Sifones del Canal de Isabel II. memoria escrita por Rogerio Inchaurrandieta... by FUNDACIÓN JUANELO TURRIANO

SIFONES DEL

CANAL

ISABEL

II.

MEMORIA ESCRITA I'OR

D. ROGERIO INCHAURRANDIETA D. JAVIER SANZ, D. JOAQUIN BELLIDO, D. CASTO OLANO, Y D. FRANCISCO CEJUDO, alumnos de la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

M A D RID : Imprenta de D. José C. de la Peña, calle de Atocha, núm. 149.

I ./ ■ W.T

r < -

■'

'■ '>

• V

(, V J O V ' O -1 . ■■ ■

i ■■ • ■

■

:a m v r

’ 1

¡y;

4 iluNQUE los puentes acueductos sean las construcciones que mas comunmente se usan para conducir el agua á través de valles ó barrancos profundos, hay veces en que por economía se sustituye este sistema por otro , que aunque con menos solidez y no tanta belleza y elegancia, satisface cumplidamente al mismo objeto. Este sistema es el de los sifones, adoptado en varios puntos del Canal de Isabel II por los Ingenieros que han dirigido su construcción. En estos ligeros apuntes, lomados durante nuestras prácticas del último verano en dicho Canal, nos proponemos dar una idea de aquella clase de obras, muy poco conocidas en nuestro pais, y miradas con desconfianza por los que ignoran, el sencillo prin cipio de física en que se funda su modo de funcionar. Para mayor orden y claridad dividiremos este estudio en cinco partes: en la primera trataremos de la teoría de los sifones: en la segunda espondremos el cálculo del establecimiento de una cañería y su aplicación á los sifones del Canal de Isabel II: en la tercera daremos á conocer el modo de verificar su resis tencia , la manera de colocarlos en obra, el sistema seguido para el enchufe y el terraplenado: en la cuarta describiremos las obras de fábrica necesarias en todo sifón, y los mecanismos para su servicio; y finalmente, haremos ver las ventajas é inconvenientes que tienen los sifones respecto de los puentes acueductos que pudieran reemplazarles.

502

G—

T e o r ía de los sifones. Vamos á empezar dando una idea de lo que se entiende por sifones en la verdadera acepción de esta palabra, para que al des cribir la construcción que nos ocupa, se note en que difieren esencialmente de ella. Si un tubo en cuyo interior se ha hecho el vacío, se introdu ce por uno de sus estremos en una capacidad llena de líquido, sabemos que en virtud de la presión atmosférica este se eleva rá por dentro de él hasta una altura en la cual el peso de la co lumna liquida haga equilibrio á dicha presión, en el lugar de la observación y en aquel instante. Cuando el tubo fuera encorvado, y se pusiera de modo que se pudiese introducir por sus dos estremos en el líquido, suponiendo siempre que se ha hecho el vacío en su interior, es evidente que el líquido se elevará por los dos brazos, y las dos colum nas líquidas se unirán en la parte superior cuando la altura de cada brazo sea menor que la que ha de tener dicho líquido para equilibrar la presión atmosférica, ó bien quedará en ambos bra zos á una misma altura sin llegar á unirse, cuando estos escedan del espresado límite. Esto sucede siendo iguales los brazos, ó una misma la super ficie fluida, ó sea estando á igual altura los puntos de entrada y salida en el tubo; pero cuando así no es, y el tubo encorvado sirve de comunicación entre dos vasos en que el nivel se halla á distinta altura, que es cuando propiamante se llama un sifón, se producirá ademas otro nuevo fenómeno, que es el movimiento del agua desde el vaso de nivel mas alto hácia el otro. En efec to,

una sección fluida cualquiera,

por ejemplo la superior,

se halla solicitada en cada una de sus caras por una fuerza igual á la presión atmosférica disminuida del peso de una colum-

—

505

na líquida cuyas dimensiones, sean el ancho del tubo y la altura del agua en la rama adyacente, y como estos pesos no son igua les , por no serlo las ramas, la sección que consideramos que dará solicitada por un esfuerzo resultante igual al peso de la co lumna líquida c.uya altura es la diferencia de nivel en ambos brazos, y el agüa saldrá con una velocidad correspondiente á es ta altura. Como el agua que llena el tubo no puede romper su continuidad , pues que cada una de las secciones fluidas produce tras sí en su movimiento un vacío que inmediatamente debe llenar la siguiente, todo se encontrará constantemente en el mismo estado y por consiguiente habrá una continuidad en la salida , que durará hasta que la altura del nivel en los dos va sos sea la misma. Hemos supuesto en todo lo precedente que se habia hecho el vacío en el interior del tubo ; pero esto no es indispensable, porque se puede obtener el mismo efecto llenando sus ramas de antemano por la parte superior, en cuyo caso es preciso cerrar con todo cuidado el orificio que ha servido para esto an tes de dejar correr el agua, pues es evidente que en cualquier instante en que se ponga el interior del sifón en comunicación con la atmósfera , el movimiento ha de cesar y el agua descen derá por cada una de las dos ramas. Esto indica el modo de producir el movimiento y la aplicación que esto puede tener en la conducción de aguas, lo cual basta para nuestro objeto, porque los sifones empleados en el Canal de Isabel I I , que están invertidos, ó sea con las ramas vueltas hacia arriba, difieren esencialmente de los que nos ocupan en el principio que sirve de base al movimiento. En el primer caso la presión atmosférica representa el prin. cipal papel y como todo se halla subordinado á esta fuerza, los casos en

que se podría utilizar tienen un límite corres

pondiente á la altura á que puede elevarse el agua en virtud de

504

— 8'

it esta presión (10,“ 73 al nivel del m ^ ) ; al paso que en el caso actual, los sifones se hallan en las mismas circunstancias de tu bos que unen vasos comunicantes y por consiguiente solo están sujetos á las leyes generales del equilibrio de los líquidos , asi es que prescindiendo de las resistencias pasivas,, establecen la igualdad del nivel entre ambas ramas, cualesquiera que sean la forma y dimensiones del tubo. Esto se puede aplicar perfectamente para dar paso al agua por valles en que por la gran profundidad ú otras circunstancias se quiera evitarla construcción de un puente acueducto, establecien do una série de tubos perfectamente unidos que reciban el agua por uno de sus estrenaos y la conduzcan al otro plegándose á las inflexiones del terreno. Como se vé, pueden obtenerse asi grandes ventajas, bajo el punto de vista económico; pero esto no es posi ble si no se tiene cierto desnivel que precisamente debe haber en tre los puntos de entrada y salida del agua en el sifón. Esta dife rencia de altura se ha de determinar por las leyes del movimien to del agua en una cañería.

—

305

—

C á lcu lo «leí estab lecim ien to ale los sifo n es. Al tratar de establecer una construcción de este género, es preciso relacionar entre sí sus dimensiones de manera que satisfa gan á la ecuación del movimiento del agua en una cañería, que es: {« ).......... H = 0 , 0 8 2 6 4 - ? — - f - 0 , 0 0 2 2 2 1 - ^ ( Q s+ 0 , 0 4 5 2 Q I)2), en la que l i es la dilerencia de nivel necesaria entre los puntos de entrada y salida del agua en la conducción. Q el volumen de agua á que da paso en un segundo. D el diámetro de los tubos, L la longitud de la cañería. Por medio de esta ecuación se puede determinar cualquiera de las cuatro cantidades que contiene, dadas que sean las otras tres. En los sifones de que tratamos especialmente, e-1 gasto Q esta ba determinado por la cantidad de agua que debia conducir el Canal, que son 6Q000 reales fontaneros ó bien 2 , ra-c-2 5 3 5 6 por segundo, pero es menester notar que no conviene de ningún modo que pase toda esta agua por un solo tubo, ó sea una sola fila de elios, por dos razones principales. Es la primera, que para esto se necesitarían tubos de diámetro tan grande, que seria difícil y aun á veces imposible fundirlos, el metal saldría de mala calidad, irtegular en su teslura y mal enfriado; su trasporte seria muy su bido, su colocación en obra embarazosa y su asiento imperfecto. Es pues preferible dividir la corriente en varias filas de menor diámetro, pero no puede tampoco aumentarse mucho su número, poique entonces se crearían mas resistencias al movimiento del agua por el mayor desarrollo de los perímetros de las secciones, y paia vencer estas resistencias seria menester gastar mas desnivel

506

—

entre las bocas de los sifones, y habria al mismo tiempo mas cau sas de irregularidad y filtración, y mayor gasto de colocación en obra; por cuyo motivo conviene detenerse en los mayores diáme tros que permitan los principios de buena fundición y la comodi dad de los trasportes según las distancias. Siendo 3 pies ingleses (0 ,m9144) el diámetro de los mayores tubos que hasta ahora se han fundido generalmente para conducción de aguas, se adoptó así para los de todos los sifones del Canal, dividiendo su dotación en tres partes iguales de 2 0 0 0 0 rs. cada una, cantidad que ha servido de tipo para el cálculo sin ningún aumento por causa de las resistencias porque estos son muy pequeñas en tubos de sección trasversal tan grande. La segunda razón que obliga á multiplicar basta cierto punto el número de tubos es el alejar el peligro de que una averia inu tilice el servicio del Canal.

Aunque con las tres

filas men

cionadas habria bastante para asegurar por lo menos los dos tercios del caudal de agua mientras se haga la reparación de un tubo, se ha querido que en lo posible nunca deje de correr el caudal en su totalidad, añadiendo una nueva fila de tubos igua les á los anteriores, de lo que resulta en conjunto compuesto el sifón de cuatro filas, tres de las cuales bastan para conducir toda la dotación del Canal. En vista de estas consideraciones se calculó por la ecuación (a) el valor de H, haciendo en ella para los diversos casos las susti tuciones siguientes: Para el sifón de Malacuera se hizo

L = 8 6 0 ra-

D = 0 ,ra9144,

Q = 0 ,ae-7 5 H 2 ,

loque dió para el desnivel que era necesario entre las dos ramas del sifón;

M—

507

H = l ,”7736. Para el sifón del Guadalixse tenian los datos siguientes:

L = 3 5 6 ra- D =0,”9144,

Q = 0 ,ra-C-75112

y resultó

11=0,'”8010. Para el sifón del Bodonal

L =1400ra;

D =0,“9144

Q =0,m‘c‘75H2

11=2,“9525. En el del Morenillo

L=17(),m D =0,m9144

Q =0.m-c,75H2

11=0,"7784,

Otra cuestión no menos importante para el establecimiento de tubos, es la relativa á su espesor. Este se determina por la fór mula

6D1I C =“+ T

(t)

en que a es un coeficiente constante que depende del grado de perfec ción de los tubos y déla mayor ó menor facilidad con que se al teran por los agentes esleriores.

503

— 12 —

b es olro coeficiente variable con la resistencia del metal a los choques del agua. R su resistencia á las cargas permanentes. D el diámetro de los tubos, H la carga máxima que tiene que sufrir la cañería. Antes de aplicar esta fórmula preciso será conocer los valores correspondientes de a, b y R determinados por la esperiencia para el metal de que se han de hacer los tubos. No nos detendremos en hablar de los valores que correspon den al plomo, usado antes casi esclusivamenle para este objeto, pero que se ha abandonado por su mucho peso y coste y menos resistencia, desde que se ha perfeccionado tanto la fundición del hierro. Usaremos, pues, la fórmula (1) aplicada solamente al cálculo del espesor de los tubos de fundición, que son los que en la ac* tualidad se usan con preferencia á los de otro material. Pediendo por a , b y R los valores correspondientes á este caso, la espresion citada se convierte en e = 0 , “0 1 0 + 0 , 0 1 5 D.......(2) que para los tubos empleados en los sifones del Canal de Isabel II cuyo diámetro es de 0 , m9144 da e = 0 , m025 5 ; pero esta fórmula solo es aplicable al caso en que la fundición se hace teniendo el molde horizontal; y como para la tubería de grandes dimensiones se coloca

vcrticalmente, habremos

de dar valores ligeramente variados, de los que resulta la espresión C= 0 , m0 0 8 + 0 , 0 1 G D.......(5)

— 15 — que para

509

D = 0 , 9 1 4 4 da e = 0 , m0 2 2 4

espesor próximamente igual al de los tubos estranjeros empleados en el Guadalix y con cortísima diferencia igual también al de los empleados en el Morenillo, construidos en la fábrica de Sargadelos, en Galicia. En estos últimos tiempos se han aprovechado los adelantos hechos en el palastro para utilizarle asimismo en la fabricación de tubería de todas dimensiones. Desde luego’ se han previsto las inmensas ventajas que su empleo podía proporcionar respecto de los tubos de fundición y plomo, porque siendo mucho mayor la resistencia á la eslension en el palastro que en la fundición, y mas fácil con aquel metal hacer los tubos de un espesor sensible mente uniforme, podían disminuirse mucho los espesores y por consecuencia los gastos de adquisición y trasporte ; mas antes de dar la preferencia á esta clase de tubos, era necesario, 4 .° preve nir con gran cuidado la oxidación, tanto mas perjudicial en ellos cuanto es pequeño su espesor, y 2 . ” hacer las uniones imper meables. Todo esto lo ha conseguido de una manera satisfactoria Mr. Chameroy, de Paris, en cuya fábrica se han construido tubos de palastro hasta de un metro de diámetro, que cubiertos inte rior y esteriormente de ciertos barnices y con las uniones de una naturaleza particular, satisfacen á la condición de ser inoxidables y completamente impermeables en sus juntas. Mas á pesar de esto, antes de usar dicha clase de tubos en obras de grande importan c ia , como los sifones y la distribución de aguas del Canal de Isa bel II, es menester cerciorarse de sus cualidades por una esperiencia mas larga que la que puede proporcionar el corto número de años que media desde que han empezado á usarse en algunas poblaciones. El cálculo anterior sobre los espesores sirvió solo para el estudio del proyecto y formación del presupuesto; pero no para

510

14 —

lijarlos á los contratistas de la tubería , pues la calidad y el esme ro de la fundición permiten que se varié en algo el espesor de un tubo sin alterar sus condiciones de resistencia, y esto era de[ mayor ínteres en el caso actual, por el gran coste que ocasiona la conducción desde puntos muy distantes, como son aquellos en que se han construido los tubos. Por esto se dejó al arbitrio de los constructores el espesor de los tubos que fabricasen, exigiéndoles en cambio la garantía mas segura de que todos ha bían de sufrir una cierta presión dada, que se determinó por las consideraciones siguientes. La altura del mas elevado de estos sifones (el del Guadalix) es de 5 3 ,m6 y por consiguiente los tubos mas cargados sufrirían una presión de 5 ,1 9 de atmósfera, si el agua se hallase en repo so: pero como está en movimiento y pueden producirse choques que aumenten considerablemente el esfuerzo contra las pare d e s , se ha fijado como tipo de la resistencia la presión corres pondiente á 15 atmósferas. De haberse probado á una misma presión se deduce que todos los tubos de cada fila tienen igual resistencia, aunque en realidad no la necesitan, porque cada uno sufre menor presión á medida que esta mas distante del punto mas bajo del sifón y su espesor debia ir variando del mismo modo. Pero esto, que po dría producir una economía de material y una disminución en los gastos de trasporte , ocasionarla seguramente un gasto mayor de mano de obra , por tener que hacer moldes diferentes para cada grueso de tubos , y es bien sabido 1 o que el variar de mol des aumenta el coste de las piezas; ademas, esta conveniente de que en el caso , aunque poco

tendría el in.

probable, de rom

perse un tubo, seria preciso buscar para reemplazarlo otro que tuviese la misma resistencia , lo cual exigiría un gran depósito de tubos, al paso que con el sistema actual basta con un corto númcro de ellos.

—

511

—

P r u e b a y c o lo ca c ió n <lc lo s tubos. Para probar los tubos se ha hecho uso de la propiedad que tiene el agua de ser casi incompresible ; pues se comprende que si

después de

lleno un tubo se

inyecta

agua (*) con

una bomba, la presión podrá elevarse hasta un grado dependien te solo de la resistencia de la bomba , y de la fuerza disponible, que siempre será mayor que la necesaria para llegar al límite prescrito. Solo será preciso poder graduar exactamente esta pre sión para obtener la resistencia designada en cada caso. La máquina empleada para la prueba de los tubos en los si fones del Morenillo y del Guadalix, [construida en la fábrica de Monteleon en Madrid, y que difiere muy poco de las empleadas en el resto del Canal, se halla representada en la figura 1 .a en el acto de estarse probando un tubo. Este se halla apoyado en las piezas de madera A , B , rebajadas en el medio á fin de propor cionarlo

mejor asiento, y sujeto entre dos grandes placas de

fundición C , D, arriostradas entre sí por barrotes de hierro E que tienen roscas en sus estremidades, para oprimir cuanto se quiera las chapas de fundición contra el tubo por medio de tuer cas que se manejan con unas horquillas de hierro» Una de estas chapas es fija y la otra móvil sobre cuatro ruedas para que varian do la distancia entre ambas , se puedan poner y quitar los tubos; y á fin de impedir que se escape el agua tienen , en la parte que ha de estar en contacto con estos, una guarnición de cuero y íilástica embreada. (*) Pudieran probarse los lub o s con aire co m p rim id o en vez de agua; pero esto podría dar lugar á accid en te s desagrad ables, en el caso de que se rom piese el tubo som etid o á la p ru eb a, p o r la violencia con que d e s pediría el a i r e , en virtud de su gran elasticidad , lo s fragm entos del tubo roto : no así el a g u a, que en seguida que se ve libre pierde toda su fu er za elástica.

512

— 46 —

Colocado el tubo de este modo se llena de agua con una bom ba elevatoria representada á la derecha, y que se compone de un cuerpo de bomba a con el cual está fundido en una sola pieza un pequeño tubo de aspiración oculto en la figura, en cuya cstremidad se atornilla una manga de cuero b, que facilita la aspiración del agua del pozo ó depósito que la contiene. En el tubo de elevación, que tiene el mismo eje y diámetro que el cuerpo de bomba, se mueve la varilla del émbolo que se ar ticula por su parte superior con la estremidad de una

lanca c, cuyo punto de apoyo está en una parte saliente de di cho tubo de elevación , y termina en una barra de madera pro yectada en d ,

en la cual aplican su fuerza los obreros que han

de elevar el agua. El tubo de aspiración tiene en su parle supe rior una válvula que se abre de abajo arriba y el émbolo tiene en su centro un orificio con otra válvula semejante; comunicado el movimiento á la palanca , y llegada el agua al tubo f , por medio de la manga g y del tubo h , pasa al T , que se trata de probar. Entre tanto debe tenerse abierta la llave i á fin de qne salga todo el aire del tubo desalojado por el solo se cerrará este orificio cuando

agua , y

se vea salir esta por él.

Asi se conoce que el tubo está lleno y entonces cesa la inyec ción de líquido por el tubo h ; pero esto no basta, porque es menester que la cantidad de agua introducida ejerza sobre las paredes cierta presión, para lo cual sirve la bomba representa da á la izquierda de la figura. El émbolo contenido en el cuerpo de bomba / se mueve por medio de una palanca semejante á la que hornos descrito al hablar de la bomba anterior. El movi miento descendente produce la aspiración en el tubo m que tiene en n una válvula que se abre de abajo arriba, con objeto de que al elevarse el émbolo que es macizo, eleve consigo el agua, que no pudiendo pasar de dicha válvula por hallarse entonces cerrada, pasará por el pequeño tubo o al T que se está probando.

17-

315

Apenas principiad aguaápenetrar por e! tubo o va creciendo rápidamente la presión que ejerce sobre las paredes del T, por ser este liquido como ya hemos dicho casi incompresible; y como hay una comunicación directa entre dicho tubo y la parte np de la bomba, resulta que la presión que el agua ejerce en esta parte de la máquina es igual á la que sufren las paredes del tubo que se está probando y que por consecuencia midiendo aquella presión tendremos el valor de esta. Para ello hay en p (fig. 2) una válvula cónica, que se mantiene cerrada por medio de un contrapeso P suspendido de una palan ca que gira al rededor de un eje proyectado en q. Es evidente que cuando la presión que el agua ejerce sobre la válvula sea igual á la del contrapeso, esta se elevará y se podrá calcular el nú mero de atmósferas que marcan dicha presión, si se ha medido de antemano el peso P, su brazo de palanca y el de la fuerza que actúa según el eje de la válvula. Lo que ordinariamente sucede es que se han determinado anteriormente los puntos de división de la palanca en que hay que colocar un peso también dado, para equilibrar en la válvula presiones de 1, 2 , 5 . . . etc. atmósferas. Para mayor generalidad vamos á examinar, tanto el caso en que sea preciso graduar la barra, dado el contrapeso, como el en que graduada la barra se trate de buscar el contrapeso constante, que debe colocarse para producir las diversas presiones sobre la válvula. En el primer caso, llamemos P al peso en kilogramos que, lia de sostener la palanca para pro ducir la presión de «atmósferas. s al área de la base inferior de la válvula en centímetros cua drados. L al brazo de palanca del peso P. I al correspondiente á la presión en la válvula. n al número de atmósferas de presión que ha de sufrir el tuboT, la ecuación de equilibrio será:

— 18 —

514

P L = « x « X 1.033x¿ . ,

(I).

sx » x l.0 3 3 x ^

de donde................. L>= ■ --------- fr----------

Esta fórmula nos dará un valor determinado de L, ó lo que es lo mismo un punto de división de la barra, para cada valor de n, que es la única variable que contiene. La misma ecuación (1)

servirá para resolver el segundo caso que puede ocurrir, despe jando en ella P y dando valores particulares á n, l y L y ponien do en vez de s su valor para la máquina de que se trata. Por medio de estas fórmulas se ha comprobado para la prensa hidráulica que acabamos de describir la exactitud de las divisio nes de la barra para el peso dado y con la sección de la válvula. En el sifón de Malacuera, en que los tubos se han probado á 12 atmósferas, se tenia s = l centímetro cuadrado. / = 0 , " 105

P—

L = 0 , m5

1 x l 2 x l ,0 3 3 x L 0 5 0,5

»=12

atmósferas.

l , kS- 2 4 = 2 , lb l l °

Al colocar los tubos en su sitio, su unión es una de las opera ciones que exigen mas cuidado, pues se trata de formar un con ducto continuo y como si fuese de una sola pieza, que impida completamenle la salida del agua. A este liu se oponen la compresibilidad del terreno y los cambios de longitud que provienen de las variaciones de tempera tura , causas ambas que influyen en el desarreglo de las jun tas y en que el agua pueda marcharse por ellas.

— 19 —

515

Los métodos empleados para unir los tubos y evitar estos in convenientes son muchos, pero solo espondremos detalladamente el de enchufe, usado esclusivamente y con un éxito completo en los sifones del Canal de Isabel II, por que si bien es mas costoso por la necesidad de emplear una gran cantidad de plomo, es sin embargo el mas perfecto y el que da mas seguridad en sus resul tados. Para formar un sifón se enchufan unos con otros lodos los tubos, empezando por el punto mas bajo, para lo cual tienen eslos la forma y dimensiones indicadas en las figuras 3 y 4: después de enchufados están en la disposición representada en la fig. 5. El espacio anular que queda entre cada dos se rellena con filáslica y plomo, y como de la perfección del enchufe depende la imper meabilidad de la junta, es menester poner el mayor esmero en la operación. Para esto se toma en primer lugar una cierta cantidad de filáslica embreada, que se retuerce para formar una cuerda, y se rodea al tubo junto al enchufe, introduciéndola después por medio de una atacadera de la forma representada en la fig. 6. Al principio se introduce solamente con este útil; pero después para acabar de introducirla y comprimirla convenientemente se golpea con un martillo en la cabeza de la atacadera. De lo^ 0 , ni 15 que tiene de longitud el reborde de los tubos, 0 , ra08 se rellenan de filáslica embreada y los 0 , m07 restantes de plomo. Para cono cer si se ha colocado la suficiente cantidad de filáslica ó sea los 0 , m08, lleva la atacadera una señal á manera de escantillón que ha de coincidir con el estremo del reborde. Según observaciones detenidas y ejecutadas con bastante precisión , resulta que en el enchufe de cada tubo entran l , k90 , ó 4 libras y 2 onzas de filástica , término medio. Después de esto se introducen á martillazos unas cuantas cu ñas de plomo, iguales todas y próximamente equidistantes unas de otras, con lo que se consigue que los ejes de los dos tubos que

316

20-

se están enchufando estén exactamente en prolongación uno de otro, y que la corona ó anillo de plomo que cubre, la fdástica ten ga el mismo grueso en todas partes, pues claramente se compren de que de no ser asi quedaría espuesto el metal á romperse por la parte mas delgada. Sucede, aunque muy pocas veces, que las cuñas de plomo se aplastan sin introducirse , en cuyo caso deben reemplazarse por otras de hierro. Después de colocadas las cuñas se vierte el

plomo, cer

rando antes el reborde del tubo con una capa de arcilla que impide la salida del metal, y que se quila cuando este se ha en friado lo bastante para consolidarse, La arcilla, que debe ser muy pura, se amasa cerca del tubo que se va á enchufar; se hacen con ella cilindros largos y del gados de unas 2 ó 3 pulgadas de diámetro, y después se aplas tan un poco para darles la forma de paralelepípedos:

hecho

esto se aplican al reborde del tubo y se les hace adherir de ma nera que no quede ningún hueco por el cual pueda pasar el plo mo , á escepcion de un espacio que se deja en la parte superior, por donde se ha de verter el metal. Colocada la arcilla se procede á echar el plomo. Este suele llevarse en unas vasijas de hierro de forma cilindrica y de medio pié cúbico próximamente de capacidad, que se cojen con dos abrazaderas, y antes de verterlo

se espera á que tome el

temple conveniente, loque conocen los operarios por el color que presenta la superficie : si es algo amarillo rojizo, es señal de que está demasiado caliente , si es blanco , es prueba de que está demasiado frió : y solo cuando el color es azulado , tiene el temple conveniente. El plomo se vierte por el

espacio hueco, ó especie de ca.

zoleta que se dejó en la arcilla en la parle superior del tubo, y se tiene cuidado de hacerlo despacio para facilitar la salida del

— 21

317

aire á medida que se va llenando el hueco que quedaba entre la fdástica y la arcilla. Si el aire no tuviera tiempo de salir que darían en el plomo unas hoquedades que debilitarían el enchufe. Aun con esta cazoleta, se necesita mucha práctica para no der ramar el plomo en tanta cantidad que corra por las dos entra das del espacio anular, dejando encerrada cierta cantidad de aire; por esto, hasta tanto que los operarios adquieran esta prác tica, y por regla general siempre, se deberá dividir el espacio que queda en la parte superior , ó sea la cazoleta, por un pe queño tabique de arcilla que forme una salida independiente del punto por el cual se echa el plomo. Una vez enfriado este se quita la arcilla y entonces se tiene otra prueba de si estaba ó no con el temple conveniente, pues en el primar caso.la superficie que presenta es completamente lisa, al paso que en el segundo tendrá bastantes hoquedades en unos puntos, mientras que en otros habrá rebosado el metal. Después de quitada la arcilla ,

se ataca el plomo con un

martillo y un instrumento de la forma representada en la figu ra 7 , basta que quede perfectamente comprimido. Según varias observaciones resulta que en el enchufe de cada tubo de los em pleados en los sifones del Guadalix entran 5 arrobag y 2 onzas ó 54k,62 de plomo por término medio. Después de construido el sifón, y cuando está funcionando, podrá suceder, aunque no es probable, que algún tubo se rom pa, produciendo una interrupción en el servicio. Para reparar esta avería es preciso empezar por dejar en seco el sifón, lo que se consigue cerrando las compuertas correspondientes en las casas de toma de aguas y de salida, de modo que no pueda entrar mas, y abriendo después la llave correspondiente al mismo sifón en la casa de desagüe. Cuando se encuentre ya sin agua , y se haya visto cual es c l tubo roto, se reparará de la manera siguiente.

Cualquiera que sea el lugar que ocupe en el sifón , se en contrará por un lorio, como sobemos, enchufado con el inmedia to anterior, y en el otro con el posterior conforme se vé en la ligura 8. Desde luego se observa lo imposibilidad de sacar de una vez el tubo roto y reemplazarlo por otro, por que esto exigiría mover todos los de la tila á que pertenece. Para evitar este grave inconveniente, lo que se hace es serrar toda la parte rota, que supondremos sea la comprendida entre las dos líneas de pun tos , y se sustituye con un corlo tubo llamado manguito, cuyo diá metro interior sea algo mayor que el eslerior de a (fig. 8) y de una longitud mayor que la parle que hemos quitado. Como esta nueva pieza es mayor que el hueco que queda, claro es que no puede introducirse entre b y a. Para conseguirlo se quita el plomo y la filnstiea que une á los dos tubos a y B, y el a queda entonces completamente libre; se le saca de su enchu fe , se introduce después el manguito de manera que envuelva la parte 6 , y se le coloca en la posición a'b'c'd ' (lig. 9). Una vez puesto en este sitio se coloca la pieza a en el lugar que antes ocupaba, pues nada hay que pueda impedírselo. Se enchufa con cuidado de la manera que antes hemos esplicado , y cuando a y B están íntimamente unidos se hace correr el manguito hasta que ocupe la posición C. Una vez colocado este, se unen sus dos eslremos con las partes a t b por medio de la filástica y el plomo. Ha de tenerse presente que por muy esmerado que sea el en chufe no se podrá impedir que en la primera prueba se escape alguna cantidad de agua por las uniones de los tubos; esto sin embargo no debe alarmar, pues la esperiencia ha demostrado que á las pocas horas la unión queda herméticamente cerrada , á causa de que la filástica al empaparse en agua aumenta de vo lumen y obstruye completamente la salida. En la práctica, no solo se hallan sólidamente empotrados los estreñios de la tubería en la fábrica, sino que hay puntos interme-

— 23 —

319

dios sujetos también por las condiciones de la construcción á es tar constantemente fijos. De aqui resulta que los pequeños movi mientos que habrán de verificarse en cada tubo del sifón por el asiento del terreno y la acción del calor, vendrán á sumarse en el punto de unión con el que se halla invariablemente lijo en la estremidad, el cual no pudiendo seguir á los demas podrá deslizar en su enchufe lo bastante para interrumpir la continuidad de la cañeria. Para prevenir este efecto se han reunido los tubos fijos en la fábrica con el resto de la fila por medio de un manguito bas tante largo que abraza sus estremidades. Cuando el sifón se ha terminado, las causas de movimiento que hemos espuesto han tenido tiempo de ejercer su acción, á lo cual se presta perfectamente la disposición del manguito, dentro del cual desliza la eslremidad de la fila de tubos todo lo que exija el asiento del terreno. Solo queda después asegurar las uniones de los tubos con el manguito por medio de la filástica y el plomo. Después de enchufada y probada la cañeria se cubre de una capa de tierra de un metro al menos de espesor, bien arreglada y apisonada, cuyo principal objeto es defender los tubos de las variaciones de temperatura y las influencias atmosféricas, asi co mo de las averias que pudieran ocasionarles su esposicion á toda clase de agentes esteriores.

O b ras de f á b r ic a y m e ca n ism o s. Falta ahora hablar de las obras de fábrica necesarias en todo sifón, para contener los aparatos que han de facilitar la distribu ción del agua y el reconocimiento de los tubos. En el punto de entrada del agua debe haber necesariamente un medio de dársela ó no en los tubos, para lo que es menester una salida independiente del sifón y por la cual pueda dejarse correr ínterin sea preciso tenerlos en seco. Esto se consigue por medio de compuertas de precisión, y con una almenara ó sea una salida en uno de los lados del canal por la que pueda salir el agua cuando se cierren las compuertas. En el canal de Isabel II se han arreglado las compuertas de modo que permiten la entrada del agua en cada una de las cuatro fdas con entera independencia délas demas, y á este efecto, el Canal en su parle descubierta, al llegar al sifón, se divide en dos por medio de una pila con su tajamar, en la cual hay unas ranu ras para colocar dos órdenes de viguetas, cuyo espacio interme dio, relleno de arcilla, constituye un dique que sirve para impedir completamente la llegada del agua á una cualquiera de estas dos divisiones. Los dos tubos que corresponden á cada una de ellas están separados por medio de otra pequeña pila con la cual se deja totalmente independiente la entrada en cada uno de ellos. Cada uno de los sifones se cierra con una compuerta de fun dición dividida en dos para su mas fácil manejo y se ponen en movimiento con la mayor sencillez desde la parte superior por medio de uu husillo que se introduce en una tuerca muy resistente. Se han construido casillas que resguardan estos mecanismos, por que hubiera tenido muchos inconvenientes dejar á descu bierto todo este sistema. En el muro que corresponde al lado de los sifones se hallan empotrados los primeros tubos de ca-

521 da una de las filas, y para el muro opuesto, que corresponde al vano del Canal, se han volteado dos a rc o s , aprovechando la pila que sirve para dividir las aguas, los cuales constituyen un verdadero puente sobre el que se ha elevado el muro de la chada. De la salida del agua puede decirse lo mismo que de la entra da, por consiguiente los aparatos y obras que necesita son los mis mos; solo que se suprimen en esta parte las almenaras. Las figuras 1 0 , 1 1 , 12, 15 y 14 representan la casilla de com puertas del sifón del Guadalixy muestran con toda claridad cuan to hemos dicho anteriormente. Vése como se puede cerrar la comunicación del Canal con los tubos; pero para remediar cualquier averia en los sifones falta aun dar salida al agua contenida en ellos: esto se hace en el pun to mas bajo por medio de tubos de desagüe cerrados hermética mente, cada uno de los cuales corresponde á una fda. El agua naturalmente acarrea cierta cantidad de sedimento que al cabo de un tiempo mayor ó menor produce en el punto mas bajo un de pósito que podrá llegar á ser estorbo al paso del agua, y este es otro motivo que obliga á darle salida de tiempo en tiempo 'con el objeto de que arrastre afuera este depósito que puede haberse formado en el fondo. Con el fin de reconocer los sifones interiormente se han dis puesto las escotillas en uno de los tubos inferiores: estas consis ten en un reborde ó tubo muy corto al cual se atornilla una fuerte placa. Cuando se deja en seco el sifón se levanta esta y se tiene una entrada para reconocer el interior. Llevan ademas los sifones un aparato destinado á atenuar el efecto de los choques que nece sariamente deben producirse cuando se llenan y se vacian. Es evidente que bajo

esa

considerable presión cualquier

movi

miento produciría una trepidación, que muy pronto influiría en las buenas condiciones de la obra sino se cuidase de amortiguarla por

522

— 2G —

medio de un resorte que ceda á estos aumentos de presión y re cobre su volumen cuando disminuya. Esto se obtiene en los sifones del Canal atornillando sobre uno de los tubos inferiores una especie de gran probeta ósea un cilin dro cerrado por su parte superior y en el que, á la entrada del agua, queda encerrada una cierta cantidad de aire que por su elasticidad produce el efecto de un resorte. Se debe tener presente que este estado no subsistirá indefinidamente, puesto que disolvien do sucesivamente el agua la cantidad de aire encerrada en la pro beta podria llegar á hacerla desaparecer, lo cual es un nuevo motivo para vaciar alguna vez los sifones á fin de que se puedan volver á llenar las probetas. Para comprender mas claramente estos mecanismos pueden verse las figuras 1 5 , 1 6 , 17 y 18 que repre sentan la casa de desagüe del sifón del Guadalix. Todos estos mecanismos empleados para la seguridad de los sifones y para la comodidad de su servicio se hallan situados en los puntos mas bajos y como son por lo general barrancos ó valles en que corren arroyos, es preciso estudiar el modo de disponer los para que sean eficaces aun en el caso de avenidas. Dos medios hay para poder hacer el desagüe en cualquier circunstancia. Uno de ellos consiste en seguir el sifón enterrán dolo por debajo del fondo del valle de modo que no sea perjudi cado por el paso del agua. En este caso los tubos de desagüe que naturalmente se hallan inferiores al sifón se reúnen en una peque ña galería ó alcantarilla por la cual se conduce el agua con el menor desnivel posible hasta que vayaá ganar el fondo del valle. El otro medio consiste en construir un puente que permita el paso de las aguas, y sobre el cual se colocan los sifones. En este puente se han de hallar los aparatos que hemos descrito. La aplicación de cada uno de estos medios depende esclusivamente de las circunstancias del terreno y de la economía que pue dan producir. En el Canal de Isabel II se han construido por el

primer método el sifón del Bodonal, y por el segundo los de Malacuera, Morenillo y Guadalix.

C o m p a r a c ió n d e lo s s ifo n e s c o n lo s p u e n te s a c u e d u c to s . X

El motivo principal de la construcción de los sifones en lugar de los puentes acueductos, es la economía de tiempo y de dinero, cosas ambas de importancia suma en las obras. La economía material que resulta de reemplazar con sifones los puentes acueductos, no se puede fijar sin tener en cuenta va rias circunstancias que en cada caso varían de una manera estraordinaria, hasta el punto de haber ciertos parajes para los cuales podría construirse un acueducto con mas economía que el sifón que llenase el mismo objeto. En efecto, hay en los sifones una cantidad de obra constante para todos los de una misma conduc ción , ya tengan mucha ó poca longitud, que son las casas de en trada, salida y desagüe, y se concibe que si el valle que se quiere salvar es pequeño, el acueducto que en él se construyese podria tal vez costar menos que las obras q u e , según hemos dicho, son indispensables al sifón. Hay también que tener en cuenta que para una misma cuen ca , el sifón y el acueducto que en ella se construyan tienen una parte común que es el verdadero puente para dar paso á las aguas que por ella corran , y por consiguiente las cantidades que hay que comparar entre sí s o n , el coste del sifón y las casas mencio nadas, con la diferencia entre los gastos que se harían para cons truir el acueducto y el puente sifón. De manera q ue, llamando j?i al valor de los sifones puestos en obra con todos sus m eca nismos, n ul coste de las casas de entrada, salida Jv desasiüe. o 9 p los gastos que se harían para construir el puente sifón,

524

— 28 —

q el valor del acueducto construido en el mismo punto, se vería si > m + n = q —p < Para los casos en que no hay necesidad de construir puente sifón, la relación anterior se convierte en < > siendo p' el coste de la alcantarilla de desagüe del sifón. El cálculo preciso de estas espresiones es tan difícil como for mar presupuestos exactos, pero esto importa poco, porque lo que se trata de buscar son grandes diferencias en el coste de las dos obras que pueden proyectarse para un mismo punto, y para solo este objeto lo mismo se puede hacer de una manera aproximada. En muchos casos se prescinde de estas consideraciones, pues en llegando á cierto límite la magnitud de los valles que hay que salvar, la razón sola dicta que la grande economía se encuen tra en los sifones. Como un ejemplo de las consideraciones espuestas, vamos á comparar el coste de los sifones colocados en el Guadalix con el del acueducto que podia haber hecho el mismo servicio. Dicho coste ha sido el siguiente:

525

— 29

TOTAL.

Es, vn.

Movimiento d« t i. , ™ , j

“ ‘T

;

¡ K

Rs, vn.

52272

í Puente sifón.- . . . . 599866 ^ . \ Dos casas de com pu ertas. . 2 0 1 6 5 0 1 699552 'C a s a de desagü e. . . . . 98036^ 2 4 7 17 Obras a cc eso ria s................................................. ......................... Pagado en m etálico . . . . 10 3 18 2 0 ) T u b e r ía , lla v e s, c o m Pagado en agua, á razón de >1559700 puertas, e t c . , y su un real fontanero por cada colocación en obra. 527880 8000 reales de vellón. .

Obras de fábrica. .

T o t a l .........................

2536241

E l metro lineal de acueducto no hubiera bajado de 2 4 0 0 0 rea les atendiendo á lo que han costado los que están á corta dis tancia del que nos ocupa y tienen una altura menor que la mitad de la que aquel hubiera tenido. Siendo la abertura del valle de 2 9 5 m etros, el coste total de esta obra hubiera sido de unos 7 millones de reales ó sea mas de tres veces el del sifón. Al par que hagamos presentes las ventajas de los sifones no debemos perder de vista su principal inconveniente, que consiste en la diferencia de nivel que debe haber entre las bo^as de en trada y salida, desnivel indispensable según hemos dicho por cau sa de las resistencias pasivas. En las conducciones en que el desnivel es muy considerable, la circunstancia que hemos dicho no tiene importancia ningu n a; pero en el caso actual, en que el desnivel total marcaba ya con toda precisión la pendiente general del Canal, y en que el aumentarla en cualquier cantidad exigía el que se elevase á la misma altura la gran presa de dicho Canal, vemos que la econo mía que presentan los sifones se halla en parte compensada por esta circunstancia , y que el desnivel debe haberse hecho lo me nor posible.

326

— 50 —

Las ventajas que bajo el punto de vista económico tienen los sifones sobre los acueductos, fueron ya conocidas por los constructores antiguos, que los usaron en bastante número de casos, porque si bien en el dia los adelantos hechos en la fabri cación de los metales han facilitado la construcción de tubos de grandes diám etros, lo cual ha desarrollado su uso en grande es cala, se encuentran también restos de sifones construidos por los romanos para abastecer de agua algunas poblaciones, y en las provincias meridionales de España los hay del mismo modo cons truidos por los m oros, que dan paso á grandes cantidades de agua para el riego. Torrelaguna l . ° de setiembre de 1 8 5 7 .

MEMOREIS Y DOCUMENTOS, tom o 2

I A M .1

St1

wtvr O%

lu i/.Dttjuvt- -l/udsuYl*.

L A T I. 8 .

M EM O RIAS Y DOCUM ENTOST, to m o 2 ?

s /./ ffj

f/r

r s ///,

/u / t /t // /,)

i? cVtxt'l^cvJcx

cVi i ) .

c ’ <x ttv iu <M *ltT

)^ ctteíieV .

% %

»<’ •

\__

cÍliiX H lC llfo

c t l t l c U l J Í '.

iVlcJ )l?.

Ytf Pies

f n r t f n f r r

L it. / Oonoiv. M adrid

3fe/rvs

JIM

M EM ORIAS YM OCEM ENTOS to m o 2 o.

' s /js r

d e

. C 'l x c n t X i'i x

t Y s ./ t ' / y / / f s / / / '

Jpíi u

y e / /

////

(y ////////U < i

i5tt\ "16.

cí (? i v t .

C íilc -CnuyJu-Jw uxC.

N ixcyodiX / fisóNcJLxo■ J . ¿ o ile tí*\&v&ít>ix.t

0 1 2 *

b S 6 T f 0 ÍO

K ' f . U . f . ----------

-----

£it J.

-1ftuir-i<Y

!).

SOBRE LA NECESIDAD DE DESAGDAR

LAS L A GU N A S DE LA MANCHA.

— G—

Sin embargo, lo primero que paró mi consideración como objeto principal de mi comisión fué el desagüe del local del puente para escusar los grandes gastos de los agotamientos en el momento de la fundación de las cepas; pero viendo una in mensidad de terrenos los mas preciosos de toda la Mancha, no solo inutilizados para la agricultura, sino convertidos en lagu nas pestíferas que asolan á los infelices habitantes de sus in mediaciones, discurria todos los medios posibles de verificar el desecamiento, de suerte que al paso que facilitase la construc ción de la obra, dejase enjutos y en estado de cultivo los terre nos, á lo menos en toda la línea en que se abriese la zanja de desagüe. Los prácticos del pais me decían que deshaciendo una presa de molino que había una legua mas abajo de Villaharta, y en sanchando el paso en los puentes de Arenas y Villarrubia, que mas bien son malecones ó presas que puentes, se conseguiría el deseado curso de las aguas, y por consiguiente el deseca miento de los terrenos. Reconocí estos puntos, y aunque efec tivamente veía que por el medio insinuado se lograría en parte lo que se deseaba, me persuadí de que la cosa quedaría imperfec ta, que para hacer algo de provecho era indispensable romper y desembarazar los obstáculos desde el punto en que el Gua diana tiene bastante corriente; y formar una zanja capaz de recibir sucesivamente todas las aguas que se acumulasen en la vega, sin que desbordasen y causasen ya mas inundaciones. Considerando las indispensables dimensiones en su profundi dad y anchura y el desnivel insensible de la vega, se me ocur rió que semejante zanja venia á ser un verdadero canal de na vegación ó si se quiere un rio navegable. Con estas ideas mi empeño era ver si con las dos terceras partes de lo que se pensaba gastar en la construcción del puente, ejecutándose la obra en el estado actual de las aguas donde

— 7—

r>i

debe fundarse, podría abrirse la zanja en los términos manifes tados, pues en este caso con la otra tercera parte habría lo bastante para la edificación de dicho puente con las convenien tes dimensiones. De este modo decía yo, con el mismo gasto que se ha con ceptuado necesario para hacer aquella obra en el estado actual de la vega, nos hallamos realizado el proyecto del puente con la solidez y comodidad correspondientes, con muchos miles de fanegas de tierra de la primera calidad restituidas á la agricultu ra; y lo que aun es mas interesante, purificada aquella atmósfe ra por el desecamiento de las aguas encharcadas en beneficio de la salud pública, y con un pedazo de canal de navegación que puede hacer parte de alguna otra grande comunicación. Empezó á discurrir qué comunicaciones podrían hacerse por aquella parte, eché la vista sobre la carta de España, pro curé adquirir todas las noticias que pude de los naturales so bre los rios y arroyos que tenían comunicación con aquella ve ga , dijéronme que uno de los principales rios venia desde el Provencio y que la vega estaba inundada como en Villaharta mas ó menos estendidamente hasta dicho pueblo, esto es, once leguas mas arriba de Villaharta. Acordeme entonces de haber reparado en las muchas veces que he ido y venido de Valencia, que el Záncara al pasar el Provencio tiene la misma lentitud en su curso que en Villaharta , que la vega estaba igualmente llena de broza, espadañas y eneas, y que hasta las inmedia ciones de San Clemente en aquel hermoso llano sucedía lo mismo. Cuando vi que las aguas del Záncara desaguaban en el Guadiana y que uno de sus ramales venía tocando á San Cle mente, sabiendo la situación que este pueblo tenia respecto del .híear, dije, hé aquí tal vez el parage mas ventajoso de España para comunicar el Mediterráneo con el Occéano por medio de

— O—

un canal de navegación que atraviese las provincias centrales de nuestra España. Desde este momento me entusiasmé de tal modo, que mi descubrimiento me parecía un objeto de la mas alta importan cia : comparaba este gran proyecto de la comunicación del Occéano con el Mediterráneo con otros de la misma especie de que tanto se ha hablado y escrito en España, y creía que nin guno reunía tantas y tan grandes ventajas, ya por la incompa rable mayor facilidad y menos coste de su construcción, ya por la naturaleza, situación y estension de las provincias que atra vesaba, y ya por la relación que podría tener con la capital de la Monarquía, con uno de los Reales sitios de S. M. y con to das las provincias meridionales de España. Desde el instante que concebí este pensamiento, tenia los mas vehementes deseos de ver por mí mismo las dificultades que habria que vencer para unir el Guadiana con el Júcar por medio del Záncara, y por qué puntos podrían salir un ramal para comunicar este canal con el Tajo y después con Aranjuez y Madrid, y otro para buscar al Guadalquivir. Hubiera inten tado desde luego verificar estos reconocimientos; pero como mi comisión se limitaba entonces solo al puente, quise primero volver á Madrid para consultar mis pensamientos con la Direc ción general. En efecto: luego que regresé á esta córte manifesté mis ideas al Inspector general y varios ministros de la Junta de Dirección, me dijeron todos que podrían ser muy útiles, y era indispensa ble verificase de nuevo los reconocimientos que fuesen menes ter para cerciorarse de la posibilidad de dar corriente á las aguas empantanadas del Záncara y demás arroyos, y ver la relación que esta operación podría tener para todos los demas puntos del vasto proyecto que me habla figurado. En consecuen cia , pasé segunda vez de orden del Inspector general á exami-

nar el origen de los manantiales y arroyos que alimentan al Záncara en todo su curso hasta entrar en Guadiana y la causa de la obstrucción de sus aguas, y al mismo tiempo el punto por donde parte de estas aguas podrian dirigirse al Júcar, en el caso que se adoptase el plan de la comunicación de los dos ma res por la Mancha, y todo lo domas que me pareciese conducen te para resolver con el debido conocimiento en un objeto de tanta gravedad. Habiendo efectuado estos reconocimientos, voy á esponer con toda la estensisn y claridad que me sea posible el resultado de mis observaciones. Dividiré este informe en dos partes: en la primera manifes taré el origen y naturaleza de los arroyos y manantiales que forman el Záncara, las causas de la obstrucción de sus aguas, la absoluta necesidad que hay de darles corriente en beneficio de la pública salud, de la agricultura, pastos y montes, y de la re lación que puede tener la zanja que con este objeto se abra con un canal el mas interesante que puede ejecutarse en España para atravesar las provincias centrales, comunicándolas con el mar y con Madrid. En la segunda trataré del modo con que se puede verificar el indicado desagüe de la Vega del Záncara, las obras que deben ejecutarse á este efecto y su coste, algunas consideraciones generales sobre los medios de habilitar la na vegación en el Guadiana, el Júcar y demas partes que abraza el proyecto; y últimamente, de los medios de dar principio á tan grande é importante empresa.

PARTE PRIMERA. El Záncara, cuyo desagüe se trata aqui con preferencia, como madre principal de la mayor parte de los arroyos y rios que corren por la Mancha, tiene su origen cerca de dos leguas mas arriba de Villar de Cañas, corre por las inmediaciones de Villar de Encin y la Torre de Santiago al Provencio, donde le atraviesa la carretera de Valencia, y continua por delante de las Mesas, Pedro Muñoz, Campo de Criptana, Alcázar de San Juan, Herencia y Villarrubia, hasta la dehesa de Zacatena, donde se une con Guadiana: los espresados pueblos están situados á la derecha, á mayor ó menor distancia; por la izquierda se hallan Socuéllamos, Tomelloso, Villacenteno, Villaharta y Are nas. Para la mas fácil inteligencia de la situación respectiva de estos pueblos acompaña á esta relación un plano. Los principales rios y arroyos que se le juntan en su curso, son el Rus, el Coreóles, un raudal considerable que sale de las lagunas de Ruidera y pasa por Argamasilla de Alba, el Gigiiela y Rianzares que juntos entran entre Herencia y Alcázar, y el Amarguillo y Valdespino, que también unidos, desaguan en el Záncara, casi confundidos con el Gigüela: el Rus tiene su origen cerca de Cañabate no lejos del Júcar, pasa tocando á San Cle mente y entra en el Záncara junto al Provencio recibiendo como media legua antes las aguas del arroyo Ramón; el Gigüela nace cerca de Navares, pasa por Torrejoncillo y otros pueblos pequeños, le atraviesa la carretera de Valencia no muy distante

del Quintanar, y poco mas abajo de Quero se le junta el Rian zares, que teniendo su nacimiento á las inmediaciones de Huete, discurre por Rianzares cerca de Tarancon y el Corral de Almaguer: estos dos rios unidos entran en el Záncara como se lia dicho entre Herencia y Alcázar; el Amarguillo pasa por Con suegra , se le agrega antes de Madridejos el Valdespino, y con este nombre van juntos por Camuñas á unirse con el Záncara cerca de Herencia; el Coreóles tiene su nacimiento en una de las muchas quebradas de las montañas de Alcázar, y pasa por Socuéllamos al Záncara: el raudal mas permanente que casi lodo el año corre con la misma cantidad sin enturbiarse sensi blemente ni en invierno ni en verano, es el que sale por Ruidera y pasa por Argamasilla de Alba, acanalado, para despar ramarse eu el Záncara cerca de Villacenteno; á este raudal llaman Guadiana, y dice el vulgo que se pierde frente de Alcá zar para volver á nacer en Zacatena, siete leguas distante; pero esto es un error, pues lo que sucede es que juntándose con las aguas del Záncara, pierde su nombre y corre con el de Záncara basta el Gigiiela , y después desde Gigüela hasta Zacatena llaman indistintamente Záncara ó Gigüela: para evitar confu sión llamaremos Záncara todo el trecho en que van juntos. Todos estos rios y arroyos tienen un desnivel tan pequeño y una velocidad tan uniforme en todo su curso, que parece que están en una superficie nivelada: en muchas partes no tienen madre decidida, y así con facilidad se desparraman en una con siderable estension, en otras que la tenían se ha cegado, de modo que en el estado actual todos están convertidos en una es pecie de lagunas. El Rus y el Ramón tienen inundada la mejor parte de la vega del Provencio y San Clemente por no tener ma dre ni salida libre al Záncara: sucede lo mismo con el Coreóles, pues las mejores tierras del término de Socuéllamos están en charcadas y perdidas: el Gigüela, el Rianzares y el Valdespino

— 12

—

inundan igualmente los mas preciosos terrenos inmediatos á su corriente, y en el espacio que andan todos juntos, esto es, desde dos leguas mas arriba de Villaharta hasta Zacatena, que viene á ser de siete leguas, inundan casi toda la vega que es de las mas apreciables de toda España. El espacio inundado por el Záncara y sus ramificaciones puede considerarse como una sola y no in terrumpida laguna de mas de diez y seis leguas cuadradas. Estas aguas, á pesar de su poca corriente, tienen el desnivel mas que necesario para que desagüen sucesivamente sin que se encharquen ni se desparramen por los campos si se quitan los obstáculos que han sido la causa de ponerlos en el estado en que se hallan. La codicia de algunos, el desaliento y tal vez la indolencia de otros, y mas que todo la ignorancia han contri buido al lastimoso estado que tienen aquellas vegas. Corriendo desde el origen de los arroyos y rios hasta el Záncara y lo mismo digo de este, y desde el punto en que se juntan todos hasta entrar en Guadiana, se repara que sus lechos tienen una superficie seguida sin bajos ni altos ó desigualdades sensibles, con el desnivel suficiente para la corriente y un terreno fuerte sin hundimientos ni ocultaciones y apariciones según se obser va en algunas cañadas cuya superficie se halla sembrada de charcos. Pero como el desnivel, aunque suficiente en el estado natural de los terrenos es muy reducido, á poco que se dismi nuya por cualquiera causa que sea se regolfan las aguas y de bordan inundando todo lo llano. Las presas para los molinos hechas con la mayor indiscre ción , y los puentes que mas parecen malecones ejecutados para detener el rio que para dar paso libre á sus aguas, porque solo constan de tal cual pequeña alcantarilla con grandes ter raplenes que hacen la calzada, atravesando toda la parte inun dada, son las principales causas de la obstrucción y encharcamiento de las aguas.

— 15 —

El mayor obstáculo que detiene ó entorpece su libre curso está en la reunión del Gigüela con el raudal que sale de los ojos de Guadiana ó en el principal origen de este rio que se halla entre Daymiel y Villaharta como á la mitad del camino. Este raudal aumentado del Azuer que viene de las inmedia ciones de Infantes pasando por junto laMembrilla, Manzanares y Daymiel entra en el Záncara en un parage en que su corriente está mas perezosa por una considerable revuelta que toma en la dehesa de Zacatona; esta causa y una multitud de presas de molinos que hay como de media en media legua, hasta de siete pies de altura por la parte de abajo, regolfan las aguas en el mismo confluente del Záncara y el raudal de los ojos que es considerable, se entumecen y se estienden for mando hácia arriba una playa que en dos ó tres leguas pare ce que no tienen movimiento sensible, ála manera de los gran des rios cuando entran en el mar. Este es el primero y el mayor obstáculo que detiene las aguas y en donde consiste principalmente el remedio. Los pueblos en lugar de ayudar á la naturaleza á que abriese el indispensable paso para la salida de las aguas en un parage en que el desnivel es tan reducido, se han empeñado en multipli car las presas y los molinos sin ningún miramiento, y lo que ha resultado es una laguna que sobre perder una multitud de terrenos preciosos, está infestando todo el país. El desnivel de la vega en algunas partes no escode de 10 á 12 pies por legua; sin obstáculos es mas que suficiente' para la corriente de las aguas, pero construyendo presas aun que no tengan mas de 5 á G pies de altura se vé que cada una represará en mas de media legua de distancia rio arriba. ¿Qué debe resultar de estas presas? No es difícil adivinarlo: los mate riales que arrastran las aguas particularmente en las turbias y avenidas caen al fondo por su mayor gravedad específica y por

— ti

la falla de luerza de la corriente, así se va levantando sucesiva mente el suelo hasta ponerse igual con las márgenes, y enton ces las aguas no teniendo madre que las recoja ni movimiento para pasar adelante se desparraman á ocupar grandes espacios de terreno. Al interés de los dueños de los molinos y á la ignorancia de los que han construido los puentes, se añade el de muchos ga naderos que también lo tienen en que aquellos terrenos queden inundados. Como en tal estado se consideran como perdidos por los dueños para el cultivo, los ganaderos echan sus muletadas, vacadas y toradas á las márgenes que producen bastante pasto, y las mantienen á poquísima ó ninguna costa. Según me informaron los vecinos de Villaharta, en otro tiempo por los veranos quedaba casi en seco la vega del Záncara junto á aquella villa; y aun me hablaron personas no muy ancianas de que en el mes de agosto mas de una vez habían dormido debajo de los arcos del puente, y que los carros pasa ban por debajo del puente siempre que no había avenidas. En el dia estos arcos están casi cegados enteramente, por que se ha levantado el fondo; y en el verano mas seco siempre queda un grande y hediondo charco de aguas. Este levanta miento del suelo y el no secarse en el verano lo atribuyen y con razón, á una presa que se construyó media legua mas abajo para un molino, y á los puentes de Arenas y Villarrubia en que para salvar las aguas inundadas hicieron por cal zada unos grandes terraplenes: hay otras presas y puentes vega arriba que producen el mismo efecto. A las presas y puentes debe añadirse la estraordinaria pro pensión del terreno para criar plantas acuáticas. La multitud de espadañas, eneas y broza que se cria entorpece el curso de las aguas y parece que pasan como por un filtro ó tamiz dila tado , por cuyo motivo todas las tierras y sedimento que arras-

— 15

trarianá mucha distancia, si tuvieran corriente, caen al fondo, cuya causa unida á la espuesta acelera el levantamiento del sue lo, y por consiguiente la inundación. Si se observan las aguas turbias en una avenida rio abajo, se nota que cada vez van acla rándose mas y mas, y á veces llegan al Guadiana casi cristali nas : lo que prueba que todos los materiales que arrastran caen al fondo antes de llegar á la corriente de aquel rio. Estando obstruida la corriente del Záncara del modo que se ha manifestado, sucede que los arroyos y rios que entran en él y que corren por terrenos de igual naturaleza con poca diferen cia se entumecen en el confluente por falta de corriente del Zán cara, y por una especie de reacción retroceden ó refluyen inun dando respectivamente una estension grande de terrenos igual mente preciosos. Cuanto se lia dicho respecto del Záncara debe entenderse también respecto de sus ramificaciones; las mismas causas obran para las inundaciones en unos que en otros. Por mas que he recorrido ambas márgenes del Záncara desde el Provencio á Zacalena, no he hallado ninguna otra causa estraordinaria que las indicadas para que las aguas no tengan curso libre; como he dicho antes no hay hondonadas de aguas que no tengan salida ni hundimientos, todo está obstruido, ce gado y empantanado por las causas espresadas, que son mas que suficientes atendiendo al poco desnivel de la vega y á la impenetrabilidad de los terrenos por su tenacidad y coherencia. Con estas causas debe haber contribuido la falta de brazos ó mas bien el no hacer uso oportuno de los que hay. Muchos terrenos por falta de cultivo se encharcan con suma facilidad, crian * plantas acuáticas', y llegado este caso pueden considerarse por perdidos. En un terreno llano, pocos azadonazos dados á tiempo y con inteligencia pueden agotar muchas fanegas de tierra, ma yormente cuando por su impenetrabilidad corren las aguas por la superficie como sucede en el Záncara y sus hijuelas: un mal

(¡O

— ic

ario de enfermedades generales ha sido mas de una vez causa de perder inmensidad de terrenos de la mejor calidad, convirtién dose por no haberlos cultivado en un semillero inagotable de miasmas pestilentes, para en lugar de producir sazonados frutos acabar con el resto de los hombres basta la esterminacion de pueblos enteros. ¡Cuántos hay en España que han de saparecido enteramente por la mortandad causada de aguas cor rompidas de algún charco inmediato! Sin embargo, si se averi gua el principio del mal se verá que las mas veces se podría haber atajado su progreso á costa de poquísimos jornales. Es increíble la indolencia, falta de policía y descuido que hay en los pueblos en este punto, harto mas importante y trascenden tal de lo que se imagina. Los pantanos, lagos y terrenos inundados por los arroyos, cuyas madres se lian cegado, forman en el dia en España un objeto de la primera importancia para la atención del gobierno. La miseria, el hambre y la mortandad espantosa de estos últimos años en la mayor parte de las provincias, se cree con bastante fundamento, que tienen por principal origen la multitud de la gunas y encharcamientos de aguas corrompidas que, después de inutilizar grandes llanuras de terrenos los mas fértiles, infes tan la atmósfera con sus emanaciones pútridas, viciándola de suerte que el que se halla al alcance de dichas emanaciones pa dece irremisiblemente tercianas; éste mal que se lia hecho tan general y funesto en España. La mayor parte de los médicos convienen en que las tercia nas , siendo al principio benignas y endémicas ó locales, esto es, que no pasaban de la atmósfera particular que las producía, ahora se lian convertido en malignas, contagiosas y epidémicas, estendiéndose basta las móntañas y provincias que ni aun el nombre de este mal conocían: que el origen primitivo de estas lia venido de aguas corrompidas de la multitud de lagunas sem-

— 17 —

bradas en España; y que para cortar de raíz un mal tan general y destructor debe empezarse por desecar estas lagunas, esto es, por quitar la causa primera. Tal vez en todas las provincias juntas no hay tantas y tan considerables como en sola la Mancha. La Mancha, situada casi en el centro de la Península, entre las montañas de Toledo, las de Sierramorena, de Alcaraz, el Júcar, el Guadiela y el Tajo, forma una gran llanura llena de pequeñas lomas y desigualda des insensibles, y teniendo muy poca elevación respecto del nivel del mar en comparación de los países que la rodean, ape nas tienen salida las aguas llovedizas de su vasta extensión. Si se trata de observar en algunos puntos la pendiente del terreno sin reparar en la corriente de las aguas, es muy difícil acertar si van al Mediterráneo ó al Océano: parece que cuando la natura leza abrió sus grandes canales para el curso de las aguas llove dizas al mar, estuvieron las de la Mancha algún tiempo vacilan tes hacia que lado declinarían, se decidieron al fin hácia el Océano, y formaron el origen del Guadiana en el punto que llaman los Ojos, que está en la reunión de casi todos los ma nantiales y arroyos de toda aquella gran llanura. En un pais tan llano y bajo es consiguiente la formación de lagunas en las pequeñas cañadas y hondonadas; y mucho mas si los rios y arroyos inmediatos que son sus cauces naturales están obstruidos y casi al mismo nivel como sucede allí. En el dia los terrenos inundados de la Mancha entre arroyos y lagu nas puede regularse en 40 leguas cuadradas, y cada dia irá en aumento la inundación con un progreso mas rápido que hasta ahora sino se dá corriente á todas estas aguas detenidas. De aquí se vé cuanto bien sacaría el Estado de su desecamiento por el aprovechamiento de tantos terrenos feracísimos y cuan irreparables males deben causar á la salud pública de perma necer en el estado en que se hallan. i

«2

— 18 —

En efecto, de treinta años á esta parle se lian reducido muchos y numerosos pueblos á menos de la mitad de la po blación , y algunos no tienen la cuarta parte de la que antes tenían. Ninguno de ellos duda que el origen de estos males consiste en las lagunas y terrenos paludosos que los rodean. En los pueblos que mas padecen se observa que siempre hay al guna laguna ó aguas encharcadas de algún arroyo en sus in mediaciones , si se pregunta sobre la antigüedad del mal, cons tantemente responden, que es desde que se empezaron á en charcar las aguas en los parages que antes tenían corriente, y los hechos acreditan esta aserción. En el Provencio y San Clemente treinta años ha apenas se padecían sino tal cual terciana; pero habiéndose encharcado el Záncara en las inmediaciones del primero de estos pueblos , sufrió este una epidemia de tercia nas tan cruel que su población se redujo á menos de la cuar ta parte, esto es, en dos ó tres años de 800 vecinos se redujo á menos de 200. En San Clemente se han padecido estos úl timos años de tan mala calidad y tan generales que aquella pobladon se ha disminuido á menos de la mitad. Este mal les aflige desde que el Rus que viene desde allí á entrar en el Záncara por no tener corriente en este, se desparrama y en charca la mayor y mejor parte de la vega entre los dichos pueblos; Socuéllamos en otro tiempo era pueblo de mas de 2000 vecinos, en el dia no tiene 500: el Coreóles habién dose cegado su lecho por falta de salida libre en el Záncara, y por el descuido ó indolencia de los naturales se sale de madre, inunda en derredor del pueblo muchos miles de fanegas de tier ra y se encenagan y se pudren las aguas: hé aquí la causa. Pedro Muñoz en estos ocho años ha perdido mas de 1000 ve cinos. No se puede ver cosa mas lastimosa; un pueblo rico, sano y poblado, en menos de ocho años se vé convertido en cementerio: una pequeña laguna formada en una hoyada que

— li

antes se sembraba, es la causa que lo ha puesto en lan deplo rable estado; la parte de la población que cae al lado de la laguna toda está arruinada hasta la parroquia, como si hu biera padecido un terremoto, incendio ú otra cosa semejante. Los indicados pueblos son de los que mas han padecido y pa decen. Lo mismo sucede aun que no en tanto grado en Villaharta, Arenas y Villarrubia. En este último apenas se conocian tercianas según me informaron los naturales hasta que el Záncara inundó la vega estendiéndose tanto. La superioridad está bien penetrada de los estragos que las tercianas han causado en Tembleque desde que se formaron las lagunas de sus inmediaciones. En Turleque ha sucedido lo propio; una laguna, que las muchas aguas llovedizas de estos últimos años han formado junto al pueblo, casi le ha aniquila do. He visto con mucha complacencia que estaban abriendo una acequia para su desagüe y es regular que dentro de poco la dejen agotada restituyendo á la agricultura el mejor terreno de pan-llevar de su término y quitando el origen de una en fermedad tan destructora. Ciudad-Real, Miguelturra, Alcázar de San Juan, A-rgamasi11a de Alba, Corral de Almaguer, Madridejos y otros muchos pueblos han perdido en estos últimos años casi la mitad de su vecindario por las continuas epidemias de tercianas; poquísi mos pueblos de la Mancha se contarán exentos de este terrible mal, en mayor ó menor grado, unes por la influencia inmedia ta de las lagunas y aguas corrompidas, y otros tal vez por el contagio consiguiente al carácter de malignidad que han toma do en las repetidas recaídas. Se preguntará acaso, ¿cómo antes habiendo también lagunas y arroyos no producían tantas tercianas, y de tan mala cali dad como ahora? La razón y la esperiencia prueban que antes, aunque hubiese lagunas, no debían producir los mismos

—2 0 -

eíectos que ahora. Mientras las aguas de los arroyos y lagu nas se mantienen cristalinas, no causan daño á la salud pú blica; pero cuando en sus márgenes ú orillas quedan en el es tío grandes espacios á mediofsecar, en la fermentación y putrefacción de la multitud de insectos y plantas acuáticas, fomentada por la intensión de los rayos solares, se des prenden una multitud de miasmas pútridos que infectan la atmósfera, y los que se hallan bajo su alcance se ven ataca dos de las enfermedades análogas á la naturaleza de estas emanaciones. En efecto, en el Záncara y sus hijuelas se observa que los años en que en la primavera han sido muy copiosas las lluvias hasta muy adelantada la estación, de suerte que en el estío conserven bastante cantidad de agua corriente, se padecen me nos tercianas en los pueblos de su inmediación; y al contrario, en los años que llueve poco y quedan casi secos todos aquellos arroyos, pero sembrados de pequeños charcos y aguas cenago sas, es inevitable una epidemia de tercianas en todo el espacio que alcanzan sus evaporaciones pútridas. En el año de 1803 no llovió casi nada en toda la primave ra, en el mes de marzo estaban secas las yerbas; quedáronse en las vegas del Záncara y Gigüela y en otras lagunas muchos charcos cenagosos sin corriente, y resultó, que sobre no produ cir los campos por la sequedad las subsistencias que el labra dor esperaba en recompensa de sus sudores, la evaporación de tanto terreno cenagoso y hediondo infectó la atmósfera en una estension considerable, y se hicieron generales las tercianas; de suerte que los infelices habitantes de los campos se hallaron atacados á un tiempo con los dos mas terribles azotes que afli gen la humanidad, el hambre y una epidemia contagiosa. En el año siguiente de 1804, sucedió lo mismo, aunque no en tanto grado; pero recayendo los males de este sobre los del an-

—

21 —

(5o

terior llegaron al colmo: se hizo el hambre general y también las tercianas, pues apenas hubo provincia interior que no las padeciese epidémicamente. De esto parece que debe inferirse que los años mas estériles para las cosechas en España, que son los secos, son también los mas temibles para las tercianas generales. No verificándose en estas vegas y arroyos la fermentación y putrefacción sino cuando se ponen á medio secar, es visto que no debian producir antes tanto daño como ahora, porque antes tenían corriente las aguas, no quedaban los grandes espacios que ahora, encharcados y llenos de aguas corrompidas en sus márgenes, y por consiguiente no había causa de emanaciones pútridas. Lo mismo sucede con las lagunas: el fondo de estas va levantándose sucesivamente por los materiales que arrastran las aguas que las forman, así van ocupando mas terreno sus aguas, por cuya causa en las orillas quedan en el verano cada vez mayores espacios á medio secar; y como la superficie del suelo se acerca á la del agua cada vez mas, hay algunas ya tan someras que están convertidas en un cenagal; así la putrefac ción se verifica en toda sü estension. Es inmensa la cantidad de pesca, de insectos y plantas acuáticas que se pudren. Muchas de estas lagunas en su principio tampoco producían exhalacio nes perniciosas á la pública salud; mas como va levantándose el fondo» con el tiempo deben causar daños cada vez mas y mas trascendentales hasta su total desecamiento, que la naturaleza misma lo hará al cabo de siglos; pero asolando primero todo lo . que alcanza la atmósfera de sus emanaciones, si el hombre no se anticipa á destruir una causa que con tanta eficacia conspira contra su existencia. Si se considera ahora la asombrosa estension que toman en la atmósfera las exhalaciones de tantas sustancias pútridas, si se considera también una masa tan grande del gérmen á que se

—

atribuyen las tercianas en una provincia central que está en con tacto con las mas de la Península, y si es cierto que se lian he cho contagiosas las que resultan de aquella primera causa: ¿qué' situación mas ventajosa que la de la Mancha para propagarse con la mayor rapidez hasta las eslremidades una semilla tan des tructora? ¿Y seria estraño que los vientos fuertes llevasen algu nas porciones de la grande masa de emanaciones , de una su perficie de 40 leguas cuadradas, á distancias considerables sin que perdiesen su virtud pestilencial ? El estado actual de las aguas detenidas en las lagunas y ar royos de la Mancha es tan temible para la salud pública que, de no tomar providencias prontas y eficaces, pueden resultar calamidades espantosas y pérdidas irreparables para el Estado. La conservación de la salud pública, sin cuyo beneficio no hay felicidad para los hombres, clama con absoluta necesidad la suprema autoridad del Gobierno, para que tome la mano en un asunto tan grave y trascendental. Cualquier sacrificio es poco cuando se trata de la salud pública, así aunque en el deseca miento de las lagunas no se consiguiese mas que este objeto, debería verificarse sin reparar en gastos. Pero el resultado no se reduciría solo á esta única, aunqueinapreciable ventaja. La agricultura, con la conservación debrazos robustos, y restaurando los mejores terrenos que ahora están perdidos', debe recibir el mayor aumento. Las tierras inun dadas por el Záncara y Gigüela, con sus ramificaciones, son las mejores de la Mancha para todas las semillas frumentarias. Los naturales no saben como encarecer la estraordinaria feraci dad de aquellos terrenos. Así el fomento de la agricultura, igual mente que la salud pública, reclama el desecamiento de tanta multitud de aguas encharcadas. Las tierras de las vegas bajas, aquellas que sobre ser de mayor producción aseguran las cose chas, hasta cierto punto, aun en años de sequedad, están per-

— 23—

didas enteramente; por esla causa en su lugar se ven precisa dos á arar terrenos ligeros de lomas y laderas, en que la cosecha siempre es corta é incierta: una fanega de tierra de las de la primera clase equivale á diez de la segunda; lo que de aquí re sulta es que á falta de aquellos terrenos arañan considerables espacios en los manchones, pierden los pastos y montes, y el labrador no recoge los frutos correspondientes á sus gastos y afanes. He dicho que el Záncara y Gigüela, con sus ramificaciones, inundan mas de 16 leguas cuadradas: las demás lagunas y pan tanos de aquella provincia esceden á esta cantidad: pueden re gularse en 450000 fanegas de sembradura las tierras perdidas, sin contar los manchones y baldios; y de cinco á seis millones de fanegas de trigo las que cada año se cogerían en aquellos ter renos. Ademas los panizos, cáñamos, barrillas, azafranes y toda especie de legumbres se crian allí con estraordinaria lozanía; y si las aguas, que ahora son causa de tantos males, se aprove chasen para riego llegaría á lo sumo la abundancia y prosperi dad de aquella provincia. La Mancha tiene las circunstancias mas recomendables para establecer el riego en grande y fertili zar sus vastos campos; la feracidad del terreno, el aventaja do clima, la admirable disposición de sus espaciosas llanuras, en las que á poquísima costa se pueden abrir las acequias, bra zales , hijuelas y azarbes, para la oportuna distribución y sali da de las aguas, y una suma facilidad para nivelar los ban cales de riego , la hacen tal vez la provincia mas á propósito . para un sistema de riego el mas estendido y ventajoso, con las aguas actuales de los depósitos de Ruidera, que se pudieran distribuir á derecha é izquierda, y con el Rus, Záncara, Gigüe la y Rianzares podría regarse mucha parte de aquellos vastos campos; pero si se quisiese generalizar el riego en toda su estension podrían sacarse las aguas del Júcar y del Guadiela, las

— 24—

de este rio, que aumentan el caudal del Tajo, se dirigirían á Rianzares por las inmediaciones de Huete y Tarancon, y fertili zando primero los campos de aquellos pueblos y sus contornos, podrían dividirse en dos brazales; el uno para la Mesa de Ocaña hasta Yepes, y el otro para el Corral de Almaguer, Tembleque, Madridejos, Consuegra y otros pueblos; con las del Júcar, sin privar á la ribera de este nombre, en Valencia, de las que nece sita, pues el Cabriel suministraría las suficientes, pueden re garse los demas puntos á que no alcanzasen las de Ruidera y demas arroyos y manantiales actuales. Una empresa de esta magnitud sin duda seria costosa; pero si se considera la suma de riquezas y abundancia consiguientes á una mejora de esta naturaleza en la agricultura, las utilidades serian impondera blemente superiores. La Mancha podría alimentar, con semejan te sistema perfeccionado, cuatro millones de habitantes. La restauración de los terrenos perdidos de la Mancha no solo será ventajosa para la salud pública y la agricultura, sino también para los pastos y montes. Ha mucho tiempo que los buenos patricios claman sobre el fomento de los montes; se han promulgado muchas leyes y formado muchos arreglos y ordenanzas con este objeto; pero hasta ahora no han produ cido los efectos que se deseaban, ó tal vez han sido contra rios : cada vez es mayor la escasez de las maderas de construc ción de toda especie, y cada dia mayores los apuros de car bón. Muchas causas físicas, morales y políticas han contribuido á su total decadencia; no es de mi incumbencia hablar de las últimas; pero no me parece fuera de propósito indicar algunas de las primeras. Los labradores y pastores entre otras cosas contribuyen mucho á la destrucción de los montes. Los primeros al paso que se les van perdiendo los buenos terrenos de los llanos por las inundaciones, rompen las laderas para sembrar, y como

— V ó—

Oí»

son tierras ligeras y de poca producción arañan y descortezan espacios considerables á veces hasta la cumbre de las monta ñas. Cogen dos ó tres años de cosecha cuando mas, y dejan perdidas para siempre para el cultivo' pasto y montes aque llas laderas; acometen luego á otras montañas y sucede lo mismo. Yo he visto en el término de Almodóvar del Campo ir los labradores á mas de cuatro y cinco leguas de distancia á hacer rozas y quemas, para sembrar en jarales que muy bien se podrían carbonear, y abandonarlos después que no produ cían para ir á otra parte. Los pastores hacen también quemas considerables en los montes, ya con la idea de aclararlos para pastar el ganado, ya por descuido y muchas veces por anto jo ó malicia; unos y otros á pocos años lo dejan todo inutiliza do sin que pueda servir ni para pastos, ni para montes, ni para el cultivo. Asi debe suceder: en las faldas y laderas mientras están cubiertas de yerbas y arbustos, difícilmente se forman torrentes y arroyadas; las hojas detienen y conservan parte de las llu vias, y las yerbas y raíces oponiendo á cada paso un obstáculo disminuyen su corriente natural, y la tierra tiene lugar de absorver una buena porción. De esta suerte entre las hojas, yerbas, raíces y la tierra, ademas de dificultar la formación de los torrentes se quedan con mucha parte de las aguas llo vedizas : corren luego sucesiva y lentamente serpenteando entre la multitud de pequeños obstáculos, y salen al pié de los cer ros y montañas en chorritos, muchas veces cristalinos, á ali mentar los arroyos y rios. Pero cuando estas mismas faldas se rompen para sembrar, la tierra movida y suelta, en lugar de oponerse á la corriente, aumenta el volumen de las aguas, y á poco espacio que andan se acumulan en tanta cantidad , y ad quieren una velocidad tan estraordinaria que descarnan basta la peña viva, arrastran cuanto encuentran por delante desquician4

“ 2G —

do peñas enormes y se precipitan al pié de las montañas, soca vando y formando quebradas y barrancos espantosos. Asi por la pasagera mayor utilidad de cultivar las faldas por algunos pocos años, se pierde una riqueza perpetua de pas tos y montes, y quedan secos la mayor parte del año muchos de nuestros rios que podrian alimentarse con un caudal me diano por mucho tiempo, si las aguas llovedizas entrasen su cesiva y lentamente: dándoles á infinitos pueblos el beneficio de este precioso líquido de que ahora carecen en la mayor parte del año. Es cierto que cuando en las faldas de Yillarrubia y otros pueblos de la Mancha, se contemplan grandes olivares y vi ñas hasta muy cerca de la cumbre, se siente una complacencia interior al ver como la aplicación del hombre ha hermoseado y fertilizado aquellos terrenos, que parece estaban condena dos á una perpétua esterilidad; pero cesa esta complacencia luego que entra la reflexión á considerar, que semejante cul tivo conspira á la ruina total de la agricultura tarde ó tem prano ; porque por esta causa abandonan lo llano, lo dejan en charcar y perder enteramente, y disponen las faldas de suerte que con el tiempo queden todas descarnadas y sin ninguna capa vegetal para una perpétua aridez. Este asunto es mas delicado y trascendental en España de lo que tal vez se piensa; en muchas de nuestras provincias par ticularmente meridionales y de levante son las aguas tempes tuosas , caen en pocas horas tantas como en otros paises, que las lluvias son suaves y lentas en muchos dias, y aun me ses: se acumulan en mucha cantidad en poco tiempo, y no existiendo las causas que debían oponerles alguna resistencia corren al mar con una celeridad estraordinaria. Repárese en toda la costa del Mediterráneo y se verá la prueba de cuanto llevo dicho: áescepcion del Ebro, del Júcary otros pocos rios,

— 27 —

cuyo origen está en elevadas montañas muy en lo interior, todos los demas son los que allí llaman ramblas. Estas ram blas parecen un brazo de mar cuando corren, que regular mente es con lluvias tempestuosas: en poquísimas horas se ven desbordar de sus grandes madres, inundando muchos campos, y después quedarse enteramente secos. Si se observa desde el origen hasta su entrada en el mar, la superficie en que caen las lluvias, se notará casi general mente, que todas son faldas descarnadas y áridas, sin que haya ningún impedimento para contener la rapidez de las aguas, sin embargo muchas de aquellas montañas en otro tiempo han estado cubiertas de espesos bosques, pero luego cortados, desarraigados y cultivados arrastraron las aguas toda la cor teza vegetal, dejando la peña desnuda. Repárese también en los Pirineos, en Guadarrama y Sierramorena y constantemen te se observará que las faldas de Mediodía son mas descarna das , abarrancarlas y áridas que las que miran al Norte: el derretimiento de las nieves en la primavera contribuye mucho para esto en las primeras, porque se hace con mas ace leración, y si la tierra está movida en aquella estación se forman los torrentes con rapidez , y se abarranca todo. De aquí se vé cuan peligroso es el rompimiento de esta clase de terrenos. No por esto quiero decir que absolutamente no puedan rom perse algunas faldas, sino que es necesario antes observar su posición, su clima y su pendiente para examinar cuando con viene y cuando no. En mucha parte de las provincias septen trionales de España todo el cultivo se hace en cerros y monta ñas , y ciertamente puede asegurarse que allí está mas perfec cionado en su clase que en otras partes; pero las circunstancias son diferentes que en las provincias meridionales: las lluvias son mas suaves , las nieves se derriten con mas lentitud, los montes

— 28 —

están mejor conservados y los manantiales duran todo el año, porque la tierra brota las aguas poco á poco. De todo lo espuesto se deduce que los rompimientos de baldios deben hacerse con mucho miramiento, que por no obser var antes la naturaleza del suelo, los efectos del clima y la pen' diente del terreno, pueden cometerse desaciertos, como laesperiencia lo ha mostrado en Estremadura, en las faldas de Gua darrama y en otras partes; y que no se puede generalizar tanto el rompimiento de baldios dando al cultivo una preferencia ab soluta respecto de los pastos, como quieren algunos de nues tros agrónomo-economistas, sin graves inconvenientes. La naturaleza ha dejado bien marcados los terrenos propios para el labrador y el pastor; tan disparatado parece que los bue' nos terrenos de pan-llevar se empleen para pastos, como que el labrador abandonando aquellos destruya el alimento de una espe cie tan necesaria como los ganados: el sacarlos á cada uno de su respectivo terreno es trastornar el orden natural y esponerse á perder todo. Deságüense tantos terrenos inundados de Espa ña , promuévase el riego donde se pueda, y nunca faltarán bue nos terrenos en los llanos para el labrador, se aumentarán las yerbas para el pastor, los montes ganaran, y todos respectiva mente se hallarán mejorados. A las ventajas insinuadas basta aquí, como consiguientes al desecamiento de las aguas empantanadas de que se trata, deben añadirse las que se seguirán á la navegación interior. La situa ción central de la Mancha, las inapreciables circunstancias de su suelo y clima, y las relaciones que pueden tener los canales abiertos en aquella provincia con los que se puedan ejecutar en las demas con quienes confina, me han impelido á trazar dos grandes canales que se crucen en la Mancha, para que sirvan de base y fundamento al sistema general de comunicaciones que conviene á todas las provincias meridionales de España: con la

29 —

idea de que cuanto se haga y se proyecte parcialmente se ejecute siempre con la mira de un todo grande y bien ordenado. En el estado actual del Záncara, para dar corriente á sus aguas en beneficio de la salud pública y de la agricultura, es necesario no solo romper los obstáculos que detienen el curso de dichas aguas, sino también formar una madre por medio de una escavacion, con la capacidad competente para dar salida á todas las que sucesivamente se acumulan en la vega, sin que causen mas inundaciones. Considerando las indispensables dimensiones en el ancho y profundidad de esta madre y la calda ó pendiente suave que tiene la vega, resulta que la es cavacion que con este objeto debe hacerse desde Zacatena basta San Clemente es un verdadero canal de navegación de mas de 18 leguas ó un rio navegable. Esta ventaja es consi guiente á las demas sin mas gastos ni obras que ejecutar las escavaciones con la mira de que pueda servir la zanja para la navegación dejando á las orillas caminos de sirga y cons truyendo los puentes con el conocimiento de que han de pasar barcos por debajo. La utilidad de los canales está reconocida por todas las na ciones cultas: pero siendo esta especie de empresas sumamente costosas, aunque tal vez no tanto como se imagina si se adopta un sistema bien entendido, pareceria cosa ridicula que en una época en que la defensa y seguridad del estado exigen las mas graves atenciones del Gobierno, proponga yo nuevas obras de esta naturaleza, cuando no se pueden promover con la actividad que se desea otras muy importantes ya empezadas; pero es ne cesario no perder de vista que yo solo propongo zanjas para des agüe de una multitud de aguas corrompidas, cuyas emanacio nes pútridas atacan á la pública salud, con unas armas mas temibles y destructoras que las de un enemigo estraño cuando intenta la devastación de una provincia; y que así como en

— 30 —

este caso se buscan todos los medios imaginables para rechazar sus ataques, así también es absolutamente indispensable poner un remedio eficaz y ejecutivo para preservar á la humanidad del origen de esta enfermedad, que vá royendo y minando sor damente las provincias, de un modo mas cruel que la guerra mas sangrienta. De las indispensables operaciones que con este objeto deben ejecutarse resultan las grandes ventajas que he indicado para la agricultura, y también un canal de 18 leguas. En la segunda parte manifestaré que los canales en España son mas necesarios que en otras partes. Este pedazo de canal, en lo sucesivo, puede ser parte del mas interesante que puede abrirse en España, por su situación respecto de la capital, por la naturaleza de las provincias que atraviesa, por la mayor facilidad y menos coste del que puede ejecutarse para unir los dos mares; y porque podría servir de canal maestro á todo el sistema de comunicaciones de las pro vincias meridionales de España. Si se echa la vista sobre la carta de España, y se repara en dos rios, que el uno vaya al Océano y el otro al Mediterráneo, aun á la simple inspección de la carta no se hallarán dos que se presenten con tanta facilidad de reunir como el Júcar y el Gua diana: uno de los arroyos del origen de este, que es el Rus, y que pasa por San Clemente, nace á menos de dos leguas dis tante del Júcar. Para dirigir las aguas de este arroyo, y aun las delZáncara, ádicho rio, no es necesario mas que un rom pimiento como de media legua en dos cerrillos de poca conse cuencia, cuyo rompimiento se puede reducir al punto que se quiera, según las aguas de dichos arroyos se tomen mas ó me nos arriba, y según tuviese mas cuenta luego para el descenso al Júcar en aumentar inclusas ó el desmonte, cuya circunstan cia determinaría el mayor ó menor coste de la naturaleza de la obra, y también lo que fuese mas ó menos ventajoso para la na-

51 —

vegacion: verificado este rompimiento se dirigen las aguas de dichos arroyos ya al Mediterráneo, ya al Océano, ádiscreción, según se quiera. Desde este punto al Júcar hay como unas tres leguas, que no presentan mas dificultades que las obras ordi. narias de un canal, esto es, abertura de su caja, inclusas y al gunas alcantarillas de poca consideración; y por el otro lado hasta Zacatena, donde propiamente empieza el Guadiana. sigue la vega del Záncara, cuyo desagüe se trata, y que verificado, sin necesidad de inclusas, baria la unión de dos rios para el importante y magnífico proyecto de la comunicación de los dos mares. Para entrar en el Júcar convendria se llevase el canal arri mado cuanto se pudiese álos pueblos de Minaya, la Roda, la Gineta, y si pudiese ser hasta la vega de Albacete antes de bajar al rio, paralo que es necesario una caída considerable. Este canal, en el Mediterráneo, terminaría en Cubera, puerto tal vez mas adaptable que Valencia para el comercio por la mayor faci lidad de habilitarlo; y debería hacerse otro ramal para la Albufe ra, para comunicarlo con la misma ciudad de Valencia. Al mis mo tiempo podría hacerse una acequia para la conducción de parte de las aguas del Júcar para el riego del llano de Quarte, en Valencia, cuyo proyecto ha mucho tiempo que desean sus naturales, por las incalculables utilidades que les resultaría. De la otra parte, entrando en el Guadiana , atravesaría toda la Mancha, la Estrcmadura , parte de Portugal y terminaría en Ayamonte donde desemboca aquel rio. El principal objeto de los canales como saben todos es el riego y la navegación : con lo primero se multiplican los frutos y se aseguran las cosechas, y con lo segundo se facilita el tras porte de estos mismos frutos, nivelando los precios entre los países de producción y los de consumo. En los países, como la España en que la agricultura debe constituir la principal ri.

— 32 —

queza, los efectos de las fábricas y mercaderías harían la menor parte de los objetos de navegación, de aquí se vé que la aber tura de los canales será tanto mas interesante, cuanto las pro vincias que atraviese sean mas susceptibles de mejoras de riego, y por consiguiente de la multiplicación de frutos que mantengan una navegación la mas activa posible. Bajo este concepto pocas provincias pueden presentar una perspectiva de utilidades tan grande y trascendental con la abertura de un canal de riego y navegación, como la Mancha y la Estremadura, si su navega ción interior llega hasta el mar. La Mancha agotadas las vegas del Záncara y sus avenidas, del Jabalón y de la mayor parte de sus lagunas; restituyendo al cultivo mas de 450 000 fanegas de sembradura de la mejor calidad, y estableciendo el riego en todas las partes de que es susceptible: es una de las provincias que pueden producir mas cantidad de una porción de frutos de la mas esquisita ca lidad; con el aprovechamiento de los terrenos perdidos, sin contar con mejora alguna en las prácticas actuales del culti vo , en las que cabe mucho por mas que digan algunos de nues tros Agrónomos, se podrían estraer un año con otro de tres á cuatro millones de fanegas de trigo. Qué diré de los vinos, aguardientes, aceites, cáñamos, barrillas , lanas, azafranes y otra multitud de artículos los mas preciosos si su estraccion es tuviese alentada por medio de un canal de navegación? La ma dre que debe abrirse desde San Clemente á Zacatena con el objeto del desagüe del Záncara y que debe servir de canal, pasa por medio de la Mancha, favorece por esta razón igual, mente á todos los puntos de su vasta estension : hay mas, el Azuer, que naciendo en las inmediaciones de Infantes pasa pol la Membrilla, Manzanares y Davmiel; el Gigüela y el Rianzares, que en su curso tocan muchos grandes pueblos , el Valdespino que pasa por Consuegra y Madridejos, el raudal que sale de

— 53 —

Ruidera y va por Argamasilla de Alba, pueden hacerse nave gables la mayor parte del año hasta el Záncara, con solo eje cutar las escavaciones de su desagüe con el conocimiento de aprovecharlos para la navegación , y con habilitar los puentes para este objeto: es decir, muchos pueblos de la Mancha de la primera importancia pudieran ponerse en contacto con el Záncara, con la construcción de unos canales, cuya abertura y conservación seria de mucho menos coste que el de los ca minos nuevos de igual longitud, tal es la admirable disposi ción de todas estas corrientes con el Záncara. (*) Figurémonos ahora hecha la zanja desde San Clemente hasta Zacatena, construidos los puentes para la comunicación de una orilla á la otra, plantado el arbolado en ambas márgenes, pues ta en cultivo del modo mas conveniente la vega, esto es, des pués de enjuta y hecha la distribución de los terrenos del modo mas ventajoso al mejor cultivo; estableciendo caseríos á derecha é izquierda cuando mas de cuarto en cuarto de legua, sin que haya ninguno sin huerto ni algún pequeño grupo de árboles frutales, cubierto todo aquel espacio de i 8 leguas de trigos, de cáñamos, de panizos, de barrillas, de azafranes, de olivos: alimentada la mayor parte ó toda la vega con riego, pastando en las escelentes yerbas de las márgenes, no grandes muletadas ni vacadas, sino pequeñas y multiplicadas, propor cionadas á la estension del cultivo de los colonos establecidos en los caseríos de la ribera; cultivadas las lomas y laderas que la terminan con olivares y viñas, y con una multitud de peque* (*) Para q ue no parezca e xag erad o lo q ue aquí p ro p o n g o , es b ueno t e ner p resen te q ue en Inglaterra se h acen canales de navegación d e 10 y 12 pies d e an ch o , con 3 ó 4 d e pro fu n didad , y en el dia hay quien p r o pone com o m u y ventajosos para algu n os parages con 6 pies d e an ch o y 2 '/a á 3 de profun didad. L a s zanjas ó cunetas q ue se han h ech o en a lg u nos trozos d e cam in o en España tien en m ayo res d im ensiones. o

ños canales que como otras tantas arterias y venas establecen la circulación de la parte principal del cuerpo que es el Záncara con las mas distantes. ¡Qué deliciosa provincia seria entonces la Mancha! ¡Qué aumento de frutos de riqueza, y por consi guiente de población! Nada habria comparable con una pro vincia de esta naturaleza, todavía seria mas asombroso este cuadro, si como he indicado antes se sacasen las aguas del Júcar y el Guadiela para estender el riego y navegación en toda la estension de aquella grande provincia. Algunos tal vez calificarán de quimeras todos estos proyec tos ; pero yo no iré á citarles ejemplos en la China ú otros paises remotos, aquí dentro de España tenemos los suficientes para hacer ver no solo la posibilidad, sino también la mucha facilidad de realizarlos, en comparación de las imponderables utilidades. Cuando yo considero las huertas de Valencia, de Murcia y Granada, y aun todavía mas, cuando yo comparo los pequeños términos de Novelda, Aspe, Elche, Alicante, San Fe lipe y otros pueblos, que no están en las grandes vegas y su riego se hace solo de riachuelos y fuentes , con sus frutos y po blación, ¿porqué no he de creer que estableciendo el mismo sistema en terrenos en la mayor parte mucho mas feraces pro duzcan los mismos efectos? ¿Tan distantes están para imitarlos? No, son provincias confinantes; dirán que faltan brazos; tam poco, pues la mayor parte del año dos terceras partes de los Manchegos están holgando, muchos pidiendo limosna, y otros todavía peor empleados; ademas de que, según el progreso de la multiplicación de frutos se haria el de hombres robustos. Si en el estado actual de cosas es de una estrema dificultad semejante sistema, desecadas las vegas de que se trata, al tiempo del establecimiento del cultivo en ellas, no hallo que pueda presentarse inconveniente que no se pueda vencer, pro curando la división de las tierras hasta el punto que pruden-

55 —

teniente se pueda, y en donde no un método de censos ó ar rendamientos que, sin desalentar al colono concilie los inte reses de los propietarios, con una marcha recíprocamente ventajosa en las utilidades. Corramos ahora Guadiana abajo, entremos en Estremadura, establezcamos el riego y navegación en las espaciosas, ferací simas , y casi vírgenes tierras de la hermosa ribera desde la Serena hasta Badajoz y Olivenza, y considérese por un momen to toda la vega desde San Clemente hasta Olivenza fertilizada y cultivada con riego y navegación en mas de 80 leguas; consi dérese también la infinita variedad de producciones en todo este largo trecho, y para poner en movimiento aquella gran ma sa de frutos y población consiguiente á una ribera semejante, alargúese el canal á buscar el mar por una parte en Ayamonte, y por la otra en Cullera y en la ciudad de Valencia, esto es, en el rincón mas bien cultivado y mas rico de Es paña y véase en que parte, no solo de España, sino de toda la Europa pueda presentarse un canal de igual longitud que pueda producir tan grandes utilidades: ni la unión del llin con el Ródano, ni ninguna otra navegación proyectada has ta ahora hace concebir las esperanzas de una riqueza tan gran de y segura, como un canal que comunicase los dos mares atravesando Valencia, la Mancha, la Estremadura, parte de Portugal y de Andalucía, por la infinita variedad, calidad, y cantidad de preciosos frutos, que solo concedió el cielo á estas provincias y algunas pocas mas en toda la Europa. No se hallará ningún otro parage de España en que un pro yecto semejante pueda realizarse ni con tanta facilidad, ni con utilidades tan trascendentales. El rio que mas ha llamado la atención del Gobierno y de muchos españoles muy celosos del bien público ha sido el Tajo. El ser el de mayor raudal de los de España, el atravesar como diámetro por el centro las dos ter-

— 36 —

ceras partes de la Península, el estar tocando Toledo y Aranjuez y no distante de Madrid, han sido circunstancias muy pode rosas para llamar la atención y ocuparse con preferencia de su habilitación respecto de otros rios. Antonelli presentó un proyecto general, de hacer navegables todos los rios caudalosos de España al señor D. Felipe II, en las cortes de Tomar en Portugal: el Rey le comisionó en conse cuencia para que habilitase la navegación del Tajo, y en 1588 se dice que estaba corriente. Yo no dudo que algunos barcos hayan ido y venido de Tole do á Lisboa, ni tampoco que Antonelli hubiese llegado en una chalupa desde Lisboa hasta el puente del Pardo, entrando del Tajo al Jarama, y de este al Manzanares; pero no puedo per suadirme de que esta navegación llegase á la perfección que al gunos han creído, ni que en el corto espacio de cuatro ó cinco años, esto es, desde 1585 hasta 1588, y con la corta canti dad de 100000 ducados lo habilitase Antonelli tan perfectamen te. Si la navegación hubiera llegado á hacerse con las ventajas que le son consiguientes, ¿cómo es posible que los que hubie sen empezado á sentir sus imponderables beneficios lo descuida sen hasta el punto de hacerse impracticable? Por otra parte, si habia llegado á perfeccionarse y ponerse corriente, ¿cómo han quedado tan pocas y confusas noticias de una cosa tan grande y de una utilidad tan general? Aunque se quiera alegar que en la guerra ocurrida después, en el año de 1640, cuando la separa ción de Portugal, se destruyeron las obras, desde el año de 1588, en que se supone que estaba corriente la navegación , hasta esta época corrieron mas de 52 años, y una navegación de tantos años, en mas de 80 leguas, no podía menos de dejar testimo nios multiplicados de todas sus circunstancias casi en todos los ramos de administración pública. Por otra parte, el que sabe la solidez con que es indispensable construir las obras hidráulicas

— 57 —

echará de ver que, si se hubiesen ejecutado las que parecen indispensables para poner corriente la navegación del Tajo en un trecho tan largo, aunque las aguas hubiesen destruido al gunas , siempre hubieran quedado restos ó vestigios que mani festasen indubitablemente la existencia de semejante navega ción , pues la antigüedad no es tanta que pudiese destruirlas del todo. Parece, pues, que la tai navegación no pasó de algunas probaturas ó ensayos que el hábil ingeniero Antonelli hizo para demostrar su posibilidad, y que una navegación perfeccionada no ha existido mas que en el buen deseo de algunos españoles que han hablado después sobre este importante asunto. Sin duda el Tajo es uno de los rios mas fáciles de habilitar para la navegación en España. Es también muy interesante por su centralidad y por la relación inmediata que pudiera tener con Madrid y Aranjuez, comunicándolos con el mar; sin embargo, yo no lo hallo ni tan ventajoso ni de tan fácil ejecución como el canal propuesto de la Mancha , para el gran proyecto de la co municación de los dos mares, para comunicar Madrid con el mar por el camino mas corto, y para establecer el comercio in terior mas grande é interesante. El Tajo se ha pensado juntar con el Júcar por medio del Guadiela, por las cercanías de Cuenca, para comunicar con el Mediterráneo. Esta idea, si bien es practicable, está muy lejos de ser la mas ventajosa. El grande rodeo que resulta subiendo hasta las inmediaciones de Cuenca para luego tener que bajar, lo quebrado y montuoso del pais y la pobreza de esta comarca, en comparación de otras provincias, hace que semejante pro yecto no correspondiera en las utilidades con las sumas inmen sas que habria menester para su ejecución. El Tajo no presenta una ribera tan importante como el Gua diana, desde San Clemente á Badajoz: es cierto que algunos pe dazos, como el de Aranjuez á Toledo, en Talavera de la Reina

— 38 —

y otras pequeñas porciones son de una estrema feracidad; pero esceptuando estos pequeños pedazos no hay rio alguno caudalo so cuya vega sea tan reducida y pobre; su lecho está muy hondo en la mayor parte, y sus márgenes son ribazos altos y escarpa dos: repárese en Toledo, en Almaraz y en Alcántara, y se ten drá el convencimiento de lo que llevo dicho. ¿Qué comparación tienen los ásperos y áridos ribazos del Tajo en Estremadura, con la grande, hermosa y feracísima ribera del Guadiana en Medellin, Mérida, Badajoz y Olivenza? Siendo, como se ha dicho, los canales mas interesantes, cuanto los países que atraviesan sean mas susceptibles de riego y de multiplicación de frutos, no pa rece que el Tajo debe llevar la preferencia después de la sepa ración de Portugal y España. Así ha sucedido. El rio, cuya vega con sus ramificaciones, es tal vez mas grande, mas generalmente feraz, y en donde el gran cultivo puede tener el mayor incremento, es el Ebro. Desde el valle de Tobalina, en la Rioja castellana, y la Alavesa, en ¡Navarra, y sobre lodo en Aragón y parte de Cataluña, constituye la principal riqueza de aquellas provincias la vega de este gran rio. Una ribera tan seguidamente estendida y feraz debió lla mar la atención con preferencia á otros rios para fomentar la agricultura por medio del riego, y alentarla con la navegación, estrayendo de la gran masa de frutos que debían resultar los so brantes. En efecto, allí se empezó el primer canal de España con algún empeño , aunque no hizo después los progresos que debían esperarse de un proyecto tan útil y grande hasta el reinado del señor Don Cárlos III. Las grandes vegas del Pisuerga, del Carrion y del Duero, con sus ramificaciones son también en la totalidad mucho mas interesantes que las del Tajo, y la del Guadalquivir es sin duda incomparablemente superior. Es necesario, pues, convenir en que aunque la navegación del Tajo es de mucha importancia por

— 39 —

su situación y por las circunstancias de los puntos estreñios á que dá comunicación , no es la que proporcionaria el mayor mo vimiento al tráfico interior, ni en la que por el riego puede ha cer los mayores progresos la agricultura. En suma, en Andalucía, en Murcia y otras partes podrían hallarse pedazos de vega tan interesantes, y aun mas que entre Badajoz y San Clemente; pero por ninguna otra parte de España se puede imaginar una travesía para un canal de riego y nave gación de una ejecución tan fácil y de una trascendencia tan grande y general para el doble objeto de riego y navegación, por el dilatado trecho que atraviesa por medio de las provincias mas centrales y pingües de la nación. La comunicación del Occéano con el Mediterráneo, pasando por Estremadura y la Mancha, que podria llamarse canal de la Mancha, debe fijar la base de todo el sistema de comunicacio nes que se piensen ó proyecten en todas las provincias de Gua darrama á este lado; si se realizára este canal no seria menos célebre que otro del mismo nombre tan conocido en Europa. Concebido este proyecto tiré mis primeras líneas hácia Ma drid. Deseaba buscar algún punto por donde pudiese comuni car el canal de la Mancha con el Tajo entre Aranjuez y Toledo para juntar lnego con el Jarama y Manzanares; y en efecto, re corriendo cañadas y cerros , y tomando noticias hallé medio de verificar tan deseada comunicación, por medio de un canal que en su ejecución no presentaría los mayores obstáculos que vencer. Partiendo en las inmediaciones de Herencia aguas arriba por el Valdespino ó el Gigüela, por donde se quiera puede abrirse un canal con muchísima facilidad en aquellas grandes llanuras, pasando entre Tembleque y Turleque á entrar en el Algodor ó mas bien en la vega de Melgar para donde habría un descenso considerable; pero en muy buen terreno de esta

—

vega que corre por el pié de los cerros de La Guardia y Huer ta saldria al Tajo unas tres leguas mas abajo de Aranjuez, y alli deberia juntarse con el canal de Manzanares empezado con dirección á Aranjuez y Toledo. De este modo el canal de Man zanares comunicaría á Madrid con lo mas interesante del mis mo Tajo y con el gran canal de la Mancha y por medio de este con todas las provincias meridionales. No es posible imaginar un canal mas importante: para Ma. drid, su comunicación natural debe ser por el Manzanares. Rio arriba se tropieza con la gran cordillera de Guadarrama, que si absolutamente no es imposible romper alguno de sus puertos, el inmenso coste y dificultad hará siempre impracticable un ca nal de inclusas hácia Castilla; y digo canal de inclusas porque de esta especie han sido los que hasta ahora se han proyectado por aquel parage. Rio abajo es por donde única y naturalmen te puede hacerse un canal para comunicar con el Jarama, y los rios que con él sean comunicables, y principalmente con el Tajo en Aranjuez. Después de la vega de este gran rio que en algu nas leguas hácia arriba y hácia abajo de aquel Real sitio es lo mas interesante, la provincia mas próxima y que mas im porta comunicar con Madrid para la seguridad de su subsis tencia es sin duda la Mancha; y á esta provincia es precisa mente adonde con mas facilidad puede estenderse el canal de Manzanares, introduciéndose del Tajo como se ha dicho en la vega de Melgar al pié de los cerros de Yepes y Huerta; y desde allí hasta el Záncara. Llegado el canal de Manzanares á la Man cha y continuándola navegación por el Provencio y San Clemen te , se i.ria por el Júcar hasta Cubera y la ciudad de Valencia, y se conseguiría la comunicación de Madrid con el mar, en el parage que está mas próximo de la corte, que es la costa de Va lencia, con un canal tan corto ornas que la carretera actual que conduce áaquella ciudad por Albacete. ¿Qué comunicación

41 —

Sin

imaginada hasta ahora proporciona á Madrid una navegación que toque al mar por un camino tan corto? ¿Á qué punto de la costa y por qué rios puede proyectarse un canal de tantas y tan trascendentales utilidades para la capital? Esta comunica ción , sobre la ventaja de la menor distancia y mayor riqueza de las provincias que en su travesía pasa, es al mismo tiempo la mas asequible, por ser la que en su clase presenta menos difi cultades para su ejecución, en comparación de cuanto se ha pen sado y proyectado hasta el dia. Compárese esta idea con la de hacer la misma comunicación por el Tajo, subiendo al Guadiela y entrando por aquí al Júcar por las inmediaciones de Cuenca para bajar á Cullera; y puede asegurarse que, des pués de un escesivo rodeo que casi doblaría la distancia de aquí al mar, y alejar la navegación de las provincias mas ricas; no se realizaria semejante proyecto con seis tantos mas de lo que seria menester para la misma comunicación por la Mancha. Tales son los obstáculos que se presentarían en las escarpadas y ásperas márgenes del Guadiela, del Júcar y aun del Tajo, á la altura que se proyectaba juntar estos últimos rios. Madrid mas que ningún otro pueblo de su clase necesita de caminos y canales. Situado en el parage de menos producción y distante de los países de gran cultivo, de los montes, de las canteras, y demas que producen lo que es indispensable para la subsistencia del hombre; no hay medio mas ventajoso y seguro para ocurrir á la escasez consiguiente á su situación que el de ponerlo en comunicación con aquellos puntos por medio de ca nales. He dicho que necesita mas que ningún otro pueblo de su clase, porque yo no sé que haya otra capital que no esté en una gran vega á la orilla del mar, ó de algún rio navegable. Por esta razón y siendo una de las provincias mas grandes y fértiles para la producción de una porción de artículos de pri mera necesidad Castilla la Vieja, al paso que es una de las (>

— 42—

mas decadentes y necesitadas por la obstrucción ó falta de salida de sus frutos, ha mirado el Gobierno justamente como uno de los objetos mas interesantes la comunicación de aque lla provincia con Madrid, para conciliar la seguridad de las subsistencias de este gran pueblo con el fomento de la agricul tura de Castilla. Asi el primer camino que se abrió en España fué el de Guadarrama: al mismo tiempo se abrió el de Reinosa para comunicar aquella provincia con el puerto de San tander , y alentar su decadente agricultura con la estraccion de los frutos sobrantes. El mismo espíritu sugirió antes el pro yecto del canal de Campos con el plausible objeto de regar las grandes vegas del Pisuerga, del Carrion, del Duero , y sus ra mificaciones y dar salida á sus frutos dirigiéndolos por el Norte hacia el mar y por el mediodia hacia Madrid por Valladolid y Segovia. Con la mira de hacer parte de este gran canal en lo sucesivo se proyectó el de Guadarrama que debia hacer la unión délas provincias del Norte con las de Mediodia, pasan do por el centro de la nación y la capital de su Monarquía. Tal comunicación daña sin duda el mayor impulso á la agricultura é industria de Castilla, y causaría la abundancia y baratura en todos los géneros mas necesarios para alimentar á Madrid. Pero como no siempre lo mas ventajoso es lo mas prac ticable sucede las mas veces que por querer lo mejor nunca llegamos á lo bueno. Yo juzgo la comunicación de Castilla la Vieja con Madrid por medio de un canal la empresa mas gran de y útil que puede haber, pero al mismo tiempo la juzgo la mas imposible. En el canal proyectado de Guadarrama, desde la su perficie superior de las aguas de la presa hasta el puente de Toledo, donde debia unirse con el Manzanares según la nive lación ejecutada por D. Carlos Lemaur, resultaban 545,20 piés de desnivel; es decir, desde cerca de Galapagar basta donde lle garían las aguas represadas por el murallon, al Manzanares, se

necesitarían cincuenta inclusas de salto regular. Estaban pro yectadas diez y siete no mas, algunas debían tener hasta 56 pies de caída, pero en el coste de la construcción y en el ahorro de tiempo déla navegación habría poquísimas ventajas, respecto á las de 10 á 12 piés de salto, que son las regulares. Considérese ahora cuantas serian necesarias para subir el puerto de Guadar rama ó el de Navacerrada, y para después bajar, y cuando se quisiese escusar una subida y bajada tan grandes y ahorrar el escesivo tiempo que sería menester para ello, qué minas y rom pimientos no exigiría el horadar la montaña: y después de tantas obras y tantas dificultades, un canal que en la mayor parte del año estuviese en seco, ¿qué utilidades podría traer? La co municación de Madrid con la Mancha, y de aquí á los dos ma res por Cullera y Ayamonte, es ciertamente de menos coste que la de Madrid á Segovia, que solo dista 12 leguas: en este caso, aunque seria muy importante, ¿cómo pueden ponerse en ba lanza las utilidades de esta comunicación, con las incalculables que resultarían á esta córte con la de tantas y tan interesantes provincias y con el mar? Ademas del gran canal de la Mancha debería salir otro ramal hacia mediodía á buscar el Guadalquivir. Este ramal podria di rigirse siguiendo el Azuer por Daymiel, Manzanares é Infantes, ó con parte de las aguas de Ruidera que van al Záncara: por cualquiera de estos medios podria hacerse un canal con suma lacilidad. Por la vega del Azuer, dando á este rio la corriente con determinada velocidad y en madre proporcionada, lo que se puede conseguir sin. mucha dificultad con alargar ó acortar su línea, con muy pocas ó. casi sin necesidad de inclusas pudiera hacerse la navegación hasta mas allá de Infantes, al encuentro de las montañas de Alcaraz, por cuyo lado opuesto corre Guadarmena, uno de los mayores raudales que forman el Guadal quivir. No he visto estas montañas, así no sé los obstáculos que

— 44—

habría que vencer para unir el Azuer con Guadarincna ó algu na otra vega que condujese al Guadalquivir; pero según las no ticias que he adquirido sobre la naturaleza de aquellas monta ñas y valles, y algunos reconocimientos que á este efecto parece se han practicado, es muy posible semejante unión, y también con el rio Mundo, que vá á Murcia juntándose antes con el Se gura. Verificada la reunión del canal de la Mancha con el Gua dalquivir , y prolongando el de Manzanares basta el Záncara, esto es, en unas 26 leguas de distancia resulta que la capital se comunicaria con tres puntos de la costa, en Cubera, Ayamonte y por Sevilla, y con todas las provincias meridionales de Es paña. No se presenta en la situación de Madrid otro canal ni de igual facilidad ni de una mira tan grande. Los dos grandes canales abiertos desde Cubera á Ayamonte, y desde Madrid á Sevilla, se cruzarían en el centro de la Mancha casi equidistantes de los dos mares, cuya circunstancia es la mas favorable posible para facilitar igualmente la circulación de los puntos mas distantes de aquellas provincias por medio de ca nales pequeños y caminos ejecutados colateralmente. Estos ca nales, formando el uno casi un meridiano, y el otro un para lelo al ecuador, deben servir de base y fundamento para fijar la dirección y naturaleza de cuantos proyectos parciales se pien sen , ya en las vegas del Genil, ya en las de Segura y demas rios de segundo orden: por medio de ellos pueden comunicar se el Tajo, el Jarama, Henares, Tajuña y otros, con los pun tos mas importantes de las provincias meridionales y con el mar. La ejecución de tal proyecto es sin duda obra de mu cho tiempo y coste, pero las grandes cosas no se hacen sin gran des esfuerzos. Si se considera la suma de bienes que serian con siguientes á la ejecución de semejante empresa, cualquier sa crificio parecerá bien pequeño. Un canal abierto de Madrid á Sevilla, y otro desde Cubera á Ayamonte que le cruzase, bien

—

puede asegurarse que seria mas importante para España que el descubrimiento y conquista del Nucvo-Mundo. Igual sistema puede figurarse en las provincias del Norte, ó de Guadarrama al otro lado. El canal de Aragón unido con el de Castilla, no cerca de los orígenes del Ebro y el Pisuerga, como algunos han pensado, sin mas fundamento que porque no están muy distantes, sino por medio de un canal abierto desde algún punto del Pisuerga, entre Yaliadolid y Dueñas, pa sando por Burgos á la Rioja, adonde debería prolongarse el de Aragón, facilitaría también la comunicación de los dos ma res ; y atravesando por el centro aquellas grandes y fértiles pro vincias servirían de principales canales adonde deberían refe rirse cuantos se imaginasen y proyectasen colateralmente. Las vegas del Pisuerga, Arlanza y Arlanzon entre Burgos y Valladolid, no son de las que presentan los mayores obstáculos para riego y navegación. El Duero rio arriba por Aranda hacia Soria tiene igualmente grandes porciones de vega habilitables pa ra el mismo beneficio, y lo mismo el Tormes, Esla y otros ríos. Con el canal de Aragón se pondrían en comunicación los que pudiesen ejecutarse en el Jalón, en el Gallego, el Cinca, el Segre, y demas de alguna importancia: y el beneficio de riego en las vegas de estos rios seria de la mas alta importancia, porque son de una estrema feracidad con un clima muy aven tajado. El que tiene alguna idea del llano de Urgel y de los Campos de Tamarit y pueblos inmediatos en Aragón y Catalu ña conocerá la importancia de aprovechar las aguas del Segre y el Cinca. Las del Jalón todos saben que son el mejor abono que puede darse á las tierras. De esta suerte las comunicaciones de Aragón y Castilla se darían la mano y auxiliándose recíprocamente establecerían la gran circulación de todos los efectos de aquellas vastas provincias, ya suministrando los sobrantes de la una á la otra cuando se lia-

— 40

liasen necesitadas ó ya estrayendolos de ambas al Mediterráneo ó al Occéano según les tuviese mas cuenta. Guando los canales del Norte y del Mediodia estuviesen concluidos en los términos que he indicado poniendo en movimiento todos los puntos de las respectivas provincias, cuando consiguiente á unas empre sas de esta magnitud se establezca un tráfico inmenso, subirá á tan alto punto la opulencia, riqueza y población, que ningún proyecto que ahora parezca moralmente imposible lo será en tonces , ninguno de tanto coste que una inmensa población llena de abundancia y prosperidad no pueda vencer; entonces como complemento ó la máxima perfección de los dos grandes siste mas de comunicaciones debería abrirse alguno de los porti llos ó collados de Guadarrama para juntar las provincias del Norte con las de Mediodia. Entonces las dificultades que ahora parezcan insuperables serán pequeñas para el vastísimo campo de especulaciones á que abriría paso semejante canal; y enton ces podría decirse que los canales de España escedian á cuan to se había imaginado basta ahora. Los tan ponderados de la China no presentarían un espectáculo mas digno de admi ración. Tratándose de los canales que mas convienen para Madrid no puedo menos de decir algo de uno de los mas interesantes que sin grande aparato de obras ni un coste escesivo podría ejecutarse. Una acequia abierta desde Jarama hasta la loma mas alta de Santa Bárbara seria una de las empresas de mas conse cuencia para la comodidad, abundancia y delicia de esta corte. Tomando las aguas del Jarama á la altura correspondiente al nivel de las colinas de la parte del Norte, serviría esta ace quia ademas de riego, para navegación mucha parte del año sin necesidad de construir inclusas; y podrían conducirse por él una porción de artículos de primera necesidad, como son trigo, cebada, paja y frutas de muchos pueblos, y la piedra, la cal y

-4 7 -

ladrillo, para la construcción délos edificios urbanos; los cua les se mejorarian considerablemente en su aspecto, solidez y comodidad; por la mejor calidad y baratura de los materiales. Pero la mayor utilidad seria la del riego, de molinos, batanes y otros establecimientos de esta clase. Con el abono que produce Madrid sin que de ello se saque utilidad en el dia, y con el rie go se convertirian en jardines deliciosos todas estas lomas ári das y arenosas que se presentan ahora á nuestra vista tan des agradables : las mismas desigualdades del terreno, lejos de per judicar contribuirían infinito para construir casas de campo con huertos y jardines, con una variedad que causaría la perspec tiva mas agradable, y Madrid llegaría á ser una de las capitales mas hermosas de Europa, al paso que se hallaría mas abundan te de una multitud de frutas, legumbres y otros objetos de que ahora carece. Por este medio S. M. podría formar en el real si tio de Buen Retiro jardines magníficos: con una sola muía de agua pudieran establecerse una porción de molinos y bata nes, uno después de otro, por la escelente proporción que hay para ello en la gran caída al Manzanares. Esta especie de obras, sobre traer las mayores utilidades para la capital, forma rían grupos los mas pintorescos y bellos. Las casas de los moli nos , las cascadas que formarían las aguas al pasar de uno á otro, y los jardines y huertos laterales no podrían menos de producir el mas bello efecto y hacer los alrededores de Madrid los mas deliciosos. Para formar alguna idea de la utilidad de este proyecto baste decir que solo un millón de fanegas que se moliesen en los molinos para el consumo de Madrid, valuan do á dos reales por fanega, darían cada año dos millones de reales. ¡Cuánto mas producirían los batanes, molinos de papel, la navegación y las aguas vendidas á los particulares de den tro y fuera de esta corte! ¡ Y qué aumento tomaría el valor de los terrenos que ahora están tan despreciados en todo el tér-

— 40 —

mino que alcanzase el riego! A la verdad no se concibe como un proyecto de utilidades tan conocidas y tan fácil de verificar, siendo casi de absoluta necesidad no se haya emprendido hasta ahora. Yo no he tratado á nadie en Madrid que hablando de esta idea (que es muy antigua) no se entusiasme y que no esté dispuesto á contribuir con la mejor voluntad en alguna can tidad durante la construcción sin retribución alguna, para que se realizase semejante empresa, y creo que á pesar de las circunstancias apuradas en que nos hallamos, el vecindario de Madrid se prestaría gustoso á una suscricion capaz de efectuar en tres ó cuatro años un proyecto cuyas utilidades son tan notoriamente conocidas. De todo lo espuesto hasta aquí se deduce que la conserva ción de la salud pública reclama con absoluta necesidad el de secamiento del Záncara y sus ramificaciones: que si las zanjas y rompimientos que son indispensables para este objeto se di rigen con la mira de sacar todo el partido de que el local es susceptible, no solo servirán para tan inapreciable fin, sino que también seria consecuencia necesaria del desagüe el aprovecha miento de muchos miles de fanegas de tierra de la primera cali dad , en beneficio de la agricultura; que los montes y pastos ga narán , por esta misma razón ; y que últimamente la espresada zanja puede servir para parte de un canal el mas interesante que puede ejecutarse, para la comunicación de los dos mares, para Madrid, y en general, para todas las provincias centrales de España. Vamos ahora á ver como se ha de efectuar esta pri mera parte del plan general y cuáles serán los medios mas adaptables para su ejecución, cuyos puntos van á ser el objeto de la segunda parte.

