anÁlisis del comportamiento de bÓvedas de iglesias coloniales en chiapas

5/27/2018 ANLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE BVEDAS DE IGLESIAS COLONIALES EN CHIAPAS

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ANLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE BVEDAS DE IGLESIAS

COLONIALES EN CHIAPAS

CAPITULO 1. INTRODUCCION

1.1 INTRODUCCIN

Mxico cuenta con una vasta riqueza histrico-cultural que se refleja en la gran

cantidad de edificaciones que fueron construidas en diversas pocas (del periodo

prehispnico al novohispano, de la primera repblica al porfirismo, del periodo

postrevolucionario a nuestros das) y que muestran las condiciones econmicas,

sociales, polticas y religiosas que imperaban en cada una de ellas. Entre dichas

edificaciones se cuentan templos, conventos, casas seoriales, haciendas,

monumentos histricos, escuelas, hospitales, etc., algunos an en servicio con las

mismas funciones o modificadas, y otros en el silencio del abandono, lo cual no

disminuye en modo alguno la importancia de su proteccin como parte del legado

cultural de Mxico.

Dada la importancia que dichas edificaciones tienen para la sociedad en su

conjunto, no solo por su valor econmico sino por su trascendencia cultural y

porque siguen siendo motivo de visita o uso pblico, debe garantizarse que encualquier caso se cumpla con niveles idneos de seguridad estructural, lo cual

debe hacerse con las tcnicas y metodologas ingenieriles ms avanzadas en su

gnero, ms all de lo que pueda exigir una normatividad local.

Cada etapa de la historia de la humanidad, o de una nacin en particular, se

caracteriza en gran medida, por el tipo de construcciones realizadas; de stas,

slo un nmero reducido ha sobrevivido hasta nuestros das. Estas construcciones

forman parte del Patrimonio Histrico de una nacin o de la humanidad; su

conservacin es importante tambin porque pueden contribuir al desarrollo del

lugar en que se encuentran. Para lograr soluciones adecuadas a sus problemas

de conservacin, es necesaria la contribucin de diversas disciplinas, cuyas

soluciones pueden llegar a contraponerse. Una de ellas es la ingeniera

estructural, en la que se busca preservar la estabilidad y seguridad de los edificios,


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afectando en el menor grado posible sus valores histricos y arquitectnicos. La

preservacin de la seguridad de estos edificios requiere de informacin adecuada

que permita evaluar el estado real de la construccin, por lo que es fundamental

conocer con profundidad el funcionamiento de su estructura y comprender las

bases de su solucin estructural original, y no menos importante resulta entender

el contexto sociocultural en el que fueron construidos.

Aunque muchas construcciones antiguas han perdurado durante siglos, existen

diversas causas que pueden deteriorar su resistencia con el paso del tiempo e

incluso en algunos casos llevarlas al colapso ante su peso propio.

En este trabajo se define al monumento, no slo como la edificacin histrica a

preservar, sino como las construcciones y valores culturales ubicados en reas

histricas, incluidas las estatuas o monumentos considerados como tales. Enconsecuencia, se aspira a mantener en el tiempo, aquellas herencias culturales

dejadas por los antepasados, conservarlas y restaurarlas cuando estn en estado

de degeneracin, sin distorsionar la construccin original, ni imponer normas

formales de diseo y construccin actualizadas.

Los sismos como eventos naturales que azotan a la humanidad, causan la prdida

de vidas y la destruccin de las obras ejecutadas por el hombre a lo largo de la

historia.

La gran cantidad de iglesias y conventos construidos en Mxico durante los siglos

XVI a XIX, forma parte de la riqueza cultural, artstica e histrica del pas. Debido a

su antigedad, una gran parte de este tipo de estructuras presenta diferentes

niveles de deterioro que llegan a poner en riesgo la estabilidad de elementos

individuales de la iglesia, y en algunos casos, de la estructura en su conjunto. Por

otro lado, la mayor parte de estas obras se ubica en zonas de alta sismicidad y la

estructura resistente original de las iglesias construidas en estos siglos, no est

concebida para enfrentar acciones de tipo ssmico, dando origen a daos de

diferentes niveles de gravedad a lo largo de la historia.

Podemos decir que los elementos ms vulnerables son las partes altas de torres y

campanarios, las fachadas y los apndices. Sin embargo, desde el punto de vista


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de la gravedad para el sistema estructural, los elementos que ms problemas

presentan son las cpulas, bvedas y fachadas. Las torres y los campanarios son

susceptibles de presentar daos particularmente en el caso de sismos.

