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Una columna o pilar en arquitectura e ingeniería estructural es un elemento estructural que transmite, a través de la compresión , el peso de la estructura superior a otros elementos estructurales inferiores. En otras palabras, una columna es un elemento de compresión . El término columna se aplica especialmente a un gran soporte circular (el fuste de la columna) con un capitel y una base o pedestal , [1] que está hecho de piedra, o parece serlo. Un pequeño soporte de madera o metal se suele llamar poste . Los soportes con una sección rectangular u otra que no sea redonda suelen llamarse pilares .
Para los fines de la ingeniería eólica o sísmica , las columnas pueden diseñarse para resistir fuerzas laterales. Otros elementos de compresión a menudo se denominan "columnas" debido a las condiciones de tensión similares. Las columnas se utilizan con frecuencia para soportar vigas o arcos sobre los que descansan las partes superiores de las paredes o los techos. En arquitectura, "columna" se refiere a un elemento estructural que también tiene ciertas características proporcionales y decorativas. Estas hermosas columnas están disponibles en una amplia selección de estilos y diseños en estilos de fuste redondo cónico, redondo recto o cuadrado. [2] Una columna también puede ser un elemento decorativo que no es necesario para fines estructurales; muchas columnas están acopladas , es decir, forman parte de una pared. Una larga secuencia de columnas unidas por un entablamento se conoce como columnata .
Todas las civilizaciones importantes de la Edad de Hierro del Cercano Oriente y el Mediterráneo hicieron uso de columnas.
En la arquitectura del antiguo Egipto, ya en el año 2600 a. C., el arquitecto Imhotep utilizó columnas de piedra cuya superficie estaba tallada para reflejar la forma orgánica de los haces de juncos, como el papiro , el loto y la palma . [3] En la arquitectura egipcia posterior, también eran comunes los cilindros facetados. Se cree que su forma deriva de los santuarios arcaicos construidos con juncos. Talladas en piedra, las columnas estaban profusamente decoradas con jeroglíficos tallados y pintados , textos, imágenes rituales y motivos naturales. Las columnas egipcias están presentes en la Gran Sala Hipóstila de Karnak ( c. 1224 a. C. ), donde 134 columnas están alineadas en dieciséis filas, y algunas alcanzan alturas de 24 metros.
Uno de los tipos más importantes son las columnas papiriformes. El origen de estas columnas se remonta a la V Dinastía . Están formadas por tallos de loto (papiro) que se unen formando un haz decorado con bandas: el capitel, en lugar de abrirse en forma de campanilla , se ensancha y luego se estrecha de nuevo como un capullo. La base, que se estrecha hasta adoptar la forma de una semiesfera como el tallo del loto, tiene una decoración recurrente de estípulas.
Los minoicos utilizaban troncos enteros de árboles, normalmente puestos boca abajo para evitar que volvieran a crecer [ dudoso – discutir ] , colocados sobre una base colocada en el estilóbato (base del suelo) y rematados con un sencillo capitel redondo. Estos luego se pintaban como en el palacio minoico más famoso de Cnosos . Los minoicos empleaban columnas para crear grandes espacios abiertos, patios de luz y como punto focal para rituales religiosos.
Estas tradiciones fueron continuadas por la civilización micénica posterior , particularmente en el megaron o salón en el corazón de sus palacios. La importancia de las columnas y su referencia a los palacios y, por lo tanto, a la autoridad se evidencia en su uso en motivos heráldicos como la famosa puerta de los leones de Micenas , donde dos leones están de pie a cada lado de una columna. Al estar hechas de madera, estas primeras columnas no han sobrevivido, pero sus bases de piedra sí y a través de ellas podemos ver su uso y disposición en estos edificios palaciegos.
Los egipcios, persas y otras civilizaciones utilizaban principalmente columnas con el propósito práctico de sostener el techo dentro de un edificio, prefiriendo que las paredes exteriores estuvieran decoradas con relieves o pinturas, pero los antiguos griegos, seguidos por los romanos, amaban usarlas también en el exterior, y el uso extensivo de columnas en el interior y exterior de los edificios es uno de los rasgos más característicos de la arquitectura clásica, en edificios como el Partenón . Los griegos desarrollaron los órdenes clásicos de arquitectura, que se distinguen más fácilmente por la forma de la columna y sus diversos elementos. Sus órdenes dórico , jónico y corintio fueron ampliados por los romanos para incluir los órdenes toscano y compuesto .
