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Departamento Estructuras de Edificación Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid VERIFICACIÓN MECÁNICA DE REGLAS ESTRUCTURALES EN BÓVEDAS DE PLANTA POLIGONAL CENTRALIZADA DEL GÓTICO TARDÍO EN ESPAÑA Tesis Doctoral María José Recuenco Fernández Arquitecto Director Antonio José Mas-Guindal Lafarga Doctor Arquitecto 2012 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID Tribunal nombrado por el Magfco. y Excmo. Sr. Rector de la Universidad Politécnica de Madrid, el día …………de…………………………. de 2012 Presidente: ________________________________________________ Vocal: ____________________________________________________ Vocal: ____________________________________________________ Vocal: ____________________________________________________ Secretario: ________________________________________________ Suplente: _________________________________________________ Suplente: _________________________________________________ Realizado el acto de defensa y lectura de la Tesis el día ……de……..……………de 2012 En la E.T.S./Facultad……………………………………………………………………. CALIFICACIÓN………………................................................................................. EL PRESIDENTE LOS VOCALES EL SECRETARIO Índice i Prefacio iv Resumen - Abstract vi 1. INTRODUCCIÓN 1 PRIMERA PARTE: LA CIENCIA MEDIEVAL DE LAS ESTRUCTURAS. Reglas de construcción gótica. 2. ASPECTOS MECÁNICOS DE LA CIENCIA MEDIEVAL DE LAS ESTRUCTURAS 14 2.1. Uso de principios mecánicos en las grandes obras de Arquitectura y en la teoría tradicional. Consideraciones sobre el problema, resumen histórico 15 2.2. Los conocimientos de Estática en la Edad Media 34 2.2.1. Las fuentes académicas. Jordano de Nemore. Manuscritos sobre Estática de los siglos XIII a XVI 34 * De Canonio 38 * Elementa Jordani Super Demonstrationem Ponderibus 42 * Commentaire péripatécien 46 * Precursor de Leonrado 49 2.2.1.a) Diferente entendimiento de principios mecánicos: fuentes Académicas, reglas geométricas de construcción gótica 51 2.2.2. Conocimientos mecánicos en otros ámbitos. Uso de máquinas simples en los procesos constructivos 57 2.3. Principios mecánicos, diseño estructural gótico 65 3. ASPECTOS MATEMÁTICOS DE LA CIENCIA MEDIEVAL DE LAS ESTRUCTURAS 72 3.1. Posible uso de conceptos matemáticos en la teoría tradicional 78 3.1.1. Consideración sobre el problema. Interpretación realizada en el s. XX 78 3.1.2. Interpretaciones realizadas durante los siglos XIX y XX. Estudios sobre número y proporción 83 3.2. Los conocimientos matemáticos en la Edad Media, posible relación con la teoría tradicional gótica 100 3.2.1. Aritmética y enseñanza del Quadrivium 100 3.2.2. Álgebra y Geometría 104 3.2.3. Sucesiones, series y potencias 105 3.2.4. Centro de gravedad, figuras clave 111 3.2.5. Leyes de semejanza de triángulos 113 3.2.6. Números irracionales 116 3.3. Sucesión y cuadratura 119 i 3.4. La espiral dibujada en el Cuaderno de Villard de Honnecourt 133 . 3.5 Aproximación y diseño estructural gótico. Uso de conceptos 153 4. REGLAS ESTRUCTURALES DE CONSTRUCCIÓN GÓTICA 156 4.1. Estribos 157 4.1.1 La regla del tercio 157 4.1.2. Hernán Ruiz, el Joven 165 4.1.3. Rodrigo Gil de Hontañón 169 4.1.4. Reglas estructurales del gótico tardío alemán 172 4.2. Nervios 176 4.2.1. Rodrigo Gil de Hontañón 176 4.2.2. Reglas estructurales del gótico tardío alemán 178 4.3. Claves 181 4.3.1. Rodrigo Gil de Hontañón 181 4.4 Otros Elementos constructivos 183 SEGUNDA PARTE: Análisis mecánico de bóvedas de planta poligonal del Gótico tardío. Verificación de reglas de construcción gótica. 5. BÓVEDAS DE PLANTA POLIGONAL CENTRALIZADA DEL GÓTICO TARDÍO 186 5.1. Justificación del tipo estructural elegido y ejemplos seleccionados 186 5.2. Grandes bóvedas: espacio centralizado. Origen y tradición de bóvedas de planta poligonal centralizada 187 5.3. Gótico tardío y nuevos tipos de bóvedas de su etapa final. Contexto en que se produjeron las bóvedas objeto del estudio 196 5.4. Bóvedas de planta poligonal centralizada del Gótico tardío en España 207 5.4.1. Cimborrios 208 5.4.2. Capillas funerarias 218 5.5. Bóvedas de planta poligonal centralizada en los tratados235 6. ANÁLISIS MECÁNICO: BÓVEDAS DE PLANTA POLIGONAL DEL GÓTICO TARDÍO 240 6.1 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO DE ANÁLISIS UTILIZADO 242 6.1.1. Teoría del Análisis Límite de Estructuras de Fábrica 242 a) Hipótesis del análisis límite, el material 242 b) Condición de estabilidad, seguridad 244 c) Teorema fundamental, límite inferior del coeficiente de seguridad 244 6.1.2. Análisis gráfico. Validez del método en la actualidad 245 ii 6.2. Capilla de la Concepción. Catedral de Sigüenza 254 6.2.1. Descripción 254 6.2.2. Análisis mecánico 256 6.2.3. Resultados del análisis, conclusiones parciales 259 6.3. Capilla de los Condestables. Catedral de Burgos 260 6.3.1. Descripción 260 6.3.2. Análisis mecánico 265 6.3.3. Resultados del análisis, conclusiones parciales 269 6.4. Capilla de la Presentación, Catedral de Burgos 271 6.4.1. Descripción 271 6.4.2. Análisis mecánico 273 6.4.3. Resultados del análisis, conclusiones parciales 276 6.5. Cimborrio de la Iglesia de San Juan de los Reyes, Toledo 277 6.5.1. Descripción 277 6.5.2. Análisis mecánico 280 6.5.3. Resultados del análisis, conclusiones parciales 283 6.6. Capilla de los Vélez. Catedral de Murcia 285 6.6.1. Descripción 285 6.6.2. Análisis mecánico 288 6.6.3. Resultados del análisis, conclusiones parciales 291 6.7. Resultados y conclusiones de análisis mecánicos 293 7. CONCLUSIONES 301 8. BIBLIOGRAFÍA 321 8.1. Bibliografía 321 8.2. Fuentes de la Antigüedad y Edad Media 351 Índice de autores 355 iii Prefacio La presente Tesis Doctoral pretende ser una contribución al conocimiento sobre las estructuras góticas. En la actualidad, la Historia de la Teoría de las Estructuras no suele considerar el cuerpo de conocimiento medieval, los principios que pudieron asistir las grandes obras de arquitectura como estrictamente científico. En verdad, no lo es, pero su interés es tal, que se consideró como un auténtico tema objeto de investigación. Una de las principales ideas que defiende Verificación mecánica de reglas estructurales…, es su carácter prácticamente científico: un cierto contenido y operatividad deben tener las reglas y fórmulas. Así, se aborda la cuestión sobre cómo fueron proyectadas las estructuras góticas, cómo pudieron determinarse las correctas dimensiones de los elementos constructivos. Para ello, se procuró siempre una visión centrada en aspectos mecánicos o relativos a la estática. Un buen medio para extraer conclusiones es el estudio de las obras construidas. Un determinado tipo estructural fue elegido: la bóveda de planta poligonal centraliza del Gótico tardío en España. Este análisis requiere contemplar aspectos constructivos, estructurales, históricos, posible relación con los Tratados…además planos de estas obras se realizaron a partir de toma de datos, algunos –sobre todo secciones- pueden considerarse novedosos. De nuevo, el análisis mecánico se consideró imprescindible: arte, ciencia: estática, técnica…son los campos relacionados con el presente trabajo. El ámbito al que se adscribe la Tesis Doctoral es el estudio de la Mecánica de las Estructuras Antiguas, Programa de Doctorado del Departamento de Estructuras de Edificación de la ETSAM. Agradecimientos: Agradezco en primer lugar a D. José Antonio Mas-Guindal Lafarga, Director de esta Tesis Doctoral sus consejos y ayuda prestada en todo momento. Un especial agradecimiento a D. Ricardo Aroca Hernández-Ros, D. José Miguel Ávila Jalvo, D. José Carlos Palacios Gonzalo, D. Enrique Rabasa Díaz, por las apreciaciones y comentarios sobre este trabajo que realizaron en diferentes iv momentos de su redacción. Y los Profesores de la ETSAM: Miguel Alonso, Joaquín Antuña Bernardo, Santiago Huerta Fernández, Pilar Rodríguez-Monteverde y Cantarell, José Miguel de Prada Poole…todos ellos me ayudaron a lo largo de estos años. Mi gratitud al Departamento de Estructuras de Edificación dirigido en la actualidad por D. José Luis de Miguel, por su labor docente y mi admisión como alumna en su Programa de Doctorado. Mi familia me acompañó a las visitas que se hicieron a diversos lugares, a las obras que fueron objeto de este estudio. Este trabajo se realizó para todas las personas a quien se hace referencia en estos agradecimientos…Espero poder compartirlo con aquellos que en un futuro consulten o lean el texto. v RESUMEN Las reglas estructurales de construcción gótica son el principal tema objeto de estudio de esta Tesis Doctoral. Su posible contenido, significado, operatividad y aplicación efectiva de las mismas por parte de los maestros medievales en las grandes obras de arquitectura, son cuestiones tratadas. Diversos medios se utilizan para