Capillas doctrineras: a prueba del tiempo y de la historia

Capillas doctrineras: a prueba del tiempo y de la historia

Hoy en día, en la zona cundiboyacense, existen 125 capillas doctrineras, muchas construidas entre los siglos XVI y XVIII. De acuerdo con los relatos de los cronistas, numerosas capillas erigidas en esta época desaparecieron o se vieron seriamente afectadas por movimientos telúricos. A pesar de este riesgo, apenas 14 han sido declaradas como monumentos nacionales y cuentan con medidas de protección y preservación.

La mayor parte de estas construcciones fueron edificadas con las técnicas de la época, entre las cuales, como es de imaginar, no se tenía en cuenta la sismorresistencia, lo que significa que los templos, testimonio vivo de nuestra historia, están en riesgo.

Conscientes del reto que implica la conservación de este patrimonio a nivel técnico, la arquitecta Cecilia López y el ingeniero Daniel Ruiz, de la Pontifica Universidad Javeriana, desarrollaron una investigación en la que dialogan las dos disciplinas y cuyos resultados plantean estrategias para que estos tesoros históricos sobrevivan al paso del tiempo y a la fuerza de la naturaleza.


Tesoros hechos de tierra

Con la llegada de los españoles a nuestro territorio, la vida de los indígenas cambió de manera radical: se instauró un nuevo orden social, político y cultural de la mano del adoctrinamiento en la fe cristiana. Entre los años 1500 y 1800 las iglesias fueron las construcciones más importantes de los nuevos pueblos; constituían uno de los ingredientes fundamentales del corazón de los territorios y fueron claves en la transformación que dio paso a una fusión cultural, de la cual somos fruto como nación.

Estos templos son vestigios en los que es posible escrutar la transformación de buena parte del territorio colombiano. La capilla doctrinera y la plaza central formaban un eje a partir del cual se desarrollaba la disposición de las calles y manzanas. “Las capillas eran lugares de encuentro social, puntos de referencia urbana, lugares de eventos culturales y de participación en actividades religiosas. Adicionalmente, eran el punto de partida de los misioneros para extender las actividades de adoctrinamiento en los nuevos territorios conquistados”, explica Cecilia López.

Según las Leyes de Indias, las capillas doctrineras Para la cubierta se usaba el sistema de par y nudillo, es decir, eran cubiertas a dos aguas, soportadas sobre estructuras de madera que, a su vez, sostenían un tendido hecho con cañas, cubierto con barro y tejas.
Según las Leyes de Indias, las capillas doctrineras se soportaban sobre estructuras de madera que, a su vez, sostenían un tendido hecho con cañas, cubierto con barro y tejas.

De acuerdo con lo establecido en las Leyes de Indias y en los contratos de construcción, los colonos tenían instrucciones claras sobre cómo debían edificarlas: tener entre 8,4 y 10,1 m de ancho, entre 42 y 45 m de largo y una altura aproximada de 5 m. Para la cubierta se usaba el sistema de par y nudillo, es decir, eran cubiertas a dos aguas, soportadas sobre estructuras de madera que, a su vez, sostenían un tendido hecho con cañas, cubierto con barro y tejas. La capilla mayor debía ser cuadrada u ochavada (que formaba un polígono de ocho ángulos). En cuanto a la iluminación, debían tener diez ventanas: seis para el cuerpo de la iglesia y cuatro para el presbiterio.

“Las capillas eran lugares de encuentro social, puntos de referencia urbano, lugares de eventos culturales y de participación en actividades religiosas. Adicionalmente, eran el punto de partida de los misioneros para extender las actividades de adoctrinamiento en los nuevos territorios conquistados”.

Cecilia López
Arquitecta y docente, Universidad Javeriana

Aunque no todas cumplían al pie de la letra con estas reglas, en lo que sí coincidían era en que todas estaban construidas en adobe y tapia pisada, lo que hoy se conoce como ‘construcción en tierra’. Significa que se levantaban a partir de adobes o segmentos de muros hechos de una mezcla de tierra y otros materiales sin cocer, es decir, secados al sol. “Hoy en día esta técnica está prohibida en la construcción, pues se ha demostrado que es poco segura, especialmente en caso de que ocurran sismos y terremotos”, explica Ruiz.

Sorprendentemente, muchas de nuestras capillas doctrineras aún se encuentran en pie; sin embargo, son vulnerables a los terremotos, sucesos en los que estarían en peligro no solo los inmuebles, sino, sobre todo, las vidas humanas. Por este motivo, los investigadores se dieron a la tarea de poner a prueba versiones a escala de 1:50 de las iglesias reales utilizando técnicas descritas en otros estudios, como recubrir los muros con estructuras de mallas de acero o de madera. Cada una de estas técnicas fue probada en dos condiciones: por la cara interna y externa de los muros y solo por la cara externa.

