A lo largo de la historia del mundo, innumerables arquitectos e ingenieros han proyectado sus obras basándose en figuras geométricas, fórmulas matemáticas, simetrías o formas análogas al mundo que nos rodea. Todas estas proyecciones tienen su razón de ser a nivel matemático y para el cálculo de dichas estructuras es de suma importancia la representación e interpretación gráfica.
Muchos edificios, casas,
iglesias, capillas, puentes y estructuras en general están diseñadas con base
en ecuaciones de superficies cuadráticas o cuádricas. De las varias superficies
en el espacio que podemos definir tenemos las superficies cilíndricas, las
superficies de revolución, esferas, planos y las llamadas superficies cuadráticas. Este último grupo son análogas
tridimensionalmente de las secciones cónicas y la ecuación que las representa
es una ecuación de segundo grado en tres variables.
Estas superficies cuadráticas, son llamadas también superficies regladas, como su nombre lo indica
son superficies que contienen rectas, o mejor dicho, que pueden generarse
mediante el movimiento de una recta que sigue un recorrido determinado.
Las superficies regladas tienen ventajas en la economía y facilidad de
construcción. En este primer aspecto resulta mucho más económico trabajar con
elementos rectos que con curvas. Y en cuanto al segundo aspecto radica en su
cualidad de ser una superficie reglada, propiedad de suma importancia a la hora
de realizar encofrados, pues permite realizarlo con simples tablas o mediante
la disposición de vigas rectas en dos direcciones. Hay dos tipos de encofrado
para estas superficies, las de curvatura simple o curvatura doble. Una de las
propiedades estructurales de las superficies de doble curvatura negativa,
es que tienden a pandearse o doblarse
menos, debido a que la tensión de la curvatura en la otra dirección actúa de
estabilizador.- Curvatura simple: Consiste en la disposición de una serie de generatrices (líneas) a lo largo de dos curvas.
- Curvatura doble: Existen dos tipos:
- Sinclástica: las curvaturas principales van en la misma dirección.
- Anticlástica: las curvaturas principales tienen su concavidad en direcciones opuestas.
Hay seis tipos básicos de superficies cuadráticas: elipsoide,
hiperboloide de una hoja, hiperboloide de dos hojas, cono elíptico, paraboloide
elíptico y paraboloide hiperbólico. Para dar merito a la aplicación de las
ecuaciones cuadráticas como base para el diseño de estructuras, he seleccionado
algunas de las obras más relevantes a nivel mundial (seria casi imposible
nombrarlas todas), incluyendo obras con estas aplicaciones en la localidad de
Barquisimeto, estado Lara, Venezuela.
Elipsoide:
Elipsoide:
El Gran Teatro Nacional, también
conocido como «El huevo» es un teatro de ópera en Pekín, China.
Hiperboloide de una hoja:
Antiguo Monumento Complejo
Ferial Barquisimeto, Venezuela – Torre de Kobe, Japón.
Paraboloide Elíptico:
Radiotelescopio de Arecibo,
Arecibo, Puerto Rico. Antena parabólica más grande del mundo.
Paraboloide hiperbólico:
Catedral de Barquisimeto,
Venezuela – Oceanográfico de Valencia, España.












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