En el caso de nuestro pas, se sabe que una causa muy significativa dedao en estos edificios es la ocurrencia de sismos. Al igual que en Mxico,

muchas de las sociedades modernas poseedoras de monumentos histricos

importantes, se encuentran ubicadas en zonas de alta sismicidad, como es el caso

de Italia, Grecia, Turqua y otros pases mediterrneos; China, India, Japn en el

continente asitico; Guatemala, Per y otros pases del sur de Amrica.

En Chiapas, existe un gran nmero de sitios y monumentos histricos.

Desde hace mucho tiempo, el ser humano ha imaginado y a la vez ha creado unainmensa gama de construcciones, las cuales estn enfocadas a las caractersticasparticulares de la poca y las costumbres, mostrndose hoy en da como ejemplode las diversas herencias culturales, arquitectnicas e ingenieriles.

Preservar y mantener el patrimonio histrico es un esfuerzo multidisciplinario, yaque se requiere de la participacin de diversos expertos en diferentes materiastales como historiadores, ingenieros, arquitectos, restauradores y otros, todos elloscon el nico objetivo de prolongar y cuidar la vida de una construccin histrica.

Aunque algunas iglesias tienen programas de mantenimiento adecuados y hansido intervenidas para mejorar su respuesta ssmica, los daos que an se

observan en muchas iglesias del pas, dan una idea de la gravedad de la situacin

y de la importancia de emprender medidas preventivas para reducir la

vulnerabilidad de estos importantes monumentos.

Aunado a lo anterior, la capacidad de respuesta estructural en este tipo de

edificaciones puede afectarse y disminuirse debido a diversos factores, los cuales

se mencionan a continuacin:

El envejecimiento y deterioro natural de los materiales.

Daos acumulados asociados a sismos anteriores, a asentamientos

diferenciales, a las solicitaciones ordinarias que actan a lo largo de la vida


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de la estructura como pueden ser viento, variaciones de temperatura,

huracanes, inundaciones, explosiones, etc.

Modificaciones eventuales en la estructura; ampliaciones de los espacios,

adosamiento de construcciones nuevas, reemplazo de elementos

estructurales por otros de mayor peso, cambios en el uso del inmueble, etc.

Otro aspecto de vital importancia en lo referente a la evaluacin de la capacidad

estructural es la consideracin del fenmeno de inestabilidad, el cual puede ser

relevante para la conservacin de una edificacin de este tipo.

Por otra parte, debe sealarse y resaltarse que la intervencin de estas

edificaciones no debe circunscribirse nicamente al punto de vista del diseo

estructural, el cual puede proporcionar soluciones bastante simples o

estandarizadas que, sin embargo, sean incoherentes en el contexto del conjuntoarquitectnico y cultural.

En otras palabras, se debe reconocer que la naturaleza compleja de estas

estructuras proporciona una dificultad importante a la hora de definir los criterios

de intervencin para dar solucin a los problemas estructurales que se presentan.

Por ello la conservacin de edificios histricos es un campo multidisciplinario en el

cual intervienen disciplinas aparentemente desligadas entre s, como son la

Arqueologa, la Arquitectura, la Historia, la Ingeniera, la Restauracin de obras deArte, entre otros.

1.2OBJETIVOS

El objetivo fundamental de este trabajo es la de proporcionar una metodologapara evaluar el anlisis del comportamiento y transmisin de esfuerzos enbvedas de iglesias coloniales en el estado de Chiapas, por medio del mtodo deelementos finitos, asociando el dao con algunos estados hipotticos de carga, y

realizar un diagnstico estructural por medio de un anlisis ssmico para identificarlas zonas del edificio de mayor vulnerabilidad.


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1.3 ANTECEDENTES

La mayora de los trabajos de conservacin de edificios histricos que se realizan

en la actualidad, tienen que ver principalmente con trabajos de restauracin en los

cuales se omiten los estudios y acciones referentes a la seguridad estructural. Esevidente que por el tipo de material con que se construyeron estos edificios, sean

ampliamente vulnerables ante los fenmenos ssmicos, aunado al gran deterioro

que presentan muchos de ellos. Sin embargo hoy en da existen tcnicas

numricas y equipos de cmputo que mejoran la calidad de los estudios

estructurales de estas edificaciones y facilitan la comprensin de la respuesta

estructural de las mismas. No obstante, dichas tcnicas numricas deben

emplearse apoyndose en el conocimiento histrico que se tenga de la

construccin original, y de todas las intervenciones que se hayan efectuado hasta

la fecha actual, adems de un experimentado y buen juicio de ingeniera.

Como sabemos, la arquitectura religiosa ha sido poco estudiada, a pesar de ser

uno de los gneros arquitectnicos que dan identidad a la regin. La escasa

documentacin de archivo y las investigaciones contemporneas son un intento de

acercarse a algunos de los elementos arquitectnicos y constructivos de edificios,

que reflejan los gustos y tecnologas dominantes de la poca en que se construy.

