Análisis de elementos paradigmáticos del Ex Templo de

Análisis de elementos paradigmáticos del Ex Templo de Santa Teresa la Antigua de la Ciudad de México

Fernando López CarmonaAgustín Hernández Hernández

La traza compositiva del ex Templo de Santa Teresa la Antigua de principios del siglo XVII, está estruc-turada mediante elementos de mampostería de te-zontle, dispuestos de manera ortogonal para que predominen esfuerzos de compresión. Entre 1798 y 1813 el Arq. Antonio González Velázquez, quién era Director de la Real Academia de San Carlos en aquél entonces, adecuó el partido arquitectónico de la nave principal, para construir contiguo al presbi-terio, la capilla del Señor de Santa Teresa, configu-rando en planta una cruz casi griega y cubrió el cru-cero de manera clásica con una cúpula aperaltada.

Debido al sismo registrado el 7 de abril de 1845, que derrumbó la cúpula desde el arranque del tambor con una porción de la semicúpula del ábside, se reali-zó la intervención más importante de su historia, sin duda significó una encomienda especial ya que des-pués de la tragedia, las condiciones a superar eran evidentes. Desde el punto de vista técnico el proyecto era exigente, sin embargo el Arq. Lorenzo de la Hi-dalga se atrevió a diseñar una excepcional doble cú-pula que aún permanece, como referencia importante sobre las fronteras del conocimiento de aquel enton-ces (figura 1).

Desde 1993, éste conjunto arquitectónico alberga un museo del Instituto Nacional de Bellas Artes (INBA), que puede identificarse desde la plaza del zócalo debido a la esbeltez que aportan ambos tam-bores de su doble cúpula cuya espectacular geome-tría sólo puede analizarse de manera justa mediante proyecciones en planta y alzado.

DESCRIPCIÓN ARQUITECTÓNICA

Esta excepcional capilla en planta se aproxima a una cruz griega, cuyo brazo oriente es rematado con un muro semicircular que funcionó como ábside; su mor-fología derivada de una planta central, usual en la ar-quitectura religiosa, tiene la virtud de concentrar la vi-sual desde cualquier ángulo, artificio que también ocurre en alzado, cuando se observa el espacio desde el nivel de feligresía hasta la linternilla. Aunque es una obra del siglo XIX, es considerada única por su audaz solución arquitectónica que refleja el esplendor del arte de la construcción con mampostería (figura 2).

En la zona central existen juegos de columnas de cantera, dispuestos en función al sistema de contra-rresto en escuadra y al apoyo de los arcos dobles en-tibados con pechinas que reciben al tambor de la cú-pula interior. Según lo que se observa en el sitio, el desplante de los pedestales se integran a los muros y en la parte superior los capiteles llegan a la arquitra-be que da unidad al conjunto e interactúa con la cú-pula interior, que tiene un óculo circular fundamenta-do en la geometría estructural capaz de establecer una relación formal con la cúpula exterior por donde ingresa la luz natural y como atributo de ésta compo-sición, el resultado espacial se enriquece con la deco-ración de murales del pintor Juan Cordero, localiza-dos por el intradós dando una sensación como si flotaran junto con todo ese hemisferio (figura 3).

Por el lado noreste se localiza una estructura con-temporánea de acero, proyectada para que trabaje de

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928 F. López y A. Hernández

Figura 1Historia de la construcción del Ex Templo de Santa Teresa la Antigua de la Ciudad de México. (Dibujos elaborados por Agustín Hernández Hernández y referencia de Fuentes Rojas, Elizabeth. 2002)


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manera independiente de la construcción histórica, donde funcionan las oficinas administrativas que se extienden hasta la zona donde estuvo el coro cubierto con una bóveda de arista que tiene un auténtico re-fuerzo con soleras de hierro forjado, tangente a la su-perficie de los plementos y alineadas a las aristas por donde fluyen las cargas, inscritas entre un anillo cir-cular y otro poligonal, digno de gran consideración cuyas características se asocian al perfil profesional del Arq. Lorenzo de la Hidalga.

