Solidez ¿Cómo se sostiene un edificio?

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Los órdenes griegos fueron adoptados por los romanos, quienes los utilizaron como elementos decorativos. Algunos cambios introducidos por los romanos consistieron en estilizar el orden dórico, transformándolo en el orden dórico toscano, añadiéndole una basa y eliminando las estrías del fuste. La otra variación fue la creación del orden compuesto, añadiendo las volutas jónicas encima de las hojas de acanto corintias, también introdujeron una adaptación decorativa de las columnas, combinando la columna con el muro, es lo que se llama columna adosada o columna embebida, desarrollaron el concepto de pilastra, columna rectangular que sobre sale ligeramente de la pared.

Entramados

Si el sistema estructural plano de columna y dintel lo extendemos en las tres dimensiones el resultado es un esqueleto o entramado.

Arcos

Un alternativa para salvar la luz de una abertura presenta dos grandes ventajas la primera, qué está construido con muchas partes pequeñas en forma de cuña, por lo cual, se elimina la necesidad de encontrar una piedra grande y exenta de grietas que haga de dintel y también el problema del manejo de grandes bloques de piedra y la segunda, es que por cuestiones de física estática, el arco puede cubrir distancias mucho mayores que un dintel de piedra. Uno de los inconvenientes, es que durante la construcción las dovelas deben ser sostenidas sobre una cimbra hasta que la dovela más alta, la piedra clave cierre el arco. En ese momento el arco se convierte en auto portante y puede retirarse la cimbra para construir el siguiente. En casi todas las formas estructurales tradicionales se generan empujes laterales (hacia el exterior), además de fuerzas verticales (gravedad y perpendiculares al suelo), el problema aumenta en proporción directa al incremento de las cargas verticales que soporta el arco.

Bóvedas

Una estructura arqueada , la construida sobre arcos, actúa estructuralmente en un solo plano.

Si desplazamos horizontalmente el arco a través del espacio la forma obtenida es una bóveda, en el caso particular del arco de medio punto, la bóveda resultante se llama bóveda de cañón.

El empleo de bóvedas de cañón redunda en la oscuridad de los interiores, una solución es la bóveda por Arista, consiste en disponer bóvedas de cañón adicionales que cortan en ángulo recto a la principal, de manera que se pueda iluminar la nave a través de amplios lunetos semicirculares, con esta disposición, las fuerzas son canalizadas hacia abajo a través de los aristones de intersección de las bóvedas.

El giro de un arco alrededor de un eje vertical que pase por su centro genera una cúpula, así, un arco de medio punto engendra una cúpula semiesférica o de media naranja.

Un factor importante en la construcción de cúpulas es la selección graduada de los caementa de los concretos, según su peso y resistencia a compresión. El concreto es una pasta viscosa hecha mezclando agua un árido de piedra machacada y un material aglomerante derivado de la caliza.

La diferencia entre el concreto hormigón que empleaban los romanos y el que usamos en la actualidad en su composición básica es similar, pero el agente aglomerante del concreto de los romanos era la puzolana, una ceniza volcánica que experimenta una reacción química al moler la y mezclarla con agua, formando una piedra artificial. En el hormigón moderno desarrollado en Inglaterra en 1924 por Joseph Aspadin, el agente aglomerante está hecho de creta y arcilla calcinadas y trituradas. Al mezclar este polvo con agua, arena y grava, la piedra artificial resultante, se parece mucho a la piedra caliza natural que se encuentra en Portland Inglaterra, por la cual éste cemento artificial sigue llamandose cemento Portland.

Como la piedra, el hormigón es sumamente resistente a la compresión, pero relativamente débil a las fuerzas de tracción, por ello, los romanos añadieron barras de hierro al concreto.

Desde mediados del siglo 19 se viene insertando barras de hierro o acero en los encofrados, antes de verter el hormigón, lo que conocemos como hormigón armado.

Armaduras de cubierta

Los romanos también emplearon otro tipo estructural básico para cubrir grandes edificios la armadura de cubierta o cercha. El triángulo, por su geometría indeformable, fue posible construir formas alargadas bastantes resistentes y ligeras