PARTE SEGUNDA. Después de haber manifestado la absoluta necesidad de dar corriente á las aguas del Zcáncara y sus ramificaciones en bene ficio de la pública salud, y las ventajas que serán consiguientes á la agricultura y navegación interior, voy ahora á indicar el método que me parece mas ventajoso para verificar el desagüe del modo mas conveniente para los espresados objetos, conci llándolo todo con la mayor economía posible. 1 La operación fundamental se reduce á una escavacion que debe hacerse en la vega del Záncara, para recoger las aguas queallí se acumulan á una madre decidida é inalterable. Es necesa rio ejecutar esta escavacion con las convenientes dimensiones en su ancho y profundidad, y con determinada dirección: á fin de que pueda servir para todos los objetos que he insinuado en la primera parte; esto es, debe servir primero y principalmente para desaguar sucesivamente todas las aguas que corren á la vega, sin que se desborden y dejen charcos ni lagunas; de suer te que todos los terrenos quedon perfectamente enjutos: segun do, para azarbe de las aguas sobrantes de riego, por cuyo mo tivo debe estar del lado opuesto de las acequias de riego; pues es sabido que las tierras regables han de estar comprendidas en tre los dos : tercero, para ser navegable; á cuyo efecto, sabién dose con qué desnivel puede verificarse la navegación rio arriba es necesario procurar que el cauce ó nueva madre que so abra no escoda de aquel desnivel; ademas debe tener en las márgenes andenes ó caminos de sirga. -- ■ •

9-4

—>50—

Si este proyecto pudiese emprenderse desde el principio bajo el plan general que he insinuado, es indudable que se baria con una economía incomparablemente mayor con relación al todo, que si se ejecutara cada obra separada y parcialmente. En el caso de emprenderlas desde el principio bajo la idea general de desagüe, riego y navegación, se harían primero las obras cuya ejecución presentase menos obstáculos, y estas facilitarían estraordinariamente las que en el estado actual tienen mayores dificultades. El principal embarazo que impide y hace costosa la escavacion son las mismas aguas detenidas , á quienes se quie re dar corriente : de abrir el cauce en seco á abrirle en agua, vá la diferencia del doble y aun triple del coste en algunos puntos, y en una obra de esta magnitud es de mucha consideración esta diferencia. Muchos de los arroyos y manantiales que alimentan al Záncara se agotan casi enteramente en los veranos; pero hay algu nos que permanecen con bastante caudal todo el año. El raudal que sale de las lagunas de Ruidera y pasa por Argamasilla de Alba, lleva con cortísima diferencia el mismo cau dal en invierno y verano, y el Záncara, desde algunas leguas mas arriba del Provencio, tampoco se agota; uno de los princi pales manantiales con que debe contarse para ei riego es el pri mero de estos rios, que entra en el Záncara delante de Alcaraz; 4 este efecto debería abrirse una acequia en la orilla izquierda del Záncara, á la altura conveniente, llevándola arrimada á Villaharta y Arenas hasta desaguar en el Guadiana: de esta suerte, haciendo una obra que es de absoluta necesidad para el riego, se conseguiría que dichas aguas no entrasen en la vega del Zán cara en todo el trecho que andan juntos, por consiguiente se tendría este estorbo menos. Del mismo modo podría hacerse con las aguas del Záncara y del Rus, que viene por cerca de San Clemente, y que son los

— 31—

j)S

mas permanentes después del raudal que sale de Ruidera. El punto divisorio ó de reparto desde donde deben dirigirse las aguas hácia el Occéano ó hacia el Mediterráneo, para comuni car el Guadiana con el Júcar, debe estar entre el Provencio y las Gasas de Haro, que se hallan una y media leguas mas allá de San Clemente; allí es donde debe hacerse el rompimiento de los cerros que dividen las aguas á los dos mares, y aiií en don de debe estar el primer depósito de aguas para alimentar el canal hácia ambos lados; es decir, es el punto equivalente al de reparto ó divisorio de Naurouse en el canal de Languedoc. Haciendo el espresado rompimiento antes de empezar el des agüe del Záncara podrían dirigirse las aguas de estos rios al Mediterráneo y desviarlas del parage en que debe ejecutarse la escavacion. En este caso en el verano y en el otoño quedaría casi en seco toda la vega, desde el Provencio hasta muy cerca de Záncara, pues los demas arroyos y rios que alimentan al Záncara, como he dicho antes, apenas llevan agua en aquellas estaciones. Facilitarían indeciblemente, y se ahorrarían cantida des considerables en la abertura de la madre, para el desagüe de toda la vega, con hacer previamente estas obras, las cuales, no llevando idea de riego y de navegación, son escusadas. Por la parte de abajo, en el confluente del raudal de los Ojos del Guadiana y del Záncara, en donde está principalmente la causa de la detención de las aguas por las presas de ios moli nos , poca caída de la madre, por una considerable revuelta que tiene en aquel parage, y por el entumecimiento que causan las dos corrientes, porque se chocan oblicuamente con un ángulo bastante abierto, debería empezarse á desembarazar los obs táculos al mismo tiempo que se desviaban las aguas por la par te superior. La primera operación debería ser el demolimiento de las presas rio abajo hasta el punto conveniente: después de esta operación bajarían considerablemente las aguas de la g ra n

— 52—

playa que se forma en Zacatena, y tal vez dispondría las co sas de modo que, sin hacer cortes fuera de la madre, pudiera hacerse en esta la escavacion sin grande dificultad; luego que se observase el efecto que producia la demolición de las presas, deberia pensarse si convendría ó no dar un corte detrás de Za catena , para cortar la linea del rio y aumentar su pendien te , y por consiguiente la velocidad de las aguas; en cuyo caso indubitablemente bajarían , pues hay el desnivel suficiente para ello. De cuanto llevo dicho se infiere que el método de desagüe que propongo es el mas seguro para verificarlo del modo mas ventajoso : desembarazar por un estremo los estorbos y desviar por el otro los manantiales que alimentan á la vega, no pueden menos de producir el desecamiento aun antes de hacer la es cavacion á lo largo de toda la vega formando madre. De este modo, no solo dicha escavacion seria mas económica, sino tam bién el trazado y dirección de los diversos trozos de la madre se haría con mucha mas comodidad y conocimiento, pues en el dia es estremamente difícil por la multitud de charcos y pan tanos, sobre que no se puede andar de ningún modo. No queriendo empezar el rompimiento por San Clemente con la idea de comunicar el Júcar con el Guadiana, ni em prender la acequia de riego por el lado de \illaharta y Arenas por ahora, por cuanto aunque facilitarían y economizarían po derosamente la ejecución de las obras con relación al todo del proyecto, seria mas costosa respecto al solo desagüe del Záncara, y no lo permite la falta de recursos en las actuales circuns tancias ; debe empezarse en Zacatena, como he indicado, por el rompimiento de las presas y el corte en la revuelta que allí for ma el rio. Limitándose solo al desecamiento de los terrenos, sin duda será menos costosa la obra que emprendiéndola desde lue go bajo el plan general; pero puede asegurarse que de verificar

se el desagüe sin ejecutar preliminarmente aquellas obras, á hacerlas después de ejecutadas, va á lo menos la tercera parte de diferencia, y ciertamente esta tercera parte, con poco mas que se le añada, pudiera ser suficiente para el todo de ellas. Como quiera, siendo las actuales circunstancias tan apura das , y urgentísima la ejecución de esta obra, indicaré las di mensiones que me parecen suficientes para la abertura del cau ce , y el coste que puede tener, en la suposición de abrirlo em pezando desde Zacatena rio arriba, la escavacion de desagüe, sin hacer anticipadamente las indicadas obras. Todo el que tiene algunas ideas sobre la naturaleza de los rios sabe que cuanto mas distan de su origen se aumenta su caudal, y disminuye su corriente cada vez mas hasta el mar; porque aunque en su curso pierden mucha parte por la evapo ración y por las filtraciones, el aumento que tienen por la agre gación de los manantiales y rios laterales es superior, se entien de , tomando un trecho considerable, pues hay largos espacios que no reciben nada, en cuyo caso ciertamente disminuyen; y hablando de manantiales y arroyos , muchos hay que van menguándose hasta desaparecerse enteramente; pero hablo de rios que constantemente mantienen cierto caudal en todo el año y son recipientes de otros laterales. Se disminuye también su corriente, porque aunque por las leyes de movimiento, cor riendo las aguas por un plano inclinado, debería aumentar su velocidad á proporción que fuesen andando, está lejos de verifi carse así en los rios, considerados en todo su curso, porque la diversa naturaleza del suelo y márgenes, el choque oblicuo de los afluentes, que retarda su movimiento, y sobre todo la dis minución de desnivel y las contrapendientes que se forman en las concavidades que la naturaleza socaba de trecho en trecho, para que se equilibre la resistencia con la fuerza de la corriente, hace que según van alejándose del origen vayan teniendo mo-

—

54—

vimiento mas remiso, de suerte que cuando se acercan al mar apenas es sensible; bien que en este punto el mismo mar, que viene á ser una presa, hace refluir por una especie de reacción: por cuyas razones necesitan de una sección mayor para dar sa lida á las mismas aguas, conforme van alejándose de su ori gen. El Záncara se halla en este caso, se aumenta su caudal á proporción que va andando, porque es recipiente de muchos manantiales y arroyos laterales, y se disminuye su velocidad. Sentado esto voy á indicar las dimensiones que me parece serán suficientes para que la nueva madre dé corriente á todas las aguas que se le junten, sin que causen inundaciones. Desde mas abajo de Zacatena hasta abrazar el Záncara y el manantial de los Ojos, esto es, en distancia de una legua de 20 000 piés, con corta diferencia, puede ser bastante capaz un cauce de 50 varas de anchura en la parte superior, y de 2 4 en su solera, con 5 varas de profundidad, contadas de los pun tos mas bajos del álveo actual. No se crea que estas dimensio nes las prefijo arbitrariamente: he observado en el mismo puen te de Zacatena, que solo consta de 6 arcos de 11 piés, y 8 pequeñas alcantarillas, que juntos hacen unos 00 á 100 piés de abertura, que todas las aguas unidas del Guadiana y Záncara pasan por dichos arcos, y rara vez, en alguna avenida estraordinaria, desbordan por encima de parte de la calzada. Ahora, si en el estado actual en que las aguas apenas tienen corriente por el poco desnivel del terreno, y porque están remansadas con las presas que hay mas abajo, dan salida aumentando el desnivel mas que al doble, con un corle detras de Zacatena, y allanando las presas de agua abajo; no solo un cauce de las di mensiones que he indicado debe dar salida, sino que tendrá mu cha corriente, y no interrumpiéndose el álveo con presas, debe hacerse sensible hasta su origen. Es un principio constantemen te observado en los rios, y en que convienen todos los hidráu-

— 55—

líeos, que cualquiera alteración que se haga en su madre so hace sensible á muy larga distancia, siempre que algunas obras artificiales no interrumpan el equilibrio natural de la corriente con las márgenes y el álveo; así debe suceder por la ley de con tinuidad del agua y del lecho sobre que corre. Desde este trozo hasta el confluente del Záncara y Gigüela, esto es, en distan cia de 6 leguas, poco mas ó menos, deberá tener la zanja 20 varas por arriba, 14 por la solera, y la misma profundidad que el trozo anterior, y desde aquí hasta el Provencio, ó cerca de San Clemente, 15 varas de ancho tomado por término medio, y 2 7 , de profundidad, cuyas medidas las deduzco también de los puentecillos de Arenas y Villarrubia. Estas son las dimensiones que juzgo suficientes para lo que es propiamente madre de la vega, esto e s , para la parte que ha de servir de rio de desagüe, para canal y para azarbe. Tal >ez parecerá poca anchura la de quince varas que propongo para el último trozo, pero si se considera el caudal del Zánca ra , del Rus y del Coreóles que son los que principalmente cor rerán por él, se verá que semejante cauce es de la capacidad competente: por otra parte las espresadas dimensiones deben ser suficientes para el objeto de canal hácia el Mediterráneo; pues aunque si se verifica su construcción debe mirarse como un canal central, á quien deben referirse muchos otros de or den inferior colateralmente, puede reputarse una abertura de 15 varas de ancho con 7 7 , piés de profundidad de sufi ciente capacidad para todo el tráfico imaginable en lo interior de las provincias. La esperiencia ha hecho ver que en esta es pecie de obras se han ejecutado muchas de estraordinarias di mensiones sin gran necesidad, y que en general pudieran reducirse casi á la mitad, particularmente en los puntos cuyo objeto es solo de navegación. Concluida la escavacion de la madre del Záncara, bal.ria

100

— 56 —

que hacer otras pequeñas zanjas colateralmente: aunque en esta vega no se ven grandes irregularidades en su superficie, no deja de haber pequeñas hoyadas y desigualdades, y luego que se diese curso á las aguas quedarían algunos pequeños char cos lateralmente y es preciso secarlos del todo; y las zanjas no solo servirían para este objeto al principio, sino también para las aguas llovedizas de las mismas hoyadas y para recojer los arroyuelos y torrentes que se formen á derecha é izquierda. Es necesario proceder en este punto con mucho tino y cono cimiento. La circunstancia esencial es que la madre esté siem pre mas baja que todas las aguas de la ribera, en cuyo caso será fácil el enjutar los terrenos. Después se seguiría el mismo sistema en todos los arroyos, manantiales y rios que corren al Záncara como su recipiente natural: desde luego en el hecho de dar corriente á las aguas de aquel rio bajarían considerablemente las de todas sus ave nidas que ahora están empantanadas, y facilitarían la escavacion en los puntos que fuese menester: las zanjas de estos rios deberían ejecutarse también con las mismas miras que las del Záncara, esto es, con la de desagüe, riego y navegación en los trechos que esto tuviese lugar, solo con la diferencia de dimensiones; pues debiéndose hacer un gasto por determi nado objeto seria cosa lastimosa no disponer las cosas de modo que con el mismo se llenasen todos los objetos de que el lo cal es susceptible. Es incontestable que muchos de estos arro yuelos si las zanjas se ejecutasen con conocimiento pudieran ser navegables por siete ú ocho meses del año sin mas aguas que las suyas propias. Las obras que inmediatamente deberán seguir á la forma ción de la madre del Záncara y sus hijuelas son los puentes para pasar de una márgen a la otra con la forma 'v dimon.sio; nes convenientes para que los barcos pudiesen pasar debajo.

— 57 —

101

Estas obras serian mas ó menos costosas según la materia con que se ejecutasen y la anchura que se les dé, en cuanto á su elevación no se puede prescindir hasta determinado,punto de biendo servir el rio para canal. A escepcion de los dos de las carreteras generales de Andalucía y de Valencia todos los der mas pudieran hacerse de madera. Esta circunstancia tendria las ventajas del poco coste en comparación de construirlos de fábrica, de la prontitud en su ejecución y de poder atender con facilidad ásu conservación: porque debiéndose hacer las correspondientes plantaciones de arbolado á las orillas del rio se tendria la madera á la mano y de la empresa misma; por cuyo motivo las reparaciones y aun las reedificaciones podrían verificarse á poquísima costa. El mayor coste seria al princi pio porque escasea la madera en aquellos parages. Tratando de colonizar aquella vega como he indicado en la primera parte, era preciso que los puentes no estuviesen muy distantes unos de otros: en una ribera poblada y en la que las buenas tier ras están á las dos orillas del rio no siendo vadeable, están su mamente vejados los ribereños sino tienen oportunamente si tuados los puentes. La multiplicación de estas obras, si bien es costosa al principio en el parage de que se trata, producirá las mayores ventajas, muy superiores al sacrificio que tendrá que hacerse si se consideran las utilidades generales. Creo que bas taría establecerlos de legua en legua uno con otro; algunos po drían estar mas próximos entre sí según las circunstancias par ticularmente déla división de los terrenos y estension de la vega, á fin de que el labrador tuviese la menor incomodidad posible para ir á sus"tierras. Considero que en todo el trecho del Záncara, ademas de los de las carreteras generales, serian bastantes de unos 12 á 14, y tal vez serian menester mas , si la ribera se fuese poblando tanto como es susceptible: sin embargo, al prin cipio podría limitarse á la construcción de los mas precisos. 8

Inmediatamente que se ejecutase ó según fuese abriéndose el cauce convendría se hiciesen plantaciones de árboles en las dos márgenes, no solo en la vega del Záncara, sino también en to das las demas que se pusiesen corrientes. La feracidad de aquel terreno es tal, que á poquísimo tiempo habría madera de construcción suficiente para todas las obras relativas á la em presa, esto es, para los caseríos de los colonos para puentes, barcas y demas, y aun sobraría mucha para vender igualmen te que la leña, cuyo ramo seria en la Mancha de la mayor consecuencia. Así mismo se empezaría el cultivo de todas las vegas desecadas del modo mas ventajoso á la naturaleza y cir cunstancias de aquellas tierras, para lo cual deberían hacerse ensayos en diferentes puntos á fin de establecer el método mas conveniente según lo que resultase de las observaciones, y en este estado quedaría concluida una de las principales partes de la empresa general. Ejecutando las zanjas del modo que he manifestado, prin cipiando por hacer un corte en Zacatena, y derribando las pre sas de agua abajo, sin hacer previamente el rompimiento de las inmediaciones de San Clemente para desviar las aguas del Záncara y el Rus al Júcar, ni la acequia para recojer las aguas de Ruidera antes de entrar en Záncara, que es la primera suposi ción , regulo que toda la escavacion entre San Clemente y Za catena , esto es, mas de 18 leguas con las dimensiones precita das, costaría la cantidad de 14 009166 */, reales, valuando cada vara de escavacion de la primera legua al subido precio de 4 reales, á 5 reales en las seis siguientes y á 2 en las once restantes. La construcción de los puentes de madera, el arbola do y la abertura de las pequeñas zanjas laterales y demas, pue de regularse en unos 3 000 000, no comprendiendo en esta can tidad los puentes de las carreteras generales de Valencia y An dalucía. Si al mismo tiempo se gastasen 6 ú 8 millones en Gi-

— 59 —

103 güela, Rianzares, Coreóles y demás, podrían disponerse las co sas de modo que se continuase con bastante actividad lo demas de la empresa general con las utilidades de la misma empresa; bajo cuyo concepto bien despreciable debe parecer la cantidad de 20 á 24 millones, si con esta anticipación se habia de reali zar un proyecto de tan grandes consecuencias. Las medidas que propongo no deben mirarse como absolu tas é invariables, ni tampoco el método. La naturaleza modifi ca al infinito sus operaciones, es preciso que el ingeniero ins truido en los principios generales de la hidráulica la observe y la esplore con la mas penetrante atención, para que él pueda también variar las suyas según las indicaciones de la naturaleza, sin obstinarse en el plan formado en su cabeza anticipadamen te, tal vez sin poder tener el debido conocimiento hasta el mo mento de la ejecución. Lo que principalmente no debe perderse de vista es el objeto para que deben servir las obras, cuando con semejantes observaciones se viese que convendría alterar sus dimensiones. La grande economía consiste en acertar desde el principio con el método mas sencillo y espedito , en no repe tir ciertas operaciones, comunes á muchas obras, en cada una de ellas, y en atinar con los verdaderos medios de llegar al fin sin rodeos y sin multiplicar trabajos inútiles: observando inva riablemente esta máxima fundamental, solo deben ejecutarse las obras de absoluta necesidad, por los medios mas sencillos y económicos, sin menoscabo de la solidez y comodidad. Tal vez convendría para la navegación, y seria mas econó mica la construcción si en algunos trozos se hiciese la madre del rio solo con el objeto de desagüe y de azarbe ó de escurridor de las aguas sobrantes de riego, abriendo lateralmente el canal para barcos, con las correspondientes inclusas de entrada v sa lida. Se sabe que siempre que no esceda de \ */* pulgadas de desnivel para cien varas de longitud, puede hacerse la nave-

4 04

— 60

gacion en vela rio arriba: esta circunslancia, con el correspon diente fondo seria la mas ventajosa posible ; pues de este modo los mismos barcos que cabotean en el mar podrían introducirse á lo interior de las provincias; pero esto se verifica cuando mas en los grandes rios ¿ hasta pocas leguas distante de su emboca dura en el mar, y para la navegación interior se usan barcos planos, tirados por caballos, muías ó bueyes ■, cuya navegación puede verificarse aunque esceda del citado desnivel, bien que esto tiene Sus límites. En la vega del Záncara es tan reducido que en muchas partes pudiera arreglarse la abertura del cauce de suerte que los barcos anduviesen en vela; pero como esta riavegacion debe ser continuación del Guadiana,el Júcar y otras partes en donde no podría efectuarse del mismo modo, seria inútil empeñarse en arreglar que no tuviese mas que el espresado desnivel; sin embargo, es de la mayor consecuencia re ducirlo á lo menos posible, siempre que las circunstancias lo cales lo permitan. Asimismo pudiera suceder que en algunos puntos no haya necesidad de ejecutar la escavacion seguidamente, sino solo en ciertos trozos, dejando á la naturaleza que haga por sí la ma yor costa. Está probado por la esperiencia que puede rectificarse y ahondarse el lecho de un rio ejecutando solo de trecho en tre cho varios trozos de diques ó márgenes artificiales, sin necesi dad de hacerlos seguidamente, determinando la distancia á que deben ejecutarse según se observe lo que hayan ahondado las primeras obras que con este fin se construyen: es muy sensible este ahondamiento, por las mismas aguas, cuando su lecho se compone de guijo y arena. La naturaleza del suelo y márgenes del Záncara es muy diversa, pues se compone de limo y de una tierra arcillosa muy tenaz, por consiguiente no podrá ser apli cable el espresado medio con tanta ventaja; sin embargo, debe intentarse en donde parezca: siempre será útil este modo y otros

— 61

10&

en que á la naturaleza se le ayuda á que haga por sí mncha parte de la costa. Todo favorecerá á la regulación que he hecho de las obras, pues no he contado para ella con ninguna de estas inciertas ventajas. Una de las cosas que suele contribuirá desacreditar y aun malograr esta especie de obras, son las enfermedades á que es tán sujetos los trabajadores empleados en su ejecución. Verdaderamente es cosa lastimosa el ver sacrificados una porción de hombres robustos, como ha sucedido en obras de esta clase, por no haber tomado desde el principio las debidas precaucio nes para atajar los males en su origen ó á lo menos en su pro greso. Este es un punto de la mayor importancia, y que debería pensarse sériamente antes de emprender las escavaciones, á fin de establecer el método mas conveniente para preservar á los operarios de las enfermedades consiguientes á semejantes obras. El otoño es la estación mas'peligrosa para las calenturas, pero al mismo tiempo la mas ventajosa para trabajar con mayor facilidad en la vega, por la disminución de las aguas; pero ha biendo también parages en que deben hacerse escavaciones sin aquel embarazo, debería hacerse la distribución de los puntos para el rompimiento, concillando prudencialmente la mayor economía con la menor esposicion de la salud de los operarios. Es igualmente preciso tener presente que si se echasen las aguas por las zanjas en la primavera, como el desagüe tardaría mucho tiempo por la poca pendiente de la vega, y la obstrucción de tanta multitud de espadañas, eneas y broza; quedarían muchas lagunas y charcos en las hoyadas á medio secar, cuyas aguas se corromperían en el verano y producirían los mas funestos efec tos , no solo contra los trabajadores de la obra sino también para todos los pueblos de las inmediaciones. La época mas conve niente para empezar á dar corriente á las aguas por los nuevos cauces, seria sin duda á la entrada del invierno , de suerte que

i 06

— 62—

para la primavera siguiente quedasen los terrenos enteramente secos. Ninguna precaución seria demas para el acierto en esta especie de proyectos. He manifestado las principales obras que hay que ejecutar para realizar la primera y la mas urgente parte del plan gene ral , y como la operación fundamental se reduce á una simple escavacion para lo que no son necesarios planos ni perfiles, podria emprenderse su ejecución sobre la marcha; consideran do que aunque no se adoptase todo lo demas que he propues to , ya por falta de medios ó ya por otros inconvenientes que yo no alcanzo, son de absoluta necesidad las obras indicadas hasta ahora para el desagüe de las lagunas, cuya operación debe efectuarse en beneficio de la salud pública y ventajas consiguientes á la agricultura. Mientras se ejecutaban estas obras deberían practicarse reconocimientos prolijos del curso del Guadiana, del Júcar y del Guadalquivir; y de los puntos por donde debería abrirse el canal propuesto para poner á Madrid en comunicación con las de aquellos rios. Yo pienso que verificando las nivelaciones y formando pla nos y perfiles exactos para determinar con acierto el sistema mas útil según el estado actual del curso de los rios; se halla rá que mucha parte del Guadiana será navegable desembara zándole de algunos obstáculos y habilitando caminos de sirga. En este caso tal vez tendrá mas cuenta adoptar este medio sin hacer canal lateral; pues aunque los canales artificiales son mas seguros, menos irregulares y mas útiles para la navegación interior, por ser muy costosa su construcción podria conve nir el uso del mismo rio en grandes trechos, cuya circunstan cia facilitaría estraordinariamente la ejecución del todo de la empresa. El origen del Guadiana puede considerarse á lo menos á la mitad del descenso del Júcar desde el suyo: desde las in mediaciones de San Clemente por donde empiezan á correr las

— 63—

107

aguas hacia el Occéano tiene el Guadiana el mismo desnivel al mar que el Júcar desde el mismo punto, que ciertamente se halla á mas de la mitad de su caída; pero con este mismo des nivel anda el Guadiana cerca de tres veces el espacio que el Júcar; luego la ribera de aquel debe tener solo una tercera parte de desnivel que la de este último. En efecto entre los rios de España acaso no habrá ninguno cuya ribera sea tan seguidamente llana como la del Guadiana, lo que prueba que. si bien su corriente no es á propósito para la navegación á lo menos tendrá mayores facilidades que ningún otro á igualdad de las demas circunstancias para un canal colateral, por su suave descenso; cualquiera que la haya reparado en Estremadura habrá notado que es sumamente llana, y en la Mancha hemos visto que donde debía ser torrente, su lecho se compo ne de limo, y que las aguas apenas tienen corriente. Como uno de los principales objetos de este canal es el riego, podrá suceder que tenga mas cuenta hacer canales con el doble ob jeto de navegación y riego, aunque el rio sea habilitable, pero también puede suceder que sea mas ventajoso particularmente cuando el rio es muy fácil de navegar á poca costa el abrir acequias con solo el objeto de riego, para lo que no es necesa rio el aparato de obras que para un canal: las circunstancias lo cales solo pueden dar luz para determinar estos puntos. En el caso que se habilitasen algunos trozos de los rios seria la navegación mas ventajosa de lo interior hácia la costa que al contrario; pero esta circunstancia es la mas favorable casi para todas las provincias de España. El principal objeto de nuestros canales como he indicado desde el principio debe ser la estraccion de los frutos que nosotros tenemos esclusivamente, y necesitan otras muchas naciones que carecen de ellos: compa rando el peso y volumen de estos objetos de esportacion con to da especie de frutos y manufacturas de importación, se verá

ioa

— 64 —

que si en los barcos que fuesen cargados de vinos, aguardien tes , aceite, barrillas, cáñamos, trigo, lanas y otra multitud de artículos se repartiesen todos los de importación apenas alcan zarían para lastre (no necesitan de lastre tales barcos; pero he usado de esta esposicion para denotar la poca carga), aunque se comprendiesen el oro, la plata, los azúcares y cacaos , los cueros , la cochinilla y otros frutos de América y las manufactu ras y frutos de otras naciones; escepluando algún caso estraordinario como el de los años de \803 y 1804 en que es necesaria la introducción de los granos. De aquí se vé que siendo Guadiana abajo y lo mismo digo del Júcar, la navegación la mas favorable, aunque hácia arriba no pudiesen traer los barcos sino media ó cuarta parte de carga era suficiente para la importación. Estas y otras muchas consideraciones son de la mayor consecuencia para reducir el número de obras y su es pecie á lo puramente preciso, pues ejecutándolas en todas par tes del mismo modo sin mas discernimiento que el de la rutina, suelen hacerse costosísimas é interminables semejantes empre sas , malográndose no pocas veces su buen éxito por haber espendido en obras, cuando no enteramente inútiles sobradamen te lujosas y de estraordinarias dimensiones de parte de la empresa, Jo que hubiera bastado para toda ella. Luego que se verificase el desecamiento de la vega del Záncara y estuviese en estado de ser navegable debería hacerse el ma yor esfuerzo para abrir la comunicación hasta el mar, dando la preferencia sino se pudiese emprender á un tiempo en todas las direcciones, al punto de la costa mas interesante, y sobre todo á donde pudiese habilitarse mas pronto para animar la agricultura y tráfico interior cuanto antes , que de otro modo siempre será pobre en España. La comunicación al Occéano por el Guadiana parece que seria la mas importante, así para la estraccion de nuestros frutos, como para la importación de los de América y

G5 —

109

otras partes: el principal, el mas estendido é interesante co mercio se hace por el Occéano, que se comunica á todas partes; por cuya razón es incontestable que la comunicación de un pun to del Occéano con nuestras provincias interiores, es la mas ven tajosa en todos tiempos; pero en el de guerra pudiera ser mucho mayor por cuanto se escusa el paso del estrecho de Gibraitar. Por otra parte, por medio del Real canal de Aragón estamos muy próximos de tener al Mediterráneo una comunicación has ta muy en lo interior de varias provincias de las mas pingües de España; por lo mismo seria mas de desear que tratándose do abrir otra comunicación á la costa fuese al Occéano, ya porque es mas ventajosa en general, ya para los casos que aquella por las dificultades del estrecho de Gibraitar no pudiese servir para las urgencias del Estado y progreso del comercio en tiempo de guerra. Sin embargo, aunque esta comunicación parezca mas adaptable, si por este empeño se había de tardar muchos años mas para disfrutar de las calculables ventajas consiguientes á la comunicación de la Mancha y otras provincias interiores con el mar, me parece que debía preferirse cualquiera otra que facili tase mas pronto tan apetecida comunicación; por que ninguna cosa puede ser tan perjudicial como la tardanza en poner en movimiento nuestro tráfico interior. Al mismo tiempo que se abriese la comunicación de la Mancha ai punto mas interesante de la costa, debería hacerse también la de la Mancha con el Real sitio de Aranjuez y Madrid, de suerte que cuando aquella estuviese corriente estos puntos pudiesen comunicarse con el mar: después se emprenderían sucesivamente las demas, según las direcciones indicadas, pro curando todas las que fuesen posibles colateralmente, en los parages que la importancia de los pueblos y las circunstancias locales lo permitiesen. Voy ahora á dar alguna idea de las aguas con que se ha de 9

110

—

66 —

alimentar la navegación de estos canales. Tres son los princi pales puntos divisorios ó de reparto que deben tener los dos grandes canales que he propuesto, para cruzarse en la Mancha: el primero en las inmediaciones de S. Clemente para unir el Júcar con el Guadiana, para la comunicación de los dos mares; el segundo entre el Záncara y el Tajo para comunicar aquella provincia con Madrid, y el tercero en uno de los collados de las montañas de Alcaraz, para el canal que dehe partir de la Man cha para Sevilla. Es sabido que el punto de reparto debe ser el mas elevado de un canal, pero al mismo tiempo uno de los portillos ó collados mas bajos por cuyas laderas opuestas corran las aguas hacia los dos estremos del canal, á fin de que por las vertientes inmediatas puedan recogerse todas las aguas posibles, sea mas económica su construcción y mas ventajosa su nave gación. lie indicado ya desde el principio que el punto de re parto para dirigir las aguas háeia el Occéano ó hácia el Mediter ráneo debe estar entre el Provencio y las casas de Haro, en las inmediaciones de S. Clemente: que para encaminar las aguas del País y aun las del Záncara al Júcar, no hay mas que hacer un rompimiento como de media legua en dos cerros de poca consecuencia. En este parage es en efecto en donde deben procurarse todas las aguas posibles para alimentar una nave gación activa en todas las estaciones, hasta entrar por un lado en la ribera del Júcar y por el otro en la corriente del Guadiana; en cuyo caso ya no debe temerse la falta de aguas, pues se pueden tomar de los mismos rios por acequias ó canales de derivación ó por medio de los rios laterales. Las aguas del Zán cara y del Rus son bastantes en mucha parte del año para su ministrar á este depósito las que necesita, pero en los otoños faltarian las mas veces. Es preciso acudir á otra parte á buscar las que son indispensables para aquella estación. Del Júcar de berían sacarse estas aguas, haciendo una toma á la altura con-

— 67 —

111

neníenle paia que pudiesen venir al punto de reparto por el arroyo Rus cuyo origen se halla no muy distante de aquel rio: por este medio se conseguiría que el depósito de S. Clemente se hallase con suficiente agua en todas las estaciones para una na vegación la mas activa posible. Y una vez que con este motivo debía hacerse una toma en el Júcar, abriendo el caz ó acequia de derivación con mayores dimensiones podrá servir también para riego de mucha parte de aquellas vegas. El segundo punto de reparto debe servir para el canal que comunique la Mancha con el Real sitio de Aranjuez y Madrid; Y debe estar entre Madridejos, Tembleque y Turleque en el parage ó espacio de terreno mas bajo, por donde las aguas per un lado corran al Guadiana y por otro al Tajo: aqui debería formarse un depósito de la capacidad competente para contener las aguas necesarias al gasto de las inclusas que resultasen hacia ambos lados hasta descender á aquellos rios. El Algodor \ el Aaldebraeera que corren al pié de Yébenes darían las aguas necesarias para 7 ú 8 meses del año, pero en el Otoño escasea rían para mantener una navegación seguida cual corresponde á un canal principal. Sin embargo, deberían aprovecharse estas aguas conduciéndolas por medio de una acequia al enunciado punto de reparto. Parle de las aguas del Rianzares podrían ser' ir igualmente para este canal , pero también se disminuye ó desaparece enteramente su caudal en los veranos; por consi guiente ninguno de estos medios es suficiente para la estación mas seca del año. El recurso mas seguro para que la navega ción se mantuviese sin interrupción en todos tiempos, aun que algo mas costoso , seria el de dirigir parte de las aguas del Guadiela al Rianzares y por este medio al punto de reparto: asi no solo quedaría asegurada la navegación para todas las esta ciones, sino que también servirían dichas aguas para el gran proyecto de riego de la Mancha insinuado en la primera parle.

i i2

—

El canal que saliese del Záncara, pasando por las inmedia, clones de Manzanares é Infantes á buscar el Guadalquivir, de bería tener su punto de reparto en uno de los collados ó puertos mas bajos de las montañas de Alcaraz, de suerte que las aguas por sus haldas opuestas fuesen al Guadalquivir por un lado y al Guadiana por el otro. Hay muchos manantiales y arroyos en las vertientes de estas montañas según me han informado, así con dirección al mediodía como con dirección al norte, por lo que parece que se recogerían las suficientes para alimentar el ca nal hasta descender al Guadarmena y al Azuer, en cuyo estado podrían introducirse las aguas de estos ríos. Pero cuando los ar royos y manantiales no bastasen para suministrar las aguas ne cesarias á este depósito, podrían hacerse estanques en algunas de las muchas quebradas ó gargantas de las espresadas montañas, á fin de conservar las aguas sobrantes del invierno para la es tación del verano, del mismo modo que se practica en el cana] de Languedoc con las de San Ferriol y de Lampi. La oportuna elección de los puntos de reparto con relación á los ríos, arroyos y manantiales que le pueden suministrar las aguas, y la distribución y economía de estas para la navega ción son unos de los puntos mas interesantes y dificultosos que se presentan para la construcción de los canales. Antes de adop tar los sitios en que deben establecerse dichos puntos es pre ciso hacer detenidos reconocimientos, verificar nivelaciones y formar planos y perfiles en todas las diversas direcciones por donde es susceptible la navegación, entre los puntos estrenaos que regularmente suelen ser determinados, y compararlos entre sí y poner manos á la obra en que resultan mayores ventajas. Estas operaciones deben practicarse mientras se hace el deseca miento de la vega del Záncara, para cuya operación y demas que hay que ejecutar voy á indicar los medios y arbitrios que pueden emplearse.

r.j

}

•'

’> ■ •

MEDIOS Y ARBITRIOS. ¿Quién había de emprender este proyecto? ¿Quién halda de adelantar los fondos necesarios hasta ponerle en estado de que con sus productos pudiera llevarse á su entera conclusión y perfec ción esta grande empresa? Yo no entraré en la discusión de si los particulares ó el Gobierno conviene que hagan esta clase de empresas, solo diré que si hay algunas á que los esfuerzos de los particulares no pueden alcanzar, y necesitan de toda la auto ridad y recursos del Gobierno, esta es tal vez la mas grande y la mas útil que puede presentársele para el engrandecimiento de la monarquía y prosperidad nacional. Agricultura y comunicacio nes ; hé aquí las dos bases fundamentales sobre que ha de es tribar el poder, la abundancia, riqueza y población de España. Estas dos cosas tienen tan estrechísima relación entre sí que poco ó nada se adelantará en la una sin que progrese la otra. La agricultura no puede prosperar sin que se aumente el con sumo de sus producciones, lo cual se consigue eficazmente faci litando las comunicaciones; y los canales de navegación de poco servirían sino hubiese objetos que conducir por ellos. Estos dos ramos son de la mayor importancia en todas las naciones; pero en España hay una necesidad mayor de promoverlos con empe ño que en oirás partes. Si se toma un espacio igual al de esta península en cualquie ra otra parte, puede asegurarse que no se hallará ninguno, á lo menos en Europa, cuyo suelo y clima sean tan aventajados para toda especie de producciones que necesita el hombre para satis

facer sus necesidades, y aun para su regalo. Pero al paso que tiene estas ventajas, la irregularidad é incertidumbre de las oportunas lluvias, y su falta absoluta algunos años en parte de nuestras provincias , son causa de que se malogren muchas co sechas de los mas preciosos frutos: quedándose frustradas las esperanzas del labrador después de muchos gastos y afanes. El remediar una falta tan capital es incontestablemente la mas interesante mejora que puede hacerse en beneficio de la agricultura y aun de la humanidad, pues de esta manera se quitaría hasta la sospecha de faltas de subsistencias, cuya idea es acaso la que mas aflige al hombre. El medio mas seguro para conseguirlo es el de aprovecharse de las aguas que muchos de nuestros rios llevan al mar con abundancia, sin que se saque utilidad alguna de ellas. ¡Que inmensa riqueza pudieran derra mar si se distribuyesen oportunamente en muchos campos que ahora no nos presentan mas que la desagradable imágen de ari dez y esterilidad, convirtiéndolos en jardines deliciosos, llenos de abundantes frutos que sucediesen unos á otros en una perpétua reproducción! Es inútil recordar aquí la decantada agricul. lura de los antiguos egipcios con la distribución de las aguas del Nüo para regar sus campos, ni la de las riberas del Ganges, ni de la China. Desde que la ciencia económica empezó á enseñar en que consistía la verdadera riqueza de las naciones, los hom bres ilustrados sentando por principio que el objeto mas impor tante para la felicidad de los pueblos es el fomento de la agri cultura , saben que el medio mas poderoso para conseguirlo es el del riego. Nosotros tal vez mas que ninguna otra nación tenemos mo tivos para conocer sus imponderables utilidades, si comparamos la exhorbitante diferencia de los frutos de parte de Aragón, Valencia, Murcia y Granada, en que se practica el riego, con los de otros muchos terrenos que ahora son de secano y son

— /i—

susceptibles del mismo sistema de cultivo. En Inglaterra en donde sin duda se ha'da la agricultura en un grado de perfec ción superior al de cualquiera otra parte de Europa, se pro mueve en el día el riego con el mayor entusiasmo: sus agró nomos conocen que aquel pais no es tan acomodado para esta mejora, como la España, la parte meridional de Francia y la Lombardia; pero sin embargo creen que es el último grado de perfección que puede recibir su agricultura: dicen que el valor de los terrenos se doblaría en la mayor parte y aun se triplica1¡a en otras, y calculando la inmensa riqueza que por este medio resultaria, se admiran de que el Gobierno no adopte un sistema general de riego para toda la Gran Bretaña. En España es incomparablemente mayor este aumento: en Murcia una tahulia de tierra que se da por 100 rs. siendo de secano, haciéndola de riego vale 5000 rs.; esto es, convirliénoola de secano en riego aumenta cincuenta por uno de valor. Hay otros terrenos de secano y de riego que respectivamente valen mas, pero guardan poco mas ó menos la misma razón en los precios. No tengo á la mano datos precisos de la relación que tienen en otras partes el valor de las tierras de secano con las de riego, pero puede asegurarse que en todas las provincias meridionales y de levante en general es estraordinaria esta di ferencia, y en la misma proporción resulta la de los frutos: y ciertamente si los agrónomos ingleses se admiran de la inmensa riqueza que tendrían por el aumento de frutos y del valor de los terrenos con el riego, tienen* algo mas porque admirarse los es pañoles si consideran el que tendria su suelo con el mismo beneficio en comparación del que ahora tiene. Tres cosas contribuyen principalmente para la vegetación: id calor, la tierra y el agua; las cuales deben concurrir en cier tas proporciones. De estas tres cosas la mas difícil de suplir por el arte v la aplicación del hombre es la primera: muchas tierras

156

— 7*2 —

de secano pueden hacerse de riego aunque sea á mucha costa, llevando las aguas de los manantiales y rios, ya por medio de máquinas, ó ya por acequias ó canales; las tierras ligeras y aun enteramente áridas pueden también mejorarse con abonos mas ó menos costosos; pero el calor y la influencia del clima solo depende de la naturaleza, sin que el arte tenga recurso alguno para suplirle con ninguna cosa equivalente. Este precioso don que debe España al cielo es la circunstancia mas favorable para animarnos á acometer esta especie de empresas con esperanzas mas lisonjeras que en otros muchos países, don que es preciso confesarlo, no lo hemos sabido aprovechar como debiéramos. Por mas riegos y abonos que se empleen en la mayor parte de Europa no se cogerán los vinos, los aceites , las sedas, naran jas y otra multitud de csquisitos frutos que la naturaleza pródi gamente concedió ánuestra Península. Los invernáculos, estu fas y otros medios empleados para suplir el defecto del clima, nunca pasarán de juguetes que cuando mas le servirá de desen gaño. Debemos pues hacer los mayores esfuerzos para sacar todo el partido posible de esta inapreciable ventaja que casinos es privativa, empezando por el desecamiento de las lagunas por aprovechar todas las aguas que se puedan para el riego y con la abertura de canales y caminos para dar el mayor impul so al tráfico interior y alentar la decadente agricultura de nues tras provincias. Si la seguridad exige por un lado de necesidad, y las venta jas de la influencia del clima convidan por el otro para promo ver el riego en España con mayor empeño que en otras partes; la multitud de frutos que nos son privativos y podemos vender al estrangero hace también que haya mas necesidad de canales de navegación. En el instante que se conceda que el principal tráfico de un pais debe consistir en los productos de la agricul tura está demostrado que allí serán también mas necesarios los

— io—

i i7

canales; porque todos saben que estos productos son los mas voluminosos y pesados, y ninguna cosa dificulta tanto su fo mento como el enorme coste de trasportarlos de los puntos de producción á los de consumo. En pocas barcadas se pueden llevar los bordados fabricados en todo un año en Lvon y la quincalla de Birmingham, pero se necesitan bastantes para solo los vinos de Valdepeñas. Este solo artículo sería un manantial inagotable de riquezas para España si pudiéramos estraerle á la costa por medio de canales. De esta suerte podrian venderse nuestros vinos en el Norte tan baratos ó mas que en nuestras grandes poblaciones, en cuyo caso segurísimamente se estendería su uso á toda la generalidad, porque lo preferirían á todas las bebidas hechas con la fermentación de granos, y consegui ríamos en algún modo hacer todos aquellos países dependientes del nuestro. Es inútil molestar mas sobre la necesidad de canales de riego y navegación: siglos ha que nuestros augustos soberanos y sus sabios ministros han manifestado en diferentes épocas el mas vivo deseo de promover este género de empresas, facilitan do sumas inmensas para su ejecución, bien convencidos de las grandes utilidades que sacaría el Estado: y aunque el éxito no ha correspondido muchas veces á los esfuerzos del gobierno, no por eso deja de estar cada vez mas penetrado de que este es el medio mas poderoso para reanimar la decadencia de nuestras provincias interiores. Siendo esto una verdad incontestable aun que las actuales circunstancias son de las mas apuradas y crí ticas , y la defensa y decoro del Estado piden la primera y mas importante atención; si consideramos ademas de todo lo espuesto que estas empresas encierran todas las ventajas imagi nables en superior grado; si consideramos que todo el dinero que se emplea queda dentro de la nación, manteniendo una infinidad de familias que tal vez de otro modo perecerían, que 10

i 18

— 74 —

por este medio se multiplican fortunas medianas, circunstancia la mas favorable para el aumento de población; en suma que todos se emplean y mantienen labrando la felicidad general y grandeza y poder de la Monarquía, ¿sería injusto cuando no se hallase otro recurso que toda la nación sin distinción de clases contribuyese directa ó indirectamente con alguna cantidad para formar un fondo sagrado cuyo indispensable objeto fuese la eje cución de esta magnífica é imponderablemente útil empresa? Con veinte millones cada año que se agregasen á los arbitrios que hay actualmente con aplicación á los indicados objetos, po. drian esperarse en los proyectos de esta clase ya empezados y en los que propongo en pocos años los mas felices resultados. ¿Y qué cantidad es la de veinte millones repartidos en todos los dominios de España é Indias para una empresa la mas gran, de y útil que puede haber para el engrandecimiento de la Monarquía y prosperidad de toda la nación, mayormente si se considera que á pocos años deben recibir todos los con tribu, yentes ventajas muy superiores al pequeño sacrificio que res pectivamente tengan que hacer por la influencia de la misma empresa que muy pronto se haría sensible? Si se parala con sideración en el esceso del precio de granos del que tenian en la costa al que tenian conducidos á Madrid en los años de 1803 y 1804, puede asegurarse que dicho esceso, que solo ha de sembolsado el vecindario de esta Córte, hubiera sido mas que suficiente para abrir un canal desde aquí al mar por cualquiera de las direcciones que hé indicado. No estamos libres de que otra vez no sucedan semejantes calamidades. Si pudiera contarse con la espresada cantidad se empezaría á un mismo tiempo en la abertura de la zanja propuesta para dar corriente á las aguas empantanadas del Záncara en los términos manifestados y en la continuación de los canales, que deben partir desde la misma zanja por un lado al punto de la costa mas

— 75 —

118

importante, y sobre todo adonde fuese mas fácilmente practica ble, y por el otro hacia Madrid. A poco tiempo de principiada esta parte de la empresa general, la venta de los terrenos dese cados , un módico canon por el riego, los diezmos de los no vales, y la supercrecencia de las tierras mejoradas, aumenta rían estraordinariamente los fondos; de suerte que los espresados ramales hácia la costa y hácia Madrid podrian continuarse con toda la actividad y celeridad imaginable. De este modo pue de asegurarse que en doce años, ó cuando mas en quince, es taña concluida en toda su perfección una de las comunicaciones déla capital hasta el mar. ¡Qué diverso aspecto del que ahora tienen presentarían Madrid, las provincias que atravesára el ca nal y el punto de la costa á donde fuese á parar semejante co municación ! Si se reflexiona un poco sobre la multitud de con secuencias á cual mas interesantes que se seguirian al Estado y á la nación entera de la ejecución de sola esta empresa, cier tamente no parecerá mucho ni el esfuerzo que hay que hacer para ello, ni el tiempo que debe esperarse para empezar á disfrutar de sus innumerables beneficios. Verificada una de estas comunicaciones, todas las demas hasta el completo del plan general se harían con indecible ma yor facilidad, los medios aumentarían cada vez mas al paso que fuesen ejecutándose las obras, pues sobre tener los mismos fon dos con menos puntos á que aplicarlos, parte de las utilidades de las obras ya ejecutadas podrian agregarse para la continua ción de las restantes, de modo que después del primer esfuer zo se seguiría lo demas cada vez con mayor progreso. Ademas, una porción de individuos empleados en las primeras obras ad quirirían tanta práctica y esperiencia que facilitarían dificulta des que acaso al principio les parecerían insuperables, y se au mentaría su número para poder emprender las obras á un tiempo en todos los puntos posibles , circunstancias que aunque

se franqueasen cuantos fondos se quisiesen en los primeros años casi seria imposible. Llevando seguidamente esta empresa por los medios indicados, y con un buen sistema de dirección y gobierno, puede decirse que en 25 años estañan concluidos los dos grandes canales propuestos para comunicar Madrid con tres puntos de la costa y con todas las provincias meridionales y aun otros muchos colateralmente. En la suposición de tener un fondo constante de 20 millo nes cada año, con el indispensable objeto de aplicarlos á la em presa general de riego y navegación en España, deberían y po drían destinarse algunos para los canales ya empezados de Cas tilla y Aragón, sin perjuicio de emprender con toda fuerza los nuevamente propuestos. El de Aragón pudiera concluirse en unos seis años, en términos que se comunicase con el mar, para cuyo tiempo debería habilitarse el escelente puerto de la Rápita, por ser de absoluta necesidad para un comercio activo, porque la navegación de Tortosa al mar por la gola es estrenua mente incómoda y aun peligrosa: asi en poquísimo tiempo se tendría realizada una de las mayores empresas de su clase y tal vez la de mas consecuencia de las que hay hasta ahora en Europa, por la naturaleza y estension de las provincias á que dá comunicación. El canal de Castilla en tres ó cuatro años po dría alargarse hasta Valladolid por un lado y en poco mas se acercaría á Reinosa por el otro lado, en cuyo estado se saca rían utilidades que hasta ahora en vano se han esperado, por que no tocaban sus estremos en puntos interesantes al comercio. En estas empresas cualquier esfuerzo que en el dia se haga es sembrar para recojer los frutos correspondientes á todos los sacri ficios que se han hecho por los que no han precedido. Luego se podría emprender la reunión de estos grandes canales por Búr* gos, y se continuaría con los demas según su necesidad ó im portancia. Así las comunicaciones de las provincias del Norte

i-V-

í21

irían á la par con las de Mediodía, y distribuyendo con equidad entre la multitud de familias indigentes esparcidas en toda la estension de España las sumas que á este efecto se destinasen, se conseguiría desterrar para siempre la mendicidad y miseria de nuestros pueblos, elevando la Monarquía al mas alto grado de poder , riqueza y esplendor. Es incontestable que por el medio insinuado se harían los mas rápidos progresos; sin embargo» si en las circunstancias actuales por justos motivos no se tuviese por conveniente po nerlo en práctica, lo que parece debe verificarse de absoluta necesidad es el desecamiento de las aguas de la Mancha, cuyo objeto ha sido el principal motivo de este papel, como he dicho desde el principio, protestando que no iba á proponer canales, sino zanjas para desagüe de una multitud de aguas corrom pidas. En este supuesto vamos á ver si el proyecto encierra en si mismo utilidades capaces de reembolsar las cantidades que es preciso adelantar para esta indispensable operación. lo supongo que todos los terrenos inundados de que ahora nadie se aprovecha sean quienes fuesen sus dueños deben aplicarse en favor de la empresa y también las mejoras de los que se hallan á medio perder. Ninguno con justo título puede reclamar la propiedad de dichos terrenos; pues á un propietario que por su indolencia, descuido ó falta de medios deja no solo inutilizadas sus tierras, sino encharcadas y causando los mas graves perjuicios á la pública salud lo menos que se le pue de hacer es quitarle, no una propiedad porque ya la tie ne perdida para siempre, sino el nombre de propietario. Supongo también que los diezmos de los novales y la supercrecencia de los terrenos mejorados deben igualmente apli carse á la empresa, á lo que se añadirá un módico cánon por el riego, el aprovechamiento de la leña y madera que se crie en las márgenes y las yerbas. Por estos medios veremos las

122

— 78 —

utilidades que pueden esperarse luego que se verifique el des agüe de las lagunas: compararemos con la cantidad que se necesita para ello y se conocerá hasta qué punto las utilidades sobre la ventaja de la salud pública que no tiene precio , res ponden á las cantidades que es indispensable anticipar. Limitándose á las aguas empantanadas del Záncara y sus hi juelas resulta según tengo ya insinuado una sola y no inter rumpida laguna de mas de 16 leguas cuadradas: deduciendo de este espacio el que ocuparían los canales y acequias que deben abrirse para su desagüe y los caminos, veredas y demas comu nicaciones que son indispensables, salen en dicho espacio después del desecamiento mas de 76 000 fanegas de tierra de las grandes de la Mancha de 80 á 90 000 pies cuadrados cada una, casi dobles de las de alrededor de Madrid. Cada una de estas fanegas de primera suerte se vende des de 2 000 hasta 6 000 rs. y mas según la distancia á que es tán de los pueblos, pero reduciéndolas una con otra solo á 1 000 rs. cada una que es el inferior valor que pueden tener resulta por el importe de los terrenos la cantidad de 76 mi llones de reales. Cada fanega de tierra de esta clase se siembra con dos de cebada y á veces con tres y se cojen 50, 40 hasta 50 fanegas y la mitad siendo de trigo: con riego darían el do ble según me informaron los naturales. Considérese ahora, que luego que quedasen secos los terrenos antes de poner en prác tica el riego, lo que no se podria verificar sino poco á poco se gún se fuesen formando bancales, se sembrase cada año solo la mitad de dichos terrenos, dejando en descanso la otra mitad ó como se suele decir á año y vez. Cada fanega de tierra de estas lo menos que produciría son 20 fanegas de trigo según lo que dan los terrenos de igual clase y en los primeros años producirían mucho mas, en cuya suposición todas juntas da rían 720 000 fanegas y el diezmo seria 75 000 fanegas que á

— 79 —

423

razón de 50 rs. que pueden regularse un año con otro asciende su valor á 3 800 000 r s .; á esta cantidad debe añadirse el im. porte de la supercrecencia de los diezmos de los terrenos me jorados , el de los diezmos de los salicores, cáñamos, panizos, azafranes y demas frutos y también las yerbas, cuyo importe lo menos que puede reputarse es en la mitad del diezmo del trigo, esto es, en 1 900 000 r s ., cuyas dos partidas juntas suman 5 700 000 rs. cada año, por el valor de los diezmos y las yerbas, cultivando la vega en el momento que se desecasen los terrenos. Luego que se estableciese el riego, creciesen las plantaciones de olivos, frutales y demas arbolado para madera y leña en las márgenes, es decir al cabo de 15 ó 16 años que todo pudiera hallarse en estado de gran producción, se duplica rían los frutos , ya por el beneficio del riego, ya por la produc ción del arbolado y ya porque muchos terrenos que sin el riego quedaban en barbecho con aquel auxilio se les haría producir. En este estado doblarían igualmente los diezmos y ademas se tendría un módico cánon por el riego de modo que los produc tos á favor de la empresa por los diezmos, el riego, madera y leña, yerbas y demas al cabo de dicha época pueden regularse de 12 á 15 millones cada año. Es muy importante tener presente que el coste de la obra si se ejecuta sin interrupciones, suministrando los fondos opor tunamente, escederá poquísimo de la cantidad indicada porque la regulación se ha hecho suponiendo la ejecución de ella á toda costa; y no siendo esta obra de aquellas que con anticipación no pueden preverse las dificultades y obstáculos que habrá que vencer , sino cosa muy común y sabida, no debe temerse que su coste esceda sensiblemente de la cantidad propuesta de 24 millones: al contrario, podría suceder que se gastase menos si la naturaleza prestase algunos recursos que escusasen ciertas obras como frecuentemente sucede; por consiguien-

124

— 80 —

te, siendo constante la cantidad citada para la ejecución de la obra, se echa de ver que aunque se reduzca á lo que se quiera el valor de los terrenos, los diezmos y demas utilidades siempre darian superabundantemente para cubrir los adelantamientos. Ni hay que temer que dichos terrenos no puedan venderse; ya se ha dicho que al paso que se les van inundando los bue nos terrenos de los llanos acometen á las laderas y lomas en falta de aquellas, pero'no hay ningún labrador que no hiciese los mayores esfuerzos para comprar una porción de terreno en las vegas bajas en el momento que se pusiesen en estado de cultivo. Sin embargo, sería dificultoso vender de golpe una estension de terrenos tan grande ni se conseguiría con la estima ción que merecen por su calidad. Entre tanto la empresa misma debería y sería el mejor medio, hacer establecimientos pequeños de colonos á censo ó en arrendamiento, y luego podrían ven derse á los mismos arrendatarios ó á otros capitalistas que no faltarían para comprar tan apreciables terrenos. Es una circuns tancia muy esencial el labrar todos los terrenos luego que se verificase el desagüe, el cultivo es un medio poderoso para de sencharcar los terrenos. ¡Cuanto aumentarían todas las utilida des que se han indicado consiguientes al desagüe de las lagunas si al mismo tiempo se viese que se continuaba con la mayor ac tividad un canal hácia Madrid y otro hacia el mar! Tan cierto es que solo los proyectos promovidos en toda su generalidad tienen todas las ventajas imaginables. Para que el desagüe del Záncara, el de sus ramificaciones y de todas las demas lagunas de la Mancha se verifique bajo un sistema y plan combinado, de suerte que las obras que con di cho objeto se ejecuten, ademas de llenar el objeto particular que las motiva sirvan también para todos los demas insinuados en este papel, es decir, que las obras parciales puedan coorde narse para formar un todo bien organizado para riego y nave-

— 81—

125

"ación, según permita la disposición natural de aquella provin cia , es indispensable que aunque al principio se limitase solo al desagüe del Záncara y sus hijuelas, todos los demas pro yectos relativos á lagunas, riego y navegación de dicha pro vincia estuviesen subordinados al mismo plan y bajo la misma dirección de la comisión que se encargase de aquellas obras. Deeste modo nadie puede dudar que unos proyectos auxiliarían á otros, se ejecutarían con mayor economía y acierto, y las utilidades serian de mucha mayor consecuencia. No es posible hacer progresos ni puede haber unidad de dirección y sistema en las empresas de esta clase con la división de autoridad y de jurisdicción. Muchas lagunas habrá acaso cuyo desagüe cueste poco y que sus utilidades sean muy grandes: por esta razón debería tenerse cuidado de examinar si convendría empezar el desagüe de algunas al mismo tiempo que el del Záncara, á fin de sacar todas las posibles ventajas en favor de la empresa principal an ticipándose á la ejecución de las obras cuyas utilidades fuesen próximas y aprovechables para seguir lo demas con mayor pro greso. El importe de las tierras perdidas ó inundadas por todas las lagunas en la Mancha, valuando cada fanega al mismo pre cio que las del Záncara, puede regularse en ciento veinte mi llones de reales, y comprendiendo esta vega y sus avenidas en unos doscientos millones. Puestos en labor todos estos terrenos, los diezmos y demas utilidades á favor de la empresa pasarían de veinte á veinticuatro millones de reales; y si todo se coloniza se , se estableciese el riego y se alentase su fomento con la estraccion de frutos por canales, seria inmensa la producción de toda especie de frutos y considerable el aumento de población. Si pudiera lograrse poner en este estado los indicados terrenos, ciertamente las utilidades anuales, deducidos los indispensables gastos de la conservación de las obras y de la administración, 11

126

-8 2 -

serian suficientes para continuar la empresa general con toda la actividad posible. Un proyecto general y combinado no puede menos de ser obra del gobierno, porque la equidad que es indispensable para favorecer igualmente á todos no está bien en manos de los par ticulares, cuyo principal estímulo es la utilidad privativa: sin embargo, este proyecto tomado en toda su estension podría conciliar todos los casos. Estando al cuidado del gobierno la dirección combinada del plan general para promoverle según sus grandes miras, podría haber también empresas particulares con todas las ventajas posibles. Muchos desagües de las lagunas y aun de las ramificaciones del Záncara, varios canales y ace quias de riego podrían ser objeto de especulaciones particulares y pudiera convenir en muchos casos que los ejecutasen por su cuenta sujetándolos solo á que las obras se hiciesen, siempre que las circunstancias lo permitan, de modo que formasen parte del plan general, dejándoles en lo demas en la plena libertad de disfrutar sus utilidades ó con arreglo á los convenios que se hiciesen según la naturaleza de la empresa. Madrid 27 de Junio de 1807. José A

gustín

a r u a m e n d i

. / ■

' •

. 1

■

I//:WHZIS IJiOCm tM TOS. Tomo. n i.

im ili 11 im m m m

de m ím e m .

COLECCION DE

MEMORIAS Y DOCUMENTOS.

REVISTA DE OBRAS PfiBLICAS. ■ —-6Nl*GVg/(gygVa',*S>»- ■

C O L E C C IO N DE

MEMORIAS Y DOCUMENTOS RELATIVOS

¡i la ciencia del Ingeniero y al arle de construir.

Tom o n i.

1858 á 1850. MADRIDImprenta de D. J o s é G.

de la

e ñ a

, Alocha, 119.

V-

8 0 ífí3 ttlJ 3 0 fl 7 K /IH O M ’IM ■imJaif i <é '!i í ít'

oT'*ii!Hh fcitiMii ¡>!

.n i o n « r

t.v f

K<:»¡

INDICE

Páginas.

Laminas

E n s a y o so b re u n n u e v o m éto d o g e o désico p a r a h a c e r en el t e r r e n o , y r e p r e s e n tar e n

el p a p e l

los p ro y ec to s

(le ca n a les,

p o r D . F r a n c is c o J a v ie r B a r r a .........................1

l .“

In fo rm e so b re l a n e c e s id a d d e d e s a g a a r las la gu n a s de la M a n c h a , en beneficio de la sa lu d p ú b lic a y de la a g ric u ltu ra y so b re la in flu en cia q u e p u e d e n ten er las za n ja s qu e con este objeto se a b r a n , p a r a los canales mas in teresa n tes á todas las p ro v in c ia s m e rid io n a les d e E s p a ñ a y M a d rid , p o r D . J o s é A g u stín de L a r r a m e n d i ..........................................................

2 .a

Páginas.

Láminas.

Cálculo de variaciones. lecciones espilcadas en la E scuela de Ingenieros de Cami nos, Canales y Puertos, p o r D. Jo s é E c h e g a ra y . 127

E n sayo sobre la le g is la c ió n de a g u a s, p o r D. Toribio de A r e itio , Inspector de D istri to del Cuerpo de In gen iero s de Cam inos, Cana les y P u e rto s .......................................................... 195

3.*

' ■•

. :

ENSAYO i SOBRE

UN N U EVO MÉTODO G E O D É SICO para hacer en el terreno, y representar en el papel

LOS PROYECTOS DE CANALES. %

3 L

W "'

o m a a o a a (h l o t & m fy sij h fl'»

3lf¡ t \

M91T ¡ f ' t-

s1!if<

8JUAKA3 M 8013¿f0íN 3W V

;

ENSAYO SOBRE

UN NUEVO MÉTODO GEODÉSICO para hacer en el terreno, y representar en el papel

LOS PROYECTOS DE CANALES, POR

D. FRANCISCO JAVIER RARRA.

SEGUNDA EDICION.

MADRID : Imprenta de D. José C.

de la

e s a

1858.

, calle de Atocha núm. H 9 .

0 3 1 * 3 0 0 3 3 O O O T áK 0 V 3 U S «U I t,

Periculum enim e s t , ne per hujusmodi opera a r t ís , qucv videntur vclut summítates qucedam et fastigia industria; humanas, reddalur intelleclus attonitus et ligatus , et qu asi m aleficia tus quoad illa ; ila ut cum aliis eonsuescere non p o ssit, sed cog ilet, nihil ejus generis fieri p o sse, nisi eádem vid quá illa effecta su n t, accedente tañtummodo diligentid m ajore, el prceparatione m agis accuratd.

XXXI,

ij •!•

PRÓLOGO.

D os objetos nos hemos propuesto al incluir en la Colección de m em orias y docum entos el « E n sa y o sobre u n método geo désico p a ra ha cer en el l e r r e n o j y rep resen ta r en el p a p el los proyectos de canales » debido al distinguido Ingeniero ya di funto Sr D. Francisco Javier Barra : rendir á su autor el tri buto de admiración y respeto á que es acreedor por sus servicios y trabajos científicos, y cumplir con el deber que nos hemos impuesto de consignar en la C olección los estu dios y hechos relativos á la teoría y á la práctica del arte de construir, que reúnan al carácter de verdadera utilidad la cir cunstancia de ser inmediatamente aplicables. En la memoria con que principiamos el presente tomo se resuelve el poblema siguiente: Dado un punto en el terren o ü que se qu iera n conducir aguas , d eterm in a r de que ríos , ó

VI lacios se puedan to m a r; y p or cuál d irecció n ó direcciones se puedan condu cir p o r m edio d e u n canal» y es por tanto opor

tuna su publicación en una época como la presente, en que el establecimiento de los canales de riego está llamando la atención pública , siendo raro el dia en que no se concede por el Gobierno autorización para hacer proyectos de esta clase de obras. La cuestión del abastecimiento de aguas de Madrid fué una de las que mas ocuparon al Sr. Barra en su larga carrera de ingeniero, y le dió ocasión de manifestar su distinguido ta lento en las memorias que publicó desde 1828 á 1832, de las cuales la primera que vió la luz pública en 1828 es la que re producimos á continuación , y sucesivamente fueron publica das las O bservaciones sobre el abastecim iento de aguas de M a d rid y modo de aum entarlas y el P royecto y m em oria sobre la conducción de aguas á M adrid.

I)c estas dos últimas obras, en la primera, que apareció pocos meses después de publicado el Método pa ra trazar canales, el autor demuestra que el medio empleado para abas tecer de aguas á la corle (la libración por minas) es insuI;— cíente é incierto , discute con sagacidad la cuestión del abastecimiento ó indica el camino que debe Seguirse para resolverla. El Sr. Barra al escribir estas memorias en una época en que se esperimenlaba la necesidad de proveer a Madrid de aguas abundantes , al propio tiempo que cumplía con el deber que tienen todos los hombres de ciencia de dirigir la opinión pública en las cuestiones de su pro lesión, ce día al impulso de sus buenos sentimientos : al concluir sus ob servaciones dice «si algo be acertado tendré la satisfacción de haber trabajado con alguna utilidad en beneficio del pueblo

VII en que nací , y en que recibí mi educación.» Nobles motivos que revelan la escelencia de su carácter. Al año siguiente de publicar estas memorias» el Sr. Barra tenia el honor de ser elegido por unanimidad para hacer el proyecto de la conducción de aguas á Madrid, en una comi sión compuesta de personas facultativas pertenecientes á las carreras civiles y militares, encargada por el Ayuntamiento de investigar los medios de conducir á la capital aguas pota bles y de riego. El proyecto , concluido en 1830, consistía en conducir á Madrid mil doscientos reales de agua del sitio lla mado el batan del Manzanares y cuatrocientos de las fuentes del Pilancon y del Espinar en la cañada del Guadalix, por me dio de dos acueductos que se reunían en uno solo en el punto déla divisoria entre Jarama y Manzanares, llamado el Majuelo de Laso. Este proyecto mereció un informe sumamente honorílico de la comisión encargada de examinarlo, y posteriormente en Real orden de 10 de marzo de 1848, al promoverse nueva mente la cuestión del abastecimiento de aguas de Madrid, cuva terminación se baila tan próxima , se juzgaba el mas comple to de lodos los que se habían hecho hasta entonces. El Sr. Barra es autor de otra memoria sobre carreteras, la cual, aunque publicada en 1820, es digna todavía de estudio por las buenas máximas de construcción que contiene y pol los datos y noticias que proporciona de las calzadas romanas, de los métodos seguidos en nuestro pais para construir los firmes y de las diferentes clases de piedra que en ellos pueden emplearse. En 185o publicó traducida la introducción puesta por el célebre ingeniero Girard al frente de la memo ria de Gerlsnerl sobre las carreteras, los caminos de hierro, y los canales de navegación, á la que unió varias notas en que

VIII se hace aplicación de los principios desenvueltos por Girard, que no deben perderse de vista al tratar del establecimiento de las vias de comunicación. Serian interminables estos apuntes si hubiéramos de ha cernos cargo uno por uno de todos los artículos del Sr. Barra que se hallan en los periódicos científicos ^de la época en que vivió, y de las obras y comisiones que tuvo á su cargo como ingeniero, y como Director y Comisario que fué de Caminos y Canales, creyendo suficiente lo espuesto para dar una idea de los principales escritos de tan distinguido ingeniero y re novar su recuerdo, que son los fines que nos habiamos pro puesto.

AL EXI MO. AYUNTAMIENTO

DE LA MUY HEROICA VILLA DE MADRID.

Cc&em’a 'S/encr.

r L jl asunto que tiene por objeto esta M em oria es uno d e los que m as in teresa n á la p ro sp erid a d p ú b lica. N a d ie pu ede ap reciarlo m ejo r que

E . , q u e , según consta p o r escritos

p ú b lico s, y a trataba hace 150 a ñ o s de tra e r á M adrid las aguas d el R io J a r a m a ; y sin e m b a r g o , tod av ía no hay un proyecto fo r m a l hecho artística m en te p a r a p od er v erific a rlo , y que llen e com pletam en te sus deseos. E n estas m a te r ia s los in g en ieros son los brazos d el G obierno , sin los cu a les no puede llev ar ó efecto sus gran des co n c ep cio n es. P o r o tr a p a r te , la o p era c ió n de hacer el p r o y e c to de nn can al se ha m i—

rado siem pre como un arcano , juzgándola un parto singu lar del ingenio , como el de un nuevo in ven to, sin que hubie se regla alguna fija p ara dirig irse. De esto ha resultado que, ó las em presas se han querido realizar sin los prévios datos necesarios >y se han m alogrado en su ejecución , como se ha visto algunas v e c e s ; ó se han dejado de em prender p or falta de los m ism os d atos , como ha sucedido con la del Jara m a. E n este estado m e ha parecido que la publicación de un m é todo que prescribiese reglas fijas p ara hacer el proyecto de un canal no puede menos de ser del agrado de V. E , p or el au xilio que puede prestar á sus sábios arquitectos p a ra la form ación del proyecto de la conducción de las aguas del Ja ram a. Esto prin cipalm en te es lo que m e estim ula p a ra o fr e cérselo ¿ Y. E . , esperando que tendrá la bondad de adm itir este pequeño obseq u io, con lo que a l propio tiem po proporcio n ará un desahogo á m i buena voluntad, ya que m is achaques y delicada salud me han im pedido em plear m is cortos conoci mientos en servicio de V. E . , por cuija prosperidad y acierto en sus sabias disposiciones ruego constantem ente al tod o p o derosa. M adrid 25 de abril de 1828. r

Corcuso.

©.

. V ian etJrr< - ■ 'avee-t á ffia tta .

1. Para verificar el proyecto de un canal hay que hacer dos operaciones que, aunque dependiente la una de la otra, v tendiendo ambas al mismo fin, son enteramente diversas. La primera es la de hallar en el terreno la dirección que debe seguir el canal entre sus dos puntos extremos : y la segunda es la de determinar y calcular los desmontes, terraplenes, acue ductos y demas fábricas necesarias según los usos á que se des tine el canal. Esta segunda operación es el proyecto en detalle: la primera es el proyecto en g e n e r a l , y ella sola es el objeto de este ensayo, en el que solo trato de dar un método particular para verificar con facilidad y precisión el expresado proyecto en general. 2. En todas las relaciones publicadas de proyectos de ca nales construidos en diferentes puntos de Europa, ó que so lamente están en proyecto sin haberse procedido á su verifi cación , no se encuentran mas que datos particulares concer nientes ála empresa de que tratan. Determinan la dirección y l°s puntos principales por donde debe pasar el canal, pero no dicen de qué medios se han valido para determinar esta

— 12

—

dirección y estos puntos, ni bajo qué reglas ó consideraciones han procedido desde el principio para venir á parar á su de' Unitiva determinación. De aqui resulta que un ingeniero que tiene que hacer el proyecto de un canal, aunque haya leído y estudiado todos los proyectos conocidos de canales, cuando llega á ponerse sobre el terreno para verificar sus trabajos se halla sin regla alguna fija que le pueda servir de guia, y tiene que proceder como por instinto para sus determinaciones. Un ingeniero que hace de este modo el proyecto de un canal, no puede estar seguro de que no haya otra dirección mejor que la que él ha determinado : como igualmente, si no halla medio para conducir las aguas al punto que se pide, no puede tener una completa seguridad de que es imposible. 3. Es preciso confesar que los ingenieros que en diferentes puntos de Europa lian hecho proyectos de grandes canales, lo han verificado poniendo á prueba su ingenio, y haciendo con él un esfuerzo extraordinario. Sus obras pueden justísimamente comprenderse entre las que dice Bacon que parecen summitales industrim humanal; pero también es cierto que ha sucedido con ellas lo que dice él mismo, que han dejado atónito y liga do al entendimiento. Así es que en este punto la ciencia y el ar te no han' dado un paso adelante, y generalmente se cree que para hacer el proyecto de un gran canal es indispensable hallar un hombre extraordinario, capaz de vencer á fuerza de ingenio todas las dificultades, y adivinar la dirección que deba dársele. De aquí ha resultado que algunos ingenieros de mérito no han podido realizar sus proyectos, acaso por no haber coincidido con alguna feliz casualidad, que ha favorecido á otros dando nom bradla á un mérito inferior. Uno de los objetos mas principa les de las ciencias es establecer reglas y métodos sencillos para ha cer comunes , y si se puede decir triviales, las operaciones mas difíciles en la práctica. De este modo, todos los esfuerzos que de-

—

biera hacer el ingenio para la ejecución de tales operaciones se empleará en perfeccionar estas mismas, y suministrar nuevos materiales á las ciencias para hallar otros métodos mas adelan tados y perfectos. Es preciso desengañarse; el arte sin la cien cia es nada, y la ciencia es estéril si no introduce sus grandes principios y los familiariza en la práctica del arte. 4. Todas estas reflexiones me convencieron hace muchos años de la necesidad de que se estableciesen ciertos principios y reglas bajo las cuales pudiese proceder un ingeniero sin andar, por decirlo así, á tientas en la determinación del proyecto de un canal. Después, la continua observación sobre el terreno, la lec tura y meditación de todo lo concerniente á este asunto me han hecho concebir un método bajo el cual, á mi parecer, un inge niero puede proceder con toda seguridad á la determinación del proyecto de un canal, aunque no conozca el terreno, y está re ducido á la resolución de los do§ problemas siguientes : 1 ° Dado un punto en el terreno á que se quieran conducir ag u as , determ inar de qué rio , rios , ó lagos se puedan tomar; y por cual dirección ó direcciones se puedan conducir por medio de un canal. 5. ° Dados dos depósitos de agu as , ó dos puntos determinados, entre los cuales se quiera establecer una linea de navegación por medio de un catial , determ inar la dirección ó direcciones por donde se pueda verificar.

Estos dos problemas, que en rigor se pueden reducir al pri mero , comprenden todos los casos que puedan ocurrir en esta materia; así todas las consideraciones que haré para pasar á su resolución convendrán la mayor parte á ambos. 5. Como los datos particulares para la resolución de estos problemas se deben tomar en el terreno mismo, expresaré antes de todo un modo particular de considerar las cañadas délos rios, del cual resultarán varias consideraciones importantes; y servi-

- ü -

rá también para lijar el sentido de varias voces, de que haré un frecuente uso. 6. Llamo cañada de un rio á la concavidad que forma el terreno en que por una y otra orilla de un rio vierten las aguas á él: significa lo mismo que la palabra francesa bassin en geogra fía física. 7. La cañada de un rio, por ejemplo la del rio Tajo (fig. 1*. se puede considerar formada por dos planos inclinados ABCD, y ABEF que se juntan en la línea AB, que denota el fondo del rio. Estos dos planos tienen una inclinación en sentido de DA y FA, y otra en sentido de la misma dirección AB del rio. La línea DL es la divisoria de aguas entre el Tajo y su colateral Guadiana, la línea FE es la divisoria entre el Tajo y su colateral Duero, y la lí nea FD, en que tiene su nacimiento el Tajo, es la divisoria entre los dos mares Océano y Mediterráneo, por lo que la llamaré divisoria general. 8. Dentro de esta cañada del Tajo hay otras cañadas parti culares correspondientes á los rios que vierten en él, como son Jarama, Guadarrama, Alberche, etc. Las cañadas de estos rios, por ejemplo el Jarama, se pueden considerar formadas por dos planos inclinados, en los dos sentidos que los anterio res , IKLMF, é IKNO, que se encuentran en la línea IK, que determina el fondo del rio, y se puede considerar como perpen dicular á la línea AB del Tajo. Las líneas ON, TX, etc. son las divisorias de aguas con los rios colaterales. 9. Dentro de las cañadas de estos rios como el Jarama que vierten en el Tajo, hay también otras cañadas particulares cor respondientes á los rios que vierten en ellos; como son respecto del Jarama, el Lozoya, Guadalix, Manzanares, Henares y Tajuña. Estas cañadas se pueden considerar formadas por dos planos inclinados en los dos sentidos que los de las cañadas anteriores: por ejemplo en el rio Guadalix cdab, y cdnm forman su cañada,

y la linea c d , en que se encuentran , determina el fondo del mismo rio, y puede considerarse como perpendicular á la línea IK del Jarama. 10. Esto sentado, y teniendo presente la flg. 1.*, llamaré rio de primer orden á todo el que desemboca en el mar y tiene su nacimiento en una divisoria general. Rio de segundo orden, á todo el que tiene su cañada particular dentro de la de otro de primer óiden, y desemboca en él. Rio de tercer orden al que tiene su cañada particular dentro de la de otro de segundo orden v desemboca en él. El Tajo es un rio de primer orden: el Jara, ma, Guadarrama y Alberche son de segundo orden: Lozova, Guadalix, Manzanares, Henares y Tajuña son de tercer orden, 11. Esta división que hago de las cañadas de los rios viene á ser en sustancia la misma que hacen todos los geólogos, como puede verse en sus diferentes obras publicadas, y particular mente en el capítulo 5.° del tomo i.° del Tratado de Geognosia de Mr. D'Aubuisson. No hay mas diferencia, que los geólogos consideran la división sucesiva de los cordones de montes en otros subalternos, con cuya subdivisión se forman las diferentes cañadas de los rios; y yo considero la subdivisión de estas mis mas cañadas independientemente de los cordones de montes que las forman, porque me conviene asi para mayor claridad de lo que tengo que decir concerniente al objeto que me propongo. 12. A las líneas como AB, IK, cd, que señalan la dirección del fondo de un rio , las llamaré lineas de fondo. Los ingenieros alemanes y á su imitación los franceses usan de la palabra talveg para este mismo objeto, y así dicen la linea del talveg: y aunque el uso que hacen de esta voz los franceses podia autorizarme á usar de ella en castellano , no lo hago porque creo ser mas con veniente que las voces manifiesten por sí mismas lo que se quie. re significar con ellas. ■ L*. Todas las líneas divisorias de aguas de los rios, á cierta

— leí-

distancia de la desembocadura de estos, se parten en dos. Por ejemplo en el Tajo, la línea divisoria FE se divide en las dos EB y EH; la EB es divisoria de aguas al Tajo y al mar, y la EH es divisoria de aguas al Duero y al mar. La divisoria DC se parte en las dos CB y CG; la CB es divisoria al Tajo y al mar, y la CG es divisoria de aguas al Guadiana y al mar. Del propio modo Su cede en las divisorias de los rios de segundo y tercer orden. La divisoria ON entre el Jarama y el Guadarrama se parte en las dos NK y iNQ: y la divisoria ab entre el Guadalix y el Lozoya se parte en las dos be y bli; y lo mismo en todos los rios. Advirtien do que entre las dos líneas en que se parte la divisoria ha} arroyos ó rios de mas ó menos consideración, que vierten al mar ó rio en que desembocan los rios á que pertenece la línea divisoria. Esto se puede observar fácilmente en el terreno, y aun las cartas geográficas á su sola inspección lo indican. Ademas, si se reflexiona sobre el modo como han podido formarse los rios, se verá que debe suceder asi por precisión. Sin embargo, hasta ahora nadie ha parado la consideración en esta partición de las líneas divisorias de aguas; á lo menos yo no tengo noticia algu na de que ningún geógrafo ni geólogo, ni otro autor alguno de los que tratan de materias concernientes á este asunto, hayan hecho mención alguna. A pesar de eso yo lo hallo muy digno di consideración, porque no solo es útil y necesario tenerlo pre sente para el proyecto de los Canales, sino para el de los cami nos : y aun acaso podrá ser útil para otros usos interesantes. i 4. Es cosa singular que en algunos de estos puntos en que se parten las líneas divisorias de aguas, ó hay plazas forti ficadas , ó se han dado grandes batallas; de lo cual puede infe rirse que sean acaso puntos militares: y bien meditado se ad vierte alguna razón para que lo sean. Sin citar mas que un caso, la posición que en Portugal tomó el Duque de Ciudad-Rodrigo en Guarda, y en que rechazó al Mariscal Massena, está precisa-

—

17 —

mente en el punto en que la divisoria de aguas al Tajo y al Due ro se parte en dos, como se puede ver en las cartas. 15. Creo se me dispensará esta pequeña digresión que he hecho con el objeto de que no se estrañe que dé un nombre particular a estas líneas divisorias; ademas de que necesito ha. cerlo parael objeto que me propongo. Asi en adelante las llamaré Imeas divisorias p a r tid a s , y siguiendo esta denominación, la CB es la línea divisoria partida al Tajo y al mar: laNQes la línea divisoria pailida al Jarama y al Tajo: la be es la línea divisoria partida al Guadalix y al Jarama: y así de las demas. 16. Los lagos por lo general están en el nacimiento, ó en di ferentes puntos del curso de los rios: en este caso sus líneas di visorias de aguas son las mismas que las de los rios á que corres ponden. Pero si los lagos están aislados ó cerrados, como varios que hay en diferentes puntos de la tierra, entonces tienen sus líneas divisorias de aguas con los rios adyacentes, ó con alguno de los mares. Los mares mismos tienen sus líneas divisorias de aguas: los Alpes y los Pirineos son la divisoria de aguas al Océa no y al Mediterráneo. En Africa hay también líneas divisorias al Atlántico y al Mediterráneo; al mar Rojo y al Mediterráneo. En América las hay igualmente al mar del Sur y al mar del Norte, como la cordillera délos Andes, etc. Estas líneas divisorias entre los mares deben llamarse divisorias generales , porque los mares son los depósitos generales, á donde van á parar todas las aguas que corren sobre la tierra; y asi en estas divisorias generales nacen los rios de primer orden, y principian las líneas divisorias que hay entre ellos. i 7. El conocimiento de todas estas líneas divisorias, de que he tratado, correspondientes al país en que se quiera abrir un canal, debe ser el objeto principal del ingeniero, porque sin él no hará nada. Las dificultades primordiales que ocurren para la conducción de aguas,ó si se quiere,parala abertura de canales,

—

las ocasiona el paso por las líneas divisorias. La configuración particular del terreno, su naturaleza ó disposición pueden en algunos casos particulares presentar graves dificultades; pero las que indispensablemente hay que vencer, las que dificultan, ó en muchos casos hacen imposible el problema, son las que ocasiona el paso por las líneas divisorias. Estas dificultades son mayores ó menores según sea la clase de los rios á que pertenezcan las líneas divisorias, según especificaré luego. Por esta razón me parece que la división mas natural y mas útil que se puede hacer de los canales en clases, será aquella en que se tengan en consideración sus relaciones con las espresadas divisorias. De biéndose entender que uso de la voz canal genéricamente, ya sea para navegación, ya para riego, que en España llamamos aceq u ia , va para ambos objetos á un tiempo, ó ya sea para con ducir aguas potables, que generalmente se llama acueducto: pues lo que he dicho y diré es con relación á la conducción de aguas, sea para el uso que se quiera. Sentado esto, hago la di visión de las diferentes clases de canales del modo siguiente. 18. Cuando se saca el agua de un rio para conducirla por medio de un canal dentro de su misma cañada, pasando solo por las líneas divisorias partidas de los rios atluentes, y que venga después á desembocar en el mismo rio; este canal debe llamarse de derivación. Igualmente cuando se saque el agua de un rio, por ejemplo de tercer orden, siguiendo la cañada de este hasta su desembocadura, y que luego siga por la cañada del de segun do orden hasta la desembocadura de este, y siga luego por la cañada del de primer orden para desembocar en él; pasando solo en todo su tránsito por las respectivas líneas divisorias partidas; este canal debe también llamarse de derivación. 19. Cuando se saca el agua de un rio por medio de un canal para trasladarla á otra cañada de otro rio, pasando por la línea divisoria de los dos, debe llamarse canal de traslación : y lo mis

— 19 — mo si para pasar á un punto determinado, tuviese que atravesar dos ó mas cañadas de rios, pasando por sus diferentes líneas di visorias. % 20. Cuando se quiere establecer una línea de navegación entre dos puntos, que están á partes opuestas dentro de la cañada de un rio, para verificarlo no hay otro medio que el de abrir un canal desde cada punto para descender al rio á que pertenece la cañada, viniendo á coincidir en un punto determinado. En rigor son dos canales diferentes, pero consi derados en totalidad como uno, lo llamaré canal de coinciden c ia , porque á las aguas de partes opuestas de una cañada se las hace venir á coincidir á un mismo punto. 21. Cuando se quiere reunir la navegación de dos rios de Primer orden, ó de dos mares; ó lo que es lo mismo, esta blecer una línea de navegación entre ellos, entonces para pasar la respectiva línea divisoria no es posible verificarlo por tras lación, sobre lo cual hablaré luego. En estos casos se usa del medio conocido de reunir aguas en un punto de ios mas bajos de la línea divisoria, y haciendo un depósito de ellas en aquel punto, se les da curso hacia una y otra parte de la espresada divisoria por medio de dos canales que vayan á desembocar en los rios ó mares correspondientes. A los canales de esta clase, atendiendo á que se hacen reuniendo aguas en un punto pa ra el efecto de reunir la navegación de dos rios ó de dos ma res, los llamaré canales de reunión. 22. He dividido los canales en cuatro clases, de derivación, de traslación , de coincidencia y de reunión . ahora voy á tra tar de cada una de estas clases en particular. 25. Ya dije antes que un canal de derivación es el caso mas sencillo que pueda ocurrir en esta materia: la razón es visible, porque para este fin no se altera notablemente el cur so natural de las aguas, pues únicamente se reduce á diri-

—

20 —

girlas por otro cauce, ú horizontal, ó que tenga un declive menor que el del rio. Asi la única dificultad que puede haber será la que ocasione algún accidente particular del terreno. Cuando la derivación sigue los diferentes ríos que van desem bocando unos en otros, entonces no se hace mas que seguir el curso natural de las aguas; y por consecuencia las únicas dificultades que se puedan presentar se hallarán en el paso de las líneas divisorias partidas, que por un orden natural no deben ser graves, Salvo algún accidente particular del terreno. Ademas, estos inconvenientes que puedan presentar dichas lincas, se pueden vencer haciendo desembocar el canal en el rio, y volviendo á derivar las aguas luego que se hayan pa sado las mismas líneas. El canal de Manzanares en su primi tivo proyecto, que se hizo en la menor edad de Cárlos II por unos ingenieros alemanes, los hermanos Grunemberg, se to maban las aguas en el Pardo, y seguían la derivación hasta Yaciamadrid, en donde desemboca Manzanares en Jarama: seguían la derivación de este, y luego tomaban la del Tajo hasta Toledo. Se ve, pues, que las aguas seguirían su natu ral curso, el mismo que siguen por los ospresados ríos, 2 4 . Guando se trata de trasladar las agiias de un rio á la cañada de otro pasando sil respectiva línea divisoria, entonces ya se altera notablemente el curso natural de las aguas, y aqui es donde empiezan las dificultades. ¿Qué punto ó plintos de la línea divisoria son los mas bajos y mas proporcionados para el paso de las aguas? ¿En qué punto del rio se podrán tomar las aguas para que con mas ventaja se puedan dirigir á aquellos puntos de la divisoria? Si ademas hubiese qus con ducir las aguas á un punto determinado de la cañada á que se trasladen, y el espresado punto estuviese á la parte opues ta, esto es, á la parte de allá del rio que pase por dicha cañada, entonces se aumenta por precisión la dificultad, por*

que hay dos pantos mas que combinar. En el primer caso son dos los puntos; el en que se han de tomar las aguas, y el de la línea divisoria por donde han de pasar; y en el se gundo caso, ademas de estos dos puntos hay el de la línea de londo de la segunda cañada, y el punto determinado adonde se han de conducir las aguas. Si hubiese que trasladar las aguas de un rio por dos ó mas cañadas atravesando sus res pecta as líneas divisorias, entonces las dificultades se multi plicarán conforme se fueren aumentando los puntos que hubiese que combinar: porque indispensablemente ha de tocar el canal en las líneas de fondo y en las líneas divisorias de las res pectivas cañadas que atraviese; y los puntos en que las toque se han de arreglar, ó bajo una línea de nivel, ó descendiendo desde el primero hasta el último. 2o. Ademas de esto, las dificultades serán mayores ó me nores según sea laclase de los rios de que se trate; sobre lo cual téngase presente lo que dije antes sobre el modo de considerar las cañadas de los rios, y nótese que el curso natural de las aguas es bajar de los rios de un orden inferior á otro superior, esto es, de los rios de tercer orden bajar á los de segundo, de estos á los de primero, y de estos al mar. Todo lo que sea al terar este orden, es alterar el curso natural de las aguas, y por consecuencia cuanto mas se altere, tanto mayores serán las dificultades que se presenten para la abertura de un canal: asf se puede dar por sentada y cierta la siguiente proposición. Que es m as difícil tra sla d a r las aguas de un rio de orden su p erio r á otro de orden in ferio r, que de uno in ferior á otro su perior: y que en m ayor número de casos ha de ser im posible la operación en el p r im e r supu esto , que en e l segundo.

