EL FRONTÓN DE RECOLETOS

6.3.1

Introducción

El frontón de Recoletos se finalizó de construir en 1935 en la calle Villanueva de Madrid. Se trataba de una edificación cuyo objeto era albergar partidos de pelota vasca. El edificio surgió de la estrecha colaboración del arquitecto Secundino Zuazo y del ingeniero Eduardo Torroja. El trabajo resultante se considera uno de los ejemplos más afortunados de colaboración entre arquitectos e ingenieros y así, la extraordinaria cubierta constituyó un auténtico hito mundial en el campo de las estructuras laminares.

Para cubrir una superficie de 55 metros de largo por 32,5 metros de ancho, Torroja diseñó una cubierta formada por una lámina de hormigón armado de tan sólo 8 centímetros de espesor, formada por dos bóvedas desiguales de directriz circular que se cortan perpendicularmente en “ala

de gaviota”, apoyadas en un lateral en el muro existente y en el otro lateral en la estructura de las

gradas. La bóveda mayor cubría la cancha de juego y la más pequeña la zona del graderío.

La gran lámina cilíndrica planteada tenía, a menor escala, dos antecedentes claros: la cubierta de un patio en la Escuela Elemental de Trabajo y la Iglesia de Villaverde, ambas construidas en Madrid en 1935 (Arredondo, 1997).

En palabras del propio Torroja su diseño es fruto de “la graciosa potencialidad tensional de que es

capaz el hormigón, reflejo del triunfo de la técnica” y “de la sensación de ligereza, de éxito y de dominio de la propia materia que se obtiene de una forma simple” que consigue sostenerse “por su forma y no por la resistencia oculta de su material” (Chias, 2005).

A pesar de la complejidad de la estructura planteada, ésta fue construida en el reducido plazo de tan sólo 5 meses. El propio Torroja, en una monografía escrita posteriormente, indicaba que

Figura 6.3.1 – Vista interior del edificio.

!

!

(Torroja, 1999) “fue posible completar la obra de excavación, cimentación y estructura total en tan sólo noventa días de trabajo”.

El edificio fue inaugurado el 29 de febrero de 1936, pocos meses antes del inicio de la Guerra Civil Española, que obligó a su cierre y que, a la postre, acabaría destruyéndolo. El edificio recibió varios impactos, dos de los cuales perforaron la cubierta, generando importantes daños que lamentablemente ocasionaron su hundimiento. Acabada la contienda, se reconstruyó la cubierta mediante cerchas metálicas suprimiendo uno de los dos lucernarios iniciales.

Finalmente el edificio fue demolido en 1973. 6.3.2

Diseño estructural

Torroja representaba y defendía con firmeza los preceptos del funcionalismo racionalista, expresándolo con frecuencia con afirmaciones como: “La belleza de la construcción se funda sobre

la verdad, sobre la racionalidad de la estructura; debe por tanto poderse lograr sin adiciones ni ornamentaciones externas” o “no se conseguirá nunca la perfección prescindiendo de las condiciones funcionales o contra las leyes fundamentales de la estabilidad y de la resistencia”.

Estas máximas serán adoptadas en su proceso de diseño del nuevo frontón.

La estructura de cubierta del Frontón de Recoletos fue considerada desde su construcción un verdadero hito estructural, debido, entre otros motivos, a sus dimensiones (55 x 32,5 metros), mucho mayores que las de las láminas de hormigón construidas hasta dicha fecha, a la forma de la misma (directriz asimétrica sin viga en la conexión entre ambos sectores cilíndricos), a la existencia de dos lucernarios formados por triángulos equiláteros de 1,40 metros de lado y con una sección de 17 x 30 cm (que transmitían los esfuerzos a la zona continua de lámina) y por la variación de espesor de la lámina, de 8 a 30 cm (en la zona de conexión de los dos cilindros).

Figura 6.3.3 – Imagen del edificio desde el exterior.

!

!

La relación canto/luz era por tanto de 1/690, esbeltez que superaba en más del doble a la primera lámina cilíndrica de hormigón construida en Jena, con una relación canto/luz de 1/290 (ver figura 6.3.5) y constituyendo en su momento un record mundial en el ámbito de las láminas cilíndricas

(Antuña, 2002).

Los proyectistas de la época no estaban seguros de que los modelos teóricos y las simplificaciones desarrolladas por Torroja para calcular las láminas de cubierta reflejaran correctamente el comportamiento de las mismas, debido a que todas las innovaciones y singularidades citadas no habían sido probadas nunca con anterioridad. Debido a esto, Torroja decidió construir un modelo a escala 1/10 de la cubierta (1) a través del cual confirmar la bondad de los resultados analíticos obtenidos, así como el ensayo de un módulo a tamaño natural.

En cualquier caso en el ámbito de la construcción de la época eran famosas su valentía y audacia. Él mismo afirmaba: “Es necesario afinar las teorías, aproximarse a las condiciones de inestabilidad,

agotar y hasta sobrepasar los límites elásticos, estrujar al límite los coeficientes de seguridad… llegar a esto parece ciertamente una locura; y sin embargo, al técnico se le piden continuamente y se le exigen con apremio y autoridad otras locuras todavía mayores…”.

