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Historia
Surgió en Mesopotamia, y en la cultura del Valle del Indo. Se utilizó en el Antiguo Egipto, Asiria, [[Etruria y más adelante en la Roma Antigua. El arco se utilizaba en edificaciones auxiliares, estructuras subterráneas y de drenaje; fueron los romanos los primeros en usarlos en edificios monumentales, aunque se pensaba que los romanos aprendieron su uso de los etruscos. El arco ha sido usado en algunos puentes en China desde las dinastía Sui y en tumbas desde la dinastía Han.
El denominado arco romano es de forma semicircular y construido a partir de un número impar de dovelas, para que haya una dovela central o clave. Los romanos usaron este tipo de arco semicircular en muchas de sus estructuras tradicionales, como acueductos, palacios y anfiteatros.
En la Edad Media, el uso del arco con dovelas de piedra alcanzó un elevado desarrollo técnico en la construcción de catedrales; todavía se usa hoy en día en algunas estructuras como en los puentes, aunque con variados materiales.
Etimología
Arco: Del latín arcus, derivado del indoeuropeo arkw, es el elemento constructivo lineal de forma curvada, que salva el espacio entre dos pilares o muros. Está compuesto por piezas llamadas dovelas, y puede adoptar formas curvas diversas. Es muy útil para salvar espacios relativamente grandes con piezas pequeñas.
Función del arco
Estructuralmente, un arco funciona como un conjunto que transmite las cargas, ya sean propias o provenientes de otros elementos, hasta los muros o pilares que lo soportan. Por su propia morfología las dovelas están sometidas a esfuerzos de compresión, fundamentalmente, pero transmiten empujes horizontales en los puntos de apoyo, hacia el exterior, de forma que tiende a provocar la separación de éstos. Para contrarrestar estas acciones se suelen adosar otros arcos, para equilibrarlos, muros de suficiente masa en los extremos, o un sistema de arriostramiento mediante contrafuertes o arbotantes. Algunas veces se utilizan tirantes metálicos, o de madera, para sujetar las dovelas inferiores.
Se llama así a las estructuras construidas actualmente con forma arqueada, aunque sean de una sola pieza, y que, en sus apoyos, funcionan del mismo modo que los construidos con dovelas.
Una bóveda se genera mediante suma de arcos iguales, adecuadamente trabados, para obtener un elemento constructivo "superficial"; si los arcos son de medio punto la superficie será semicilíndrica. Una cúpula se puede construir mediante la conjunción de arcos iguales que se apoyan en una circunferencia; si los arcos son de medio punto la superficie será semiesférica.
Elementos del arco de piedra
Los elementos principales que componen un arco de piedra son:
- Las dovelas, piezas en forma de cuña que componen el arco y se caracterizan por su disposición radial. La dovela del centro, que cierra el arco, se llama clave. Las dovelas de los extremos y que reciben el peso, se llaman salmer (es la primera dovela del arranque). La parte interior de una dovela se llama intradós y el lomo que no se ve por estar dentro de la construcción, trasdós.
- El despiece de dovelas es la manera como están dispuestas las dovelas en relación con su centro. Cuando las dovelas siguen los radios de un mismo centro se llama arco radial aunque ese centro no siempre coincida con el centro del arco: es el arco visigótico. Cuando las dovelas se colocan horizontales hasta cierta altura se llama arco enjarjado: es el arco mozárabe.
Nomenclatura
Además en la descripción de los arcos de piedra se usa la siguiente nomenclatura:
- Centro: Puede estar por encima o por debajo de la imposta. Puede haber más de un centro.
- Flecha: Altura del arco que se mide desde la línea en que arranca hasta la clave.
- Luz: Anchura de un arco.
- Semiluz: Mitad de la anchura de un arco.
- Esbeltez: Relación entre la flecha y la luz. Se expresa generalmente como fracción (1/2, 1/4, etc.)
- Vértice: Punto más alto del arco.
