Iglesia Belen

UNC TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

VISITA TÉCNICA A LAS IGLESIAS MÁS IMPORTANTES DE CAJAMARCA

I. INTRODUCCIÓN

Como parte de nuestra preparación profesional, es conveniente desarrollar esta

práctica que consiste en realizar una visita Técnica a las principales iglesias de

nuestra localidad; en la cual se realizó los siguientes estudios: se observó

detenidamente la fachada para descubrir sus características; lo concerniente a

elementos estructurales; la descripción de la geometría del cielo raso; imaginando y

describiendo sobre el proceso de su construcción; teniendo como finalidad el

reconocimiento de los materiales usados en el proceso constructivo; es decir el uso

del conocimiento de rocas y su aplicación en estos tipos de obras, además ver la

patología que presentan las estructuras por el paso del tiempo.

En la visita realizada hemos encontrado la roca es un excelente material de construcción, que se utiliza desde la antigüedad hasta la actualidad.

La roca utilizadas en todas las iglesias colonias son mayormente de roca traquita y estas construcciones se extiende casi por todo el Perú y en Cajamarca existen evidencias de estos monumentos.

Las iglesias o templos más antiguos fueron de madera o zarzo y consistían

meramente en altares que contenían los símbolos de dios. En el Imperio Antiguo se

construyeron de piedra, aunque sobrios y simples. En el Imperio Nuevo, los templos

llegaron a ser más complicados, debido a que los sucesivos reyes iban añadiendo

estancias a los ya edificados. Edificaciones en forma de grandes pirámides con

pequeños edificios en su parte superior donde los mayas alojaban las imágenes de

los dioses.

VISITA TÉCNICA A UNA IGLESIA DE CAJAMARCAPágina 1


II. Objetivos

Objetivo General:

Realizar una visita técnica a las principales Iglesias de Cajamarca

Objetivo específico:

Determinar el tipo de roca utilizado en las principales Iglesias de Cajamarca. Investigar el sistema constructivo empleado en las Iglesias. Identificar los sistemas portantes y no portantes de las edificaciones. Identificar las patologías de cada Iglesia visitada. Determinar el esfuerzo actuante a nivel de sobre cimiento.



III. MARCO TEÓRICO

CONCEPTOS IMPORTANTES:

DISEÑO COMUNES EN LAS IGLESIAS

CÚPULASEl problema principal en el diseño estructural de Cúpulas es las t ransferencias de los empujes a las fundaciones. La Fig. 1-1 muestra como la fuerza resultante en el arranque puede separarse en dos Componentes una vertical y una horizontal. Mientras más inclinada la resultante menor su componente horizontal.

El soporte de la cúpula debe ser un encadenado horizontal de hormigón armado, acero o madera que debe estar arriostrado con la cúpula y el muro para evitar que la cúpula se desplace durante el sismo. Este encadenado debe asimismo tener un perfil inclinado hacia el interior que contenga el movimiento de la cúpula en caso de un sismo, ver fig. 1-3.

Fig. 1-1.Componentes de la resultante en el arranque

Fig1-1 fig1-2 fig1-4

Debido al gran peso de una cúpula es necesario estabilizar el muro mediante contrafuertes, ver fig. 1-3. La unión entre el encadenado y la cúpula así como entre el muro y el encadenado debe ser muy estable para transmitir las fuerzas horizontal- les del sismo. Si la cúpula arranca directamente sobre un sobrecimiento



la estructura es más estable, ver fig. 1-2.

En este caso el cimiento debe actuar como encadenado y se ejecuta usualmente con hormigón armado y la resultante de la cúpula debe

Bajar por el medio tercio de la superficie del cimiento, es decir que la excentricidad debe ser de 1/6 del espesor del cimiento, ver fig. 1-2

En esta solución se debe tener en cuenta, que los vanos de ventanas y puertas desestabilizan la estructura de la cúpula. Por ello, se deben diseñar las aberturas para los ingresos a la cúpula y para las ventanas en forma de bóvedas que intercepten la cúpula y que así transmitan las fuerzas de compresión a los cimientos, ver fig. 1-4

Fig. 1-4

Una cúpula antisísmica debe tener una sección especial que evite todas las fuerzas de anillo de compresión y tensión, asimismo la línea de presiones de la cúpula debe mantenerse en el centro del espesor de la cúpula y la excentricidad debe ser menor a 1/6.En una cúpula de forma semiesférica la línea de presiones sale del centro de su espesor y se crean fuerzas de anillo a tensión en los arranques que tienden a abrirse y producen el colapso de la mis- ma, ver fig. 1-5.