Torroja investigó diferentes formas de cubrir el espacio necesario para poder desarrollar el programa del edificio teniendo por supuesto en cuenta el aspecto estético de la estructura proyectada (ver figura 6.3.6). La primera solución propuesta consistía en una serie de cerchas transversales sobre las que apoyaban una vigas longitudinales. Una segunda propuesta consistió en dos cerchas longitudinales en las zonas de lucernarios que tampoco eran del agrado de Torroja y Zuazo, quienes finalmente desarrollaron la propuesta laminar anteriormente comentada.

!

!

Figura 6.3.5 – Tipologías estructurales tanteadas por Torroja inicialmente para el diseño de la cubierta del frontón.

(1) Es conocido que Torroja sólo recurría a procedimientos experimentales de comprobación cuando los métodos de cálculo eran de una complejidad extraordinaria, casi siempre a regañadientes y a petición del constructor.

6.3.3

La influencia de los métodos de representación gráfica y cálculo de

estructuras en el desarrollo del proyecto y construcción del edificio

Hoy en día, con los ordenadores y programas informáticos de dibujo y análisis estructural existentes en el mercado, el cálculo de la estructura de cubierta planteada por Torroja puede ser desarrollado con cierta facilidad y rapidez (1). En cambio, en 1932, fecha en la que fue calculada la estructura del edificio, esta tecnología no estaba disponible y todos los cálculos fueron desarrollados manualmente y la estructura no pudo ser analizada completamente debido a la complejidad de la misma en relación a los medios disponibles. Por este motivo, fue imprescindible que Torroja llevase a cabo un buen número de importantes simplificaciones para poder abordar el problema.

Todas las teorías existentes por aquellas fechas en relación a láminas cilíndricas suponían importantes hipótesis simplificadoras. Así, por ejemplo, el material era considerado homogéneo y que cumplía las leyes de Hooke y Kirchoff, se asumía que las deformaciones de la lámina eran pequeñas, etc.

El Frontón de Recoletos incorpora nuevas características que no habían sido nunca estudiadas con anterioridad y por tanto, además de las simplificaciones enumeradas anteriormente, Torroja simplificó todavía más los cálculos suponiendo que la lámina era de canto constante, incluso en las zonas donde se proyectaban los lucernarios (por tanto suponiendo un peso y módulo de rigidez constantes). Además, se consideraron uniones empotradas en los bordes, aun cuando los planos de proyecto muestran con claridad la intención de materializar articulaciones. Las cargas de viento y nieve se obtuvieron simplificadamente a partir de los resultados obtenidos en estructuras similares diseñadas y construidas con anterioridad (Lozano, 2010).

Figura 6.3.6 – Comparación con otras cubiertas laminares de hormigón coetáneas.

Figura 6.3.7 – Modelo a escala 1:10 realizado en micro- hormigón (1935).

Aun así, el análisis de las láminas no pudo desarrollarse directamente debido a la complejidad matemática que suponía. Por ello, Torroja aplicó el método simplificado empleado por Finsterwalder y Dischinger en las cubiertas de Frankfurt y Budapest.

Los cálculos se basaban en la resolución de un sistema de nueve ecuaciones diferenciales obtenidas del planteamiento de equilibrio y compatibilidad de la estructura de las láminas. Las tensiones y deformaciones eran obtenidas de la resolución de dicho sistema de ecuaciones.

Una vez conocidas las tensiones y deformaciones en todos los puntos de las láminas, se dibujaban en un plano los círculos de Mohr correspondientes a las tensiones en un plano tangente (Lozano,

2010). Estos círculos eran la base para la representación del sistema de líneas isostáticas (de igual

tensión o deformación) a lo largo de los puntos medios de la superficie de las láminas (ver figuras 6.3.8 y 6.3.9).

Finalmente, y a partir de las gráficas obtenidas, se calculaba el armado necesario en cada zona de la cubierta.

No obstante, debido a la complejidad de los cálculos matemáticos a desarrollar, como se ha comentado, Torroja se vio forzado a ensayar el comportamiento resistente de la estructura a través de un modelo reducido (ver figura 6.3.7). (1)

Debido a la gran complejidad de la propuesta y a las numerosas e importantes simplificaciones llevadas a cabo, Torroja decidió llevar a cabo durante la construcción de la cubierta un exhaustivo control de deformaciones de la misma.

Cabe destacar que el análisis estructural desarrollado por Eduardo Torroja de la cubierta laminar del Frontón de Recoletos fue objeto de un premio por parte de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

!

!

Figuras 6.3.8 y 6.3.9 – Esquemas de tensiones y deformaciones a lo largo de la cubierta.

(1) Los ensayos se realizaron en las instalaciones de la empresa ICON (Investigaciones de la Construcción), fundada por el propio Torroja para realizar este tipo de pruebas debido a la ausencia de instalaciones de este tipo en la época en España.