S. Giovanni Rotondo (Foggia) – Italia Padre Pio Pilgrimage Church RENZO PIANO S. Giovanni Rotondo (Foggia) – Italia Padre Pio Pilgrimage Church ESTRUCTURAS III – Curso 2002-2003 TRABAJO FINAL DE CURSO ARCO POSTENSADO DE COMPRESIÓN Jorge Juan Brasa Seco Exp. 15.045 - José Manuel Mencía Gutiérrez Exp. 16.800 - José Luis Murillo Soto Exp. 16.488

MEMORIA San Giovanni Rotondo es uno de los destinos más visitados del peregrinaje en Italia. Cada año, varios cientos de millares de peregrinos hacen una colecta para pagar el homenaje en memoria de Padre Pío, un monje de un monasterio famoso por sus estigmas. Para poder acoger el número, cada vez mayor, de seguidores los monjes decidieron construir un lugar más grande para la adoración. El proyecto consistió en construir una iglesia mayor, no lejos del sitio en donde están la iglesia y el monasterio existentes. El desafío principal para tal edificio consistía en crear un espacio de culto abierto a todo el mundo. Que sea capaz de acoger y dar intimidad al culto y a los seguidores. Eso explica porqué la iglesia tiene esa inmensa forma bajo una bóveda. Desde arriba, la estructura aparece formado una espiral, que converge en una bóveda central. Cuando se está cercano al nivel del suelo, el edificio alcanza su punto más alto en el borde que sobresale por el cuadrado. En ese punto, la bóveda apunta levemente, como si hiciese un gesto de bienvenida a los visitantes. Se pueden sentar casi 6.000 peregrinos dentro del mismo lugar de adoración, mientras que unas 30.000 personas pueden participar de los servicios religiosos desde la plaza exterior. Para mantener el sentido de recepción, el pavimento de la plaza exterior se extiende hasta el interior de la iglesia, integrando el interior y el exterior, y convirtiéndolo de algún modo en una "casa abierta". La gran bóveda se apoyada en cerca de veinte arcos, construidos de la misma piedra de la montaña cercana. El arco más grande tiene 18 metros de alto y 50 metros de largo. Siglos después de ser la piedra el elemento estructural principal de las catedrales góticas, este material se ha adaptado a los nuevos experimentos modernos diseñados con las más avanzadas tecnologías (diseños estructurales por ordenador, sistemas de corte por láser, etc.). Como material estructural principal se utiliza la piedra que le da a la estructura esa singularidad. La construcción se termina con el otro material tratado o al natural: el acero inoxidable, utilizado en los apoyos de la cubierta, la madera laminada se utiliza para las vigas superiores, y el cobre pre-oxidado como acabado final de la cubierta.

FASE DE CONSTRUCCIÓN

FASE DE CONSTRUCCIÓN Detalle de las dovelas de piedra Armaduras del muro exterior de cerramiento Arcos de Piedra Cimbras de montaje

VISTAS INTERIORES Detalle de los apoyos de la cubierta sobre el arco Vista interior hacía el lugar de culto

