CONSTRUCCIÓN DE ARCOS, BÓVEDAS Y CÚPULAS.

CONSTRUCCIÓN DE ARCOS, BÓVEDAS Y CÚPULAS.

1. EL ARCO

   • Es una estructura que cierra superiormente una abertura o vano de manera que todos los elementos que componen son comprimidos y en ninguno se producen extensiones. Estas presiones, producidas por el peso propio de los elementos y de las cargas que soportan, son transmitidas a los apoyos que sostienen el arco por sus extremos.
   • El arco es un elemento arquitectónico nacido de la necesidad de salvar luces de mayor dimensión que la que alcanzan los elementos constitutivos de la construcción en piedra o ladrillo, materiales que no resisten esfuerzos apreciables de extensión y que, por lo mismo no pueden hacerse trabajar a flexión.
     • Elementos:
       • DOVELAS: Las diferentes piezas que forman un arco En los arcos de ladrillos, las juntas de mortero dan a los ladrillos la forma de CUÑAS. DOVELA CENTRAL: la clave del arco CONTRACLAVES: y las dos dovelas más próximas a la clave Los puntos de nacimiento del arco en los estribos se llaman ARRANQUES y las dovelas de estos, SALMERES. Las zonas intermedias del arco comprendidas entre los arranques y la clave reciben el nombre de RIÑONES. Se denomina TÍMPANO la parte de obra que descansa sobre los riñones del arco, hasta la altura del trasdós de la clave.
       • Dimensiones:
         • En un arco se distinguen fundamentalmente las dimensiones siguientes:
           •  Luz: Es la distancia horizontal medida entre los paramentos de arranque.
           •  Flecha: Es la altura del arco respecto a la línea que une los puntos de arranque.
           • Profundidad o ancho: Es la dimensión del arco en dirección normal a su plano y que por regla general coincide con el ancho del muro correspondiente.
           •  Espesor o canto: Es la distancia comprendida entre los paramentos inferior (intradós) y superior (trasdós) del arco.
   • CLASES DE ARCO Y SU TRAZADO
     • ARCO ADINTELADO: Es el que tiene su intradós formado por un plano horizontal; el dintel es de una sola pieza no teniendo forma arqueada deja de ser arco;
     • ARCO RECTILÍNEO O ANGULAR : Está formado por dos lados de un triángulo isósceles cuyo vértice es el punto culminante o remate del arco.
     • ARCO ANGULAR TRUNCADO : Es un semiexágono; por lo tanto lo forman tres rectas, AS, se y CD, de igual dimensión cada una, a la semiluz.
     • ARCO POLIGONAL o AFACETADO : Es la mitad de un decágono o de otro polígono regular.
     • ARCO DE MEDIO PUNTO O REDONDO: Es una semicircunferencia. Como es lógico, su flecha OE es igual a la semiluz OA u OB.
     • ARCO SIG.ZAG: Está formado por una línea quebrada en zig-zag, derivada de una polígono regular inscrito en una circunferencia tangente a los estribos.
     • ARCO ESCARZANO: Es un arco de circunferencia muy rebajado. La longitud de su radio suele estar comprendida entre la medida de la luz AB y media de ésta.
     • ARCO DE HERRADURA:Es un arco de circunferencia de más de 1800 cuyo centro se halla más arriba de la línea de arranque. De radio igual a la semiluz o algo menor que ésta (nunca mayor), el arco arranca desde unos puntos interiores a los de arranque pero situados en la misma línea, por lo que los salmeres están en voladizo. Su forma es de herradura (de ahí su nombre) y es característica de la arquitectura visigoda y árabe en España.
     • ARCO ELÍPTICO : Es un arco de forma semielíptica. Si se puede elegir libremente la flecha, puede trazarse una curva muy aproximada a la semielipse de ejes en relación de 3 a 4, mediante tres arcos de circunferencia,
     • ARCO PERALTADO APUNTADO: Es un arco elíptico en el que la línea de arranque es el eje menor de la elipse. Por lo tanto, la flecha es mayor que la semiluz.