Respecto al estado actual, es importante señalar que en la zona de la cúpula central, los muros evidencian refuerzos semiocultos mediante trabes de concreto re-forzado probablemente de los años setentas y en el pa-

ramento exterior del muro norte, entre el entreeje «D-E», hay vestigios de manguera de polyducto de ½” de diámetro que son frecuentes durante las campañas de consolidación mediante inyecciones de mortero.

ANÁLISIS DE LA DOBLE CÚPULA

Para analizar los elementos compositivos de éste au-daz diseño arquitectónico, resulta importante identi-ficar dos cúpulas que seguramente el Arq. Lorenzo de la Hidalga, conocía en la ciudad de México como la de nuestra Catedral Metropolitana, de generatriz circular y la de nuestra Señora de Loreto, de genera-

Figura 2Planta de azoteas con fachada principal. (Dibujos elabora-dos por Agustín Hernández Hernández)

Figura 3Proporción de la doble cúpula con su partido estructural y las zonas de contrarresto del conjunto arquitectónico. (Di-bujos elaborados por Agustín Hernández Hernández)



triz elíptica, como marco del lugar y del momento para definir las características de una cúpula más so-fisticada, que significó un impacto cultural donde su composición y proporciones se alejaron de la lógica de lo establecido para diseñar elementos sismo resis-tentes, es decir la hizo más pesada y más esbelta que su antecesora colapsada por un sismo devastador.

Al analizar la proyección en vertical del eje de las tres cúpulas, se observa que las dos primeras tienen su eje tangente al paramento interior del tambor, sin embargo en Santa Teresa, decide cumplir dicho prin-cipio pero ahora con dos tambores dispuestos de ma-nera que la excentricidad de ambos casquetes esféri-cos sea de 84 cm, es decir una vara castellana y dosifica la proporción del basamento de manera que predominen esfuerzos de compresión, es decir que la trayectoria del eje exterior queda inscrito en el tercio medio (figura 4).

Por el exterior el conjunto arquitectónico, también es protagonista y capta la atención por la esbeltez del doble tambor con vitrales en todos y cada uno de los vanos que permiten deducir las relaciones formales que caracterizan a dicha composición, como reflejo de la evolución de la construcción resistente por for-ma a finales del virreinato, donde la estructura actúa como un mecanismo isostático confinado por los muros de contrarresto: unos en sentido longitudinal y otro sistema en escuadra que al circundar al conjunto conducen las resultantes de las cargas hasta el suelo.

Durante el proceso de investigación al analizar de manera más cuantitativa la esbeltez del doble tambor, suscitó el interés por conocer el manejo de propor-ciones de ambos tambores y mediante su geometría se decidió establecer que la altura del tambor inferior equivale a la unidad, entonces se derivó que la altura del tambor superior equivale a 2/3 de dicha unidad. Después se determinaron las fuerzas de inercia que provoca el sismo al propagar sus efectos hacia la su-perestructura, con el fin de revisar las repercusiones estructurales que implica el manejo de alturas, donde se identificó un efecto positivo en el patrón de defor-mación que experimenta la estructura durante un sis-mo, es decir que abajo experimenta deformaciones mayores respecto al tambor superior, por lo tanto, el manejo de las proporciones geométricas se convierte como un dispositivo capaz de inhibir la magnitud de las deformaciones (figura 5). Para finalizar este tema sobre la generosidad que aportan ambos sistemas de contrarrestos y el manejo creativo de las proporciones, se descubrió una estre-cha relación entre el cálculo teórico de las tres fuer-zas de inercia colocadas donde se concentran las ma-sas, con el patrón de deformaciones reales obtenidas mediante mediciones directas, el resultado sorpren-dentemente coincide a cabalidad porque las medicio-

Figura 4Cúpulas características de la ciudad de México en verdade-ra forma y magnitud. (Dibujos elaborados por Agustín Her-nández Hernández)

Figura 5Análisis de proporciones y su respuesta mecánica. (Dibujos elaborados por Agustín Hernández Hernández)



nes de desplomo indican que el tambor superior se deforma menos que el inferior. Esta serie de coinci-dencias confirma que en el diseño no existen impro-visaciones y que las teorías del Arq. Lorenzo de la Hidalga, funcionaron correctamente, sin embargo vale la pena investigar cómo dosificó las proporcio-nes como leyes subyacentes del comportamiento es-tructural (figura 6).