- Línea de arranque: Punto de transición entre la jamba o imposta y el arco.
Tipos de arcos según la forma del intradós
Arcos circulares de un solo centro
Arco de medio punto, redondo o formarete
El centro de la circunferencia está a la altura de las impostas, por lo tanto su flecha es igual a la mitad de su luz.
Arco rebajado o de punto hurtado
Cuando la flecha es menor que la semiluz. Así es el arco escarzano cuya curva no llega a semicircunferencia y cuyo centro está por debajo de las impostas.
Arco peraltado
Cuando la altura de su flecha es mayor que su semiluz.
Arco peraltado realzado
Cuando el peralte es rectilíneo. Así son los arcos asturianos.
Arco de herradura o arco árabe
Cuando el peralte no es rectilíneo sino curvilíneo. La curva del arco pasa del semicírculo y el centro se halla por encima de la línea de impostas. Cuando el arco de herradura se cierra a 2/3 del radio es el más peraltado. El arco califal se cierra a 1/2 del radio; el 2º más peraltado. El arco visigodo se cierra a 1/3 del radio; el menos peraltado.
Arcos circulares de más de un centro
Arco carpanel o apainelado
Con dos centros en la línea de las impostas y otro por debajo de ella.
Arco rampante, por tranquil o arco cojo
Es el que tiene sus salmeres a distinta altura.
Arcos no circulares de dos centros
Arco apuntado
Las dos curvas forman ángulo en la clave. Según donde esté situado el centro, se llaman:
- De todo punto cuando sus centros están en los arranques, en la línea de las impostas.
- De tercio punto cuando, dividida su luz en tres partes, los centros se encuentran en los extremos del tercio central.
- De cuarto punto, cuando, dividida la luz en cuatro, los centros están en los extremos de los 2 cuartos.
Arcos no circulares de tres centros
Arco túmido
(Tumidus –a –um = hinchado). Es el arco de herradura apuntado. También se le llama arco árabe.
Arco lobulado
Importado de Oriente a mediados del siglo X (los árabes también se inspiraron en la arquitectura oriental). Este arco se abre sobre un arco apuntado, los lóbulos son de herradura e impares, para que uno corresponda a la clave y puede presentar desde tres a siete lóbulos. En el mundo de la simbología se dice que es la representación simbólica del mundo del que nacen otros mundos o del cielo del que surgen otros cielos.
Diferentes tipos de arco
Atendiendo a otros aspectos formales, a la disposición que ocupan dentro de los edificios o a su función estructural, existen estos otros tipos de arcos:
- Arco abocinado: Aquel cuya luz aumenta o disminuye de una a otra cara del muro en el que se abre el hueco. Fue muy utilizado en la arquitectura románica y gótica en formación de ventanales y, sobre todo, de portadas. En las pequeñas ventanas el abocinamiento podía ser liso, a modo de una aspillera invertida. En las portadas era frecuente realzarlo ornamentalmente con una sucesión de arquivoltas más o menos decoradas.
- Arco adintelado: Arco con intradós horizontal o casi horizontal, con poca o ninguna convexidad. Las dovelas se disponen radialmente en forma de cuña. Ver dibujo en la galería, más abajo.
- Arco arbotante o botarete: Arco rampante cuyo extremo inferior carga sobre un contrafuerte o botarel, mientras que el superior absorbe el empuje de otro arco o de una bóveda. Es un arco exclusivo de la arquitectura gótica que se utilizó en las grandes catedrales cuyas altas naves debían ser estabilizadas por este procedimiento.
- Arco conopial: Arco formado por cuatro segmentos de arco de círculo, dos de los cuales están invertidos y tienen su centro por encima del arco y se encuentran en la clave formando una escotadura. La palabra conopial, proviene etimológicamente de la palabra latina conopeum, que significa cortinaje o colgadura que a modo de dosel cubre una cama. Este arco es muy utilizado durante los siglos XVI en la arquitectura gótica tardía.