alcanzar el objetivo: comparativos, de relación contextual con otras fuentes y análisis fundamentado de reglas en la Primera Parte y mediante verificación o comprobación del cumplimiento de las fórmulas en las obras construidas en la Segunda Parte. Para este últimoestudio, se consideró imprescindible un análisis mecánico de ciertas estructuras de la etapa final: el tipo estructural elegido fue la bóveda de planta poligonal centralizada del Gótico Tardío en España. Las Conclusiones se centran en las reglas estructurales góticas y su capacidad para resolver problemas relacionados con la estática, la técnica ad quadratum, las pautas y estrategias estructurales que se repiten en las obras analizadas y el grado en que se atienen a las normas del cuerpo de conocimiento gótico conocido en la actualidad. La Bibliografía reúne diversas referencias: Historia de la Ciencia, en especial de la estática: la ciencia medieval de los pesos, Historia de las Matemáticas medievales, técnica y tecnología, ediciones sobre reglas estructurales góticas, tratados y cuantos artículos y monografías sobre arquitectura Gótica se consideraron de interés. ABSTRACT Structural rules of Gothic construction are the main subject about this Dissertation deals with. The work is about their content, meaning and the way master medieval masons used them as structural knowledge to create great works of architecture. For this purpose in the First Part, different methods were applied: comparison, relationship between sources from the medieval period and a true analysis of the structural rules. Verify the rules with regard to the Gothic construction is the main aim of the Second Part, therefore a mechanical assessment and analysis was made for a concrete structural type: a polygonal-centralized vault of the Spanish Late Gothic. Conclusions summarise relevant aspects: structural rules and their ability to solve static problems, the technique ad quadratum, structural strategies that follow the Gothic construction and how accurate they abide the formulae expressed in the gothic body of knowledge nowadays know to us. Bibliography collects some different sources: History of Science, with remark on Statics: the medieval science of weights, History of medieval Mathematics, technology, treatises and editions on structural rules, and all those noteworthy papers and monographs on Gothic Architecture. vi Introducción 1. INTRODUCCIÓN. Las reglas estructurales del Gótico pertenecen a la teoría tradicional o precientífica y permiten determinar la correcta medida de diferentes elementos constructivos. Su validez ha sido demostrada, su contenido y operatividad son el objeto del presente estudio: las cuestiones planteadas se refieren al proyecto de estructuras, los medios utilizados para estimar dimensiones de estribos, nervios, claves…Estas reglas pueden considerarse como un ente opuesto a las fórmulas algebraicas absolutas 1 , puesto que conducen a determinadas formas geométricas, hecho que implica de forma indirecta la elección de un sistema de distribución de carga adecuado, verdadero condicionante de la estabilidad. Por otra parte, su forma de expresión no fue exclusivamente geométrica, las reglas estructurales del gótico tardío alemán 2 y de Rodrigo Gil de Hontañón 3 se basan ya en relaciones numéricas. Además, una ley del cuadrado-cubo que funciona en sentido inverso a la de Galileo 4 puede apreciarse en diversas fórmulas 5 que debieron asistir las obras de la etapa final del _______________________ 1. E.E. Viollet-le-Duc. Dictionnaire raisonné de l´architecture française du XI e au XVI e siècle. ( Paris, 1858-1868), 10 vols. Artículo Construction, vol IV, p. 1-279. 2. L. Lechler. Unterweisungen. (Instrucciones) (1516); Von de Chores Ma und Gerechtigkeit. (Sobre la medida y proporción del coro, o la Medida del coro); Wiener Werkmeisterbuch. (ca. 1450). (Libro o cuaderno de trabajo de los maestros de Viena). 3. Rodrigo Gil de Hontañón. Manuscrito ca. 1544-1554 (fecha según S.L.Sanabria). Incluido en Simón García. Compendio de architectura y simetría de los templos conforme a la medida del cuerpo humano, 1681. Ms 8884 BNE. 4. S. Huerta Fernández. Arcos, bóvedas y cúpulas. Geometría y equilibrio en el cálculo tradicional de estructuras de fábrica. (Madrid, 2004). 5. Este hecho, la pérdida de sección y peso de diferentes elementos constructivos conforme ganan altura, se expresó en ciertas fórmulas ya no proporcionales. Uno de los objetivos de este trabajo es identificar el método ad quadratum con esta ley del cuadrado-cubo, en tanto que no se utilizó sólo con fines prácticos o estéticos puesto que conduce a una forma estable no proporcional basada en un factor o razón de crecimiento. (este estudio se desarrollará en 3.3. Sucesión y cuadratura y en 3.5. Aproximación y diseño estructural gótico, uso de conceptos). 1 Gótico Tardío. Puede admitirse que durante esta etapa 6 se utiliza un conjunto de reglas no proporcionales, el momento de innovación y creación de distintos tipos estructurales sin precedente se caracterizó además por un nuevo modelo de pensamiento, un avance en el desarrollo del cuerpo teórico. En tanto que una regla estructural gótica es válida, resuelve de forma eficaz problemas relacionados con la estática, su fin parece ser la determinación de una forma geométrica precisa y conduce a formas no masivas que se aproximan a óptimos, debe contener un buen número de conceptos e ideas. En la actualidad, una posible inclusión de aspectos mecánicos es rechazada 7 , en el mejor caso, algunas opiniones admiten que ciertos principios relativos a la estática pudieron ser utilizados con un objetivo práctico para resolver problemas constructivos aunque sin un verdadero entendimiento de los mismos 8 . En cambio, esta no era la apreciación comúnmente admitida durante el siglo XIX 9 : ciertos estudios interpretaron que las _______________________ 6. El presente estudio no se limitará a las reglas pertenecientes a esta etapa, el Gótico tardío, aunque fue sólo entonces cuando se expresan por escrito la mayor parte de tratados. Se analizará toda regla, fórmula y posible medio de proyecto de cualquier etapa del estilo, en cambio, las obras seleccionadas como ejemplos para desarrollar el método de verificación de estas reglas si pertenecen al momento final del Gótico tardío. 7. R.J. Mainstone. Structure in Architecture. History, Design and Innovation, Variorum collected studies series. (Ashgate, 2002). 8. M. Corradi. “The Mechanical Sciences in Antiquity”. En Essays in the History of the Theory of Structures in Honour of Jacques Heyman. Ed. S. Huerta Fernández, R. Aroca Hernández- Ros. (Madrid, 2005). 9. Se cree que el precursor de esta idea fue E.E. Viollet-le-Duc, fue desarrollada por Ungewitter, Dehio, von Drach… (en orden cronológico). Véase G. Ungewitter. Lehrbuch der gotischen Konstruktionen. (Manual de la construcción gótica) (Leizpig, 1875); G. Dehio. Untersuchungen über das gleichseitige Dreieck als Norm gotischer Bauproportionen. (Investigaciones sobre el triángulo equilátero como regla de proporción de la construcción gótica) (Stuttgart, 1894); A. von Drach. Das Hüttengeheimnis vom gerechten Steinmetzengrund…(Los secretos de las logias, consideraciones sobre el adecuado trazado de la planta por los maestros medievales). ( Marburg, 1897); en menor medida: W. Ueberwasser. “Beiträge zur Wiederkentnis gotischer Baugesetzmässigkeiten” (Contribución sobre el conocimiento de las reglas proporcionales del gótico) Zeitschrift fúr Kunstgeschichte 8 (1939), pp. 303-309. 2 figuras geométricas y técnicas utilizadas fueron auténticos operadores relacionados con la estabilidad. Este fue el momento en que se afirmó que las grandes estructuras góticas no se pudieron construir sin un profundo conocimiento de principios mecánicos 10 .De este modo, el cuerpo de conocimiento relativo a la arquitectura gótica llegó a incluirse en la Historia de la Ciencia en 1837 11 . Un posible carácter científico de las reglas será analizado en este trabajo, para ello es preciso juzgar su contenido, no su apariencia, de modo que se plantea de nuevo la necesidad de interpretación de las mismas, y éste es precisamente uno de los asuntos que presenta mayor complejidad. Como las reglas estructurales de los tratados no revelan su contenido, carecen de demostración, una vez expuestas por escrito parecen perder parte de su esencia 12 y la relación significante-significado quedó desconectada para siempre, su lectura es complicada. A día de hoy, todavía parece oportuno un amplio análisis crítico fundamentado. Un posible método para analizar las reglas y aproximarnos al fin anteriormente descrito, sería aquel que tratara de relacionarlas con el mayor número de fuentes de conocimiento medievales 13 que se ocuparan de cuestiones similares o relacionadas _______________________ 10. W. Whewell. History of the Inductive Sciences. From the Earliest to the Present Time, 1837. (3 rd . ed. New York, 1858). Whewell incluye de forma convincente la Arquitectura Gótica en la Historia de la Ciencia. Esta conclusión se extrae a partir del estudio de los procedimientos constructivos, los tratados; el autor explica que sus conocimientos sobre el Gótico se ampliaron mediante conversación personal con Robert Willis. 