Sin embargo, an existen datos que han sido ignorados por lo que la observacin

directa del objeto de estudio resulta imprescindible para alcanzar los objetivos.

En general, la mayora de los conventos se hallan edificados sobre una altura, o

en el interior del poblado o en la periferia, de esta forma se convierte en la llave

estratgica de la poblacin.

Podemos apreciar que aquellos edificios iniciados durante el siglo XVI y que

alcanzaron el rango de prioratos, se construyeron de acuerdo a una orientacin

espacial muy variada, por ejemplo: el convento de Santo Domingo de Chiapa de

Corzo se orienta hacia el sureste; el convento de Santo Domingo de Tecpatn se

ubica hacia el noreste al igual que el convento de Santo Domingo en Comitn; el

convento de Santo Domingo (San Cristbal de Las Casas) se orienta en un

perfecto eje este-oeste.


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Teniendo en cuenta las disposiciones espaciales ms utilizadas en las

construcciones religiosas de Chiapas, podemos pensar que uno de los factores

que tuvieron un mayor peso a la hora de elegir la orientacin de cada uno de los

edificios fue el climtico. Chiapas tiene, en general, un clima templado y se

encuentra afectada por dos corrientes de vientos alisios; una que viene del noreste

y, la otra, desde el sureste, precisamente las orientaciones ms utilizadas en los

edificios considerados.

1.4 METODOLOGIA

Crear un modelo estructural en elementos finitos de una bveda mediante

el programa SAP2000 capaz de simular la respuesta de la estructura ante

diferentes hiptesis de cargas o acciones, como es el propio peso y ante

solicitaciones ssmicas.

Se propondr mejoras para estudios futuros con base en la metodologa.

empleada y los resultados obtenidos.

Definir las propiedades geomtricas, mecnicas y de la estructura mediante

elemento Shell.

Realizar los anlisis correspondientes, para despus exportar los resultados

deseados.

1.5 JUSTIFICACION

Ya se ha mencionado anteriormente de la gran riqueza histrica edificada con que

cuenta nuestro pas y de la necesidad que se crea de preservarla como smbolo y

como identidad de un pueblo.

Las estructuras antiguas que fueron construidas con mampostera, un material con

comportamiento distinto al de los materiales de construccin modernos (acero y

concreto), no pueden ser estudiadas de la misma forma que las estructuras

actuales. En Mxico muchas de las grandes edificaciones de mampostera que se

erigieron desde el inicio de la colonizacin espaola tienen ya un periodo de vida


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considerable por lo que han sido objeto de deterioro en el material que las

constituye.

Desde el punto de vista ingenieril, se requiere conocer con mayor amplitud el

desempeo de este tipo de estructuras ante diferentes solicitaciones, para que conbase en el conocimiento del comportamiento esperado, se puedan tomar mejores

decisiones referentes a criterios de reforzamiento y reestructuracin para la

conservacin de los mismos.

Este es un tema relativamente nuevo en nuestro pas, ya que muchos de los

trabajos encaminados a la preservacin de estas edificaciones, se han basado

principalmente en investigaciones histricas y trabajos de restauracin, siendo

omitidos muy frecuentemente los estudios referentes a la evaluacin de la

seguridad estructural.

Por otro lado, se debe reconocer el hecho de que este tipo de estructuras son

altamente vulnerables ante las acciones ssmicas. Por lo anterior los estudios

relacionados al comportamiento ssmico, han permitido comenzar a conocer de

mejor forma el comportamiento dinmico de estas complejas estructuras.

Este trabajo de tesis, conformar un anlisis detallado del comportamiento

estructural de las bvedas de iglesias coloniales. Debido a los materiales y a la

compleja geometra, se emplear como herramienta de anlisis el mtodo de los

elementos finitos en. Se crear un modelo para analizarlas ante una solicitacin

ssmica que permita definir las zonas del edificio con mayor vulnerabilidad ante

riesgo ssmico.

La arquitectura religiosa colonial elaborada en el actual estado de Chiapas ha sido

poco estudiada, a pesar de su importancia desde el punto de vista cultural y

material. Mucha de la documentacin referente de la mayora de edificiosreligiosos de la regin, se perdi por diferentes causas. Aun as se piensa que es

posible rescatar gran cantidad de informacin mediante la observacin directa de

sus componentes, lo cual permitir dar un primer paso en el conocimiento, de la

arquitectura religiosa colonial de Chiapas.


