El universo de la Cúpula.

«En el círculo se confunden el principio y el fin», Heráclito de Éfeso (S. VI-V a.C).

Muchas de las culturas antiguas que nos han precedido se han servido del lenguaje simbólico para dar una explicación a preguntas de las cuales no encontramos respuesta desde un punto de vista racional. El símbolo ha sido utilizado desde antiguo para expresar una imagen, idea o concepto que trasciende a nosotros mismos. Uno de estos símbolos utilizados es el círculo que se cierra sobre sí mismo representando lo absoluto, la perfección, estableciendo así, una relación entre lo espiritual y lo material.

Por tanto, el círculo ya era usado por estos hombres de la antigüedad, bien para la realización de cabañas, para la arquitectura funeraria o para acotar espacios sagrados. El ejemplo de cabaña neolítica que mostramos a continuación, nos da una idea de cómo debían ser los poblados de esta época, formados por cabañas circulares dispersas donde se haría la vida. Este ejemplo es la única cabaña neolítica conservada en la Comunidad Valenciana, lo cual aporta un especial interés a este yacimiento arqueológico.

La utilización del círculo también lo encontramos en las más antiguas arquitecturas hipogeas. En nuestra entrada destacamos el Tholos de El Romeral y el Tesoro de Atreo. Ambos ejemplos están formados por un corredor y dos cámaras (una para albergar los restos humanos y otra para las ofrendas). La cámara principal posee una falsa cúpula a base de hiladas concéntricas.

Por último, El Cromlech de Stonehenge, nos muestra un espacio circular cuya finalidad no queda muy definida por los historiadores, aunque parece ser que se utilizaba como templo religioso, monumento funerario u observatorio astronómico que serviría para predecir las estaciones.

cabaña neolitica y stonehenge unido

Restos de una cabaña neolítica en el yacimiento arqueológico de la Illeta dels Banyets en El Campello  (IV milenio a.C.), provincia de Alicante, España. Cromlech de Stonehenge (finales del Neolítico), (dcha.). Inglaterra.

Tholos de El Romeral unido

Exterior e interior del Tholos de El Romeral en las cuevas de Antequera, Málaga. (En torno al 1800 a.C.). España.

El Tesoro de Atreo unido

Exterior y cúpula de El Tesoro de Atreo en Micenas (S.XIII a.C). Grecia.

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Casa de labranza o Bombo característico de La Mancha, construido con piedra seca apilada, cubriendo el espacio con una falsa cúpula. Postal de turística, Museo del Carro. Tomelloso, C. Real (S. XX). España.

Si bien es cierto que el origen de estas estructuras abovedadas es más antiguo como ya hemos explicado y también podemos consultar en la entrada que publicamos anteriormente, «Historia de una bóveda», serán los romanos quiénes la llevarán a su máxima expresión. Existe un gran número de edificaciones que contienen una cúpula como elemento de cierre siendo el Panteón de Roma un buen ejemplo de perfección en cuanto a técnica se refiere. En relación al uso de materiales, el más utilizado es el hormigón, pues permite la construcción en altura y sostener grandes esfuerzos y empujes. La cúpula nace del círculo y es una superposición de anillos.

El Panteón de Agripa unido

Grabado de El Panteón de Agripa de Giovanni Battista Piranesi de 1756 (izda.). Interior de El Panteón (dcha.). Roma, Italia.

Las cúpulas tienen una gran influencia posterior, complicándose y aplicando nuevas soluciones constructivas con el paso del tiempo. Así por ejemplo, en el Imperio bizantino, heredero de la tecnología romana, la técnica evolucionará dando lugar a la cúpula sobre pechinas. La pechina es cada uno de los elementos estructurales y constructivos que resuelve el encuentro entre la base circular de una cúpula y un espacio inferior cuadrado o poligonal. Tienen forma de triángulo invertido. Un ejemplo lo encontramos en la imagen de la cúpula del interior de Santa Sofía de Constantinopla, Estambul, Turquía.

El uso de la pechina derivará en la cúpula sobre trompas, muy usada en el Románico de Occidente. Las trompas, por su parte, podríamos decir que tienen forma de concha o bien de abanico, la utilidad es la misma, aunque también en este caso se utiliza para pasar a formas octogonales en vez de circulares. Quizás uno de los ejemplos más conocidos se encuentre en la cúpula de la Iglesia de Santa María de Mave de origen Románico en Palencia, España.

santa sofia y mave cupulas definitivas

Interior de Santa Sofía de Constantinopla (izda.). Interior de la Iglesia de Santa María de Mave en Palencia (dcha.).

