Nuevos datos sobre la construcción de Antoni Gaudí:la sorprendente estructura constructiva

de la casa Botines de León

Los estudios previos para la intervención en los edi-ficios históricos pueden ser una herramienta de extra-ordinario valor para aumentar los conocimientos so-bre la realidad de los diferentes momentos históricosde la construcción.

En esta ponencia se exponen los conocimientos alos que se ha podido llegar a través de los estudios detodo tipo que se han realizado sobre una de las pocasobras que Gaudí realizó fuera de su contexto técnico-cultural, la Casa Botines de León. 1

La Casa de los Botines fue construida según pro-yecto de Antoni Gaudí en 1892 por encargo de la fa-milia Femández y Andrés (figura 1).

La estructura constructiva del edificio se componedel muro perimetral de fachada, de grueso variable

Figura]

fachada principal

Albert Casals Balagué

según la altura, desde 1 metro hasta 0,45 m, formadopor dos paramentos, el exterior de sillarejo de piedra

calizaa, de 20 a 25 cm de espesor, y el interior, demampostería ordinaria de la misma piedra, de espe-sor variable (figura 2). Sobre este muro descansanlos diferentes forjados del edificio. Los dos primerosresueltos mediante bóvedas tabicadas de dos gruesosapoyadas en perfiles metálicos, y el resto de las plan-

tas superiores, con vigas de madera y revoltones derasilla. La estructura interior del edificio se componede, en la planta semisótano y planta baja (figura 3),

un conjunto de pi1ares de fundición, que descansanen las zapatas aisladas sin ningún tipo de riostrahaz.Sobre los pilares descansan los perfiles metálicos a

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Figura 2

Planta baja

Actas del Primer Congreso Nacional de Historia de la Construcción, Madrid, 19-21 septiembre 1996, eds. A. de las Casas, S. Huerta, E. Rabasa, Madrid: I. Juan de Herrera, CEHOPU, 1996.

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Figura 3Sección transversal

través de unos capiteles de piedra. Los perfiles sirventambién para soportar las paredes de media asta queresuelven la estructura interior en la planta principaly superiores (figura 4).

El edificio se planteó como una operación inmobi-liaria similar a las que se hacían en aquella época enla derecha del ensanche de Barcelona, en la que losempresarios textiles invertían sus beneficios en la re-alización de edificios en los que en las plantas bajasy sótano situaban los locales comerciales del nego-

cio, en la planta principal su vivienda particular, y

sobre ella, viviendas de renta que acababan de com-pletar la operación.

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Figura 4

Plantas segunda y tercera

A. Casals

Una primera constatación permite advertir que, sibien existe se mejanza en el punto de partida, noexiste en la realidad final, ya que nos encontramos enun edificio con cuatro fachadas, imposible en Barce-lona dada su trama urbana. En los edificios originaleslas medianerías obligan a unas dimensiones menoresy a unas ordenaciones bien diferentes de las de León.

Si buscamos precedentes para las dos plantas bajases posible encontrados en edificios industriales deltipo de la fábrica de varias plantas, de los que ya

existían antecedentes en Cataluña en el siglo XVIII,como el Molino de Papel de Capellades, y ya máscerca de la fecha de Botines, en edificios industrialescomo la fábrica de la Colonia Güell sin duda cono-cida por Gaudí.

Sin embargo, las plantas superiores no respondena ningún precedente, salvo, en primera aproxima-ción, los edificios entre medianeras del ensanche (fi-gura 5), pero de los que estructuralmente difiere bas-

Figura 5Edificio contemporáneo de Botines en un chaflán del en-sanche de Barcelona

La casa Botines de León 123

tanteo La realidad es que Gaudí creó un tipo nuevomediante traslación y giro de la sección perpendicu-lar a fachada. Pero al no necesitar ninguna pared me-dianera olvidó el papel estabilizador de éstas lo cualconlleva una falta total de arriostramiento en su es-tructura.

Es una de las obras de Gaudí menos tratada por laextensa bibliografía especializada. No existe nigúnestudio que de algo de luz sobre las intenciones delarquitecto cuando lo proyectó. Todo lo más conjetu-ras sobre sU goticismo o intrepretaciones tópicas yerradas como que en esta obra se adelantó a Le Cor-busier en relación a las plantas diáfanas. De hecho loúnico que hizo fue una trasposición a tierras leones asde una manera de hacer barcelonesa plasmada en in-numerables edificios del casco viejo o de la derechadel ensanche de Cerdá. Sin embargo, como ya se hadicho, esta trasposición no fué del todo coherente

con el original ya que éste siempre fue para edificiosentre medianeras y no para aislados. Gaudí toma untipo entre medianeras ubicado siempre en una man-zana, y por simple traslación y giro de la secciónperpendicular a la fachada organiza un edifIcio ais-

lado. La duda sobre la capacidad del edificio paraasumir acciones horizontales extraordinarias parecemás que razonable."