11. W. Whewell. History of the Inductive Sciences… 1837. 12. Este aspecto apreciado por E. Benvenuto, también será objeto de estudio: porqué la técnica pierde parte de su esencia cuando es expresada por escrito. E. Benvenuto. “Entre Mécanique et Architecture”. En Entre Mécanique et Architecture. Between Mechanics and Architecture. Ed. P. Radelet de-Grave, E. Benvenuto. (Basel, 1995). 13. Para realizar el presente estudio se consideraron sólo los conocimientos de las fuentes académicas y otros ámbitos de carácter práctico o menos culto. Gnosis, Gematria, Alquimia… son otras fuentes; por ajeno o extraño que pueda parecer a día de hoy su contenido, representan una forma característica del pensamiento medieval. Su posible relación con la teoría tradicional objeto de estudio, excede ampliamente la intención de este trabajo. Sólo se sugerirá alguna conexión con el manuscrito Mappae Clavicula que suele asociarse con Alquimia, aunque su origen podría ser más antiguo. Este manuscrito se refiere en verdad a técnicas y artes, fue estudiado durante el XIX con el fin de mejorar la producción de vidrios, cerámicas, pigmentos… 3 con las relativas a las del cuerpo de conocimiento gótico que asistió las grandes obras de arquitectura. Éste último no debió permanecer aislado, y se analizará la medida en que podría haber participado de algún modo de las corrientes de pensamiento contemporáneas. Esta misma idea había sido ya estimada cuando llegó a afirmarse que la aparición de los primeros tratados de estática de las fuentes académicas y el desarrollo de la arquitectura no fue casual 14 . En este sentido, parece oportuno considerar que la fuente de conocimiento de la teoría de las obras arquitectónicas es diferente y tiene su propia tradición (agrimensores o gromatici, los Collegia del Imperio Romano, mechanikós bizantinos, gremios constructores de Lombardía, gremios de la Alta Edad Media…), un cuerpo propio, una transmisión no interrumpida de un determinado tipo de saber. Este hecho, junto a otro tipo de consideraciones, llegó a asociarse con la idea de una fuente de toda arquitectura 15 . Si prestamos atención de nuevo al cuerpo teórico gótico, el conjunto de afirmaciones que entiende éste como basado en la tradición y en la repetición más que en la aplicación de leyes universales -hecho que condicionaría su carácter empírico y un tanto irracional-, estas estimaciones parecen presentar una cierta contradicción: precisamente una parte de esta ciencia tradicional puede considerarse culta y aplicaba ya algunas nociones elementales de estática 16 . Si bien puede admitirse que la arquitectura cuenta con sus propias fuentes, teorías _______________________ 14. La idea fue sólo sugerida por diversos autores, (Crombie, von Simson); aquí se pretende un desarrollo de mayor alcance, para lo que se estudiaron lo que P. Duhem consideró los tratados del Origen de la Estática con el objetivo de establecer un análisis comparativo. Véase A.C. Crombie. Augustine to Galileo: The History of Science AD 400-1650. (London, 1952); O. von Simson. La catedral gótica: los orígenes de la arquitectura gótica y el concepto medieval de orden. (ed. trad. castellano. (Madrid, 1980) y en relación con los tratados de estática de las fuentes académicas, véase P. Duhem. Les Origines de la Statique. (Paris, 1905). 15. J. Knauth. Das Strassburger Münster und die Cheopspyramide. Rätsel der Baukunst. (La Catedral del Estrasburgo y la Pirámide de Keops. Misterios del arte de la construcción) ( Strasbourg, 1908). 16. Diversos conocimientos y reglas estructurales podrían haber sido transmitidos por los constructores bizantinos en opinión de Hertwig. A. Hertwig “Aus der Geschichte der Gewölbe…Technikgeschichte Band 23, 1934. pp. 86-93. 4 y conocimientos propios para desarrollar sus objetivos, en cambio, este cuerpo no debió ser absolutamente cerrado y marginal: cada momento histórico ejerce una influencia, se comparten aspectos propios de la filosofía de cada momento y se producen puntos de conexión con otras fuentes. Las reglas estructurales de construcción gótica se asocian a una visión geométrica de la estática 17 , dirigida a la búsqueda del equilibrio, las condiciones del punto inmóvil, pero esta teoría puede valorarse respecto a los tratados de las fuentes académicas (la visión cinética); los conocimientos empíricos relativos a peso y gravedad: la construcción de máquinas 18 , modelos a escala 19 , el saber práctico de Mappae Clavicula 20 , fuentes relativas a la Historia de las Matemáticas medievales 21 , métodos de replanteo 22 , técnica y tecnología 23 …en tanto que todas ellas participaron al mismo tiempo de una particular visión del mundo, de los fenómenos, a veces se produjeron como herramientas descriptivas o utilitarias pero son radios de acción verdaderamente relacionados. De ese modo, este método comparativo podría ser oportuno, diversos _______________________ 17. K.E. Kurrer. The History of the theory of structures: from the arch analysis to computational mechanics. (Berlín, 2008). 18. J. Fitchen. The Construction of Gothic Cathedrals. A Study of Medieval Vault Erection. (Chicago, 1961); Fitchen se basa en tratados del s. XIX, última etapa histórica en que se utilizarán estos dispositivos o máquinas simples para procesos constructivos. 19. B. Addis. “A history of using models to inform the design of structures.” En Essays in the history of the Theory of structures. In honour of Jacques Heyman. (Madrid, 2005), pp. 9-44. 20. C.S. Smith y J.G. Hawthorne. Mappae Clavicula. A little key to the World of medieval techniques. (Philadelphia, 1974); R. Halleux y P. Meyvaert. “Les Origines de la Mappae Clavicula”. Archives d´histoire doctrinale et litteràire du Moyen-âge, vol. 54 (1987). 21. J.E. Montucla. Histoire des Mathematiques. (Paris, 1758). 22. R. Bechmann. Villard de Honnecourt, la pensée technique au XIII e siècle et sa communication. (Paris, 1991). 23. L. White. Sources of Western Medieval Technology. En Medieval Religion and Technology. (Berkeley, 1978). 5 autores analizaron ya ciertas relaciones posibles como arquitectura gótica y pensamiento escolástico 24 , Gótico y fuentes literarias 25 , arquitectura y tratados 26 , dibujos arquitectónicos, representacionesartísticas 27 …Por los motivos anteriormente expuestos, este estudio asociará tan sólo un aspecto: las reglas estructurales góticas con las incipientes corrientes científicas, técnicas y métodos medievales. Además, se analizarán las reglas y fórmulas en sí, agrupadas de forma temática tomando en consideración diversas opiniones. Una aproximación a las reglas estructurales góticas puede conseguirse además mediante el estudio de las obras arquitectónicas. Como se analizará, la práctica construida puede ajustarse a las fórmulas descritas en los tratados o alejarse de estas indicaciones, demostrando que cada maestro medieval podía interpretar y aplicar criterios de acuerdo con su experiencia, conocimiento o juicio propios y contar con su teoría personal, aunque ésta no llegara a expresarse nunca por escrito: tal parece ser el caso de Juan y Simón de Colonia 28 cuya obra se analizará en este estudio. _______________________ 24. E. Panofsky. Gothic Architecture and Scholasticism. (New York, 1957). 25. P. Frankl. The Gothic: Literary Sources and Interpretations through Eight Centuries (Princeton, 1960). 26. F. Bucher. Architector. The Lodge Books and Sketchbooks of Medieval Architects. (New York, 1979). 27. A. Erlande-Brandenburg. The Cathedral Builders of the Middle Ages. (London, 1995). 28. Lampérez y Romea inició un trabajo de investigación para encontrar un posible manuscrito de reglas o modelos de Juan o Simón de Colonia del tipo de los werkmeisterbuch o cuadernos de trabajo de otros maestros centroeuropeos, véase: V. Lampérez y Romea. Juan de Colonia. Estudio biográfico-crítico. (Valladolid, 1904). El siglo XIX es el momento histórico en que se producen este tipo de hallazgos: J. Quicherat encuentra en el fondo latín de la Biblioteca Nacional de Francia el Cuaderno de Villard de Honnecourt, ca. 1230; A. Essenwein publica por primera vez Fialenbüchlein (ca. 1488) de Hans Schmuttermayer; C.L. Stieglitz tuvo una copia del que suele citarse como misterioso Von de Chores Ma und Gerechtigkeit. (Sobre la medida y proporción del coro, o la Medida del coro) cuyo autor se desconoce; el interés de F. Hoffstadt se centró en los documentos auténticos y J. Neuwirth fechó en 1460 el Tirol Hüttenbuch. Estas primeras interpretaciones fueron siempre consultadas para la realización de este estudio. 