Columna

Todas las civilizaciones importantes de la Edad del Hierro en el Cercano Oriente y el Mediterráneo hicieron algún uso de las columnas.

Griego y romano

Ilustración de columnas dóricas (tres de la izquierda), jónicas (tres del medio) y corintias (dos de la derecha).

Ilustraciones muy detalladas de los órdenes toscano , dórico , jónico , corintio y compuesto.

Descripción muy sencilla y detallada de los órdenes dórico , toscano , jónico , corintio y compuesto.

Los minoicos utilizaban troncos enteros, colocados sobre un estilóbato (base del suelo) y rematados con un capitel redondo y sencillo. Estos se pintaban, como en el famoso palacio minoico de Cnosos . Los minoicos empleaban columnas para crear grandes espacios abiertos, patios interiores y como punto central para los rituales religiosos.

Estas tradiciones fueron continuadas por la posterior civilización micénica , particularmente en el megarón o salón central de sus palacios. La importancia de las columnas y su relación con los palacios y, por ende, con la autoridad, se evidencia en su uso en motivos heráldicos, como la famosa Puerta de los Leones de Micenas, donde dos leones flanquean una columna. Si bien estas primeras columnas de madera no han sobrevivido, sus bases de piedra sí, y es a través de ellas que podemos apreciar su uso y disposición en los edificios palaciegos.

Los egipcios, persas y otras civilizaciones utilizaban columnas con el propósito práctico de sostener el techo dentro de un edificio, prefiriendo decorar las paredes exteriores con relieves o pinturas. Sin embargo, los antiguos griegos, seguidos por los romanos, también las emplearon en el exterior, y el uso extensivo de columnas tanto en el interior como en el exterior de los edificios es una de las características más distintivas de la arquitectura clásica, como se observa en construcciones como el Partenón . Los griegos desarrollaron los órdenes clásicos de la arquitectura, que se distinguen fácilmente por la forma de la columna y sus diversos elementos. Sus órdenes dórico , jónico y corintio fueron ampliados por los romanos para incluir los órdenes toscano y compuesto .

• 
  Columnas minoicas en el Bastión Oeste del Palacio de Cnosos
• 
  Ilustración del extremo de una columna micénica, procedente de la tumba de Agamenón.
• 
  Ilustración del orden toscano
• 
  Ilustración del orden dórico
• 
  Ilustración del orden iónico
• 
  Evolución del orden corintio
• 
  Ilustración del orden compuesto
• 
  Mujer rezando entre dos columnas jónicas, siglo II, mármol, en el Louvre.

persa

Algunas de las columnas más elaboradas del mundo antiguo fueron las persas , especialmente las enormes columnas de piedra erigidas en Persépolis . Incluían estructuras de doble toro en sus capiteles . La Sala de las Cien Columnas de Persépolis, que mide 70  × 70 metros, fue construida por el rey aqueménida Darío I (524-486 a. C.). Muchas de las antiguas columnas persas aún se conservan, particularmente en sitios como Persépolis; algunas tenían originalmente entre 20 y 24 metros de altura, lo que las convierte en algunas de las columnas más altas del mundo antiguo. ^{[ 4 ]} Las altas columnas con capiteles de cabeza de toro se usaban para pórticos y para sostener los techos de la sala hipóstila, inspiradas en parte por el precedente del antiguo Egipto. Dado que las columnas sostenían vigas de madera en lugar de piedra, podían ser más altas, más delgadas y estar más espaciadas que las egipcias.

Asia meridional

Los capiteles indocorintios son capiteles que coronan columnas o pilastras , que se encuentran en el noroeste del subcontinente indio y que suelen combinar elementos helenísticos e indios . Estos capiteles se datan generalmente en los primeros siglos de la era común y constituyen un aspecto importante del arte grecobudista . Los capiteles indocorintios presentan un diseño y una estructura de follaje derivados del capitel corintio académico desarrollado en Grecia. Su importación a la India siguió la ruta de la expansión helenística en Oriente en los siglos posteriores a las conquistas de Alejandro Magno . En particular, el reino grecobactriano , centrado en Bactria (actual norte de Afganistán ), mantuvo este tipo en las puertas de la India, en lugares como Ai-Khanoum, hasta finales del siglo II a. C. En la India, el diseño se adaptó con frecuencia, adoptando generalmente una forma más alargada y, a veces, combinándose con volutas, generalmente en el contexto de estupas y templos budistas. ^{[ 5 ]}