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El conocimiento histrico de las tcnicas y sistemas constructivos utilizados en la

arquitectura religiosa colonial de Chiapas es casi inexistente. Esto es debido,

principalmente, a la escasez de documentacin, a la que me refera en el prrafo

anterior. De esta forma el tipo de anlisis aplicado por historiadores del arte y,

fundamentalmente, arquitectos se ha basado en el estudio de las crnicas, la

recopilacin de planos, el anlisis directo y, en escassimas ocasiones, en la

incorporacin espordica de alguna investigacin arqueolgica.

En la actualidad se cuenta con distintas tcnicas para el anlisis estructural de los

edificios histricos. Adems, con el apoyo de las herramientas computacionales,

se pueden estudiar estructuras muy complejas.

La creacin del modelo numrico que simule la estructura histrica real, no es una

labor sencilla, comenzando por la identificacin de los elementos estructurales ylos que son meramente decorativos, as como la definicin de las caractersticas

geomtricas del sistema. Aunado a esto, el especialista debe poseer un amplio

conocimiento en el comportamiento de los materiales, en los procesos

constructivos de la poca y en el historial del edificio.

En las estructuras de mampostera, las condiciones de continuidad en los distintos

elementos son tambin difciles de establecer. A diferencia de las estructuras de

concreto armado, en las cuales sus elementos estn conectados de modo derestringir movimientos y rotaciones entre s; en las estructuras histricas, los

elementos estn simplemente apoyados y/o adosados, lo cual permite

movimientos y rotaciones en las zonas de contacto. Esto es un factor sumamente

importante a considerar al momento de realizar el modelado.

Otra situacin muy importante que limita el empleo de las herramientas de

anlisis, es que bsicamente estas estructuras trabajan a compresin, ya que los

materiales empleados presentan baja resistencia a los esfuerzos de tensin, lo

que origina agrietamientos y separacin entre sus elementos. Se puede concluir

entonces que los agrietamientos y la falta de continuidad en los elementos nos

dan la justificacin de considerar un comportamiento no lineal en los materiales.


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CAPITULO 2. Bvedas.

2.1 bvedas

La bveda es un trmino muy significado en la evolucin de la arquitectura y laconstruccin en general, que empez desde los tiempo en que los hombres

primitivos vivieron en cuevas las que tenan bvedas naturales y luego cavadas

por ellos. Con el adelanto de la Historia la bveda tom un lugar muy importante

en la planeacin de la construccin porque permiti crear encima de ella ms

elementos, pisos etc.

La bveda es una estructura de fbrica curva, constituida por elementos

dispuestos y reunidos de modo que obran contrarrestndose mutuamente.

La bveda tiene su origen en la bsqueda de la solucin a dos problemas

histricos. El primero es la necesidad de procurarse cobijo a travs de una

superficie que resguarde de las condiciones climatolgicas externas. El segundo

se refiere al significado que los arquitectos e ingenieros han querido dar a los

espacios cubiertos.

Esta tipologa empez a ser utilizada por los egipcios hace miles de aos. Los

primeros pasos fueron las falsas bvedas, donde los riones volaban

sucesivamente hasta llegar a la clave, que se encargaba de cerrar y darestabilidad al conjunto.

La primera bveda propiamente dicha fue la bveda de directriz semicircular, o

bveda de can. Surge como una sucesin de arcos independientes colocados

uno al lado del otro, apoyados sobre el lado mayor del espacio a cubrir para as

reducir la luz.

La bveda caracterstica de los templos conventuales en Mxico es la de can

corrido (figura 2.1a), semejante a una bveda romnica de gran peso que

descansa directamente sobre los muros, formando un espacio que tiene poca

iluminacin, ya que cuando hay ventanas, stas se ubican abajo del arranque.

Los riones suelen estar cargados, de manera que en algunos de ellos el techo es

prcticamente plano, aunque hay diversos ejemplos sin relleno, con extrads

semicircular. Existen templos cubiertos con bveda de can con arcos y pilastras


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que, en algunos casos, fueron colocados posteriormente a la terminacin del

templo (figura 2.1b), por lo que los arcos pueden ser de diferente material al de la

bveda, con directriz imperfecta y diferente al de la cubierta.

a. Bveda de can corrido (b) Bveda de can con arco

Tambin se construy la bveda renacentista de can con lunetos (figura 2.1c),

aunque no es tan representativa como la mencionada anteriormente. Las

primeras que se hicieron generalmente no tienen directriz y lunetos bien definidos.

En este tipo de bvedas las ventanas laterales se encuentran arriba de la imposta

y suelen tener arcos y pilastras entre cada luneto; en algunos casos estos

elementos son de gran volumen.

Otro tipo de bveda es la de nervaduras (figura2.1d), que a veces se empleaba

para cubrir todo el templo y otras, slo el presbiterio y el sotocoro (Toussaint,

1948). Son bvedas semejantes a las que se hacan en esa poca en Espaa, con

caractersticas diferentes a las de las bvedas gticas europeas construidas entre

los siglos XII al XIV, ya que no tienen pendientes muy pronunciadas sino forma

acupulada. Tampoco cubren espacios rectangulares sino espacios prcticamente

cuadrados.Estn compuestas por nervaduras de arcos poco apuntados, casi de medio punto.