La fig. 1-6 muestra la curva ideal para la sección de una cúpula que no produce fuerzas de anillo, en relación con las curvas de una parábola, una catenaria y un semicírculo.



Fig.1-5 sección semiesférica no aplicada fig.1-6 relación entre la curva ideal y las

para el diseño antisísmico demás curvas comunes

El diseño de la curva ideal se basa en la siguiente tabla



BÓVEDAS

Las bóvedas durante un sismo tienen una estabilidad menor a la de las cúpulas. La viga cadena debe ser muy estable debido a que las fuerzas resultantes de la bóveda crean flexión en este elemento.

Es aconsejable que la planta de las bóvedas sea cuadrada, en el caso en el que la planta requiera una forma rectangular, son necesarios tensores o contrafuertes que refuercen la viga cadena, ver fig.



Viga cadena estabilizada mediante tensores o contrafuertes

Se recomienda que al igual que las cúpulas, las bóvedas arranquen directamente sobre el sobrecimiento para obtener una mejor estabilidad en caso de sismo, Una regla importante para el diseño y cálculo es que la resultante de la bóveda debe bajar por el medio tercio de la superficie del cimiento. Esto significa que la excentricidad debe ser menor o igual a 1/6 del espesor ver fig.

Excentricidad permitida

La sección transversal de una bóveda que por lo general está cargada solo por su propio peso, debe tener la forma de una catenaria invertida, de tal manera que solo contenga cargas de compresión, ver fig.



IV. DESARROLLO DEL TEMA

CONJUNTO MONUMENTAL DE BELÉN

REFERENCIAS HISTÓRICAS

El conjunto monumental de Belén, correspondiente al Hospital de Nuestra Señora de la Piedad, está integrado por el Hospital de Hombres, y el Hospital de Mujeres e Iglesia de Belén, separado el primero del resto por una vio, calle Junín, que los divide radicalmente. Su origen se remite a 1630, cuando en el solar que hoy ocupa el Hospital de Varones se instaló una enfermería y dos salas para atender a los vecinos de Cajamarca.

La construcción del conjuntó data del siglo XVIII. La iglesia empezó a edificarse bajo la dirección Je Joseph Afórales, su, 1699, llegando a su término hacia 1705. El Hospital de Mujeres, destinado inicialmente a enfermos desahuciados y conocido como "el consumidero", se inició el 17 de octubre de 1764 y concluyó en 1774, siendo prefecto de la orden bethlemita el padre Juan de Belén. La construcción de la fachada de este edificio duró 4 años, de 1763 a 1767 sin embargo, la espadaña que se levanta sobre ella es un agregado de mediados de 1800.

El conjunto fue edificado y administrado hasta mediados de 1800 por la Compañía Bethlemitica. En 1850 pasó a poder de la Sociedad de Beneficencia Pública de Cajamarca y una parte fue ocupada por la gendarmería de la ciudad. En 1876 la Congregación de las Hermanas de la Caridad de San Vicente de Paul tomó a su cargo los hospitales, fusionándolos en 1878 en el edificio del Hospital de Hombres, y destinado el de mujeres a la Escuela de Belén, uso que mantendría vigente hasta 1973, en que el conjunto fue transferido al Instituto Nacional de Cultura, por Decreto-Ley 20018.

La iglesia de Belén fue declarada monumento nacional por Ley 9441 y los hospitales por R.S. no 2900-72-ED de 28 de diciembre de 1972.



HOSPITAL DE HOMBRES

Comprende dos áreas claramente definidas. El área monumental, constituida por la iglesia y enfermería, hecha de piedras labradas y cubiertas con techos de bóveda y cúpulas en los cruceros de la iglesia y enfermería, respectivamente. Tres pabellones con paredes de adobe y techos formados por troncos de eucalipto y enchaclado de caña y yeso, y cubierta de tejas, cambiada posteriormente por planchas de asbesto cemento.

HOSPITAL DE MUJERES

Una de las características fundamentales de este edificio es su ubicación topográfica. El área, por estar ubicada en la parte suroeste de la ciudad, próxima al cerro Santa Apolonia, tiene fuerte pendiente hacia el centro urbano, razón por la cual se accede a su portada por una calle escalonada. Las edificaciones están consiguientemente niveladas a una cota intermedia, que explica tanto la gradería y plataforma de acceso a la altura de la enfermería y portería, como las excavaciones practicadas en los sectores de la capilla y patio para permitir una apropiada distribución de los ambientes. A estas características cabe agregar un sistema de canales para evacuación pluvial y drenaje de las superficies altas, que en algunos casos ha obligado a separaciones apreciables entre muros.

