Arcos y bóvedas: cómo sostienen los edificios sus techos

Un arco es una construcción curva de piedras en forma de cuña que soporta una carga sobre un hueco presionando las piedras unas contra otras. Una bóveda es un arco ensanchado hasta formar un techo o una cubierta de piedra. Arcos y bóvedas permiten cubrir grandes espacios sin vigas de madera.

Datos

El arco: cómo funciona

Una viga recta de piedra no puede salvar mucha distancia, porque la piedra resiste la compresión pero mal la tracción, y la viga se parte por el medio. El arco resuelve el problema invirtiendo las fuerzas de modo que todas las piedras se presionen unas contra otras. Las dovelas en forma de cuña vienen de dos lados y se encuentran en la clave de lo alto. Cuando la clave está en su sitio, el arco se bloquea por su propio peso. Por eso pueden salvarse grandes huecos con piedras pequeñas.

Pero un arco empuja también hacia los lados. Los apoyos deben ser, pues, pesados y estables, o un contrarresto debe absorber el empuje lateral. La base de toda construcción abovedada es la lucha entre peso y contrapeso. Más sobre las partes del edificio en arcos y bóvedas.

Los romanos: el arco de medio punto y el hormigón

Los romanos hicieron del arco de medio punto su seña de identidad. Se ve por todas partes, en los pisos de acueductos como el Pont du Gard y en la fachada del Coliseo, donde arcadas sostienen las gradas. Inventaron también la bóveda de arista, en la que dos bóvedas de cañón se cruzan en ángulo recto, y con el hormigón romano pudieron construir cúpulas de enorme tamaño.

La cúpula del Panteón de Roma, terminada hacia 125 d. C., tiene una luz de 43,3 metros y sigue siendo la mayor cúpula de hormigón sin armar del mundo. El hormigón se adelgaza y se aligera hacia la cima, y en medio de la cúpula hay una abertura, el óculo. Es la construcción romana en su forma más famosa; más en la guía de la arquitectura romana.

Las bóvedas medievales: románico y gótico

En la arquitectura románica se usaban bóvedas de cañón y de arista de piedra sobre las iglesias, por ejemplo en la catedral de Espira. Exigen muros gruesos y ventanas pequeñas. En Durham se construyó hacia 1093–1133 una de las primeras grandes bóvedas de crucería de Inglaterra: nervios de piedra tendidos en diagonal y rellenos de paneles de piedra más ligeros, de modo que la bóveda se aligera.

El gótico llevó más lejos la bóveda de crucería y la combinó con el arco apuntado. El arco apuntado empuja más directamente hacia abajo que el de medio punto, lo que permite construir más alto y más estrecho. El empuje lateral se conduce mediante arbotantes a contrafuertes, y los muros pueden abrirse en grandes ventanas; véase Saint-Denis. Cómo se hacía se describe en las guías sobre la construcción y sobre cómo reconocer el gótico.

Cúpulas, abanicos y lo moderno

La cúpula es una bóveda que gira alrededor de un eje. Los arquitectos bizantinos colocaron cúpulas sobre salas cuadradas con pechinas en Santa Sofía; véase la arquitectura bizantina. Brunelleschi construyó en 1420–1436 la cúpula de la catedral de Florencia, la cúpula de Florencia, con dos cascarones y ladrillos colocados en espiga, de modo que pudo levantarse sin una cimbra de madera completa.

En Inglaterra se desarrolló la bóveda de abanico, en la que los nervios se abren como un abanico; la capilla del King’s College de Cambridge, construida en 1446–1515, tiene una de las más famosas. Antoni Gaudí empleó en la Sagrada Família cadenas colgantes para hallar las formas ideales: una cadena que cuelga libremente da una catenaria que, invertida, es un arco en pura compresión. Véanse también la guía sobre Gaudí y la catedral.

Cómo reconocerlo

Ejercicio

¿Cómo se llama la piedra de lo alto que bloquea un arco?