ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA CATEDRAL DE SANTA MARIA

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DIRECCIÓN FACULTATIVA: Equip redactor del Pla Director de la Catedral de Girona

EMPRESA: Natur System

CLIENTE: Bisbat de Girona

EL EDIFICIO

La catedral de Girona, “Catedral de Santa Maria”, es uno de los monumentos góticos más iportantes del mundo. Reconocida por tener la nave más amplia jamás construida con 23 metros (mínimo), la catedral ha pasado por muchos cambios desde que se comenzó como un edificio románico el 1038.

A través de los siglos se han hecho ocho grandes añadidos por varios arquitectos, incorporando diferentes estilos arquitectónicas.

El 2002 un grupo de arquitectos de Girona comenzó el plan para un gran proyecto de restauración. Se decidió que antes de empezar cualquier construcción se requeria un análisis a largo plazo de la catedral con tal de determinar el comportamiento estructural el edificio con el paso del tiempo. En particular, se debia monotorizar los cambios en las fisuras de la catedral. Con un edificio de este carácter, siempre se requiere un análisis estática debido a la falta de conocimiento sobre la construcción original y el número/naturaleza de los materiales que se utilizaron. Para la Catedral de Santa Maria, eso era un problema más grande a causa de de los varios añadidos al edificio original, resultando en diferentes secciones proviniendo de diferentes períodos de tiempo. En realidad esta és la causa de la mayoria de fisuras que hay actualmente.

ANÁLISIS

GMK Associats y la Universitat de Girona realizaron las pruebas, para las cuales se requería un período de diez años (dos de los cuales han sido completados). Se instalaron un total de 18 transductores en el interior y en el exterior del edificio, midiendo no sólo los desplazamientos en las fisuras sino también otros factores que afectaban los resultados medidos así como la temperatura, la humedad y el comportamiento del viento

 

EL EQUIPO

Los transductores se conectaron a un armario de pared situado en el interior de la catedral (izquierda), que contiene todo el equipo requerido para la adquisición de datos. Se necesita un  M416 Relay Multiplexer para multiplexar los 18 canales, y éste se conecta al Módulo de Medida y Control CR10X, que registra los datos. En el armario también hay una interfície RS-232 ópticament aislada SC32A, permitiendo la conexión de un ordenador para descargar los datos. Originalmente esto era una tarea necesaria -la catedral devia ser visitada periódicamente para recoger los datos más recientes antes que la memoria del módulo de control se sobreescribiera. La organización de la recogida de datos pronto se convirtió en una tarea difícil debido a la situación del módulo de control, y como resultado se perdieron varios paquetes de datos.

A causa de esto se decidió que la mejor solución seria conectar el módulo de control a las oficinas de GMK directamente utilizando el Módem Telefónico COM210E y la línea telefónica de la catedral. Eso permitia recuperar y analizar los datos a distancia.

Se instalaron el módem y el sistema de toma de datos, totalmente automático actualmente; cada cuatro semanas el software PC208W automáticamente se conecta al módulo de control de la catedral desde un ordenador de la oficina GMK, y descarga los datos más recientes, adjuntándolos en un archivo. Un programa Java analiza esos datos y genera varios gráficos, guardándolos como un archivo de imagen y almacenándolos en un archivo ordenado por fecha.

Así como los valores del transductor se recogen cada cuarto de hora, el voltaje de la bateria del sistema también se registra. Eso permite monitorizar a distancia el estado de la bateria, con tal de detectar y solucionar inmediatamente cualquier problema.

La combinación del módem telefónico y el software de soporte Campbell Scientific Datalogger ha significado una gran simplificación en el proceso de recogida de datos, permitiendo una mayor dedicación a los análisis en lugar de a la recogida de resultados.

RESULTADOS

Los resultados provisionales han verificado que los valores del desplazamiento (las fisuras se ensanchan) durante los meses más fríos y se cierran durante el verano debido a las dilatacions térmicas de la piedra. (Ver la fisura en la pared de la fotografia).

Los transductores de las áreas superiores de las fisuras miden cambios más grandes que los situados cercanos a la parte inferior. Una medida importante será la comparación de los valores del desplazamiento durante el invierno, con el paso de unos cuantos años. Siempre y cuando los otros factores como la temperatura y la humedad se tengan en cuenta, se tendrá una indicacion precisa de como el edificio cambiará en las próximas décadas y proporcionará suficiente información para el grupo de arquitectos para tomar una decisión en la siguiente etapa de la restauración.

 

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