Se ha de destacar la extraordinaria esbeltez enplanta de las cuatro paredes, especialmente la de lafachada posterior, para una longitud de tantos 34mts. le corresponde un grosor de 0,5 metros, estos dalugar a una esbeltez de 70 muy por encima del grado

máximo de esbeltez considerado por las métodos ci-tados anteriormente de previsiones sísmicas. Se hade destacar también el que los cuatro muros de fa-chada tienen una trabazón entre sí mínima. ya que enlas esquinas se disponen las puertas para entrar a losmiradores de los torreones. Para acabar el panorama,se ha de destacar la extraordinaria esbeltez de las pa-redes de ladrillo de la planta baja rincipal (esbel-tez=400!l3=30), que además carecen de cualquiertipo de arriostramiento perpendicular teniendo sus

esquinas abiertas y contando sólo con la posibleaportación de los tabiques.

Si se comparan todas estas disposicioncs con lo

establecido por la teoría canónica de las construccio-nes murarias de la época establecida por las fórmulasde Rondelet, es fácil llegar a concluir que estamosante una obra podríamos adjetivar de osada, para sutiempo e incluso para el presente. Sin embargo, en el

momento del análisis no presentaba y no presenta en

la actualidad ningún tipo de alteración o daño quepuedan ser consecuencia de esa osadía.

Los estudios realizados han permitido responderalgunas de estas preguntas, pero ha abierto todavía

más interrogantes. Sin duda, Botines es un edificosingular.

Los MUROS DE FACHADA

Por todo ello el conocimiento cabal del muro de fa-chada ha pasado a ser un objetivo prioritario. La pri-mera incógnita fundamental es, además de la consti-tución real interna o los espesores de las dos hojas,su traba y su comportamiento frente a cargas gravita-torias. La cara exterior con sillarejo bien careado,

con un aparejo relativamente regular, y la cara inte-rior de mampostería ordinaria con juntas mucho másgruesas tienen comportamientos mecánicos bien di-

ferentes (figura 6). La pregunta es sencilla de plan-tear: ¿realmente son dos hojas solidarias entre sí y,en consecuencia, el edificio dispone de todo elgrueso del muro para su estabilidad? Si ésto es im-portante en las plantas superiores, donde adquiere uncarácter crucial es en los machones de planta baja,que con la misma composición, son los de menor

sección y los que asumen mayor carga. El métodoutilizado se ha basado en conocer el estado tensionalde ambas caras. Los procedimientos de ensayo paraaveriguado, los denominados gatos planos, se utili-

zan por lo menos desde hace más de 10 años, espe-

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Figura 6

Sección de 1a fachada princípal por la ventana de plantabaja

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cialmente en Italia. Sin embargo en nuestro país son

prácticamente desconocidos. Además de la tensiónexistente permiten obtener el módulo de deformaciónde la fábrica. Se han realizado cuatro ensayos doblessobre dos machones de la fachada principal, ubi-cando los cortes exactamente en el mismo plano denivel, tanto en el exterior como en el interior. Para

los machones de planta baja se ha utilizado la técnicaextenso métrica mediante eliminación de material,complementada por ensayos en laboratorio de las ca-

racterísticas de los sillarejos y mampuestos.Sin entrar en detalle, baste decir que los resultados

han sido reveladores. La tensión de trabajo, bastantemoderada, de la cara exterior es de cinco a diez vecessuperior a la de la cara interior, siendo ésta la que re-

cibe todas las cargas provenientes tanto de los murossuperiores como de los propios forjados, lo cual per-

mite asegurar la total y absoluta trabazón entre lasdos hojas, y considerar todo el grueso del murodesde el punto de vista del flexopandeo y la resisten-cia a esfuerzos producidos por acciones horizontales.

