El Arco
Páginas: 7 (1519 palabras)
Publicado: 7 de noviembre de 2012
El arco
El arco, decía Cayo Lacer, el autor del puente de Alcántara, “es el artificio mediante el cual la materia se vence a sí misma”. Dos milenios después, no se ha superado esta ingeniosa definición.
El arco como elemento de cubrición de un vano es un cambio espectacular respecto a la viga, única solución practicada por los griegos y egipcios. La viga es un modelo resistente distinto, cuyoprincipal inconveniente a efectos reológicos es que está sometida a tracciones, y el único material capaz de abosorberlas en la Antigüedad era la madera, con todas sus limitaciones resistentes y de luz abarcable. La piedra, prácticamente el único material de construcción disponible en la Antigüedad, sólo soporta compresiones, y esto reduce las luces posibles, obligando a multiplicar los soportes,al punto de que la columnata forma hoy parte de nuestro sentido estético constructivo.
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Esquema de un arco
1. Clave 2. Dovela 3. Trasdós 4. Imposta 5. Intradós 6. Flecha 7. Luz, Vano 8. Contrafuerte |
La piedra resiste muy bien a compresión, pero muy mal a tracción. Y aquí es donde surge la genial idea de yuxtaponer unas piedras junto a otras de forma que, combinada la fuerzavertical del peso a soportar con la línea del arco, “canaliza” el peso como si de un líquido se tratara hasta “conducirlo” a los soportes. Una pieza o dovela se ve sometida a la presión del superior más su peso propio y transmite el conjunto, ligeramente corregido en dirección, a la inferior. El resultado es que cada dovela trabaja únicamente a compresión, y que se pueden salvar luces infinitamentemayores que con el dintel, elemento soportado por una viga..
Surge una pregunta inmediata: ¿Cuál es la curva más adecuada para directriz de un arco? La respuesta es que esto depende del sistema de cargas. Cada uno, según su posición e intensidad, define lo que en Resistencia de Materiales se denomina su “curva funicular”. Ésta es la directriz ideal para un arco.
Una forma bastante eficaz deentender el funcionamiento del arco es imaginarlo “invertido”. Colgando una serie de pesos de una cuerda, ésta tomará espontáneamente la forma de la curva funicular. Tendremos definido un “arco inverso”, en el que la directriz trabajará a tracción y no a compresión. El ejemplo más familiar es la curva de un puente colgante. También los ingenieros, desde tiempo inmemorial, han utilizado el mismoartificio para hallar empíricamente la forma más adecuada del arco que deseaban construir reproduciendo en una maqueta su sistema de cargas.
El caso más sencillo de carga es la uniforme; en este caso la curva funicular es una parábola (fig. 2). Pero en arcos de edificación es poco utilizada; Gaudí y los arquitectos del modernismo fueron de los pocos que hicieron uso de ella, aunque más por motivosestéticos que prácticos o resistentes. Es difícil de construir (obsérvese en la figura que cada dovela es de un tipo distinto), y su inclinación desde el mismo arranque reduce el gálibo o capacidad disponible de paso.
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Arco parabólico |
En cambio, esta directriz, invertida, la vemos en infinidad de puentes colgantes, como el tan conocido Golden Gate, o el de Olafsund. En ellos, el pesodel tablero puede considerarse uniforme a todos los efectos.
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Puente en Olafsund |
Ligeramente distinta es la catenaria, funicular de una carga no uniforme, sino proporcional al peso de la propia curva funicular. Para luces grandes en comparación con la altura es casi indistinguible de la parábola.
El punto más espectacular del arco es la pieza superior o clave, que se mantiene ensu sitio como desafiando la ley de la gravedad. Asistimos a veces al ingenuo asombro del profano por el hecho de que en puentes como el acueducto de Segovia las piedras se mantienen unidas por su propio peso, sin argamasa alguna. Nada tiene esto de maravilloso según lo explicado: es más, seguramente ninguna argamasa podría mantener en su sitio los sillares si éstos no estuvieran correctamente...
