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INFORME DE

VULNERAVILIDAD DEL

ALCAZAR DE COLON.

INTRODUCCION.

A través de un análisis estructural formal se llega a

determinar que el edificio del ALCAZAR DE COLON es

realmente un “ Sobreviviente Sísmico”, bastante resistente a los

terremotos. La construcción de aspecto masivo data de apenas

unas décadas después del descubrimiento de América. Se

reportan, a través de los siglos, de algunos desplomes de

entrepisos y techos que más bien se atribuyen al abandono. A

mediados del siglo xx fué restaurado introduciéndose losas de

hormigón armado en los dos niveles del mismo. El análisis reveló

que estos diafragmas de mucho mayor rigidez que los originales

en realidad aumentan la cantidad de muros con esfuerzos altos,

pero no llegan a niveles significativos o peligrosos.

…..CONT.

Aparte de los esfuerzos en si, el tipo de estructura formado por

una gran densidad de muros intersectantes augura muy buenas

posibilidades de disipación de energía durante eventos Sísmico

Máximos.

Esta construcción que llegó a ser asiento de la primera Corte

Virreinal, estuvo varios siglos en ruinas, con sus muros originales

al desnudo, pero ahora alberga un museo en el que el mobiliario

recrea el antiguo esplendor de ese palacio. Es actualmente un

gran atractivo turístico

Se desconoce la fecha cierta del inicio de la construcción dela vivienda del que ostentaba el titulo de segundoAlmirante, Virrey y Gobernador de la isla. Si se pudodeterminar que ya para 1512, en un episodio narrado porFray Bartolomé de las Casas en su Historia de lasIndias(1) algunos enemigos de Colón llegaron a acusarlede construirse una “casa fuerte”. Argumento luegodesmentido por Amador de Lares, emisario del rey queposeía cierta experiencia en fortificaciones y que asegurabaque la edificación estaba “toda aventanada e llena portodas partes de ventanas, porque así lo requería la tierrapor el calor” (1).

DATOS HISTORICOS.

“En enero de 1586 el Ingles Francis Drake atacó a SantoDomingo y sus tropas saquearon a la ciudad a la ciudadincluyendo el Alcázar de Colón y el palacio quedóabandonado por dos siglos convirtiéndose paulatinamente enuna ruina”.

Estas opiniones sobre el deterioro por descuido se confirma enla referencia (9): “Tal abandono apresuró la ruina completa dela Casa. En 1809, defendiéndose los franceses contra el sitio delos dominicanos e ingleses, hubieron de utilizar los materialesde la galería Este para tapar una puerta de la ciudad”(Pág. 26).“En 1823, durante la ocupación haitiana, se tomaron los restosde la galería Oeste para materiales de construcción”. “En 1835se desplomaron las ultimas vigas interiores. Poco a poco fuesacado todo lo que podía arrancarse, hasta que no quedaronmás que los muros desnudos, y gente pobres construyendo suscasuchas dentro de esos muros o apoyados a ellos.” “Aprincipios de este siglo la ruina había llegado a un estadolastimoso.....”

La edificación queda primeramente afectada por el sismodel 15 de septiembre de 1751 (catalogado luego como deIntensidad MM = X). Mas adelante otro sismo ocurrido el 3de junio de 1770, aparentemente ocasiona desplomesparciales de techos y pisos (1).

El 12 de noviembre de 1799 el techo completo delpalacio se desploma, a cuyo hecho hay que agregar elderrumbe de la galería frente al río, lo que según EmilianoTejera ocurre antes de 1809. El mismo Tejera nos dice,con cierta inseguridad, que otros derrumbes deconsideración son producidos en 1835.

DATOS HISTORICOS.

Esta obra permaneció en ruinas, con muy pocasintervenciones, hasta que el gobierno dictatorial en 1955,tras girarse una visita oficial a España, se contrataron losservicios del arquitecto Español Javier Barroso. Esteconcluye el proyecto en 1957, siendo considerado como“atrevido y excesivamente romántico” al no apegarse a lasnormas internacionales que existían desde que sepromulgara la “Carta de Atenas” de 1931, documentobásico que define las actitudes a seguir en los problemasde restauraciones. Así se critica, por ejemplo, la soluciónadoptada para la cubierta (en losas de hormigón armado),del remate del perímetro del edificio, de las barandillas enpiedra de las galerías (que acortan las columnas) y de unnuevo balcón en la fachada norte(1).

