Historias de ballenas

IGNACIO COSTALES CALVO
Doctor Arquitecto. BEST Costales Jaén SLP. Profesor asociado ETSAV. Laboratori d’Innovació i Tecnologia a l’Arquitectura – Universitat Politècnica de Catalunya (UPC- BarcelonaTech), Barcelona (España). Persona de contacto: ude.cpu@selatsoc.ohcan / ORCID: https://orcid.org/

INTRODUCCIÓN

Los consultores de estructuras generalmente recibimos encargos de edificación que resultan muy parecidos unos con otros, pudiendo llegar a ser a veces monótonos. Recordamos con cariño situaciones peculiares de estos encargos: como cuando encontramos una bomba de la guerra civil o un esqueleto en la excavación. Cuando no sabemos cómo funciona el esquema estructural de un edificio que rehabilitamos, compuesto por viguetas que no están documentadas. O cuando definimos un proceso constructivo muy atrevido y que resuelve un problema de una manera elegante. Llega un día en el que recibimos uno de esos encargos que recordaremos siempre, que cuando se lo contemos a nuestros hijos, sobrinos o nietos, notaremos un brillo en sus ojos que no habrá cuando les hablamos de cuantías o de hormigón armado. En el documento se explican tres historias de ballenas que vivió personalmente el autor, entre los años 2010 y 2017.

La primera historia sucedió hace ahora unos nueve años, cuando recibí un mail donde me preguntaban sobre cómo veía colgar una ballena del techo del edificio Fórum 2004, en Barcelona. Durante los años 2001 y 2003, tuve la fortuna de poder colaborar muy activamente en el diseño y construcción de este edificio. Recuerdo que respondí: depende de si la ballena «va llena» o no. En aquel momento no sabía cuánto pesan los huesos de una ballena, ¿quién sabe cuánto pesa exactamente su esqueleto¹? La respuesta intentaba exponer que si se trataba de colgar únicamente los huesos, el problema sería diferente a si se trataba de una maqueta a escala 1:1. Finalmente quedó claro que, afortunadamente, sería únicamente su esqueleto.
¹ El esqueleto de un ser humano pesa aproximadamente el 15 % del peso total, y está formado por unos 206 huesos.

El peso total de una ballena en el mar depende de la especie: una ballena azul, el mayor de todos los cetáceos, puede llegar a las 140 toneladas. Tan solo su corazón puede pesar 180 kg. El esqueleto en cuestión ^[8], sin embargo, pertenece a la segunda especie mayor: es un rorcual común (MZB 83-3084 Balaenoptera physalus). Mide 18,3 m, y pesa aproximadamente 1.200 kg. Resultando más pesados los huesos de su cabeza: 483 kg repartidos en unos 4 m, luego su tórax: unos 367 kg repartidos en 4,3 m, y por último su cola: unos 310 kg repartidos casi uniformemente en 10 m. De los datos anteriores se puede entender que estamos hablando de cargas lineales de entre 121 kg/m y 31 kg/m, acciones menores al peso de un tabique cerámico.

La Ballena, a la que posteriormente bautizaron como «Balena Brava» por votación popular en el año 2013, varó en la playa de Llançà hace ahora unos 157 años, concretamente el 11 de junio de 1862 ^[2]. El vertebrado permaneció en el Museu de Ciències Naturals del Parc de la Ciutadella hasta el año 2010, cuando se decidió desmontar el esqueleto para trasladarlo al nuevo emplazamiento. Antes de recibir el encargo, el esqueleto se encontraba en proceso de restauración. Había sufrido daños, algunos de ellos causados por el paso del tiempo. Los huesos de la columna se encontraban unidos unos con otros en contacto directo, por lo que se habían eliminado los espacios de los discos intervertebrales. Recuperar el espacio de estos discos supuso que el esqueleto creció un metro en el traslado. El esqueleto se encontraba en posición recta: esta posición es anti natural, puesto que el animal suele permanecer ligeramente doblado para poder nadar.

El despacho de arquitectos responsable del diseño y posición del esqueleto en el museo fue «Herzog & de Meuron», que decidió que se dispusiese de una manera curva. La cabeza queda en el nivel bajo mientras que la cola queda en el nivel superior, aparentando que el animal se sumerge buscando el mar que se encuentra muy próximo al acceso principal del museo. Así, todo el eje de la columna vertebral del esqueleto forma un plano, que se propone además inclinado, por lo que el centro de gravedad del conjunto queda fuera del mismo.

Que el esqueleto se incluya en un plano inclinado es un problema a nivel estructural porque los elementos de soporte deben de resistir, no solamente acciones verticales, también horizontales, para que el conjunto quede estabilizado.

La posición resulta muy atractiva porque los visitantes, cuando entran por primera vez por la puerta del Museu, se encuentran al vertebrado dirigiéndose hacia ellos. Algunos niños no se dan cuenta y son sus padres los que tiene que advertirles de lo que hay encima de su cabeza. Desde el primer piso también se pueden observar los huesos de la espalda y de la cola².
² El esqueleto puede ser visitado sin la necesidad de entrada, puesto que está situado en el acceso principal, antes de las taquillas. Cabe decir que la visita del museo es muy recomendable para niños y también para mayores. Existe además una gran oferta de actividades y exposiciones temporales que varían con frecuencia.