Las columnas, o al menos las grandes columnas estructurales exteriores, perdieron mucha importancia en la arquitectura de la Edad Media . Las formas clásicas fueron abandonadas tanto en la arquitectura bizantina como en la románica en favor de formas más flexibles, con capiteles que a menudo utilizaban diversos tipos de decoración vegetal, y en Occidente, escenas con figuras talladas en relieve .

Durante el período románico, los constructores continuaron reutilizando e imitando columnas romanas antiguas siempre que fue posible; cuando se trataba de columnas nuevas, el énfasis estaba en la elegancia y la belleza, como lo demuestran las columnas retorcidas. A menudo, estas se decoraban con mosaicos.

• Ejemplos de columnas
• 
  Columnas bizantinas de la Basílica de Sant'Apollinare Nuovo ( Rávena , Italia)
• 
  El capitel de una columna bizantina de Santa Sofía ( Estambul , Turquía).
• 
  Columnas románicas del siglo XII
• 
  Columnas góticas de una iglesia de Neuwiller-lès-Saverne (Francia)
• 
  Esbeltas columnas góticas en un portal de Marienkirche Gelnhausen ( Gelnhausen , Alemania)
• 
  El uso de columnas es común en la arquitectura otomana , un ejemplo de ello es el Palacio de Topkapi ( Estambul , Turquía).

En el singular trazado reticular de Teotihuacán , elaborados complejos palaciegos como el Palacio de Quetzalpapálotl , ubicado al suroeste de la Pirámide de la Luna , presentaban fachadas y columnas decoradas con tallas en bajorrelieve. El patio abierto de este palacio estaba rodeado por pesadas columnas de piedra con bajorrelieves grabados en tres de sus lados, adornadas con símbolos de agua en cornisas pintadas de rojo y blanco. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

En Tula , la Pirámide de los Atlantes estaba sostenida por enormes columnas de piedra talladas como guerreros que portaban atlatls, haces de flechas, corazas de mariposa y discos solares, mientras que el cercano Gran Vestíbulo presentaba una plataforma en forma de L con docenas de columnas truncadas. ^{[ 8 ]}

La arquitectura maya Puuc se distingue por columnas redondas con éntasis y capiteles cuadrados colocadas en las puertas, como se ve en el Palacio de Sayil con sus cámaras porticadas que presentan columnas redondas, y en Labna , donde aparecen columnas redondas exentas con capiteles junto a fachadas de piedra tallada. ^{[ 9 ] [ 10 ]} En Chacmultun , el estilo Puuc se expresa con columnillas (columnas pequeñas) en las fachadas superiores, puertas con columnas y columnas redondas en el Edificio 1. ^{[ 11 ]}

Columns at Chichen Itza appear in several architectural forms, most notably colonnaded halls, which are long masonry structures fronted by a series of columns that functioned as administrative buildings for the elite, and gallery‑patios, which combine a long, open colonnaded gallery with a rectangular patio that uses interior columns to widen the interior space.^[12] Both types are common at Chichen Itza but rare elsewhere in Yucatán.^[12] Columns are also found at elite residences and, in decorative form, within Puuc‑style architecture.^[12] Many columns were carved with figures in elaborate costumes of military significance, and warrior columns represent a new artistic form introduced during the Early Postclassic period.^[13][12] In the Group of the Thousand Columns (dating to ca. 950/980–1050/1100), the Mercado features alternating piers and columns that were painted with yellow, red, and blue registers and once supported a vaulted roof, while other columns in the structure framed a shallow impluvium.^[14]

• 
  Courtyard of the Quetzalpapalotl Palace in Teotihuacan with square columns adorned with mythological birds
• 
  The Atlantean figures and the remaining column drums in the shape of feathered serpents in Tula. Originally, they provided the support for the roof of a structure on top of Pyramid B.
• 
  Load bearing columns and engaged columns in the facade of the Grand Palace of Sayil
• 
  Columns in the Group of a Thousand Columns, an architectural complex in Chichen Itza

Renaissance architecture was keen to revive the classical vocabulary and styles, and the informed use and variation of the classical orders remained fundamental to the training of architects throughout Baroque, Rococo and Neo-classical architecture.

La mayoría de las columnas clásicas se originan a partir de una base que descansa sobre el estilóbato o cimiento , excepto las del orden dórico , que generalmente descansan directamente sobre el estilóbato. La base puede constar de varios elementos, comenzando con una losa ancha y cuadrada conocida como zócalo . Las bases más simples consisten únicamente en el zócalo, a veces separado de la columna por un cojín circular convexo conocido como toroide . Las bases más elaboradas incluyen dos torosides, separados por una sección cóncava o canal conocido como escocia o troquilo. Las escocias también podían aparecer en pares, separadas por una sección convexa llamada astrágalo o cuenta, más estrecha que un toroide. A veces, estas secciones iban acompañadas de secciones convexas aún más estrechas, conocidas como anillos o filetes. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

En la parte superior del fuste se encuentra un capitel , sobre el cual descansan el techo u otros elementos arquitectónicos. En el caso de las columnas dóricas, el capitel generalmente consiste en un cojín redondo y cónico, o equino, que sostiene una losa cuadrada, conocida como ábaco . Los capiteles jónicos presentan un par de volutas , o volutas, mientras que los capiteles corintios están decorados con relieves en forma de hojas de acanto. Cualquiera de los dos tipos de capitel podría estar acompañado por las mismas molduras que la base. ^{[ 15 ] [ 16 ]} En el caso de columnas exentas, los elementos decorativos en la parte superior del fuste se conocen como remate .

Las columnas modernas pueden construirse de acero, hormigón vertido o prefabricado, o ladrillo, ya sea a la vista o revestidas con un acabado arquitectónico o chapa. El imposta , o pilar, que sirve de soporte a un arco, es el elemento superior de la columna. La parte inferior del arco, llamada arranque, descansa sobre el imposta.

A medida que aumenta la magnitud de la carga axial sobre una columna esbelta perfectamente recta con propiedades elásticas, esta columna ideal pasa por tres estados: equilibrio estable, equilibrio neutro e inestabilidad. La columna recta bajo carga se encuentra en equilibrio estable si una fuerza lateral, aplicada entre sus extremos, produce una pequeña deflexión lateral que desaparece y la columna recupera su forma recta al retirar la fuerza lateral. Si la carga sobre la columna aumenta gradualmente, se alcanza una condición en la que la forma recta de equilibrio se convierte en el llamado equilibrio neutro, y una pequeña fuerza lateral producirá una deflexión que no desaparece y la columna permanece en esta forma ligeramente curvada al retirar la fuerza lateral. La carga a la que se alcanza el equilibrio neutro de una columna se denomina carga crítica o de pandeo . El estado de inestabilidad se alcanza cuando un ligero aumento de la carga sobre la columna provoca deflexiones laterales que crecen incontrolablemente, lo que conduce al colapso total.

Para una columna recta cargada axialmente con cualquier condición de apoyo en los extremos, la ecuación de equilibrio estático, en forma de ecuación diferencial, puede resolverse para obtener la forma deformada y la carga crítica de la columna. Con condiciones de apoyo en los extremos articulados, fijos o libres, la forma deformada en equilibrio neutro de una columna inicialmente recta con sección transversal uniforme a lo largo de toda su longitud siempre sigue una forma de curva sinusoidal parcial o compuesta, y la carga crítica viene dada por

${\displaystyle f_{cr}\equiv {\frac {\pi ^{2}{\textit {E}}I_{min}}{{L}^{2}}}\qquad (1)}$

donde E = módulo de elasticidad del material, I _min = momento de inercia mínimo de la sección transversal y L = longitud real de la columna entre sus dos apoyos extremos. Una variante de (1) viene dada por

${\displaystyle f_{cr}\equiv {\frac {\pi ^{2}E_{T}}{({\frac {KL}{r}})^{2}}}\qquad (2)}$

donde r = radio de giro de la sección transversal de la columna, que es igual a la raíz cuadrada de (I/A), K = relación entre la semionda sinusoidal más larga y la longitud real de la columna, E _t = módulo tangente en la tensión F _cr , y KL = longitud efectiva (longitud de una columna articulada equivalente). De la ecuación  (2) se puede observar que la resistencia al pandeo de una columna es inversamente proporcional al cuadrado de su longitud.