26. Aun entre rios de un mismo orden, correspondientes á un mismo lado de otro rio de orden superior, hay que con siderar que los que están mas cerca del nacimiento del rio en

—

que desembocan, eslán mas altos que los que distan mas de aquel punto : así puede darse también por sentada y cierta la siguente proposición. Que entre dos ríos de un mismo o r d en , correspondientes á un mismo lado de otro rio de orden su p erior , es mas difícil tras ladar las aguas del que esté mas distante del nacimiento del supe rior á otro que esté mas inmediato, que del que esté mas inm e diato al que esté mas distante : y que en mayor número de casos ha de ser imposible la operación en el prim er supuesto, que en el segundo.

27. El célebre D. Cárlos Lemaur hizo un proyecto para tras ladar las aguas del rio Guadarrama ála cañada de Jarama, sin embargo de que el primero está mas distante del nacimiento del Tajo que el segundo; pero esto lo hizo tomando las aguas del Guadarrama á cosa de tres leguas de su nacimiento, las levan tó trescientos pies por medio de un dique , y desde allí las di rigió al punto del pueblo de las Rozas, que está en la línea di visoria de aguas entre el Guadarrama y el Jarama. 28. Guando distinguí y clasifiqué los canales de coinciden cia dije que en rigor se componen de otros dos. El canal de Castilla está comprendido en este caso, porque su objeto es establecer una línea de navegación desde el pueblo de Olea, próximo á Reinosa, hasta Segovia : ambos á dos puntos están dentro de la cañada del Duero, y á la parte opuesta uno de otro. Así el proyecto consiste en abrir un canal desde dicho pueblo de Olea hasta el Duero, y otro desde Segovia hasta el mismo Duero, viniendo ambos á entrar en este rio entre Simancas y ó illanueva de Duero. Se debe observar que un canal de coincidencia se puede componer de dos canales de derivación, ó de uno de derivación y otro de traslación, ó de dos de traslación. Si se quisiese establecer una línea de navegación entre Madrid y Guadalajara, no seria posible verificarlo sino por medio de un

canal de coincidencia compuesto de dos canales de derivación. Ambos á dos pueblos están dentro de la cañada del Jarama y á partes opuestas. Madrid está dentro de la cañada de Manza nares, y Guadalajara está dentro de la del Henares, y ambos vienen á desembocar en el Jarama á corta distancia uno de otro. Para establecer, pues, la línea de navegación entre am bos puntos seria indispensable abrir un canal de derivación desde Guadalajara con las aguas del Henares, y otro desde Ma drid con las aguas del Manzanares, que en parte está ya abierto. De todo esto resulta que las dificultades naturales que puede presentar la abertura de un canal de coincidencia son las mismas que las que pueden ocurrir en las dos clases ante riores; solo habrá diferencia en el modo de representar su pro yecto, como diré á su tiempo. 29. No sucede lo mismo con los canales de reunión, sobre los cuales hay que hacer reflexiones importantes. Ya he indi cado antes las dificultades que pueden ocurrir dentro de la ca ñada de un rio de primer orden para trasladar las aguas de una cañada parcial á otra. De aquí se puede colegir, atendiendo á la gran profundidad á que van los rios de primer orden res pecto desús líneas divisorias, las dificultades que habrá para trasladar las aguas del fondo de un rio de primer orden á la cañada de otro de igual clase pasando por su línea divisoria: y mucho mas si son divisorias generales entre dos mares, na ciendo en ellas mismas por uno y otro lado los rios de pri mer orden. Cualquiera graduará la operación de imposible; pero aunque por lo general se puede graduar de tal, no puede ha cerse así absolutamente, porque hay casos particulares, aun que muy raros, en que no lo es. En España tenemos dos bien notables, uno en el rio Júcar, y otro en el Ebro, que voy á manifestar. 50.

La línea divisoria general de aguas al Océano y al Me-

2-4

— 24 —

diterráneo que atraviesa por España, sigue por las sierras de Cuenca y de Alcaráz. Estas dos sierras vienen á perderse en la gran mesa (*) de la Mancha , que está entre las dos : por con secuencia la expresada divisoria general sigue por la misma me sa en el paso de una sierra á otra. El rio Júcar, que nace en la mayor altura de la sierra de Cuenca en las vertientes al Mediterráneo, viene á pasar por aquella mesa y junto á la di visoria general: de modo que se puede sin gran dificultad tras ladar las aguas del espresado rio á la cañada del Guadiana, cu yas aguas van al Océano. 31. El otro caso que ocurre en el rio Ebro merece una esplicacion particular. Los Pirineos, como se sabe, hacen divisoria de aguas al Océano y al Mediterráneo, y se prolongan dentro de España hasta el cabo de Ortegal. Esta prolongación conser va la propiedad de dividir las aguas á los dos mares hasta un punto cerca de Reinosa, en el cual se bifurca este cordon de montes. De los dos que resultan, el ramal que sigue, como di je antes, deja de ser divisoria de aguas álos dos mares ver tiendo por uno y otro lado al Océano; pero el otro ramal, que conserva la expresada propiedad, vuelve hácia atrás y se di. rije como al Oeste paralelamente á los'Pirineos. En el punto en que se hace la bifurcación expresada se forma una gran mesa, que es lo que en aquel pais llaman llanos de Reinosa, páramo de Conduela, etc. ; y en este mismo páramo está el punto de Pozazal, bien conocido, en que se dividen las aguas á los dos mares. Así la línea divisoria general de aguas pasa por la mis ma mesa; y en ella y por la parte del Este tiene precisamente su nacimiento el rio Ebro en unas fuentes muy abundantes. (*) tea u .

Uso deAa palabra m e s a por equivalente á la palabra francesa p í a N o es nueva en castellano en este misino s e n t i d o , pu es se dice:

la v ie s a d e O c a ita : l a s m e s a s d e I b o r ,

e le .

—

Esta es la causa por qué el Ebro, naciendo muy cerca del Océano, va á desembocar en el Mediterráneo : y alli es ver lo que han trabajado las aguas en mas de veinte y cuatro leguas de distancia para abrirse cauce hasta salir por las conchas de Haro á la llanura de la Rioja. Allí se ve la naturaleza en grande • fluo se presenta es digno de estudiarse, y muy á pro pósito para, entender todo lo que dicen los geólogos sobre la formación de los rios. 52. El ramal que corre en la dirección al Oeste sigue hasta el Moncayo, que está ya mas cerca del Mediterráneo que del Océano, \ allí hace una inflexión en ángulo recto, y sigue reo lamente al Sur. En el Moncayo en sus vertientes al Océano nace el no Duero, y sigue la misma dirección del ramal hasta en contrar con la sierra de Guadarrama, que le hace volver al Oeste, y continua en esta dirección á desembocar en el mar en Oporto. Obsérvese, pues, que la parte de la divisoria general ¿ los dos mares desde Pozazal hasta el Moncayo está enfrente de la misma que forman los Pirineos, y paralelamente á ella: que la parte dicha es á un mismo tiempo divisoria general en tre dos mares, y divisoria particular entre dos rios de primer órden colaterales, el Ebro y el Duero, que corren en sentido contrario; cosa que no se observa en ninguna otra parte, y acaso es C5fe *d único caso que se encuentre. A consecuencia de esta disposición, en un punto del Ebro, que llaman Golmir, inmediato á Reinosa, se pueden sacar las aguas por la mesa que he dicho, y pasándolas por la línea divisoria general que in atia\ iesa, conducirlas á la cañada del Duero. Fácilmente Se puede echar de ver que este caso se debe á la combinación de circunstancias y situaciones muy particulares del terreno, que acaso en ninguna otra parte se encontrarán. &5. De todo lo dicho se puede deducir y sentar por cierta *a siguente proposición ; 4

—

Q ue, salvo algú n caso p a r tic u la r , es im p o sib le tra sla d a r las aguas d e l fon d o d e un rio d e p r im e r orden á la ca ñ a d a de otro co la tera l d e la m ism a c la s e , pasan do por su lin ea d iv iso ria res p ectiv a : ij m ucho m as aun p o r una lin ea d iv iso ria g e n e r a l, y que los rio s no sean co la tera les.

54. Sin embargo de esta imposibilidad vemos que se han h cho canales, estableciendo una línea de navegación entre rios de primer orden, y también entre dos mares, atravesando su línea divisoria. Pero esto lo han hecho reuniendo en un punto propor cionado de la línea divisoria suficiente cantidad de agua para alimentar con ella dos canales que sigan la dirección de las dos vertientes, como he dicho antes: y aunque es imposible sacarla del fondo de los rios de primer orden, no lo es sacarla de sus afluentes. Téngase presente para mayor claridad la figura 1 y se verá que los rios de segundo orden tienen su nacimiento en la línea divisoria del rio de primer orden, á que pertenecen, con su colateral. Así, siempre que haya un punto en la expresada divisoria mas bajo que una parte de los rios de segundo orden inmediatos, será posible hacer pasar las aguas al expresado pun to mas bajo. En las divisorias generales obsérvese que los rios de tercer orden como el Henares y el Tajuña, correspondientes al rio de segundo mas próximo al nacimiento del primero, tie nen por precisión su nacimiento en la misma divisoria general, así siempre que haya en esta un punto mas bajo que una par te de dichos rios, podrá ser posible llevar las aguas de ellos al espresado punto. Ademas se sabe también el medio conocido de hacer con robustos diques depósitos de las aguas de lluvia para suministrarlas al punto de reunión en las estaciones secas. También se pueden llevar aguas al punto de reunión por las dos vertientes á un tiempo si hubiere disposición. 55. Resulta de esto que un canal de reunión puede com ponerse de varios canales de las tres clases expresadas antes,

_27__

porque para llevar las aguas al punto de reunión puede ha cerse por derivación, ó por traslación; y si se llevan las aguas de las dos vertientes á un tiempo, resulta un canal de coinci dencia. Téngase presente esto con lo dicho en el núm. 29, para que se venga en conocimiento de que el proyecto de las cuatro clases de canales puede reducirse á un caso particular, como se verá después. ,16. Todas las observaciones que llevo hechas, ademas de que deben dar mucha luz á un ingeniero para hacer el pro yecto de un canal; son indispensables para poder establecer mi método, que sin ellas no seria comprensible á todos. En estas materias es indispensable tener conocimiento de las leyes que sigue la naturaleza en ellas, para no contrariarlas, porque esto es imposible; y lo único á que puede alcanzar el ingenio es á invertir el orden de estas mismas leyes. Todo lo que puede hacerse para la conducción de aguas es invertir el orden que siguen en su natural curso, de modo que sea posible dirijirlas al punto que convenga. Asi todo el trabajo de un ingeniero para hacer el proyecto de un canal está reducido á hallar en el terreno la proporción y la disposición de hacer esta inversión, y el señalamiento de la nueva dirección. Pero en hacer esto, que se dice asi fácilmente, consiste toda la dificultad. Porque ¿cómo conocer á simple vista, y figurarse en la imaginación todos los desniveles de unos puntos res pecto de otros, en una estension de pais de muchas leguas? De aqui resulta, como dije al principio, que el ingeniero no tiene otro recurso que el de hacer tanteos, nivelaciones par ticulares, y operaciones parciales, que difícilmente puede reu nir luego en su imaginación para deducir un resultado gene ral y absoluto. Así, el método que voy á proponer se reduce á representar en el papel y poner bajo un punto de vista todas las circunstancias principales del terreno.

o/. En primer lugar hago esta reflexión. ¿Si una extensioíi Cualquiera (le pais se demuestra toda en un plano horizontal, proyectando en él todos sus accidentes y puntos notables: por qüé no Se ha de poder representar en un plano vertical? De modo que, suponiendo un plano vertical quépase por un punto determinado del terreno y en una dirección dada, se puedan proyectar en él todas las líneas de fondo de los ríos, todas las líneas divisorias de aguas, sean de la especie que sean, y si se quiere hasta los pueblos y puntos notables, y cuantas líneas hagan al caso. Que se puede hacer asi es in dudable; pero como resultaría por precisión que las diferentes líneas que se proyectasen se confundirían unas con otras, de modo que no se conseguiría el fin; todo está en ver como se puede realizar esto en términos de que se consiga el objeto de poner con claridad bajo un punto de vista todas las líneas y puntos convenientes en un plano vertical correspondiente á una ostensión determinada de pais. Esto, pues, es lo que constituye el fondo ó la esencia de mi método. 58. Para demostrarlo y hacer palpable su utilidad, el me dio mas directo y seguro seria hacer el proyecto de un canal, y publicar su resultado; pero cualquiera se hará cargo de que esta es una operación muy costosa para un particular. Por otra parte, hace algunos años que propuse al Gobier no hacer el proyecto para la conducción de aguas á Ma drid, con el objeto de poner en práctica mi método; pero por varias razones que hubo no tuvo efecto mi proposición. Posteriormente, siendo jefe de la escuela de Ingenieros de (.aminos y Canales', y debiendo yo dar el curso de construc ción , ordené una Memoria suponiendo un caso y unos datos ideales, con el fin de esplícarla á los alumnos; pero suspen dida la enseñanza de dicha escuela antes de empezarse el espresado curso, quedó este trabajo sin uso alguno entre mi?

—-20^-*

papeles. En el dia, que mis achaques y delicada salud lio me permiten ya hacer trabajos en el campo, y por consiguiente no tendré ocasión de ponerlo en práctica, he determinado darlo á luz con el título de Ensayo, por amor á la ciencia y al ar te que profeso, por si pudiese ser útil ásus adelantamientos. Los ingenieros que quieran tomarse el trabajo de leerlo, co nocerán que para la sustancia lo mismo es un caso ideal que otro verdadero, aunque este daria mas convicción que el primero. 59. Sentado esto, el caso que me propongo es el de la conducción de aguas á los altos de Santa Bárbara de Madrid. Para ello he tomado de las cartas del Geógrafo López la parte de terreno conveniente, según se manifiesta en la fig. 2 / con los rios Jarama, Lozova, Guadalix y Manzanares. ■ 40. Lo primero que se debe hacer es buscar en el terreno las líneas divisorias de aguas entre dichos rios, y marcarlas en el plano horizontal; y al propio tiempo puede servir esta operación para rectificar las inexactitudes que pueda tener la carta. Deben marcarse en dicho plano todos los puntos nota bles por donde pasen las divisorias, y ademas será necesario marcar en el terreno todos los puntos que se juzguen precisos, lijando sólidamente las marcas de modo que no puedan desa parecer, ni sea fácil arrancarlas, y se señalarán en el plano, ó o he supuesto unas líneas ideales, y son las que van figu radas en la fig. 2.a con una línea rota; pero en los planos que se hagan para los proyectos, se marcarán las líneas divisorias con una línea de tinta encarnada, y las divisorias partidas con una línea rota también encarnada. 41. La determinación de estas líneas no se debe creer que sea una operación árdua; al contrario es muy sencilla, pues debe considerarse que son la reunión de dos planos inclinados constantemente trabajados por las aguas, que los marcan per-

30 *

— 50—-

fectamenle por una y otra vertiente. En terrenos de montañas, y en terrenos entrecortados es casi imposible equivocarse: en llanuras como las de la Mancha á poco que se observe se en cuentran desde luego. Asi lo he observado constantemente en la práctica; y he hallado ademas que las gentes del campo, y mas particularmente los pastores, dan una noticia exactísima del curso de las aguas, y de las diferentes líneas de vertien tes. Finalmente lo que se debe hacer para proceder con segu ridad en estos casos, es buscar un punto que decididamente se conozca y sepa que está en la línea divisoria que se busca, y desde él, siguiendo hácia una y otra parte, el mismo ter reno va manifestando su dirección; sin perjuicio de auxiliarse con buenos prácticos del pais, que deben llevarse siempre. 42. Marcadas las líneas divisorias en el plano horizontal, y para proceder á la construcción del plano vertical, se formará una cuadrícula, según se manifiesta en la fig. 5.a, terminada en la parte inferior por una escala para espresar las distancias horizontales, y otra á los dos costados en punto mucho mayor para marcar las alturas verticales; pero con el objeto que diré después, en esta forma: á la altura conveniente, y á los es treñios de una de las líneas horizontales de la cuadrícula, se marcará cero, y desde este para arriba y para abajo se marcará la escala según se vé en la fig. 5.a A esta línea de la cuadrí cula la llamaré la lin ea cero. 43. Habiendo supuesto el caso de traer las aguas á los altos de Santa Bárbara de Madrid, en este concepto determi" naré desde luego un punto en el terreno en dichos altos, mar cándolo sólidamente para que no pueda desaparecer, y se encuentre siempre que se necesite. Y estando dicho punto dentro de la cañada del rio Jarama, determinaré otro en este rio, que esté mas bajo que el marcado en los altos, por ejemplo el puente de Viveros, y desde luego por medio de

51 —

una nivelación averiguaré el desnivel que haya entre dichos dos puntos. Conseguido esto, se marcará en la línea cero un punto que represente al marcado en el terreno en los altos de santa Bárbara, y debajo de este, con arreglo al desnivel hallado, y á la escala lateral de la cuadrícula, se marcará el punto de la línea de fondo del rio Jarama en el puente de Viveros. 44. Desde este último punto se sacará el perfil de la línea de fondo del rio Jarama en toda la estension que se juzgue necesaria, y se estenderá en la cuadrícula desde el punto se ñalado en ella del puente de Viveros, bajo las dos escalas horizontal y vertical de la misma cuadrícula. 45. Como estas dos escalas son desiguales, se puede echar de ver que este perfil no será el verdadero, esto es, que no manifestará la verdadera figura de la línea de fondo. Esto es preciso hacerlo asi, en primer lugar porque la escala para las alturas verticales debe ser de un tamaño que puedan espresarse con alguna distinción las diferencias pequeñas de altura de unos puntos respecto de otros; y que si con esta misma escala se marcasen las distancias horizontales, entonces los planos deberían ser de una estension desmedida é inejecuta bles, respecto á que para esta clase de proyectos puede ser necesario abrazar un número considerable de leguas. Por otra parte, como lo que se ha de buscar en este plano vertical es la diferente relación de altura que tengan todos los puntos unos respecto de otros, conservándose esta relación exacta mente , como se conserva en efecto, en nada influye que el dicho plano mienta en las distancias horizontales, con las cua les no se cuenta para nada en el objeto con que se forma este plano. Esta observación deberá tenerse presente en adelan te, cuando trate de los demas perfiles, deque voy áhablar, para escusarme el repetirla entonces.

— 32 —

46. En este perfil se marcarán todos los puntos notables que haya en el terreno, como pueblos, caserios, puentes, presas, etc.: y en donde no los haya en el terreno, y se juz guen precisos, se pondrán puntos artificiales. Pero los que se deben marcar con la mayor exactitud en el terreno, son las embocaduras de los rios afluentes, como en este caso Manza nares, Guadalix y Lozoya. 47. Desde estas marcas se sacarán los perfiles de las líneas de fondo de todos los rios afluentes, y de sus respectivas líneas divisorias, con espresion y distinción de las líneas di visorias partidas, marcando todos los puntos notables que haya en su estension, y poniendo marcas artificiales en el terreno en todos los puntos que sea necesario, espresándolas en los perfiles, y en el plano horizontal. 48. En las líneas divisorias sucederá muchas veces encon trar grandes alturas, y aun inaccesibles, que para sacar su perfil seria preciso hacer operaciones de consideración; pero pueden escusarse marcando solo en el perfil estas alturas con una línea ideal, anotándola con la palabra inaccesible. La de terminación de estas alturas para nada serviría en el objeto de dar paso á las aguas, pues desde luego se echa de ver la imposibilidad de verificarlo por ellas. 49. Hecho todo lo espresado, se trazarán en la cuadrícula dichos perfiles de las líneas de fondo y de las divisorias, su jetándose á las dos escalas de ella, y trazándolas de derecha á izquierda. Según se hallan estas líneas en el terreno, esto es, según la dirección de la corriente de las aguas, deberían trazarse de izquierda á derecha; pero, haciéndolo así, resul taría que las líneas de los perfiles de los rios que están mas bajos cortarían á las de los que están mas altos, lo cual pro duciría confusión: y por otra parte nada influye el que se tracen hacia cualquier lado, conservando exactamente las al-

—

33 —

turas verticales; porque vuelvo á repetir lo (le antes, que en este plano vertical solo se trata de manifestar la relación de altura que tengan unos puntos respecto de otros, como se verá mas claramente al hacer de este plano el uso á que lo destino. Asi, en todos los casos que puedan ocurrir en la aplicación de este método, se deberá observar por regla gene ral , que los perfiles de los rios afluentes se han de trazar en la cuadrícula en sentido contrario al que tenga la corriente de las aguas del rio recipiente. 50. En los dibujos que se hagan para los proyectos se marcarán los perfiles de las líneas de fondo de los rios con tinta verde, y los perfiles de las líneas divisorias se marcarán con tinta encarnada, y los de las líneas divisorias partidas con una línea rota también encarnada. En la lámina que acompaña á este Ensayo se marcan (flg. 5.*) las líneas de fon do con una línea negra entera, y las líneas divisorias con una línea rota también negra: por razón de la dificultad de dar diferentes colores á las líneas al tiempo de estampar las láminas. 51. Marcadas en el plano vertical todas las líneas necesa rias, fijando la vista en él, se presenta desde luego la siguiente observación: Que todos los puntos de dichas lineas , que están debajo de la línea cero, son inútiles para el resultado que se busca: y que los que pueden ser convenientes se hallarán solo desde la linea cero para arriba.

52. En el caso que me he propuesto, como el objeto es su ministrar aguas á la población de Madrid, la especie de canal que convendría, seria lo que llamamos en España una ace quia , y por consecuencia debería tener el declive que se de terminase para que venga por ella la cantidad de agua nece saria. 55. Después de haber determinado este declive se obser vará en el mismo plano de qué rios se pueden tomar las

aguas, y suponiendo que sea el Jarama, se regulará pruden cialmente la altura que deba tener el punto en que se tomen las aguas en dicho rio respecto del punto determinado en los altos de santa Bárbara. Con arreglo á esto, en el perfd de la linca de fondo del rio Jarama 'tomaré un punto que esté sobre la línea cero á la altura espresada, que supongo sea el punto marcado 1 por bajo de la embocadura del Lozoya. Bajo la misma consideración del declive y de la distancia correspon diente, se marcará en los propios términos en la línea divi soria partida entre el Guadalix y Jarama el punto 2 ; y en se guida, bajo la misma consideración, se marcará en la línea de fondo del Guadalix el punto 5, y en la línea divisoria en tre Guadalix y Manzanares el punto 4. Después se trasladarán estos Cuatro puntos al plano horizontal (fig. 2.*), y se tirarán en él las líneas dobles i y 2, 2 y 3, 5 y 4, 4 y 5. 54. Con esto se tiene ya un croquis, que lia de servir de guia fija y segura para hacer sobre el terreno el reconocimiento necesario para determinar la dirección del canal; quedando reducido á varios reconocimientos parciales, que en el caso supuesto son los do las cuatro líneas expresadas, ó del espacio que media entre cada dos de los puntos señalados. 55. Si de resultas de estos reconocimientos se hallase pro' eiso ó necesario variar, por ejemplo el punto 5, se señalará en el terreno el punto á que deba mudarse, y se marcará en el plano horizontal, y de este se trasladará al vertical en el perfd correspondiente. En este último se observará la variación que sea preciso hacer en los demas puntos señalados, y he cha se trasladarán al plano horizontal como los primeros, para que las nuevas líneas que resulten, sirvan de guia para los sucesivos reconocimientos, lo cual se repetirá hasta que se haya logrado coordinar y fijar los cinco 'puntos expresados; ó los' que hubiere en otro cualquier proyecto. De modo que los

— 35

puntos señalados al principio en el plano vertical, se pueden considerar como unos puntos provisionales, que deben servir de guia para hallar los puntos verdaderos. 56. Hallados estos, y marcada en el terreno la dirección que deban seguir las aguas de unos puntos á otros, no habrá mas que sacar el perfil verdadero de toda la dirección desde el punto 1 hasta el 5, y se tendrá hecho el proyecto en ge neral del canal, que es el objeto que me he propuesto en este Ensayo, y nada mas; con el cual se puede proceder á hacer el proyecto en detalle por los medios usuales y que son conocidos. 57. A poco que se reflexione sobre este método, y del uso á que se puede estender, se verá que por precisión ha de quedar demostrada la posibilidad ó imposibilidad de conducir las aguas al punto pedido; como igualmente si hay necesidad de abrir minas para el paso de las aguas en ciertos puntos; si hay dos ó mas direcciones por donde se puedan conducir; de no poderse conducir al punto pedido, á cual otro de su inmediación podrá verificarse: si es mas conveniente tomar las aguas directamente del Lozoya, del Guadalix, ó de otro depósito cualquiera. Finalmente, los ingenieros no podrán me nos de conocer que en la práctica es donde se ha de. estender y perfeccionar este método, si es útil como á mí me lo parece, y que con un caso ideal no me es posible expresar, ni menos de mostrar, todo lo que yo concibo acerca de su uso y aplica ciones. 58. Doy por sentado que todos los ingenieros saben que para hacer el proyecto de un canal, una de las primeras opera ciones es la de medir las aguas, y calcular la cantidad de ellas que produzcan las lluvias, si se quiere hacer depósito; sobre lo cual no me detengo, porque esto no entra en el plan de esta Memoria. Y aun podrá parecer á algunos cscusada esta adver-

tonda; pero la hago para no inducir á equivocaciones, pues rio es nuero el \er gastar mucho dinero en un canal, cuyo princi pal defecto es el de no tener agua, 59. El caso ideal queme he propuesto, es el de un canal oe traslación; y lo he tomado asi porque es el mas complicado, y porque en rigor todos los demas casos, esto es, los de las otras tres clases de canales, vienen á reducirse á este, como se verá en la aplicación que voy á hacer del método ádichas tres clases¡ 60. En los canales de derivación hay casos tan sencillos que para hacer su proyecto basta un reconocimiento del terreno co mo se acostumbra ordinariamente; pero si-la longitud del canal fuese considerable; si siendo pata riego, se quisiese proporcio narlo al mayor número posible de fanegas de tierra; en todo caso será siempre conveniente representar el terreno en un plano vertical con arreglo al método propuesto. 61. Para este fui se debe sacar el perfil de la línea de fondo del rio de que se hayan de tomar las aguas, y ademas el de todas las líneas divisorias partidas de los rios afluentes, con la parte necesaria de las lineas de fondo de ellos, y de las de todos los arroyos y barrancos que desemboquen en el rio. Se traza rán todos estos perfiles en la cuadrícula del plano vertical, situando en la línea cero el punto del rio en que se tomen las aguas, si fuese dado; y si no lo fuese, el punto á que deban conducirse las aguas. Si estuviesen determinados varios puntos, por donde deban pasar las aguas, se situará el mas alto en la línea cero, y los demas donde les corresponda respecto de aquel. Verificado esto, se señalarán en las diferentes líneas del plano vertical los puntos correspondientes, y trasladados al plano ho rizontal , se procederá á los reconocimientos en un todo como se dijo antes. De todo lo cual debe resultar marcada en el terreno la dirección del canal, en disposición de proceder á sacar el perfil verdadero de ella.

62. í*ara uri Canal de coincidencia, teniendo presente lo que seha dicho acerca de ellos, se sacará el perfil dé la línea de fondo del rio, á que hayan de venir á parar las aguas de ambos lados de su cañada, y se trasladará á la cuadrícula del plano vertical, poniendo en la línea cero el punto dado ó mas propor cionado á que se vea pueden venir á coincidir los dos canales. Pero será menester hacer dos planos, uno para la parte de la derecha, y otro para la izquierda. En estos dos planos se estenderán los perfiles de los rios afluentes que se crean necesarios, por la inspección del terreno, ó mas bien por una carta geográ fica del pais: y ademas los de las líneas divisorias. Hecho esto, se practicarán en los dos planos todas las operaciones ya indica das: con lo cual resultará marcada en el terreno la dirección de los dos canales, y el punto de coincidencia mas conveniente; ó si debe hacerse navegable una parte del rio principal, la que haya entre los dos puntos de desembocadura de los dos canales. 63. En la aplicación álos canales, que he denominado de reu n ió n , se advierte con mas evidencia la utilidad del mismo método. En esta clase de canales la principal dificultad está en poder conducir aguas á un punto determinado de la línea di visoria, para hacer un depósito en él, desde el cual, vertiendo á una y otra parte de dicha línea divisoria, se consiga estable cer una comunicación por agua entre dos puntos opuestos. Pa tentes y conocidas son las grandes dificultades que se presentan para determinar esto; á no ser un caso particular de tener un lago en la misma línea divisoria, del cual se puedan sacar las aguas por las dos partes opuestas, caso que pocas veces ocurre. Lo mas común es conducir aguas al punto de reunión, por lo cual, facilitando este método el modo de demostrar la posibili dad de verificarlo, podrá contribuir á la abertura de canales, por puntos que no se hubiera creido posible al aspecto solo del terreno.

— 58 —

64 Para espresarmc con mas claridad en esta aplicación, supondré un caso particular, que será el de establecer una co municación por agua entre los rios Duero y Ebro: y desde lue go se determinará un punto cualquiera de la línea divisoria entre los dos espresados rios, que á la inspección sola del ter reno se encuentre de menos altura; y que podrá ser el de los altos de Monasterio, por donde pasa el camino de Francia. Se marcará un punto en dichos altos en la línea divisoria, y se sa cará un perfil de ella á derecha é izquierda, tomando por punto cero el marcado, y estendiendo el perfil por una y otra parte todo lo conveniente. Se comprenderá fácilmente que se necesitan dos planos verticales, uno para las vertientes al Duero, y otro para las vertientes al Ebro. En ambos planos se figurará el perfil de la línea divisoria, colocando el punto marcado en los altos de Monasterio en la línea cero de la cuadrícula, sujetándo se á sus dos escalas. Por una y otra vertiente se sacarán los perfiles de las líneas de fondo de los rios adyacentes al punto marcado, y sus respectivas líneas divisorias, con su jeción al dicho punto: por ejemplo, en la vertiente al Duero se correrá una nivelación desde el mismo punto hasta el rio Arlanzon junto á la ciudad de Burgos, y marcando allí otro pun to en el mismo rio, se señalará en el plano vertical por bajo de la línea cero, seguu lo que resulte de la nivelación, y desde este punto se estenderá en el mismo plano el perfil de la línea de fondo del rio Arlanzon hácia arriba, pues de allí para abajo es inútil para esta primera investigación. Con operaciones aná logas á esta se irán estendiendo en la cuadrícula los perfiles de los demas rios adyacentes y el de sus respectivas líneas divisorias: como igualmente el délos arroyos, fuentes, lagos, ú otro cualquier depósito de agua. Lo mismo se verificará para la formación del plano vertical correspondiente á las ver tientes del Ebro.

— 39 —

65. Concluidos estos dos planos resultará desde luego que todas las aguas que esten figuradas en ellos sobre la línea cero, se puede intentar su conducción al punto de reunión. Se medi rán en los puntos que convenga, y caso de no haber las sufi cientes , se reconocerá la proporción que haya de formar depósi tos para las aguas de lluvia. Habiendo la suficiente cantidad de agua, se señalarán en las correspondientes líneas del plano ver tical á que correspondan los puntos de su paso; y trasladando estos puntos al plano horizontal, se procederá á los reconoci mientos parciales en el terreno , como está dicho. En una pala bra , y para evitar repeticiones: en los mismos planos vertica les se verá si las aguas se pueden conducir al punto de reunión, por derivación ó por traslación , y en cada uno de estos casos se procederá según se ha dicho para los canales de estas dos es pecies. Gfi. Es fácil echar de ver que , concluidas todas las opera ciones expresadas, deben quedar demostradas en los mismos planos las cuestiones siguientes: si es posible ó no, conducir aguas al punto de reunión: de cual de las dos vertientes se pue den conducir aguas, ó si de las dos á un tiempo: si hay otros puntos de la línea divisoria mas bajos que el marcado, á que se puedan también conducir las aguas; ó de la misma ó mas altura, á que sea mas fácil conducirlas: de modo que la prime ra parte del problema debe quedar completamente resuelta en todas sus partes. 67. Conocido ya el punto de la línea divisoria, en que pue den reunir las aguas y hacer un depósito de ellas, resta solo hallar la dirección que hayan de seguir por una y otra ver tiente, para llegar á los puntos determinados. Esto podrá ha cerse por derivación ó por traslación , y para ambos casos queda dicho lo que debe practicarse. Acaso podrá no haber necesidad de formar otros planos verticales para esta segunda determinación,

sino que en los que hubiesen servido para la primera, no habría mas que prolongar los perfiles de las líneas de fondo de los rios, y los de sus divisorias, hasta llegar al Duero por un lado, y al Ebro por el otro, poniendo también los perfiles de las líneas de fondo de estos dos rios, cada uno en su plano corres pondiente. En estos mismos planos se podrían hacer las opera ciones indicadas. 08. Así como este método se aplica á un caso de una estension limitada, puede aplicarse á otro cualquiera de mucha mayor ostensión, por complicado que sea. Por ejemplo, en el caso pro puesto ya en Europa, de establecer una comunicación por agua entre el mar Báltico y el mar Negro, ¿qué dificultad podia haber en sacar un perfil de la línea divisoria de aguas entre dichos dos mares, y formar los dos planos verticales indicados, en que vendrían á resultar los puntos de dicha línea divisoria, en que se pudiese reunir suficiente cantidad de agua para el espresado objeto, en lo cual consiste la dificultad primordial que se pre senta en los proyectos de esta especie? 69. Para el proyecto del canal del Istmo de Panamá en América, con el fin de establecer una comunicación por agua en. tre el mar del Sur y el del Norte , se sacará un perfil de la línea divisoria á los dos mares, tomando por punto cero el de la ex presada divisoria , que esté en el mismo Istmo; y formando un plano vertical según mi método, se averiguará si se puede reunir en el expresado punto la cantidad de agua suficiente para ali mentar dos canales que viertan á los dos mares. 70. Para proyectar la comunicación entre el mar Rojo y el Mediterráneo, se sacará un perfil de la línea divisoria entre el mar Rojo y el rio Kilo, y se averiguará por el mismo método, en qué punto de la espresada divisoria se pueden reunir aguas que alimenten dos canales que viertan al espresado mar y al Nilo.

—

71. Sin salir de España tenemos un objeto en que la aplica ción de este método produciría un documento precioso para el Gobierno. Muchos estadistas célebres españoles han hablado de la gran utilidad que resultarla de abrir una comunicación poi agua entre los dos mares Océano y Mediterráneo, que circun dan nuestra Península. Algunos ingenieros han hablado de ello también; pero hasta ahora no se ha hecho ningún trabajo de consideración, ni se sabe por donde seria posible abrir esta co municación. Para hacerse cargo de la dificultad principal que hay para realizarla, es preciso tener presente que en España hay una línea divisoria general de aguas á los dos mares espresados, como dije antes; y que la forma la cresta de un coidon de montes ‘que nace en los Pirineos, y sigue cruzando la Península en diferentes direcciones hasta el Peñón de Gibraltar. Por consecuencia, para establecer una comunicación entre los dos mares, no hay otro medio de realizarla, que el de reunii cantidad suficiente de agua, y hacer un depósito de ella en un punto de laespresadalínea'divisoria. Sentado esto, si se sacase un perfil de esta misma línea divisoria, y en una palabra, si se aplicase mi método á este caso, según llevo espresado , resultaria la demostración de los puntos de ella, por donde se podria intentar la comunicación dicha: demostración que podrían los ingenieros dársela al Gobierno sobre la mesa con los mismos planos. 72. Estoy persuadido de que si así se hiciese, se encontra rían algunos puntos para el efecto, y acaso donde menos se pensase. Yo conozco uno en donde no se podria imaginar, que está en la Alcarria en la sierra Ministra, que forma parte de la espresada línea divisoria. Este punto lo reconocí en el mes de noviembre del año de 1799, estando comisionado en la carrete ra general de Aragón. Se halla cerca de la ciudad de Sigüenza entre la venta de Guijosa v el lugar de Torralba del Ducado, C

—

Ai —

que allí llaman Torralvilla, en el barranco de las Angosturas, en el cual pueden correr las aguas indistintamente al rio de Henares ó al Jalón. Este rio pasa muy inmediato al barranco, y el Henares cerca de él. Si se pudiera pues reunir junto á aquel barranco un depósito de aguas, trayéndolas de la sierra Minis tra, se podría establecer una comunicación por agua entre el puerto de los Alfaques de Tortosa, Zaragoza, Sigüenza, Guadalajara, Madrid, Toledo y Lisboa. Esta comunicación seríala mas interesante por comprender á la capital del Reino. 73. Otra aplicación se podría hacer de este método á un objeto de una utilidad mas general y de mas trascendencia. To mando por ejemplo nuestra Península, se podía formar una carta hidráulica, en qtie estuviesen marcados todos los rios y sus respectivas líneas divisorias, en que resultaría marcada por precisión la línea divisoria general á los dos mares. Y así como la carta geográfica general de España se divide en provin cias, y para cada Una está formada una carta particular en punto mayor que la general; en la carta hidráulica que yo pro pongo, debería dividirse en cañadas de rios de primer orden; esto es, una carta particular en punto mayor que la general parala cañada del Ebro; otra para la del Duero; otra para la del Tajo, etc. A cada carta particular de estas deberían acompañar dos planos verticales en la forma propuesta, correspondientes á los dos lados de la cañada, y que comprendiese el perfil de la línea de fondo del rio y el de la línea divisoria correspondienle, con los perfiles de las líneas de fondo de los rios de segundo orden, y el de sus respectivas líneas divisorias. Ademas otros dos planos verticales para cada cañada de los rios de segundo orden, que comprendiesen, en la propia forma, el perfil de la línea de fondo del rio y el de la línea divisoria correspondiente, con los perfiles de las líneas de fondo de los rios de tercer or den , y el de sus respectivas líneas divisorias. De todo vendría

a resultar un atlas hidráulico, si se quiere llamar así, con el cual se podria formar un sistema de navegación interior, me ditado y calculado con la mayor escrupulosidad: pudíendo el Gobierno mismo indicar sobre el bufete á los ingenieros los reconocimientos que deberían practicar para los proyectos de las diversas comunicaciones, generales ó particulares, que cre yese conveniente intentar. 74. Esta operación seria larga y costosa; pero los benefi cios que resultarían de ella son incalculables. Operación larga y costosa es también la de formar una carta geográfica, y no por eso han dejado de intentarla y ejecutarla en varias naciones. La objeción ridicula y mezquina, que suelen poner algunos á cosas de esta especie , diciendo: s i , ahora estamos para eso , es impertinente, porque el que escribe no lo hace para tiempo y país determinado, sino para siempre y para todo el mundo. 75. Entre las muchas objeciones que podrán oponerse á mi método, preveo que no se quedará en olvido, y acaso será la primera, la de que aun para los proyectos particulares de un canal determinado, será una operación larga y costosa. Pero como yo estoy persuadido de todo lo contrario, diré las razones en que me fundo para que las mediten bien aquellos á quienes ocurra la espresada objeción: y para ello tomaré un caso parti cular , el mismo que he propuesto antes, de la conducción de aguas á los altos de Santa Bárbara de Madrid. 76. No puede negárseme que el que emprenda hacer este proyecto por mi método, sabrá antes de empezar todas las ope raciones que ha de practicar desde el principio hasta el fin; las que pueden hacerse aisladamente y á un tiempo, y las que de ben precederse unas á otras. Por esta causa se pueden emplear muchos ingenieros á un tiempo , de modo que el perfil del rio Jarama, los de Lozoya, Guadalix y Manzanares, y los de las líneas divisorias, se pueden sacar á un tiempo por varios inge-

— 44 —

nieros; y uno, el que haga de jefe de la empresa, irá recogien do los trabajos de todos, coordinándolos y estendiéndolos en el papel. Esto solo basta para probar que el proyecto se puede ha cer en poco tiempo: cuando, según lo que se acostumbra hacer ordinariamente, solo en reconocimientos para hacerse cargo del terreno, y en tanteos para empezar á hacer el proyecto, se gasta tanto tiempo ó mas que el que se necesita por mi método para realizarlo. Esto mismo prueba indudablemente que ha de ser menos costoso por precisión. Ademas, en apoyo de lo dicho, reflexiónese que determinando el número de ingenieros que se hayan de emplear por mi método, se puede regular con mucha aproximación el tiempo que se necesite para hacer el proyecto; cuando, por lo que se hace ordinariamente, no hay dato ningu no sobre que fundarse para regular el tiempo necesario. 77. Pero quiero suponer que mi método fuese muy costoso, esto no probaria nada contra él si es bueno. En esta clase de em presas , que de suyo son muy costosas, no tiene precio la cir cunstancia de proceder desde luego á su ejecución , con la segu ridad de que no se va á gastar el dinero inútilmente. Muchos ejemplares hay dentro y fuera de España de obras de esta espe cie , que ha sido preciso abandonarlas por no haber conocido la imposibilidad de conseguir el objeto que se buscaba con ellas, hasta después de haber gastado grandes sumas , ó de haber em prendido la abertura de costosas minas, y haberse encontrado después proporción de dar curso á las aguas á cielo abierto. Nada de esto puede suceder empleando el método que propon go : y sea el Gobierno, ó sea una compañía de particulares quien emprenda una empresa de esta clase, podrán proceder á su ejecución con la seguridad de que van á gastar su dinero con utilidad. FIN.

L T V IT

M EM ORIAS;Y DO CUM ENTO S. T om o 3 ?

TM ffll!

1HIEMEITMIli SE LIS ¡PiflYSEITDS DE EXIM ES

P iv w e n a g e n e r a l T , -----------------------------------------

§ ^^

'A /

ÍV

y? \ \

i----7 F 7 T 7* " - r l A | i "** i v ¡ 5 i 3 i ^

! . Ja g \ \

?t'

O rta eL trra m a /

-------------- A

. ^ Tt----------------

■\

All'ercUa

•& 3

* •3 $

A / / e A\

e f e le e /u o e s rf-e 2 0 , 0 0 0 p t e < r T é t s f r l l a t i r s

1 X & f» 0

= = = = =

_i h ? .=---- H it I r *

_ rs ^ «

: ^ : ------\ J W

v , - ñ í n i/ .í

z ^

____ r -

f ^ A 'S . d a l T e m e s

I~ =

- . . %

f/P ~ r~ -.-----

S¿ '

------

-----------

———+2

—" T T « / ii> d¿ 1m o r ía s

T i _____—^ 'r rí7e¿> t / e f /o ’ .t'ifc t ■ -------------- í< s a la

y -----------= — e ^ A g u s t i b r ^ _______ | -----° f ^ J n r S

p *¿l h r e tv jJ a r tin il1 _______

D e tr n e

í\l( j P l "

U AD RW

I '. ?s r-' ^

'' ^ -

-d a «

ñ u - l ir,i*l¿, ¿tir

^ r í í ^ - - A í / le ta l a

jq I o J n 11 / r e ri^ T : —?Z

— — ------- ^ B u it f- a g

; - iH e w za « « re .r

C elta rru treU Ui S ie rrA

N .

--------------> Sk

. %

„

e ittc a

(h tsé U x lu c ___________s X

— J c n t l / d e l J fe ts+ 3 -a n a re s

5 5

¿ 's a e tía 2

{

L__

li)

í J-

/ 2

/¡3

0 ,0 0 1 'p i e s C a s te lla n o s

e le L e g u n S / j#

k J. Z>0?/a*r .

/ * —

_—

‘

2«■•

a lf *»■! * »

s fcgff—

2 t

COLECCION , »

MEMORIAS Y DOCUMENTOS.

ti ■

COLECCION DK

MEMORIAS Y DOCUMENTOS.

REVISTA DE OBRAS PUBLICAS.

COLECCION DE

M EM ORIAS Y DOCUMENTOS BELATIVOS

á la ciencia del Ingeniero y al arte de construir.

T O H O IV .

1850 á 1860. M A D R I D : — I m p r e n t a ele D . J osé C.

de la

P esa , A t o c h a , 1 1 9 .

ÍNDICE.

Páginas.

Láminas.

A p lic a c ió n d e l h i e r r o á la s construcciones. Obra escrita en inglés p o r William F a irb a irn , traducido al castellano p o r fí. Eduardo Saavedra. Suplem ento. .

1 1 á 7 inclusive.

I 8.a y dos inP r o y e c t o p a r a m e jo r a r l a n av e- } gacion del rio Guadalquivir en su región >173 ) tercaladas en j el lesto cu la m arítima, p o r 1). Canuto Cor roza. . ] \ pág. 70.

,T< . '

'■

•

REVISTA DE OBRAS PEBLICAS. I

COLECCION DE

MEMORIAS Y DOCUMENTOS I5ELAT1VOS

á la ciencia del Ingeniero y al arle de construir.

1857.— 1858. MADRID:— Imprenta de D. J osé C.

Pesa , Atocha, 149.

INDICE. Páginas.

M e m o r ia s o lire

Láminas.

la s f iltr a c io n e s

d el L o z o y a cerca d e la p r e s a d el P on ton d e la O liva, p o r D. L u cio d e l V a lle , In g e n ie r o D irector d el C a n a l d e I s a b e l I I ......................

M e m o r ia sotare e l c s t a b le c im ie n lo d e u n a estación c e n tr a l d e los fe r r o - c a r r ile s d e E s p a ñ a , p o r D. J o s é A lm a z a n ,

In g en iero J e f e d e segu n da c l a s e ...................... 41

I n v e s tig a c i o n e s e s p c r i m e n t a l c s sobre

a p lic a c ió n

y fo r ja d o á la s

d el

h ie r r o fu n d id o

con stru ccion es , p o r W i-

p r im e r o .

S a a v e d r a , In g en iero

. . ................................................ .... . 101

OI LO

llia m F a i r b a i r n , In g en iero c iv il, t r a d u c i d a p o r D. E d u a rd o

S ifo n es «leí C a n a l «le I s a b e l I I , p o r D.

R og erio In c lia u r r a n d ie ta , D.

Ja .

v ie r S a u z , D . J o a q u ín B e llid o , D. Casto O lano y D. F r a n c is c o C e ju d o , alu m n os d e la E s c u e la d e In g en iero s d e ca m in o s. • . . 2 9 7

A p u n te s a c e r c a «le lo s e m p e d r a dos d e M a d r id , p o r D . C arlos

M aría d e

C astro , In g en iero y A r q u i t e c t o .......................

7 .a 8 . a 9 .a

■

INVESTIGACIONES ESPERIMENTALES SOBRE LA APLICACION

DEL H I E R R O F U N D I D O Y F O R J A D O A LAS CONSTRUCCIONES; OBRA ESCRITA POR

WILLIAM FAIRBAIRIV, I n g e n i e r a c i v i l , I n d i v i d u o d e l a S o c i e d a d R e a l d e L o n d r e s y d e la G e o ló g ic a , C o r r e s p o n s a l d e l I n s t it u t o d e F r a n c i a , V ic e - p r e s id e n t e d e la S o c ie d a d lit e r a r ia y f ilo s ó fic a d e M a n c lie s te r , e t c ., e tc .

TRADUCIDA DEL INGLÉS

D. EDUARDO SAAVEDRA, INGENIERO

PRIMERO

CAMINOS,

CANALES

Y PUERTOS.

MADRID! I M P R E N T A D E D, J O S É C. D E L A P E Ñ A , A T O C H A , 149.

1857.

r.u p /o iJM A í .j \m a o í

non

■ ', mí

A .« fe

, ,3 b

/.mío

t.r in 'jz a

lifen

ai\ o\u J,U/.ii\ V j \-

; T i V ) lV > íW !

■ ,.V j 7 A

‘i Vi I V ' ■ ■„->

y \ Ü \ \ t S V lM \ M s l '

.■:■■■ A

< I

•

’: : . /•jiaavMfc m ñ w m .1-1 !< J

;

> 3 J IX L ."

. ..H-. .1 .:1¡

O M-• i

m noA M

. a id o t a -.'Aftaq

a¿

m :j á¿oi

,-y á t!

m ' * ' vm' Om

uní.

21 Sir IDamír fírmistfr,

d e d ic o

este

lib r o

com o

p ú b lic o

te s tim o n io

a d m ir a c ió n

por

s u s e m in e n t e s c u a lid a d e s c ie n t íf ic a s , y d e la a lt a e s t im a e n q u e te n g o s u c o r d ia l a m is t a d .

W lL L lA M F a MBAIRN.

C :> s s M

rv t t & r h '¡ f J

■

' . ' ■ •

nynM

•

. . - . ' i ' ( »«

?>V>

1 Í 6

•

V .’,

•

••-.iv... 1.

H t\ ' lt'« n j u ’- i o

.«

v v iiV

' V -

m ío

, '

f • í ¡ ' 5 U Í ' ,.V ! ÍW /

1 í j i n . a a j A rd

k a u

.ü V ;

APLICACION

DEL HIERRO FUNDIDO Y FORJADO A LAS CONSTRUCCIONES.

y 'ofliaKüí? ó á a a m j 83KOI30aftT8KÓa 8AJ A

PROLOGO DEL AUTOR.

9 U0

cj ... 0_j*t

.•

r.r

El objeto de estas páginas es publicar reunidos nuestros conocimientos prácticos acerca del uso del hierro, en combi nación con otros materiales, para la construcción de edificios incombustibles. El asunto es de la mas alia importancia; v aunque para desenvolverlo debidamente he encontrado gran des inconvenientes, debidos á las frecuentes interrupciones que me han producido las ocupaciones de mi profesión, y á la falta de tiempo para entrar en todos los pormenores que hubici a deseado, tendré por alcanzado el fin que me he pro puesto, si he conseguido metodizar la doctrina que ofrezco, de manera que pueda ser consultada con provecho, y utilidad por los Ingenieros, Arquitectos y Constructores de edificios. Es innegable que en muchas construcciones aun de fecha re ciente, se nota la falto de buena dirección,, y es de lamentar que en ellas se hayan desconocido de tal modo las leves na turales de la resistencia de los materiales de construcción. Los esperimentadores y los matemáticos las han dado á co nocer; pero temo que los hombres prácticos no se hallen en estado de aprovecharse de ellas. En mis observaciones sobre las vigas de hierro fundido me lie aprovechado de los trabajos de W att, Tredgold, Dulong v Barlow, v de los recientes y decisivos esperimenlos que el Profesor Ilodgkinson hizo en mi establecimiento pocos años

há. El problema de la resistencia de las vigas armadas ha da do por algún tiempo motivo á dudas y á opiniones diferentes; pero los esperimentos que se mencionan en este libro, unidos á las investigaciones teóricas hechas por mi amigo Mr. Tale, demuestran la insuficiencia de ellas, y cuán eseesivamenle errónea es la distribución del material en aquella forma. Creo que la parte mas importante de este libro es la que se dedica á enumerar las ventajas de las vigas y viguetas de hierro forjado sobre las pesadas, embarazosas é inseguras de hierro fundido que generalmente se usan en la actualidad. Al ocuparme de este punto he puesto especial cuidado y aten ción, y he procurado citar los numerosos esperimentos que hice algunos años atras á fin de lograr el desarrollo de un prin cipio, que juiciosamente desenvuelto producirá importantes modificaciones, tanto por la seguridad como por la economía en la construcción de edificios á prueba de fuego. Numerosos ejemplos han demostrado la bondad de las vigas de hierro ma leable; y en mi opinión, la adopción de ellas en mayor escala será suficiente para llamar la atención de los fabricantes de hierro, y para procurar que el talento y el capital se dediquen á este medio de economizar en los gastos de producción. He destinado una sección separada á dar una breve des cripción del magnífico establecimiento que está próximo á concluirse (*) en Saltaire. Lo vasto de la concepción y lo bien acabado de todas sus partes, hacen del proyecto de Mr. Salt una honra para su nombre; y para mí ha sido un motivo de orgullo terminar el ejercicio activo de mi vida profesional con una empresa de tanta importancia y lucimiento. O

(1854.)

PARTE PRIMERA. De

las

vigas

h ier r o

fu n d id o

para

sostener

los su elos

los

EDIFICIOS.

L a época en que se introdujo el uso del hierro fundido es incier ta; pero se sabe que se hizo aplicación de él para fundir un ca ñón poco tiempo después de la invención de la pólvora. Savery y Newcomen lo usaron parcialmente en la construcción de sus máquinas de vapor y bombas; y poco después de su invención, el segundo construyó con él sus cilindros. Hace tiempo que Smeaton supo apreciar su valor, y según Tredgold, hace cerca de cua renta años que combatió las preocupaciones que contra su uso habia con la siguientes palabras. «Si el esp acio d e tiem p o d u ra n te el cu al están en uso las p ieza s d e h ie r ro fu n d id o no es su fic ie n te , d eb o añ ad ir q u e en e l año 1 7 5 5 , esto e s , v e in te y sie te añ os h a, las em p leé p o r p rim era vez co m e p ro d u cto s co m p leta m en te n u e vo s: en to n ce s se d e cia ; si la m as fu e rte m a d e ra po p u ed e p o r m u ch o tiem p o r e s is t ir la a cc ió n d e las fu e rz a s; q u é d e b e rá esp erarse d e la fra g ilid a d del h ierro fu n d id o ? B asta d e c ir q u e a q u ellas p ieza s d e h ie rro 2

110

— 10

fu n d id o están au n cu u so , y q u e lo s b u e n o s re s u lta d o s o b te n id o s en el N o r te d e In g la te rra , en d o n d e s e a p lic ó p o r v e z p rim e ra , h ic ie r o n g e n e ra l su a d o p c ió n , sin q u e h asta ah o ra te n g a n o tic ia d e q u e se h aya in u tiliz a d o n in g u n a .

En la época en que Smealon escribió, el arte de fundir hierro era muy imperfecto, y hemos visto á cuantos y cuan diversos objetos ha sido aplicado desde entonces. La resistencia del mate rial no ha crecido, sin embargo, al par del desarrollo que ha te nido su aplicación ; y por el contrario , temo que hoya empeorado en calidad , no por ignorancia en la manera de fundirlo ó falta de habilidad en el tratamiento del mineral, del combustible etc., sino solo por el deseo de disminuir el coste de producción. Hoy puede obtenerse hierro de mucha resistencia y pureza ; pero estas cualidades van frecuentemente acompañadas de otras, que hacen arriesgado su uso en vigas y otras piezas pesadas. Smeaton, Wilkinson (*), Watt, Rennie, Murdock y otros célebres ingenieros (*) «Una d e las m as a tre v id a s p ru e b a s h e c h a s co n el n u e v o m a te ria l, fu é la a p lic a c ió n d el h ie r ro fu n d id o á la c o n s tru c c ió n d e p u e n te s . P a r e c e q u e la id e a fu é d e M r. T h o m a s F a rn o lls P r itc h a rd , a rq u ite c to d e E y to n T u r r e t (S h ro p sh ire), q u ien en 1 7 7 3 su g irió á M r, J o h n W ilk in s o n ’, fa b r i can te d e h ie r ro , d e B r o s e ly y C a s tle h e a d , la p o sib ilid a d d e co n stru ir g ra n d e s a rc o s d e h ie r ro para p a sa r un r i o , q u e co m o e l S e v e r n e sp e rim e n ta g ran d e s c r e c id a s . M r. W ilk in s o n e s tu d ió d e te n id a m e n te aq u el p e n sa m ien to , y lo p u so en e je c u c ió n e r ig ie n d o e l c é le b re p u e n te en C o le b ro o k d a le (ca ñ a da de C o ie b ro o k ) en tre M a d e le y y B r o s e ly , q u e fué el p rim e ro d e su cla se , n o so lo en In g la te rra , sin o p ro b a b le m e n te en el m u n d o . L o co n stru y ó M r. O n io n s m o d ific a n d o a lg o el p ro y e c to d e P r it c h a r d , y b a jo los a u sp ic io s y á esp en sas d e los S r e s . D a rb y y R e y n o ld s, fa b ric a n te s d e h ie rro en C o le b ro o k d a le . M r. P r itc h a rd m u rió en o c tu b re d e 1 7 7 7 , d e sp u é s d e h a b e r e je c u ta d o v a rio s p ro y e c to s in g e n io s o s p ara d e m o s tra r q u e los a rc o s d e p ie d r a ó la d rillo p u ed en co n stru irse co n cim b ras d e h ie r ro co la d o , d e m o d o q u e estas sean sie m p re una p a rte p erm a n e n te d el a r c o . S u n ie to , M r. Jh o n W h ite , d e D e v o n sh ire , p o se e esto s p ro y e c to s , y al m ism o le so y d e u d o r d e estas n o tic ia s .»— (T r e d g o l d , u n l i t e S t r e n g t l i o f C a s t I r o n . In tro d u c c ió n .)

—

111

—

han introducido adelantos en el arte de fundir, y han hecho estensiva su aplicación á las máquinas de vapor, molinos (*), puen. tes y otros artefactos. El primer caso que recuerdo del buen éxito en la aplicación de las vigas de hierro colado á la construcción de edificios, es la fábrica de algodones, á prueba de fuego, de los Sres. Philips y Lee de Manchester. Esta fábrica fué construida en el año 1801, y las vigas de hierro y columnas fueron proyectadas por los se ñores Boulton y Watt, teniendo en el medio la sección y di mensiones de la fig. 1.a Esta viga fue la primera de su clase, y teniendo en cuenta el atraso de los conocimientos en aquella época, debemos confesar que atestigua la habilidad de su autor. Haciendo á ella aplicación de la regla de Mr. Ilodgkinson, á falta de esperimentos, hallare mos que Watt se aproximó bastante á la verdadera proporción entre las partes de la viga, para darle el máximo de resistencia con una cantidad determinada de material (**). (*)

H ace

v ein te añ o s

q u e en una visita qu e h i c e á S o l i o , c e r c a d e B ir -

m in g h a m , M r. W . M u r d o c k m e e n s e ñ ó u n a d e las p r i m e r a s r u e d a s c ó n i c a s fu n d id a s d e h i e r r o , q u e e n to n c e s s o s te n ía u n re lo j d e sol e n el fre n te d e su c a s a . M e p a r e c e h a b e rl e o id o d e c i r q u e fué s e g ú n el m o d e l o h e c h o p o r

fu n d id a

e n el c o n d a d o d e A y r ,

él m i s m o ó p o r s u p a d r e , q u e e r a p r o p i e t a r i o y

c o n s tru c to r d e m olin os. (**)

S i t o m a m o s el á r e a d e la c a b e z a i n f e r i o r d e 4 , 0 6

t í m e t r o s ) , la a l t u r a d e la v i g a e n el m e d i o d e d ista n cia e n t r e lo s a p o y o s

p u lg ad as ( 2 6 ,3 c e n

1 3 '/•» p u l g a d a s

d é 1 4 p i e s (4 ra, 2 6 7 ) , h a c i e n d o

(3 3 °,6 ), y

ap licación

Ia la

fórm ula de Ilo d g k in so n , te n d r e m o s : 26 X

4 ,0 6 X

1 3 ,2 5

8 , 3 2 to n elad as ( 8 ,5 to n . m é l.)

168 para peso d e ro tu ra

el m e d i o . P e r o s u p o n ie n d o qu e la m is m a

can tid ad

d e m e t a l s e e m p l e a e n la f o r m a d e m a y o r r e s i s t e n c i a , c o m o la fig. 2 . ‘ , t e n d r e m o s e n la p a r t e i n f e r i o r u n á r e a d e 7 r s - c- , 6 5 ( 4 8 t c , 3 3 ) , q u e

lií

— 42 — La fábrica es un gran edificio, de unos 1 4 0 pies (43 metros)

de largo, 4 2 pies ( 1 3 ra) de ancho, y siete pisos. Cada uno de estos mide 6 4 8 yardas cuadradas (5 3 2 metros cuadrados), y las vigas de hierro, colocadas á lo ancho del edificio, de muro á muro y á una distancia mutua de 9 pies ( 2 m, 7 4 ) , están divididas en tres trozos (A , A y B ) , como lo demuestran el plano y la sec« cion en las figuras 3 y 4 . La fig. 5 representa una sección longitudinal del basamento y primeros pisos de la fábrica, con secciones de las vigas y arcos de hierro. Los arcos E , E , E , e tc ., tienen 9 pulgadas de espesor (0m,2 2 9 ) en sus estremidades, 7 ‘/ 4 (0ra,4 8 4 ) hasta una corta distancia en cada costado, y medio ladrillo ó 4 */s pulgadas (0m,1 1 4 ) en el centro. Este ensayo, teniendo en cuenta el estado de la construcción de edificios de esta naturaleza en aquel tiempo, tuvo un éxito estraordinario, y dio el primer ejemplo del sistema de construcciones á prueba de fuego, que hoy distingue á los dis tritos manufactureros de este pais. Muy corta ó ninguna variación sufrió la forma de las vigas desde 4801

hasta 4 8 2 4 , y durante este periodo la fábrica de

Philips y Lee sirvió de modelo para los edificios de semejante na turaleza. En 4 8 2 7 comenzó Mr. Hodgkinson, en mi estableci miento de Manchester, sus muy conocidas investigaciones acerca de la resistencia de las vigas de h ierro , y por muchos años conti nuó con éxito estos y otros esperimentos. El economizar material era de tanta importancia y el objeto del esperimentador era tan

2 6 X 7 ,5 X 1 3 ,2 5 = 1 5 ,3 ton elad as próxim am en te; (15 t m,6) 168

q ue es ce rca del d ob le del peso de ro tu ra de la p rim era v ig a . E s p ro b a b le, sin em b arg o , q u e la v ig a d e B o u lto n y W a tt p u d iera so p o rtar m as d e 10 toneladas p o r el m u ch o m ayor esp eso r de la parte v e rti cal, q ue com o p u ed e observarse es ce rca del d ob le q ue en la viga del m áxi m o de re siste n cia.

— 10—

115

racio n al, que todos los medios de que podia n ecesitar para llevar sus investigaciones hasta el últim o punto fueron puestos á su dis posición. Los resultados de estos esperim entos se hallan en las M em oirs o f t h e M an cliester P h ilo s o p h ic a l S o c ie t y , vol. V. A nteriorm ente á las investigaciones de Mr. Hodgkinson, tuve á mi cargo la construcción de varios grandes edificios á prueba de fuego, uno para los S res. Gott, de L e e d s , y otro para Mr. W ood, de Bradford ; y abrigando dudas respecto á la seguridad que ofre cieran las vigas de hierro, se hizo una serie de esperim entos en grande escala, á fin de poder ten er confianza respecto á la seguridad de las construcciones. Los resultados que inserto aqui dem ostraron, que para obtener una forma de sección mas fuerte y m ejor que la de la viga em pleada por Boulton y W a tt en la fábrica de Philips y L e e , debería aum entarse el área

cabeza in ferior de

viga. Haciendo los esp erim en tos, en con tré que para lleg ar á r e sultados exactos era necesario d eterm inar las flexiones de la viga correspondientes á los pesos que se cargaban , lo cual eje cu té co locando grandes pesos sobre una plataform a suspendida del medio de ella. E sta plataform a estaba suspendida de un fuerte gancho ó eslabón con un lado a b ie rto , con el objeto de que la viga pu diera colocarse ó quitarse con fa cilid a d , y los pesos se subían ó bajaban por medio de un tornillo y una tuerca á voluntad. L a figura 6 . a representa un costado de la v ig a , cuya cabeza inferior e r a , como se acostu m brab a, de igual anchura y espesor.

E s p e r im e n to s h e c lio s e n E c e d s en PRIM ERA

V IG A.

Distancia en tre los puntos de apoyo 1 4 pies (4 m,2 6 7 ) . Altura de la viga en su parte m ed ia, 1 5 pulg. (0 m,3 8 1 ) . Altura de la viga cerca de sus estrem o s, 9 * /, pulg. (0 m,2 4 1 ) .

114

— 14 —

Peso de la viga (tomado del peso medio de varias de la misma forma), 7 quintales, 3 quarters, 20 libras (402 kilogramos). Dimensiones de la sección (fig . 7).

Espesor en la parte A = 5/ 8 pulgada (lc,59). » en C = 1 (2C,54). » D E = d ( 2 c,54). » TE = 5 (12c,70). FLECHAS.

PESOS.

Toneladas.

Kilogramos. Pulgadas.

OBSERVACIONES. Milíms.

-------

4 0 10

1Oqq.s 4 570 0,210 5,3 0 6 094 0,278 7,1 0 10 156 0,480 12,2

Un poco alabeada. La arista superior de la viga 11 575 0,537 15,6 sacada considerablemente 1 fuera de la vertical. 12 696 0,665 16,9 Grande aumento en la presión lateral y peligro de roturo.

Los esperimentos con esta viga no se ejecutaron con el mismo esmero que los que después se verificaron en Leeds y Bradford; sin embargo, las observaciones se hicieron con gran cuidado. #> -

■

.. S EGU NDA

V IG A .

Distancia entre los apoyos, 16 pies (4m,877). Altura de la viga en la parte media, 15 pulgadas (0m,381). Altura de la viga cerca de los estreñios, 10 pulgs. (Om,254).

— 15 —

115

Dimensiones de la sección (fig . 7).

Espesor en A = 7» Pu'g- (2C,22). » en C= 1 */g » (3°,49). » DE = 4*/, » (3C,49). » FE = G » (15c,24). PESOS.

FLECHAS.

Toneladas.

Kilogramos.

6 8 11 13 16 18 21

5 0 5 0 5 0

G 094 8 379 11 1 7 2 13 4 5 6 16 250 18 536 21 5 2 8

2 5 5G0

Pulgadas.

Milímetros.

0 ,2 0 0 5 ,1 0 ,2 8 0 7 ,1 0 ,4 0 0 1 0 ,2 0 ,4 7 5 1 2 ,1 0 ,5 5 0 1 4 ,0 0 ,0 7 5 1 7 ,1 0 ,8 5 0 2 1 ,6 R ota, después de dos i horas de sostener el peso.

Otras cuatro vigas se esp erim entaron , pero eran algo imper fectas y se rompieron á dos ó tres pies del m edio, donde debía de haber grietas.

E x p e r i m e n to h e c h o e n IK ra d fo rd e n 1 8 3 5 . TERCERA

V IG A.

Distancia entre los apoyos, 2 0 p ies, 9 pulgadas (6 m,5 2 4 ) . Altura de la viga en el m ed io , 1 8 pulgadas (0m,4 5 7 ). Idem cerca de los estrem os 11 */4 pulgadas (0 m, 2 9 2 ).

— 16 — D im ensiones de la sección .

Espesor en A = 1 pulgada (2C,54). » en C = 1 l/ t , (5C,81). * DE = l * / t » (5C,81). » FE = 6 » (15c,24). PESOS.

Tonelad as.

Kilogramos.

15 18

13 202 18 2 82

19 297

FLECHAS.

Pulgadas.

Milímetros*.

1 ,1 6 2 9 ,5 1 ,2 5 3 1 ,7 rota después de sostener el peso algún tiempo.

Los esperimentos mencionados, juntamente con los espuestos por Mr. Hodgkinson en su escrito ya d ich o, pueden considerarse acaso como las primeras tentativas para mejorar la forma de las vigas de hierro fundido, desde la época de su primera aplicación en la fábrica de Philips y L ee. Hacia esta fecha (1824)’ , pu blicó Tredgold la segunda edición de su obra sobre la resisten cia del hierro fundido, y sus esperimentos sobre la fuerza tras versal del mismo debieron hacerse dos ¿ tre s años antes. E l único hecho entonces por Tredgold, y que tiene relación con lo que vamos diciendo, es el que se refiere en el Esperimento I (* ), y que inserto para que sirva de comparación.

( )

T r e d g o l d , P r a c t i c a l e s s a y o n t li e s t r e n g t h o f c a s t i r o n .

n ú m ero s 4 5 y 44.

S e c c ió n V ,

117

47 —

«Una vig u eta de h ierro fu n d id o , d e la form a q ue re p resen ta la figura 8, fu e so m etid a á las sig u ien te s p ru e b a s. S e co lo có d e can to y sosten ida solo en su s e stre m n la d e s, sien d o 1 9 p ies (5,m79) la d ista n cia en tre los pu n tos d e a p o y o . L a flexió n d eb id a á su p ro p io p eso fu e d e 5/*o d e p u lg a da (2 m ilim .) « C o locad a do p lan o, la flexió n fué 5 ,5 pu lgad as, (89 m il.) h ab ien d o sido tam bién 19 p ies la d istan cia en tre su s a p o yo s. «La altu ra total a d era d e 9 p u lg ad as (0,m25) el an ch o a b , 2 pulgadas, (0,m05), la altu ra d e la parte m ed ia e f , 7 */¡ pu lgad as (G,ra19) y su ancho tres cu artas p a rle s de pu lgad a (0 ,m02) « F ácilm en te p u ed e d em o stra rse q u e p ara d e d u cir el valo r d e a del esp erim en to ó p ru eb a d e can to, p o d e m o s em p lear una e c u a c ió n d e esta form a; 40 BIU d ( i — p * g ) 6 1 BD5 d [ l — W l/L '3 ... 5/s W L r> ~ ~ W

p 'y ) ,

en la cu al D es la altura to tal, p D la d e la parle m ed ia, B la a n ch u ra total y q B la a n ch u ra d esp u és d e d e d u c ir la d e la p arte m ed ia . «E n n u estro esp erim en to D = 9 p u lg ad as, y p D = 7 , 5 , ó p = 0 ,8 5 5 . T a m b ién B = 2 p u lg ad as, y d e d u c ie n d o */4 (ancho de la p a rte m edia) ten d rem o s q B = l ,2 5 , ó 5 = 0 , 6 2 5 . Y sien d o el p eso d e la p a rte d e la viga co m p re n d id a e n tre los ap o yo s 540 lib s . (2 4 4 t,8 5), te n d re m o s o = 0 ,0 0 12 4 . «La ec u a c ió n para o b ten er el v a lo r d e a en el e sp e rim e n to con la viga aco sta d a , e s 64 B D 'rZ íl-i-p V ) = « = 0,00092 W L* en d on d e

«El va lo r d e a d ed u cid o d e l esp erim en to h ech o co n la v ig a de plano es, en m i se n tir, el m as a p ro xim ad o á la v e r d a d , p o rq u e en una flexión tan co n sid e ra b le un p eq u eñ o erro r en la m ed id a no afecta se n sib le m e n te el r e su ltad o , m ie n tras q u e h ay algu n a d ificu lta d en d ete rm in a r co n certeza una flexió n tan p eq u eñ a com o V ío d e p u lg ad a en 19 p ie s : un e r r o r casi in sig n ifican te al m ed ir e sta , tien e in flu e n cia en el re su lta d o . Y o , sin em bargo, rr

110

— 10

lo h e d ado com o lo d ete rm in é e n to n c e s, y la m an era d e calcu la rlo p u ed e ser útil para o tro s ca so s. T o m an d o el m ed io en tre los re su lta d o s, ten em o s 0 ,0 0 1 2 1 -+- 0,0 0 0 92 ----------- — ------- = 0 ,0 0 1 0 8 . »En el e s p e rim e n lo con la viga d e p la n o , o b ten em o s un co e ficie n te co n stan te estrao rd in ariam en te a p ro xim ad o al q u e se h alló con una barra d el m ism o h ierro d e una pu lgad a cu ad rada y trein ta y cu atro d e la rg o , y so lo d ifiere en '/ 13 d el em p lead o para ca lcu la r la tabla.» Es de sentir que Mr. Tredgokl no rompiese la viga, y se limi tase á determinar la flexión producida solamente por su propio peso. Habiendo adoptado y recomendado como la mas fuerte y m ejor para apoyo de los pisos de los edificios la viga de iguales cabezas, es necesario demostrar lo erróneo de su opinión v mani festar los progresos que desde entonces se lian h echo, refiriendo algunos de los interesantes esperimentos de Mr. Hodgkinson (* ) , á quien seguramente la ciencia y el público son deudores del cono cimiento de la sección de mayor resistencia.

JE sp erim en to I (**). V ig a ,

con

cabezas

igu ales

(f i g .

9 ).

Distancia entre los apoyos, 4 pies 0 pulgadas ( l m,3 7 2 ). Altura de la viga 5 */8 pulgadas ( 1 3 / 0 2 ) .

(*) Se en cu en tran aquí in s e rto s, d esd e ,1a p á g . i8 h asta la 5 5 , los estracto s de la m em o ria d e M r. H o d g k in so n , p u b lica d a en la co le cc ió n d e la so cied ad d e M an ch ester. (**) T od as las se ccio n e s relativas á esto s esp erim en to s están en e sca la de V«-

19 —

119

D im ensiones de la sección trasversal en e l punto de la fra ctu ra . Area de la cabeza sup. =

1,75 x 0 ,4 2 = 0,p?«735 (4CC,74).

Area J e la cabeza inf. = 1 , 7 7 X 0 , 5 9 = 0 ,p °690 (4C°,4 5 ). Espesor d éla parte vertical,

= 0 ,PS2 9 (0 ,c74).

Area de la sección

= 2 , Pff c8 2 (18° «19).

Peso de la viga =

5 6 l/ 4 libs. (1 9 ,4 4 kilogramos).

Peso de rotura =

6 6 7 8 libras =

59 q s., 70 lib. (3028 kil.)

La forma de la fractura está representada por la línea b n r (fig. 10) en la que t r = 0 , p"6 ( l , c52 ), y b n = 2 , p?5 (6,«35). La figura representa la proyección lateral de la viga. La resistencia por pulgada cuadrada de la sección trasversa la tendremos dividiendo el peso de rotura por el área; 6678

2^2

2 3 6 8 libs. por pulgada cuadrada (166 kil. por cent, cuad.)

Como esta cantidad en cada viga puede tomarse como un in> dicio de su fuerza, la emplearemos para comparar las de las vigas de la misma longitud y espesor, como son las de los veinte y dos primeros esperimentos (*). Comparando con este resultado, el del esperimento IV, en el que la viga soportó 2 5 8 4 libs. por pulgada cuadrada tenemos

(*) S eg ú n el tratad o d e los p u en tes tu b u lares d el au to r, ten em o s (pá gina 280)

Ad C

....( 1),

represen tan d o A- el área d e la se cció n del m aterial en p u lgad as cu ad radas, d la altura en p u lgad as lin eales, l la d istan cia en tre los p u n to s de apoyo en pu lgad as lin eales, y C una con stan te d eterm in ad a por esp erien cia para la form a p articu lar de! tu b o .

2584 — 2308 =

2 1 6 lib ra s, en defecto;

y la pérdida de fuerza

210 2584

0 ,0 8 5 ó

1 12

aproximadamente, de lo que soporta en este caso la viga co mún (fig. 13 ). Esta forma de sección es exactam ente la que Mr. Tredgold presentó como la de la viga mas fuerte, al mismo tiempo que de mas perfecta elasticidad. Nuestros futuros esperimentos demostra rán suficientemente que no es rigurosamente cierto el resultado de sus cálculos.

Experimento II. VIGA CON L A CABE ZA

INFERIOR DOBLE DE L A S U P E R IO R -

Distancia entre los puntos de apoyo, 4 pies 6 pulg. ( l m3 7 2 ). Altura de la viga 5 * / 8 pulgadas (1 3 c,0 2 ).

D e aqui ten em o s

E l valor de G d eterm in ad o para las d iferen tes form as d e vigas nos dá su r e sisten cia co m p arativa. P ara las vig a s de la m ism a lo n g itu d y altu ra, ten em o s

esto es, q ue la re siste n c ia co m p arativa d e las vigas d e esta form a, se halla d ivid ien d o su p eso d e ro tu ra p o r el úrea d e su se cció n .

—

121

—

Dimensiones de la sección trasversal (fig . H ).

Area de la cabeza s u p e r io r= l,7 4 x 0 ,2 6 = 0 ,Jgc45 (3,cc06). Area de la cabeza inferior=l,78 X 0,55 = 0 ,pgc98 (6,cc32). Espesor de la parte vertical = 0,pg,30 (0c-,76). Area de la sección trasversal s= 2 ,pgc87 (18cc‘,52) Peso de la viga. . . . = 39 lib. (17,k-68) Peso de rotura = 7368 lib. = 65 quintales 88 lib. (3341k.). Se rompió oblicuamente á unas cuatro pulgadas del medio, incli nándose á él por el esiremo superior. La forma de la fractura en la cabeza superior de la viga es próximamente la misma que en el esperimento I . ; en este * r = 0,re55 (fig. 10). Para conocer la resistencia por pulgada de sección, como en el esperimento anterior, tenemos nrzao

---------= 2 5 6 7 lib. por pulgada cuadrada (180 kil. por c. c.). ¿t,O i

Comparando este resultado con el del esperimento núm. IV, tenemos 2584 — 2567 = 17 en defecto, , . . 17 ____ _ . 1 0,0066 óy la pérdida de resistencia 152 25»4 E s p e rim e n to I I I . V ig a

cón

cabeza

in f e r io r

S U P ER IO R.

cuadrupla

(Fig. 12).

Distancia entre los puntos de apoyo, 4 pies 6 pulgadas. (1 m,572) Altura de la viga, 5 */s pulgadas. (13c,02).

Dimensiones de la sección trasversal. Arca de la cabeza superior,= 1 , 0 7 X 0 , 3 0 = 0 , ps c 5 2 (2C,C,06) Area de la cabeza inferior,= 2 , 1 X 0 , 5 7 = l , ps,c,2 0 . (7C,C,74) Espesor de la parte vertical,

Area de la sección trasversal,

Peso de la viga

0 ,ps-32 (0c,8 l )

3 , ps-00 2 (1 9 ,cc,48) =

4 0 lib. (18k, 14)

Flecha final, mas de */* de pulgada Peso de rotura = 8 2 7 0 lib. =

(0 ,c64)

73 quintales 9 4 lib. (3 7 5 0 k .)

Se rompió cerca del medio. Dividiendo el peso de rotura por el área, da la resistencia por pulgada de sección

8270

= = ^ _ ^ _ = = 2 7 3 7 lib. (192 k . por c. c .). El esperimento IV da 2 5 8 4 lib. por pulgada, de aquí 2 7 5 7 — 2 5 8 4 = 1 5 3 en esceso, es decir que se gana en resistencia 155 2584

1 -j-y - aproximadamente.

E s p e r im e n to I V . V iga

fu n d id a de

los

S res.

forma

F a ir b a ir n

común y

según

L illie .

modelo

(F ig . 1 3 ).

Distancia entre los apoyos y altura de la viga, como en las anteriores.

Dimensiones de la sección. Espesor en A = .»

en B =

0 , pg3 2 (0 ,c 81) 0 , ps 4 4 (1 ,°1 2 )

— 25 — >.

en C =

»>

F E = 2 , pí! 2 7 (5 ,c 77)

DE =

125

0 ,Pff 4 7 (1,° 19) 0 ,pg 5 2 (1 , c 32)

Area de la sección — 5 ,ps-°- 2 (2 0 ,c-c- G4) Peso d é la viga, =

4 0 ‘/ s l'b .

(1 8 k,3 7 )

Flecha con 5 7 5 8 lib. ( 2 6 H k . ) = { 0 ps:,2 5 ) (0°,G5) »

con 7 1 3 8 lib. (3 2 3 6 k . ) = (0pg- 37) (0C,9 4 )

Peso de rotura =

8 2 7 0 lib. (5 7 5 0 k.)

La viga se torció un poco antes de q u ebrarse; lo que no se había observado en las otras del mismo modelo. Form a de la fractura, como en la fig. 1 4 , en que t r = 0 , pg 75 ( l , c 5) De aquí se deduce la resistencia por pulgada de sección =

S270 — = 2 5 8 4 lib. (182 k . por c . c.) o ,z

Todos los esperimentos anteriores se hicieron con vigas fun* didas de plano, con hierro cuya composición era la siguiente : */- de Blaina , núm. 2 ) , , r,, • , _ (de Gales. / 3 de Blaina , num. o ) */- de VV S S , núm. 3 ; Shropshire. Esta mezcla produce un hierro fuerte, y por lo tanto bueno para vigas.

E s p e r h n e n to I X . PROPORCION

E N TR E

LA S

PRÓ X IM AM EN TE.

CABEZAS

4 '*/

(Fig. 15)

Distancia entre los apoyos y altura, como en los esperimentos anteriores.

24 —

124

D im ensiones d e la sección . Area de la cabeza s u p . = l , 0 5 X O , 5 4 = 0 PS-c- ,5 5 7 (2 ,c-c-3 0 ) Area d éla cabeza i n f . = 5 , 0 8 x 0 , 5 1 = 1 , ps c 5 7 0 (10c-c- , 13) Espesor de la parte vertical Area de la sección

= 0 re,5 0 5 (0C, 77) = 5 pg,3 7 (2 1 c-c-, 74)

Peso de la viga

Peso de rotara 10 7 2 7 lib,

4 4 3/ 4 lib . (2 0 k,2 9 )

= 9 5 qqs. 87 lib. (4 8 6 4 k.)

Se rompió por tensión, á 4 pulgadas del m edio, oblicuando hacia é l ; y parece que debió haber una pequeña ampolla en la cabeza inferior en el sitio de la fractu ra: aquí t r =

0 ,6 pulgada

( l c,5 ) (Véase fig. 12). Tenemos la resistencia por pulgada de sección 1 0 7 27 3 ,5 7

=3185 lib. (2 2 4 k . p o r c . c . )

cuyo resultado comparado con el del esperimenlo X da 3183 — 2792 =

591 en esce so , es d e cir, que se gana en resis-

lencia

N ota.

391 1 c>- = —

aproximadamente.

Aunque esta viga tenia una base mas ancha, se rompió

también por tensión, ó sea empezando por desagregarse la parte in ferior, lo cual era evidente , pues la viga no fue

comprimida,

ni rota formando cuña. Ya he manifestado ser esto lo acaecido en todos los esperimentos. Por la adición de material hecha se ha g an ad o-^-en la resistencia sobre la de la viga común (Esperimento X) y es probable que hubiéramos podido añadir aun mas á la cabeza inferior sin peligro de fractura por compresión, porque

— 25 —

125

en ningún caso.escepto el de dicha viga común, que algunas veces se torció antes de romperse, se notó la menor señal de compre sión escesiva. Se seguirá discutiendo esta idea en nuestros experimentos sucesivos. E x p e r i m e n to X . V iga

com ún

fu n d id a

DEL

po sició n

v e r t ic a l

in v e r t id a

MODO AC OSTUM BRADO .

La forma como en el modelo del experimento IV (fig. 13). Distancia entre los apoyos, la misma que antes. Dimensiones de la sección.

Espesor en A = 0,pg29 (0,c74) » en B = = 0 ,pg425 (1,°08) » en C = 0 , pg46 (l,c 17) » FE = 2 ,pg50 (5,c84) » DE = 0 , pg53 (1 ,c 55) Area de la sección = 3,pg-c- 16 (20c c-,59) Peso de la viga = 4 0 ' / , lib. (18k,56) Peso de rotura = 8 8 2 3 lib. (4000k) Se rompió á I pulgadas del medio. La forma de la fractura era muy semejante á la del experi mento IV ; aquí 6n = 2,pg25 y t r = 0,pg8 (fig. 14). Por consiguiente, la resistencia por pulgada cuadrada de sec88^3 c i o n = - ^ - = 2792 lib. (*) (196 k. por c. c.) (*) E n los e x p erim en to s IX y X , se ro m p ie ro n las vig a s en d o s p u n to s entre los a p o yo s, d ista n te s 4 p ies e n tre si, p o r cau sa d e d e fe c to s q u e s e en4

En los siguientes experim entos. la cabeza inferior se aumentó considerablem ente, conforme á las observaciones hechas en el experim ento I X , pero por tem or de que la superior quedase tan fatigada, que por su compresión el punto de apoyo de la carga en la viga pudiera descender en e lla , perdiendo esta consiguiente m ente alguna fuerza, se fortaleció al mismo tiempo un poco dicha cabeza superior Si se continúa agrandando por pequeños grados la cabeza in ferior hasta que la viga se rompa por com presión, ó por la sepa ración de una cu ñ a; se podrá llegar aproximadamente á encon trar la forma de mayor resistencia para la misma altura y área de la sección trasversal.

E x p e r i m e n to X I * La

VIGA

DEL

MODELO DEL

EXPERIM EN TO

MODIFICADAS SEGUN

IX ,

AC ABA

PERO DE

CON

LAS

CA BEZAS

DECIR.

Proporción entre las cabezas, I á 4 próxim am ente. Distancia entre los apoyos y a ltu ra , las mismas que antes. D im en sion es d e la sección ( fig . 1 6j . Area de la cabeza superior = Idem de la inferior =

1 , 6 x 0 , 3 1 5 = 0 , PS,C,5(3CC,22)

4 , 1 6 X 0 ,5 3 =

Espesor de la parte vertical

2 >P8‘ =

2 ( I 4 C-C, 19) 0 , pg-5 8 (0 ,C9G)

co n tra ro n c e rc a d e los e s tr e m o s : el p e so , sin e m b a rg o , se c a rg ó otra v e z en el m e d io , d ism in u y en d o tres p u lg a d a s d e cad a uno d e e llo s . L o s verd ad ero s p e s o s d e ro tu ra fu ero n 120G 8 1. y 9 9 2 6 1. re s p e c tiv a m e n te , p e ro los dados a rrib a se h an re d u cid o á una lu z d e A p ies y 6 p u lg a d a s. P o r e ste m otivo s e ha p re sc in d id o d e las fle x io n e s .

— 27

127

Area de la sección = 4 ,ps>c* 50 (29c> c, 05) Peso de la viga = 5 7 lib. (25k, 8) Flecha con 11186 lib. (5072 k.) ... 0 ,ps- 40 (1°,02) » con 12698 » (5757 k.) ... 0 .p«- 45 (lc, 14) » con 15706 » (6215 k.) ... 0 ,pS- 52 (lc.52) Peso de rolura = 14462 lib. = 129 quint. 14 lib. (6557 k.) Se rompió por tensión á una pulgada del medio; b n = 2 ,5 pulg. (fig. 10). Por consiguiente, la resistencia por pulgada cuadrada de sec14462 cio n = * = 5 2 1 4 lib. (226 k. por c. c.) 4 ,5 Comparando este resultado con el del experimento XIII, que dio 2695 lib. por pulgada , tendremos 5214 — 2 6 9 5 = 5 2 1 en exceso, ó sea un aumento de resis. , 521 1 tencia de aproximadamente. iUdi) O Podemos buscar lo que se gana en resistencia comparando los pesos de las dos vigas, y los que las mismas soportaron; (*) así,

(*’) S ea tu el p e so d e una v ig a d e d im e n sio n e s u n ifo rm e s , vi' e l d e u n p ie c ú b ic o d e h ie r r o , y te n d re m o s (ex p erim en to I , p á g .1 9 ) W

C ’ 14 4 w '

y c u y o va lo r d e C ’ d e te rm in a d o p o r e x p e rim e n to s p ara cada fo rm a p a r t i c u la r d e v ig a s , n o s p e r m ite a p re c ia r su re sis te n c ia co m p a ra tiv a . S i l y d son c o n s ta n te s , e n to n c e s

«i

C ' = ------ , d e l m ism o m o d o C t = ----- —

— 28 —

12 8

mientras que en el experim ento X III el peso de la viga era 41 lib. y el de rotura 8 9 4 2 l i b . ; el peso de la viga en este fué 57 l i b . , y el de rotura 144G 2 l i b . ; y como

. Vi) * r iI i ii •. i

irn . .

.; , 12.' í

41 : 5 7 : : 8 9 4 2 : 1 2 4 5 1 ; este es el peso que esta viga hubiera podido sostener, según la re sistencia de una com ú n ; pero sostuvo 1 4 4 6 2 , por consiguiente hubo 1 4 4 6 2 — 1 2 4 3 1 = 2 0 5 1 de ex ceso , y el aumento de resis2051 tencia=— , , .- = 1 2 4 .il

1 6

. . próxim am ente.

E x p e rim e n to X I I . V i g a c o n l a c a b e z a i n f e r i o r m a s a n c h a q u e e n l a u l t i m a (f i g . 1 7 )

Proporción entre las cabezas, 1 á 5 '/ , próxim am ente. Distancia entre los apoyos, la misma que antes. D im en sion es d e la sección . Area de la cabeza sup.r= l , pg5 6 x 0 , pg5 1 5 = 0 , pgc49 (5 ,cc16). Id . de la inferior

= 5 , pg1 7 x 0 , pg5 6 = 2 , pgc89 (1 8 ,“ 6 4 ;.

W ic,

y “cT-

espresion de la resistencia comparativa de dos vigas de la misma longitud y altura. C' 144 62X 4 1 C, 8 9 4 2 x 5 7 - = 1 , / * ap ,O ÍÍn iad amente, esto es, que lo que se gana comparativamente en resistencia es */•• En el ejemplo anterior tenemos-

Espesor de la parte vertical = 0 , pg54 (0,c86). Area de la sección = 5 pgc (52,cC26). Peso de la viga =67 4/ 4 libs. (30k,49).

PESOS.

Libras.

8 12 15 14 15 15 16 16

FLECHAS.

Kilogramos.

288 698 706 210 218 722 226 750

5 5 6 6 6 7 7 7

758 757 215 443 900 129 357 586

Pulgadas.

Milímetros.

0,24 0,36 0,40 0,42 0,45 0,48 0,49 0,55

6,10 9,14 10,16 10,67 11,43 12,19 12,45 13,46

Se rompió con este último peso, (149 qqs. 42 libs.) después de haberlo sostenido algunos minutos: la rotura fué por tensión, y muy cerca del medio. De aqui se sigue que la resistencia por pulgada cuadrada de 16 750 sección = -----^-----=¿>346 libs. Comparando este resultado con el del experimento XIII, tenemos 3346—2 6 9 3 = 6 5 3 en esceso; y se gana en resistencia 655 T 695

0,242 == */4 aproximadamente.

B u sca n d o e l a u m en to d e r e s is te n c ia p o r la c o m p a ra c ió n d el

— 50 —

150

peso de esta viga, 67 */* libs., y su peso de rotura, 16 730; con los pesos 41 1. y 8942 1. del experimento XIII, tenemos como en el último 41 ¡8 9 4 2 :: 67 */4 ; 14 667. Y como 16730— 14667=2063 en esceso, el aumento es 2 063 "14 0fi7" == Vt aproximadamente , mucho menos que el obtenido antes, á causa del gran peso de la cabeza inferior, que es de las mismas dimensiones en toda su lon gitud de 5 pies. E x p e r i m e n to X I I I . V iga

forma

común

res

del

m ism o

m odelo

(f ig u r a 1 3 ) .

Distancia entre los apoyos, como antes. D im ensiones d e la sección .

Espesor en A = 0,ps29 (0e, 74) » en B = 0,pg425 (lc, 08) » enC = 0,pg53 (lc, 35) . DE = 0 , ps 565 (1°,45) » FE = 2 , ps34 (5°, 94) Area de la sección = 3,pg-c‘ 32 (21c-c-42) Peso de la viga = 4 1 lib. (18k,59)

que las

a n t e r io

r>i —

PESOS.

FLECHAS.

Libras.

Kilogramos.

Pulgadas.

Milímetros.

7598 8494 8942

3445 3851 4054

0 ,4 0 0 ,4 3 0 ,4 7

1 0 ,1 6 1 0 ,9 2 1 1 ,9 4

Se rompió con este peso al cabo de algunos minutos, á 1 */, pulgadas del medio. Por consiguiente, la resistencia por pulgada cuadrada de sec-

8942 n — — 2693 i¡b. (189 k . por c . c.)

E x p e r i m e n to " X I X . Distancia entre los apoyos, 4 pies 6 pulgadas; altura de la v 'Sa 5 l/8 pulgadas, como antes.

Dimensiones de la sección transversal ffig. 187

Area de la cabeza súp.r= 2 , pg3 3 x Q ,pg3 1 = 0 ,pg0- 72 (4,c,c,65) Area de la cabeza inf.r — 6 , ps-6 7 X 0 , pg6 6 = 4 , pg,c- 4 . ( 2 8 , cc38) Espesor de la parte vertical Area de la sección Peso de la viga

= 0 , pg' 2 6 6 (0 ,c68) = 6 , pg-c- 4 , ó sea 6 *¡t (41c*c* 29) — 71 lib. ( 3 2 ,kl 9)

Esta viga se rompió por el medio, por compresión, con un peso de 2 6 0 8 4 l i b ., ó sea 11 t o n ., 13 quint. (11827*), separan do una cuña de su parte superior. Los pesos se colocaron gradualmente, y soportó uno muy po co diferente del de rotura por un tiempo considerable, casi media hora.

132

— 32 — La lig. 19 representa la forma de la fractura en la proyección

lateral de la viga , donde e n f es la cuña; e / " = 5 , 1

pulgadas,

t n = 5 , 9 pulgadas, y el ángulo e n f en el v értic e= 8 2 . ° A juzgar por esta fractura, es muy probable que el eje neu tro ó de fibras invariables estuviese en n , vértice de la cuña y por lo tanto á tres cuartos de la altura de la viga, pues 3 ,9 pul gadas =

5/ * x 5 l/ s pulgadas próximamente.

De aquí la fuerza por pulgada cuadrada de sección

= 4 0 7 5 lib. (287 k . por c . c.)

mucho mayor que en cualquiera de nuestros anteriores experi mentos. Comparando este resultado con el de la viga común del expe rimento X X II, fundida al mismo tiempo que esta, y que soportó 2 8 8 5 lib. por pulgada, tenemos 4075 — 2885 =

1 1 9 0 libras en esceso

y se gana en resistencia, con esta sección 1190 ~ ooqk~ ~

<¿000

0 , 4 1 , ó mas de */ de lo que resiste la viga común.

La cantidad de metal economizada por medio de esto sección, puede representarse por

el esceso dicho, 1 1 9 0 , dividido por

4 0 7 5 , cantidad que la viga resistió por pulgada cuadrada de sec ció n, y por consiguiente, el ahorro de metal debido á la sección es

1190

= 0 , 2 9 2 ó 5/ 10, aproximadamente.

Comparando la resistencia de esta viga con la del experi mento X X I I , por medio de los pesos, tendremos que el ahorro

153

— 33

de m etal, debido tanto á la forma de la sección como á la gene ral de la viga, es 0 , 3 7 7 . Así, por medio de pequeñas adiciones sucesivas á la cabeza in ferior , llegamos á un punto en que la resistencia á la compresión no podia llevarse mas a llá ; pero no sucedió hasta que aquella fue mas que doble que el resto de la viga , es decir que fue para con lo demas de ella como 4 , 4 á 1 , 8 3 , y para con la cabeza superior como 6 á 1. La cabeza superior no se aplastaba todavía ni se ob servó en ella ninguna señal de debilidad. La fractura tuvo lugar rompiéndose la parte vertical de la viga per la acción de las fuerzas opuestas de tensión y compresión al rededor del eje neutro. La gran resistencia de esta sección es una prueba irrefragable contra la teoría que da iguales cabezas á las vigas de hierro fun dido.

E x p e r im e n t o X \ .

u V iga

del

mism o

modelo

que

ú lt im o

ex per im en to

Distancia entre los apoyos, la misma que antes.

D im ensiones de la sección

i/ig.

18.)

Area déla cabeza sup.r= 2 , pg- 5 x 0 , pg-2 8 = 0 , pgc-6 4 (4CC,14) Area de la inferior= 6 , pg- 63

0 , ps- 65 = 4 , pg-c- 51 (27cc, 80)

Espesor de la parte vertical

= 0 , pg- 3 5 5 (0°, 84)

Area de la sección, Peso de la viga

= 6 , Wf-c 5 (41er, 95) =

74 ’/* libras. (3 3 k, 89) 5

434

— 54 — FLECHAS DESPUES DE QUlFLECHAS.

PESOS. Kilogramos.

Libras.

9328 11597 12777 14345 15913 17481 18265 19049 20617 22185 22969 ))

4229 5168 5793 6504 7215 7926 8282 8657 9548 10059 10415 »

Pulgadas.

0 ,2 2 0 ,2 4 . 0 ,2 5 0 ,2 6 0 ,5 0 0 ,5 4 0 ,3 6 0 ,5 8 0 ,4 5 0 ,4 7 0 ,4 8 0 ,5 0

Milímetros.

5 ,5 9 6 ,1 0 6 ,3 5 6 ,6 0 7 ,6 2 8 ,6 4 9 ,1 4 9 ,6 5 1 0 ,9 2 1 1 ,9 4 1 2 ,1 9 1 2 ,7 0

TADOS LOS PESOS. Pulgadas.

Milímetros;

0 ,0 0 Ó,0 0 0 ,0 0 0 ,0 5 0 ,0 4

0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,7 6 1 ,0 2

S e rompió en el medio por tensión con un peso de 2 3 2 4 9 lib . ó 1 0 ton. y 8 quint, próximamente (1 0 541 k .) Este peso es mucho menor que el que sostuvo la primera vi* g a , apesar de q u e no era muy diferente su cabeza inferior, en la cual se reúne casi enteram ente toda la fuerza de tensión. E l h ierro, p u e s , debió ser mas end eble. L a resistencia por pulgada cuadrada de sección es 25249 6 ,5

: 5 5 7 0 lib. (251 k . por c . c.)<

Comparando este resultado con el de la viga ordinaria del e x p e r im e n t o X X I I , que resistió 2 8 8 5 lib . por pulgada, tenemos 5576 — 2885 = = -

60 i

6 9 1 de esceso; el de la resistencia de la sección

^- — 0 , 2 5 6 de lo que resistió la viga ordinaria; y de aquí

el ahorro de metal =

691 5576

*/s próximamente.

155

35 —

Si comparamos esta viga con la ordinaria por medio de sus pesos, tendremos representado el ahorro de metal por 0 , 2 6 , ó sea mas de l/*El espesor de la parte vertical de la viga en el experimento XIX fué 0 , 2 6 6 y en el presente 0 ,3 3 5 ; por tanto podíamos haber aumentado la cabeza inferior en la relación de 5 3 5 á 2 6 6 ó sea en cerca de una tercera parte. Con esta distribución de ma terial es probable que la viga hubiera estado á punto de ceder á ja eslension en el instante en que cedía á la compresión, ó podria haber cedido por la rotura de la parte v ertical, como en el ex perimento X I X , y de esta manera habria podido obtenerse mucho mayor esceso de resistencia que la arriba hallada.

E x p e r im e n to X X I .

Este se verificó sobre una viga elíptica, conforme al mismo modelo del experimento X I I , habiéndose aumentado mas la ca beza inferior, y siendo igual su anchura en toda la longitud de 5 pies. Distancia entre los apoyos, la misma que antes. D im ensiones de la sección (fig . 2 0 .) Area d elacabezasup.r= l , pg5 4 x O ps3 2 = O pg'c , 4 9 5 (3,C,C,I 8 ) »

id. inf.r= = 6 , pg5 0 * 0 , pg5 I = 3,pg-c- 3 1 5 ( 2 1 . e-‘ -39)

Espesor de la parte vertical

= 0 , pg3 4 (0 ,c.86)

Proporción entre las cabezas, de 6 ‘/ s á 1. Area d é la sección Peso de la viga

= 5 , pg'°‘ 41 ( 3 4 , c,c,90) = 70 3/ 4 lib. (52k, 08)

136 FLECHAS DESPUES DE QUI FLECHAS.

PESOS. Libras.

9327 10707 11597 12087 12777 14345 15915 16697 17481 19049 19835 20617

Kilogramos.

4229 4855 5168 5480 5795 6504 7215 7571 7926 8657 8993 9348

Pulgadas.

0 ,2 6 0 ,2 7 0 ,2 8 0 ,5 0 0 ,5 1 0 ,3 4 0 ,3 5 0 ,4 2 0 ,4 5 0 ,4 6 0 ,5 0 0 ,5 4

TADOS LOS PESOS.

Milímetros.

Pulgadas.

Milímetros.

6 ,6 0 6 ,8 6 7,11 7 ,6 2 7 ,8 7 8 ,6 4 8 ,8 9 1 0 ,6 7 1 0 ,9 2 1 1 ,6 8 1 2 ,7 0 1 3 ,7 2

0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 6 0 ,0 6

0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 0 ,0 0 1 ,5 2 1 ,5 2

Se rompió muy cerca del m edio, por tensión, con un peso de 2 1 0 0 9 lib. ó 9 ton. y 8 quint. próximamente ( 9 5 2 6 k . ) . La forma de la fractura viene á ser como b n r (íig. 21) b n =

1 ,8 pulgadas. De aquí la resistencia por pulgada cuadrada de sección trans

versal = 4 í ^ - = 3 8 8 5 lib. (275 k. por c. c.) o,4 1 Comparando este resultado con el de la viga ordinaria del expe rimento X X I I , en el que resistió 2 8 8 5 lib. por pulgada, tenemos 3 8 8 3 — 2 8 8 5 = 9 8 8 en esceso. De aquí el aumento de resistencia

998

i _, de la viga ordinaria , y do un ahorro de metal =

0>3-*5 de 1* 998

__^ qr *

ó mas de VaSi se hace la comparación por los pesos, la economía solo sera

57 —

137

de 0 , 2 5 , que es menor que la que se habría obtenido formando los estreñios de las vigas como en los experimentos preceden tes (XIX y ¡X X ), siendo toda la cabeza inferior de esta de una misma anchura y espesor, y 5 pies de longitud, aunque la dis tancia entre los apoyos solo era de 4 pies y 6 pulgadas.

E x p e r im e n to X X V I . Esta viga era de la forma común y según el modelo anterior, para hacer la comparación con las tres precedentes. La misma distancia entre los apoyos. D im en sion es d e la sección (fig . 22). Espesor en A »

en B

= 0 PS,3 0

(0C,76)

= 0 PS,4 2

( l c,07)

en C

= 0 PS,4 5

( l c,14)

= 0 pg,51

( l c,30)

= 2 pg,2 8

(5C,79)

Area de la sección = 3 , pg 4 7 ( 2 0 ,cc45) Peso de la viga

= 4 0 libs.

(1 8 k,14),

Esta viga soportó 8 9 6 5 libs. ( 4 0 6 5 k . ) , y se rompió por el medio con un peso mucho menor de 9 3 2 7 libs. ( 4 2 2 9 k.) soste niendo un hombre parte de esta carga por medio de una palanca. Esta circunstancia impidió determinar exactamente el peso de rotura, pero creo que será 9 1 4 6 libs. (4147 k .), medio entre los números indicados, mas bien mas que menos. De aqui la resistencia por pulgada cuadrada de sección 3 ,1 7

= 2 8 8 5 libs. (203 k . por c. c.)

— 58 —

158

R egla p a r a ca lcu la r la resisten cia d e las vigas d e h ierro fu n d id o. Comparando los resultados de los experimentos I X , X I , X II, X I X , X X y X X I , y teniendo en cuenta la diferencia de la cali' dad del h ie rr o , según lo que indican las vigas de forma común fundidas al mismo tiempo que cada una de las otras, para hacer la debida comparación, encuentro que la resistencia viene á ser pro porcional á la magnitud de la cabeza inferior, dando doble resis tencia una cabeza inferior de doble tam año; y los subsiguientes experimentos han demostrado ser la resistencia casi proporcional á la altura, á igualdad de las demas circunstancias ( * ) . A s í, en diferentes vigas, cuya longitud es la misma, la resistencia debe ser como sus alturas multiplicadas por las áreas de la sección de sus cabezas inferiores en el medio ; y cuando sus longitudes sean diferentes, sus resistencias serán como este producto dividido por la longitud',, ó sea

’

en donde P representa el peso de rotura en el medio de la viga; s , el área de la sección de la cabeza inferior en el medio de la v ig a ; a la altura de esta; l la longitud ó distancia entre los apo yos, y c es una cantidad casi [siempre constante ( = 2 6 ) en nues tra mejor forma de viga, y que puede obtenerse tomando el tér mino medio de los experimentos anteriores. E jem p lo .

¿Qué peso se necesita colocar en el medio para

romper una viga principal de las del puente del camino de hierro que cruza á W a le r -S tr e e t, en Manchester, suponiéndola fun(* ) E s d e im p o rta n cia ten er p re se n te al m ism o tie m p o , q u e estas fó r m ulas solo so n e stricta m e n te rig u r o s a s tra tá n d o se d e v ig a s sem ejan tes. E sta d e d u c c i o n te ó ric a está p len a m en te con firm ada p o r lo s resu ltad o s de los p re c e d e n te s exp erim en to s.