     • ARCO CARPANEL: Es un arco simétrico parecido al elíptico en el que la semielipse es sustituida por una sucesión de arcos de circunferencia tangentes entre sí y con los estribos. Suele usarse más que el elíptico por ser de trazado más sencillo y seguro en la obra,
     • ARCO CARPANEL DE CINCO CENTROS:Como se comprenderá, de la elección del primer centro O dependerá la mayor o menor perfección del carpanel que se trace. Para evitar tanteos recomendamos trazar primero el arco a ojo y, una vez hallada la curva que más se aproxime al arco imaginario, determinaremos el punto K en el cruce de la curva aproximada con la cuerda A F Y trazando desde K la paralela al radio F D, hallaremos el centro O, punto de partida del trazado descrito anteriormente.
     • ARCO CARPANEL DE SIETE CENTROS: Se trazará siguiendo el mismo método que para el carpanel de cinco centros, dividiendo la semicircunferencia en siete partes iguales en lugar de cinco.
     • ARCO OJIVAL REBAJADO: Es el arco ojival en el que los centros de los arcos están situados en la línea de arranque, en el interior de la luz. Estos centros se obtienen trazando las mediatrices de las rectas A E Y E B, que cortan la línea de arranque en los puntos 1 y 2, correspondientes a los centros buscados.
     • ARCO TRANQUIL: Conocido también por los nombres de arco rojo o cuello de ganso y también por botarel. Es un arco carpanel asimétrico con la línea de arranque inclinada o sea con los puntos de arranque a distinto nivel, utilizado generalmente en contrafuertes y escaleras. Suele trazarse por medio de varios arcos de circunferencia.
     • ARCO CARPANEL DE NUEVE CENTROS:
     • ARCO AGUDO: Es un arco parecido al Tudor Español, pero más agudo debido a que los arcos de circunferencia tangentes a los estribos tienen el radio menor que un cuarto de la luz.
     • ARCO TUMIDO: Es el arco ojival que tiene los centros de los dos arcos en una línea paralela y superior a la de arranque. Es por lo tanto, el caso inverso del ojival quebrado.
     • ARCO TUDOR ESPAÑOL: Es un arco ojival rebajado formado por cuatro en lugar de dos arcos de circunferencia.
     • ARCO OJIVAL QUEBRADO: Recibe esta denominación el arco apuntado cuando los dos arcos que lo forman no son tangentes a las líneas de estribo. Los centros de estos arcos están situados sobre las líneas paralelas e. inferiores a la línea de arco pudiendo coincidir con su cruce con las líneas de estribo (F, F' J Y JI) o situarse en el interior o exterior de la luz.
     • ARCO CONOPIAL : Está formado por dos arcos de cuarto de circunferencia cóncavos en los arranques y dos convexos en la clave, todos ellos con radio igual a un cuarto de la luz. La flecha es iguala la semiluz. Se realiza dividiendo la línea de arranques en cuatro partes iguales.
     • ARCO TUDOR INGLÉS :
     •  ARCO OJIVAL PERALTADO: Es una variante del arco túmido. Viene a ser un arco ojival equilátero prolongado por debajo de la línea de arranque A - A', pero con radio A H mucho menor en el trozo de curva prolongado, correspondiente a los salmeres en voladizo.
     • ARCO FESTONEADO CÓNCAVO: Viene a ser un arco deprimido cóncavo en el que la parte recta del intradós es sustituida por otro arco parecido al flamígero.
     • ARCO FLAMIGERO: Parecido al CONOPIAL, pero de mayor flecha.
     • ARCO DE GOLA: Es parecido al arco escocés del que la diferencia únicamente la condición de que los centros de los arcos inferiores convexos a, b, se sitúen sobre las prolongaciones de las líneas de los estribos.
     • ARCO MULTIBOLADO: Está formado por la intersección de cinco circunferencias de igual radio.
     • ARCO FESTONEADO CONVEXO: Llámese así al arco con intradós formado por una serie de arcos convexos formando ondulaciones o festones. El más sencillo sólo comprende dos arcos convexos de cuarto de circunferencia, de radio igual a la semi-luz trazados desde O' y O'.
     • ARCO ESCOCES : Es un arco conopial en que los arcos inferiores son convexos y los superiores cóncavos, o sea a la inversa del arco flamígero.
     • ARCO TREBOLADO: Es un arco formado por la intersección de tres circunferencias de igual radio. Dos tiene sus centros a y b sobre la línea de arranque y son tangentes a los estribos. La tercera tiene su centro e en el eje del arco y a mayor altura, siendo secante a las otras dos.
