Actas del Primer Congreso Nacional de Historia de la Construcción, Madrid, 19-21 septiembre 1996, eds. A. de las Casas, S. Huerta, E. Rabasa, Madrid: I. Juan de Herrera, CEHOPU, 1996.

Nuevos datos sobre la construcción de Antoni Gaudí: la sorprendente estructura constructiva de la casa Botines de León Albert Casals Balagué

Los estudios previos para la intervención en los edificios históricos pueden ser una herramienta de extraordinario valor para aumentar los conocimientos sobre la realidad de los diferentes momentos históricos de la construcción. En esta ponencia se exponen los conocimientos a los que se ha podido llegar a través de los estudios de todo tipo que se han realizado sobre una de las pocas obras que Gaudí realizó fuera de su contexto técnico-

cultural, la Casa Botines de León. 1 La Casa de los Botines fue construida según proyecto de Antoni Gaudí en 1892 por encargo de la familia Femández y Andrés (figura 1). La estructura constructiva del edificio se compone del muro perimetral de fachada, de grueso variable

según la altura, desde 1 metro hasta 0,45 m, formado por dos paramentos, el exterior de sillarejo de piedra calizaa, de 20 a 25 cm de espesor, y el interior, de mampostería ordinaria de la misma piedra, de espesor variable (figura 2). Sobre este muro descansan los diferentes forjados del edificio. Los dos primeros resueltos mediante bóvedas tabicadas de dos gruesos apoyadas en perfiles metálicos, y el resto de las plantas superiores, con vigas de madera y revoltones de rasilla. La estructura interior del edificio se compone de, en la planta semisótano y planta baja (figura 3), un conjunto de pi1ares de fundición, que descansan en las zapatas aisladas sin ningún tipo de riostrahaz. Sobre los pilares descansan los perfiles metálicos a

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Figura] fachada principal

Figura 2 Planta baja

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U Figura 3 Sección transversal

Una primera constatación permite advertir que, si bien existe se mejanza en el punto de partida, no existe en la realidad final, ya que nos encontramos en un edificio con cuatro fachadas, imposible en Barcelona dada su trama urbana. En los edificios originales las medianerías obligan a unas dimensiones menores y a unas ordenaciones bien diferentes de las de León. Si buscamos precedentes para las dos plantas bajas es posible encontrados en edificios industriales del tipo de la fábrica de varias plantas, de los que ya existían antecedentes en Cataluña en el siglo XVIII, como el Molino de Papel de Capellades, y ya más cerca de la fecha de Botines, en edificios industriales como la fábrica de la Colonia Güell sin duda conocida por Gaudí. Sin embargo, las plantas superiores no responden a ningún precedente, salvo, en primera aproximación, los edificios entre medianeras del ensanche (figura 5), pero de los que estructuralmente difiere bas-

través de unos capiteles de piedra. Los perfiles sirven también para soportar las paredes de media asta que resuelven la estructura interior en la planta principal y superiores (figura 4). El edificio se planteó como una operación inmobiliaria similar a las que se hacían en aquella época en la derecha del ensanche de Barcelona, en la que los empresarios textiles invertían sus beneficios en la realización de edificios en los que en las plantas bajas y sótano situaban los locales comerciales del negocio, en la planta principal su vivienda particular, y sobre ella, viviendas de renta que acababan de completar la operación.

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Figura 4 Plantas segunda y tercera

Figura 5 Edificio contemporáneo de Botines en un chaflán del ensanche de Barcelona

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La casa Botines de León

momento del análisis no presentaba y no presenta en la actualidad ningún tipo de alteración o daño que puedan ser consecuencia de esa osadía. Los estudios realizados han permitido responder algunas de estas preguntas, pero ha abierto todavía más interrogantes. Sin duda, Botines es un edifico singular.

