CNHC_1 (6)

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La actual Iglesia parroquial San Miguel Arcángel de Jalance (Valencia), se levanta en 1736, justo doscien- tos años después de que siendo mezquita se convir- tiera en parroquia cristiana y doscientos años antes de que sufriera un incendio durante la guerra civil. (Poveda 1995) Se sitúa en un lugar estratégico en una cota eleva- da, sobre un terreno con predominio de yesos y arci- llas, sobre el que se han realizado actuaciones que con el paso del tiempo es previsible que hayan altera- do las condiciones morfológicas del terreno natural. (Figura1) El edificio es fruto de una sucesión de fases cons- tructivas que responden a los distintos usos que ha su- frido. A su vez se ha variado su entorno inmediato, como la apertura de una calle perimetral que obliga a retirar el perfil de la montaña, dejando visto el trasdós de la fachada oeste. La fachada Este presenta mayor desplome, también es en ésta donde se aprecian más actuaciones de construcción ejecutadas, abertura de huecos, cegado de los mismos, arcos de descarga, jun- tas de acabado en diversas épocas, reanudaciones pos- teriores de recrecido con otra verticalidad, etc Con la finalidad de proponer una intervención ade- cuada, es necesario conocer las causas que lo produ- cen y para ello se han empleado diferentes herramien- tas de trabajo, como el georrádar, escáner láser 3D permitiendo obtener un levantamiento exacto de pla- nos y realización de infografías que ayudan a entender la realidad constructiva del edificio objeto de estudio. Se efectuarán dos niveles de cálculo, un primer ni- vel se centrará en una evaluación general del estado de equilibrio recurriendo al empleo de estática gráfica, para obtener una valoración más precisa se recurre, en un segundo nivel, a modelos de cálculo numérico que permiten la visualización de la distribución de esfuer- zos y tensiones en las diferentes partes del volumen. ANÁLISIS CONSTRUCTIVO Fachada principal que vuelca a una amplia plaza orientada al Sur, rectangular, con ejes longitudinales Arquitectura religiosa: análisis constructivo y estructural Adolfo Alonso Durá Juan Gomis Gomez-Ygual Jésica Moreno Puchalt Verónica Llopis Pulido Figura 1 Jalance a principios del siglo XX (Poveda 1995)

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CONGRESO NACIONAL DE CONSTRUCCIÓN

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  • La actual Iglesia parroquial San Miguel Arcngel deJalance (Valencia), se levanta en 1736, justo doscien-tos aos despus de que siendo mezquita se convir-tiera en parroquia cristiana y doscientos aos antesde que sufriera un incendio durante la guerra civil.(Poveda 1995)

    Se sita en un lugar estratgico en una cota eleva-da, sobre un terreno con predominio de yesos y arci-llas, sobre el que se han realizado actuaciones quecon el paso del tiempo es previsible que hayan altera-do las condiciones morfolgicas del terreno natural.(Figura1)

    El edificio es fruto de una sucesin de fases cons-tructivas que responden a los distintos usos que ha su-frido. A su vez se ha variado su entorno inmediato,como la apertura de una calle perimetral que obliga aretirar el perfil de la montaa, dejando visto el trasdsde la fachada oeste. La fachada Este presenta mayordesplome, tambin es en sta donde se aprecian msactuaciones de construccin ejecutadas, abertura dehuecos, cegado de los mismos, arcos de descarga, jun-tas de acabado en diversas pocas, reanudaciones pos-teriores de recrecido con otra verticalidad, etc

    Con la finalidad de proponer una intervencin ade-cuada, es necesario conocer las causas que lo produ-cen y para ello se han empleado diferentes herramien-tas de trabajo, como el georrdar, escner lser 3Dpermitiendo obtener un levantamiento exacto de pla-nos y realizacin de infografas que ayudan a entenderla realidad constructiva del edificio objeto de estudio.

