Las bóvedas son estructuras curvas autoportantes, tradicionalmente ejecutadas en piedra o ladrillo. Su estabilidad estructural se basa en la transmisión de esfuerzos de compresión entre sus elementos constitutivos. No obstante, presentan una limitación importante: su geometría suele implicar una altura estructural considerable, que es difícil utilizar de manera eficiente y requiere gran cantidad de materiales. La ejecución de una bóveda requiere de un encofrado o cimbra, usualmente de madera. Aunque este elemento es desmontable una vez finalizada la estructura, tanto su montaje como desmontaje, requieren mucha mano de obra y recursos materiales. Los forjados modernos han sustituido por completo a las bóvedas desde finales del siglo XIX. Por razones estéticas, aún puede optarse por cubrir un espacio con una bóveda. En estos casos, la bóveda suele ejecutarse con hormigón armado.
Tipos de bóvedas:
Las bóvedas pueden formarse mediante la extrusión o rotación de un perfil curvo (arco), o intersectando dos bóvedas. Según su forma, las bóvedas pueden ser semicirculares,achatados o apuntados. Según el tipo y la posición del soporte, pueden ser cerradas, semiabiertas o abiertas.
Partes principales de una bóveda:
Las bóvedas se construían como una continuación de los muros, aplicando las reglas de una buena unión.
Debido a la geometría de la estructura arqueada, los elementos radiales generan juntas de mortero en forma de cuña.
Para arcos con un radio de curvatura mayor, puede ser necesario tallar los ladrillos en forma de cuña.
A continuación, se demostrará el proceso y los conceptos del tipo más simple de bóveda , la bóveda de cañón, utilizando ladrillo como material de construcción:
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Partiendo de la línea base (línea de inicio), se construye la imposta donde debe comenzar la bóveda.
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Para permitir la unión del arco en ángulo, los ladrillos deben colocarse en voladizo progresivamente. Se forma un soporte de ladrillo con un plano inicial inclinado a partir de un plano recto, utilizando cuartos y medios ladrillos. Esto crea un plano inicial inclinado con elementos tallados, que suele tener un ancho equivalente a un ladrillo. Este es el ancho de la imposta.
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Por encima de la imposta, la mampostería continúa en planos verticales, y desde la línea de arranque (línea de resorte) se puede comenzar la mampostería de la bóveda en ambos lados.
El espacio entre ambos lados suele reforzarse con relleno de mampostería.
Se debe preparar un encofrado y un andamio de soporte para la construcción de la bóveda, y la bóveda debe realizarse sobre su superficie.
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Al iniciar, se procede con un espesor equivalente al grosor total del ladrillo (ancho de la imposta), siguiendo la curvatura del encofrado
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En la sección central, la bóveda puede estrecharse hasta un espesor de medio ladrillo. Sin embargo, cada 1 a 1,5 metros se disponen arcos de refuerzo (similares a los refuerzos en muros con pilares).
Tipos de bóvedas:
Los tipos más comunes de bóvedas hechas de piedra o ladrillo son:
- Bóveda de cañón - La bóveda de cañón es la forma tridimensional del arco. Puede entenderse como una extrusión del arco a lo largo de su eje longitudinal. Es una superficie curvada en una sola dirección, que solo requiere soporte en los lados paralelos al eje longitudinal; por ello, se considera una bóveda semiabierta. El arco puede tener una variedad de alturas y formas, desviándose de la línea semicircular, creando diferentes subtipos como los arcos segmentados, de tres centros, entre otros…
- Bóveda de arista o bóveda de crucería simple - La bóveda de arista se genera mediante la intersección ortogonal de dos bóvedas de cañón de igual geometría y dimensiones estructurales. Esta intersección implica la supresión del volumen sólido coincidente, conservando las superficies abovedadas externas a la zona de intersección La línea de intersección entre las bóvedas se denomina arista, mientras que el arco frontal conserva la curvatura de la bóveda original. Se considera una bóveda abierta, ya que sólo los puntos inferiores de los arcos frontales requieren apoyo estructural,en pilares o columnas. En la variante romana de la bóveda de arista, la línea que une los arcos frontales opuestos es horizontal, resultando en una cumbrera con forma semi-elipsoidal. En la variante románica, la línea que une los arcos frontales opuestos es un arco ascendente, y la cumbrera de la bóveda es semicircular.
