Evaluación de la respuesta estructural de la catedral de Notre-Dame de París después del incendio de 2019. Comparativa de las diferentes tipologías inicialmente propuestas para la nueva cubierta

Abstract

[ES] Debido a que las catedrales góticas trabajan distribuyendo de una manera muy característica las cargas a través de los diferentes elementos que la conforman, este TFM se enfoca en estudiar las variaciones en la respuesta estructural frente a peso propio y frente a cargas horizontales en la catedral de Notre-Dame de París con las diferentes tipologías propuestas para la nueva cubierta. Así, será posible estudiar la idoneidad de la nueva cubierta teniendo en cuenta un punto de vista esencial y que, sin embargo, queda muchas veces en segundo plano: el de la respuesta estructural, ligado con la eficiencia en la forma de trabajar de los elementos y los materiales. Tanto la cubierta como algunos tramos de bóveda que quedaron destruidos después del incendio contribuían especialmente a la redistribución de esfuerzos y rigidizaban la estructura en cuanto a las acciones horizontales. Además, las diferentes tipologías propuestas para la nueva cubierta parecen, a priori, proporcionar una redistribución de esfuerzos y una rigidez horizontal diferente (cubierta plana, cubierta a dos aguas reconstruyendo las bóvedas y cubierta a dos aguas manteniendo la bóveda sin la plementería). Se propone el estudio de la respuesta estructural de la catedral frente a peso propio y frente a acciones horizontales para los siguientes estados: catedral previa al incendio, posterior al incendio sin haber tomado medidas de rehabilitación y, finalmente, con las distintas tipologías de cubierta. Se ha considerado analizar la respuesta estructural desde un punto de vista global sin entrar en detalles geométricos o de elementos particulares, debido a que las asunciones de cálculo elástico lineal no serán adecuadas para el estudio de elementos específicos de la mampostería.

[EN] Owing to the fact that gothic cathedrals distribute loads in a very characteristic way through the different elements that make it up, this TFM focuses on studying the variations in the structural response under self-weight and horizontal loads in Notre-Dame cathedral from Paris with the different typologies proposed for the new roof. Thus, it will be possible to study the suitability of the new roof taking into account an essential point of view that, however, often remains in the background: the structural response, linked to the efficiency in the way that elements and materials work. Both the roof and some sections of the vault that were destroyed after the fire especially contributed to the redistribution of forces and stiffened the structure in terms of horizontal loads. In addition, the different typologies proposed for the new roof seem, a priori, to provide a redistribution of forces and a different horizontal stiffnes (flat roof, gable roof rebuilding the vaults and gable roof keeping the vault without rowlock). The study of the structural response of the cathedral under self-weight and horizontal loads for the following states is proposed: cathedral before the fire, after the fire without having taken any rehabilitation measures and, finally, with the different roof typologies. It has been considered to analyze the structural response from a global point of view without going into geometric details or particular elements, since the assumptions of linear elastic calculation will not be adequate for the study of specific elements of the masonry.