6 La práctica constructiva puede corresponder con la aplicación de las reglas teóricas conocidas: este medio de verificación, el cumplimiento efectivo de las reglas, fue utilizado ya por los manuales de construcción gótica del siglo XIX 29 (fig.1.1): Figura 1.1. Verificación de reglas de construcción gótica. Izda Interpretación de Ungewitter del tratado de M. Roriczer Büchlein von der Fialen Gerechtigkeit. (Regensburg, 1486) fig. 1067 de G. Ungewitter, K. Mohrmann. Lehrbuch der gotischen konstruktionen. III Auflage neu bearbaitet von K. Mohrmann. (Manual de la construcción gótica, edición revisada por K. Mohrmann) (Leizpig, 1890). Y método de verificación (fig. 734): superposición de trazados para comprobar el cumplimiento de reglas en las obras construidas, un medio de comprobación del cumplimiento de teoría en la práctica constructiva. _______________________ 29. Los manuales de Hoffstadt, Ungewitter y Ungewitter Mohrmann: F. Hoffstadt. Gotisches ABC Buch das ist: Grundreglen des gotischen Styls für Kunstler und Werkleute. (Frankfurt am Main, 1840); G. Ungewitter. Lehrbuch der gotischen Konstruktionen. (Manual de la construcción gótica) (Leizpig, 1875) y G. Ungewitter, K. Mohrmann. Lehrbuch der gotischen konstruktionen. III Auflage neu bearbaitet von K. Mohrmann. (Manual de la construcción gótica, edición revisada por K. Mohrmann) (Leizpig, 1890). 7 El método de verificación continúa siendo válido en la actualidad. Además, mediante este enfoque, pueden extraerse conclusiones en diferentes sentidos: por una parte, se puede comprobar si una regla conocida es aplicada, es decir si una obra la cumple o por el contrario se aparta del criterio, de otra parte, puede entenderse que si existe un conjunto de pautas que se repiten de forma frecuente y caracterizan un buen número de ejemplos, este hecho, se puede corresponder con algún tipo de regla aunque no esté escrita. Esta última circunstancia es la que debe estimarse con mayor precaución, aunque el método puede ser efectivo: Ungewitter relacionó las características de diversas obras y concluyó que cierta regla del gótico tardío alemán se cumplía de forma frecuente (fig. 734 de su Manual…representada aquí como fig. 1.1), en efecto, esta regla coincide de forma casi exacta con la descrita en un tratado conocido, el de Hernán Ruiz, el Joven 30 . Por otra parte, este método de verificación precisa que la geometría de cada bóveda sea descrita de forma que se ajuste la realidad construida de la forma más fiel posible, sólo de ese modo se pueden comprobar las dimensiones de los elementos en relación con las medidas a que conduciría la teoría, si es que ésta hubiera sido aplicada. Además, es fundamental conocer con cuánta seguridad se establece el equilibrio en cada obra: el estudio debe adscribirse a las hipótesis, condiciones y teoremas de la Teoría del Análisis Límite desarrollada fundamentalmente por Heyman 31 . Las obras objeto de estudio seleccionadas no presentaban deficiencias _______________________ 30. Hernán Ruiz. Libro de arquitectura. ca. 1560. Ms. R. 16 Biblioteca de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid. Hernán Ruiz, el Joven (ca.1500-1569) expone una regla cuyo origen es gótico, la misma regla es descrita tres siglos más tarde por Ungewitter esta vez, mediante su proyección abatida. 31. En 1953 A. Kooharian aplicó por primera vez la teoría del análisis plástico de pórticos de acero al análisis de de arcos de fábrica. Véase A. Kooharian. “Limit Analysis of Voussoir (Segmental) and Concrete Arches.” Proceedings of the American Concrete Institute 49 (1953), pp. 317-328. En cambio, fue J. Heyman quien desarrolló la Teoría del Análisis Límite de Estrcuturas de Fábrica. Una colección de sus ensayos se encuentra reunida en Teoría, Historia y Restauración de las estructuras de fábrica: colección de ensayos J. Heyman. Ed. S. Huerta Fernández. (Madrid, 1995). 8 significativas 32 , de modo que no se trata de estimar si el equilibrio es estable o aún es posible, pero si determinar con cuánta seguridad se produce éste. Un estudio mecánico debe basarse además en el concepto de línea de empujes 33 y en el análisis gráfico 34 . Este último es fundamental, puesto que cualquier otro método conduce a información válida pero no tan relevante: una breve justificación de los medios utilizados será expuesta. Una vez aplicados para determinar diversos aspectos, todos los datos obtenidos (peso, alcance, secciones de nervios, coeficientes de seguridad, tensiones -muy bajas o de fondo en todos los casos) serán comparados entre sí y se comprobará el cumplimiento de las reglas góticas, el grado de coincidencia de la teoría escrita y la práctica constructiva: es decir, la verificación mecánica de reglas estructurales. Las obras analizadas (fig. 1.2), bóvedas de planta poligonal centralizada 35 de nuestro país, son un tipo cuyo desarrollo en el Gótico tardío conduce a la innovación y creación de nuevas características. La solución de problemas estructurales sin precedente pudo coincidir con la ampliación del cuerpo teórico. Este _______________________ 32. A.J. Mas-Guindal Lafarga. Procedimiento y técnicas constructivas del Patrimonio. (Madrid, 1999). 33. Hacia 1830 se definió el concepto línea de empujes. Véase H. Moseley. “On the equilibrium of the arch”. Cambridge Philosophical Transactions vol. 5 (1835), pp.293-313. Contemporánea a la teoría de Moseley sobre la línea de empujes fueron las de E. Méry y F. Gertsner. Más tarde Carvallo y Durand-Clayé continuaron el estudio de este concepto. 34. Los primeros análisis gráficos se realizaron durante el siglo XIX por Wittman, Planat, Mohrmann, Föppl y en nuestro país, Demetrio de los Ríos analizó en 1882 la Catedral de León con este método. Durante el siglo XX continuó utilizándose por Körner, Zorn, Grassnick, Kurrer y Huerta. En la actualidad es un medio válido, su información es relevante: distribución y composición de carga, dirección de empujes, relación con la geometría de cada caso… 35. Este nuevo tipo fue estudiado por V. Lampérez y Romea. Historia de la arquitectura cristiana española en la Edad Media según el estudio de los elementos y monumentos. (Madrid, 1908-1909); G.E. Street. Some Account of Gothic Architecture in Spain. (Londres y Toronto, 1914), y E. Lambert. “La premier renaissance espagnole et ses cimborio”. La revue de l´art ancienne et moderne. (1926), p. 193. 9 momento se corresponde con la evolución de las reglas: comienzan fórmulas para determinar los elementos que ya son no proporcionales. Figura 1.2. Análisis mecánico, obras consideradas. Empezando por margen superior: Capilla de los Condestables en la Catedral de Burgos (y detalle linterna), Capilla de los Vélez en la Catedral de Murcia, Capilla de la Presentación (Catedral de Burgos), Cimborrio de la iglesia de San Juan de los Reyes, Toledo y capilla de la Concepción en la Catedral de Sigüenza. 10 El interés del estudio de estas obras se centra en que una teoría de la que se tiene conocimiento y ha llegado hasta nuestros días, pudo asistir los proyectos. Este hecho se relaciona además con el proceso de inmanencia 36 que condujo a los resultados finales de la última etapa: sólo mediante estudio e instrucción se consiguió un verdadero avance. También las logias o gremios de cantería y construcción crearon sus propias Ordenanzas 37 , exámenes y los tratados comienzan a expresarse por escrito. Estos temas, serán objeto de estudio en la segunda parte del trabajo. A modo de resumen, el verdadero objetivo del presente análisis es conseguir una mejor aproximación sobre cuestiones relativas a las reglas estructurales. Debe advertirse que alguna de las ideas expuestas en este estudio, no son las que se admiten con mayor frecuencia en la actualidad, porque en ocasiones se basan y desarrollan ciertas opiniones pertenecientes sobre todo al último cuarto del siglo XIX 38 , opiniones que se creyeron superadas durante el siglo XX. El interés en la interpretación producida durante el XIX, se debe además, al vínculo que se estableció entre esta época y la gótica: algunos monumentos no se terminaron definitivamente hasta el siglo XIX y existen indicios que muestran como para llevar a _______________________ 36. P. Frankl. Gothic Architecture, 1962. (Ed. Trad. castellano, Arquitectura Gótica. (Madrid, 2002)). 37. Las Ordenanzas son analizadas por C.A. von Heideloff. Die Bauhütte des Mittelalters in Deutschland. (Nürnberg, 1844) y P. Frankl. The Gothic: Literary Sources and Interpretations through Eight Centuries (Princeton, 1960). El interés de la obra de von Heideloff se debe además a que incluye una de las primeras ediciones de Geometria deutsch, (Aus der geometrey) (Regensburg, c.1487) de M. Roriczer. 