La arquitectura y la ingeniería son profesiones con muchas aplicaciones e ideas. Al explorar los elementos de diseño estructural en la construcción, puede encontrar varias ideas que son específicas del diseño arquitectónico. Estos componentes de diseño pueden incluir estructuras de soporte de los cimientos y mejoras decorativas, como arcos sobre las entradas.
En este artículo, discutiremos qué son los arcos en el diseño arquitectónico, cómo se clasifican y los tipos de arcos que se pueden encontrar en las aplicaciones de construcción.
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¿Qué es un arco en el diseño de la arquitectura?
Un arco es una estructura curva que abarca una abertura y soporta el peso de la estructura superior. Las catedrales de antaño se apoyaban en los arcos para sostener sus techos abovedados; ahora, la arquitectura moderna hace uso de las estructuras de arco para generar sistemas de soporte estructural con un estilo estéticamente agradable. Los arquitectos, ingenieros y profesionales de la construcción abordan la construcción de arcos de diferentes maneras, dependiendo de su forma, material y colocación.
Sin embargo, todos los diseños de construcción de arcos incorporan la cuña o una serie de bloques en forma de cuña que encajan con precisión para distribuir uniformemente la carga de peso de la estructura de un edificio. La aplicación de la cuña en la construcción depende de la dovela, que los albañiles colocan en último lugar en la construcción de un arco. Hasta la colocación de la clave, los bloques en forma de cuña (dovelas) requieren un apoyo desde abajo. La innovación del arco a lo largo del tiempo combina ahora los principios modernos de la ingeniería y la arquitectura para lograr la integridad estructural y un diseño atractivo.
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1. ¿Cómo se clasifican los arcos en la construcción?
En las aplicaciones de ingeniería y diseño arquitectónico, los profesionales suelen clasificar el tipo de arco que construyen según varias características diferentes:
- Clasificación de la forma: En arquitectura, la forma de un arco puede ser un factor de clasificación. Por ejemplo, los arcos redondos, planos y puntiagudos son todos tipos de arcos clasificados por su forma.
- Materiales de construcción: Los materiales utilizados en la construcción de arcos estructurales también pueden clasificar el tipo de arco. Algunos ejemplos de materiales de construcción en la estructura de un arco son el hormigón, la piedra y el ladrillo.
- Tipo de obra: La elaboración de un arco se refiere a la forma en que los albañiles construyen y diseñan el elemento. Por ejemplo, los arcos de piedra de estilo monolítico y los arcos de hormigón prefabricado son dos tipos de arcos que se pueden clasificar según el estilo de elaboración.
- Número de puntos centrales: Los arcos integran puntos centrales que distribuyen el peso de la estructura y pueden tener un centro hasta cuatro centros, dependiendo del diseño. Los arcos de tres y cuatro centros son ejemplos de esta categoría.
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Tipos de arcos en arquitectura
Los siguientes ejemplos proporcionan una visión adicional de los diferentes tipos de arcos que se pueden encontrar en la ingeniería y el diseño arquitectónico:
Arco plano
Los arcos planos en ingeniería estructural se clasifican por su forma, en la que el arco forma un rectángulo con un borde superior plano. Los bordes exteriores de los bloques en cuña de un arco plano son horizontales, y los bloques interiores que forman la conicidad de la cuña tienen un ángulo de 60 grados, lo que hace que las piedras en cuña formen casi un triángulo equilátero. Normalmente, los arcos planos son adecuados para la construcción de cargas estructurales ligeras, como una gran pérgola de jardín o la jamba de una puerta de un edificio residencial.
Arco de medio punto
Los arcos redondos son otro de los diseños de arco más utilizados en la construcción. Como su nombre indica, el arco redondo presenta cuñas que forman un semicírculo en la parte superior del arco. Los arcos de medio punto son uno de los diseños de arco más antiguos y han evolucionado para su uso en aplicaciones modernas. Un excelente ejemplo de arco de medio punto es el arco romano, un diseño clásico que cuenta con dos columnas de soporte o un marco distinguible bajo el diseño del arco semicircular.
Arcos apuntados
El arco apuntado presenta un vértice en la parte superior, donde se unen dos arcos de círculo en el diseño. Los arcos apuntados son también un diseño estructural común y proporcionan una distribución equitativa del peso dentro de un diseño atractivo. Los arquitectos también pueden referirse al arco apuntado como arco gótico, debido a sus orígenes en las catedrales góticas de la Edad Media.
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Arcos de herradura
Los arcos de herradura son más curvos que los arcos de medio punto y suelen utilizarse como elementos arquitectónicos para mejorar los diseños. El arco de herradura tiene dos tipos principales de diseño: regular y apuntado. Un arco de herradura regular tiene la forma de una herradura con una forma superior semicircular sobre los lados en ángulo.
Arcos triangulares
El arco triangular se forma a partir de dos grandes piedras que se colocan en diagonal una contra la otra para apoyar una abertura. Dos estructuras laterales paralelas sostienen las dos piedras diagonales, creando el arco. Otros dos nombres para el arco triangular son el arco maya y el arco de inglete. Debido a la naturaleza de las dos piedras que soportan el arco en un diseño triangular, este tipo de arco suele estar formado por bloques de piedra u hormigón. Además, los arcos triangulares son menos comunes en el diseño de edificios comerciales, sin embargo, algunos diseños arquitectónicos personalizados pueden incluirlos con fines estéticos además de la aplicación estructural.
Arcos centrados
Los arcos centrados incluyen diseños de arcos que incorporan un número específico de puntos centrales, o sea, los puntos del arco que soportan la mayor parte del peso y distribuyen la carga uniformemente entre las restantes piedras de la cuña. Los arcos unicéntricos tienen un único punto central y son arcos planos, redondos, puntiagudos y en forma de herradura. Los arcos bicéntricos integran dos puntos centrales de carga, los arcos tricéntricos tienen tres puntos centrales y los arcos cuádruples tienen cuatro puntos centrales totales en la construcción. Un arco gótico es un tipo de arco bicéntrico y algunos arcos apuntados pueden tener tres, cuatro o cinco centros.
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Arcos parabólicos
Un arco parabólico se forma a partir de la forma de una parábola, cuya construcción requiere unas medidas específicas para que se mantenga estructuralmente sólida a lo largo del tiempo. Los arcos parabólicos no son tan comunes como los arcos redondos o semicirculares, sin embargo, muchos proyectos estéticos con innovaciones arquitectónicas pueden utilizar la forma parabólica en la construcción. El Gateway Arch de San Luis (Misuri) es un gran ejemplo de la aplicación de un arco parabólico.
Arco inflexible
Un arco conopial inflexionado o invertido es un diseño único que toma los arcos de un arco en punta y los invierte para crear dos arcos en la apertura. El diseño invertido del vértice del arco crea una apariencia serpentina, añadiendo atractivo y estilo arquitectónico. Este diseño de arco es una característica estética común en la arquitectura, y el diseño moderno incorpora el arco inflexionado para una variedad de aplicaciones de construcción.
Arcos de la vida
Los arcos rampantes presentan un soporte más alto que el otro. Los arcos rampantes se pueden ver en el lado exterior de los muros estructurales, donde el arco crea una abertura en el lado de la estructura. Los arcos rampantes también tienen dos formas distintas: redonda y apuntada. Un arco rampante redondo presenta una forma superior redondeada, y un arco rampante puntiagudo presenta una parte superior puntiaguda, muy parecida a la de un arco apuntado.
Arco de cerradura
Los diseños de arcos de ojo de cerradura suelen tener una apariencia atractiva y crean una simetría estéticamente agradable en las entradas. Los arcos de ojo de cerradura se forman en forma de ojo de cerradura, donde la parte superior del arco se redondea en forma de herradura y los soportes se inclinan hacia fuera por debajo. Los arquitectos e ingenieros pueden aplicar el diseño de ojo de cerradura para embellecer las características de un arco de herradura, siempre que el diseño pueda soportarlo.