DATOS HISTORICOS.

Aparte de los registros escritos sobre el edificio también setiene un plano y una elevación de la “Casa del almirante”que data de 1770, cuando se tenia el proyecto de convertirsus ruinas en cárcel real (1). Igualmente se conserva unaestampa del siglo XIX donde aparece el Palacio de DiegoColon en ruinas, visto desde el lado del río, y mostrando lafachada principal contenida en un grabado de 1806.

Así mismo se guardan fotografías de la década de los1940, luciendo un tratamiento paisajístico mínimo, antes desu restauración (1). Estas ilustraciones, presentando susmuros hasta nivel de techo (aunque desprovisto de lasgalerías y arcadas) nos hacen pensar en un edificio con unagran resistencia a los grandes eventos naturales, y a lasinclemencias del abandono por siglos, inclusive antesucesos bélicos, como es el caso de 1586 y masrecientemente en 1965, cuando fué impactado porproyectiles de las fuerzas contendientes en el conflicto quese escenificó precisamente en la zona comprendida por laciudad colonial.

DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA.

El Alcázar de Colón es un edificio de formarectangular en planta, de 17.43x43.78 metros,en dos niveles, con una altura total promedio de10.40 m. (ver planos en el anexo A). Puededescribirse la obra como compuesta de doscuerpos extremos unidos por una gran crujíacentral y sendas galerías ( al Este y al Oeste ).El edificio fue construido en mamposteríairregular y orientado con el propósito de acusar

uno de sus frentes hacia el río Ozama.

PRIMERA PLANTA.

SEGUNDA PLANTA.

La mayoría de las muros tienen un espesor de 0.90m. ylos menos en 0.60m.,y es muy probable que las piedrasprovinieran de la cercana y “antigua cantera de roca de lasvarias que existían en los primeros tiempos de la ciudadcolonial de Santo Domingo para servir a las primerasedificaciones de la ciudad y que le dieron a la Isabel LaCatólica el nombre de la Calle de las Canteras”(2). Enel informe citado se reporta el haber encontrado rocas conresistencia a la compresión de 73.5 Kg/cm2 a 283.1kg/cm2. Batista y Asociado (3) indican en la Pág. 6 desu estudio que “La Caliza degenerada, que se encuentrasuperficial en el lado Este; tiene valores de N superiores alos 30 golpes, y la roca caliza tiene valores decompresión libre de hasta 123 kg/cm2.


En testigos extraídos de la Catedral de Santo Domingo(4) se tienen muestras de rocas calcáreas cuya rotura ala compresión presenta un promedio de 25.95 kg/cm2.En esta obra también de comienzos del siglo XVI, lasmuestras de mortero de unión de las piedras arrojó unesfuerzo superior al de las rocas utilizadas en lamampostería, 63.38 kg/cm2. Allí finalmente se decidióusar 20.0 kg/cm2 como valor a la rotura para los muroscompletos en mampostería, lo cual representabaalrededor de un 75% del promedio determinado para lasrocas constituyentes (5).-


En febrero de 1999 se presentó otro informe sobre laIglesia de Santa Bárbara en el que se indicó que el valormínimo del esfuerzo a la rotura de testigos extraídos delos muros era de 80.12 kg/cm2 ; basado en este valor yen el listado de los reportados para la Catedral, y puestoque no se disponía de muestras de los materiales en elAlcázar, se decidió seleccionar 34.0 kg/cm2, comopromedio entre los valores de Santa Bárbara y la Catedral,aplicando igualmente la reducción del 25% para considerarlos muros completos.


ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACION.

Modelo Analítico.Para elegir el modelo a analizar se estudiaron los análisis

estructurales realizados anteriormente de otras edificacionescoloniales, entre ellas la Catedral de Santo Domingo (4) y laIglesia Santa Bárbara (10).

El Alcázar difiere de los dos anteriores en que el entrepiso y eltecho debieron ser en madera y losetas barro, mientras que aquellasiglesias tenían bóvedas tanto en piedra como en ladrillos,respectivamente.

Sin embargo, los muros eran enteramente en una Mamposteríaprácticamente solo en piedras, y no una mezcla, ya fuera con “TapiaReal” (Catedral) o piedras, ladrillos y tapia (Santa Bárbara).

También El Alcázar presenta una planta mucho más regular quelas edificaciones religiosas, igualmente en elevación, con murosexteriores e interiores de la misma altura.