Estas caractersticas las acercan ms a las bvedas de nervaduras renacentistas

que se realizaron en Espaa.


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(a) Bvedas de lunetos (b) Bveda de nervaduras

2.2 FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL

La bveda trabaja tensionalmente como un arco sometido a las compresiones y a

las flexiones que se generen transversalmente en la medida que su trazado sea o

no antifunicular. Inicialmente, la construccin se realizaba mediante una ligera

inclinacin para evitar el empleo de cimbras, pero el sistema evolucion hacia el

empleo de dovelas a lo largo de toda la generatriz, como si se tratara de un nico

arco, con esto se consegua evitar la separacin y desnivelacin posible entre

arcos.

Las bvedas durante un sismo tienen una estabilidad menor. Es aconsejable que

la planta de las bvedas sea cuadrada, en el caso en el que la planta requiera una

forma rectangular, son necesarios tensores o contrafuertes que refuercen la viga

cadena fig. 2.2a.


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Se recomienda que al igual que las cpulas, las bvedas arranquen directamente

sobre el sobrecimiento para obtener una mejor estabilidad en caso de sismo, ver

figura 2.2b.

La seccin transversal de una bveda que por lo general est cargada solo por su

propio peso, debe tener la forma de una catenaria invertida, de tal manera quesolo contenga cargas de compresin, ver fig. 2.2 c.

Una regla importante para el diseo y clculo es que la resultante de la bveda

debe bajar por el medio tercio de la superficie del cimiento. Esto significa que la

excentricidad debe ser menor o igual a 1/6 del espesor. El cimiento debe tener un

encadenado de hormign armado que pueda resistir las fuerzas perpendiculares

del sismo.

Las fachadas de la bveda deben ser reforzadas. La mejor solucin sera que

estos sean elementos livianos y flexibles ejecutados por ejemplo con bahareque o

con una estera de madera revocada.

Las bvedas, cualquiera que sea su directriz, generan cargas verticales y empujes

horizontales sobre sus apoyos, obligando a que stos tengan la dimensin


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suficiente como para lograr que su peso propio centre la resultante sobre la base

de sustentacin para mantener el conjunto en situacin de equilibrio. Adems

estos empujes producen esfuerzos cortantes tendentes a producir deslizamientos,

bien de los sillares de arranque sobre sus juntas horizontales, o bien de los sillares

del muro que sostiene la bveda.

La eleccin de una abovedamiento concreto condiciona la estructura de la

construccin, la cual se ve sometida a la necesidad de disponer de una serie de

componentes y recursos que aseguren su estabilidad. Las caractersticas de la

fbrica y la disposicin, dimensin y relacin de los distintos elementos

arquitectnicos determinan el funcionamiento de la estructura, entendida como un

cuerpo en equilibrio, y su respuesta a transformaciones coetneas, al proceso de

obra o posteriores. Estos eventuales movimientos tambin se pueden someter a lalectura estratigrfica y pueden llegar a convertirse en indicadores no solo del tipo

de cubierta adoptada sino de la secuencia constructiva y destructiva que puede

encerrar la construccin analizada.

La compresin del funcionamiento estructural de los elementos arquitectnicos

como piezas individuales y como participantes de un sistema arquitectnico puede

facilitar el conocimiento y la vinculacin de edificios que formalmente sean

distintos, pero que constructiva y tectnicamente sean prximos. Tambin puedeayudar a entender los restos parciales de algunas construcciones e interpretarlos

como el resultado de una ruina estructural, es decir, producida por un error de

proyeccin y ejecucin; natural, ocasionada por el paso del tiempo y el abandono;

o antrpica, en la que se incluyen los fenmenos de espolios y otras

modificaciones deliberadas.

El sistema estructural debe permitir proporcionar resistencia a las fuerzas laterales

y rigidez para mantener las deformaciones ante esas cargas dentro de lmites

tolerables. El segundo aspecto suele ser ms decisivo que el primero para definir

el esquema estructural apropiado.


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2.3 Elementos de una bveda

Apoyos: son las partes de los muros o pilares sobre los que descansa la bveda.

Puntos de arranque: son los de los arcos que componen la bveda.

Dovelas: son las piezas elementales que componen la bveda.

Clave: es la dovela central que cierra la bveda.

Salmeres: son las dovelas en las lneas de arranque de la bveda.

Nervios: son los arcos de dovelas independientes de los tmpanos en las aristas.