El conjunto está estructurado arquitectónicamente en tomo a dos patios. Uno de acceso, con dos niveles, al ambiente hospitalario principal: enfermería y portería. Otro interior, a manera de pequeño claustro con galerías, al que abren la capilla original, un gran ambiente presumiblemente dedicado a servicios en la estructura inicial y un cuarto que comunica con la enfermería.

La enfermería constituye el ambiente principal del edificio, tanto por tratarse del espacio de mayor jerarquía, cano par contar con una portada de dos cuerpos sobre el eje de la fachada principal. Este espacio está consumido par ama nave con bóveda de cañón corrido, de aproximadamente 30m, de largo, conformada por cuatro tramos diferenciados por arcos fajones, con fenestrales moldurados en los ejes intermedios. La estructura llevaba originalmente una comisa corrida a ambos lados de la nave por debajo del nivel de los fenestrales, hoy desaparecida.

La bóveda cuenta con perforaciones laterales en los tramos intermedios, cerrados con muros aplomados sobre las paredes laterales de la nave.

En los ejes de estos muros se han abierto fenestrales encuadrados dentro de un motivo de pares de pilastras con cornisamiento. Debajo de los fenestrales corre una cornisa a ambos lados de la nave, contorneando las bases de los arcos fajones por encima de las ménsulas en que rematan

Los muros laterales de la nave están perforados por once nichos (alcobas) a cada lado, donde se ubican las canias de los enfermos. Estos nichos fueron tapiados en el siglo XIX; tienen aproximadamente 1.50m.de profundidad por 2.00m.de largo, y



están cubiertos por una bóveda de cañón insertada perpendicularmente en el muro. Los nichos abren a la nave, a través de un vano adintelado de 1.60m.de altura aproximadamente.

UBICACIÓN

Ubicación política: 06.01.01

Limites Al Norte: con la calle ComercioAl Sur: con la calle JunínAl Oeste: con la calle Bellavista

Propietario actual: Instituto Nacional de Cultura, Cajamarca

CARACTERÍSTICAS DE LA EDIFICACIÓN

Naturaleza del edificio Hospital y temploEstilo Barroco peruano, siglo XVIIIÁrea 6560 m2

Dimensiones Frente: 62m (Iglesia y Hospital de varones),36.40 m (Hospital de mujeres)Profundidad: 70mOtro frente: Hospital de varones, Por la calle Junín. Hospital de mujeres, 72m.por la calle Junín Y 34m.por la calle Bellavista

Materiales de construcción TraquitaConfección de los elementos TallaTecho BóvedaParamento Uso y talladoVanos de acceso Cinco Principales: Tres Adicionales:

Uno por la calle Junín (Hospital de va-rones); Uno por la calle Bellavista (Hospital de mujeres)

Ventanas SeisBalcones: Uno, moderno en la calle Belén



PLANO DEL CONJUNTO MONUMENTAL DE BELEN



FOTOS

Foto 1

Tomando la medida de uno de los muros importantes.

Vemos el desgaste que ha sufrido la traquita por el paso de los años y por la exposición a elementos erosivos que causan desgaste a este tipo de construcciones monumentales.

Foto2

Se puede apreciar en el techo del pasadizo eflorescencias producidas por las filtraciones de aguas de lluvia



MÉTODO CONSTRUCTIVO DE LAS IGLESIAS ESTUDIADAS

Con las referencias bibliografías obtenidas y una explicación sobre el método constructivo de

la Iglesia Belén, teniendo en cuenta que todas las iglesias de Cajamarca pertenecen al orden

del Siglo XVIII, pudimos entender cómo se llevó a cabo el proceso de construcción de una

iglesia.

Gracias al Arquitecto del INC hemos entendido mejor los conceptos utilizados en la

época para el levantamiento de una iglesia.

Se construyeron grandes moldes de acero sostenidos por pilares (en el caso de los

arcos en las puertas y ventanas), luego se prosiguió colocando la piedra y el calicanto.