Algunas de las columnas más elaboradas del mundo antiguo fueron las de los persas , especialmente las enormes columnas de piedra erigidas en Persépolis . Incluían estructuras de doble toro en sus capiteles . La Sala de las Cien Columnas de Persépolis, que mide 70 × 70 metros, fue construida por el rey aqueménida Darío I (524-486 a. C.). Muchas de las antiguas columnas persas están en pie, algunas de más de 30 metros de altura. [ cita requerida ] Las columnas altas con capiteles de cabeza de toro se usaban para pórticos y para sostener los techos de la sala hipóstila, en parte inspiradas en el precedente del antiguo Egipto. Dado que las columnas llevaban vigas de madera en lugar de piedra, podían ser más altas, más delgadas y estar más espaciadas que las egipcias.
Las columnas, o al menos las grandes columnas estructurales exteriores, perdieron importancia en la arquitectura de la Edad Media . Las formas clásicas fueron abandonadas tanto en la arquitectura bizantina como en la románica en favor de formas más flexibles, con capiteles que a menudo utilizaban varios tipos de decoración vegetal y, en Occidente, escenas con figuras talladas en relieve .
Durante el período románico, los constructores continuaron reutilizando e imitando las antiguas columnas romanas siempre que fue posible; cuando eran nuevas, se hizo hincapié en la elegancia y la belleza, como lo ilustran las columnas retorcidas. A menudo estaban decoradas con mosaicos.
La arquitectura renacentista buscaba revivir el vocabulario y los estilos clásicos, y el uso informado y la variación de los órdenes clásicos siguieron siendo fundamentales para la formación de los arquitectos durante la arquitectura barroca , rococó y neoclásica .
Las primeras columnas se construían con piedra, algunas de ellas de una sola pieza. Las columnas monolíticas se encuentran entre las piedras más pesadas que se utilizan en arquitectura. Otras columnas de piedra se crean a partir de múltiples secciones de piedra, unidas con mortero o con piezas de ajuste en seco. En muchos yacimientos clásicos, las columnas seccionadas se tallaban con un agujero o depresión central para poder unirlas con clavijas de piedra o metal. El diseño de la mayoría de las columnas clásicas incorpora éntasis (la inclusión de una ligera curva hacia afuera en los lados) más una reducción del diámetro a lo largo de la altura de la columna, de modo que la parte superior es tan solo el 83% del diámetro inferior. Esta reducción imita los efectos de paralaje que el ojo espera ver y tiende a hacer que las columnas parezcan más altas y rectas de lo que son, mientras que la éntasis se suma a ese efecto.
Hay flautas y filetes que recorren el fuste de las columnas. La flauta es la parte de la columna que está dentada con una forma semicircular. El filete de la columna es la parte entre cada una de las flautas en las columnas de orden jónico. El ancho de la flauta cambia en todas las columnas cónicas a medida que sube por el fuste y permanece igual en todas las columnas no cónicas. Esto se hizo en las columnas para agregarles interés visual. El jónico y el corintio son los únicos órdenes que tienen filetes y flautas. El estilo dórico tiene flautas pero no filetes. Las flautas dóricas están conectadas en un punto agudo donde se encuentran los filetes en las columnas de orden jónico y corintio.
La mayoría de las columnas clásicas surgen de una base, o basamento, que reposa sobre el estilóbato , o cimiento , a excepción de las del orden dórico , que suelen reposar directamente sobre el estilóbato. La base puede constar de varios elementos, comenzando por una losa ancha y cuadrada conocida como plinto . Las bases más sencillas consisten únicamente en el plinto, a veces separado de la columna por un cojín circular convexo conocido como toro . Las bases más elaboradas incluyen dos toros, separados por una sección cóncava o canal conocido como escocia o tróquilo. Las escocias también podían presentarse en pares, separadas por una sección convexa llamada astrágalo , o cordón, más estrecha que un toro. A veces, estas secciones iban acompañadas de secciones convexas aún más estrechas, conocidas como anillas o filetes. [4] [5]
En la parte superior del fuste se encuentra un capitel , sobre el que descansan el techo u otros elementos arquitectónicos. En el caso de las columnas dóricas, el capitel suele constar de un cojín redondo y cónico, o equino, que sostiene una losa cuadrada, conocida como ábax o ábaco . Los capiteles jónicos presentan un par de volutas , o volutas, mientras que los capiteles corintios están decorados con relieves en forma de hojas de acanto. Cualquier tipo de capitel podría ir acompañado de las mismas molduras que la base. [4] [5] En el caso de las columnas exentas, los elementos decorativos sobre el fuste se conocen como remate .
