Una capa de hormigón , también llamada comúnmente estructura de hormigón de capa delgada , es una estructura compuesta por una capa de concreto relativamente delgada , generalmente sin columnas interiores ni contrafuertes exteriores . Las conchas son más comúnmente cúpulas monolíticas , pero también pueden tomar la forma de paraboloides hiperbólicos , elipsoides , secciones cilíndricas o alguna combinación de los mismos. La primera estructura de hormigón data del siglo II. [1]
La mayoría de las estructuras de hormigón son techos. Las técnicas de construcción de cascos de hormigón son muy adecuadas para curvas complejas y también se utilizan para construir cascos de barcos (llamados hormigón armado ). Históricamente, fue utilizado por los británicos para crear los puertos Mulberry para la invasión de Normandía del Día D de 1944 . [2]
Al igual que el arco , las formas curvas que se utilizan a menudo para las carcasas de hormigón son estructuras naturalmente fuertes, [3] que permiten abarcar amplias áreas sin el uso de soportes internos, dando un interior abierto y sin obstáculos. El uso de hormigón como material de construcción reduce tanto el costo de los materiales como los costos de construcción, ya que el hormigón es relativamente económico y se moldea fácilmente en curvas compuestas. El acero se utiliza a menudo junto con el hormigón para reforzar la estructura. [4] La estructura resultante puede ser inmensamente fuerte y segura; Las modernas casas con cúpulas monolíticas y el Miami Marine Stadium resistieron huracanes , y las estructuras de hormigón sobrevivieron al terremoto de 1985 en la Ciudad de México . [5] Se considera ampliamente que los proyectiles de hormigón son lo suficientemente fuertes como para resistir incluso tornados F5 .
Dado que el hormigón es un material poroso, los domos de hormigón suelen tener problemas de sellado. Si no se trata, el agua de lluvia puede filtrarse a través del tejado y filtrarse al interior del edificio. Por otro lado, la construcción sin costuras de las cúpulas de hormigón evita que el aire se escape y puede provocar la acumulación de condensación en el interior de la carcasa. Las tejas o los selladores son soluciones comunes al problema de la humedad exterior, y los deshumidificadores o la ventilación pueden abordar la condensación.
La estructura de hormigón más antigua conocida, el Panteón de Roma , se completó alrededor del año 125 d. C. y todavía está en pie. [6] Tiene una enorme cúpula de hormigón de 43 m de diámetro, con un óculo en el centro. [7] Una estructura monolítica, parece haber sido esculpida en su lugar aplicando capas delgadas una encima de otra en diámetro decreciente. [8] Enormemente grueso en la parte inferior y adelgazado (con piedra pómez volcánica aireada como parte de la mezcla de concreto) en la parte superior, el Panteón es una notable hazaña de ingeniería. [8]
Las modernas carcasas de hormigón delgadas, que comenzaron a aparecer en la década de 1920, están hechas de hormigón fino reforzado con acero y, en muchos casos, carecen de nervaduras o estructuras de refuerzo adicionales, dependiendo totalmente de la propia estructura de la carcasa. [9]
Las carcasas pueden moldearse en el lugar o prefabricarse fuera del sitio y trasladarse a su lugar y ensamblarse. La forma más fuerte de caparazón es la caparazón monolítico, que se fabrica como una sola unidad. La forma monolítica más común es la cúpula, pero también son posibles elipsoides y cilindros (que se asemejan a las cabañas Quonset / Nissen de hormigón ) utilizando métodos de construcción similares.
Los edificios delgados de hormigón se hicieron populares en la Francia posterior a la Segunda Guerra Mundial debido a la rentabilidad de utilizar cantidades mínimas de hormigón. Los ejemplos en Royan incluyen la Église Notre-Dame de Royan y el Marché central de Royan , cuyo techo se reduce a sólo 80 mm de espesor.
Los domos geodésicos pueden construirse a partir de secciones de concreto o pueden construirse con una espuma liviana con una capa de concreto aplicada sobre la parte superior. La ventaja de este método es que cada sección de la cúpula es pequeña y fácil de manipular. La capa de hormigón aplicada al exterior une la cúpula formando una estructura semimonolítica.
Las cúpulas monolíticas están fundidas en una sola pieza de hormigón armado y datan de los años 60. Los defensores de estas cúpulas las consideran estructuras rentables y duraderas, especialmente adecuadas para zonas propensas a desastres naturales. También destacan la facilidad de mantenimiento de estos edificios. Las cúpulas monolíticas se pueden construir como viviendas, edificios de oficinas o para otros fines. [10]
Terminado en 1963, el Salón de Asambleas de la Universidad de Illinois , ubicado en Champaign, Illinois, fue y es el primer estadio con cúpula de concreto (ver también el Centennial Hall , similar a Gridshell , en Wrocław, Polonia, de 1913). El diseño del nuevo edificio, de Max Abramovitz, requirió la construcción de una de las estructuras con soporte de borde más grandes del mundo. Ver Construcción del Salón de Actos . [11]
El Seattle Kingdome fue el primer (y único) estadio polivalente con cúpula de hormigón del mundo. Se completó en 1976 y se demolió en 2000. [12] El Kingdome se construyó con segmentos triangulares de hormigón armado que se colaron en el lugar. Las costillas gruesas proporcionaron soporte adicional.
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