Comunicación PATORREB 2012 Un ejemplo de intervención en arquitectura religiosa.

A continuación os voy a transcribir la comunicación presentada por la arquitecta Jésica Moreno Puchalt para el congreso PATORREB 2012, el día 13 de abril, que trataba un trabajo de intervención que han realizado sobre la iglesia parroquial de San Miguel Arcángel de Jalance (Valencia).
Desde aquí agradecer a los autores que me permitan transcribir su trabajo en este blog.
  UN EJEMPLO DE INTERVENCIÓN EN ARQUITECTURA RELIGIOSA.
Autores
Adolfo Alonso Durá (arquitecto y profesor titular en UPV)
Arturo Martínez Boquera (arquitecto y profesor catedrático en UPV)
Jésica Moreno Puchalt (arquitecta y profesora asociada en UPV), fue quien realizó la magnífica ponencia.
Verónica Llopis Pulido (arquitecta y profesora asociada UPV)
RESUMEN CASTELLANO
La actual Iglesia parroquial de San Miguel Arcángel en Jalance (Valencia) es fruto de una sucesión de fases constructivas desde la mezquita original sobre la que se asienta hasta la actualidad pasando por su conversión en iglesia cristiana en 1736.
Tras la aparición en el edificio de una serie de desperfectos consistentes en daños estructurales y desprendimientos en su interior, se inician los estudios pertinentes para averiguar la causa o causas que los provocan y plantear la intervención adecuada. Para entender la realidad constructiva del edificio, se han empleado diferentes herramientas de trabajo como georrádar, escáner láser 3D, infografías…
Se efectúan dos niveles de cálculo, un primer nivel se centra en una evaluación general del estado de equilibrio por medio de estática gráfica; para obtener una valoración más precisa se recurre, en un segundo nivel, a modelos de cálculo numérico que permiten obtener la distribución de esfuerzos y tensiones.
Analizando las patologías que presenta la Iglesia (se elaboran fichas que recogen las fisuras atendiendo a diferentes niveles de importancia, desplomes relevantes en muros, humedades,…) y comparándolas con los resultados obtenidos tanto del georrádar como de los estudios de modelo de daño, se entienden las causas y se plantea la intervención a realizar.
Palabras-clave: patología estructural, diagnóstico de daños e intervención.
I.ANÁLISIS
Es importante entender el edificio en todas sus etapas y épocas de construcción, por lo que la investigación comienza con un estudio histórico de la Iglesia y de su entorno próximo. Se realiza un estudio geométrico mediante un levantamiento del estado actual que aporta información de desplomes de muros, descensos de los arcos… Además se efectúa un estudio constructivo del edificio junto con una catalogación de las patologías encontradas en él. Esto se complementa con un estudio de composición del terreno y un estudio estructural.
1. Análisis del terreno
Enclavado en la comarca del Valle de Ayora, la Iglesia está ubicada sobre terrenos del Triásico Superior (Keuper), con abundancia de arcillas y yesos laminados blancos y grises, característicos en esta Comarca Valenciana. La composición de estos terrenos es muy sensible a los cambios de humedad, provocando dilataciones, contracciones, y movimientos en la cimentación. Lendínez et al. (1980)
Montaje fotográfico del exterior de la iglesia.
Se realiza un estudio geofísico mediante la técnica no destructiva del Georrádar, obteniendo la localización de niveles en el subsuelo, la detección de humedades y ubicación de eventuales estructuras enterradas. Se proyectan 12 perfiles de georrádar, las longitudes de cada uno de los perfiles se han registrado con un odómetro conectado a la unidad de georrádar. Se ha investigado con detalle desde la cota 0 hasta unos 10 m de profundidad. (1)
Perfiles Georrádar en el interior y exterior. Perfil 6 del estudio mediante georrádar. García (2010)
Las conclusiones más relevantes son:
-En los perfiles estudiados se diferencian 2 zonas de humedades en el subsuelo: una desde la superficie hasta una profundidad de 1’5-2’5 m y otra a partir de los 7’5 m.
-Un mayor grado de humedad en el subsuelo en los perfiles P4, P5 y P6, respecto a los demás, principalmente el perfil P4, en el que se ha detectado además una zona de humedades entre los 4 y 6 m de profundidad.