38. En cuanto a las interpretaciones de los tratados, véase nota 28 de esta Introducción. Los estudios sobre número y proporción realizados en el s. XIX y principios del XX (un resumen se incluirá en el apartado 3.1.2) asignaron a la geometría un contenido, y consideraban que los logros arquitectónicos no se produjeron de forma casual. Los manuales de construcción gótica (véase nota 29) a diferencia del modelo MEF y modelos fotoelásticos se centran en criterios de geometría, forma y proporción. Además durante el XIX se produce lo que Frankl considera como dos tipos de corrientes: el romantic love en contraposición con el scientific trend. Un gran número de ambas interpretaciones se consideró de auténtico interés. 11 a efecto tal fin, arquitectos del 1800s aún utilizaban el método ad quadratum 39 . Esta etapa fue tal vez el último momento en que se planteó una cuestión fundamental: cómo fueron proyectadas las estructuras góticas, pregunta que quedó en suspenso, y cuando se retomó, el nuevo enfoque procuraba siempre una reducción de los problemas 40 . El presente trabajo se estructurará tan sólo en dos partes, ambas pretenden un mismo fin: una aproximación a la teoría tradicional, el proyecto de estructuras eficaz o correcto y conceptual que pudo asistir las grandes obras de arquitectura. Este objetivo pretende alcanzarse con diversos medios: comparativos, de relación contextual y análisis de reglas en la primera parte y mediante verificación en la segunda, todas las afirmaciones parciales de estos dos enfoques se relacionarán en el apartado Conclusiones. Por último, la bibliografía reúne diversas referencias: los grandes tratados de Historia de la Construcción de A. Choisy y E.E. Viollet-le-Duc, la corriente de interpretación científica del Gótico realizada durante el s. XIX, la reacción contra el racionalismo, el debate del nervio, los modelos fotoelásticos, ediciones de reglas estructurales, tratados, informes… y cuantas fuentes se consideraron de interés. El presente estudio analiza sólo un aspecto concreto de la arquitectura gótica, para ello, los tratados de la Edad Media que contienen reglas y fórmulas estructurales se incluyen en la bibliografía junto con las diversas ediciones y lecturas que diferentes autores realizaron de cada uno de ellos. Además, se consideró necesario el estudio de un buen número y diversidad de temas relacionados, de modo que en la bibliografía se reúnen referencias sobre la Historia _______________________ 39. Tal es el caso de W. Weyres en Inglaterra y L. Kieskalt que terminó la Catedral de Nurnberg. Se cree que ambos continuaban utilizando el método ad quadratum. Por otra parte, la última etapa en que la construcción tradicional de fábrica, sus métodos, máquinas etc. continúa siendo vigente es en el XIX. El neogótico simuló el estilo, en ocasiones sin aplicación de los mismos principios mecánicos 40. Nos referimos a las lecturas más escapistas que comenzaron a producirse después de la II Guerra Mundial y último cuarto del XX, momento en que se retomó el estudio. El uso de geometría durante el Gótico es sólo práctico, carente de contenido, similar al de recetas y fórmulas tradicionales. Sin embargo, estas últimas parecían tener carácter divulgativo, a diferencia del cuerpo de conocimiento gótico, que fue codificado y restringido. 12 de la Ciencia, en especial de la estática: la ciencia medieval de los pesos, sobre Historia de las Matemáticas, ciencia, técnica y tecnología medievales, tratados y fuentes pertenecientes a otros ámbitos… se trata así de conseguir una gran perspectiva y cuanto más amplio sea el estudio 41 del contexto y pensamiento medievales, un análisis más preciso y acertado puede darse sobre el tema que nos ocupa: las reglas estructurales del Gótico. _______________________ 41. Este estudio se realiza dentro de unos límites razonables (véase nota 13), pero existen coincidencias no casuales como el entendimiento de problemas mecánicos con una cierta psicología de la balanza, perspectiva que se produjo en todo ámbito y que a su vez podría estar relacionada con fuentes de la Antigüedad. Puede asociarse también sucesión y cuadratura: el método ad quadratum, no es un medio aislado o excepcional sino que se corresponde con el auténtico tema del momento de las fuentes dedicadas al estudio delas Matemáticas: las series y sucesiones. Las primeras fórmulas algebraicas sobre reglas estructurales no proporcionales se enunciaron de forma discursiva con una expresión idéntica a los sincopados no simbólicos de los primeros tratados de Álgebra occidentales… El estudio de éstos y otros temas, se desarrollará en diferentes apartados. 13 Primera parte La ciencia medieval de las estructuras. Reglas de construcción gótica. 2. ASPECTOS MECÁNICOS DE LA CIENCIA MEDIEVAL DE LAS ESTRUCTURAS. Suele considerarse que el carácter de la ciencia medieval de las estructuras, el conjunto de reglas conocido en la actualidad, no es científico. La estimación de este aspecto debería fundamentarse en el contenido y no en la apariencia de este cuerpo de conocimiento. Precisamente este asunto, el significado de reglas y fórmulas medievales, es el que presenta una mayor dificultad de interpretación. Como se analizará más tarde, fue hacia el fin del siglo XVIII cuando Simone Stratico profesor de física experimental en la Universidad de Padua, asignó un contenido mecánico a la regla geométrica del tercio, y consideró que la regla se ajustaba a los principios de la estática. La cuestión en cierto modo desacertada sobre un posible contenido mecánico de un ente capaz de resolver de forma correcta problemas relacionados con la estática, parece en cambio oportuna. En este apartado se realizará un estudio sobre la esencia de las reglas medievales, aspecto que no por su carácter insondable debe evitarse. Un análisis es posible y un método para ese estudio, sería aquel que comparase este cuerpo con todas aquellas fuentes medievales académicas o pertenecientes a otros ámbitos que tratan cuestiones mecánicas y contemplan de algún modo problemas relacionados con la estática. Esta comparación puede establecerse a veces sólo para subrayar diferencias, puesto que la ciencia medieval de las estructuras pudo tener su propia fuente de conocimiento y la relación significante-significado de las mismas quedó desconectada para siempre. Además, se considera que el acierto de las reglas de construcción gótica es su énfasis en la determinación de la forma geométrica. Este hecho, que puede traducirse en términos actuales como la elección de una correcta distribución de carga, es en realidad el que implica un mayor conocimiento de principios mecánicos. Éste pudo producirse sólo en un primer nivel conceptual y cualitativo, aunque debió existir una relación entre mecánica y arquitectura, relación que será objeto de análisis. Una vez comparada la ciencia medieval de las estructuras con cuantas fuentes posibles relativas a la estática, puede establecerse una cierta relación entre principios mecánicos y diseño estructural gótico. Este conjunto de ideas expuesto en este epígrafe se desarrollará a continuación. 14 2.1. Uso de principios mecánicos en las grandes obras de Arquitectura y en la teoría tradicional. Consideraciones sobre el problema, resumen histórico. Las fuentes documentales de la Edad Media, los tratados, manuscritos e informes no muestran una relación explícita entre construcción arquitectónica y conocimiento de leyes mecánicas. Nada parece indicar la aplicación de principios científicos para resolver cuestiones relacionadas con la Arquitectura. En ese sentido, se interpretó que los conocimientos teóricos sobre estática no influyeron de ningún modo en el diseño estructural gótico. Según Mainstone 1 , no existió estática teórica ni cálculo, hechos que invalidarían la teoría tradicional. En cambio, otros trabajos de investigación concluyeron que ciertos principios relativos a mecánica y estática si pudieron ser utilizados con un objetivo práctico para resolver problemas constructivos aunque sin un verdadero entendimiento de los mismos. De ese modo, Corradi 2 entiende que una mezcla de conocimientos (matemáticos, mecánicos, constructivos) conformaron una caja de herramientas cultural para los arquitectos de Grecia, Medievo y Renacimiento, mediante la que pudieron convertirse en los _______________________ 01. Véase R.J. Mainstone. Structure in Architecture. History, Design and Innovation, Variorum collected studies series. (Ashgate, 2002), op.cit, p. 92: “For almost a millennium after this- until the 15 th century- there is, on the other hand, no clear evidence that theoretical statics played any significant part in design in the West. In the crucial