LAS PAREDES DE LADRILLO

La aplicación de los criterios de la Norma Básica FL-90 lleva a concluir que la esbelta pared de la plantaprincipal es insuficiente por estar sobrepasada en

cinco veces su capacidad teórica. Sin embargo, no seconstata en absoluto ningún síntoma de agotamiento.Esta es una situación paradójica ya constatada infini-dad de veces. La aplicación estricta de la NBE con-vierte en colapsados muchos edificios incólumes. Yno es que la norma sea inadecuada. Sobre esta cues-tión queda mucho por hacer.3

Los estudios desarrollados han tenido el objetivoprioritario de averiguar su resistencia real medianteensayo en laboratorio de probetas extraídas de las pa-

redes, y, por otro lado, su estado de tensiones realmediante los gatos planos. Previamente a la realiza-ción de los ensayos se ha determinado el grado dehomogeneidad de las diferentes piezas de ladrillo quese distribuyen en las paredes y, lógicamente, de losdiferentes morteros, con mayor razón más suscepti-bles de heterogeneidad.

Los resultados permiten concluir que estamos anteuna obra de fábrica típica de la época pre-industrialen que se realizó. Los ladrillos, presentan unaenorme dispersión en sus características básicas, pero

A. Casal s

sólo del orden de un 8% no presenta el nivel de coc-ción mínimo exigible, y al estar repartido homogéne-amente por toda la fábrica, no obliga distinguir entrediversas zonas.

Algo diferente ocurre con el mortero. Su proceso

de fabricación implica una mayor dispersión de losresultados, y en este caso además una diferenciaciónclara de zonas; el mortero de la planta principal tienedosificaciones (del orden 1:5) y características resis-

tentes inferiores al mortero de las superiores.Si de los ensayos pasamos a la observación directa

se detecta que, efectivamente, la planta principal pre-senta un aparejo de sogas bastante más irregular quelas superiores. Es razonable hipotizar que, o bien losalbañiles fueron mejorando su cualificación profesio-nal con el progreso de la obra, o que se sustituyó alos que la iniciaron por otros más solventes. El casoes que, como consecuencia de todo ello, ha sido ne-cesario realizar un número algo elevado de ensayos

de rotura a compresión diferenciando la planta prin-cipal de la del resto.

Los resultados permiten concluir que las paredesde estas plantas superiores disponen de suficiente ca-pacidad. La de la planta principal no, pero ha resis-

tido sin ningún problema los cien años de vida.

Los FORJADOS DE MADERA

Los objetivos en relación a la estructura horizontalde las plantas superiores han sido dos y planteadosuno a continuación del otro. En primer lugar se haevaluado el número de vigas cuyo estado de conser-vación impide por completo su utilización. Visto queno es excesiva la cantidad a substituir se ha pasado aevaluar su capacidad resistente. Los resultados hansido claramente positivos. Las vigas de madera enbuen estado, e incluso las de estado regular pero re-cuperables, son sobradamente capaces de soportar lascargas incluso las del nuevo uso público.

Pero el comportamiento de las vigas de madera dela última planta, ha quedado seriamente comprome-tido por, o bien la falta de previsión de Gaudí o bienla falta de cuidado de los vecinos del sistema de eva-cuación de aguas (figura 7). Éste consta de unos im-bornales de plomo que se disponen entre las buhardi-llas, que mediante un el diámetro del desagüeperfectamente calculado controla el caudal que vierte

al canalón inferior que rodea todo el edificio apo-

La casa Botines de León 125

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~Figura 7Forjados de madera y entrega a pared de media asta

yado en el último forjado y discurriendo por el inte-

rior de las estancias de fachada. En el caso en quelas precipitaciones superen la capacidad para engullirel agua prevista, el agua se vierte al exterior a travésde un rebosadero. La falta de cuidado de los inquili-nos ha llevado a que las vigas situadas justo debajodel canalón, estén realmente alteradas de una formabastante profunda. Es la parte que peor ha resistido elpaso del tiempo.

LA ESTRUCTURA DE PLANTA BAJA

La comprobación del alto grado de isostatismo detodo el conjunto estructural interior llega a su gradomáximo cuando analizamos el nudo formado por loscapiteles de piedra y las IPNs del techo de la plantabaja. Éstas sólamente se apoyaban del orden de unos

ocho centímetros, con lo cual transmitían su carga enla parte volada del capitel, produciendo esfuerzoscortantes importantes (figura 8). Pero además, la in-deformabilidad del conjunto se consigue sencilla-mente colocando cuatro ladrillos en diagonal que su-puestamente las inmovilizan. Sobre el conjuntodescansan o bien las bóvedas tabicadas o bien las pa-redes de la estructura superior que finalmente hacenque el conjunto sea algo más indeformable.

