Els panells de pedra tesada: estructura i components

Autor: Jaume Serrallonga.

L’esquelet estructural de les sis torres centrals de la Sagrada Família està format per una xarxa de línies horitzontals i verticals. Les verticals queden just on, a fora, es veuen els arestons de granit blau Bahia (en el cas de la torre de Maria), o de pòrfir granític vermell (en la resta de cimboris), i estan formades per una estructura mixta d’acer i formigó, ambdós d’altes prestacions: en el cas de l’acer, emprem l’acer inoxidable dúplex, més resistent que els acers convencionals, mentre que el formigó que l’embolcalla i el protegeix també té una compacitat i una resistència molt superiors a les de l’emprat en l’obra civil. D’aquesta manera, podem dir que garantim que aquest conjunt estructural tindrà una durabilitat excepcional.

Les línies horitzontals, per la seva banda, van formant una mena de cinturó en cada nivell que es pot veure en observar la separació existent entre cada grup de tres finestres i que té una importància cabdal per fer més rígid el conjunt.

En aquest cas no hi havia espai per al recurs del formigó i es va confiar plenament en la pedra tesada per resoldre els requeriments de resistència estructural. Així doncs, els panells de pedra tesada no solament faciliten la construcció, ja que en permeten la prefabricació i l’estocatge, sinó que són una part rellevant en el repartiment del càlcul estructural global. La pedra, doncs, té avui encara un paper estructural a la Sagrada Família.

 

DEL TANCAMENT DE LES TORRES AL PROTAGONISME EN L’ESTRUCTURA

Els panells de pedra, de fet, podrien haver estat concebuts simplement com un tancament, estructuralment secundari, que només s’encarregués de transmetre els esforços cap al seu perímetre, és a dir, cap a l’estructura principal. Però la realitat és que s’han concebut de pedra perquè col·laborin com a estructura principal: ajuden a la descàrrega cap a la base i els fonaments i, en la filada superior, incorporen uns tensors horitzontals que actuen com a lligam estructural horitzontal de la torre.

A part de les càrregues gravitatòries, és molt important tenir en compte les càrregues de vent en edificis com aquest, de gran alçària, com ja vam explicar en un article anterior, i en aquesta qüestió els panells de pedra tesada també desenvolupen un paper estructural important. A més, en el nostre cas, la captació d’esforços de vent s’accentua, ja que les torres no són calades, sinó que totes les obertures triangulars són tancades amb vidre per protegir-se de l’entrada d’aigua de pluja.

Quan un edifici d’obra de fàbrica o de carreus de pedra vincla per efecte del vent, els junts horitzontals entre carreus es deformen i es poden arribar a obrir. Aleshores, de tot el gruix de mur, només treballaria la part no fissurada que manté el contacte entre carreus. Això feia que el sistema gòtic sobredimensionés el gruix dels murs, tot i que, a la pràctica, només en treballava una part. Actualment, al temple, amb la lleugera estructura arbòria ja construïda a sota de les voltes sobre les quals neixen les torres, uns murs gruixuts serien massa pesants. El recurs dels panells de pedra tesada ha permès reduir aquest gruix a valors raonables i de pes assumible i fa que s’optimitzi tot el gruix del mur, ja que els cables tesats premsen les peces de pedra entre elles i fan que en cap cas els junts es puguin obrir. Sempre treballa tot el gruix.

Pel que fa a l’estructura, el més singular, doncs, és el tesat d’aquests panells de pedra i, per dur-lo a terme, necessitem diferents elements. Vegem-ne els principals:

 

CABLES DE TESAT

Tot i que sovint parlem de cables de tesat, en el nostre cas realment són barres rígides de diversos diàmetres, segons el cas, amb els extrems roscats per fixar-se en els caps de tesat, que s’introdueixen a l’interior de la pedra. Perquè puguin passar a través de fins a onze filades de pedra, cal fer unes perforacions a totes les peces de tal manera que quedin perfectament alineades i la barra de tesat, en passar, no topi amb cap forat descentrat.

Les perforacions en els panells són en tots dos sentits: horitzontals i verticals. Els punts d’encreuament entre ambdues direccions són els més crítics i requereixen més atenció pel fet que, per assegurar-ne l’efectivitat, totes les barres han de quedar el més centrades possible en el gruix de pedra. Per això sempre hi ha un màxim de tres barres en els encreuaments: en el cas dels panells més petits, se’n creuen dues en sentit horitzontal amb una de vertical; en els panells grans, els de la torre de Jesucrist, a l’inrevés, dues en sentit vertical i una d’horitzontal.

Tot això ens obliga a aconseguir que la pedra tingui el gruix suficient perquè en el punt crític puguin creuar-se les perforacions sense que es toquin i perquè es garanteixi un marge de seguretat suficient.