En la mesa vibratoria del Laboratorio de Pruebas y Ensayos de la Javeriana se puso a prueba la sismorresistencia de las pequeñas capillas; allí fueron sometidas a un movimiento equivalente al de un sismo de 7,6 de magnitud y con epicentro a 40 km, acorde con la amenaza sísmica real de Bogotá.

Se constató que, tanto si el refuerzo estaba por dentro y por fuera o solo por fuera, la mejor técnica para preservar la construcción es el refuerzo en madera. Ruiz explica que esta técnica de maderas de confinamiento logró que los muros reforzados por una sola cara tuvieran un nivel de desplazamiento menor a la mitad del desplazamiento frente al de los modelos sin refuerzo.

Por su parte, cuando se reforzaron con madera ambas caras de los muros, los niveles de desplazamiento se redujeron a la séptima parte de los movimientos de los muros sin refuerzo. “Así, ante un sismo con una magnitud mayor a 7,0 en la escala de Richter, el movimiento de las capillas reforzadas se reduce en al menos el 50 %, y en ninguno de los casos la estructura reforzada colapsaría”.

En la mesa vibratoria del Laboratorio de Pruebas y Ensayos se probó la sismorresistencia de las capillas construidas a escala, una vez los investigadores aplicaron técnicas de recubrimiento en sus muros.
En la mesa vibratoria del Laboratorio de Pruebas y Ensayos se probó la sismorresistencia de las capillas construidas a escala, una vez los investigadores aplicaron técnicas de recubrimiento en sus muros.

Esta investigación es el culmen de 15 años de trabajo en aspectos históricos, arquitectónicos, de análisis del material y comportamiento estructural. “Todos estos años hemos trabajado juntos de forma continua y aunque estos son los resultados de la última investigación, no se habría podido llegar al conocimiento tan preciso que ahora tenemos si no hubiéramos realizado todas las investigaciones previas”, expone López.

Este trabajo conjunto es un buen ejemplo de cómo, al tender puentes entre disciplinas, se pueden hallar respuestas a problemas cotidianos, como preservar la memoria arquitectónica y cultural, sintetizada en las capillas doctrineras, así como en otras edificaciones patrimoniales construidas en tierra que deben ser protegidas. “Con la información obtenida se pretende implementar estos sistemas de refuerzo en distintas tipologías que igualmente tiene gran valor arquitectónico y cultural para nuestra nación”, concluye López.


TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Ensayos en mesa vibratoria de capillas doctrineras a escala, con o sin refuerzo
INVESTIGADORES PRINCIPALES: Cecilia López Pérez y Daniel Ruiz Valencia
Grupo de investigación Materiales y Estructuras
Departamentos de Arquitectura y de Ingeniería Civil
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2014-2015

Información clasificada para convivir con los temblores

Información clasificada para convivir con los temblores

A las 4:06 de la mañana del 15 de noviembre de 2004, los caleños se despertaron por un temblor de tierra que se originó en el océano Pacífico, a 400 kilómetros de la capital del Valle del Cauca. La onda sísmica se desplazó a 5.000 metros por segundo, atravesó la cordillera Occidental y, al llegar al valle geográfico del río Cauca, removió durante 22 segundos el suelo donde se asienta una ciudad habitada por 2.500.000 habitantes.

Lo curioso del fenómeno es que “no se originó en Cali, pero sí le causó daño”, como anota el investigador Alberto Benavides Herrán, quien, en su oficina de la Universidad Javeriana, tiene un póster con el mapa y los datos del mencionado sismo, realizado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés). Más extraño aún es que los mayores daños se concentraran en 25 edificios y 6 clínicas de tercer nivel localizadas sobre la carrera 9.ª y la avenida Guadalupe, donde el sismo alcanzó una magnitud mayor a la registrada por los sismógrafos (6,7 en la escala de Richter).

Tanto el profesor Benavides como su colega de la Universidad del Valle y actual director de la Red Sismológica del Suroccidente Colombiano de la Universidad del Valle (Red SW), Elkin de Jesús Salcedo, explican que la porosidad del suelo en esa parte de la ciudad, originada en los procesos de sedimentación de la cuenca del río Cañaveralejo, hicieron que el suelo se “licuara” con la onda que viajó en línea recta desde Pizarro, en el departamento del Chocó.

Este sismo hace parte de una base de datos trabajada por investigadores de las dos universidades que recoge 6.945 eventos telúricos registrados entre 1993 y 2010 en un área geográfica que incluye los departamentos de Cauca, Nariño, Valle del Cauca y Chocó, y se interna en el océano Pacífico, donde las placas tectónicas de Nazca y Suramérica interactúan de forma permanente.

Con estos datos, Benavides y sus colegas pusieron a dialogar las principales variables que intervienen en la ocurrencia de un sismo. El proyecto puede observarse claramente en un mapa realizado por capas en el que aparecen las fallas geológicas que atraviesan el área objeto del estudio, y los diversos tipos de sismos clasificados por clusters o grupos de acuerdo con sus magnitudes, profundidades y energía liberada.