Muro frontal: es el que cierra la bveda en sus partes abiertas.

Luneto: es la abertura practicada en la bveda de otra bveda que penetra en ella.

Tramos de la bveda: es cada elemento individual de una bveda mayor formada

por la sucesin de otros menores.Luz: es la distancia libre entre los apoyos o arranques de la bveda.

Flecha: es la altura desde el arranque a la clave.

Espesor: es la distancia entre el trasds y el intrads de la bveda.

Contraclave: Las dos dovelas que tocan la clave

Trasds: es la superficie curva y exterior de un arco.

2.4 Bvedas de diferentes periodos arquitectnicos

Construccin romana:

Su estructura estuvo basada en apoyos slidos, homogneos y de gran cohesin

que resistan el peso y el empuje de las bvedas. Repartan el peso y los empujes,

haciendo que todos los elementos trabajaran a compresin gracias a que sus

elementos estructurales son muy masivos y el concreto romano, hecho a base de

piezas pequeas unidas con mortero de buena calidad, tena gran cohesin.

Emplearon la bveda de can, la bveda de arista (sobre espacios cuadrados) y

cpulas soportadas por muros circulares. Violet-Le-Duc (1996), comenta que el


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mtodo constructivo de los romanos les permita construir sus edificios con rapidez

y necesitaban pocas personas para dirigir una gran cantidad de trabajadores. Fig.

2.4 a.

Figura 2.4 a.

Construccin romnica:

Los constructores romnicos hicieron bvedas de tipo romano, pero tenan menos

recursos comparados con los que tuvieron aqullos. Por esta razn no emplearon

el concreto romano; en sus bvedas usaron piedras sin labrar embutidas en el

mortero, dispuestas como dovelas.

Colocaron arcos transversales o fajones en el intrads de las bvedas de can

corrido, puesto que sus apoyos no eran tan masivos como los de la construccin

romana (figura 2.4b). Estos arcos se ubican en el eje de los contrafuertes.

Tambin emplearon la bveda de arista romana a la que adicionaron arcos fajones

y formeros, pero en este caso cubran espacios rectangulares.


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Figura 2.4 b.

Construccin gtica:Los constructores romanos ya saban obtener la planta a partir de las bvedas,

pero fue hasta el siglo XII cuando los primeros constructores gticos diseaban

sus edificios obteniendo la planta a partir del tipo de bveda que cubrira al edificio

(Violet-Le-Duc, 1996). Usaron el arco apuntado, arbotantes, botareles de gran

longitud para contener los empujes de la cubierta y pilares de seccin transversal

reducida. Sus constructores equilibran las fuerzas dentro de la estructura y

concentran el peso de las bvedas en apoyos aislados, por lo que la estructura es

mucho ms ligera y eficiente (figura 2.4c).

Construccin renacentista:

En el Renacimiento ya no se usaron las bvedas gticas de nervaduras, sino que

se retorn a las formas clsicas mediante el empleo de cpulas, bvedas de

can con o sin lunetos, y bvedas de arista, entre otras; todas ellas basadas

nuevamente en el arco de medio punto. En este periodo se emplearon de manera


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habitual las bvedas tabicadas, de gran resistencia y rigidez; su poco espesor le

da ligereza, por lo que permite reducir los empujes sobre los muros. Estas

bvedas no son monolticas ni de conglomerado, y por su poco espesor, estn

limitadas para soportar sobrecargas accidentales.

2.5 Bvedas de mampostera

Las bvedas de can corrido se generan geomtricamente por la traslacin de un

arco a lo largo de una directriz rectilnea. Su continuidad a lo largo de su eje

longitudinal, hace que la estructura sea resistente a flexin en esa direccin.

Antiguamente, las bvedas de can corrido fueron construidas de dos formas

principalmente; en una de ellas no hay necesidad de cimbra, ya que daban una

inclinacin al arco, respecto del plano vertical (figura 2.5a); la otra forma srequiere de cimbra y fueron construidas principalmente por los romanos; se hacan

de manera radial, con cuatrapeo de las piedras entre un arco y otro (figura 2.6b).

(a) Bveda romana (b) bveda caldea

Tanto los arcos como las bvedas se caracterizan por el empuje que ejercen

sobre sus apoyos; stos ltimos deben tener suficiente volumen para absorber

dicho empuje en sus bordes inferiores.

En general, los arcos y las bvedas de can corrido pueden tratarse como casos

equivalentes, aunque cuando existen arcos fajones que rigidizan la bveda existen

algunas diferencias. Si los soportes se mueven ligeramente hacia fuera y la


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bveda tiene espesor suficiente, sta se agrieta longitudinalmente y se presenta

una redistribucin de esfuerzos. Las grietas longitudinales indican un incremento

en el claro, mientras que las grietas transversales a lo largo de la curvatura puede

indicar movimiento en el extremo de sus soportes, debido al probable

asentamiento del suelo. El comportamiento de este tipo de bvedas depende en

gran medida, de la condicin de sus apoyos.