Los MUROS DE FACHADA

Por todo ello el conocimiento cabal del muro de fachada ha pasado a ser un objetivo prioritario. La primera incógnita fundamental es, además de la constitución real interna o los espesores de las dos hojas, su traba y su comportamiento frente a cargas gravitatorias. La cara exterior con sillarejo bien careado, con un aparejo relativamente regular, y la cara interior de mampostería ordinaria con juntas mucho más gruesas tienen comportamientos mecánicos bien diferentes (figura 6). La pregunta es sencilla de plantear: ¿realmente son dos hojas solidarias entre sí y, en consecuencia, el edificio dispone de todo el grueso del muro para su estabilidad? Si ésto es importante en las plantas superiores, donde adquiere un carácter crucial es en los machones de planta baja, que con la misma composición, son los de menor sección y los que asumen mayor carga. El método utilizado se ha basado en conocer el estado tensional de ambas caras. Los procedimientos de ensayo para averiguado, los denominados gatos planos, se utilizan por lo menos desde hace más de 10 años, espe-

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tanteo La realidad es que Gaudí creó un tipo nuevo mediante traslación y giro de la sección perpendicular a fachada. Pero al no necesitar ninguna pared medianera olvidó el papel estabilizador de éstas lo cual conlleva una falta total de arriostramiento en su estructura. Es una de las obras de Gaudí menos tratada por la extensa bibliografía especializada. No existe nigún estudio que de algo de luz sobre las intenciones del arquitecto cuando lo proyectó. Todo lo más conjeturas sobre sU goticismo o intrepretaciones tópicas y erradas como que en esta obra se adelantó a Le Corbusier en relación a las plantas diáfanas. De hecho lo único que hizo fue una trasposición a tierras leones as de una manera de hacer barcelonesa plasmada en innumerables edificios del casco viejo o de la derecha del ensanche de Cerdá. Sin embargo, como ya se ha dicho, esta trasposición no fué del todo coherente con el original ya que éste siempre fue para edificios entre medianeras y no para aislados. Gaudí toma un tipo entre medianeras ubicado siempre en una manzana, y por simple traslación y giro de la sección perpendicular a la fachada organiza un edifIcio aislado. La duda sobre la capacidad del edificio para asumir acciones horizontales extraordinarias parece más que razonable." Se ha de destacar la extraordinaria esbeltez en planta de las cuatro paredes, especialmente la de la fachada posterior, para una longitud de tantos 34 mts. le corresponde un grosor de 0,5 metros, estos da lugar a una esbeltez de 70 muy por encima del grado máximo de esbeltez considerado por las métodos citados anteriormente de previsiones sísmicas. Se ha de destacar también el que los cuatro muros de fachada tienen una trabazón entre sí mínima. ya que en las esquinas se disponen las puertas para entrar a los miradores de los torreones. Para acabar el panorama, se ha de destacar la extraordinaria esbeltez de las paredes de ladrillo de la planta baja rincipal (esbeltez=400!l3=30), que además carecen de cualquier tipo de arriostramiento perpendicular teniendo sus esquinas abiertas y contando sólo con la posible aportación de los tabiques. Si se comparan todas estas disposicioncs con lo establecido por la teoría canónica de las construcciones murarias de la época establecida por las fórmulas de Rondelet, es fácil llegar a concluir que estamos ante una obra podríamos adjetivar de osada, para su tiempo e incluso para el presente. Sin embargo, en el

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Figura 6 Sección de 1a fachada baja

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cialmente en Italia. Sin embargo en nuestro país son prácticamente desconocidos. Además de la tensión existente permiten obtener el módulo de deformación de la fábrica. Se han realizado cuatro ensayos dobles sobre dos machones de la fachada principal, ubicando los cortes exactamente en el mismo plano de nivel, tanto en el exterior como en el interior. Para los machones de planta baja se ha utilizado la técnica extenso métrica mediante eliminación de material, complementada por ensayos en laboratorio de las características de los sillarejos y mampuestos. Sin entrar en detalle, baste decir que los resultados han sido reveladores. La tensión de trabajo, bastante moderada, de la cara exterior es de cinco a diez veces superior a la de la cara interior, siendo ésta la que recibe todas las cargas provenientes tanto de los muros superiores como de los propios forjados, lo cual permite asegurar la total y absoluta trabazón entre las dos hojas, y considerar todo el grueso del muro desde el punto de vista del flexopandeo y la resistencia a esfuerzos producidos por acciones horizontales.

