la construcciÓn de san francisco y su resistencia …
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Dra. Arq. Natalia Jorquera S.
Académica Facultad de Arquitectura y Urbanismo Universidad de Chile
MUSEO DE ARTE COLONIAL DE SAN FRANCISCO
VIERNES 07 DE SEPTIEMBRE 2018
LA CONSTRUCCIÓN DE SAN FRANCISCO Y SU
RESISTENCIA FRENTE A LOS TERREMOTOS
INTRODUCCIÓN
La iglesia de San Francisco es un hito arquitectónico que desde siempre ha acompañado el desarrollo de
la ciudad de Santiago. Es un edificio tan cotidiano, que pocos se han preguntado cuándo fue construido
y cómo ha hecho para estar aún en pie en uno de los países más sísmicos del mundo.
La iglesia de San Francisco en 1860-1870. Autor: Eugène Maunoury. Fuente: http://www.archivovisual.cl/
La versión actual de San Francisco fue construida entre 1586 y 1618.
La iglesia de San Francisco es “el único auténtico testimonio arquitectónico del
siglo XVI que se conserva en Chile”
(Benavides, 1988 [1941], La arquitectura en el virreinato del Perú y en la capitanía general de
Chile, p. 128.
INTRODUCCIÓN El edificio más antiguo de Santiago
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INTRODUCCIÓN El edificio que ha sobrevivido más terremotos
INTRODUCCIÓN A pesar de estar construido con técnicas “frágiles”
MAMPOSTERÍA DE PIEDRA IRREGULAR
ALBAÑILERÍA LADRILLO CERÁMICO ALBAÑILERÍA ADOBE
INTRODUCCIÓN A pesar de estar construido con técnicas “frágiles”
INTRODUCCIÓN A pesar de numerosas transformaciones
ANÁLISIS“DESDE LA MATERIA”
INTRODUCCIÓN Múltiples análisis efectuados
Muros, materiales y composición, como fuente de conocimiento para comprender su
resiliencia sísmica
El edificio como fuente directa de información
LEVANTAMIENTO arquitectónico estado actual
Fachada poniente acceso principal
LEVANTAMIENTO arquitectónico estado actual
16,7
9,8
14,5
46,4
13,58,2
21,7
Fachada norte por Alameda
LEVANTAMIENTO arquitectónico estado actual
64,6
4,1
10,4
14,5
16,7
9,8
14,5
46,4
LEVANTAMIENTO arquitectónico estado actual
LEVANTAMIENTO arquitectónico estado actual
FUENTES CONSULTADAS
- Archivo franciscano
- Benavides Courtois, Juan, Márquez de la Plata,
Rodrigo y Rodríguez Valdés, León. 1977.
- Benavides Rodríguez, Alfredo. 1941.
- Boldrini, Gustavo. 2000.
- Labbé, Ernesto y Fernández, Cristián. 1976.
- Consejo de Monumentos Nacionales (Chile).
2010.
- Pérez Oyarzún, Fernando, et al. 2000.
- De Ramón, Armando. 2000.
- Dirección de Obras Municipales,
Departamento de Urbanismo. Ilustre
Municipalidad de Santiago, Chile. 2009.
- Gaceta Ministerial de Chile. 1822-1823.
- Gross Fuentes, Patricio. 2015.
- Figueroa Hernández, Abel y Tapia Chuaqui,
William. 1957.
- Laborde, Miguel. 1987.
- León Echaiz, René. 1975.
- Montandón, Roberto. 1950.
- Montandón, Roberto y Pirotte, Silvia. 1998.
- Ilustre Municipalidad de Santiago (Chile). 2008.
- Rodríguez Villegas, Hernán. 2012.
- Rovegno S., Fr. Juan Ramón. 2009.
- Pereira Salas, Eugenio. 1953.
- Pereira Salas, Eugenio. 1965.
- Peña Otaegui, Carlos. 1956.
- Sahady Villanueva, Antonio. 2014.
- Secchi, Eduardo. 1941.
- Valenzuela Solís de Ovando, Carlos. 1991.
- de Rosales, Diego. 1878.
- Villalobos R., Sergio, et al. 1990.
- Pena, M. J. 1969.
- Peña Otaegui, Carlos. 1944.