El arco, decía Cayo Lacer, el autor del puente de Alcántara, “es el artificio mediante el cual la materia se vence a sí misma”. Dos milenios después, no se ha superado esta ingeniosa definición.
El arco como elemento de cubrición de un vano es un cambio espectacular respecto a la viga, única solución practicada por los griegos y egipcios. La viga es un modelo resistente distinto, cuyoprincipal inconveniente a efectos reológicos es que está sometida a tracciones, y el único material capaz de abosorberlas en la Antigüedad era la madera, con todas sus limitaciones resistentes y de luz abarcable. La piedra, prácticamente el único material de construcción disponible en la Antigüedad, sólo soporta compresiones, y esto reduce las luces posibles, obligando a multiplicar los soportes,al punto de que la columnata forma hoy parte de nuestro sentido estético constructivo.
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Esquema de un arco
1. Clave 2. Dovela 3. Trasdós 4. Imposta 5. Intradós 6. Flecha 7. Luz, Vano 8. Contrafuerte |
La piedra resiste muy bien a compresión, pero muy mal a tracción. Y aquí es donde surge la genial idea de yuxtaponer unas piedras junto a otras de forma que, combinada la fuerzavertical del peso a soportar con la línea del arco, “canaliza” el peso como si de un líquido se tratara hasta “conducirlo” a los soportes. Una pieza o dovela se ve sometida a la presión del superior más su peso propio y transmite el conjunto, ligeramente corregido en dirección, a la inferior. El resultado es que cada dovela trabaja únicamente a compresión, y que se pueden salvar luces infinitamentemayores que con el dintel, elemento soportado por una viga..
Surge una pregunta inmediata: ¿Cuál es la curva más adecuada para directriz de un arco? La respuesta es que esto depende del sistema de cargas. Cada uno, según su posición e intensidad, define lo que en Resistencia de Materiales se denomina su “curva funicular”. Ésta es la directriz ideal para un arco.
Una forma bastante eficaz deentender el funcionamiento del arco es imaginarlo “invertido”. Colgando una serie de pesos de una cuerda, ésta tomará espontáneamente la forma de la curva funicular. Tendremos definido un “arco inverso”, en el que la directriz trabajará a tracción y no a compresión. El ejemplo más familiar es la curva de un puente colgante. También los ingenieros, desde tiempo inmemorial, han utilizado el mismoartificio para hallar empíricamente la forma más adecuada del arco que deseaban construir reproduciendo en una maqueta su sistema de cargas.
El caso más sencillo de carga es la uniforme; en este caso la curva funicular es una parábola (fig. 2). Pero en arcos de edificación es poco utilizada; Gaudí y los arquitectos del modernismo fueron de los pocos que hicieron uso de ella, aunque más por motivosestéticos que prácticos o resistentes. Es difícil de construir (obsérvese en la figura que cada dovela es de un tipo distinto), y su inclinación desde el mismo arranque reduce el gálibo o capacidad disponible de paso.
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Arco parabólico |
En cambio, esta directriz, invertida, la vemos en infinidad de puentes colgantes, como el tan conocido Golden Gate, o el de Olafsund. En ellos, el pesodel tablero puede considerarse uniforme a todos los efectos.
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Puente en Olafsund |
Ligeramente distinta es la catenaria, funicular de una carga no uniforme, sino proporcional al peso de la propia curva funicular. Para luces grandes en comparación con la altura es casi indistinguible de la parábola.
El punto más espectacular del arco es la pieza superior o clave, que se mantiene ensu sitio como desafiando la ley de la gravedad. Asistimos a veces al ingenuo asombro del profano por el hecho de que en puentes como el acueducto de Segovia las piedras se mantienen unidas por su propio peso, sin argamasa alguna. Nada tiene esto de maravilloso según lo explicado: es más, seguramente ninguna argamasa podría mantener en su sitio los sillares si éstos no estuvieran correctamente...
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