CNHC1_018

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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fachada principal
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Planta baja
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A. Casals
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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
123
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
princípal
por la ventana
de planta
124
A. Casal s
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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A. Casals
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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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A. Casals
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-