— 59-

459

tíida derecha y con el mismo hierro que hemos empleado para los experimentos, según el modelo ahora en construcción por los Sres. Fairbairn y Lillie? Las dimensiones son: Distancia entre los apoyos, 2 6 pies ó 3 1 2 pulgadas (7m,9 2 5 ) . Altura de la viga en el medio, 27 ‘/ 2 pulgadas ( 6 9 ,c85). Area de la sección de la cabeza 46x3 =

inferior en el medio,

48 pulgadas cuadradas (3 0 9 cc6 5 ).

Forma de la sección de la viga, la de la fig. 2 3 . Haciendo uso de la fórmula , tenemos Z = 5 1 2 , a =

2 7 , 5 , s = 4 8 ; por tan

to, el peso de rotura

26 X a X s

26 X 4 8 X 2 7 ,5 = ---------m -------- = H 0 ton. (411tm, 7) (*).

( *)

L a sig u ien te fó rm u la, dada p o r M r. T a t e en su tratad o O n t h e está sacad a en la h ip ó te sis d e q u e las áreas d e las ca b eza s su p e rio r é in fe rio r están en razón in versa d e la fu erza d e com pre-* sio n á la d e esten sio n en cad a viga en p a r t ic u la r : S t r e n g t h o f M a te r ia ls ,

Id a i (2 d — c — e|)* / (2 d -+■ e ,— e) en d o n d e w, es el área d e la cab eza in fe rio r,

su a ltu ra ,

la de la su p e rio r,

d la to tal d e la viga, l la d ista n cia en tre los a p o yo s, y W el p eso d e ro tu ra

Cn to n ela d a s. T om an d o el an te rio r e jem p lo , ten em o s de donde

a , = 4 8 , et = 3 , 8 = 1 , d = 2 7 ‘ A , ¿ = 3 1 2 , 1 6 x 4 8

( 2 X 2 7 * /* — 1 — 3 )*

3 1 2 ( 2 x 2 7 V* + 3 — 1)

1 1 2 to n s.

( 1 1 3 , ‘ m g)

q u e se ap ro xim a m u ch o al re su lta d o arrib a o b te n id o . E sta fó rm u la p a re ce se r en su o rig e n m u ch o m as m atem ática q u e la g e n era lm en te u sad a, au nq u e am b as co n cu erd a n casi siem p re en su s re su l ta d o s.

40 —

140

Al llegar Mr. Hodgkinson á la sección de mayor resistencia, compara casi todos los resultados de sus esperimentos con los ob tenidos con las vigas perfeccionadas, adoptadas anteriormente por Mr. Lillie y por mi. Estas comparaciones, ó la resistencia respec tiva de cada viga por pulgada cuadrada, puede obtenerse muy bien por la siguiente tabla, que demuestra el p eso, área de la sección, distancia entre los apoyos, peso de rotu ra, e t c ., de las diferentes vigas que estuvieron en uso muchos años antes de que tuvieran lugar los esperimentos de Mr. Hodgkinson.

TABLA.

Peso de la viga.

Area de la sección. Flecha.

Peso de rotura.

Resistencia por pulgada cuadrada de la sección».

P ilg . P ilg c ia d P ulgadas.

L ib ra s.

L ibras.

6678

2368

Distancia 311tre los apoyos.

Níim. del esperimento.

L ib ras.

P ies.

36*/,

2,82

4 0 •/.

3,20

0,43

8270

2584

2,98

0. 0 3

9503

3188

3,13

0,53

8886

2886

M e d i o 3 9 '/*

6.40

0, 5 6 * 2 6 0 8 4

4075

74 V *

6,60

0,50

23249

3576

Medio 72,82

6,45

0,53

24666

3825

OBSERVACIONES.

Sección de Tredgold (figura 9) de cabezas iguales.

Sección de Fairbairn de 1825 (fig. 13) con una sola cabeza.

Sección de máxima resistencia de Hodgkinson (fig. 18) con zas como 6 :1 .

(*) La flecha de 0.56 pulgadas se ha calculado por el esperimento XX ; por no haberse dado en el XIX. La flecha estrema del esperimento Ij, sobre la viga de mayor resistencia de Tredgold, ha tenido que omitirse porque no consta en la memoria de Mr. Hodgkinson.

— 41

141

Adoptando los cálculos de Mr. Hodgkinson, tenemos que las ventajas de las diferentes secciones de vigas sobre las que se han hecho experimentos p o r T re d g o ld , por mí y por Hodgkinson. son como los números 2 3 6 . 2 8 8 y 3 8 2 , ó tomando como unidad la sección de mayor resistencia de Mr. Hodgkinson, las proporcio nes serán:

P a r a las d e H o d g k i n s o n y F a i r b a i r n c o m o . . . . . 1 : 0 , 7 5 4 H o d g k in s o n y T r e d g o l d ........................1 : 0 , 6 1 9 Fairbairn y Tred gold ....................................1 : 0 , 8 2 0 Estos números parecen dar las resistencias respectivas de las diferentes vigas, que á no dudarlo tenian las secciones de mayor resistencia de las que se conocían en cada una de las fechas mencio nadas. E s de lamentar que carezcamos de esperimentos comparati vos sobre la viga primitiva de la sección de Buulton y W a lt . Por un sencillo c á lc u lo , sin embargo , encontramos que la proporción de resistencia es como 1 : 0 , 5 4 3 ; esto es, que la resistencia de una de estas vigas era un poco mas de la mitad que la de la viga de mayor resistencia de Hodgkinson. La progresiva necesidad de ediíicios á prueba de fuego, cuando ya se habia alcanzado el conocimiento de la sección de mayor resistencia para las vigas de hierro fun dido , impulsó nuevamente su aplicación por todas partes. La an tigua forma de vigas de una sola cabeza , introducida por mí y por Mr. Lillie, y las de Tredgold con cabezas iguales fueron dese chadas para hacer lugar á las de forma p erfe ccio n ad a; y la con fianza de los ingenieros en la seguridad de las vigas de hierro lie£Ó á fortalecerse hasta el punto de aumentar desde 1 4 ( 4 m,3 ) has ta 2 0 pies (6m) la distancia entre las columnas que sostenían los pisos. Esta posibilidad de aumentar las distancias vino con mucha oportunidad, pues que la mayor dimensión, ó mas bien la esten S' on •ongitudinal que por entonces esperimentaban algunas de las principales máquinas de las filatur.is, exijían un considerable au-

— 42

i 42

mentó de anchura en las fábricas. Tal llegó á ser la conlianza que inspiró la referida forma , que yo mismo he construido edificios de 6 á 7 pisos, y 5 2 pies (15m,8 5 ) de ancho, con una sola hilera de pilares en el medio de cada s a la , y dos vigas transversales , cada una de 2 6 pies de luz entre los centros de las columnas y los pa ramentos de cada lado. En la construcción de los suelos de almacenes que debian sos tener grandes pesos (* ) esta sección de viga, (cuando se hace de suficiente estension) se halló ser completamente segura; y tam bién puede usarse con toda seguridad en los puentes, siempre que el vano rio exceda de 4 0 pies (12 nl, 19), y se tomen las debidas precauciones para asegurar la buena calidad y perfección de las piezas fundidas. En una sola ocasión, según c r e o , se ha construido un puente con vigas rectas de 76 pies (2 5 m, 46) de vano fundidas de una so la pieza. Fueron hechas en Inglaterra para los Sres. John Dixon y C.1 de Amslerdam, y se colocaron en algunos puntos del ferro carril de Haarlem. Apesar de la seguridad que por medio de estos adelantos se ha obtenido en la forma de las vigas de hierro fundido, su uso ofrece peligro, siempre que su proyecto ó su construcción se pon gan en manos de personas ignorantes; y los numerosos y fata les accidentes que han ocurrido en diversas ocasiones, y que como es natural han producido en la opinión pública serios te mores respecto á su seguridad, han debido siempre su origen á esta causa. En mas de una ocasión, el haber fallado alguna viga de hierro fundido en fábricas y edificios donde había mucha gente reunida, ha causado la muerte de quince á veinte personas; y ademas de esta desgracia la pérdida de intereses fue de consi-

(*)

V éase el In form e so b re los alm acen es in c o m b u stib le s de Liverpool.

— 45 —

445

deracion. Uno de los casos de esta especie que mas alarma pro dujeron , fué el ocurrido en Oldham , en 51 de octubre de 1 8 4 4 , á consecuencia de haberse roto una de las vigas de una fábrica de algodón. Mas de veinte personas quedaron sepultadas en las ruinas. ( * ) Entre otras catástrofes de la misma naturaleza puede también citarse la ocurrida en Salford en 4 8 2 8 , en la fábrica de Mr. Nathan Gough, en la que las vigas eran de construcción semejante á las empleadas en la cárcel de Northfleet; y la acaecida en 4 8 4 5 en Manchester en la fábrica de Mr. Gray, y de la cual se dio cuenta en el mismo año al Instituto de ingenieros civiles.

(*)

V é a s e el In fo rm e á la co m isió n d e l G o b ie rn o , en el a p é n d ic e II.

144

— 44 —

las

v ig a s

h ie r r o

f u n d id o

arm adas ó co m pu estas.

En el informe al Gobierno que se acaba de m encionar, se consignaron varios hechos importantes acerca de la peligrosa dis posición de las vigas armadas, ó sea aquella clase de vigas en que se intentó aumentar su resistencia y hacer invariable su forma por medio de barras de hierro forjado unidas á las estremidades superiores, y obrando diagonalmente sobre la parte inferior de la viga. Siempre abrigué serios temores sobre la seguridad de es tos tirantes, pero como muchas personas distinguidas sostuvieron uria opinión diferente , no creo que se considerará fuera de lugar que yo aduzca las razones de mi modo de v e r, y los esperimenlos sobre que se encuentran basadas. Si tomamos una viga de hierro fundido de la sección de mayor resistencia y tratamos de aumentarla por medio de tirantes, como ABC,

(fig. 2 4 ) ,

encontraremos que

ciertas circunstan

cias introducen una fuerza contraria que ejerce una influencia perjudicial; ó en otras palabras, que la viga ofreceria mayor segu" ridad sin las varillas que con ellas. Esto parecerá á algunos una paradoja, pero para ver hasta qué punto merece crédito, supongamos que la cabeza a t a , tiene la sesta parte del área de la cabeza fe, fe, ( * ) y que para añadir aun mas resistencia, se aplican dos varillas A B , B C , una en ca da costado de la viga , para ayudar á sostener el peso P. Habiendo averiguado los esperimentadores que el hierro for jado tiene una gran resistencia á la estension, mientras que el hierro fundido la presenta mayor á la compresión, se hizo objeto

(*) E sta s p ro p o rc io n e s las d ió el esp erim en to h e ch o para te n e r la s e c ció n d e m ayo r re siste n c ia . V éa n se los esp erim en to s d e M r. H o d gkin so n i l a n c h e s l e r M e m o i r s , vo l. V , ‘2 .a se rie , y m as arrib a p á g . 5 1 .

— 45—

145

de sus trabajos averiguar basta qué punto y bajo qué circunstan cias podrían emplearse unidos en la construcción de vigas ambos metales, para utilizar las ventajas que ofrecían las propiedades res pectivas de cada uno de ellos. Estas investigaciones dieron lugar á la construcción de vigas armadas, en las que el hierro forjado se empleó únicamente para dar fuerza á la cabeza inferior por su resistencia á la tensión, y del hierro fundido solo se hizo aplica ción en la cabeza superior para resistir á la fuerza de compre sión. Si fuera posible que en la construcción de una viga com puesta se empleasen estos dos materiales de modo que obraron ambos concertadamente, esta id e a, á no dudarlo, produciría una economía considerable; pero ahora demostraremos que esto es impracticable. En una viga armada perfecta (si fuera posible tenerla), el m etal fundido estaría á punto de romperse al mismo tiempo que el tirante estuviese para ceder á la estension. Si se dá á las varillas una tensión demasiado grande, se romperán antes de que la viga haya llegado al estado de rotura ; y si, por el contrario, se les dá una tensión demasiado pequeña, la viga se romperá antes que ellas. A falta de datos exactos , para evitar peligros podríamos decir que es mejor dar á los tirantes una tensión demasiado baja que demasiado a lt a ; pues en el primer caso conservarían una parte de su resistencia de tensión, y dejarían que la viga sopor tase el peso restante. El esperimento I pag. 6 1 , demuestra la dificultad de arre glar la tensión de los tirantes; pues en esta ocasión cedieron á la extensión , y entonces se rompió la viga con un peso que casi lo habría sostenido por su propia resistencia. Pero á fin de averiguar |a mejor tensión para las varillas combinadas, es necesario que es tudiemos mas detalladamente las propiedades de los dos metales que entran en la construcción de las vigas armadas. has dos especies de material son muy diferentes, tanto en sus

146

— 46 —

propiedades físicas como en las mecánicas. El h ierro fundido es una sustancia dura, rígida, cristalina, no m aleable, que presen ta gran resistencia á la fuerza de compresión, pero muy pequeña comparativamente á la de estension; y por ser tan poco dúctil, no puede tener sino una dilatación muy pequeña cuando obra sobre él una fuerza de tensión. Por el contrario el h ierro fo rja d o es una sustancia flexible , m aleable, dúctil, que presenta gran re sistencia a la fuerza de estension, pero alguna menos á la de com presión; á causa de su gran ductilidad sufre una dilatación con siderable, cuando obra sobre él una fuerza de tensión. Cuando la acción de esta deja de obrar sobre estos dos metales, la dilatación permanente del uno difiere de la del otro en gran manera. La flexi bilidad del hierro forjado es de ocho á diez veces mayor que la del hierro fundido. Bajo el mismo aumento de temperatura, la dilatación del hierro forjado es considerablemente mayor que la del fundido. Mientras que aquel cede á un golpe, este se rompe por un choque ó por cualquiera vibración violenta. Los siguientes resultados de una estensa série de esperimentos, ofrecerá un estado comparativo exacto de estas propiedades del hierro fundido y del forjado. (*)

( * ) E n lo q u e p re c e d e h e p o d id o ap ro ve ch a r algu n o s trab ajo s q u e ten ia em pezados el S r . D . Jo sé L u is R e to r tillo , (N . d e l T .i

— 47

147

T A B L A I. Dilataciones intermedias producidas por fuerzas de tensión meno res riuc las que ocasionan la rotura del hierro fu n dido ; que es de unas 7 ' / , toneladas por pulg. cuad. de sección transver sal (1181 k. por c. c.)

METAL.

•

DILATACION con una tonelada por pg. c.

de toda la longitud Hierro fundido. Vstso de la barra. Hierro forjado.. Vl2500 id. id.

PROPORCION de las dilataciones

DILATACION permanente, con 7 tone ladas por pg. c.

2V *: 1

' Y 7 de la dilatación. Y i ü id- id.

Se vé en esta tabla, que para fuerzas de estension inferiores á 7 7 , toneladas por pulgada cuadrada, las dilataciones interme dias del hierro fundido son unas 2 '¡ i veces las del hierro for jado, Cuando el primero está á punto de romperse, su dilatación estrema es unas tres veces la del último, y dentro de este límite también la dilatación permanente de aquel es mucho mayor que la de este.

T . l B I i l II. D ilatacion es in term ed ias y p erm an en tes p ro d u cid a s p o r fu erzas de te n s ió n , igu ales resp ectiv am en te á los dos tercios de las que p u eden o ca sio n a r la r o tu r a en c a d a m eta l.

METAL.

Pulgadas.

Dilataciones Proporción Proporción de las de las permanen dilataciones dilataciones tes. permanen permanen tes y las tes. totales. Pulgadas.

Tensión Dilatación total en barras por de 10 pies. pg. c. Tonela das.

Proporción dilataciones.

H ierro fund.0

0,114

\ 0,015

Hierro forj.0

0,275

( 0,133.

> 1:10

7 .

Por esta tabla se vé que cuando las partes de la viga armada están debidamente cargadas, sus condiciones se hallan invertidas, pues que la dilatación del hierro forjado se hace 2 * /5 veces la del fundido, y la parle permanente de ella es en el primero 10 veces la del segundo.

— 49 —

149

T A B LA III. Valores m edios d e las fu erzas d e ten sión n ecesa ria s p a r a p ro d u c ir en b a rra s d e h ie r r o de 1 0 p ie s (3m, 0 4 8 ) de larg o ig u ales d i latacion es , con las p erm an en tes que les correspon den .

TENSION POR PULGADA CUADRADA. Dilataciones. Hierro fundido. Hierro forjado.

DILATACION PERMANEMTE. Hierro fundido.

Hierro forjado.

Pulgadas.

Toneladas.

Pulgadas.

0 ,0 0 5 0 ,0 2 4 0 ,0 4 0 0 ,0 5 0 0 ,0 6 2 0 ,0 8 7 0 ,1 2 9 0 ,1 4 5

0 ,2 6

0 ,5 6 2 ,5 0 4 ,5 0 5 ,6 0 6 ,7 6 9 ,0 0 1 2 ,4 0 15,2 6

0 ,0 0 1 2 0 ,0 0 3 1 0 ,0 0 4 5 0 ,0 0 5 6 0 ,0 0 9 0 0 ,0 1 5 9 0 ,0 1 9 0

1 ,1 1

2 ,0 0 2 ,5 0 5 ,0 0 4 ,0 0 5 ,5 0 5 ,9 0

Imperceptible. 0 ,0 0 0 5 0 ,0 0 0 7 0 ,0 0 0 9 0 ,0 0 2 7 0 ,0 1 4 0 0 ,0 4 5 0

Esta tabla señala la notable ley siguiente respecto de las fuerzas necesarias para producir dilataciones iguales en las barras de hierro forjado ó fundido: den tro d e los lim ites d e 6 ton eladas p o r pu lg ad a cu a d ra d a (945 k . jpor c. c . J de tensión p a r a e l h ierro fu n dido y 13

2 5 h .J p a r a e l fo r ja d o , la fu erza de tensión

a p lic a d a á este d eb e ser 2 *ft veces la qu e lo este a l p r im e r o , p a ra qu e sean ig u ales en am bos las d ila ta c io n e s . Este resultado concuerda con el de la tabla I, en la que se mostraba que para incrementos iguales de fuerza, la dilatación del hierro fundido era 2

veces la del forjado, de modo que

las dilataciones que se anotan en la presente labia podrían dedu cirse con mucha aproximación de la citada tabla I.

454»

—

50 —

Con «na tuerza (te unas 5 */, toneladas (8G6 k .) aplicada al hierro fundido, y de 4 2 * /, ( 1 9 5 2 k .) al forjado, también son iguales las dilataciones permanentes. Si estas fuerzas tuviesen la proporción conveniente, esta circunstancia nos daría una regla sencilla para ajustar la tensión de los tirantes de la viga arma da; pero lejos de e s to , dicha tensión está en el hierro fundido muy próxima á la de ro t u r a , mientras que en el forjado es tan solo la mitad. Para fuerzas inferiores á esas, la dilatación perma nente del hierro fundido es mayor que la del forjado , y lo con trario tiene lugar para fuerzas mayores que ellas.

T A B L A IA r. D ila ta cio n es estreñ ía s, con una ca rg a d e 7 ' / , ton elad as p o r p u l g a d a c u a d r a d a (1181 k ■ p o r c . c.) en e l h ie r r o fu n d id o , y 2 4 to n ela d a s ( 5 0 4 8 k .) en e l fo r ja d o .

METAL.

DILATACION DILATACION estreñía total, en partes de la longitud de estreñía por tonelada, en par tes de la longitud de la barra. la barra.

Hierro fundido. 7 . . . « ° ’2 2 p »- ea 1 0 P 'e s Hierro forjado. 7 t i ó 5 , 7 0 » en id.

/ 4000 / 310

Se sigue de esto, que la dilatación estreñía del hierro forjado por tonelada en cada pulgada cuadrada es cerca de 8 veces la del hierro fundido; y que la total del primero es unas 2 6 veces la del segundo. Y si tomamos los resultados de los esperimentos de Mr. L o y d , ( * ) en que el término medio de los pesos de rotura era de (*)

V é a s e E x p e r im e n t a l I n q u ir y in to th e S t r e n g t h o f W r o u g h t- ir o n P l a

d el a u to r , p u b lic a d o en las T ra n sa c c io n e s d e la S o c ie d a d R ea l d el ¿ñ o 18 5 0 . te e , e tc .

151

— 51 —

3 2 toneladas por pulgada cuadrada, ( 5 0 3 8 k . por c . c . ) , hallaremcís que la dilatación estrema total del hierro forjado llega á ser 1 3 0 veces la del fundido.

T A B L A V. D ila ta ció n p erm a n en te d e la s b a r r a s d e h i e r r o , esp resa d a en p a r tes d e la a b s o lu ta .

DILATACION PERMANENTE.

TESOS P O RP U LG A D A . C U A D R A D A .

Toneladas.

‘2 3

5 7

10 15 20

7«. y*.

^Apenas perceptible.

V. V, »

7... 7... 7.. 7, •y„

Puede verse según e s t o , que para pesos inferiores á 7 */f to neladas, la dilatación permanente del hierro fundido es incompa rablemente mayor que la del forjado, y que por el contrario, para pesos superiores á 1 5 toneladas, la del hierro forjado es mucho mayor que la máxima del hierro fundido.

152

— 52 —

TABM

VI.

D ila ta ció n d e las barras d e h ie r r o d e 10 p ie s de la r g o , p o r un au m en to d e 9 0 “ F . d e tem p era tu ra (5 0 ° c.)

Diferencia de las dilataciones.

Dilatación.

METAL Pulgadas.

Pulgadas.

Hierro fundido. . . Hierro forjado. . .

0 ,0 6 6 6 0 ,0 7 3 5

0 ,0 0 6 7

Comparando los resultados de esta tabla con los de la 1, ha llamos que la dilatación del hierro forjado por un aumento de 9 0 ° F . de temperatura equivale á la acción de una fuerza de tensión de 7 , 4 toneladas por pulgada cuadrada ( 1 1 6 5 k . por c . e . ) , y la del hierro fundido á 5 toneladas (4 7 2 k . por c . c .) . Ademas la diferencia de las dilataciones de los dos metales equivale á la acción

de una tensión de s/ 4 tonelada por pulgada cuadrada

(1 1 8 k. por c. e.). Debe también observarse , que mientras se ha cen los esperimentus relativos á las dilataciones de los metales bajo la acción de fuerzas de tensión, se ha de cuidar de que la temperatura permanezca casi la misma. Después de un atento exámen de los hechos contenidos en es tas tablas, tratemos de determinar la tensión mas conveniente pa ra los tirantes.

Primero.

Consideremos el caso en que los tirantes no sufren

tensión cuando la viga no está cargada. Supongamos que la viga se ha cargado de modo que se pro duzca en el hierro fundido una tensión igual al tercio de la de rotura, es d ecir, que la fuerza de estension sea de 2 */, toneladas

por pulgada cuadrada (594 k . por c . c . ) ; entonces según la labia III la tensión sobre los tirantes será de unas 5 ' / 4 toneladas (806 k. por c. c . ) , y la dilatación permanente del hierro fundido, des pués que estas acciones hayan cesado, será séxtupla de la del hier ro forjado. En tal c a s o , mientras que el hierro fundido está car gado hasta el tercio de su tensión de rotu ra, el forjado se en cuentra solicitado solo por el quinto de su mayor resistencia; y cuando luego se quite la carga , la viga de hierro fundido quedará mucho mas dilatada que los tirantes, y en parle desarreglado su estado de

tensión primitivo; pero esto no ofrece inconve

niente en este caso, porque la tendencia es á darles un cierto grado de tensión inicial ó permanente. (*) Supongamos ahora que se ha cargado la viga de modo que se produzca una tensión de 5 ' / , toneladas por pulgada cuadrada (8 6 6 k. por c. c.) en el hierro fundido; para producir en los ti rantes la misma dilatación que en é l , la tensión de estos debe ser 2 */4 'e c e s 5 7 , toneladas, ó cerca de 12 l¡ ± tons., ( 1 9 4 8 k. por c. c.) Ahora, mientras que el hierro fundido está estendido hasta mas de los dos tercios de su mayor resistencia, el forjado lo está solo hasta la mitad de la suya. La sola circunstancia favorable que hay en este caso, es que las dilataciones permanentes de los dos metales son casi las mismas. Supongamos que la viga se ha cargado de modo que la ten sión que se ocasione en los tirantes sea de 15 toneladas por pul gada cuadrada (2o61 k. por c. c . ) ; según 1a tabla II se producirá en ellos una dilatación de */140 de su longitud; pero según la IV la dilatación estrema del hierro fundido no es mas que 7 550; lue go este metal se habrá roto por estension antes de que la ten-

( ) H em o s co n sid e ra d o q u e la lo n g itu d d e cad a tiran te es Ja m itad de la lo n g itu d d e la viga , su p o sició n q u e no p u ed e o ca sio n a r n in gún e rro r a p re cia b le.

154

— 54 —

xión de los tirantes haya llegado á 15 toneladas, que son los dos tercios de su estreñía resistencia. Esta disposición es, pues, defectuosa; los tirantes deben tener evidentemente cierta tensión inicial antes de que la viga se haya cargado, para que se encuentren luego con mayor grado de acción é impidan la deformación permanente del metal fundido.

Segundo.

Supongamos que por medio de las tuercas se ha

dado á los tirantes la tensión de 8 toneladas por pulgada cuadra da ( 1 2 5 9 k. por c. c.) ó sea un tercio de su tensión de ro tu ra ; y para mayor sencillez, supongamos que la mitad de la longitud de la viga es de 10 pies ( 3 , ” 0 4 8 ) . Observaremos que esta fuerte ten sión de los tirantes tiene una influencia peligrosa en la fundición. Si la viga se ha cargado de modo que se produzca una tensión de 7 7 a toneladas en el metal fundido (1181 k . por c. c . ) ; por la tabla IV habrá una dilatación de 0 , ps,2 2 0 ; y como la del tiran te es ya de 0 , p e0 7 7

por la tensión de 8 toneladas cuando la

viga está sin c a r g a , la dilatación total de dicho tirante será 0 , 2 2 0 + 0 , 0 7 7 , ó sea 0 , pg 2 9 7 , ( 0 ,c- 7 5 4 ) ; la cual por la tabla II hallamos corresponder á una tensión de unas 16 toneladas por pulgada cuadrada ( 2 5 1 8 k . por c . c .). Asi se ve que aunque los tirantes tengan ya la peligrosa tensión inicial de 8 toneladas por pulgada cuadrada, no podrá pasar de 1 6 toneladas en el momen to en que el hierro fundido está para romperse. Razonando de este m od o, se puede ver que es imposible construir una viga armada que aproveche la gran resistencia á la eslension del hierro forjad o, sin introducir al mismo tiempo una acción peligrosa sobre el metal fundido. En las tablas II y IV h e mos hecho ver que para fuertes tensiones proporcionales, la dila tación del hierro forjado es de 1 0 á 2 6 veces la del fundido; por cuya razón es imposible hacer que los metales trabajen de la mis ma manera cuando sus tensiones se aproximan á las respectivas de rotura.

S i , p u es, lan poco se gana por esta fuerte tensión respecto de la estrema resistencia y se pierde tanto por la fatiga que se causa á la viga, debemos reducirla para llegar á la disposición mejor de viga armada. T ercero .

Tratemos de encontrar la tensión que deberá darse á

los tirantes para que las diferentes partes de la viga armada pue dan estar solicitadas al mismo tiempo por el tercio de su mayor resistencia , es d e c i r , 2 */, toneladas por pulgada cuadrada (394 k. por c. c.) el hierro fundido, y 8 toneladas ( 1 2 5 9 k. por c. c.) el forjado. Según la ley de la tabla 111 , la fuerza adicional que tiende á alargar los tirantes es 2 */4X 2 ' / s =

5 */, toneladas por

pulgada cuadrada; y llamando t á la tensión que deberán tener estos cuando el metal fundido no esté cargado, tendremos Í - + - 5 5/ 8=

de donde

*= 2 7 , ó sea cerca de 2 */t toneladas por pulgada cuadrada (394 k. por c. c.) Supongamos que se carga después la viga de modo que resul te una tensión de 4 toneladas por pulgada cuadrada ( 6 5 0 k. por c. c.) en lo fundición; los tirantes sufrirán un aumento en la suya de 2 ' / 4 X 4 = 9 toneladas por pulgada cuadrada, que suma do con la inicial de 2 */t producirá la total de 41 ' /t toneladas por pulgada cuadrada, y de este modo los dos metales estarán cargados hasta cerca de la mitad de su tensión de rotura; ademas por la tabla III se puede ver que las dilataciones permanentes que queden después de quitar la carga en los dos metales son casi las mismas. Resulta de esto que para el mejor arreglo de los tirantes conviene darles una tensión inicial de 2 á 3 toneladas por pulgada cuadrada (3 1 5 k . á 4 7 2 k. por c. c.) Pero una tensión de 5 ' /t toneladas ( 8 6 6 k .) en el metal fundido

156

— 56 —

tendería á alterar este arreglo, porque originaria una tensión de 15 7 toneladas (2125 k.) en los tirantes, y después de que se quitase la carga, la dilatación permanente del hierro forjado seria triple que la del fundido También se ha de observar, que en cuanto se produzca en el hierro forjado una tensión de 15 to neladas (2361 k.) ya se habrá roto la parte fundida. Una viga ordinaria (especialmente si es de hierro forjado) puede cargarse con toda seguridad, para evitar accidentes y atender al mismo tiempo á exigencias particulares, hasta los dos tercios del peso de rotura ; pero esto no puede hacerse con las vigas armadas, porque según hemos visto, con la mejor disposi ción posible, el metal fundido estará á punto de romperse antes de que el forjado llegue á los dos tercios de su mayor resistencia. De lodo lo espuesto resulta que es imposible obtener una dis posición de las piezas de una viga armada que garantice la segu ridad de la obra , poniendo en juego el modo mas eficaz de obrar cada una de sus partes. Son los dos materiales tan diferentes en sus propiedades físicas y mecánicas, que nos parece imposible componer con ellos una viga en la que trabajen concertadamente bajo la acción de todos los esfuerzos ordinarios; pero aun cuando nos fuera dable alcanzar este objeto, ¿cuánto tiempo duraria este arreglo en la viga? Ademas de las perturbaciones que resultan de la desigualdad de las dilataciones absolutas ó de las permanentes, los choques violentos, los cambios de temperatura y otras causas tenderían á destruirlo. El principal defecto de las vigas de esta especie no consiste tanto acaso en la falta de economía, atendida la distribución del material, como en su carencia de estabilidad ó seguridad; pues que entre cargas poco diferentes entre sí pueden pasar del estado mas perfecto de solidez al de incertidumbre y peligro.

— 57 —

157

Regla para calcular la resistencia de una viga arm ada .

Para calcular la resistencia de una viga armada, supongamos que la tensión de los tirantes sea tal, que cuando el hierro fun dido tenga que oponer una resistencia de 2 */s toneladas por pul gada cuadrada, la suya haya de ser de 8 toneladas ; entonces, con este arreglo perfecto (pág. 55) hemos hallado por un raciocinio que no es necesario trascribir á este lugar, la siguiente regla aproximada para calcular el peso que puede llevar con seguridad la viga. S e suma el triple de la sección de los tirantes á la de la cabeza inferior de la viga, se sustituye esta suma en lugar del área de la cabeza inferior en la fórm ula usual para calcular la resistencia de las vigas de hierro fundido (pág. 38), y el tercio de lo que resulte dará la carga que puede ponerse con seguridad, ó sea el tercio de la teórica de rotura.

Asi, sean P el peso que puede cargarse con seguridad; s el área de la cabeza inferior de la viga; s, el área de la sección del tirante; I la distancia entre los puntos de apoyo; a la altura de la viga fundida; entonces 26 (s-t-os,) a ton... 37

(*).

En la primera serie de experimentos que se dan en la pág. 61 encontramos s = l , 05 ; s , = 0 , 39; a = 4 ; Z = 4 ,5 X l2 ; D

26 (1,05-4-3x0,39) 4 ,4 toneladas ( l ,t,ra-42), 3 X 4 ,5 x 1 2 ó sea unas 3100 libras. La carga de rotura de esta visro, según el 8

ir»3

— 58 —

experimento III, tabla I, fue de unas 9000 libras, lo que da un tercio de 9000 ó 5000, para lo que se puede cargar con seguridadPor esto se vé que en esta viga hemos alcanzado un arreglo casi perfecto. En todos estos cálculos hemos supuesto que la sección de la viga era suficiente para equilibrar las fuerzas de tensión unidas de los tirantes y de la cabeza inferior. Examinemos ahora la cuestión de la economía que presentan estas vigas. Comparación del coste.

Para apreciar las ventajas comparativas de las diferentes for mas de vigas, consideraremos siempre la relación de su coste pa ra una misma resistencia dada. Con el objeto de hacer esta com paración , sean c el coste de la viga sin armar, c, el coste de los tirantes. ct el coste de armarla, p el peso de rotura de la viga sin armar. P el peso de rotura de la viga armada; entonces tendremos que la ventaja relativa de la viga armada, to. mando como unidad la de la viga sin armar, es c

(i)-

C+ C.-i-C,

En el caso de la viga antes citada, tenemos (véase la tabla I, página 61) c = 4 */t shelines (47/97); p = 5800 libras (2630 k.)

C|H-c = 4

(20/22); P = 7 4 0 0

(3355 k.)

y entonces, por la fórmula (4), la ventaja relativa de la viga ar mada será

— 59

159

4 7, 7400 t/ . . 4 *,-^ -4 X - 5 8 0 0 “= /* l,ro* ,mamente* es decir, que la viga sencilla tiene sobre la armada una ventaja como 1 : */,Vigas armadas en que los tirantes están sujetos mas arriba de la cabeza superior

Consideremos ahora la forma de vigas en que los estremos superiores de los tirantes están sujetos en dos puntos a , b , supe riores a la línea de la cabeza superior de la viga (fig. 25). En mi opinión, esta forma tiende mas bien á aumentar que á disminuir los defectos de la viga, porque la elevación de los pun tos de sujeción a , b aumenta la potencia de los tirantes para romper la cabeza superior; y observaremos de paso, que esta objeción so aplica con igual fuerza á las vigas compuestas de esta forma en que todos las partes son de hierro forjado. Volviendo á la viga de mejor forma y mas fuerte sección , se observa (véase la tabla de la pág. 65), que inviniéndola de modo que quede encima la cabeza mas ancha . tenemos en su forma mas sencilla una pieza comparativamente débil, que se rompe con 5566 libras (1525 k.) en lugar 5850 (2645 k.) que resiste cuando está encima la cabeza menor, para sufrirla compresión. Estos hechos se han confirmado con experimentos directos. De ellos se deduce que solo el cambio de posición ocasiona una pérdida de cerca de la mitad de resistencia. Si tratamos ahora de corregir este defecto aplicando una fuerza auxiliar á la cabeza inferior de la viga, por medio de ti rantes de armadura, habremos introducido nuevos elementos de resistencia, y con tal que los tirantes sean bastante fuertes, po dremos fundadamente suponer que se ha obtenido una conslruc* don mas sólida que una viga sencilla, en su posición'recta, pero

160

—

»in piezas auxiliares. En realid ad , la resistencia á la compresión se ha sextuplicado, y si los tirantes tienen la resistencia suficiente á la tensión , tendremos una viga que teóricamente será capaz de soportar la presión enorme de un peso de roturo seis veces mayor. Este grado de resistencia sin embargo, se admite en la supo sición de que las dos resistencias son iguales y que todas las de mas parles de la viga están dispuestas de modo que se mantenga invariable su unión mutua y se evite una desunión en sentido lateral ó vertical. Hemos admitido que los tirantes podrían ser útiles en la posi ción representada en la fig. 2 5 ; pero como entonces habría de a l terarse la forma de la fundición para reforzarla en distintos puntos, es cuestionable si no podria obtenerse de una pieza una viga ho mogénea de la misma fuerza. Considerando la diversidad de opiniones que hay en este asun to , he juzgado necesario examinar la cuestión esperimentalmente, y para llegar á conclusiones ex a c ta s, se prepararon modelos de vi gas que se sometieron á las pruebas de costu m bre, y cuyos re sultados siguen.

Experimentos para determinar qué ventajas pueden sacarse de los tirantes de hierro forjado aplicados como una resistencia adicional á las vigas de hierro fundido. f£ x p e r£ a n e n to s 1 , I I y I I I . V ig a

cok

s e c c ió n

m ayor

r e s is t e n c ia

, con

dos

t ir a n t e s

media pulgada de diámetro (lc,27) aplicados desde los estremos hasta el medio de la parte inferior, y con la cabeza mas ancha hácia abajo (fig. 26). Distancia entre los apoyos

Aren de la cabeza superior

= 1 X 0 .2 0 = 0 ptr,*20 (t ,c c 29)

4 p ies, 6 pulgadas ( l m,3 7 2 )

— Gi —

164

Area «le la cabeza inferior= 2 , 5 x 0 , 4 2 =

i , PfC,0 5 (G,c-c,77)

Altura de la sección

= 4 PS, 0 0 (10*. 16)

Espesor de la parle vertical EXPERIMENTO I.

EXPERIMENTO II.

0 , r s 2 5 (0C,G4)

EXPERIMENTO III.

Número Número Número de la Pesos car Flechas de la Pesos car Flechas de la Pesos car Flechas observa gados en observa gados en en en observa gados en en ción. libras. pulgadas. ción. libras. I pulgadas. ción. libras. pulgadas.

i 2 5 4 5

406 0,05 910 0,10. 4358 0,45 1800 0,20 2254 0.25 C 2478 0,28 7 2702 0,51 8 2926 0,34 y 5150 0,57 <0 5202 0.58 1! 5574 0,40 42 3486 0,41 13 5710 0,44 44 5954 0,47 45 4046 0,48 40 4158 0,50 | 17 4290 0,51 48 4382 0.52 ! 19 4494 0,55 4 6 0 0 20 0,55 21 4718 0,56 ¡ 22 4830 0,57 23 49 i í 0,59 24 5054 0,61 25 5166 0,62 26 5278 0,64 27 5590 0,65 28 5502 Ruta p o r h a b e r c e d i d o u n tim o l e á la tensión. F l e c h a estreñía 0 , 6 6

4 2 5 4 5 6 7 8 9 10 41 42 45 44 45 i6 17 48 19 20 21 22 25 24 25 26 27 28 29 50 51 32 ,')0 34 55 36 37 58 59 40

40 6 874 4522 1770 2462 2910 3558 5!>0o 4554 4378 4690 4802 4914 5028 5138 5250 5504 5496 5610 5722 5834 5946 6058 6160 6272 6584 6496 6608 6720 6832 6954 7046 7136 7270 7384 7496 7608 7720 7852 7944

Flecha estrema.

0 ,0 4 5 0 ,0 7 6 0 ,4 5 0 0 ,1 7 5 0 ,2 3 4 0 .2 8 7 0 ,5 4 2 0 ,4 0 4 0 ,4 4 0 0 ,4 8 5 0 ,5 0 0 0 .531 0 ,5 6 0 0 ,5 8 4 0 .6 0 0 0 ,6 2 0 0 .6 4 0 0 ,6 7 2 0 ,6 9 0 0 ,7 1 0 0 ,7 2 6 0 ,7 4 0 0 ,7 6 0 0 ,7 7 2

2 5 4 5 6

7 8 9

40 11

42 15

iF le1c5h a

)> )) »

0 ,8 2 6 » 1)

» )) » » » ,,

1 I

0 ,9 5 4

» í » Rola. ! 0 .9 8 8

40 6 4574 2470 5566 4262 5158 5606 6056

6502 6950 7398 7846 8294 8742 8854

estreñía

0 ,0 1 2 0 ,1 2 0 0 ,4 5 2 0 .2 2 3 0 ,2 8 4 0 ,3 2 6 0 .4 0 0 0 ,4 7 0 0 .5 2 8 0 ,5 7 1 0 ,0 2 0 0 ,6 7 0 0 ,7 3 5 0 ,7 8 0

Rola. 0 ,7 9 0

— 62 —

162

En el primer experimento, uno de los tirantes se rompió des pués de sostener un peso de 5502 libras (2595 k.) algunos segun dos; en el segundo y en el tercero se rompió la cabeza superior por compresión, y tomando un término medio, resulta el peso de rotura de 7433 libras (3370 k). Como se habia roto un tirante, se repitió el experimento dos veces con varillas de s/* pulgs. de diámetro (lc,90), para que an tes que en ellas se verificase la rotura en la fundición. E x p e r i m e n to I V . L a

m is m a

v ig a

CON

careza

m ayor

h a c ia

a b a jo

PERO

tirantes.

Distancia entre los apoyos, 4 pies, 6 pulgadas (l,m372).

NÚMERO de la

observación.

PESOS CARGADOS.

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

4 406 2 4574 2022 3 4 2470 5 2918 6 3366 7 5814 8 4262 9 4710 40 5158 41 5382 42 5606 43 5830 Flecha estrema...............

0,70 4,50 2,86 3,26 4,20 4,91 5,60 6,31 6,82 7,25 7,50 7,76 Rota. 7,86

s in

65 —

165

E x p e r im e n t o V . La

m is m a

v ig a ,

con

cabeza

m ayor

h a c ia

a r r ib a

con

,d o s T i

rantes de tres cuartos d e p u lg a d a de d iám etro ( l c,9 0 ) (fig. 27). Distancia entre los apoyos 4 pies, 6 pulgadas (1“ 3 7 2 ).

NÚMERO de la observación.

PESOS CARGADOS,

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

4 406 2 1574 3 • 2470 4 3366 5 4262 6 5458 7 6054 8 6950 9 7846 10 8742 !i 9638 12 40086 43 40534 44 40972 45 44420 46 44868 47 42346 Flecha estrenua.................

0 ,0 3 0 ,0 7 0 ,4 0 0 ,4 6 0 ,2 0 0 ,2 4 0 ,5 0 0 .3 6 0 ,4 7 0 ,5 3 0 ,6 4 0 ,6 9 0 ,7 7 0 ,8 4 0 ,9 1 4 ,0 2 Rota. 4 ,0 6

En esta posición la viga hubiera podido llevar una carga mu cho mayor si hubiesen sido mas rígidos los tirantes-, pues su parle inferior se rompió á causa de la flexión creciente antes de que la cabeza superior llegase á su resistencia estrenan de compresión.

164

(54 — E x p e rim e n to V I .

L a MISMA VIGA , CON LA CABEZA MAS ANCHA HÁCIA ARRIBA , PERO SIN

tirantes . Distancia entre los apoyos, 4 p ie s, 6 pulgadas (1 ra, 3 7 2 ).

NÚMERO de la observación.

PESOS CARGADOS. Libras;

1 406 2 1574 3 2022 4 2470 5 2918 6 5142 7 5366 F lecha estrem a.

FLECHAS. Pulgada»;

0 ,0 8 0 0 ,1 3 2 0 ,2 2 6 0 ,5 6 2 0 ,4 7 3 0 ,5 1 4 Rota. 0 ,5 5 0

Los experim entos anotados presentan la resistencia de las vi gas con las diferentes formas y disposiciones siguientes: i .*

La viga de hierro fundido t en su m ejor forma con la ca

beza mayor a b a jo , reforzada por tirantes. 2.

La misma viga invertid a, con la cabeza mayor arriba,

reforzada por tirantes. 3.

La misma viga en esta última posición, pero sin tirantes.

Y por ú ltim o , la misma viga tanto en su forma como en su posición m ejo res, y sin tirantes. Las condiciones relativas á estos casos se pueden comparar del modo que indica el siguiente cuadro de los resultados y re laciones entre las resistencias.

— 65 —

165

Resumen de los resultados,

00 —

160

Del resúmen anterior se pueden sacar las consecuencias si g u ien tes: 1 .a

Que la ventaja de añadir tirantes á una viga de hierro

fund id o, con la sección de mayor resistencia y en su m ejor posi* cion, es como 1 0 0 : 1 2 7 , ó sea que hay mas de una cuarta parle de aumento en la resisten cia ( * ) . 2 .a

Que la viga sencilla invertida pierde cerca de tres cuartas

partes de su resisten cia, pues com parándola con su posición mas favorable, es como 1 0 0 : 1 7 5 . Si ademas de estar invertida se le añaden tiran tes, su resis tencia aumenta en 3 * /, veces, com parándola con la que tiene la posición recta y sin tiran tes, ó sea com o 1 0 0 : 3 5 5 . E n fin, cuando en am bas posiciones tiene tiran tes, se aumen tan tres cuartos de su resistencia si la cabeza mas ancha está hácia arriba, m ientras que en la posición contraria apenas se ob tiene aumento sobre la misma viga sin tiran tes. Podría m ultiplicar indefinidamente estas com paraciones; pero hem os hecho las suficientes para dem ostrar que en las circu ns tancias mas favorables se gana muy poca resistencia por la adición de tirantes de hierro d u lce. Cuando estos medios auxiliares sean absolutam ente ind ispensables, recom endaría que la viga tuviese una gruesa cabeza por arriba para resistir á la com presión, y que Ja tensión de los tirantes se arregle de modo que obren sim ultá neam ente con la cabeza inferior al rom perse. Pero lo que es m e jo r es una viga de hierro forjado bien construida que puede ha cerse de la resisten cia que se quiera, hasta 5 0 0 ó 1 0 0 0 pies de luz (1 5 0 ó 3 0 0 m etros).

(*) R e s p e c t o d e la p e lig r o s a d is p o s ic ió n d e una v ig a a rm a d a d e este m o d o , v é a s e el a p é n d ic e n ú m . III.

07 —

O b s e r v a c io n e s

generales

r e l a t iv a s

167

las

v ig a s

h ie r r o

FUNDIDO.

Aunque probablemente habré dado á esta parte de mi asunto mas atención de la que á primera vista parece m enester, debe tenerse presente que muchos accidentes graves han tenido lugar por ignorancia de los principios en que estriba la construcción de las vigas de hierro fundido, y por esto abrigo la esperanza de que esta investigación no será sin utilidad, cuando se tiene por objeto la economía de material y la mayor seguridad en la construcción de los edificios que exigen la mas cuidadosa atención de parte del arquitecto y del ingeniero. Si esto se consigue y se han establecido de una manera muy correcta los principios de la construcción, me consideraré am pliamente recompensado por el tiempo y trabajo que he gastado en el examen de esta m ateria. Sin entrar en otra división importante de estas investigacio nes la de la resistencia de las vigas tubulares de hierro forjado, aplicadas á los puentes, me ocuparé brevem ente del uso de las vigas d e h ierro fo r ja d o p a r a sosten er los suelos d e los ed ificios y otros objetos que requieren solidez y seguridad del fuego. En lo que precede hemos tenido un gran número de datos sobre la for ma y construcción de las vigas de hierro fundido, que nos han guiado en estos últimos veinte años en esta parte de la ciencia práctica, y debemos á las hábiles y concluyentes investigaciones de Mr. Hodgkinson sobre su resistencia muchas fórmulas y otras noticias útiles en el arte de construir. No se 'p u ed e, sin em bargo, tener confianza en el hierro fundido, aun en las mejo res form as, por muchas razones, como la desigual contracción del metal al enfriarse, su naturaleza quebradiza; las im perfeccio nes y ampollas que suelen resultar en la m asa, y la facilidad de

it¡8

—

que se rompa sin que se advierta la proximidad del peligro. En cuanto al prim er punto siempre trabajamos con mucha in certidum bre por causa de la contracción de los metales cuando es tán enfriándose. Una fundición, por bien proporcionada que esté, puede quebrarse de repente sin causa aparente, que muchas veces no es otra que el contacto con la lluvia, ó una helada intensa por la noche,

en estos casos la rotura se verifica con un ruidoso

estallido, parecido á un pistoletazo. Un exámen cuidadoso del caso hace ver que se ha producido por una tensión estraordinaria aplicada cerca de la fractura, la que se suele encontrar muy dila tada, y es preciso h acer un grande esfuerzo para unir otra vez sus dos caras. Esta desigual y peligrosa fuerza de tensión que existe dentro de la fundición misma , me parece provenir de una de dos causas: de un enfriamiento desigual que perturbe profun dam ente el acto de la cristalización, ó de una mezcla imperfecta de los m etales, cuando la contracción es mayor en unas parles que en otras, de todo lo cual se seguirá un estado desigual de tensión en cada una. Debe por esto tenerse gran cuidado en las fundiciones, se ha de procurar que los m etales estén bien m ez clados, y que los moldes y modelos estén dispuestos de modo que aseguren la uniformidad del enfriam iento. Estas son operaciones prácticas de la mayor im portancia; y los m oldes, después de lle nos, debían cubrirse cuidadosamente y todo el tiempo posible, para poder obtener mayor grado de perfección en la estructura cristalina, por la igualdad del enfriamiento (*).

(*) P a r e c e q u e T r e d g o l d c o n o cia p e r fe c ta m e n te lo p e lig r o s o d e un e n fria m ie n to d e sig u a l. E n sus o b s e rv a c io n e s so b re la calid ad y a sp e cto d e los m e ta le s, en el tratado s o b r e la re sis te n c ia del h ierro fu n d id o (I n t r o d u c c i ó n I, d ic e : «que d e b e ten ers e el m a y o r cu id a d o de q u e en cada fu n d ic ió n sea el • h ierro d e una calidad u n ifo rm e , p o r q u e la c o n tr a c c ió n es distinta en los • q u e la tien en d ife r e n te , lo q u e o casio n a una tensión d e sig u a l en las diver-

— 69

169

La segunda causa de peligro consiste en que todos los cuerpos cristalinos son mas frágiles y de incierto carácter que los que tienen la estructura fibrosa; y como el

hierro forjado tiene

mas ductilidad y participa en mas alto grado de la última cuali dad, es mas á propósito para sostener cargas pesadas y percusio nes que el hierro fundido, y su gran resistencia á la tensión hace de su aplicación á las artes de construir un objeto de primera im portancia para todos aquellos que por su profesión ú otro motivo entiendan en la erección de edificios. No es, sin em bargo, su úni ca ventaja la superioridad de su resistencia á la tensión, sino que las nuevas formas y condiciones bajo las cuales puede ser trabaja do y aplicado, tanto en posición como en distribución, para resis tir á ser com prim ido, es otra recomendación importante de su empleo cómo un sustituto mas seguro y ligero del hierro fundi do. Otro

defecto de este es la imposibilidad de descubrir las

imperfecciones que pueden estar ocultas en el interior de la masa, y que frecuentem ente escapan al exámen del mas sagaz observador. Estos defectos no son raros, y han ocurrido repetidos ejemplos en que fundiciones que presentaban toda la apariencia de ser perfectas, han manifestado después los elementos de des trucción que contenian, bien sean ampollas de aire, ó escorias que han caido en los moldes y han sido cubiertas por una capa lisa de hierro sano en apariencia. Esto no puede ocurrir en las vigas de hierro forjado, porque los diferentes procedimientos de su elabo ración, como los del forjado y del laminado, son suficientes para descubrir cualquier im perfección que pudiera ser nociva á la so

asas parles del metal é irre g u la r id a d e s en su re sis te n c ia , y facilita una ro •tura sú b ita é ine sp erad a,» E n otra parte observa: «que es m e n e s te r no ol• vidar q u e cu an d o el h ierro fu n d id o se ro m p e, no da in d ic io d e la pro xim i»dad del s u c e so , lo cu al c o n stitu y e el p rin c ip a l d e fe cto d e este m aterial • cu an do se em p lea para so sten er p es o s ó fuerzas en m o vim ien to .»

170

— 70 —

lidez de las planchas. Pudiera suceder, sin embargo, que algunas partículas pequeñas de escoria quedasen dentro de las barras que se laminan en planchas; pero no afecta sensiblemente á la resis tencia, mas que en las calderas, en las que pueden formar am pollas cuando se esponen á un intenso calor. En la construcción de vigas estos defectos son de poca consecuencia, porque no pueden disminuir notablemente su resistencia.

Influencia del tiempo y de la temperatura en la resistencia de las barras de hierro fundido. Antes de terminar nuestras observaciones sobre las vigas de hierro fundido, conviene indicar algunos hechos esperimenlales relativos á dos cuestiones iuteresanles sobre la resistencia de los m ateriales, que dan lugar á consideraciones de gran importancia; y son la influencia del tiempo y de la temperatura en el hierro fundido; ó sea el punto hasta el cual afectan estos dos agentes su resistencia á una fuerza que tienda á desunir ó romper sus partes. Hace algunos años que me llamaban la atención estas cuestiones, y considerando que están ligadas directam ente con la que estamos tratando, creo que se podrá ilustrar si se dan unos cortos estractos de los experim entos, (* ) que se han tenido en mucho y han conducido á algunos resultados importantes.

Influencia del tiempo. Siem pre ha sido dudoso cuanto tiempo puede estar cargado un cuerpo, por ejemplo el hierro fundido, sin dañar á su resis tencia. Esta cuestión está aun resuelta de un modo incompleto, (*) P a r a una d e scr ip c ió n m as detallada de los e fe c to s del tiem po y la te m p e ra tu ra sobre el h ierro f u n d id o , rem ito al le c t o r á mi inform e en el to m o 6.° d e las T ra n sa cc io n es d e la A so ciacip n Britán ica para el progreso de las cie n cia s.

— 71 —

471

porque todos los cuerpos se hallan rodeados de m uchas causas de deterioro y p ertu rbación, que afectan á la perm anencia de su es* tado y que conducen de un modo lento pero seguro , á su des* truccion u lterior. Las influencias m eteoro lóg icas, la tem peratura y el tiempo son todos los elem entos que al parecer obran en este se n tid o , y es curioso determ inar cual de ellos produce mayor efecto sobre la conservación de un m aterial de tan estensas apli caciones al arte de construir como el hierro fundido. Con objeto de resolver este p ro blem a, em prendí en 4 8 3 7 Una serie de e x perim entos cuya duración se estendió hasta ocho a ñ o s; y como estos experim entos afectan notablem ente la teoría conocida de la resistencia de m ateriales, es esen cia l, no solo referir los resul* lados, sino sacar de los experim entos las deducciones según se han ido presentando.

Efectos del tiempo. En el informe leido ante la Asociación Británica para el pro* greso de las ciencias» se encuentran las siguientes observaciones prelim inares sobre los efectos del tiem po en los m etales cargados. En los primeros experim entos sobre la resistencia transversal del hierro fundido, se ha admitido que la elasticidad se conser vaba perfecta por lo menos hasta el tercio de la carga de ro tu ra , y que nunca podría ser cargado con mas que dicho peso. Esta su posición, que ha tratado Tredgold de d em ostrar, ha ob tenido un

crédito con sid erable; pero en lo que yo alcanzo,

está destituida de fundam ento. En algunos de los mas antiguos experim entos sobre las ventajas comparativas del hierro de aire caliente ó de aire frió se observó que la elasticidad se alteraba considerablem ente en muchos casos con un quinto ó un sesto del peso de rotura. Era este hecho de tal im portancia, que me indu jo á prestar una atención particular á la dilatación que restaba p erm an en te, como se ha indicado en los experim entos que pre-

— 72 —

172

c e d e n , y á notar en los que siguen las pérdidas de elasticidad después de que los pesos quedaban perm anentes en las barras, Según este m étodo se verá que el valor de la dilatación perina* nente se ha d a d o , con el de la t o t a l, en intérvalos regulares des de el principio del exp erim en to hasta el instante de la fractu ra; y es probable que se puedan observar asi m ejor las relacion es en tre los p eso s, las flechas totales y las perm anentes. E l prim er instante en que em pieza á perderse la elasticidad dió origen á una série adicional de ex p erim en to s, con el objeto de determ inar si esta alteración podría llegar á rom per la barra continuando en ella la carg a. E sta im portante cuestión puede r e solverse solo con ex p erim en to s. E sta p reg u n ta , por ta n to , traía consigo esta otra; ¿hasta qué punto puede cargarse e l h ierro fundido sin com prom eter su segu ridad? E ra este punto de grande im portancia y envolvía una consideración de m ucho in te r é s ,

como la estabilidad de

los

p u en tes, alm acen es, factorías y otros edificios á que se aplica el h ierro fundido. Al apreciar la carga que puede ponerse al hierro fundido, se ha creído siem pre poco seguro suponerlo cargado en mas del te r cio de la carga de rotura , lo que será precaución prudente para ponerse en el caso mas d esfav orab le, pero algunas v e c e s , como en los p u en tes, vigas de alm acenes e t c . , es de desear que se calcu le solo un quinto ó un sesto de dicha carga , porque el m aterial puede encontrarse sujeto á la acción de una fuerza acci dental , bien sea producida por el choque ó por otra fuerza que obre de un modo desfavorable. Sin em b a rg o , tomando los ex p e rim entos com o guía ó arg u m en to , se hallará que de diez barras de una pulgada cuadrada cada u n a , de hierro de aire caliente y de aire frió de Coed Talón , se han obtenido algunos resultados des pués de haber colocado en el medio de la barra los siguientes pesos como cargas perm anentes.

— 75 —

175

T a b la I . B arras

rectangulares

C oed T a l ó n ,

c o n 4 pies y G p u lg a d a s ( 1 - 5 7 2 ) d e d istan cia e n tre los a p o y o s , c a r g a d a s co n d ife r e n te s p e s o s para d e te r m in a r los c a m b io s q u e tien en lu g a r en un p e r io d o in d efin id o d e t ie m p o , h a b ié n d o s e d e te rm in a d o p r e v ia m e n t e q u e el p eso m e d io d e ro tu ra era d e 508 lib ras (250 k .) para el h ie r r o d e aire frío, y 484 (220 k . p o r c. c.) para el d e a ire c a lie n te .

Número «Je las barras

Carga permanente.

Peso medio de rotura.

Relación del peso de rotura á la carga.

L ib r a s .

1 2 5 4 5

280 55G 592 448 448

508 508 508 508 508

1:55 i 1:661 1:771 1:881 1:881

G 7 8 9 10

280 556 592 448 448

484 464 484 484 484

1:578 1 :G94 1:805 1:925 1:925

Observaciones.

Hierro d e air e fr ió .

Hierro de a ir e caliente.

Lo que preced e deja ver la naturaleza de los experim entos que se em prendieron para determ inar por grados sum am ente pe queños el aumento de flexión que se verifica en las barras de tiem po en tiem po. Si este aumento iba creciend o, se podia inferir que la rotura tendría lugar en algún tiem po, aunque rem oto, si no, era señal de que se habia hecho un nuevo arreglo de las diferentes partes con las fuerzas interiores, y que se habían fijado en posi ciones en las que la resistencia equivalía á la carga.

10 °

— 74 —

174

Los resultados desde marzo de 1857 hasta junio de 1842, son los siguientes:

T a b la I I . R e s u l t a d o s d e las b a rra s n ú m . 2 y n ú m . 7 c a r g a d a s c o n 5 5 6 lib r a s ( 1 5 2 k . )

FLECHA. Temperatura. Fecha de la observación.

Núm. 2.

Núm. 7.

P u lg a d a s .

11 marzo 1837 1,270 o junio 1858 1,316 1859 1,505 5 julio 6 junio 1840 1,305 22 noviembre 1841 1,306 1842 1,508 19 abril

1,461 1,538 1,535 1,520 1,620 1,620

1,501

1,548

G ra d o s F a lir t .

» 78 72 61 50 58

Término medio.

Observaciones.

A n te s d e q u e se l l e g a s e á m e d i r la fle ch a en n o viem b r e y a b r i l , la b a r ' ra n ú m . 7 se h ab ía d e sarreg lad o .

Estos experimentos muestran un aumento progresivo en las flexiones de la barra de aire frió, de 0‘,g-,051 en un periodo de cinco años, y de 0pg,,087 en las barras de aire caliente.

— 75 —

175

Tabla I I I . R e su lta d o s d e las b a rra s n ú m e r o s 5 y 8, c a r g a d a s c o n oí)2 lib s . ( 1 7 8 k il.)

En cinco años, la Hecha en las barras de aire frió ha sido algo mayor que en las de aire caliente, siendo el aumento como 1,802:1,788, mientras que en la primera tabla, con pesos mas pequeños, el aumento fué al contrario, ó sea de 1,301 en el hierro de aire frió, y 1,548 en el de aire caliente. Sin embargo, las He chas indican como antes un aumento constante de 0,118 para el primero, y de 0,073 para el segundo.

Í?6

T a b la I V . R esu ltad o s d e las barras n ú m e ro s 4, 5 , 9 y 1 0 , cargad as re sp e c tiv a m e n te co n 448 lib ras (203 k .)

Íemperaturí

Fecha de la observación.

G rados F .

FLECHA. Hierro de aire frió.

» 6 marzo 1857 78° 25 junio 1858 5 julio 1859 72° 0 junio 1840 61° 50° 22 noviembre 1841 &Sd 19 abril 1842

1,410 1,417 1,440 1,445 1.449 1.449

Término medio.

1,442

55°

OBSERVACIONES,

P u lg a d a s .

L a s d o s b a r r a s d e aire caliente n ú m e r o s 9 v 10, se r o m p i e r o n al celocarles la carga, y u n a d e las otras d o s se r o m p i ó d e s p u é s d e sostenerla treinta y siete dias.

El aumento progresivo de la flecha en este ca9o fue 0,052, que debe notarse bien que es mucho menos que el que se vé en la tabla anterior con pesos de 592 libras, incluso el correspon diente al hierro de aire caliente, que era de 0,075 con el mismoi peso como carga permanente. Al considero! el conjunto de estos experimentos pora la reso lución de un problema relativo á las leyes que rigen la resisten cia de los cuerpos á una acción continua, debe observarse cuán admirablemente se adaptan á las circunstancias las fuerzas de cohesión de la materia, y con qué tenacidad se oponen á las ac ciones que tienden á desunir y romper sus partes. Es aun una cuestión importante saber hasta cuándo se estiende esta facultad, y si los cuerpos podrán ó no sostener indefini damente alguna fracción, aunque sea menos de una milésima de

— 77— 177 su carga de rotura, con tal que no vaya á producirla ninguna causa de perturbación. Estoy muy inclinado á creer lo primero, no obstante el hecho de presentar todas las barras un aumento progresivo de flexión, lo cual podría atribuir á las vibraciones que de continuo esperimentaba el edificio en que estaban colocados dichas barras, y á los alteraciones atmosféricas, como la temperatura, la oxida ción etc., á que toda clase de materiales están sujetos. Con los experimentos que acaban de enumerarse se ha comprobado plenamente un hecho , y es que una presión continuada permanente, aun cuando esté próxima á producir la rotura, ocasiona efectos que se apartan mucho de la ley de alteración de la elasticidad, producida por cambios que afectan á las con diciones del material, tales como el aumento ó disminución de presión, que da origen á una fuerza pertúrbala en todas las partes tensas, y por una série continuada de alternativas lle^a á destruir la potencia resistente. En el primer caso, la carga, aunque esté cerca de la que produce la rotura, permanece perfectamente fija, mientras que en el ultimo, los cambios, aunque sean muy pequeños, si conti núan largo tiempo llegarán á ocasionar la destrucción. Los ex perimentos de Mr. Hodgkinson, así como los irnos, conducen á esta conclusión, y no me cabe duda de que cualquier carga, por pequeña sea , que produzca una dilatación permanente en una barra, llegará á romperla si se quita y se vuelve á poner un nú mero de veces suficiente. Tomemos por ejemplo las barras que soportaron la carga me nor, de 280 libras; y supongamos que de ellas se quitan hasta 200 y se vuelven á colocar por intérvalos de treinta segundos; es evidente que este cambio repetido muchas veces destruirá al lin la cohesión de la barra , sea entre los cristales de la parle inferior de la sección estendida , sea en la superior, en que están compri-

78-

midos, ó lo que es mas probable, la acción destructora progre sará en una cierta relación en ambas partes por medio de la esten* sion y la compresión respectivamente. Este constante movimien to ó dislocación de los átomos ó partículas de los cuerpos, tanto cristalinos como fibrosos es , pues, la causa de la rotura ; y admi tiendo que tenga lugar un cambio entre las moléculas de un cuer* po, por pequeña que sea la acción que se le aplique primero en una dirección y luego en otra distinta, lo que pueda durar el cuer po resistiendo á estas acciones repetidas es solo cuestión de tiem po, porque tarde ó temprano , la rotura se habrá de presentar. Después me he afirmado en la verdad de estas observaciones por los experimentos que en la actualidad se ejecutan, tan rela cionados con este aspecto peculiar de la resistencia de los mate riales , que no puedo menos de mencionarlos aquí, con el objeto de que se alcancen mas fácilmente los principios en que estriban la seguridad y duración de los cuerpos. Importa mucho que todos estos hechos sean generalmente conocidos, porque hay una in mensa diferencia entre la resistencia de una viga espuesta á al ternativas de presión y la de otra que sostenga una carga perma nente en reposo perfecto. Efectos de la temperatura.

Los resultados de la acción de la temperatura en el hierro fundido se hallan minuciosamente desenvueltos en mi informe in' serlo en el tomo sesto de las Transacciones de la Asociación britá nica para el progreso de las ciencias. Los experimentos que en él se contienen son muy concluyentes, y los relativos á la influencia del tiempo hubieran quedado incompletos si los de la temperatu ra hubiesen faltado. En este documento se recuerda que Rondelet, en su Traite de batir ha dado una colección de resultados de experimentos he-

— 79— i79 chos por él y por otros sobre la dilatación de los cuerpos por el calor, pero creo que soy el primero que haya determinado la re sistencia de las sustancias metálicas á diferentes temperaturas, y aunque no hayan escapado a la atención de los filósofos los efectos del calor en los metales, no tengo conocimiento de que ninguno de los autores que han tratado de esta materia haya dirijido sus experimentos en un sentido análogo al que ahora consideramos. Si el tiempo me lo hubiese permitido, era mi intención con tinuar los experimentos con mayor variedad de formas y de cam bios de temperatura ; por ejemplo, hubiera deseado, no solo car gar las barras hasta romperlas, sino cargarlas con otros pesos y determinar como Jas afectan las alternativas de calor y de frió. Una serie de experimentos de tal extensión podría conducirnos al conocimiento de alguna nueva ley, especialmente sobre los cam bios producidos por un aumento y disminución alternativos de temperatura. Acaso en otra ocasión pueda volverá emprender es te importante estudio, que da lugar a consideraciones de grande interés, tanto para la teoría como para la práctica, y no dudo que se les dé gran valor en todos los casos en que los materiales estén espuestos á frecuentes cambios de temperatura. Por ahora tengo que limitarme á dar lo que entonces pude obtener.

180

—

80 —

T a b la V . R e siste n cia s c o m p a r a tiv a s , tran sversales y al c h o q u e , d e las b arras d e h ie r ro d e aire frió y aire ca lien te do C o e d T a l ó n , á varias t e m p e ra tu ra s .

Resistencia transversal.

HIERRO DE AIRE

TEMPERATURA.

HIERRO DE AIRE Ca lien te

FRIO .

RELACION. Grados Fahr.

Libras.

2 6 . ° ..............

F u n d ic ió n n ú m . 2 . 8 5 1 .0

F u n d ic ió n n ú m . 2. 82 5,1 , f l i n . 9 5 5 ,4 i 9 0 6 ,0 \ a ‘ ’ 8 2 5 ,G 8 2 9 ,7

«K K **>-*

5 2 . ° ..............

7 4 5.1 725, l

1 9 0 . ' .............. R o jo o s c u r o ..

F u n d ic ió n n ú m . o . 9 1 9

. .

G 0 0 .°............

9ÍM

i.IS S i *

F u n d ic ió n n úm . 5. 8 1 8 ,4 8 5 4 ,1) , „ ' m e d . 8 / o ,8 9 17 ,5 )

10 0 0

9G 7,2

1000

9 7 7 ,6

1000

110 8 ,0

10 0 0

8 8 5 ,4

1000

8 4 7 ,7

Resistencia al choque.

TEMPERATURA.

HIERRO I)E AIRE FRIO.

HIERRO DE AIRE CA LIENTE.

Libras.

— Grados Filar.

2 G .° .............. 52.*’ ............. 190 .“ ..............

F u n d ic ió n n ú m . 2. 5 4 9 ,8

F u n d ic ió n n úm . 2 . 5 4 0 ,8 * [ ! “ ’ ■ }( raed. 5 9 5 .0 o 8 o ,¿ , 2 9 8 ,9

RELACION.

1000 : 9 7 4 1000 : 4 0 52 ,9 1000 : 155G

181

— 81 —

Módulo de elasticidad , en libras por pulgada cuadrada. TEMPERATURA-

—

HIERRO DE AIRE FRIO.

HIERRO DE AIRE CALIENTE.

Grados Fhar.

F u n d ic ió n n ú m . 2 . 2 6 . e . . . 1 2 9 9 4 400 3 2 .” . . .

¡ IS H -

1 9 0 .” . . . 1 4 59 8 600

‘

F u n d ic ió n n ú m . 2. 1 4 2 6 7 500 1 4 2 8 3 2 0 0 1 m e d ‘ 1 4 00' ( 5 5 0 1 3 8 6 9 500

Al continuar los experimentos sucedió desgraciadamente que se habia acabado el acopio de fundición número 2 , circunstancia que impidió las comparaciones desde 6 o bajo el punto de conge lación del agua (—3 o, 35 c.) hasta el de la fusión del plomo. El hierro del número 3 debia haberse roto á todas las tem peraturas , para determinar su pérdida de resistencia confor me el calor aumentase. Esto no se pudo hacer, sin embargo , por lo cual la comparación solo puede seguirse bien entre las dos cla ses del número 2 y del número 3 , desde la ebullición del agua, ó 212° (100° c.) hasta 600° (316° c.). Se observará que en el hierro número 2 , la resistencia disminuye siempre cuando el calor aumenta, mientras que en el número 3 crece, según se ve en la tabla, desde 924,‘-3 (419 k) á 1023,'• 4, (468 k) lo que solo puede esplicarse por la irregularidad y mayor rigidez de esta clase de hierro. De todo esto puede deducirse que el hierro fundido de mediana calidad pierde resistencia cuando se calienta á mas de unos 120° (48° c.) y que es poco seguro en el punto de la congelación, ó sea á 32° Fahreneit (0o c.). De las mezclas de hierros.

No hemos podido fijar regla ninguna que dé resultados exac11

182 — 82 — tos, ni mucho menos, acerca de la mezcla de las diferentes espe cies de hierros ingleses pora obtener fundiciones á propósito para el objeto que se desea. Cada fundidor se guía en esto por su prác tica , y es muy difícil obtener hierros bajo determinadas propor ciones de mezcla si no se ejerce una rígida y estricta vigilancia. Tanto los maestros como los obreros prestan poca atención á la mezcla de los metales, y de esto resultan todas las cualidades contradictorias de ductilidad ó dureza, de fuerza ó debilidad y otras muchas, que podrian evitarse con un poco mas de atención en la calidad y debida proporción de cada clase de hierro en particular y en la cantidad de carbón y fundente que se necesitan para la liquefacción. Todas estas consideraciones son del mayor interés en el arte de fundir; y tenemos que aprender mucho todavia en la preparación de los metales, así como en la manipu lación del moldeo y el procedimiento conveniente de ventilación, el cual requiere mucho tino é inteligencia. Se ha creído siempre que el hierro fundido se mejora mez. ciándolo, y sin duda es así, porque tenemos lingotes de casi todas las variedades, tanto maleables, duras, dúctiles, ricas y pobres, como blancas, azules, grises, etc., las cuales combinándose se apropian para formar cuantas clases de metal se requieran en las aplicaciones. Puédese, pues, disponer el modo de mejorar la ca lidad de las fundiciones y hacer compuestos, que con el conve niente cuidado, pueden variar según el uso á que se destinan. Para las vigas y puentes, una mezcla de dos tercios de hierro fuer te de Gales número 5 , una porción de hierro de Escocia ó de Stafford númerov2 y un poco de hierro viejo formarán una buena mezcla. Se pueden usar con el mismo objeto otros hierros fuertes, como el de grano fino de Escocia ó de Stafford número 3, un poco del número 4 y cerca de un cuarto ó un quinto de hema tites. Estos compuestos son de gran valor cuando es esencial te ner un metal fuerte, pero en los casos ordinarios la mezcla puede

dejarse á la discreción de los que están acostumbrados á la prác tica de los hornos. A propósito de este estudio, citaremos una mezcla que parece superior en fuerza á cualquier otra. En el verano de 1847, Mr. O'ven > Inspector de metales del Almirantazgo, tuvo la bondad de facilitarme una copia de sus experimentos sobre el hierro correoso de Mr. Morries Stirling, en la cual la resistencia de tensión, se gún este, es casi doble. El hierro fundido se hace correoso por la mezcla de hierro dulce que se funde al mismo tiempo que el lingote en el crisol ó en el reverbero. Mr. Owen dá los resultados de ambos métodos, y como los experimentos tienen mucha analogía con el asunto que tratamos, me he tomado la libertad de insertar los que me parece que tienen mas inmediata relación. Los experimentos de Mr. Owen se hicieron en grande escala, las vigas tenían 47 pies (5 ,48) de largo, y 46 (4 m,88) entre los apoyos, y la sección en el medio, en que el peso estaba colocado, era como en la figura 28. Las vigas estaban construidas según las reglas de Mr. Hodgkinson, y pesaban unos 45 quintales (762 k) cada una, y el peso de rotura se calculó en unas 59 l/ t toneladas (40,t-“ - 4) Las vigas se fundieron con la mezcla de Mr. Morries Stirlin* como sigue: lf u s io n e n e l c r i s o l . Quint. Hierro de aire caliente de RuseIPs Hall, número 2 , de Stafford............................. 15 Id. de Prior Field, número 2 , de Stafford. 20 Desperdicios de hierro dulce....................... 6

P e so d e r o t u r a . ........................................ 50 •/, to n . (5 4 ‘ - , “ 5 ) .

— 84

184

F u s ió n co n re v e rb e ro . i

■i ’ *» :

í.’I

•

La mezcla arriba dicha sostuvo 51 */a toneladas (52 3), dando un aumento de resistencia de 2 por ciento en favor de la fusión con reverbero. Los experimentos hechos con siete especies diferentes de fun dición, compuestas enteramente de Rusell's Hall número 2 , Madeley Wood número 3 , Colebrook Vale número 5 (Gales) y Calder número 1 (Escocia) dan por término medio un peso de rotura de 33 */4 toneladas (33t,m*, 8). Comparándolos resultados de estos experimentos, hallamos que el grado de resistencia respectivo es como 53, 25 : 5 1 ,5 0 , ó sea como 1 : 1 , 55. Bastará que terminemos estos ejemplos con la siguiente lista de los resultados obtenidos en la série de experimentos hechos con cada clase de hierro. HIERRO FUNDIDO ORDINARIO.

HIERRO FUNDIDO CORREOSO. Peso de rotura.

Peso de rotura. Toneladas.

1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

50 35 53 54 33 V4 34 '/ 43 V4 46 7 , 47 47 V4 38 7 , 36 7 , 58 7 ,

Termino medio. . 38,5

Toneladas.

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

52 7 , 5 0 '/ , 48 52 52 7 , 60 7 , 52 7 , 50 7 , 56 48 7 , 52

Término medio. . 52,5

185

— 85

La relación dada por esta tabla, de 1 á i , 36 es inferior á la señalada primeramente, pero basta para probar que la mezcla mejora decididameute la potencia de una pieza fundida y sujeta á un esfuerzo transversal. Casi al mismo tiempo ó poco después de los experimentos de Mr. Owen, fui invitado para presenciar algunos experimentos que hacía mi amigo Mr. Lillie, de Manchester, sobre barras cuadra das que tenian mezcla de torneaduras de hierro forjado. Estas se fundían y combinaban en el crisol con el hierro fundido en varias proporciones, y como he presenciado algunos de los expe rimentos , puedo asegurar que la mezcla de Mr. Lillie indica una gran superioridad en la resistencia. Los experimentos de Mr. Lillie se hicieron con barras de hierro fundido de 3 pies de largo (0m, 914), i pulgada cuadrada (6C*C>,45) de sección, y 2 pies 10 pulgadas (0m, 863) entre los apoyos. Ntim. del experimentó.

1 2 *

PESO DE CLASE DE HIERRO.

C o m p . d e h ierro d e G a rts h e rr ie . C o m p u e s t o d e la m e z c la d e Mr. L illie. . . . i ( B a r r a d e h ierro ) fo r j. d e igual t e n s ió n y Ion( g it u d . . . .

ROTU RA .

FLECHA.

— Libras.

Pulgadas.

851 ►

1346

1008

—

ORSÉR VACIOLES.

0 ,6 2 5 0 ,7 5 0 0 ,6 2 5 >

C o n un p e s o a d i c i o n a l , la b arra se e n c o r v ó y q u ed ó 1 e s tro p e ad a é in c ap az de so ste n e r la c a r g a .

Por la tabla anterior se vé que el hierro mezclado ó correo so , según lo prepara Mr. Lillie, aumenta mas de un tercio en su resistencia transversal si se compara con el hierro fundido, y un octavo si con el forjado. Sin embargo, es de sentir que Mr. Li-

186

86 —

llie no estendiera sus observaciones hasta dar la ventaja relativa de los diferentes hierros, reduciendo las barras experimentadas á la sección exacta de una pulgada cuadrada. También sería de grande utilidad determinar la resistencia á la extensión y á la compresión de estas mezclas, pues que no puede caber duda en que se ha de aumentar la resistencia transversal, lo mismo que la longitudinal del hierro colado, fundiéndolo con una porción conveniente de virutas y recortaduras de hierro. Con este motivo es digno de considerarse cuan conveniente 3eria emprender una série de experimentos sobre estas mezclas, y no solo para determinar escrupulosamente las resistencias com paradas del hierro fundido combinado en varias proporciones con el forjado, sino también para estender nuestros conocimientos en un asunto que está tan poco generalizado, pues era tal nuestra ignorancia respecto á esto, que hasta que Mr. Morries Stirling hizo ver estas propiedades de combinación, se creyó que el hier ro forjado no se podia fundir y combinar con el hierro colado. En los casos en que no se use el hierro correoso, será de muy buenos resultados la siguiente mezcla para las fundiciones en que se requiera resistencia y rigidez, como para puentes, vigas de suelo, etc. Hierro de Lovv Moor, en York ,núm. 3.................................50 » de Blaina, ó de York,núm. 2 ................................25 » de Shrop, ó de Derby,núm. 5................................. 25 Recortaduras ó desperdicios de buen hierro dulce viejo. 20 100 Esta mezcla producirá fundiciones que podrán llamarse de superior fuerza, pero raras veces sucede que se pueda obtener esta mezcla por el alto precio del hierro de Low Moor; y de aqui que apenas se pueda conseguir de los fundidores que echen toda

— 87 —

187

la parle necesaria para el objeto que se desea. Estas operaciones se confian comunmente á manos subalternas, que por ignorancia ó por no tomarse tonto trabajo echan casi siempre el primer hierro que encuentran á mano, inutilizando de este modo los cál culos de los matemáticos y burlando los de los que en ellos con fiaban. Hay otras combinaciones ó mezclas de hierros que poseen otras propiedades ademas de la resistencia, como la de los hier ros de Escocia y Stafford núm. \ para ohras ligeras y piezas de máquinas, ó la de las especies mas ricas de los mismos, que se trabaja fácilmente y es mas dúctil que los mas fuertes hierros de Gales. En la práctica estas mezclas exigen grande atención, pues que el éxito de algunas manufacturas depende en gran parte de las fundiciones que fabrican. Como nos ocuparía demasiado entrar en todas las cuestiones que tienen relación con este asunto, bastará observar que después de haber hecho la elección y determinado la mezcla, todavía depende mucha parte del cuidado y habilidad del fogonero, especialmente en atender á la temperatura del hor no y al grado de calor con que se echa el metal en los moldes. Son consideraciones estas que no es ocasión de discutir, pero que entran por mucho en la formación de la estructura cristalina, y que no deben despreciarse cuando se hagan fundiciones en las que se quieran reunir las propiedades de fusibilidad y resistencia. Añadiremos que el hierro de tracita es muy fuerte, y que será útil mezclarlo cuando se desean rigidez y resistencia. Se hallarán experimentos sobre este hierro en el tomo sesto de la serie segun da de las Manchester meinoirs. La siguiente tabla, resultado de muchos años de trabajo, con tiene las resistencias trasversales y otras muchas propiedades de casi todos los hierros del reino unido, y puede servir muy opor tunamente para conclusión de esta parte de nuestro asunto.

188

—

88—

E n el siguiente e s tr a d o , la resisten cia trasv ersal, que se toma como módulo para e l valor de cada h ie r r o , se ha obtenido por medio de experim entos: 1

c on barras largas, de 4 pies y 6 pul

gadas en tre los apoyos; y 2 .° , con barras de la m itad de longitud, ó sea de 2 pies, 3 pulgadas en tre los apoyos. Todas las demas cantidades se han deducido de las barras de 4 pies 6 pulgadas. E l módulo de elasticidad se ha sacado de la flecha causada en ellas por un peso de H 2 libras ( 5 0 k,7 8 ). E l asterisco indica que el experim ento es de los practicados por Mr. Hodgkinson y por m í sobre las fundiciones de aire calien te y aire frió , que se señalan con las iniciales a . c . a . f . para la Asociación británica para el progreso de las cien cias. (V é a s e e l in fo r m e s é p tim o , v o l. V I .)

R egla. Para hallar por esta tabla el peso de rotura de una barra r e c tangular cualquiera; sean ó y a su base y altura en pulgadas, y l la distancia en tre los apoyos en p ies, y tend rem os. 4 ,5 fea* R --------------------=

. ... peso de rotura en libras

tomando el valor de R de la columna correspondiente de la tabla. E je m p lo .

¿Qué peso se necesita para rom per una barra de

h ierro de Low Moor, de 2 pulgadas de ancho y 3 de alto, con 0 pies de distancia en tre los apoyos? Según la reg la , b = = 2 , a = 3 , Z = G , R = 4 7 2 según la tabla,

4 ,5 x 2 x 3 -x 4 7 2 6

G 372 libras.

="-:— --------- -

P A R TE SEGUNDA. De

las vigas de hierro forjado para sostener los suelos de los

EDIFICIOS, y PARA OTROS OBJETOS.

E l origen de las vigas de hierro forjado es reciente, y con po cas escepciones su empleo ha sido escaso en muchos edificios en que su fuerza superior y su gran seguridad hubieran hecho su aplicación muy importante. Estas vigas se han usado en dis tintas formas para la construcción de los buques de hierro; en los puentes que han de soportar grandes pesos, como los de los ferro-carriles, ha sido de gran valor su introducción; y ahora se usan casi esclusivamente para las viguetas que llevan la vía en mis puentes tubulares. La forma tubular, cuya sección representa la figura 2 9 , se 0 consideró al principio como superior á la laminar, cuya sección es como la figura 50. Estas dos formas han sido empleadas alter nativamente para los objetos mencionados ; pero yo be dado siem pre la preferencia á la viga laminar por la sencillez de su cons trucción, y aunque su resistencia es menor que la de las otras, tie ne otras propiedades importantes que la recomiendan. 12

— 90 —

190

Comparando las resistencias de estas dos vigas á igualdad de peso, se halla que la de la tubular es á la otra como 1 : 0, 93, que vienen á ser como 100 : 90. (*) Esta diferencia no procede de ninguna cantidad de material que entre en esceso en la cons trucción de ninguna de ellos , sino de la mejor forma transversal de la viga tubular. Se observará que esta tiene en la sección un área exterior mas grande y por consiguiente es mas rígida y está mejor dispuesta para resistir las acciones laterales, en cuya di rección la viga laminar cede generalmente antes de que hayan obrado por completo sus resistencias á la extensión y á la com presión. Poniendo esta viga, sin embargo, en una posición seme jante á la que se les da para sostener los arcos de los edificios á prueba de fuego, ó la vía de los puentes, en cuyo caso se asegu ran en la posición vertical, su resistencia es casi la misma que la de las tubulares. Pero al mismo tiempo que las vigas laminares, en los casos mencionados, valen tanto, sino mas en algún concep to, que las tubulares, son de construcción mas sencilla, menos costosas y mas duraderas, por cuanto la placa vertical es mas gruesa que las dos laterales de la tubular, y está mejor dispuesta por esto para resistir á los cambios atmosféricos que tan grande influencia tienen en este clima en la duración de los metales. Ademas permiten el acceso fácil por todas sus paites para lim piarlas, pintarlas, etc. Por estas razones he dado la preferencia á esta forma de vi gas; y habiendo adquirido grande esperiencia en su construcción, puedo asegurar que sirven sobradamente bien para las piezas de * puente de los buques de hierro, y para cualquier entramado de una máquina en que los movimientos irregulares y alternativos tiendan á desarreglar y separar sus partes. Me parece que las vigas de hierro forjado, por su gran segu(*}

Véase el apéndice núm. IV.

/ — 91—

191

ridad y mayor resistencia, se adaptan por todos conceptos á la construcción de edificios incombustibles. Ofrecen mayor solidez y están libres de los accidentes que con no poca frecuencia ocurren en las vigas de hierro fundido, y que tanta prevención han cau sado en el público. Ya está demostrada la mayor conveniencia de este material para los puentes y otras obras en que se busca so bre todo la fuerza y la seguridad: importa ahora hacer ver las ventajas que puede ofrecer su introducción en grande escala en la construcción de almacenes, filaturas y habitaciones que deban estar libres de un riesgo, provenga del empleo de materiales po co seguros ó del fuego. En estos edificios se encontrará este cam bio muy provechoso, ademas de la tranquilidad que infundirá la sólida calidad del material en la opinión pública. Animado de es tas convicciones, no titubeo en recomendar su adopción al arqui tecto y al ingeniero, y con tal que se atienda cuidadosamente á las leyes que rigen su resistencia, estoy persuadido de que no solo unos pocos ejemplos bastarán para dar entera confianza en su fuerza, sino que la esperiencia sucesiva enseñará condiciones nuevas y probablemente mejores formas para su aplicación. (*) Con el objeto de guiar y animar mas eficazmente á los hombres prácticos, he dado una série de figuras que muestran las reglas según las cuales recomiendo la sustitución del hierro forjado al fundido. Ya he manifestado los inconvenientes del hierro fundido; ( * ) C uan d o ya estaba escrito lo q u e a n t e c e d e , h e in tro d u c id o con é x i to este sistem a d e co n stru cció n en una p a rte del n uevo edificio á pru eb a de fuego ú ltim a m e n te levantado p o r los S . S . J o seph y Jam es N orton , en W o lverham pton. E n este e d if ic io , q u e tien e c in c o p is o s , cada a rc o está a p o yado en vigas d e h ierro forjado co m o la d e la figura 50. T an to los arco s com o las vigas tien en una gran r e s is t e n c ia , p u e s han de so ste n e r can tid ades inm ensas d e g ran o y d e h a r in a , q u e á v e c e s lle gan hasta los t e c h o s , a d e mas d e la a c c ió n vibratoria d e un m e ca n ism o de d iez y o c h o pares de m u e la s , q u e trab ajan casi siem p re .

192

— 92 —

y al llamar ahora la atención hacia el empleo de un nuevo mate rial, he tratado de dar las reglas y fórmulas necesarias para cal cular las resistencias, con muchos pormenores sobre la construc ción y otras particularidades relativas á los apoyos, tirantes, etc. de estas importantes construcciones. Otra ventaja del uso de este material es la facilidad que pro porciona de acomodarse á cualquier extensión de vano que exi ja la conveniencia del establecimiento, ó el gusto del arquitecto ó del ingeniero. La mayor parte de las fábricas de algodón per feccionadas tienen de 60 á 65 pies de ancho (18 á 20 m.), y es tán atravesadas por dos ó tres órdenes de columnas, distantes 15 á 16 pies (4m, 57 á 4 m,87) en sentido transversal, y de 9 á 10 pies (2m, 7 á 3 m) en el de la longitud. Estas columnas son un obstáculo para disponer la maquinaria del modo mas conveniente, así como para trabajar con desembarazo, pero son inevitables cuando se usa el hierro fundido. Todo esto desaparece por el empleo del hierro forjado, pues un solo orden de columnas en el medio, con una viga á cada lado, es suficiente para dar de un modo indudable y sin objeción posible, la mas perfecta segu ridad á las obras. Ha de tenerse presente, sin embargo, que en estas obras, á medida que se aumenta el espacio, crecen rápi damente los gastos, pero cuando esto no sea un inconveniente, se pueden hacer fábricas de mas de 60 pies (18ra, 28) de ancho, sin introducir una columna ni otro estorbo en ninguna parte. Esto puede tener lugar en los grandes edificios públicos, y Jas vigas de esta especie pueden llevar de 4 á 5 toneladas por yarda cuadrada (4,«6 á 6, 07 t. m. por m. c.). Pero volvamos á las obras que necesitan una columna central, que deje 50 pies (9m, 14) de luz entre los apoyos, según se vé en la figura 31. En un edificio de esta forma, cada viga tendrá 31 pies 6 pulgadas (9m, 60) de largo y 50 pies (9m, 14) de luz, y se puede componer de planchas de 22 pulgadas (55 , 88) de alto y /„

R esúm en gen eral d e los re su lta d o s d e los e x p e rim e n to s h e c h o s c o n b arras re c ta n g u la r e s d e h ierro fu n d id o , r e d u c ie n d o cada una á la s e c c i ó n d e una pu lg ad a cu a d ra d a . \

Número de los hier ros por or den de re sistencia.

2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1G 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 51 52 55 54 55 36 37 38 39 40 41 42 45 44 45 46 47 48 49 50 51 x

N O M B R E DEL HIERRO.

P o n k e y , n ú m . 5, a f. D e v o n , n ú m . 3, a. c.* O l d b e r r y . n ú m . 5, a. c. C a r r ó n , n ú m . 3, a. c.* Eglinton. n ú m . 4, c o n c o k e p u r i ü c a d o . t Beaufort, n ú m . 3, a. e. Bullerley. Bule, n ú m . 1. a. f. W i n d Mili E n d , n ú m . 2, a. f. O í d P a r k , n ú m . 2, a. f. Beaufort, n ú m . 2, a. c. L o w M o o r , n ú m . 2, a. f. Bufferv, n ú m . 1, a. L* B r i m b o , n ú m . 2, a. f. A p e d a l e , n ú m . 2, a. c. O l d b e r r y n ú m . 2, a. f. P e n t w y n , n ú m . 2. M a e s t e g , n ú m . 2. M u i r k i r h , n ú m . 1, a. f.* A d e l p h ' , n ú m . 2, a. f. Blaina, n ú m . 5, a. f. D e v o n , n ú m . 3, a. f. Gartsherrie, n ú m . 3, a. c. Eglinton, n ú m . 4, c o n c o k e c o m ú n . F r o o d , n ú m . 2, a. f. L a ñ e E n d , n ú m . 2. C a r r ó n , n ú m . 3, a. f. D u n d y v a n n ú m . 5, a. f. M a e s t e g ( m a r c a d o d e rojo). C o r b y n s Hall, n ú m . 2. P o n t y p o o l , n ú m . 2. W a l b r o o k , n ú m . 3. Millón, n ú m . 3, a. c. Buffery, n ú m . 1, a. c / L e v e l , n ú m . 1, a. c. Pa n t . n ú m . 2. L e vel, n ú m . 2, a. c. VV. S. S. n ú m . 2. E a g l e F o u n d r v , n ú m . 2, a. c. Elsicar, n ú m 2, a. f. V a r t e g , n ú m . 2, a. c. C o l l h a m , n ú m . 1, a. c. Carroll, n ú m . 2, a. f. Mui r k i rk, n ú m . 1, a. c.‘ Brierley, n ú m . 2. C o e d t a l o n , n ú m . 2, a. c.* C o e d t a l o n . n ú m . 2. a. í.‘ M o n k l a n d , n ú m . 2, a. c. L e y ’s W o r k , n ú m . 1, a. c. Milton, n ú m . 1, a. c. P l a s k y n a s l o u , n ú m . 2, a. c.

Número de esperimentos hechos con cada un».

4 2 5 2 6 5 4 4 4 5 4 4 5 5 5 4 4 5 4 5 5 4

5 6 5 3 5 4 5 5 5 5 4 3

5 5 6 5 4 4 4 5 4 4 5 4 5 5 5 4 5

Peso especifico.

7,122 7,251 7,500 7,056 » 7, 0 6 9 7,058 7,066 7,071 7,049 7,108 7,055 7,079 7,017 7,017 7,059 7.038 7,038 7, 1 1 3 7,080 7,159 7.285 7,017

Módulo de elasticidad en libras, por pulgada cua drada.

17 22 22 17

000 650 400 100

1G 15 15 16 14 16 14 15 14 14 14 15 lo 14 15 14 22 13

802 579 165 490 607 201 569 581 911 852 507 193 959 003 815 281 907 894

13 15 16 16 13 13 13 15 15 13 15 15 15 14 14 12 15 15 17 13 16 14 14 12 11 11 15

112 787 14 6 534 971 845 136 594 852 730 442 280 211 953 211 586 012 510 036 294 156 222 504 259 539 974 541

000 500 000 000 000 000 500 200 666 000 500 000 500 550 500 466 700 000

•

7,051 7,028 7,094 7,087 7,038 7,007 7,080 6,979 7,051 6,998 7,080 6,975 7,031 7,041 7,058 6,928 7, 0 0 7 7,128 7, 0 6 9 6, 9 5 3 7, 1 8 5 6,969 6,955 6,916 6,957 6,976 6,916

211 473 755 873

666 666 966 000 500 866 500 766 500 500 500 900 000 533 000 500 000 066 000 400 11 5 500 000 500 553 500 635

Peso de rotu ra en libras, de las barras de 4 p, 6 pg, de luz.

567 557 543 520 515 505 489 495 483 44 1 478 462 463 466 457 455 438 455 443 441 455 448 427 427 400 444 414 156 440 450 459 452 427 456 461 408 419 113 408 446 422 464 430 417 406 409 403 402 592 553 578

Peso de rotu ra en libras Peso medio Flecha estrema Resistencia de las barras de rotura en de las barras de al choque de de 2 p. 3 pg. libras. 4 p. 6 pg. de luz las barras de reducidas á 4 p.6 pg. en pulgadas. (R.) 4 p. 6 pg. de luz.

595 a

537 524 a

529 515 487 495 529 470 483 a

455 455 457 473 4-55 464 457 464 a

467 .

434 a

413 430 444 454 441 449 449 >

403 455 459 446 446 408 430 585 408: a

» 424 418 404 a

386 537

58 1 537 530 527 515 517 502 491 489 485 474 472 463 459 456 455 455 454 453 449 448 448 447 427 447 444 443 443 442 442 440 440 438 456 432 431 429 429 427 427 426 424 419 418 418 416 413 485 392 369 557

1, 7 4 7 1, 0 9 0 1,005 1,365 1,460 1,599 1,815 1,764 1,581 1,621 1,512 1,852 1,550 1,748 1,730 1.811 1,484 1,957 1,734 1,759 1.726 790 1,557 1,870 1,825 1. 4 1 4 1,356 1.469 1,887 1,687 1. 8 5 7 1,443 1,568 1. 6 4 0 1,516 1,251 1,558 1,359 1,512 2,224 1,450 1, 5 3 2 1.251 1, 5 7 0 1, 2 2 2 1,882 1,470 1. 7 6 2 1, 8 9 0 1,525 1,566

E s te h ierro se fu n d ió en el crisol co n c o k e c o m p leta m en te lib re de azufre, p o r el p r o c e d im ie n to de M r. C alve rt.

992 589 549 710 751 807 889 872 765 718 729 855 721 815 791 822 6ÓO 886 770 777 747 553 998 798 811 629 593 G74 830 727 816 623 585 721 699 511 570 554 618 992 621 716 550 656 494 7 71 600 709 742 532 517

CALIDAD.

COLOK.

Dura.

B l a n c o agrisado. Blanco. * B l a n c o agrisado. Gris claro. Gris o s c u r o . Gris o s c u r o . Gris azulado. Gris o s c u r o . Gris. Gris o s c u r o . Gris o s c u r o . Gris. • Gris claro. Gris Gris Gris Gris Gris Gris Gris

i > a

B a s t a n t e dura. Dura. B l a nda. a

Dura, Blanda. Dura. Blanda. Bastante dora. »

•

Rígida. Bastante blanda. Dura. B a s t a n t e blanda. Fluida. Blanda. Dura.

Blanda. B a s t a n t e dura. Floja. Blanda.

o s c uro. azulado. oscuro. brillante. claro. brillante. claro.

Gris o s c u r o . Gris claro Gris o s c u r o . Gris. Gris oscuro. Gris azulado. til is . Azu l oscuro. Gris claro. Gris. Gris o s c u r o . Gris claro. * Gris o s c u r o . Gris claro. Gris azulado. Gi is.

Bastante blanda. Fluida. Blanda. B a s t a n t e b l a nda. Bastante dura. a

Blamla. »

B a s t a n t e dura. Blanda. » a a

Dura. B a s t a n t e blanda. Dura. Blanda.

Gris b l a n q u e c i n o . Gris. Gris azulado. Gris oscuro. Gris brillante. Gris. Gris azulado.

a a a a a

Gris. Gris claro.

B l a n d a y fluida. B a s t a n t e b l a nda. 1

/ i

m s a fk m f'jM '

— 93

i93

pulgada (0°, 80) de espesor, y escuadras de s/ 8 pulgada (0C, 95) de grueso, robladas por ambos lados, como se muestra en la fi gura 52. El peso de rotura de esta viga, tomando la constante igual á 75 , (*) puede calcularse del modo siguiente : Sea P el peso de rotura en toneladas s el área del lado inferior a la altura de la viga ,= 2 2 pulgadas y l la distancia entre los apoyos ,= 3 6 0 pulgadas, tenemos P=

sac ~ r

ó 75x6x22 = 2 7 ,5 toneladas (27t,ra, 9) en el medio 360 ó 55 toneladas (55t,m,9) distribuidos uniformemente en la longi tud. Una viga de hierro fundido, de la mejor forma y mas fuerte sección, como la de la figura 5 3 , calculada para resistir la mis ma carga , pesaría cerca de 2 toneladas, mientras que la de hier ro forjado solo pesa 16 quintales, 1 quarter y 14 libras (832 k) ó sea poco mas del tercio del peso de la primera. Esta diferencia de peso es de grande importancia, porque la ventaja de usar las vigas laminares no consiste solo en la economía de los dos ter cios del material, sino que da menos peso que sostener y mayor confianza acerca de la resistencia estrema y de la seguridad de la viga. Sin embargo, llevaremos mas allá la comparación y tra taremos de determinar el coste del material y mano de obra de cada especie, que en último resultado es la medida de la utilidad (*) H e to m ad o 7 5 p ara la co n sta n te d e la s v ig a s la m in a r e s , en v e z d e 8 0 , q u e se u sa p ara c a lc u la r la r e s is te n c ia d e la s v ig a s h u e c a s co n e l la d o s u p e r io r c e lu la r , co n el o b je to d e co m p e n sa r a lg u n o s d e fe c to s q u e no p u e d e n e v ita r s e en la fo rm a d e d ic h a s v ig a s .

494

— 94 —

y conveniencia de cualquier sistema. Cada invento ha de someter se á este examen, y para asegurar el éxito de su aplicación, la superioridad del objeto, á igualdad de todo lo demas, debe me dirse por el precio á que se puede producir. Suponiendo, pues, que las vigas de hierro fundido pueden darse en la fundición á 6 l. 10 sh. la tonelada (620 reales.), y que las laminares de hierro forjado se pueden hacer á 46 l. (4500 reales), se sigue que Una viga de hierro fundido, de 40 qq. á 6 s. 6 d ., costará 15 l. 0 sh. Una id. de hierro forjado, de 46 qq. 1 qr. 44 /., á 46 s ., 15 » 20» lo que da solo 2 shelines (9 reales) de diferencia entre el cos te de una y otra viga. Siendo, pues, el mismo el coste, tenemos tan solo la tercera parte de peso que sostener, y ademas la mayor ligereza del hierro fundido nos permite levantarlo y colocarlo en obra con mucho menos gasto. Estoy seguro, también, de que si se fabrican estas vigas en grande escala, pueden hacerse á un precio módico, correspondiendo así al objeto que mas se de sea, que es reunir la fuerza á la ligereza y á la seguridad. No dudo que las vigas de esta forma se pueden hacer á 14 libras (1500 reales) la tonelada en lugar de 16, como antes se ha su puesto. Si esto es así, se podrá hacer una economía de 4 l. 10 s. 9 d. por tonelada (440 reales); economía notable, sobre el au mento de la seguridad. Si esta forma de vigas se generaliza en la práctica, es mas que probable que todas las que no lleguen á 12 quint. (609 k.)» puedan hacerse de una pieza en el laminador, y sería prematuro decir que aun las de mayores dimensiones, como las que se han descrito, no se podrán fabricar del mismo modo. La habilidad é inteligencia de los fabricantes de hierro de este pais ha sabido vencer grandes dificultades, por lo que estoy seguro de que en cuanto aumente el pedido tocarán á su perfección las operacio-

— 95 —

195 nes necesarias para esta fabricación. Si esto sucede, resulta rá una grande economía de la riqueza mineral del pais ; pues que se ahorrarán cerca de dos tercios del metal, y el precio, supo niendo que las vigas salen del laminador, se reducirá casi á la mi tad ó sea de 16 libras á 8 ó 10 l. la tonelada. Con tales circuns tancias , el hierro fundido ya no será admisible para este objeto, y los edificios quedarán mucho mas seguros del riesgo de una rotura, sin dejar de estar libres del fuego. Anticipándose á estos adelantos en las manufacturas, se puede decir que probablemente una viga fabricada de esta manera ten drá una forma semejante á la de la figura 34, en que la cabeza superior a es mas grande, para uniformar las resistencias á la ex tensión y á la compresión. De todos modos deberá cuidarse de dar á las dos cabezas una grande anchura, para proporcionar ri gidez lateral á la viga, lo cual en el hierro forjado, por la natu raleza dúctil y flexible del material, es loque mas importa. Cuando el hierro se usa en estado dulce para las construcciones de esta clase, la forma mas conveniente para la cabeza superior es la de caja ó celdilla , como la mas fuerte para resistir á la com presión por este lado ; pero esta forma no se puede obtener di rectamente del laminador sin una gran complicación. Puede ha cerse sin embargo, una viga sencilla y muy fuerte con una cabeza celular, si se lamina la plancha que la forma en un cilin dro á propósito, según se vé en la figura 35. Resultarían entonces dos celdillas a , a , fijas al estremo superior de la lámina vertical, y robladas fuertemente en c , c, desde un cabo á otro de la viga. Esta disposición disminuiría acaso las dificultades de la ma nufactura, pues en lugar de laminar las dos cabezas juntas con la viga, como en la de la fig. 34, bastaría hacer una en b, lo que reduciría el peso de la barra y facilitaría su paso por los cilin dros. No hay duda que surgirían algunas dificultades al moldear la plancha que forma la celdilla, pero en estícomo en otros adelan-

— 90 — 136 tos, no se toca el fin sino con perseverancia y decisión (*). El objeto de esta forma es reducir el peso de la cabeza superior. Con la construcción celular, las dos cabezas se reducen á áreas casi iguales, por ser tal en este coso la proporción de las re sistencias á la estension y á la compresión. Si la cabeza superior es maciza , necesita casi doble material para igualar las dos ten dencias, ó en otros términos paro que la cabeza inferior ceda á la estension al mismo tiempo que la otra está á punto de ceder á la compresión. Pero esta cuestión necesita resolverse definitiva mente por medio de experimentos, asi como la facilidad que pueda encontrarse en la práctica de la fabricación. Podrían variarse estas formas hasta el infinito; pero es condi ción tan importante la sencillez en toda construcción mecánica, que no quiero multiplicar el número de figuras, que por otra parte se pueden ocurrir con facilidad. Los inventores suelen ol vidar que la sencillez de las formas y de la aplicación determinan frecuentemente la adopción de sus inventos, y es bien sabido que un gran número de ellos, llenos de originalidad y admirable ta lento, han fallado por lo complejo y trabajoso de su disposición. Teniendo en cuenta las dificultades que presenta la fabricación de la viga representada en la figura 34 , observaré que mientras no se puedan sacar las vigas de hierro forjado de una pieza, que es desde luego lo mas barato y lo mejor, la que le siga en orden de baratura será la que lleve la cabeza inferior estirada junto con la lámina a (fig. 56), y la cabeza c cilindrada también en forma de T, pero por separado y roblada después á lo largo del estremo d de la plancha vertical. (*) E l co lla r ó c e ld illa d e b e se r b a stan te d ú c til y e lá stic o p a ra p erm itir q u e se unan lo s la d o s c c al a b rir lo s talad ro s para lo s ro b lo n e s y h a ce rlo s d e un g o lp e , y q u e se vu elvan á se p a ra r lu e g o p ara d ar p aso al e stre m o de la lám in a v e r tic a l, á la c u a l, se g ú n se h a d ic h o , se d e b e fijar d e una m anera p e rm a n e n te .