Cuando la tensión crítica, F _cr ( F _cr = P _cr / A , donde A  = área de la sección transversal de la columna), es mayor que el límite de proporcionalidad del material, la columna experimenta pandeo inelástico. Dado que a esta tensión la pendiente de la curva tensión-deformación del material, E _t (llamada módulo tangente ), es menor que la que está por debajo del límite de proporcionalidad, la carga crítica en el pandeo inelástico se reduce. Se aplican fórmulas y procedimientos más complejos para tales casos, pero en su forma más simple la fórmula de la carga crítica de pandeo se da como la ecuación  (3),

${\displaystyle f_{cr}\equiv {F_{y}}-{\frac {F_{y}^{2}}{4\pi ^{2}E}}\left({\frac {KL}{r^{2}}}\right)\qquad (3)}$

Una columna con una sección transversal asimétrica puede sufrir pandeo torsional (torsión repentina) antes o simultáneamente con el pandeo lateral. La presencia de estas deformaciones por torsión complica considerablemente tanto los análisis teóricos como los diseños prácticos.

La excentricidad de la carga, o imperfecciones como una curvatura inicial, disminuye la resistencia de la columna. Si la carga axial sobre la columna no es concéntrica, es decir, si su línea de acción no coincide exactamente con el eje centroidal de la columna, se dice que la columna está cargada excéntricamente. La excentricidad de la carga, o una curvatura inicial, somete a la columna a una flexión inmediata. El aumento de las tensiones debido a la combinación de esfuerzos axiales y de flexión reduce su capacidad de carga.

Se considera que los elementos de columna son macizos si su dimensión lateral más pequeña es igual o superior a 400  mm. Las columnas macizas tienen la capacidad de aumentar su resistencia a lo largo del tiempo (incluso durante periodos de cargas elevadas). Teniendo en cuenta que las posibles cargas estructurales también pueden aumentar con el tiempo (así como el riesgo de fallo progresivo), las columnas macizas presentan una ventaja frente a las no macizas.

Cuando una columna es demasiado larga para construirse o transportarse en una sola pieza, debe extenderse o empalmarse en la obra. Una columna de hormigón armado se extiende haciendo que las barras de refuerzo de acero sobresalgan unos centímetros por encima de la parte superior del hormigón, colocando luego la siguiente capa de barras de refuerzo superpuestas y vertiendo el hormigón de dicha capa. Una columna de acero se extiende soldando o atornillando placas de empalme en las alas y almas o paredes de la columna para proporcionar una transferencia de carga de unos centímetros desde la sección superior a la inferior. Una columna de madera generalmente se extiende mediante el uso de un tubo de acero o una placa de chapa metálica enrollada, atornillada a las dos secciones de madera que se conectan.

Una columna que soporta la carga hasta una cimentación debe contar con un sistema para transferirla sin sobrecargar el material de la cimentación. Las columnas de hormigón armado y mampostería generalmente se construyen directamente sobre cimentaciones de hormigón. Al apoyarse sobre una cimentación de hormigón, una columna de acero debe tener una placa base para distribuir la carga sobre una superficie mayor y, por lo tanto, reducir la presión de apoyo. La placa base es una placa de acero rectangular y gruesa, generalmente soldada al extremo inferior de la columna.

El orden dórico es el más antiguo y sencillo de los órdenes clásicos. Se compone de un cilindro vertical que se ensancha en la base. Generalmente carece de base y capitel detallado . En su lugar, suele estar rematado con un tronco de cono invertido o una banda cilíndrica de tallas. A menudo se le denomina orden masculino porque está representado en el nivel inferior del Coliseo y el Partenón , y por lo tanto se consideraba que podía soportar más peso. La relación altura-grosor es de aproximadamente 8:1. El fuste de una columna dórica casi siempre está estriado .