Del mismo modo que en los arcos, el estado de esfuerzos de la bveda puede

describirse por la posicin de la lnea de presiones dentro de la estructura. Para

evitar que esta lnea salga de la seccin de la estructura, sus apoyos deben contar

con suficiente espesor para contrarrestar el empuje o bien, el relleno sobre sus

riones puede inducir la verticalidad del empuje (figura 2.2); pero si la carga del

relleno no es significativa, su contribucin es mnima. La adicin de relleno en unabveda de can corrido puede contribuir a la disminucin del empuje generado

por el peso de la bveda, ya que la carga adicional sobre los riones tiende a dar

verticalidad a la inclinacin del empuje.

Figura 2.2. Lnea de presiones en una bveda de can con apoyos continuos.

Si una bveda de can corrido est soportada continuamente a lo largo de su eje

longitudinal, se comporta como una serie de arcos independientes paralelos. En

cambio si la bveda est soportada slo en sus bordes, actuar como una viga, en

la que existen esfuerzos de compresin en la clave y de tensin en la base (figura

2.2c). El cortante producido por las cargas aplicadas en este caso, se pude tomar

por muros de borde, arcos o domos.


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(c) tensin en el borde inferior

2.4 Bveda de can corrido

Una bveda de can no es ms que una sucesin de arcos situados uno junto a

otro. Desde un punto de vista estructural basta analizar una rodaja de bveda para

obtener todos los datos necesarios.

La bveda de can seguido se basa en el mismo principio constructivo del arco

pero se desarrolla en profundidad, sin un lmite especial para ello (a modo de

tnel). Se trata en este caso de una estructura arquitectnica que permite cubrir unamplio espacio.

La bveda de can es la base de la partida para otro tipo de bvedas: las de

arista y de rincn. En ambos casos se trata de la figura geomtrica que se obtiene

al cruzar, perpendicularmente entre s, dos bvedas de can de la misma altura.

La bveda de can en Egipto tiene forma de generatriz circular y parablica, y en

algunos casos hasta ojival. Tambin se usan perfiles peraltados sin

discontinuidades con el muro. La construccin se realiza por tajados verticales de

piezas de ladrillos que se colocaban a bofetn contra un muro de apoyo en el que

se marcaba la generatriz de la bveda a modo de montea. Sobre dicho muro se

colocaban con argamasa de ladrillos hasta acabar la forma generatriz. As se

continuaba con todas las tajadas paralelas hasta que se acababa la primera rosca.

Posteriormente se construa una segunda rosca apoyndose en la primera por


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medio de hilados convergentes.

Para tener una mayor adherencia de los ladrillos, las capas se disponen con cierta

inclinacin, para hacer que los ladrillos apoyen unos sobre otros durante el

fraguado. Aun as y en el caso anterior tambin, los arranques de las bvedas en

los salmeres se disponan en capas horizontales que avanzan en desplome.

Las bvedas de can resultaban insatisfactorias no solo por los

desproporcionados pilares ptreos y las gruesas paredes, imposibles de horadar e

imprescindibles para soportar su peso y la presin lateral, fueran a la vez costosos

e incomodos, sino tambin porque ellas eran en buena parte responsables de la

pesadez caracterstica de la arquitectura romnica. Adems tendan a dificultar la

iluminacin

2.5 Bveda de arista

Una bveda de arista es la interseccin de dos bvedas de can. Los arcos de

estas bvedas van disminuyendo de luz conforme se van acercando a la clave, y

no se apoyan en muros sino en arco diagonales.

Las bvedas de arista ms antiguas tenan arcos frontales semicirculares, con

arcos cruceros semielpticos.

Su uso comienza en la arquitectura romana, empleada para cubiertas de edificios

con luces importantes, con directriz semicircular. La bveda gtica pone nfasis en

el papel resistente de las aristas, en este caso la directriz es apuntada. En el

Renacimiento la bveda de arista se utiliza principalmente para los claustros de

los patios, con luces pequeas. En el periodo posterior al Barroco, concretamente

en las corrientes ms clasicistas se recuperan la bveda por arista como solucin


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de forjado en combinacin con sistemas de proyecto basado en alineaciones o

intercolumnios en dos direcciones en planta. En el modelo romano la clave para el

funcionamiento correcto de la bveda est en que las generatrices estn

comprimidas, que los formeros resistan los empujes.