En este paso del tiempo, vemos cómo las cúpulas se han desarrollado para soportar o contrarrestar unos empujes provenientes de otras partes de la edificación para generar un todo perfecto.

El Renacimiento supone la vuelta a las estructuras clásicas. De entre los muchos ejemplos que existen podemos destacar la cúpula de Santa María di Fiori en Florencia obra de Filippo Brunelleschi, a quien se le asignó la cúpula de la Catedral proyectada como remate del crucero.  A través de los escritos de Giorgio Vasari en su libro: “Las vidas de los más excelentes arquitectos, pintores y escultores italianos desde Cimabue a nuestros tiempos”, podemos conocer los viajes que Brunelleschi realizó a Roma movido por su fascinación ante la cúpula del Panteón e incluso afirma que en sus viajes había encontrado el secreto de construir la cúpula según el sistema de los antiguos.

Pero en realidad, la única semejanza entre la cúpula del Panteón y la de Florencia la encontramos en las dimensiones pues ambas tienen casi el mismo diámetro.

Entre las diferencias destacamos el punto de apoyo. La cúpula del Panteón se apoya en los grandes muros circulares, mientras que la cúpula de Florencia fue alzada sobre un tambor octogonal, dejándola completamente en el aire. De ahí su complejidad.

Brunelleschi fue un genio y aquí queda patente. La cúpula de Florencia es uno de los pocos monumentos que se ha considerado perfectos.

Grabado del interior de El panteón de Agripa. unido

Grabado del interior de El panteón de Agripa. Antonio Lafreri, 1564 (izda.). Dibujo del Duomo de Santa Maria del Fiore, 1559. Lodovico Cardi llamado il Cigoli (dcha.).

Interior y exterior de la Cúpula de Santa María di Fiori unido

Interior y exterior de la Cúpula de Santa María di Fiori, Florencia.

Otro genio que traemos a colación es Miguel Ángel Buonarroti, pues también recibe la influencia bizantina para la construcción de la Cúpula de San Pedro de El Vaticano. Entre las referencias tomadas para su realización, destaca la cúpula de la Catedral de Santa Sofía en Constantinopla así como el Panteón de Roma y la cúpula de Santa María di Fiori pues Miguel Ángel también proyecta una doble cúpula como ya hiciera Brunelleschi.

En el interior, la cúpula sobre pechinas tiene forma esférica y se apoya sobre cuatro grandes pilares. La exterior es apuntada como ya hiciera Brunelleschi.

Interior de la cúpula de Santa Sofía de Constantinopla (izda.). Interior de la cúpula de San Pedro de El Vaticano unido

Interior de la cúpula de Santa Sofía de Constantinopla (izda.). Interior de la cúpula de San Pedro de El Vaticano (dcha.).

Exterior de la Catedral de Santa María di Fiori (izda.). Exterior de la Catedral de San Pedro de El Vaticano unido

Exterior de la Catedral de Santa María di Fiori (izda.). Exterior de la Catedral de San Pedro de El Vaticano (dcha.).

La cúpula seguirá una evolución tanto en su forma constructiva como en los materiales utilizados, y así destacamos el siglo XX con la construcción de cúpulas en hormigón armado y más concretamente la construcción de cúpulas laminares. Los primeros que trabajaron en el campo de las cubiertas laminares, hacia 1924, fueron Dischinger y Finsterwalder. En 1925, en Jena, Dischinger realiza el famoso planetario. En Leipzig (1929) desarrolla el mercado con dos cúpulas laminares.

Hormigonado de la cúpula del Planetario de Jena unido

 Hormigonado de la cúpula del Planetario de Jena (1925) (izda.). Planetario de Jena. Actualidad. (dcha.).

Cúpula del mercado de Leipzig unido

Cúpula del mercado de Leipzig (1929) (izda.). Mercado de Leipzig en la actualidad (dcha.). Alemania.

Mención especial también merece la figura de Torroja que en esta época hace la cúpula del mercado de Algeciras (1933). El sistema de cubrición del mercado es una gran cúpula laminar en cuyo centro se abre una claraboya. La transformación de las bóvedas y cúpulas tradicionales, que ya hemos analizado, en estructuras laminares de hormigón armado es una aportación del siglo pasado. El propio Torroja decía que las cubiertas laminares no eran obra de un genio, sino del resultado de un estudio de la evolución anterior de las formas del hormigón armado.

La cúpula cubre un espacio octogonal y descansa sobre ocho pilares situados en cada una de las esquinas, a los que transmite únicamente carga vertical. La carga horizontal se absorbe mediante un anillo octogonal que une los extremos superiores de los soportes.