— 97 —

497 El defecto de esta forma consiste en que la T c abraza solo un jado déla plancha, y no es tan fuerte aunque se haya calculado bien para resistir á la compresión, por la circunstancia de que la lámina vertical se ha de cilindrar con un retallo para encajar dicha T , con el objeto de uniformar las resistencias de cada lado. Por lo demas es muy sencilla y parece reunir las cua lidades esenciales de economía y sencillez en la forma. Otra ventaja que se obtiene con esta sección es que la distancia media de los taladros para la robladura de la parte superior al eje neutro es menor que en la sección celular. Hasta ahora hemos hablado de vigas de corto peso y pequeña luz ; pero ocurren cosos en que hacen falta de grandes luces y considerable resistencia, y para satisfacer á ellos se hace pre ciso que dispongamos la construcción con arreglo á estas nue vos condiciones. Entonces no se pueden emplear las vigas preci samente como se han descrito; y aun suponiendo que los menores se puedan sacar del laminador en la forma necesaria, hay todavía que tratar de componerlas para las luces desde 50 á 50 pies (9 á i b metros). En los edificios públicos y en los suelos de puentes, pasaderas, etc. tenemos repelidos ejemplos en los que la ligereza junta con la resistencia son un elemento importante de la cons trucción, por lo que es evidente que al resolver esta cuestión se han de tener presentes las exigencias de las obras de esta clase. Ya hemos indicado que las vigas pequeñas pueden salir de una pieza del laminador á un precio muy módico, y que habiendo un ahorro de unos dos tercios del metal, su coste habrá de ser inferior al de una viga de hierro fundido de igual fuerza. Cuando la estension del vano fuese tan grande que no se pudiese laminar de una pieza, se podría hacer por trozos del peso conveniente, y formar una buena viga, uniéndolos según se ve en las fifju. ras 57, 58 y 59. Las tres partes A, B, C, se han cilindrado separadamente en 45

19B

— 98 —

la forma de la figura 58, que es una sección por la linea ab, y se han unido por medio de placas superpuestas y roblones, según só vé en el corle por ccl ó ef, fig. 59. Este método puede emplearse hasta las luces de 40 ó 50 pies (42 á 15 ms.); y con tal que las placas sean bastante fuertes y la robladura bien ejecutada, la viga será tan fuerte como si no tuviera junta ninguna. Ya he dicho que una gran ventaja de este método de construir las vigas consiste en la carencia de taladros; y para hacer com prender con mas'fuerza esta ventaja, supongamos que deba haber cuatro de estos en el lado inferior de la viga y que la sección de cada uno sea de un cuarto de pulgada; en tal caso, una viga sin taladros de (6— 3/ J pulgadas ó 5 */* pulgadas de sección inferior será tan fuerte como otra que los necesite y tenga G pulgadas en dicha sección; lo que dice cuanta será la economía de material que resultará del empleo de las vigas laminadas como he dicho. Es probable que la viga tubular rectangular sea mas apropia da para soportar grandes pesos en luces considerables que las la minares , pero ya he dicho los inconvenientes que le encuentro (pag. 90), los cuales repetiré para este coso, á saber, el peligró de la oxidación y la imposibilidad de penetrar en su interior pa ra pintarlas, limpiarlas, etc. Estas son las principales considera ciones que me han inducido á dar la preferencia á la viga lami nar , y soy de opinión de que con mas cuidado en la fabricación, será preferible á cualquier otra en luces superiores á cuarenta, y aun á veces hasta cincuenta pies. Cuando la distancia entre los apoyos esceda á esta longitud, la viga tubular es sin disputa la mejor, v por esto solo habremos de hablar detenidamente de ella tratando de los puentes. En la sección que sigue se hallarán los datos experimentales que me han hecho formar estas opiniones y me han inducido á recomendar eficazmente la sencilla viga laminada de hierro forja do para la construcción de edificios.

— 99 — E x per im en to s

sobre

r e siste n cia

199 y

otras

pr o pied ad es

las

VIGAS DE H IE RR O F O R JA D O .

Como adición á los experimentos que se han citado, será útil ha cer mención de la serie practicada en 1845 para determinar la for ma y resistencia de los puentes tubulares de Britannia y Conway, (*) Con relación á estos experimentos en particular, se ha hecho la observación, de que «no solo eran por sí mismos del mayor •ínteres, sino que daban lugar á consideraciones prácticas de «grande importancia para los adelantos venideros de la sociedad. •Por ellos se vé que la forma rectangular de la viga tubular de •hierro forjado es mucho mas apropósito para resistir á una ac•cion trasversal que cualquier otra que se adopte, que haya de •presentar en la proporción y distribución de sus partes la mayor •resistencia con la menor cantidad de material.» Experimentos sobre la resistencia trasversal de los tubos rectan

gulares de hierro dulce.

E x p e rim e n to X .I V , (Z\ de ju lio de \845.J T u b o cu a d ra d o d e 18 p ies 6 p u lg a d a s d e la rg o ( 5 m, 6 4 ); 9 ,6 p u lg a d a s d e la d o (24°, 5 8 ), y 1 7 p ies 6 p u lg a d a s e n tre lo s a p o y o s (5ra, 55 ).

j ii i • 4,05 ~ del lado superior. . .— — — = 0 PS,0750 (0e, 1905)

Espesor de las placas..

II 1 04 i1 de los lados verticales—j j —= 0 pg,0743 (0\4887)

(*) P ara m as p o rm e n o re s so b re e sto s e x p e r im e n to s , véa se m i obra s ó b r e lo s p u e n te s tu b u la re s d e C o n w a y y B rita n n ia .

200

—

100

—

Peso del tubo.............................................= ‘202 1. (91,k6) Peso del aparato........................................ = 9 3 8 1. (425k,3)

La poca fuerza que mostró este tubo al ceder al peso de 3738 1. (1694 k) solamente, indujo á disponer los planchas de otro modo. Se preparó y colocó una nueva plancha en casi triple grueso en la parle superior; la de la inferior se reforzó en las juntas; y después de reparar las demas partes deformadas, se so metió el tubo otra vez á la prueba, como sigue. f

E x p e r im e n to X X V . a 9 (9 de octubre de 1845,). T u b o cu ad rad o d e 1 8 pies 6 p u lg ad as de la r g o , 9 ,6 p u lg ad as d e la d o , y p ie s , 6 p u lg a d a s en tre los a p o y o s.

1 26 I del lado superior. . .— -r— = 0 ,2 5 2 (0C, 640)

Espesor (le ¡ M Wo ¡nrer¡!)r las placas.. .

l ; " - = 0,075 (O-, 10)) 14

1 04 de los lados verticales— ^ —= 0 ,0 7 4 (0C, 189)

— i 01 — Peso del tubo....................................= 3 8 4 1. (174,1 k) Peso dei aparato...............................— 960 1. (435,5 k)

PESOS,

FLECHAS.

FLECHAS

Pulgadas.

900 18 54 2717 5508 4441 5510 6 18 0

0 ,0 7 0 ,1 6 0 ,2 5 0 ,5 5 0 ,4 5 0 ,5 5 0 ,6 7

0 ,0 7 0 ,1 0 0 ,1 1

6 18 0

0 ,7 3

70 17 7427 7859

0 ,8 4 0 ,9 4 1 ,0 7

8273

" 0 ,1 4 0 .2 0 0 ,2 9

■ 1 ,1 0

PERM A N EN TES.

Libras.

F le c h a esl re in a .

201

O B SE R VA CIO N ES.

S o re p itió esta o b s e r v a c ió n , p o r h a b e rse

1 to r c id o un p o c o el tu b o .

So ro m p ió ra s g á n d o se p o r una ju n ta on ol lad o in fe r io r , á 1 1 p u lg a d a s del a p a ta to d e su s p e n s ió n , en d o n d e se lia b ia d e b ilita d o la p la n ch a . ! •

So ve que aumentando el materia! en la parle superior del tubo se lia obtenido inas que doble resistencia, mostrando asi que los cuerpos fibrosos como el hierro forjado, que son dúctiles, son mes susceptibles do deformarse por la compresión que por la os tensión. Esta ley se confirma por los experimentos sucesivos.

— 102—

E x p e r i m e n t o X .V . (3 i de julio de 1845). T u b a cu a d ra d o d e 18 p ies G p u lg a d a s d e lo n g itu d , 9 ,6 p u lg a d a s d e lado, y

1 7 p ies G p u lg a d a s e n tre los a p o yo s. tlcl lado superior. . .

= Cr5,0 7 5 7 (Ge,1 9 2 3 )

1 14

del lado inferior. . . -

GPÍ, 1 4 2 5 (0',3G 19)

Peso del tubo...........................................= 255 1. (11G k.) Peso del aparato....................................... = 9 8 8 I. (418 k.)

de los lados verticales. . . — O ^ O Í o ? (0C,1 9 2 3 )

PESOS.

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

988

0,16

2108 5228

0,45 0,80

FLECHA. 1 jermanente. > Pulgadas.

0,05 0,09

OBSERVACIO NES. V

E n e s te e sp erim en to se m o stró una gran flo je d a d , co m o en el p rim e ro .

] I /C on este p e so , la p lan ch a su p e r io r em p e zó á d o b la rse á 2 p. 6 p g . d e l aparato ) d e su sp e n sió n p or un l ¡ d o , y á 6 p g S p o r el o tr o . P a re ce q u e n e ce sita m as 1 r ig id e z p ara q u e resista á la ten d en cia \ á a rru g a rs e .

5788

F le c h a j estreñ ía.

0.94

Este experimento se repitió con una fuerte plancha de 2 pies 7 pulgadas de largo, 11 pulgadas de ancho y 0,11 pulgadas de grueso colocada sobre el lado superior para darle mas rigidez

— 103—

ÍOS

hacer cargar mas los esfuerzos sobre la plancha inferior. Los re* sudados, sin em bargo, no tuvieron importancia hasta que se in virtió el tubo , poniendo el lado mas grueso encim a , lo que pro dujo un cambio notable, como se vé en el experim ento siguiente: E x p e rim e n to

X V .

(31 d e j u l i o d e 1 8 4 5 ) .

E l m i s m o t u b o i n v e r t i d o , c o n el l a d o m a s g r u e s o arriba. 1 14 del lado superior. . .

Peso del tubo.......................................................... = 2 5 5 1. (1 1 6 k .) 1 OG del lado inferior. . . — = 9 08 PS, Peso del aparato..................................................= 8 0I. 7 (5474 8(0o, k .)1 9 2 5 ) 14 PESOS.

Libras.

FLECHAS \ OG de los permanentes lados verticales - ■ = 0 PS, 0 7 5 7 (0e, 1 9 2 3 ) O B SE R VA C IO N ES. Pulgadas.

FLECHAS.

Pulgadas.

98 8

0 ,1 7

210 8 3228 3788 4548 4908 5408 0 0 28 6588 714 8

0 .5 0 0 ,7 8 0 ,9 ) 1 ,0 5 1 ,2 1 1 ,3 7 1 ,5 1 1 ,7 5

F le c h a e s tre ro a .

1 ,7 6

( L a flecha, asi c o m o el m ó d u l o d e clasti0 ,0 7 0 ,1 4 0 ,1 8 0 ,2 0 0 ,2 6 0 ,3 2 0 ,4 0 0 ,5 0

c i d a d , s o n m u c h o m a y o r e s e n eslt e x p e r i m e n t o q u e e n los a n t e r i o r e s .

)

\ '

0 pg, 1 4 2 5

204

— 104 — Si comparamos los dos últimos experimentos con los XIV y

XIV a , observaremos que las proporciones de las planchas supe riores y laterales son muy diferentes , pero en ambos casos, cuan do el tubo se ha invertido, con el lado grueso amiba, se ha ob tenido el doble ó poco menos de resistencia. De aquí se sitrue que para obtener la sección de mayor resistencia de un tubo que se somete á una acción trasversal, se ha de hacer el lado superior mucho mas grueso que el inferior. Este hecho se ha establecido [llenamente en cada uno de los experimentos subsiguientes, lo mismo que en los ya citados, porque el tubo cede constantemente á la compresión . á no ser que se refuerze el lado superior con planchas muy gruesas.

E x p e r i m e n to X V I , (I.° de agesto de 1845.) T u b o re cta n g u la r d e 18 píos G pu lgadas d e la rg o , 1 8 ,‘2 5 p u lgad as (46c,50) de a lto , 9 ,2 5 (25°,50 ) pu lgad as de a n c h o , y 1 7 p ies 6 p u lg ad as en tre los ap oyos.

del lado superior. .

- (y

— 0 ^ , 1 4 9 0 (0C,5 7 8 2 )

I 545 Espesor de del lado inferior. . .—^ — = 0 pg,2G90 (0C,G852) las planchas.' 0 950 de los lados verticales— —= 0 pg,0 3 9 4 (Gc, 1508)

Peso del tubo.

— 5 1 7 1. ( 1 4 4 10

Peso del aparato.

= 9 8 8 1. (488 k)

10 5 —

205

FLECHAS 1 permanentes.

PESOS.

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

988 210 8 3228 4348 5468 6588

0 ,1 5 0 ,30 0 ,4 4 0 ,60 0 ,7 0 1,0 0

0 ,0 5 0 ,0 7 0 ,10 0 ,2 2

6 8 12

OBSERVACIONES.

■

F le c h a estrenua.

1 ,0 3

p lan ch a su p e rio r á 18 p u lg ad as d e la s u sp e n s ió n , d esp u és de so sten er el p e so ce rca d e un m in u to .

1 1

Habiéndose aplastado el lado superior del tubo, se volvió lo de arriba abajo después de reforzar la parte estropeada, y se r e pitió el experimento. En la mayor parte de los casos la tendencia á la rotura era lenta y progresiva, propiedad que parece inherente á los tubos de palastro, especialmente cuando ceden á la compresión. Bajo la acción de una fuerza de esta c la s e , la alteración nunca es ins tantánea como en el hierro fundido, sino que avanza gradual m ente, y entre tanto se oye crujir al material algún tiempo antes de que el experimento concluya y la rotura tenga lugar.

— 10 6 —

206

experimento XVI. a, ( 1

de agosto de 1845.)

E l tub o a n te rio r in v e rtid o con el lado g ru eso h ácia arrib a.

/ 1 545 1del lado superior. . .—^ — = 0 , p82690 (0,c6832)

Espesor de ,'del lado inferior. . . l ^ - = 0 , p84490 (0,-3782) los placas, j y f

0 950 de los lados verticales—-’j -t,— = 0 , p80594 (0,c1508)

Peso del tubo.......................................... = 3 1 7 1. (145k, 7) Peso del aparato.....................................= 9 8 8 (448 k) PESOS.

FLECHAS | FLECHAS. ' lermanentes

OBSERVACIONES. Libras.

988 2 10 8 5228 4548 5468 6588 770 8 8828 9948 10508 110 6 8 * 110 6 8 y 11 6 2 8 12 18 8 F le c h a estrem a.

Pulgadas.

0 ,0 8 0 ,5 0 0 ,4 2 0 ,5 5 0 ,7 0 0 ,8 0 0 ,9 2 1 ,1 0 1 ,5 0 1 ,5 5 1,4 0 1 ,6 0 1 ,6 5 D

0 ,0 5 0 ,10 0 ,1 5 0,20 0 ,2 4 0 ,50 0 ,5 1 0 ,5 2 0 ,40 0 ,50 0 ,5 5 D

* 2 d e A g o s t o . E l peso d e 1 1 0 6 8 lib . se d ejó en el tu b o d esd e las tres y m ed ia de la tarde h asta las n u eve y m ed ia d e la m añana d el d ia s ig u ie n te , en q u e la flech a au m en tó d e sd e 1 ,4 5 á 1 ,6 0 . f S e co n tin u ó el ex p e rim e n to d esp u és de h a b er so sten id o el peso 18 h oras. C on este p eso se d o b ló el lad o su p e rio r.

El tubo se rompió con 12188 1. (5 526 k), en dos juntas de la cabeza á 3 pies de la suspensión. Esta rotura fue acompañada por un movimiento de las paredes de un lado hácia adentro, con

— 107 —

207

una tendencia igual en la otra , doblándose la plancha superior en las juntas en forma de S. Experim ento X V I . b , (20 de setiembre de 1845.) Como el lado superior cedía aun á la compresión, se le clavó una plancha mas fuerte , y con el objeto de hacer que la base ce diese á la tracción , se robló una plancha mas gruesa sobre la junta por la cara inferior, y se repitió el experimento. Distancia entre los apoyos, como antes, 17 pies, 6 pulgadas, peso del aparato, 960 libras (455,k5). 1 1 PESOS.

FLECHAS.

FLECHAS permanentes.

Libras.

Pulgadas.

960 2697 4426 6173 7859 9555 11262 12107 12990 13867

0,09 0,16 0,25 0,34 0,42 0,60 0,65 0,72

0,07 0,14 0,15

OBSERVACIONES.

- •

S e ro m p ió d esp ues de so ste n e r el peso algu n o s m in u to s , d esg arran d o lo s r o b lo n es de las ju n ta s en el lado su p erio r á 3 pies 8 p u lg ad as d e la su sp en sió n .

¡ F le c h a estrem a .

j 0,76

La gran fuerza que se ha dejado ver en el último experi mento por la adición de cierta cantidad de material en el lado superior del tubo, dió margen á estender mas los experimentos, con algunas ligeras modificaciones de forma á fin de hacer mas concluyente el hecho que la prueba anterior había indicado. Con este motivo se construyó y sometió á los experimentos una viga hueca de 25 pies (7,”62) de largo y 15 pulgadas (38°, 1) de alto, y las demas dimensiones como siguen.

— 10 8 —

•208

E x p e r im e n to X V I I (2 de agosto de 1845). T u b o ó viga re cta n g u la r, de 2 5 p ies 1 */* p u lgad as (7 m,6 52 ) de larg o , 15 p u lg ad as (38c,l) d e alto , 2 */* p u lgad as (5°,7) de an ch o , y 2 4 p ies (7ra,3 1) d e d istan cia en tre los ap o yo s.

del lado superior. . Espesor de las planchas

1,500

del lado inferior. .

1,300 = 0PS,260 (0'6604) 5

de los lados verticales

1,180 = 0PS,131 (0C5350) 9 = 788 1. (557k,3) = 800 1. (362»,7)

Peso del tubo. . Peso del aparato. PESOS.

FLECHAS.

FLECHAS permanentes

Libras.

Pulgadas.

800

0 ,0 7

19 2 0 3040 410 0 5280 6400 7520 8040 976 0 10880 12000

0,20 0 ,3 3 0 ,50 0,60 0 ,70 0 .83 0 ;95 1 ,2 0 1 ,3 5 1,5 0

13 1 2 0

F le c h a | estrenua.

= 0PS,260 (0C,6604)

o b s e r v a c io n e s .

•' * \ L a elasticid ad se co n servó casi perfecta ) hasta 8 640 lib ras.

0 ,0 7 0 ,1 5 0,20 0 ,2 5

1 ,6 1 3

Se ro m p ió d esg arrán d o se la plan cha con lin u a d el lado in ferio r á 7 p u lgad as de la su sp en sió n , al tiem p o d e co lo ca r el p eso .

209

— 10 9 —

Habiéndose descubierto un defecto de unión ó forjado en la plancha que se rompió, se clavó sobre la grieta otra mas fuerte de i 4 pulgadas (35°,6) de largo y */♦ de pulgada (0°,63) de grueso, y se repitió el experimento. E x p e r i m e n t o X 'V I I a (4 de agosto de 1845). E l m ism o tu b o re cta n g u la r q ue a n tes.

PESOS.

FLECHAS.

FLECHAS permanentes.

Libras.

Pulgadas.

5280 6460 752 0 8640 976 0

0 ,6 5 0 ,7 7 0,90 1 ,0 5

0,08 0 ,1 5 0 ,18 0 ,2 5 0 ,3 0

10880

1 ,3 1 1 ,4 6 1,6 0 1 ,7 5

0 ,2 1 0 ,2 1 0 ,2 1

2 ,1 1

0 ,6 2 0 ,6 2 0 ,68 0 ,7 4 0 ,8 0

OBSERVACIO NES.

120 0 0

13 1 2 0 14 2 4 0 14800 15 3 6 0 15 9 2 0 164 8 0 17 0 4 0 176 0 0 F le c h a estrem a.

1 ,2 0

2 ,1 7 2 ,2 8 2 ,3 6 2 ,3 8 »

0 ,60

=3.

L a s p érd id as d e 'e la stic id a d no se señ alaron claram en te, p o r algun a causa desco n o cid a, hasta que se q u itó el peso ( d e 14240 lib ., en q u e se en co n tró una ) d e 0 ,6 0 . E s to d e b e h a b er p ro ve n id o / d e alsu n a d e sig u a ld a d en la ten sión . j l

t o n este p eso se ro m p io p o r co m p resió n la plancha su p e rio r.

2 66

Como esta forma de viga aparecía con una resistencia consi derable, pareció conveniente probar aun su fuerza dejando el peso de 14 240 libras suspendido por la noche. Se hizo esto du rante catorce horas, y después se quitó la carga. En este espacio

lió

210

la flecha aumentó de i p°,75 á 2PS,00, ó sea 0PS,2 5 , y la pérdida de elasticidad fué de 0,60—0 ,5 0 = 0 ,3 0 . En los dos últimos experimentos la viga habria sufrido mucho por lo fuerte de las tensiones á que se había sometido, y se creyó que la tendencia anómala que había manifestado á doblar se siempre se evitaría invirtiéndola con el lado mas ancho hácia arriba. Esto se hizo después de reforzar la parte estropeada, ele vando sobre ella una fuerte plancha de 19 pulgadas (48e,3) de largo, repitiendo el experimento como sigue : E x p e r i m e n t o X .V I I . b* (5 de agosto de 1845.) E l m ism o tu b o re cta n g u la r que antes in v e rtid o , con el lado estrech o hácia a b ajo . PESOS.

FLECHAS.

FLECHAS permanentes.

Libras.

Pulgadas.

9760

1,4 0

0 ,58

10880 12000 13 12 0 14240 153 60

1 ,6 5 1 ,8 5 2 ,0 5 2 .3 0 2 ,4 9

0,50 0 ,5 9 0,69 0,8 4 0 ,9 7

15920

F le c h a estrem a.

OBSERVACIONES. T an to las flech as to tales com o las perm an en ies d eben añ adirse y restarse re sp e c tivam en te á los n ú m ero s 1,4 0 y 0 ,30 . V

Se rom p ió p o r esten sio n al co lo c a r el 1 p e s o , d esg arrán d o se la plan cha in fe1 rio r á 6 p u lgad as del ce n tro de la su sp e n sió n .

2 ,5 8

Se esperaba, y sucedió en efecto , que por haber colocado el lado mas ancho arriba, el tubo cedería á la extensión; pero la

— MI—

plancha se rompió por los roblones de una ju nta, á alguna distan cia del medio. Esta ju n ta , sin embargo, habia sido fuertemente estirada en el experimento anterior, lo que debía facilitar su ro tura con un peso comparativamente menor.

E x p e r i m e n t o X X V (20 de setiem bre de 18 4 5 ). Habiendo probado la fuerza de las vigas de mayor dimensión de diferentes maneras, se trató de hacer lo mismo con una pe queña, lo que fue como sigue: Viga rectangular de 12 pies (3m,6 6 ) de largo, 8 pulgs. (2 0 ',5 ) de alto, 1 pulgada (2C, 5) de ancho y 11 pies (3m,35) de distancia entre los apoyos.

del lado superior. . .

1 41

del lado inferior. . *

1 01

de los lados verticales - 7 T

0 pg,2 8 2 (O8, 333)

0 pg,1 1 6 (0 ',2 9 5 )

= 0 P?,0 6 7 (0C,1 7 1 )

Peso del tubo. .

12 5 I. (56“,7)

Peso del aparato

9 3 0 1. (421“,7)

212

—

PESOS.

FLECHAS.

FLECHAS >ermanentes.

Libras.

Pulgadas.

950 17 8 0 2650 5516 458 2 5 2 14 6 10 5 6545 6996 7455 7861 8 2 75 86 95 9 10 7 9545

0,06 0 ,1 1 0 ,1 6 0 ,2 1 0 ,2 6 0 ,5 2 0 ,5 7 0 ,4 1 0 ,4 4 0 ,4 7 0 ,5 1 0 ,5 4 0 ,58 0 ,6 2 0 ,6 7

0 ,0 10 0 ,0 12 0 ,0 55 0,040 0,0 50 0 ,0 58 0 ,0 7 5 0 ,0 9 7 0 ,1 1 8

9974

0 ,7 4

0 ,15 0

10 58 6 10 8 2 7

0,8 7 1,0 6

0 ,2 4 5 0 ,5 2 5

112 —

OBSERVACIONES.

11254

C uan d o se co lo có la carga d e 9 9 7 4 1 ., los estrem o s ce d ie ro n so b re lo s apoyos p o r la estreñ ía d e lg a d e z d e las plan ch as; p ero se co lo ca ro n d os piezas de m adera d ura en tre lo s d o s lad o s vertí c a le s , q u e lo s en d erezaro n é im p id ie ro n q ue se to r c ie se n . L a plan cha su p e rio r se d o b ló con este p eso á 4 p u lg ad as d e la su sp en sió n . H allan do q u e la p arte su p erio r era la m as d éb il, se in v irtió y se co lo có un p eso d e 6 1 1 5 p ara e n d ereza r la parte d eform ad a.

L a viga in vert da. 0 ,5 1 0,60 0 ,7 4

6115 6549 6978

714 6

F le c h a estrem a.

{

0 ,7 5

0 ,10 0 ,1 5 0 ,2 5 »

i C on este p eso se levan tó la plan ch a su ) p erio r.

— 113

*215 Esta viga, aunque sumamente ligera por los lados, eon un grueso regular en la cabeza superior, cedió por compresión. Su resistencia era muy considerable, teniendo el lado mas grueso hacia arriba, y como esta parte hubiera tenido un poco mas de material, habría sostenido hasta 12 500 libras. En el trascurso de este experimento tuve frecuentes conferencias con Mr. Stephenson, y habiéndole referido de cuando en cuando los resulta dos que obtenia y el juicio que formaba de ellos, opinó que se ria de desear que se tuviera un tubo de forma completamente distinta, con el objeto de poner, si fuese posible, la parte supe rior lo mismo que la cabeza inferior del tubo en estado de ten sión. Este pensamiento tenia por objeto evitar la irregularidad de *as orugas, y prevenir en cuanto fuera posible la tendencia á do blarse, que siempre se verifica mas ó menos en las hojas de hierro laminadas (*) Otro objeto se proponía, cual era aumentar en el medio del tubo la resistencia -que necesitaba para sostener su propio peso, «stendiendo su longitud mas allá de los opoyos hasta una distancia igual á la mitad de la luz por cada lado. Este peso adicional, ««tendido sobre ambos apoyos, hnbia de servir de contrapeso, siendo el borde del apoyo el punto de giro para toda la parte de tubo comprendida hasta el medio) y habia de ayudar también asostener la carga durante el paso de un tren por el tubo. Por *slos motivos se hizo el tubo de la forma que se ve en la lámina fig. 18 de la obra citada, (pag. 100) . ' ) E s ca s* im p o s ib le cilin d ra r lám in a s en q u e todas las p a r le s estén «ualmente e s tira d a s. C asi tod as las p la n ch a s tien en m as ó m e n o s algu n a •le s ió n y re q u ie re m u c h a h a b ilid a d e s tira r aq u ella s p a rtes en q u e la ten-, °n es m aJ’o r y h a lia i' el p u n to d e q u e d e p e n d e la in fle x ió n . Una gran p/h ^ ^ deS¡8U aldad d e ' a t-ension in te r io r al h a ce r las h ojas co n sista d e m e n t e en lo d e sig u a l d e la c o n tra c c ió n en el e n fria m ie n to , y en U erencia d e tem p era tu ra de los lin g o te s q u e se cilin d ran .

— 114 —

214

E x p e r i m e n t o X V I I I . a , ( 5 de agosto de 1845^. Tubo rectangular de 37 pies 8 pulgs. (H ,“51) de largo, 43,25 pulgs. (35,c7) de alto en el medio, 7‘/s pulgs. (19,c0) de ancho, con la parte superior levantada hasta 17,25 pulgs. (43,c8) y 18 pies (5,m49) entre los apoyos. El ancho en las ca bezas superior é inferior, como en la figura que sigue. / ¡ superiores. .

I i ^ = 0 , ps1425 (0,c3619)

' ¿inferiores. . 1

i 4 ^ = 0 , pg1423 (0,C3G19) O

! laterales. . .

4_I240==0,p4 i 2 7 (0,c2863) 11

Peso del tubo................. • • Peso del aparato.............. ...

. . . . . . . = 640 1. (290,1») ..................= 8 0 0 1. (365,1>)

Espesor de las planchas

PESOS.

FLECHAS, j FLECHAS. permanent. j

O B S E R V A C IO N E S . Libras.

Pulgadas.

800 1920 30 10 416 0 5280 6400 7520 8640 9760 10880 F le ch a | 'slre ffia . 1

0 ,0 9 0 ,20 0 ,3 2 0 ,4 5 0 ,5 9 0 ,7 1 0 ,8 4 0 ,9 9 1 ,1 8

0 ,0 2 0 ,0 5 0 ,0 9 0 ,1 6 0 ,1 9 0 ,2 2 0 ,2 7 0 ,3 2

1 ,3 1

• |

«r---------S

¿ -------- 4»

C on e s te p e s o , la p lan ch a su p e r io r se ab°' lió á 1 p ie y 6 p u lg a d a s d e l aparato .

115 —

-215

Después que el lado superior hubo cedido á ja compresión se quitaron los pesos, y quitados también los soportes, se hizo sostener el tubo por dos barras que le atravesaban perpendicular mente , y se volvieron á cargar los pesos. Esta nueva carga no produjo diferencia en la dirección de las fuerzas, pues la plancha superior también estaba comprimida y se levantó mucho mas que antes, y los lados se torcieron mas, de modo que casi llegaron á unirse en diagonal por ambos lados del aparato. Es probable que en este experimento hubiese al gún esfuerzo de tracción sobre la línea mas alta de la parte su perior , pues el estremo del tubo se elevaba con alguna fuerza cuando los pesos aumentaban. Esta elevación del estremo del tubo girando al rededor del punto de apoyo fue mas visible cuando se hubo colocado todo el peso de 10 800 libras (4933k.); pero no apareció alteración en las condiciones de la parte intermedia, que se levantó por compresión y siguió la misma ley que si hubiese sido una viga sencilla. Estas observaciones indicaban una tendencia de los dos estre naos, prolongados entonces en la mitad de la distancia entre apo yos , á obrar como contrapesos, y no solo para cambiar la dirección de los esfuerzos en la parte superior, sino para levantar también la inferior, que á no ser así hubiera sufrido toda la carga. De esto se infiere que el tubo en su verdadera magnitud se hubiera ali viado mucho prolongándolo por cada lado de los estribos , como en el puente de Brilannia, hasta igualar la mitad de la luz. Para ilustrar mas estos hechos, la parte deteriorada del tubo se reparó roblando una plancha adicional del mismo grueso á la de la parte superior en el sitio de la averia, y se repitieron los experimentos.

216

d é—

E x p e r im e n to W I I I , ('repetido el 10 de agosto de 1845/ El mismo tubo rectangular que antes. Fsnesor

(superiores................................ = 0 , ps2 8 5 0 (0 /7 2 5 9 )

de las

/ inferiores..................................= 0 , pg1425 (0 /5 6 1 9 )

planchas

(laterales.................................... = 0 , pg1127 (0 /2 8 6 3 )

Distancia entre los apoyos......................... ....

PESOS.

FLECtM* FLECHAS. permanent.

Libras.

. = 1 8 p ( 5 ,m49)

O B S E R V A C IO N E S .

Pulgadas. Pulgadas.

7520 8640 9760 10880

0 ,68 0,8 4 0 ,99 1 ,1 5

» 0 ,0 4 0 ,10 0 ,1 6

12000

1 ,5 1

0)25

12 5 8 0 13 1 2 0

1,4 0 1,6 4

0 ,3 2 0 ,4 2

15680

C on este p eso los lad o s se a rro g aro n figora m e n te , in d ican d o una ten d en cia á levan lar la p lan ch a su p e rio r. C ed ió com o an tes p o r co m p re sió n , doblónd ose la placa su p erio r á 15 pu lgad as del aparato .

•

1 i

F le c h a l estrem a. ^

1 71

Estudiando los dos últimos experimentos se ve claramente que no se ha obtenido un grande aumento de fuerza doblando d espesor de la plancha superior; aunque esto se podría esplicar por la circunstancia de estar dichas planchas debajo de la línea de compresión en lugar de estar encima. En cualquier clase de viga hecha de hierro forjado, y probablemente de cualquier otro ma terial, el lado superior debería elevarse mucho sobre la línea de

— 117 —

217

la flexión final; habría de estar siempre por encima, pero nunca por debajo de la linea horizontal de compresión. Otra causa de la rotura de este tubo con un peso pequeño comparativamente con lo que hacía presumir el aumento del es pesor de la plancha superior, puede señalarse en el grande daño que sufrió dicha plancha en las pruebas anteriores. De aquí se siguió el que se abollasen estas planchas mucho antes que si hu biesen estado intactas y la línea de las fuerzas cambiada. Los ex perimentos sobre esta forma de tubos son acaso los mas interesan tes, por cuanto muestran ciertos defectos que deben evitarse en vigas de esta clase. Si las partes prolongadas mas allá de los apoyos han de obrar como contrapesos de la carga intermedia , se hace necesario dar á la viga una textura y fuerza uniformes con una ligera curvatu ra en el lado superior de cerca de '/,<> de la altura. Con estos precauciones aumentará mucho la resistencia y bajo la acción de esfuerzos considerables seguirá la misma ley respecto de la exten sión y la compresión que una viga de forma sencilla. En el curso del experimento XXII, cuando el tubo elíptico, después de reforzado con un ala celular de hierro roblada á lo largo de la cabeza, se halló fallo de resistencia al aplastamiento, se imaginó que podía introducirse otro sistema de construcción que diese fuerza y rigidez á aquella porte. Con este objeto pro yecté é hice construir un tubo con la cabeza ondulada, formando dos cavidades en toda la longitud, según se vé en la figura que sigue.

E x p e r i m e n t o X.'X.I'X., (14 de octubre de 1845.) Tubo rectangular, con la cabeza superior ondulada, de 19 pies 8 pulgadas, (6m, 02) de largo, 15,4 pulgadas (39V1) de al-

518

— 118

—

to, 7,75 pulgadas (19e,7) de ancho y 19 pies (5m, 79) entre los apoyos.

0,25 =0,pg115 (0/292) cada una Espesor l superiores. de las < . = 0 , ps180 (0/457) planchas ) inferiores. = 0 , pff070 (0/178) \laterales. . = 500 libras (227 k.) Peso del tubo. . . = 998 (448 k.) Peso del aparato. . Los tubos a a tenían l , ps65 (4/2) de diámetro,

PESOS.

FLECHAS FLECHAS. pennanent.

Libras.

Pulgadas.

O B S E R V A C IO N E S .

988 273G 4468 6 2 15 79 2 4 96 36 4 13 3 4 430 41 4 4 75 1 46490 18 2 0 5 49065 19 9 18 20 764 2 16 2 9 22469

0 ,0 3 5 0 ,4 10 0 ,19 0 0 ,2 7 0 0 ,5 4 0 0 ,4 2 4 0 .5 2 3 0 ,6 4 0 0 ,7 5 5 0 ,8 7 0 1 ,0 7 0 1 ,4 5 5 1 ,2 7 0 1 ,4 2 5 1 ,5 2 0

F le c h a estrem a.

1,5 9 0

Pulgadas.

a a

0,020

0,050 0,062 0,095 0 ,12 5 0 ,18 6 0 ,2 76

C o n este pesóla flecha a u m e n t ó 0, 0 2 e n 3 m lnuls.

0,400 0,590

S e ro m p ió se p arán d o se la p lan ch a lateral de la su p e r io r á dos p ies d el ap ara to .

H9 —

219

tJn poco antes de separarse los lados de la cabeza por los ro blones, esta parte empezó á tomar por un lado un aspecto algo ondulado, procedente de lo débil de la placa fpie cedió cerca del aparato. No fué esta, sin embargo, la única porte que sufrió ave ría; pues el lado opuesto se separó de la plancha inferior, mos trando al mismo tiempo la inminente proximidad de la rotura por las dos partes superior é inferior. Estas partes muestran formas debida y perfectamente proporcionadas en los dos cabezas, que en este caso estaban calculadas para resistir, en cuanto es posible, las fuerzas que han de actuar en ellas. Otra propiedad de grande importancia en esta especie de viga es su marcha gradual á la rotura. Respecto de esto es completa mente al revés que en el hierro fundido y otras sustancias Crista linas, pues por su naturaleza fibrosa y mayor ductilidad, previe ne con tiempo antes de que tenga lugar la rotura. Esta propiedad se notó en muchos otros experimentos anteriores, pero en este se hizo mas notable cuando se colocó toda la carga de 22 469 li bras (10198.) Con este peso pasaron mas de tres minutos antes de terminar el experimento y que se inutilizase el tubo.

E x p e r i m e n t o 3 L X 1 , f40 de octubre de 4845.^

Viga de hierro maleable de la forma que sigue, de 44 pies 7 pulgadas (3,m53) de largo, y 44 pies (3,m35) entre los apoyos. Dimensiones en fl = 4,ps000 X 2 '/* pg&= 0 ,PS3 2 5 X 7 pg. c = 0 ,pe380 X 4 pg. Peso de la viga. . = 2 2 7 1. (103 k.) Peso del aparato. . = 8 8 5 1. (401 k.)

— 120 —

22(1

•

PESOS.

FLECHAS FLECHAS. permanent.

Libras.

Pulgadas.

O B S E R V A C IO N E S .

885 2581 4 3 17 6050 77 4 3 0493 112 5 3

0 ,0 4 0 ,1 2 0,20 0 ,2 6 0 ,3 5 0 .46 0,60

12 9 5 5

F le c h a eslrem a.

0 ,69

Pulgadas.

0,09 .

Con este peso la viga em pezó á alab earse y l con tin uan d o pu esto por algún tiem p o , la fle cha fue aum en tan do hasta q ue la viga se la deó no p u d ién dolo so sten er por m as tiem p o . /

E x p e rim e n to X X X I . fiO de octubre de 1845^2 Viga de hierro maleable de la forma adjunta, de 40 pies 8 pulg. (3 ,m25) de largo y 40 pies (3,m05) entre los apoyos. Dimensiones en « = 1 , 0 0 0 x 2 7 . pulg. 6= 0 ,3 5 0 x 8

pulg.

c = 0 , 4 4 0 x 4 , 3 0 pulg. Peso de la viga. .

. = 2 4 7 1. (442 k.)

Peso del aparato.

. = 885 1. (401 k.)

— 121 —

PESOS.

FLECHAS. FLECHAS. permanent.

—

Libras.

Pulgadas.

OBSERVACIONES. ,

885 2651 4558 6008 78 2 7 958 5 112 78 12980 14 6 9 5 16 5 75 18 115 18 9 6 2 F le ch a estrem a

221

» 0 ,0 4 0 ,1 2

0 ,1 5 0 ,1 9 0 ,2 1

» i» » » » »

0 ,2 6 0 ,5 0 0 ,5 5

0 ,4 5 0 ,68 »

o”0 5

0 ,0 5 0 ,0 9 0 ,2 6 »

«•

, ..

| &

« b

W- c

C on e ste p e s o , la v ig a se to rc ió y se in te r ru m p ió e l e x p e rim e n to .

0 ,7 1

En ambos experimentos las vigas cedieron á la flexión lateral, mostrando cierto defecto de forma, resultado de la falta de resis tencia lateral y de anchura en las dos cabezas. E x p e r i m e n to 'X.XXTI. (10 de octubre de 1845 J Viga de hierro maleable de la misma forma que la anterior de 10 pies 7 pulgadas (3.m23) de largo, y 10 pies (3,n,05) entre los apoyos. Dimensiones en a = 1 ,0 0 0 x 2 ,7 5 pulgadas. » 6 = 0 ,5 8 0 X 8 .. c = 0 ,4 2 0 x 4 ,3 0 Teso de la viga=276 libros (125 k.) 10

— 422 —

222

PESOS.

FLECHAS FLECHAS. permanent.

O B S E R V A C IO N E S . Pulgadas.

Libras.

Pulgadas.

88 5 26 0 6 4564 6 10 5 7835 9559 112 57 129 9 9 1472 8 164 0 7 18 10 8 19 8 5 9

0,020 0 ,0 50 0 ,0 90 0,110 0 ,1 4 0 0 ,1 6 5 0 ,1 9 5 0,220 0 ,2 5 0 0 ,2 5 0 0 ,2 9 0 0 ,5 7 0

0 ,0 5 0 ,0 5 0 ,0 4 » » » »

21555

0 ,4 7 5

22387

0 ,5 9 0

23046

F le c h a estreñ ía .

» » » J)

£33» | | 3 .... ¿ L

C on e s te p e so la fle c h a au m en tó 0 ,0 2 5 en 4 m in u to s , 0 ,1 0 en lo s 4 m in u to s sig u ie n te s, 1 y en lo s o tr o s 4 lle g ó á 0 ,3 4 . i S e d o b ló la te ra lm e n te u n as 2 ,6 5 p u lg a d a s , y s e term in ó el e x p e r im e n to .

0 ,60 0

Esta fué la última prueba que se hizo con vigas macizas, que fueron claramente muv«i inferiores á las huecas rectangulares. Los experimentos precedentes se concluyeron el 44 de octu bre de 4845, y desde entonces hasta el principio de julio siguien te poco ó nada se hizo. Una relación abreviada, que contenía un resúmen de los resultados de los experimentos, se leyó á los directores de la compañía del ferro-carril de Chester á Holyhead. Esta relación se ha hecho pública, y por lo satisfactorio de los resultados que se mencionaban, y en particular de los que se ob tuvieron con el tubo de cabeza ondulada, los directores se deci dieron, de acuerdo con el parecer de Mr. Stephenson, por esta

— 123 —

225

forma de puente con preferencia á las demas de carácter menos práctico. Sin embargo, se consideró necesario hacer otros expe rimentos en mayor escala, con el objeto de determinar la forma y proporciones de los tubos. Con este fin se construyó un modelo enteramente nuevo del tubo, de un sexto del puente de Britannia en todas sus dimensiones, y arreglado el aparato, se conti nuaron los experimentos como antes. He sacado los estrados anteriores de los experimentos hechos para determinar la forma y resistencia de los puentes tubulares de Britannia y de Conway. Como estos experimentos fueron los pri meros que se han hecho sobre las vigas de hierro maleable y eran de la mas alta importancia considerando la estensa aplicación de este material á la construcción de edificios, no dejará de ser útil su inserción en esta obra si dirigen la atención de los individuos mas jóvenes de la profesión hácia el estudio de una distribución conveniente y económica de un material de tanta utilidad. Luego que se hubieron hecho los experimentos anteriores, se emprendieron otros de igual interés y que tocaban mas directa mente el objeto de las vigas para suelos. Estos experimentos se hicieron con vigas de la forma siguiente. Dimensiones en a — o */g X */s pulgadas,£en escuadra. a » ú= 0,57¡X 16 pulgadas. b “ c = Z l/ i X */g pulgadas, en escuadra. Peso de la viga — 1580 libras (627 k.) $ c Distancia entre los apoyos = 24 pies (7,mo2) Altura de la viga = 16 pulgadas (40,1c6) Esta viga se cargó gradualmeute en el medio con pesos de una tonelada hasta que tuvo 14 */,, con la que hubo una ílecha de 1,6 pulgadas. Al continuar añadiendo pesos se presentó una considerable ílexion lateral, que obligó á terminar el experimen to. Todas las vigas de hierro dulce de esta forma, sean de una ó de varias piezas, son defectuosas en su resistencia lateral, y no

solo requieren una exacta proporción respecto de las dimensiones de las dos cabezas, sino que necesitan también algo que les dé ri*. gidéz lateralmente para impedir una deformación en este sentido que se presenta muchas veces antes de que la viga haya llegado á su límite de resistencia. Debe observarse que la viga citada tenia iguales sus dos ca bezas , mientras que la superior debia haber sido casi doble que la inferior, para igualar las resistencias á la acción transversal: si hubiera sido así, y se hubiese dispuesto algún refuerzo para pre^ venir la desviación lateral, la viga hubiera llevado mas de 31 to neladas, porque tenemos por la fórmula conocida, 7X16X8 288

31 toneladas.

En el caso presente la viga se torció con la mitad de este pe so , parte por lo débil de la cabeza superior, parte por la falta de rigidéz lateral. No será necesario recordar todos los demas ex perimentos, pues en la mayor parte de ellos las vigas cedieron por los lados por la ductilidad del material y la facilidad con que cede perpendicularmente á la carga cuando no están mantenidas por codales, suelos ó roscas de bóvedas en esta dirección. En las circunstancias ordinarias no se pueden aplicar estos sostenes, por lo que será mas seguro y conforme con los experimentos tomar GO para el valor de la constante en la fórmula común, en lugar de 80 (*) que es el que se aplica á las vigas de forma tubular ó á las de forma laminar reforzadas en sentido lateral. Adoptando este número, y suponiendo que las vigas están exactamente proporcio nadas en las áreas de sus respectivas escuadras ó cabezas, siendo la cabeza superior doble de la inferior, tendremos para la viga

(*)

para la viga laminar, como se indica en la fórmula, pág. 93.

— 125—

225

que antecede con la placa superior de doble grueso ú otra roblada Ó. lo largo de la parle media por encima, los resultados siguientes: P

7x16x60 288

23,6 toneladas,

que da la resistencia extrema de una viga de hierro forjado de la forma anterior, expuesta á la flexión lateral.

226

— 126 — D e L A 3 VIG AS E N RE JAD AS DE HIERRO FO RJA D O.

Después de hechos los experimentos que anteceden, he tenido ocasión de examinar una porción de obras de hierro forjado des tinadas á la erección en Dublin del edificio para la grande esposicion de 1853 (*). Este edificio, como su análogo de New-Yorlc está construido casi por las mismas reglas que el palacio de cristal de Hyde-Park en 1851. Hay, sin embargo, una diferencia, y es que las vigas para sostener las galerías del edificio de la grande esposicion de 1851 eran de hierro fundido, mientras que las del de Dublin eran vigas enrejadas compuestas en totalidad de barras planas, es cuadras y hierros en forma de T • La figura 40 es una representa ción exacta de una de estas vigas, cuyo peso es de 819 li bras (371 k.)

(*) E s ta g r a n d e o b r a n acion al s e e m p ren d ió p o r las g e s tio n e s y á espen sas d e m i a m ig o el S r . W illia m D arg an , el am ig o d e la Irlanda y p r o t e c to r d e la in d u s tr ia irla n d esa.

— 127 —

227

Experimento para determinar la resistencia y seguridad de una viga enrejada como la de la fig. 40 (12 de octubre de 1852). PESOS.

FLECHAS.

O B S E R V A C IO N E S .

Toneladas. Pulgadas.

1 2

» 0 ,10 7

0 ,18 7 j

4 5 6 7 8 9 10 11 12

f5 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 50 51 52

0 ,2 5 0 0 ,2 5 8 0 ,2 6 6 0 ,3 6 7 0 ,5 0 0 0 ,6 3 3 0 ,6 3 8 0 ,7 5 0 0 ,8 7 5 0 ,9 0 6 1,000 1,0 5 4 1,0 7 0 1 ,0 8 8 1,13 0 1 ,1 6 2 1,18 5 1,18 8 1 ,1 9 5 1,2 0 3 1 ,2 1 8 1,2 2 4 1 240

C o n t r e s t o n e l a d a s las d ia g o n a l e s a a s e d o b la r o n un p o c o y c o n t i n u a r o n p e r d i e n d o su r e s i s t e n c i a c o n form e se cargaron m as p esos.

] f T o d o s e s t o s p e s o s s e c o l o c a r o n en la p a r t e m e d i a ó [ e n t r e lo s d o s p o s t e c i l lo s v e r t i c a l e s i n t e r m e d i o s . C o n 1 6 t o n e la d a s las b a r r a s a a s e e n c o r v a r o n 2 5/* [ p u lg a d a s ; c o n 2 0 t o n e l a d a s , o p u lg a d a s y c o n 2 5 to n e la d a s , 3 */* p u lg a d a s . 1

E s t o s p e s o s se c o l o c a r o n m a s c e r c a d e lo s e stren ao s d e la v ig a .

/ E n e s te p u n to las b a r r a s d ia g o n a l e s a a s e d o b la r o n e s lr a o r d i n a r ia m e n t e , h a s ta h a c e r s e e n t e r a m e n t e i n ú t il e s p a ra s o s t e n e r la c a b e z a s u p e r i o r . 1 ,2 8 0 L a s 2 6 t o n e la d a s s e d e ja r o n p o r t r e s d ia s s in a u m e n t o ap aren te de flech a . 1,5 7 2 1,4 4 0 1 ,5 1 3 1,5 6 0 1,6 2 4 D esp u és d e ca rga r 52 ton elad as se co n sid e ró co n v en ie n t e i n t e r r u m p i r el e s p e r i m e n t o , p o r q u e la v ig a e s ta b a m u y e s t r o p e a d a en las t o r n a p u n t a s e s t r e m a s a a , q ue se d ob la ro n basta cu atro ó m as p u lg a d a s.

228

— 128 —

Como se abrigaban algunas dudas acerca de la seguridad de las vigas de esta forma, pareció con veniente á Mr. Dargan y á la comisión tranquilizar al público, y con este objeto se me invitó á pasar á Dublin y dar mi parecer. Para esto puse dos de estas vigas sostenidas por sus estremidades y separadas unos cuatro pies, y habiendo cubierto el centro de la parte superior con una plata forma de madera, se fueron cargando progresivamente con hierro del modo que precede, hasta que obtenida la flecha de l , pg62 se terminó el experimento. Desde el principio las tornapuntas a a manifestaron mucha falta de resistencia, y en efecto^ servían de muy poco para soste ner la cabeza superior espuesta á la compresión. Para hacer estas partes útiles debían haberse hecho de hierro, en forma de T ó de escuadra, para darles la rigidez necesaria contra una fuerza comprimenle que las dirige hacia el estribo conforme aumenta la flexión de la viga. En toda construcción de esta especie es de de sear que se estudie cuidadosamente la dirección de las fuerzas, con el objeto de poner en acción las resistencias de todas las partes simultáneamente. Después de haber cargado un peso de 32 toneladas , se halló una flecha de l , pg6, y habiendo quitado los pesos, se midió la fle cha permanente, que era de 0,pg65. En las vigas de esta clase parece que hay defectos, tanto en la forma como en la distribución del material. Durante los experi mentos, las diagonales b b (*) estuvieron fuertemente tensas, for mando con la cabeza inferior el principal elemento de resistencia, como si fuese una armazón que sostuviese la parte mas rígida de la construcción, ó la cabeza superior AA, lo cual se verificaba sin recibir ayuda de las diagonales a a. Estas, por el contrario, no (*) L a c co lo c a d a en la d iago nal d e la d erec h a (fig. 40) d e b e c o r r e g ir se en b .

229

— 129 —

solo eran débiles y defectuosas por lo delgado de su forma, sino que las das diagonales e e también son inútiles, y se aflojaron por efecto de la tensión en las barras fe 6 y la cabeza inferior, que en realidad sostenían la carga. Si las diagonales se hubieran hecho de hierro en forma de T ó de escuadra, para obrar como puntales, y calculadas para resis tir á la estension lo mismo que á la compresión, y se quitasen las diagonales centrales, dejando solo un poste vertical en forma de cruz en el medio, como S (fig. 41), se tendría una viga de mucha mayor resistencia, y esto sin aumento de material. Esta altera ción, junta con una mano de obra perfeccionada en la unión y ensamblage de las piezas, no solo aumentaría la resistencia, sino que realzarían la utilidad de unos objetos de que tanto necesitan los edificios de grandes dimensiones, como palacios de cristal para esposicione6 industriales, estaciones de ferro-carriles y otros. La misma figura deja ver la posición de la carga de 32 tone ladas sobre las vigas y la disposición propuesta para ahorrar las diagonales e e del medio, como se ven en la viga original de la fig. 40. Procedamos ahora á determinar la fórmula para calcular la resistencia de las vigas enrejadas. Las consideraremos como una viga imperfecta de dos cabezas en que toda la materia de la sec ción está concentrada en las partes extremas. Las llamamos vi gas imperfectas de dos cabezas porque la unión entre las partes superior é inferior no es tan completa como si la hiciese una plancha ó faja no interrumpida. Sin embargo, no atendiendo á esta imperfección, podemos calcular la resistencia de estas vi gas por la misma regla que para las ordinarias, y tendremos Cs a de donde se saca

250

— 150 —

s a en que s representa el área de la parte inferior. Para determinar el valor de la constante en este caso, tene mos por la tabla de los experimentos P = 3 2 7 , ; Z = 2 3 7 aX l 2 ; s = Z % ; a = 3 x l 2 , y de aquí sacamos 32 7 sx 2 3 7 .X 1 2 3 7 .X 3 X 1 2

72,

y 72 s a

“T ” y se vé que el valor de la constante es casi el mismo que en las vigas tubulares.

—

:-----■

PARTE TERCERA. D e L A CON STR UC CION DE A L M A C E N E S Á PRU E BA DE F U E G O .

E l in fo rm e q u e sig u e se r e d a c tó á in sta n c ia d e S a m u e l H o lm e , E sq. d e L iv e r p o o l, p a ra c o n firm a r su o p in ió n a c e r c a d e la c o n v en ien cia d e c o n s tr u ir to d o s lo s a lm a c e n e s n u e v o s d e e s ta c iu dad co n m a te r ia le s in c o m b u s tib le s ; y co m o c r e o q u e la s id e a s co n ten id as e n é l so n ú tile s é in s tr u c tiv a s , lo in se rto p a ra c o n o c i m iento d e lo s le c to r e s . « L a g ra v e d a d d e lo s ú ltim o s in c e n d io s e n L iv e r p o o l, M anc h e s te r , y o tra s c iu d a d e s p o p u lo sa s h a d ad o lu g a r á u n a in fo r m ación s o b r e la s ca u sa s d e e sto s d e s a s tr e s , co n e l o b je to d e d e ten er su s p ro g re so s y a d o p ta r m e d id a s p a ra la m a y o r se g u rid a d de las p r o p ie d a d e s , p re v in ie n d o u n a c a la m id a d q u e ta n to a fe c ta ó los in te r e s e s p ú b lic o s y p riv a d o s. E n n in g u n a c la s e d e e d ificio s se h a n h e c h o s e n tir ta n to lo s e fe c to s d e l fu eg o n i s e h a n d e sc u i dado ta n to la s p re c a u c io n e s n e c e s a r ia s p a ra e s tin g u ir lo , co m o en los a lm a c e n e s p a ra e l d e p ó sito d e lo s p ro d u cto s c o m e r c ia le s en las p o b la c io n e s m a rítim a s.

«No se ha manifestado la misma apatía en los distritos manu factureros, pues en muchas partes se han construido edificios á prueba de fuego, y al considerar su éxito completo, causa sor presa que no se haya adoptado el mismo sistema en la construc ción de almacenes y otros edificios apropiados para la recepción de mercancías. Cuando consideramos el gran número é inmenso valor de los bienes encerrados en estos edificios, podemos apenas concebir que continué este estado de cosas, y particularmente entre la clase de personas mas activas é inteligentes de Europa. Esto, sin embargo, sucede, y tendremos que presentar pocos ejemplos para hacer ver que por muchos años ha dominado en tre los comerciantes una indiferencia hacia el riesgo de los incen dios ó una ignorancia injustificable de los adelantos de la época. No debiera haber sido asi, pues los mejores edificios en que se han establecido las manufacturas de algodón, lino, seda y lana, están con muy pocas escepciones, enteramente á prueba de fue go; y han pasado mas de treinta años desde que las vigas y co lumnas de hierro y arcos de ladrillo se introdujeron por primera vez en la construcción de las fábricas como un preservativo con tra el fuego. Estos hechos no debieron haberse ocultado á la ob servación de los comerciantes ingleses, pero apesar de tan repe tidos ejemplos, con una sola escepcion (*), no se ha usado hasta hace poco un material incombustible, y ha sido en los inmensos almacenes de Liverpool. En otros lugares del reino se observa el mismo descuido, pero es de esperar que el esfuerzo hecho con tanta fortuna en el puerto de Liverpool se eslenderá á la capital y á todos los demos puertos. Con este objeto, y para guiar á los que se sienten dispuestos á adoptar medidas que les economicen una gran porción de seguros con mayor protección de sus bienes, (*) L o s S r e s . J e v o n s co n s t r u y e r o n h a c e d ie z a ñ o s un a lm a cén á prue b a d e fu e g o en el m u e lle n u e v o de M a n c h e s te r .

— 135 —

235

éspongo respetuosamente á su consideración las observaciones si guientes. «En la antigüedad tenemos muy pocos ejemplos de edificios incombustibles; y si se esceptuan los monumentos de los anti guos Egipcios y algunos edificios públicos de los Griegos y los Romanos, no hay apenas ejemplo de construcciones que diesen ninguna seguridad contra los estragos del fuego. En la edad me dia algunas iglesias y catedrales góticas se hicieron todas de piedra (*); y fuera de estas escepciones no parece que se hayan co nocido las ventajas que pueda proporcionar una construcción enteramente á prueba de fuego. Probablemente la escasez de hierro lundido y la consiguiente ignorancia de su uso eran un obstáculo insuperable al desarrollo de este sistema, pero en la edad presente estas dificultades no existen, y descuidar los me dios tan fácilmente aplicables para protejer las vidas y propieda des indica una falta de criterio que no se aviene con el espíritu y empresas del siglo. En el dia, la estension del comercio y el valor de los géneros confiados diariamente en manos de los indi viduos y las compañias han producido distinto modo de pensar, y teniendo presentes los actuales negocios de los comerciantes y el número de cambios de unas manos á otras, no debemos sor prendernos de que se reclamen con instancia medidas propias para la mayor seguridad de las cosas, en todos los casos en que están espueslas á algún peligro. «El carácter general de los almacenes ha sido en todos tiem pos el mismo, haciendo los techos y suelos de madera y fuertes vigas y puntales de lo mismo , y estos se han colocado en muchos casos con tan poco tino, que han causado grave daño al edificio siempre que ha tenido que sostener grandes pesos. En la mayor parte de estas construcciones se hallará que los puntales que sos(*)

!ja cated ral d e Milán está h e c h a en te ra m e n te d e m á rm o l y vid rio .

— 154 — 254 tienen los suelos estaban apoyados en las vigas principales, y que estando estos apoyados sucesivamente unos en otros con el inter medio de dichas vigas, resultaba que las fibras de estas se aplas taban completamente, en particular en los pisos inferiores, por el peso que sostenían, que era tan grande en algunas ocasiones, que las vigas se rajaban. Aun en este género tan imperfecto de cons trucción se descuidaba muchas veces el colocar zapatas, y hasta que se introdujo el uso de columnas de hierro, con basas y capi teles que abrazaban una gran porción de la viga, las maderas su frían graves daños con frecuencia. El uso de las columnas de hierro, aunque era una mejora sobre el sistema antiguo, no daba seguri dad contra el fuego, y es bien claro que esto no se puede obtener mientras se construyan las obras con madera principalmente, y las aberturas se cierren imperfectamente con puertas de madera. «Por todo lo espuesto es evidente que para proporcionar una seguridad perfecta, los almacenes se deben construir bajo princi pios distintos, que se encuentran á continuación. 1. Toda la obra debe componerse de materiales incombusti bles, como hierro, piedra ó ladrillo. 2. Para el caso de un incendio, provenga de un accidente é de la combustión espontánea, toda abertura ó hendidura que comunique con el aire esterior debe cerrarse. 5. En cada piso debe haber una escalera aislada de piedra é de hierro, rodeada por todas partes de muros de piedra ó ladrillo, con una línea de tubos que comunique con los de la conducción de aguas de las calles, y que lleguen á lo mas alto del edificio. 4. Los almacenes deben separarse por fuertes muros de divi sión , de 18 pulgadas (46c) de espesor á lo menos, y sin otras aberturas que las indispensables para la entrada de los géneros y el paso de la luz. 5. Las vigas y columnas de hierro y los arcos de ladrillo han de tener resistencia bastante, no solo para sostener una presión

— 135 —

'255

continua, sino para sufrir el choque de los objetos pesados que caen en el suelo. Por último, para prevenir la fusión de las columnas por un calor intenso, cuando ocurra un incendio en un piso, se introdu cirá una corriente de aire frió en el interior hueco de las colum nas, por una galeria construida por debajo de los suelos. «Consideremos ahora por separado cada una de las partes ó condiciones anteriores. » I. La elección del material depende en mucha parte de la localidad y del precio á que se puede adquirir. En Inglaterra los mejores edificios incombustibles se componen comunmente de la drillo ó de piedra, con columnas y vigas de hierro, convenien temente dispuestos y enlazados entre sí con barras empotradas en los muros y arcos de ladrillo para los suelos; cuyos arcos arran can de las cabezas inferiores de las vigas y están sostenidos por ellas, estendiéndose de una á otra en cada piso por toda la estension del edificio. Estos arcos se deberán hacer en el sentido de la longitud ó de la latitud de este según las circunstancias. Los suelos se hacen de losas de piedra ó ladrillos, sobre el trasdós de los arcos, nivelado y relleno en los riñones con un macizo de cal, arena y cenizas, y las losas ó ladrillos bien sentados con mortero , hacen un suelo duradero y escelente. En edificios que tienen objetos especiales son indispensables á veces los suelos de madera, y en este caso los tablones se clavan sobre los durmientes empotrados en el macizo del trasdós mencionado, ó lo que es mejor proba blemente, en dados ó nudillos de madera. Esta clase de edificios, cuando están bien construidos y cubiertos con un techo de hier ro , está al abrigo de la acción del fuego, y con tal que se elija un encargado cuidadoso, tanto los propietarios como los usuarios pueden estar tranquilos sobre la seguridad de sus bienes. » II. Lo que señala esta condición no debe descuidarse en los edificios á prueba de fuego. En los almacenes en particular, es

236

—

436 —

de primera importancia, porque en un departamento en que se encierren materias combustibles nada asegura tanto el edificio y lo que contiene, como la facultad de cortar é impedir la entrada del aire. Por esta razón se debe siempre hacer una escalera de hierro ó de piedra, rodeada de muros de piedra ó ladrillo, y que comunique con todos los suelos por puertas de hierro. Esta escalera debe ser fácilmente accesible por fuera, con una aber. tura cubierta por la parte superior y ventanas en cada descanso que den libre ventilación; y una libre comunicación con todas las portes del edificio. Los almacenes construidos bajo estas re glas pueden dar seguridad casi perfecta, y en caso de incendio es fácil el acceso á cualquier parte; y si hay alguna comunicación con el aire esterior en un departamento, se puede aislar en se guida y sofocar las llamas ínterin se proporciona un remedio mas eficaz. Con este motivo recomiendo encarecidamente las puertas, marcos y postigos de hierro para todas las habitaciones, como las han construido y usado los SS. Samuel y James Holme, de Liver pool. Estas puertas se hacen con dos hojas de palastro robladas á un marco de hierro, dejando una capa de aire intermedia, que como no es conductor del calor corresponde admirablemente al objeto propuesto. »III. En la condición anterior hemos tratado ya de la escale ra y de la necesidad de hacerla independiente del resto del edificio: sobre esto será aun mas seguro tener siempre un abun dante surtido de agua á mano. El tubo que tome el agua de la conducción déla calle, debe comunicar directamente con cada piso por medio de una llave de latón y una manguera, hasta que termine en un depósito con válvula en lo alto de la cubierta. El depósito ha de ser de bastante capacidad para que haya una can tidad de agua suficiente si ocurre alguna avería en la conducción de la calle. Los tubos, la manga y las piezas de descarga, como llaves, roscas, etc., deben mantenerse en buen estado, y las

457

257

mangueras y roscas colgadas en cada piso y dispuestas para usar se. Estas disposiciones inspiran mayor seguridad á los que dcpo. sitan sus efectos, lo mismo que al propietario de la finca. Añadi remos que será conveniente que todas las llaves, mangueras y roscas se adapten á las dimensiones adoptadas por la brigada de bomberos de la población. » Antes de concluir con esta parte del asunto, observaré que se ha adoptado un aparato sumamente sencillo é ingenioso para apagar fuegos por Joseph Jones, Esq. de Wallshaw, cerca de Oldham. Consiste en un globo delgado de cobre de nueve pulga das de diámetro, lleno de pequeños agujeros y suspendido del techo en cada sala de un almacén ó fábrica. Cada globo, en caso de urgencia, se llena de agua por una línea de tubos que comuni ca con los de la conducción de la calle. De esta manera, Mr, Jo nes, no solo se halla en disposición de poder descargar un chor ro de agua en cada sala, sino que por la forma particular del glo bo puede dispersarlo, con una presión de 200 pies sobre los orificios, á una distancia de 40 pies en todas direcciones. Este método de estinguir el fuego es certero y eficaz y se puede adop tar con facilidad en cualquier grande establecimiento de una ciu dad populosa, en que sea fácil obtener la cantidad de agua y la Presión necesarias. Otra cualidad importante de esta aplicación es 'a facilidad y rapidez con que se pueden apagar los incendios. Las 'laves están colocadas en la parte de afuera del edificio y como 'odas están cuidadosamente numeradas según las habitaciones á 1Ue corresponden, no hay cuidado de que puedan ocurrir dilacio nes ni confusión en caso de accidente. “IV. Las precauciones de esta clase se hacen mas necesarias °nando se levantan muchos edificios contiguos los unos á los otros yhay peligro de que el fuego que ocurra en una parle se pueda tartiunicar á las demas. La ley de edificación de la capital ha pre n d o los accidentes de esta especie insertando un artículo en 415

238

17.8 —

que se insiste sobre estas precauciones; y se lia llegado á obtener la mayor seguridad en las casas particulares haciendo buenos mu ros de medianería. Esta división ha dado tan buen resultado en los edificios contiguos., que no sin frecuencia ocurre que las llamas destruyen por completo un edificio y los dos de ambos lados que dan intactos; lo que demuestra la necesidad de esta completa se paración. Estas precauciones son mas importantes en la construcción de almacenes por el gran valor de los objetos que se depositan en ellos y el mayor riesgo á que en algunos casos están espuestos. Por esto todos los almacenes se deben separar entre sí cuidadosa mente, y al hacer los muros de división seria una gran mejora dejar un espacio vacio de dos pulgadas entremedio, con la traba zón conveniente, para que hoya ventilación, porque el aire, coma mal conductor, evitaría en caso de fuego que los muros adquirie sen una temperatura escesiva, y se formaría una corriente ascen dente en comunicación con la atmósfera. También deben elevar se estos muros algo mas que las cubiertas para impedir la comu nicación con los almacenes vecinos y hacer mas completa la sepa ración. (*) Para dar seguridad á cada habitación ó sala de los al macenes es de desear que tengan tan pocas aberturas como sea posible; y este es el plan adoptado en los de Mr. Brancker, en la calle de Dublin en Liverpool, que no solo parecen bien calculados para recibir y traspasar los géneros de una porte á otra, sino quo no hay mas ventanas que las absolutamente precisas para que en tre la luz suficiente para efectuar la colocación de los géneros ysU remoción, por lo que satisfacen perfectamente y á la vez á la se guridad y á la comodidad. En todos casos deben usarse las puerto» y postigos de hierro ya descritos, y se debe observar que no sera11 (*)

L a ley d e e d if ic a c ió n d e L i v e r p o o l b a h e c h o o b lig a to rio s u b ir 1-

m u r o s d e m e d ia n e ría h a s ta c in c o p ie s s o b re e l a l e r o .

— 139—

239

de utilidad alguna mientras no se cierren cada noche antes de cerrar el almacén. »V. Esta es una de las condiciones mas importantes para la seguridad y buena construcción de los almacenes; y para quitar todo recelo acerca de la estabilidad de una obra de esta especie, me referiré á mi ilustrado y respetable amigo Mr. Hodgkinson, una de las primeras autoridades en punto á resistencia de materiales en su pais y en los estraños. El público le debe una serie de ex perimentos teóricos y prácticos sobre la resistencia de las vigas y pilares, de gran valor para los arquitectos, constructores inge nieros. Cualquiera que se familiarice con los principios de los ex perimentos de Mr. Hodgkinson y con los resultados deducidos de ellos , no encontrará dificultad en construir vigas y columnas de la forma mas fuerte, junto con la mayor economía en todas las partes del edificio. »En esta parte de nuestro asunto es menester que se empie ce por observar que hasta la publicación de los experimentos de Mr. Hodgkinson, los hombres prácticos apenas tenian regla ó teoría satisfactoria en que basar sus cálculos sobre la forma y distribución del material en la construcción de vigas. Ahora está esto bien estudiado, no solo respecto de la resistencia que se necesita, sino también respecto de la forma mejor y mas fuerte para resistir á las acciones á que se hallen sujetas. En los almace nes que han de contener diversos géneros, estas acciones son mas variadas que en los fábricas. En los primeros los suelos se car gan muchos veces en una grande estension con objetos sólidos y pesados, y otras veces con fardos ligeros, y en los suelos inferiores se apilan con frecuencia barricas llenas de sustancias minerales, que no solo producen una gran presión estática sobre las vigas, sino que es fácil que alguna de las mas pesadas caiga desde cierta altura y se comprometa la seguridad de la obra por la rotura de una viga. No es probable que esto ocurra con frecuencia , pero é

240

— 140 —

debe preverse, y se deben calcular por tal razón las vigas , las columnas y los orcos de modo que resistan no solo á la mayor carga que pueda colocarse en reposo, sino también al efecto del choque producido por un cuerpo que caiga desde cierta altura contra el suelo. Este cálculo se habrá de aplicar á los dos pri meros suelos del almacén, porque los géneros mas pesados se colocan siempre en los pisos mas bajos. »Mr. Hodgkinson, al buscar experimentalmente la forma de sección de mayor resistencia, halló que la antigua práctica de hacer las dos cabezas de la viga iguales, según se recomienda por los escritores primeros, era muy defectuosa; encontró una proporción determinada para estas cabezas , y como los esfuerzos son menos intensos hácia los eslremos, las redujo á la forma pa rabólica , para obtener igual resistencia en toda la longitud. Este descubrimiento es muy importante , y como en los almacenes y fábricas las vigas deben tener igual resistencia por todas par les y han de sostener cargas uniformemente distribuidas, es ne cesario dar á las cabezas la forma parabólica y determinar sus proporciones entre sí y con el cuerpo de la viga. •Discutiendo estas proporciones, Mr. Hodgkinson demuestra que la curvatura ha de ser asi, de este modo: supóngase que la ca beza inferior está formada por dos parábolas iguales, siendo c el vértice de una de ellas A c B (fig. 42); pues que por las propieda des de la curva, cualquier ordenada de es como A c x Be , la re sistencia de esta cabeza y por consiguiente la de la viga en ese punto será como este rectángulo. Por otra parte está demostrado por los escritores de resistencia de materiales, que el rectángulo A c X B e es la relación según la cual varia la resistencia que una viga debe tener para sostener igual peso en todos sus puntoso sea un peso uniformemente repartido; de lo cual se deduce que la for ma señalada está muy bien ideada y que se ahorran con ella tres décimos del material por lo menos.

— 141 —

241

•Habiendo indicado la forma mas resistente de las vigas, con aplicación á los edificios á prueba de fuego, será ahora preciso ha blar de su resistencia y de la naturaleza de los esfuerzos á que es tán sujetas. Ya se ha dicho que en los almacenes las vigas tienen que resistir á dos clases de fuerzas, la presión directa, ó estáti ca, y la percusión de un choque: respecto de la primera no hay dificultad; pero la otra se apoya en consideraciones en que no están conformes todos los matemáticos. Como ejemplo práctico, supongamos que un tonel de melaza , ó una caja de sustancias minerales pesadas, que pesen una tonelada, ó 2240 libras, cae desde una altura de seis pies contra el suelo. Según las leyes de la gravitación, un cuerpo que cae partiendo del reposo adquiere en un segundo una velocidad de 52 pies y recorre un espacio de Í 6 , esta velocidad acelerada es como la raíz cuadrada de la distancia , y por consiguiente, habiendo adquirido este cuerpo una velocidad de 8 pies en el primer pié de su caida , y sien do G pies la altura de que cae la tenelada supuesta , ten dremos l / T x 8 = 2 ,4 4 9 x 8 = 49,592 para la '\elocioad en una caida desde Gpies. De esto se deduce que 1 9 ,5 9 2 x 2 2 4 0 = 45880 es la intensidad con que el cuerpo choca contra el suelo. En el estado actual de nuestros conocimientos, este producto no se puede tomar como medida de la fuerza del choque ; sino que será superior á este producto; y teniendo que contrarestar estas fuer zas , será menester prevenirse para ello haciendo las vigas, co lumnas y arcos en los suelos inferiores de tal fuerza que puedan resistir el golpe y se neutralice su efecto en el piso. «Aunque las vigas de hierro y los arcos de un suelo incom-

545

— 142 —

buslible pueden ser bastante elásticos para resistir una percusión como la que se ha dicho, es prudente adoptar aun otras precaucio nes, como la de poner una capa de tablazón sobre los arcos (*), ó formar los suelos inferiores de tablones de madera (de tres pulga das) , fuertemente clavados á los durmientes empotrados en el macizo. Esto producirá una seguridad mayor porque repartirá la percusión en una superficie mas estensa, para lo cual es preciso que encuentre primero una sustancia elástica y blanda , antes de que se trasmita á los materiales mas rígidos de las vigas de hierro y los arcos de ladrillo. «Sin embargo, con el objeto de quitar toda duda acerca de la seguridad será conveniente siempre tener vigas y columnas mas fuertes en los dos pisos inferiores, y al calcular sus resis tencias se hallarán con bastante aproximación aumentadas en la relación de 12 á 9. Según estos datos, si lomamos como peso de rotura de una viga para pisos superiores 22 toneladas, el de los inferiores habrá de ser de 29,52, ó cerca de 50 toneladas, y las columnas, aunque menos espuestas á romperse, mejorarán mucho por el aumento proporcional de espesor. «Establecido como mejor nos ha sido posible el hecho de la completa seguridad de el uso de las vigas de hierro con tos arcos, falta tratar de la fuerza y proporción de las columnas; pero antes de esto diremos algo de las barras ó tirantes que están empotra dos en los muros y arcos, y hacen de estos y las vigas una especie de red. Estos tirantes son de grande utilidad porque se oponen al empuje de los arcos, impidiendo que los muros sean vencidos y reteniendo á las vigas en la posición en que deben sostener la car(*) D es p u é s de escrito esto h e sab id o que el acta d el P ar la m e n to para re glam en tar la co n stru cció n á pru eb a d e fu ego no p e r m ite el em p leo d e la m adera en n in g u n a parte. E n este caso , acon sejo q ue se h agan las vigas la m itad m as fu e lle s .

— U5 —

245

ga. La práctica ordinaria en este pais es poner cinco líneas de ti rantes cuadrados de s/ 4 pulgada de lado en un ancho de 50 pies; dos se empotran en el muro y las restantes se dejan en los ar cos, y asi se considera como perfectamente segura la construc ción. Debe tenerse presente, sin embargo, que en las fábricas de algodón no suele haber cargas pesadas, y que por esto, en lugar de cinco tirantes de 5/* de pulgada, en un almacén se habrían de poner siete de 1 */* pulgadas en cuadro. Esto dará una sección total de unas 11 pulgadas cuadradas en los treinta pies, que cal culando á 25 toneladas por pulgada cuadrada producirá una re sistencia de tensión igual á 275 toneladas. En las fábricas, la resistencia de los tirantes escede raras veces de 100 ó 110 tonela das, que es menos de cuatro toneladas por pie, mientras que en los almacenes los esfuerzos no serán menores de 9 á 10 toneladas por pie cuadrado. »AI construir edificios incombustibles es preciso, no solo ase gurar los estreñios de cada viga con tirantes en el muro, sino que también se han de empotrar en él las planchas de arranque de los arcos, y tanto estas como los cabos de viga se deben colocar un poco mas arriba que el nivel de las columnas para tener en cuen ta el asiento de la fábrica, que tiene lugar sin falta á medida que aumenta la carga. Respecto de la forma de mas resistencia y me. jor colocación de las columnas que han de sostenergrandespesos, nos referiremos también á Mr. Hodgkinson como la mejor autori dad. En su escelente tratado sobre la resistencia de los pilares de hierro fundido y otros materiales, publicado en la parte II de las Philosophical Transactions, de 1840, y por el cual recibió la medalla de oro de la Sociedad Real, se hallarán los experimentos mas útiles é interesantes que se han publicado. «Será preciso tomar alguna cosa de estas investigaciones para determinar las relaciones entre la resistencia de los pilares de hier ro fundid o y sus dimensiones, y la forma mejor y mas fuerte para

— 144

sostener grandes pesos. Los primeros experimentos se hicieron con columnas macizos y uniformes, principalmente cilindricas, con los eslremos redondeados para que la presión se hiciese por el eje; los últimos se hicieron con las mismas columnas, pero con los estremos planos, y aun se hicieron otros con un estrenuo plano y otro redondo. Los ejemplares rotos fueron de varias longitudes, desde 5 pies hasta una pulgada, (algunos con discos en las bases), lo cual forma una série de resultados muy interesantes. Las co lumnas con disco dieron un pequeño aumento de resistencia sobre los que tenían los estremos planos, pero la igualdad entre la re sistencia de una columna con discos y otra del mismo diámetro y la mitad de la longitud con los estremos redondeados es casi com pleta. La deducción de Mr. Hodgkinson es, por consiguiente: que un largo pilar prismático de hierro fundido con los estremos com pletamente fijos (con discos ú otro medio) tiene la misma resisten cia á la rotura que otro de la misma sección y la mitad de la lon gitud, con los estremos redondeados, de modo que la fuerza pase por el eje. »Mr. Hodgkinson, en el primer experimento, dá la resistencia de las columnas de fundición con ambos estremos redondeados y ambos planos, después ensayó uno redondo y otro plano y con dis cos en algunos casos, y todos estos resultados dan la siguiente proporción de resistencia; según la forma de los estremos, á saber: PESO DE ROTURA EX LIBRAS.

COLUMNAS.

‘

Los dos redondeados................... Uno redondeado y otro plano.. Los dos planos.

145

3017

7009

6493

256 487

6278 9007

13499 20310

13565 22475

13557 »

— 145 «Las columnas comprendidas en línea vertical en este cuadro tenían la misma longitud y diámetro, ysevé que las resistencias vienen á ser como 1. 2. 5, en proporción por diferencia. »Mr. Hodgkinson halló en otros experimentos sobre la made ra, el hierro dulce, el acero, etc., que estos materiales lo mismo que otros cualesquiera siguen la misma ley en su resistencia, y que la de un pilar redondo en un estremo y plano en el otro es un medio aritmético entre los de otros de las mismas dimensiones con los dos redondos ó los dos planos. »Estos son hechos de que no se debe prescindir en la cons trucción de edificios incombustibles, y será conveniente dejar bien sentado que las leyes son las mismas aunque varié la relación de las resistencias. »A1 tratar de la de las columnas he querido establecer princi pios qrie no son generalmente conocidos, y que prueban que hay leves fijas y determinadas que afectan el aumento ó disminución de la resistencia según la forma plana ó redondeada de los estre ñios, y para evitar todo error en la construcción de edificios que han de sostener grandes pesos, será muy útil saber que esta re sistencia en los pilares varía, según la forma de sus estreñios, en la relación de los números 1, 2, 3. »VI. Después de la detenida discusión que precede, hace falta, antes de terminar el informe, llamar la atención hácia una circunstancia que parece infundir temores y aumenta la descon fianza de muchas personas respecto de la seguridad de las vigas y arcos de un edificio á prueba de fuego. Se ha dicho que en el caso de haber fuego en uno de los pisos inferiores de un alma cén, el intenso calor producido por una rápida combustión podría fundir las columnas de hierro y desplomar todo el edificio (*). Esto (*) N o ten go n o ticia m as q u e d e un so lo e je m p lo , en q u e un e d ific io á prueba d e fu e g o h aya p a d e c id o p o r la fu sió n d e las c o lu m n a s , y fu e la l'á-

240

440—

es posible, pero muy poco probable, pues no puede ocurrir un caso de esta especie con tal que se observen todas las precau ciones que se han recomendado y demostrado en lo que precede. Cierto es que el descuido en la construcción por una parte y la falta de atención en su uso por otra, pueden producir riesgos y pérdidas considerables; pero no puede ser un argumento decir que un almacén construido como una chimenea y que contiene lodos los elementos de conflagración ofrece peligro, cuando es bien sabido que se puede levantar un edificio incombustible per fectamente seguro y sólido y exento de los riesgos enumerados. Para mí no cabe duda acerca de la seguridad de una construcción como esta, y no temo asegurar que no solo se puede construir un almacén á prueba de fuego bien distribuido y sólidamente edifi cado, sino que puede proporcionar un beneficio crecido y dura dero á las asociaciones comerciales y manufactureras del pais.» Hasta algún tiempo después de escrito el anterior informe (1844), tuvimos poco ó ningún conocimiento de la superior re sistencia del hierro forjado en la composición de las vigas. Desde entonces se han hecho descubrimientos importantes, y se han uti lizado nuevos elementos de construcción. Verdad es que el hierro forjado se habia empleado para varios objetos, y aun se habían hecho vigas en pequeña escala de este material; pero esceptuanb ric a d e los Sres. S h a r p , R o b erts y com pañía, d e M an ch ester, en la que habia unos pilares co lo c a d o s entre las calderas d e una m áquina d e vapor, y h abien do apilado so b re estas una gran cantidad d e lena para q ue se seca se, se en cen d ió y fué tan intenso el calor q u e h izo d ob lar y luego romper las colum nas. E n to n c e s estu vo abierta la pu erta d e la cámara d é l a s calde ras, lo que determ inó una fu erte corrien te de aire á través d e ella, y aumen tó intensam ente el calor, pon ién dola en las c o n d ic io n e s de un h orno de re v e rb e ro . Mirándolo d e este m o d o , no p u e d e c o n sid e rarse análogo el caso d e un alm acén su fic ie n tem en te asegu rad o contra la ad m isión del aire esterior.

— 147 —

247

do los barcos habían tenido muy poca aplicación. Su elasticidad, ductilidad y resistencia estuvieron casi desconocidas hasta que se hicieron investigaciones en grande escala para arbitrar medios de llevar el ierro-carril de Chester á Holyhead á través de los estre chos de Conway y Menai. Aun deben considerarse nuestros cono cimientos sobre las propiedades de las vigas de hierro dulce como muy imperfectos y reducidos á muy estrechos límites. El descu brimiento y desarrollo de nuevos principios en la aplicación de las vigas de hierro dulce, deducidos de estos experimentos, ha hecho muy limitadas algunas de las instrucciones contenidas en el informe que antecede; pero han quedado las suíicientes para hacer las observaciones útiles á los prácticos en la profesión y á la generalidad de los lectores. Los arquitectos y constructores pueden tomarlo por guia general en todo lo relativo á edificios incombustibles, compónganse de vigas de hierro dulce ó de hierro fundido. No sera menester otra esplicacion sobre este asunto, mas que dirigir simplemente la atención sobre los pormenores siguien tes, que pueden ser útiles cuando se aplique el hierro forjado á sostener los suelos de los edificios. En otro lugar he dado las no ticias necesarias respecto de la fabricación, resistencia y otras pro piedades del hierro como material de construcción; ahora trataré de la edificación y de las reglas bajo las cuales creo que estas par tes deben unirse y asegurarse al resto. En todo edificio, sea una fábrica que ha de contener una maquinaria, un depósito, un almacén para sostener grandes pesos o un edificio público, es la consideración mas importante que baya una combinación directa de todas las partes, y una perfecta unión entre los suelos y los muros esteriores. Para obtener en todas Partes resistencia y seguridad deben contrabalancearse, ó si se permite la espresion, estar en equilibrio en toda la construcción as resistencias y los pesos que ha de sostener y esfuerzos que ha

‘>48

— 148 —

de sufrir, ó en otras palabras, la resistencia en coda parte debe estar proporcionada á las cargas que ha de llevar. Teniendo esto presente, no solo se puede economizar una gran cantidad de material útil, sino que se armonizan las partes y toman proporciones mas correctas, tanto respecto de su fuerza como de su belleza. Las obras naturales tienen esta cualidad, y nos atrevemos á afirmar que tanto en la creación animal como en la vegetal, cada parte está exactamente dispuesta y proporcionada al objeto á que se halla destinada. En la naturaleza, tomada en su conjunto ó en sus partes, domina la mas grande armonía en la forma y en la estructura, y aparece la mas delicada exactitud de arreglo y distribución por todas portes para obtener la mayor fuerza posible con el menor empleo de materia. Asi es como procede el grande Arquitecto de la naturaleza, y nosotros tenemos que estudiar solamente las formas y condiciones de la constitución del mundo natural para conocer las verdaderas reglas de la prác tica de los artes. La construcción de los edificios á prueba de fuego es de dos clases; pues unos se componen enteramente de hierro, ladrillo ó piedra, y otros de vigas y columnas de hierro con arcos de ladri llo. Los muros esteriores pueden ser de cualquier material; según convenga por la localidad ú otras circunstancias; pero los suelos, que forman el objeto principal de este escrito, necesitan una des. cripcion separada y mas detenida. Los suelos, cuando se forman con arcos de ladrillo, se han de considerar, no solo respecto al peso del material, sino también por la naturaleza de los arcos y por el empuje lateral que ejercen sobre los costados de las vigas y los muros de recinto en que ter minan. En las fábricas de algodón, seda, lino y lana, la luz de los arcos varía de 9 á iO pies (2“, 75 á 3 m) y algunas veces lle ga á 11 (5,m40). Su forma es comunmente la de un arco de cír culo, con una montea ó senoverso de */„ Je *a longitud de la cuer-

149 —

243

tía ; sin embargo, es mas seguro tomar ‘/ t0 para las fábricas y ‘/ 8 para almacenes que han de recibir géneros pesados. Estas pro porciones pueden variar según las circunstancias, la clase de es fuerzos y el destino del edificio. En las fábricas los arcos se componen de ladrillo fuerte de buena calidad, con los salmeres moldeados á propósito, como en a a (fig. 45). El resto de los arcos hasta b es de ladrillos comu nes , de 9 pulgadas de largo, hasta c es de 3/ t de ladrillo, ó sea de 7 pulgadas, y la parte del medio, ó de la clave es de ladri llos de canto, ó de A'/t pulgadas. Todos estos ladrillos están mol deados en forma de dovela, pero cuando no lo están se acuñan por el trasdós con pizarras y mortero para hacerles ajustar sólida mente. Volteados los arcos, y cuando han hecho asiento, se lle nan los riñones, ó sea el dorso de las vigas con un macizo de cal y cenizas, como en d , d , d. Este, con un ligero enluci do, da una superficie lisa para el suelo, en la cual se asientan las losas ó ladrillos, según lo que se emplea. Los arcos de los al macenes se hacen por lo general mas fuertes, tienen mayor espe sor de rosca y mayor elevación en la flecha ó senoverso del arco, con el objeto, no solo de que sostengan mayores pesos, sino de que resistan al choque y á las percusiones á que están espuestos si caen bultos pesados cuando se apilan á una grande altura. Debe, sin embargo, tenerse cuidado de hacer estas partes de la construcción tan ligeras como sea compatible con la resistencia necesaria, y mas particularmente cuando se usen vigas de hierro fundido, pues cada tonelada de metal que se añada aumenta el riesgo de que se oculte un defecto que no se haya podido ob servar antes en la masa fundida. (*) (*) E n una d e las fáb ricas m as esten sas d e este pais , la d e T itu s Salt, E s q . , en B rad fo rd , y d e la q u e d am o s una vista en la últim a lá m in a , se han u sad o ladrillos h u e c o s en los s u e lo s; lo q u e co m b in a la segu ridad con una gran lig ere za en todas las salas d el edificio.

— 150 —

250

En los proyectos para edificios incombustibles se requieren otras consideraciones ademas de las relativas á las vigas y arcos, á saber, la resistencia de las columnas (*), de las placas de funda ción y de los tirantes para retener las vigas en su posición é im pedir que se tuerzan antes de acabar los arcos. En lodo edificio de esta especie importa tener los tirantes tan bajos como sea po sible, y lo mejor seria colocarlos en las cabezas inferiores, for mando una serie de cuerdas de los arcos respectivos; pero esto no puede hacerse sin desfigurar el techo y dar á la fábrica tal as pecto de complicación que parezca sostenida por una red. Para evitar estos inconvenientes, los tirantes se ocultan dentro de los arcos, asegurándolos fuertemente á las vigas y á las columnas; y de este modo son casi tan eficaces como si se hubieran puesto por las bases de las vigas. Para dar á los suelos una fuerza y se guridad adicionales y realizar una combinación electiva de las vigas con los muros por cada lado y con los de frente, se empotra longitudinalmente en medio de estos muros un tiran te de la misma fuerza que los demas, que estando fijo y acu ñado con el estremo de cada viga, forma una trama completa que hace del todo una sola masa y da gran seguridad y fuerza á la obra. La fig. 44 da la planta de estos tirantes de hierro, en el estremo de una de las fábricas de algodón incombustibles que se han erigido hace poco, y da una idea exacta de la traba zón mutua de las vigas y columnas y su combinación con los muros del edificio. En dicha figura se observará que los tirantes 4 , 2 , ñ, 4 etc. terminan en la última línea de vigas y columnas á unos 10 pies del recinto de la fábrica. El objeto de esto es dejar sitio para las pequeñas vigas perpendiculares a , b , c, d , etc. que se apoyan por un cabo en el muro y por el otro en la base de las vigas A, (*)

V é a s e página 144.

— 151 —

251 B» C, que se hacen para esto mas fuertes. Dichas vigas llevan arcos cuyo eje es perpendicular á los del resto de la fábrica, y como tienen sus frentes sobre el muro y la última línea de vigas, constituyen un fuerte estribo para destruir el empuje de los arcos que se suceden desde un eslremo á otro del edificio. Los tirantes x , x , x , están clavijados en los estremos de cada viga> Y forman una ligadura en el interior de los muros, que traba todas las partes y une las vigas de suelo con los muros de recinto en un solo cuerpo. Las reglas de construcción espuestas se aplican esclusivamente á las vigas de hierro fundido, que aunque son análogas á las de hierro maleable, difieren de ellas en la forma y en el modo de ensamblarlas. En las primeras los tirantes varían desde 3/4 á de pulgada en cuadro (unos 20 milímetros) y se fijan á las vigas con una clavija, como se vé en la figura 45. Esta unión debe ser la mejor, porque asi no se debilitan los tirantes haciéndoles ojos, y están formadas simplemente por una barra, con un pequeño es paldón que se apoya contra la cara de la viga por cada lado y una llave entre medio, como se representa en a y b. Los cabezas de las columnas se fijan del mismo modo, pasando los tirantes por un ojo ovalado que se ajusta en sentido vertical, ó sea al revés que en los lados y cabos de las vigas. La figura 46 es una exacta representación de esto, y también manifiesta la manera ordinaria de sostener las cabezas de las vigas en el cimacio ó tope de las columnas, cuyo tejuelo se ha quitado para hacer ver esta parte en corte. Se observará que las cabezas de las vigas abrazan las columnas y están reunidas por aros de hierro dulce que abrazan las orejas salientes en c y d. Los tirantes de hierro e, /', pasan á tra vés de las columnas y se ajustan con una llave intermedia, en sen* tido vertical, de una manera semejante á la fig. 45. Respecto de las columnas y placas de fundación habremos de decir algo sobre su forma y el modo de apoyarse una en otra en

252

— 152 —

los diferentes pisos. La figura 48 muestra la columna junto con el cimiento y la placa de asiento, asi como el tirante y el estrenuo inferior de la columna inmediata a, que entra en el tejuelo prepa rado para recibirlo en la que está debajo, como se vé en el coi te a, fig. 47. También se vé en corte en la fig. 48 la placa de asien to, que varia de 2 á 2 */s pies en cuadro, según la altura y resis tencia del edificio, con la cruceta saliente b que entra en el hueco de la columna. La base de la columna inferior se debe ensanchar siempre, torneando el estrenuo, lo mismo que la placa que lo re cibe. Esto es lo mas importante, porque dá una superficie lisa para nivelar la placa y mantener á la columna en posición verti cal. La misma operación se ha de hacer en el tejuelo y en la liase de la columna siguiente. En la construcción de las fábricas, las columnas esceden rara vez de 8 pulgadas (20°) de diámetro, con un espesor de metal que varía desde 1 3/ s pulgadas (5C,50) en la base hasta 5/ s pulga da (Io,60) en lo alto , con el mismo diámetro por fuera. Estas di mensiones se usan cuando las vigas tienen de 24 á 25 pies de luz (unos 7,n,50); pero cuando esta no pasa de 18 pies (5m,50) se reduce el diámetro á 6 ‘/ s ó 7 pulgadas (unos 17.°). Habiendo ya tratado este particular mas por menor de lo que me habia propuesto , y dado gran número de observaciones prác ticas, deducidas de una larga esperiencia, me ocuparé de otra construcción muy semejante , solo que se usan vigas de hierro dul ce en lugar de las fundidas, y planchas delgadas de hierro en lugar de los arcos de ladrillo. En esta clase de construcción las colum nas, placas de asiento, etc. son en un todo semejantes á los que se usan en la anterior; escepto en la unión de los estremos de las vigas con las columnas, y en la forma de los tirantes, que en lu gar de ser cuadrados son barras planas robladas á la cabeza supe rior , como se ve en b b , en la figura 49 , que representa la pro yección horizontal; y la unión de las vigas y columnas se ^e en

— 153 —

255

n a , fig. 50, y en.ee, fig. 51. Las barras del tirante, según se

acaba de decir, se fijan con roblones á la cabeza superior y se distribuyen de! mismo modo que se ve en la fig. 4 4 , y las de dentro de los muros se unen á los estrenaos de las vigas del mismo modo y eslabonan á estas y la fábrica que las sostiene. Para esclarecer mas aun las ventajas de este género de construcción, supongamos que un edificio á prueba de fue*o de una longitud cualquiera y 48 pies (14™,G5) de ancho, tiene una sola fila de columnas en el medio y vigas de hierro dulce de 22 pies y Gpulgadas (5m,84) de largo, que van por ambos lados des de estas al muro. Si las vigas están laminadas en la forma de la figura 54, podrán sostener un peso de rotura de 15 toneladas en el medio, ó 26 distribuidas uniformemente en la longitud, lo que dá una seguridad casi suficiente para hacerles sostener arcos de ladrillo según el método ordinario. Pero si se tienen planchas de hierro dulce de ‘/ 4 pulgada (0o,G5) de grueso y 5 pies (0m,91) de ancho, encorvadas en forma de un orco de 10 pies (5m,05) de luz v con refuerzos en forma de T, como se vé en d, d, d, d, figu ras 52 y 55, y su corte en las figuras 54 y 55 y en la 5G, en que se vé un arco entero, con el macizo a, a, a. a, que rellena el trasdós para nivelar la superficie que ha de recibir el pavimento; se encontrará un suelo de la mayor ligereza, completamente in combustible, y que contiene todos los elementos de resistencia y rigidez que se pudieran conseguir con las vigas fundidas v los arcos de ladrillo. Las ventajas peculiares de esta construcción son dignas de particular atención; y como creo que no está distante el tiempo en que las vigas y planchas de hierro dulce formen el sostén principal de los suelos de edificios incombustibles, me lia pa recido conveniente añadir algunos mas dibujos, como la figura í>7, que representa la planta de parte de un suelo de una fábri ca de algodón ó de liilo y la posición de las vigas y columnas, 20

254

— 454

y los tirantes y planchas curvas, según se ven respectivamente en b , b , b , y C C C , etc. Los tirantes aplanados que van dentro de los muros de re cinto están roblados, según se ha dicho , á los estremos de las vi gas que se apoyan en los laterales, y á los de los tirantes en la parte que corresponde á los frentes , como se vé en d , d , d , etc. La posición y uniones de las planchas curvas se representan en planta en mayor escala en la figura 58. En ella se vé por encima el modo de unir las planchas roblándolas á hierros en T , y los tirantes que unen todas las vigas trasversales en cada suelo, de un estremo á otro del edificio. La parle superior de las vigas se vé en e , e , las juntas de las planchas y las T en f , f , f, y los tirantes en g , g , g. No es necesario insistir mas en esto, pues la ejecución ma terial dehe dejarse al criterio y habilidad del constructor. Debe sin embargo recomendarse mucho el cuidado y precauciones de cimentar con seguridad, y en la construcción dejar los puntos de apoyo de las vigas en los muros levantados cosa de media pulgada ( l ,c3) en cada piso, para permitir el asiento de la fábrica de es tos, en los que por el gran peso que llevan es mayor que en los cimientos de las columnas. Dada la descripción con pormenores en cuanto ha sido nece sario para guiar á un constructor práctico , diré algo por conclu sión de la fábrica de algodón de los SS. John Whittaker y her manos , cerca de Ashton-under-Line, una de las mas vastas cons trucciones de este género, para ilustrar mas la construcción y distribución de tan importantes edificios. La parte principal es de 300 pies (91,m44) de largo, 60 (18,m29) de ancho y de 6 pisos. Comprende , incluso el taller de tejidos y el almacén, 24 000 yar das cuadradas (20 000 m. c.) de pavimento, y contiene 40000 husos y 1800 telares. Se carda, hila y teje cerca de 54^000 yardas ó 50 millas (50 kilómetros) de calicó cada dia. En la trasmisión

—

155

255

del movimiento se ponen en juego de 92 á 100 ruedas dentadas, cilindricas ó cónicos; y 4 800 pies (1 46o m.) de ejes, en los que hay montadas 1 250 poleas ó tambores para dirigir varios instru mentos, y toda la maquinaria pesa 460 toneladas. Este gran peso, que no comprende el de la maquinaria para preparar y para ter minar, se pone en movimiento, con una velocidad de 50 á 200 re voluciones por minuto, por dos maquinas de fuerza nominal de 300 caballos, pero cuyo trabajo efectivo es mas de 800, trabajando 10 horas al dia en todo el año. En un año de 316 dias útiles da el enor me producto de 17 064 000 yardas, ó 9 480millas (15 003 kil.). He dado estos números solamente para mostrar la estension ó importancia de esta manufactura y del estraordinario espíritu em prendedor que la ha dirigido. Este establecimiento pertenece ahora á una familia de tres hermanos, que posee ademas otra fábri ca que produce 36 000 yardas (22 kil.) diarias, de modo que el producto total de la casa es de 16 000 millas de calicó (25 800 kilómetros) al año. El establecimiento de los Sres. Whittaker no es el único que merece considerarse respecto de la fuerza de su producción; pueden enumerarse muchos otros igualmente estensos, sino mas, en su maquinaria y medios de ejecución; pero pocos ó ninguno comprenden el mismo admirable sistema de concentración y las mismas comodidades bajo un solo techo para esplotar tan estensa y productiva manufactura. La de los SS. John Fielden y her manos, en Todmorten, la de los SS. Thomas Ashtori é hijos, en Hyde, y muchos otros son establecimientos vastísimos, pe ro hé elegido la de los SS. Whittaker como el ejemplo mas apropiado, porque es la última fábrica que se ha levantado en grande escala en este país y contiene todos los adelantos mas re cientes (*) (*) L a s fá b ric a s d e S a lt a ir e (véase p á g in a 162) s e h an c o n s t r u id o d e s p u é s q u e las d e l o s S S . W h i t t a k e r .