    Se efectuarn dos niveles de clculo, un primer ni-vel se centrar en una evaluacin general del estado deequilibrio recurriendo al empleo de esttica grfica,para obtener una valoracin ms precisa se recurre, enun segundo nivel, a modelos de clculo numrico quepermiten la visualizacin de la distribucin de esfuer-zos y tensiones en las diferentes partes del volumen.

    ANLISIS CONSTRUCTIVO

    Fachada principal que vuelca a una amplia plazaorientada al Sur, rectangular, con ejes longitudinales

    Arquitectura religiosa: anlisis constructivo y estructural

    Adolfo Alonso DurJuan Gomis Gomez-Ygual

    Jsica Moreno PuchaltVernica Llopis Pulido

    Figura 1Jalance a principios del siglo XX (Poveda 1995)

    AdministradorTexto escrito a mquinaActas del Sptimo Congreso Nacional de Historia de la Construccin, Santiago 26-29 octubre 2011,eds. S. Huerta, I. Gil Crespo, S. Garca, M. Tan. Madrid: Instituto Juan de Herrera, 2011

  • principales de la plaza y de la Iglesia coincidentes.Se encuentra totalmente exenta, estando anterior-mente adosada a la falda de la montaa y su cota to-pogrfica de nivel en esta zona era tambin ms alta.Con objeto de buscarle a la plaza una salida y hacerlade un solo sentido, se procedi a retirar el perfil de lamontaa lo suficiente para el paso de vehculos, loque gener la construccin de un muro de mampos-tera ordinaria para contencin de tierras, y su cotade nivel qued rebajada considerablemente, con loque se han hecho unas actuaciones que con el pasodel tiempo, han alterado las condiciones morfolgi-cas del terreno natural. (Figura 2)

    Planta de Iglesia de una sola nave con crucero,presbiterio y capillas laterales en ambos lados, quenacen como resultado del permetro exterior de laIglesia y los contrafuertes de los arcos fajones inte-riores. (Figura 3) (Figura 4)

    Cimentacin consistente en una base de una mam-postera ciclpea con capas de ripio alternadas conmorteros de cal, hiptesis realizada considerando elsistema constructivo de la Iglesia y la fecha de su ini-cio ya que no se ha podido realizar cata alguna.

    Muros de fbrica de mampostera ordinaria, re-sueltos con ripios de la zona, recibidos con morterosde cal, perfectamente aparejados y solucionados susencuentros con otros tipos de fbricas, esquinas, rin-cones o cambios de planos. Mantienen su verticali-dad en el lado Oeste pero no en el Este que, a simplevista y con ayuda de los aparatos de toma de datos se

    56 A. Alonso, J. Gomis, J. Moreno y V. Llopis

    Figura 2Plaza de la Iglesia San Miguel Arcngel desde la falda de lamontaa (Moreno 2010)

    Figura 3Vista Noroeste de la Iglesia (Poveda 1995)

    Figura 4Vista Interior de la Iglesia (Moreno 2010)

  • aprecian los desplomes que sufren la coronacin delmuro y descensos en el interior.

    Arcos fajones resueltos con fbrica de ladrillo ma-cizo aparejado a matajunta, quedan contrarrestadosexteriormente por los contrafuertes, que se elevanpor encima de los muros perimetrales y son perpen-diculares a estos ltimos. Estn resueltos con fbricade mampostera alternada con fbrica de ladrillo ma-cizo recibido con morteros de cal.

    Arcos formeros, de menor altura que los fajones,dan abertura a las capillas laterales y sirven de apoyoa las cubiertas de estas ltimas y soporte de los mu-ros longitudinales que configuran la nave central.

    El espacio interior se cubre con bvedas de can,tabicadas y presumiblemente de dos roscas de ladri-llo, que arrancan de los muros perimetrales y se de-sarrollan entre los arcos fajones. Incorporan lunetosen sus arranques, que dan origen a la formacin delos ventanales y proporcionan la iluminacin necesa-ria en el interior.

    El crucero, de permetro rectangular, sobresale enaltura de la nave central y del mismo se eleva en suparte central la cpula que de base cuadrada pasa aoctogonal a travs de las pechinas que se forman en-tre los arcos torales y la cpula.

    Las cubiertas son inclinadas, constituidas por fal-dones y el revestimiento de las mismas est resueltocon tejas curvas recibidas con mortero de cal, for-mando los ros y las cobijas.

    El coro alto es una construccin relativamente re-ciente, realizada sobre la cancela de entrada por lafachada principal y resuelta con forjado horizontal,se apoya en la parte interior del muro de la fachada,en los muros laterales y por su frente en dos colum-nas con base, fuste y capitel que reciben tres arcos demedio punto.

    Las dependencias parroquiales se emplazan en lazona posterior del presbiterio y cierra el permetro dela Iglesia por su parte Norte. Tiene dos alturas, en labaja se ubica la sacrista, aseo, almacn de objetoseclesisticos, instalaciones y escalera. La planta altase destina a archivo y pequeo museo. Es una cons-truccin tambin de fbrica de mampostera como elresto de la Iglesia y se puede apreciar en ella sus dis-tintas fases edificatorias: la construccin de la plantainferior y en una segunda fase la planta superior, deuna peor calidad constructiva.

    Los revestimientos exteriores de la Iglesia permi-ten ver los ripios embebidos con los morteros de cal,

    destacable en los contrafuertes de los arcos fajones,donde parte de ellos han desaparecido como conse-cuencia de las aguas de las lluvias que lavan dichassuperficies.

    La fachada Este es la que ms desplome presenta,y donde se aprecian ms actuaciones de construccinejecutadas, abertura de huecos, cegado de los mis-mos, arcos de descarga, juntas de acabado en diver-sas pocas y reanudaciones posteriores recrecidoscon otra verticalidad.

    La torre campanario, de base cuadrada, se emplazaen la esquina izquierda de la fachada principal y que-da integrada en el permetro de la Iglesia; podra serparte del minarete rabe de la primitiva mezquita quedespus se transform en torre para albergar las cam-panas y adaptarla al culto cristiano. Su construccines de paredes gruesas y, teniendo en cuenta la cons-truccin del nuevo vial, sta debi sufrir un asenta-miento que hizo necesario que se reforzasen sus ci-mientos y la base area con taludes inclinados demampostera recibida con morteros de cemento, paraevitar su desmoronamiento.

    Exteriormente la torre presente una fachada lisa,carente de huecos a excepcin de los de la sala decampanas, y su revestimiento es uniforme y pintadoen color claro. En su parte Norte este revestimiento ysu correspondiente pintura empiezan a perderse

    ANLISIS DEL TERRENO

    Enclavado en la comarca del Valle de Ayora, la Igle-sia est ubicada sobre terrenos del Trisico Superior(Keuper), con abundancia de arcillas y yesos lamina-dos blancos y grises, caractersticos en esta ComarcaValenciana. La composicin de estos terrenos esmuy sensible a los cambios de humedad, provocandodilataciones, contracciones, y movimientos en la ci-mentacin. (Lendnez et al. 1980)

    Se realiza un estudio geofsico mediante la tcnicano destructiva del Georrdar, obteniendo la localiza-cin de niveles en el subsuelo, la deteccin de hume-dades y ubicacin de eventuales estructuras enterra-das.1

    Se proyectan 12 perfiles de georrdar, las longitu-des de cada uno de los perfiles se han registrado conun odmetro conectado a la unidad de georrdar. Seha investigado con detalle desde la cota 0 hasta unos10 m de profundidad. (Figura 5)

    Arquitectura religiosa: anlisis constructivo y estructural 57

  • Las conclusiones ms relevantes son:A lo largo la mayora de los perfiles estudiados se

    diferencian 2 zonas de humedades en el subsuelo:una a partir de los 75m y otra desde la superficiehasta una profundidad de 15-25 m en todo el perfil.