early stages of the development of the Gothic structural system in the 12 th century the theories were, indeed, virtually unknown there and, for a variety of reasons, it seems much more likely that the practical achievements of the mature style in the 13 th and 14 th centuries spurred on the theoretic inquiry than that they were materially assisted by it. Non quantitative application of statical theory is recorded before the time of Wren.” 02. M. Corradi. “The Mechanical Sciences in Antiquity”. En Essays in the History of the Theory of Structures in Honour of Jacques Heyman. Ed. S. Huerta, R. Aroca. (Madrid, 2005), pp. 103-114, p. 105:” Thus the problems faced by architects and engineers were resolved through the use of those very mechanical principles that lie at the base of the discipline but without a precise knowledge of their general semantic value; rather with an awareness that was both static and constructive; an empiric knowledge that validated the choices made on the building site, with surprising results from the constructive and formal points of view.” 15 artífices de un desarrollo que de forma progresiva conseguiría elaborar una teoría fiable de aplicación en las obras de Arquitectura 3 . Existen diferentes puntos de vista sobre la cuestión relativa a la relación entre Arquitectura y conocimiento de leyes mecánicas, la opinión que suele admitirse con más frecuencia, se refiere al uso de principios elementales de la estática capaces de explicar el sistema de pesos y fuerzas, de acciones y reacciones sin que esta aplicación se tradujera en una verdadera teoría científica. El carácter acientífico de este cuerpo teórico se justificaría por su apariencia irracional, la colección de conocimientos empíricos podría relacionarse más con la técnica que con la ciencia. Estas fórmulas y recetas de la Edad Media no podían explicar las causas de los fenómenos 4 y no atendían a leyes universales sino a casos particulares, de modo que se adscriben al ámbito de la tecnología, la práctica, los procedimientos destinados a conseguir objetivos útiles en un intento de doblegar las leyes de la naturaleza. Un cierto carácter científico, en cambio podría atribuirse a la teoría tradicional, en tanto que está basada en la observación y la experimentación, la construcción de cada edificio puede considerarse como una experiencia con los fenómenos físicos de la que se podrían _______________________ 03. Ibidem, op. cit, p. 111. 04. La justificación de la falta de carácter científico de las reglas del Gótico es precisamente su incapacidad para explicar las causas de los fenómenos físicos. Las reglas no son más que medios para evitar lo impredecible, basándose tal vez en un análisis de los efectos Véase. S. Di Pasquale. “On the Art of Building Before Galliliei”. En Entre Mécanique et Architecture. Between Mechanics and Architecture. Ed. P. Radelet-de Grave, E. Benvenuto. (Basel, 1995), pp. 102-121, op. cit. p. 118: “Sometimes the cross vault extrados may reproduce on the outside the same shape as that of the intrados. (…). These are facts which are still to be interpreted. A common mistake is that of obstinately regarding them as foreplanned interventions stemmingfrom a “science of causes” based on mere intuition that could not be rationalized and clearly explained. They were nothing but ways of staving off unpredictable as well as unwanted effects. (…) The Art of Construction is generally likened to a “sum of empirical notions”, in a constant, albeit slow process of growth. Where these notions originated from was never going to be revealed. In the case of Gothic architecture the idea was that it was the result of intuitions or of construction procedures totally unknown to us.” 16 extraer conclusiones. En opinión de Huerta: El cálculo tradicional de bóvedas y estribos estaba basado en la experiencia, era un cálculo empírico fruto de la observación atenta de ejemplos construidos y en construcción, y también de algunos hundimientos. Estas observaciones cristalizaron en una serie de preceptos aplicables a los tipos estructurales más usuales en cada momento histórico. (…) Las reglas tradicionales de cálculo se refieren a la geometría de tipos estructurales concretos. Son una codificación de las proporciones de estructuras estables y se aplican en el contexto de un conjunto de conocimientos mucho más extenso. Con frecuencia se ha considerado que estas reglas son acientíficas, por ser meramente empíricas. Pero si el método científico consiste en el enunciado de leyes –esto es, en el descubrimiento de la regularidad de ciertos fenómenos- a partir de la observación y la experimentación, los antiguos constructores siguieron un método rigurosamente científico. Cada edificio construido fue un experimento con éxito y ese experimento quedaba en pie para las sucesivas generaciones de constructores; cada ruina era también una fuente valiosa de información La clave para distinguir entre el cálculo tradicional y el científico hay que buscarla, de nuevo, en los objetivos. El cálculo tradicional busca una teoría para ciertas bóvedas; es, por su propia naturaleza, particular y las reglas del gótico no sirven para las bóvedas renacentistas. El cálculo científico busca una teoría de bóvedas que se pueda aplicar a cualquier bóveda y esa teoría debe ser una parte de otra teoría general que engloba a todas las estructuras, sean éstas de fábrica o no. Como se ha dicho, ambos tienen el mismo objetivo final: deducir un procedimiento seguro de cálculo. Pero el camino que se sigue es muy diferente, y su elección depende de una cierta visión del mundo, del ambiente social e intelectual en que trabaja el constructor. …la prosa imprecisa y desordenada de los tratados medievales enmascara un entendimiento magistral de la mecánica de las estructuras de fábrica… 5 De este modo, las reglas de construcción gótica pueden considerarse según los diferentes puntos de vista, bien como un conocimiento práctico casi irracional, bien como una teoría más o menos científica. El problema sólo depende de la determinación de conceptos, de la definición de las características que necesita un _______________________ 05. S. Huerta Fernández. Arcos, bóvedas y cúpulas. Geometría y equilibrio en el cálculo tradicional de estructuras de fábrica. (Madrid, 2004) op. cit., pp. 3-8. 17 cuerpo teórico para poder ser considerado riguroso y científico 6 . Las reglas geométricas de construcción gótica presentan en efecto, una apariencia ilógica e incomprensible porque debió existir un proceso de conversión de conceptos en fórmulas cuya esencia se basa en una codificación y un modelo de pensamiento muy diferente del actual. Para valorar el aspecto científico de los conocimientos góticos no es imprescindible tener en cuenta la forma de expresión de la teoría, su ausencia de cálculo y falta de aplicación de ciencia de materiales, sólo sería necesario conocer el tipo de conceptos que pudieron ser utilizados, y si éstos pudieron ser incluidos de algún modo en las reglas geométricas. A día de hoy, la determinación de este contenido es de difícil interpretación porque la relación entre significante y significado de las reglas se ha perdido. Si existió un proceso de traducción de ciertas ideas en reglas y fórmulas, puede obedecer a una forma de entendimiento de los fenómenos físicos y principios mecánicos muy diferente del modelo contemporáneo. Cuando se admite que las reglas geométricas pueden contener conceptos e ideas, se interpretó que los mismos se refieren a proporciones de edificios ya construidos, serían un auténtico catálogo de formas y pretenderían un énfasis en la forma geométrica, de modo que existiría algo esencialmente correcto en el corazón de las reglas de la teoría tradicional 7 . Por tanto, los conceptos utilizados, se relacionarían exclusivamente con la búsqueda de aquellas _______________________ 06. Para discutir el carácter más o menos científico de la teoría tradicional, Benvenuto expone que las reglas, los procedimientos instrumentales provienen del exterior, son un código virtual, una teoría cambiante y propia de cada momento. Véase, E. Benvenuto. “Entre Mécanique et Architecture”. En Entre Mécanique et Architecture. Between Mechanics and Architecture. Ed. P. Radelet de-Grave, E. Benvenuto. (Basel, 1995), pp. 7-18., op.cit., p. 16: “Pour la technique, c´est le contraire: l´objet matériel est exactement ce qui est dans les mains de son créateur; en revanche, les règles suivies pour la conception et la réalisation, les procédés instrumentaux qui permettent de modeler le réel de la façon voulue, autrement dit, les thèories, proviennent pour ainsi dire de l´exterieur en s´inscrivant dans un code explicite ou virtuel qui rèflete les caractéristiques typiques du temps; et chaque opérateur les reconnaît comme référent naturel de son activité, étrangers à son rayon d´action, tels qu´ils constituent donc eux-mêmes le critère d´evaluation et de vérification pour chaque produit manufacturé bien construit”. En opinión del autor, cuando los procedimientos técnicos trataron de expresarse en forma de código o tratado, procurando una abstracción, una aplicación general de leyes universales en una aproximación al pensamiento científico, perdieron parte de su esencia. 