No será menester que nos detengamos mas sobre este parti cular , estraño hasta cierto punto al objeto de este escrito, que so refiere á los edificios y no á la maquinaria de que están provistos. Baste esto para observar que la construcción de edifi cios á prueba de fuego es aplicable á toda clase de manufacturas. Se puede asegurar sin recelo qué este principio se ha aplicado á fábricas de harinas, de algodones, de hilo, de seda y de lana, incluyendo los departamentos necesarios para el tejido. También es importante para edificios públicos, como cuarteles, cárceles, presidios, hospitales, graneros y otros que requieran permanencia en la construcción y seguridad contra el fuego. En edificios parti culares, como casas de habitación, cuadras, etc., será igual mente útil, y tanto por el bajo precio á que se trabaja ahora el hierro como por los adelantos que se han hecho , espero que den tro de poco muchos edificios de este pais estarán tan seguros de la acción destructora del tiempo como de la violencia de un in cendio. Habiendo tratado de anotar en este libro los resultados de cerca de treinta y cinco años de experiencia en obras de esta clase, y habiendo dedicado mucho tiempo, trabajo y dispendio á investigar este importante asunto, confio en que los pormenores que he dado y que me han servido en mi propia práctica, serán igualmente útiles á los demas para guiarse en la construcción de edificios de tanta importancia para asegurar su duración ó darles Ja precisa resistencia, lo cual constituye los elementos de su aplicación. Ahora solo me resta hablar del modo de probar la fuerza de las vigas de hierro fundido antes de ponerlas en uso, y dar las reglas necesarias sobre un asunto que no solo exije la mas atenta consideración, sino que por punto general no se comprende bien. Cuestión es esta en la que hay gran divergencia de opiniones, y como yo no concuerdo con varias personas acerca del punto

io7—

257

hasta que se pueden probar las vigas, creo que no podrá parecer mal que dé mis razones pora disentir de esas opiniones. Si tomamos en consideración las leyes que rigen la resistencia de los cuerpos sometidos á fuerzas, ó las verdades físicas que es de desear que examinemos escrupulosamente y sigamos con puntualidad, llegaremos á consecuencias de gran valor parala construcción de este género de obras. Siguiendo estas leyes, de bemos aplicar una regla apropiada para probar las resistencias sin perjudicar la fuerza de cohesión del material cuando trabaje. Esto es evidente, pues en todos los cuerpos sujetos á una fuerza tras versal ó de cualquier otro modo, hoy una tendencia poderosa en sü materia para resistir á las causas de perturbación, y esta facul tad inherente á los cuerpos es lo que llamamos resistencia á una luerza, por pequeña que sea, que tiende á la rotura. Es claro que en cuanto se aplica una fuerza para dividir, quebrar ó aplastar un •cuerpo, sea hierro, madera, piedra ú otro material sólido, se ponen enjuego inmediatamente las fuerzas de cohesión que resis ten á esta fuerza. Parece como que todos los cuerpos tienen (si se permite la espresion) horror á la separación de sus parles, y sin meterse en averiguar las leyes que unen ó enlazan las partí culas entre s í, basta que conozcamos el hecho y que veamos en las diversas acciones por las que se conserva esta notable pro piedad, la fuerza de cohesión, un principio inherente á la mate ria, el cual no conocemos sino imperfectamente, no sabiendo la causa ni el modo con que estas acciones se prolongan, se disminuven y por fin se aniquilan. Estas parles de la ciencia física no deben omitirse en la educación profesional, porque un conocimiento íntimo de estas propiedades ó por lo menos en cuan to tienen relación con el uso de los materiales ó con sus aplica ciones á las artes útiles, garantizaría mayor seguridad al público y daría mas variedad á las formas en proporciones simétricas. La teoría de las fuerzas de cohesión de los cuerpos es sin

258

158 —

embargo una cuestión enteramente distinta. En la investigación presente tratamos esclusivamente de hechos experimentales, y todo lo que queremos saber es la resistencia eslrema que ofrecen los cuerpos ¡i cuatro especies de fuerzas, á saber, tensión, tor sión , compresión y flexión trasversal. Sabido esto podemos em prender cualquier aplicación práctica con mayor y mas cierto resultado que pudiéramos obtener sin este conocimiento; y una vez determinadas las resistencias del material que se usa y la di rección de la fuerza aplicada, podremos con gran seguridad y el mayor acierto determinar la cantidad de materia que se ha de emplear y la forma en que so ha de disponer para producir el máximo de efecto. De las reglas generales y principios funda mentales, estos son los que me parece que constituyen la solidez y economía de todas las construcciones importantes, que en el dia forman un elemento tan esencial en las necesidades y con veniencias de la sociedad. Pero un conocimiento exacto de los pocos principios funda mentales que afectan la resistencia de los materiales nos dispondrá para poder hacer bien las pruebas que se han de hacer en el hier ro fundido para descubrir las ampollas y otros defectos , si es que los tienen las fundiciones. Se ha observado ya que el hierro fun dido no se puede cargar con mas del tercio de su peso de rotu ra. Creo que con el objeto de prevenir todas las contingencias, como el golpe de grandes pesos que caigan sobre las vigas etc., es mas seguro dejar un poco mas de holgura , y no esceder nunca del cuarto del peso de rotura como carga permanente. Esto en las vigas será probablemente una precaución necesaria, y para probar su resistencia y calidad cuando se han de usar en la cons trucción , es de desear que lo primero de toda se cargue una de las vigas y se anoten las flechas que va tomando conforme se aumenta el peso, hasta que se rompa. Este experimento es de gran valor, porque no solo determina la calidad respectiva del

— 159—

í>&9

metal usado, sino que hace ver su tenacidad, elasticidad y otras propiedades, que es esencial determinar en esta época de inves tigaciones experimentales. Después de haber así delerminado la resistencia de la viga y la calidad del metal rompiendo una ó dos de ellas, no será menester para probar las demas sino car gar en cada una el tercio del peso que rompió la primera, y al hacerlo cuidar de determinar la flecha y la pérdida de elastici dad ó flexión permanente que indica para aquella viga la compa ración con la que se rompió, y observar las que tiene con el pe so y después de quitarlo. Todas estas observaciones se anotarán con toda claridad en un registro, que servirá para recordar cuando se quiera los hechos apuntados y deducir las propiedades relativas de las vigas. En algunos casos se podrá desear que se prueben las vigas con mucho mas del tercio de su carga de rotu ra, pero yo soy opuesto siempre á estas pruebas, porque es seguro que cualquier esfuerzo grande perturba la estructura molecular y hace entrar en juego mayor número de partículas componentes que las que se necesitan para sostener la carga. A esto no se dará réplica de mas fuerza que decir que cuanto mayor sea el número de partículas que entre en acción, menos tocará trabajar á cada una, pero nace un gran peligro de la desigualdad de la tensión en diferentes partes, que pueden ser separadas por una acción fuerte, con lo cual se perjudica notablemente la resistencia estre ñía de la viga. He visto frecuentemente daños de esta especie, que es imposible descubrir observando las flexiones, y la consi guiente pérdida de fuerza elástica se hace patente por la flecha permanente que queda. Para hacer evidente el daño que se hace á una viga con pruebas escesivas, supongamos una (fig. 59) sostenida en A y B, que cargamos hasta menos de */„ de su punto de su rotura, por ejemplo 950, y que con 50 mas se rompería. Es claro que enton ces casi todas las facultades de resistencia de la viga por ambos

I 260

—

16 0 -

lados del eje neutro se ponen en juego y sufren una enorme pre sión en el mismo punto de rotura. Suponiendo que después se quite esta carga y se determine por una medida el efecto de la prueba, hallaremos que no solo ha tenido un menoscabo no pe queño, sino que hay peligro de rotura si se repite la misma car ga; y ¿cuál será luego el resultado de una acción mas ligera? Cuando la viga se habia cargado con el tercio del peso de rotura* conservaba bastante fuerza propia para volver muy cerca de su posición primitiva, mientras que con la otra carga tan fuerte se ha alterado profundamente, y un ligero movimiento mas, aun con cargas reducidas, por el desarreglo de las moléculas en la primera vez y las repetidas alternativas de descargar y cargar de nuevo, destruirá pronto su resistencia, y causará su rotura. Por estas ra zones he sido siempre opuesto á hacer pruebas fuertes en las vigas fundidas ó de cualquier otro material, y no temo, tratando de tan útiles construcciones, recomendar una prueba moderada que no esceda del tercio, y mas bien para descubrir las ampollas é imperfecciones de la fundición que para determinar la resisten cia estrema de la viga (*). Las resistencias de las vigas (de cualquier material que sean) se pueden comparar á los músculos de un animal, que cuando ejer cen esfuerzos superiores á sus facultades ordinarias pueden soste nerlos por algún tiempo, y aun repetirlos alguna vez, pero el re sultado común es la rotura de alguna de sus partes, ó la pérdida de las facultades por las que se mantenía la elasticidad y la posi bilidad de volver á su estado primitivo. De aquí se sigue que cualquier clase de material sujeto á una acción transversal, nun ca debe someterse á mayor trabajo que el necesario para volver á rectificar sus fibras ó arreglar las moléculas de su estructura (*')' H a b i e n d o d e t e r m i n a d o p r i m e r o esta resistencia r o m p i e n d o u n a ó d o s vigas.

— 1G1 —

561

cristalina. Toda fuerza superior á esta es peligrosa, y en caso en que la viga esté sujeta á alternativas de vibraciones, pesos consi derables ó choques, es mas seguro multiplicar la carga por cuatro que por tres para obtener la resistencia estrema. En las vigas para puentes de ferro-carril, el factor no debe ser menor que cinco, y aun en muchos casos es preferible el seis, por causa del gran peso y velocidad considerable con que los trenes pasan en una línea continua, lo cual ocasiona una fuerte prueba de percusiones en cada construcción, sean puentes ó vi gas, que tienen que soportar el inmenso peso que trasporta el ferro-carril, con una velocidad que varía de 25 á 50 millas (40 á 80 k.) por hora.

262

—

162

F ábricas de S altaire .

Habiendo tratado en los precedentes capítulos y secciones de esta obra de presentar al lector los resultados de las investigacio nes mas recientes sobre las diferentes formas de vigas que entran en tanta parte en la construcción de las fábricas, almacenes, y otros edificios, debo dar un ejemplo en que todos estos adelantos se hayan adoptado, como capítulo final y en beneficio de los prác ticos en la profesión. Con este objeto he elegido el gigantesco es tablecimiento de Saltaire, cerca de Bradford, en el condado de York, no solo por lo completo que es en todas sus partes, sino como un medio de dar á la generalidad de los lectores una idea de la energía, recursos y confianza con que emprenden el desar rollo de la industria manufacturera los hombres mas capaces é ilustrados que se dedican á la producción de tejidos. No es posi ble acercarse á esta laboriosa colmena, observar la acción silen ciosa y uniforme de las grandes fuerzas motrices, escuchar el ruido confuso é incesante de husos y telares, saber el gran nú mero de seres humanos que se reúnen bajo un mismo techo, el importe de sus salarios y la estupenda suma de su producción, y reflexionar luego sobre el talento y espíritu emprendedor que ha de estar en acción continua, tanto dentro como lejos del esta blecimiento para proveerlo y mantenerlo en trabajo; sin admi rar la inteligencia que lo dirige y quedar agradecido á la segu ridad y prosperidad nacional que pueden abonar el peligro que se corre. Las fábricas de Saltaire, de las que damos una vista litogra fiada en la última lámina, pertenecen al Sr. Titus Salt, Esq. Es tán situadas en lo mas pintoresco del célebre y romántico valle de Aire, y la elección del sitio se ha hecho con acierto no co mún, por lo apropiado que se encuentra para la esplotacion eco-

— 16o—

265

liómica de un gran establecimiento manufacturero. Rodeadas por caminos y ferro-carriles que penetran hasta su mismo centro, concluyen su limitación un canal y rio. Se dispone de un agua escelenle para las calderas y los procedimientos de la fabricación, y por su distancia de la atmósfera cargada y espesa de las grandes ciudades se tiene siempre segura una luz clara y sin obstáculos, mientras que tanto por tierra como por agua se obtiene una co municación directa para importar carbón y las primeras materias, por una parte, y por otra para espedir los géneros manufactura dos. El trasporte por hombres ó por carros se ha suprimido por completo y se ha tenido muy presente cualquier otra circunstan cia que tienda á economizar en la producción. La superficie en <|ue se ha de desenvolver con el tiempo la población de Saltaire es de grande estension, y la parte apropiada para la fabricación que está materialmente cubierta con los edificios de las fábricas, no baja de seis acres y medio (2,6 hect.) En este inmenso espacio se llevan á cabo las operaciones pesadas de la manufactura; pero la superficie destinada á todas las operaciones de diversas clases, á almacenar los géneros etc. ó en otros términos, la total super ficie de los pavimentos del establecimiento es de unos doce acres (4,8 hectáreas.) El grupo principal del edificio ó la filatura propiamente dicha, se dirige de E. á 0 . , casi paralelo á la línea de ferro-carril de Shipleyá Skipton y Lancasler. Tiene seis pisos, 550 pies(168,m7) áe largo, 50 pies (15,r,12) de ancho y cerca de 72 pies (22m) de abo, y pora evitar la monotonía en una superficie tan eslensa de fachada se han dispuesto los miembros de la arquitectura con el mayor gusto por los Arquitectos Síes. Lockwood y Mawson, Je Bradford. Se ha adoptado un elegante estilo italiano, y la es píente calidad de la piedra de que está el lodo sólidamente cons truido hace lucir con ventaja cada uno de las partes. Detras del centro de este grupo principal y perpendicularmente á él se le-

264

164 —

vanta otro también de seis pisos, dedicado para almacenes, asi como para recibir y examinar los géneros recien elaborados, y en el espacio restante hay, por un lodo, el salón de cardar, ó de partamento en que se cardan á máquina las fibras de alpaca, mohair, lana, etc. y la hermosa fila de habitaciones destinadas para oficinas; y por el otro lado el gran salón para tejer con telares mecánicos. Para dar una idea de la magnitud del establecimiento bastará decir que en setiembre último se sentaron 3500 convida dos de Mr. Salt en el salón de cardar, sin confusión y con desaho go y perfecta ventilación, y que en el salón de tejer se hubieran podido acomodar bajo un mismo techo doble número. Distribuidos en las situaciones mas convenientes están los departamentos para lavar, embalar y secar, y los talleres de maquinaria, todo lo cual se comprenderá mejor con la inspección de la lámina 5.a, en la que se halla el plano de toda la fábrica. Al hacer los nuevos caminos que se necesitaban para asegurar el libre y fácil acceso á las diferentes partes de su establecimiento, no se ha mostrado Mr. Salt atrasado y se ha aprovechado de los adelantos mas re cientes de la práctica científica, pues se encuentran puentes de la construcción mas sólida y duradera , tanto de hierro fundido como de hierro forjado: uno de estos pasos, de vigas del sistema tubular, cruza el canal y el rio Aire y no tiene menos de 450 pies (i57m) de largo. Con esta descripción general de los caracteres distintivos de la fábrica de Mr. Salt, entraré mas por menor en aquellos puntos que interesan mas directamente al objeto de esta obra. I. Construcción. La filatera señalada en la planta por A tiene un sótano de 10 pies (5,ra05) de alto, que se esliende por ambos lados de las cámaras de las máquinas en toda la longitud del edi ficio. El piso bajo tiene 1G pies (4,'nSS) de alto, los cuatro si guientes 14 pies (4,“27) cada uno, y el quinto ó ático mide 8 pies (2," M I) desde el suelo ó los tirantes, y 9 pies 6 pulgadas

— 165 —

265

(2,U190) desde estos al vértice de la cubierta , ó sea en total 17 pies 6 pulgadas (5,m54). Debe notarse, que como este piso supe rior está mas alto que lo que se necesita para las puertas de en trada y los cámaras de las máquinas, se estiende en los 550 pies de uno á otro estremo del edificio, y se cree que es la sala mas vasta que hay en Europa , sin escepluar la galería larga del Louvre en Paris. Todo este edificio es á prueba de fuego, con muros de piedra, columnas de hierro fundido y arcos de ladrillo hueco. Examinando la sección trasversal se notará que los muros de re cinto están ahuecados en todo su longitud, según se vé en a , a, a , a , etc. Por estas aberturas entra en cada habitación una cor riente regularizada de aire fresco á pocas pulgadas del suelo, y en la parte superior hay otras aberturas para el aire calentado ó viciado, con lo que se obtiene una ventilación sencilla, pero efi caz, y en todos tiempos y estaciones una circulación conveniente de aire por toda la fábrica. Cada piso está dividido en su longi tud por una sola fila de columnas, y pareció mas conveniente hacer las dos divisiones desiguales, para poder acomodar la ma quinaria y dejar entre medio un pasadizo libre. Estas divisiones son de 27 pies 6 pulgadas (8,ra56) y 22 pies 10 pulgadas (G,m96). Mirada como construcción incombustible, la fábrica varia de la práctica ordinaria en un punto importante, cual es que los ar cos para sostener los suelos son de ladrillos huecos, cuya forma y sección se hallan cuidadosamente representados en las figuras II é I de la lámina 5 .a Esto es una gran mejora , porque dismi nuye el peso muerto y la acción sobre las vigas, y los mismos ladrillos, como se han moldeado según la curva adecuada, dan una superficie igual para el sofito ó intradós del arco, y no es menester enlucirlo. El corte K muestra la luz y la flecho de los arcos, con los riñones b , b , b , macizados á nivel , para propor cionar un asiento sólido é igual al pavimento, que es de losas de York, de 2 */4 pulgadas (5,c7) de espesor. Las vigas de hierro

266

— 106—

fundido son de la sección de mayor resistencia, según se vé por las tablas que siguen. Para la luz mayor de 27 pies 6 pulgadas tienen 48 pulgadas (45/7) de alto en el medio y 14 pulgadas (27,9) en los eslremos; y para la luz menor de 22 pies 40 pul gadas, 17 pulgadas (43/2) en el centro y 10 pulgadas (25/4) en los eslremos. La mezcla de hierro con que se han colado ha sido la siguiente: Gartsherrie. N.° 3\ Dundyvan. N.° 3> Partes iguales. Hematites. N.° 3] La resistencia de estas vigas se apreció respectivamente en 291/. toneladas y 227* toneladas colocados en el medio; pero pora probar la calidad del metal se rompió un ejemplar de cada clase colocando una carga de lingotes en el medio. Los resulta dos de estos experimentos son los siguientes:

— 167 — Prueba de las vigas de

22 pies 6 pulgad as entre los

apoyos, (fig. 60). PESOS EN E L MEDIO. Toneladas.

Quintales.

7 7 8 9 10

0 18 15 12 9 6

12 15 15 14 15 16 17 18 18 19 20 21 22

0 17 14 11 8 5 2 19 16 15 10 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FLECHAS. Pulgadas.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

, ...............0.46 . . . . . . . . . . . . . 1,12 . . . . . .

— 168 —

268

Prueba de las vigas de 27 pies 4 pulgadas entre los apoyos, (fig. 61).

PESOS EN EL MEDIO Toneladas,

8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 18 19 20 21 21 29

Quintales.

1 5 .............. 1 2 ............... 9 .............. . 6 .............. 3 .............. 0 .............. . 1 7 ............... 1 4 .............. 11 . . . . . 8 . . . . . £) •••«• 2 .............. . 19 . . . . . 16 . . . . . 13 . . . . . 6 ............... 16 . . . . . 6 . . . . .

FLECHAS. Pulgadas.

. . 0,56 . . 0,59 . . 0,65 . . 0,75 . . 0,84 . . 0,93 . . 1,06 . . 1,12 . . 1,18 . . 1,31 . . 1, 43 . . 1,56 . . 1,71 . . 1,84 . . 1,96 . . 2,12 . Por el peligro que hahia en acercar se á la viga no se tomaron las demas flechas hasta que se colocó el peso de las 29 */, toneladas, con el cual se rompió al fin.

Cerca de 200 vigas de las largas se probaron con 12 tonela das en el medio, y lomaron flechas que variaron de */, á 5/ s de

— 169 —

269

pulgada. Otras tantas vigas cortas se probaron con 8 toneladas, y tomaron flechas de ’/,6 á s/ l6 de pulgada. Por las pruebas anteriores se ve que la mezcla ó composi ción de los tres hierros indica una calidad fuerte y superior de metal. La cubierta es incombustible, como el resto del edificio, y se compone de 128 cuchillos, formados de hierros en T , escuadras y tirantes, según se vé en la sección en G, lámina 5.a Los estremos de los cuchillos descansan en zapatas embutidas en los muros, á las que se unen también los tirantes horizontales, que enlazan los pares y mantienen la forma del entramado. La sala superior está iluminada por vidrieras colocadas en las dos vertientes de la cu bierta en todo lo largo del edificio, y de tal manera situadas, que dan á toda ella un aspecto ligero y alegre al mismo tiempo. Por lo demas, la única objeción que se puede hacer á esto es que sea el salón tan largo y estenso con el techo tan bajo; pero cuando se considera que la obra se ha hecho para que proporcione la mayor utilidad posible y no para esponerla, se desvanece esta impresión y se presenta con mas claridad á la vista el pensamiento que se ha querido poner en práctica. Debe tenerse presente ademas, que cualquier aumento en esta parte del edificio hubiera exigido mayor gasto para mantenerla á una temperatura uniforme, y que particularmente en una situación tan espuesla á las influencias atmosféricas hubieran experimentado algún detrimento, si no daño grave, las operaciones de la manu factura y la maquinaria alli colocada. El gran salón de tejer, señalado con la letra C en el plano, se puede observar que está dividido en paralelógramos de 56 pies (10,m97) en un sentido, y 18 pies (5,m49) en el oiro. En todos los ángulos están fijadas las columnas de hierro fundido que sos tienen 15 lineas de canales de fundición señaladas en a, a, (figu ra 62), de dimensiones suficientes para que sirvan de entabla22

270

— 170 —

mentó á las columnas y de apoyo á la cubierta, que corre en toda su eslension de E, á 0 .; con bastidores de cristales en la vertien te que mira al N . , que dan casi á todas las horas del dia una luz muy uniforme. El salón de cardar D es de construcción semejan te, solo que esta dividido en cuadrados de 18 pies de lado, con columnas y cubiertas enteramente análogas á las anteriores. La ligura 62 presenta un corte de esta parte de la construcción, en la que se vé la posición de las columnas, el ángulo con que se recibe la luz, y una porción del sótano que contiene los ejes, ruedas, poleas, etc., que dan movimiento á 1a maquinaria, com puesta de 1000 ó mas telares, en el piso inmediato. La circunstancia mas notable de esta parte es que la trasmi sión de movimiento se halla bajo el suelo , y toda ¡a inmensa su perficie de encima queda completamente desembarazada de las correas, ruedas, tambores, y otros obstáculos, y el inspector pue de examinar de una ojeada todo el taller. II. Abastecimiento de agua y de gas. Se han tomado toda clase de precauciones para asegurar una provisión regular y cons tante de estos elementos necesarios para un establecimiento de tal magnitud. La fábrica de gas está situada en el punto bajo de la localidad, entre el canal y el rio; y el depósito del gasómetro, de 62 pies (19m) de diámetro y 20 pies (6m, 10) de altura, está bas tante bajo para poder llenarse con el agua de las grandes cañerias ó del depósito de alimentación de la población de Saltaire, ó bien del canal que corre á unos 25 pies (7m) sobre el lecho del rio. El gasómetro tiene 60 pies (18m, 28) de diámetro y 18 pies (5m, 49) de alto, y contiene 50 000 pies cúbicos (1416m*c-) de gas, ó sea la cantidad suficiente para alimentar 5 000 luces. Las lábricas se proveen de agua dulce con la que se recoje de la lluvia de los tejados, y la que resulta de la condensación del vapor que se emplea en calentar las habitaciones. Estas aguas se conducen por tubos á un grande algibe que hay bajo el salón de cardar, en

— VI i —

271

donde se encierran y se filtran para limpiar y lavar la lana. Para proveer de agua destinada al uso doméstico á la población se lia abierto un pozo hasta una gran profundidad bajo los cimientos de las máquinas, y una de ellas mueve una bomba de 9 pulgadas (23c) de diámetro con el único objeto de elevar el agua pura de manantial hasta un depósito de bastante altura, para conducirla á todas partes solo por su presión. III. Caldeo y ventilación. Mantener una temperatura uni forme y renovar la atmósfera de las diferentes piezas en que se reúne gran número de personas, ha sido cuestión del mayor cuidado del arquitecto y del ingeniero, asi como de Mr. Salí: así es que se han tomado todas las precauciones posibles y se lian adoptado todos los adelantos conocidos para asegurar una temjieratura agradable y una saludable ventilación. Ya se ha dicho que los muros del edificio principal estaban perforados para recibir el aire puro y dar salida al viciado, y ademas de esto, cada sala tie ne una doble fila de tubos de vapor, que calienta las capas supe riores del aire á una temperatura de 60.° (16.° cent.) y producen una circulación constante de corrientes insensibles que pasan por todas las habitaciones. Los salones de tejer, que son mas altos y están mas espuestos que los demas, se calientan y ventilan de otro modo. El sistema empleado consiste en la operación mecánica de forzar al aire por dos ó mas cilindros llenos de pequeños tubos, los cuales se ca lientan con el vapor que arrojan dos máquinas de alta presión sin condensación, que sirven para dar movimiento á los ventilado res por los cuales el aire, asi calentado, se hace pasar por canales colocados bajo el suelo, y después de haber pasado por entre los riñones de las bóvedas, se arroja dentro de la habitación por vál vulas de registro, colocadas sobre un gran número de salidas de los canales inferiores. Se espera que este aparato, invención de los SS. Hamillon y Weems, de Johnstone, cerca de Glasgow,

272

— 172 —

mantenga una circulación constante de aire caliente en los salo* nes en todo el invierno, y de aire fresco en el mayor calor de los meses de verano. IV. F u erz a motriz y m aquinaria. Los primeros motores de las fábricas de Saltaire son dos pares separados de máquinas de vapor de condensación, situados, como se ve en la planta, á am bos lados de la entrada principal. Estas máquinas se han proyec tado para que den juntas una fuerza que no baje de 1250 caballos calculados según la regla común á razón de 35000 libras elevados á un pié de altura en un minuto cada uno (76 kilogramos). Son de aspecto macizo é imponente y apropiadas en sus partes para traba jar con el grande economizador de carbón, el vapor en alta pre sión. El vapor se produce en diez calderas multitubularcs, colo cadas frente á la fábrica , bajo el nivel del suelo, en donde se in dica con lineas de puntos en la planta. Estas calderas se han cons truido con la mira de consumir el humo y gastar el menos carbón que sea posible. Con este objeto se lia procurado evitar lodo esca pe del calor y las calderas se han cubierto con materias no con ductoras , y aun los tubos de conducción del vapor, después de sa lir de la caldera, van dentro del conducto de humo principal, cu el que el vapor se purifica de las partículas que lleva en suspensión, y recargado de calor entra en los cilindros á ejercer su acción en un estado de grande elasticidad. La llama y los gases de los horni llos se introducen y reúnen en un canon principal que va di rectamente á la chimenea. Esta, que por la hábil dirección de los arquitectos es un adorno y complemento de la masa general de los edificios, en lugar de ofender á la vista, está á una pequeña distancia de la fachada y se eleva magesluosamenle á la altura de 250 pies (76m). Es de piedra, por el estilo de un campand italia no, pero para preservar la columna de la acción del aire caliente y conservar el paralelismo del cañón de arriba á bajo, está reves tida por dentro con ladrillos refractarios, que dejan un espacio

— 173 —

‘2 7 5

con aire templado para prolejerlos muros esteriores y mantener un tiro uniforme y eficaz. Los dos pares de máquinas trabajan con mutua independen cia, pero en ambos se trasmite el movimiento directamente déla circunferencia de los volantes, recibiéndolo ruedas planas con dientes de madera. La clase de movimiento y 1a velocidad necesa rios se trasmiten desde la rueda principal á todos los puntos del establecimiento por medio de ejes y ruedas según costumbre. La longitud total de ejes es de mas de 10 000 pies, ó cerca de ‘2 mi llas (6 kil.), variando en su diámetro desde 14 pulgadas (36°) á 2 pulg. (5C), pesan mas de 600 toneladas y giran con velocidades de 60 á 250 revoluciones por minuto. No es preciso describir por menor las diferentes clases de maquinaria; baste decir que Mr. Salt, con aquella previsión y liberalidad que son indispensa bles para que el trabajo sea productivo y perfecto, ha decidido que sea toda nueva, y que comprenda los resultados de las invenciones mas recientes y de la construcción mas perfecta. La importancia de las fábricas de Saltaire se puede compren der por el hecho de contener todos los medios de hacer todas las preparaciones de las primeras materias para alimentar 1 200 te lares, y que la producción diaria de estos asciende á la enorme cantidad de 50 000 yardas (27 451m) de alpaca ú otros tejidos, ó sean mas de 5 000 millas (8 000 kil.) al año.

■ '.! -

' >I i t

■i

• .'í¡ •

r - . ■■ ■: ■■•

‘

■■■■■■■■’

'■'*

. .

»tlp

y>'b

mí» .li n i 'i

'¡- '.'i .[ ft¡’¡ jil:

-A-

'■ • ti

•••> ■ ¡

- •»! ■ ;mi

OSl

>!>■

■ ■ lij'* U

•

’ : ■

■

U ■ a i»

■

’

APÉNDICES. MJM. I

Han ocurrido muchas dudas acerca de la eficacia de las visas o de hierro forjado para sostener los arcos que forman los suelos de los edificios incombustibles. Esta clase de vigas se ha usado últi mamente para varios objetos, como puentes horizontales y carre ras de suelos de madera en los edificios, pero su aplicación no ha salido de límites estrechos; y hasta que se aplicaron primero por via de ensayo en Wolverhampton, y después en menor escala en Saltaire para sostener orcos de ladrillo, se habían considerado por su ductilidad y facilidad de torcerse como inútiles para este propósito. Estos ejemplos, sin embargo, han demostrado lo in exacto de tal opinión, por cuanto tenemos mas de 100 arcos de ladrillo sostenidos por vigas de hierro dulce , en los puentes tubu lares sobre el Aire en Saltaire, con una rigidez enteramente igual á la del hierro fundido. Lo mismo puede decirse de los arcos de experimento en el molino de los señores John y James Norton, en que están sostenidos con igual solidez y mas seguridad que los que insisten en vigas de hierro fundido. Me ha parecido conveniente citar estos hechos para probar la superioridad de las vigas de hierro forjado., tanto por su mayor ligereza, pues no pasan de la tercera parte de las de hierro fun» dido, como por su mayor resistencia á la rotura, sea por un peso muerto ó por el choque.

2 7 f,

— 17(¡—

NÚM. II. Informe sobre las causas de la ruina de una fábrica de algodón en Oldham, en octubre de 1844.

Hemos examinado cuidadosamente el edificio, y después de observar todo lo relativo á los muros, cimientos, vigas de hierro y columnas, asi como sus fracturas, somos de opinión que el ac cidente ha provenido de una de dos causas: ó de la rotura de los arcos, ó lo que es mas probable, de la rotura de una de las gran des vigas que sostienen los arcos longitudinales y trasversales en el frente estremo de la fábrica. De los testimonios presentados aparece que se habia observado que uno de los arcos del piso superior, (el cuarto á contar de la antigua fábrica) se habia bajado algunos dias antes del accidente. Este arco, que habia descendido unas cuatro pulgadas (10°), se habia considerado inseguro y se habían hecho los preparativos ne cesarios para colocar la cimbra con el objeto de rehacerlo. Mien tras se reconstruía este arco (cuando habia un tercio terminado, después de quitar la parte del medio y dejar el resto), cedió la fábrica, y en este critico momento, según dice uno de los testigos, se rompió la viga por cerca de la columna, y todo vino al suelo con estrépito. En vista de esto y considerando el testimonio como exacto, es claro que la viga debe haberse roto por el empuje la teral de los arcos, y no como se suponía por el peso que cargaba verlicalmente sobre las vigas que quedaban. En confirmación de esto se observará que las vigas intermedias no lenian contrarres tado el empuje lateral mas que por un codal de madera bastante malo, que por su calidad blanda y fibrosa pudo fácilmente hun dirse ó aplastarse por la acción del borde de una cabeza de una pulgada de grueso que le comprimiese. Se sigue de aqui que el

— i 77 —

277

empuje de dos arcos anchos y muy rebajados hubiera sido suficien te para romper la viga y destruir los apoyos por los dos lados. Rola la viga, es fácil calcular el resultado que era inevitable. De esta rotura podemos inferir que sobreviniera un accidente grave y de grande estension; pero á nuestro parecer no da bastante luz sobre toda la desgracia ocurrida, y no esplica la inmensa ruina y total destrucción del edificio. Una de las vigas intermedias ó cualquiera otra que cediera no podría, en nuestra opinión, cau sar ruina tan completa, y como teníamos razón para sospechar la existencia de alguna otra causa, nos decidimos á practicar una investigación mas detenida y profunda sobre la resistencia y pro porciones de las demas partes de la construcción. Un examen detenido de las vigas rotas, y especialmente de las que están trasversalmente en el edificio, á 15 pies (5m, 57) del frente de la fábrica, nos ha suministrado una prueba mas convin cente de la causa que produjo esta ocurrencia desgraciada. Estas vigas sostenían los estremos de otras cuatro que se estendian lon gitudinalmente desde el muro de frente, en que se apoyaban, se gún se vé en la figura 65. Es bien claro que las vigas a, a, a, te nían que soportar mucho mayor peso que las demas b, b, b , . . . . y que por consiguiente debian tener un aumento proporcionado de resistencia. Mas fuertes ya lo eran, pero desgraciadamente, sea por descuido ó por ignorancia, se reforzaron equivocadamente , y en lugar de dar un suplemento de resistencia á la cabeza inferior que siempre sufre el mayor esfuerzo, se dio al medio, que no lo necesita. Es bien sabido, ó debe serlo por todo el que dirige la construcción de las vigas de hierro, queda resistencia es casi pro porcional á la sección de la cabeza inferior, siendo lo demas igual, pues según los experimentos de Mr. Hodgkinson, una cabe za inferior de doble magnitud viene á producir doble resistencia. Habiéndose probado estos hechos por experimentos directos unporta á lodo el que tiene que ver con edificios á prueba de *25

— 178 —

278

fuego, en que se esponen muchas vidas y haciendas, que se com prendan perfectamente la forma de las vigas y su sección de mayor fuerza (*) y nosotros remitimos á los que no esten al cor riente del asunto, á la memoria de Mr. Hodgkinson sobre la resis tencia de las vigas de hierro inserta en el tomo 5.°, serie segun da , de las Memorias de la sociedad literaria y filosófica de Man. chester. En cualquier otro caso no hubiéramos molestado con esto la atención del jurado, pero cuando tiene tanta importancia como este, en que han perdido la vida muchas personas(**) á cau sa de la falta de instrucción y de habilidad en la construcción de edificios, hemos considerado de nuestro deber llamar pública mente la alencion hacia este asunto, no solo por el caso presente sino por los demas que puedan ocurrir, é instar á los propietarios de fábricas y otros edificios que han de contener trabajadores sobre la necesidad de un sistema de construcción mas seguro y perfecto, y de un desarrollo ulterior de los principios según los que se construyen los edificios á prueba de fuego. Si esta escilacion se recibe bien y se pone en práctica, podremos creer con razón que no se presentará ninguna otra ocasión de informar so bre ocurrencias de especie tan desastrosa y lamentable. Ya hemos dicho que los vigas a, a, a, habían sido reforzadas, pero no en la parte inferior, sino en la media, en que se habia au mentado su espesor, siendo ineficaz el aumento de resistencia. Si la misma cantidad de metal se hubiese añadido á la cabeza inferior, (*)

P a r a h a c e r v e r la i m p o r t a n c i a

con o cim ien to ,

por

m enos

d e l o s p r i n c i p i o s g e n e r a l e s , al h a r e r las a p l i c a c i o n e s p r á c t i c a s , n o t e n e m o s m a s q u e t o m a r u n a v i g a c o n u n a s o l a c a b e z a e n la p a r t e i n f e r i o r , 1 , p e rla d e esta m a n e ra co n u n p e s o ,

1 0 0 0 . In v irtien d o

y rom

o tr a v ig a igual

y r o m p i é n d o l a c o n la c a b e z a p o r e n c i m a T , e n c o n t r a r e m o s q u e b a s t a ro m p erla un peso de 5 2 0 á 5 4 0 .

M uchos

hay

para

q u e ig n o ran co m p le ta m e n te

e s t o , y q u e c r e e n q u e la m i s m o r e s i s t e u n a v i g a

c o lo c a d a d e un m o d o que

d e o t r o . D e aqui p ro v ie n e la c o lo c a c ió n in d e b id a en q u e á v eces se p o n en . - (**)

M as d e v ein te p e rs o n a s m u rie ro n en e sta o ca sió n .

279

— 179

estas vigas, (las mas débiles del edificio) hubieran sostenido casi doble peso, y por una distribución mas propia y juiciosa del ma terial como esta, se hubieran salvado el edificio y la vida de los que perecieron en él. Estas observaciones se aplican igualmente á las demas vigas de la fábrica que eran también defectuosas en su resistencia (*). Las vigas trasversales que sostenían los estremos de las longi tudinales tenían una carga de 13 */* toneladas. Si ahora tomamos las secciones de estas vigas y calculamos los pesos en el medio necesarios para romperlas , se hallará que los pesos de rotura para las vigas a, a, a, y b, b, b, etc., vienen á ser iguales y de unas 9 '/4toneladas. Este es el peso de rotura que corresponde á una calidad media de hierro, que por razón de la diferencia de metales no se/puede subir á mucho mas que 10 ó 10 */, toneladas. El peso de rotura debia ser, pues, de unas 10 toneladas carga das en el medio ó 20 distribuidas uniformemente sobre la super ficie del reborde superior de la viga. Habiendo determinado las resistencias de las vigas, las com pararemos con las cargas que se les hacían sostener, y observare mos que las dos vigas a, a, próximas á los muros laterales, tienen su carga desigualmente distribuida, lo que reduce su fuerza á 15 toneladas. Ahora se notara, que cada viga a , por el lado del oeste podía sostener 10 toneladas; pero las vigas que se apoyan en ella, por el lado del este, reúnen todo el peso en su punto medio, y por consiguiente, en lugar de ser la carga de rotura de dicha viga a de 20 toneladas (como si estuviese distribuida uniformemen(*)

C a lc u la n d o lo s p e s o s q u e

carg ab an

en cad a viga,

halla q u e

q u e s o s te n ía n a r c o s d e 1 0 p ie s 6 p u lg a d a s y 1 1 p ies d e lu z te n ia n te n e r c a rg a s d e 1 0 y 11 to n elad as

las

que sos

r e s p e c t i v a m e n t e , sin m a q u i n a r ia . C u a n

d o e s t a e s t a b a e n m o v i m i e n t o , la s c a r g a s s e a c e r c a b a n m u c h o á la d e r o t u r a , q u e s e o b s e rv a rá qu e solo era d e 1 9

2 0 to n e la d a s.

280

— 180 —

te) era de 15, por estar el peso distribuido solamente por un lado y concentrado en un solo punto por el otro (*) y la carga que estas vigas habían de sostener era de 15 3/* tonela das, 8 en un solo punto en un lado, y 57* distribuidas uni formemente por el opuesto. Según esto , se vé que la carga efectiva era a la de rotura co mo lo§ números 15,75 y 15 , ó sea como 1 á 1,09, es decir, que la primera es solo en una pequeña cantidad menor que la otra (un décimo): tal era el estado crítico en que se encontraba este edi ficio antes de su ruina. Mirando el asunto bajo este aspecto y partiendo de los cálcu los anteriores como datos, no se puede ocultar la causa del accidente. Aun suponiendo que los arcos se hubiesen mantenido, es claro que era sumamente arriesgado acercarse tanto con la carga efectiva á la de rotura, y que en tales circunstancias, ninguna precaución hubiera sido bastante eficaz pora evitar que se rompieran las vigas a , a , a, en cuanto sufrieran el mas pe queño choque, ó cualquier movimiento vibratorio que tendiese á perturbar las partes mas tensas y disminuir mas aun las ya tan escasas resistencias disponibles; y es evidente que esto debió su ceder un dia ú otro. Creo que Mr. Bellhouse concuerda conmi go en que la causa real del accidente fué probablemente que por la conmoción producida al moverse la maquinaria ó por cualquier otra causa, el mas pequeño golpe pudo romper una de las vigas a , a , y es fácil concebir como seguirían las demás. No solo se hubo de arruinar el muro de frente, sino que afloján dose lodos los arcos del mismo suelo, debió desplomarse todo (*) Hay una gran d ife r e n cia en tre cargar una v ig a en el punto m e d io ó c e rca d e é l , ó en tod a su lo n g itu d . En este ú ltim o caso p u ed e llevar un p e s o en teram en te d o b l e , p o r c o n sig u ien te , una viga q u e sostien e a rc o s , te n ie n d o la carga d istrib u id a i g u a lm e n te , si p u e d e so ste n e r en el m e d io un p eso de 1 0 to n e la d a s , po d rá so ste n e r el d o b le ó 20 toneladas.

— 181 —

58t

en masa. Seria imposible esplicar la tola! destrucción del edifi cio á menos que todo el entramado de un piso fallase, y esto ha de suceder en cuanto ceda una de las vigas a , a. Ademas de la insuficiencia de las vigas de hierro, que con sideramos como la causa primera del suceso, debemos llamar la atención sobre los tirantes, que aunque suficientes en número v resistencia , no están colocados acertadamente para oponerse al empuje de los arcos, pues el máximo efecto lo producen sise colocan en la base de la viga ; y si esto no es conveniente, no se deben subir mas que el intradós del arco, pues en esta posición atraviesan el eje neutro de la viga y dan suficiente seguridad al arco sin perjudicar la resistencia de aquella ; pero en lugar de esto, se colocaron cerca de la cabeza superior, á 18 pulga das (4GC) de la base (*). Respecto de los arcos, encontramos el senoverso ó montea demasiado pequeño. En la mayor parte de los casos es de 1 */4 pulgadas por pié pero para asegurar una solidez-perfecta, aconsejaríamos que en todas las construcciones futuras de es ta especie la Hecha sea de 1 ‘/ s pulgadas por pié de luz ('/,). En el arco que cedió primero , l’a flecha era muy poco mas de una pulgada por pie, pues en una luz de 11 pies 6 pulga das (ñm,51) era de 12 pulgadas (0m,50). En cuanto á las columnas se observaron muchas imperfeccio nes en el espesor variable del metal, pero por lo demás estaban bien, y no presentaban señales de debilidad que indicasen un peligro por su parte ; sin embargo, una pulgada mas en el diá-

(*) E n l o d o a r c o s o s t e n i d o p o r v ig a s d e h ie r r o es e s e n c ia ! te n e r lo s ti ra n t e s tan b a jo s c o m o sea p o s i b l e : en la m a y o r p a r t e d e lo s c a s o s c o n v ie ne c o l o c a r l o s en la c u e r d a d el a r c o , ó s e a en la b a se d e la v i g a ; p e r o n u n c a d e b e n s u b ir m a s q u e el i n t r a d ó s d e la c la v e , y e n t o n c e s c o rta r al eje n e u t r o , c o m o s e h a d ic h o a r r ib a .

282

182

—

metro , con el mismo peso de metal, hubiera proporcionado mas resistencia y seguridad. No podemos terminar este informe sin hacer notar la solícita impaciencia y el vehemente deseo mostrado por los SS. Radcliíle de levantar todas las parles de su edificio bajo los mejores prin cipios de resistencia, y nosotros no llenaríamos cumplidamente nuestro deber en esta ocasión si dejasemos de consignar la gran solidez que se observa en lodo él, menos en lo ya descrito, y sobre lo que no es regular que pudiesen formar juicio, pues no se puede exigir de personas que no están familiarizadas con los principios de construcción que tengan el conocimiento debido de todas las proporciones y demas circunstancias que se requie ren en un edificio como este. Por conclusión, tenemos el mayor placer en asegurar que nos parece que los SS. Radcliffe no han tenido en cuenta consideraciones meramente pecuniarias al cons truir estas fábricas.

WILLIAM FA1RBAIRN. DAVID BELLHOUSE.

283

185

NUM. III. De algunos defectos en la teoría y construcción de los edificios á

'prueba de fuego , por W illiam F airbairn , M. Inst. C. E. M em o ria le id a an te los m ie m b r o s d el In stitu to d e I n g e n ie r o s c i v i l e s , el 20 d e ab ril d e 1 8 4 7 .

P r e s id e n c ia

Sir

J ohn R e n n ie .

La ruina de una porción de la fábrica de algodones de los SS. J. y J. L. Gray, en Manchester, es un ejemplo flagrante de las peligrosas consecuencias que puede ocasionar el uso de las vigas de hierro fundido de gran luz, sin pilares ó soportes ade cuados. Como no sean casos de necesidad absoluta, la masa de los arcos de ladrillo nunca se ha de apoyar en vigas suspendi das, y cuando no se puedan colocar pilares es asunto de grande importancia la magnitud y resistencia que han de tener aquellas. En tales circunstancias, nunca deben cargarse mas del tercio de la carga de rotura , y en el caso presente se hubieran podido co locar dos columnas entre las calderas sin perjuicio de ningún género. Por el examen atento de los muros, vigas de hierro y otras partes del edificio caido , y por las circunstancias que tie nen alguna conexión con este accidente, no me cabe duda acer ca de la causa de la fractura de la viga y las consecuencias que de esto se siguieron. Para dar una idea clara de este suceso, me es indispensable hacer algunas observaciones preliminares, que no parecerán pre sentadas inútilmente, sobre un asunto de tan vital importancia como la seguridad de edificios, de que dependen, no solo la for tuna de los propietarios, sino lo que es mas importante, la vida

284

— 184

de los numerosos trabajadores empleados en la manufactura. Cuando un cuerpo melálico cristalino, como el hierro fundido se emplea en suelos de edificios incombustibles, puentes, etc., para sostener grandes pesos, es un material muy engañoso. Debe usarse con gran precaución, y solo bajo la dirección de personas competentes perfectamente enteradas de sus propiedades físicas, y de todas las demas, asi como de su resistencia bajo diferentes esfuerzos. Para garantizar la seguridad y obtener buen éxito en esto, es preciso que la persona que emprenda la construcción de edificios de esta especie reúna las cualidades siguientes: 1. a Un conocimiento de las propiedades y aplicaciones del material cuando está sujeto á tres distintas especies de fuerzas, á saber; torsión, compresión y separación ó dilatación de las partes. 2. a Un exacto conocimiento de la proporción entre las partes de una viga, de modo que las resistencias á la estension y á la compresión estén debidamente equilibradas cuando esté á punto de sobrevenir la rotura por una fuerza trasversal. o.a Un conocimiento de las leyes que rigen la dilatación y contracción de los metales para obtener buenas fundiciones y ar reglar el grado de tensión que resulte del enfriamiento. Estas observaciones se pueden aplicar á todos los casos en que se usa el hierro fundido y forjado en la construcción, y debían presentarse antes de discutir la cuestión que vamos á considerar. El edificio, (cuyas secciones longitudinal y trasversal, según estaba antes del accidente, se ven en las figuras G4 y 65) tenia unos 40 pies (12™-) de largo, y 31 pies 8 pulgadas (9,“G5) de ancho, y era de dos pisos, con tres calderas en el inferior y en el superior la maquinaria en que estaban ocupados los trabajado res. Sobre este último piso, y sirviéndole de techumbre, había un depósito de agua asfaltado, que cubría toda la estension del edi ficio, en unos 1270 pies cuadrados (118“ ' c-) y podia contener

185

•285

hasta 1 pie y 9 pulgadas (53,c3) de altura de agua. El suelo sobre la cámara de las calderas estaba formado de tres grandes vigas fundidas de 31 pies 8 pulgadas de luz, 2 pies 3 pulgadas (68,c6) de altura en el medio y 1 pie 10 '/s pulgadas (57,cl) en los es. Iremos, armadas con barros de hierro dulce de 2 */. pulgadas (6,c3) por 1 pulgada (2,c5) de alto, y se estendian de uno á otro muro, sin pilares ni otros apoyos intermedios. Entre estas vigas se habían volteado arcos de ladrillo, que igualados y rellenos en los riñones según costumbre , formaban el suelo para colocar la ma quinaria en el piso de encima, según se ve en las figuras citadas. Estas tres vigas inferiores eran con los muros los únicos apo yos de las columnas, vigas y arcos del piso superior, incluso el depósito que servia de techo. Se ve según esto, que no solo te nían que sostener el peso de los orcos de ladrillo y de la maqui naria del primer piso, sino la mitad del peso, ademas, de las vi gas de hierro, columnas y arcos de ladrillo del techo, sobre el del agua contenida en el depósito. Suponiendo que este no se llenase mas que hasta la altura de 18 pulgadas (46°) (altura del tubo de salida), se hallará que dichas vigas eran totalmente incapaces de soportar la carga que habían de tener encima. Antes, sin embargo, de empezar ningún cálculo, es preciso echar una ojeada sobre la sección trasversal de la viga en el medio representada en mayor escala en la figura 6 4 , en la que la altura es de 27 pulgadas (68,c6), el área de la cabeza inferior 19 */» pulgadas cuadradas (125,c-c80) y la de la cabeza superior 3,6 pulgadas cuadradas (23,c-c22), siendo la distancia entre los apoyos, según se ha dicho, 31 pies 8 pulgadas (9,m65). Según esto, el peso de rotura de la viga, suponiendo que se ha fundido con metal de calidad ordinaria, seria de unas 36 tonela das, sin contar con los tirantes de armadura, que si se aplican convenientemente á una viga bien proporcionada, pueden aumen tar su resistencia estrema hasta 50 toneladas, pero por desgracia 24

23f>

— 13G—

estos tirantes fueron de muy poca utilidad, pues la viga se rompió por el aplastamiento ó fuerza lateral de la cabeza superior, que según el aspecto de la fractura fué la primera que cedió, é hizo ineficaces los tirantes. Comparando la resistencia de la viga rota con el peso que tenia que sostener, se encontrará que en lugar de romperse cuando lo hizo, debió haberse roto en la primera prue ba, cuando el depósito estaba lleno de agua hasta una altura mu cho mayor. Al calcular el peso de los suelos y del agua del depósito, todo se reduce á un peso que actúa en el medio de la viga, y como este equivale á otro doble repartido uniformemente sobre su su perficie, el peso que habia de actuar en el medio se reduce á la mitad de la carga que esté distribuida sobre la viga. Esto se hace del modo siguiente: El peso de los arcos de ladrillo que habia sobre la viga que se rompió era de 20,5 toneladas, el de la maquinaria que soste nía la misma de 10 toneladas, y por consiguiente el cómputo de estas presiones colocadas en el medio equivale á 20,5 + 10 ------—— = 1 5 ,2 5 toneladas. 2 Ademas, el peso de los arcos y de las vigas del techo superior era 25,5 toneladas, el del agua (en 18 pulgadas) que correspondía á la viga, de 14 toneladas, y por consiguiente los dos equivalen á 25,5 + 14 -------------= 1 8 ,7 5 toneladas 2 colocadas en el medio. La carga total seria, pues, de 1 5 ,2 5 + 1 8 ,7 5 = 5 4 toneladas actuando en el punto medio, y como la carga de rotura de la vi ga era de 56 toneladas, la relación de las dos cargas era de 54A 56, ó sea que estaban tan próximas como los números 1 y 1,06.

— 137 —

587

Se puede preguntar como era posible que unas vigas coloca das en situación tan crítica sostuvieran el esceso de peso cuando el depósito estaba lleno á mas de 18 pulgadas, en cuyo caso, ca da una de las grandes vigas habia de sostener una carga equiva lente á 41 toneladas en el medio, siendo la de rotura solo ue 06. Contestaremos.diciendo que el metal de las vigas aparece ser bueno y sólido, y que en la prueba primera no se sometieron a ninguna acción vibratoria, ni á las alternativas de carga y descar ga llenando y vaciando la cisterna, lo cual ha tenido lugar des pués, y á ello debe atribuirse la rotura que mencionamos. Al construir las grandes vigas, es evidente que se previo el gran peso que habían de sostener, pues se habian introducido dobles tirantes dé armadura, pero parece que se han perdido de vista dos hechos importantes, á saber, la insuficiencia de la cabe za superior, y la naturaleza de las fuerzas que la habian de soli citar, como todo el peso de los orcos superiores, actuando en un solo punto en el medio de la viga. Los tirantes de armadura te nían 2 7 , pulgadas (G,c35) de ancho cada uno y 1 pulgada (2,c54) de grueso, pero en los estrenaos estaban adelgazados por los ta ladros para recibir los pasadores que atravesaban las vigas y los reunían como los eslabones de una cadena. Suponiendo que la ca beza superior fuese bastante fuerte y la resistencia de los tirantes como si tuviesen las 2 */s pulgadas cuadradas de sección, la fuer za de la viga se hubiera podido hacer subir á G7 toneladas (lo mando la resistencia á la eslension de 24 toneladas por pulgada cuadrada, ó sea unos 58 k. por c. c.). Pero por desgracio, la ca beza superior era demasiado débil para resistir á la acción de los tirantes, que teniendo tendencia á aplastarla, al mismo tiempo que estaba ya algo falta de material, mas bien disminuian que aumentaban la resistencia. Es, pues, evidente, que las tres 'igas, aunque no eran de la forma mas perfecta , se acercaban mucho á ella, cuando no tenían armadura; pero con estos auxiliares

588

— 188 —

eran indudablemente desproporcionadas, y mas particularmente defectuosas en su cabeza superior, lo que las hacia en eslremo peligrosas é incapaces para sostener la carga colocada sobre ellas. Al terminar estas observaciones, el autor hizo presente que en varias ocasiones se ha impuesto el deber de ser muy franco cuando se le ha llamado para investigar las causas de los acciden tes en que se habían comprometido la vida ó los bienes de las personas; y aunque está pronto á dar la ayuda desús conocimien tos, no deja de serle desagradable un trabajo que en mas ó en menos puede comprometer la reputación de profesores de supe rior instrucción y práctica. En este caso, como en otros de la misma especie , no ha dudado en declarar con exactitud el estado de las cosas, pero por lo dicho antes no ha entrado en este asunto sino con repug nancia , y si en el curso de los investigaciones se ha visto pre cisado á reprobar la teoría y la práctica según las cuales se ha levantado el edificio , tiene la convicción de que se tendrán en cuenta los motivos que le han impulsado á ello. Al tratar de cosas tan intimamente ligadas con la seguridad pública, quedan mejor servidos los intereses de las personas y de las compañías por un análisis detenido, tanto de los materiales empleados en la construcción como de las reglas adoptadas para llevarla á cabo. Importa mucho que los ingenieros y arquitectos se familiarizen con la resistencia y demas propiedades de los materiales que emplean, y ninguno exige mas atención y esmero que el hierro fundido , para poder obtener toda confianza y seguridad. No solo se necesita conocer las formas y la construcción, sino también la naturaleza de las tensiones y compresiones, asi como las leyes que siguen las respectivas resistencias. (*) (*) Para mas detalles, véanse los dibujos y descripciones , e tc . , en las Transacciones del Instituto de Ingenieros civiles. I

— 189 —

58*

NUM . IV .

La diversidad de la resistencia de las vigas tubulares y lami nares , mencionada en la pág. 9 0 , no proviene de falta de Proporción entre las secciones de ambas cabezas en ninguna de ellas, sino de la posición del material, que en las primeras da mayor resistencia á la flexión lateral. Para obtener esto mismo en la Aiga laminar se ha usado otro medio , que consiste en atornillar piezas de madera á cada lado de la lámina y aumen tando asi la rigidez, hacer menos fácil que ceda á cualquier es fuerzo. Esta forma, llamada «viga de sandwich» se ha usado mucho en algunos casos; y se compone de una plancha de hierro, sin escuadras ni cabezas, entre dos piezas de madera, de las cuales depende la resistencia mas bien que de la plancha cen tral, que en esta posición y en esta forma no puede considerar se como una viga. Habiendo concebido algunas dudas acerca de la resistencia de las vigas de esta construcción , las sometí á pruebas, cuyos resultados van á continuación. La viga tenia 22 pies G pulgadas (6,m8G) de largo, 12 pul gadas (o0,c5) de alto y 1 2 '/¡1(31,c7) de grueso, con una placa central de la misma longitud y altura , y de */t pulgadas (0C,95) de grueso. Los maderos laterales eran de buen pino del Báltico, ator nillados con pasadores de \ pulgada (2C,5). La viga asi compues ta se puso en apoyos distantes 22 pies (6ffi,70) , y después de pieparado el aparato, se colocaron los pesos como sigue :

290

—

Peso Núm. del expe rimento. Toneladas. Quints.

t 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

i 4 5 8 10 12 14 15 1G 17 18

12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

190 —

Flechas.

Flechas per manentes.

Pulgadas-.

Pulgadas.

0 ,2 5 0 ,5 0 0 ,7 5 1 ,0 0 1 ,5 0 1,5 0 2 ,0 0 2,252 ,50 2 ,8 0 5,50

O B SE R V A C IO N E S.

L a ú lt im a c a r g a (18 to n e ladas) se d e jó s o b r e la viga 1 6 h o r a s y s e q u i t ó d e s p u é s , en t o n t e a n d o a lte ra d a la viga hasta te n e r una H echa p e r m a n e n le d é 1 , 5 0 p u lg a d a s .

f,5 0

•

' ' •

■

' I' "

Comparando ios resultados de estos experimentos con los de la viga sencilla laminar, y observando la flecha producida por la carga de 18 toneladas, que estaba distribuida en una eslension de 6 pies (l,m83) en el medio de la viga , se verá que esta for ma es débil; y que su elasticidad, aunque considerable, es demasiado imperfecta para admitir grandes cargas, provengan de un peso en reposo ó en movimiento sobre su superficie. Si la plancha central hubiese tenido robladas escuadras de hierro formando cabezas, como la viga descrita en las páginas 89 v 9 0 , los maderos laterales hubieran sido útiles para evitar la flexión lateral, pero hubieran contribuido en muy poco á la re sistencia vertical de la viga. Estos son los defectos de mas bullo de la combinación del hierro con la madera , por la posición de la plancha central y la diferente calidad y resistencia de ambos materiales. Cuando se unen de este modo no pueden desenvolver á un mismo tiempo las resistencias proporcionadas que ha de poseer de se guro un material homogéneo, dispuesto de modo que se utilicen en su grado máximo. F IN .

291

Libra» por pulga da c u ad r ad a en ki l o g r a m o s por centímetro Gu a dr a do.

— 191 —

0} « # ■a w ta

H c 3 O O £ 2 ¡ ; í g £ 1 Si J ra la:

R educción de medidas inglesas á métricas.

O M 15 h o -a 2 -2

o gja S a o cu * 2 B i:

o V

*c o • ^ o = H g ° c-s « » s Ch T3 c a to u o tC «3 2 £ B*B c 2 s o w V o o S © g -o 15

té S e g c- ® ©

■ g_ *

feo© S

a«3 o

L O © 0 0 - * ^ t ^ C i í N l O 00 © © © — oi<M o í h ^ - X i f l ( M O O t O O © ■<OI LO ^ LO <© L"o o o o o o o o o o

—

o to cí o o n o oo í o lO '-'C O T IX tO O lO O C i ■ H n v ' f C h o i o t N ^ i o © o © © © © — — ^ oi ^ !>■

ío O

00 Ci o

^ O O C ^ t x — L O O L O S —t O O O l O h O t C h O ^ ^ w i t 7 o O T U > ^ Ó O )f l t tí o í fcO LO ^

17 O ÍO O O <

CO 71 L> 71 00 to TÍ

lO O O S tO tO O S fM lO O C —1 O O O -sftO ^-C SO O O '^LG i ( M i f b Q O — ". f ( O O ) í l f l DO o" o o o o o o o o o

O O C^^-

^ t O O t - ^ O h ^ O b ^ O í ^ C O t O O O T U > - 7 1 c7 O O - - 7 1 7 lt0 tC ^vl<

^00 7 1 0 0 ^ X 7 1 0 0 O O t h ^ T Í T I o í lo' l o ■«# ©OOL^COlO*5fLO<N—h ©

c i o o s ^ M N o n f f l C ! o o c r ^ r - o io io ^ L O c M O ^ T U O ^ i ^ O ^ O O C J o" o o

O O O O O O Or

^ X 7 1 0 C5 t O t > ^ l O C 5 ^ 7 1 *^ 1 7 0 X 0 - 7 1 1 0 1 7 0 1 7 0 1 7 0 1 7 0 *?f C 5 t 7 X 7 1 h - - O O l 7 O '7 1 O i O 7 1 O l O — 0 0 ■«-^-O lCO LO ^lO iO CD

tO O O tO O O T lO X O O -T ltO ^ lO O t^ O O O

O X l^ t ^ O lO lO ^ t O t O

O T ix * ? f 0 0 7 1 0 0 * ^ 0 "-"lO ^'O O C O S-rH tM -S'O ■»— ■"— ■*— « t s » í 00O » ! í « í f f I ® ■a* OS *s« C 5 “=f 0 0 t o 0 0 t o © © - - T l T U O t O * ^ * 5?' i s ! o a f f ( i o o o ^ ' if t ' 0 O O O r < T " « 5 IffíffItO o s ® « ¡ o o t o ó o o o ^ 1 ^ ^ 1 7 0 l7 C O - O T (N líS t^ O C >*-N

> t '< a < o i s o o o ©> o 1 0 ^ - 1 7

l t > t O X t O Íiíít^ O tM lC O ! O ! OJ

a -o

* - ® i í O ' 5, » í ; e ® t ' O O J > o TT»

P rólogo del a u t o r .

..........................................................................

PARTE PRIMERA. las

v ig a s

d e h ie r r o f u n d id o

para

so ste n e r los su e lo s

O K í I W CO

DE LOS E D IF IC IO S .....................................................................................................

N o ticia h is t ó r ic a d e las vigas d e h ie r r o fu n d id o . . . E x p erim en to h e c h o en L eed s en 1 8 2 4 t p o r e l a u to r.. . 1 E x p erim en to h e c h o en B r a d fo r d en 1 8 2 5 , p o r e l m ism o . 1 E x p erim en to s d e T r e d g o ld ............................................................ 17 E x p erim en to s h e c h o s p o r M r. I lo d g k in s o n y e l a u tor en sus fá b r ic a s d e M an ch ester........................................................ 18 R eg la p a r a c a lc u la r la r e s is te n c ia d e la s v ig as de h ie r r o fu n d id o ...................................... I .............................5 8 T a b la c o m p a r a tiv a d e los r e s u lta d o s .................................................. 4 0 D e L A S VIG AS DE H IE R R O FUNDIDO A R M A D A S Ó C O M P U E S T A S . . 44 R eg la p a r a c a lc u la r la re s is te n c ia d e u n a v ig a a r m a d a . . 57 C om p aració n d e l c o s t e .............................................................................. 5 8 V igas a rm a d a s en qu e los tira n tes está n su jetos m as a r r i ba de la c a b e z a s u p e r io r ............................................................ 59 E x p erim en to s p a r a d eterm in a r q u é v en ta ja s p u ed en s a carse de los tir a n te s d e h ie r r o fo r ja d o a p lica d o s com o u na r e s is te n c ia a d ic io n a l á la s v ig a s d e h ie r r o fu n d id o ..................................................................................................... 0O R esúm en d e lo s r e s u lta d o s ..............................................................6 5 O b s e r v a c io n e s g e n e r a l e s r e l a t iv a s á r o f u n d id o

las

v ig a s

h ie r

.................................................................................................................

In fliien cia d e l tiem p o y d e la te m p e r a tu r a en la res isten c ia d é la s b a r r a s d e h ie r r o fu n d id o ....................................... 70 In flu en cia d e l t ie m p o ........................................................................70 E fecto s d e l t ie m p o ............................................................................. 71

294

— 194 — Páginas.

T a b la s de experim en tos sobre barras reclan rju lares r e la tivos á .lo s efectos d el tiem p o ...................... ....... E fe c to s de la tem p eratu ra............................................................ R esisten cias com parativas, trasversales y a l ch o q u e, de las b arras de h ierro de a ir e fr ió y a ire ca lien te de C oed T alón d varias tem p eratu ras....................................... De las m ezclas de h ie r r o s ......................................... R esúm en g en eral de los resu ltados de los ex p erim en tos hech os con barras rectan gu lares de h ierro fu n d id o de * d iv ersas p ro ced en cias....................... ...... ..................................

7o 78 80 81 88

P A R T E SEG UN D A. D e l a s v ig a s d e h ie r r o f o r j a d o los

para

so sten er

DE LOS EDIFICIOS Y P A R A OTROS OBJETOS. .

los

su e

E x p erim en to s sobre la resisten c ia trasversal de los tubos rectan g u lares de h ie r r o d u lc e ......................................... D e L A S VIGAS ENREJADAS DE H IERRO FORJADO.

E x p erim en to p a r a d eterm in a r la resisten cia y seg u rid ad d e una v iga e n r e ja d a ................................................................. F ó r m u la p a r a d eterm in ar la resisten cia de u n a viga en r e j a d a , .........................................................................................

89 99 126 127 129

P A R T E TERCERA . De

L A CONSTRUCCION DE AL M A C E N ES Á PRUEBA DE F U E G O .

F á b r i c a s d e S a l t a i r e .........................................................................................

P r u e b a ex p erim en tal d e las v ig a s..............................................

131 1G2 167

A PÉN D IC ES. I. O bservaciones rela tiv a s á v arias a p licacion es de las v ig a s........................................................................... ...... II. In fo rm e sobre las cau sas d e la ru in a de una fá b r ic a d e algodón en O ldham en octubre de 1 8 4 4 . III. De algunos defectos en la teoría y en la con stru c ción d e edificios á p ru eb a de fuego. . IV. De las vigas tubulares y la m in a res ............................

175 176 183 189

ERRATAS Página.

11 14 18 19 23 40 37 58 62 72 76 87 88 (estado) id . id. id . id . id. id . id . 94 id . 100 110 115 119 170 172

Linea.

Dice.

Léase.

ú ltim a, 7 nota. 6 12 1 .* d e la tabla. 19 2 5 y 26

7 ,6 5 TE 55 1 9 ,4 4 1,3 567* d el tiran te

7 ,5 FE 57 16 ,4 4 1 ,9 567* d e lo s t ira n te ?

50 tabla. 25 11 27 55 45 46 28 58 22 10 14 12 7 14 10 20 10

la s e q u iv a le n c ia s en

2595 algunos 1 ,4 1 7 . Ira cita 1 6 201 000 10 1 4 6 966 1 5 442 501) 16 15 6 1 1 3 1 4 2 2 2 500 156 115 790 20 fu n d id o en elevando 10800 han bajo k ilo g ra m o s

r e a le s e s tá n in v e r tid

2495 se g u r o s 1 ,4 5 7 an tracita 1 6 30 1 000 1 6 2 4 6 960 1 5 4 5 2 500 16 156135 1 4 5 2 2 500 453 413 0 ,7 9 0 2 fo rjad o . de clavan do 10 88 0 h abían m as b ajo k ilo g r á m e tr o s

* • •

\ ,

-8 A r A M H

. v :JÍ;' • , 3T

Tu »

•f.JOí

Í1 .üMt! x •:!, * 1 ' ti. MáS* ¿ v «r i:' , ' 0$ . ;

' i <J1.' (• o S i. a¡ ; • i f

• • rrí ¡ílET-t i íGÍ yf> ;>i¡ r, 'ii í 11b ll;‘ m tt! ■ ■■. ' ■ • ■ ÍX.VM . i' te t , t f )¡ )G í'OO ' <Kk e . *■ • a; i ; ■ i.? : : * ’% . i..

. .

• ■(/;(( -fui

■ ■t ■ Vil

i.'í t o*TX ó í o o .: .. ex 2- {-

< cb^pol ;Ü-. • bnr.yi.J i

11 M.

en Olí!

;u ‘ m 81' ' I

otbj,:>mü «9 bi ryl'i n vjc<! ' o>;:vf ü ¡ ¡

■

07 "8 ••>1 í,JS9Í 8% ,tu

•:

1 11tí! •

ri 01 Oí01

■a t t

on sñ

MEMORIAS Y D O C U M EN TO S. tom o

11¡|1 ¡¡8 »

jü É

■ Y

c- - ) ’. O'1 - , < - - y ,o - ~ > (— y , o - - > :------J ' . 0 - - i - - r e - - .

- * ~ 3 .'£ > - - >

A —

)—

<H --------------<

•:

.......

í.

h -------------- <

_________________

v ■

1 f - - - - l¿ 'o " - — i

Á V i SSSM.J ------------ w tt s a s a ^ S S g n 1.................. « a g g ^

> ■<*,

' '1^^.NNV^XN^^

llf 0

~,~rl'' rrl-r'~T

,u 0

___

Lü. ie 3 ÜQmY,^i&rv<L

M EM O RIAS Y DOCUMENTOS

lom o . 2 o

Escuadra superior 3 X 3x jf

Escuadra uuaoiui.

Escuadra i/ifcrio r S x

3 'x /

U E l i m i S Y DOCUM ENTOS tom o 2 ?