    Un mayor grado de humedad en el subsuelo en losperfiles P4, P5 y P6, respecto a los dems perfiles,principalmente el perfil P4. (Figura 6)

    En el perfil P4 se ha detectado adems una zonade humedades entre los 4 y 6 m de profundidad.

    Una eventual estructura removida al final del per-fil P8.

    PATOLOGAS

    Comparando los resultados del georrdar con la in-formacin obtenida a partir de las fichas realizadasde patologas queda justificado que la mayor parte dehumedades quede concentrada en el muro Oeste. La

    profundidad a la que aparece la corriente de agua in-dicada en el estudio oscila entre 1-170m y otra capams profunda alrededor de los 500m. Las obras a re-alizar (drenaje a lo largo de la fachada Oeste) debe-rn evitar el aporte de agua en esos estratos y cortar-lo en el entorno de la cimentacin.

    La cimentacin del muro Este puede haber sufridoun descenso o un giro, manifestndose al exteriorcon un desplome del cerramiento cuya consecuenciainmediata es un plano de corte longitudinal en laIglesia con la aparicin de descensos en la clave delos arcos y bvedas y una serie de fisuras longitudi-nales de importancia estructural.

    Las fisuras de mayor importancia estructural seagrupan en la clave de los arcos y bvedas, con tra-zado que sigue la direccin longitudinal de la Iglesia,siendo la mayor concentracin de fisuras de nivel deurgencia bajo en la mitad longitudinal Este, que sufreel desplazamiento, manifestndose en la otra mitadfisuras de importancia visual. (Figura 7)

    ANLISIS ESTRUCTURAL

    Los materiales empleados para su construccin,mampostera, ladrillo, presentan una baja resistenciaa traccin, por el contrario, cuentan con una buenaresistencia a compresin, ser esta caracterstica laque determine su estabilidad, estamos ante estructu-ras que resisten ms por su forma que por la resisten-cia propia del material. (Tabla 1)

    58 A. Alonso, J. Gomis, J. Moreno y V. Llopis

    Figura 5Perfiles Georrdar en el interior y exterior (Garca 2010)

    Figura 6Perfil 6 del estudio mediante georrdar (Garca 2010)

    Figura 7Fisuras en arcos y bvedas (Moreno 2010)

  • Las tracciones provocan diferentes grados de fisu-racin, desde una fisuracin con la nica importanciaa nivel visual o esttico, que no supone un peligropara la estabilidad del conjunto, hasta aquellas en lasque pueda suponer un colapso del mismo.

    Para identificar las posibles causas de la fisuracinde los arcos y bvedas, y del desplome de los murosy contrafuertes de la fachada Este se ha efectuado unanlisis estructural para evaluar los empujes.

    A partir de la inspeccin visual del edificio, sepuede deducir que las causas de los daos aparecidospueden obedecer a dos motivos: al asiento de los ci-mientos de la fachada Este y al efecto del empuje delos arcos fajones y la bveda sobre los contrafuertesy el muro exterior.

    Se ha efectuado un clculo por anlisis lmite de laparte de estructura formada por el arco toral S5 y elcontrafuerte S3.

    Para la realizacin del modelo de clculo, se haempleado el Escner Lser 3D, que permite obtenerun levantamiento grfico de gran precisin reflejan-do las deformaciones reales, que pueden ser traduci-das en dicho modelo.2 (Figura 8)

    Anlisis Lmite

    El modelo de clculo se desarrolla a travs de la sec-cin por los contrafuertes definiendo unos bloques, amodo de dovelas virtuales, que permiten estudiar elequilibrio esttico del conjunto frente a las accionesgravitatorias. Estas dovelas no reproducen la dimen-sin real del tamao del ladrillo en este caso de fbri-cas cermicas. Su dimensin en el modelo sirve paradeterminar el peso-equilibrio esttico. Este clculoproporciona la lnea de presiones, los empujes y ten-siones en las diferentes partes del modelo y con laaplicacin de los teoremas del anlisis lmite, permi-te determinar el grado de seguridad de la estructura yentender el funcionamiento de la misma. (Figura 9)(Oate 2004)

