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domingo, 26 de junio de 2016

Palladio y la cimentacion. Cimentación en terrenos floxos, las empalizadas o los arcos invertidos, y otras consideraciones de provecho.

por José Ramón Fdez Vázquez de Prada. Arquitecto 
 
Cimentación romana
 
CUATRO LIBROS DE ARQUITECTURA DE ANDREA PALLADIO
CIMENTACION
LIBRO I
 
 
  Andrea Palladio: Libro primero de la Arquitectura... traducido... por Francisco de Praves, Valladolid, Juan Lasso, 1625.
Este material está en
dominio público en los demás países donde el derecho de autor
se extiende por 100 años (o menos) tras la muerte del autor.
 
 
CAPíTULO VII.
De las calidades del terreno en que se han de abrir las zanjas.
Llamanse fundamentos ó cimientos la base de un edificio, esto es, aquella porción de sus paredes que está dentro de tierra, y sostiene la fábrica puesta encima. Por lo quaI de todos los errores qúe se pueden cometer en el arte de edificar son extremadamente perniciosos los cometidos en los fundamentos, porque causan la ruina de toda la obra, y no pueden enmendarse sin mucha dificultad y gasto. Asi, deben los Arquitectos poner en esta parte la mayor diligencia; pues en unos parages se hallan los fundamentos naturales, y en otros es preciso recurrir al arte. Serán naturales quando se construyen los edificios sobre peña, tova Ó escaranto, que es una especie de terreno que participa mucho de la piedra. En estos parages hay poca necesidad de zanjas ni otros auxilios del arte, pues ellos por si mismos dan fundamento capaz de sostener qualquiera edificio por grande que sea: en tierra ó agua. Pero si la naturaleza no suministra tales fundamentos donde se necesitan, será preciso buscarlos en el arte.

Entonces se debe mirar si el terreno sobre que se ha de construir es sólido y firme
, ó bien es arena, lastre, tierra echadiza, blanda ó paludosa. Si el terreno es sólido y firme, se cavarán alli las zanjas hasta la profundidad que tenga por bastante el Arquitecto juicioso, segun la calidad del suelo y la del edificio. Esta profundidad suele ser la sexta parte de la elevacion de la tabrica, en caso de no hacer bodegas o sótanos. Para conocer la solidez de los terrenos servirá la excavacion de pozos, cisternas y otros hoyos ó fosos; y tambien la indicarán en parte las plantas alli nacidas, si son de las que suelen criarse en terreno duro. No debe ser trémulo ni que resuene; lo quaI se conocerá por el pergamino de un tambor sentado en tierra, si herida esta ligeramente, el tambor no resonare. La misma prueba se hará con un vaso lleno de agua y puesto en tierra. Aun los parages del contorno podrán indicar las calidades del terreno donde se ha de construir el edificio.
 
Yacimiento arqueológico de la villa romana de Veranes. GIJON
fotografía IPARAS jrfvdp 2012
La exquisita pieza arquitectónica contemporánea, cuya misión era cubrir el mosaico romano existente en el lugar, obra del arquitecto Manuel García, tristemente en fechas recientes ha sido reformada, con un resultado inadecuado. Se ha alterado la imagen del elemento, introduciendo en el lugar lecturas antes contenidas en un objeto abstracto.
Las cimentaciones romanas de Veranes fundamentan el yacimiento. 
  

Si el suelo fuese arenoso ó guijoso se debe distinguir si está en los campos ó si en rios. Si en campos se observará 10 arriba dicho de los terrenos firmes: pero siendo en los rios, el lastre y arena serán del todo inútiles para fundamentos; pues el agua con su continua corriente y avenidas muda sin cesar el álveo del rio. Por lo qual, en tales sitios se deben profundizar las zanjas hasta dar en sólido y firme; ó si esto no se lograse sin demasiado coste, se cavará un poco en la arena ó lastre y alli se harán  empalizadas, cuyas puntas hechas de encina ó roble lleguen hasta lo firme: asi se podrán sobre ellas erigir qualesquiera.edificios. Si se hubiese de fabricar distante de rios, pero en terreno blando ú movedizo, se deberá cavar hasta lo firme, y tanto quanto pida el grueso de las paredes y tamaño del edificio. Este suelo firme y apto para sostener qualesquiera fábricas es de varias especies; pues como dice muy bien Lean Bautista Alberti, en algunas partes es tan duro que las herramientas apenas pueden abrirlo, y en otras mas Ó menos sólido: en unas negrea, en otras blanquea, y este es tenido por el mas debil: en otras es como greda, y en otros es tova. El mejor de todos los suelos es el que se cava difícilmente y el que mojado con agua no hace lodo. No se debe levantar edificio sobre ruinas antiguas sin examinar primero si lo que resta podrá regir lo que se le ha de cargar encima, y si tiene buenos fundamentos.
 
Si el sitio fuere floxo hasta muy profundo como sucede en los tremedales, se harán empalizadas; y sus maderos ó estacas tendrán de largo una octava parte de la altura del edificio hacedero, y de grueso una duodeclma de su largo. Hincaránse tan espesos que entre ellos no quede hueco para otros.. Deben meterse á golpes de mazo, antes freqüentes que muy graves, a fin de que mejor se consolide y cierre el terreno.

Las empalizadas se deben hacer no solo debaxo de las paredes exteriores, sino también de las interiores que hacen la distribucion del edificio; porque si se hacen á las unas diferentes fundamentos que á las otras, sucederá que las unas baxarán con el peso y las otras no, y por consiguiente se irán hendiendo unas y otras, y aun los pisos, haciendo la obra fea y falsa. Por lo qual se debe precaver este daño haciendo empalizadas en todas las paredes fundadas en terreno floxo: y esto no es gasto considerable si atendemos al peligro que hay en no hacerlas: ademas de que las paredes interiores son mas delgadas, y las empalizadas serán tambien mas estrechas.

 
CAPÍTULO VIII.
De los cimientos ó fundamentos.

Los cimientos deben ser doble anchos que las paredes que se les sobreponen. En esto debemos atender á la calidad del terreno y magnitud del edificio, haciendolos todavia mas anchos en terreno movedizo y floxo, y donde hubieren de sostener mucho peso. El fundamento ú el suelo de la zanja debe quedar igual, á fin de que el peso gravite igualmente por todo, y no se hiendan las paredes mas oprimidas en unas partes que en otras. Por esta razon los antiguos enlosaban este suelo con sillares de Tíboli , y nosotros solemos poner en él tablones ó maderos, y edificamos encima.

Los fundamentos se construyen á escarpa, esto es, se van estrechando insensiblemente al paso que van subiendo: pero de modo que se retire igualmente la pared por ambas haces, y el centro cayga siempre á plomo como se va construyendo. Esto se debe tambien observar en la construccion de las paredes fuera de tierra; pues asi viene á tener mucha mas fuerza la obra que si la diminucion se practica diversamente. Para minorar el gasto se hacen á veces (especialmente en sitios pantanosos, y que los edificios han de llevar colunas) los cimientos no continuados sino con arcos, y se construye sobre ellos.
 
 

 


CIMENTACIÓN EN TERRENOS FLOXOS
Palladio, propone en terrenos de baja resistencia o "floxos", dos formulas de cimentación;
1. Empalizadas
2. Arcos invertidos
 
CIMENTACIÓN CON EMPALIZADAS
 
Los constructores emplearon de forma habitual hasta el siglo XIX,  el “estacamento”, la “estacada”, la “palizada” o la “empalizada”, para mejorar la mala calidad del terreno y poder establecer sobre ella la cimentación de los edificios más importantes.
 
El estacado es una técnica que aumenta la resistencia del terreno, y su empleo está ya descrito por Vitruvio, en el siglo I a.C. en su tratado "De Architectura", conocido hoy como "Los Diez Libros de Arquitectura".
 
Vitruvio, explicaba el método para cimentar en terrenos  de tierras de relleno o terrenos palustres.
 M. Vitruvii Pollionis.
De Architectura Opus in Libris Decem
LIBRO III, Capítulo cuarto. Los cimientos de los templos. 
"(...) Si, por el contrario, no se encuentra un terreno sólido sino que es de tierra de relleno en gran profundidad, o bien, si se trata de un terreno palustre, entonces se excavará, se vaciará y se clavarán estacas endurecidas al fuego de álamo, de olivo o de roble y se hundirán como puntales o pilotes, en el mayor número posible, utilizando unas máquinas; entre los pilotes se rellenará el espacio con carbones; así, quedarán llenos los cimientos con una estructura muy consistente."


NOTA
Palustre.
_ Medio sedimentario palustre. Constituyen estos medios los pantanos, los cuales se desarrollan sobre depresiones someras. La escasa profundidad del agua permite la instalación de una vegetación, que puede en ocasiones extenderse por toda la superficie del pantano. Además de la existencia de una depresión, requieren para su formación unas condiciones climáticas determinadas: abundancia y frecuencia de lluvias. Se pueden desarrollar sobre cualquier tipo de superficie, pero lo más frecuente es que lo hagan sobre penillanuras, llanuras de inundación y deltas.


 En la ciudad de México, que "fué un pantano o tremedal de lagunajos, que a trechos descubría tierra y a trechos agua", según PEDRO PAZ ARELLANO, en el articulo VITRUVIO DESDE LOS CIMIENTOS,  "los constructores hispanos comienzan  a emplear el estacado en el siglo XVI, en 1573, cuando desplantan sobre él la cimentación de la catedral y su aplicación se mantuvo vigente hasta el siglo XIX. 

Según la publicación "CATEDRAL METROPOLITANA DE MÉXICO" de Jesús Alanís, Miguel Brenlla, Diana Heredia, Gabriela Martínez, "Para la construcción de la catedral de Mexico, el terreno fue preparado con un estacado. Se trata de troncos de 22 a 30 cm de diámetro y de 3 a 3.5 m de largo. Se hincan en el suelo en retícula de 45 a 60cm de lado".  
  
CIMENTACION CON ARCOS INVERTIDOS
El arco invertido es una ingeniosa solución constructiva para la cimentación en terrenos escasamente resistentes.
Su uso ha sido poco frecuente en la historia de la arquitectura, pero se trata de una muy acertada solución para repartir el peso en el terreno.


Leon Battista Albertí, en el siglo XVIII, aprovechó sus prestaciones para sustituir losas y vigas de cimentación formando un cimiento homogéneo sustentado por superficies cóncavas interconectadas. 
 
 
Casa Montagu (1680) UK. Arquitecto Robert Hooke
Robert Hooke, arquitecto y científico ingles 1935-1703, que conocía , el tratado de Alberti, utiliza en la cimentación arcos de ladrillo invertidos en la Casa Montagu (1680) UK.

Montagu House, Bloomsbury, London por James Simon, c.1715.
This work is in the public domain in its country of origin and other countries and areas where the copyright term is the author's life plus 70 years or less.

Trinity College de Cambridge. arquitecto Sir Christopher Wren
Sir Christopher Wren, arquitecto ingles1632-1723, utiliza en los cimientos del Trinity College de Cambridge, también sobre suelos poco estables, el sistema de los arcos inversos.
Trinity College, Cambridge, con la gran puerta y el gran patio, Nevile's Court and Wren LibraryThis work is in the public domain in its country of origin and other countries and areas where the copyright term is the author's life plus 100 years or less
 
Wren Library. Trinity College. Cambridge. UK.
 
Cimentación con arcos invertidos en la Fabrica de Tabacos de Sevilla

 

 Como las presiones se reparten equitativamente sobre el terreno, lo convierte en un método especialmente recomendable para suelos inestables ante la posibilidad de asientos diferenciales o con frecuencia de seísmos

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