Facultad de Arquitectura
TESIS“Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos,
cúpulas y bóvedas de ladrillo en México”
José Victor Meneses Campos
Coordinador: Dr. Juan Manuel Márquez MuradSecretario: Mtra. María Dolores Dib y ÁlvarezVocal: Arq. Marco Antonio Fernández Casas
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 1
jovim
eca
JUSTIFICACION
Divulgación de los conocimientos básicos de:
- Diseño.- Cálculo.- Sistemas constructivos.
Para la ejecución de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo.
Su aplicación esta presente en áreas de trabajo como:
- El diseño arquitectónico- Construcción- Restauración
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 2
jovim
eca
INTRODUCCION
Términos básicos.
Ladrillo.- Bloque cocido de arcilla y barro.Mortero.- Aglomerante que une elementos pétreos.Aparejo.- Es la disposición como se colocan los ladrillos.
Características del ladrillo.
- Económico- Excelente aislante termo-acústico
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 3
jovim
eca
EJEMPLOS HISTORICOS
Es necesario estudiar las etapas históricas de la Arquitectura para poder comprender el proceso creativo,
constructivo y matemático de los objetos de estudio.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 4
jovim
eca
ARCOS
Son elementos formados por elementos pétreos dispuestos en tal forma que permiten soportar cargas
sobre ellos y trasmitirlas a los apoyos.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 5
jovim
eca
ARCOS
Un arco puede fallar por:
- Rotura del material.- Resbalamiento de dovelas.- Descimbrado antes de tiempo.- Descimbrado asimétrico.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 6
jovim
eca
ARCOS“Teorema del tercio medio”.
Cuando a una superficie se le aplican fuerzas, la presión total es un sistema de vectores paralelos de diferente
intensidad. Este sistema tiene una resultante cuya dirección, sentido y punto de aplicación pueden
determinarse .
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 7
jovim
eca
ARCOSSegún la forma geométrica de la directriz del arco, éste
puede adoptar distintas configuraciones.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 8
jovim
eca
ARCOSDurante el proceso de diseño, después de elegir la forma
geométrica del arco, es necesario saber que aparejo nos conviene utilizar en dicha forma, por cuestión
estructural.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 9
jovim
eca
ARCOSEjemplos de aparejos
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 10
jovim
eca
ARCOS
Cuando la construcción de un arco es muy cerrada, debe evitarse la abertura excesiva en el extradós, por lo cual suelen rebajarse los ladrillos en forma de cuñas o se
rajuelean las juntas.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 11
jovim
eca
ARCOS
Las cimbras son armaduras provisionales que se emplean para sostener elementos durante su construcción, hasta que los materiales hayan logrado resistencia para auto-
sostenerse.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 12
jovim
eca
ARCOSEjemplos
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 13
jovim
eca
CÚPULAS
Son elementos de desarrollo semiesférico o de acción cónica que cubren una superficie.
Se clasifican en dos grandes grupos:- Cúpulas de cubierta lisa.- Cúpulas de cubierta nervada
Análisis general. La cúpula se compone de un número de anillos horizontales
de diámetros decrecientes.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 14
jovim
eca
CÚPULAS
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 15
jovim
eca
CÚPULAS
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 16
jovim
eca
CÚPULASCálculo
Acción de las fuerzas internas en una cúpula.Con estribo macizo Sobre pilastras
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 17
jovim
eca
CÚPULAS
Métodos de la iluminación
1) Colocando óculos en un tambor previo.2) Con un vano en el cenit.3) Abriendo huecos en la base de la cúpula.
Cualquiera de estos métodos supone siempre un debilitamiento estructural del conjunto.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 18
jovim
eca
CÚPULASConstrucción
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 19
jovim
eca
BÓVEDAS
Son elementos curvos que cubren un espacio, están formadas por dovelas que transmiten su peso y cargas a
los apoyos.