FENÓMENO DE LOS HUNDIMIENTOS: LOS HUNDIMIENTOS DIFERENCIALES

Acorde al Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, el conjunto arquitectónico de Santa Teresa la Antigua, se localiza en la zona denominada lago centro III, caracterizada porque la historia de cargas aplicadas sobre la superficie del suelo ha sido muy variable a través del tiempo. Esta situación ha

provocado que se acumulen deformaciones y que el suelo presente condiciones extremas, debido a que en gran proporción, las arcillas están consolidadas por efecto de rellenos artificiales, sobrecargas de construcciones prehispánicas y cimentaciones virrei-nales, asimismo también existen porciones blandas asociadas a lugares vírgenes o trayectorias de anti-guos canales.

Un factor importante que ha modificado a través del tiempo la mecánica del fenómeno deformable, es el abatimiento regional de la presión hidrostáti-ca del suelo, debido a la sobreexplotación de los mantos acuíferos, que suele causar una disminu-ción de volumen proporcional al hundimiento de la superficie. En la (figura 7), se presenta una confi-guración sobre el patrón del hundimiento regional cuyo gradiente acusa una tendencia hacia el sures-te por donde se ubica el Ex templo de Santa Teresa la Antigua.

Figura 6Cortes transversales que exhiben la concordancia entre diagramas y deformaciones reales. (Dibujos elaborados por Agustín Hernández Hernández y archivo de Xavier Guzmán Urbiola).



Figura 7Configuración de los hundimientos diferenciales y su repercusión estructural en el Ex templo de Santa Teresa. (Dibujos ela-borados por Agustín Hernández Hernández)



Como se puede inferir, la problemática es regional, ya que en la heterogeneidad de la masa del suelo, exis-ten diferencias de compresibilidad de un punto a otro y al predominar una presión efectiva generalizada, el hundimiento será irregular. Un ejemplo de esta cir-cunstancia son las deformaciones diferenciales evi-dentes en varias construcciones del Centro Histórico que tienen comprometida su seguridad estructural.

De acuerdo con la información del monitoreo rea-lizado durante la experiencia del proyecto de Correc-ción Geométrica de la Catedral y el Sagrario Metro-politanos, se puede decir que en el Centro Histórico la velocidad del hundimiento regional, es del orden de 10 cm/año, la cual tiende a incrementarse, en magnitud y distribución asociada a los espesores del suelo compresible y la evolución de las presiones in-tersticiales.

Con el fin de profundizar en el conocimiento del patrón de deformación estructural específica, el sá-bado 8 de septiembre del 2012, se hizo una medición del plano de plintos con nivel de hilo, por el interior del conjunto arquitectónico, que después permitió calcular una configuración al establecer como nivel 0,00 el punto «A1», debido a que presenta mayor ele-vación. Estas curvas de deformación a cada 10 cm, permiten definir zonas que históricamente por diver-sas circunstancias, han presentado mayor asenta-miento, así como la manera en que los muros se han adaptado a la nueva condición de equilibrio provoca-da por los hundimientos diferenciales.

En general la deformación es de 1,60 m, del campanario hasta el ábside de la capilla, en cuanto a la pendiente la mayor magnitud se registra en la nave principal en su sentido transversal y al conti-nuar hacia la zona de la capilla, la pendiente se suaviza, tal como ocurre en la medición de desplo-mos, solo que en éste modelo la variación se dedu-ce de manera rápida porque ahí, contiene menor cantidad de curvas.

Respecto al cambio que revela la configuración, indica que se trata de dos etapas constructivas con una intervención relevante, es decir que cronológica-mente, la nave principal tiene 400 años, después la capilla original 200 y finalmente la reconstrucción que incorporó a la doble cúpula 150 años. Esta histo-ria de cargas reflejada en las deformaciones sobre la superficie del suelo, equivale al período en que pre-valece el actual régimen de carga, sobre el que se hace esta interpretación.