    Si es posible encontrar una lnea de empujes inte-rior al arco que est en equilibrio con las cargas apli-cadas, el arco es estable. No es necesario encontrar lalnea de empujes real, sino cualquiera que equilibreel arco y est en el interior del mismo. La holgura

    Arquitectura religiosa: anlisis constructivo y estructural 59

    Tabla 1Caractersticas mecnicas de los materiales empleados en la modelizacin (Alonso 2010)

    Figura 8Seccin Longitudinal proporcionada por el barrido del Es-cner Lser 3D (Navarro 2010)

  • que tenga el trazado de la lnea de empujes entre eltrasds e intrads del arco determinar el grado deseguridad. Por lo tanto el coeficiente de seguridad esgeomtrico.3 (Heyman 1995a, Heyman 1995b; Huer-ta 2004)

    En el clculo se ha considerado un espesor de labveda de 10 cm y de la cpula de 15 cm. Se ha te-nido en cuenta la parte correspondiente de las cargasde tejas, capa de arena, los tabiquillos conejeros queforman la pendiente de la cubierta, relleno de los se-nos de la cpula, pechinas y bvedas. Se modeliza lamitad del contrafuerte con 13 dovelas, sobre cadauna de las dovelas que recibe la cubierta se han si-tuado las cargas de peso propio y nieve correspon-dientes.

    Partiendo de este modelo de geometra y con laestimacin de cargas evaluadas, se efectan sucesi-vos clculos de empujes en la clave, arranque y lalnea de paso de las presiones entre dovelas delarco.

    La valoracin de los resultados refleja que en lamayora de grficos estudiados la lnea de presionesse sale del espesor de arco estimado, siendo nica-mente posible el paso de empujes en el interior en elcaso que se expone en las imgenes 95 y 98. Se eva-la el arco como estable, considerando el coeficientede seguridad geomtrico bajo, puesto que la lnea norecorre el arco holgadamente, sino que se acerca sen-siblemente al permetro del arco.

    Se extraen las siguientes conclusiones del anlisisde los empujes calculados:

    El trazado de la lnea de presiones en el arco delcontrafuerte S3 queda de forma holgada en su inte-rior, entre su intrads y extrads. Esto indica que larotura en la clave no se debe a una formacin de r-tula por carga excesiva o por espesor del arco insufi-ciente, sino por separacin del contrafuerte en elarranque del arco.

    El trazado de la lnea de presiones en el arco toralS5 queda muy ajustada en su interior, esto indica queel coeficiente de seguridad geomtrico es muy bajo.

    Los valores de tensiones evaluadas son lo suficien-temente pequeas como para no provocar rotura enla fbrica por compresin-aplastamiento de la mis-ma. Los valores van desde 051 kp/cm2 hasta 9,31kp/cm2. Los valores mayores corresponden a la parteinferior de los contrafuertes debido a la excentricidadde la carga.

    El trazado de la lnea de presiones en los contra-fuertes indica una fuerte excentricidad del empuje,desplazndose hacia el exterior. Este efecto es el de-terminante en la aparicin de fisuras pues provoca ungiro del contrafuerte hacia el exterior y por lo tantoel desplome del mismo.

    La distribucin de empujes es simtrica en ambasfachadas. La fachada Oeste tiene dispuesto la torre-campanario en el extremo junto a la fachada Sur, yhasta hace pocos aos un nivel de suelo de la laderaentre 3 y 4 metros por encima de la cota del pavi-mento de la Iglesia. Este extremo hace que el muro ycontrafuerte de la fachada Oeste haya estado apoya-do lateralmente y no haya girado, por lo que no pre-senta desplome, tal y como se ha podido comprobarcon el levantamiento del Escner Laser 3D.

    La fachada Este no ha tenido nunca un elementoadosado, sino una calle, por lo que presenta un fuertedesplome.

    60 A. Alonso, J. Gomis, J. Moreno y V. Llopis

    Figura 9Esquema de empujes y lnea de presiones del modelo declculo del contrafuerte S3 (Moreno 2010)

  • Anlisis Numrico

    Ante los daos acaecidos en las bvedas, arcos y mu-ros de la Iglesia, se ha considerado oportuno proce-der a un anlisis de su estabilidad como parte de lainvestigacin necesaria para abordar con mejores ga-rantas el proyecto de rehabilitacin.

    Sobre la base de un levantamiento grfico minu-cioso de la geometra de las bvedas, arcos, muros, ycontrafuertes, de sus caractersticas constructivas, ascomo de la estimacin de las cargas gravitatorias queactan sobre ellos, la metodologa de anlisis que seha seguido para evaluar el comportamiento estructu-ral es la siguiente:

    Se efecta un modelo tridimensional del edificiopor el Mtodo de Elementos Finitos, con un malladode slidos para los muros, arcos formeros y fajones,torre, pechinas y tambor y con un mallado de ele-mentos superficiales para las bvedas de can conlunetos, las bvedas de can sin lunetos y la cpula.

    Anlisis esttico lineal que permite evaluar las ten-siones que se producen en la fbrica, sin considerar elestado fisurado de la misma, teniendo en cuenta la hi-ptesis de peso propio (Lpez, Oller y Oate 1998).

    La seccin constructiva queda determinada a partirde las plantas y alzados correspondientes al volumenque se analiza, en general partimos de la considera-cin de un material homogneo en el conjunto de losmuros edificio, en este caso el material predominantees la mampostera, con una densidad media de 2000kg/m3 existiendo en la realidad materiales, en la con-figuracin de los muros, de caractersticas diferentes,siendo conscientes de esta situacin en el modelo declculo se realiza una simplificacin y se consideraun nico material con una densidad media. (Martnezy Alonso 2002; Martnez, Alonso y Llopis 2004; So-ler, Martnez y Alonso 2006)

    En cuanto al material de formacin de las bvedas,debido a la falta de datos precisos sobre su composi-cin, se ha considerado una hiptesis, se suponen b-vedas tabicadas de dos roscas de ladrillo macizo acuyo peso especfico se le ha aadido la repercusinde la carga que soporta (relleno de senos, tabiquillosconejeros y formacin de cubierta).

    Los materiales que conforman la cpula tambintienen una estimacin de la repercusin del peso delas tejas y la capa de arena por un lado, y por otro, ala base de la cpula se le aade el peso del rellenoconsiderando la altura del tambor. Se considera un

    material de relleno no resistente y de densidad supe-rior entorno a los 1500 Kg/m3.4

    En la siguiente tabla se recogen las principales ca-ractersticas mecnicas de los distintos materialesempleados en la modelizacin:

    El modelo de clculo del edificio completo desa-rrollado a partir de elementos finitos slidos y super-ficiales se basa en una malla tridimensional de11.846 elementos hexadricos que reproducen losmuros de las fachadas, torre, arcos fajones y arcosformeros y 82.369 elementos tetradricos que repro-ducen las pechinas. Un total de 2.338 elementos su-perficiales definen las bvedas de can con lunetos,la bveda de can sin lunetos sobre el altar mayor,las bvedas de can de las capillas laterales y la c-pula. Para el clculo final se obtienen un total de41.891 nodos con 907 apoyos.

    Se inicia el estudio a partir de los desplazamientosobtenidos en el anlisis lineal, los mximos valores dedescensos segn el eje z se producen en la coronacinde la torre-campanario, en la parte superior de las b-vedas con lunetos y en la cpula. Se alcanzan valoresde 00865 cm, esto permite afirmar que nos encontra-mos con una estructura de gran rigidez dado que la de-formacin total es menor a 1 mm. (Figura 10)

    Arquitectura religiosa: anlisis constructivo y estructural 61

    Figura 10Modelo de clculo Dz de la estructura completa, slidos ylminas (Moreno 2010)

  • Los desplazamientos segn el eje x alcanzan valoresmximos en el sentido positivo de dicho eje de 00267cm, stos se concentran en el muro Este en la zona deapoyo de los arcos torales, mostrando el empuje questos ejercen sobre dicho muro. Si bien es cierto que setrata de valores considerablemente despreciables, sirvepara corroborar analticamente el desplome que estsufriendo ese muro, constatado por las mediciones ob-tenidas mediante el Escner Lser 3D. (Figura 11)

    Pasamos a analizar ahora las tensiones en los ele-mentos lmina del conjunto estructural, es decir, enlas bvedas y cpula. Los valores de las tensiones Sxoscilan entre +01311 N/mm2 y -05505 N/mm2. Elrango de valores se mueve prcticamente dentro dela compresin, esfuerzo ptimo de trabajo de las b-vedas y del material que las componen, segn la hi-ptesis planteada son bvedas tabicadas de dos ros-cas de ladrillo. Los valores de traccin segn el eje xse dan en las zonas en las que han aparecido fisurasya que tienden a abrir las bvedas.

    Analizando las deformaciones segn el eje z, ob-servamos que los descensos mximos se producen en

    la parte superior de las bvedas y en la cpula. Asi-mismo, la bveda 1 (prxima a la fachada Sur) sufreun descenso menor que la bveda 2 y la que mayordescenso sufre es la bveda 3 (cercana a la cpula porsu lado Sur). En cambio la bveda de can sin lune-tos (prxima a la cpula por su lado Norte) no sufredescensos acusados, esto confirma las mediciones ob-tenidas mediante el Escner Lser 3D. (Figura 12)

    Analizando la distribucin de tensiones Sx y Sy enlas bvedas y cpula observamos que aparece unaconcentracin de tensiones Sy de traccin en la zonade unin de las bvedas con la clave de los arcos fa-jones y en los lunetos, especialmente en los del ladoNorte, con valores mximos de 00898 N/mm2 es enesas zonas donde surgen las fisuras ya que el mate-rial que forma las bvedas y los arcos no soporta lastracciones y adems el muro Este est sufriendo undesplome que genera la separacin entre los apoyosde las bvedas y, por tanto, la mayor concentracinde fisuras en la mitad longitudinal Este.( Figura 13)

    62 A. Alonso, J. Gomis, J. Moreno y V. Llopis

    Figura 11Modelo de clculo Dx de la estructura completa, slidos ylminas(Moreno 2010)

    Figura 12Modelo de Clculo desplazamiento Dz de las Bvedas yCpula (Moreno 2010)

  • CONCLUSIONES

    Analizando la distribucin de tensiones Sx y Sy enlas bvedas y cpula observamos que aparece unaconcentracin de tensiones Sy de traccin en la zonade unin de las bvedas con la clave de los arcos fa-jones y en los lunetos, especialmente en los del ladoNorte, con valores mximos de 00898 N/mm2, es enesas zonas donde surgen las fisuras ya que el mate-rial que forma las bvedas y los arcos no soporta lastracciones y adems el muro Este est sufriendo undesplome que genera la separacin entre los apoyosde las bvedas y, por tanto, la mayor concentracinde fisuras en la mitad longitudinal Este.

    Debido al desplome que sufre el muro Este, des-plazndose la coronacin de ste hacia el exterior dela Iglesia, el movimiento horizontal del apoyo de losarcos fajones y las bvedas provocan que stas seabran produciendo fisuras en la direccin perpendi-cular al movimiento que sufre el muro de cerramien-to. Como consecuencia, la clave presenta un descen-so, tal y como muestra el levantamiento grfico apartir del barrido con Escner Lser 3D. Las fisurasque presentan un nivel de gravedad estructural mayordiscurren en direccin N_S, longitudinalmente a laIglesia. Adems se concentran en la mitad longitudi-nal Este, que es la zona que se desplaza.

