Cálculo de estructuras en arco

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Puente arco de acero Theodor Heuss

En cálculo de estructuras se considera arco a una estructura curva apoyada en sus extremos y que resiste la acción de las cargas trabajando principalmente a compresión. Al calcular un arco, si su directriz y las cargas están en el mismo plano, entonces la deformada también estará contenido en dicho plano y estaremos, entonces, ante un problema de análisis bidimensional.

En caso de que la sección transversal del arco no sea simétrica respecto del plano de la deformada o si las cargas tienen componentes normales a dicho plano se producirían torsiones, no pudiéndose considerar el arco como tal. El arco, forma activa a compresión, ha sido la solución estructural que más ha perdurado en la construcción de puentes desde que los romanos la difundieran en todos los territorios conquistados hace más de dos mil años., perdurando aún muchos arcos de piedra construidos para acueductos y puentes en Europa y Asia menor.

Vinculación exterior del arco | Arcos biapoyados y biempotrados

Para que una viga curva se comporte estructuralmente como un arco los dos extremos deben tener impedido el deslizamiento. Las reacciones en los apoyos son inclinadas con una gran componente horizontal que requiere una buena cimentación.

Arcos biempotrado y biapoyado
Arcos biempotrado y biapoyado (C es la clave, f la flecha y L la luz).

Hay que tener en consideración, en todo caso, los posibles asientos de la cimentación porque, aunque se considera que existe un suelo resistente, la mayoría de los fallos de los arcos han sido debidas a cimentaciones en malas condiciones, por lo que se tendrá en cuenta en los cálculos.

Aquí puedes descargar un sencillo programa para el cálculo de los esfuerzos en un arco parabólico, aunque aún está en versión de prueba. Sólo es necesario introducir la luz y la flecha del arco y las cargas actuantes

Los puentes están construidos con frecuencia con arcos triarticulados. En estos casos, en los apoyos del arco se origina un empuje horizontal que permite que aparezcan en el arco unos momentos flectores considerablemente menores a los que se tendrían en una viga biapoyada con la misma luz.

En el arco actúa en cambio un esfuerzo de compresión que no es despreciable, que no aparece en la viga.

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