Cúpula laminar del mercado de Algeciras unido

Cúpula laminar del mercado de Algeciras (1933) (izda.).  Mercado de Algeciras en la actualidad (dcha.). España. 

No debemos olvidar que la Naturaleza también nos muestra sus «grandes obras arquitectónicas» sin intervención del hombre, pues en diferentes zonas de nuestro planeta encontramos la formación de cúpulas naturales creando paisajes excepcionales y recreando nuestros sentidos. Estas cúpulas naturales se asemejan a las creadas por el hombre, tanto es su aspecto como en una de sus funciones, consistente precisamente en ser un elemento estable, en este caso natural.

Son muchos los ejemplos que podríamos ilustrar, pero hemos hecho una selección de los que más han llamado nuestra atención.

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Gruta de Benagil , Algarve  (Portugal).

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 Glen Canyon, Utah, (Estados Unidos de Norteamérica).

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Monument Valley,  frontera de Utah con Arizona, (Estados Unidos de Norteamérica).

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Yacimiento de Risco Caído, Gran Canaria, (España).

En relación a los sostenimientos de ladera mediante cúpulas, no hemos encontrado ningún ejemplo significativo. Si recordamos nuestras entradas “Y ahora… una de arcos” e «Historia de una bóveda», podemos ver que sí aportamos ejemplos visuales en relación a los sostenimientos mediante estos elementos constructivos. Por eso animamos a nuestros lectores a compartir con nosotros cualquier ejemplo que utilice las cúpulas para evitar desprendimientos en el medio natural.

 

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Historia de una bóveda.

En íntima relación con el arco, que ya vimos en una entrada anterior, «Y ahora… una de arcos», y en concreto con el de medio punto, encontramos otro elemento constructivo de suma importancia para entender los sostenimientos. Nos estamos refiriendo a la bóveda.

Una bóveda es una estructura lineal que sirve de cierre de un espacio por su parte superior comprendido entre varias paredes, pilares o columnas. Aunque ya fue utilizada por los egipcios, su utilización y desarrollo más generalizado, estuvo a cargo de los romanos.

Teatro romano de Cádiz unido

Teatro romano de Cádiz. Vista desde el castillo de la concepción (izda.). Galería interior del teatro que canaliza la circulación de espectadores (dcha.). España.

Como en el caso de los arcos cuyo antecedente, el triángulo de descarga, ya describimos, en la bóveda también destacamos un elemento importante que se considera el germen de la misma y es la denominada falsa bóveda: un falso arco, proyectado en el eje longitudinal, da una falsa bóveda. En la falsa bóveda no hay una arquitectura verdaderamente abovedada, sino empujes verticales propios de las cubiertas con dintel. Se realiza por aproximación de hiladas de sillares o mampostería.

murallas de Tirinto unido

Falsa bóveda dibujo (izda.). Falsa bóveda de las murallas de Tirinto (centro) y Acceso al Tholos de Atreo (S. XIII a.C.) (dcha.). Grecia.

En la pirámide de Keops (S. XXVI a.C.) existe una galería construida con una falsa bóveda, siendo una de las más antiguas. También se ha utilizado esta técnica en culturas tan distantes como la culturas Jemer en Camboya (S. XII d.C.) y la Maya (S. III-X d.C. periodo clásico) donde se desarrolló de manera independiente.

pirámide de keops unido

Galería de la pirámide de keops (izda.). Egipto. Complejo Maya de Copán, Honduras (centro) y Templos de Angkor, Camboya (dcha.).

En las pirámides egipcias, por encima de la cámara del faraón se encuentran las llamadas cámaras de descarga, y la más alta dispone su techo con grandes bloques inclinados, a dos aguas, para desviar la gran presión que ejercen los bloques superiores de la pirámide, evitando que todo el peso descargue sobre el techo de la cámara real.  Esta otra técnica de bóveda es coetánea de la anterior y más semejante en su funcionamiento a la bóveda.

Cámara de descarga unido

Cámara de descarga de la cámara real y litografía de la entrada principal original de la pirámide de Keops por Richard Dalton, Antiquities and Views in Greece and Egypt with the manners and customs of the inhabitants. 1791.

Ejemplo de las bóvedas como tales, desarrolladas a partir de un arco de medio punto, bóveda de cañón, son las encontradas en los Almacenes del templo de Ramesseum, en Egipto, construidas en este caso mediante ladrillos de adobe.

templo de Ramesseum unido

Dos vistas de los Almacenes del templo de Ramesseum, en Tebas. (S. XIII a.C.).

