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Bóveda para niños

Enciclopedia para niños
Archivo:Visby-StNicolaus 09
Antigua bóveda de crucería, construida con lajas de piedra en "seco", sin mortero. Ruinas de San Nicolás, Visby.
Archivo:Lienzingen-Liebfrauenkirche 1
Bóveda gótica, de crucería. Lienzingen (Alemania).

Una bóveda es una estructura curva que se usa en la construcción para cubrir espacios. Imagina un arco que se repite y se mueve a lo largo de una línea; eso forma una bóveda. La palabra "bóveda" viene del latín volta.

Las bóvedas se construyen con materiales como mampostería (piedras o ladrillos unidos) y sus piezas trabajan principalmente a compresión. Esto significa que las piezas se empujan unas a otras, lo que las hace muy fuertes. Su función principal es cubrir el espacio entre dos muros o una fila de pilares.

Un desafío al construir bóvedas es asegurarse de que los muros cercanos sean lo suficientemente fuertes. Deben soportar el empuje lateral que la bóveda ejerce. A veces, las bóvedas tienen "nervios" (costillas) que ayudan a dirigir y concentrar estas fuerzas. Aunque se han usado mucho en la construcción, no fue hasta el siglo XIX que los científicos entendieron completamente cómo funcionaban.

Hoy en día, las bóvedas se encuentran en muchos lugares. Puedes verlas en plazas con arcos, claustros, catedrales, galerías subterráneas, estaciones de metro y en la minería. Con la llegada de materiales modernos como el hormigón armado, las bóvedas clásicas ya no se construyen tan a menudo. Sin embargo, el concepto de cubrir grandes espacios con formas curvas sigue siendo importante.

¿Cómo se forman las Bóvedas?

La forma de una bóveda se crea al mover un arco (llamado "generatriz") a través del espacio. Esto crea una superficie curva que puede cubrir grandes áreas usando piezas pequeñas.

Las bóvedas pueden tener una curvatura simple, como las bóvedas de cañón (que parecen medio cilindro). También pueden tener formas más complejas, como las bóvedas de arista, que se forman cuando dos bóvedas de cañón se cruzan. Muchas bóvedas tienen una base cuadrada o rectangular.

En la construcción moderna, el término "bóveda" también se usa para estructuras curvas delgadas, llamadas "cáscaras". A diferencia de las bóvedas tradicionales que trabajan a compresión, estas estructuras modernas trabajan más por flexión (doblándose un poco).

Materiales de Construcción de Bóvedas

Las bóvedas antiguas se construían con materiales como la piedra y el ladrillo. Estos materiales son ideales para trabajar a compresión. Los canteros (personas que trabajan la piedra) necesitaban mucho conocimiento para tallar las piedras de las bóvedas.

Hoy en día, también se usan el acero y el hormigón armado para construir bóvedas. Las piezas de la bóveda, llamadas dovelas, pueden unirse sin nada entre ellas (a "hueso") o, más comúnmente, con mortero.

En América Latina, durante los años 60 y 70, se usaron mucho las bóvedas prefabricadas de ladrillo. Eran rápidas de producir, económicas y requerían poca energía.

¿Cómo Soportan las Bóvedas su Peso?

Las bóvedas, tanto antiguas como modernas, soportan su peso principalmente por compresión. Las fuerzas dentro de una bóveda se transforman en un empuje horizontal. Este empuje debe ser contrarrestado para que la estructura se mantenga en equilibrio.

Para contrarrestar este empuje, se usan elementos como los contrafuertes o estribos. El desafío es diseñar estos elementos para que sean lo suficientemente fuertes. Por eso, los edificios con grandes bóvedas a menudo tienen muros muy gruesos o refuerzos especiales.

Empuje resultante en un bóveda (flechas en rojo).
Contrarrestar este empuje horizontal es el objeto de la ingeniería estructural.
Distribución de empuje que debe ser contrarrestado con un estribo.  
Vista cenital de la bóveda mostrando los empujes laterales.  
A veces se suele construir una 'pila' de bóvedas que se apoyan unas contra otras.  

En la Arquitectura gótica, se usaron arbotantes y botareles para soportar las bóvedas. Estos elementos externos ayudaban a desviar el empuje hacia el suelo.

Construcción de Bóvedas: Las Cimbras

Desde hace mucho tiempo, para construir bóvedas se han usado estructuras de apoyo temporales llamadas cimbras. Estas cimbras, generalmente de madera, sostenían las piezas de la bóveda mientras se construía. Eran muy costosas y requerían carpinteros muy hábiles.

Debido a su alto costo, siempre se ha buscado construir bóvedas con menos cimbras o sin ellas. Los romanos usaban cimbras solo para los arcos principales. En la Arquitectura románica, las cimbras también eran muy importantes.