El orden dórico griego, desarrollado en la región dórica occidental de Grecia, es el más pesado y macizo de todos los órdenes. Se eleva desde el estilóbato sin base; su altura es de cuatro a seis veces mayor que su diámetro; posee veinte estrías anchas; el capitel consiste simplemente en un cuello anillado que se ensancha en un equino liso, el cual sostiene un ábaco cuadrado y plano; el entablamento dórico es también el más pesado, con una altura aproximada de una cuarta parte de la columna. El orden dórico griego no se utilizó después del año 100 a. C. hasta su «redescubrimiento» a mediados del siglo XVIII.

El orden toscano , también conocido como dórico romano, se caracteriza por un diseño sencillo: tanto la base como el capitel son series de discos cilíndricos de diámetro alterno. El fuste casi nunca presenta estrías. Las proporciones varían, pero generalmente son similares a las de las columnas dóricas. La relación altura-anchura es de aproximadamente 7:1.

La columna jónica es considerablemente más compleja que la dórica o la toscana. Generalmente tiene una base y el fuste suele estar estriado (con surcos tallados a lo largo de su longitud). El capitel presenta una voluta , un ornamento en forma de pergamino , en las cuatro esquinas. La relación altura-grosor es de aproximadamente 9:1. Debido a sus proporciones más refinadas y a los capiteles con volutas, la columna jónica se asocia a veces con edificios académicos. Se utilizaron columnas de estilo jónico en el segundo nivel del Coliseo.

El orden corintio recibe su nombre de la ciudad-estado griega de Corinto , con la que estuvo vinculado en aquella época. Sin embargo, según el historiador de la arquitectura Vitruvio , la columna fue creada por el escultor Calímaco , probablemente ateniense , quien dibujó hojas de acanto que crecían alrededor de una cesta votiva. De hecho, el capitel corintio más antiguo conocido se encontró en Bassae y data del 427 a. C. A veces se le denomina orden femenino porque se encuentra en el nivel superior del Coliseo y soporta el menor peso, además de tener la menor proporción de grosor respecto a la altura. La proporción de altura a anchura es de aproximadamente 10:1.

El orden compuesto debe su nombre a que el capitel es una combinación de los capiteles jónico y corintio. El acanto de la columna corintia ya presenta un elemento en forma de pergamino, por lo que la distinción a veces es sutil. Generalmente, el orden compuesto es similar al corintio en proporciones y uso, a menudo en los niveles superiores de las columnatas . La relación altura-anchura es de aproximadamente 11:1 o 12:1.

Una columna salomónica , a veces llamada " azúcar de cebada ", comienza en una base y termina en un capitel, que puede ser de cualquier orden, pero el fuste se retuerce en una espiral cerrada, produciendo un dramático efecto de movimiento serpenteante. Las columnas salomónicas se desarrollaron en el mundo antiguo, pero allí siguieron siendo raras. Un famoso conjunto de mármol, probablemente del siglo II, fue llevado a la antigua Basílica de San Pedro por Constantino I y colocado alrededor del santuario del santo, y así fue conocido durante toda la Edad Media, época en la que se creía que habían sido retiradas del Templo de Jerusalén . ^{[ 17 ]} El estilo fue utilizado en bronce por Bernini para su espectacular baldaquino de San Pedro , en realidad un ciborio (que reemplazó las columnas de Constantino), y posteriormente se hizo muy popular entre los arquitectos de iglesias barrocas y rococó , sobre todo en América Latina , donde se usaban con mucha frecuencia, especialmente a pequeña escala, ya que son fáciles de producir en madera torneándolas ( de ahí también la popularidad del estilo para husillos en muebles y escaleras).

Una cariátide es una figura femenina esculpida que sirve de soporte arquitectónico, sustituyendo a una columna o pilar que sostiene un entablamento sobre su cabeza. El término griego karyatides significa literalmente "doncellas de Karyai ", una antigua ciudad del Peloponeso .

En arquitectura, una columna adosada es aquella que se encuentra empotrada en un muro y sobresale parcialmente de su superficie, a veces denominada semiabierta o de tres cuartos. Las columnas adosadas son poco frecuentes en la arquitectura griega clásica, y solo se encuentran en casos excepcionales, pero en la arquitectura romana abundan, sobre todo empotradas en los muros de la cella de los edificios pseudoperípteros .