7 ////rr/ \—

-----------£___________ í

~~~~

— u

TuxyJ

1ij11 c^líA ^ <5).

f 3 ------

-- - -

—:............ 10-

mi>el el el s t t e l v

V •<¡\

S2 l i t J. Do tu» i . . 1/tiiifui

t7 .

MEMORIAS Y DOCUMENTOS .tom o 2

? ?■ K -G\------

M E M O R IA S r D O a rtfE M O S to m o a ?

-Z¿¿. J.Dopu>n .

I M

APLICACION DEL

A LAS

HIERRO

C O N S T R U C C IO N E S . O B R A E S C R I T A EN I N G L É S

POR

WILLBAM

FAIRBAIRN,

TRADUCIDA AL CASTELLANO

POR D. EDUARDO SAAVEDRA.

SUPLEMENTO.

MADRID: Imprenta de II. José C. la Peña, calle de Atocha, uúm. 1 4 9 .

1859.

■

• <v\* ■.

' .

PRÓLOGO DE LA SEGUNDA EDICION.

La utilidad práctica de esta obra se ha demostrado por el modo con que la ha recibido el público. En menos de dos años se ha agotado la primera impresión y el editor me ha in vitado con instancia a que revise y aumente el testo para pu blicarla de nuevo. Para desempeñar debidamente este encargo, he procurado en cuanto me lia sido posible demostrar mis conclusiones con experimentos directos, y cuando no, las he fundado en razo nes suministradas por una larga experiencia en construcciones semejantes. En la sección relativa á las vigas de hierro fundido había poco que añadir á lo que contenia la edición anterior, salvo algunas tablas de resultados de investigaciones experimentales sobre la resistencia y constitución del hierro, y su mejora por ciertos procedimientos de elaboración. En el transcurso de mi experiencia sucesiva no he encontrado motivos para sepa rarme de la opinión que habia espresado acerca de la inse guridad de las vigas armadas, é insisto en recomendar gran precaución en su empleo, por la convicción que tengo de que son tan infundadas en teoría como peligrosas en la prác tica. En la sección de las vigas enrejadas se han añadido al gunos ejemplos. Para hacer esta obra mas útil y completa he añadido la sección entera de los puentes de hierro dulce, que contiene los resultados experimentales aplicables á estas conslruccio-

nes, las fórmulas que de ellos se deducen, las reglas para calcular la resistencia y distribuir la proporción de las partes, y ejemplos de obras construidas ó en ejecución. Creyendo que los planos y diseños del puente para el paso del Rhin, en Colonia, (que aunque preparado, no se lia llevado á cabo) po drían ser útiles para proyectar obras de esta magnitud, me he permitido dar una breve reseña del origen y progresos del proyecto, y de las dilaciones, intrigas y obstáculos de todo género que hicieron desecharle, adoptando la construcción que ahora se levanta. Algunas erratas que se habían deslizado en la edición an terior se lian corregido en esta, la que espero que sea aco gida con el mismo favor que se dispensó á la otra. Manchester, octubre de 1858. W . F.

SUPLEMENTO.

PARTE PRIMERA. D E L A S V I G A S I)E H I E R R O F U N D I D O .

P á g in a 9 3 . E x p e rim e n to I X . En los siguientes experimentos las vigas se fundieron dere chas ó de canto; pero en posición invertida, de lo cual ha resultado un aumento de resistencia. P á g in a

3 1 . E x p e rim e n to X I X .

Las vigas de los experimentos que siguen eran de la mis ma altura en toda su longitud (figura 19), y sus dos cabezas te nían el grueso uniforme, pero disminuían de ancho hacia los estrenaos, siendo la inferior de forma parabólica. P á g i n a 9 $ . E f e c t o s «leí tie a n p o . Para ilustrar lo dicho remitiremos al lector al informe de la Comisión especial sobre la aplicación del hierro á las obras de ferro-carriles en el cual hallará los resultados de una larga

—

202

—

série de experimentos relativos á este asunto. Bastará aquí decir que barras de hierro fundido de tres pulgadas de es cuadría ó menos se colocaron en apoyos distantes de 4 l/ t á 14 pies: se golpeaban lateralmente por una bala pesada suspendida del techo como un péndulo por un alambre de 18 pies de largo, variando la intensidad del golpe según convenia. El resultado general obtenido fué que cuando el golpe era bas tante para doblar las barras hasta una mitad de su flexión final (es decir la que corresponde á su fractura por un peso en re poso) una barra solo podía recibir 4000 golpes sucesivos, ha biéndose roto algunas con menos de 150. Pero todas las barras de buena calidad y sin defectos resistían 4000 golpes, cada uno de los cuales podía ocasionar un tercio de su flexión final: la tabla siguiente da un resúmen de los resultados medios. TERMINO FRACCION medio del nú NÚMERO de la flecha Anal mero de golpes de experimentos. que produce ca que causan la da golpe. rotura.

OBSERVACIONES.

4000

N o se ro m p ie ro n .

s/« . V*

1550

Se Se

1858

ro m p ió . ro m p iero n

to d as m e n o s un a.

C in co e ran un p o co d efectu o sas. 1

T/lS

5700

ro m p ió .

E ra un

poco

d efec

tu o sa. 5

178

Se ro m p ie ro n

to d as.

U n a era un

p o co d efectu o sa.

En lo que precede no se lian incluido las barras tan de fectuosas que pudiesen influir manifiestamente en el resultado. Respecto á la barra que resistió 4000 golpes que la doblaban hasta la mitad de su flexión final, .observaremos que tenia solo una pulgada de escuadría y 4 pies y 6 pulgadas entre los apoyos, y que por esto es posible que haya sido mas elástica que las barras mayores.

—203—

P á g i n a 8 1 . lf e s i s t e u c i a c o m p a r a t i v a d e l h i e r r o d e s p u é s d e v a r i a s fu s io n e s. Se han observado algunos hechos curiosos y muy intere santes en una série de experimentos para determinar el máxi mo desde el cual el hierro empieza á descender en la escala de las resistencias. Esta investigación se emprendió á instancia de la Asociación Británica para el progreso de las ciencias, y se dirigió á determinar las variaciones de la resistencia del hierro cuando se refunde muchas veces. Para hacer la comparación exactamente, era necesario que el hierro, el carbón y el fundente empleados se fundiesen en las mismas precisas circunstancias, y para asegurar en cuanto fuese posible la mas perfecta uniformidad en los productos se preparó un horno apropósito en el que se fundieron de i 8 quintales á una tonelada de hierro de aire caliente de Eglinton núm. 5 , que se redujo á barras y lingotes con 588 libras (267 jkilóg.) de coke y 224 libras (102 kilóg.) de cal como fundente. Las proporciones de coke y de fundente se conser varon cuidadosamente en todas las fusiones sucesivas. Los materiales se pesaban con precisión cada vez que se cargaba el horno, y cada carga se fundia bajo las mismas circunstan cias, y hasta donde era posible con la misma cantidad de viento. En la primera fusión se hicieron tres ó cuatro bar ras de 5 pies ( l ,m52) de largo y una pulgada (6,cc45) de es cuadría , y del resto se hicieron lingotes para volverlos á fundir junto con las barras rotas en el primer experimento. En las que siguieron, las barras y lingotes se prepararon y refundie ron de la misma manera; y así por una sucesión continuada de fusiones se obtenia la reproducción constante del mismo metal y bajo las mismas circunstancias respecto del coke y del

—204—

fundente que al principio, hasta que todo el metal se hubo apurado. El hierro deEglinton usado en estos experimentos, por su tinte azulado y su estructura en cristales anchos, tiene mas bien los caracteres del núm. \ que los del núm. 5 , y juzgando por su apariencia, indica un hierro dúctil y de superior cali dad, probablemente mas apropiado para el moldeo que para ejercer resistencia. Esta propiedad, sin embargo, no impidió continuar los experimentos en una série mayor de fusiones, y su elección probablemente fué tan buena como se hubiera podido desear para una investigación de esta especie.

— 205—

Resultados de los experim entos sobre la resistencia trasversal y á la com presión del hierro refundido.

Las barras tenían 5 pies de largo y 1 pulgada de escuadría. Distancia entre los apoyos, 4 pies y 6 pulgadas.

NUMERO de fusiones.

i 2 O

4 5 6 7 8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

PESO especifico.

6,969 6,970 6,886 6,958 6,842 6,771 6,879 7,025 7,102 7,108 7,113 7,160 7,154 7,530 7,248 7,350 Se perdió. 7,385

PESO MEDIO de rotura de barras de 1 pul gada de escuadría.

Libras. 490,0 441,9 401,6 413,4 431.6 438,7 449,1 491,3 546 5 566,9 651,9 692,1 634,8 603,4 371,7 551,3

FLECHA

RESISTENCIA

final inedia.

Pulgadas.

choque.

1,440 1,446 1,486 1,260 1,503 1,520 1,440 1,753 1,620 1,626 1.636 1.666 1,646 1,515 0,643 0,566

J»

312,7

0,476

' 705,6 630,9 596,7 520,8 648,6 579,0 646,7 861,2 885,3 921,7 1066,5 1153,0 1044,9 912.9 238,6 198,5 » 148,8

RESISTENCIA á la compresión.

Toneladas por pulg. cuadrada. 44,0 45,6 41,1 40,7 41,1 41,1 40,9 41,1 55.1 57,7 69,8 73,1 66,0 (*) 95,9 76,7 70,5 » 88,0

Tales son los resultados obtenidos de todas las séries de fusiones, en los que se puede observar que el máximo de re sistencia trasversal, elasticidad etc. no se ha conseguido has ta después de fundir el metal doce veces. Es probable que (*) El cubo no se apoyó exactamente sobre las placas de acero, pues de otro modo hubiera resistido á una fuerza mucho mayor, probablemen te de 80 á 85 toneladas por pulgada cuadrada.

—

206

—

otros metales y sus mezclas sigan la misma ley, pero esta cuestión está aun por resolver, y el hacerlo exigiría regular mente mucho tiempo y trabajo. Para mayor comprobación de la importancia de la refundi ción del hierro cuando se necesita un material de gran fuerza, añadiremos el siguiente resumen de algunos experimentos he chos recientemente por el Mayor Wade, del departamento de Artillería del ejército de los Estados-Unidos. Observaremos que en estos experimentos se fundió de una sola vez una gran canti dad de hierro que se echaba en periodos de dos horas ó dos horas y media, y de este modo el metal se aproximó al máximo de su resistencia con muchas menos fusiones que en los experi mentos anteriores. Hubiera sido muy interesante que las fusio nes se hubiesen repetido hasta cinco, seis ó siete veces, para ver determinado al mismo tiempo con mas precisión el punto en que el hierro empieza á disminuir en resistencia.

— 207—

RESULTADO DE LOS EXPERIMENTOS.

CLASES

NÚMERO

de hierro de

de la

Greenvood.

fusión.

Peso específico.

N ú m . t ............. N ú m . 2 ............. N ú m . 3 ..............

i.* i.* i.a

7 ,0 5 2 7 ,1 5 3 7 ,2 5 0

JNum. 1 .............. ,<

i." 2 .’ 5 .a

N ú m . 1 d e 3.* . y núm . 2 d e 2 .'

B A R RA S.

M A Z A R O T A S.

Tenacidad.

Peso especifico.

Libs. por pg. c.

15129 27153 54923

» » »

» » j>

7 ,0 5 2 7 ,0 8 6 7 ,19 8 7 ,5 0 1

15129 21544 50107 35786

» 7 ,0 9 0 7 ,2 5 7

» » 25716 5 5 8 1 5 (*)

2.* y 3 .a

7 ,2 5 9 7 ,2 7 0

56916 59373

7 ,16 9 7 ,2 2 1

28910 29751

N ú m s . l y 2 m ezciados. . . . .

2 .a y 3. *

7 ,17 0 7 .2 7 2

27588 49 8 9 7

» 7 ,2 2 8

» 32421

N úm s. 1 , 2 y 3 m ezclad os. . .

2." y 3 .a

7 ,2 5 1 7 ,5 4 0

57789 52485

» 7 ,2 6 0

» 58095

Libs. porpg. c

«Los resultados anteriores muestran las cualidades de las diferentes clases de hierro núms. \ , 2 y 3 , fundidos en el mismo horno y de las mismas menas, y cómo se han modifica do por las diferentes fusiones. »En el núm. 1 , que es la clase inferior del hierro gris-claro, el término medio de numerosas pruebas es, en las barras de primera fusión, un peso específico de 7,052 y una tenacidad de 15129 (10k,6 por c. c.). El mismo hierro después de refun dirse tres veces, da en barras de la misma clase un peso especí-

(*) H a b la n d o d e a lg u n o s e j e m p l a r e s d e l h ie r r o n u m . 1 , d i c e el M ay or W a d e q u e « el h i e r r o , a u n q u e d e c u a rta fu s ió n e r a to d a vía d e u n g r is se m i- c l a r o y q u e n o d u d a q u e se h u b ie r a m e j o r a d o co n otra f u s i ó n , q u e h u b ie r a s id o la q u in ta .»

— 208—

íico de 7,301 y una tenacidad de 35786 (25k,2 por c. c.), es decir, un aumento de peso de unas 17 libras en pié cúbico y un aumento de tenacidad en la proporción 100 á 236. Este cambio en las cualidades del hierro se efectúa solamente por la refundi ción y la esposicion al calor durante la fusión. Un cambio seme jante se observa en las muestras de cañones fundidos, hechas con el mismo hierro en o.' ó 4.a fusión. «Todo esto es relativo esclusivamente al hierro núm. 1; y se puede ver por la tabla anterior que las diferentes clases 1 2.‘ y 3.a varian muy sensiblemente de calidad respecto del lin gote primitivo de primera fusión. Añadiendo al núm. 1 de 3." fusión una parte del núm. 3 de segunda fusión se ha obtenido una gran mejora; y uniendo en partes iguales los números 1 y 2 de 5.afusión se han obtenido mejores resultados todavía, tanto en las barras como en las mazarotas de cañón; pero el mas alto grado de resistencia en estos, es decir, 38000 (26k,7 c. c.), se ha obtenido mezclando los núms. 1 , 2 y 3 en 3.afusión, que es la empleada en los cuatro últimos cañones fundidos. «Las variedades mas blandas de hierro pueden sufrir con ventaja mayor número de fusiones que las otras. La máxima tenacidad en las barras se ha obtenido con el hierro número 1 en 4.afusión, con los números 1 y 2 mezclados en 3.afusión , y con los números 1 ,2 y 3 mezclados en la 2.a fusión. A la 3.* fusión de esta última mezcla la tenacidad de las barras dismi nuía , al mismo tiempo que aumentaba la de las mazarotas. «Parece que cuando el hierro está en mejor condición para fundirse en barras de pequeño tamaño se encuentra en un es tado que exije otra nueva fusión para darle las mejores condi ciones para fundirse en los macizos cuerpos de cañón: esto se ha visto claramente en las piezas compuestas con la mezcla de ios números 1, 2 y 3. En las demas composiciones de varieda des inferiores, los cañones se sacaron de las mismas fundiciones

— 209—

que habían dado la mayor tenacidad para las barras; y se ha llaron con una resistencia comparativamente menor. » Las mezclas de los números i , 2 y 5 en segunda y tercera fusión, y de los 1 y 2 en primera y segunda, son ejemplos de esto; y por la menor densidad de las mazarotas en estos casos, hay motivo suficiente para suponer que una fusión adicional de este hierro hubiera aumentado la tenacidad de estas al paso que hubiera disminuido la de las barras de prueba. Debe por tanto admitirse como regla bastante segura, al menos para el hierro de Greenwood, que la resistencia de las barras de prueba de cualquier fusión se puede tomar como una medida aproximada de la resistencia de las mazarotas de cañones hechos con el mismo hierro y con una fusión mas. Al escoger, pues, y pre parar el hierro para cañones, deberemos proceder por fusiones repetidas, ó variando las proporciones de las diferentes clases, hasta que se haya obtenido el máximo de tenacidad en las bar ras de prueba, y el hierro estará entonces en las mejores con diciones para fundirse otra vez y llenar los moldes. »Se observará que la densidad de las diferentes clases de hierro números 1 , 2 y 5 están en el orden de sus números respectivos, y que en todas aumenta por cada fusión, así como es mayor cuando se funden pequeñas barras de prueba, que se enfrian rápidamente, que cuando se funden grandes masas que se enfrian despacio. También parece que la tenacidad aumenta casi uniformemente con la densidad, hasta que esta llega á cierto punto después del cual un aumento de densidad corres ponde á una disminución de tenacidad. El punto en el cual el hierro de Greenwood adquiere su mayor tenacidad es cuando tiene 7,27 de peso específico: entonces poco mas ó menos es cuando las barras ó las mazarotas tienen su tenacidad máxima. En la tabla que antecede no se encuentra ningún ejemplo de peso específico entre 7,272 y 7,301, pero en todos los casos

-—210—

en que se ha encontrado la densidad igual ó mayor que esta ha habido una disminución de tenacidad. «Conforme aumenta la densidad del hierro, disminuye su fluidez cuando se derrite. Esto ocasiona su rápida congelación, y que se formen huecos en el interior. En los tres cañones úl timamente fundidos, números 420, 427 y 428, (hierro de los números 1, 2 y 3 mezclados en tercera fusión) el metal se llevó al último punto respecto de esto, de lo que resultó que apare cieron cavidades en las mazarolas, y en tales partes de la boca y del interior, que hacían ver lo defectuoso del moldeo.» (*) Los resultados que señala el Mayor Wade indican mas gran de aumento de resistencia que los de los experimentos anterio res con el hierro de Eglinton, en los cuales se tenia un aumen to en la resistencia trasversal á la rotura desde 401 libras en la primera fusión (181,8 kilógs.) hasta el máximo de 092 li bras (513,8 kilógs.) en la duodécima, ó sea en la relación de 1 á 1,72. Reflexionando sobre estos hechos no puede caber duda acerca de las ventajas que se pueden sacar de la refundición del hierro, siempre que se necesiten piezas de gran resistencia y tenacidad. P á g i n a § 3 . P e l a s m e z c la s de h i e r r o s . La siguiente tabla será interesante como ejemplo del método de mezclar hierros de diferentes procedencias, y de los resulta dos de los diversos métodos de tratamiento. Contiene el peso es pecífico y la resistencia á la estension de varios ejemplares cor tados de cinco cañones de á 24 para experimentos, preparados por el autor y probados bajo la dirección del coronel Wilmot, del Real Arsenal de Woohvich. (*) R ela ció n d e los exp e rim e n to s so b re los m etales para cañ o n es. F ilad e lfia , 18oÜ.

—211— NÚMERO del

del

ejemplar.

la pieza.

1 2

Culata Boca

4 6

CARGA de rotura por estension.

PESO

cañón.

específico.

TÉRMINOS MEDIOS. Carga de rotura.

Peso

NÚMERO de tiros que re sistió an tes de rebentar.

Libras por pulg. c.

específico.

Libras por pulg. c.

7 ,2 5 8 3 7 ,1 8 2 7

50060 26971

7 ,2 10 5

28516

Culata Boca

7 ,2 2 9 0 7 ,2 5 6 0

29426 25015

7 ,2 3 2 5

27219

C ulata B o ca

7 ,0 9 7 6 7 ,0 7 5 1

18657 17544

7 ,0 8 6 3

18101

C ulata Boca

7 ,2 19 1 7 ,1 8 7 4

26218 25 6 9 0

7 .2 0 3 2

25954

Culata B o ca

7 ,2 4 9 4 7 ,2 5 8 8

27649 29382

7 ,2 4 4 1

28516

La siguiente tabla hace ver las mezclas que produjeron estos ejemplares de tanta fuerza. CANON A.

NOMBRE y calidad del hierro.

CANON

Fundido del modo ordina Refundido una vez y rio, con 5 pies y 6 pul moldeado gadas de luego como el mazarota. Cañón A.

CANON

Fundido en reverbero, con coke de sulfurado y con 3 pies y tjpulgadas de mazarota.

CAÑON D,

85 0

2 15 52 15 26

0 0 0 0 0

» » »

1 *

1 i

11 2 «y* 1 1 2

24 . 11 3 19 5

•/,

on e .

Refundido y Fundido ba moldeado ’ jo la presión bajo la pre de una maza- sión de una rota de M mazarota de pies y 5 pul 17 pies y 3 gadas. pulgadas.

qq. cuart. qq. cuart. qq. cuart. qq. cuart B laen avon , n úm . 1 . i i B l a e n a v o n , n ú m . 2. 1 1 2 ‘ / , L i l l e s h a l l , n ú m . 2. 24 . 7 * P o n t i p o o l , n ú m . 5 . 11 5 B laen avo n , n úm . 3. 19 5 » » L i l l e s h a l l , n ú m . 5. T orneaduras. . . . 5 0 M a z a r o la s ................ 1 1 2

CAS

v, » 7,

24 11 5 19 3

qq. cuart. 2 15 52 15 26

0 0 0 0 0

6 2

» »

10 0 » »

5 0 11 2

» »

85 0

212

•

—

Por la tabla anterior se puede ver que los cañones A y E re sistieron el mismo número de tiros, pero tanto por el estado de las piezas, después de reventar, como por el aspecto déla frac tura al microscopio y otras circunstancias, era evidente que el hierro del canon E era sin duda alguna de mejor calidad. Se observará que este canon era el de mas densidad y se fundió bajo una presión de 55 libras por pulgada cuadrada (5,7 kilo gramos por c. c.) Tenia la misma resistencia á la estension que el canon A , á saber, 28516 libras por pulgada cuadrada (201,5 kilogramos por c. c .); pero era de mayor peso específico, debi do probablemente á haberse fundido bajo una presión de 17 pies y 5 pulgadas (5m,26) en lugar de 5 piés y 6 pulgadas ( l m,07). Su estructura apareció mas compacta y de grano mas fino que en los demas, y difícilmente se hubiera podido volver á hacer de modo que repitiese resultados tan favorables en su resistencia, en su densidad y en su testura. Es menester observar que el peso del proyectil y de la pól vora se aumentaba cada cinco tiros, empezando con 8 libras de pólvora y 2 balas de á 2 4, y creciendo hasta 14 libras de pólvora y 7 balas, que hacían 168 libras, en el tiro 55° ó último. Los cañones A y E resistieron á un total de 564 libras de pólvora, 5120 libras de balas y 91 tacos antes de reventar. El metal que se elige para fundir piezas de artillería es me nester que sea de la mayor pureza y exento, en lo posible, de fósforo y azufre; su peso específico no debe ser menor de 7,0 ó 7,2, pero la densidad no es siempre un indicio de la resisten cia, pues en muchos casos hemos encontrado gran tenacidad junto con una densidad comparativamente pequeña y vice versa; pero por lo común, cuando el metal es bastante puro, las resistencias son como los pesos específicos. Las mismas observaciones se aplican á las demas clases de hierro fundido, cuando se destinan á objetos que necesitan gran resistencia.

— 243 —

P á g i n a 8 5 . M e z c l a d e l h i e r r o fu n d id o c o n e l h i e r r o d u lc e .

Los siguientes resultados, obtenidos por la Comisión de las obras de ferro-carriles, hacen ver con la misma fuerza que los experimentos de Mr. Owen la ventaja de mezclar el hierro fun dido con el dulce.

H ierro de M r. M orries S tirlin g.

DIMENSIONES DE LAS BARRAS.

B arras d e 9 pies d e luz y 2 p u lg s . d e e s c u a d r ía , d e segu n da c a l i d a d ................................ Id . id . id . d e te rce ra c a lid a d .......................... B arras d e 4 */2 pies d e luz y una p u lgad a de e s c u a d r í a , d e se g u n d a c a lid a d ..................... I d . i d . id . d e te rc e ra c a l i d a d ..........................

CARGA. de rotura trasversal.

FLECHA final.

L ib r a s .

P u lg a d a s .

2 1 7 4 en 4 exps. 1 4 9 1 en 2 exp s.

2 ,6 5 2 2 ,17 9

6 2 3 en 4 exps. 4 9 9 en 4 exps.

1,4 8 2 1 ,5 0 2

El hierro denominado de segunda calidad se componía de hierro de Calder de aire caliente núm. 1, y sobre 20 por 100 de virutas de hierro dulce, y el de tercera calidad se hacia con hierro de Ley de aire caliente núm. 1, y un 45 por 100 de vi rutas ó desperdicios de hierro dulce. Los siguientes resultados se obtuvieron al mismo tiempo para la comparación.

— 214—

H ierro de Blaenavon. Núm. 2.

DIMENSIONES DE LAS BARRAS.

B arras d e 9 pies d e luz y 2 p u lg a d a s d e esB arras d e 4 */* pies d e luz y 1 pu lg ad a d e esc u a d r ia ...........................................................

CARGA de rotura trasversal.

FLECHA final.

L ib r a s .

P u lg a d a s .

1 5 3 8 en 6 e x p s.

3,0 0 35

440 en 3 e xp s.

1,7 7 9

Esto indica que la mezxla de Mr. Stirling tiene sobre el hierro de Blaenavon un aumento de resistencia de 51 por 100 parala segunda calidad, y de 15 por 100 para la tercera. Se puede observar un aumento análogo de resistencia longitudinal en la tabla de la pág. 24. P á g i n a 8 9 . E x p e r i m e n to s s o b re l a r e s is te n c ia d e l h i e r r o fu n d id o . En el informe de la Comisión de las obras de ferro-carriles se encuentra una série de experimentos sobre la resistencia trasversal del hierro fundido de diferentes fábricas; y como estos experimentos se emprendieron bajo la dirección de Mr. Roberto Stephenson con el objeto de procurarse la mejor calidad de metal para la fundición del puente de High Level, en Newcastle-on-Tyne, y ademas contienen algunos hechos nuevos, no hemos vacilado en darles un lugar entre los nues tros con otros que hemos tomado de la misma fuente. También insertamos un extracto del informe dado al depar tamento de Artillería de los Estados-Unidos sobre «las causas que influyen en la calidad del metal de cañones:» y como se

— 215—

refiere á la constitución química de las diferentes variedades, servirá de complemento á nuestras investigaciones sobre las calidades del hierro fundido.

E x p erim en to s sobre la resistencia trasversal del h ierro , lio chos bajo la d irecció n de M r. Roberto S te p h e n s o n , E s q .

Barras de 1 pulgada de escuadría y 5 pies de luz.

CLASE DE HIERRO.

NÚM. de expe rimen tos.

PESO medio de rotura.

PESO FLECHA de rotura redu iioal cido de barras media. de 4 y medio pies de luz.

L ib r a s .

P u U ja d a s .

L ib r a s .

3 5 5 3 2 5 3 3 2

775 789 727 900 805 1014 794 919 70 8

0 ,6 5 0 ,7 5 0 ,6 6 0 ,8 2 0 ,7 5 0 ,8 9 0 ,7 4 5 0 ,9 4 0 ,7 3

516 526 48 4 60 4 556 676 529 612 472

S ta f f o r d s h ir e , n ú m . 5 .................... C r a w s h a y ( G a le s ), n ú m . 1 . . . . B l a e n a v o n , n ú m 1 .......................... C oalb ro o k V a le , n ú t n . l . C oalb rook V a l e , n úm . 3. . . .

5 5 3 3 3

875 875 754 876 897

0 ,7 9 0 ,8 0 0 ,8 2 0 ,7 1 0 ,7 3

582 582 50 2 584 59 8

Y s t a l y f e r a , n ú m . 3 , d e a ire c a lie n te y a n t r a c i t a ....................................

998

0,8 0

665

D e a i r e c a lie n te . E s c o c é s ............................................ C oltn ess, núm . 5 ...................... L a n g l o a n , n ú m . 5 ........................... O m o a , n ú m . 5 .................................. O m o a , n ú m . 1 ................................. R e d s d a l e , n ú m , 3 ........................... R e d s d a l e , n ú m . 1 ........................... R e d s d a l e , n ú m . 1 ( e s c o g id o ) . . . T o w - L a w , n ú m . 3 ..........................

D e a i r e frió .

—

CLASE DE HIERRO.

216

—

NÚM. de experimentos.

PESO medio de rotura.

FLECHA final media.

PESO le rotura reducido de barras de 4 y medio pies de luz.

L ib r a s .

P u lg a d a s .

L ib r a s .

M e z c la s. Y s t a l y f e r a , n ú m . 3 , d e a ire c a lie n te 3 B l a e n a v o n , n ú m . 1 , d e a ire frió . G a r s c u b e , n ú m . 1 , a. c. . . . 2 R e d s d a le , n úm . 5 , a. c. . . . ¡ G a r s c u b e , n ú tn . 1 , a . c . . . . 5 R e d s d a l e , n ú m . 3 , a. c . . . . ! D u n d yv a n , núm . 3. a c. . . . 5 C o l l n é s s , n ú m . 5 , a . c . . . .! R e d s d a l e , n ú m . 1 , a. c . . . . C l y d e , n ú m . 3 , a . c .................... 1 3 C o l l n é s s , n ú m . 3 , a. c . . . .1 L a n g lo a n , n ú m . 5 , a. c . . . . O m o a , n ú m . 1 , a. c .................... O F o r t h , n ú m . 5 , a. c ..................... O m o a , B la ir , C ly d e , L a n g loan , F o r t h , C o l l n é s s , to d o s d el n ú m e r o 5 , a . c ............................... 5 E s c o c e s d e a. c . y r e c o r t a d u r a s , m e z c l a d e f u n d ic ió n o r d in a r ia p ara o b j e t o s c o m u n e s . . . 5 C a r n b r o e , núm . 1 , a. c. . 2 R e d s d a l e , n ú m . 5 , a. c. C a r n b r o e , n ú m . 1 , a. c . . • . a/s R e d s d a le , n ú m . 5 , a. c . . . V 3 R e c o r t a d u r a s , (la m a y o r p a r 3 te d e a. f ) .................................. C r a w s b a y ( G a le s ), n ú m . 1 , a. f. . C o a lb r o o k d a le , n úm . 1 , a. f.. . Y s t a l y f e r a , n ú tn . 3 , d e a n tr a c ita 40 p a r t e s ...................................... 4 R e d s d a l e , n ú m . 3 , a. c . 4 0 p a r t e s . C r a w s b a y , n ú m . 1 , a. f. 4 0 p a r l e s . B la e n a v o n , n ú m . 1 . a. f. 50 p a r t e s . \ 5 C o a l b r o o k d a l e , n ú m . 1 , a . f. 50 p a r t e s ........................................... R e c o r t a d u r a s e s c o g i d a s lim p ia s , p r i n c i p a lm e n t e d e a . f. 5 0 p a rte s (*)

876

0 ,8 2

584

981

0 , 8 ¿)

654

907

0 ,8 0

60 4

824

0 ,7 1

548

859

0 ,8 2

572

82 9

0 ,8 2

552

901

0 ,7 5

600

879

0 ,7 8

586

717

0 ,5 9

478

895

0 ,6 7

595

855

0 ,8 9

570

' 1058

0 ,8 9

7 0 5 (*)

E s t a f u é l a m e z c l a e s c o g i d a p a r a f u n d i r lo s c e r c h o n e s del p u e n t e d e H i g h L e v e l

—217—

CLASE DE HIERRO.

NUM. de expe rimen tos.

25 PESO medio de rotura. L ib r a s .

PESO FLECHA de rotura redu final cido de barras media. pies de luz. P u lg a d a s .

L ib r a s .

ü le z c la s .

w L a m is m a , s e g u n d a f u s ió n .. . . O L a m is m a , fu n d id a en r e v e r b e r o . 2 L a m i s m a , fu n d id a en c r iso l. . . 1 ‘ /s C r a w s h a y , n ú m 1 . a. f. . ) •/« R e d s d a l e , n ú m . 3 , a. c. . . > 5 5/9 E s c o c é s , n ú m s . 1 y 3 , a. c. Ve C r a w s h a y , n ú m . 1 , a. f. . . ) */s R e d s d a l e , n ú m . 3 , a . c. . . 7* L s c o c é s , n ú m s . 1 y 3 , a. c . .

524 928 1023

0 ,2 6 0 ,8 0 0 ,9 4

3 4 6 (*1 618 682

822

0 ,8 7

548

928

0 ,7G

585

Las mezclas de la tabla anterior se hicieron con partes igua les de cada componente, á menos que no se haya especificado otra cosa. «Las barras se fundieron, en cuanto fue posible, de una «pulgada de escuadría, y las que se hallaron defectuosas se «desecharon sin probarlas; no obstante, si al medir la sección «de rotura se encontraba después alguna diferencia respecto de «esta dimensión, se anotaba en las observaciones. Cuando la «diferencia no era apreciable se escribía «dimensiones casi «exactas;» y cuando lo era se señalaban las dimensiones, como «por ejemplo: 1 ~

en cuadro, 1

de ancho por 1 ~

altura,

«reduciendo los pesos de rotura, cuando esto sucedió, á lasec«cion de I pulgada.» ('Apéndice ai info rm e de la com isión encargada del exam en de la aplicación del h ierro á las obras de fe r r o -c a rrile s ; 1849, pág. 590-401.)

( ) M e t a l b l a n c o , fractura cristalina, m u y d u r a y radiada.

— 218—

Resistencia longitudinal de varias clases de hierro.

CLASES DE HIERRO.

RESISTENCIA á la estension por pulgada cuadrada.

ALTURA RESISTENCIA de los ejempla á la compresión, por pulgada cuadrada. res.

L ib r a s .

P u lg a d a s

T o n e la d a s .

T érm . m ed.

7a 7* Va

6 15 3 4 = 2 8 ,8 0 9 56 4 5 5 = 2 5 ,19 8 9 9 52 5 = 4 4 ,4 5 0 9 2 3 3 2 = 4 1,2 19 9 2 8 6 9 = 4 1,4 5 9 8 8 7 4 1= 5 9 ,6 16 1 0 9 9 9 2 = 4 9 ,1 0 5 1 0 2 0 3 0 = 4 5 ,5 4 9 10 7 19 7 = 4 7 ,8 5 5 1 0 4 8 8 1 = 4 6 ,8 2 1 9 0 8 6 0 = 4 0 ,5 6 2 8 0 5 6 1= 5 5 ,9 6 4 117 6 0 5 = 5 2 ,5 0 2 10 2 4 0 8 = 4 5 .717 68559= 50 ,60 6 68552= =50,594 7 2 1 9 5 = =32,229 7 59 85= =55,921 100180= =44,725 10 18 5 1= =45,460 7 4 8 15= =55,599 756 78 = =Ot). / 7 6 15 5 = =55,988 76958= =54,556 7615 2= =53,987 7 59 81= =55,028 99926= =44,610 95559= =42,660 85509= =57,281 78659= = 5 5 ,1 1 5 77124= =54,450 75569= = 55,646

: 5,0 8 4 /. 4 ,7 6 5 : 4 ,4 4 6 i 1 : 6,458 1 : 6,205 : 5 ,9 7 5 : 5 ,7 5 9 5,6 51 : 5,50 3 : 6 ,1 7 7 5,953 : 5 ,7 2 9 : 4 ,5 6 8 |, 4,518 : 4,469 | 1 : 6 , 5 1 9 /« 6,149 : 5 ,7 8 0 ( : 7 ,0 3 2 / . 6,577 : 6 ,12 5 T : 4 .7 9 7 1 : 4,796 : 4 ,7 9 5 : 5 ,2 5 6 : 5.591 5 5321 : 6 ,5 5 7 j , : 6,611 : 6,66 5 j 1 : 5 , 1 8 6 / . : 5,216 : 5 ,2 4 6 \ 1 : 4.909/ , : 4,936 : 4 ,9 6 3 i 1 ! 0,600i , : 5,555 : 5 ,4 7 6 j : 6,886). : 6,735 6,58 5 I : 5 , 9 8 5 1 : 5,811 : 5,658 : 5 ,r 8 8 ■ , : 5,71' ; 5 ,6 4 6 } 1

1 1 ,5 0 2

12 5 3 5 5 = 5 5 ,9 5 2

1iíÜil:*,*1

10 ,4 74

L o w M o o r, n úm . 1 . . 1 2 6 9 4 = 5 ,6 6 7

1 7a

L o w M o o r, n ú m . 2. . 1 5 4 5 8 = 6,9 0 1

1 7a

C ly d e , n ú m . 1 .

. 1 6 1 2 5 = 7 ,1 9 8

C ly d e , n úm . 2 .

. 1 7 8 0 7 = 7 ,9 4 9 1

C l y d e , n úm . 5 .

. 2 5 4 6 8 — 1 0 ,4 7 7

1 7a

! 1 7a

1 7a

Vi l 1 7a Vi 1 6 7 2 4 = 7 ,4 6 6 \ . , ,! _1 Va

B la e n a v o n , n ú m . 1 . . 1 5 9 3 8 = 6 ,2 2 2

prim era p ru eb a. Blaenavon , n ú m . 2 , ( 1 4 2 9 1 = 6>580J se g u n d a prueba ( C ald er, n ú m . 1 . .

. 15755

6 ,15 1

C o lin e s , n ú m . 5 . .

. 15278 =

6,820

B rym bo. núm. 1.

. 1442G =

6 ,4 4 0 <

B r y m b o , n ú m . 5.

. 15508¡ = 6 , 9 2 5 1

B o w lin g , n ú m . 2.

. 15511

Y stalyfcra, d e a n l r a c i - ) . . . = l a , n úm . 2 . . . . ^ Y n is c e d w y n .d e anlra- i j- n - .) cita , n ú m 1 . . . j Y n is c e d w y n , de anra - 1 15550 != cita, núm . 2 . . . j H ierro d e M r. M orries , S tirlin g llam ado de 12 5 7 6 4 se gu n da calidad . . . Hierro d e M r. M orries S tirlin g llam ado d e £25461 = terce ra calidad

L i b r a s ,.

RELACION de ambas resistencias.

6 ,0 5 2

* 7a/

“/*

7a Vi Va Vi 7i V* Va 1 4

6 ,4 7 8

Vs V* 7s

6 ,2 2 8

5 ,9 5 9

Va 1 1 9 4 5 7 = 5 5 , 5 2 9 Va

1 5 8 6 5 5 = 7 0 , 8 2 7 J : 9-16211:6,149 1 2 9 8 7 6 = 5 7 , 9 8 0 1 : 0,006 I

-2 1 9 -

Para obtener la resistencia á la estension, la forma de las secciones de las barras fundidas era de cruz. (Inform es de la comisión etc. pág. 101.) Para concluir, y abriendo con esto un nuevo campo de ob servaciones en lo relativo á la resistencia del hierro fundido, copiaremos algunos de los resultados generales de una estensá serie de análisis hechos por orden del Gobierno en los EstadosUnidos. Estos análisis parecen hechos con sumo cuidado, y los resultados, en lo que alcanzan, son satisfactorios y dejan ver una esplicacion de algunas variaciones por lo menos de la resis tencia de este material. Debemos advertir que los cañones del departamento de Artillería de los Estados-Unidos se han dividi do en tres clases según las pruebas que han sufrido y la resis tencia del metal. Un gran número de ejemplares tomados de los cánones de cada clase se sometieron al análisis por los Señores Campbell Morfit y J. C. Booth, y obtuvieron los resultados no tables que siguen.

CLASE de los cañones.

1. 2. 5 .a

PESO específico.

a 7 ,2 0 4 a 7 ,15 4 7 ,0 8 7

RESISTENCIA á la estension.

CARBON

total.

combinado.

alotrópico.

28805 24767 2 0 14 8

0,0 384 0 ,0 3 7 6 0 ,0 3 65

0 ,0 1 7 8 0 ,0 1 4 6 0,0082

0 ,0206 0,0 250 0 ,0 2 85

Los diferentes efectos producidos por el aire frió ó caliente se muestran claramente en la siguiente tabla, tanto en lo rela tivo á la composición química, como al peso específico y la resistencia á la estension.

CLASE de aire.

—

PESO especí fico.

Caliente. 7 , o e s F r í o . . . . 7 ,2 1 8

RESIStencia á la es tension

CARBON

total.

220

SILICIO CARBON y carbón ySILICIO carbón alotró combi SILICIO combi total. nado. nado. pico.

E SC O R IA S

CARBON

E S C O R IA S .

y carbón alotró pico.

19640 0 ,0 5 6 9 0 ,0 2 9 2 0 ,0 0 7 6 0 ,0 1 5 9 0 ,0 2 5 5 0 ,0 5 2 8 0 ,0 0 4 8 7 0 ,0 3 4 1 2 9 2 1 9 0 ,0 4 0 7 0 ,0 2 0 9 0 ,0 2 0 8 0 ,0 0 5 9 0,0 2 6 7 0 ,0 4 7 6 0 ,0 0 1 2 4 0 ,0 2 2 1

Se observará que mientras que hay una gran desproporción en las cantidades de cada ingrediente solo de los que componen el metal de aire frió y de aire caliente, hay casi las mismas de varios reunidos, como de escorias y carbón alotrópico, de sili cio y carbón combinado, ó de silicio y carbón total. Estos nú meros son muy interesantes, porque aun cuando no haya gran desigualdad entre las cantidades de carbón total que resul tan con el aire frió ó con el aire caliente, el aire caliente ha sacado una porción de carbón fuera de combinación de tal modo que el hierro de aire frió contiene 2 7* veces de carbón combinado. Sin embargo, el metal de aire caliente compensa algo esta pérdida de carbón reduciendo por su intenso calor una gran cantidad de sílice y quedándose con el silicio. También es notable la gran diferencia en la cantidad de es coria que contienen ambas clases de metal. Siendo la escoria y el carbón alotrópico (grafitico) de natura leza quebradiza y no estando incorporados con el hierro, cubren las láminas cristalinas del metal y disminuyen la superficie de contacto, de lo que se sigue que la resistencia del metal á la estension debe disminuir algo en proporción de la escoria y del carbón alotrópico. De la larga série de experimentos hechos sobre la resis tencia y otras propiedades del hierro según se puede obtener de casi todos los de Inglaterra, se ha deducido un resúmen gene ral de resultados que se ha dado en varios periódicos, folletos y

—221

manuales como cuadro sinóptico de las cualidades de los hierros que entonces (1835) salian de los hornos de la Gran Bretaña. Desde entonces, sin embargo, otros hierros, producto de nue vos hornos y procedimientos perfeccionados, han aparecido, y se han añadido progresivamente á la tabla. Ahora hemos ofre cido algunos resultados de los informes de la Comisión de las obras de ferro-carriles que tienen relación mas inmediata con la tabla primitiva, continuándola con las propiedades de muchos hierros nuevos, que entonces no se conocian. Sin embargo de todo, salvos dos ó tres casos solamente, poca ó ninguna varia ción ha habido en la condición mecánica de los hierros ingleses. Los de Ystalyfera, Redsdale y Crawshay indican mayor resisten cia, pero este aumento puede provenir en parte de una ó varias causas, como es el ensanche de las barras al moldearse, y pro bablemente de que los resultados no se hayan reducido á la es cuadría de una pulgada exacta.

■

PAUTE SEGUNDA.

D E LAS VIGAS DE HIERRO FORJADO.

P á g . 9 ? . F orm as de la s v ig a s lam inares. Después de escrito lo que precede en la primera edición de esta obra, hemos tenido ocasión de examinar, en la Esposicion de París de 1855, algunas vigas laminadas superiores á cuanto se ha hecho en este pais hasta el presente y de una magnitud tal, que prueba que la dificultad á que aludíamos no es insu perable. Las figuras 63 y 64 hacen ver las dimensiones tras versales de estas vigas; de esta forma se han empleado en F rancia para los suelos de edificios incombustibles, y parece que corresponden perfectamente á su objeto en la composición de suelos formados solo con viguetas de hierro, yeso y ladrillos huecos. La viga menor se laminó con una longitud de 60 pies (18 metros) y la mayor con la de 40 pies (12 metros). Debe observarse que estas vigas se enviaron á la Esposicion como muestras de fabricación, y probablemente se laminaron ya con ese objeto; no obstante, demuestran claramente que se pueden sacar vigas de esta especie directamente de los lamina dores , y que aun podemos alcanzar mas alto grado de perfec ción en la manufactura y hacer una aplicación muy estensa de las vigas de hierro dulce á la construcción de edificios (*). ( ) E n el c o n tin e n te s e [ha u sa d o un s iste m a d e s u e lo s in c o m b u s t ib le s 'ju e se h a e m p le a d o en p a rte en I n g la te rra . E n F r a n c i a se han in t r o d u c id o

■ 224—

P á g . 109. Experimento X V I a. El peso de rotura es casi doble que cuando la cabeza mas delgada estaba debajo.

d o s ^sistemas p r i n c i p a l e s , lla m a d o s p o r los n o m b r e s d e su s in ve n to res V a u x y S i s t e m a T h u a s n é , d e lo s cu ales las ad ju n ta s fig u ras (65, 66 y 67) d arán m e jo r idea q u e una larga d e s c r ip c ió n . E n el sistem a Y a u x se vé q u e las v igas q u e s o stien en el su elo consisten en sim p le s p lan chas de h ie r ro d u l c e , h e n d id a s y d o b lad as p o r la e s trem id a d para asegu rarlas fu e r te m e n te en el m u r o , re u n id a s p o r t ir a n t e s , q u e se cr u z a n á su vez p o r o tro s para so s t e n e r el te c h o . E n el sistem a T h u a sn é las p lan ch as se s u s ti tu y en co n v ig u e t a s lam in ares d e h ie r r e fo r ja d o , y se e m p le a d iferen te m o d o d e u n ir lo s tiran tes. L a s v ig a s co m u n m e n t e usadas son co m o las d e las figu ras 6 3 y 6 4 , y varían en a ltu ra , g ru e so y l o n g it u d , s e g ú n la e s te n sio n del su elo y la m a g n itu d d e la luz. A l p rin cip io se c o lo c a b a n á la d is tan cia d e 4 m e tro (3 p. 3 */* p g .) una d e o t r a , p ero se h a visto q u e esta d istan cia n o era c o n v e n ie n t e , p o r q u e n o daba b astante fu erza y r ig id e z al s u e l o , y p o r esto se c o lo c a n a h o ra c o n u n o s 2 p ie s d e se p a r a c ió n . L a m a n e ra o rd in aria d e fo r m a r el c ie lo raso co n siste en ap o yar unas tablas c o n tr a la ca b ez a in ferio r d e las v ig u e ta s d e h i e r r o , q u e h a c e n un e n c a m o n a d o , y lle n ar el espacio en tre d ic h a s v ig u e ta s y lo s tiran tes con un t e n d id o 2 */s ó 3 p u lg s. (6 á 8 ce n ts.) d e y e so q u e se e n d u r e c e casi al m o m e n to y p u e d e r e c ib ir un g u a r n e c id o m as fino. L a p a r t e alta d e las v i g u e ta s se re llen a con ladrillo s h u e c o s ó p e q u e ñ o s c ilin d r o s d e arcilla c o c i d a , p a r e c id o s á cañ o s ó m a c e ta s , los cu a les r e c ib i d o s t a m b ié n con y e s o fo rm an un e s c e le n te e n la ce en tre las v igu etas. P o r e n c im a se p u e d e fo rm ar el su elo c o n b ald o sas ú h o r m ig ó n , se g ú n c o n v e n g a , ó b ie n se p u e d e aplicar un su elo d e m adera!, c o m o se h a c e m u c h a s v e c e s , se n tan d o l a r g u e ros d e m a d e r a á las d istan cias c o n v e n ie n te s para r e c ib i r el ta b la d o . M r. T h u a s n é ha p u b lic a d o h a c e algu n o s añ os una tabla d e las m a g n itu d es y p r e c i o s d e las v ig u e ta s para uso d e los c o n s tru c to r e s y del p ú b lic o , d e la cual h a d a d o Mr. B u rn ell el sig u ie n te traslado en una m e m o ria leid a al R eal In stitu to d e A r q u ite c to s B r itá n ic o s en 18 5 4 .

S is te m a

— 225

P á g . 1 0 9 . E x p e rim e n to X V I I a . Dimensiones de las planchas. lado »®peri»r................. 6pg Laáo inferior................... 1 0 pg lados verticales.. . . . 1 5 pg Separación d élos lados. . 2pg,25

(15c,24) deancho por 0pg,200 (0 C,6G0) degrueso (2 5 °,4 0 0 ) de ancho por 0 P?,260 (0 C,600) de grueso, (38c,099) de alto por 0pg,131 (0 C,333) de grueso. ( 5°,715)

L o s S r e s F o x y B a r re tt han in t r o d u c i d o en I n g late rra s u e lo s se m e ja n te s á esto s en m u c h a s c o sas. L o s s u e lo s fr a n c e s e s se han c o n s t r u id o en a lg u n a s o c a s i o n e s d e distinta m a n e r a : c o lo c a d a s las v ig u e ta s c o m o s e ha d i c h o , se han p u e s to tirantes á cada 3 */a p ie s (1 m . p ró x im a m e n te ) y co n e sto s se a p o y a b a n tres varillas d e lg a d a s d e h ie r r o d u l c e e n tre cad a d o s v ig u e ta s . E s ta s varillas pasaban á través d e la d rillo s p e r f o r a d o s , d is p u e s to s en fo r m a ’ l ig e r a m e n t e a rq u e a d a , re v e s t id o s p o r d e b a jo co n y e s o , c o m o se vé en la flg. 6 8 ; y s o b r e las v i g u e ta s se c o lo c a b a n l a r g u e r o s d e m a d e ra para sentar la ta b la z ó n . E n esta cla se d e s u e lo s h a y c o m p le ta s e g u r id a d d e l f u e g o , y p o r se r el y e s o m al c o n d u c t o r d e l ca lo r u n ifo rm a la te m p e ra tu ra d e las h a b ita c io n e s. E l ú n ic o d e f e c t o q u e s e p u e d e se ñ alar es el e s p a c io h u e c o A A en tre los a rc o s y el p is o , q u e s ir v e d e g u a r id a para l o s in s e c to s y s a b a n d ija s ; p ero es to se p u e d e e v ita r h a c ie n d o unas d iv is io n e s d e y e s o d e 6 p u lg a d a s de e s p e s o r á través d el s u e lo y en c o n ta c to c o n las tablas. E s ta e s p e c i e d e c o n s t r u c c io n e s es d e u so g e n e ra l en P a r ís y o tr a s c iu d a d e s d e F r a n c i a , y bajo el pu n to d e vista d e su r e s is te n c ia al fu e g o , r e c o m ie n d o e f i c a z m e n t e su a d o p ció n en e s te p ais.

—226— P á g . 1 1 * . E x p e rim e n to X X V . La forma indicada se vé en la flg. 69. p á g . 1 8 5 . E x p e r i m e n to s s o b r e l a r e s i s t e n c i a d e la s v i g a s d e h i e r r o f o r ja d o . Experim ento X X X I V . Viga de hierro forjado, compuesta de una lámina vertical uniforme de 7 pulgadas (17°, 78) de alto y 7 7 , pies (2m,29) de largo, con dos escuadras robladas ar riba y abajo, y los roblones con 4 pulgadas (10°, 16) de sepa ración (fig. 70).

Distancia entre los apoyos = CD = AB = EF = Espesor medio de. . . AB = EF = GH =

7 pies. ( 2m,15) 7 pulgs. (17°, 78) 4,5 » (11°,45) 4,5 » (11°,43) 0,28 >» ( 0C,71) 0,50 » ( 0C,76) 0,25 » ( 0C,64)

PESOS.

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

4216 8504 16480 18667 22027 A los 5 minutos. 24579

0,10 0,18 0,25 0,56 0,52 0,54 Cedió.

—227—

,10

Con el peso de 24579 libras (11054 kil.) se dobló la cabeza superior de la viga. Experim ento XXXV. La misma viga, enderezada y uni forme. PESOS.

FLECHAS.

Libras.

Pulgadas.

OBSERVACIONES.

16115 18555 19475 20595 21715

0,29 0,56 0,42 0,51 Cedió.

Los herreros caldearon la viga, y cuando recobró su primitiva forma la dejaron enfriar lentamente.

Con 21715 libras (9846 kil.) se encorvó hácia el muro, en la dirección en que empujaba ligeramente la palanca. Las ca bezas no se doblaron como antes. El área de la cabeza inferior de esta viga es de 2,8 pg. c. 18 c. c.) y la fórmula da 2 ,8 X 7 X 6 0 --------^ -------= 1 4 tons. = 51560 libras, Pero la viga se rompió con 24000 libras, lo cual indica que había falta de material en la cabeza superior para igualar la Asistencia de la inferior. Para facilitar la comparación de los experimentos sobre tu bos rectangulares se pueden reunir en una tabla, en la forma %uienle:

tos sobre tubos rectan gula res.

54 ■ 228-

—229—

Estos resultados se pueden comparar por medio de la fór mula P_ sac l ’

que espresa la relación de la resistencia y dimensiones de todas las vigas tubulares. En esta fórmula, P es el peso de rotura, s el área de toda la sección trasversal, c una constante que se ha de determinar experimentalmente para cada form a particu lar de tubo, y a y Ha altura y la longitud, lo mismo que siem pre. Se verá, según esto, que hallando P, por los experimentos, el valor de c que resulte para las diferentes formas de sección nos permitirá determinar su resistencia comparativa; siendo mayor la resistencia para una cantidad dada de material, cuan to mayor sea el valor de c. Deduciendo, pues, este valor de los diferentes experimentos, se obtienen los resultados siguientes: Resistencia comparativa de los tubos rectangulares indicada p o r el valor de C.

NÚM. del experi mento.

PESO de rotura P. T o n e la d a s .

1,71 14 14 a 3,73 1,74 15 15 a 3,24 17 8,03 25 5,05 25 a 3,20 29 10,13

AREA s VALOR de la cons RELACION de la sección. tante C . entre ambas P u lg a d a s . T o n e la d a s . cabezas.

3,20 5,32 4,04 4,04 8,00 2,90 2,90 7,05

11,7 15,3 9,5 17,8 19,3 28,6 18,0 21,3

OBSERVACIONES.

1:1,01 Rota por compresión. » estension. 1 :3,56 » compresión. 1 :0,53 » estension. 1:1 ,8 7 » 1 :0,60 compresión. » compresión. 1 : 1,62 » compresión. 1 : 0,61

— 250 —

Los resultados que aparecen en la tabla anterior muestran muy claramente el efecto de la distribución del material para la resistencia de la viga. El experimento XY por ejemplo, en que el área de la cabeza superior era solo la mitad que en la in ferior, da una constante igual á 9,5; pero el experimento XVa, con la primera doble que la segunda, da C = 1 7 ,8 ó cerca del doble que antes. Esceptuando el experimento XVII, que es un poco anómalo, los resultados son sumamente conformes. También es interesante observar que la sección rectangu lar es mucho mas fuerte que la circular ó la elíptica. Esco giendo en cada série los experimentos sobre las vigas que se aproximan á su forma mas fuerte, se obtienen las siguientes relaciones de la resistencia comparativa de los tubos.

Valor medio de

Para los cilindricos...........................13,05 Para los elípticos. . * . . . 15,50 Para los rectangulares.....................21,50

Será curioso ademas comparar el peso de cada tubo á su carga de rotura, como indicación de la resistencia respectiva de cada una. La siguiente tabla da los resultados deducidos de los experimentos.

—251—

Pesos y resistencias com parativas de los tubos recta n gu la res. f

NÚMERO del experimento.

14 14a 15 15 a 16 16a 17 23 29

DISTANCIA entre los apoyos.

PESO del tubo.

PESO de rotura.

Pies.

Pulg.

Libras.

17 17 17 17 17 17 24 18 19

6 6 6 6 6 6 0 6 0

202 384 255 255 517 317 788 267 500

3738 8275 5788 7148 6812 12188 17600 8812 22469

RELACION del peso á la resistencia.

1 1 1 1 1 1 1 1 1

: : : : : : : : :

18 21 14 28 21 58 22 33 50

En los resultados de esta tabla se notará que la relación del peso del tubo al de rotura varía como su altura cuando la lon gitud es constante. Del mismo modo se pueden comparar los resultados de los experimentos sobre vigas laminares, cuyos resultados reunidos como los anteriores, dan las siguientes resistencias compara tivas. Resistencia com parativa de las vigas lam inares, ind ica d a p o r el valor de C. • NÜM, PESO del de rotura P. experi mento. Toneladas.

50 31 32 55 54 35

AREA s de la sección.

VALOR de la cons tante C.

Pulgadas. Toneladas.

6,29 5,83 7,44 8,52 10,35 7,59 14,80 18,90 10,88 6,50 6,50 9,69

14,5 14,5 17,5 14,0 20,7 18,7

RELACION de ambas ca bezas.

1 :1 ,6 1 :1 ,4 1 :1 ,5 1 : 1,0 1 : 0,9 1 : 0,9

OBSERVACIONES.

Se dobló lateralmente. Torcida. Se dobló lateralmente. Idem idem. Cedió la cabeza sup.r Se dobló lateralmente.

—232—

Respecto de las vigas que ceden lateralmente, los experi mentos anteriores distan mucho de ser concluyentes, y son en muy corto número para dar resultados definitivos. Prueban, sin embargo, que la cabeza superior debe ser mucho mas grande que la inferior, y reunidos con los experimentos pre cedentes sobre vigas tubulares análogas, suministrarán sufi cientes datos para determinar la forma mas apropiada. P a g . 1 3 0 . D e la s v ig a s e n r e ja d a s . Para determinar el valor de la constante para las vigas en rejadas tenemos, por la tabla de experimentos: P = 7 , ( 3 2 ) = 16 toneladas. 1=237, *12 * = 2 ,8 a = 3 x l2 y de aqui sacamos

1 6 x 2 5 7 ,x ! 2 2,8x3x12 44 sa

(*).

y se ve que el valor de la constante es casi la mitad que para las vigas tubulares. (*) Otro ejemplo notable de la debilidad é insuficiencia de las vigas enrejadas se puede presentar por los experimentos sobre dos vigas de las que soportan uno de los arcos de la Ex posición de los tesoros artísticos de Manchester. Lo mismo que

(*)

En la primera edición se cometió un error por inadvertencia al

tomar los datos para estos cálculos.

—235—-

para la exposición de Dublin, se concibieron algunas dudas sobre su seguridad, y en esta ocasión igualmente que en la anterior, se me pidió mi opinión sobre su conveniencia para la obra de que habian de formar parte. Esta viga (flg. 71) se observará que está formada de pos tes verticales a a a de sección cruciforme, compuesta de dos T unidas, con tirantes b b b entre ellos. Estos se unian por un solo roblon á las escuadras que formaban las cabezas, y los estremos de las vigas se reforzaban por dos columnas c c de hierro fundido. Experim entos pa ra determ inar la resistencia de una viga enrejada como la de la figura 71. (E n ero de 1857.)

Peso de la viga, 10 qq. 3 qrs.=1204 libras (546,3 kil.) Area de la cabeza inferior=5,4 pg. c. (34,8 c. c.) NUMERO del experimento.

PESOS colocados.

FLECHAS.

L ib r a s .

P u lg a d a s .

OBSERVACIONES.

l 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2660 5320 8204 10864 14224 16884 19544 21952 24612 27272

» » 0,16 0,29 0,43 0,58 0,74 0,91 1,23 1,48

29456

1,67

Se rompió una de las diagonales por el agujero del roblon. Se rompió con 15,15 toneladas en las dos vigas.

— 234—

Las dos vigas se pusieron la una al lado de la otra, á alguna distancia como en el otro experimento, y colocadas en sopor tes de madera por las estremidades, se arriostraron fuertemente entre sí, y se colocaron los pesos en el medio. Aplicando la fórmula

para determinar el valor de la constante en esta viga, tenemos: P = 6 ,5 7 + 0 ,2 6 = 6 ,8 5 toneladas. I— 2 3 7 sx l2 pulgadas. s = 5 ,4 pulgadas cuadradas, a = 2 0 pulgadas. C

6,85x23,/1xl2 5,4x20

Se vé cuan pequeña es la constante para esta viga, y de cuan débil é imperfecta contracción es bajo todos conceptos. Su mayor defecto, sin embargo, está en la debilidad de los ti rantes en el punto de unión con las cabezas, en que tienen un solo roblon. En algunos, los orificios de robladura están tan cerca del borde, que ocasionan la rotura del hierro por allí, y hacen que la viga se rompa antes de que se haya puesto en acción toda la resistencia de la faja inferior. Mas aun cuando se hubiesen proporcionado bien y estuviesen ejecutadas con todo cuidado, no es probable que hubiesen dado una constante ma yor que las vigas de la Esposicion de Dublin. Todas estas cla ses de vigas son, pues, débiles, poco seguras en su composi ción, y no pueden compararse con las que tienen una faja maciza que reúne las dos cabezas; pero examinaremos mas detenidamente este asunto cuando tratemos de los puentes de celosía, en la sección que se ha añadido en esta edición.

— 255

Por ahora solo añadiremos otro ejemplo de una viga en rejada, muy superior probablemente á las dos anteriores en la distribución del material. La figura 72 representa la mitad del alzado y una sección trasversal de la viga empleada en un puen te del ferro-carril de Ulverstone á Lancaster proyectada por Mr. J. Brunless, Ingeniero civil. Se observará que las cabezas están mas íntimamente unidas, y que se aproximan mas á la condición de tener la unión maciza como en la viga laminar. La tabla superior consiste en una plancha de 12 pulgadas (30®,48) de ancho y */, pulgadas (1°,27) de grueso roblada á dos escuadras de 3psx 3 y spcx 7 spe(7°,6x8c,9 x l c,3.) La tabla inferior es semejante, pero no tiene mas que 9 pulgadas (22°,8) de ancho. A cada 3 piés de la longitud hay unos postes a, a, a, en forma de T, cada uno de 4psx 5 psx 7 sps(10c,2x7c,6 x l c,5) en la sección trasversal, y por entre sus estremidades cruzan barras diagonales b , b , b , de 4 pulgadas ( 10c,2) de ancho por 7* pul gada ( I o,3) de grueso, sólidamente unidas á las escuadras. En una prueba experimental sobre la viga se obtuvieron los siguientes resultados: PESOS.

FLECHAS.

T o n e la d a s .

P u lg a d a s ,

4 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

0,00 0,15 0,20 0,25 0,25 0,30 0,50 0,55 0,40 0,40 0,50 0,50 f¡

— 236—

La viga nada sufrió con este peso. Se observará que en este caso las flechas eran menores que en el anterior, é indi can una viga mas fuerte. Tomando la fórmula para las vigas laminares, tendremos: P=

1 0 ,5 x 3 0 x 6 0 = 5 2 ,5 toneladas 360

para la carga de rotura en el centro. Se vé que se ha probado hasta los dos quintos de esta carga, pero es sensible que no se haya hecho romper, para poder determinar la verdadera cons tante.

PARTE TERCERA.

CONSTRUCCION DE ALMACENES Á PRUEBA DE FUEGO.

P a g * 1 4 1 . R e s is te n c ia de la s v ig a s a l ch o q u e.

N O T A . D e s d e q u e se e s c r i b i ó lo q u e p r e c e d e , la C o m i s i ó n d e las obras d e f e r r o - c a r r i l e s ha h e c h o una in v e s t ig a c ió n e x p e r i m e n t a l s o b r e este asu n t o , y c o m o lo s re su lta d o s r e c a e n in m e d ia ta m e n t e s o b r e el p u n to en c u e s tión , será útil dar un b r e v e e s t r a d o d e ellos. E l o b j e t o d e los e x p e r i m e n t o s era d e te r m in a r el e f e c t o d e las cargas a d ic io n a le s re p artid as u n i f o r m e m e n t e s ó b r e l a s v i g a s , para a u m en tar su r e s is te n c ia al c h o q u e d e u na m is m a bala q u e caía d e d if e r e n t e s alturas. L a s v igas eran d e h ierro d e B l a e n a v o n , n ú m . 2 , fu n d id a s c o n 14 »/. pies d e lo n g it u d (4,m 42) y 3 p g . en c u a d r o d e s e c c ió n (58,0 6 c . c.)

P e s o m e d i o d e las v i g a s .................. 4 1 0 , 7 lib ras (18 6 .2 k .) P e s o m e d io en tre los a p o y o s . . . . 5 8 2 ,0 libras p r ó x i m a m e n t e ( 1 7 3 ,2 k .) D ista n c ia e n tre e s to s ......................... 1 5 pies y 6 p u lg a d a s (4,mll) P e s o d e la b a l a .................................... 3 0 5 libras ( 1 3 7 ,4 k.)

—23»— ALTURA VELOCIDAD MO de caida ne correspon MENTO cesaria para diente á esta PV. romper altura. la viga.

CARGA ADICIONAL, NÚM. del experi mento.

L ib r a s .

N ingu na.

U n a ho ja d e p lo m o

2 8 li b r a s e n el c e n t r o ,

. . . . . . .

L ib r a s y p ie s .

2 8 •/,

1 2 ,3 5 8

5744

1 3 ,5 0 1

4030

1 5 ,0 0 5

4546

L a flecha que

s i n p l o m o ........................... 1 6 6 lib . r e p a r tid a s u n i-

m uy

b r a s d e p l o m o e n el 48

4860

1 6 ,0 4 2

3 8 9 »/4 l i b r a s r e p a r t i d a s

era

grande,

q u e a l t e r a s e la resisten cia

la v i g a m a s q u e

l i b r a s d e p l o m o e n el

en lo s c a s o s o r -

c e n t r o ....................................

per-

p ero no parece

c e n t r o ................................... un ifo rm em en te, +

resu ltab a m anenle

f o r m e m e n t e , - t - 4 li -

OBSERVACIONES.

4 li b r a s e n el c e n t r o .

P u lg a d a s ■

P ie s p o r seg u n d o.

1 6 ,0 4 2

4860

1 6 ,0 4 2

4860

1 8 ,8 1 0

5699

1 7 ,9 5 5

5434

d in arios.

3 8 9 lib . r e p a r t i d a s u n if o r m e m e n te , sin píom o ....................... ',

5 9 1 ,2

lib ras re p a rtid a s

u n i f o r m e m e n t e , ■ +■ 4 l i b r a s d e p l o m o en el

c e n t r o .................................... 9 5 6 */4 lib ra s r e p a r t i d a s

u n ifo rm em en te. +

l i b r a s d e p l o m o e n el c e n t r o ....................................

P o r lo q u e carga

precede se

p erm an en te

v é q u e la r e s i s t e n c i a al c h o q u e

las v i g a s ,

pues

cu an to

m ayores

a u m e n t a c o n la esta,

tan to

m as

g r a n d e h a d e s e r el m o m e n t o ( c a n t i d a d d e m o v i m i e n t o ) d e l c u e r p o c h o c a n t e p a r a c a u s a r la r o t u r a . E s t e el r i e s g o tan to

que

puede

re su lta d o es s a tis f a c to rio , p o rq u e d ism in u ye

o f r e c e r la c a i d a

m a y o r la r e s i s t e n c i a

del

d e un peso

su elo á u n ch oq u e

a l m a c é n , sien d o

sú b ito , cu an to

m as

a p r o x i m a s u c a r g a al l í m i t e e n q u e e m p i e z a á s e r p e l i g r o s a . A d e m a s , la i n fluen cia a m o r tig u a d o r a

la p e q u e ñ a

pieza de p lo m o

e n el e x p e r i m e n t o

n ú m e r o 2 0 e s e x a c t a m e n t e a n á l o g a á la d e l p i s o d e m a d e r a d e lo s e d i f i c i o s . Para

com parar

los

núm eros

h em o s to m ad o del in fo rm e

d e la

an teriores

coa

la r e s i s t e n c i a

trasversal,

c o a i i s i o n c i t a d a la tab la s i g u i e n t e d e r e

su ltad os s o b r e b a rra s c o m p le ta m e n te s e m e ja n te s.

— 259— P eso de r o tu r a

tr a s v e r s a l de b a rra s de h ie r r o de lila e n a v o n

1 5 '/2 'p ie s (4m , 1 1) e x a cta de

e n t r e lo s

p u lg a d a s .

NÚMERO del experimento.

núm .

a p o y o s : r e s u lta d o s r e d u c id o s d

con

la s e c c ió n

•

PESO PESO efectivo de las de rotura en barras entre los el centro, apoyos. L ib r a s .

FLECHA final.

L ib r a s .

P u lg a d a s .

1 2

580,08 5 7 8 ,9 0

2698 2671

4 ,8 6 5 4 .5 9 1

T é r m in o m ed io .

5 7 9 ,4 9

2685

4 ,6 2 7

C o m p a ra n d o los resu ltados m e d io s d e estos d os e x p e rim e n to s con la resistencia al c h o q u e d e una barra igual y sin carga , c o m o la d el prim er e x p erim en to d e la tabla a n t e r i o r , h allam o s q u e la re sis te n c ia trasversal es á e s t a , co m o 2 6 8 5 : 5 7 4 4 , ó co m o 1 : 1 , 5 9 Del m ism o m o d o h allam os q ue cu an d o la barra está cargada co n 28 libras en el c e n t r o , la relación de las d os re siste n cias es co m o 2685 : 4 5 4 6 , ó com o 1 : 1 , 6 9 ; y si la carga es d e 5 9 1 libras repartid as u n ifo rm e m e n te , d ich a relació n es c o m o 2 6 8 5 : 5699 ó co m o 1 : 2 , 1 2 .

■i

í;n -<

- U .;,,.-

; .

...

......

' Vi l' : 1 m ;¡r,’) i ,

PARTE CUARTA.

Aplicación de las vigas de hierro dulce á la construcción DE LOS PUENTES.

Los puentes se han usado desde la mas remota antigüedad para facilitar el tránsito, y han merecido en todos tiempos la consideración que justamente se les debe por su grande impor tancia y pública utilidad. Forman la unión de los territorios se parados , cruzan las rápidas corrientes y profundos barrancos, y establecen caminos seguros en sitios de acceso difícil ó impo sible hasta entonces. Son uno de los medios mas poderosos que posee el mundo civilizado para facilitar el cambio mutuo de los productos de la naturaleza ó de la industria, origen de la inteli gencia y prosperidad de las naciones. A ellos en cierto modo somos deudores de todos los beneficios que podemos sacar de la comunicación por vapor, porque sin su auxilio no podría existir el vasto sistema de ferro-carriles que se estiende en todo nuestro pais; y seguramente , todo adelanto ó nueva aplicación que aumenta nuestro poder para luchar con las irregularidades de la superficie de la tierra merece la mas atenta consideración del filósofo, del ingeniero y del público en general.

—m

Examinando rápidamente las principales formas de puentes que están en uso, hallamos que casi todos los de un carácter fijo ó permanente, aunque de gran variedad en su apariencia y construcción, se reducen desde luego á tres clases, que los dividen al mismo tiempo de la manera mas conveniente y apropiada para el objeto de esta obra: 1. ° Los que, como los de sillería, se sostienen por la resistencia á la compresión. 2. ° Los que se llaman colgados, sostenidos por la resis tencia á la estension. 3. ° Los restantes que se sostienen por la resistencia combi nada á la estension y á la compresión, y se llaman puentes de vigas ó de cuchillos. La historia no nos enseña cuando se empezaron á usar estas formas de puentes, pero podemos deducir razonablemente que deben haber tenido su origen en los primeros ensayos del arte de la construcción, y que no pueden haber dejado de conocer las los primeros que trabajaron la piedra, el hierro y la made ra. Me parece que la raza inteligente que inventó el arado, el telar y los instrumentos de música no podia desconocer una construcción tan palpablemente útil. Los primitivos puentes fueron probablemente de madera y consistían simplemeute en troncos de árboles atravesados entre las orillas. También puede haber sido empleada la piedra en algunos casos dejándola vola diza , colocando piezas labradas una sobre otra por ambos lados de modo que sus estremidades saliesen mas que las de la infe rior hasta que viniesen á reunirse en el centro. Esto hadan los antiguos Egipcios antes de que se descubriese el arco, según se puede ver en algunos restos de la arquitectura de este pueblo interesante. Estas y otras construcciones se usaron probablemente en los tiempos anteriores á Xerxes, que hizo el puente de barcas

— 243—

de los Dardanelos, empresa grande para aquella época, aun que superada por el puente de Trajano en el Danubio y el de César en el Rhin. Grandes como eran estas obras, acaso fue» ran inferiores á algunas construcciones de los Chinos, y aun se podria poner en duda si las obras mas colosales de los tiempos modernos, el puente de Telford en el estrecho de Menai, ó el de Friburgo en Suiza, cuando se consideran sus fe chas respectivas, son superiores en el atrevimiento de la traza y de la ejecución á algunas de las obras maestras de los an tiguos Chinos. En los tiempos modernos el aumento del comercio ha con ducido á dar á los puentes mayor solidez y dimensiones mas grandes que las que tenian los antiguos, y descendiendo á tiempos relativamente recientes, el arco de piedra ha adquirido una superioridad incontestable sobre las construcciones mas perecederas, y al paso que se descubrían mejores métodos de construcción, y se aplicaba mayor ingenio en sus proyectos y ejecución, sus luces se aumentaban y crecía su belleza hasta el punto de ocupar un lugar distinguido entre las obras de ar quitectura y de ingeniería. La inmensa estension de los ferro-carriles tanto en nuestro pais como en otros, ha exigido un gran número de construccio nes nuevas, como túneles, cortaduras, grandes terraplenes, etc.; y entre ellas los puentes se colocan en primera línea por su utilidad é importancia. La resistencia, seguridad y simetría de proporciones de los puentes han llamado siempre la atención de los mas eminentes arquitectos y matemáticos; y no es de estrañar que en una época en que nuevos descubrimientos en la química, la elec tricidad y la mecánica están causando una revolución en todos los ramos de las ciencias y de las artes, se introduzcan nuevas formas v sistemas perfeccionados de puentes. En ningún pe»

— 244—

riodo de la historia ha sido tan grande la demanda de puentes ni de tanta magnitud las dificultades que se han encontrado, como desde la introducción de los ferro-carriles, y sin embargo, nunca se ha satisfecho tan cumplidamente esta demanda, ni se han vencido con mas energía estos obstáculos que durante los últimos treinta años. El infinito número de intereses que ha habido que consul tar , y la varia especie de los obstáculos que se han tenido que vencer, ha dado márgen á la erección de puentes de todas cla ses. Unas veces se han adoptado construcciones diferentes por necesidad y otras por capricho, y en muchos casos se han ele gido arcos oblicuos, no por la ventaja que pudieran proporcio nar , sino porque aparecen de una construcción mas ingeniosa y difícil que las de los simples puentes rectos. De esta variedad de formas mencionaremos los arcos rectos y oblicuos de hierro fundido para grandes luces ; los puentes atirantados, con un arco de hierro fundido por encima y fuer tes tirantes por debajo formando la cuerda, con el piso sus pendido del arco por péndolas verticales; la viga laminar de madera de origen americano, en que el piso está apoyado en las fajas superiores, 6 suspendido en las inferiores, según los casos; á los cuales añadiremos las vigas armadas de madera ó de hierro fundido, y muchos otros que se han puesto en prác tica y que poseen en mayor ó menor grado las buenas cuali dades que deben tener, como rigidez, economía y resistencia. Hay gran divergencia de opiniones acerca del mérito res pectivo de estas varias formas en su aplicación á las exigen cias del tráfico de las carreteras y ferro-carriles, pues la mayor parte de los inteligentes convienen en un punto; á saber las ventajas peculiares de la forma horizontal maciza. Por todos conceptos parece que se debe convenir en que lo que debe desearse en un puente es que tenga una tabla perfectamente

—245—

horizontal, con gran resistencia y trabazón unidas á la segu ridad de su duración; mas especialmente cuando la rasante del camino tiene un nivel determinado y se ha de obtener una grande altura por debajo. Estas condiciones se presentan casi siempre en los ferro-carriles que cruzan rios navegables, ca nales ó carreteras, y para satisfacerlas se han empleado vigas rectas tubulares y laminares, no solo como las mas económi cas, sino como las mas fuertes y mas rígidas en luces que varian desde 40 á 400 pies (12 á 122m). Desde la aparición del sistema tubular y después de la conclusión de los puentes colosales de Conway y Menai, se han hecho muchas tentativas para variar su forma, de modo que resultasen puentes de un sistema nuevo en la aparien cia; pero casi todos los puentes de cuchillos rectos se han construido bajo el mismo sistema de las vigas, que resisten á la estension por la parte inferior y á la compresión por la su perior. Aun los puentes de celosías y los atirantados, y los compuestos de Mr. Brunel, como los que ha construido en Chepstow y Saltash, muy diferentes en la apariencia, parti cipan en muchos conceptos de este principio en su construc ción. Antes de proceder al examen de la gran variedad de puen tes en lo relativo á su composición, será preciso dedicar al guna atención á los materiales de que se componen como la madera, la piedra, el ladrillo, hierro, etc. En la construcción de los puentes, las circunstancias hacen variar y muchas ve ces precisan el material que ha de emplearse. «La localidad, «observa Mr. Hosking, señalará muchas veces el material, su«ministrándolo de cierta clase y careciendo de las demas, y «generalmente la economía impone el uso de aquella clase;» pero queda aun que considerar si algún otro material que el que la localidad proporciona se podrá adoptar por razones de

— 246—

economía y de facilidad para reunir las condiciones que re clama el tráfico, y para asegurar la duración de la obra. H aderá. De todos los materiales que se usan para la construcción de los puentes, la madera es el que se utiliza con mas frecuencia y variedad, y por medio del cual se pueden hacer la mayor parle de las obras á un precio ínfimo y en el tiempo mas corto; siendo en muchas partes el material que mas facilita la cons trucción. Su resistencia varía según su calidad, según se vé en las tablas siguientes, que contienen su resistencia á la estension y á la compresión, muy inferior á la de la piedra y del hierro. La tabla inmediata da los resultados de los experimentos hechos con gran cuidado por Mr. Ifodgkinson en mis talleres en 4859. Los ejemplares en que se hicieron estas pruebas se tornea ron en cilindros de \ pulgada (2C,5) de diámetro y 2 pulgadas (5C,0) de longitud, las superficies de presión eran perfectamente paralelas, y el ejemplar de prueba tenia sus estremidades fir. memente apoyadas contra ellas; aplicándose la fuerza en la dirección de las fibras. Los ejemplares se rompieron resbalando lateralmente bajo un ángulo constante, que dependía de la naturaleza del material. Esto mismo halló Mr. Hodgkinson en sus experimentos sobre el hierro fundido y otros cuerpos, ha ciendo ver que la resistencia de cualquier clase de cuerpo varía directamente como el área de la sección trasversal. Se encontra ron grandes diferencias según el grado de preparación y de secación de las maderas; y las húmedas, aunque cortadas de mucho tiempo, resistían en algunos casos menos que la mitad que cuando estaban secas.

— 247—

Resistencia de la m adera tí la com presión.

CLASE DE MADERA.

Pino amarillo............................................................................. Cedro.............................................................. Pino rojo........................................................ Álamo (no muy seco).................................... Álamo (secado dos meses, de 1 pulgada de largo). . ......................... ..... Alerce (verde)............................................... Alerce (secado un mes)..................... . . . Ciruelo (húmedo, aunque cortado dos años antes)......................................................... Ciruelo (secado dos meses)......................... Abedul (verde)...................................................... . . . Abedul (secado dos meses, de 1 pulgada de largo)......................................................... Sicomoro....................................................................................... Fresno.............................................................................................. Fresno (secado dos meses, de 1 pulgada de largo).................................................. . . Roble inglés.................................................. Roble inglés (secado dos meses, de 8 pul gadas de largo)............................................................. Caoba española............................................. Boj...........................................................

NÚMERO de experimentos.

FUERZA MEDIA necesaria para aplastar el ejemplar:

Libras por pulgada cuad.

5 3 3 3

5375 5674 5748 3107

1 3 1

5124 3201 5568

3 3

w O

3654 8241 3297

3 3 3

6402 7082 8683

1 5

9363 6484

2 3 7

9509 8198 9771 1

— 248—

A escepcion del álamo, alerce, abedul, ciruelo y roble, los ejemplares estaban medianamente secos, y cuando se especifica que se habían guardado por cierto tiempo, debe entenderse que ya estaban preparados y que no habiéndose usado cuando se hicieron los primeros experimentos, se conservaron en un pa rage templado y seco durante dicho tiempo, y después se vol vieron á medir y se experimentaron. Si ahora tomamos la fuerza de cohesión directa según Muschembroeck y Barlow, encontraremos los siguientes números para la resistencia á la estension. Resistencia de la m adera á la estension. S egú n Muschembroeck.

RESISTENCIA á la estension. clase de m a d er a .

Acacia.................. Acacia.................. Haya y roble. . . Naranjo................. Aliso..................... Olmo..................... Morera.................. Sauce.................... Fresno.................. Ciruelo.................. Saúco....................

Libras por pul gada cuadrada.

20100 18500 17300 15500 13900 13200 12500 12500 12500 11800 10000

RESISTENCIA á la estension. CLASE DE MADERA.

Granado .............. Limonero............. Tamarindo. . . . Abeto.. . . . . . Nogal.................... Pino...................... Membrillo............. Ciprés .................. Alamo . . . . . . . Cedro....................

Libras por pul gada cuadrada.

9750 9250 8750 8330 8130 7630 6750 6000 5500 4880

—249—

S egú n Barlow . RESISTENCIA á la estension. CLASE DE MADERA

Libras por pul gada cuadrada.

Boj......................... Fresno.................. T ea k ..................... Abeto.....................

20000 i 7000 15000 12000

RESISTENCIA á la estension. CLASE DE MADERA.

Libras por pul gada cuudrada.

Haya...................... Roble................. Peral..................... Caoba ..................

11500 10000 9800 8000

Comparando los experimentos anteriores sobre la resisten cia á la estension con los de Mr. Hodgkinson sobre la resis tencia al aplastamiento, deduciremos las siguientes relaciones de resistencia. RESISTENCIA RESISTENCIA RESISTENCIA inedia á media á media á la compresión. la estension. la estension. CLASE DE MADERA.

Hodgkinson.

Muschenbroeck

Barlow.

Libras por Libras por Libras por pulgada cuad. pulgada cuad. pulgada cuad.

RELACION tomando la primera co mo unidad.

9771

20000

1 :2,04

Fresno.......................

8683

12500

17000

1 :1,69

Abeto........................

5748

8530

12000

1 :1,76

Roble.........................

7996

17300

10000

1 :1,70

Ciruelo......................

5947

11800

Caoba........................

8198

8000

00 O

Boj.............................

1-097

r*fi

— 250—

La madera, ademas de ser un material aplicable á la fábri ca de puentes, es un auxiliar esencial en la construcción de los de otro material. Pero aun cuando posee tantas ventajas, es de todos los materiales de construcción el mas sujeto á de terioro , y el mas expuesto á la destrucción por el fuego También está sujeto á alteraciones durante su preparación por la evaporación de la savia, y las continuas dilataciones y contracciones que sufre por los cambios en el estado higrométrico de la atmósfera, son un indicio seguro de una rápida descomposición. Por esto, un puente de madera es defectuoso, tanto respecto de la duración como de la economía Anal. Se han imaginado varios procedimientos para prevenir la inAuencia de los cambios atmosféricos en la madera, pero pocos han proporcionado defensa suAciente en un clima tan variable co mo el de las Islas Británicas. P ie d ra . La piedra se adapta admirablemente á la construcción de los puentes por su naturaleza permanente y su gran resisten cia á la compresión. Se puede cortar en todas formas, y prác ticamente hablando, no se altera por los cambios atmosféricos, por el calor ni por las causas que tanto alteran las sustancias que absorven el agua, conducen el calor ó tienen mucha aAnidad con el oxígeno. Estas propiedades la hacen aplicable en todos los casos en que se puede obtener en grandes cantida des y con un coste moderado. No se puede emplear, sin em bargo , cuando las luces han de ser muy grandes y no cono cemos ningún ejemplo en que un puente de piedra haya pa sado de la luz de 250 pies (76 m.) (*). Por esto en todas las (*)

El puente cié Chcsler, construido por Mr. Il '.rrison, tiene un tramo

— 251 —

grandes construcciones, el problema consiste en averiguar si será ventajoso el uso de otro material economizando el enor me gasto de los arcos de sillería de gran luz. Todos los puentes de piedra resisten solo por compresión, y como la piedra se usa raras veces de otro modo, será su ficiente investigar su resistencia á esta fuerza para establecer las reglas que en la práctica pueden guiar al ingeniero en la elección y aplicación de este material. Como estas reglas se deducen de experimentos directos sobre una gran variedad de ejemplares, podemos apoyarnos con mucha confianza en sus resultados. Al construirse los puentes de Conway y Britannia, inspiró algún temor la seguridad de la fábrica de las pilas, bajo la enorme presión de los tubos de hierro que habían de sostener, y se consideró necesario por esto determinar la resistencia de los materiales empleados en su construcción. Los resultados que siguen son los obtenidos en los experimentos dirigidos por Mr. Latimor Clarke, en enero de 1848. A renisca. 1— Cubo de tres pulgadas (7C,6) de arenisca roja , que pesaba 1 lib r a , 14 5/s onzas (0k,86) comprendido entre dos tablas (bastante seco por haber estado en un cuarto h a b ita d o ): se aplastó con 8 tonela das, 4 q q ., 1 c . , 19 libras......................................... 2 — Cubo de tres pulgadas de arenisca, que pesaba 1 libra 14 onzas (0k,85) sentado sobre cemento (po co húm edo): se aplastó con 5 toneladas, 3 qq., 1 c ., 1 lib ra .......................................................................

Libras P“r r lga,la

2045

1285

de 200 pies (G0m,96). E l que se ha levantado recientem ente en Trezzo, en el A dda, tiene un arco de 251 pies, y la sagita del segmento escode un poco al tercio de esta dimensión.

— 252— Libras por pulgada cuadrada.

o — Cubo de tres pulgadas de arenisca , que pesaba 1 l i bra 15‘ / 2 onzas (0k,89) sentado sobre cemento (m uy m o ja d o ): se aplastó con 4 toneladas , 7 q q ., 0 c ., 21 lib r a s ............................................... .... 4— Cubo de seis pulgadas de arenisca . que pesaba 18 libras (8b,1 5 ), sentado sobre cemento : se aplastó con 63 toneladas, 1 q q ., 2 c . , 6 lib r a s .................... 5— Cubo de 9 ‘ /* pulgadas (23c,5) de arenisca, que pe saba 58 */2 lib ras (26k,5 2 ), sentado sobre cemento (se colocaron sobre él 77 */* toneladas, ó 2042 lib . p o r pg. cd. , que es lo mas que podía dar la m á quina , y no p rod uje ron efecto alguno.) T é rm in o m edio. ........................

1085

3924,8

2185 (154 k . p o r c. c.)

Todas las areniscas se rompieron re p en tin a m en te, sin ra jarse antes ni dar indicio alguno. Los cubos de tres pulgadas resultaron de una testura ordinaria, el de 6 pulgadas era de grano fino y resultó fuerte y de superior calidad. Después de la rotura la parte superior quedaba generalmente en forma de una pirámide invertida de unas 2 */, pulgadas de altura y muy simétrica, y las laterales caian en pedazos todo alrededor. El peso medio de este material era de 150 libras, 10 onzas el pié cúbico, ósea una tonelada cada 17 piés cúbicos (2,112). El peso medio que se necesita para romper esta arenisca es de 154 toneladas por pié cuadrado, que equivale áuna colum na de 2551 piés (716“ ,6) de alto de esta piedra.

Caliza.

Cubo de tres pulgadas, de caliza de A nglesea, que pesaba 2 libras y 10 onzas ( l k,19) com prendido entre dos tablas: se aplastó con 26 toneladas, 11 qq. 3 c. 9 lib s ................................................................ Esta piedra form ó muchas rajas y astillas alrede d o r. y se consideró aplastada, pero al q u ita r el peso se encontró que los dos tercios de la base estaban en teros. 2— Cubo de tres pulgadas de caliza, que pesaba 2 lib ras y 9 onzas ( l k,16) com prendido entre tablas de c h i lla : se aplastó con 52 toneladas , 6 qq. 0 c. 1 lib . . Esta piedra empezó á abrirse p o r las caras con 25 toneladas, (6220 lib s . p o r pg. c.) pero después sos tuvo las que se han anotado. 3— Cubo de tres pulgadas de caliza, que pesaba 2 libras, 18 onzas, ( l k,16) com prendido enlre tablas de c h i lla : se aplastó con 30 toneladas, 18 qq. 3 onzas, 24 lib ra s .................................................................................. 4— Tres cubos separados, de una pulgada, de caliza, dis puestos en triá n g u lo , que pesaban 4 * /* onzas, (0k,13) cada u n o , puestos entre tablas de ch illa : se aplastaron con 9 toneladas, 7 qq. 1 c. 14 lib ra s. . Todos se ro m p ie ro n á un tiem po-

Libras por pulgada cuadrada.

1—

T é rm in o m e d io ............................

6618

8059

7702,6

6995,3 7579 (533 k . p o r c. c.)

Todas las calizas formaron rajas verticales y astillas mucho tiempo antes de aplastarse. El peso específico del material, según lo que precede, era de 165 libras 5 onzas por pie cú bico ó una tonelada por cada 1 5 */, pies cúbicos (2,660.) El peso que se necesita para aplastar esta caliza es 471,15

6ü

— 254

toneladas por pie cuadrado, que equivale á una columna del mismo material de 6453 pies de altura (4954 m.) Este material fué el que se empleó en las pilas del puente tubular de Menai, y los experimentos se emprendieron para determinar si esta clase de piedra era capaz de sostener el enorme peso del hierro contenido en los tubos. Después se juzgó conveniente encajar en las pilas unas piezas de hierro fundido que cubriesen una gran superficie, en la que se apo yasen los estremos de los tubos. Por este medio la presión se distribuía en una grande estension y se evitaba toda contin gencia. A los experimentos anteriores se pueden añadir algunos otros recientemente hechos por el autor sobre una gran varie dad de piedras de diferentes partes del reino. (*) Los ejempla res experimentados fueron de menor dimensión que los em pleados en los puentes tubulares, pues no eran mas que unos cubos de 4 , 4 */a y 2 pulgadas, pero los pesos de rotura se observaron con mucho cuidado y se anotaron como sigue:

(*) Véase la m em oria « sobre la im portancia comparativa de varias cla ses de piedra, deducida de su resistencia á la compresión» en el tomo 1 4 de las «Memorias de la sociedad filosófica y lite ra ria de M anchester:»

Presión aplicado paralelamente al locho.

Presión aplicada perpendieularmente al lecho de cantera.

Experimentos para determ inar la resistencia al aplastamiento de varias clases de piedra.

—255— ül

—25ti—

Comparando los resultados de las areniscas del condado de York se observará que la diferencia en lo que resisten á la compresión no depende tanto de la variedad de las piedras como de su colocación respecto á sus caras de crucero, siendo el aumento en la relación de 10: 8 en favor de la que se com prime contra el lecho respecto de la que se comprime paralela mente á este; lo que sucede también en las calizas. Muchos de los ejemplares anteriores se secaron y se pe saron, y sumergidos en agua, se pesaron otra vez para de terminar su absorción relativa. Los resultados se insertan á continuación.

E xp erim en to s p a ra determ inar la cantidad de agua que absorven diferen tes clases de p ied ra .

Número del ejemplar...

CLASE de

LOCALIDAD.

piedra.

PESO antes de la inmer sión, L ib r a s .

i Arenisca.

PESO DIFEdespués de una in rencia de mersión de 48 horas. pesos. L ib r a s .

PROPORCION de agua absorvida.

L ib r a s .

Shipley.

5,4687 5,5546 0,0859 1 por

65,6

Heaton.

5,2578 5,5652 0,1054 1 por

41,8

Heaton Park.

5,1718 5,2896 0,1171 1 por

44,1

S p in kw e ll.

5,2968 5,4726 0,1758 1 por

50,1

Idle Q u a rry.

5,7178 5,8205 0,1016 1 por

56,5

Jegrum ’s Lañe.

5,5976 5,7187 0,1211 1 por

46,2

S p in kw e ll.

5,6757 5,7851 0.1094 1 por

55,8

))

Coppy Q uarry.

5,5705 5,6914 0,1211 1 por

46,0

Oíd W hatley.

5,4726 5,6152 0,1406 1 por

58,9

Manningham Lañe. 5,4882 5,6095 0,1211 1 por

46,5

5,6289 5,7559 0,1250 1 por

45,0

12 Grauvacka. Gales.

5,4101 5,4140 0,0059 1 por 1641,0

15 G ranito.

5,6875 5,6992 0,0117 1 por

485,0

5,8007 5,8124 0,0117 1 por

495,0

M ount Sorrel.

15 Grauvacka. Ingleton.

5,7500 5,7559 0,0059 1 por 1962,6

Se observará que el ejemplar núm. 15 de grauvacka de Ingleton, es el menos absorvente, y el núm. 12 de grauvacka de

(54

— 258—

Gales absorve casi tan poco, al paso que los núms. 9 y 14 de areniscas son los que mas absorven. Los granitos, aunque de grano compacto, toman mucha mas agua que la grauvacka, pero menos que las areniscas. La resistencia de los ejemplares de grauvacka á recibir el agua es cuatro veces mayor que la del granito, y treinta y seis veces la de la arenisca que se encuen tra en las canteras del condado de York. En nuestro pais tenemos acaso los mas grandes y magnífi cos puentes de piedra de Europa; para probar lo cual no tene mos mas que citar algunas de las obras de uno de los mas fe cundos constructores de puentes de dentro y fuera de nuestro pais, el difunto Mr. Rennie, aun con las numerosas cons trucciones de Telford, Perronet y otros contemporáneos. Nin guno, sin embargo, supera, si es que llega á igualar á los puentes de Waterloo y Londres en el Támesis: el primero hecho por el difunto, y el segundo por el actual Sir John Rennie. Los arcos de estos puentes son elípticos, y sea que se consideren sus bellas y elegantes formas, su resistencia ó la solidez de su construcción, se encontrarán entre las mas hermosas y acaba, das construcciones de su género en el mundo. La construcción de arcos rebajados ha adelantado mucho, y está muy en boga en Francia y otras partes de Europa, pero no siempre han teni do buen resultado por falta de resistencia y solidez suficientes de los estribos, las cuales han de ser muy grandes para opo nerse al empuje del arco. Respecto de la belleza del dibujo y la estabilidad de la construcción, somos deudores de muchos ade lantos á Perronet, de cuyos esfuerzos se vé el resultado en el puente de la Concordia, de San Maxencio, y otros, en los que se manifiéstalo proporcionado é imponente de la obra; sin em bargo, no creemos que igualen por la elegancia del dibujo á los de Rennie, Telford y otros contemporáneos.

— 259

I ¿ a d r iI lo s . hl ladrillo, como material para la construcción de puentes, se debe considerar como un simple reemplazo de la piedra, que debe usarse en los paises en que no se encuentra este material, ó es muy caro, y entonces los ladrillos bien cocidos, moldeados con cuidado y fabricados con buena arcilla, son muy útiles, y podríamos citar ejemplos numerosos de su utilidad para asegulai la presteza y la economía en la construcción de puentes. Los ladrillos bien hechos y bastante cocidos parecen tan inalterables por los cambios termométricos é higrométricos como la piedra; pero tienen el defecto de no poderse emplear sin la interposi ción de una gran cantidad de mortero, esponiendo á la cons trucción á un considerable asiento por el gran número de uniones y la compresibilidad del material de unión. Esta cir cunstancia hace que el ladrillo no pueda sostener la compara ción con la piedra para la construcción de los puentes, y su for ma de pequeños paralelipípedos, los hace impropios hasta cierto punto para la formación de arcos, porque no pueden como la piedra recibir siempre la forma de dovelas, que radian desde el centro y ajustan exactamente entre sí. Por esto, un puente de ladrillo no puede considerarse teórica ni prácticamente, lo mis mo que uno que solo tiene un décimo del número de juntas, y en el que todas las caras de junta son paralelas ó perpendicu lares á la línea de presiones. Los siguientes experimentos, parte de la série de los que hizo Mr. Latimer Clarke, ya citados, dan la resistencia de este material.

—

F á b rica de

200

—

ladrillo.

Libras por pulgada cuadrada.

1—

Cubo de nueve pulgadas de fábrica de la d rillo (de N ow ell y com pañía), número 1 , (de la m ejor ca li d a d ), que pesaba 54 libras (24 k,48) com prendido entablas de c h illa : se aplastó con 49 tonedadas, 18 qq, 2 c. 22 lib .............................................................. 2 — Cubo de nueve pulgadas de fábrica de la d rillo , n ú mero 1 , que pesaba 55 libras (24 k,05) sentado so bre m o rte ro : se aplastó con 22 toneladas 3 qq. 0 c. 17 lib ..................................................................................... 5— Cubo de nueve pulgadas de fábrica de la d rillo , nú mero 5 , que pesaba 52 libras (2 5 k ,57) sentado so bre m ortero : se aplastó con 10 toneladas 8 qq. 2 c. 8 lib .............................................................................. 4 — Cubo de 9 * / i pulgadas (2 3 c ,48) de fábrica de la d ri llo , núm . 4, que pesaba 55 */a libras (25 k, 15) sen tado sobre m o rte ro : se aplastó con 21 toneladas 14 qq. l e . 17 lib .............................................................. 5 — Cubo de nueve pulgadas de fábrica de la d r illo , nú mero 4 , que pesaba 54 */* lib . (2 4 k ,60) com pren dido entre tablas: se aplastó con 15 ton. 2 qq. 0 c. 12 l i b ........................................................................ . Térm ino m ed io .......................

551,5

612,7

454,5

568,5

417,0

521,0 (36,25 k. por c. c.)

Los últimos tres cubos de ladrillo continuaron soste niendo la carga, aunque abiertos en todas direcciones, pero cayeron en pedazos cuando se descargaron. Todos empezaron á presentar grietas irregulares mucho antes de aplastarse. El peso medio sostenido por estos ladrillos fué de 53,5 toneladas por pié cuadrado, que equivale al de una columna del mismo material de 585,69 pies (177ra,90). Nota.

—261—

H ie rro . El hierro es un material que no se ha empleado hasta estos últimos años en la construcción de puentes, como no fuera en pernos y abrazaderas para refuerzo y enlace de las obras de madera; pero en el dia ha sustituido para muchos objetos á los demas materiales y se emplea casi esclusivamente. Tanto se ha estcndido su uso, y tan generales su empleo en todos los ramos del arte, que nos atrevemos á asegurar que ninguna construc ción en que se pretenda duración y solidez se puede llevar á cabo sin él. No es necesario aquí detenerse en la resistencia y otras pro piedades del hierro, porque en las secciones que preceden se han dado parle de las investigaciones experimentales, y las restantes tendrán mejor colocación cuando lleguemos á la sec ción de los puentes de hierro forjado. El hierro fundido se ha empleado en la construcción de los puentes desde mucho antes que el forjado, como lo prueban los puentes de Coalbrookdale (1773), de Sunderland (1792—5) y de Southwark (1813—9). Mas recientemente se han aplicado á los ferro-carriles un inmenso número de vigas y arcos de hierro fundido, y hasta hace pocos años constituian el medio mejor que conocían los ingenieros para salvar los'grandes rios con una construcción fuerte y rígida. Actualmente, la introducción de las vigas de palastro facilita la colocación de nivel de las vias á través de rios y barrancos de 400 ó 500 pies de an chura, y es probable que todavía no hayamos visto el límite á que puedan llegar estas construcciones por la aplicación juicio sa de las obras de hierro forjado. No será preciso insistir mas sobre las ventajas que se pueden sacar de una aplicación mas estensa de este material, que tan superior es en resistencia y

Gil

—"26*2—

seguridad, ligereza y economía, al hierro fundido y cualquiera de los materiales empleados hasta aquí. El hierro maleable, cuando se aplica con propiedad y en la forma mas ventajosa, es tres veces mas resistente á la estension que el mismo peso de hierro fundido, por lo cual puede economizar un tercio del peso de las construcciones de esta clase, y en muchos casos una gran porción del gasto. También es preferible al hierro fun dido por estar exento de pajas y ampollas que son tan frecuen tes en los cuerpos cristalinos fundidos en grandes masas, que están sujetas y espuestas á una contracción desigual al pasar del estado líquido al sólido. Sobre esto y el riesgo que ocasio na ya hemos hablado detenidamente en la sección de las vi gas de hierro fundido. Seria estraño á nuestro objeto trazar la historia del arte de construir puentes y tratar de describir la manera con que cada una de estas primeras materias, piedra, ladrillo, madera y piedra, se han empleado en estas Robras. Un rápido bosquejo de la aplicación del hierro á estas construcciones será mas á propósito para el asunto de esta obra, con el pequeño espacio de que podemos disponer. El uso del hierro, como material principal en la construc ción de puentes, parece que ocurrió á Mr. Thomas Farnolls Pritchard, de Shrewsbury, desde 1775, y la utilidad de esta idea se ensayó prácticamente poco después, al erigir el primer puen te de hierro fundido sobre el Severn, en Coalbrookdale. Esta empresa, notable por la elegancia de las formas y la magnitud del proyecto, tuvo un resultado completamente satisfactorio, y hace grande honor á los que la concibieron. El puente con siste en cinco cuchillos de hierro fundido, formado fcada uno de un arco casi semicircular de 100 */, pies (oO,mG3) de luz, y 45 piés (15m,72) de flecha, sobre cuyo vértice se apoya la via, y de las partes de otros dos grandes arcos interceptadas entre los

—265—

69 estribos y el suelo; los tres arcos son concéntricos y reunidos por codales radiados; se apoyan en cojinetes horizontales, de los cuales salen unas guias verticales para mantener los cercho nes en su posición y trasmitir á los estribos todo empuje la teral. El grande arco del puente de Coalbrookdale se fundió en dos piezas; pero en 1790 Mr. Burdon proyectó un puente para cruzar el Wear en Sunderland, en que se imitaron las dovelas de los arcos de piedra con piezas aligeradas de hierro, de for ma semejante. El puente consta de un solo arco de 240 piés (73ra,16) de luz, y solo 30 piés (9m,14) de flecha, con los ar ranques á 70 piés (21ra,55) sobre las bajas aguas, y se com pone de tres cerchones paralelos, de hierro fundido, con 6 piés (1“,83) de separación. Cada uno de estos cerchones se compo ne de 105 piezas, de la forma descrita, y unidas con arcos de hierro dulce encajados en ranuras y asegurados con pernos. Los cerchones están arriostrados por tirantes oblicuos, y los tímpanos están ocupados por ligeros anillos de hierro fundido, sobre los cuales se apoya el entramado de madera que lleva la vía. La construcción es de estraordinaria ligereza, tanto que después de llevar la prueba de medio siglo, se está tratando, según creemos, de reforzarla ó de reemplazarla con otra mas grande y sólida. Contiene 214 toneladas de hierro fundido y 46 de hierro forjado, se concluyó en 1779 y se dice que costó 26.000 libras esterlinas. El buen éxito de estas primeras tentativas condujo á la adopción mas general del hierro para puentes , y los numerosos ejemplos que se encuentran por todas partes atestiguan el feliz resultado de su aplicación. Para las obras de ferro-carriles , es pecialmente, y en los casos en que se desea estorbar lo menos posible la navegación inferior, la pequeña montea ó senoverso de los arcos de hierro fundido ofrece grandes ventajas. Por

— 264—

esto íué que cuando se determinó reedificar el antiguo puente de Londres, los Sres. Telford y Douglas presentaron un proyecto de un puente colosal de hierro fundido de seiscientos pies de luz (182m,88) y 65 pies (19m,81) de flecha; y en 1802, cuando el paso del estrecho de Menai empezó á llamar la atención de los ingenieros, Mr. Rennie envió dos proyectos de puentes de hierro fundido', uno de un solo arco de 450 pies (137m,16) y el otro de tres arcos de 150 pies (45m,72) cada uno. El presupuesto (de 250000 á 290000 libras est.) fué causa de que se desecha sen estos proyectos, y en su lugar se erigió el puente colgado de cadenas de Telford. No hay razón para que el arco de hierro fundido no se pueda emplear en luces de esa magnitud, si es necesario, aun que el puente de hierro fundido mas grande que conocemos es el de Southwark, sobre el Támesis. Esta magnífica obra con siste en tres tramos de 210, 240 y 210 pies (64, 75 y 64 ms.) de luz respectivamente, levantándose el arco del centro 24 pies (7ra,32) sobre los arranques, y los menores 18 pies 10 pulga das (5m,73). El piso, de 42 pies (12™,80) está sostenido por ocho cuchillos en cada tramo, reunidos por riostras trasversales y oblicuas; y las enjutas están llenas con un entramado de rombos, sobre el cual se apoyan las planchas de hierro fundido que sostienen la via. El puente sobre el Neva, en San Petersburgo, aunque no se aproxima á este en la estension de las luces, es bajo otros aspectos de un género mas grandioso. Con siste en siete arcos que varían de 107 á 156 pies (32m,60 á 47”,50) de luz , el ancho entre los cuchillos esteriores es de 66 pies (20m,50) y la longitud total entre los estribos es de 1078 pies (528m,60). Se aprecia que fuera de las barandillas, etc. contiene 6928 toneladas de hierro fundido y 342 toneladas de hierro forjado. Este peso comprende el del tramo levadizo de la orilla derecha para el paso de los barcos.

El arco de hierro fundido no se puede incluir precisamen te en ninguna délas clases en que liemos dividido los puentes, porque mientras por su forma curva participa del carácter del arco de piedra que saca su fuerza de la resistencia á la com presión , también se aproxima mas ó menos á tener el carácter de la viga, en el que la cara inferior obra como tirante, opo niendo una fuerza de tensión al empuje que en el arco se des truye esclusivamente contra los estribos. Esto comunica al arco de hierro fundido, que es hasta cierto punto homogéneo, las resistencias combinadas de la viga y de la bóveda, sostenida solamente por su empuje contra los estribos. Para luces pequeñas, hasta de 50 ó 40 pies (9 á 12m) se ha abandonado generalmente la forma de arco, y se emplean para los tramos vigas rectas, forma de puente que por su sencillez y su intradós horizontal se adapta peculiarmente á las obras de ferro-carriles, y por esto se ha intentado estenderlos á luces mayores introduciendo tirantes de armadura de hierro forjado, embutidos en la cara inferior de la misma viga, ó mas fre cuentemente unidos á unos muñones salientes en las estremidades de ella, como se ha dicho en la sección de las «vigas compuestas.» Algunos consideran estas vigas seguras en luces de 70 piés (21m), pero están espuestas á todos los inconvenien tes que hemos señalado contra las de su clase en los edificios, y nunca se puede descansar en ellas con seguridad. Las va riaciones de temperatura ó el peso de cargas pesadas puede al terar en cualquier tiempo las relaciones que existen entre la viga y sus tirantes y hacerlos ineficaces para ayudarse. Siem pre que se pueda emplear un solo material homogéneo, encon traremos qué objetar á las combinaciones semejantes de mate riales diferentes. Otro método de emplear el hierro fundido en la construc ción de puentes, es suspendiendo el piso de un grande arco

—2G6—

de este metal. Mr. Hosking considera que esta es «una de las » maneras menos defectuosas con que se puede emplear el hierBro en la construcción, atendiendo á la propiedad de dilatarse y >, contraerse,» y «uno de los modos menos dispendiosos de em» plear el metal para grandes luces y con el piso muy bajo, al » mismo tiempo que proporciona una via mas segura y mas rí» gida que cualquier otro método de suspensión de cadenas que » se ha propuesto hasta ahora.» Estas opiniones deben consi derarse como corrientes en una época en que no se conocían construcciones mas rígidas; pero cuando un material dúctil como el hierro forjado se puede disponer en las formas y com binaciones propias para asegurar la rigidez necesaria, es una cuestión de grande importancia saber hasta qué punto se puede aplicar el arco de hierro fundido, si se ha de atender á la magni tud de la luz y la ligereza de la construcción. Yo opino que en tales casos la viga tubular sencilla debe tener una preferencia decidida sobre el arco de hierro fundido con el piso suspendido ó sostenido. El hierro forjado se usó apenas en la construcción de los puentes de hierro fundido, siendo así que se ha establecido irrevocablemente su inmensa superioridad en ciertos casos por la larga série de experimentos que condujo á la erección de las magníficas obras que atraviesan los pasos de Conway v Menai. La adopción de Ilolyhead como puerto de comunica ción con Dublin motivó la empresa del ferro-carril de Chester á Holyhead, en cuya construcción se presentó una dificultad sin ejemplo, á saber: la de cruzar el estrecho de Menai con un puente de enorme luz, y sin estrechar el canalizo ni estor bar de cualquier manera la navegación. Un puente colgado era demasiado flexible para un ferro-carril, un puente de hierro fundido se desechó por la gran dificultad de colocarlo , y por que la curvatura del arco en los arranques no daria bastante

—

267

—

altura sobre el agua: quedaba solo arbitrar alguna construc ción enteramente nueva con un intradós horizontal. El modo con que se resolvió la diíicultad será bien conocido de nues tros lectores, y no es menester especificarlo aquí. Bastará observar que el hierro forjado se adoptó como m aterial, y tu bos por dentro de los cuales pudiesen pasar los trenes como la form a en que el puente se habia de construir. Una larga serie de experimentos , de los que ya se lian dado algunos (Parte II), mostró que los tubos se habían de hacer de for ma rectangular, y con una disposición peculiar del material en tubos ó celdas rectangulares á lo largo, tanto en la parte superior como en la inferior; y determinó la cantidad de ma terial necesario, y la fórmula para calcular la resistencia, demostrando ademas que los tubos no necesitaban ningún sostenedor auxiliar. Finalmente, concluida la construcción de los tubos, se condujeron flotando á su sitio, y se elevaron triunfalmente á su posición actual sobre el estrecho. Se observará que en estos puentes, el apoyo principal es una simple viga ó cuchillo, que se sostiene oponiendo resis tencias á la compresión por encima del eje neutro y á la estension por debajo, ejerciendo en los estribos una simple presión vertical. El piso está perfectamente á nivel, y como su distancia hasta la cara inferior ó intradós del puente es de uno á dos pies tan solo, no hay otra forma de puente que estorbe menos el paso por debajo. Su resistencia es uniforme, cierta y fácilmente determinable, y prácticamente hablando, la luz que pueden alcanzar es casi ilimitada. Estas ventajas han sido la causa de la adopción general de los puentes tubos y de ■ vigas tubulares, que únicamente difieren en que en los prime ros el camino ó ferro-carril pasa por dentro del mismo tubo, mientras que en los otros se colocan dos ó mas tubos paralelos unos á otros y la via pasa entre ellos. 10

—

268

—

En las luces pequeñas, la forma tubular se abandona algu nas veces para hacer mas sencilla la construcción, y se adopta la viga laminar sencilla, semejante á las que se emplean en los edificios incombustibles, pero de mayor tamaño. Según liemos dicho, consideramos que en luces hasta de 50 pies (15m), aunque las vigas laminares son inferiores en resistencia á las de forma tubular, son probablemente mas ventajosas, no solo porque tienen una forma muy sencilla, sino porque cada parte de importancia se puede registrar para examinarla y pintarla, operación esencial para la duración de las obras de hierro. Otra forma de puentes, llamados atirantados, está muy en boga entre ciertos círculos, y es algo parecida á la del puente suspen dido de arcos que ya se ha citado. Consiste en un arco hueco compuesto de placas de hierro forjado robladas á escuadras, para resistir á la compresión, y en un tubo semejante en la parte inferior para recibir el empuje del arco, y que hace de tirante; el arco y el tirante horizontal se reúnen con manguetas verticales y diagonales; y la via pasa por entre dos ó tres de estos arcos colocados paralelamente uno á otro. Recientemente se han propuesto algunas modificaciones de la forma de celosía, atribuyéndoles una gran superioridad so bre las demas, y no dejará de ofrecer interés examinar los fun damentos de estas aserciones. Tomaremos como ejemplo la forma llamada de Warren, que consiste en una fila de tubos de hierro fundido en la parte superior para resistir á la compresión, y otra de cadenas ó eslabones planos de hierro forjado en la parte inferior para resistir á la estension. El espacio intermedio ó al tura de la viga se llena con una série de tornapuntas y pendolo nes de hierro fundido y forjado, colocados alternadamente, de modo que forman con los segmentos que comprenden de las filas superior é inferior una série de triángulos equiláteros, que une las dos partes principales de la viga.

— 2G9—

domo se ha hablado mucho y se han hecho esfuerzos para presentar los puentes de esta clase como superiores á los demas, no estará fuera de lugar entrar en el exámen de las ventajas é inconvenientes que presentan, aplicando luego los resultados á otros sistemas de igual ó algo mayor mérito. Se ha pretendido que esta clase de puentes es superior á las demas para la facili dad de la esportacion, y probablemente con alguna razón, por que se pueden montar, marcar y deshacer en la fábrica, evitan do la necesidad de enviar obreros hábiles para armarlos; pero se puede dudar si sus numerosas piezas no exigirán un ajuste mas esmerado y perfecto que la simple robladura de las plan chas de un puente tubular ; y si se demuestra que por otra parte tienen comparativamente alguna falta de solidez ú otra cualidad peligrosa, ninguna consideración de conveniencia nos puede inducir á la adopción de un sistema tan imperfecto. Los taladros y ajustes de las cadenas, tornapuntas y pen dolones, y otras partes de la obra, parecerán desde luego defec tuosas si se comparan con una placa de hierro continua y bien roblada, que forma una sola masa homogénea sin movimiento en las juntas y de resistencia uniforme. Tomando como ejemplo uno de los mas grandes y mejores puentes de esta especie que se han construido hasta ahora, el que lleva el camino de hier ro reat Northern sobre Newark Dyke, brazo navegable del Trent, tendremos ocasión de comparar su resistencia con la de un puente de vigas tubulares del mismo peso y para la misma luz, y no dudo que se encontrarán las ventajas á favor de este. El puente de Newark Dyke se compone de cuatro vigas de Warren de 240 pies 6 pulg. (75m,54) de luz y 47 pies (5“,17) de altura, sostenidas por ocho bastidores triangulares de hierro fundido, que se apoyan en los pilares ó estribos de cada lado del rio. La faja superior de cada viga consiste en un tubo de

—270—

hierro fundido (fíg. 53), cuyo diámetro varía desde -15'/, pul gadas (34c,27) en los estrenaos hasta 18 pulgadas (45°,70) en el centro. La faja inferior consiste en una cadena de eslabo nes de hierro forjado, de 18 pies 6 pulgadas (5m,G4) de Ion. gitud entre los centros de los taladros, y de 9 pulg. (22c,86) de altura. La cadena se compone hacia las estremidades de 4 eslabones de 1 pulgada (2C,54) de grueso, y en el medio de 14 eslabones de ’/» pulgadas (2°,22), variando las partes inter medias gradualmente. En sus estrenaos, los eslabones tienen 1 6 '/. pulgadas (41°,91) de ancho para recibir un pasador de 5 pulgadas (15c,97) de diámetro. La cadena se enlaza con el tubo fundido con pendolones a , a (fig. 54) formados de es labones parecidos á los de la primera , y variando análogamente de resistencia; el de la eslremidad se compone de 4 eslabo nes cuya sección total es de 52,6 pulgadas (206c,c‘,45), y el del centro de 2 , con 15,5 pulgadas (83c-c-,86). Las tornapun tas b , b , que alternan con los pendolones, son de hierro fun dido, bifurcadas en su estremidad superior para abrazar el tu bo , y taladradas en ambas para recibir un pasador de 5 l/ i pulgadas de diámetro. Las vigas se mantienen en su posición por medio de riostras horizontales arriba y abajo, que son tu bos de hierro fundido que unen las articulaciones opuestas, y tirantes oblicuos de hierro forjado que unen las alternas. El peso del hierro en las dos vigas que forman la mitad del puente es 138 toneladas, 5 qq, del fundido y 106 toneladas, 5 qq. del forjado; es decir, que el peso de hierro en las cua tro vigas que forman el puente para dos vias es 489 tonela das , á lo que se ha de añadir el peso del tablero, barandi lla, etc., que es de 100 toneladas, formando en total de 589 toneladas. Tenemos, pues, para el cálculo los siguientes datos : Longitud del vano. . . 240 p. 6 pg, = 2886 pg. (62m,53)

— 271—

Altura de la viga . . . . 17 p.—204 pg. (5m,18.) Area de la faja superior en el medio................. 142 pg. c,(916cc,4) de hierro fundido. Area de la faja inferior en el medio.............. 110 pg. c (709,cc61) de hierro forjado. Si suponemos que las resistencias de ambas fajas están debidamente proporcionadas, podremos aplicar la fórmula de las vigas tubulares

para obtener aproximadamente la resistencia de la viga, que será 110x204x80 = 622 toneladas, (*) 2880 que será el peso de rotura de una viga en el centro. Como aquí hay cuatro vigas, el peso de rotura del puente en el medio seria 2488 toneladas, suponiendo que las tornapuntas y pendo lones oblicuos unan las fajas tan rígidamente como las planchas y nervios de un puente tubular. De esto habría que quitar la mitad de la carga permanente, ó peso del puente, quedando reducido á 2194 toneladas, el peso efectivo que colocado en el centro rompería el puente. Este resultado es demasiado alto (*) T e n i e n d o e n c u e n t a la g r a n tlexion q u e t o m a n los p u e n t e s d e esta clase, c o m p a r a d o s c o n los t u b u l a r e s , es m a s q u e p r o b a b l e q u e la c o n s t a n t e 5 0 r e p r e s e n t e m a s e x a c t a m e n t e la resistencia d e la v i g a q u e la 8 0 s u p u e s t a a r r i b a ; e n c u y o c a s o P = 2 3 3 t o n e l a d a s s o l a m e n t e , lo q u e d a u n valor m u y d i f e r e n t e á las v e n t a jas d e las vigas d e esta f o r m a .

—272—

para un puente de esta disposición, y seria menester una se rie de experimentos dirigidos con cuidado para determinar la ley exacta que siguen. Ahora bien , un puente tubular de 240 pies, 6 pulgadas de luz para doble via de ferro-carril, y que necesita 2880 to. neladas uniformemente repartidas, ó sean 12 por pié lineal para romperse , no llegaría á pesar 400 toneladas, ó sean 189 menos que el puente de Newark Dyke, y aunque la resistencia de este es mucho menor que la que se ha supuesto, esta es bastante para lo que nos proponíamos hacer ver. Ilay, sin embargo, una circunstancia que parece indicar que la fórmula de las vigas tubulares da una resistencia de masiado grande para la viga de Warren , y es que la gran fle cha que esta toma, que con 240 toneladas repartidas unifor memente en la longitud del puente fué de 25/ 4 pulgadas (6C,98); con dos máquinas pesadas de mercancías, de 2 ‘/ s pulga das (5C,40), y con cinco de las mas pesadas de la empresa del Great-Northern, de 2 '/a pulgadas (6C,35). Estos experimentos hacen ver terminantemente la debilidad de esta forma de viga, pues en una del sistema tubular, con los costados macizos y de la misma luz, la flecha no hubiera pasado de S/Bpulgadas (lc90). La gran flexión que se puede observar en todas las vigas que no tienen sus costados macizos, que indica una falta de rigi dez y trabazón entre sus partes, es una propiedad muy mala y muestra la gran superioridad de la viga tubular. Aparte de su poca fuerza, la viga de Warren es peligrosa, porque la rotura de una sola pieza oblicua compromete toda la obra, y por consiguiente un accidente tal como el descarrilarse un tren, puede ocasionarla ruina de todo el puente. Por esto consideramos que estas piezas son un elemento perjudicial para la seguridad del puente, á menos que no se multiplique su número, en cuyo caso se tendría un puente de celosía, y si

—273—

aun se aumentase mas este número, obtendríamos casi una viga tubular de unión maciza. En el mes de octubre de 1850, el Sr. W. B. Blood Esq. me hizo el obsequio de enviarme un análisis matemático de los elementos de resistencia de un puente Warren, del que dió el siguiente estrado. »Cálculo del esfuerzo de una viga del sistema del Capi* tan W a rre n , cargada con 230 toneladas en el punto medio

»ó 500 toneladas repartidas uniformemente (figura 55).» Supónese para el cálculo que la luz es de 80 pies, dividi da en 13 espacios iguales, formando triángulos equiláteros, cuyos lados serán entonces de 6,15 pies, y la altura de la viga de 5,35 pies, son pues /= 8 0 0 = 5 ,3 3 * = 6 ,1 5 P=Carg3 total de 250 ó 500 toneladas, según los casos F=Esfuerzo horizontal en el centro ?=Esfuerzo en una pieza oblicua. »P rim e ro , con la carga de 250 toneladas en el centro, no «teniendo en cuenta para el cálculo el peso propio de la viga. 250x80 — 938 toneladas 4x5,53 Px 250x6,15 , = i r = ~ ¿5,55

... '

toDeladas'

«Este es uniforme en toda la estension de la viga, siendo al«ternativamente de compresión y de estension.» »S eg u n d o , con la carga uniforme de 500 toneladas, T, F

8rt

500x80

8x o ,3o

_ = 9 5 8 toneladas.

—274—

»El esfuerzo horizontal en cualquier otro punto está dado por «la fórmula Ix— x /

» siendo x la distancia del punto á la estremidad.» « El esfuerzo en las piezas oblicuas está espresado por la » fórmula

» en la que, si la carga se apoya sobre la faja superior, y es » la distancia del pié de la barra al medio de la viga; si se apo» ya la carga en la faja inferior, y es la distancia del mismo » punto de la otra estremidad de la barra; y si la mitad de la «carga está en cada faja, y es la distancia del punto medio » de cada barra al medio de la viga.» «En el caso presente consideraremos la carga sostenida toda » por la faja superior, que es la posición mas favorable para » la viga.» «La barra a es la que sufre siempre tensión, para ella y = 3 3 ,8 2

500x6,15x35,82 lons. = 2 4 4 80x5,53

•y

» si el peso estuviese en la faja inferior, y seria igual á 56,90, y cp=

500x6,15x36,90 = 2 6 6 tons. 80x5,35

8í

— 275-r-

«No se pueden señalar exactamente las dimensiones de la » sección trasversal; pero suponiendo que el área de la faja » inferior es de 36 pg. c., y las de la faja superior y barras dia» gonales de 30 pg. c., que acaso serán menos, resultarán para » la carga de 500 toneladas en la faja superior 32 tons. por pg. c. para la compresión de la faja superior 26 » » para la tensión de la faja inferior 8,2 » » para la tensión de la barra a, » en la cual serian 9 tons. por pg. c. si estuviese la carga en »la faja inferior.» «Para el hierro forjado es demasiado 26 toneladas, y se» gun los experimentos de Mr. Hodgkinson, la tensión en el » hierro fundido no puede ser mucho mayor de 6 tons. por » pg. c . , de modo que una carga uniforme sobre la faja supe» rior de 370 toneladas rompería la barra a. Las dimensiones » supuestas, sin embargo, no deben de ser exactas. El uso del »hierro fundido como tirante debe proscribirse severamente, » y solo se podrá considerar como seguro cuando se le haya » dado un gran esceso de resistencia, por que no es posible cal» cular el efecto de las vibraciones que produce una fuerte ten» sion. Parece que las barras han de estar espuestas á quebrar» se, por los puntos de unión con la faja superior, bajo la acción » de la carga que ocasiona una flexión.» » Opino por esto, que es una construcción muy peligrosa, » y espero que el Inspector del Gobierno no la admita.» Por lo que precede se puede ver que Mr. Blood no saca consecuencias favorables para el sistema de Warren, aunque al gunos de los defectos que señala se han corregido en el grande ensayo de Newark Dyke. No será necesario entrar en mas pormenores relativamente á la resistencia y otras propiedades de los puentes de celosía, pues ya hemos dicho que en nuestra opinión son inferiores, H

tanto en fuerza como en resistencia á las vibraciones violentas ocasionadas por el paso de un tren, á la mas sólida construc ción de las vigas tubulares y laminares. Constituyen una me jora sobre el sistema menos enlazado del capitán Warren; pero participan, aunque en menor grado, de sus defectos. En estos puentes, como en los de Warren, no hay defensa para los car ruajes y máquinas que descarrilan , porque las barras de la ce losía robladas con uno ó mas clavos son sumamente débiles y quebradizas; pero en los puentes de vigas tubulares con doble pared, el riesgo de un accidente grave por esta.causa es pe queño, porque toda la masa del puente se opone al choque de la máquina. 5*saentes t u b u l a r e s .

Si el lector vuelve á ver la Parte I I , que trata de las vigas de hierro forjado, hallará por menor los principales experimen tos que determinaron la forma y proporciones, según las cuales se puede combinar el hierro forjado para que mejor resista á una acción trasversal. Estos experimentos demostraron de una manera concluyente: 1. ° Que la forma rectangular de la sección era mas fuerte que la elíptica ó la circular. 2. ° Que las placas de hierro forjado poseían resistencias muy pequeñas á la flexión en sentido de su espesor, y que por consiguiente para asegurar la uniformidad de resistencia de una viga rectangular sencilla, la tabla superior ha de ser de área do ble que la inferior. Esta debilidad de la cara superior de los tubos fué la gran dificultad que hubo que vencer en los experimentos que prece dieron á la construcción de los puentes tubos. En estos experi mentos las planchas se doblaron ó abollaron mucho antes de

—277—