Desde el siglo VI hasta el Románico inclusive, se utiliza en especial la de cañón, para dar paso a la de crucería en el Gótico. Este tipo de bóveda está formada por una sucesión de arcos de medio punto y puede ser complementada con arcos fajones (elemento estructural que sirve para reforzarla y que transmiten los empujes laterales a las pilastras que tienen los muros laterales). El gran inconveniente de estas bóvedas es que son muy pesadas y por eso obligan a que el muro sea continuo. La iluminación de los espacios que disponen de estas bóvedas se realiza normalmente por los extremos.

San Juan de la Peña unido
Bóveda de cañón, esquema (izda.). Ejemplo de bóveda de cañón en San Juan de la Peña (S. XI), Santa Cruz de la Serós, Huesca (dcha.), España.

Son pocos los ejemplos de sostenimientos mediante bóvedas en la contención de laderas. Aún así, se han utilizado principalmente como elemento de protección pasivo frente a los desprendimientos, como es el caso de los falsos túneles y cubiertas construidas de esta manera para resistir los impactos de las rocas.

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Edificio de compuertas de la presa de El Molinar tras su construcción en 1950 y posterior protección de los desprendimientos rocosos de la ladera mediante una cubierta abovedada. Villa de Ves, Albacete, España.

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Detalle de la bóveda de protección frente a desprendimientos del edificio de compuertas de la presa de El Molinar. Villa de Ves, Albacete.

Socavón de Santa Barbará o túnel de Arteal,

Socavón de Santa Barbara o túnel de Arteal, Cuevas de Almanzora, Almería, España.

Aunque la bóveda también es una técnica de sostenimiento en túneles, en algunos casos se construían posteriormente para evitar los desprendimientos y proteger el paso.

Es importante saber que la bóveda también ha sufrido una evolución a lo largo de su historia, y ha aparecido una tipología en función de las necesidades, la técnica y la tecnología de cada época. Así podemos describir algunas de ellas a parte de la bóveda de cañón a la que ya hemos aludido anteriormente:

Anular: bóveda que se eleva sobre paredes semicirculares. Dispone de un arco de medio punto continuo sobre un espacio semicircular.

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Dibujo de bóveda anular (izda.).Bóveda anular del palacio de Carlos V en Granada (dcha.), España.

Bóveda de cañón con lunetos: intersección de dos bóvedas de cañón de distinta altura.

Dibujo de bóveda de cañón con lunetos

Dibujo de bóveda de cañón con lunetos (izda.).Bóveda de medio cañón con lunetos del Convento de Clarisas Descalzas en Badajoz (finales del S. XVII) (dcha.), España.

De arista: La que se forma al cruzarse dos bóvedas de cañón iguales perpendicularmente.

Bóveda de arista dibujo

Bóveda de arista dibujo (izda.).Bóveda de arista. San Caprasio en Santa Cruz de la Serós (Huesca) (dcha.), España.

Rebajada: es la bóveda cuya altura desde su plano de arranque a su punto más alto es menor que la distancia entre los apoyos.

Ejemplo de bóveda rebajada

Ejemplo de bóveda rebajada, Iglesia de San Juan Bautista, Santoyo (Palencia), España.

Tabicada: es un tipo de bóveda, generalmente rebajada, que se construye normalmente sin cimbra, con ladrillo y yeso formándose algo de curvatura y cerrándose desde los extremos al centro de la estancia, para que se vaya creando una forma abovedada que sea autoportante, es decir, que sea capaz de soportar el peso.

Fuera de España, el referente también es un español, Rafael Guastavino, un emigrante valenciano que trabajó en más de mil edificios en Estados Unidos. También vemos este tipo de bóvedas en arquitectos del movimiento moderno como Le Corbusier.

Patente de Guastavino

Patente de Guastavino 1891 (izda.).Croquis de bóvedas seriadas. Le Corbusier, cuaderno de viaje C11, 1928. Fuente: Huerta Fernández, Las bóvedas de Guastavino en América. Le Corbusier (centro.).Estación Grand Central en NY por Guastavino (dcha.).

De crucería: es aquélla que está compuesta por una serie de arcos que se cruzan diagonalmente, llamados también nervios, con una clave central común, y cuyo espacio se cubre con una plementería sustentada por los arcos. Es típica de la arquitectura gótica.

Dibujo y bóveda de crucería

Dibujo y bóveda de crucería.