- Bóveda claustral - Cuando dos bóvedas de cañón intersectan, se obtiene una bóveda claustral , conservando el volumen sólido resultante del cruce y eliminando las partes de las bóvedas que quedan fuera de la zona de intersección. Este tipo de bóveda cerrada requiere un soporte de mampostería a su alrededor,
- Bóveda esquifada de arista - La bóveda esquifada de arista es una versión extendida de la bóveda claustral, con una planta rectangular en lugar de cuadrada. La bóveda resultante también es cerrada.
- Bóveda esquifada plana - La bóveda esquifada plana puede derivarse de la bóveda esquifada al cortarla aproximadamente a la mitad de su altura con un plano horizontal y formar una bóveda plana o casi plana en el corte.
- Cúpula - Las cúpulas son superficies de revolución. A menudo son hemisféricas, pero también pueden construirse en formas arqueadas presionadas o elevadas. Su base suele ser circular, aunque muchas cúpulas también se han construido sobre una base elíptica.
- Bóveda de Pechinas - Una bóveda de pechinas es una cúpula hemisférica que se eleva sobre un círculo inscrito en un cuadrado, y luego las partes exteriores de los lados del cuadrado se cortan con planos verticales situados en los lados del cuadrado. Los arcos frontales resultantes también son semicirculares. La bóveda de pechinas es abierta y se apoya en pilares o columnas ubicados en las esquinas.
- Cúpula de Vela - La cúpula de vela también se considera una cúpula abierta por todos sus lados. Se diferencia de la bóveda de pechinas en que los planos verticales de intersección se sitúan considerablemente hacia el interior del círculo sobre el cual se eleva la cúpula. El resultado es un arco frontal segmental en lugar de semicircular.
Partes principales de una bóveda:
Las bóvedas se construían como una continuación de los muros, aplicando las reglas de una buena unión. Debido a la geometría de la estructura arqueada, los elementos radiales generan juntas de mortero en forma de cuña. Para arcos con un radio de curvatura mayor, puede ser necesario tallar los ladrillos en forma de cuña. A continuación, se demostrará el proceso y los conceptos del tipo más simple de bóveda , la bóveda de cañón, utilizando ladrillo como material de construcción:
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Partiendo de la línea base (línea de inicio), se construye la imposta donde debe comenzar la bóveda.
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Para permitir la unión del arco en ángulo, los ladrillos deben colocarse en voladizo progresivamente. Se forma un soporte de ladrillo con un plano inicial inclinado a partir de un plano recto, utilizando cuartos y medios ladrillos. Esto crea un plano inicial inclinado con elementos tallados, que suele tener un ancho equivalente a un ladrillo. Este es el ancho de la imposta.
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Por encima de la imposta, la mampostería continúa en planos verticales, y desde la línea de arranque (línea de resorte) se puede comenzar la mampostería de la bóveda en ambos lados. El espacio entre ambos lados suele reforzarse con relleno de mampostería.
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Se debe preparar un encofrado y un andamio de soporte para la construcción de la bóveda, y la bóveda debe realizarse sobre su superficie.
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Al iniciar, se procede con un espesor equivalente al grosor total del ladrillo (ancho de la imposta), siguiendo la curvatura del encofrado
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En la sección central, la bóveda puede estrecharse hasta un espesor de medio ladrillo. Sin embargo, cada 1 a 1,5 metros se disponen arcos de refuerzo (similares a los refuerzos en muros con pilares).