CAPS DE TESAT

Els caps de tesat són els blocs massissos d’acer inoxidable dúplex on s’ancoren les barres de tesat. Se situen a la primera i darrera filada de cada panell, i el forat necessari perquè els caps de tesat entrin dins d’aquestes pedres més resistents cal que sigui fet amb precisió mil·limètrica. La unió entre els caps de tesat i la pedra es fa per mitjà d’unes resines d’unió molt especials.

Els panells més petits, els de les torres dels Evangelistes o de la torre de la Mare de Déu, tenen tres caps de tesat a baix i dos a dalt quan els panells de pedra tenen forma d’M, o a l’inrevés quan tenen forma de W. En canvi, els panells de la torre de Jesucrist, que són molt més grans, tenen vuit caps de tesat en total: els panells amb forma d’M en tenen tres a dalt, ja que en cal un de central per absorbir la major curvatura d’aquests panells, i a baix n’hi ha cinc; en el cas dels panells en forma de W, també s’inverteix la disposició dels caps de tesat.

 

ESPIGOTS

Per tal que un panell encaixi perfectament amb el panell que té a sota, es preveuen uns elements metàl·lics sortints, amb forma de bola, que emergeixen com un mascle del cap de tesat inferior i que encaixen amb el buit practicat al cap de tesat del panell del damunt. Aquests elements els anomenem espigots, un terme que fa referència als encaixos a caixa i espiga de la construcció tradicional i del ram de la fusteria.

Els espigots tenen una funció centradora, ja que ens són realment útils per posicionar el panell de pedra quan baixa amb la grua. Aquesta maniobra, molt repetida al temple, és realment delicada i, fins i tot, ens l’hem prohibida quan fa massa vent pel risc que comporta el moviment de pèndol o de rotació del panell suspès a l’aire.

D’altra banda, tot i que els espigots són una ajuda per posicionar la peça, també són un problema quan cal casar simultàniament caixa i espiga en més de dos punts. De fet, els panells de les torres dels Evangelistes i de la torre de la Mare de Déu es van fer amb dos i tres espigots a cada nivell, alternadament, mentre que als panells de la torre de Jesucrist, molt més grans, se’n van preveure només un o dos, alternadament, per facilitar l’encaix. Cal tenir en compte que, com més gran i pesant és un panell, més difícil és bellugar-lo i resulta molt convenient facilitar aquesta maniobra assegurant bé la posició correcta.

HANGERS

Aquest terme fa referència als elements que sobresurten als extrems laterals superiors de cada panell per agafar-lo amb la grua, aixecar-lo i, posteriorment, encaixar-lo als receptacles que hi ha disposats a les columnes de l’estructura principal amb aquesta finalitat. Són, per fer un símil, com uns penja-robes; gràcies a aquests elements, els panells passen de penjar de la grua a penjar de l’estructura, on finalment s’immobilitzen.

 

SHIMMINGS

Quan un panell va baixant amb la grua per col·locar-lo a lloc, ha de passar per entremig de dues columnes de l’esmentada estructura principal, muntada prèviament. El panell ha de baixar fins que encaixen tant els espigots com els hangers. Per tal que no fregui lateralment, cal una tolerància mínima, d’uns 8 mm per cada costat. Aquesta tolerància mínima és sempre necessària, ja que a l’obra pot haver-hi alguna petita desviació, de manera que, per exemple, podrien quedar 4 mm a un costat i 12 mm a l’altre.

El terme shimming ve directament de l’anglès shimming plate (platina de falca), i es refereix a les planxes d’acer, de diferents gruixos, que serveixen per completar l’espai que finalment queda entre els hangers dels caps superiors i les columnes de l’estructura principal. Així, amb els shimmings es garanteix omplir el buit de tolerància i s’aconsegueix el contacte total, necessari per aplicar la tensió en els cables horitzontals que passen per les llindes, que són els que tanquen cada nivell de les torres a tall de corones circulars.

Tots aquests elements, doncs, formen part dels panells de pedra tesada amb què estem aixecant les torres centrals. És, com hem vist, un entramat de peces d’acer que esdevé l’esquelet estructural i que, tot i que en molts casos no és visible, també juga el seu paper en la construcció de la Sagrada Família.

 

Jaume Serrallonga
Doctor arquitecte per la Universitat Politècnica de Catalunya amb la tesi doctoral Geometria i mecànica en els models de Gaudí i cap d’equip del Departament de Projecte de Sagrada Família. També ha estat professor a diferents universitats.
A la Basílica, i entre altres, ha estat l’encarregat dels projectes de les voltes de l’absis, la sagristia de Passió o el nucli de la torre de Jesucrist. Actualment, treballa en el projecte de la façana de la Glòria.

 

 

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *