Voladizo

Esquema de tres tipos de voladizos. El ejemplo superior tiene una conexión total de momentos (como un mástil horizontal empotrado en el lado de un edificio). El ejemplo del centro se crea extendiendo una viga simplemente apoyada (semejante a un trampolín). El ejemplo inferior se crea añadiendo una condición de frontera de Robin a la viga, que esencialmente añade un muelle elástico al extremo.

Un voladizo es un elemento estructural rígido, como una viga, que está apoyado solo por un lado a un elemento (usualmente vertical), del que sobresale. También se pueden construir voladizos con celosías o forjados. Cuando se somete a una carga, el voladizo la transmite al apoyo al que está sujeto mediante un momento y una tensión cortante.[1]

La construcción de voladizos permite estructuras que sobresalen de sus apoyos sin refuerzos exteriores, frente a las construcciones apoyadas en ambos extremos y con cargas aplicadas entre ellos, como una viga simplemente apoyada o un dintel.

Arquitectura e ingeniería

Los voladizos se encuentran frecuentemente en la construcción, especialmente en puentes en voladizo y balcones (véase ménsula). En los puentes, los voladizos se construyen habitualmente en parejas, de manera que cada uno sostiene una parte de una sección central. El Forth Bridge de Escocia es un ejemplo de puente de celosía en voladizo. Un voladizo de un edificio tradicional de madera se llama jetty.

En la construcción también se usan a menudo voladizos temporales, es decir, cuando la estructura está en obras hay un voladizo, que sin embargo cuando la estructura se completa no actúa como voladizo. Esto es muy útil cuando no se pueden usar apoyos temporales, como cimbras o puntales, para sostener la estructura mientras se está construyendo (por ejemplo, si está encima de una autopista o un río, o en un valle profundo).

Algunos puentes de celosía (véase Puente Navajo) se construyen como voladizos desde cada lado hasta que los dos tramos se encuentran y entonces son sometidos a compresión antes de unirlos definitivamente. Casi todos los puentes atirantados se construyen usando voladizos ya que esta es una de sus principales ventajas. Muchos puentes de cajón se construyen en segmentos, o en pequeñas piezas. Este tipo de construcción se presta bien a la construcción de voladizos cuando el puente se construye en ambas direcciones desde un único apoyo. Todas estas estructuras se basan en el equilibrio de momentos y de rotación.

En arquitectura, Frank Lloyd Wright usó voladizos en la Casa de la Cascada para proyectar grandes balcones. La grada este del estadio Elland Road de Leeds fue, cuando se construyó, la grada en voladizo más grande del mundo,[4]

Ejemplos menos obvios de voladizos son las torres de comunicación sin cables y chimeneas que resisten a la acción del viento mediante voladizos en su base.

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