07. Véase nota 5. 18 formas geométricas que asegurasen el equilibrio. Parece preciso considerar si el éxito de las reglas, que en efecto consistió en definir la geometría adecuada, pudo conseguirse sólo mediante la codificación de un buen número de proporciones de edificios existentes, o bien mediante una cierta inclusión de principios mecánicos en las fórmulas. En este sentido, la interpretación mecánica de las reglas geométricas fue inusual y se ha admitido con mayor frecuencia la aplicación de principios elementales de la estática en estrategias prácticas constructivas más que en un cuerpo teórico de conocimientos. Existió una única interpretación mecánica de la regla geométrica del tercio cuyo origen es gótico. (fig. 2.1). Según Becchi 8 , en un reciente estudio, expone que Simone Stratico (1733-1824) procuró dar un sentido Figura 2.1. La regla del tercio según F. Derand. L´Architecture des vôutes, ou l´art des traits et coupe des vôutes…(Paris, 1643). _______________________ 08. A. Becchi. “La doppia vita di una mauvaise règle: La regola di Derand tra Leon Battista Alberti e Simone Stratico”. En Geometría y Proporción en las Estructuras. Ensayos en Honor de Ricardo Aroca. Ed. M. J. Cassinello, S. Huerta, J.M. de Prada Poole y R.S. Lampreave. E.T.S.A.M. (Madrid, 2010), pp. 123-139. 19 científico a la regla del tercio y asignó un significado mecánico a la fórmula. Stratico afirma que la regla del tercio está de acuerdo o conforme a los principios de la estática, motivo por el que es capaz de determinar el espesor del estribo que le impone el arco 9 . Stratico, profesor de física experimental de la Universidad dePadua, puede afirmar que la regla está de acuerdo con los principios de la estática, cum staticis principiis congruit, aunque para Becchi, el intento de Stratico, no puede considerarse como una rigurosa evaluación mecánica de la regla. Es en realidad una cadena de equívocos, porque hace una asociación físico geométrica, viendo en la regla aquello que la regla no contiene, además confunde la entidad de las fuerzas en juego con las líneas auxiliares del trazado geométrico 10 . En efecto, nada parece mostrar que exista un vínculo de la regla del tercio con la estática, nada indica que sea posible la interpretación en clave física de la regla geométrica. _______________________ 09. S. Stratico. M. Vitruvii Pollionis architectura textu ex recensione codicum emendato cum exercitationibus notisque novissimus Joannis Poleni et comentariis variorum adittis nunc primus studiis Simonis Stratico, 1825-1830, vol 3, parte I, p, 167) citado por A. Becchi “La doppia vita di una mauvaise règle…”, op. cit, p. 132: “Ut autem crassities pilarum, quibus arcus imponi debet, determinetur, pratici regula sequi solent, quae cum staticis principiis congruit, atque pluribus experimentis est comprovata” Trad: La regla (del tercio) está de acuerdo o conforme a los principios de la estática, la regla determina el espesor del pilar (estribo) que le impone el arco. Además, se comprueba por medio de numerosos experimentos. 10. A. Becchi. “La doppia vita di una mauvaise règle: La regola di Derand tra Leon Battista Alberti e Simone Stratico”. En Geometría y Proporción en las Estructuras. Ensayos en Honor de Ricardo Aroca. Ed. M. J. Cassinello, S. Huerta, J.M. de Prada Poole y R.S. Lampreave. E.T.S.A.M. (Madrid, 2010), pp. 123-139., op. cit., p. 133: “Il recupero “scientifico” della règle da parte di Stratico è di per sé singolare, sia per la sede della pubblicazione (commento al trattato di Vitruvio), sia per il tono perentorio della descrizione, che sembra trascurare buona parte del dibattito sulla teoria delle volte svoltosi nel secolo precedente. La sorpresa si fa inoltre ancora maggiore si se legge nel dettaglio il modo nuovo nel quale Stratico legge e interpreta la regola. Per spiegarne la validità – in linea con l´affermazione che essa “cum staticis principiis congruit”- l´autore cerca di assegnarle un significato meccanico che nessun altro studioso, a ragion veduta, aveva osato atribuirle.(…) Stratico sembra non accorgersi dell´ambiguità della sua spiegazione, che confunde gli elementi geometrici della construzione di Derand con l´entità delle forze in gioco, che dovrebbero essere opportunamente calcolate. Quella che è presentata come una rigorosa valutazione meccanica è in realtà il fruto di una fantasiosa mescolanza di considerazione geometriche e meccaniche.” 20 Los resultados de Stratico son erróneos, porque confunde las fuerzas con las líneas auxiliares del trazado geométrico en una mezcla de conceptos físicos y geométricos (fig. 2.2). Este hecho se produce porque Stratico se encuentra en un momento histórico en el que ya se había producido la desconexión entre significante y significado de las reglas, de modo que su interpretación y aplicación sólo hubiera podido realizarse por los maestros medievales. Por otra parte, aunque el resultado del estudio sea incorrecto, la pregunta formulada parece lógica: si las reglas geométricas son capaces de resolver de forma efectiva problemas relacionados con la estática, deberían de algún modo condensar conceptos relacionados con principios mecánicos. Fig. 2.2. Interpretación mecánica de la regla geométrica del tercio según Simone Stratico. S. Stratico. M. Vitruvii Pollionis architectura textu ex recensione codicum emendato cum exercitationibus notisque novissimus Joannis Poleni et comentariis variorum adittis nunc primus studiis Simonis Stratico, 1825-1830, vol 3, parte I. Tav. VII) citado por A. Becchi “La doppia vita di una mauvaise règle: La regola di Derand tra Leon Battista Alberti e Simone Stratico”. En Geometría y Proporción en las Estructuras. Ensayos en Honor de Ricardo Aroca. Ed. M. J. Cassinello, S. Huerta, J.M. de Prada Poole y R.S. Lampreave. E.T.S.A.M. (Madrid, 2010), p.132. Que las conclusiones de este estudio del siglo XVIII sean erróneas no es fundamental, lo destacable es la causa que motivó el intento de relación de principios mecánicos y teoría tradicional. Esta conexión pudo existir de algún modo, aunque no de la forma literal que Stratico pretende. El grado de traducción de principios físicos en reglas y el vínculo posible entre Mecánica y Arquitectura 21 es una cuestión planteada por Benvenuto. El autor expone que en la gran Arquitectura se manifiesta algo que se relaciona con la intuición científica 11 . Arquitectura y ciencia mecánica podrían ser entes similares, el proceso de construcción tradicional no necesitó la asistencia de una teoría como la actual, el cálculo no fue necesario, pero los resultados obtenidos no pueden conseguirse con un desconocimiento absoluto de principios mecánicos. De ese modo, el autor está de acuerdo con las afirmaciones que explican que la relación Mecánica Arquitectura se produce siempre, aunque en diferentes niveles de conocimiento. En un primer nivel, se produce ese conocimiento inconsciente, que no se sabe que se tiene, que no se relaciona aún con un cuerpo teórico perfectamente definido porque predomina el hacer sobre el comprender, es la técnica que expresada por escrito pierde parte de su esencia. Los sucesivos niveles de conocimiento, hasta la autoconciencia total, representarían un intento cada vez mayor de relación entre construcción arquitectónica y conocimiento de leyes mecánicas, un intento de explicación de causas en términos más científicos. En su comienzo, la técnica constructiva no fue una ciencia aplicada, aunque el uso de principios mecánicos existiría y se encontraría en un estado latente, según Benvenuto: En effet, dans la grande architecture se manifeste quelque chose qui se rapporte mystérieusement à l´intuition scientifique, lorsqu´une synthèse surgit de mille observations et mille expériences découses et ne survient pas à la suite d´un travail rangé, banal, mais est la conséquence d´une intuition soudaine. (…) En d´autres termes, la voie finalement donnée par Franceschinis por résoudre le conflit entre les deux sentences opposées illustrées précédemment, consiste à considérer la relation entre Architecture et Mécanique en termes d´une surprenante analogie ontologique, où la différence reste reliée à une diversité de niveaux gnoséologiques de l´itinéraire qui commence par une connaissance inconsciente pour atteindre l´autoconscience total. (…) Un prolongement génial et séduisant le pousse à proposer d´interpréter dans ce même esprit la relation authentique qui lie les oeuvres architecturales, sous leurs formes d´expressions multiples et variées mais libres et conformes aux normes, à la vérité scientifique qu´elles recèlent, presque à l´état latent, gravée dans la matière, dans ses liaisons , dans les détails sagaces, dans l´equilibre des pièces, dans l´harmonie de l´ensemble, dans la disposition rationnelle des moyens par rapport à un but final. 