Arco conopial
- Arco de descarga: Arco ciego que se sitúa encima de un dintel o de otro arco para descargarlos de peso. Normalmente, absorbe las cargas superiores sólo parcialmente (pues en caso contrario serían inútiles los dinteles o arcos inferiores). Sin embargo, no es infrecuente que el dintel inferior obedezca únicamente a motivos estéticos, cuando se pretende mantener una imagen de arquitectura adintelada, como sucede por ejemplo en el periodo neoclásico.
- Arco fajón o perpiaño: Arco embebido en la bóveda de una nave y resaltado por su interior que sirve para reforzarla. Voltea entre las columnas laterales marcando la subdivisión del cañón en tramos.
- Arco formero: Cada uno de los arcos que soportan una bóveda vaída. También se da este nombre a los arcos sobre los que apoya una bóveda de arista o de crucería. En particular se usa esta denominación para referirse a uno de los casos anteriores cuando el arco es paralelo al eje de la nave por su pertenencia a alguno de sus tramos.
- Arco toral: Cada uno de los cuatro arcos que definen el espacio del crucero y que sostienen la cúpula o el cimborrio.De estos arcos, los que son fajones para la nave longitudinal son formeros para la transversal y los fajones para la transversal son formeros para la longitudinal.
- Arco diafragmático: Cada uno de los arcos que, dispuestos en dirección transversal, invierte el sentido tradicional de la estructura que sostiene.
- Arco triunfal: Arco que en las iglesias separa el presbiterio del resto de la nave principal. Es frecuente que vaya decorado.
- Arco enviajado: El arco enviajado o arco aviajado es aquel que presenta los machos o soportes colocados oblicuamente respecto a su planta. A menudo se utiliza para crear perspectivas y efectos visuales que intentan engañar al espectador (efecto trompe-l’oeil), creando un efecto de mayor profundidad en una ventana o puerta.
Arcos conmemorativos
Son los monumentos erigidos para celebrar un acontecimiento de gran relevancia histórica, generalmente una importante victoria militar. De origen en la Antigua Roma, su empleo se ha perpetuado hasta la actualidad. Normalmente, son grandes monumentos pétreos prismáticos, conformados a modo de una gran puerta rematada en forma arqueada. Algunos de los más célebres, son:
- Arco de Triunfo de París
- Arco de Triunfo de Barcelona
- Arco de Triunfo de Palmira
- Arco de Constantino
Arcos metálicos (ingeniería)
Actualmente se hace una distinción entre la arquitectura y la ingeniería, lo que es algo completamente moderno. Los antiguos constructores eran llamados siempre arquitectos (del griegoArkhi- tekton 'el primero en una obra, máximo responsable de una obra') y eso eran los que diseñaron el Acueducto de Segovia, que ahora sería considerado como una obra de Ingeniería. La complejidad de conocimientos y técnicas constructivas han ido creciendo con el tiempo por lo que ha sido necesaria la especialización.
De este modo, los arcos que se incluyen en grandes obras públicas, como los puentes, se consideran arcos de ingeniería e incluso en ciertas obras, tradicionalmente arquitectónicas, como en algunos estadios, la gran luz de los arcos, hace necesario aportar soluciones, tanto de arquitectura, como de ingeniería.
Los arcos metálicos se diseñan según principios totalmente diferentes a los arcos de piedra. Esto se debe a que los metales son materiales que pueden resistir adecuadamente tanto tracción como compresión a diferencia de las construcciones en piedra y otros materiales cerámicos que sólo pueden resistir compresiones de importancia.
Existen básicamente dos tipologías de arcos metálicos:
- Los arcos metálicos rígidos en celosía, formado básicamente por multitud de barras unidas en sus extremos que trabajan sometidas a esfuerzos axiales de tracción o compresión a lo largo de el eje longitudinal de las barras.
- Los arcos metálicos flexibles, formado por una pieza prismática curva que trabaja predominantemente en flexión.