Bóveda laminar: aprovechando las características del hormigón armado, desde principios del siglo XX se llevan a cabo diferentes estructuras como bóvedas y cúpulas como se verá más adelante.

Un ejemplo de este tipo de bóveda es el Frontón de Recoletos construido en 1935 por el ingeniero Eduardo Torroja en colaboración con el arquitecto Secundino Zuazo,  inaugurándose en el 36. Esta construcción fue fruto de la afición que despertaba el juego de la pelota vasca en Madrid.

La cubierta es de una bóveda laminar. Durante la Guerra Civil, dicha cubierta sufrió daños considerables al igual que el conjunto del edificio, afectando a la estabilidad del mismo y produciéndose el hundimiento parcial de la estructura. En 1942, Torroja dispuso un plan de actuación y presentó un estudio donde detallaba las causas exactas del hundimiento y las obras que eran necesarias para recuperar y restaurar tan emblemático lugar, pero el mal estado impidió que se llevaran a cabo y se produjo un hundimiento total. En 1973, se llevó a cabo su demolición.

Detalle de la construcción de la cubierta del frontón de Recoletos

Detalle de la construcción de la cubierta del frontón de Recoletos(1935) (izda.).Vista del exterior (dcha.),España.

Fotografías del proceso de demolición del frontón de Recoletos

Fotografías del proceso de demolición del frontón de Recoletos, publicadas en las páginas del periódico Hoja de El Lunes, 17 de diciembre de 1973.

De cuarto de esfera: es aquélla que como su nombre indica, describe un cuarto de esfera, empleándose generalmente para cubrir espacios absidiales.

Dibujo bóveda de cuarto de esfera

Dibujo bóveda de cuarto de esfera (izda.).Bóveda de cuarto de esfera. Ermita de San Nicolás de Ceñito. Sos del Rey Católico. Zaragoza (dcha.), España.

Vaída o baída: es una semiesfera que cubre un espacio cuadrado.

Esquema tridimensional de una bóveda vaída

Esquema tridimensional de una bóveda vaída (izda.).Interior de la Catedral de Baeza (dcha.), España.

Como podemos observar, estas últimas bóvedas se pueden considerar casi cúpulas, ya que cubren un espacio circular, y precisamente una cúpula es un elemento constructivo utilizado para cubrir espacios de planta central, poligonal o  circular.

Pero esto será próximamente… 🙂

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«Y ahora… una de arcos»

“El arco es el mayor invento tensional del arte clásico… Si la columna es arquitectura pura, el arco es ingeniería; o mejor dicho, -para alejar toda interpretación profesional-, si la columna es arte, el arco es técnica; sin que esto quiera decir, ni que a la columna le falte técnica, ni que el arco sea incapaz de vivísima expresión estética”. Descripción del arco por parte del Ingeniero Eduardo Torroja (1899 – 1961), en su libro Razón y ser de los tipos estructurales, Cap. VII, pág. 91.

En esta entrada haremos un breve recorrido por la historia del arco para entender su utilización en los sostenimientos más recientes.

Se trata de un elemento estructural usado en arquitectura desde la antigüedad. Su aparición se vincula a las civilizaciones de Mesopotamia y a la cultura del Valle del Indo. Se utilizó en el Antiguo Egipto (en el interior de las pirámides), Asiria, Etruria y más adelante en la Antigua Roma cuyos arquitectos aprendieron su uso de los Etruscos. En un principio los arcos se utilizaban en obras subterráneas y de drenaje. Serán los romanos quienes los utilicen de forma generalizada en obra civil y en edificios monumentales. Su evolución se basa en el uso de los materiales disponibles, las nuevas herramientas, el perfeccionamiento de las técnicas y el conocimiento de su funcionamiento.

Tradicionalmente un arco está compuesto por piezas (hechas de piedra tallada, ladrillo o adobe). Estas piezas reciben el nombre de dovelas y trabajan siempre a compresión.

En cuanto a su ubicación, podemos encontrarlo tanto exento (en palabras de Torroja: “el arco de piedra, como el de ballesta, va siempre unido a la idea de esfuerzo por resistir, de salto por dominar la distancia. Por eso el arco, que también es monumento, es el elegido para proclamar los honores de la victoria.” Razón y ser de los tipos estructurales, Cap. VII, pág. 91), como integrado en el muro. Esta integración del arco en el muro, permitió a estas culturas abrir huecos o vanos en el paramento mural y a su vez cubrir grandes luces con ladrillos y mampostería. El arco integrado en el muro funciona como arco de descarga. Por tanto, podemos considerar como antecesor de los arcos al triángulo de descarga.

El triángulo de descarga es de influencia micénica y egipcia y su funcionamiento se basa en la generación de un “arco” de esfuerzos en el interior de la masa que lo forma.

Un buen ejemplo lo encontramos en la cultura micénica cuya arquitectura defensiva desarrolla grandes murallas construidas por grandes piedras sin argamasa, en cuyas puertas se generan los triángulos de descarga mencionados anteriormente mediante la disposición de sillares por aproximación de hiladas. Un ejemplo característico es la Puerta de los Leones que es la gran entrada a la ciudad. Este elemento también se ha usado en la arquitectura románica en occidente más concretamente en el tímpano de los pórticos manteniendo la misma función.

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La Puerta de los Leones, Micenas (izda.). y tímpano de descarga del pórtico de Sta. Mª la Real, Sangüesa, España (dcha.).

Ejemplos de arcos podemos encontrarlos en las siguientes imágenes.

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Puerta de Isthar en Babilonia, S.VI a.C., actualmente en el Museo de Pérgamo, Berlín, Alemania (izda.). Coliseo de Roma o Anfiteatro Flavio S. I d.C. Italia (centro.)  y  Acueducto de Segovia, España (dcha.).

Como hemos indicado anteriormente, será Roma quien lo utilice con mayor asiduidad y lo difundirá por distintas regiones del Mediterráneo. El arco utilizado es el de medio punto. Este elemento constructivo también tendrá una evolución en la historia dando lugar a los diferentes tipos de arcos que conocemos:

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Tipología de arcos, tomado de Diccionario visual de términos arquitectónicos.

En la Edad Media, en el Románico, el arco de medio punto se seguirá utilizando como vemos en la siguiente figura.

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Santa María de Eunate, Muruzábal, S. XII (Navarra), España.

Pero será en el Gótico, cuando se desarrolle el arco apuntado, dotando a la construcción y al propio arco de una verticalidad mayor siendo los empujes laterales menores.

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Catedral de Santa María y San Julián de Cuenca, S. XII. España.

A partir del Renacimiento (S. XV y XVI) surgen diferentes teorías sobre el funcionamiento y comportamiento de los arcos (Leonardo Da Vinci es un ejemplo). Dichas teorías quedan recogidas en los diferentes tratados de arquitectura de la época. Como ejemplo podemos citar a León Battista Alberti que publicará el primer tratado sobre Arquitectura de esta época: De Re Aedificatoria (1485), Andrea Palladio publicará la primera edición de I quiattri libri dell’Architettura (1570), entre otros estudiosos, sin olvidar la reedición que se hará de los Diez Libros de Arquitectura de Vitrubio.

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Página de la obra de Palladio donde estudia la solución romana de soporte con pilar y columna jónica adosada y elemento sostenido con arco y dintel.

El arco seguirá su evolución durante los siglos posteriores, en función de los estilos y técnicas de cada época.

En la Revolución Industrial (segunda mitad del XIX), el perfeccionamiento de las técnicas de fabricación del hierro, permitió su uso como material estructural. Con este material se construirán arcos unidos también al uso de otros materiales como el acero laminado, el hormigón armado o el cristal.

En la siguiente imagen se utilizaron materiales como el hierro y el cristal para la cubierta, sobre un espacio realizado en piedra y ladrillo. Fue la primera vez que se usaron en España el hierro y el cristal en un edificio no industrial. En este edificio podemos apreciar muy bien las diferentes arcadas de hierro.

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Palacio de Cristal en el Retiro, 1887, Madrid. España.

En el siglo XX los nuevos materiales, hormigón y acero, sustituirán a la piedra como material estructural y los arcos se harán de estos materiales.

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Museo de arte romano de Mérida, 1986 (izda.). España. Y puente de Salginatobel, Suiza, 1929 (dcha.). 

En el siglo XXI todavía se construyen arcos. Un ejemplo lo encontramos en las construcciones de la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia.

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L’Umbracle, Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia en España.

En el sostenimiento en laderas, el uso del arco es a través de arcadas adosadas que consisten en una sucesión alineada de arcos. Si los vanos de los mismos están macizados forman un muro. Esta disposición permite la sustentación de una carga alienada mediante elementos puntuales, pilares o columnas, reduciendo así la cantidad de material necesario.

Como ejemplo de estos usos son las galerías, atrios y claustros existentes en los templos cristianos destinados a soportar una cubierta de un espacio abierto al exterior.

Otro ejemplo son los acueductos o puentes. El alineamiento puede ser recto o curvo, permitiendo adaptarse al terreno o construir edificios de planta circular como teatros, anfiteatros o ábsides.