Las bóvedas tabicadas son un ejemplo de cómo se redujo el uso de cimbras. Estas bóvedas usan muy pocas estructuras de apoyo temporales. Las pechinas son los elementos en los que se apoya y asienta la bóveda.

Historia de las Bóvedas

Los micénicos (hace unos 3800 años) construyeron tumbas de tholos o "tumbas en forma de colmena". Eran estructuras subterráneas con bóvedas cónicas. Estas bóvedas fueron una de las primeras veces que se usó ladrillo curvo sin arcos de piedra, mostrando una técnica muy avanzada para cubrir espacios redondos.

Aunque civilizaciones como los etruscos ya usaban bóvedas, los romanos las llevaron a un nivel superior. Las hicieron más grandes y útiles en sus edificios.

En la historia de la arquitectura, las bóvedas de piedra o ladrillo fueron muy importantes. Sin embargo, con el tiempo, materiales como el acero y el hormigón armado las reemplazaron. Estos nuevos materiales permitieron construir techos planos que podían cubrir grandes espacios. Aun así, las bóvedas de hormigón armado se siguen usando mucho en ingeniería civil para túneles y cubiertas grandes.

La arquitectura romana evolucionó de las bóvedas de cañón a las bóvedas de arista. En la arquitectura gótica, se redujo el uso de cimbras, ya que solo se necesitaban para los nervios.

Construcción clásica de bóvedas
Proceso constructivo de una bóveda romana mediante cimbras y fábrica.  
Proceso geométrico de diseño y dimensionado en la arquitectura gótica. (Bóveda de crucería).  

La Arquitectura bizantina usó bóvedas para crear diseños de planta como la "cruz griega". Al igual que los arcos, las bóvedas no se entendieron científicamente hasta mediados del siglo XIX. Arquitectos como el español Antoni Gaudí diseñaban sus bóvedas usando modelos a escala.

En el siglo XX, surgieron nuevos conceptos como las "bóvedas de cáscara". El arquitecto español Félix Candela se hizo famoso por construir bóvedas con formas de paraboloide hiperbólico. El ingeniero uruguayo Eladio Dieste creó un método llamado cerámica armada, usando ladrillo, acero y poco hormigón para sus bóvedas.

Tipos de Bóvedas Comunes

Existen muchos tipos de bóvedas, que se clasifican según la forma de su superficie interior (intradós).

  • Bóvedas de cañón: Se forman con un arco de medio punto que se repite, creando una forma cilíndrica.
  • Bóvedas rebajadas: Usan un arco más plano, como uno elíptico. Pueden ser casi planas.
  • Bóvedas apuntadas: Se forman con un arco apuntado.
  • Cúpula: Es un tipo especial de bóveda que se forma al girar un arco sobre un eje, creando una forma de semiesfera.

Partes de una Bóveda

Las bóvedas tienen varias partes importantes:

  • Apoyos: Son las partes de los muros o pilares donde descansa la bóveda.
  • Puntos de arranque: Son los puntos donde comienzan los arcos de la bóveda.
  • Dovelas: Son las piezas individuales que forman la bóveda.
  • Clave: Es la dovela central que cierra la bóveda en la parte superior.
  • Salmeres: Son las dovelas que están en las líneas donde la bóveda comienza a curvarse.
  • Nervios: Son los arcos de dovelas que sobresalen en las aristas de la bóveda.
  • Luneto: Es una abertura en una bóveda, creada por otra bóveda que la atraviesa.

Medidas Importantes de una Bóveda

Al diseñar o construir bóvedas, se usan estas medidas:

  • Luz: Es la distancia libre entre los apoyos de la bóveda.
  • Flecha: Es la altura desde el punto de arranque hasta la clave (el punto más alto).
  • Espesor: Es el grosor de la bóveda, la distancia entre su superficie exterior (trasdós) y su superficie interior (intradós).

¿Para qué se Usan las Bóvedas?

En un edificio clásico, las bóvedas solo usan una pequeña parte del material total. La mayor parte del material se usa en los muros y estribos que soportan el empuje de las bóvedas.

Las bóvedas no son muy buenas para soportar cargas pesadas encima de ellas. Por eso, se usan principalmente para cubrir espacios. La superficie interior de las bóvedas (el intradós) es ideal para pintar frescos u otras obras de arte.

Debido a su forma rectangular, las bóvedas son perfectas para cubrir pasillos y naves (como las de las naves industriales). También son muy comunes en construcciones subterráneas, como galerías subterráneas.

Más Información

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Vault (architecture) Facts for Kids

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Bóveda para Niños. Enciclopedia Kiddle.