Se determinó que los muros del edificio en cuestiónpresentan un 18.2% para el INDICE DE MURO (verreferencias (11) para la descripción delWALL_INDEX), es decir, el cociente de las áreas demuros en planta entre el área del edificio, mostraba unvalor bastante alto en comparación con el 3% de lasedificaciones que tuvieron un buen comportamiento enViña del Mar, Chile, con el sismo de marzo de 1985,aunque los materiales allí eran de hormigón armado.

Todo lo anterior llevó a la consideración de usar elconocido programa ETABS (“Extended ThreeDimensional Análisis of Building Systems),principalmente por el uso de su ELEMENTO PANEL.


Como puede verse en el modelo en planta (Anexo D )se eligieron 88 ejes verticales con el fin de representar losfinales y comienzos de muros, especialmente para loshuecos de puertas y ventanas, lo que resulta en un totalde 290 paneles.


Espectro Elástico:Para las cargas de terremoto se aplicaron las “RecomendacionesProvisionales para el Análisis sísmico de Estructuras” de laSecretaría de Estado de Obras Publicas y Comunicaciones de 1979.

Cargas gravitacionales:Para el peso especifico de los muros de piedras se escogió un valorde 1.82 Ton/m3 , que fué el valor promedio reportado por ellaboratorio para la Iglesia de Santa Bárbara (6), ya que el de laCatedral (4) era de 1.578 Ton/m3 , pero incluía también ladensidad menor de la “Tapia real”. En el caso de las losas deEntrepiso y Techo en Hormigón Armado se tomaron las cargas ysobrecargas recomendadas actualmente en nuestros reglamentos(ver detalles de análisis de cargas y masas en el Anexo E), queluego se incorporan al archivo de datos del ETABS que se reproduceaquí en el anexo F.


Esfuerzos permisibles para comparación.En el final de la Sección 3.01 se indica que el Esfuerzo decompresión, f’m, estimado para la rotura de los miembros en piedradel Alcázar es de 34.0 Kg/cm2.

En cuanto al Esfuerzo de Tracción en Estado Ultimo o de Ruptura,en la catedral se determinó en 7.33 Kg/cm2, siendo el 75 % devalores promedio obtenidos en los laboratorios de materiales, usando elmétodo de las cargas de compresión diametralmente opuestas ométodo de Brasil. Habiéndose estimado un valor de la compresión de20.0 Kg/cm2 en la catedral la tracción representaríaaproximadamente 1.64(f’m)1/2. Si aplicáramos la misma expresión alAlcázar con 34.0 Kg/cm2 de compresión, obtendríamos para latracción un valor de 9.56 Kg/cm2. De tomarse la formulación paraobtener el módulo de ruptura del concreto del ACI, f’m, sería el 90 %de 2.0(f’m)1/2, es decir 1.8(f’m)1/2 igual a 10.50 Kg/cm2, valoralgo superior al anterior que finalmente adoptaremos como Permisiblepara Esfuerzos Máximos en Fibras Extremas.


Recorriendo esas tablas de Esfuerzos se encontrará queen los 290 paneles descritos tan solo en un total de 6muros se sobrepasan los 9.0 kg/cm2, y en un ningúncaso de compresión se tiene un valor mayor 34.0kg/cm2, sino de 22.09 kg/cm2, lo cual se presentapara el muro 89 (entre Ejes 84 a 64) en el nivel 1, parael modelo Alcazar1, carga 5.

En la TABLA A la tracción máxima indicada es de 9.67 Kg/cm2correspondiente al PANEL 76 ( del Eje 65 al Eje 66) en el nivel 1. Pero,esa tracción se reduce a apenas 1.35 kg/cm2 para el PANEL 57 quees el mismo muro aunque completamente sólido sin huecos ( del Eje 64al 66).- De aquí se puede concluir que el valor de 9.67 kg/cm2 ( y losdemás en ese modelo estructural) es muy probable que bajen bastante,que se reduzcan considerablemente a niveles de no menos el 50% delo mismo, lo cual los haría PERMISIBLES, y alejados de los valoresmáximos.

En la TABLA B (al final de este capitulo) ocurre algo similar. ElPANEL 90 ( del Eje 16 al Eje 85) presenta un valor de 10.40 kg/cm2en tracción, para el nivel 1. El mismo panel considerado sin huecos,como PANEL 66, baja los esfuerzos de tracción por flexión a 3.71kg/cm2



Igual que en el caso anterior, se estima poco probable que losaltos niveles de tracciones se lleguen a producir, según se indicaen los Modelos Estructurales.