-Una eventual estructura removida al final del perfil P8.
2. Análisis estructural
Los materiales empleados para la construcción de la Iglesia, mampostería, ladrillo, presentan una baja resistencia a tracción, por el contrario, cuentan con una buena resistencia a compresión, es esta característica la que determina su estabilidad, estamos ante estructuras que resisten más por su forma que por la resistencia propia del material.
Interior de la iglesia
Las tracciones provocan diferentes grados de fisuración, desde una fisuración con la única importancia a nivel visual o estético, que no supone un peligro para la estabilidad del conjunto, hasta aquellas en las que pueda suponer un colapso del mismo.
Para identificar las posibles causas de la fisuración de los arcos y bóvedas, y del desplome de los muros y contrafuertes de la fachada Este se ha efectuado un análisis estructural para evaluar  los empujes.
Sección Longitudinal obtenida con el Escáner Láser 3D. Navarro (2010). Esquema de empujes y línea de presiones del modelo de cálculo del contrafuerte S3. Moreno (2010)
 Se recurre a un cálculo por análisis límite de la parte de estructura formada por el arco toral S5 y el contrafuerte S3. (2) Para realizar el modelo de cálculo, se ha empleado el Escáner Láser 3D, que permite obtener un levantamiento gráfico de gran precisión reflejando las deformaciones reales, que pueden ser traducidas en dicho modelo. (3)
II.patologías
Con la finalidad de aportar una documentación que facilite las futuras intervenciones en la Iglesia se ha elaborado una catalogación de patologías por medio de fichas. Se aporta un modelo tipo de ficha con unos criterios de clasificación. Las patologías analizadas son: fisuras (FIS_01 a FIS_12), humedades (HUM_01 a HUM_04), descomposición del ladrillo (DC_01), xilófagos (XL_01) y vegetación (VG_01 a VG_02). La metodología consiste en una localización del daño, posibles causas, intervenciones aconsejables, para el caso de fisuras se clasifican según su nivel de importancia: Nivel 1 (visual o estética), Nivel 2 (nivel de urgencia bajo) y Nivel 3 (nivel de urgencia alto).
Fichas de patologías estudiadas.
Comparando los resultados del georrádar con la información obtenida a partir de las fichas realizadas queda justificado que la mayor parte de humedades esté concentrada en el muro Oeste. Las obras a realizar (drenaje a lo largo de la fachada Oeste) deberán evitar el aporte de agua en esos estratos y cortarlo en el entorno de la cimentación.
La cimentación del muro Este puede haber sufrido un descenso o un giro, manifestándose al exterior con un desplome del cerramiento cuya consecuencia inmediata es un plano de corte longitudinal en la Iglesia con descensos en la clave de los arcos y bóvedas y una serie de fisuras longitudinales de importancia estructural.
Las fisuras de mayor importancia estructural se agrupan en la clave de los arcos y bóvedas, con trazado que sigue la dirección longitudinal de la Iglesia, siendo la mayor concentración de fisuras de nivel de urgencia bajo en la mitad longitudinal Este, que sufre el desplazamiento, manifestándose en la otra mitad fisuras de importancia visual.
Planta cenital con las fisuras detectadas en el interior de la Iglesia. Moreno (2010).

Fisuras en el arco fajón y bóvedas tomadas el 16 de Marzo de 2010.
III.intervención
1.  Fase I: Intervención de emergencia.
Según todos los aspectos estudiados y teniendo en cuenta las actuaciones permitidas en la Iglesia de acuerdo con la normativa vigente, la intervención de emergencia que se propone consiste en colocar unos tirantes con tensores que abracen los contrafuertes a la altura del arranque del arco.
La trasferencia de la presión de los cables sobre la fábrica se realiza por una placa de acero galvanizado de 950x30x15 mm. Se realizan tres líneas de tirantes, una en el contrafuerte central de la nave y dos en los arcos torales que reciben la carga de la cúpula.
Los cables se post-tensionan con una fuerza de 5,00 kN para que entren en carga. Se han dimensionado para resistir al menos 1,5 veces el empuje total del arco.
