La Catedral de Cristo la Luz de 36,000 pies cuadrados en Oakland, California, Estados Unidos, fue diseñada para resistir el área propensa a terremotos y, al mismo tiempo, crear un ambiente sereno para los feligreses. La madera contrachapada se utilizó para crear una estructura llamativa que pretendía resistir los elementos durante cientos de años.
La Catedral reemplazó a la Catedral de St. Francis de Sales, inutilizada tras el terremoto de Loma Prieta de 1989. Los líderes del proyecto querían que la nueva estructura tuviera una vida útil de diseño de 300 años.
“Para un ingeniero, ubicar una catedral de 110 pies de altura hecha de materiales delicados tan cerca de una
falla activa y esperar que sobreviva a un terremoto como el temblor de 1906, ese es el mayor desafío”, dijo Mark Sarkisian, SE director de Ingeniería Estructural en Skidmore, Owings & Merrill (SOM), San Francisco, EE. UU.
Sin embargo, esto es para lo que se diseñó la nueva catedral. La catedral de 21.600 pies cuadrados, 1.500 asientos y 80 millones de dólares utiliza materiales de construcción tradicionales de manera moderna. El resultado es una estructura de marco espacial con una viga de madera laminada y un esqueleto de varilla de acero velado con una capa de vidrio.
Los elementos de diseño y los materiales resaltan el juego de luces y la integración de símbolos católicos que son elementos clave de la nueva catedral. Muestra un uso innovador de los materiales, incluida la madera laminada, reforzada a la vista arquitectónicamente con hormigón, tensores de acero de alta resistencia, aluminio y vidrio para aportar ligereza y luminosidad con forma estructural eficiente. Con el objetivo de darle 300 años de vida útil del edificio, la estructura utiliza un sistema de aislamiento de base junto con materiales de superestructura que permiten que la estructura resista las demandas de resistencia y ductilidad más allá de los niveles máximos considerados para terremotos.
Desde el principio, una menor huella ecológica fue un objetivo central del diseño. Mediante el uso de materiales renovables y otras estrategias de diseño sostenible, la construcción minimiza el uso de energía y recursos naturales. Excepto durante las actividades nocturnas, la catedral está iluminada por la luz del día. El hormigón de la estructura se produjo con cenizas de desecho industrial, un subproducto de la producción de carbón que requiere menos energía para producirse que el cemento. La reutilización de este material proporciona un mejor adhesivo a la vez que se redujeron los residuos.
Una versión avanzada de la antigua técnica romana de inercia térmica mantiene el clima interior con masa y calor radiante. A través de la calefacción por desplazamiento, pequeños conductos debajo de los bancos enfrían el edificio desde el suelo.
La planta del edificio tiene la forma de una Vesica Pisces que crea una elevación esférica. La Vesica es una forma de dos círculos que se cruzan del mismo radio, conectados de tal manera que el centro de cada círculo se encuentra en la circunferencia del otro. Históricamente, esta forma es un signo antiguo entre los orientales y Las culturas occidentales como lugar de reunión y símbolo entre los católicos del milagro de los panes y los peces.
Dada la proximidad de las líneas de falla y la no conformidad del diseño con un sistema lateral estándar del Código de Construcción de California, la ciudad de Oakland contrató a un comité de revisión por pares para revisar la resistencia y ductilidad del diseño. Mediante el uso de ingeniería sísmica avanzada, incluido el aislamiento de la base, la estructura ha sido diseñada para resistir terremotos por 1,000 años.
LEYENDA
- La fuerza de la Catedral se logra a través de la creación de marcos espaciales de madera laminada encolada y varillas de acero
- Después de haber sido dañada por un terremoto en 1989, el nuevo diseño de la Catedral fue pensando para tener una vida útil de 300 años
La resistencia de la Catedral se logra mediante el uso de marcos espaciales de madera laminada y varillas de acero. La Vesica Piscis fue construida con 26 costillas de madera laminada que miden 10 y 3/4 pulgadas de ancho por 99 pies y 9 pulgadas de largo que varían en profundidad desde 30 pulgadas en la base hasta 19 y 1/2 pulgadas hasta arriba. Entre cada nervadura hay 32 persianas de madera laminada que mide 5 y 1/8 pulgadas de ancho y varían en profundidad de 22 y 1/2 a 39 pulgadas. Las vigas se instalan en siete ángulos diferentes para optimizar los efectos de luz.
En el proceso de diseño de la catedral, los ingenieros de SOM fueron capaces de lograr la resistencia estructural y la tenacidad adecuada utilizando un sistema estructural no reconocido por los códigos de construcción. Esto se logró definiendo cuidadosamente los requisitos de ductilidad de la estructura, modelando su comportamiento no lineal, probando la ductilidad de los componentes en los que se basaba y la verificación en campo de la instalación de estos componentes. El equipo de diseño de SOM trabajó en estrecha colaboración con el proveedor de madera laminada para lograr los acabados adecuados de los distintos miembros de la madera laminada. El uso de una maqueta a escala real fue fundamental para permitir a los arquitectos e ingenieros para ver cómo se vería la estructura cuando se completara. Esto permitió realizar cambios que tuvieron poco o ningún impacto económico, pero mejoraron la apariencia y el rendimiento de la estructura.
El diseño y la creación de la Catedral de Cristo de la Luz demuestran que la construcción moderna de madera laminada debe utilizarse para construir un edificio destinado a ser estructuralmente capaz y arquitectónicamente digno de durar 300 años. La Catedral es una extraordinaria estructura de madera que cumple con exigentes criterios de diseño sísmico y arquitectónico que es más económico y estéticamente más agradable.
Este estudio de caso fue preparado por Karyn Beebe, especialista en desarrollo de mercado, y Paul Gilham de Western Wood Structures.