Otra hipótesis, que no debe dejar de mencionarse, es la grancapacidad de disipación de energías de las estructuras formadascon varios muros intersectantes, donde aun se producen grietassignificativas y el conjunto se mantiene en pié transformadoentonces en dos o en tres conjuntos que siguen resistiendo.

Tal es el caso del Muro de Piedras en el ABSIDE de laCatedral (4) que presentó grietas visibles verticales, luegocomprobadas en el análisis, y que ya habían sido causa de que secayera un Campanario Superior, hacia más de dos siglos, en otrossismos. Esto siendo evidencia de que funcionó el ser unaestructura compleja altamente hiperestática que podría crearLINEAS PLASTICAS que permitían el desplazamiento entre laspartes, así acomodando los grandes esfuerzos.

COMPARACION DE LOS ESFUERZOS MAXIMOS EN KG/CM2.

ALCAZAR 1: Muros con huecos de puertas y ventanas conectadas por diafragmas de entre piso y techo.

NIVEL 1

Caso Tracción Compresión Cortante

Muro Entre Eje Long. Ancho Carga Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2

76 65 66 3.78 0.92 4 9.6743 10.0241 6.4709

80 4 71 2.8 0.64 5 8.0347 10.8210 42211

86 14 80 2.71 0.64 2 8.9246 12.6907 5.4142

88 49 83 1.96 0.64 4 8.3638 12.6907 4.2027

NIVEL 3

36 31 32 3.59 0.92 2 9.2653 12.4772 3.0545

41 45 46 3.32 0.64 2 6.9278 8.5222 5.0428

55 14 80 2.97 0.64 5 8.8147 13.8721 2.3410

95 21 75 4.3 0.64 5 8.1356 13.167 6.6006


ALCAZAR 3: Muros sin huecos (escepto puerta entrada) conectados por diafragmas de entrepiso y techo.

NIVEL 1

Caso Tracción Compresión Cortante


57 64 66 6.89 0.92 3 1.3509 9.8863 1.6953

59 4 55 17.46 0.64 5 0.7271 4.8525 1.3292

61 21 40 7.32 0.64 4 0.4906 5.6756 1.4374

65 14 64 17.46 0.64 1

(comp.) -

2.21 3.3202 1.3116

NIVEL 3

32 25 32 20.8 0.92 2

(comp.) -

2.04 2.5188 1.1739

34 43 51 20.87 0.92 2 0.1922 2.7238 1.1063

49 14 64 17.43 0.64 5 0.0433 1.9707 0.9289

40 21 40 7.32 0.64 5 0.2708 3.0504 0.07721


PARA ELEMENTOS MAS ESFORZADOS.

ALCAZAR 2: Muros con huecos pero sin diafragmas.

NIVEL 1

Caso Tracción

Compres

ión Cortante


76 65 66 3.78 0.92 4 8.4671 9.4367 1.5522

80 4 71 2.8 0.64 5 6.7835 9.1563 1.8459

90 16 85 3.49 0.92 5 10.4002 11.3122 11.0876

86 14 80 3.66 0.64 5 5.5296 9.0676 2.7096

NIVEL 3

57 16 85 3.58 0.64 5 6.1113 8.6657 2.1385

95 21 75 4.3 0.64 5 6.0265 9.9925 1.4441

97 74 58 3.34 0.64 4 4.4794 6.0832 1.3181

42 47 49 4.9 0.92 3 8.9635 1.1571 3.8254


PARA ELEMENTOS MAS ESFORZADOS.

ALCAZAR 4: Muros sin huecos y sin diafragma.

NIVEL 1

Caso Tracción

Compresió

n Cortante


57 64 66 6.89 0.92 3 2.9838 9.6472 1.7679

59 4 55 17.46 0.64 5 0.7739 3.8513 1.1447

66 16 66 17.46 0.92 4 3.7165 0.9587 1.5538

65 14 64 17.46 0.64 1

(comp.) -

1.78 2.5829 1.6086

NIVEL 3

50 16 66 17.43 0.64 5 0.2759 1.8168 1.53

40 21 40 7.32 0.64 1

(comp.) -

.577 2.2475 0.8995

39 37 58 6.00 0.64 4 0.6562 1.8018 0.8402

34 43 51 20.87 0.92 3 0.5883 2.4603 0.6893

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