Las bóvedas pueden hacerse en dos modos:
- Con superficie continúa.- Con nervaduras
Para que su construcción resulte económica las formas mas convenientes son las cilíndricas y las esféricas sin
nervios.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 20
jovim
eca
BÓVEDAS
Se pueden considerar dos grandes grupos de bóvedas:
- Simples- Compuestas
Bóvedas simples: De cañón corrido, esférica, elíptica, etc.
Bóvedas compuestas: De aristas, en rincón de claustro, esquifada, de artesa, etc.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 21
jovim
eca
BÓVEDASSimples
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 22
jovim
eca
BÓVEDASCompuestas
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 23
jovim
eca
BÓVEDASCompuestas nervadas
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 24
jovim
eca
BÓVEDASCálculo
Arco viga placa
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 25
jovim
eca
BÓVEDASDiseño estructural
Es necesario estudiar que tipo de carga es la que va a soportar la bóveda:
a) Uniformemente repartida.b) Ubicada en la región central.c) Concentrada en los costados.Soluciones: a) Parábola de segundo grado. b) Arco apuntado. c) Arco de tres centros o semielipse.
Cuando el espesor de las bóvedas es muy delgado se requiere la adición de costillas para evitar deformaciones
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 26
jovim
eca
BÓVEDASDiseño estructural
Una opción popular son las llamadas “bóvedas recargadas”, las cuales han sido estudiadas y por lo tanto se han
deducido algunos rangos matemáticos para su correcta ejecución.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 27
jovim
eca
BÓVEDAS
Los tres aparejos mas recomendados
a) Recto, hiladas longitudinales.b) De roscas, hiladas transversales.c) Diagonal, hiladas a espinapez.
Características de cada aparejo:
a) Fácil ejecución. Necesita cimbra.b) Mayor rigidez, escasa trabazón.c) Mayor trabazón, puede no necesitar cimbra.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 28
jovim
eca
BÓVEDASAparejos
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 29
jovim
eca
BÓVEDAS
TabicadasSon las bóvedas por excelencia, ya que la mayor parte de su
masa trabaja a compresión.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 30
jovim
eca
BÓVEDAS Nervadas
Son las reforzadas con costillas por debajo para asegurar su figura geométrica.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 31
jovim
eca
BÓVEDAS Cimbras
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 32
jovim
eca
BÓVEDAS Cimbras
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 33
jovim
eca
BÓVEDAS Construcción
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 34
jovim
eca
BÓVEDAS Construcción
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 35
jovim
eca
BÓVEDAS Ejemplos
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 36
jovim
eca
BÓVEDAS Ejemplos
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 37
jovim
eca
Ejemplo de aplicación
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 38
jovim
eca
Ejemplo de aplicación
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 39
jovim
eca
Detalles
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 40
jovim
eca
Conclusiones
Un conocimiento del pasado nos muestra la riqueza formal y constructiva que podemos emplear en nuestras obras y
con ello poder enriquecer la arquitectura mexicana contemporánea.
Es necesario rescatar y construir estos elementos, pues los métodos resultan muy interesantes para estudiar y
aplicar.
En esta investigación cito métodos prácticos para la correcta y económica construcción de estos sistemas
abovedados.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 41
jovim
eca
Conclusiones
También se aconsejan flechas, aparejos, cimbras y morteros.
Aconsejando que el empleo de un especialista sería lo más benéfico.
Después de realizar esta investigación confirmo mi creencia de que un hábil albañil puede construir con ayuda de
cimbras curvas básicas con ladrillo.
Deseo que este trabajo sea inicio y motivo para que los lectores se adentren al fascinante y bello panorama de
las estructuras alabeadas construidas con ladrillo.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 42
jovim
eca
José Victor Meneses CamposArquitecto
[email protected]@yahoo.com
http://mx.groups.yahoo.com/group/arquitectura_jovimeca/
Puebla, México.
Principios de cálculo, diseño y construcción de arcos, cúpulas y bóvedas de ladrillo en México
Arq. José Victor Meneses Campos 43
jovim
eca