Acueducto de Los Milagros, al fondo y en primer plano puente romano so el río Albarregas, Mérida

Acueducto de Los Milagros, al fondo y en primer plano puente romano sobre el río Albarregas, Mérida. (España).

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Anfiteatro de Flavio, S. I, Roma en Italia. Vista aérea del coliseo romano donde se aprecia el muro de fachada conservado, formado por una sucesión de arcadas, que envolvía las gradas y estaba destinado para soportar la cubierta retráctil.

Plaza de toros de Valencia, 1861. unido

Plaza de toros de Valencia, 1861. Reproducción de una postal de Durá, mediados S. XX, y ábside fortificado de la iglesia de San Pedro, S. XV, en Cuéllar, sustenta la cubierta y un adarve o paseo de ronda de la muralla a la que estaba adosada. Ambos ejemplos en España.

En ocasiones las arcadas se integran en el muro como refuerzo del mismo. Estas arcadas se construyen con un material más resistente y costoso. Esto permite reducir la calidad del material de cierre, y además permite la apertura de huecos en el muro al crear caminos preferentes de tensiones.

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Detalles de los arcos de refuerzo en el Panteón de Agripa, Roma.

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Mercado de Trajano (izq y centro) Vía Biberatica, Roma (Italia). Detalle de arcos de fábrica de ladrillo del Museo Nacional de Arte Romano, Mérida. (dcha.). (España). 

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Paño de la muralla del Castillo de Ainsa, Huesca (S. XVI), construida mediante un muro de arcada adosada que sostiene el adarve y da refuerzo a la misma (izq) . Arcadas adosadas al talud, formando parte de las murallas de Palma de Mallorca (S. XI) (dcha.). Ambos en España.

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Acantilado de Tropea, Calabria, Italia, sostenido mediante arcadas adosadas.

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Localidad de Gordes, Provenza, Francia, arcadas adosadas para el sostenimiento del talud.

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Iglesia rupestre de Saint Cristofol de Peyre, (S. XI) donde se pueden ver arcadas adosadas en el muro de cerramiento de fachada y en el interior formando el coro, Francia.

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Sostenimiento mediante muro y arcadas adosadas en la ladera del emboquille del túnel hidráulico de la C.H. Millares, Millares, Valencia. España.

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Templo de la Sibila (S. I a.C.), Roma. Sostenimiento mediante arcadas y muros del cantil sobre el que está construido. Oleo de François-André VINCENT 1773, fotografía actual y fotografía de Giacomo Caneva, 1850.

En íntima relación con el arco, y en concreto con el de medio punto, encontramos otro elemento constructivo de suma importancia para entender los sostenimientos. Nos estamos refiriendo a la bóveda que veremos en una próxima entrada.

 

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De cada uno lo mejor.

Desde que el ser humano tiene conciencia de su existencia, ha intentado buscar respuestas de todo aquello que se escapa a la razón, desde el origen del universo a su propio existir. Es por ello que tenemos inquietudes e intentamos conocer nuestros orígenes y de todo lo que nos rodea. E incluso de las cosas cotidianas de nuestro día a día tenemos la necesidad de saber de su origen y el motivo de su creación. Muchos de los utensilios que utilizamos a diario se crearon hace mucho tiempo, y a lo largo de ese tiempo, han sufrido una evolución para adaptarse a las nuevas tendencias.

Precisamente para entender el uso de los sostenimientos actuales es necesario hacer una retrospección al pasado y buscar el origen de los mismos, las disciplinas encargadas de su desarrollo y las técnicas empleadas unidas a la evolución de los materiales.

La Ingeniería, y en su caso la Ingeniería Civil, no puede entenderse sin su relación con otras ciencias como la física ya que en un desprendimiento debemos conocer la velocidad del material desprendido, la presión que nuestro sostenimiento ha de soportar y para ello debemos hacer los cálculos oportunos, las matemáticas ayudan a desarrollar unas habilidades de cálculo necesarias para cualquier estudio, la mecánica es importante porque permite analizar el comportamiento de los materiales o la geología que es una ciencia fundamental para comprender la composición y estructura del material o de una formación geológica para la prevención de desastres naturales o en su caso mitigar los daños.

Así como de unas técnicas de apoyo como por ejemplo el dibujo que es una parte integral del proceso de diseño de cualquier actuación. Su objetivo principal es ayudar a entender y a expresar ideas a través de una manera clara y universal, la topografía consiste en medir y representar el terreno antes, durante y después de cualquier obra o trabajo.