Tal vez sea, junto con la bveda de medio can y la esquifada,, el tipo de bveda

ms generalizado a lo largo de la arquitectura pre rabe y rabe de Oriente y

Occidente, al parecer trasmitida por los bizantinos, al menos en esta orilla nuestra

occidental, si bien no se descarta el papel que sigui jugando el arte de la antigua

Roma en sus provincias tras la cada del Imperio. En el sentido de

interdependencias rabes del Norte de frica,Palermo y Espaa no parece queninguno de estos pases ejerciera un papel predominante sobre los otros, teniendo

en cuenta como vemos que Roma y Bizancio dejaron una hermosa herencia desistemas de cubricin en todos ellos.

2.6 Bveda falsa

Un falso arco, proyectado en el eje longitudinal, da una falsa bveda. Como este,

ha de estar construida por aproximacin de hiladas de sillares de mampostera, y

no por el encaje de dovelas que desplacen el componente horizontal de las

fuerzas hacia los muros o elementos sustentantes. En la falsa bveda no hay

verdaderamente una arquitectura abovedada, si no empujes verticales propios de

las cubiertas con dintel (arquitectura adintelada).


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La falsa bveda es la solucin para cubrir espacios usados en la arquitectura

megaltica y en las tumbas micnicas.

2.7 Bveda tabicada

Consiste en cubrir el recinto o espacio mediante una bveda de ladrillos colocados

por la parte plana, es decir, por la cara de superficie mayor que forman el largo o

soga y el ancho o tizn del ladrillo.

Tambin se denomina bveda tabicada a la realizada mediante la superposicin

de por lo menos dos capas de rasillas puestas con la tabla tangente a la directriz

de la bveda.

Estn constituidas por hiladas u hojas colocadas del plano respecto al intrads de

la bveda.

Tambin tienen la ventaja de ser de amplia tradicin en el pas, donde se han

empleado profusamente tanto en bvedas simples, como en bvedas compuestas.

Que por su organizacin en hilados del plano son fcilmente adaptables yconstituyen la mejor solucin para las superficies regladas.


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En la actualidad han vuelto a cobrar inters por su facilidad de ejecucin.

Las bvedas tabicadas son bvedas de fbrica, hechas con ladrillo y mortero. Su

singularidad proviene de su construccin: los ladrillos se disponen de plano

formando una o varias hojas y se ejecutan sin cimbra. Durante su construccin la

sujecin de los ladrillos se consigue por la adhesin del mortero fraguado rpido

con los arcos o anillos previos ya terminados, o con los muros de borde.

Las bvedas tabicadas se pueden construir con espesores muy pequeos.

Hasta mediados del siglo XLX, las bvedas tabicadas se emplearon para distintostipos de elementos: a) para cubrir las naves de iglesias; b) para formar forjados; c)

para construir escaleras.

Las bovedas tabicadas tradicionales muestran las mismas patologas que las de

piedra o rosca de ladrillo.

Resulta interesante que la existencia de estas grietas no preocupase a los

antiguos constructores ms que cuando estaban vivas y crecan.

2.8 Bveda de crucera o nervada

El precedente ms remoto de las bvedas de nervaduras o de crucera son las

bvedas de arista romanas generadas por la interseccin de dos caones corridos

de la misma altura; su ventaja respecto de sus antecesoras de can corrido es


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que al concentrar su peso hacia puntos especficos solo necesitan apoyos en sus

cuatro esquinas (Figura 2.8 a).

La bveda nervada fue la innovacin ms importante a la hora de reducir y

aligerar, tanto efectivamente como en apariencia, la masividad inerte de laarquitectura romnica. Adems, su efecto visual se acenta mediante la

combinacin con semicolumnas altas y delgadas unidas a las pilastras.

La bveda de crucera, tambin llamada bveda nervada, es un tipo de bvedacaracterstica de la arquitectura gtica que recibe este nombre porque est

conformada por el cruce, o interseccin, de dos bvedas de can apuntado. A

diferencia de la bveda de arista, la de crucera se caracteriza por estar reforzada

por dos o ms nervios diagonales que se cruzan en la clave, generalmente. La

bveda de crucera se considera uno de los tres elementos distintivos de

la arquitectura gtica, junto con el arco apuntado y el arbotante.

La bveda de crucera consta de dos elementos: los arcos que constituyen su

armazn, o esqueleto, y los paos o plementos que cubren los espacios

intermedios entre los arcos. Primero se levantan los arcos, creando una estructura

esbelta, resistente y ligera, y posteriormente se rellenan los paos intermedios

conformando las bvedas, quedando enmarcadas transversalmente por los arcos

perpiaos, tambin llamados arcos fajones, y longitudinalmente por los arcos

formeros, paralelos al eje de la nave que delimitan los tramos de la bveda.


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anÁlisis del comportamiento de bÓvedas de iglesias coloniales en chiapas

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