De los arcos de la antigua Mesopotamia a los arcos modernos

De los arcos de la antigua Mesopotamia a los arcos modernos

Hoy es tan común ir a una empresa donde venden productos para la construcción y encontrar desde venta de varillas de acero hasta enormes placas estructurales de acero pasando por una gama amplia de cementos y ladrillos.

También hoy es posible establecer piezas ya pre hechas solo para llegar a montarlas en el sitio de la construcción.

Todo esto por supuesto tiene un origen y vemos que en aquellas primeras construcciones que aun se mantiene orgullosamente erguidas hoy en día comenzaron de forma muy diferente.

Solo para darnos una idea, el arco que hoy lo vemos con relativa facilidad tuvo sus orígenes en la antigua Mesopotamia, siendo más adelante los arcos romanos los más famosos y hasta la fecha siguen causando una gran admiración por los tiempos en que fueron construidos.

En sí un arco se puede considerar un dintel curvo.

Los primeros constructores de mampostería solo podían abarcar aberturas estrechas debido a la escasez y el peso necesarios de los dinteles de piedra monolíticos.

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Con la invención del arco, se resolvieron dos problemas:

  1. Las aberturas anchas se podían atravesar con bloques pequeños y ligeros, tanto en ladrillo como en piedra que eran fáciles de transportar y manejar
  2. El arco se dobló hacia arriba para resistir y conducir a sus soportes las cargas que tendían a doblar el dintel hacia abajo.

Debido a que el arco es curvo, el borde superior tiene una circunferencia mayor que la inferior, por lo que cada uno de sus bloques debe cortarse en forma de cuña que presione firmemente contra toda la superficie de los bloques vecinos y conduzca las cargas de manera uniforme.

Esta forma crea problemas de equilibrio que no existen en los dinteles.

Las tensiones en el arco tienden a exprimir los bloques hacia afuera radialmente, y las cargas desvían estas fuerzas hacia afuera y hacia abajo para ejercer una fuerza diagonal resultante, llamada empuje, que hará que el arco se colapse si no está bien reforzado.

Por lo tanto, un arco no puede reemplazar un dintel en dos postes independientes a menos que los postes sean lo suficientemente masivos como para reforzar el empuje y conducirlo a los cimientos como en los antiguos arcos de triunfo romanos.

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Sin embargo, los arcos pueden descansar sobre soportes ligeros donde ocurren en una fila, porque el empuje de un arco contrarresta el empuje de sus vecinos, y el sistema se mantendrá estable mientras los arcos en cada extremo de la fila estén reforzados por paredes, muelles o tierra.

El tamaño de los arcos está limitado solo por la economía.

Los grandes arcos ejercen grandes empujes, y son difíciles de reforzar y construir. La forma puede ser variada para resolver problemas específicos.

Las formas más eficientes en albañilería son semicirculares, segmentarias (segmento de un círculo) y puntiagudas (dos arcos de intersección de un círculo), pero las curvas no circulares se pueden usar con éxito.

Los arcos eran conocidos en Egipto y Grecia, pero se consideraban inadecuados para la arquitectura monumental.

En la época romana, el arco fue completamente explotado en puentes, acueductos y arquitectura a gran escala.

Se encontraron nuevas formas y usos en la arquitectura medieval y particularmente gótica (arbotante, arco apuntado) y los arquitectos barrocos desarrollaron un vocabulario de formas no circulares por razones expresivas.

Los arcos de acero, hormigón y madera laminada del siglo XX cambiaron el concepto y la mecánica de los arcos.

Sus componentes son completamente diferentes de los bloques en forma de cuña (dovelas), pueden hacerse completamente rígidos para requerir solo soporte vertical.

Pueden ser de intersecciones con bisagras que funcionan de manera independiente o pueden ser losas o miembros delgados (en concreto reforzado) en los que las tensiones están tan distribuidas que agregan las ventajas de los dinteles a las de los arcos, que requieren solo soportes ligeros.

Estas innovaciones proporcionan una gran libertad de diseño y un medio para cubrir grandes luces sin una subestructura masiva.

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