“San Judas Tadeo en Malloa es un ejemplo icónico de la arquitectura colonial chilena del Valle central. Esta pequeña estructura de adobe es un edificio que consta de la nave principal, un campanario ubicado en la fachada, dos galerías externas de madera y dependencias adicionales como la sacristía, capilla y dos áreas de servicios”. Así describe la investigadora CIGIDEN y doctora en Arquitectura de la Universitá di Firenze, Nuria Chiara Palazzi, a la iglesia ubicada en la sexta región y que sirvió como caso de estudio para investigar el comportamiento sísmico que presentan los edificios patrimoniales construidos con mampostería tradicional de tierra y reforzada con elementos de madera.
A partir de la investigación “Seismic vulnerability of timber-reinforced earthen structures through standard and non–standard limit analysis”, los expertos confirmaron que la Iglesia San Judas Tadeo y otras construcciones coloniales, ha sobrevivido a varios terremotos fuertes mayores a magnitudes sobre 8, como el evento del 27 de febrero de 2010 en el Maule, sin presentar colapsos locales típicos de estructuras de mampostería no reforzada. Una de las razones de su resiliencia se puede identificar en la implementación de elementos tradicionales de refuerzos de madera insertadas en los muros de tierra.
“El uso de dispositivos de madera tradicionales, como esquineros (corner key), escalerillas (ring beam) y el tímpano de madera, demostraron ser una solución eficaz contra la activación de mecanimos de colapsos locales causados de terremotos, también de fuertes intensidades”, destaca Palazzi, quien también es doctora en Ciencia de la Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica, y realizó la investigación junto al investigador CIGIDEN y decano de la Facultad de Ingeniería UC, Juan Carlos de la Llera y las expertas en el comportamiento sísmico de edificios patrimoniales del Departamento de Arquitectura de la Universitá di Firenze, Giulia Misseri y Luisa Rovero.
Este estudio se constituye de una primera etapa de investigación en la que los expertos adaptaron el método del análisis de mecanismos locales de colapso–típicos de las estructuras de mampostería simple– por medio del análisis límites con enfoque cinemático, a las peculiaridades de las estructuras de tierra. Según explica la doctora Palazzi, “a través del enfoque cinemático del análisis de límites, los parámetros geométricos y mecánicos que más influyen en la respuesta a las acciones horizontales, se hicieron análisis estructurales asumiendo diferentes modelos de materiales para mampostería, es decir, resistencias finitas a compresión y/o tracción y presencia de resistencia a la fricción”.
Dentro de este marco de procedimientos sistemáticos para evaluar la vulnerabilidad sísmica de estas edificaciones, complementa a la investigadora CIGIDEN, “la presencia de elementos de refuerzo de madera se ha modelado proporcionando un método de análisis razonable y sólido”. Se identificó, finalmente, que la presencia de elementos de refuerzo de madera ha sido crucial para el desempeño sísmico de estas estructuras.
La segunda etapa de la investigación, consistió en la aplicación del método propuesto por los investigadores a un caso real: la Iglesia de San Judas Tadeo de Malloa y cuyo trabajo está plasmado en el paper «Seismic vulnerability assessment of a 17th century colonial adobe church in the central valley of Chile», documento que fue aceptado de la 12th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions SAHC 2020
Mampostería simple
La mampostería simple, es decir no reforzada, es una técnica constructiva tradicional que constituye buena parte de los edificios de nuestros cascos históricos. Sin embargo, explica Nuria Chiara Palazzi, la combinación de masas inerciales notables (debidas a muros de gran espesor) con una resistencia a tracción cercana a cero, hace que estas estructuras sean muy vulnerables a las acciones producidas por los terremotos.
“Culturas constructivas basadas en el uso de la tierra son comunes en varias tradiciones arquitectónicas. A finales del siglo pasado, se documentó que alrededor del 30% de la población mundial –50% de la población de los países en desarrollo– vivía en edificios hechos de tierra. La historia nos ha proporcionado edificios de tierra de gran valor arquitectónico, algunos de los cuales son parte de la lista de sitios del Patrimonio Mundial de la UNESCO”, aseguran los expertos italianos.
Uno de los principales aportes de la investigación, es reconocer el rol crucial de los elementos de refuerzo de madera en la respuesta a acciones horizontales, especialmente en áreas con alto riesgo sísmico. También se demuestra que el efecto beneficioso de los sistemas de refuerzo de madera tradicionales se pueden interpretar adecuadamente, mediante el procedimiento de análisis propuesto por los científicos.
“Los resultados de esta investigación son relevantes, tanto para el análisis de la vulnerabilidad sísmica del patrimonio construido en adobe con refuerzos de madera en Chile, como en el mundo”, concluye la investigadora.