6. Elementos estructurales

A lo largo de la unidad hemos visto distintos tipos de elementos estructurales. A continuación vamos a estudiar los más importantes, clasificados según su función.

6.1.Pilar, columna y pilastra

 

 

Se trata de elementos verticales que soportan el peso de la estructura que está por encima de ellos y lo transmiten hasta un nivel inferior o hasta la cimentación. Esta, a su vez, traslada al terreno las cargas del resto de la estructura.

Resisten esfuerzos de compresión y, según el periodo de la historia en el que se construyeron, son de piedra, de hormigón armado o metálicas.

• Los pilares son cuadrados o rectangulares.
• Las columnas son cilíndricas y, además de funciones estructurales, suelen tener fines decorativos.
• Las pilastras son columnas o pilares adosados a un muro.

6.2.Viga, vigueta y dintel

 

 

Son elementos horizontales lineales. Su función es salvar un espacio entre dos apoyos.

• Las vigas se apoyan en los pilares y les transmiten el peso del forjado o la cubierta.
• Las viguetas son pequeñas vigas dentro del forjado que llevan las cargas hastalas vigas.
• Los dinteles, denominados arquitrabes en la arquitectura clásica, sirven para salvar el espacio entre columnas o para abrir huecos, ventanas o puertas en los muros.

Estos elementos soportan esfuerzos de flexión y, en la actualidad, se construyen en acero u hormigón armado (recuerda que el hormigón resiste la compresión y las armaduras de acero la tracción).

En la antigüedad, cuando la piedra era uno de los materiales de construcción más utilizados, los dinteles no podían tener mucha longitud, por lo que los huecos que se abrían eran pequeños.

6.3.Arcos y bóvedas

Son elementos curvos, bi o tridimiensionales, que sirven para cubrir el espacio entre dos muros o columnas. Las piezas que los forman resisten esfuerzos de compresión y, por ello, se suelen construir con materiales como la piedra.

• Los arcos se construyen mediante una estructura auxiliar llamada cimbra, que sujeta las piezas que lo forman (dovelas) mientras se está construyendo. La colocación de la pieza superior, que se denomina clave, hace que el arco se sostenga por sí mismo, es decir, que sea autoportante, sin necesidad de emplear cemento o argamasa entre las dovelas.
  Existen diferentes tipos de arcos según su forma: de medio punto, apuntados, de herradura, carpaneles, lobulados o conopiales, por ejemplo.

• Las bóvedas se construyen a partir de una sucesión continua de arcos (bóveda de cañón) o entrecruzando varios (bóveda de crucería).

 

 

6.4.Arbotantes y contrafuertes

Son elementos destinados a contener las cargas de los arcos y las bóvedas.

• El arbotante es un arco exterior que lleva las cargas perpendiculares de las bóvedas hasta el contrafuerte, que es el elemento vertical que las soporta.
• El contrafuerte puede estar directamente adosado al muro, para reforzarlo y transmitir las cargas de las bóvedas al terreno.

Además de piedra, en la actualidad también se realizan en hormigón armado.

 

 

6.5.Muros de carga y contención

Son elementos verticales que transmiten las cargas hasta el terreno.

• Los muros de carga resisten esfuerzos de compresión y pueden estar construidos con materiales como piedra, ladrillo o adobe.
• Los muros de contención soportan esfuerzos de flexión debido a la fuerza que el terreno ejerce sobre ellos y, por tanto, deben construirse en hormigón armado o empleando una gran acumulación de masa.

 

 

6.6.Forjado

Es un elemento horizontal que se extiende en dos direcciones y transmite las cargas que soporta al resto de la estructura. Resiste esfuerzos de flexión y está formado por:

 

• Viguetas: llevan el peso del forjado hasta las vigas.
• Bovedillas: cubren el espacio entre las viguetas. Son elementos huecos que ayudan a aligerar el peso del forjado.
• Capa superior de hormigón armado: da homogeneidad al forjado.

6.7.Basamento, zapata, losa y pilote

Se encargan de repartir la carga de la estructura, edificio o puente sobre el terreno, para que la construcción no se hunda. Al conjunto de elementos que realizan esta función se los denomina cimentación. Existen diferentes tipos:

• El basamento es el elemento inferior de la estructura. Se trata de una plataforma que sostiene el resto de la estructura y sirve como base.
• Las zapatas son prismas rectangulares de hormigón situados bajo los pilares.
• La losa de cimentación es un elemento superficial de hormigón que se apoya en el terreno y se encarga de repartir las cargas sobre este. Suele emplearse en terrenos blandos.
• Los pilotes son columnas que se colocan verticalmente en suelos inestables o arcillosos, a bastante profundidad, para alcanzar un terreno más firme sobre el que apoyarse.

 

 

6.8.Tirantes y tensores

Son elementos lineales, normalmente cables de acero, que deben resistir únicamente esfuerzos de tracción y se emplean en estructuras colgantes o en arriostramientos.