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
Fase 1 (1586 – 1647)
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA IGLESIA
Fase 2 (1647 – 1698)
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA IGLESIA
Fase 3 (1698 – 1799)
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA IGLESIA
Fase 4 (1799 – 1857)
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA IGLESIA
Fase 5 (1857 – actualidad)
EVOLUCIÓN histórica de la iglesia
MUROS DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA DE 1,7M DE ESPESOR
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
MUROS DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA ESTUCADOS PREVIO A 1977
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
Fuente: Catálogo
fotográfico MHN
Inventario:
FB-3638
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
IDENTIFICACIÓN DE MUROS DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA BAJO REVOQUES MEDIANTE
TERMOGRAFÍA
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
MUROS DE ALBAÑILERÍA DE LADRILLO CERÁMICO
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
MUROS DE ALBAÑILERÍA DE ADOBE
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
BASE DE LA TORRE EN PIEDRA Y ALBAÑILERÍA DE LADRILLO
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
PARTE SUPERIOR DE LA TORRE EN ENTRAMADO DE MADERA
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
ENTREPISO “ARTESONADO” ORIGINAL DE MADERA
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE TÉCNICAS Y ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
ELEMENTOS DE MADERA QUE AYUDAN A MEJORAR CONEXIONES
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS
REFUERZOS DE HORMIGÓN ARMADO EN ARCOS TRANSVERSALES DE LADRILLO
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
IDENTIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS
IDENTIFICACIÓN DE BARRAS DE ACERO EN REFUERZOS MEDIANTE DETECTOR DE METALES
IDENTIFICACIÓN de técnicas y elementos constructivos
SÍNTESIS de técnicas presentes en San Francisco
EXTRACCIÓN DE DOS TESTIGOS DE MUROEjecución: IDIEM
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALESCARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALES
ANÁLISIS MINERALÓGICO PETROGRÁFICO para determinar tipo de piedra y proveniencia.
Ejecución: Geólogo Universidad de Chile Camilo Sánchez y SERNAGEOMÍN.
Piedra blanca: Andesita de biotita 2300 kg/m3 ; proveniencia Cerro Blanco
Piedra gris oscuro: Andesita basáltica de clinopiroxeno 2600 kg/m3 ; proveniencia Cerro Blanco
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
ANÁLISIS MECÁNICO TESTIGOS DE MURO para determinar resistencia a la compresión y módulo elástico.
Ejecución: Ing.David Veloso, Laboratorio de Mecánica de Rocas, Departamento de Ingeniería de Minas FCFM U. de Chile.
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALES
ANÁLISIS DE MORTEROS DE MURO para determinar composición y granulometría.Ejecución: Geólogo Fabio Fratini, Istituto per la Conservazione e Valorizzazione dei Beni Culturali, Italia
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALESCARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALES
HIPÓTESIS DE APAREJO DE MURO DE PIEDRA
PESO ESPECÍFICO DE MURO DE MAMPOSTERÍA DE PIEDRA: 2250 kg/m3
Considerando 2300 kg/m3 para piedra blanca, 2600 kg/m3 para piedra negra, 1400 kg/m3 para mortero,
2100 kg/m3 para piedras pequeñas de relleno y asumiendo un porcentaje de piedras del 80%.
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
PESO TOTAL MUROS DE LA IGLESIA
Parte original de piedra en planta cruz latina 5.295 ton. Zona naves laterales en albañilería 2.289 ton.
TOTAL = 7.584 ton (equivalente a 1516 elefantes)
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALESCARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
ANÁLISIS TAXONÓMICO DE MADERAS para determinar tipo de madera y características principales.
Ejecución: Arqueóloga Daniela Estévez, Especialista arqueobotánica y anatomía de la madera
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
ANÁLISIS TAXONÓMICO DE MADERAS para determinar tipo de madera y características principales.
Ejecución: Arqueóloga Daniela Estévez, Especialista arqueobotánica y anatomía de la madera
Nothofagus sp. (Roble)Diafragma nave central - Techumbre nave central
Techumbre nave lateral sur - Diafragma nave lateral sur
Primer cuerpo madera torre
Pseudotsuga mensiesii (Pino oregón)Diafragma nave lateral sur - Vigas nave lateral sur
Austrocedrus chilensis(Ciprés de la Cordillera)Diafragma nave central - Techumbre nave lateral sur
Aextoxicon Punctatum (Olivillo)Parte superior torre
CARACTERIZACIÓN DE TÉCNICAS Y MATERIALES
EXCAVACIÓN ARQUEOLÓGICA para conocer y caracterizar las fundaciones de la iglesia.