PLANTA DEL CONJUNTO

PLANTA DE CUBIERTAS

SECCIONES RADIALES

DETALLE ARRANQUE DEL ARCO

DETALLE APOYOS CUBIERTA

MODELO EN 3D

MODELO EN 3D

CÁLCULO GRÁFICO INTRODUCIÓN DE CARGAS Y PRIMERA APROXIMACIÓN DEL POLÍGONO FU NICULAR

FUNICULAR ANSYS PP

FUNICULAR ANSYS PP

ANSYS PP + CARGAS

FUNICULAR PP+CARGAS

FUERZAS DE POSTENSADO

LISTADO DEL ANSYS ! PREPROCESADOR /prep7 ! Entra en el Preprocesador /pnum,kp,1 ! Aplica un color distinto a cada Kpoint /window,all,full /view,1,0,0,1 ! Define la vista frontal /vup,1,y ! Define el eje Y como eje vertical /title, Arco Postensado de Compresion ! Titulo de la estructura ! TIPO DE ELEMENTOS ! ELEMENTO DOVELAS DE PIEDRA et,1,plane42 ! Elemento tipo plane42 (Elemento plano de piedra) ! Elemento plano con 4 nodos keyopt,1,3,3 ! Elemento tipo 1, Opcion 3, Valor 3 (tensiones planas con espesor) keyopt,1,1,0 ! El sistema de coordenadas del elemento coincide con el global ! ELEMENTO CABLE et,2,link10,,,0 ! Link10 (Solo admite tracciones Keyopt(3)=0) ! CONSTANTES REALES DE LOS MATERIALES r,1,.75 ! Espesor del elemento 1 [m],(valor requerido si keyopt3=3) r,2,2.82e-3,1.2e-3 ! Sección de Real 2 Ø60mm. Con deformación inicial (Postensado) r,3,2.82e-3,1.2e-3 ! Sección de Real 3 Ø60mm. Con deformación inicial (Postensado) ! MATERIAL 1 PIEDRA DE LAS DOVELAS mp,ex,1,20e6 ! modulo de elasticidad [kN/m2] material 1 mp,nuxy,1,.1 ! coef. de poisson material 1 mp,dens,1,28 ! Densidad: 28 kN/m3 ! MATERIAL 2 ACERO DEL CABLE mp,ex,2,21e7 ! modulo de elasticidad [kN/m2] material 2 mp,nuxy,2,.3 ! coef. de poisson material 2 mp,dens,2,0 ! Densidad: No consideramos el peso propio del cable ! KPOINTS puntos claves de la geometría !Fragmento de arco A k, 1, 0, 0, 0 k, 2, 3.8017, 0, 0 k, 3, 5.6633, 3.5137, 0 k, 4, 3.5453, 4.9501, 0 !Fragmento de arco B k, 5, 6.0459, 4.0565, 0 k, 6, 4.0723, 5.502, 0 k, 7, 3.5231, 5.1464, 0

/PREP7 INTRODUCIMOS LOS KPOINS

/PREP7 CREAMOS LAS LINEAS

/PREP7 CREAMOS LAS AREAS

/PREP7 MALLAMOS LAS AREAS

/PREP7 INTRODUCIMOS CARGAS

/PREP7 MODELO COMPLETO CON CABLES

/PREP7 MODELO COMPLETO

SET 1: SOLO POSTENSADO DE LOS CABLES /POST1 DEFORMACIÓN SET,1 SET 1: SOLO POSTENSADO DE LOS CABLES

SET 2: POSTENSADO + PESO PROPIO /POST1 DEFORMACIÓN SET,2 SET 2: POSTENSADO + PESO PROPIO

SET 3: POSTENSADO + PESO PROPIO + CARGAS DE CUBIERTA /POST1 DEFORMACIÓN SET,3 SET 3: POSTENSADO + PESO PROPIO + CARGAS DE CUBIERTA

/POST1 POSTENSADO CABLES SET,3

/POST1 TENSIONES PRINCIPALES SET,3

SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN APOYO IZQUIERDO /POST1 TENSIONES PRINCIPALES SET,3 SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN APOYO IZQUIERDO

SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN ZONA CENTRAL /POST1 TENSIONES PRINCIPALES SET,3 SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN ZONA CENTRAL

SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN APOYO DERECHO /POST1 TENSIONES PRINCIPALES SET,3 SET 3: TENSIONES PRINCIPALES EN APOYO DERECHO

/POST1 ELEMENTOS Sx SET,3

/POST1 ELEMENTOS Sy SET,3

/POST1 ELEMENTOS Sxy SET,3

/POST1 PLETAB Sx SET,3

/POST1 PLETAB Sy SET,3

/POST1 PLETAB Sxy SET,3

/POST1 VECTOR TRASLAT SET,3

/POST1 PATH SX SET,3

/POST1 PATH SY SET,3

/POST1 PATH SXY SET,3