Por ello se dimensionan con dos cables por tirante de cable extra flexible (7×19) de 12 mm de diámetro, con una carga de rotura de 76,60 kN por cable, según tabla adjunta. Los tensores son de caja abierta con horquilla móvil según ficha adjunta.
Cables, tensores y placas colocadas en la base de los arcos atando el cerramiento oeste y este.
Vista interior ya restaurado, se pueden observar los tensores.
1.  Fase II: Estabilidad.
Las obras que se proponen realizar en una segunda fase consisten en evitar el aporte de agua en el entorno de la cimentación. Para ello se propone la elaboración de un drenaje en la zona Oeste de la Iglesia, próxima a la ladera de la montaña, que es donde se produce la escorrentía principal.
Además podría considerarse la instalación de sensores en el interior de la Iglesia que controlen y registren los movimientos que se puedan producir. Sensores que detectarían una información más completa de los movimientos y de la estabilidad. Para que sea efectivo será necesario un periodo de monitorización y control que garantice que los resultados obtenidos son significativos.
IV.conclusiones finales
Debido al desplome que sufre el muro Este, desplazándose la coronación de éste hacia el exterior de la Iglesia, el movimiento horizontal del apoyo de los arcos fajones y las bóvedas provocan que éstas se abran produciendo fisuras en la dirección perpendicular al movimiento que sufre el muro de cerramiento. Como consecuencia, la clave presenta un descenso, tal y como muestra el levantamiento gráfico a partir del barrido con Escáner Láser 3D.
Las fisuras que presentan un nivel de gravedad estructural mayor discurren en dirección N_S, longitudinalmente a la Iglesia. Además se concentran en la mitad longitudinal Este, que es la zona que se desplaza.
En los últimos años se ha abierto un paso para vehículos entre la fachada Oeste y la montaña, retirando el perfil de ésta que antes llegaba hasta el muro, una cámara bufa servía como ventilación. Ahora el muro recibe el agua de lluvias provenientes de la montaña y de las capas superficiales del terreno, según resultados del georrádar. El cambio en las condiciones de contorno del muro Oeste, anteriormente parcialmente enterrado, hace que la mayor concentración de humedades se produzca en ese lateral.
La presencia de humedades ayuda a la aparición de patologías como daños producidos por xilófagos, vegetación en las cubiertas y muros, desconchamientos…
Del análisis por estática gráfica se deduce que la línea de presiones tiene un trazado bastante ajustado al interior del arco, entre el intradós y el trasdós, esto indica que el coeficiente de seguridad geométrico es muy bajo. La fuerte excentricidad hacia el exterior del empuje en la base del contrafuerte provoca un giro de éste hacia el exterior, el desplome del mismo, y por lo tanto la aparición de fisuras. La intervención a realizar no debe aumentar peso a las bóvedas ya que provocaría un mayor descentramiento del empuje sobre los contrafuertes, no garantizando el equilibrio.
Las intervenciones realizadas son, en una primera fase, atirantar los contrafuertes en su parte superior para evitar que la componente horizontal de los empujes de los arcos los abran más. En una segunda fase se deberá de incidir sobre el terreno para evitar el aporte de agua que suponga variaciones del volumen de éste y, por tanto, movimientos en los muros, para ello se realizará un drenaje en la Calle de la Abadía y se revisará el alcantarillado de la Calle de la Iglesia para detectar posibles fugas.
NOTAS
(1)     Estudio Georrádar realizado por D. Francisco García García, Catedrático de Geofísica e Ingeniero de Minas, de la Universidad Politécnica de Valencia.
(2)     Programa de cálculo Statical, desarrollado en lenguaje AutoLisp para Autocad, por el profesor Adolfo Alonso Durá, Universidad Politécnica de Valencia.
(3)     Estudio mediante Escáner Láser 3D, realizado por D. Pablo José Navarro Esteve, Catedrático en Expresión Gráfica de la Universidad Politécnica de Valencia.
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Imágenes realizadas por el arquitecto Carlos Huerta Gabarda (LMV Arquitectura) para la investigación de esta iglesia.
Además os pongo el link del blog de LMV Arquitectura para que podáis apreciar el trabajo realizado.
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2 comentarios en “Comunicación PATORREB 2012 Un ejemplo de intervención en arquitectura religiosa.

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