Rehabilitación De La Catedral De La Ciudad De México

LA REHABILITACIÓN DE LA CATEDRAL METROPOLITANA

DE LA CIUDAD DE MÉXICO

Roberto Meli Piralla.

Araham Roberto Sánchez Ramírez.

Palabras Clave : Investigación, monumentos, rehabilitación, estudios experimentales, monitoreo, ingeniería estructural, .

Resumen

El Instituto de Ingeniería de la UNAM participa en el proyecto de Rehabilitación de la Catedral Metropolitana de la Ciudad de México. En el artículo se describen las bases del proyecto y los estudios realizados para apoyar las decisiones sobre las medidas correctivas, así como los resultados alcanzados en los diez años de su ejecución. Aunque todavía faltan algunas acciones de refuerzo, se ha llevado el monumento a condiciones de seguridad muy aceptables. En particular, se han reducido en cerca de un metro los hundimientos diferenciales que existían al iniciar el proyecto, los cuales eran de 2.4 m.

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Artículo

Aspectos Estructurales de la Rehabilitación

Las tareas que se realizan para subsanar algunos problemas que afectan la seguridad de la Catedral Metropolitana de la Ciudad de México, representan un verdadero desafío para la ingeniería mexicana. En el presente artículo se hace referencia a los aspectos estructurales y, en especial, a los estudios e investigaciones que el Instituto de Ingeniería de la UNAM ha realizado para dar soporte técnico al proyecto.

La tarea más importante ha consistido en corregir una parte importante de los enormes hundimientos diferenciales que ha sufrido la Catedral desde los inicios de su construcción. Terminada la corrección se modificaron las características del subsuelo, en previsión, aquí en delante, de los hundimientos que se presenten. Durante las operaciones mencionadas se tomaron las medidas para evitar que los movimientos de la construcción produjeran daños en su estructura. Posteriormente, se realizaron diversas obras de refuerzo para mejorar la seguridad del templo ante futuros sismos y hundimientos

Breve Descripción de la Estructura

El templo está constituido por cinco naves. La central está cubierta por una bóveda cilíndrica, interceptada transversalmente por otras de forma conoidal. Esta bóveda está soportada por 16 columnas de cantera. Las dos naves laterales procesionales tienen bóvedas esféricas. Así, las dos naves extremas de capillas, están subdivididas por muros robustos de mampostería que encierran una serie de éstas.(ver imagen 02)

Una nave transversal con bóveda cilíndrica cruza el templo, y sobre su intersección con la nave principal se levanta la gran cúpula central que transmite cargas muy elevadas a las cuatro columnas que la soportan. Los muros que dividen las capillas, junto con los de la fachada y sus contrafuertes, constituyen un cinturón perimetral que proporciona al monumento una considerable rigidez y resistencia ante cargas laterales.

El material primario de construcción es una especie de concreto ciclópeo integrado por piedras de origen volcánico (andesitas y tezontle), aglutinadas por un mortero de cal y arena. La composición de este material, y, por tanto, su peso volumétrico y propiedades mecánicas, varían según los elementos constructivos y las épocas en que se realizó cada parte de la construcción.

03. Cúpula principal de la catedral.

Las columnas, arcos y algunos elementos decorativos, son de sillares de piedra andesítica (cantera y chiluca). Se pudo comprobar que queda un núcleo central de mampostería pobre, cuya contribución a la resistencia es poco significativa. Más adelante se presentarán algunos datos sobre las propiedades de estos materiales.

Los grandes hundimientos diferenciales que se presentaron desde el inicio de la construcción, obligaron a efectuar correcciones y ajustes continuos en la geometría del edificio, a lo largo de los 240 años que se prolongó su construcción. La longitud de las columnas, por ejemplo, varía, de acuerdo a la magnitud de los hundimientos que experimentaron cada una de sus bases en la época en que se nivelaron sus extremos superiores, para proceder a la construcción de los arcos y las bóvedas de la cubierta. La diferencia máxima de longitud es de 85 centímetros.(ver imagen 04)

Las inclinaciones que sufrieron las columnas, cada vez que se vio interrumpida su construcción por un lapso prolongado, sobre todo en la zona norte, hicieron necesarias correcciones en su verticalidad. Los cambios de pendiente que ahora se detectan en su fuste, indican que en una primera etapa se levantaron las columnas hasta una altura de 3.7 metros y después hasta 10 metros. En esta última medida se detuvo su construcción por largo tiempo, hasta ser rematadas en el arranque de los arcos. Hay una diferencia de pendiente de hasta 1.4%, entre los diferentes tramos del fuste.

En el revestimiento de piedra, en las fachadas, se detectaron varias hiladas de ajuste, de altura variable, para corregir los desniveles. El claro y la altura de los arcos y las bóvedas tuvieron que variar en cada caso, de acuerdo con la posición de los apoyos en el momento del cierre.

Una vez cerrada la cubierta, la estructura adquirió mayor rigidez y la tasa de hundimientos diferenciales se redujo. Sin embargo, los movimientos diferenciales permanecieron suficientemente elevados para producir agrietamientos considerables en la estructura, especialmente en la cubierta, que tuvo que ser continuamente reparada para evitar filtraciones.

05 y 06. Hilada de ajuste sobre la fachada principal,

en el cuerpo de la torre poniente.

La configuración de hundimientos en la Catedral es muy compleja. En un primer análisis se pueden identificar dos mecanismos principales: un hundimiento generalizado hacia el surponiente, y una "emersión" de la zona central, al norte del crucero.

El primer mecanismo ha producido una configuración de grietas transversales en la cubierta y en los muros laterales, sobre todo en la zona cercana al crucero. Ha producido también una separación entre la fachada sur, con sus pesadas torres, y el resto de la construcción. (ver imagen 07)

El segundo mecanismo ha ocasionado una rotación hacia afuera de las columnas y las naves laterales, así como

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