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Cascarones de hormigón
Los cascarones de hormigón también llamados casetones de hormigón son estructuras resistentes por forma, lo suficientemente finas como para no desarrollar momentos apreciables, pero con el suficiente espesor para soportar cargas axiles y cortantes; por lo que son ideales para la construcción con hormigón armado.
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Historia
El desarrollo de los cascarones seproduce con la aparición del hormigón armado y el desarrollo de métodos de análisis: en 1874 Aron publica la primera teoría al respecto, y como consecuencia de ello, comienzan a aparecer ejemplos de cascarones a partir de esta época.
A pesar de esto, es en la década de los años 20 cuando se produce un verdadero aumento del número de estructuras tipo cascarón construidas. Esto se debe a que laformulación de la teoría de cascarones fue simplificada: para formas esféricas por Geckeler, para formas cilíndricas por Finsterwalder, etc. Además, aparecen nuevas formas: paraboloides elípticos (Freyssinet), y el paraboloide hiperbólico, magníficamente desarrollado por Candela. Por otro lado, en esta época también aparecieron nuevas técnicas constructivas que permitieron este desarrollo: gunitado yrefuerzo rígido (similar al planetario de Jena), elementos prefabricados (Nervi), el uso de cables de refuerzo y la aparición del pretensado.
Es importante señalar que tan sólo las formas anticlásticas, como el paraboloide hiperbólico, pertenecen realmente a la era moderna. Su éxito inicial se debió a la necesidad de cubrir grandes áreas con métodos eficientes y baratos, sin tener que construirgrandes estructuras de andamiaje. La eficiencia de estas estructuras se puede comprobar con la relación espesor radio de las cúpulas construidas en la historia:Imagen
En la tabla anterior, se puede comprobar que los espesores están limitados por consideraciones constructivas: colocación de armaduras, etc.
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Acción de Cascarón
Con la acción de cascarón, las principales fuerzas internasque se desarrollan en respuesta a las cargas se encuentran en el plano de la superficie, encontrándose en forma de axiles y sin formarse momentos significativos. Este es el tipo de esfuerzos que se produce, por ejemplo, en una pompa de jabón, y es lo que le permite tener unos espesores tan reducidos.
Es importante señalar que esta acción es fruto de la interacción entre las condiciones de cargay la forma de la estructura, por lo que no todas las superficies que presenten curvatura trabajarán de este modo. Algunos buenos ejemplos son las formas esféricas y los paraboloides hiperbólicos.
Para llegar a estas formas que creen acción de cascarón, se pueden estudiar mediante el uso de membranas inflables (Heinz), obteniendo formas funiculares con telas y luego creando su antifunicular(Gaudí), o mediante el estudio computacional. Las llamadas formas libres raramente presentarán acción de cascarón.
Dado que no se pueden presentar momentos apreciables en estas estructuras, las cargas puntuales no son bien soportadas, estando especialmente indicadas para cargas repartidas (véase el ejemplo de un huevo de gallina sometido a este tipo de cargas, ya que se trata de un cascarón , y por lotanto presenta acción de cascarón).
Para entender cómo trabaja este tipo de cascarones, haremos una analogía con una membrana, como una burbuja. En una membrana con una carga, se produce una deformación de forma que las fuerzas se desarrollan en la superficie de la membrana. Si invertimos el modelo, obtenemos el comportamiento de la estructura de estudio. Es importante señalar que dichasfuerzas se desarrollan en dos direcciones perpendiculares, produciéndose además un esfuerzo tangencial de cortante que también colabora a soportar las cargas.
Cascarones esféricos
Se definen los cascarones esféricos como aquellos cascarones que están formados por una porción de superficie esférica.


Este tipo de cascarones puede soportar variaciones de cargas, siempre y cuando estas sean...