Arcos, bóvedas y cúpulas : geometría y equilibrio en el cálculo tradicional de estructuras de fábrica / Santiago Huerta

Cubierta: Regla de Carlo Fontana (1694) para las cúpulas simples, y su verificación mediante el dibujo de la correspondiente línea de empujes

Incluye bibliografía (páginas: 563-585)

Prefacio - Introducción: El cálculo de estructuras de fábrica - Primera parte. El Cálculo Científico - Segunda parte. El Cálculo Tradicional - Tercera parte. Geometría y Equilibrio - Apéndice A. Historia breve de la teoría científica de arcos y bóvedas - Apéndice B. Fractura de estribos de fábrica - Notas

La construcción de fábrica (de piedra, ladrillo o adobe) surge con los primeros asentamientos permanentes, con la agricultura y las primeras ciudades, con el nacimiento de la civilización. Hay un deseo evidente de permanencia frente al paso del tiempo. Las primeras construcciones tenían muros de fábrica sobre los que apoyaban troncos de árbol para formar los suelos o techumbres. El siguiente paso consistió en cubrir el espacio también con fábrica. La manera natural de salvar un vano a base de pequeñas piedras o ladrillos es formar un arco, y el arco se inventa en Mesopotamia o Egipto hace unos 6.000 años. 1 El cómo se pudo llegar a esta idea es un misterio, pero que no es algo evidente lo demuestra que otras culturas, por ejemplo los mayas o los incas, construyeron en fábrica durante siglos sin jamás llegar a la idea del arco. Un arco típico se construye apilando piedras unas al lado de las otras sobre una estructura auxiliar de madera o cimbra. La cimbra da la forma al arco; se empiezan a colocar las piedras a partir de los arranques y colocada la última piedra en el centro, la clave, el arco queda terminado. Al bajar la cimbra las piedras tienden a caer hacia abajo. Así, una dovela que intenta caer empuja a las dos dovelas colindantes que contrarrestan ese empuje, y los empujes se van transmitiendo, incrementados por los pesos. Si la forma del arco es correcta, y su espesor suficiente, estos empujes y contraempujes se anularán entre sí y el arco permane-cerá en equilibrio. No obstante, las últimas piedras de los arranques del arco transmiten un empuje que debe ser contrarrestado. El arco debe estar apoyado firmemente contra algo que resista su empuje: unos machones o estribos de fá- brica. El arco empuja de forma permanente contra los estribos: «el arco nunca duerme», dice un antiguo proverbio árabe. Los estribos, las construcciones más o menos complicadas que resisten el empuje de los arcos y de las bóvedas y lo transmiten hasta el terreno, son los que dan firmeza a los edificios. Conocer el empuje de los arcos para poder dimensionar adecuadamente sus estribos ha sido el problema central de la construcción en fábrica desde sus orígenes hasta la actualidad. No es una tarea fácil, y generaciones de constructores lo consideraron el «enigma de la arquitectura» (Silberschlag 1772)

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