Aeternam Architectura: El arco en la arquitectura

Marco Polo describe un puente, piedra por piedra.

- ¿Pero cuál es la piedra que sostiene el puente? - pregunta Kublai Khan.
- El puente no está sostenido por esta piedra o por aquélla, -responde Marco- sino por la línea del arco que ellas forman.
Kublai permanece silencioso, reflexionando. Después añade:
- ¿Por qué me hablas entonces de las piedras? Lo único que me importa es el arco.
Marco Polo responde:
- Sin piedras no hay arco.
Italo Calvino.- Las ciudades invisibles. (Siruela bolsillo. Madrid 1994. Pág. 96)

El arco:

El arco apareció en Mesopotamia, en la civilización del valle del Indo, Egipto, Asiria, Etruria y más adelante en la Roma Antigua. El arco se utilizó para las estructuras subterráneas y de drenaje, fueron los romanos los primeros en usarlos en la superficie, 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. Se necesitan un número impar de piezas para que haya una central o dovela clave.

El arco es la forma curva de cerrar un vano y no consta de una sola pieza sino de varias, que se denominan dovelas. Las dovelas tienen una forma trapezoidal con mayor anchura en la parte exterior que en la interior mientras que pueden ser planas en su parte frontal y trasera. Para que el arco sea estable cada una de las piezas debe estar bien calculada y los lados por los que se unen deben estar muy bien trabajados.

Existe una tendencia de empuje de los lados del arco hacia fuera, que debe ser contrarrestada por un mayor peso de albañilería para empujarlo hacia dentro. El arco semicircular puede ser aplanado para hacer un arco elíptico. Los romanos usaron este tipo de arco semicircular en muchas de sus estructuras tradicionales, como acueductos, palacios y anfiteatros.
En la Edad Media, el arco se convirtió en un importante técnica en la construcción de catedrales y todavía se usa hoy en día en algunas estructuras como en los puentes.

Construcción y partes.

Para construirlo se realiza una plantilla de la forma y dimensiones del arco con la que se realiza el despiece en dovelas. Esta plantilla también sirve de base para la fabricación de una estructura de madera (cimbra) que tiene la forma del arco por su parte interior (intradós) y sobre la que se van a colocar las dovelas mientras se va construyendo. Una vez hechas las dovelas y los elementos sobre los que se va a colocar el arco se instala la cimbra; para ello la parte superior de los elementos sustentantes tienen un saliente a cada lado que se denomina imposta. A continuación se van colocando las distintas dovelas sobre la cimbra a derecha e izquierda comenzando por los salmeres hasta que se llega a la parte superior donde se instala la clave sobre las contraclaves y el arco queda cerrado. Finalmente se retira la cimbra, deslizándola de las impostas o deshaciéndola en sus piezas.

Partes:

1.- Imposta

2.- Salmer

3.- Dovela

4.- Contraclave

5.- Clave

6.- Intradós

7.- Extradós (trasdós)

8.- Rosca

9.- Luz

10.- Flecha

11.- Riñón

12.- Jamba

Descarga del peso y estabilidad del arco.

El peso de los materiales tiende a caer en vertical hacia el suelo pero las dovelas tienen una característica forma trapezoidal de manera que su parte exterior, más ancha, no cabe por la parte interior que es más estrecha. Así, el peso de la clave, que tiende a caer en vertical hasta el suelo, al no poder hacerlo por la forma de trapecio, se "encaja" horizontalmente en las dos piezas laterales (las contraclaves). El peso se desplaza, pues, de forma diagonal como resultante de la vertical y la horizontal. De esta forma el arco, si las dovelas están bien construidas, no tiene ningún problema de estabilidad; el punto débil del arco está en las impostas ya que, si los elementos sustentantes no fueran suficientemente firmes, se abrirían hacia el exterior aumentando el espacio entre las dovelas y permitiendo que la parte superior, más ancha, cupiera por la parte inferior, más estrecha.

Variaciones de la altura de los soportes y la anchura (luz).

Si elevamos los elementos sustentantes del arco habrá más peligro de que éste se abra y se venga abajo por lo que la forma de dar estabilidad al arco (aparte de que esté bien construido) consiste en reforzar suficientemente los elementos donde se va a apoyar de manera que no se abran hacia el exterior.

Sin embargo, en un arco bien construido, la mayor luz (anchura interior del mismo) se traduce únicamente en un mayor numero de dovelas pero puede ser tan estable como un arco de inferior anchura.

Las limitaciones históricas del arco no se derivan, pues, del tamaño de sus piezas, ya que éstas pueden ser de pequeñas dimensiones, sino de la necesidad de un buen desarrollo técnico por la importancia de la forma precisa de las dovelas, su corte bien realizado y el cálculo de los soportes para recibir el peso del arco.

Tipos de arcos.

Como su nombre nos lo indica el arco es un tramo de circunferencia, es decir un arco de circunferencia. Sin embargo no todos los arcos en arquitectura son simplemente una parte de un círculo sino que tienen muchas formas distintas y se construyen de maneras diferentes.

Hay arcos de un solo centro, de dos, tres, cuatro o más y presentan estas formas:

De un solo centro: