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TRABAJO FINAL DE MÁSTER ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Universidad Politécnica de Cataluña Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Máster Universitario en Estudios Avanzados en Arquitectura-Barcelona Línea de Restauración y Rehabilitación Arquitectónica Tutora: Cóssima Cornadó Bardón y Pere Roca Fabregat Autor: Daniel Abal Magariños Septiembre 2022 ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 1 de 135 Resumen La construcción del Eixample se inició en el siglo XIX y se caracteriza por disponer un patrón perfectamente ortogonal, convirtiéndose en un emblema de la ciudad al disponer un valor que le viene dado por la uniformidad formal y constructiva que proporciona la cantidad de sus edificios históricos, los cuales tienen un gran valor patrimonial por lo que su conservación es estrictamente necesaria. Estos edificios se encuentran formando las manzanas en agregado, los cuales, debido a las diferentes modificaciones de las ordenanzas hasta hoy en día, cuentan con grandes diferencias de altura y profundidad edificatoria entre los ellos. Los edificios de estructura de mampostería de ladrillo sin armar presentan un desempeño bastante pobre ante un evento sísmico, pero cuando estos se ven insertados en un agregado de manzana pueden beneficiarse, ganando la estabilidad de algunos muros al ser restringidos al vuelco en la dirección lateral de la manzana, por lo que las partes que sobresalen de la manzana son más vulnerables al vuelco. Por ello, este trabajo se centra, por un lado, en analizar el comportamiento local de los muros medianeros expuestos por diferencia de altura y profundidad, y, por otro lado, en estimar y evaluar el daño esperado. A tal efecto, se parte de una muestra representativa de agregado histórico que proviene de fuentes primarias, realizando los levantamientos in situ. La muestra contiene una manzana formada totalmente por edificios históricos residenciales. Partiendo de esta muestra se realiza una clasificación tipológica de su configuración estructural, permitiendo clasificar las porciones de muros medianeros expuestos según su función estructural (portantes, no portantes o formados por ambos) y su formación (por altura o profundidad). A través del método de análisis cinemático no lineal, se estudia la activación de los mecanismos locales de las construcciones de mampostería de ladrillo para determinar la capacidad del elemento. La evaluación del desempeño se lleva a cabo a través del Eurocódigo 8 y el Código Sísmico Español, siendo los modelos de estudio los muros medianeros clasificados anteriormente. Se concluye que mientras que para las medianeras por diferencia de profundidad se identifican dos mecanismos posibles de colapso, en el caso de la diferencia de altura solo se identifica un mecanismo de falla, y que los mecanismos son más débiles cuando se producen en muros medianeros no portantes. Palabras clave: sismo, Eixample, agregados, vulnerabilidad sísmica, mecanismo de colapso. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 2 de 135 INDICE Resumen ............................................................................................................................................... 1 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 4 1.1. Antecedentes ....................................................................................................................... 4 1.2. Objetivos .............................................................................................................................. 7 1.3. Organización Trabajo ........................................................................................................... 7 2. METODOLOGÍA GENERAL ............................................................................................................ 9 2.1. Definición del objeto de estudio .......................................................................................... 9 2.2. Recogida de información ................................................................................................... 10 2.3. Definición de la manzana ................................................................................................... 10 2.4. Análisis tipológico ............................................................................................................... 10 2.5. Análisis del comportamiento a sismo ................................................................................ 12 2.5.1. Curva de capacidad ........................................................................................................ 12 2.5.1.1. Rama lineal ............................................................................................................ 13 2.5.1.2. Rama no lineal ....................................................................................................... 15 2.5.2. Punto de rendimiento .................................................................................................... 18 2.5.2.1. Método A: Igual Energía ........................................................................................ 18 2.5.2.2. Método B: Método del espectro de capacidad ..................................................... 19 2.5.2.3. Grados de daño...................................................................................................... 20 3. LA CONSTRUCIÓN DEL DISTRITO DEL EIXAMPLE ...................................................................... 21 3.1. Introducción ....................................................................................................................... 21 3.2. Sistema constructivo histórico del Eixample ...................................................................... 21 3.2.1. Origen y desarrollo .................................................................................................... 22 3.2.2. Tipología Constructiva ............................................................................................... 23 3.2.3. Elementos estructurales ............................................................................................ 26 3.2.3.1. Muros de carga ...................................................................................................... 26 3.2.3.2. Los forjados ............................................................................................................ 28 3.2.4. Materiales de construcción ....................................................................................... 28 4. DESCRIPCIÓN DE LA MANZANA EN ESTUDIO Y ANÁLISIS TIPOLÓGICO ................................... 30 5. CONSIDERACIONES PREVIAS AL ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO ........................ 40 5.1. Elementos de construcción ................................................................................................ 40 5.1.1. Forjados ..................................................................................................................... 40 5.1.2. Muros ......................................................................................................................... 41 5.2. Sismicidad de la región de Barcelona ................................................................................. 42 5.2.1. Tipo de suelo ..............................................................................................................43 5.2.2. Espectros de respuesta NSCE-02 ............................................................................... 43 ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 3 de 135 5.2.3. Espectros de respuesta EC8 ....................................................................................... 44 6. RESULTADOS: MODOS DE COLAPSO EN LAS DIFERENTES SITUACIONES DE MEDIANERÍA EN EL AGREGADO DE MANZANA ............................................................................................................ 46 6.1. Diferencias de Profundidad ................................................................................................ 47 6.1.1. Muros no portantes ................................................................................................... 47 6.1.1.1. Mecanismo A (Vuelco simple de medianera) ........................................................ 47 6.1.1.2. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 53 6.1.2. Muros portantes ........................................................................................................ 58 6.1.2.1. Mecanismo A (Vuelco simple de medianera) ........................................................ 59 6.1.2.2. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 62 6.1.3. Muros mixtos ............................................................................................................. 64 6.1.3.1. Mecanismo A (Vuelco simple de medianera) ........................................................ 64 6.1.3.2. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 66 6.2. Diferencias de alturas ......................................................................................................... 68 6.2.1. Cubierta plana ............................................................................................................ 68 6.2.1.1. Muro no portante .................................................................................................. 69 6.2.1.1.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 69 6.2.1.2. Muro portante ....................................................................................................... 71 6.2.1.2.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 71 6.2.1.3. Muro mixto ............................................................................................................ 72 6.2.1.3.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 72 6.2.2. Remonta ..................................................................................................................... 74 6.2.2.1. Muro no portante .................................................................................................. 74 6.2.2.1.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 74 6.2.2.2. Muro portante ....................................................................................................... 76 6.2.2.2.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 76 6.2.2.3. Muro mixto ............................................................................................................ 77 6.2.2.3.1. Mecanismo B (Vuelco compuesto de medianera) ................................................. 77 6.3. Síntesis ............................................................................................................................... 80 7. CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 83 8. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................. 87 9. ANEXOS ...................................................................................................................................... 89 9.1. Anexo I – Fichas de información sobre los edificios históricos de la muestra. .................. 89 9.2. Anexo II – Clasificación de los tipos de medianeras. ........................................................ 126 ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 4 de 135 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Antecedentes A mediados del siglo XIX comienza la construcción del Eixample de Barcelona, extendiendo la trama urbana fuera de sus límites amurallados a lo largo y ancho del llano de Barcelona hasta conectar los antiguos municipios vecion0s, anexionados más adelante a la ciudad. El Plan de Reforma y Eixample fue diseñado por el ingeniero Ildefons Cerdá y su patrón de cuadrícula cuadrada de 113 m de intereje habitual se ha erigido como un referente en el urbanismo moderno y caracterizando a la ciudad de Barcelona. Las esquinas de los módulos que conforman la rejilla urbana se diseñaron achaflanadas, con una dimensión de 20 m para generar espacios abiertos en las intersecciones de las calles, proporcionar luz natural a los edificios y permitir una circulación del transporte público más eficiente, incluso teniendo en cuenta la presencia del ferrocarril. Las manzanas del Eixample rara vez se han construido como elementos individuales y están ocupadas principalmente por numerosos edificios yuxtapuestos unos junto a otros, creando una red urbana de manzanas a modo de agregados. Nos referimos a un agregado cuando una manzana está formada por diferentes edificios que pueden interactuar entre sí bajo acciones laterales. No obstante, la implementación del plan Cerdà ha ido experimentando variaciones como consecuencia de las sucesivas modificaciones de las ordenanzas, teniendo como resultado un proceso de densificación que ha dado lugar al tipo de manzanas en agregado que tenemos hoy día. Figura 1.1 Vista aérea de una parte del distrito del Eixample [8]. Los edificios característicos del Eixample, como se muestra en la Figura 1.1, se encuentran perfectamente alineados y biselados en las esquinas, y puede ser clasificados principalmente como edificios de hilera mediante una planta rectangular generando la fachada paralela a la ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 5 de 135 calle o como edificios en esquina mediante una planta trapezoidal formando la fachada diagonal a la calle. Estos edificios se encuentran adosados entre ellos. Los primeros edificios residenciales del Eixample fueron construidos mediante una estructura de muros de fábrica de ladrillo macizo y forjados unidireccionales de vigas de madera o acero y bovedillas cerámicas. Este tipo de construcción, característica de la segunda mitad del siglo XIX y de la primera mitad del XX, genera un tipo edificatorio particular cuando se ve insertada en la parcelación regular de la trama Cerdá [18]. Figura 1.2 Axonometrías de ejemplos de edificio en banda y edificio en esquina del Eixample. [18] El Eixample se encuentra en una zona que no es especialmente sísmica, pues, aunque el sismo es posible, no se han registrado sismos importantes desde hace siglos (concretamente desde el siglo VXI). Por ello, hay que tener en cuenta el alto período de retorno que caracteriza a este tipo de eventos. En el caso de los edificios Eixample formados por estructuras de muros de carga de mampostería de ladrillo sin armar, en el diseño y construcción de estos edificios se ignoró la posible incidencia de la acción sísmica, tendiendoa exhibir un desempeño sísmico bastante pobre. De forma y manera que estas estructuras, debido a su comportamiento frágil y su baja resistencia a tracción, son inapropiadas para áreas sísmicas activas. A pesar de ello, nos encontramos ante una técnica de construcción predominante en el pasado y es el tipo más común de estructuras que forman el patrimonio cultural, siendo el cómputo general de número edificios construidos con técnicas históricas de 5162 (52%), frente a 4768 (48%) edificios con otras técnicas constructivas, [16] por lo que es importante su estudio ante el comportamiento a sismo. En el caso de ocurrir un terremoto toda la masa del edificio se excita, añadiendo una carga horizontal correspondiente a todos los muros, y dando lugar a que la carga horizontal de cada elemento se transfiera al muro en que se apoya, lo cual implica que la carga horizontal correspondiente a los forjados la asumirán los muros de carga, mientras que la carga horizontal correspondiente a la masa de los muros la asumirán ellos mismos. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 6 de 135 No obstante, hay que tener en cuenta que durante la construcción de estos edificios no se tuvo en cuenta su resistencia sísmica, por lo que se ha omitido el refuerzo de la traba con los muros perpendiculares, y, a pesar de que los ladrillos forman una buena traba entre sí, es probable que estas conexiones estén dañadas debido a posibles daños durante la vida útil del edificio. Ante este suceso, se da por hecho que el edificio no se comportaría como una caja (figura 1.3), sino que tendrá fallas locales de muros que pueden perder la estabilidad (denominados mecanismos) debido a su carga sísmica, volcando principalmente debido a la carga fuera del plano, ya que los muros son más débiles al cargarse perpendicularmente [19]. Figura 1.3: Respuesta sísmica: a) Comportamiento de caja, b) Vuelco local [19]. Los muros volcados constituyen un mecanismo de colapso en el edificio, la forma de este mecanismo o porción de muro involucrada en el vuelco depende de la geometría (ancho, alto, dirección, presencia de aberturas) y de las condiciones de los bordes (conexiones de diferente calidad, restricciones y extremos libres). Durante los levantamientos posteriores a terremotos se han recopilado y definido formas de estos mecanismos de colapso, los cuales han sido catalogados (ver Figura 1.4). Figura 1.4 Tipos de mecanismos de colapso en edificios de mampostería [6]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 7 de 135 Para obtener el riesgo de que una estructura sufra daños sísmicos, no basta con tener en cuenta la amenaza sísmica del lugar, sino que se deberá valorar la vulnerabilidad sísmica de la estructura analizada, y, por lo que respecta a los edificios del Eixample, estos son especialmente vulnerables, al tratarse de edificios altos (entre PB+3 y PB+9 siendo estos últimos muy excepcionales) y con muros notablemente esbeltos [16]. No obstante, estos edificios presentan una disposición muy regular sobre el distrito cuando se encuentran formando un agregado. Sobre el distrito del Eixample se ha desarrollado un gran número de estudios científicos, tanto en materia de vulnerabilidad sísmica como relativos al comportamiento sísmico de edificaciones especificas o representativas. Por ello, a pesar de que otro trabajo previo [17] ha estudiado el comportamiento sísmico de modelos de edificios de nuestro caso de estudio individualmente, según su morfología de hilera o en esquina, el presente trabajo es pionero en aplicar el método de análisis de la curva de capacidad de un macroelemento (descrito en el punto 3.5) con relación a las medianeras de edificios históricos del Eixample por diferencia de altura o profundidad con respecto a sus edificios adyacentes cuando estos forman un agregado. 