Estructuras de eje curvo

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ARCOS.
Antecedentes: El arco es un elemento estructural en la arquitectura y en la ingeniería civil, que lleva a cabo como funciones cubrir claros, soportar cargas, así como constituir un elemento estético. Una amplia gama de formas geométricas de arcos han sido construidas desde la antigüedad. Los romanos usaron el arco semicircular en puentes, acueductos y arquitectura de gran escala; estetipo de arco consistía en la unión de bloques de tabique o piedra, dispuestos en forma circular (desde alrededor de 200 a.C, quizá hasta 250 d.C. En estas estructuras los bloques se mantenían en su posición debido a su geometría y a la fuerza de compresión que actúa a lo largo del eje del arco. Los principios geométricos jugaron un papel muy importante en el diseño de arcos estructurales a través dela historia, especialmente en tiempos anteriores al conocimiento de las leyes físicas. Otros diseños de arcos han pasado a la historia, los que fueron concebidos más por su forma estética que por su funcionalidad. Tal es el caso del arco de herradura en las mezquitas árabes, el arco gótico de la Edad Media, así como el arco falso en los templos mayas. Además de estas formas continuas, se handiseñado arcos en forma de estructuras poligonales, cuya construcción en algunos casos ofrece ventajas prácticas. El francés, Lahire (1640-1718), fue el primero en aplicar los principios de estática en un intento de analizar el arco, y, en un artículo publicado en 1773, Coulomb consideraba los tipos de fallas de arcos y proponía una teoría. Sin embargo, ambos consideraban que el arco era inelástico.Otto Mohr (1834-1918) aportó dos contribuciones importantes a la teoría elástica de los arcos. Principalmente como resultado de los trabajos de Winkler y Mohr, suplementados por pruebas cuidadosamente controladas y que fueron conducidas por la Sociedad de Ingenieros y Arquitectos austriacos, la teoría elástica fue finalmente aceptada para el análisis de arcos. Contribuciones más recientes a la teoríay método del análisis de arcos son las de A. Strassner en 1927, J. Melan y T. Gesteschi en 1931, y E. Morsch en 1935.
Los arcos modernos son hechos de acero, concreto y madera laminada y se construyen en una variedad de combinaciones de elementos estructurales, donde algunos de estos elementos trabajan a compresión y otros a tensión.
Dentro de los campos de la ingeniería civil y de materiales,el diseño de estructuras en arco en una dimensión o eje curvo (o bien cascarones en dos dimensiones), encierra un gran interés, tanto por sus aplicaciones, como por el análisis teórico del equilibrio y la estabilidad de este tipo de estructuras.
Cabe destacar una estrecha relación entre el equilibrio de los arcos y su estabilidad. En la práctica un arco construido de piedra, madera o hierro,puede tener una cierta estabilidad aún bajo una geometría arbitraria, debido a la resistencia del material, es decir que cada sección del arco puede quedar sometida a esfuerzos y momentos considerables, los cuales son contrarrestados por fuerzas y momentos reactivos. Sin embargo, si su diseño obedece a una geometría de equilibrio, las fuerzas y momentos reactivos serán pequeños y sólo actúan paraevitar la desviación de la estructura de ese equilibrio. Los arcos son estructuras estables que no se ven afectadas apreciablemente por los movimientos de sus cimentaciones. Es interesante advertir que las excavaciones de ruinas antiguas ponen de manifiesto que los arcos son las estructuras que mejor se han conservado.
En definición el arco es un elemento estructural de forma curva y que cualquieraque sea la intensidad y dirección de sus cargas produce empujes (horizontales) en los apoyos.

Tipos de Arcos.
Los arcos pueden clasificarse sobre la base de los materiales de los cuales se construyen. Los más comunes son acero, concreto reforzado y madera. También pueden clasificarse por su comportamiento estructural, en este caso existen los arcos no articulados (algunas veces designados...
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