MEDICIÓN DE DESPLOMOS

La difícil interacción suelo-estructura, exige conocer el punto de equilibrio que permita la permanencia del mecanismo confinado, capaz de anular flexio-nes, mediante sistemas de rótulas frágiles. Dicha premisa condujo a medir los desplomos el día sába-do 25 de agosto de 2012, sobre la parte inferior de los elementos soportantes, donde técnicamente se asume que ofrecen unidad estructural en ambas di-recciones ortogonales. El procedimiento consistió en identificar primero los puntos de intersección de los ejes estructurales, después con una niveleta de 1,22 m, de longitud, se midió de manera directa el des-plomo correspondiente a cada componente para pro-ceder a calcular la resultante en unidades de porcen-taje (figura 8).

Al analizar el comportamiento de la estructura se observa que el eje «B» registra desplomos con gran magnitud que disminuyen hacia el eje «D», debido a que los muros del lado oriente que separan a las salas intermedias, contrarrestan el empuje de la nave prin-cipal. Al continuar con la lectura en la zona de la ca-pilla se identifica una aleatoriedad que para interpre-tar, condujo a distinguir el desplomo de los muros con el de las columnas. Desde el punto de vista me-cánico, esta dispersión de resultados puede asociarse a carencias de rigidez intrínsecas, en la conexión en-tre los muros con los pedestales.

Sin embargo, ésta respuesta adquiere mayor senti-do al superponer el tema de la interpretación de la construcción durante la cual se derivaron dos etapas de construcción, una relativa a la nave principal y otra a la capilla, después al reinterpretar dicha medi-ción, se corroboran ambos comportamientos, uno para la nave principal que reacciona como cuerpo rí-gido hacia el suroriente con una magnitud promedio de 5,97% y otro para la capilla, donde se detectó la discrepancia entre los muros con las columnas inte-riores apoyadas sobre pedestales, cuyos fustes pre-sentan una deformación de 3,016% y los muros 3,62%, es decir los muros de borde se mueven más que las columnas interiores.

Esta medición significa un indicador sobre el pa-trón de deformaciones en la superestructura, repre-sentado con una línea discontinua que pasa por el ex-tremo de los vectores, asimismo pone de manifiesto la necesidad de monitorear hacia los niveles superio-res como azoteas y los tambores de la cúpula doble,



donde pueden resultar desplazamientos independien-tes entre sí, asociados a cambios específicos en la morfología de la construcción, ya que el paso de los años ha dejado huella en todos y cada uno de sus componentes.

En función a ésta revisión cualitativa y cuantitativa se puede aceptar que los hundimientos inducidos des-de las etapas de construcción, ya han terminado y los asentamientos futuros serán producidos principalmen-te por el hundimiento regional de la zona, decir que

Figura 8Deformación de los paramentos verticales medida sobre los ejes estructurales. (Dibujos elaborados por Agustín Hernández Hernández)



como síntesis se puede inferir que el patrón de desplo-mos difiere de un cuerpo rígido y monolítico, por lo tanto advierte la presencia de fracturas debido al reacomodo de la superestructura a través del tiempo.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Para hacer la revisión estructural se analizó la morfo-logía del conjunto con los materiales predominantes que caracterizan a la fábrica, cuyo peso para la mam-postería se consideró de 1,65 ton/m3 y para la cantera de 2 ton/m3, respecto a las cargas accidentales se consideró un coeficiente símico equivalente a P/5.

En función a la respuesta derivada tanto de las me-diciones como de las inspecciones, durante la revisión analítica primero se analizó el conjunto, como un todo, cuyo resultado positivo refleja la disposición geométrica de ambas construcciones, ya que aunque la deformación en la nave principal es hacia el oriente, la capilla resuelve las solicitaciones y teóricamente en dirección norte-sur la capilla se compensa con los ge-

nerosos muros de la nave principal. Ante ese escenario inicial, se decidió caracterizar el conjunto para anali-zar a ambas construcciones de manera independiente, con el fin de determinar una mejor aproximación so-bre los mecanismos de falla (figura 9).