     • ARCO ANGELADO, LLAMADO TAMBIÉN ARCO POLIBOLADO: Está formado por varios arcos de circunferencias pequeñas de igual radio, cuyos centros se apoyan sobre una circunferencia auxiliar trazada desde el centro o de la línea de arranque y de radio menor que la semiluz.
     • ARCO FLORENTINO: Existen aún otras denominaciones de arco, como por ejemplo arco FLORENTINO; pero ya no se refieren a una forma particular de arco en sí o sea el intradós, sino al ornamento que le rodea. El florentino no es más que un arco de medio punto real enmarcado por otro ojival figurado.
   • CONSTRUCCIÓN DE ARCOS EN PIEDRA
     • El trazado de un arco se hace con las medidas del radio y la ubicación del centro o punto de radiación, con el radio se traza el intradós y el trasdós o extradós.
       • ARCO SILLERÍA:
         • Para la construcción de los arcos de sillería, es preciso el empleo de cerchas y cimbras, para sostener las dóvelas hasta tanto que el arco esté cerrado. Las dóvelas que forman un arco suelen colocarse en obra.La clave está en la última pieza que se coloque cerrando el arco. La división del arco está simétrica respecto a la clave de modo que el número de dóvelas sea impar y todas iguales.
       • ARCO EN FÁBRICA DE MAMPOSTERÍA:
         • La construcción de arcos de mampostería se usa solamente en obras rústicas o de poca importancia. Las piedras se disponen de manera que las juntas sean normales al intradós del arco, procurando sobre todo que sean de un mismo espesor, a fin de que al producirse el asiento, éste lo sea de un modo uniforme. Es preciso que la piedra que forme la clave cerrando el arco quede colocada en obra apretando fuertemente a sus laterales, para lo cual se fuerza su entrada golpeándola con una maza de madera si es preciso.
     • CONSTRUCCIÓN DE ARCOS EN LADRILLO
       • ARCOS DE LADRILLO DE VARIAS ROSCAS:
         • En la construcción de arcos de ladrillo, pueden emplearse ladrillos ordinarios o ladrillos moldeados. En la práctica constructiva son éstos los más corrientemente utilizados. Los ladrillos pueden ser aplantillados formando cuña para arcos especiales a trabajos que interese que queden vistos y con un acabado muy logrado o lo que es más normal con ladrillos corrientes.
           • Tirantes para arcos: Los tirantes tiene por objeto contrarrestar los empujes transmitidos por los arcos a los estribos. Están formados casi siempre por hierros redondos.

2. BÓVEDAS Y CÚPULAS

   • BÓVEDA:
     • Bóveda es una estructura que cierra superiormente un espacio, así como al arco cierra un vano o una abertura. La bóveda es siempre tridimensional y necesitará para su representación diversas proyecciones.
       • Las bóvedas soportan esfuerzos de compresión, por lo que adoptan formas apropiadas que eviten fatigas de extensión y transmitan las compresiones uniformemente a apoyos continuos o concentrados sobre apoyos aislados.
         • También en las bóvedas distinguimos una serie de dos características que agrupamos en los siguientes apartados: Elementos de la bóveda, dimensiones, superficie y líneas.
           • ELEMENTOS DE LA BÓVEDA:
             •  Puntos de arranque. Son los de los arcos que componen la bóveda.
               •  Apoyos. Son las partes de los muros o pilares sobre los que descansa la bóveda.
                 •  Dóvelas. Son las piezas elementales que componen la bóveda.
                   •  Clave. Es la dovela central que cierra la bóveda. 
                     • Salmeres. Son las dóvelas en las líneas de arranque de la bóveda.
                       •  Nervios. Son los arcos de dóvelas independientes de los témpanos en las aristas.
                         •  Muro frontal. Es el que cierra la bóveda en sus partes abiertas.
                           •  Arco toral. Es el arco que separa dos bóvedas situadas una a continuación de otra.
                             •  Luneto. Es la abertura practicada en la bóveda de otra bóveda que penetra en ella.
                               •  Tramo de la bóveda. Es cada elemento individual de una bóveda mayor formada por la sucesión de otras menores.
                                 •  Nave. Es el nombre que recibe la bóveda mayor, compuesta de varios tramos. También es el espacio cubierto por esta sucesión de tramos de bóveda.
           • DIMENSIONES:
             •  Luz. Es la distancia entre los apoyos o arranques de la bóveda.