Las cicatrices de la tierra

Es importante aclarar que los sismos en esta parte del planeta se originan principalmente por dos factores: la actividad tectónica que tiene también una relación directa con el vulcanismo y las fallas geológicas. “Las fallas son como costuras de la tierra que se mueven durante un terremoto. La famosa falla de Romeral que atraviesa el país de sur a norte es la responsable de los terremotos más grandes de los últimos tiempos, como los de Popayán, Armenia, Pereira, Páez (Cauca) y Murindó (Chocó)”, precisa el profesor Benavides.

A simple vista, se pueden observar estas “cicatrices” de la tierra en zonas como el lago Calima, donde el profesor Benavides programa periódicamente laboratorios con sus estudiantes de ingeniería. También son visibles los daños que el movimiento de las fallas ocasiona en las carreteras, particularmente en temporadas invernales.

“Lo que no se ha movido en el último millón de años ya se queda así, pero aquellas partes de la tierra que muestran actividad en ese lapso seguirán moviéndose, y las fallas geológicas permiten apreciar cómo son esos acomodamientos del planeta”, puntualizó el investigador de la Universidad Javeriana.

Ocuparse de la catalogación de los sismos, sus características y su relación con el sistema de fallas geológicas constituye el corazón de la investigación denominada “Reconocimiento de patrones espaciales sísmicos en el suroccidente colombiano”, desarrollada por un grupo interdisciplinario conformado por un físico, ingenieros electrónicos, geofísicos y un topógrafo de las universidades Javeriana y del Valle.

Este equipo de investigadores construyó un algoritmo que permite reconocer en el territorio estudiado enjambres de sismos mediante la utilización de herramientas estadísticas y métodos probabilísticos. Esta metodología identifica patrones con los cuales se agrupan sismos de similares características en algunas áreas de la zona estudiada.

Anteriormente, explica el profesor Benavides, la interpretación de la actividad sísmica dependía de quien operaba un sismógrafo. La organización y sistematización de la información fue el gran desafío del proyecto, tal como quedó consignado en un artículo publicado por los investigadores en la revista Computers & Geosciences en julio de 2013.

Como parte de los resultados de la investigación, se confirmó la presencia de sismos de similares características (enjambres) en zonas de los departamentos del Cauca, Valle del Cauca, Quindío, Tolima y Chocó.

Gracias a investigaciones como esta, se puede aprovechar mejor la información que todos los días se origina en el monitoreo que desde 24 estaciones realiza la Red SW en el suroccidente del país.

Amenaza y vulnerabilidad

La investigación ofrece una información relevante para tomar buenas decisiones en materia de construcción de obras de ingeniería. El profesor Benavides explica que las fallas geológicas y la ubicación geográfica en la zona de influencia del denominado Cinturón de Fuego del Pacífico implican una amenaza. “Es sencillamente lo que hay y eso no lo podemos cambiar”, afirma. Sin embargo, también existe la variable de vulnerabilidad en la que el hombre sí tiene injerencia. “Aquí cuentan las buenas y malas decisiones que toman los ingenieros. Eso incrementa o disminuye el grado de vulnerabilidad de las obras”, agrega.

De esta manera, la información generada por el proyecto de investigación sirve no solo para evaluar los factores de amenaza y vulnerabilidad en obras de ingeniería sino que también es una herramienta importante para los planes de ordenamiento territorial (POT). “Muchas veces no se entiende la importancia de esta información y no se ajustan las normas de sismorresistencia en los distintos municipios”, explica el profesor Elkin de Jesús Salcedo, de la Universidad del Valle.

A su vez, el profesor Benavides indica que “un edificio es como un péndulo invertido, y en su construcción es necesario aplicar el conocimiento técnico sobre sismorresistencia con todas las implicaciones éticas que esto tiene… Los ingenieros no construyen sobre el vacío, y todo lo que hacen afecta a las personas”.

Considera que en toda construcción se deben tener en cuenta los estudios de suelos, las aceleraciones máximas y la historia sísmica del terreno, así como los factores de diseño, calidad de los materiales y, sobre todo, recordar la responsabilidad de los ingenieros en las obras que construyen.

El reforzamiento de los nueve edificios que se vieron gravemente afectados por el sismo del 15 de noviembre de 2004 en Cali tardó varios años. La dolorosa lección quedó allí para los constructores y las autoridades que autorizaron construcciones de más de cuatro pisos en suelos de arcillas contracto-expansivas. La información sobre patrones sísmicos es precisamente una herramienta para tomar buenas decisiones en lugares del planeta, como este, donde los temblores son algo corriente.


Para saber más:
» Benítez, H., Flórez J. F., Puque, D. P., Benavides, A., Baquero, O. L. & Quintero, J. (2013). “Spatial Pattern Recognition of Seismic Events in South West Colombia”. Computers & Geosciences 59: 60-77.

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