Para la nave principal se calculó un peso de 9.474,89 ton y el esfuerzo a compresión a nivel de feligresía es de 2,58 kg/cm2, la fuerza cortante en la base es de 1.894,98 ton, la cual provoca un esfuerzo en la dirección norte-sur de 0,78 kg/cm2 y en la di-rección este-oeste de 1,12 kg/cm2, es decir que en esta dirección es más vulnerable. Asimismo se calcu-ló analíticamente el esfuerzo que transmite la cimen-tación al suelo y resultó de 14,1817 ton/m2, este valor indica que seguramente desde la construcción se re-gistraron asentamientos importantes.

En la capilla hay menos área de muros, lo cual es una desventaja sísmica que conduce a obtener esfuer-zos más intensos, por ejemplo el peso es de 4.393,02 ton, y provoca un esfuerzo de compresión a nivel de feligresía de 5,49 kg/cm2, asimismo solicita un cor-tante sísmico de 878,6 ton que provoca un esfuerzo

Figura 9Caracterización que explica la eficaz forma en que se complementan ambas etapas constructivas. (Dibujos elaborados por Agustín Hernández Hernández)



de 2,28 kg/cm2 en los muros norte-sur y 1,13 kg/cm2

en dirección este-oeste, de manera analítica se dedu-jo que el esfuerzo que transmite al suelo es de 24,14 ton/m2.

Los esfuerzos actuantes superan a los límites elás-ticos de la mampostería de tezontle y tienden a incre-mentarse aún más debido a los efectos del hundi-miento diferencial y el desplomo, es decir, los esfuerzos calculados para un coeficiente sísmico de 0,2, realmente son para un C.S. de 0,14 y 0,16, res-pectivamente; estas intensidades de esfuerzo se de-terminaron mediante técnicas de cálculo estático aplicado en ambas direcciones apegándose de mane-ra rigurosa a las condiciones geométricas reales de cada elemento como lo dicta la estabilidad clásica.

Sin embargo, su comportamiento estructural expe-rimentado ante los efectos del fenómeno de los hun-dimientos diferenciales y los violentos sismos que han impactado a la Ciudad de México, sólo ha provo-cado intervenciones locales como la realizada por el Dr. Fernando López Carmona después del sismo de 1985, donde al restaurar el cupulín, implementó la técnica del postensado en elementos de mampostería. Lo que hace esta obra un ejemplo único por su ex-cepcional diseño arquitectónico, mediante el cual el Arq. Lorenzo de la Hidalga y Musitu, nos heredó sus teorías, asimismo resulta emocionante descubrir va-rias coincidencias con la precisión que brindan las teorías y herramientas contemporáneas.

REFERENCIAS.

Arnal Simón, Luis y Betancourt Suárez Max. 2012. Regla-mento de Construcciones para el Distrito Federal. Edita-do por Trillas. México.

Cortés Rocha, Xavier. 2007. El clasicismo en la arquitectu-ra mexicana 1524 – 1784. Editado por Miguel Angel Po-rrua. México.

Comité Técnico de la Catedral de México. 1995. Catedral Metropolitana: corrección geométrica, informe técnico. Editado por Espejo de obsidiana. México.

Fuentes Rojas, Elizabeth. 2002. La Academia de San Carlos y los constructores del neoclásico. Editado por la UNAM. México.

Gutiérrez, Ramón. 2015. La formación arquitectónica de Lorenzo de la Hidalga y su repercusión en México. Artí-culo publicado en ACADEMIA XX, Número 10 de la Facultad de Arquitectura de la UNAM.

Hernández Hernández, Agustín. 2012. Dictamen estructural sobre el Ex templo de Santa Teresa la Antigua. Ciudad de México.

Katzman, Israel. 2002. Arquitectura religiosa en México 1780 – 1830. Editado por la UNAM y Fondo de cultura económica. México.

López Carmona, Fernando. 1992. Estudios de la condición actual de la Catedral Metropolitana. Tesis doctoral, Fa-cultad de arquitectura, UNAM.

Sandoval, Sandra. 2003. Santa Teresa la Antigua. Artículo publicado a través del Instituto Nacional de Bellas Artes. México.


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