que se ejerciera todo el esfuerzo de compresión de que es sus ceptible el hierro. Para obviar esta dificultad, los experimentos indicaron la construcción de celdillas ú ondulaciones tubulares estendidas longitudinalmente en la tabla superior del tubo. He cho uno de este modo (fig. 76.) y cargado con pesos que au mentaban sucesivamente, se rompió al fin, desgajándose los costados de las dos cabezas casi al mismo tiempo, después de haber colocado 22469 libras (10187,k46). La flexión de la cara superior se evitó por completo y resultó de esto un grande au mento de resistencia. (*) Podemos decir que desde entonces desapareció casi toda la dificultad de la construcción de los puentes tubulares. La pode rosa resistencia que ofrece á la compresión la forma celular de la tabla superior; según se vió en este experimento, decidió desde luego, á mi entender, la forma que se habia de dar á los grandes tubos que salvan ahora el Conway y el estrecho de Menai, y desde entonces no me cupo la menor duda en el buen éxito de esta empresa. Determinada según esto la forma del puente de Britannia, se construyó un tubo bajo este principio, solo que en lugar de la tabla ondulada que se vé en la fig. 76, se adoptaron celdillas rectangulares como las de la fig. 77, que representa la sección del tubo modelo de un sesto de la magnitud de uno de los tra mos. Los experimentos hechos con un tubo interesan directa mente la resistencia de los puentes tubulares, y por esto nos parece necesario dar un estrado desús resultados (**). D im ensiones. Longitud total del tubo. 78 pies (25m,77'i Ancho.............................2p. 11 pg. (0m,89) (*) E s t e e x p e r i m e n t o s e d io en la P a r t e II, E x p e r i m e n t o X X I X , p á g . 1 1 7 . (**) P ara m a s p o r m e n o r e s , v é a s e m i o b r a s o b r e lo s p u e n t e s d e B r ita n nia y C o n w a y , p á g . 2 5 1 y s i g u i e n t e s y lá m in a s X V á X X .

— *278—

Altura............................ 4p . 6 p g .(l“,37) Longitud entre los apo yos............................. 75 pies (22m,86) Espesor de las placas de la tabla in ferior.......................................................0,180 pg. (0C,46) Id. id. laterales................................... 0,099 pg. (0C,25) Id. id. de las tablas y tabiques de la cabeza superior.................................... 0,147 pg. (0C,38) Area de la cabeza superior. . . . 24,024 pg. c. (156cc,14) 8,800 pg. c. (560c,77) Id. de la cabeza inferior.................... Id. de los costados............................. 9,000 pg. c. (58cc,06) Peso del tubo, 10888,94 libras (4936,8 kil.) La rotura se verificó después de sostener el peso minuto y medio, desgarrándose la tabla inferior á 2 pies (0,m61) del punto de aplicación. Peso de rotura, 79578 libras (36079 kil.) Flecha final, 4,5 pulgadas (6C,35) Se observará que en este experimento el área del techo era triple de la del suelo, y como era de esperar, cedió por esta últi ma parte. Se reparó inmediatamente y se reforzó con dos plan chas adicionales de 6 V, pg- x V16 Pg* (lc>65 X 0C,8) cada una, de modo que resultase el área de la tabla inferior de 12,8 pg. c. (820c,6). E xp erim en to I .

La rotura se verificó por un estremo, des viándose de la vertical. Peso de rotura, 97102 libras (44027 kil.) En este esperimento el tubo cedió por falta de rigidez en los costados. Se reparó y reforzó introduciendo barras verti cales en forma de escuadra, de 1 '/* pulgs. (3°,81) robladas E xp erim en to II.

— 279—

por dentro á los costados cada 2 pies (0,ra61): también se colocó un aspa en cada estremo. Experim ento III. La rotura se verificó desgarrándose las planchas á pocas pulgadas del suelo. Peso de rotura, 426128 libras (57488 kil.) Flecha final, 5,79 pulgs. (14°,71). El tubo se volvió á reparar y se le unieron dos fuertes nervios á lo largo del suelo, hasta 20 pies (6m,10)del medio, con el objeto de aumentarla sección en la parte central, y obligar á la tabla superior á ceder á la compresión: estos nervios tenian 9 pul gadas (22c,86) de ancho y l/5 pulgs. (4°,27) de grueso, lo cual aumentó el área de la tabla inferior hasta 17,8 pg. c. (114Cc,8). Experim ento IV . La rotura se verificó abriéndose la tabla inferior á través de las planchas de refuerzo, y también los cos tados padecieron. Examinando los nervios se encontraron de fectuosos , pareciéndose mas en su aspecto al hierro fundido que al forjado. Peso de rotura, 448129 libs. (67164 kil.) Flecha final, 4,94 pulg. (12°,55). Las porciones rotas se quitaron y se reemplazaron con plan chas mas fuertes y mejores, y como las celdillas y planchas del techo se hubiesen estropeado mucho, se reforzaron y en algunos sitios se renovaron. El suelo se puso enteramente nuevo en 20 pies (6m,10) por cada lado del medio, componiéndolo de dos planchas de */* pulg. (0C,65) de grueso, con dos nervios en el eje como antes, con los cuales el área subió en el medio á 22,45 pulgs. cuads. (144cc,82.) Experim ento V. No hubo rotura con 129007 libras (58495 kilogramos). Este experimento se interrumpió para determinar la resis tencia lateral del tubo, y resolver la cuestión del efecto de los vientos violentos sobre el puente. Para esto se hizo caer sobre

—280—

los costados y se suspendieron los pesos lo mismo que antes. Experim ento VI. Se colocó un peso de 20781 libras (12145 kilogramos) y se dejó algunas horas, durante las que la flecha aumentó desde 2,36 pulgadas (5°,99) hasta 2,50 pulgadas (6°,55). Al descargar el peso, se encontró que la fle cha permanente era solo de pulgada (0C,25). Habiendo obtenido tan satisfactorios resultados respecto de la iesistencia lateral del tubo, se restituyó á su posición verti cal y se volvió á cargar. Experim ento V il. Se dejó suspendida del tubo una carga de 135255 libras (61326 kilogramos) durante nueve dias se guidos con sus noches, para determinar los efectos de un es fuerzo continuado. En este período la flecha aumentó de 3,17 pulgadas (8°,05) á 3,22 pulgadas (8°,18). Después se siguió cargando, y el tubo se rompió con 154452 libras (70031 kilogramos), desgarrándose por la estremidad délas nuevas planchas, á 21 pies, 6 pulgadas (6m,55) del punto de aplicación. El área de la tabla inferior en el punto de rotura era de 8,8 pulgadas cuadradas (56cc,77). Flecha final, 3,86 pulgadas (9C,80). En este experimento el tubo se rompió por falta de la pro porción conveniente en el material de la tabla inferior. El tu bo se reparó, y se añadieron nuevas planchas, que se eslendieron unos pocos pies mas hacia los estremos por ambos la dos del medio del tubo. Experim ento VIII. La rotura tuvo lugar plegándose el te cho celular á 2 pies (0m,61) del punto de aplicación del peso, quedando intactos el suelo y los costados. Peso de rotura, 192892 libras = 84’/4 ton. (87600 kilógs.) Flecha final, 4,89 pulgadas (12°,42). Por este experimento se determinaron las proporciones relativas de las áreas de ambas tablas del tubo de modo que

—

281—

se equilibren las resistencias á la estension y á la compresión desarrolladas por una acción trasversal, suministrando otros datos necesarios para la construcción de un tubo que tuviera la máxima resistencia con una cantidad dada de material. Hasta aquí la tabla superior había sido siempre mucho mas fuerte que la inferior, pero ahora las dos tenían casi la misma resis tencia , siendo la relación de las áreas como 24 : 22, ó 12 : H . Si ahora calculamos el valor de la constante C por este ex perimento, y lo comparamos con el de los primitivos, encon traremos que es Para los tubos cilindricos. = 1 5 ,0 5 toneladas. Para los elípticos.............. = 15,30 » Para los rectangulares. . . = 2 1 ,5 0 » Para el tubo modelo. . . = 2 4 ,4 0 » El aumento de resistencia indicado en los experimentos so bre el tubo modelo se debe evidentemente á la construcción ce lular del techo. En los tubos rectangulares, la dificultad había sido la pequeña resistencia que oponen á la flexión las plan chas delgadas en sentido de su longitud; y fue vencida colo cando las planchas en la dirección en que ofrecían mayor resiscia á la flexión, es decir, horizontales para oponerse á la de formación lateral, ocasionada por la compresión, y verticalmente para oponerse en el otro sentido al mismo efecto, y por medio de escuadras fuertemente robladas á las planchas, se hi zo la totalidad de aquella parte perfectamente rígida y libre de flexión y tendencia á la deformación, que se presentó siempre en los primeros experimentos con la tabla maciza. Para determinar la mejor form a de las celdillas , Mr. Hodgkinson hizo algunos experimentos difíciles y esmerados, algu nos de los cuales se insertan á continuación, para mas ilustrar la necesidad de la forma celular en toda obra en que las tablas de hierro dulce están sometidas á presiones estraordinarias.

«8

—

282

—

T a b la I. Experim entos para determ inar la resistencia de planchas (ó burrasj de hierro dulce á una fuerza de com presión; colo cadas en posición vertical, con sus estremos perfectamente p lano s, de modo que quedasen bien apoyadas en dos pla nos paralelos y horizontales.

LONGITUD vertical de la plancha.

de la sección.

PESO de rotura.

PESO por pg. c. que sos tuvo la plancha al romperse.

Pulgadas.

Pulgadas cuads.

Libras.

Toneladas.

2,98 x0,503 3,01 x0,766 2,99 x0,995 3,00 x l ,51 2,98 x0,507 1,023x1,023

» 2,306 2,975 4,530 1,511 1,0465

1222 7795 12735 46050 8469 50946

0,564 1,508 1,911 4,558 2,502 21,733

D IM EN SIO N ES transversales.

Pies. Pulg.

10 10 10 10 5 0

0 0 0 0 0 77,

ÁREA

Se pueden ver cuán notables resultados dan los experimen tos anteriores; la resistencia á la compresión de las mismas pla cas varia de 0,364 á 21,733 toneladas por pulgada cuadrada (57 á 5421 kil. por c. c.) según varian la altura, longitud y es pesor. Mr. Ilodgkinson deduce de esto la siguiente ley: 1 .* El peso de rotura está en razón inversa del cuadrado de la longitud. 2 .a Varía como el cubo del espesor. 5.a Varía proporcionalmente al ancho. En la siguiente tabla, «las dimensiones laterales de las cel«dillaseran tan grandes, que con una longitud de 10 piés » (3,m05), los pilares no se rompieron por flexión, sino reben»tando ó aplastándose.»

—2!14—

T a b la I I I . R esistencia de tubos c ir c u la r e s , de 1 0 p ies de la r g o , á una co m p resió n en sentido d e su eje.

NÚM,

del

tro esterior. tro interior

ESPESOR de las planchas.

PESO de mayor re sistencia.

Pulgadas. Pulgadas.

Pulgadas.

Libras,

DIAME-

tubo.

1 2

3 4 5

6 7 8

9 10

i ,493 1,964 2.490 2,350 2,340 2,993 4,050 4,060 6,366 6,187

» 6514 i .292 » 1,755 14158 » 23958 2,275 » 34516 1,865 31828 1,910 0,215 » 37356 2,693 )) 47212 3,772 3,750 0,150próxte. 49900 1 91402 6,106 | 0,1298 » 0,0939 60075

ÁREA de la sección.

PESO proporcional de mayor resistencia.

Toneladas j Pulgadas cd. por pg. c. 1

6,550 0,4443 0,6104 10,550 0,8045 13,290 9.600 1,605 9,901 1,4353 1,349 12,562 1,7078 12,340 1,9015 11,710 2,547 16,021 1,799 14,908

Por lo que precede se puede ver cuán esencial es que el es pesor de las placas sea convenientemente proporcionado á la magnitud de las celdillas; y que doblando dicho espesor, que dando el resto lo mismo , falta mucho para que se duplique la resistencia por pulgada cuadrada de sección. También es evi dente que la resistencia de los tubos cuadrados y rectangula res disminuye á medida que aumenta la magnitud de las cel dillas; que la forma rectangular es muy débil, duplicándose casi la resistencia cuando se añade un diafragma longitudinal en el medio; y que la forma circular es la mas fuerte de todas. La rotura de los tubos cilindricos pequeños se debia en parte, sin duda, á la flexión que sufrían , por lo que no se debe es-

— 285—

perar que los cilindros grandes y los pequeños sigan la mis ma ley de resistencia á la compresiou. Mr. late, sin embargo, ha demostrado respecto de esto, que la sección cuadrada, cuando se aplica á formar el techo de una viga tubular, es teóricamente mas fuerte que la circular, y comparando este resultado con el de los experimentos de Mr. Iíodgkinson, hace las observaciones siguientes. «Bajo una «acción trasversal, las celdillas reciben un esfuerzo de especie «diferente que cuando están sujetas á una simple fuerza que «las aplasta, distribuida uniformemente en la sección del tubo. «En este caso, todas las partes de la sección se hallan igual»mente comprimidas, y es natural deducir que la mejor for»ma de la celda será aquella en que el material está igual»mente distante del eje de presión ; pero el caso de una acción «trasversal es muy diferente, la arista superior sufre el mayor «esfuerzo, y de las demas partes, la mas próxima al eje «neutro de la viga es la que lo sufre menos; por consiguiente, «entonces las celdillas cuadradas son las que tienen el mate»rial distribuido simétricamente respecto al eje de presiones, ó «sea el eje neutro de la viga.» (*) Se debe observar ademas que las celdillas de los puentes tubulares se aproximan á la forma circular por las escuadras de los rincones, que sin alte rar la simetría del material respecto del eje neutro, refuerzan las celdillas cuadradas en los puntos mas débiles. Los siguientes experimentos sobre una celdilla de las mis mas dimensiones que las de los puentes de Conway y de Britannia son interesantes. El tubo era de 18 pulgadas (45°,72) de lado y 8 pies (2ra,44) de largo, y se componía de planchas de media pulgada (1°,27) robladas á escuadras en los ángulos. Se aplastó con una prensa hidráulica de la mejor construcción, (*)

R e siste n cia de m a t e r i a le s , p a g . 7 6 ,

— 28G —

que ofrecieron corlésmente los Sres. Benjamín Hick y C.a de Bolton. El área de la sección trasversal era 50 pulgadas cua dradas (322 c. c.) La tabla siguiente muestra la compresión y flexión del tubo bajo la influencia de la fuerza aplicada. NÚM. PRESION FLEXION del en el lado A. experi— mentó.

FLEXION 13.

COMPREsion ocasionada por la Tuerza.

Toneladas Pulgadas. Pulgadas.

Pulgadas.

i 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

415 165 215 265 315 565 415 465 515 565 615 665

» 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,75 0,75 1,00

))

0,20 0,48 0,70 0,70 1,20 0,95 0,70 0,95 0,95 1,75

0,000 0,000 0,000 0,025 0,052 0,032 0,030 0,042 0,061 0,065 0,160

690

OBSERVACIONES.

—

Las diferencias que se observan en ambos lados se deben en gran parte á la «ondulación» de las planchas. que produce contorsiones en la su perficie.

Poco tiempo antes de aplicar toda la presión al tubo, l'ué cediendo poco a poco. Ultimamente se estropeó por haberse doblado tres de sus lados.

Tomando G80 toneladas como la fuerza de rotura, resulta la resistencia á la compresión 6S0/ S0 = 1 3 ,6 toneladas por pulgagada cuadrada (2142 kilogramos por c. c.) Por estos hechos aparece que el sistema celular, cuando se aplica á la tabla superior de una viga de hierro forjado su jeta á una acción trasversal, es el único medio conducente para obtener la mayor resistencia á la compresión con la me nor cantidad de material, y este es el resultado mas termi nante de los experimentos de varias clases sobre las vigas huecas, que ilustraron los principios en que está fundado el

287—

sistema tubular. Observando los objetos naturales que reúnen la fuerza y la ligereza , hallaremos en ellos este sistema en mas ó menos grado; los huesos huecos de los pájaros, por ejemplo, y los tallos de las yerbas, de los cereales y de los bainbús están formados de este modo , y para llenar los desig nios del grande Arquitecto de la naturaleza, siguen las mismas leyes invariables que se han comprobado en la construcción de los puentes de Britannia y de Conwav. Ademas, todos los huesos examinados al microscopio, se ven compuestos de celdillas diminutas que añaden gran fuerza y ligereza á su es tructura, y muestran una conformación adaptada admirable mente al trabajo á que están destinados. Como ijustracion de lo que precede presentamos las figu ras 78 y 79, que muestran cómo los objetos naturales hue cos suplen los defectos naturales ó accidentales, dando la es tabilidad necesaria cuando se necesita la resistencia. Esto se observa evidentemente en las secciones longitudinales de los huesos del muslo de un individuo raquítico, en que ha tenido lugar una torcedura. Se observará que en este caso, con el objeto de compen sar la curvatura del hueso (que para funcionar como un pilar, en su estado perfecto, hubiera estado casi recto), toda la parle porosa ó celular del interior se halla encerrada en una cáscara ó tubo delgado de sustancia huesosa dura, tan densa y com pacta como el mas duro marfil. Si el individuo hubiese estado sano, y el miembro recto, la cubierta de marfil hubiera sido delgada parecida en su forma á la parle a á ; pero por causa de la curvatura y para compensar el defecto de esta forma res pecto de la resistencia á la presión vertical, la naturaleza en su trabajo suple esta falta llenando el lado cóncavo con un espe sor mas grande de hueso duro , y uno menos grueso á propor ción por el lado convexo, para equilibrar la pérdida de resis-

— 288—

tencia que resulta de la curvatura del pilar, según se vé en b,b. Así es como procede el gran Artífice de la naturaleza, y asi es como nosotros seguimos los preceptos de una inteligencia infa lible, de los que no nos podemos desviar sin incurrir en el riesgo de tener mal éxito en todas las modificaciones del arte de la construcción. (*) Sobre los puentes de hierro dulce se debe notar, que no obstante las ventajas peculiares al uso de las celdillas en la construcción de vigas ó puentes de gran dimensión, en la prác tica es preciso limitar esta forma para los puentes de gran luz, cuya dimensión escede de 100 á 150 pies (50 ó 45 metros), por que sino el mismo objeto se obtiene mas económicamente por el uso de planchas mas gruesas y un aumento de peso. Las celdillas se abandonan en este caso, no para conseguir mas re sistencia , sino para obviar dificultades de construcción y otros inconvenientes, como su pequeña magnitud, y la imposibilidad de limpiar, pintar, e tc., para evitar la oxidación. En otras cir cunstancias, y cuando la luz escede á 100 ó 150 pies, la construcción celular es sumamente importante , y por esto , en grandes luces es indispensable para obtener la ligereza com binada con la resistencia y la economía del material. Tabla in ferio r. En la formación del suelo de una viga tu bular , sea que está compuesta de celdillas , como en los puen tes de Britannia y de Conway , ó de dobles planchas, como en otros ejemplos mas pequeños, importa tener las menos jun tas que sea posible. Por esto se deben laminar las planchas de toda la longitud que permitan su peso y su espesor, y se han de empalmar con planchas de junta, eslabonándolas, como (*) Véasela descripción de la grúa tubular de Mr. Fairbairn,

T ra n sa c

c i o n e s d e la A s o c i a c i ó n B r i t á n i c a p a r a e l p r o g r e s o d e l a s c i e n c i a s ,

mes de las secciones, 1830 , pág. 177.

infor

se vé en la fig. 80, con tres ó mas filas de roblones , según el ancho. En cada fila se necesitan ocho roblones, cuatro de cada lado de la junta, para dar la resistencia suficiente, y el área de todos los roblones debe ser igual al área de las planchas empalmadas, tomada al través de una línea de roblones, des contando los taladros. Estas proporciones dan á la junta la se guridad necesaria, y se obtiene casi la misma resistencia á una fuerza de tensión que una plancha maciza, esto es, como si las planchas de junta fuesen del grueso que daria la misma* área de sección por la línea de roblones que la plancha doble maciza. Tomando estas precauciones en el empalme de las planchas , y en el ensamblaje de los costados con la tabla por medio de las escuadras , pondremos en práctica todas las condi ciones de uniformidad de resistencia á la estension de un es trenuo á otro de la viga. En una larga investigación experimental que emprendí hace algunos años, se demostró que había una pérdida de resisten cia en una junta redoblada, respecto de una plancha maciza, de 50 á 50 por 100; es decir, que representando por 100 la resistencia de una plancha maciza, la de una junta con robla dura doble era 70, y con robladura sencilla 50. La gran pérdida de resistencia de las parles sujetas á una acción trasversal, fué un grande obstáculo en el proyecto de los puentes de Britannia y Conway; se pensó en robladuras dobles, triples y cuádruples, pero todas se fueron abandonando por lo que los taladros debilitaban las planchas, y casi habría desesperado de alcanzar el objeto, si no me hubiese ocurrido el sistema de robladuras longitudinales ó eslabonadas, después de repetidas pruebas sobre otros modos y formas. Los experi mentos establecieron luego la perfecta seguridad de este méto do, como lo demuestran claramente las siguientes tablas. Dos métodos distintos se ensayaron; uno con un solo espesor de

1)0

290—

planchas con la junta cubierta por ambos lados, y otro con dos planchas superpuestas á junta encontrada, que se cubre luego por un solo lado, y sujeta con una línea de roblones según ya se ha esplicado. Preparados los empalmes, se hicieron los ex perimentos con una fuerte palanca que estiraba las planchas unidas en dirección de la lila de roblones. Em palm e eslabonado de planchas sencillas con doble

•

cubierta, (fig. 81.)

II o '-.i c¡< o

Area de la sección de la plancha maciza. 3,5x0,25 pg. = 0 ,8 7 5 pg. c. (5,645 c. c.) Area de las cubiertas. 3,5x0,26 » = 0 ,9 1 0 » ». (5,871 » ») Area de la sección » (4,839 » ») por los taladros... 3,0x0,25 » Cuatro roblones por cada lado de la junta, de */* Pg- (lc>27) de diámetro. NÚMERO del experimento.

Libras.

Pulgadas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

5600 26656 28448 50240 32052 55824 35626 37118 57210 41002

» » » 0,021 0 034 0,034 0,044 0,052 0,056

PESOS. —

DILATACION.

OBSERVACIONES.

Peso de la palanca.

( Se l

desgarró por un taladro después de sostener el peso "algunos segundos.

Si tomamos el área de la plancha en el punto de rotura = 0,750 pg. c . , se hallará que necesitó un esfuerzo de 24,41

— 291 —

toneladas, osean unas 24 */, toneladas por pulgada cuadrada (5844 k. por c. c.) para abrirse. E m p a lm e eslabonado , de planchas dobles con una sola cubierta (figura 82).

Area de la sección de las planchas macizas. . 2 x 0 ,8 7 5 p g .= l ,750pg. c. (11,290c.) Area de la sección por los , taladros........................ » » i ,500 » ( 9,077 ») Area de la cubierta por los taladros. . . . » » 0,910 » ( 5 ,8 7 1 » ) Los roblones lo mismo que antes. PESOS.

DILATACION.

Libras.

Pulyadas.

OBSERVACIONES.

1 2 5 4 5 6

5600 26656 57408 46568 55528 62496

» 0,016 0,025 0,028 0,075 0,100

Peso de la palanca.

46966

N UM ERO del exp erim ento.

■

Se rompió cortando los ro blones en el enrase con la plancha.

Del experimento anterior aparece que la rotura tuvo lugar en la plancha maciza por un lado y corlando al través los ro blones por el otro. Por esto , el área de la sección de rotura es = 0 ,8 7 5 x 0 ,7 8 5 = 1 ,6 6 pulgadas cuadradas (10,71 c. c.), y Procediendo como antes resultan 18,75 toneladas por pg. c. (2949 kilógs. por c. c.); para el peso de rotura. 15

—292—

Como se encontró que la resistencia de los roblones era diferente que la de las planchas dobles, se aumentó su diá metro desde */* á 5/$ de pulgada (lc,59), ó sea hasta que el área de los roblones se aproximase á la de las planchas que dió la resistencia necesaria. En juntas de esta clase, se halla que la resistencia de los roblones es casi igual á la de las planchas, esto es, que están en la relación de sus áreas respectivas. Esto concuerda con las leyes siguientes, que se han deducido expe rimentalmente: l.° que la resistencia final de los pernos ó los roblones á ser corlados ó tronzados al través, es proporcional al área de la sección trasversal de la barra rota; y 2.° que la re sistencia final de cualquier barra á la tronzadura es la misma que la resistencia total de la misma barra á la tensión. Costados, Han pretendido algunos que los costados de una viga tubular, ó el intermedio de una pieza fundida, no tienen mas función que la de mantener las tablas horizontales en su posición relativa, sin añadir nada á la resistencia. Esto es tam bién la causa de que se haya defendido el uso de las celo sías , como bastante rígidas para establecer la unión convenien te entre las tablas. Mas creo que se puede hacer ver que los costados de las vigas, tubulares ó laminares, tienen una fun ción mucho mas importante que llenar, pues no solo man tienen las tablas opuestas en su posición respectiva, sino que contribuyen en gran parte á la resistencia de la viga, y de ellos nace principalmente la rigidez, de la obra en sentido vertical. Los costados de una viga tubular, cuando se roblan fuertemen te á dos T, como en los puentes de gran luz (fig. 83), ó á una T por dentro y una cubierta por fuera, como en los puentes menores (fig. 84), no tienen solo por objeto mantener al suelo y al techo en su posición, sino que colocándolos cada dos ó tres pies, se introduce un puntal ó pilar rígido para con servar la forma y distribuir el esfuerzo entre las dos tablas de

— 295—

la viga. La totalidad de los costados, pues, contribuye en razón de su sección y de su distancia al eje neutro, por encima y debajo de él, á resistir á la estension por una parte y á la compresión por la opuesta. Estos resultados se han deducido experimentalmente, mas tomando una viga de celosía, de Warren, ó cualquier otra con los costados calados, se verá también que la totalidad del esfuerzo carga sobre las fajas, mientras que los lados son mas ó menos impropios para el objeto de conservar la distancia entre las dos líneas estremas de tensión y compresión , de lo que resulta un gran aumen to de flecha para el mismo peso. El sistema de celosía era una construcción muy imperfecta cuando por primera vez se adoptó en este país, y solo ha alcanzado sus condiciones pre sentes desde que los experimentos sobre los grandes puentes tubulares del Norte de Gales han desenvuelto los verdaderos principios de su construcción. Aun ahora es cuestionable si es equivalente en su resistencia á la viga tubular ó á la laminar maciza, y desde luego es inferior, en rigidez , lateral y verti cal , y la mayor flecha que produce una carga indica su mayor debilidad respecto de una viga con costados macizos. Tales son los principales puntos en litigio, y el autor, de seando dejar satisfechas á las personas que le han consultado, procura manifestar cuanto cree que puede servir para establecer la cuestión, y probar satisfactoriamente todo lo relativo á la resistencia y demas propiedades de tan importantes construc ciones. Pero antes de entrar en este estudio , será conveniente hacer algunas observaciones concernientes al sistema y á la es tabilidad y seguridad que ofrecen los puentes de vigas tu bulares. Una obra de pública utilidad y destinada á dar paso á una comunicación pública, debe poseer en sí misma las condiciones de una irrecusable seguridad. Los puentes y los viaductos han

i 00

— 294—

de reunir mas particularmente tales condiciones por hallarse mas espuestos que otra cualquier obra á deteriorarse y arrui narse; y como pueden ser muchas los causas que motiven estos efectos, el interés general exige que dichas construcciones se ejecuten con la resistencia y duración necesarias. La introduc ción de un nuevo sistema, que requiera el empleo de un mate rial nuevo y comparativamente no experimentado en las condi ciones en que ha de establecerse, obliga á su autor á fijar todo lo posible su atención sobre las mas insignificantes circunstan cias, que directa ó indirectamente puedan afectar la seguridad de la obra. Estas consideraciones son de suma importancia en los puentes de vigas tubulares, como que dependen en gran manera, no solo del principio constitutivo del sistema, sino también del material empleado, que siempre debe ser del de mejor calidad, y de la mano de obra, que en todos casos debe ser la mas esmerada posible. Al construir esta clase de puentes, he tratado de aplicar las anteriores consideraciones, y firmemente convencido de que este sistema presentaba sobre los demas mayor resistencia y mucha mas duración y baratura, no he titubeado en abogar por su introducción y porque se estienda su aplicación siempre que se haya de reunir la fuerza y la ligereza. Conviene, sin embargo, someterlos de tiempo en tiempo á escrupulosos reco nocimientos, y antes de abrirlos-ai tránsito público, á pruebas que sean completamente satisfactorias. Todos los ejecutados hasta la fecha han sido objeto de frecuentes reconocimientos y sufrido diversas pruebas, lo que hace pueda afirmarse con se guridad que cuando las vigas tubulares tenian las proporciones convenientes y estaban bien ejecutadas, no ha habido la menor razón para dudar de su seguridad. Está ya demostrado por la esperiencia que para equilibrar las dos fuerzas de tensión y de compresión en una viga tubular

— 295—

101

de hierro forjado, cuya parte superior es celular, era preciso que la sección trasversal de la parte inferior estuviese con la de la superior en la relación de 11 á 12; síguese de aqui, que siendo esta la relación que debe existir entre ambas partes, un aumento cualquiera en la una, sin aumentar proporcionalmente la otra dará lugar á que la obra sea menos resistente porque se le añade una cantidad de material completamente inútil. Es, pues, de la mayor importancia que estas partes tengan entre sí la proporción mencionada en lo posible, con lo cual conseguiré' mos obtener el máximo de resistencia en las fuerzas de tensión y de compresión que la viga sufre; y dicha relación, no solo es esencial en la construcción de las vigas, sino también al aplicar la fórmula que determina su máxima resistencia. Asi, por ejemplo, si se aumentase el material de la parte inferior, la fórmula

no deberia aplicarse, porque las secciones trasversales de la parte superior ó inferior no se hallaban en la relación debida; seria, pues, preciso al determinar la resistencia del puente, no tener en cuenta en la fórmula el esceso de material mencionado. El mismo razonamiento se aplicaria cuando el aumento de sec ción trasversal tuviese lugar en la parte superior celular, puesto que en este caso puede aplicarse la fórmula despreciando como anteriormente la cantidad de material adicionada. Mas cuando esta relación es constante, la fórmula anterior nos determina la resistencia de los tubos de hierro forjado, cualquiera que sea la altura de ellos y sus dimensiones relativas (*). (*) Mr. Tale hace sobre esta fórmula las siguientes observaciones: 1.* Cuando s es el área de la sección trasversal en la parte inferior c = 8 0 , y la constante deducida de esta suposición, podrá aplicarse con

102

—296—

En el puente tubular de Torksey, por ejemplo, que fué tachado de inestable por el Inspector del Gobierno, hay una falta de proporción en las áreas de las dos tablas, según se vé por los números siguientes:

Sección trasversal de la p a rte superio r.

Planchas longitudinales, 2 pies 8 V. Pulg. X 2 X >/, pulg. = 2 4 ,4 7 pg. c. (157,85 c. c.) Idem verticales, 1 pie 1 */* pulg. X 3 X 5/ i6 pulg........................= 1 2 ,4 2 pg. c. (80,12 c. c.) Escuadras de hierro, 0 pies*4 */* pulg. X 9 X s/ t6 pulg............. = 1 3 ,3 5 pg. c. (85,52 c. c.) Area de la parte superior según Mr. Fowler................................ Id. id. id. según el capitán Simmons.......................................... Término medio..............

50,24 51,72 50,98 pg. c. (328,88 c. c.)

muy corlo error á todas las alturas de vigas tubulares, siempre que dicha dimensión ó a sea muy grande en proporción con la altura de las celdillas y el espesor del palastro. 2.* Cuando s es el área de la sección total y c = 26,7, entonces'los tubos deberán ser semejantes bajo todos conceptos, aunque una pequeña variación en la altura no producirá error considerable, especialmente siempre que esta dimensión sea grande. Al mismo tiempo debe observarse que ambas fórmulas se aplicarán con entera exactitud, cuando los tubos sean semejantes.

-297—

105

Sección trasversal de la parte inferior.

Planchas longitudinales, 2 pies 9 pulg. X 2 X 5/s pulg. . . = 4 1 ,2 5 pg. c. (266,10 c. c.) Bandas del centro, 1 pie 0 pg. x 7« Pulg................................= 9,00 pg. c. (58,06 c. c.) Rebordes, 0 pies 3 */« pulg- x 2 x ‘7 ,6 Pulg.............................. = 4,68 pg. c. (50,19 c. c.) Area de la parte inferior, . . . . 54,93 pg. c. (354,55 c. c.) Luz = 130 pies (59m,6). La parte inferior, siendo mucho mayor que la superior, hay evidentemente necesidad de reducirla á la proporción debida; de consiguiente, las 54,90 pulgadas cuadradas de sección tras versal se convertirán en 46,76, que son las absolutamente ne cesarias. Se deducirá, pues, por la fórmula P=

4 6 ,7 6 X 1 2 0 X 8 0 1560

=2 8 7 ,7 toneladas,

ó próximamente 288 para el peso de rotura en el medio de la viga. Multiplicando este por 4 se obtiene la cifra de 1152 tone ladas, que es el peso que causaría la rotura, suponiéndolo igualmente distribuido sobre uno de los tramos del puente de Torksey, sin contar el de las vigas, del balasto, de los carriles y cojinetes etc., etc., los cuales se aprecian aparte y deben deducirse del número de toneladas mencionado. Mr. Fowler supone que se halla distribuida la carga en el puente de Torksey sobre un tramo de 130 pies de luz, del siguiente modo:

104

—298— Toneladas.

Toneladas.

Carriles y coginetes. . . . . 8 Plataforma de madera. . . . . 15 27 Viguetas................................ Balasto, 4 pulgadas de espesor. . 35 M i ...........................................

177

Resta añadir la carga accidental, la cual según convienen Mr. Fowler y el ca pitán Simmons, es de....................... Carga total.

195 .

Ahora bien; como la carga de rotura del puente es de 1152 toneladas, y como de ellas 177 son constantes, síguese de aquí que la diferencia, ó sea 1152—1 7 7=975 toneladas, será la mayor carga accidental que pueda sostener, la cual se halla con la anteriormente espresada en la relación de 975 á 195, ó lo que es lo mismo en la de 5 á 1. Tales son los hechos en el caso que nos ocupa; y aunque las vigas principales no po seen toda la resistencia que el autor recomienda como límite, son sin embargo suficientemente resistentes para dar al puente toda la seguridad que es de desear. En los cálculos que sir ven para determinar el peso de rotura, se supone no sola mente que la parte superior é inferior de las vigas están en la relación conveniente, sino también que sus costados tienen toda la rigidéz necesaria para no alterar la forma del tubo. Supónese ademas, que todas las planchas se hallan en la di rección de las fuerzas, y que la mano de obra y sus remaches se hallan bien ejecutados. No están conformes las opiniones sobre el esceso de resis tencia que debe darse á las vigas que nos ocupan. Yo creo

—

59? —

105

que una viga tubular no tendrá la seguridad debida, si no es capaz de resistir una carga cuatro veces mayor que la máxima que pueda pasar sobre ella; y en los puentes de vigas tubula res de hierro forjado, el peso de rotura se calcula en 12 tone ladas por pie lineal, incluso el peso del puente ó próximamen te seis veces la carga máxima. La adjunta tabla presenta la resistencia, proporciones y demas propiedades de las vigas tubulares, que deben obser varse en construcciones de esta clase para tramos desde 30 pies hasta 300. La primera columna da la luz de cada tramo; la segunda el peso de rotura del puente en el medio; la tercera el área de las planchas y escuadras de la parte inferior de la viga, la cuarta el área de la parte superior, y la última la altura de los tubos en el centro del tramo.

106

— 500—

T abla

q u e d e m u e s t r a la s p r o p o r c io n e s d e lo s p u e n t e s d e v ig a s

PESO AREA | AREA ALTUR\ de rotura en el de la labia inferior de la tabla superior en el centro. de la viga. , de la viga. centro.

Luz.

Pies. O

’S r ~ ' SJ o i

2 £

O O í ^ O R

•a

^ ct3 - ri fcfi'

rt ^

2 ¿2 — O '’Ü j .a g o 'S tO cC

^3 — O O ¿ . i .2 2 r o

É o O

^ 2 C/D2 ' | ‘S- £? J g ► ÍO^ iS o «5 'O c3 -C 2

O =s 03 O c3 'O —< <a a \ a ^

(*)

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 -100 4 40 i 20 130 440 150 160 170 180 190 200

210 220

230 240 250 260 270 280 290 300

tubulares.

Toneladas.

180 210 240 270 300 530 360 390 420 450 480 510 540 570 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 4260 1320 1380 1440 1500 1560 1620 1680 1740 1800

Pulgadas.

Pilleadas.

14,63 l 17,06 17,08 19,91 19,50 | 22,75 21,94 25,59 24,38 28,44 26,81 31,28 29,25 54,13 31,69 36,97 34,13 39,81 38,56 42,67 39,00 45,50 41,44 48,34 43,88 51,19 46,31 54,03 48,75 56,88 53,63 62,56 58,50 68,25 63,38 73,94 68,25 79,63 73,13 85,51 90,00 105,00 95,63 111,56 101,25 118,15 106,88 124,69 112,50 131,25 118,13 157,81 123.75 144,38 129,38 150,94 157,50 135,00 140,63 164,06 170,63 146,25 177,19 151,88 183,75 157,50 190,31 163,13 196,88 168,75

H e fijado g e n e r a lm e n t e la altura d e las v ig a s e n

l/ u

Pies. Pula.

2— 4 2— 8 3— 1 5— 6 3—10 4— 3 4— 7 5— 0 5— 5 5— 9 6— 2 6— 7 6— 11 7— 4 7— 8 8- 6 9— 3 10— 0 10— 9 11— 6 10— 8 11— 4 12— 0 12— 8 13— 4 14— 0 14— 8 15— 4 16— 0 16— 8 17— 4 18— 0 18— 8 19— 4 20— 0 d e l u z ; p e r o en

—sol

io:

En estas tablas los pesos de rotura de todas las vigas están SGLC

calculados por la fórmula P = — — ; así por ejemplo, tomanl

do de la tabla los datos para un puente semejante al de Torksey, tendremos; la luz= 1 3 0 pies, s=seccion trasversal de la parte inferior, ó sean 63,38 pulgadas; a = 1 2 0 pulgadas, que es la altura déla viga; c = 8 0 , valor de la constante deducida de los experimentos; ¿=1560 pulgadas, que es la longitud i n n 63,38x120x80 , entre los apoyos, y hallaremos P = ----- — —-------= 3 9 0 y el 1o60 doble 780 será el peso de rotura en el medio, ó 1560 tone ladas para este mismo peso supuesto igualmente distribuido sobre la superficie del piso del puente. Deduciéndola carga per manente del puente (190 toneladas), restan 1370 toneladas pa ra la resistencia á la carga accidental (de 195 toneladas), la cual es mas de siete veces mayor que el máximo peso que pue de pasar por el puente (*). Los efectos del choque y de las vi braciones son también asunto de grande importancia en los puentes que nos ocupan; y soy de opinión de que los princilos casos en q u e el claro no esced a d e 15 0 p ie s , se ha co n sid e rad o m as e c o n ó m ic o ad optar Vis- Para aberturas de m as d e 1 5 0 pies es m as c o n v e n ie n t e , en atención al gran peso d e la v ig a , adoptar la relación d e */ls con el o bjeto de co lo car el centro de g raved ad d e la m ism a tan bajo co m o sea p o s ib le , y para evitar las o scilacion es p ro d u c id as por las cargas acc id en ta les. E n los casos en q u e no sea con ven iente el aum entar la altura de la viga es esencial aum entar las se ccio n e s trasversales de su parte inferior y d e su parte su p erio r c e lu la r , en razó n d e la altura. (*) E n tretan to q u e la tabla m en cionad a an teriorm en te se co m pletaba, se to m ó una tonelada por pie lineal co m o el peso p erm an e n te d e los p u e n te s , d esd e 40 hasla 100 pies d e l u z , y d os toneladas por pie lineal para la carga a c c id e n t a l ; para tram os d esd e 100 á 300 pies de luz se estim ó el p e so perm an en te del puente en 1 ,5 toneladas p o r pie l i n e a l , y la misma cifra para la carga accid en tal. En la práctica se ha hallado q ue estos supuestos

108

— 502—

pios bajo los cuales lie tratado de establecer la construcción de los puentes de este sistema, desde su primer ensayo, pueden considerarse como si hubieran sido calculados para satisfacer á todas las exigencias y condiciones del tráfico de los ferro carriles. Las experiencias hechas con el mayor esmero sobre puentes de vigas tubulares, cuyos tramos variaban de 60 á 100 pies de luz, han hecho ver que la flexión era la misma bajo todas las velocidades, en cuanto es posible observar este fenómeno en la práctica. Sobre este asunto se hizo una série de experimen tos por los comisionados para las obras de ferro-carriles que mostraron un gran aumento de flecha cuando la velocidad cre cía hasta 50 millas por hora. Sin embargo, se debe observar que estos experimentos se hicieron sobre barras pequeñas de 0 pies de largo y 4 pulgadas de ancho, y aunque son de gran valor y de un interes escesivo, soy de opinión, que debe haber una diferencia considerable entre los efectos de un peso cuando rueda sobre una barra de hierro fundido, ó cuando lo verifica sobre un puente de 60 á 100 pies de luz. Ciertamente la co misión en su informe ha calificado los resultados obtenidos en estos experimentos, por otros hechos en puentes de vigas de hierro fundido que existían en ferro-carriles, donde la flecha de aumento sobre la flexión estática se redujo de 9/ t0 de pulga da sobre las barras de 9 pies y á la velocidad de 30 millas por hora, á 0,05 de pulgada sobre un puente de 48 pies de luz ála velocidad de 50 millas por hora: así claramente sedemuestra que mientras mayor es la luz de los tramos de un o frecen com pleta s e g u r i d a d , aunque en tramos d e m as d e 500 pies de luz, en los cuales el peso p erm a n e n te d e la co n stru cció n lle g a á se r una fra c ción considerable de la c a r g a , es necesario in tro d u cir en los cálculos n u e vos elem en tos para d ete rm in ar su r e s is te n c ia , co m o pu ed e verse en los q u e han servido para los p u en tes tubulares de B iitan n ia y de C on w ay.

—305—

109

puente y mayor también la rigidez é inercia de las vigas', me nor será la flexión producida por las cargas accidentales. La comisión no ha hecho experiencia alguna sobre los puentes de vigas tubulares compuestas de planchas redobladas, ni aun ha informado sobre la rigidez, resistencia y demas propiedades del sistema que nos ocupa. La flexión debida á las cargas tran seúntes parece pues ser la misma sea cual fuere la velocidad (escepto donde existen desigualdades é irregularidades en los carriles, que causen una série de choques), y puede en rigor concluirse que no sufre aumento sensible, sino á todas, por lo menos á las velocidades mas considerables. Sobre los efectos del choque, concuerdo perfectamente con la comisión en que la flexión producida por la caida de un cuerpo sobre el hierro forjado es próximamente proporcional á la velocidad de caida, y sobre el hierro fundido es mayor. Estos experimentos é investigaciones merecen gran confianza. En confirmación de lo dicho, añadiré los resultados de los experimentos hechos sobre la primera obra de este sistema, construida sobre la carretera, en Blackburn. Sobre este puente, de tres vigas de 60 */, pies de luz, se hicieron pasar tres locomotoras, cada una de 20 toneladas de peso, unidas unas á otras de manera que ocupaban todo el tramo, con velocidades que variaban desde 5 á 20 millas por hora; estas cargas produjeron una flexión en el centro del tra mo de solo 0,5 de pulgada, sin que se notase variación por las diferentes velocidades. Colocáronse después en el mismo centro y sobre los carriles dos largas cuñas de una pulgada de altura en d, (flg. 85.) y el choque que por esta caida produ cían las locomotoras, á las velocidades de 8 y 10 millas por hora, motivaban una flexión de solo 0,420 de pulgada; esta flexión se elevaba á 0,54 de pulgada, cuando las cuñas te nían pulgada y media de altura.

410

— 304—

El modo de verificar las pruebas de los puentes de vigas tubulares es asunto que merece grande atención, y con objeto de no alterar la elasticidad de estas construcciones, la carga de prueba no deberá esceder la máxima carga que á las mayores velocidades deba sufrir el puente: asi, la comisión antes cita da piensa bien cuando admite que la flexión de las vigas no debe esceder nunca de la tercera parte de la flexión máxima ó de rotura. En los puentes de vigas de hierro forjado, los efec tos producidos por la flexión repetida que estas toman al paso de las diferentes cargas accidentales, son considerablemente menores que en los puentes de hierro fundido: asi la flexión que en estos últimos ocasione la carga mas considerable, nun ca deberá ser mayor que la sesta parte de la de rotura. Será conveniente que nuestros lectores conozcan el análisis matemático en que se funda la formula P =

para que pue

dan juzgar por sí mismos de su exactitud y del valor de la objeción de que es meramente em pírica. Por esto damos la in vestigación de la fórmula hecha por Mr. Tale durante la cons trucción de los puentes de Britannia y Conwav. Cálculo de la fórm ula relativa á los tubos rectan gula res.

Sea HICD (flg. 86) la sección del tubo con tablas celulares, y AB el eje neutro. Sea, ademas, P , el peso de rotura del tubo, l , la distancia entre los apoyos, e = D s , la altura de la tabla superior, e,=H t>, la altura de la tabla inferior , a , la altura total del tubo, /), el ancho total de los huecos en las celdillas superiores, b , el ancho DC del tubo ,

til

— 305—

k , el espesor de las planchas,

S , el área maciza de la sección total, s, el área de la parte maciza de la sección en las celdillas su periores D Crs, s , , el área de la parle maciza de la sección en las celdillas in feriores Hlfv, y del mismo modo se aplican las notaciones análogas á las partes inferiores al eje neutro, /', el esfuerzo por pulgada cuadrada opuesto á la compresión en el centro de las celdillas superiores, R , el esfuerzo por pulgada cuadrada opuesto á la compresión en la arista superior DC, g , la distancia del centro de las celdillas superiores al eje neu tro A B , /i=A D , la distancia de la arista superior del tubo al eje neutro, G, la distancia entre los centros de las celdillas de ambos lados, M, el momento de resistencia á la rotura de la sección HICD, w, el momento de la resistencia á la compresión de la parte DC r s . Tenemos, entonces, despreciando el material de los cos tados v s y I r , que la resistencia del material en DC r s á la compresión es igual á la resistencia de toda el área DC r s , menos la resistencia de los huecos, ó sea bf 9

0 —7*e

x ix -f-t o

xdx g—

’ / s e -+- *

= - ^ [ ( í í + '/,«)•-(»-*/,«)■ ]— ^ [ ( 9 - 7 . e - l f - t o - V + i ) ’ J

~ . 2 g ( e — ik )

412

— 506—

— f ^ b e — p (e — 2^)^ = fs

Del mismo modo la resistencia del material de HIíu á la estension es igual á s ,, y tendremos .............................................. ( 1 )

El momento de la resistencia de la parte superior es

SH-*/se

x “dx-

7.» fb_ 3g

g + '/se —k x *d x g — '/te + k

[

fv_ 3g

= f ie« ( i+ T ^ ) ~ r r { e - i k ) y i+ i ‘ wp y Sin alterar en nada las condiciones de la obra, podemos suponer que k es infinitamente pequeño, y que el material está reunido principalmente en las planchas verticales que reúnen DG y r s . Entonces tenemos

[

f b e g — f p (e — 2 k ) g

— 523—

129

el momento de inercia se obtiene sumando los momentos de todas las partes de la sección por separado. Los momentos de' las planchas horizontales se hallan por la simple multiplicación de su área por el cuadrado de su distancia vertical á el eje neu tro; y los de las verticales por la aplicación de fórmulas bien conocidas. Los siguientes son los resultados de los cálculos, en los cuales las dimensiones están tomadas en pulgadas: «u io«7 o rm itd o -v o g iv el b o u n jj'ic s o fffB if Í9f> noií.aQ j;J Parte com prim ida.

488

o o CM

Momento total de compresión.

75 700 44 700 54 24 400

O O

Planchas del techo................ Planchas verticales de las celdillas. . . . Planchas del suelo de las celdillas. . . . Planchas de la porción de los costados. .

Parte extendida.

Planchas de la porción de los costados. . Planchas del suelo................................

28 500 455 800

Momento total de extensión, .

484 500

Suma total de momentos=I. .

572 500

' Los valores de las presiones sobre los tres puntos de apo yo se obtienen de las ecuaciones (8), (9) y (10); y son para cada cuchillo:

Pt= 82,575 P5= 23,575 P5= 1 7 6 ,2 5 0 . 17

136

— 324—

El valor de tang. 6 (siendo s el ángulo que forma la viga eon la horizontal) se obtiene de la ecuación (4), tang. S = —0,00160598. La distancia del punto de inflexión al punto A es, por la ecuación (41)=1285 pulgadas, ó 22 piés, 11 pulgadas del apo yo central. La flexión del tramo cargado de la viga se obtiene por la ecuación (3) y la del descargado por una deducida de un modo semejante. La flexión de la viga sin carga alguna se puede ha llar de una manera análoga, y las tres se hallan reunidas en la siguiente tabla:

451

— 325

F lex ió n calculada del puente de Torksey , con las cargas espresadas.

DISTANCIA de la estreroidad.

Pies. Apoyo estremo A ..,..

•

Tramo con carga.........

10 20 50 40 50 60 70 oU 90 100 110 120

Apoyo central B...........

Tramo sin carga.........

j j

\ Apoyo estremo C ........ 1

120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ■

FLEXION j FLEXION de las vigas con de las vigas con su propio peso. carga.

FLEXION debida á la carga.

Pulgadas.

Pulgadas,

0,00

0.00

+ 0,41 0,79 1,12 1,56 1,50 1,55 1,49 1 1,11 0,83 0,55 + 0,24

+ 0,15 0,25 0,35 0,42 0,45 0,45 0,42

0,28 0,54 0,77 0,94 1,05 1,10 1,07 0 99 0,84 0,65 0,45 0,21

0,00

— 0,14 — 0,20 — 0.21 — 0,18 — 0,12 — 0.06 — 0,01 + 0,04 + 0,07 + 0,07 + 0,06 + 0.02

+ 0,03 0,10 0,18 0,27 0,35 0,42 0,45 0,45

— 0,17 — 0,30 — 0,39 — 0,45 — 0,47 — 0,48 — 0,46 — 0,41

0,55 0,25 + 0,15

— 0,28 — 0,19 — 0,11

0,00

0 Sñ

0,27 0,18 0,10 + 0,05

El mayor esfuerzo longitudinal sobre las fibras de la \iga se determina por la ecuación (14) como sigue: Para hallar la máxima compresión sobre las planchas de la

152

—526—

tabla superior, haremos: c=G 4=: distancia de estas planchas al eje neutro, de lo que resulta f^ = A , 55 toneladas por pulga da cuadrada (716 k. por c. c.) para esta máxima compresión. Para la tabla inferior, c = 5 G , de donde se saca, f = 4 toneladas por pulgada cuadrada (630 k. por c. c.) para la má xima tensión longitudinal. Las ventajas que se consiguen por la continuidad de la viga en los dos tramos se ven en la siguiente tabla. La primera columna corresponde á la viga continua, y la segunda á una viga independiente que cubriera un solo claro. Se verá así que por la continuidad se aumenta la resistencia próximamen te en la relación de 3 : 2 y se disminuye la flexión en una pro porción aun mayor.

E S

V IG A

Ton.

Compresión de las planchas superiores............................................. Tensión en las planchas inferiores. Flecha con el peso solo de la obra. Flecha con la carga adicional. . .

por pg.

Y1GA

IN D E P E N D IE M E .

C O N T IN U A .

T o n . p o r p g . c.

4,55 4,00

6,75 5,90

P u lg a d a s .

0,45 1,55

1,08 2,65

He dado las precedentes investigaciones de Mr. Pole, mas bien para estimular los trabajos experimentales, que para re cibir sus conclusiones como una regla para la construcción de puentes de vigas tubulares. Se observará que Mr. Pole llega á demostrar que la resistencia de una viga continua como las del puente de Torksey, que se esliendert sobre dos tramos, es á la de una viga independiente como 5 :2 . Mas la fórmula

— 527-

153

para este cálculo será ó no será exacta según que las premi sas en que se funda se aproximen ó se aparten de la realidad; y se vé que no se deducen de ningún experimento directo, sino de datos hipotéticos, de los que se puede dudar cuando tratemos de aplicarlos á la práctica. No puede dudarse, sin embargo, de que al cargar una viga continua en el medio de uno de los claros, habrá tendencia á poner en estado de ten sión la parte superior del trozo de viga inmediato al apoyo, y que la tensión no se puede producir sin una disminución correspondiente en la flexión de la viga, y una tendencia á levantar el punto medio del otro tramo en proporción á dicha fuerza. Estas condiciones se pueden tener en cuenta con se guridad en los cálculos de las vigas continuas, pero yo re comendaré mucha precaución en confiarse á fórmulas teóricas, que en la práctica común pueden conducir á resultados des favorables para la resistencia y seguridad de estas construc ciones importantes. Ya queda dicho que en mis cálculos he dejado á propósito de tener en cuenta los elementos de resistencia que son propios de las vigas continuas, y lo he hecho así, no por el deseo de disminuir su importancia sino para prevenir al constructor práctico, contra una rebaja de un tercio en la resistencia de una viga continua. En la práctica ordinaria considero peligro sa una reducción de tal magnitud, y teniendo en cuenta las varias formas y condiciones con las cuales se construyen las vigas de esta clase, me inclino á considerar mas seguro, sin poner en duda la exactitud de la fórmula de Mr. Pole, limitar la reducción en tales casos á un quinto. Como modelo para la construcción de puentes de vigas tu bulares de un solo tramo, he escojido uno que puede servir para mostrar, cómo se ejecutan estos puentes y cómo se unen sus diferentes partes, para que tengan la tenacidad necesaria

434

— 328—

y la rigidez suficiente para la fuerza y velocidad de un tren de ferro-carril. Este puente da paso al ferro-carril de unión de Inverness y Aberdeen sobre el Spey, siendo su Ingeniero Mr. Joseph Mitchell, Esqr., y consiste en un solo tramo de 230 pies (70m) de luz, como se puede ver en su planta y alzado (figuras 89 y 90). Se compone de dos vigas tubulares de hier ro forjado, de 16 pies (4m,88) de altura y 3 pies 6 pulgadas (1 m,57) de ancho cada una. Cada viga tiene la longitud sufi ciente (245 pies) para dar una superficie de apoyo de 7 pies 6 pulgadas (2m,29) en cada estribo. Por un lado se apoya en coginetes de hierro fundido, y por el otro en rodillos que le dejan libre para dilatarse y contraerse en lodos los cambios de temperatura atmosférica. Entre los tubos, los carriles se apo yan en largueros de madera sostenidos cada 4 pies (Im,22) por viguetas laminares de hierro dulce, robladas á los costados de las vigas, como se puede ver en c, c en la sección trasversal (íig. 91) dada por el punto medio, en la cual se ven las posi ciones relativas de los cuchillos tubulares A y B, colocados con la separación de 24 pies 8 pulgadas (7"',53). Se ven las viguetas que sostienen la tablazón longitudinal de la vía, unidas á los costados por medio de las planchas d d , que extienden el apoyo hasta el costado exterior del cuchillo. T ech o . La disposición de las planchas en cada viga se puede ver en la figura 92 , que representa la sección trasversal de una de ellas en el medio. La tabla superior ó techo está formado por el sistema celular, y calculado para que presente una resistencia suficiente á la fuerza de compresión á que se halla sujeto, y para prevenir las abolladuras ó dislocaciones á que se hallan expuestas las planchas delgadas de hierro dulce. Las celdillas A y B, que son dos, se componen de planchas ho rizontales de 8/ 16 pulgadas (lc,27) de grueso y 1 pie 9 pulga das (O1" ,46) de ancho. Estas planchas están enlazadas por ocho

— 329—

433

escuadras, de 4 x 4 x 7 , , pulgadas ( 4 0 c, 1 6 x 4 0 c, 4 6 x 4 C, 4 3 ) cada una, que corren en toda la longitud de la viga, y estan robladas á las planchas cada tres pulgadas. Las juntas de *as planchas están cubiertas por ambos lados con fajas ó liras clavadas con dos filas de roblones, una en cada plancha. La figura 93 es la proyección horizontal del techo de la viga, y hace ver las liras que cubren las juntas longitudinales y tras versales de las planchas superiores. Los costados se componen de planchas S (fig. 92) de */,6 pul gadas (0C,19) de grueso en el medio y 2 pies (Om,Gl) de ancho, cubiertas por la parte esterior del tubo con liras y en la interior con T de hierro, para dar rigidez á la construcción de estas partes y mantener en su posición á las tablas horizontales. Ha cia las estremidades, las tiras de la parte esterior se reempla zan por T, y el suelo se ensancha y se une con los costados por medio de triángulos c (fig. 95). Para prevenir la dislocación de los costados se han introducido pequeñas planchas G (fig. 92) en cada dos piés, y se han roblado á la T de cada lado; y para prevenir el alabeo del suelo, y para llevar el esfuerzo de las viguetas trasversales al interior de la viga, se han intercalado otras planchas semejantes E. El suelo no es de construcción celular, pues como se puede obtener sin celdillas un área de sección trasversal suficiente, cuanto mas se aproxime esta parte á ser una masa sólida ho_ mogénea, tanto mejor dispuesta estará para resistir á una ten. sion. Esta viga se compone de anchas y pesadas planchas de 42 piés (3ra,66) de largo; i pié , 9 pulgadas (0m,33) de ancho y * 7 , « pulgadas (4\91) de grueso, de las cuales se ven cuatro en la sección trasversal en el medio, y están colocadas á junta alter nada y cubiertas con planchas de 2 piés 8 pulgadas (0m,81) de largo cuidadosamente eslabonadas. El suelo se enlaza á los costados con dos grandes escuadras de 4 x 4 x * 7 „ pulgadas

\ 15G

—550—

(40c, 16x10', 16x2c,22), que van sobre planchas de ajuste inter puestas para nivelar con las cubiertas de las planchas C el apo yo de las estremidades inferiores de las planchas verticales S, que no tienen interrupción alguna. Fajas de 8 pulgadas (0™,21) de ancho cubren la junta longitudinal de las planchas C , y el todo está reunido en una masa casi homogénea, con roblones de 1 pulg. (2C,54) de diámetro colocados á 4 pulgadas (40c,46) de distancia. La figura 94 es la proyección horizontal de la viga invertida con el suelo encima, en que se vé la posición de las cubier tas, etc.; junto con una sección por la línea a b , con las cu biertas alternadas lo mismo que las juntas. En uno de los estribos, las vigas se apoyan simplemente en una plancha de hierro fundido empotrada en la fábrica, pero en el otro descansan en rodillos que permiten el libre movimien to longitudinal cuando se dilatan ó contraen por los cambios de temperatura. En el puente de Spey la variación no pasará re-' gularmente de 4 3/ 4 pulgadas (4°,45), pero en el de Britannia llega hasta 1 pié (50°,5). La figura 95 es una sección tras versal, y la 97 una elevación lateral de la parte exterior de la estremidad de una viga sobre su estribo, mostrando en las1 que se ven, la forma y disposición de los rodillos. La plancha de hierro fundido b b , ajustada en la fábrica, es de 8 piés (2m,44) de largo, 5 piés (4m,53) de ancho, y 2 pulgadas (5°,08) de grue so, con resaltos en cada orilla para encajarse en el macizo, La que está bajo la viga es semejante, pero sin resaltos y de solos 7 piés 8 pulgadas (2m,54) de largo. La viga va colocada sobre la última con listones de madera sumergidos en alquitrán, con el objeto de obtener una superficie de apoyo firme é igual. En tre las dos planchas se colocan los rodillos, en número de 42, de 4 pulgadas (10°,46) de diámetro cada uno, y de 5 piés 2 pulgadas (2ra,0o) de longitud; sus estremidades están tornea-

— 331 —

157 das en forma de eje é introducidas en un bastidor rectangular de hierro dulce, para mantenerlos paralelos entre si y á la estremidad de la viga. La figura 95 muestra también el modo conque el suelo de cada viga se estiende hasta la anchura de 5 piés (lm,52) en toda la superficie de apoyo, encorvándose las T de hierro alrededor de los triángulos c c , á los cuales se clavan para aumentar el an cho de la base y proporcionar mayor rigidez lateral á la parte que se apoya en la fábrica. Las viguetas que sostienen la via son de hierro dulce como todo el puente, y consisten en una plancha vertical de hierro forjado (fig. 96), de un pie, 4 pulgadas (0m,40) de altura y */ pulgadas (lc,59) de espesor, á cuyos bordes se unen cuatro escuadras para formar las tablas de la vigueta. Cada una de estas escuadras es de 3 x 5 x 7 , pulgadas (9c,62x9c,6 2 x lc,27) y están encorvadas en las estremidades y robladas á la vigueta v al costado de la viga. La distancia entre las viguetas es de 4 pies (1”,22). Es de observar, que los espesores de las planchas anotados antes corresponden solo al medio del puente, pues hacia las estremidades las planchas de las tablas disminuyen gradual mente , mientras que las de los costados aumentan un poco de espesor cerca de los apoyos. Se ha adoptado esta disposi ción para proporcionar las diferentes partes de la viga, á lps es fuerzos que han de sufrir. En el cálculo de la resistencia final de este puente, pode mos, tomar la carga accidental mas pesada que pueda pasar por él, que es cuando las dos vias están ocupadas con iocoinotoras, ó dos trenes de mercancías muy pesados conducidos por cuatro locomotoras, y que pasan en direcciones contrarias al mismo tiempo , lo que equivale á 1 */t toneladas por pié li neal (5 ton. por m. 1,), ó sean 230x1 */t = 3 4 5 distribuidas 18

158

532—

sobre las dos yias en la distancia que media entre los apoyos. Tomando la sección trasversal del puente, tenemos: A rea del techo de una viga.

Pf. C.

4 planchas horizontales, de 21 42,0 (270cc,9) 2 planchas verticales, de 1 8 x 7 i6 .............. = 15.7 (101 ,3) 1 plancha vertical, de 1 8 7 * * 7 » « .............. = 8,2 ( 5 2 ,9 ) 10 escuadras, de 4 x 4 x Y , 6. ..................... = 41,8 (209,0) 1 cubierta, de 8 x Y,«................................... = 4,0 ( 2 5 ,8 ) x

8/ I 6 .

Area total. . . . .

= 1 1 1 ,7 (720,0)

A rea del suelo de una viga.

4 planchas horizontales, de 2 1 x ‘Y ..............= 63,0(406,4) 2 cubiertas, de 8 ” / , . ....................................... = 12,0 ( 77,4 ) 4 escuadras, de 4 x 4 x ,Y,« .............. ... . . = 25,2(162 ,6) Area total...............= 1 0 0 , 2 (646,4) $ (Xc

Según esto, en la fórmula P = — -— , tenemos, v

s — área de la tabla inferior = 100,2 pg. c.

« = altura de la vig a= 1 6 x 1 2 = 192 pulgadas. e = 80. I = longitud de la luz = 230 x l 2 = 2760 pulgadas. Y resulta

1 0 0 ,2 x 1 9 2 x 8 0 „„ -------------------- = o57.6 toneladas= Peso de rotura en el centro de una viga.

— 35a—

1 39

557,6x2 = 1115,2=Peso de rotura en el centro del puente. 557,6x4 = 2230,4=Pesq de rotura del puente distribuido uniformemente en la longitud, ó sean 9,6 toneladas^ Peso de rotura por pié lineal. De este modo, la relación del peso de rotura á la mayor carga, después de deducir el peso del puente, es como 8 ,1 : \ ,5 ó como 5,4 : i . El peso del puente se calcula en unas 550 toneladas. P u e n t e s l a m in a r e s . En luces pequeñas, que no escedan de 60, 80 ó 100 pies, se abandona con frecuencia la disposición tubular y se constru yen los cuchillos en la forma de una viga sencilla. Ya he tra tado este punto, y ahora solo tengo que añadir un ejemplo del modo con que se aplican las vigas laminares á la construcción de puentes. El agente que mas principalmente afecta la duración de los puentes de hierro es la oxidación que proviene de una atmósfera húmeda, especialmente en los que cruzan rios su jetos á mareas, brazos de mar etc., que tienen en suspensión partículas salinas, y cuando están espuestos á los cambios al ternativos de sequedad y humedad; en tales situaciones si no se toma alguna precaución, hay motivo para creer que esta esposicion ha de producir con el tiempo consecuencias graves, sino desastrosas. Para prevenir todo riesgo originado por esta causa, los puentes tubos y de vigas tubulares, se proyectan de manera que tengan fácil acceso por todas partes con el objeto de pintarlos. Así, por ejemplo, las celdillas del puente de Britannia y las de el de Spey son suficientemente grandes Para que un hombre ó un muchacho pueda empujarse él mismo por dentro sobre, un pequeño carrito; pero en puentes

140

— 3 a l

ele pequeña luz no se puede atender siempre, á esto, y de aquí proviene la superioridad de las vigas laminares. La sencillez de la construcción y la baratura son también ventajas grandes de esta forma, que para algunos compensan ampliamente al guna ligera pérdida de resistencia. La figura 98 es la sección trasversal de un cuchillo de un puente laminar de 55 pies, 9 pulgadas (17ra,00) de luz proyec tado para una sola vía de ferro-carril. El puente se compone de dos cuchillos de 62 pies (18m,91) de largo cada uno y 5 pies (lm,52) de alto, colocados á 12 pies 9 pulgadas (5™,89) de distancia entre sí, formando en este caso, como en los puen tes tubulares, los antepechos del puente. Las planchas que forman la tabla superior tienen 12 y 14 pies (3m,G0 y 4ra,27) de largo, 18 pulgadas (0m,46) de ancho, y varían de *7,6 pul gadas (1°,91) de grueso en el centro, hasta 40/ 16 pulga das (lc,59) en los estremos. Las juntas están cubiertas con ti ras. La tabla inferior está compuesta de planchas semejantes, que varían con su espesor desde ,0/ té pulgadas (lc,59) en el centro, hasta */„ pulgadas (lc,27) en los estremos, cuidadosa mente eslabonadas. La lámina vertical se compone de plan chas de 4 pies, 10 */* pulgadas ( l m,49) de largo por 2 pies (0m,61) de ancho y 6/ ,6 pulgadas (0o,95) de grueso, escepto las dos últimas planchas de cada estremidad, que tienen pulgadas (4°,11). Las juntas, en estas planchas, están cubiertas alternadamente con tiras de 5 pulgadas (12°,70) de ancho, y con T (a , a) de 4*/sx 5 */2x * 7 ,6 pulg. (Hc,4 3 x 8 r',8 9 x l c,59) robladas á las planchas por ambos lados, colocándose las T en aquellas juntas en que se clavaban las viguetas. Las tablas superior é inferior se unen á las planchas de la lámi na por cuatro escuadras de hierro d e 4 x 4 x ,0/ l6 pulgadas (10°,16x 10c,IG x lc,59) con robladura. Las estremidades de los cuchillos se hacen fuertes y ríjidas por medio de grandes

141

—535—

planchas que se ven en c, c. La tablazón de la vía está soste nida por viguetas b de hierro dulce apoyadas en la tabla infe rior del cuchillo y robladas á las planchas de la lámina; y para dar aun mas fuerza y rijidez á este puente, las T interiores no se continuaron hasta el suelo del cuchillo, sino que se encorvan en d para sujetar las cabezas de las viguetas, á las cuales se clavan. Como estos cuchillos no son tan fuertes como los tubula res, la constante c, en la fórmula s a c T ~

se toma igual á 75 en lugar de 80 como antes (*). Así, en este puente tenemos oh asíoste ■I* v./tru id •m’jusv.hr x'jr.n ft^wqgijb A rea de la sección de la tabla superio r. Pulg. c.

Una plancha de 18x ' 7 l6 pulgadas. . , = 1 0 ,7 5 (108Cc\ 06) Dos escuadras de 4 x 4 l0/ , 6....................... — 9,20 (59ce',55) 25,95 (167cc’,41) A rea de la sección de la tabla in ferio r.

Una plancha de 18 x ,0/ l6 pulgadas. . . —11,20 (72c-c ,25) Dos escuadras..............................................— 9,20 (59cc-,35) 20,40 (151r c-,60) De aquí se saca p_

X 1 — = 157 toneladas.= Peso de rotura en el medio de un cuchillo

(*) E sta d is m in u c ió n d e re sis te n c ia no p r o v ie n e de n in g u n a falla en las areas d e p la n ch a s d e las tablas d e c u c h i l l o , sin o d e una falla d e r ig id e z la tera l en la co n s tr u c c ió n la m in a r , c o m p a r a d a á la d e fo rm a tu b u lar.

*42 ó

—336—

1 3 7 x 2 = 2 7 4 toneladas.=Peso de rotura en el medio del puente y 157 x 4 = 5 4 8 toneladas.=Peso de rotura del puen te , repartido uniformemente en su su perficie. Lo que equivale á. . 9,9 toneladas.= Peso de rotura por pie lineal. Según esto, la relación del peso de rotura á la máxima carga es como 9 : 1 , habiendo deducido 40 toneladas por el peso del puente. Las figuras 99 y 100 son otras dos formas de cuchillos lami nares con techo celular. Son simples modificaciones de las for mas tubulares y laminares, y aunque se hallan admirablemen te dispuestas para asegurar la mayor resistencia al esfuerzo de compresión , son defectuosas, sin embargo, por la esposicion de ser corroídas, que es de temer en el interior de las celdi llas como no se hagan de capacidad suficiente para permitir que se limpien y pinten. El uso de las vigas y puentes de hierro dulce de todas cla ses data del tiempo de los experimentos que determinaron la forma y construcción de los grandes puentes tubos. Antes de esta'fecha, (1845—G) nuestro conocimiento de las propiedades del hierro dulce y sus aplicaciones á las arles era muy imperfec to. Se habia usado en la construcción de calderas, máquinas de vapor y ruedas hidráulicas desde una época comparativamen te antigua, y aun entonces y algunos años atrás se estaban ha ciendo grandes progresos en su aplicación á las construccio nes navales. Sus propiedades, distribución y aplicación en las vigas y puentes fueron desconocidas é inapreciadas, hasta que los experimentos ya citados probaron su superioridad sobre los demas materiales conocidos entonces , para alcanzar resultados por los cuales se aplica ya con tanta profusión y en tan grande

— 537—

U3 escala. El hierro dulce, como material para la construcción de puentes, era universalmente proscrito, y algunos de nuestros mas hábiles matemáticos llegaron á probar su inutilidad, en la foima de tubos rectangulares compuestos de planchas robladas, diciendo que era una utopia, y para emplear la espresion de que entonces se hizo uso, que se ro m p ería como si fuese de cu ero .

A pesar de estos pronósticos, hemos vivido lo bastante para ver lo contrario y atestiguar la grande y universal estension de un principio, que ahora se reconoce como uno de los mas im portantes para el adelanto y estension de la red de ferro-car riles. Entre las numerosas construcciones fundadas en los experi mentos citados, tenemos las de Mr. Brunel, según se observa en muchas de las que le son peculiares. Mr. Brunel fue de los primeros en aprovecharse de los adelantos que se habían hecho, Y 110 tardó en introducir en sus construcciones estas formas y materiales, como en la que cruza el Wye en Chepstow, y en las obras de mayor magnitud que ahora está erigiendo para pasar el ferro-carril del Cornualles sobre el estuario marítimo de Saltash , cerca de Plymouth. Mr. Brunel se ha aprovechado ademas del sistema Celular en la construcción del gran buque el « Great Eastern », y este principio se ha aplicado con tino y efecto para dar una inmensa resistencia y seguridad á esta gran de é importante construcción. Otros puentes, ademas de los de Mr. Brunel, como los de Chepstow y Saltash, se han introducido por los Sres. Fox y Henderson, y otros, tomando por modelo el arco atirantado, en el que la resistencia está en el arco de que se suspende el piso, y en la cuerda de planchas robladas, la cual se ha cons truido acertadamente haciendo el empalme eslabonado, y dando rigidez á la plataforma, como medios de resistir á la tensión y

144

—538—

de mantener al puente en su figura. Para obtener la resisten cia necesaria en el arco, los Sres. Fox y Henderson han intro ducido el sistema tubular ó celular, y la rigidez y estabilidad se consiguen por una juiciosa aplicación de planchas y escuadras. En su conjunto, los puentes atirantados se puede decir que se aproximan á los de Mr. Brunel, ó viceversa, pues los unos es tán sostenidos ó suspendidos de arcos tubulares de sección rec tangular , y los otros de un tubo curvo de sección circular, sos tenido por bastidores rígidos de hierro fundido ó forjado en cada estremo; y de ellos está suspendido el suelo, compuesto de vigas laminares, con fuertes barras de hierro verticales y oblicuas. La teoría de estas dos construcciones apenas difiere en nada, é igualmente han correspondido á los objetos á que se destinaron. Se han hecho tentativas, y aun se están haciendo, para unir las cadenas de un puente colgado con una construcción inflexible y rígida, lo cual se ha conseguido hasta cierto pun to, pero yo prevendré respetuosamenle á los contemporáneos de mi profesión conlra estas construcciones, pues creo que su principio es inseguro y ha de conducir á resultados fatales y desastrosos. Es verdad, que los ingenieros americanos han conseguido hacer el puente de alambre del Niágara suficien temente rígido, para hacer cruzar por él un tren de ferro-car ril con pequeña velocidad, pero yo remitiré al lector á los ex perimentos sobre las vigas armadas (pág. 61) para hacer ver que la suspensión de un bastidor invariable ó una viga rígida,, no es la forma mejor de aplicar el material para obtener resis tencia. Por el contrario, hemos demostrado que un material flexible, unido á otro perfectamente rígido, hace una construc ción peligrosa, y que es casi imposible que trabajen juntos sin que peligre la seguridad de la obra. Se lia demostrado que la tensión de las barras ó cadenas que forman la armadura ra-

— 550—

145

ras ó ninguna vez, están en consonancia con la resistencia que la viga ha de tener; en algunas posiciones de la carga móvil están en contradicion , y de esto resultan el esceso de trabajo y desigualdad de esfuerzos, que muchas veces repetidos conclu yen por la destrucción del puente. Si algún puente de esta clase se proyecta tan solo para sa tisfacer las exigencias de algún caso particular, debe hacerse de doble resistencia, y haciéndolo así se podrá dudar enton ces si no hubiera sido preferible usar la misma cantidad de material en otra forma, dando á la obra toda la rigidez y resis tencia que tan sencilla y positivamente se obtiene con la forma de la viga común. (*) Podríamos dar un número multiplicado de ejemplos de es tas importantísimas construcciones , tanto respecto de su for ma como del objeto á que se han aplicado; pero habiendo ya traspasado los límites concedidos á esta parte de nuestras in vestigaciones, nos vemos obligados á omitir descripciones mas detenidas, y reducirnos á una breve noticia del puente tubo y de vigas tubulares presentado al Gobierno Prusiano para que lo adoptase en 1850 y 1 851. (*) M r. B a r lo w trató e s t e a su n to an te la s e c c i ó n d e m e c á n i c a d e la A s o c i a c ió n B r it á n ic a para el p r o g r e s o d e las c i e n c i a s , r e u n i d a en D u b lin en a g o s t o ú l t i m o , y a u n q u e su s p r o y e c t o s para el p u e n t e d e s t in a d o al p a so d e l F o y l e en L o n d o n d e r r y e s tá n i n g e n i o s a m e n t e c o n c e b i d o s , p o d r ia , sin e m b a r g o , s e r un o b j e t o d e m a d u r a r e fle x ió n p o r p a r t e d e M r. B a r low si p u e d e ó no a d o p t a r s e u n s is t e m a d e c i d i d a m e n t e m a s f u e r t e y efica z , aplican d o a t in a d a m e n t e la m is m a c a n t id a d d e m a t e r i a l en u n a fo r m a di ferente y c o n m e n o s c o s t e .

. K¿ - . . nf i üu6 ^m r- 'ay . su?

¡tu%aía o a n

■

. !..■ 0

¡ :

• . f ij

• ,í , - {

r • •. ai

!•

•.

■1

o t*:

ir ■

t h

¡‘ ; uíhou '

:.L'c -iitp i i 11-

1 ¡> i <v

••'! r

■' ¡

o f ‘ j;.

■ übirv . nyi/ ti al>|

,0 )''

•

4 •. -ib

, « 1 ¿l jsitn

“ Un

-V :

:i •it’

,'i->b ú u i , iic-> i>h-

■ , üi

Ii •

¡Jií

ÍI’

PUENTE TUBO Y PUENTE DE VIGAS TUBULARES PROPUESTOS PARA EL PASO DEL R hIN EN COLONIA.

Durante la construcción de los puentes tubos de Britannia y Conway, y poco después de concluido este, en octubre de 1849, el Excmo. Sr. Caballero de Bunsen, ministro de Prusia, me invitó á pasar á Berlin y las provincias Rhinianas con el ob jeto de conferenciar con las autoridades sobre los medios de construir un puente tubo para el paso del ferro-carril y del trá fico ordinario sobre el Rhin , en Colonia. Poco antes de este viaje, el Gobierno habia aprobado el proyecto de un puente colgado de cadenas, formado por uno de sus ingenieros, y se habian hecho preparativos para llevarlo á efecto. No habia ocurrido al autor de este proyecto que la flexi bilidad de un puente de esta especie lo haria incapaz de soste ner el tránsito de un ferro-carril, y para remediar este grave defecto se pensó en dividir los trenes en secciones, y después de haberlos puesto con máquinas al nivel del puente, irlos trasportando á la orilla opuesta por medio de caballos. De este modo se habia de efectuar el paso, y ciertamente que apenas se podría idear un plan mas complicado y menos satisfactorio, y con dificultad se podría adoptar nada mas á propósito para crear dilaciones y producir inconvenientes. Esta manera tan objetable de unir las orillas derecha é izquierda del Rhin, esta división en dos de la principal arteria de comunicación contra la Prusia oriental y la occidental, mas importante para el público que ninguna, recibióla aprobación del ministro de Obras públicas,

148

— 542—

y fué firmada por S. M. el rey. Habiendo sido llamado en este estado de los negocios para presentar nuevos proyectos, tuve que luchar, por una parte, con las opiniones preconcebidas por los ingenieros y los planos en que estaban consignadas, y por otra para probar al Gobierno la necesidad de empezar un sistema de operaciones enteramente nuevo para satisfacer á todas las exigencias del tráfico ordinario y del ferro-carril. Asunto era este que requería la mayor prudencia y circuns pección , y mas particularmente cuando se considere: primero, la total insuficiencia de los planes propuestos; segundo, la oposición que seguramente se habría de encontrar en los autores del puente colgado á toda propuesta que se hiciera de una cons trucción nueva y mas perfecta; y por último, la necesidad de probar por experimentos directos y la esposicion de hechos in negables que obras de especie semejante y de mucha mayor magnitud se habían ejecutado en Inglaterra, y que por tanto no había dificultad en construir un puente en el Rliin, calculado, no solamente para que reconociese las condiciones necesarias para el tráfico de viajeros y mercancías, sino para que fuese capaz de soportar dos vías de ferro-carril y los mas pesados trenes con toda su velocidad. En todo esto no habría habido dificultades serias si se hu biese contado con la protección del Gobierno y del ministro de Obras públicas, pero pronto indicaron las apariencias que habia opinión por esta parte. El obstáculo para la navegación , los intereses particulares de la municipalidad de Colonia, y otras objeciones se presentaron para diferir y por último evitar, la adopción de una obra distinta y mas permanente. Convinieron todos, y entre otros el Ministro de Obras pú blicas, en (pie el sistema tubular reunia todas las condiciones necesarias, y que dentro de él no solo se podría hacer una se gura y cómoda via ordinaria perfectamente apropiada para

—543—

149

el tráfico local entre las dos ciudades de Colonia y Deutz , sino lo que era de mucha mayor importancia; asegurar la conti nuidad completa del gran tránsito por el ferro-carril, uniendo por una línea de comunicación no interrumpida las dos estremidades del reino , desde Bélgica á la frontera rusa. S. M. el Rey, el sábio Barón de Humboldt y otras personas distingui das relacionadas con la Administración , quedaron completa mente convencidas de la importancia de esta empresa, y aun que el puente colgado habia recibido el real asentimiento y la aprobación del poder ejecutivo, se dejó á un lado á instancias de S. M. hasta que el Gobierno se hubiese enterado del siste ma tubular y de su fácil aplicación , á los puentes de gran fuer za y rijidez con una luz considerable. Para satisfacer la opinión pública y tener tiempo y ocasión de reunir noticias sobre el asunto, se resolvió enviar una co misión á Inglaterra para enterarse de é l, é informar sobre los varios puentes que examinase y mas particularmente sobre los de la especie tubular que pudiese ver. Estas medidas, sin embargo, se prepararon con tal artificio, que la investigación no tenia otro objeto que ganar tiempo, y si era posible echar abajo todo lo ganado por el sistema tubular, lo cual se hizo patente cuanto por un artículo del Times del 15 de abril de 1850 apareció que el sistema tubular, á pesar del éxito que habia alcanzado en la construcción de los puentes de Britannia y Coway, habia encontrado poco favor en las ofi cinas de Obras públicas. El siguiente estrado de dicho ar tículo hará ver claramente, cuáles eran las miras de las autori dades de Berlín en aquella época. «£/ puente sobre el Rliin en Colonia. En el otoño de 1849, »Mr. Fairbairn, de Manchester, fué invitado por el iuterme»dio de un alto funcionario oficial, á proponer al Gobierno «prusiano un plan para hacer un puente de hierro en el

150

— 344—

«Rhin, en Colonia, por el sistema tubular. Este plan mereció »la completa aprobación de las personas científicas de Berlín, # fué sancionado por el Rey , y solo faltaba que lo adoptase el »gabinete prusiano. Mas sucedió que al mismo tiempo que pre* «sentaba Mr. Fairbairn su proposición un tal Oberbaurath »Lentze, se convenció de que un puente colgado era el ver«dadero medio mejor de comunicación sobre el Rhin. A esta «conclusión llegó después de muchos años de trabajoso estu«dio, y muy digno de encomio , aunque sucedió desgraciada»mente que el descubrimiento tenia treinta años de fecha , de «modo que sus trabajos, que hubieran ocupado el lugar «mas eminente en la ciencia en 1820, solo sirvieron para un »pasatiempo en 1850. Aquí en Inglaterra, ya tenemos alguna «idea dolo que son los pasatiempos; pero queremos pregun« tar si se habrá ideado algo mas grande en este género, en «nuestros dias de tanta corrupción que lo que ha intentado «nuestro digno amigo Ilerr Van der Heydt, de cuya pluma, si » no nos engañamos , salió por primera vez la célebre ficción »del pago de GOOO libras á los editores del Times por el go»bierno Danés, para atacar el proyecto de Mr. Lentze y dar la «preferencia al de Mr. Fairbairn. ¿Qué es lo que le favorecía, »que el Barón de Humboldt, el Néstor de las ciencias físi»cas se hubiese puesto del lado de Mr. Fairbairn, ó que el »Rey de Prusia, en uno de sus momentos felices hubiese «tendido generosamente su protección sobre el inglés? ¿N'oes«taban Mr. Van der Heydt y todo el ejército ó llámese legión, «de la burocracia prusiana del lado opuesto? Y aunque el pro»yecto inglés se repatrocinase oficialmente, todavía se había »de marcar con la intervención de la burocracia, pues se nom» bró una comisión que pasase á examinar los puentes tubu«lares ingleses; y ¿de quiénes supondrán nuestros lectores «que se componía? Del mismo Sr. Oberbaurath Lentze y otras

«personas, que después de una detenida deliberación mar charon á Inglaterra con su misión científica. ¿Para qué nos «detendremos en describir las peregrinaciones de estos duun» viros de la burocracia, cómo desembarcaron en Inglaterra, «cómo fueron recibidos con señalada cortesía por Mr. Fair«bairn, cómo miraron el puente deConway, el de Britannia, »y otros de menor importancia en el Lancaster? Bastará decir »que quedaron poco satisfechos del mérito de los puentes tu bulares, y dieron un informe contrario á estos y muy favora b le á los suspendidos, cuyo informe fué aceptado por el go bierno , es decir , por Herr Van der Heydt, que poco después «dió á luz su famosa noticia llamando á los Ingenieros del «mundo entero ácompetir en el honor de contribuir á la glo«ria de Herr Oberbaurath Lentze, cuyos planos están hace «tiempo en el despacho de Mr. Van der Heydt, y es muy «probable que se lleven ácabo.» Tales fueron los manejos y tal el resultado de las negocia ciones entabladas para la construcción de un puente del siste ma, tubular en el Rhin. Ocho años han trascurrido desde que se presentó por primera vez el proyecto al Gobierno prusia no; se tomaron algunos años para estudiarlo, y aun será menester un término de dos años para que la obra se lleve á efecto. No me corresponde decir si la presente construcción ó su emplazamiento son mejores ó peores á los que tuve el honor de proponer, esto toca á otros resolverlo. Mas teniendo en cuéntala magnitud de la obra y las condiciones, según las cua les se habia calculado, á fin de que sirviese para el tráfico or dinario y por ferro-carril, he considerado la historia de su origen y el carácter general de la obra de importancia sufi ciente para que formen una noticia separada, en que se dé una descripción de un proyecto que aun puede ser útil para el

público, y de algún interés para dilucidar los medios de dar fácil y conveniente comunicación entre territorios separados por rios anchos y caudalosos (*). Mientras no se estime en todo lo que merece la importancia de un puente firme y sólido para el paso de los ferro-carriles y carreteras sobre grandes rios, como el Rliin, sea como obra de arte, ó como un eslabón que une las mas apartadas regiones de una nación, siempre se considerará su construcción como una obra de gran dificultad. Construirlos de luz bastante gran de para que no estorbe á la navegación ni disminuya el des agüe ; dejando suficiente hueco para que pasen los témpanos de hielo en el invierno y las grandes balsas de madera que ba jan flotando en el verano, hubiera sido una empresa de im portancia poco común, y rodeada de dificultades que solo se hubieran podido vencer con el mayor cuidado y atención. Estas condiciones, en mi opinión , se hubieran llenado con un puente tubo ó de vigas tubulares, y en este concepto se presentaron los dos proyectos que siguen á las autoridades de Berlin, como los mas á propósito para el objeto deseado. Dos dibujos se hicieron: uno para un puente de cuatro tramos del sistema de cuchillos tubulares, como el menos dispendioso; el otro, de dos tramos, de tubos dentro de los cuales pasa sen los trenes ascendentes y descendentes. En ambos se for maba una via para carruajes ordinarios entre los dos tubos, y una espaciosa galería volada para el paso de los peatones. Estos puentes, por su gran fuerza y rigidez son tan dura deros como los de piedra, rivalizando en magnitud con los colgados. Debe decirse, sin embargo, que no poseen la fuerza y sencilla belleza del arco, ni la aérea ligereza y armónica (*) P a r a m a y o r ilu s tra c ió n d el asu n to se p u e d e v e r la carta al B a ró n d e H u m b o l d l , inserta en el a p é n d i c e Y .

—ú47-r-* i 55 proporción de la cadenaria; pero contienen los elementos de los dos, y están dispuestos admirablemente para el trabajo que han de sufrir. Examinando las láminas se verá que los puentes proyecta dos reúnen las siguientes ventajas principales: 1. Dan paso á los trenes á toda velocidad, en todos tiem pos y en cualquier estado del rio. 2. a Proporcionan una ancha vía para los carruajes ordina rios, paralela al ferro-carril, pero separada de él, en un caso por la viga central, y en otro por los costados de los grandes tubos. 3. a Tienen dos espaciosas galerías de 40 pies de ancho cada una, separadas de las otras vías por los tubos ó los cuchillos, en las que se puede encontrar un paseo con vistas á todo el rio, los barcos que le surcan, la ciudad de Colonia y las montañas distantes. Por último, hay dos puentes giratorios, uno en cada orilla del rio para el paso de los grandes buques, dejando para los pequeños suficiente espacio debajo del puente (*). En las inmediaciones del puente los carruajes entrarían por la parte de Colonia, por la calle que pasa por el estremo oriental de la catedral, y después del puente bajando por una curva suave entrarían en Deutz dando vuelta á Ja de recha. La altura del puente necesaria para dar paso á la nave gación del rio permitiría continuar sobre arcos y á su nivel (*) S e instó m u ch o al G o b iern o en B erlín q u e aban d o n a se los pu en te s m o v ib le s , p ero e n to n ce s se n e g ó a b iertam e n te á ello. D esp u és h e sab ido q u e en el pu en te q u e ah ora se está h a c i e n d o , -los b u q u e s g ran des tien en q u e re e o je r los m ástiles p o rq u e nada se ha d isp u esto para q ue puedan p a sar p o r d eb a jo .

4 54

— 548—

actual, la línea de Aquisgran desde la estación provisional de ahora á lo largo del malecón, hasta la estación general situa da enfrente de la catedral. De este modo la estación estaría al mismo nivel que las vías del puente, y debajo de los arcos que la habían de sostener podría estar el depósito de mercan cías y efectos. Por el lado de Deutz la línea bajaría desde el nivel del puente al de la línea de Deutz áMinden , en un punto en que pudiese terminar una pendiente al 4 por 100 ó al 4 por 120. Estos puentes serían de mayor resistencia que ninguno de los de igual luz hasta aquí construidos, y están calculados para resistir las vibraciones causadas por un tren corriendo con la mayor velocidad ó una brigada de artillería á todo galope. E splicacion de las láminas. El sitio que ocupa el puente se vé en el plano. En él se comprende la catedral, la parte inferior de la ciudad de Colonia, una parte de la ciudad de Deutz, y las estaciones actuales del ferro-carril Rhiniano y del de Colonia á Minden. Los carruajes y cargas pasan conforme se ha dicho, y los transeúntes á pie pueden subir por la rampa del camino ó por las escalinatas de los estribos, y pasar el puente por ambos lados. En la lámina siguiente se vé la planta y el alzado del puente de cuchillos tubulares. Consta de cuatro tramos, los dos del medio tienen 52G pies (99,m48) cada uno entre los ejes de las pilas, y los de los estrenaos 244 pies 6 pulga das (74,m57) para dar lugar á los puentes movibles. Estos giran sobre rodillos que se mueven sobre plataformas de hierro empotradas en la fábrica, y sostienen el piso. Este tramo se movería por medio de una máquina en el cuadran te de círculo para permitir el paso de los buques mayores> por el mismo medio se movería al contrario hasta encontrar

— 549—

155

un tope que lo dejase inmóvil hasta que haya que volverlo á abrir. Estas plataformas movibles tienen 205 pies 9 pulgadas (62,m14) de largo cada una, y cuando se abren dejan un paso libre de 70 pies (21,m35) de ancho para la navegación fluvial. La figura 101 es una sección trasversal del puente en el punto medio. Se ven en ella la posición y proporciones de las vigas, el ancho del ferro-carril, de la via carretera y délas aceras, y la posición de las viguetas, ménsulas, etc., para sos tenerlas. Las aceras se estienden en toda la longitud del puen te, y se habrían de asegurar con fuertes y elegantes balaus tradas. Sobre las viguetas que sostienen la carretera se habían de colocar planchas de hierro fundido, de 4 pies (l,m22) en cua dro, con resaltos en su cara superior, para recibir el pavi mento de adoquines de madera. Los espacios que quedaban sobre los nervios divisorios se habían de llenar con una com posición de caliza ó granito pulverizado y pez, para hacer el todo compacto é impenetrable á la humedad. La via en el ferro-carril y en las aceras se había de hacer con tablones de 3 pulgadas, atornillados á las viguetas y á las ménsulas, cubriendo de arena la del ferro-carril hasta el espesor de una pulgada, para precaverse del peligro de los rescoldos ó ceni zas que cayesen de las máquinas. La resistencia calculada para este puente equivale á un esfuerzo de 12 toneladas por pié lineal (40 t. por m. 1.) para la via de hierro, y 8 toneladas (26,66 t. por m. 1.) para las demas, haciendo la resistencia total de cada pié de toda la an chura del puente igual á 20 toneladas. Esto equivale á 21000 toneladas menos 5000 en que se aprecia el peso del puente, ó 16000 toneladas repartidas igualmente sobre la superficie. La mayor carga que sufra el puente será cuando la via

156

— 550— •

del ferro-carril se cubra con wagones cargados y locomoto ras, y la ordinaria con una masa de ganado, ó ambas á la vez se llenen de gente; en cuyo caso equivaldría á 27000 to neladas , ó 2 7 , por pié lineal (8,35 t. por m. 1.), de modo que la relación del peso de rotura á la mayor carga posible será como 1GOOO:2700, ó sea como G:1 próximamente. La resis tencia del puente, según esto, escede en mucho á su carga, condición de la mayor importancia para que baya seguridad suficiente contra las vibraciones de un tráfico activo y conti nuado. El coste de la fábrica de hierro de este puente de cuchillos tubulares es como sigue: Libras esterlinas.

Por las grandes vigas tubulares, 526 viguetas de hierro dulce, 52G ménsulas para sostener las aceras, 21000 piés cuadrados de planchas de hierro fundido, rodillos y aparatos de dilatación y construcción , colocados á bordo en un puerto inglés........................................................................ Balaustradas y demas para las aceras, dos puentes giratorios, inclusa la maquinaria para manio brarlos...................................................................... T otal ........................................

110000

56000 14GOCO

En este presupuesto aproximado de la fábrica de hier ro, se supone que el Gobierno construiría las pilas, ata guías, etc., y proporcionaría todo el material necesario para los andamios y la via. A esto se habría de añadir el flete, trasporte, montaje, etc., todo lo cual haría subir á 200000 libras el coste de la obra terminada, y teniendo en cuéntalos

—551—

157

pilares macizos con sus fundaciones para los puentes movibles, los andamiajes, los arcos y las avenidas por ambos lados, se hubiera necesitado el doble, ó 400000 libras esterlinas para el puente completo. En la otra lámina se ven la planta y alzado del puente tubo, y en la flg. -102 la sección transversal por el punto medio. La colocación de este puente había de ser la misma que la del anterior, y las avenidas casi iguales. Consiste en dos grandes tubos paralelos de hierro dulce, dentro de los cuales han de pasar los trenes del ferro-carril. Cada uno de estos tubos es continuo y se apoya en tres pilas, á570 pies, 6 pulga das (174 m.) de distancia entre sí. Entre los tubos va la via ordinaria, que se puso de 24 pies (7™,42) de ancho; pero que se podría haber hecho de 50 pies (9m,10) si hubiese sido ne cesario. A los costados esteriores de los tubos se unían las galerías ó aceras sostenidas por ménsulas robladas. La tabla inferior de los tubos, calculada para resistir á la estension, habia de ser perfectamente horizontal, y se liabia de hacer celular lo mismo que el techo que habia de resistir á la comprensión. Este habia de afectar una forma parabólica, de modo que la viga apareciese mas alta en el centro que en los eslremos. A la terminación de los grandes tubos ha bría puentes movibles como en el primer caso, que cuan do estuviesen abiertos dejarían un paso libre de 70 pies de an cho á cada lado del rio para el paso de los buques grandes. El carácter peculiar de esta obra es la enorme luz que hay á cada lado del pilar central, que escede en cerca de 100 pies á la del puente de Britannia. La gran ventaja de este proyecto es el libre paso que da á la corriente del Rhin, y á las grandes cantidades de hielo y las balsas de madera que arrastra su corriente. Otra circunstancia notable de esta cons trucción es su inmensa resistencia y la fuerza con que puede

158

— 552—

oponerse al choque (le un pesado tren de ferro-carril ó á la oscilación que causan vientos violentos. En este puente, la resistencia es mucho mayor que en el anterior, aumentada en la.relación de la mayor luz que tie ne. La resistencia calculada para cada tubo es de diez tone ladas por pié lineal (35,31 ton. por m. 1.) que equivale á 5500 toneladas colocadas en el centro de cada tramo. La fuerza de este puente, después de deducir su peso, seria casi la misma que en el primer caso, es decir, 16000 toneladas repartidas uniformemente en la superficie, por lo cual la rela ción del peso de rotura á la máxima carga es como 6 : 1 . El coste de este puente se puede estimar como sigue: Libras esterlinas.

Los tubos, viguetas, ménsulas, etc...................... Dos puentes giratorios con su maquinaria, basti dores de hierro fundido, rodillos para la dila tación, balaustradas, aceras, pintura, etc. . . T otal.....................

170.000

50.000 220.000

Este es el coste de la obra de hierro entregada en un puerto inglés. A esto han de agregarse todos los gastos de flete, trasporte, montaje, fábricas de manipostería, andamios, etc., que no se pueden estimar en menos de 240.000 L. ó 2o0.000 L ., lo que hace un total do 470.000 L. para dejar concluido el puente tubo de dos tramos para ferro-carril y carretera sobre el Rhin.

A P E N D IC E V . P uente

sobre e l

R hin

Colonia.

C a r la a l lia r o n de H u m b o ld t.

Mi estim ado B arón d e H u m b o l d t : p o r un artículo q u e lia salid o h ace p o c o en el p e r ió d ic o el T i m e s , y por una co m u n ica c ió n con q ue m e ha h o n ra d o el E . S. V a n d e r H e y d t , he sabido q ue las au toridad es d e B e rlín han to m ad o la re so lu ció n m as d esace rtad a re sp e c to d e la im p ortan te c o n s tru c c ió n q u e ha d e u nir las orillas opuestas del R hin en C olo n ia. C o m o he ten id o el h on o r d e q u e se m e consulte so b re este im portan te p u en te , y he pasado á B erlín con o b jeto de presentar m is p ro p o sic io n e s, creo q u e tanto la ineficaz r e c o m e n d a c ió n q ue m e h izo nuestro escalen te am ig o el c a b a llero B u n s e n , co m o el in teré s q ue V. ha m anifestado en favor d el o bjeto d e mi viaje , y al m is m o tiem p o la apro b ación espresada por S M. el rey d e P r u s ia e n perso n a, m e obligan á m anifestar con tanta claridad c o m o sea p o sib le las o b je c io n e s in d estru ctib les, q u e en mi opinión se p u e d e n h a ce r al lim itad o pro gram a q u e acaba d e salir d e las oficinas del m in istro de O b ras p ú blicas. A ju z g a r p o r las p a la b r a s , Mr. V a n d e r H e y d t , co n o ció en l . ° d e n o v ie m b r e ú ltim o en p alacio, q u e no podría a d m itirse ninguna co n stru c c ió n para cruzar el R h in q u e no re u n iese con p erfecta se gu rid ad cuantas c o n d ic io n e s p u e d e e x ig ir el tráfico mas esten so y las con tin g en cias p o sib les de las gran des o p e ra c io n e s m ilitares. L a vasta in telig en cia de V . le hizo c o m p re n d e r á prim era vista q ue el p ro y e cto q u e en to n c e s habia re c ib id o la sanción de las a u to rid a d es era totalm ente inútil para este o b j e t o , y que un p u en te c o l g a d o , d e b ie n d o su resiste n cia á una cadenaria f l e x i b l e , no era á propósito para el trasporte de g ran des pesos. Mas cuando yo p re se n té los resultados q u e se han o b ten id o en este pais por la ju icio sa aplicación d e un m aterial no ensayado hasta h a c e p o c o en tales co n stru ccio n e s;

160

— 554 —

cu an d o yo anuncié el feliz éxito de una de las co n c e p c io n e s mas atrevidas d e los tiem pos m o d e r n o s , cuando yo aseguré q u e corrien tes m arilim as, co m o las del Cam vay y del es trech o de Menai se habían cruzado con p u e n tes só lid o s y firmes de una luz enorm e, y q ue sin em b a rg o eran capaces d e so ste n e r un esfuerzo d ie z v ec es m ayo r que el que podría ocasionar el mas p e s a d o Itáfieo de un f e r r o - c a r r i l ; cuando yo h ice v e r q ue este nuevo p rin cip io de co n stru cció n se aco m o d ab a p articu larm e n te para ven cer las n u m ero s a s dificultades q u e o fr e c e el paso del R hin , p o rq u e necesita m u y p o c o s pilares en la c o r r ie n t e , y co m parativam en te p eq u eñ os , y queda asi lib re el paso para las g ra n d e s balsas de m adera en el veran o , o frec ien d o la m e n o r resiste n cia po sib le en tiem po de a v e n id a s , y á los d esh ielos en el in viern o ; y sobre t o d o , cu an d o una obra tan s u p e r io r se podria ejecu ta r co n un presu puesto m u c h o m en o r que el que se ha h e c h o para una m uy im p e r fe c ta , confieso q u e no esperaba ver q ue el m in istro de una n ación ilustrada y poderosa h ic ie s e llam am iento al m u n d o en tero para perp etu ar una idea indigna de la P r u s i a , indigna de las co n o cim ie n to s científicos de la ép o ca , y contraria á la opin ió n deliberada y m ad u ram e n te co n ceb id a del m ayo r o rn am en to d e la cien cia . Dispénsem e V . por el calo r con q ue le d irijo estas q u e ja s ; pero creo q u e la posición de V . y la franca amistad que m e ha m o s tra d o , m e obligan ¡i es p o n e r con todas mis f u e r z a s , lo d esacertado d el cam ino q ue se ha l l e v a d o . V ivim o s en tiem p o d e p ro greso : un d e s c u b r im ie n to científico ó una m ejo ra práctica de c u a lq u ie r e s p e c i e , no se p u e d e confinar á localidad ni pais d ete rm in ad o ; se h a c e d esd e luego propied ad de todos. Esta c o m u n i d ad d e c o n o c im ie n to , el mas poderoso d estru cto r de las antipatías y p r e o c u p a cio n e s n a cio n ales, co m o el mas sólido fu n d am en to de la paz v b uena in telig en cia general y perm an e n te , d ebe d o m in ar y d eja r atrás la ign o ran cia individual y las d ificultades burocráticas. L a e x a c titu d y la rapidez de n uestras co m u n icac io n es se han h echo casi esen ciales á nuestra existen cia, y en este sentido se pu ed e d e c ir que toda E u ro p a está interesada en la ter m in ación del sistem a d e ferro -carriles q ue ha de atravesar los d om in io s p ru sian o s de una á otra e s lr e m id a d . A h o ra señalaré los lam en tab les d efecto s q u e caracterizan el program a del m inistro y las lim itacio n es y exigen cias con q u e coartan los esfuerzos d e los h om b res de g e n i o , y desvian por co m p leto á los de exp erien cia y re p u tació n d e entrar en la co m p eten cia . E s una con dición csp resa del p r o v e c to , q ue la com unica-don no ha de

—áa5—

1Cj

se r c o n tin u a , y por c o n sig u ien te el pú blico ha d e con tin uar sufriendo las m olestias é incon ven ien tes de co n siderables retardo s, p o rq u e se pu ed e a se gurar q u e la d esag reg ac ió n q u e se propon e de un tren en una estrem id ad y la traslación de los carruajes á la otra por m ed io d e c a b a llo s , uno á uno y d e s p a c io , ofrecerá igu ales sino m ayo re s obstáculos á un viaje rápido que el sistem a actu al. ¿ C u á n to m ejor seria q ue el puente re u n ie se en sí m ism o los ele m e n to s d e fuerza y d uración su ficientes, para p ro c u ra r en todos tie m pos y estacion es un tránsito se g u ro p o r los m ed io s de lo c o m o c ió n q ue con s tituyen la gloria y la ad m iración de la época ? ¿ En lugar d e una con stru cción sólida y p e r m a n e n t e , sancionará el G obiern o prusiano la ejecu ció n de una, cu ya débil y raquítica co n stitu ció n lia de trastornarse á la sola presencia de una lo c o m o t o r a ? S e g u r a m e n te q ue no. La opinión pú blica la reprobaría y se levantaría contra ella. L o q u e se necesita es un pu en te q ue reúna los fe rr o -c a r rile s e x i s t e n t e s , y no uno q ue c o n sla n lem e n te los se p a re . Mas tam b ién se d ic e que la diferen cia entre los n iveles d e los fe rr o -c a r riles existe n te s y el q u e necesita la via del pu en te p r o y e c t a d o , es d e m a siado g ra n d e para q u e la suba una locom o to ra en una p eq u eñ a lon gitu d. E s ta dificultad es pu ram en te im aginaria , po rq u e p u e d o d e c ir por ¡ o q u e y o m ism o h e v i s t o , q u e la pen d ien te necesaria no seria tan fuerte com o m u ch as q u e se su ben con facilidad sum a en n uestro país. A d e m a s , en la orilla izq u ierd a del F h i n , el térm ino d e la linea de A qu isgran está al m is m o n iv e l, y la del lado d e D eu tz se pu ed e enlazar sin dificultad con una p en d ien te su ave m en o r d e 1 p o r i 00. S in faltar en lo mas m ín im o al respeto que se d e b e al au to r del pro y ecto d e p u en te c o l g a d o , d ebo re p e tir mi firme y deliberada co n v ic ció n de que ha d e resu ltar una obra incom pleta y p o co satisfactoria. P o r la su m a p r e supuesta para el puente c o lg a d o , se p u ed e erig ir en Colonia un puente p e r m a n e n t e , in fle x ib le , d u ra d ero y e le g a n te , de una resistencia en o rm e (el peso d e rotura d el pu en te q u e yo he p r o p u e s to , con 5 1 0 pies d e luz, era d e 6000 to n elad as, ó 120000 q uin tales, d istribu ido s igu alm en te so b ré cada t r a m o , lo q u e da para la resistencia final de todo el p u e n te , con c u a tro t r a m o s , 24000 t o n e la d a s , ó 480000 quintales) y a p t o , p o r las d isp osi ciones q u e estam o s ejecu tand o para o bjetos sem ejan tes en este p a i s , para dar toda la facilidad posible para la navegación del r i o , y para ser cruzado p o r los tre n e s m as pesados á toda v e lo c id a d , p u dien do c u b rirse d e uno á otro e s trem o con artillería del m a y o r calibre. E stas a se rc io n e s no son el p ro d u c to d e una im agin ació n a c a l o r a d a , sino q u e su ex a c titu d está co r-

—556—

162

roborada con numerosos ejemplos de igual especie que han ocurrido en este pais. Si no se puede contrariar, empero, la determinación del Ministro de Obras públicas de hacer un puente colgado, yo me apresuro á pronosticar que tal suceso no se dejará pasar sin una fuerte protesta por parte de los que se hallan por encima de los conocimientos y criterio manifestados por los autores de la invitación que se ha presentado al mundo facultativo. Mi carta ha alcanzado mayor longitud de lo que pensaba. Mis deseos de esplanar el parecer que V. tan terminantemente ha espresado respecto del asunto del puente fijo me servirán de escusa. Espresando mi profunda estimación, y deseando que continúe V. con buena salud, queda de Y ., estimado Barón de Humboldt, seguro y obe diente servidor WILLIAM FAIRBAIRN. M ahchester ,

15 d*

A bril.

INDICE DEL SUPLEMENTO

Páginas.

dvertencia

rólogo

d e

del la

t ra du c to r

segunda

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

edición

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

PARTE PRIMERA. DE LAS VIGAS D E HIERRO FUNDIDO. , ............................ . . 201 ......................................................Id. Efectos del tiempo................................................................ Id. Resistencia al choque............................................. ...... . 202 Experimento I X .

Experimento X IX .

Resistencia comparativa del hierro después de varias fusiones ..................................................... Mezclas de hierros .................................................................. 210

213 214 Análisis del hierro fundido ..................................................219

Mezcla del hierro fundido con el hierro dulce. . . . Experimentos sobre laresistencia del hierro fundido.

203

164

— >)-»o— ■

PARTE SEGUNDA. D E LAS VIGAS

DE HIERRO FORJADO. Páginas.

Formas de las vigas laminares ¿

....................................225

Experimento X V I a ............................................................... 224

. . . 225 Experimento XXV"....................................................................226

Experimento X V I I a-

Experimento sobre la resistencia de las vigas de hierro forjado ................................................................................Id. De las vigas enrejadas ............................................................. 252

PARTE TERCERA. DE LA CONSTRUCCION DE ALMACENES Á PRUEBA DE FUEGO. Resistencia de las vigas

alchoque.

237

CONSTRUCCION

PARTE CUARTA. APLICACION

LAS VIGAS DE HIERRO DULCE Á DE LOS

PUENTES.

Introducción .......................................................................... 241 M adera ......................................... *

...................................246

P iedra .........................................................................................250 Ladrillo ................................................................................. 259 H ierro .................................................................................... 261 Puentes de hierro .......................................................... . .

262

Puentes de W arren y decelosia ........................................... 268

— 359—

165 Páginas.

Puentes tubulares...................................................................27G Resistencia y proporciones delos puentes tubulares. Puente de Spey.

295

................................................................... 527

Puentes laminares...................................................................535 Puente sobre el Rliin,

enColonia....................................... 341

APÉNDICE. V. Los puentes de Colonia.

353

.•'‘•’t

>.rA í ' i m | •'•o>

j íftíío . r u n | o ^

\t »•,-.»»• >.'

r.r.i tiz,

. ,

■

.■

->x-

<»

• : '- v

W V / c tl i } .

v \ 'W <

•

?• ''

TA B LA ALFABÉTICA.

A b s o r c i ó n d e las piedras, 257. Análisis del hierro fundido, 219. A n t i g u o s edificios i ncombustibles, 133. A r c o s atirantados, V. P u e n te s. de hierro c o n h o r m i g ó n , para suelos, 152. = d e ladrillo, 1 4 8 , 181 , 186. B a u l o w , sobre la resistencia d e la m a dera , 249. C a l d e o , V . F á b rica de S a lla ir e . C a r g a m á x i m a p e r m a n e n t e , 1 4 1 , 158, 161,237,297. Celdillas d e los p u e n tes d e hierro dulce, 2 6 7 , 2 7 6 , 2 8 8 , 328. = r e c t angula res , 283 . C h o q u e , V . E x p erim en tos. C o k e desulfurado, hierro fundido c o n él. 8 8 , 211. Colonia, sus puentes, 3 4 1 . — artículo del T im e s , 3 4 3 . — carta al b a r ó n d e H u m boldt, 353. C o l u m n a s , su resistencia, 14 4 . = s u for m a , 152. C o m p o s i c i ó n q u í m i c a del hierro fundido, V . A n á lis is . C o n t i n u i d a d d e las vigas, 316. C o n t r a c c i ó n desigual del hierro fundi d o , 68. Cuchillos, V . Vigas y p u e n tes. Dilataciones del hierro fundido y del hierro forjado, 4 7 . — p e r m a n e n t e , 48. D u b l i n , V . Vigas en reja d a s. E m p a l m e eslabonado, 2 9 0 , 329.

Esposiciones d e D u b l i n y de M a n c hester, V. V i g a s en reja d a s. E x p e r i m e n t o s sobre las vigas d e hierro fundido, e n L e e d s , 1 3 . = e n Bradford, 1 5 . = c o n Mr. Hodgkinson , 1 8 , 2 0 1 . = sobre las vigas a r m a d a s , 60. = sobre la influencia del tiempo y la t e m p e r a tura e n la resistencia del hierro f u n d i d o , 7 0 . = s o b r e el hierro refundido, 2 0 3 . = s o b r e las mezclas d e hierros, 81 , 210. = sobre la resistencia del hierro fundido trasversal, ñ l a e s t e n sion y á la c o m p r e s i ó n , 8 8 , 2 1 4 . = sobre las vigas tubulares y laminares de hierro forjado, 90 , 2 2 5 . = s o b r e los cuchillos enrejados, 127, 2 3 3 . = s o b r e la resistencia d e las vigas al cho q u e , 2 3 7 . = s o b r e las vigas d e Saltalre, 167. = s o b r e la resistencia d e la m a d e r a , 2 4 7 . = d e la p i e d r a , 251 . = d e l ladrillo, 2 6 0 . = s o b r e el p u e n t e d e N e w a r k D y k e , 27 2 . = sobre el m o d e l o del p u e n t e d e Britannia, 2 7 7 . = s o b r e la resistencia d e las planchas y celdillas al aplastamiento, 2 8 2 . = s o b r e el e m p a l m e eslabonado, 290. = sobre el c h o q u e e n los puentes, 3 0 a . = s o b r e la viga d e S a n d w i c h 189. Fábrica d e ladrillo, V . L a d r illo . Fábricas d e Philip y L e e , 1 1 . = d e los Sres. W h i l t a k e r , 154.= d e Saltaire, 162.= s u construcción 1 6 4 . = a b a s t e -

168

— 362—

cimiento d e gas y d e a g u a , 1 7 . = c a l d e o y ventilación, 171 = f u e r z a m o triz y maquinaria, 1 7 2 . = d i m e n s i o n e s , 1 7 3 . = r u i n a d e una, e n O l d h a m . 176. = e n M a n c h e s t e r , 183. F i g u r a parabólica d e las tablas de las vigas, 140. F ó r m u l a para la resistencia d e las vigas, 1 9 , 3 8 , 5 7 , 8 8 , 9 3, 1 2 4 , 1 2 9 , 2 3 2 . = d e los p u e n t e s , 2 9 5 , 3 2 2 , 335. F u e g o : aparato para apagarlo, 137. H ierro forjado, sus p ropiedades y v e n t a jas, 46. = su aplicación á los s u e los, 89. Hierro fundido, su introducción, 9 . = d i latacion p o r la presión y la t e m p e r a tura, 4 7.i n c o n v e n i e n t e s d e su uso, 6 7 . = e f e c t o del t i e m p o , 71 . i n f l u e n cia de la t e m p e r a t u r a , 7 8 . r e f u n d i ción , 203. = endurecido d e Stirling, 8 3 , = e n d u r e c i d o d e Lillie, 8 5 . = t a b l a s d e resistencia, 8 8 , 215. = análisis, 2 19. = p e s o especifico, 2 0 5 , 2 1 1 , 219. r e s i s t e n c i a al c h o q u e , 237. Hodkgkinson: sus e x p e r i m e n t o s sobre las vigas, 1 8 . = s o b r e las c o l u m n a s , 1 4 4 . = s o b r e la m a d e r a , 247. H u e s o s : su resistencia natural, 287. Humboldt , Barón, carta del autor, 353. I n c o m b u s t i b l e s (fábricas) de los señores Philips y L e e , l l . = a l g u n o s defectos e n su construcción, 1 8 3 . = d e Saltair e , 162.i n f o r m e sobre la c o n s t r u c ción d e los a l m a c e n e s á p r u e b a de f u e g o , 131. J ones: aparato para a p a g a r el fuego, 137. Ladrillo: su resistencia, 260. V. A r co s.

N e v a : p u e n t e , 264. N e w a r k D y k e : p u e n t e , 269. Ni á g a r a : p u e n t e , 338. O l d h a m , ruina d e u n a fábrica, 176. Owen: experimentos sobre el hierro e n

durecido , 83. P e s o especifico del hierro: V. H ierro. = d e la piedra, 255. Philip y L ee : V. F á b rica s. Piedra: su resistencia á la c o m p r e s i ó n , 2 5 1 , = su absorción , 257. = su peso específico, 255. P ole : investigaciones sobre la resisten cia d e las vigas continuas, 317. P r o p orciones de los cuchillos tubula res, 300. P r u e b a de las vigas, 156. P u e n t e s : aplicación del hierro á su c o n s trucción , 2 4 i . = f o r m a s , 2 4 4 , = m a t e rial, 2 4 5 . = a p l i c a c i o n del hierro f u n dido y forjado, 261. = d e Coalbrookdale, 262. = d e cuchillos horizontales, 265. = d e M e n a i , 2 6 6 . = d e W a r r e n , 2 6 8 . = d e celosía, 2 7 o . = c o n s l r u c c i o n de los pu e n t e s tubos y de vigas t u b u lares, 2 7 6 . = r e s i s t e n c i a , 2 9 5 . = p r o porciones , 3 0 0 . = detalles del p u e n t e de S p e y , 328. = d e los pue n t e s la m i nares, 334. = atirantados, 337. = de Colonia, 341. P uertas de hierro, 136. R e f u n d i c i ó n del hierro, 203. Re g l a s para calcular la resistencia d e las vigas de hierro fundido, 38, 8 8 . = p a r a las vigas a r m a d a s , 57. = p a r a las vi gas d e hierro forjado, 93, 1 2 4 . = p a r a los pu e n t e s , 295, 335. L illie : V. H ierro fu n d id o. Resistencia trasversal del hierro fundi M a d e r a : su resistencia , 247. d o , 8 8 , 21 5 , 2 3 9 . = á la estension y á Manipostería d e ladrillo: V. L a d r illo . la c o m p r e s i ó n , 2 0 5 , 2 1 1 , 2 l 8 . = d e la M a n c h e s t e r : V. Vigas e n r e ja d a s. m a d e r a , 247. M e n a i : p u e n t e , 266. R u e d a c ónica q u e se fundió primero, 11. M e z c l a s d e hierro fundido, 81, 210, 216, Saltaire : V. F á b rica s. 266. = de hierro f u n d ido y forjado,’ Sección de las vigas d e hierro fundido, 40. 83,213. Sjieaton, sobre el hierro fundido . 9. Moscheiibroek t resistencia d e la m a d e Stepuenson, experimentos sobre el hier ra , 248. ro fundido , 215.

— 565—

169

: V. H ie r r o fu n d id o . 4 4 . = a c c i d e n t e ocurrido c o n ellas, 183. Suelos i n c o m b u s t i b l e s , 2 2 3 , 1 3 3 , 1 4 8 , V i g a s d e hierro for|ado , 8 9 . = t u b u l a r e s 163. y laminares, 9 0 . = e j e m p l o s d e aplica, T ate : f ó r m u l a p a r a la resistencia d e cion, 9 1 . = coste c o m p a r a t i v o c o n las las vigas d e hierro , 2 9. = investiga d e hierro f u n d i d o , 9 4 . = f o r m a s , 9 5 . = ciones teóricas so b r e la f ó r m u l a d e los l a m i n a d a s francesas, 2 2 3 . = e x p e r i p u e n t e s t u b o s , 3(14. m e n t o s , 9 9 , 2 2 4 . = aplicación á los T e m p e r a t u r a : V . H ierro fu n d id o . edificios i n c o m b u s t i b l e s , 1 5 2 . = c o m Tiran t e s e n los suelos , 1 4 2 , 1 5 0 , 181. p a ración de las vigas tubulares , lamí, T keugold : Y. V igas. nares y d e S a n d w i c h , 1 8 9 . = a p l i c a c i o n T u b o s rectangulares , 2 2 8 . á los p u e n t e s : V . P u e n te s . T u b u l a r e s : V . V ig a s. V i g a s e n r ejadas, 1 2 6 , 232. = d e D u V e n t i l a c i ó n : V . F á b r ic a s d e S a lta ir e . blin , 1 2 7 . = d e M a n e h e s t e r , 2 3 3 . = d e l V i g a s d e hierro f u n d i d o , 9 . = d e W a l t , c a m i n o d e Ulv e r s l o n e á Lancaster, ll. = d e Fairbairn , 1 3 , = e x p e r i m e n 2 3 5 : V. P u e n te d e c e lo sía . tos so b r e ellas, 1 4 . = d e T r e d g o l d , 1 7 . = V i g u e t a s d e los p u e n t e s , 331. resultados c o m p a r a t i v o s , 4 0 . = p e l i g r o s W ad e : experimentos sobre el hierro d e su uso, 4 2 . i n c o n v e n i e n t e s , 6 7 . = refundido , 206. s u aplicación á los a l m a c e n e s á p r u e W : V . P u e n te s . b a d e fuego, 1 3 9 . = d e Saltaire, 1 6 7 . = W att : V. V ig a s . accidente e n O l d h a m , 1 7 6 . = a r m a d a s , W hittaker , V . F á b r ic a s . S tirlixg

a r r e n

-raí.0'^ b iiiit o t !'1it t

- dii '!.•■■

f ■

!••• . i ; '■

•

ERRATAS Y CORRECCIONES

Páginas. 24 65

66 66 71 76 73 63 nota

Lineas. 11 10

fig. 12

}

12 9 18 14 Col. 4 .a de latabla 1.a

98 111 115 126 125

24 12 4 21 5

144

Tabla

207 207 214 228 244 251 253 257 265 270 270 273 274 280 290 291 308 31® y 311 311 331 341 342 342 344 345

D ice.

12 14 11 11 28 24 17 Col. 7.a 25 1 .a 12 9 10 29 26 20 17 fórmulas 5 12 24 18 31 28 1

L éa se. üg. 10

100 : 335

100 :3 6 5

173 metales progresivo 551 etc. vigas laminares

0,620 barras medio 0.551 e t c ., vigas laminares sostenidas en arcos de ladrilio 6 de gran magnitud, hasta de 0,711 perpendicularmcnte en AA (fig 69) Experimento XXXIII. 23,3 16493 33557

superiores á 0,553 perpcndicularincnte 2 3 ,6 *

i( looo7 6Í ?3

2 de 2 ,a 49897 24 Estensien pues 1 c. 18 41,8 peso fig. 53 fig. 54 fig. 55 del

3 de 2 .a 40897 218 Compresión pero 0 c. 9 49,8 paso fig. 73, fig. 74. fig. 75. al

8* 7 . 37210 46966 construcción d , dj (d— 2 fes)

86 ‘ /o 39210 69664 constante a . ai (d— 2 k ) s

V l6 contra reconociese opinión repatrocinase otras personas

7 ,6 entre reuniese oposición patrocinase. otra persona

. * •¡>*i

■

• -

íim

r m

x K

Lám . /

Aplicación del hierro á las construcciones

MEMO HIAS Y DOCUMEXTOS, T.1Y.

Lám . 2 a

A p licación

del Inerro á los puentes.

Lú.

/)onon. -

MEM01IAS Y DOCUMENTOS, T.IV.

Puente tubular de S Fio'. ,

o I

o o

> r

O ; 3

”o " O ~ 3

3 3

•3

; 3

: 3

Fió'. 9!f. 5

3 3

cc\ ( O

3 3

■ p

O 3

L 3

)

úíbiertn.

/,Yf. rfe «/" jDonon* Afusind-

•

MEMORIAS Y dO CÍW JTO S, / / /

Fio! 101

Puentes de luerro dulce.

(•

Ei(>' 08. Fifí! 39

F ifí! 100.

<\ <^ <\ <\ <i «1 ( j c

*< i ( ¡ <í ( j < i (1 ( < ] !

' \ L ^

•;

«• -•<•< < ♦ * t-ZZ ÍO y>iw,

MEMOJUAS Y DOCUMENTOS. T. I I

PLMO BE

LAS DOS ORILLAS DEL PJN

entre las ciudades de Colonia y Deutz C O LO N IA

R IO

R IA

L it , c ie i < /. D on O rz, A fd ¿ ¿ jwijc¿-

MEMORIAS

1 DOCUMENTOS. T . U

J ¿M lfi?

LOMA, PROIECTADO POR W. M RBAIRN, INGEMERO.

122: 3 ”.

101

. ioi'. id A

iOl'. 10\_..................... .............

D EÜ TZ.

■

MEMORIAS Y DOCUMENTOS. T. IV.

Lilia. 7 a

PROYECTO DE Ü I PUENTE TUBULAR SOBRE EL RIN EN COLONIA. tA lx /z c fo

L i/~ c íe ,7 . J ) o 7 i o n , JIZ u x ir 'iT í.

« i W A 'A 'Á V '

é h-