Los CIMIENTOS

La mayor sorpresa de toda la operación de análisisdel edificio se ha producido cuando se ha investi-gado el comportamiento de la cimentación. Se com-

Figura 8Polares, zapatas, perfiles metálicos y bovedas tabicadas

pone de zapatas de mampostería y mortero de cal,continuas debajo de los muros de fachada y aisla-das debajo de ]os pilares de planta sótano, sin queexista entre ellas ningún tipo de arriostramiento (fi-gura 9). El análisis de las cargas ha permitido valo-rar en 4 y 2,5 ]as tensiones directas producidas porlas acciones gravitatorias del peso propio sin mayo-rar. Un estudio geotécnico determina que el terrenosobre el que están asentadas las zapatas tiene unacapacidad portante máxima de 0,4 kg/cm2. La únicaexplicación razonable a esta sorprendente situación,es que, o bien los sistemas actuales de análisis decargas de los terrenos son insuficientes, incorrectoso inexactos, o bien que la construcción se realizó deuna forma tan homogénea y pausada que comportóun asentamiento estrictamente uniforme de todo elconjunto sin producir la más mínima lesión al edifi-cio.

Concluidos los estudios es preciso pasar al últimonivel del análisis en el que el objeto a estudiar estodo el sistema suma de subsistemas.

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Figura 9Planta de cimentación

ANALISIS GLOBAL

Mediante un sofisticado un modelo informático (fi-gura 10) se ha podido llegar a las siguientes conclu-

siones. En su configuración original el edificio noconsigue responder adecuadamente a las acciones

horizontales por las siguientes razones. Por unaparte, los únicos planos verticales rígidos son las fa-

chadas. No puede considerarse que las paredes inte-riores de carga puedan contribuir introduciendo pIa-

nos de rigidez intermedios puesto que, entre otrasrazones, se hallan simplemente apoyadas sobre elconjunto de pilares a nivel de planta principal, y porello no disponen de una conexión rígida con la ci-mentación. Por otra parte, por su propia naturaleza

Figura 10Imagen del modelo informático

A. Casals

constructiva, no puede esperarse que los forjados ac-

tuales constituyan un elemento rígido en su propioplano, capaz de trabajar como viga de gran canto. Sípuede admitirse, sin embargo, que puedan transmitir

fuerzas horizontales entre fachadas opuestas, ac-tuando como un simple arriostramiento.

Como consecuencia de tales deficiencias, las ac-ciones horizontales solicitan a los muros de fachadaproduciéndoles sistemáticamente intensos efectos de

flexión transversal, ya sea producto del trabajo local(esquema de emparrillado plano a nivel de fachada)

o del trabajo conjunto (esquema de marco según sec-ciones horizontales). En particular, los elementosmás intensamente solicitados a flexión son los dinte-les de esquina y los antepechos de crujías exterioresy central, en las fachadas orientadas transversalmente

a la dirección de incidencia de las fuerzas oorizonta-les (figuras 11 y 12).

Figuras 11 Y 12

Imágenes del modelo informático indicando las tensiones

en cada punto según una gradación cromática

La casa Botines de León 127

Pero también se comprueba que los muros de fa-

chada resultan adecuados para trabajar como pórticoen su propio plano, incluso en el caso de recibir la to-talidad de las fueras inerciales del sismo conside-rado.

Las conclusiones pueden ser varias. Por ejemplo,que las teorías sobre la estabilidad de las estrcturas

de muros del siglo XIX de Rondelet eran excesivas,lo cual también se ha comprobado con las construc-

ciones de Barcelona. Pero también en relación a ésta,Gaudí también transgredió los cánones establecidos.Si Gaudí lo hizo a sabiendas o no, de momento nopuede contestarse de manera rigurosa. En cualquiercaso, no se tiene constancia de que en la Escuela de

Arquitectura de Barcelona, se diera excesiva impor-

tancia a la sismicidad de la región y su influencia en

la estabilidad de los edificios de muros. No se hanencontrado referencias sobre ello en los apuntes es-

colares. En los textos escritos de la época sólo se haencontrado en relación a nuestro país, el estudio delGeneral Cerezo, que estando en las Filipinas, zona

con bastante más riesgo que la nuestra escribió untratado sobre la cuestió. Sobre si Gaudí era cons-ciente de este peligro, no se ha podido encontrar nin-gún tipo de referencia en las obras que recogen sus

pensamientos. Sólo hay una referencia a los movi-

mientos sísmicos, que dista mucho de ser adecuada ala descripción correcta de sus causas y efectos.