    En los ltimos aos se ha abierto un paso para ve-hculos entre la fachada Oeste y la montaa, retiran-do el perfil de sta que antes llegaba hasta el muro,una cmara bufa serva como ventilacin.

    Ahora el muro recibe el agua de lluvias prove-nientes de la montaa y de las capas superficialesdel terreno, segn resultados del georrdar. El cam-bio en las condiciones de contorno del muro Oeste,

    anteriormente parcialmente enterrado, hace que lamayor concentracin de humedades se produzca enese lateral.

    La presencia de humedades ayuda a la aparicinde patologas como daos producidos por xilfagos,vegetacin en las cubiertas y muros, desconchamien-tos

    Del anlisis por esttica grfica se deduce que lalnea de presiones tiene un trazado bastante ajustadoal interior del arco, entre el intrads y el trasds, estoindica que el coeficiente de seguridad geomtrico esmuy bajo. La fuerte excentricidad hacia el exteriordel empuje en la base del contrafuerte provoca ungiro de ste hacia el exterior, el desplome del mismo,y por lo tanto la aparicin de fisuras.

    La intervencin a realizar no debe aumentar peso alas bvedas ya que provocara un mayor descentra-miento del empuje sobre los contrafuertes, no garan-tizando el equilibrio.

    Analizando los resultados obtenidos del modelo declculo se concluye la gran rigidez de la estructura, apesar de ello se evidencia que los descensos ms acu-sados se producen en las bvedas ms cercanas a lacpula, el desplazamiento de la coronacin del muroEste hacia el exterior de la Iglesia tambin aparecereflejado, las tensiones de traccin en las bvedas seconcentran en el mismo lugar donde se manifiestanlas fisuras corroborando la pequea resistencia atraccin que tiene el ladrillo. En cambio toda la c-pula est trabajando a compresin, por ello no pre-senta ninguna fisura.

    Las intervenciones realizadas son, en una primerafase, atirantar los contrafuertes en su parte superiorpara evitar que la componente horizontal de los em-pujes de los arcos los abran ms. En una segundafase se deber de incidir sobre el terreno para evitarel aporte de agua que suponga variaciones del volu-men de ste y, por tanto, movimientos en los muros,para ello se realizar un drenaje en la Calle de laAbada y se revisar el alcantarillado de la Calle dela Iglesia para detectar posibles fugas.

    NOTAS

    1. Estudio Georrdar realizado por D. Francisco GarcaGarca, Catedrtico de Geofsica e Ingeniero de Minas,de la Universidad Politcnica de Valencia.

    Arquitectura religiosa: anlisis constructivo y estructural 63

    Figura 13Modelo de clculo Tension Sy de la Cpula (Moreno 2010)

  • 2. Estudio mediante Escner Lser 3D, realizado por D.Pablo Jos Navarro Esteve, Catedrtico en ExpresinGrfica de la Universidad Politcnica de Valencia.

    3. Para el clculo de equilibrio de arcos se ha utilizado elprograma de clculo Statical, se trata de una aplicacindesarrollada en lenguaje AutoLisp para Autocad, por elprofesor Adolfo Alonso Dur, en el Departamento deMecnica de Medios Continuos y Teora de Estructurasde la Universidad Politcnica de Valencia.

    4. El modelo numrico se ha efectuado sobre un progra-ma de clculo elaborado por el profesor Adolfo AlonsoDur, CidCad, en el Departamento de Mecnica de Me-dios Continuos y Teora de Estructuras de la Universi-dad Politcnica de Valencia, en el que la modelizacinse realiza sobre un programa estandar de Cad.

    LISTA DE REFERENCIAS

    Heyman, Jacques. 1995. El esqueleto de piedra. Mecnicade la Arquitectura de fbrica. Madrid: Instituto Juan deHerrera, CEHOPU.

    Heyman, Jacques. 1995. Teora y restauracin de estructu-ras de fbrica. Instituto Juan de Herrera. Madrid.

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