LAS PAREDES DE LADRILLO

La aplicación de los criterios de la Norma Básica FL90 lleva a concluir que la esbelta pared de la planta principal es insuficiente por estar sobrepasada en cinco veces su capacidad teórica. Sin embargo, no se constata en absoluto ningún síntoma de agotamiento. Esta es una situación paradójica ya constatada infinidad de veces. La aplicación estricta de la NBE convierte en colapsados muchos edificios incólumes. Y no es que la norma sea inadecuada. Sobre esta cuestión queda mucho por hacer.3 Los estudios desarrollados han tenido el objetivo prioritario de averiguar su resistencia real mediante ensayo en laboratorio de probetas extraídas de las paredes, y, por otro lado, su estado de tensiones real mediante los gatos planos. Previamente a la realización de los ensayos se ha determinado el grado de homogeneidad de las diferentes piezas de ladrillo que se distribuyen en las paredes y, lógicamente, de los diferentes morteros, con mayor razón más susceptibles de heterogeneidad. Los resultados permiten concluir que estamos ante una obra de fábrica típica de la época pre-industrial en que se realizó. Los ladrillos, presentan una enorme dispersión en sus características básicas, pero

sólo del orden de un 8% no presenta el nivel de cocción mínimo exigible, y al estar repartido homogéneamente por toda la fábrica, no obliga distinguir entre diversas zonas. Algo diferente ocurre con el mortero. Su proceso de fabricación implica una mayor dispersión de los resultados, y en este caso además una diferenciación clara de zonas; el mortero de la planta principal tiene dosificaciones (del orden 1:5) y características resistentes inferiores al mortero de las superiores. Si de los ensayos pasamos a la observación directa se detecta que, efectivamente, la planta principal presenta un aparejo de sogas bastante más irregular que las superiores. Es razonable hipotizar que, o bien los albañiles fueron mejorando su cualificación profesional con el progreso de la obra, o que se sustituyó a los que la iniciaron por otros más solventes. El caso es que, como consecuencia de todo ello, ha sido necesario realizar un número algo elevado de ensayos de rotura a compresión diferenciando la planta principal de la del resto. Los resultados permiten concluir que las paredes de estas plantas superiores disponen de suficiente capacidad. La de la planta principal no, pero ha resistido sin ningún problema los cien años de vida.

Los

FORJADOS DE MADERA

Los objetivos en relación a la estructura horizontal de las plantas superiores han sido dos y planteados uno a continuación del otro. En primer lugar se ha evaluado el número de vigas cuyo estado de conservación impide por completo su utilización. Visto que no es excesiva la cantidad a substituir se ha pasado a evaluar su capacidad resistente. Los resultados han sido claramente positivos. Las vigas de madera en buen estado, e incluso las de estado regular pero recuperables, son sobradamente capaces de soportar las cargas incluso las del nuevo uso público. Pero el comportamiento de las vigas de madera de la última planta, ha quedado seriamente comprometido por, o bien la falta de previsión de Gaudí o bien la falta de cuidado de los vecinos del sistema de evacuación de aguas (figura 7). Éste consta de unos imbornales de plomo que se disponen entre las buhardillas, que mediante un el diámetro del desagüe perfectamente calculado controla el caudal que vierte al canalón inferior que rodea todo el edificio apo-

La casa Botines de León

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~ Figura 7 Forjados de madera y entrega a pared de media asta

yado en el último forjado y discurriendo por el interior de las estancias de fachada. En el caso en que las precipitaciones superen la capacidad para engullir el agua prevista, el agua se vierte al exterior a través de un rebosadero. La falta de cuidado de los inquilinos ha llevado a que las vigas situadas justo debajo del canalón, estén realmente alteradas de una forma bastante profunda. Es la parte que peor ha resistido el paso del tiempo. Figura 8 Polares, zapatas, perfiles metálicos y bovedas tabicadas LA ESTRUCTURA DE PLANTA BAJA

La comprobación del alto grado de isostatismo de todo el conjunto estructural interior llega a su grado máximo cuando analizamos el nudo formado por los capiteles de piedra y las IPNs del techo de la planta baja. Éstas sólamente se apoyaban del orden de unos ocho centímetros, con lo cual transmitían su carga en la parte volada del capitel, produciendo esfuerzos cortantes importantes (figura 8). Pero además, la indeformabilidad del conjunto se consigue sencillamente colocando cuatro ladrillos en diagonal que supuestamente las inmovilizan. Sobre el conjunto descansan o bien las bóvedas tabicadas o bien las paredes de la estructura superior que finalmente hacen que el conjunto sea algo más indeformable.