La casa Botines es, sin duda, un edificio extraordi-nariamente singular que transgredía en su estado ori-ginal todas las reglas constructivas de su momento y

a pesar de ello llega a nuestros días en un estado deconservación prácticamente perfecto con sólo algu-nas alteraciones consecuencia de la falta de cuidadode sus usuarios. Lo cual marece una ret1exión.

En la actualidad ya se han subsanado todas las ca-rencias expuestas y ya es un edificio que cumple so-bradamente toda la normativa vigente, aunque sinhaber renunciado a la mayoría de sus característicasconstructivas.4

NOTAS

1. Los estudios previos sobre el edificio de Botines ya se

han expuesto en el primer Cogreso de Tecnología de la

Arquitectura de Madrid. Esta ponencia, con otra orienta-

ción, incluye gran cantidad de datos que allí no queda-

ron expuestos. El mismo equipo ha analizado otra obra

singular de Gaudí. Véase A. Gonzáles, A. Casals, P.

Roca, J.L. González, '5tudies of Gaudi's «Cripta de la

Colonia Güell», IABSE SYMPOSIUM, Roma 1993, y

también A. Casals, J.L. González, P. Roca, La necesaria

comprensión previa de la realidad constructiva del mo-

numento: el caso singular de la Cripta de la Colonia

Güell, en INFORMES DE LA CONSTRUCCION, n°427, sep/oct 1993.

2. A esa conclusión también se llega si se aplican méto-

dos de evaluación de vulnerabilidad sísmica de edifi-

cios desarrollados para permitir una aproximación rá-pida pero sistemática al análisis de edificios

existentes. Es especialmente interesante, en este sen-

tido, el que se ex pone en la monografía citada al final

de la nota. El método se basa en evaluar 10s edificiossegun 11 variables tales como, la organización general

del sistema portan te, la resistencia de sus materiales,

la calidad de los diafragamas horizontales y la distan-

cia entre muros de arriostramiento. Según la evalua-

ción realizada sobre los edificios del ensanche de Bar-

celona, muchos de ellos contemporáneos de Botines,

una notable proporción de ellos se pueden considerar

con un grado de vulnerabilidad entre medio-alto y

alto. Si se aplica el método a Botines queda calificado

entre los medio-altos.

Véase, C. Caicedo, A.H. Barbat, J.A.Canas, Vulnerabi-

lidad sísmica de edificios, Monografía CIMNE IS-6

1994.

3. En la actualidad, los modelos para las estructuras de pa-rcdes, o son extraordinariamente complejos por aplica-

ción de las técnicas de los elementos finitos o son del

tipo de la veterana norma NBE.FL-90. Sobre la utilidad

de ésta en la actualidad véase, J. L. GonÚilez, «Verifi-

cació de la seguretat estructural a les carregues verti-

cals. Aplicació de les PIET-70 i la NBE.FL-90. Compa-

ració amb I'EC-6», capítulo séptimo del libro de varios

autores Manual de diagnosi i intervenció en sistemes

estructurals de porets de carrega. Manual de diagnosi

4. CoI.legi d' Aparelladors i Arquitectes Tecnics de

Barcelona. Barcelona, 1995. Sobre los métodos infor-

máticos véase el capítulo noveno del mismo libro, P.

Roca, C. Molins, «Analisi numerica d'estructures de

parets de carrega. La importancia de ]' elecció del mo-

del». Sobre los avatares históricos de los procedimien-

tos de dimensionado de paredes véase el capítulo ter-cero, J. L Gonzalez, «L'aparició de les normatives». La

obra en su conjunto aporta una gran cantidad de ideas

sobre diagnosis e intervención en estructuras de pare-

des de carga.

4. La promoción de la restauración del edificio y la finan-

ciación de los estudios ha corrido a cargo de la entidadpropietaria, Caja España de inversiones S.A. que 1.0con-

vierte así en su sede principal con un proyecto de Ma-

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riano Díez Saez de Miera y Félix Compadre Díez, arqui-

tectos. Por supuesto, la restauración ha recogido todas

las recomendaciones hechas a partir de estos estudios y

ha conseguido poner al día en todos los aspectos a estasingular obra de Gaudí pero, y esta es la gran virtud de

A. Casals

los estudios previos completos, aprovechando al má-

ximo las propias capacidades constructivas del. edificioque seguirá siendo así una muestra de un singular inter-

cambio entre dos zonas de diferentes culturas construc-

tivas.