4B.03 Consolidación por zunchado de estructuras arquitectónicas esbeltas afectadas por sismo y viento

Protocolos relacionados : 4B.01

DESCRIPCIÓN
En los cuerpos de las edificaciones que tienen gran esbeltez y tamaño, los movimientos debidos al sismo y al viento, combinados con las acciones gravitatorias, pueden causar la aparición de fisuras y problemas de estabilidad estructural. El sistema de zunchado exterior es una técnica bastante usada en las intervenciones de restauración arquitectónica porque es relativamente fácil de ejecutar y permite visualizar los resultados a lo largo de tiempo. Este tipo de trabajo se puede considerar como tarea de conservación preventiva porque evita que el daño progrese sobre un elemento. Básicamente, se emplean técnicas compatibles con los materiales originales para estabilizar una estructura arquitectónica sin alterar sus condiciones básicas de comportamiento. La intervención de zunchado incluye la restauración de los materiales pétreos que se hayan visto afectados.

PALABRAS CLAVE
Anclaje / estructura / preventivo /piedra / sísmico /sismo / torre / viento / zunchado / zuncho

OBJETIVOS
Establecer pautas de conservación preventiva para asegurar estructuras arquitectónicas esbeltas con problemas de estabilidad causados fundamentalmente por acciones gravitatorias combinadas con otras debidas al sismo y viento.

A. ACCIONES GRAVITATORIAS Y DINÁMICAS. PATOLOGÍAS CONSTRUCTIVAS
En determinadas ubicaciones de la Península Ibérica se producen sismos de diferente intensidad. Algunas zonas del sureste como Granada y Murcia se sitúan en los ámbitos de mayor riesgo. En edificios históricos en los que predominan fábricas pétreas, de diferente organización y escala, son frecuentes las patologías generadas por el sismo y el viento en combinación con las acciones gravitatorias. El comportamiento de estas construcciones suele ser bueno, aunque terremotos recientes como el de Lorca (Murcia), en 2011, han puesto de manifiesto que muchas veces la realidad es bien distinta constatando la vulnerabilidad de estructuras monumentales y los problemas derivados de aquellas intervenciones inadecuadas que, en ocasiones, introducen modificaciones importantes en el comportamiento de los bienes inmuebles de interés.

Los problemas debidos a las acciones citadas se localizan con mayor frecuencia en las torres y cuerpos de remate por su mayor exposición ante los desplazamientos horizontales y su altura, esbeltez y aislamiento estructural respecto a la fábrica principal. Entre estos últimos, destacan elementos de menor envergadura como los pináculos, esculturas y veletas entre otros.

>Ver protocolo: 4B.01

Es necesario identificar con carácter preventivo los desajustes que sufren las estructuras pétreas por estas acciones. Las fisuras y dislocaciones acusadas en el plano exterior de los elementos arquitectónicos son las referencias más claras de una patología ocasionada por la acción del sismo o el viento. Estos signos se manifiestan, de forma evidente, en los apoyos, unión de los cuerpos y huecos de los edificios, debido a las discontinuidades que representan en la formación de su fábrica.

Ejemplo Catedral de Jaén:
La cúpula que cierra la torre derecha de la catedral presenta fisuras muy acusadas. Sobre la falsa linterna que corona dicha bóveda se emplaza una veleta de grandes proporciones. En la torre izquierda se produce un deterioro similar que se corrige mediante un zuncho de hierro forjado colocado en las reparaciones desarrolladas en los años 1824 y 1890, periodos en los que se consolidan los pináculos afectados por el terremoto de Lisboa de 1755. En la torre derecha se desarrollan reparaciones similares en la base de apoyo de la veleta.

>Ver protocolo: 4B.01

Cartografía de fisuras. Torre derecha. Catedral de Jaén

La fisura, visible desde la fachada principal, recorre la cúpula de abajo hacia arriba ramificándose a ambos lados de una banda de sillares (ver esquema). Los movimientos se manifiestan, también, en su tambor de apoyo y en el vano central de su cuerpo inferior. Asimismo, debe tenerse en cuenta la presencia de grietas importantes en el cuerpo superior de sillería, a modo de falsa linterna, que recoge la veleta de excelente factura con la que se corona la torre. Dichas alteraciones son consecuencia del movimiento de la cúpula, debido a efectos gravitatorios y a la acción combinada del sismo y del viento.

B. ZUNCHADO
En patologías de carácter moderado que no exigen el desmontaje de la estructura pétrea se emplean tradicionalmente los zunchos de pletina y de redondos de hierro forjado. En todos los casos, es necesario que el zuncho se pueda ajustar y tensar, de forma envolvente, sobre el elemento cuando tiene forma circular o elipsoidal. La efectividad de este sistema es menor cuando los cuerpos presentan planta cuadrada u octogonal, caso frecuente en las torres.