Los

CIMIENTOS

La mayor sorpresa de toda la operación de análisis del edificio se ha producido cuando se ha investigado el comportamiento de la cimentación. Se com-

pone de zapatas de mampostería y mortero de cal, continuas debajo de los muros de fachada y aisladas debajo de ]os pilares de planta sótano, sin que exista entre ellas ningún tipo de arriostramiento (figura 9). El análisis de las cargas ha permitido valorar en 4 y 2,5 ]as tensiones directas producidas por las acciones gravitatorias del peso propio sin mayorar. Un estudio geotécnico determina que el terreno sobre el que están asentadas las zapatas tiene una capacidad portante máxima de 0,4 kg/cm2. La única explicación razonable a esta sorprendente situación, es que, o bien los sistemas actuales de análisis de cargas de los terrenos son insuficientes, incorrectos o inexactos, o bien que la construcción se realizó de una forma tan homogénea y pausada que comportó un asentamiento estrictamente uniforme de todo el conjunto sin producir la más mínima lesión al edificio. Concluidos los estudios es preciso pasar al último nivel del análisis en el que el objeto a estudiar es todo el sistema suma de subsistemas.

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Figura 9 Planta de cimentación

ANALISIS GLOBAL

constructiva, no puede esperarse que los forjados actuales constituyan un elemento rígido en su propio plano, capaz de trabajar como viga de gran canto. Sí puede admitirse, sin embargo, que puedan transmitir fuerzas horizontales entre fachadas opuestas, actuando como un simple arriostramiento. Como consecuencia de tales deficiencias, las acciones horizontales solicitan a los muros de fachada produciéndoles sistemáticamente intensos efectos de flexión transversal, ya sea producto del trabajo local (esquema de emparrillado plano a nivel de fachada) o del trabajo conjunto (esquema de marco según secciones horizontales). En particular, los elementos más intensamente solicitados a flexión son los dinteles de esquina y los antepechos de crujías exteriores y central, en las fachadas orientadas transversalmente a la dirección de incidencia les (figuras 11 y 12).

de las fuerzas oorizonta-

Mediante un sofisticado un modelo informático (figura 10) se ha podido llegar a las siguientes conclusiones. En su configuración original el edificio no consigue responder adecuadamente a las acciones horizontales por las siguientes razones. Por una parte, los únicos planos verticales rígidos son las fachadas. No puede considerarse que las paredes interiores de carga puedan contribuir introduciendo pIanos de rigidez intermedios puesto que, entre otras razones, se hallan simplemente apoyadas sobre el conjunto de pilares a nivel de planta principal, y por ello no disponen de una conexión rígida con la cimentación. Por otra parte, por su propia naturaleza

Figura 10 Imagen del modelo informático

Figuras 11 Y 12 Imágenes del modelo informático

indicando

en cada punto según una gradación cromática

las tensiones

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La casa Botines de León

Pero también se comprueba que los muros de fachada resultan adecuados para trabajar como pórtico en su propio plano, incluso en el caso de recibir la totalidad de las fueras inerciales del sismo considerado. Las conclusiones pueden ser varias. Por ejemplo, que las teorías sobre la estabilidad de las estrcturas de muros del siglo XIX de Rondelet eran excesivas, lo cual también se ha comprobado con las construcciones de Barcelona. Pero también en relación a ésta, Gaudí también transgredió los cánones establecidos. Si Gaudí lo hizo a sabiendas o no, de momento no puede contestarse de manera rigurosa. En cualquier caso, no se tiene constancia de que en la Escuela de Arquitectura de Barcelona, se diera excesiva importancia a la sismicidad de la región y su influencia en la estabilidad de los edificios de muros. No se han encontrado referencias sobre ello en los apuntes escolares. En los textos escritos de la época sólo se ha encontrado en relación a nuestro país, el estudio del General Cerezo, que estando en las Filipinas, zona con bastante más riesgo que la nuestra escribió un tratado sobre la cuestió. Sobre si Gaudí era consciente de este peligro, no se ha podido encontrar ningún tipo de referencia en las obras que recogen sus pensamientos. Sólo hay una referencia a los movimientos sísmicos, que dista mucho de ser adecuada a la descripción correcta de sus causas y efectos. La casa Botines es, sin duda, un edificio extraordinariamente singular que transgredía en su estado original todas las reglas constructivas de su momento y a pesar de ello llega a nuestros días en un estado de conservación prácticamente perfecto con sólo algunas alteraciones consecuencia de la falta de cuidado de sus usuarios. Lo cual marece una ret1exión. En la actualidad ya se han subsanado todas las carencias expuestas y ya es un edificio que cumple sobradamente toda la normativa vigente, aunque sin haber renunciado a la mayoría de sus características constructivas.4

singular de Gaudí. Véase A. Gonzáles, A. Casals, P. Roca, J.L. González, '5tudies of Gaudi's «Cripta de la Colonia Güell», IABSE SYMPOSIUM, Roma 1993, y también A. Casals, J.L. González, P. Roca, La necesaria comprensión previa de la realidad constructiva del monumento: el caso singular de la Cripta de la Colonia Güell, en INFORMES DE LA CONSTRUCCION, n° 427, sep/oct 1993. 2. A esa conclusión también se llega si se aplican métodos de evaluación de vulnerabilidad sísmica de edificios desarrollados para permitir una aproximación rápida pero sistemática al análisis de edificios existentes. Es especialmente interesante, en este sentido, el que se ex pone en la monografía citada al final de la nota. El método se basa en evaluar 10s edificios segun 11 variables tales como, la organización general del sistema portan te, la resistencia de sus materiales, la calidad de los diafragamas horizontales y la distancia entre muros de arriostramiento. Según la evaluación realizada sobre los edificios del ensanche de Barcelona, muchos de ellos contemporáneos de Botines, una notable proporción de ellos se pueden considerar y con un grado de vulnerabilidad entre medio-alto alto. Si se aplica el método a Botines queda calificado entre los medio-altos. Véase, C. Caicedo, A.H. Barbat, J.A.Canas, Vulnerabilidad sísmica de edificios, Monografía CIMNE IS-6 1994. 3. En la actualidad, los modelos para las estructuras de parcdes, o son extraordinariamente complejos por aplicación de las técnicas de los elementos tipo de la veterana norma NBE.FL-90.

finitos o son del Sobre la utilidad

de ésta en la actualidad véase, J. L. GonÚilez, «Verificació de la seguretat estructural a les carregues verticals. Aplicació de les PIET-70 i la NBE.FL-90. Comparació amb I'EC-6», capítulo séptimo del libro de varios autores Manual de diagnosi i intervenció en sistemes estructurals de porets de carrega. Manual de diagnosi 4. CoI.legi d' Aparelladors i Arquitectes Tecnics de Barcelona. Barcelona, 1995. Sobre los métodos informáticos véase el capítulo noveno del mismo libro, P. Roca, C. Molins, «Analisi numerica d'estructures de parets de carrega. La importancia de ]' elecció del model». Sobre los avatares históricos de los procedimientos de dimensionado de paredes véase el capítulo tercero, J. L Gonzalez, «L'aparició de les normatives». La

NOTAS 1. Los estudios han expuesto Arquitectura ción, incluye ron expuestos.

previos sobre el edificio de Botines ya se en el primer Cogreso de Tecnología de la de Madrid. Esta ponencia, con otra orientagran cantidad de datos que allí no quedaEl mismo equipo ha analizado

otra obra

obra en su conjunto aporta una gran cantidad de ideas sobre diagnosis e intervención en estructuras de paredes de carga. 4. La promoción de la restauración del edificio y la financiación de los estudios ha corrido a cargo de la entidad propietaria, Caja España de inversiones S.A. que 1.0convierte así en su sede principal

con un proyecto

de Ma-

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riano Díez Saez de Miera y Félix Compadre Díez, arquitectos. Por supuesto, la restauración ha recogido todas las recomendaciones hechas a partir de estos estudios y ha conseguido poner al día en todos los aspectos a esta singular obra de Gaudí pero, y esta es la gran virtud de

los estudios previos completos, aprovechando al máximo las propias capacidades constructivas del. edificio que seguirá siendo así una muestra de un singular intercambio tivas.

entre dos zonas de diferentes

culturas construc-