En la selección del tipo de piedra debieron intervenir, por un lado, consideraciones de

resistencia frente a acciones mecánicas y de durabilidad, y de otro lado, se tuvo que tener en

cuenta la facilidad de trabajar la piedra para darle la forma y las dimensiones deseadas. Es

evidente que se tuvo que hacer un compromiso, seleccionando un material de resistencia

intermedia. Aunque no fue factible realizar ensayos con muestras de distintas partes de la

estructura, sí se observa un material más poroso, de menor densidad y resistencia, en los

elementos ubicados en la parte superior y particularmente en los elementos más labrados.

Para trasladar verticalmente los bloques de roca, inferimos que este procedimiento ha

sido posible mediante el uso de la máquina simple llamada polea.

Imaginamos que primero se edificaron los pórticos, seguidamente las vigas de

confinamiento, terminado esto se procedió a edificar la bóveda, luego las cúpulas y finalmente

las hornacinas.

No es difícil deducir que los adornos y acabados fueron tallados una vez construida la

iglesia en su mayoría, porque no era posible que los bloques los hayan tallado antes de

construir dicha edificación, pues al transportarlos habrían sido deformados fácilmente.



El tiempo que duró la construcción de la iglesia fue muy largo, por la gran cantidad de

roca pesada que se utilizó en su construcción, además por las grandes dimensiones de la

edificación y también por los finos acabados y adorno que posee.

En la construcción se piensa que trabajaron miles de obreros, edificadores,

transportistas, talladores, artistas, pintores, etc.

Una forma de plantear de su construcción de la catedral es la descripción que se

muestra a continuación. Dicha estructura se muestran cimientos similares a otra construcción

la unión de las bloquetas de cantería lo hicieron con mortero, algunas veces de huevo de aves

o con un mortero de cal.

Una vez llegado a la altura de la bóveda han tenido que hacer una armadura con una

serie de andamios de madera para adquirir la forma de la bóveda y empezaron sobre eso a

asentar el ladrillo sobre esa armadura todo eso haciendo trazos con cordel verificando radios

de la semi circunferencia hasta lograr una esfera perfecta.

Verificando también las flechas de los arcos de circunferencia

Primero construyeron vigas en arco que sirvieron de guía, luego completaron toda la

esfera y esta se auto sostiene

Las cimbras son muy antiguas se usan en la minería subterránea además antes los

hacían como tedigo de madera, ahora se usan cimbras prefabricadas, de metal, o maderas con

resinas de alta resistencia

Finalmente eso se retiraba interiormente, armado con los bloques de piedra.



Determinar el esfuerzo actuante a nivel de sobre cimiento.

Realizaremos un ejemplo de la iglesia Catedral

1. Determinamos el Área de influencia en el plano en planta del pilar achurado en rojo.


3,9

83

,6

0,65

0,6

6

PLANO PLANTA: IGLESIA CATEDRAL

4,2

1,97

101,33

3,37

75,3

1

41,79

1,6

9,4

9

5,66

6,16

6,3

6,7

6

1,6


2. Hallando los elementos que conforman la estructura metrada y sacando sus

volúmenes :

Suma de áreas de muros: 203.38m2

Suma de volumen de muros: 2292.66m3

Volumen sobre los vanos : 128.02



Volumen del techo:

3. Hallando las masas de cada elemento con la fórmula peso especifico:

Yr= W/V

Donde:

-yr= peso especifico real

-W= peso

-V= volumen

4. hallamos el esfuerzo sobre el sobre cimiento

Volumen total de la edificación:

Peso específico de la roca (traquita):2473.13 kg/m3(obtenido en el ensayo)

V. CONCLUSIONES

Realizamos la visita técnica donde pusimos en práctica los conocimientos

adquiridos en clase.

En la mayoría de iglesias existentes en Cajamarca utilizaron roca traquita

en sus diferentes variedades como: la grisácea; violácea. verdosa,

también se la conoce como cantería

El material utilizado para unir los bloques de piedra fue un tipo de

amalgama que se fabricaba a base de cal con adiciones variables de

arcilla y arena, para lograr materiales durables y resistentes, conocido

como calicanto.

A pesar de las dificultades tecnológicas de los constructores de aquella

época, pudieron hacer obras magnificas. Empleando sistemas de

andamios, poleas, planos inclinados, entre otros.

Los elementos portantes son los pilares los arcos cúpulas bóvedas que

trabajan a compresión pura.

Las fallas observadas son meteorización de roca, fracturas por

asentamientos de suelos, eflorescencias, entre otros.

VI. RECOMENDASIONES

o Contar con equipos de medición y la disposición de dichos equipos.

VII. BIBLIOGRAFIA



Documentos del INSTITUTO NACIONAL DE CULTURA.

VIII. ANEXOS


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