LA REPARACIÓN DE UNA CÚPULA DE FÁBRICA

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Evaluación estructural de la cúpula de una iglesia para su reparación.

Exponemos en esta entrada cómo se realizó el estudio y la evaluación estructural de la cúpula de fábrica de una iglesia para restituirla a su estado original, después de haber sufrido el deterioro por el paso del tiempo y su destrucción parcial a causa del hundimiento de la cubierta.

El convento de las Madres Jerónimas, situado en el municipio de Brihuega, en Guadalajara, era uno de las levantados durante los siglos XV y XVI y que actualmente se encuentran desamortizados. Fue fundado en el siglo XVI por una dama de la nobleza y durante doscientos años, proporcionó hogar y educación a novicias, donde vivían y trabajaban. Tras el abandono y la desamortización, el convento fue paulatinamente demolido para la construcción de edificios de viviendas del casco urbano, hasta quedar en pié únicamente el templo.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

La iglesia estaba formada por una nave principal de quince metros de alto cubierta mediante una bóveda de cañón de diez metros de luz rematada por una cúpula de nueve metros de diámetro sobre el altar. La cúpula es una típica construcción española de la época, tal y como mostrábamos en la entrada Un paseo entre cúpulas, pues se construyó con una doble capa de rasillas.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

El proyecto de rehabilitación, a cargo del arquitecto Adam Bresnick, era la de mantener el espacio original y construir una terraza a los pies de la nave. Para ello, se conservaban los muros de piedra y ladrillo originales y se restituía la cúpula a su estado original. El espacio sería destinado local de ocio y gastronómico. El nuevo uso no sólo garantizaba la reparación de la iglesia sino también un posterior mantenimiento que, muy probablemente, la ha salvado de la destrucción.

La bóveda de cañón que cubría la nave se derrumbó hace mucho tiempo y se cubrió este espacio mediante una estructura de cerchas. Los muros principales se encontraban todos en buenas condiciones, excepto uno deEvaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula ellos, que presentaba muchas grietas verticales que amenazaban con separar el muro del resto de la construcción, probablemente debido a problemas de la cimentación antigua que parecían haberse estabilizado.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Además de los daños producidos por el abandono del edificio, la cubrición de la cúpula fue destruida hace varios años, cuando una grúa golpeó la cubierta de la misma durante las obras de construcción de las edificaciones adyacentes. Los muros perdieron su plomo. La estructura de madera sobre la cúpula no resistió el empuje y cayó sobre la fábrica de la cúpula, provocando el colapso de casi una cuarta parte de la misma. El resto de la fábrica quedó seriamente dañado y con grandes grietas en todas sus caras.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Una vez analizado el estado actual de la construcción, con varias partes a punto del colapso y otras seriamente dañadas, había que decidir si se procedía a la demolición y posterior reconstrucción, lo que llevaba a una reparación que podría tener un alto coste. En cualquier caso, el objetivo del propietario era preservar el aspecto original del espacio interior, mostrando lo que anteriormente había sido, una antigua iglesia. Además, la reconstrucción de la iglesia se realizaría mediante técnicas de construcción actuales, aunque con ello se podría conseguir un espacio que pareciese antiguo. Esta idea no gustó mucho ni al arquitecto ni al constructor y, finalmente, se decidió que se procedería a la reparación y restauración de la iglesia.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Por lo tanto, la iglesia ha sido reconstruida y reparada en su conjunto, intentando recuperar el estado anterior al del colapso, y restaurando la cúpula, muros y arcos a su estado primitivo tanto como ha sido posible. Teniendo en cuenta que la demolición y reparación mediante técnicas antiguas estaba absolutamente fuera de lugar, se tenía que planear una estrategia de reparación más adecuada a los medios actuales.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Aunque la iglesia presentaba serios daños y un colapso parcial en la cúpula, el sistema compuesto por muros, arcos y cúpula permanecía todavía en pie y no había una completa separación entre las partes. Si el sistema todavía permanecía en pie fue porque el conjunto todavía actuaba como tal. Es decir, los arcos, aunque se encontraban profunda y masivamente agrietados, todavía actuaban como arcos; los muros, incluso estando inclinados hacia afuera, eran capaces de soportar la carga a la que estaban sometidos; y la cúpula, incluso soportando el peso del techo de madera colapsado e incluso habiendo colapsado casi una cuarta parte, era capaz de soportar la carga hasta el momento. Hay que tener en cuenta que la fábrica es extremadamente débil cuando sobre ella actúan esfuerzos de tracción y bastante resistente cuando actúan esfuerzos de compresión.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

Sabemos que los esfuerzos de compresión en las fábricas de construcciones antiguas son muy bajos en general y rara vez se alcanzaban los esfuerzos del estado límite último. Esto significaba que, en caso de que los esfuerzos de compresión fuesen muy bajos, se podía esperar un cierto comportamiento lineal elástico de la cúpula, una vez que el techo de madera colapsado fuese quitado y restablecido a su forma anterior. Además, algunas grietas en los arcos, claramente debidas al movimiento de la cúpula, podrían cerrarse al menos parcialmente, una vez devuelta la cúpula a su forma original. Las grietas, si estuvieran activas, podían ser controladas mediante barras de refuerzo de acero que cosieran ambos bordes de la grieta. Estas barras deberían ir selladas con mortero de cemento en la superficie de la fábrica. Sellando la grietas con un mortero casi líquido, la compacidad promedio podría ser restaurada también. Y el mortero nuevo, debido al rendimiento y la fluencia actuaría conjuntamente con la fábrica en el largo plazo. Más o menos de la misma manera, el área colapsada en la cúpula podía ser reconstruida usando el mismo tipo de mortero y el mismo ladrillo de la fábrica todavía existente, mediante un enlace entre las partes nuevas y las antiguas.

Evaluación estructural y reparación y rehabilitación de una cúpula

En realidad, todo lo descrito anteriormente significa que la reparación se realizaría siguiendo una interacción progresiva entre la parte nueva y la antigua, y por tanto, el conjunto actuaría como tal, sin que apareciesen nuevas grietas y deformaciones. En términos de comportamiento estructural, todo lo anteriormente dicho podría ser aceptable para el estado límite último, pero no así para las condiciones de servicio, siendo estás además bastante restrictivas para un lugar de uso público. Así que, para garantizar las condiciones de servicio requeridas, se implementó un nuevo procedimiento: el postesado. La razón de esto es que mediante la introducción de restricciones y deformaciones internas, se puede conseguir que el conjunto esté cargado desde el comienzo, haciendo así que nuevo y antiguo colaboren conjuntamente. Además, mediante el postesado, se puede tener un cierto control de las deformaciones.

En una próxima entrada detallaremos el análisis estructural y las soluciones constructivas que permitieron el éxito de la reparación.

Fotografías: Adam Bresnick

BUSCAR AQUÍ

e-STRUC, tu App online para calcular estructuras

Desarrollada con dedicación exclusiva por Euteca, la consultora de estructuras líder del mercado hispano