Ejecución: Arqueóloga Universidad de Chile Catalina Soto.
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
ANÁLISIS MINERALÓGICO PETROGRÁFICO para determinar tipo de piedra y proveniencia.Ejecución: Geólogo Universidad de Chile Camilo Sánchez y SERNAGEOMÍN.
Piedra gris oscuro: Andesita basáltica de clinopiroxeno 2600 kg/m3 ; proveniencia Cerro Blanco
CARACTERIZACIÓN de técnicas y materiales
ANÁLISIS SÍSIMICO identificación de daños
Elaborado por: Prof. Ugo Tonietti, prof. Luisa Rovero y Nuria Palazzi, Universidad de Florencia.
Evalúa la
ACELERACIÓN
necesaria para
activar un
MECANISMO
DE FALLA
EN EL PLANO Y
PERPENDICULAR AL PLANO
Evalúa el
DESPLAZAMIENTO
necesario para
que un macro-
elemento llegue al
COLAPSO
ANÁLISIS SÍSIMICO integración de tres análisis
ANÁLISIS CINEMÁTICO LOCAL
LINEAL NO LINEAL
Evalúa los MODOS DE
VIBRACIÓN DEL EDIFICIO
ANÁLISIS GLOBAL(MODAL ESPECTRAL)
(Finite Element MethodFEM)
(MIT, 2008)* (MIT,2009)**
*Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT) italiano. 2008. Decreto Ministeriale 14/01/2008, Norme Tecniche per la Costruzion. Italy.**Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT) italiano. 2009. Circolare 617 del 02/02/2009, Istruzioni per l’applicaz ione delle nuove Norme Tecniche per le Construzioni. Italy.
ROCKING
Evalúa la
VELOCIDAD que
adquiere un
macro-elemento
de piedra y su
posible pérdida de
ESTABILIDAD
ANÁLISIS SÍSMICO- LOCAL LINEALANÁLISIS SÍSIMICO local lineal
ANÁLISIS SÍSIMICO local no lineal-síntesis futuros mecanismos de daños
ANÁLISIS SÍSMICO- LOCAL LINEALANÁLISIS SÍSIMICO Rocking analysis
ANÁLISIS SÍSMICO- GLOBALANÁLISIS SÍSIMICO global
CONCLUSIONES DESEMPEÑO SÍSMICO IGLESIA
Los elementos más favorables de su “diseño” sísmico son:
• Adecuadas proporciones de elementos estructurales y arquitectónicos.
• Eficientes técnicas constructivas a pesar de la aparente fragilidad visual, sobre todo en el caso de la mampostería
de piedra.
• Rol del entrepiso de madera que actúan como diafragma uniendo los muros de piedra.
• Presencia de elementos transversales que ayudan a disminuir las longitudes libres de muro, actuando como
contrafuertes: arcos de ladrillos de naves laterales y tímpanos de adobe sobre éstos.
• Uso y mantención ininterrumpida.
Las vulnerabilidades de la iglesia actual
La gran cantidad de terremotos sufridos han debilitado algunas partes del edificio, tal cual se ha evidenciado en la
investigación, los cuales afortunadamente son mecanismos de falla locales, mejorables. En especial:
• Desconexiones entre partes construidas en distintas fases y con distintos materiales
• Tendencia al volcamiento de las partes superiores de fachadas y transeptos.
CONCLUSIONES LAS FORTALEZAS SÍSMICAS DE LA IGLESIA
HALLAZGOS ARQUEOLÓGICOS una arista inesperada
HALLAZGOS ARQUEOLÓGICOS una arista inesperada
MÁS INFORMACIÓN EN...
¡Muchas gracias por su atención!EQUIPO INVESTIGACIÓN
Arq. David Cortez – Arq. María de la Luz Lobos – Arq. Chiara Palazzi – Prof. Luisa Rovero – Prof. Ugo Tonietti
PROFESIONALES QUE PRESTARON SUS SERVICIOS
Geólogo Fabio Fratini – Geólogo Camilo Sánchez – Ing. Rodolfo Veloz – Geofísicos Sergio Ruiz y Felipe Leyton– Arqueóloga Catalina Soto -IDIEM