Las columnas modernas pueden estar hechas de acero, hormigón vertido o prefabricado, o ladrillo, dejándolas al descubierto o revestidas con un revestimiento arquitectónico o enchapado. La imposta , o pilar, es el elemento superior de una columna que se utiliza para sostener un arco. La parte más inferior del arco, llamada arranque, se apoya sobre la imposta.
A medida que aumenta la magnitud de la carga axial sobre una columna esbelta perfectamente recta con propiedades elásticas, esta columna ideal pasa por tres estados: equilibrio estable, equilibrio neutro e inestabilidad. La columna recta bajo carga está en equilibrio estable si una fuerza lateral, aplicada entre los dos extremos de la columna, produce una pequeña deflexión lateral que desaparece y la columna vuelve a su forma recta cuando se elimina la fuerza lateral. Si la carga de la columna se aumenta gradualmente, se alcanza una condición en la que la forma recta de equilibrio se convierte en el llamado equilibrio neutro, y una pequeña fuerza lateral producirá una deflexión que no desaparece y la columna permanece en esta forma ligeramente doblada cuando se elimina la fuerza lateral. La carga en la que se alcanza el equilibrio neutro de una columna se llama carga crítica o de pandeo . El estado de inestabilidad se alcanza cuando un ligero aumento de la carga de la columna causa deflexiones laterales que crecen de manera incontrolable y conducen al colapso completo.
Para una columna recta cargada axialmente con cualquier condición de apoyo en los extremos, la ecuación de equilibrio estático, en forma de ecuación diferencial, se puede resolver para la forma desviada y la carga crítica de la columna. Con condiciones de apoyo en los extremos articulados, fijos o libres, la forma desviada en equilibrio neutro de una columna inicialmente recta con sección transversal uniforme en toda su longitud siempre sigue una forma de curva sinusoidal parcial o compuesta, y la carga crítica está dada por
donde E = módulo elástico del material, I min = momento mínimo de inercia de la sección transversal y L = longitud real de la columna entre sus dos apoyos extremos. Una variante de (1) viene dada por
donde r = radio de giro de la sección transversal de la columna que es igual a la raíz cuadrada de (I/A), K = relación entre la semionda sinusoidal más larga y la longitud real de la columna, E t = módulo tangente en la tensión F cr , y KL = longitud efectiva (longitud de una columna articulada equivalente). De la ecuación (2) se puede observar que la resistencia al pandeo de una columna es inversamente proporcional al cuadrado de su longitud.
Cuando la tensión crítica, F cr ( F cr = P cr / A , donde A = área de la sección transversal de la columna), es mayor que el límite proporcional del material, la columna experimenta pandeo inelástico. Dado que en esta tensión la pendiente de la curva de tensión-deformación del material, E t (llamada módulo tangente ), es menor que la que se encuentra por debajo del límite proporcional, la carga crítica en pandeo inelástico se reduce. Para estos casos se aplican fórmulas y procedimientos más complejos, pero en su forma más simple la fórmula de carga crítica de pandeo se da como ecuación (3),
Una columna con una sección transversal que carece de simetría puede sufrir pandeo torsional (torsión repentina) antes o en combinación con pandeo lateral. La presencia de deformaciones por torsión hace que tanto los análisis teóricos como los diseños prácticos sean bastante complejos.
La excentricidad de la carga, o imperfecciones como la curvatura inicial, disminuyen la resistencia de la columna. Si la carga axial sobre la columna no es concéntrica, es decir, su línea de acción no coincide exactamente con el eje centroidal de la columna, la columna se caracteriza por estar cargada excéntricamente. La excentricidad de la carga, o una curvatura inicial, somete a la columna a una flexión inmediata. Las tensiones aumentadas debido a las tensiones combinadas axiales y de flexión dan como resultado una capacidad reducida para soportar cargas.
Los elementos de columna se consideran macizos si su lado más pequeño es igual o superior a 400 mm. Las columnas macizas tienen la capacidad de aumentar su resistencia a lo largo del tiempo (incluso durante períodos de carga pesada). Teniendo en cuenta el hecho de que las posibles cargas estructurales también pueden aumentar con el tiempo (y también la amenaza de falla progresiva), las columnas macizas tienen una ventaja en comparación con las no macizas.
Cuando una columna es demasiado larga para ser construida o transportada en una sola pieza, debe ser extendida o empalmada en el sitio de construcción. Una columna de hormigón armado se extiende haciendo que las barras de refuerzo de acero sobresalgan unos centímetros o pies por encima de la parte superior del hormigón, luego colocando el siguiente nivel de barras de refuerzo para superponerlas y vertiendo el hormigón del siguiente nivel. Una columna de acero se extiende soldando o atornillando placas de empalme en las bridas y las almas o las paredes de las columnas para proporcionar unos centímetros o pies de transferencia de carga desde la sección superior a la inferior de la columna. Una columna de madera generalmente se extiende mediante el uso de un tubo de acero o una placa de chapa metálica envuelta atornillada a las dos secciones de madera que se conectan.
Una columna que transporta la carga hasta una base debe tener medios para transferir la carga sin sobrecargar el material de la base. Las columnas de hormigón armado y mampostería generalmente se construyen directamente sobre bases de hormigón. Cuando se asienta sobre una base de hormigón, una columna de acero debe tener una placa base para distribuir la carga sobre un área más grande y, de ese modo, reducir la presión de apoyo. La placa base es una placa de acero gruesa y rectangular que generalmente está soldada al extremo inferior de la columna.
El autor romano Vitruvio , basándose en los escritos (hoy perdidos) de autores griegos , nos cuenta que los antiguos griegos creían que su orden dórico se desarrolló a partir de técnicas de construcción en madera. El antiguo tronco de árbol alisado fue reemplazado por un cilindro de piedra.
El orden dórico es el más antiguo y sencillo de los órdenes clásicos. Está compuesto por un cilindro vertical que es más ancho en la parte inferior. Generalmente no tiene base ni capitel detallado . En su lugar, suele estar rematado con un tronco de cono invertido poco profundo o una banda cilíndrica de tallas. A menudo se lo denomina el orden masculino porque está representado en el nivel inferior del Coliseo y el Partenón y, por lo tanto, se consideraba que podía soportar más peso. La relación altura-grosor es de aproximadamente 8:1. El fuste de una columna dórica casi siempre es estriado .
El dórico griego, desarrollado en la región dórica occidental de Grecia, es el más pesado y macizo de los órdenes. Se levanta del estilóbato sin base; es de cuatro a seis veces más alto que su diámetro; tiene veinte flautas anchas; el capitel consiste simplemente en un cuello con bandas que se ensancha hasta un equino liso, que sostiene un ábaco cuadrado plano; el entablamento dórico es también el más pesado, con una altura de aproximadamente una cuarta parte de la columna. El orden dórico griego no se utilizó después de alrededor del año 100 a. C. hasta su “redescubrimiento” a mediados del siglo XVIII.
El orden toscano , también conocido como dórico romano, también es un diseño simple, en el que la base y el capitel son series de discos cilíndricos de diámetros alternados. El fuste casi nunca es estriado. Las proporciones varían, pero en general son similares a las de las columnas dóricas. La relación entre la altura y el ancho es de aproximadamente 7:1.
La columna jónica es considerablemente más compleja que la dórica o la toscana. Suele tener una base y el fuste suele ser estriado (tiene ranuras talladas a lo largo de su longitud). El capitel presenta una voluta , un adorno con forma de pergamino , en las cuatro esquinas. La relación altura-grosor es de alrededor de 9:1. Debido a las proporciones más refinadas y a los capiteles en forma de pergamino, la columna jónica a veces se asocia con edificios académicos. Las columnas de estilo jónico se utilizaron en el segundo nivel del Coliseo.
El orden corintio recibe su nombre de la ciudad-estado griega de Corinto , a la que estaba vinculada en ese período. Sin embargo, según el historiador de la arquitectura Vitruvio , la columna fue creada por el escultor Calímaco , probablemente ateniense , que dibujó hojas de acanto que crecían alrededor de una cesta votiva. De hecho, el capitel corintio más antiguo conocido se encontró en Bassae , datado en el 427 a. C. A veces se lo llama el orden femenino porque está en el nivel superior del Coliseo y sostiene el menor peso, y también tiene la relación más delgada de grosor a altura. La relación altura-anchura es de aproximadamente 10:1.
El orden compuesto recibe su nombre del hecho de que el capitel es una combinación de los capiteles jónico y corintio. El acanto de la columna corintia ya tiene un elemento en forma de voluta, por lo que la distinción a veces es sutil. En general, el orden compuesto es similar al corintio en proporción y uso, a menudo en los niveles superiores de las columnatas . La relación entre la altura y el ancho es de aproximadamente 11:1 o 12:1.
Una columna salomónica , a veces llamada " azúcar de cebada ", comienza en una base y termina en un capitel, que puede ser de cualquier orden, pero el fuste se retuerce en una espiral apretada, produciendo un efecto dramático y serpenteante de movimiento. Las columnas salomónicas se desarrollaron en el mundo antiguo, pero siguieron siendo raras allí. Un famoso juego de mármol, probablemente del siglo II, fue llevado a la antigua Basílica de San Pedro por Constantino I , y colocado alrededor del santuario del santo, y por lo tanto fue familiar durante toda la Edad Media, momento en el que se cree que fueron retirados del Templo de Jerusalén . [6] El estilo fue utilizado en bronce por Bernini para su espectacular baldaquino de San Pedro , en realidad un copón (que desplazó a las columnas de Constantino), y luego se hizo muy popular entre los arquitectos de iglesias barrocas y rococó , sobre todo en América Latina , donde se usaron muy a menudo, especialmente en una pequeña escala, ya que son fáciles de producir en madera al tornearlas (de ahí también la popularidad del estilo para los husillos de muebles y escaleras).
Una cariátide es una figura femenina esculpida que sirve como soporte arquitectónico en lugar de una columna o pilar que sostiene un entablamento sobre su cabeza. El término griego karyatides significa literalmente "doncellas de Karyai ", una antigua ciudad del Peloponeso .
En arquitectura, una columna adosada es una columna empotrada en una pared y que sobresale parcialmente de la superficie de la pared, a veces definida como semiextraída o adosada en tres cuartos. Las columnas adosadas rara vez se encuentran en la arquitectura griega clásica, y solo en casos excepcionales, pero en la arquitectura romana existen en abundancia, más comúnmente empotradas en las paredes de cella de los edificios pseudoperipterales .
Las tumbas de pilares son tumbas monumentales, que suelen presentar un único pilar o columna prominente, a menudo hecho de piedra. Varias culturas del mundo incorporaron pilares a las estructuras de las tumbas. En la antigua colonia griega de Licia en Anatolia , uno de estos edificios se encuentra en la tumba de Xanthos . En la ciudad de Hannassa , en el sur de Somalia , también se han encontrado ruinas de casas con arcos y patios junto con otras tumbas de pilares, incluida una rara tumba octogonal. [7]
Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Engaged Column". Encyclopædia Britannica. 9 (11.ª ed.). Cambridge University Press. págs. 404–405.
Stierlin, Henri El Imperio romano: desde los etruscos hasta la decadencia del Imperio romano, TASCHEN, 2002
Alderman, Liz (7 de julio de 2014). "Las doncellas de la Acrópolis brillan de nuevo". The New York Times. Consultado el 9 de julio de 2014.
Stokstad, Marilyn; Cothren, Michael (2014). Historia del Arte (Volumen 1 ed.). Nueva Jersey: Pearson Education, Inc. p. 110.
Medios relacionados con Columna en Wikimedia Commons_(14587326250).jpg/1280px-The_grammar_of_ornament_(1868)_(14587326250).jpg)
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![Esbeltas columnas góticas en un portal de Marienkirche Gelnhausen [ de ] (Gelnhausen, Alemania)](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Gelnhausen,_Marienkirche,_S%C3%BCdportal-20160804-007.jpg/1280px-Gelnhausen,_Marienkirche,_S%C3%BCdportal-20160804-007.jpg)
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