1.2. Objetivos El objetivo principal del presente estudio es analizar la vulnerabilidad sísmica que presentan los edificios históricos residenciales del Eixample de Barcelona cuando estos forman un agregado y surgen diferencias de altura y/o profundidad con respecto a los edificios adyacentes. Por lo que se estudiará el comportamiento local de las medianeras expuestas al vuelco. Como objetivo secundario, se analizarán los posibles mecanismos de colapso que pueden aparecer por la pérdida de equilibrio de porciones de muros de medianería. 1.3. Organización Trabajo El presente trabajo está organizado a través de siete secciones, según la metodología adoptada para el estudio. A continuación, se presenta una sinopsis de cada una de las secciones. En la primera sección, se realiza una breve introducción, explicando el contexto de cómo actúan los edificios de mampostería de ladrillo para el estudio sísmico. En segundo lugar, se establecen los objetivos primarios y secundarios para concluir las expectativas de este estudio. En la sección dos se explica, en primer lugar, la metodología adoptada para la elección de la muestra de estudio, y, en segundo lugar, el método utilizado para obtener el comportamiento sísmico de los diferentes mecanismos de falla mediante la curva de capacidad. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 8 de 135 En la sección tres se presenta de manera integral el enfoque temático de la presente investigación, aportando la información para la realización del análisis, comenzando con la explicación de la evolución histórica, que se centra en un área específica de la ciudad, haciendo hincapié en los hitos claves de su origen y desarrollo. En la sección cuatro se describe la morfología del área de estudio, la información obtenida y el proceso de la extracción de los tipos de medianeras en el agregado de manzana histórica del Eixample de Barcelona. En la sección cinco se establecen las condiciones generales que son necesarias para la realización del análisis sísmico, como los sistemas constructivos y el espectro de respuesta correspondiente al Eixample de Barcelona. En el capítulo seis se exponen los resultados para cada uno de los cálculos sobre cada muestra analizada, seguida de la evaluación según su influencia en la demanda sísmica del lugar. Por último, y para finalizar, en el capítulo siete se muestran las conclusiones extraídas del estudio realizado. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 9 de 135 2. METODOLOGÍA GENERAL 2.1. Definición del objeto de estudio El presente estudio se centrará en edificios de estructuras de muros portantes de mampostería no reforzada, los cuales componen la mayoría del distrito del Eixample. A continuación, se estudiará el comportamiento sísmico de las medianeras expuestas entre edificios de muros portantes de mampostería en función de las diferencias de altura y profundidad con respeto a sus edificios adyacentes cuando estos forman un agregado para poder obtener conclusiones solidas sobre la seguridad de estos edificios tradicionales. A fin de ser realizado de la manera más realista posible, se incorporarán los parámetros que intervienen en la estabilidad de los muros, y respecto a los cuales no se tengan datos se tomarán los valores de la manera más razonable posible. Para la selección de objeto de estudio, debido a la aglutinación de los diversos casos de estudio, se ha optado por analizar una manzana que esté totalmente compuesta por edificios con estructura de mampostería de ladrillo. No obstante, cabeprecisar que estas situaciones se pueden dar en cualquier otra manzana del Eixample, siempre y cuando el edificio y su adyacente tengan el mismo sistema constructivo. Para obtener la muestra se establecen unos condicionantes que deben cumplir todos los edificios que conforman la manzana, como se indica a continuación: a. Determinación del ámbito físico dónde se ubica la manzana de estudio, dado que la limitación del Eixample es diferente dependiendo de la normativa aplicada y la trama Cerdá se extiende de los límites del distrito. b. Definición del ámbito temporal en el que fueron construidos los edificios que conforman la muestra, determinando este límite por el inicio de la construcción del Eixample, dónde los edificios se construyen mediante estructuras de mampostería de ladrillo, y finalizando con la aparición del hormigón como elemento estructural, habida cuenta que todos los edificios que componen la muestra deben estar compuestos por el mismo sistema constructivo. A través de estos condicionantes, que se definen en el capítulo 4, Definición de la manzana y análisis tipológico, se obtuvieron todas las manzanas históricas del Eixample de Barcelona, las cuales están formadas completamente por edificios históricos residenciales del Eixample de Barcelona, siendo estos edificios los comprendidos en el ámbito temporal definido. Para la elección de la muestra, y el estudio de diferencias de altura y profundidad de los edificios que la componen, se seleccionó, al azar, una de las manzanas históricas, siendo la manzana elegida la delimitada por las calles Aragó, Muntaner, Valencia y Aribau. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 10 de 135 2.2. Recogida de información Una vez elegida la manzana de estudio, se realizó la recogida de información relativa a los edificios que la componen. La información ha sido extraída del Archivo Contemporáneo de Barcelona y a través de visitas in situ del propio autor del presente trabajo. Cabe destacar que no se ha tenido acceso a información del total de los edificios que conforman la manzana. Por ello, en el caso de los edificios sin información, se ha partido de una deducción del tipo estructural del edificio conforme a la Tesis Doctoral de Cornadó [5]. Finalmente, es preciso remarcar que la información proviene de fuentes primarias y ha sido debidamente contrastada con el estado actual de los edificios. 2.3. Definición de la manzana En la Figura 4.1 del capítulo 4, Definición de la manzana y análisis tipológico, se sitúa geográficamente la manzana histórica como objeto de estudio en el Eixample de Barcelona. En referencia a la naturaleza de la información, el computo de edificios que componen la manzana de estudio son los siguientes: Número de edificios Edificios en banda 27 Edificios en esquina 6 Total edificios 33 Partiendo de la anterior información se han confeccionado una serie de fichas a fin de clasificar los edificios que componen la manzana, incluyendo en ellas sus datos generales, como la calle y numero del inmueble, año de construcción, el nombre del arquitecto o maestro de obras, la información que se tiene sobre la planta, la fuente bibliográfica, su emplazamiento en el Eixample, una fotografía de la fachada, su catalogación tipológica y su catalogación estructural según los modelos generados a través de la muestra de edificios encuestados por Cornadó en su Tesis Doctoral [5]. 2.4. Análisis tipológico Con el fin de preparar la muestra de tipologías de medianería para el posterior estudio del comportamiento a sismos de estas, se debe fragmentar la información en diferentes partes. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 11 de 135 En primer lugar, se clasifica estructuralmente cada edificio según la tipología estructural aportada por la tesis doctoral de Cornadó [5]. De esta forma se obtiene la función estructural de cada muro medianero individualmente (muro no portante, portante o formado por un tramo no portante y tramo portante). En segundo lugar, se diferencia si los muros medianeros aparecen por diferencia de profundidad con su edificio adyacente o por diferencia de altura. Por lo que respecta a la diferencia de altura, habrá que diferenciar si el edificio en estudio está coronado por una cubierta plana o con una remonta1. Cabe indicar que una medianera puede estar compuesta por varios fragmentos que se estudian de manera individual. Esto ocurre debido a la aparición de patios interiores en los extremos de los edificios que truncan los muros medianeros, provocando que actúen de forma individualizada. Una vez definidos los métodos de clasificación de medianeras, la clasificación final queda estructurada de la siguiente manera: a. Diferencia de profundidad: i. Medianera no portante ii. Medianera portante iii. Medianera no portante y portante b. Diferencia de altura: i. Cubierta plana: ▪ Medianera no portante ▪ Medianera portante ▪ Medianera no portante y portante ii. Remonta: ▪ Medianera no portante ▪ Medianera portante ▪ Medianera no portante y portante 1 Una remonta es un añadido al edifico original en sus pisos superiores y este no mantiene la linealidad de fachada, se va escalonando en altura retranqueando la fachada. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 12 de 135 2.5. Análisis del comportamiento a sismo En este punto se describirán y desarrollarán los métodos utilizados para estudiar el comportamiento de los edificios de mampostería no reforzada que no muestran un comportamiento en forma de caja debido a la falta de forjados rígidos en toda la superficie del piso y conexiones efectivas entre todos los muros. Como se ha expuesto anteriormente, el análisis se centrará en el estudio del comportamiento de macroelementos separados, que pueden desprenderse del edificio durante un sismo, dando lugar a mecanismos de colapso. 