Su relación también es muy evidente con otras disciplinas y ciencias como la química, la cantería, la metalurgia y la arquitectura. Incluso hay quien afirma que la suerte.

Es fundamental considerar la relación existente con los materiales de construcción y con el desarrollo y evolución de la técnica hasta la actualidad. Pues el dominio de técnicas anteriores permite el desarrollo de las nuevas.

La cantería es uno de los oficios más antiguos que se conocen. Los trabajos de los canteros quedan demostrados en obras que van desde las pirámides egipcias, construcciones griegas o romanas, pasando sobre todo por las iglesias románicas o catedrales góticas, en nuestro occidente.

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Representación del autor de la iglesia de la localidad de Revilla de Santullán tallado en la portada de la iglesia románica de San Cornelio y San Cipriano. (Provincia de Palencia, Castilla y León, España).

Pero no encontramos obras de cantería únicamente en estas grandes construcciones, a veces solamente basta con echar un vistazo a alguna antigua calle de una ciudad para encontrarnos con adoquines o bordillos obra de los canteros de la época.

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Calle de la antigua Pompeya (Italia), con la sección tipo de calzada, aceras y bordillos. (izda.) Adoquines de una calle de Erice (Sicilia). Donde observamos que se respeta las calles empedradas del Medievo. (dcha.).

La metalurgia es una técnica utilizada para la obtención y el tratamiento de los metales a partir de minerales metálicos. Esta técnica también data de muy antiguo, desde la Edad del Cobre, cuando el perfeccionamiento de las técnicas cerámicas, permitió fundirlo en hornos y vaciarlo en moldes, lo que favoreció la fabricación de mejores herramientas y en mayor cantidad.

Posteriormente se experimentó con diversas aleaciones, como por ejemplo la del estaño, que dio lugar al bronce.

En este vídeo podemos ver una recreación de la fabricación de un hacha a partir de un horno sencillo. En él se observa que el dominio de técnicas sencillas y anteriores permite la aparición de otras nuevas.

El empleo de los metales se debió, inicialmente, a la necesidad que se creó el hombre de utilizar objetos para mostrar su prestigio y ostentación, para, posteriormente, pasar a sustituir sus herramientas de piedra, hueso y madera por otras mucho más resistentes al calor y al frío (hechas en bronce y, sobre todo, hierro). Los utensilios elaborados con metales fueron muy variados: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales adquirió gran importancia a partir de la generalización del uso del hierro.

La utilización del hierro se ha generalizado a lo largo de la historia y tiene una enorme importancia en la época moderna. En Ingeniería es un material muy utilizado. En las construcciones se emplea el hierro después de haber sido sometido a distintos tratamientos, por ejemplo el hierro forjado, el fundido o el acero. Se trata de un material estructural fundamental que sirve para la construcción de buques, equipos ferroviarios, automóviles, puentes, etc.

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Acuarela de la construcción del puente The Iron Bridge, Elías Martín (izda.). The Iron Bridge en 1780. (dcha.).

La Arquitectura es una disciplina muy relacionada con la Ingeniería pues una de las preocupaciones que ambas comparten en las diferentes épocas históricas hasta la actualidad, ha consistido en el estudio de los problemas de empujes de los diferentes elementos estructurales que conforman una determinada construcción para conseguir contrarrestarlos  y/o en su caso mitigar las consecuencias de los mismos.

A esto se une el avance de la técnica y del desarrollo de los materiales de construcción que permiten desarrollar elementos estructurales cada vez más resistentes para soportar los empujes de obras cada vez más monumentales.

Un ejemplo de lo que estamos hablando lo encontramos en la evolución del pilar. En época medieval este elemento de sostén sufre una evolución al pasar de soportar empujes provenientes de techumbres de madera en las Iglesias y Catedrales, a sostener las techumbres de piedra, que debido a los continuos incendios producidos en estas construcciones llevaron a los arquitectos de la época a sustituir la madera por la piedra.

“Los arquitectos pasan toda una vida con esta idea razonable de que se puede luchar contra la gravedad.”  Renzo Piano.

Y en eso estamos, intentando solventar las graves consecuencias que derivan de un deslizamiento o simplemente de una caída de una roca siguiendo las fuerzas de la gravedad. Para ello es necesario el conocimiento y la aplicación de todas las ciencias y disciplinas de las que anteriormente hemos realizado un mínimo resumen, para que mirando al pasado y pensando en el futuro, aplicar las mejores soluciones de sostenimientos en cada caso que garanticen nuestra seguridad a largo plazo en una situación de peligro.

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