12 _______________________ 11. E. Benvenuto. “Entre Mécanique et Architecture”. En Entre Mécanique et Architecture. Between Mechanics and Architecture. Ed. P. Radelet de-Grave, E. Benvenuto. (Basel, 1995), pp. 7-18. 12. Ibídem, op. cit, p. 12. 22 Una definición de la técnica tradicional como técnica constructiva que utiliza principios mecánicos en estado latente, en un primer nivel conceptual, de forma casi inconsciente y cualitativa, sería en esencia correcta para explicar los procedimientos utilizados durante el Gótico. La aplicación directa de un conceptorelacionado con la estática para conseguir un objetivo concreto puede ser en principio menos complicada que el intento de elaboración de todo un cuerpo teórico que describa ese concepto de forma abstracta, fiable y universal. Este último propósito, la creación de una herramienta capaz de definir, predecir y explicar las causas de los fenómenos involucrados en el proceso constructivo podría pertenecer en mayor medida al ámbito de la especulación teórica que al de la arquitectura. Las reglas geométricas de construcción gótica pueden considerarse como una primera manifestación de un modelo teórico que podría haber asistido la determinación de ciertas decisiones tomadas en la obra. Las reglas, que pueden ser tan sólo fragmentos de un conjunto de conocimientos mayor, no se encuentran vacías de contenido, el análisis de su significado presenta problemas de interpretación debidos en parte a su apariencia. Si bien en las fuentes documentales nada parece indicar que se produjo una relación entre construcción arquitectónica y conocimiento de leyes mecánicas, si la lectura mecánica de las reglas geométricas puede ser esencialmente incorrecta, en cambio, por los resultados producidos y la aplicación de una teoría eficaz con cierto contenido, puede deducirse que un buen número de conceptos relacionados con la estática fueron utilizados de forma no explícita, en un plano conceptual y cualitativo, en el primer nivel de conciencia descrito por Benvenuto en el que la gran Arquitectura manifiesta algo que se relaciona con la ciencia. La técnica tradicional pudo utilizar nociones elementales de la estática, de modo que existió una comprensión efectiva del sistema de fuerzas y pesos que más tarde se traduciría en una definición del sistema de empujes. El proceso de construcción de toda obra necesita de forma imprescindible la aplicación de principios mecánicos con una cierta comprensión de los mismos, su medio de expresión y transmisión puede ser en cierto modo secundario. El proceso inverso, la aplicación de un conjunto de ideas basadas en conceptos erróneos, sin un verdadero entendimiento de principios fundamentales produce de modo inevitable resultados incorrectos. 23 Por tanto, se puede afirmar que aún con la aparente falta de conexión entre arquitectura y conocimiento de leyes mecánicas que puede apreciarse en las fuentes documentales, ciertos principios relacionados con la estática pudieron ser aplicados de forma conceptual. La pregunta relativa al carácter de estos conocimientos y el alcance de la aplicación de principios mecánicos en la construcción gótica fue tenida en cuenta por William Whewell (1794-1866) en su obra History of the Inductive Sciences 13 de 1837. Este estudio, es en realidad un preciso análisis sobre la relación Mecánica Arquitectura durante la Edad Media, por lo que se citará de forma extensa. Whewell considera que durante la etapa medieval la ciencia especulativa no consiguió un avance significativo, los tratados académicos estaban influidos por el misticismo, se vincularon en mayor medida a la interpretación de textos clásicos que a un posible intento de aproximación a los fenómenos físicos por medio de la experiencia. Los temas, objetivos y preguntas eran los mismos, los establecidos por la tradición. En cambio, se produjo lo que Whewell definió como las invenciones de la Edad Media: relojes, telescopios, calendario reformado, notación decimal, álgebra, trigonometría, química, sistemas de contrapesos, mejora de la producción de vidrios y metales, una invención equivalente a una nueva creación de música…Las invenciones no evidencian que las ciencias existieran, sólo prepararon el camino para la verdadera especulación teórica y el desarrollo de descubrimientos científicos 14 . La Arquitectura Gótica, las grandes obras de arte, deben tener en cuenta principios que pueden considerarse _______________________ 13. W. Whewell. History of the Inductive Sciences. From the Earliest to the Present Time, 1837. (3 rd . ed. New York, 1858). Whewell expone la pregunta relativa a la inclusión de la Arquitectura Gótica en la Historia de la Ciencia. Para resolver la cuestión estudia los procedimientos constructivos, los tratados, explica que sus conocimientos sobre el Gótico se ampliaron mediante conversación personal con Robert Willis. Las consideraciones sobre las características que necesita un cuerpo teórico para poder ser considerado riguroso y científico están influenciadas por el modelo de pensamiento de su momento, el siglo XIX. 14. W. Whewell. History of the Inductive Sciences… (3rd. ed. New York, 1858), op. cit, pp. 239-240. Para un estudio de las invenciones, inventos y la tecnología medieval véase L.Jr. White. Medieval technology and social change. (Oxford, 1962); Medieval Religion and Technology. Collected Essays. (Berkeley, 1978). 24 prácticamente científicos. Las grandes estructuras góticas no se pudieron construir sin un profundo conocimiento de principios mecánicos: It may be urged, that the great works of art do virtually take for granted principles of science; and that, therefore, it is unreasonable to deny science to great artists. It may be said, that the grand structures of Cologne, or Amiens, or Canterbury, could not have been erected without a profound knowledge of mechanical principles. To these we reply, that such knowledge is manifestly not of the nature of that which we call science. If the beautiful and skilful structures of the middle ages prove that mechanics then existed as a science, mechanics must have existed as a science also among the builders of the Cyclopean walls of Greece and Italy, or of our own Stonehenge; for the masses which are there piled on each other, could not be raised without considerable mechanical skill. But we may go much further. The actions of every man who raises and balances weights, or walks along a pole, take for granted the laws of equilibrium… Are these, then, acquainted with mechanics as a science? (…). And in like manner among men, if we consider the matter strictly, a practical assumption of a principle does not imply a speculative knowledge of it. 15 Este profundo conocimiento de principios mecánicos utilizado en las grandes estructuras góticas no puede ser considerado de forma estricta científico, porque la aplicación práctica de un concepto no implica el conocimiento teórico del mismo. En cambio, para Whewell, la Arquitectura Gótica no puede considerarse una simple colección de procedimientos empíricos, un arte liberal, sus métodos no consisten en la simple aplicación irracional de recetas y participaría sólo en parte de los métodos utilizados para la creación de invenciones. Los conceptos relacionados con la estabilidad y el equilibrio, los principios mecánicos utilizados en los procesos constructivos de las grandes estructuras y la aparición de los primeros tratados formaron parte de un conocimiento mediante el que se preparó el camino para la verdadera ciencia especulativa. Así, la Arquitectura preparó el camino para la Ciencia de la Mecánica. Una reflexión sobre el progreso de las artes durante la _______________________ 15. W. Whewell. History of the Inductive Sciences…(3rd. ed. New York, 1858), op. cit, p. 241. 25 Edad Media conduce a Whewell a considerar la relación Mecánica Arquitectura: Architecture of the Middle Ages: But though we are thus compelled to disallow several of the claims which have been put forwards in support of the scientific character of the middle ages, there are two points in which we may, I conceive, really trace the progress of scientific ideas among them, and which, therefore, may be considered as the prelude to the period of discovery. I mean their practical architecture, and their architectural treatises.
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