               •  Flecha. Es la altura desde el arranque a la clave.
                 •  Espesor. Es la distancia entre el trasdós y el intradós de la bóveda.
           • SUPERFICIES:
             •  Intradós. Es la superficie externa de la bóveda.
               •  Témpanos. Son las partes de la bóveda comprendidas entre las aristas y los arcos frontales o las intersecciones con otras superficies de la bóveda. Faldón. Es el nombre de un témpano de huso, en bóvedas de rincón de claustro y esquifadas.
                 •  Plafón. Es el techo plano o bóveda rebajada que remata ciertas bóvedas esquifadas.
                   •  Pechinas. Son los témpanos interpuestos entre una cúpula esférica y su apoyo poligonal.
           •  LINEAS :
             •  Línea de arranque. Es la que se forma uniendo entre sí todos los puntos de arranque de los arcos que componen la bóveda.
               •  Directriz o perfil. Es la línea del arco en que se basa la bóveda. Queda aparente en las secciones de la bóveda.
                 •  Eje de la bóveda. Es la línea central formada por la unión de los centros de todos los arcos que componen la bóveda.
                   •  Aristas o líneas de aristas. Son las que se forman en el encuentro de dos superficies de bóveda que forman esquina saliente.
                     •  Arco frontal. Es la línea de intersección de la bóveda con el muro frontal.
                       •  Arco diagonal. Es la arista de intersección de dos bóvedas de cañón.
                         •  Líneas de clave. Es la unión de las claves de todos los arcos de la bóveda, distinguiéndose las siguientes clases:
                           •  Línea de clave horizontal. Cuando las claves de los arcos frontales y de los diagonales están a igual altura. En las bóvedas por arista, los témpanos son cilíndricos
                             •  Líneas de clave ascendente. Cuando la clave del arco diagonal es más baja que las correspondientes a los arcos frontales y los témpanos son ascendentes y cilíndricos
                               •  Línea de clave descendente. Cuando la clave del arco diagonal es más baja que las correspondientes a los arcos frontales y los témpanos son inclinados y casi siempre cilíndricos.
                                 •  Línea de clave curvada quebrada. Cundo las claves de los arcos diagonales y frontales están a la misma altura y los témpanos tiene forma abombada esférica.
                                   • Línea de clave quebrada peraltada. Cuando la clave del arco diagonal está más alta que la de las frontales y lo témpanos tiene forma abombada esférica
                                     • Línea de clave curvada descendente. Cuando la clave del arco diagonal está más baja que las dos frontales y los témpanos presentan superficies descendentes y abombadas.
     • CLASES DE BOVEDAS Y SU TRAZADO
       • BÓVEDAS CILÍNDRICAS:
         • BÓVEDAS DE CAÑON CILÍNDRICO: Su forma básica es un cilindro partido por la mitad. Su directriz es una semicircunferencia y su eje es horizontal. Se entrega sin formar ángulo a las paredes en que se apoya y cubre un espacio rectangular o cuadrado. Es una bóveda semiabierta.
           • BÓVEDA EN RINCÓN DE CLAUSTRO: Se representa la intersección de dos bóvedas de cañón seguido iguales, de arco medio punto de directriz, sobre planta cuadrada. Si suprimimos las partes superiores de la intersección, obtendremos la bóveda de rincón de claustro, solución que se presentaba en los rincones de los claustros románicos abovedados.
             • BÓVEDA EN RINCÓN DE CLAUSTRO TRUNCADA: Esta se deriva de la bóveda de rincón de claustro al girarla en planta 45 grados de manera que los ejes coincidan con las diagonales del plano original. Los cuatro ángulos de la planta cuadrada se cortan, por lo que desaparecen las líneas de arranque, sosteniéndose la bóveda sobre cuatro puntos de apoyo. El arco central o diagonal puede ser de medio punto, rebajado, carpanel, oval, parabólico o apuntado. Los arcos frontales son en todos los casos apuntados. Las intersecciones de los témpanos aparecen siempre en el intradós como ángulos entrantes y en planta, como líneas rectas.