En la actualidad, los trabajos de zunchado externo son más fiables por el uso de acero inoxidable y aleaciones especiales que evitan la corrosión y el debilitamiento de las piezas empleadas, dada su ubicación en zonas muy expuestas. El uso combinado del acero con envolventes de neopreno y otros materiales flexibles y estables permite realizar zunchos adaptados a las irregularidades del perímetro. El procedimiento de un zunchado preventivo incluye las siguientes tareas:

– Reconocimiento de las patologías.
– Elección del emplazamiento del zuncho.
– Fabricación de plantillas para la ejecución.
– Preparación en taller del zuncho con pletina provista de solapas y cartelas para el tensado.
– Colocación de banda de neopreno.
– Emplazamiento del zuncho y tensado con tornillos de alta resistencia.

Ejemplo Catedral de Jaén:
Se emplaza el andamio y se analizan con detalle los problemas de fisuración. La reparación no se limita a la colocación de un zuncho, sino que también contempla la inyección de juntas abiertas en la cúpula.

Estudio para el emplazamiento de zunchos. Se añade uno en la veleta y dos en el tambor de la cúpula. Torre derecha. Catedral de Jaén

El siguiente paso es estudiar los posibles emplazamientos de los anillos en la cúpula y en la veleta, según indica el siguiente gráfico de alzado. Se opta por el empleo de un zuncho formado por pletina de acero inoxidable con solapas que se adapta al emplazamiento. Para la base de la veleta, se prevé utilizar un anillo constituido por una pletina 40×4 mm que complementa a los preexistentes. En el tambor de la cúpula se emplazan otros dos adecuados al contexto en tamaño y compatibles con los elementos ornamentales existentes.

 

Zunchos:

– Superior de 80 x 8 mm sobre banda de neopreno de 90 x 10 mm.
– Inferior de 100 x 8 mm sobre banda de neopreno de 110 x 10 mm.

Para la ejecución de los zunchos se realizan unas plantillas para darles forma en el taller. Se necesitan cinco piezas de pletina, de 4 m cada una, dobladas en los extremos formando una solapa de 10 cm que se refuerza con unas cartelas soldadas a ella. En dichas solapas se han practicado unos taladros para alojar los tornillos de alta resistencia usados para tensar. Después, se elevan las piezas a su emplazamiento y se introducen una a una a través del hueco que queda entre la cúpula y sus pináculos adosados. Se dispone la banda de neopreno detrás de la pletina y se tensan las piezas del zuncho mediante los tornillos.

C. REPARACIONES COMPLEMENTARIAS AL ZUNCHADO
Los cuerpos arquitectónicos que se zunchan en previsión de movimientos que pueden afectar a su estabilidad requieren el desarrollo de trabajos complementarios dirigidos a reparar los efectos de las alteraciones que han sufrido. La tarea más común es el colmatado de juntas de los elementos pétreos que componen las fábricas dañadas. Cuando se quiere dotar a la junta de una buena estabilidad, debe procederse a su inyectado con un mortero fluido de cal hidráulica 1:3 ó 1:2 (cal hidráulica / árido fino) o un mortero bastardo 1:3:12 (cemento blanco libre de álcalis / cal hidráulica / árido fino).

Deben eliminarse los restos de mortero que permanezcan en la junta, así como las raíces de plantas que se hayan desarrollado en ella colmatándola con un mortero 1:3 realizado con cal hidráulica. Si se trata de una bóveda con acceso por ambas caras, debe efectuarse un rejuntado previo de mortero de cal 1:3 o bastardo 1:3:12 dejando unos tubos de goma para inyectar la lechada. Para encastrar y sellar los tubos de goma en la junta puede emplearse escayola para asegurar la estanqueidad.

Una vez fraguado el mortero de rejuntado, se procede a la inyección de mortero fluido 1:3 o 1:2 de cal hidráulica, preferiblemente NHL-5, y árido muy fino. Esta tarea se realiza de la parte baja hacia la superior del elemento empleando un compresor para el rellenado completo de las juntas entre los sillares. El proceso finaliza cuando se comprueba que el mortero emerge por el tubo inmediato superior utilizado para la inyección.

Los tubos se eliminan cuando han cumplido su función. Al terminar los trabajos, se quitan todas las oclusiones de los orificios, incluidos los restos de escayola, en caso de que se haya utilizado en el proceso, y se cierran con el mismo mortero empleado para el rejuntado. Cuando los sillares afectados por las patologías asociadas a estos movimientos estructurales evidencien separaciones importantes de varios centímetros de espesor, es conveniente graparlos. Tras el rejuntado y la inyección de mortero, se efectúa un cosido mediante unas grapas de pletina de acero inoxidable. Dichas piezas, de longitud variable, están constituidas por pletinas de acero inoxidable, de 4 mm de espesor, dobladas en sus extremos formando unas patillas de 40 a 50 mm que se introducen en el sillar. Se toman con mortero de cal o mortero bastardo manteniendo con la misma dosificación que el empleado en el rejuntado de las piezas. En caso de que su impacto visual sea acusado, puede aplicárseles alguna pátina, aunque normalmente el acero inoxidable en bruto se integra bastante bien en los materiales pétreos.