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Arco parabólico

Un arco parabólico es un arco en forma de parábola . [1] En las estructuras, su curva representa un método eficiente de carga, por lo que se puede encontrar en puentes y en arquitectura en una variedad de formas.

Descripción

Las matemáticas

Mientras que un arco parabólico puede parecerse a un arco catenario , una parábola es una función cuadrática, mientras que una catenaria es el coseno hiperbólico , cosh( x ) , una suma de dos funciones exponenciales . Una parábola es f ( x ) = x 2 + 3 x − 1 y el coseno hiperbólico es cosh( x ) =mi x + mi - x/2. Las curvas no están relacionadas.

La línea de empuje

A diferencia de un arco catenario, el arco parabólico emplea el principio de que cuando el peso se aplica uniformemente arriba, la compresión interna (ver línea de empuje ) resultante de ese peso seguirá una curva parabólica . De todos los tipos de arco, el arco parabólico produce el mayor empuje en la base. Además, puede abarcar el área más amplia. Se utiliza comúnmente en el diseño de puentes , donde se necesitan luces largas. [2] [3]

Comparado con los arcos catenarios

Cuando un arco soporta una carga vertical uniformemente distribuida, la forma correcta es una parábola. Cuando un arco soporta sólo su propio peso, la mejor forma es una catenaria . [3]

Usos

En naturaleza

Un huevo de gallina puede describirse bastante bien como dos paraboloides diferentes conectados por parte de una elipse . [4] [5]

Ejemplos arquitectónicos

Celler Modernista, Museo de Sant Cugat
Antigua oficina principal de correos, Utrecht

Los arcos catenarios autoportantes aparecieron ocasionalmente en la arquitectura antigua, por ejemplo en el arco principal del parcialmente arruinado palacio sasánida Taq Kasra (ahora en Irak ), la bóveda de un solo tramo de ladrillo no reforzado más grande del mundo, y las chozas tipo colmena del suroeste. Irlanda . En el período moderno, los arcos parabólicos fueron utilizados ampliamente por primera vez a partir de la década de 1880 por el arquitecto catalán Antoni Gaudí , [6] derivándolos de formas de arco catenario , construidos de ladrillo o piedra, y culminando en el diseño basado en catenaria de la famosa Sagrada Familia . Otros arquitectos catalanes los utilizaron hasta la década de 1920, y aparecieron ocasionalmente en la arquitectura expresionista alemana de las décadas de 1920 y 1930. A partir de la década de 1940 ganaron nueva popularidad en el hormigón armado, incluso en formas de hormigón en forma de cáscara, a menudo como parabloides hiperbólicos , especialmente por Félix Candela en México y Oscar Niemeyer en Brasil, pero en la década de 1950 se podían encontrar en todo el mundo, especialmente para iglesias. y 60 años. Desde la década de 1990, el diseñador español Santiago Calatrava ha utilizado con frecuencia parábolas para sus estructuras de techos y puentes característicos. Las estructuras que son arcos autoportantes como el jardín de invierno de Sheffield suelen estar más cerca de las verdaderas catenarias.

Puentes

El arco parabólico del puente Bixby Creek
Viaducto de Garabit, Francia

Los puentes han utilizado una variedad de arcos desde la antigüedad, a veces en formas de arcos segmentarios muy planos , pero rara vez en forma de parábola. Un simple puente colgante de cuerda describe una catenaria, pero si fueran puentes colgantes suelen describir una forma de parábola, con la calzada colgando del arco invertido. Los puentes colgantes modernos se construyeron a principios del siglo XIX, comenzando con cadenas y progresando hasta ejemplos cada vez más elegantes de cables de acero, y todavía se utilizan en la actualidad. Los arcos parabólicos que sostienen la calzada desde abajo (o en forma de arco pasante ) aparecieron por primera vez en la década de 1870 y se han utilizado ocasionalmente desde entonces; Ejemplos incluyen:

Ver también

Referencias

  1. ^ Artículo sobre arco parabólico de The Free Dictionary: Arco parabólico | Artículo sobre arco parabólico de The Free Dictionary, fecha de acceso: 2 de marzo de 2017
  2. ^ Deeks, Andrew J.; Hao, Hong (15 de noviembre de 2004). Desarrollos en Mecánica de Estructuras y Materiales. Taylor y Francisco. ISBN 9789058096593.
  3. ^ ab "El diseño de puentes de hormigón pretensado/Capítulo 17 El diseño y construcción de arcos" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2 de febrero de 2017 . Consultado el 24 de abril de 2016 .
  4. ^ Rehkugler, GE (1973). "Caracterización de la forma de un huevo de gallina" (PDF) . Ciencia avícola . 52 : 127-138. doi : 10.3382/ps.0520127 . Consultado el 22 de marzo de 2017 .
  5. ^ Libros de Google: https://books.google.co.uk/books?id=CIAAAAAAMAAJ&pg=PA264&lpg=PA264&dq="huevo+de gallina"+"arco+parabólico"&source=bl&ots=uOzbRBeDwm&sig=ohyUSTlHvU8sNUqTahR_BjU6gp4&hl=en&sa=X&redir_esc=y #v=onepage&q="huevo de gallina" "arco parabólico"&f=false, fecha de acceso: 22 de marzo de 2017
  6. ^ Chiuini, Michele (13 de mayo de 2015). "La parábola del arco parabólico". Informe del Simposio IABSE . Conferencia IABSE, Nara 2015: Elegancia en estructuras. 104 : 372–373. doi :10.2749/222137815815775439. ISBN 978-3-85748-138-3.
  7. ^ "Arte, cultura y sociedad del Lejano Oriente". Modelo Fantástico . Consultado el 8 de diciembre de 2016 .
  8. ^ Interior de la iglesia de St Leonard, St... (C) Julian P Guffogg :: Geografía de Gran Bretaña e Irlanda: Interior de la iglesia de St Leonard, St... (C) Julian P Guffogg :: Geografía de Gran Bretaña e Irlanda, fecha de acceso: marzo 2, 2017
  9. ^ Órgano, Iglesia parroquial de St Leonard (C) Julian P Guffogg :: Geograph Ireland: párrafo, fecha de acceso: 3 de marzo de 2017
  10. ^ Fotos de Jean McConochie en pbase.com: párrafo, fecha de acceso: 3 de marzo de 2017
  11. ^ "El primer edificio de Olafur Eliasson es una oficina parecida a un castillo en un fiordo danés". Dezeen . 2018-06-04 . Consultado el 12 de agosto de 2020 .
  12. ^ "Puente Ponte María Pía". Invención y tecnología . Archivado desde el original el 5 de marzo de 2021 . Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  13. ^ Weber, Jutta (mayo de 2009). "La Estética del Ingeniero - Interrelaciones entre Ingeniería Estructural, Arquitectura y Arte" (PDF) . Actas del Tercer Congreso Internacional de Historia de la Construcción . Archivado desde el original (PDF) el 8 de agosto de 2017 . Consultado el 9 de agosto de 2020 .
  14. ↑ Alamy: para Archivado el 3 de junio de 2021 en Wayback Machine , fecha de acceso: 4 de marzo de 2017
  15. ^ Gimeno y Gutiérrez. pág.122
  16. ^ Bisbort, Alan (10 de abril de 1992). "El sorteo de puentes". El Washington Post . págs. A8-A9.
  17. ^ El puente de las cataratas Victoria: hacia las cataratas Victoria - El puente de las cataratas Victoria, fecha de acceso: 2 de marzo de 2017
  18. ^ Livingstone News: central, fecha de acceso: 2 de marzo de 2017
  19. ^ Best Bridge Africa Victoria Falls Bridge: Best Bridge Africa Victoria Falls Bridge, fecha de acceso: 2 de marzo de 2017
  20. ^ Arch Bridges en Waymarking.com: Memorial Bridge - Springfield/West Springfield, MA - Arch Bridges en Waymarking.com, fecha de acceso: 4 de marzo de 2017
  21. ^ "Puente Tyne". BBC De adentro hacia afuera . 24 de septiembre de 2014 . Consultado el 3 de marzo de 2017 .
  22. ^ Estilo y lengua vernácula: una guía para la arquitectura del condado de Lane, Oregón . Western Imprints, Prensa de la Sociedad Histórica de Oregón. 1983. pág. 151.ISBN​ 978-0-87595-085-3.
  23. ^ The New York Times: párrafo, fecha de acceso: 3 de marzo de 2017
  24. ^ Puente Bixby Creek en la autopista uno de la colección de fotografías de Pat Hathaway: Puente Bixby Creek en la autopista uno de la colección de fotografías de Pat Hathaway, fecha de acceso: 6 de marzo de 2017
  25. ^ Heritage New Zealand: www.heritage.org.nz/the-list/details/5180, fecha de acceso: 3 de marzo de 2017

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los arcos parabólicos y los arcos .

Bibliografía