               • BÓVEDA ESQUIFADA O EN FORMA DE ARESTA: Viene a ser una bóveda de rincón de claustro sobre planta rectangular, con la diferencia de que en lugar de vértice posee una línea de clave Su forma se parece a la de un esquife (barca de quilla) o artesa volcada, de ahí su nombre. El arco directriz de la bóveda puede tener cualquiera de las formas fundamentales (arco de medio punto, rebajado, carpanel, parabólico o apuntado). Los faldones y la bóveda principal (la que corresponde al eje mayor) tienen siempre igual directriz, cortándose en aristas entrantes.
                 • BÓVEDA ESQUIFADA CON PLAFÓN O BÓVEDA DE ESPEJO : Resulta cuando una bóveda esquifada o en un rincón de claustro se corta a cierta altura de los arranques y se cierra con un techo plano o con una bóveda esquifada o en rincón de claustro rebajada . La planta puede ser cuadrada, rectangular, octogonal, circular o combinada .
                   • BÓVEDA POR ARISTA: Se distinguen dos clases principales: La bóveda por arista romana, sobre planta cuadrada o rectangular, con líneas de clave horizontal y directriz de medio punto y la bóveda por arista gótica, con directrices de arco apuntado. Estos arcos permiten cualquier flecha y cualquier forma de planta regular o irregular. Las líneas de clave pueden ser horizontales, ascendentes o descendentes, rectas o curvas, etc. lo que permite una diversidad inagotable de formas.
                     • BÓVEDA POR ARISTA CON LÍNEA DE CLAVE PERLATADA: Es la bóveda por arista románica . Las claves de los arcos frontales están enlazados a la clave de los arcos diagonales por un arco rebajado y los témpanos resultan curvados. El peralte suele ser de 1/20 a 1/30 de la luz del arco diagonal.
                       • BÓVEDA POR ARISTA REBAJADA: Es la bóveda por arista de cañones curvos en bajada. Entre las bóvedas por arista es la de menor flecha y, por lo tanto, la de menor resistencia.
                         • BÓVEDA ESTRELLADA: Es la bóveda por arista mejorada, con un aumento del número de nervios entre los fundamentales. La adición de nervios intermedios da lugar a la formación, en planta, de figuras estrelladas, de donde el nombre de estas bóvedas.
                           • BÓVEDA RETICULADA: Es una bóveda estrellada dispuesta de manera que los arcos secundarios sustituyen a los fundamentales, formando el sistema de nervios una red . Su forma fundamental puede ser en cúpula o cilíndrica.
                             • BÓVEDAS EN ABANICO: Son bóvedas estrelladas de varios tramos en que los aristones o arcos terceletes se disponen en forma radial alrededor de los puntos de apoyo, dando éstos la sensación de abanicos.
         • Pueden considerarse generadas por un arco llamado directriz, que se traslada a lo largo de un eje horizontal o inclinado, que pasa por el centro de su línea de arranque.
       • BÓVEDAS ESFÉRICAS O CÚPULAS
         • Pueden considerarse generadas por un arco generatriz que gira alrededor de su eje vertical. Su intradós será, por lo tanto, una superficie de revolución, semiesfera o esferoide, elipsoide, paraboloide, etc... Según la forma del arco generatriz. También puede derivarse de una bóveda de rincón de claustro sobre planta poligonal de infinito número de lados.
           • Es una bóveda cerrada, sobre planta circular o elíptica, cuyo nombre se deriva de la forma de generatriz. Así obtenemos de un arco de medio punto, la cúpula propiamente esférica, del arco rebajado, la cúpula rebajada ; del arco apuntalado, la cúpula apuntada ; del arco canopial o flamígero, la cúpula bulbiforme; etcétera. Si la base es elíptica, obtenemos la cúpula elíptica .
             • BÓVEDA VAIDA: Es la bóveda esférica a la que se han cortado mediante planos verticales los casquetes que sobresalen de la planta inscrita . Los arcos frontales resultantes tienen la misma forma que la generatriz.
               • CÚPULAS SOBRE PECHINAS: Se forma suprimiendo el casquete de una bóveda vaída desde la altura de la clave de los arcos frontales, substituyéndolos por otra cúpula completa
                 • BÓVEDA ESFÉRICA REBAJADA O BOHEMIA : Es lo queda de una cúpula después de cortada con planos verticales . También puede definirse como bóveda vaída con generatriz de arco rebajado, forma que presentan siempre los arcos frontales
                   • BÓVEDA LOBULADA: Es una bóveda esférica dividida en lóbulos, entre los que se forman aristas que reúnen en la clave.

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