2.5.1. Curva de capacidad La curva de capacidad de un macroelemento o parte de él describe la variación de su desplazamiento con respecto a la aceleración aplicada. El comportamiento de una amplia gama de elementos se puede describir con una curva de capacidad. El presente estudio se centrará en paredes simples o compuestas y partes de estas, ya que son el único componente de los edificios del caso de análisis. El primer paso es encontrar la aceleración que activa el mecanismo de colapso de un macroelemento, desencadenando el desequilibrio del momento y la formación de la bisagra. Para este propósito, se construye un diagrama de cuerpo libre de los elementos involucrados en el mecanismo de colapso. Se aplican todas las fuerzas que actúan sobre el macroelemento por encima de la bisagra. Un ejemplo se muestra en la figura 2.1., se incluyen las fuerzas verticales tales como el peso propio de las paredes y la carga impuesta por los forjados. La acción sísmica se presenta en forma de fuerza horizontal, actuando sobre la masa involucrada en el mecanismo (peso propio o no), como factor del peso. Este factor, denominado α o λ, es una aceleración, expresada como un factor de g, como muestra la ecuación [17]: 𝛼 = 𝛼𝑊 𝑊 = 𝐹ℎ 𝑊 = 𝑚𝑎 𝑚𝑔 = 𝑎 𝑔 Fórmula 2.1 [17]. Una vez obtenidas todas las fuerzas que se aplican sobre el macroelemento, se obtiene la ecuación de equilibrio de momentos sobre el punto que se denota como bisagra, de la cual resulta para qué valor de α se inicia el movimiento de vuelco, siendo este valor α0. La bisagra se ubicaen el borde exterior de la base del muro tomando la resistencia a compresión de la mampostería en este punto como infinita, como aproximación, por lo que para un mecanismo formado por una pared de altura h y espesor b, resultaría: ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 13 de 135 Figura 2.1 Ejemplo básico de las fuerzas que actúan sobre el mecanismo de colapso. ∑𝑀𝐴,𝑣𝑢𝑒𝑙𝑐𝑜 =∑𝑀𝐴,𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑟 𝛼0 [ℎ(𝑃) + ℎ 2 𝑊] = 𝑏 2 𝑊 + 𝑃 (𝑏 − 𝐿𝑏 2 ) + 𝑇ℎ Fórmula 2.2 [16]2. 2.5.1.1. Rama lineal Se puede describir esta rama como el momento en el que el macroelemento experimentará un comportamiento elástico. Este periodo estará marcado antes de que se alcance la aceleración de activación de α0. Durante este periodo, antes de que se inicie el desequilibrio y se forme la bisagra, se obtendrá una pendiente de la rama elástica que determinará la forma en que vibra el macroelemento antes de que se inicie el mecanismo de colapso. La pendiente del periodo 2 Siendo en la anterior fórmula: W el peso del muro; P la carga vertical del forjado; Lb la distancia de apoyo del forjado sobre el muro y T cualquier fuerza de contención (fuerzas de rozamiento entre forjados y muros). ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 14 de 135 de vibración se obtendrá en un plano de aceleración vs desplazamiento, por la relación de dy=ayT02/4π23. De esta forma se distinguen los siguientes supuestos: a. Los forjados se apoyan en la pared en estudio. Independientemente de si las uniones ortogonales son buenas o no, la presencia del peso del forjado sobre el muro provoca que este se una al resto del edificio. El comportamiento lineal resultante del muro no es vibrar de forma independiente, sino que es moverse en conjunto todo el edificio. El periodo de vibración fundamental de un edificio se puede obtener a través de la siguiente ecuación, dónde c es el coeficiente según el tipo de estructura, tomando el valor de 0,05 para edificios con muros de carga y H es la altura del edificio [16]. 𝑇0 = 𝑐𝐻 3 4 Fórmula 2.3 [16]. b. Los forjados no apoyan su carga sobre el muro de estudio, pero las conexiones del contorno del forjado al muro del caso de estudio son lo suficientemente buenas para que este no vibre linealmente independiente antes de alcanzar α0. En este caso para la obtención del periodo de la rama lineal se emplea la misma que en el supuesto anterior (Fórmula 2.3) [17]. c. Las condiciones que permiten que el muro tenga una vibración independiente o una parte de este antes de se inicie el mecanismo. Por lo que el periodo de vibración de la rama elástica en este caso de estudio se debe a que el macroelemento es capaz de vibrar libremente. Este periodo lo podemos obtener con la vibración de una viga bajo una carga distribuida [16]. 𝑇0 = 𝑘𝐻𝜆√ 𝑊 𝐸𝑔 Fórmula 2.4 [16]4. 3 Donde 𝑑𝑦 es el desplazamiento al final de la rama lineal; 𝑎𝑦 es la aceleración necesaria para activar el mecanismo y 𝑇0 es el periodo de vibración, el cual depende de la relación del macroelemento con el resto del edificio. 4 En esta Fórmula K es un coeficiente que varía desde 2 para un muro simplemente apoyado hasta 6 para un perfecto comportamiento a voladizo. Para mecanismos de vuelco el comportamiento tenderá a voladizo, mientras que para mecanismo de flexión vertical/horizontal tenderá a viga simplemente apoyada. 𝜆 es la esbeltez del muro, igual a H/t, donde t es el espesor del muro (a diferencia de espesores tomar el más predominante) y H la altura total del muro. E es el módulo de Young de la mampostería de ladrillo, igual a 1,2 GPa. Y W es el peso específico de la mampostería de ladrillo, igual a 18 kN/m3 [5]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 15 de 135 2.5.1.2. Rama no lineal Una vez alcanzada la aceleración de activación α0, determinando el final de la rama elástica, se puede tomar este punto como el momento en que se empieza a producir el daño. Una vez que el mecanismo se activa y comienza a volcar sobre la articulación, a medida que este movimiento avanza, el momento estabilizador pierde brazo de palanca mientras que los momentos de vuelco lo ganan. Esto determina que cada vez la aceleración necesaria para provocar el vuelco sea menor, debido a que el centro de gravedad de las fuerzas verticales se desplaza hacia plano vertical de la bisagra. Como consecuencia de este comportamiento, y ante ausencia de fuerzas horizontales restrictivas, una vez que el centro de gravedad alcance el eje vertical de la articulación el colapso es seguro y a partir de este punto α=0. En caso de tener alguna fuerza horizontal restrictiva el muro podría rotar un poco más antes de producirse el colapso. A través del funcionamiento del diagrama de cuerpo rígido, a partir del momento que se activa el mecanismo, se podrá obtener la rama no lineal de la curva de capacidad y la relación de fuerzas que actúan sobre él. El diagrama que, a continuación, se representa indica la relación entre la rotación, los desplazamientos verticales y horizontales para cualquier punto del muro. Figura 2.2: Relación entre desplazamientos y rotación para un punto dado en un muro rígido. yi y xi son las coordenadas verticales de las fuerzas sobre la bisagra. θ es la rotación sobre la bisagra A (en sentido horario). La relación entre el desplazamiento horizontal y vertical en un punto dado del muro se obtiene de la siguiente Fórmula: 𝛿𝑦 𝛿𝑥 = tan𝜙 = 𝑥𝑖 𝑦𝑖 Fórmula 2.5 [16]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 16 de 135 Mediante la relación de triángulos semejantes se obtendrá la relación entre los desplazamientos horizontales de puntos a diferentes alturas. 𝑥𝑖 𝑥𝑗 = 𝑦𝑖 𝑦𝑗 Fórmula 2.6 [16]. Para obtener la curva de capacidad de la rama no lineal, se expondrá la Fórmula 2.2 en función de Δ𝑥, que será el desplazamiento de un punto del muro, que normalmente se tomará como el punto más alto del muro. Esta variación de Δ𝑥 se describirá a través de la variación de los momentos estabilizadores y de vuelco que actúan sobre el mecanismo [17]. De esta manera se dividirá el muro que forma el mecanismo en varios tramos y se reescribirá la Fórmula 2.2: 𝛼 (∑𝑊𝑖𝑦𝑖 +∑𝑊𝑖Δ𝑦𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑛 𝑖=1 ) =∑𝑊𝑖𝑥𝑖 −∑𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 Δ𝑦𝑖 𝑛 𝑖=1 Fórmula 2.7 [17]. Aplicando las relaciones de triángulos semejantes como mencionamos anteriormente, siguiendo la relación de desplazamientos: Δ𝑥𝑖 = 𝑦𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝 Δ𝑥𝑡𝑜𝑝 y Δ𝑦𝑖 = 𝑦𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝 𝑥𝑖 𝑦𝑖 Δ𝑥𝑡𝑜𝑝 tendremos la siguiente ecuación: 𝛼(Δ𝑥𝑡𝑜𝑝) = ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 − ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝 Δ𝑥𝑡𝑜𝑝 ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 + ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝 Δ𝑥𝑡𝑜𝑝 Fórmula 2.8 [17]. Esta fórmula relaciona el desplazamiento en la parte superior del muro con respecto a la aceleración aplicada 𝛼. Como la relación es 𝑦𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝⁄ → 𝑥𝑖 𝑦𝑡𝑜𝑝⁄ , se observa que la expresión se parece a la de una línea recta, describiendo la variación de la aceleración (en función de g) con el desplazamiento en la parte superior del muro. Sin embargo, para comparar la curva de capacidad obtenida con los espectros de demanda del lugar, se debe transformar esta fórmula para el caso de un oscilador de un solo grado de libertad (los espectros de demanda se definen para los sistemas SDOF).El código italiano NTC proporciona los parámetros para convertir la expresión a coordenadas espectrales. 𝑎 = 𝛼(Δ𝑥𝑡𝑜𝑝) 𝑔 𝑒 ∗ 𝐹𝐶 Fórmula 2.9 [16]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 17 de 135 𝑑 = Δ𝑥𝑡𝑜𝑝 ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝛿 2 𝑊𝑖 + ∑ (𝑃𝑖) 𝛿 2 𝑃𝑖 𝑛 𝑖=1 𝛿𝑡𝑜𝑝 ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝛿𝑊𝑖 + ∑ (𝑃𝑖) 𝑛 𝑖=1 𝛿𝑃𝑖 = ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 2 + ∑ (𝑃𝑖) 𝑦𝑖 2𝑛 𝑖=1 𝑦𝑡𝑜𝑝 ∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 + ∑ (𝑃𝑖) 𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 Fórmula 2.10 [16]. Dónde 𝑒∗es el factor de participación de masa: 𝑒∗ = (∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝛿𝑊𝑖) 2 + [∑ (𝑃𝑖)𝛿𝑃𝑖 𝑛 𝑖=1 ] 2 (∑ 𝑊𝑖 + 𝑛 𝑖=1 𝑃𝑖)[∑ 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝛿 2 𝑊𝑖 + ∑ (𝑃𝑖) 𝛿 2 𝑃𝑖 𝑛 𝑖=1 ] Fórmula 2.11 [16]. FC es el factor de confianza referido al conocimiento del tipo de construcción y propiedades del material, dado que se dispone de un conocimiento bueno se toma como valor FC=1 [16]. Se diferenciarán dos casos de estudio en función de si los muros soportan los forjados o no. Para el caso de estudio en que los muros no soporten los forjados los valores de Pi es igual a 0. Al reemplazar la Fórmula 2.10 en la Fórmula 2.9, se obtendrá la curva de capacidad en coordenadas espectrales. De esta curva de capacidad obtendremos la aceleración a partir de la cual el mecanismo se activa 𝑎𝑦, este punto se encuentra en la intersección de la rama lineal con la rama no lineal de 𝑎0 = 𝛼0𝑔 𝑒 ∗⁄ . De esta manera, la aceleración necesaria para activar el mecanismo no es 𝑎0, sino que es un poco menor que esta, pues el muro en su fase lineal, en su condición de fluencia, ya se ha inclinado un poco. El desplazamiento que se produce al final de la rama lineal se puede definir como: 𝑑𝑦 = 𝑎𝑦𝑇0 2 4𝜋2⁄ . [17]. Figura 2.3: Ejemplo de una curva de capacidad con la rama elástica y una rama inelástica casi lineal [17]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 18 de 135 2.5.2. Punto de rendimiento Obtenida la curva de capacidad del mecanismo en estudio, habrá que compararla con los espectros de demanda del lugar. Las ecuaciones enumeradas anteriormente permiten estudiar el comportamiento de muros o porciones de estos con respecto a la demanda de los espectros, y ello habida cuenta que la aceleración y el desplazamiento se expresarán en un sistema SDOF. El punto de rendimiento será la respuesta del macroelemento en forma de aceleración y desplazamiento para un movimiento sísmico particular que viene dado por el espectro de demanda. Debido a que se obtendrá un proceso en el que haya una dependencia entre la capacidad del macroelemento y la demanda sísmica, el punto de rendimiento no será solo la intersección de la curva de capacidad con los espectros de demanda. Es de notar que habría independencia total si el macroelemento permaneciese en todo momento en la rama lineal, pero, cuando el macroelemento comienza a ceder, el período de vibración crece y esto reduce la demanda sísmica. Habrá que tener en cuenta que la disipación de energía provocada por el amortiguamiento histéretico, después de que el macroelemento ceda, también provoca que la demanda de desplazamiento disminuya [17]. Se disponen de dos métodos para el cálculo del punto de rendimiento: Igual Energía [16] y Método de espectro de capacidad [16]. 2.5.2.1. Método A: Igual Energía Este método puede describirse reemplazando la curva de capacidad del mecanismo por una curva bilineal, de tal forma que el total del área para obtener la curva bilineal sea 0. Cuando esto se aplica en muros ya se dispone de una curva bilineal, con un período elástico T0 conocido. Pero el punto de rendimiento lo obtendremos dependiendo de si 𝑇0 ≥ 𝑇𝑐 o 𝑇0 < 𝑇𝑐, dónde 𝑇𝑐 es el período de los espectros de demanda al final de la región de aceleración constante [16]. Para encontrar la demanda de desplazamiento en el punto de rendimiento se puede emplear la siguiente expresión: 𝑑𝑚𝑎𝑥 = 𝑑𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 𝑆𝑑(𝑇0) 𝑠𝑖 𝑇0 ≥ 𝑇𝑐 Fórmula 2.12 [16]. 5 Siendo 𝑞 = 𝑆𝑎(𝑚𝑎𝑥) 𝑎𝑦⁄ . 𝑑𝑚𝑎𝑥 = 𝑑𝑒,𝑚𝑎𝑥 𝑞 [1 + (𝑞 − 1) 𝑇𝑐 𝑇0 ] ≥ 𝑑𝑒,𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖 𝑇0 < 𝑇𝑐 Fórmula 2.13 [16]5. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 19 de 135 Figura 2.4: Método N2. A la izquierda si 𝑇0 ≥ 𝑇𝑐 y a la derecha 𝑇0 < 𝑇𝑐 [16]. 2.5.2.2. Método B: Método del espectro de capacidad En este método, el punto de rendimiento resultará de la intersección de un espectro de demanda reducido y la curva de capacidad. Estos espectros reducidos se encontrarán con un proceso interactivo que tiene como objetivo encontrar el parámetro de amortiguamiento equivalente 𝜉𝑒𝑞 en función del desplazamiento final alcanzado dmax. La primera suposición para el proceso interactivo puede tomarse como la demanda de desplazamiento correspondiente al período elástico, Sd (T0) [17]. El amortiguamiento equivalente se puede encontrar como: 𝜉𝑒𝑞 (1) = 𝑘 63,7 (𝑎𝑦𝑑𝑚𝑎𝑥 (0) − 𝑎𝑚𝑎𝑥 (0) 𝑑𝑦) 𝑎𝑚𝑎𝑥 (0) 𝑑𝑚𝑎𝑥 (0) + 5 Fórmula 2.14 [16]6. Como se establece en el EC8 [7], debido a su baja resistencia a la tracción y baja ductilidad, se considera que la mampostería no reforzada que sigue las disposiciones de EN 1996 ofrece una capacidad de disipación baja (DCL). Por lo tanto, para la mampostería de ladrillo del Eixample se tomará K=0,33 [7]. El espectro de demanda se reducirá entonces multiplicándolo por el factor 𝜂, que se puede obtener como: 𝜂(1) = √ 10 𝜉𝑒𝑞 (1) + 5 Fórmula 2.15 [16]. 6 El parámetro k tiene en cuenta la capacidad disipativa del material de construcción. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 20 de 135 La intersección entre el nuevo espectro de demanda y la curva de capacidad proporcionará el nuevo punto de rendimiento con un nuevo desplazamiento 𝑑𝑚𝑎𝑥 (1) . El mismo proceso se repite continuamente hasta que |𝑑𝑚𝑎𝑥 (𝑛) − 𝑑𝑚𝑎𝑥 (𝑛−1) | ≤ 𝜀. Figura 2.5: Método del espectro de capacidad [16]. 2.5.2.3. Grados de daño Los grados de daño proporcionados por la demanda sísmica sobre el mecanismo de colapso dependerán de dónde se encuentre el punto de rendimiento sobre la curva de capacidad. Como propone el código italiano NTC, la curva de capacidad se debe cortar para una aceleración de 𝑎𝑢 = 0,85𝑎𝑦 [16]. El proyecto Risk-UE ha definido cuatro umbrales de desplazamiento que se traducen en grados de daño. Se puede determinar que la activación del daño generado sobre el muro ocurre si la demanda de desplazamiento es mayor o igual que 𝐷𝑦 (desplazamiento de fluencia). El final de la curva de capacidad se corresponderá con un desplazamiento último 𝐷𝑢, que determina el colapso prácticamente seguro. 7 Es preciso mencionar, la clasificación de descripción del daño descrita en la tabla hace referencia al desplazamiento del muro desde que se inicia el mecanismo hasta que el muro pierde su estabilidad, pero no describe las consecuencias que puede ocasionar en el edificio. Demanda de desplazamiento Grado de daño Descripción del daño7 𝑆𝑑 < 0,7𝐷𝑦 Ds0 Sin daños 𝑆𝑑 ≥ 0,7𝐷𝑦 Ds1 Daño leve 𝑆𝑑 ≥ 𝐷𝑦 Ds2 Daño moderado 𝑆𝑑 ≥ 𝐷𝑦 + 0,25(𝐷𝑢 −𝐷𝑦) Ds3 Daño Severo 𝑆𝑑 ≥ 𝐷𝑢 Ds4 Daño extenso / Colapso Tabla 2.1 Descripción de los grados de daño Ds,k.] ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRADE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 21 de 135 3. LA CONSTRUCIÓN DEL DISTRITO DEL EIXAMPLE 3.1. Introducción El distrito del Eixample fue diseñado entre finales del siglo XIX y principios del XX por el ingeniero Ildefonso Cerdá i Sunyer, en el distrito se encuentran algunos de los monumentos más importantes de la ciudad de Barcelona. Sin embargo, si algo caracteriza el distrito del Eixample es que la trama urbana tiene un valor histórico y cultural muy reconocido, y ello debido a que está formado por conjunto arquitectónico único en todo Europa, creando un abanico de edificios tipo de más de un siglo de historia [18]. A partir de los aspectos mencionados, a continuación, se realiza una descripción de las características constructivas y estructurales de los edificios típicos del distrito, con referencia a los materiales, las técnicas adoptadas y la importancia de las medianeras, elemento en el cual se centrará la presente investigación. Finalmente, se centrará el foco de atención en las ampliaciones adicionales que se han realizado. 3.2. Sistema constructivo histórico del Eixample Los edificios históricos que componen el Eixample nacen como un modelo de edificio desarrollado a partir del tipo entre medianeras, el cual evoluciona a través de una serie de influencias o actuaciones puntuales que habían acontecido anteriormente. Estos edificios han constituido un modelo fácilmente repetible al encontrar diversos elementos comunes con características similares en todo el parque edificatorio, estando esta repetición sujeta a sistemas constructivos prácticamente idénticos, basados en el parcelario proporcionado por la retícula rígida del diseño urbano, el tamaño de la planta pensada en un principio para edificios de dos viviendas por planta, la altura y composición de fachada, la sección y las ordenanzas que regulan los parámetros de los futuros edificios. Por ello, más que una mera tipología de edificio se trata de un sistema constructivo con unas características propias del Eixample, dónde el nuevo sistema arquitectónico ha sido influenciado por diversas cuestiones de diseño, panificación urbana y contexto sociopolítico. Actualmente, la estructura original tipológica que compone el Eixample permanece inalterada, siendo en su mayoría de uso residencial [18]. En el presente apartado se expondrá, en primer lugar, el origen y desarrollo del sistema constructivo del Eixample, según la evolución de la normativa de la edificación y otros hitos que provocaron cambios en la construcción. En segundo lugar, se describirá la tipología de forma genérica. Y, por último, se realizará una descripción detallada de los elementos constructivos relevantes de estos edificios y materiales. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 22 de 135 3.2.1. Origen y desarrollo La construcción del Eixample se prolongó durante un largo período en el tiempo, lo cual ha ido definiendo los edificios según su tipología, morfología y ejecución, en atención a diferentes factores, pero principalmente por las numerosas actualizaciones de las normativas urbanísticas desde el diseño original. Los edificios históricos fueron creciendo en altura y profundidad, aumentando su volumen inicial y apareciendo manzanas con pisos adicionales y el patio interior más pequeño. Así las cosas, se hizo necesario que los decretos municipales establecieran límites de edificabilidad como: ocupación de parcela, profundidad y altura de los edificios [18]. El desarrollo de las ordenanzas se puede dividir en cuatro fases. En una primera fase, iniciada en el año 1856, los parámetros del diseño de los edificios no estaban regulados según la altura o la ventilación, ya que solo se buscaba limitar la superficie construida, limitando un porcentaje de ocupación en planta baja del diseño de las manzanas. Esta toma de medidas trae causa de intentar limitar la expansión del tejido denso de Ciutat Vella, a pesar de ello, no se muestra una intención en regular el desarrollo del nuevo distrito. A mayor abundamiento, los propietarios realizan numerosas interpretaciones erróneas de las reglas de este período, realizando la adicción de pisos o el cierre de terrazas [4]. En cambio, a partir del año 1891, se aprobaron nuevos reglamentos, con el objetivo de regular específicamente el Eixample, y se empezaron a sancionar las acciones indebidas. Con esta nueva ordenanza aparecen normas específicas sobre la profundidad, altura, patios de ventilación y la posibilidad de ocupar todo el espacio central de la manzana (ver Figura 3.1) [4]. Figura 3.1 Ordenanzas municipales según los linderos de edificios [1]. En la figura up supra se puede observar que los edificios construidos antes del año 1890 presentan una dispersión y variabilidad de proporciones, en comparación a los edificios ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 23 de 135 construidos posteriormente, bajo las normas fijadas en la ordenanza de 1891, la cual limita la profundidad máxima de construcción, provocando que la tipología arquitectónica se vaya definiendo poco a poco [16]. El segundo período lo podemos situar entre los años 1891 y 1932, dónde se fomenta la especulación, permitiendo aumentar el porcentaje de ocupación de las parcelas [13]. La tercera etapa se caracteriza por la aprobación de una normativa muy permisiva, que tolera el aumento de la altura, y con una clara tendencia a la congestión del distrito. Aparecen instrucciones específicas para la configuración de la subdivisión de entrepisos y áticos, retranqueando estos hacia atrás desde la alineación de fachada [13]. La última etapa podemos ubicarla a partir de la aprobación del Plan General Metropolitano en 1976, el cual bloquea la especulación que se daba en el distrito, tomando medidas más restrictivas y deteniendo el proceso de densificación del Eixample [13]. En definitiva, se puede concluir que la evolución edificatoria se produjo en términos de profundidad y altura, generando en la actualidad grandes agregados formados por edificios de configuraciones volumétricas diferentes, apareciendo así diferencias entre los edificios adyacentes en profundidad y altura. 3.2.2. Tipología Constructiva La tipología constructiva de los edificios históricos que conforman el Eixample ha ido evolucionando desde el inicio del diseño urbano del distrito, momento en el cual Cerdá definía cómo iban a ser estos edificios colocados en una manzana. Cada manzana fue concebida como una isla de edificios, formando un cuadrado, de esta manera se generaba un tejido urbano que no tenía nada que ver con el de Ciutat Vella, ya que este se adaptaba a las necesidades del crecimiento de la ciudad [13]. Los primeros edificios históricos residenciales del ensanche fueron construidos mediante una estructura de muros de fábrica de ladrillo macizo y forjados unidireccionales de vigas de madera o acero y bovedillas cerámicas. Este tipo de construcción de la segunda mitad del siglo XIX y primera mitad del XX genera un tipo característico cuando se ve insertada en la parcelación regular de la trama Cerdá, dónde el tamaño y la forma que adopta el solar determina la evolución de las edificaciones, las cuales debían albergar dos viviendas. Por ello, se disponía de una anchura de parcelas entre 11 y 14 metros, y siempre se buscaba la perpendicularidad de la fachada con las medianeras y tabiques interiores para favorecer la fragmentación del espacio interior. La planta es otro de los factores que define claramente la tipología, estando influenciada por las dimensiones y la forma de la parcela. Además, la fachadatambién define la tipología del Eixample, marcando la altura, anchura, número de plantas y porcentaje de huecos [18]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 24 de 135 No obstante, en la década de los años 50, las estructuras de acero o de hormigón comenzaron a ganar popularidad y se convirtieron en el tipo estándar, lo cual se ha mantenido hasta la actualidad [16]. Figura 3.2 Distinción de parcelas con construcción residencial según época de construcción, en gris claro los edificios anteriores a 1940 y en gris oscuro los posteriores a esa fecha [16]. En la Figura 3.2 se puede observar como los primeros edificios que se construyeron rodeaban a Ciutat Vella con una distribución más homogenea y compacta a medida que se iban construyendo más manzanas bajo unas reglas de construcción mucho mas permisivas, dónde los edificios mas recientes hasta 1940 han tenido la posibilidad de ser modificados, siendo aumentados en altura con pisos adicionales. Como se puede ver, los edificios posteriores a 1940 se encuentran en la periferia, y ello debido a que la construcción de estas manzanas fue posterior. A pesa de ello, también se construyeron edificios en terrenos vacíos dentro de las manzanas o en parcelas anteriormente ocupadas por una estructura más antigua. De todos modos, la figura 3.2 se utilizó para la localización de todos los edificios denominados “edificios históricos del Eixample”. A día de hoy, continuan distinguiéndose principalmente dos tipos de plantas. Por un lado, la planta rectangular, que constituye los edificios que forman el lado de la manzana, esto es, que están alineados a la calle, y que son denominados edificios en hilera, con unas proporciones de planta entre ancho de fachada y profundidad de 1:2 o más. Por otro lado, el otro tipo de planta característico, obtiene la forma pentagonal o cuasi-triangular que constituyen los edificios en esquina para adaptarse a las esquinas achaflanadas de la manzana (figura 3.3). Además, en cada edificio se puede diferenciar tres zonas en altura: la planta baja, la entreplanta y las plantas tipo que se repiten hasta el último piso. Sin embargo, muchos de los edificios presentan plantas adicionales que se construyeron posteriormente [13]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 25 de 135 Figura 3.3 Ejemplos de plantas tipo del distrito del Eixample. (a) Edificio en hilera. (b) Edificio en esquina. Tanto las estructuras de mampostería como las estructuras de hormigón se pueden encontrar en los edificios en hilera o en esquina. Del total de 9930 edificios dentro del Eixample, el 16% son edificios de esquina y el 84% de hilera [5]. En la actualidad, las manzanas del Ensanche están formadas por edificios con diferentes tipos de estructuras, adosados entre ellos. Sin embargo, también se pueden definir tipologías de edificios del Eixample según la variabilidad del sistema estructural, clasificándolos según la ubicación de la caja de la escalera, la posición y número de patios de iluminación y ventilación (figura 3.4). En atención a la tipología estructural aportada por la tesis doctoral de Cornadó [5], tras analizar una muestra de 175 edificaciones se obtiene que la tipología en banda es la más frecuente, dónde los aspectos que afectan en la distribución de la planta son los siguientes: la posición y dimensiones de la escalera, la presencia o ausencia y la posición (central o lateral) de los patios de ventilación e iluminación, así como el diferente número de vanos, según el elemento central del edificio, dependiendo del ancho y la orientación de los muros de carga (paralelos o perpendiculares a fachada) (ver figura 4.4 y 4.5). Figura 3.4 Diferencias en la posición y número de patios en las plantas de los edificios en hilera (patios de escalera en rojo, parios de ventilación e iluminación en gris) [5]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 26 de 135 3.2.3. Elementos estructurales Centrando el análisis en los edificios con estructuras de mampostería de ladrillo, alrededor de los cuales se desarrollará la presente investigación, prescindiendo específicamente de las estructuras de hormigón armado, se pueden clasificar tres patrones estructurales según la orientación de los muros de carga en los edificios históricos del Eixample. El primer patrón identificado, y que es el más habitual, presenta los muros de carga orientados paralelamente a la fachada, mientras que algunos de los muros interiores en la zona central se encuentran orientados paralelos a la medianera. El segundo patrón presenta los muros de carga orientados perpendicularmente a la fachada, y ello debido a que normalmente son edificios de menor anchura. Por último, un tercer patrón correspondiente a los edificios en esquina, los cuales presentan muros de carga orientados paralelamente a su fachada, pero en los extremos sus muros transversales se orientan perpendicularmente a la fachada, esto es, los edificios en esquina presentan los muros portantes en su interior, orientados paralelos al chaflan y en los extremos paralelos al edificio adyacente [5]. Al margen de los patrones definidos anteriormente, el edificio típico se puede dividir en tres unidades estructurales: planta baja, plantas superiores y las plantas añadidas. Es de notar que cada una de estas unidades tiene una respuesta estructural diferente dado su carácter constructivo o características morfológicas. Se pueden identificar diferentes elementos estructurales para estas unidades: los muros de carga o muros y los forjados [13]. 3.2.3.1. Muros de carga En cuanto a la capacidad de los muros de mampostería y sus características geométricas, habitualmente los muros de fachada tienen 30 cm de espesor, con grandes huecos y balcones en la fachada de la calle, mientras que todos los muros interiores presentan un espesor de 15 cm. En la planta baja nos encontramos una oscilación de espesores mucho mayor, desde los 20 cm de espesor del muro de la caja de escaleras, hasta los 60 cm de espesor que puede tener la fachada (figura 3.5). Los huecos en fachada son de mayor dimensión en la planta baja, volviéndose más pequeños en las plantas superiores. Los tabiques interiores que proporcionan la separación de estancias tienen un espesor de 5 cm, estando construidos a tope con la fachada, por lo que la conexión entre ambos es inexistente, siendo su aportación estructural es despreciable [18]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 27 de 135 Figura 3.5 Sección tipo de muro de fachada sin sótano [18]. Por último, y por lo que respecta a los muros medianeros entre edificios adyacentes, estos no presentan huecos y forman los dos elementos laterales que, junto con las fachadas, generan la caja exterior de la estructura del edificio. Estos muros en ocasiones están apilastrados en su interior en las plantas bajas para apoyar las jácenas que sustituyen los muros de carga. Es necesario precisar que la cimentación de los muros medianeros se encuentra a eje entre las dos propiedades, por lo que cuando el edificio vecino no está construido, la sección de este muro adopta un espesor de 15 cm, pero este se apilastra también por el exterior, generando unos dientes para enlazar el resto de la medianera cuando el vecino construya su edificio. Estos apilastramientos hacen que este muro medianero, de 15 cm de espesor, gane inercia contribuyendo a mejorar el uso de la estructura.Otro elemento que forma parte de la pared medianera es el tabique pluvial. Cuando los muros medianeros quedan vistos, debido a que el edificio adyacente no se ha construido o hay diferencias de altura, se intenta proteger el muro medianero de las humedades mediante la construcción de un tabique que su función es proteger la medianera del agua de la lluvia. En la figura 3.6 se puede observar como el tabique pluvial arranca una vez el espesor de la medianera se reduce de 30 cm a 15 cm y se apoya en la parte inferior dejando unos agujeros que permiten la circulación del aire por el interior. Otra forma de la realización del tabique pluvial es mediante la generación de un arco en la parte inferior y haciendo coincidir las hiladas de los ladrillos con los dientes de los apilastramientos para dar estabilidad al tabique (ver figura 3.7). En su coronación, una vez superado el último techo, se realizan agujeros de ventilación. En el caso de que la altura sea muy grande se realizan unos agujeros de ventilación intermedios, funcionando como una cámara ventilada exterior a la estructura, excepto en las zonas apilastradas que se enluce creando una barrera antihumedad al exterior [18]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 28 de 135 Figura 3.6 Esquema del proceso constructivo de una medianera cuando los propietarios edifican en épocas diferentes [18]. Figura 3.7 Esquema de tabique pluvial (alzado y sección) sobre un muro apilastrado [18]. 3.2.3.2. Los forjados El sistema de forjados unidireccionales es la estructura horizontal aplicada en los edificios del Eixample, el cual se realizaba con vigas de diferentes materiales (madera, acero u hormigón) y con bóvedas cerámicas o mortero. El sistema de bóvedas tradicional constaba del relleno de la parte superior de las bóvedas con material de relleno o mortero de baja resistencia y sobre este un pavimento de acabado. La solución constructiva utilizada en los primeros edificios hasta la década de los años 20 fueron las vigas de madera. Por su parte, las vigas de acero comenzaron a introducirse a finales del siglo XIX como material preferido, siendo cada vez más utilizadas en las edificaciones [18]. 3.2.4. Materiales de construcción Los edificios del Eixample están construidos mayoritariamente por elementos de mampostería, siendo el material predominante el ladrillo cerámico macizo de arcilla y el mortero de cal. Estas técnicas constructivas de mampostería se utilizan para la construcción de muros, tabiques, pilares, columnas, escaleras, volúmenes subterráneos y elementos de acabado. No obstante, cabe indicar que para la realización de los cimientos y muros de contención de los niveles de sótano se utiliza la piedra, la madera se emplea en los sistemas de pisos y techos, mientras que el uso de metal se utiliza para elementos estructurales puntuales como las vigas unidireccionales de forjados o pilares en la planta baja [13]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 29 de 135 Por lo que respecta al tipo de ladrillos utilizados, desde los inicios hasta el año 1925 se utilizaron ladrillos elaborados mediante técnicas tradicionales, cocinado en horno y modelado manualmente, siendo estos identificados por poseer heterogeneidades, grano grueso y alta porosidad. Dado que la construcción del Eixample se alargó en el tiempo, esta coincidió con la industrialización de Cataluña, obteniendo así materiales industrializados que se caracterizaban por ser ladrillos geométricamente regulares y con unas características más homogéneas en comparación a los ladrillos tradicionales [18]. Figura 3.8 Vista de un muro tradicional de mampostería de ladrillo macizo. [5] ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 30 de 135 4. DESCRIPCIÓN DE LA MANZANA EN ESTUDIO Y ANÁLISIS TIPOLÓGICO Cuando el tipo edificatorio compuesto por edificios históricos del Eixample compone una manzana, en algunos casos se presentan diferencias de altura y/o profundidad, por lo que es posible establecer una clasificación tipológica de medianeras en función de estas diferencias. Para definir la manzana de estudio se establecen dos condicionantes que los edificios que la componen deben cumplir: a. El ámbito de físico, la limitación de esta área es diferente dependiendo de las normativas utilizadas ya que la trama Cerdá se extiende de los límites del distrito del Eixample. Así pues, se emplean los límites geográficos determinados por Cornadó para la elaboración de su Tesis Doctoral [5], siendo esta área delimitada por: Av. Paralelo, Ronda San Pablo, Ronda San Antonio, Pl. Universidad, C. Pelai, Pl. Cataluña, C. Fontanella, C. Trafalgar, Ronda San Pedro, Paseo Lluís Companys, Paseo de Pujades, av. Meridiana, Pl. Glòries, av. Meridiana, C. Independencia, C. San Antonio María Claret, C. Bailén, C. Córcega, Av. Diagonal, Pl. Francesc Macià, Av. Josep Tarradellas, C. Tarragona y Pl. España [5]. Figura 4.1 Parcelas con edificación destinada a uso residencial comprendidas dentro del ámbito de estudio [5]. b. El ámbito temporal, enmarcándose los edificios objeto de estudio en el período comprendido entre los años 1860 y 1940. Se establece este límite inicial de 1860 debido a que es cuando comienza la construcción del Eixample en Barcelona. El límite final de se establece en el año 1940 pues es cuando finalizó la Guerra Civil ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 31 de 135 (concretamente, en el año 1939), lo cual es relevante a los efectos que aquí interesa habida cuenta de que durante la postguerra se abrió un periodo de poca actividad constructiva y, además, apareció el uso del hormigón armado como sistema estructural predominante a partir de la década de 1950 (ver Figura 3.2). Tras esta clasificación, se obtienen tres manzanas históricas completamente formadas por edificios históricos residenciales en el Eixample de Barcelona. La primera se sitúa entre las calles Aragó, Muntaner, Valencia y Aribau, la segunda está comprendida entre las calles Manso, Ronda de San Pablo, Parlament y Conde Borrell y la tercera se encuentra entre las calles Ausias March, Bailèn, Alí Bei y Girona. A la hora de optar por una de estas tres manzanas como caso de estudio de las diferencias de altura y profundidad que presentan los edificios con sus adyacentes, se ha seleccionado una de ellas al azar, siendo la manzana finalmente elegida la comprendida entre las calles Aragó, Muntaner, Valencia y Aribau. Figura 4.2 Ubicación de la manzana histórica como objeto de estudio [5]. Sobre la manzana elegida se observan las irregularidades que pueden presentar los edificios, tanto en función de su profundidad edificable como diferencias de altura con sus edificios adyacentes. La manzana está compuesta por 33 edificios (27 en hilera y 6 en esquina), las alturas de estos edificios varían de 6 a 10 plantas y su profundidad edificatoria oscila desde los 11 m hasta los 28 m. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 32 de 135 Figura 4.3 Alturas de los edificios que conforman la manzana histórica en estudio. Como tratamiento y clasificación de la información se ha realizado una ficha resumen de cada uno de los edificios que la componen. Todas estas fichas se encuentran recogidas en el AnexoI, e incluyen sus datos generales como la calle y numero del inmueble, año de construcción, el nombre del arquitecto o maestro de obras, la información que se tiene sobre la planta, la fuente bibliográfica, su emplazamiento en el Eixample, una fotografía de la fachada, su catalogación tipológica. La información relativa al año de construcción se ha extraído tanto del Archivo Contemporáneo de Barcelona como de los datos disponibles en catastro, siempre previa verificación de que estos datos concordaran con el aspecto y la construcción del edificio. Para determinar qué función estructural representan las medianeras de nuestro caso de estudio, se realizará una primera clasificación estructural de los edificios. Para ello, se utilizará la catalogación estructural según los modelos generados a través de la muestra de edificios encuestados por Cornadó en su Tesis Doctoral [5]. Esta clasificación de modelos estructurales se incluye en las fichas resumen de los edificios que componen la manzana. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 33 de 135 Figura 4.4 Clasificación tipológica estructural de los edificios históricos residenciales del Eixample de Barcelona en hilera [5]. Figura 4.5 Clasificación tipológica estructural de los edificios históricos residenciales del Eixample de Barcelona en esquina [5]. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 34 de 135 Figura 4.6 Ejemplo de ficha de información del edificio histórico. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 35 de 135 Una vez clasificada toda la información en fichas, se realizó un levantamiento de todos los muros medianeros que sobresalen sobre su edificio adyacente cuando sus diferencias son significativas, obteniéndose 38 fragmentos de muros medianeros para el estudio. Para nombrar e identificar estos muros se emplea el nombre de la calle, número del edificio y muro medianero derecho o izquierdo. A modo de ejemplo, Muntaner 88D. Estos muros medianeros serán clasificados según se encuentren por diferencia de profundidad o por diferencia de altura, obteniendo así 29 fragmentos de medianeras por diferencia de altura y 9 por diferencia de profundidad. Toda esta información obtenida se encuentra en el anexo II. Figura 4.7 Clasificación medianeras: a) Diferencia de altura b) Diferencia de profundidad. En el caso de medianeras por diferencias de altura, se divide esta clasificación dependiendo de si la coronación del edificio que comprende la medianera en estudio se trate de una remonta o de una cubierta plana. Es imprescindible hacer esta distinción ya que cuando se trata de una remonta se rompe la linealidad de fachada, al retranquearse se produce un escalonamiento en altura. Tras esta nueva fragmentación se obtienen 19 medianeras por diferencia de altura por remonta y 10 medianeras por diferencia de altura por cubierta plana. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 36 de 135 Figura 4.8 Clasificación por diferencia de altura. a) Remonta. b) Cubierta plana. Al clasificar y analizar las funciones estructurales del muro medianero en cada caso particular, resultan tres situaciones diferentes que se observan en todos los casos obtenidos. Así las cosas, el muro medianero puede presentarse como: a. Muro de carga: cuando el edificio que sobresale en altura o profundidad se trata de un edificio estrecho con el forjado unidireccional paralelo a la calle, o cuando se trata de un edificio en esquina dado que su estructura de forjados en los extremos es paralela a la calle. b. Muro sin carga: cuando se trata de edificios anchos donde la longitud que sobresale solo abarca los vanos de su estructura de forjados donde estos son perpendiculares a la calle, o edificios dónde su núcleo central se apoya totalmente en los patios interiores de los extremos, llegando solamente a las medianeras la estructura perpendicular a la calle. c. Muros mixtos: cuando el edificio dispone de la tipología estructural más habitual del Eixample (1 o 2 vanos perpendiculares a la calle, núcleo central paralelo a la calle y 1 o 2 vanos posteriores perpendicular a la calle), y la diferencia de profundidad o de altura es significativa, observamos que obtenemos un muro donde el primer tramo no asume ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 37 de 135 carga de forjados, pero en su parte central del edificio la medianera se encuentra como muro de carga. Todos los fragmentos de medianera expuestos han sido clasificados en el Anexo II en atención a lo descrito anteriormente. A continuación, se muestran los casos que presentan una diferencia mayor con su edificio adyacente para cada situación analizada y que serán los que se emplearán como modelos para el análisis. Figura 4.9 Tipos de medianera por diferencia de altura con cubierta plana. a) Medianera portante. b) Medianera no portante. c) Medianera mixta. Figura 4.10 Tipos de medianera por diferencia de altura con remonta. a) Medianera portante. b) Medianera no portante. c) Medianera mixta. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 38 de 135 Figura 4.11 Tipos de medianera por diferencia de profundidad. a) Medianera portante. b) Medianera no portante. c) Medianera mixta. Una vez clasificados los fragmentos de medianeras de la manzana, se obtienen las siguientes conclusiones: a. En caso de medianeras por diferencia de profundidad: i. Cuando estas actúan como muros de carga su longitud puede ser mayor, debido a que en estos casos se trata de un edificio estrecho y toda la medianera trabaja como muro de carga. ii. En el caso de medianeras que actúan como muros no portantes también puede llegar a alcanzar grandes diferencias, pero esta distancia está limitada por la distancia que abarcan vanos (uno o dos dependiendo del tipo estructural) donde la disposición de las viguetas es perpendicular a la fachada trasera. iii. Sin embargo, cuando se trata de una disposición como la del punto anterior, pero el edifico tiene una longitud mayor, superando la distancia de sus vanos perpendiculares a la fachada trasera y quedando expuesta parte de la medianera que actúa como muro de carga soportando los vanos del núcleo central del edificio, se obtiene una medianera mixta. b. En el caso de medianeras por diferencia de altura8: i. Cuando desempeñan la función de muro de carga se observa que se puede dar en edificios estrechos, con toda su estructura paralela a la fachada, o en algún tipo 8 Hay que indicar que las conclusiones proporcionadas en función del comportamiento individual de estas medianeras, tanto por cubierta plana o por remonta, son iguales. Asimismo, es preciso remarcar que la gran diferencia entre medianera por cubierta plana y por remonta es simplemente por la discontinuidad de la fachada en altura, ya que en el caso de remonta la fachada se retranquea escalonadamente. ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UNA MANZANA FORMADA POR EDIFICIOS HISTÓRICOS DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA EN EL ENSANCHE DE BARCELONA Página 39 de 135 de edificios en chaflan, dónde los vanos de sus extremos se apoyan en las medianeras. Dado que los edificios estrechos no disponen de patios interiores en
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