El techo donde se sujeta el esqueleto, es una estructura bidireccional de 4 m de canto, que forma parte del edificio Fòrum 2004, formado por vigas metálicas en celosía en dos direcciones ortogonales entre sí, que tienen montantes compartidos cada 6 m. En el cordón superior hay un tablero de hormigón que forma el techo del edificio. En el cordón inferior hay otro tablero igual que hace de suelo, que es la planta técnica del edificio, que es desde el que se colgará la Ballena. Como los espacios entre las vigas que resultan tienen dimensiones de 6 x 6 m², existe un parteluz central en cada vano. El eje en planta del esqueleto de la Ballena no sigue los ejes principales de la estructura del techo.

La estructura que se utilizó para colgar el esqueleto, está formada por un tubo principal de 44 mm de diámetro y de 2,7 mm de pared, que se inserta dentro de las vértebras, realizando previamente un taladro en cada una de ellas, y por cuatro haces de cables que se colocan en el techo, unidos a cuatro chapas que se sueldan en la cara inferior de los nudos de la estructura. Por tratarse de nudos rígidos que tienen un montante encima, son puntos que pueden asumir tanto reacciones verticales como horizontales en cualquier dirección.

Además, se diseñó una estructura también metálica, que da soporte al esqueleto de la cabeza, a la que denominamos silla, puesto que en esta zona es donde se concentran los huesos más delicados. El diseño del conjunto recuerda en planta a un ideograma «Kai Kai» ^[3], o a aquel juego donde dos niños con sus dedos tensionan unos cordones, para comprobar que el juego puede continuar, después de modificar su posición. Para entenderlo: es un tubo pequeño, pretensado por cables para que no pandee.

La instalación se llevó a cabo en un fin de semana. El viernes por la tarde, después de cerrar el museo, colocaron los andamios y comenzaron a soldar las cuatro chapas en el techo, donde convergen los cuatro haces de cables. También se aprovechó para completar el material de la estructura, puesto que faltaban algunos tensores. Se subió una grúa móvil en el montacargas, que serviría de ayuda para situar cada parte del esqueleto en su posición final. Antes se estimó si tanto el forjado como el montacargas eran válidos para el uso de la grúa.

El sábado se pudo montar casi la totalidad del esqueleto. Las piezas venían separadas en «brochetas» más cortas que se machihembraban entre sí, mediante dos
pasadores que se situaban entre dos discos intervertebrales. En total existían quince puntos de soporte en el esqueleto que quedaban unidos mediante los cables. Lo más complicado fue tensar los cables sin provocar tracciones añadidas a la estructura. La última pieza que se colocó fue la cabeza por ser la más pesada. La grúa se quedó al límite de capacidad, de distancia y de altura, pero la pieza quedó en su posición exacta.

Por la noche quedó colocada la cabeza, lo que suponía el fin de la parte delicada del trabajo. A los técnicos nos sorprendió cómo a una trabajadora del museo se le saltaban las lágrimas viendo el esqueleto por fin situado, dos años después, en su posición final. El proyecto fue sin duda una experiencia inolvidable: todos los encargos tienen algo especial, pero este es de los que sin duda recordaré siempre. Se trata de una estructura existente, que soporta a otra estructura, de la que se suspende la estructura de una ballena, su esqueleto: ¿qué más puede pedir un consultor de estructuras? Por aquel entonces pensaba que pocos consultores tienen la fortuna de calcular la estructura de soporte del esqueleto de una ballena.El domingo se colocaron las manos en posición abierta, separadas del tórax, para dar a entender que la Ballena estaba nadando, y se retiró el andamio. También se hicieron trabajos de reposición de vermiculita y cortes de cables sobrantes.

La segunda historia se compone en realidad de tres curiosidades no estructurales que aprendí sobre las ballenas durante el anterior proyecto, y que sirven de intermedio al artículo:

• Mocha Dick fue un cachalote macho, de grandes dimensiones, que fue capturado y muerto en 1838, tan solo 24 años antes de que la Balena Brava varase. Posiblemente los dos animales marinos se conociesen en el mar. Fue el responsable de hasta 100 incidentes documentados con barcos, entre los que se encuentra el hundimiento del Ballenero Essex, en 1820. Inspiró a Herman Melville ^[4], en 1851, a escribir la famosa novela «Moby-Dick».
• Muchas veces se ha usado el término «Ballena Asesina» para referirse a las orcas. Curiosamente las orcas (Orcinus orca) y las ballenas (Megaptera novaeangliae) pertenecen a especies distintas de mamíferos marinos, por lo que no son ballenas. Así mismo las orcas no suelen mostrarse intranquilas ni asesinas con el hombre, si no es en cautividad y siempre como respuesta a un trato hostil, por ejemplo de duro adiestramiento. Actualmente se están liberando la mayoría de las orcas que estaban en cautividad, porque se ha demostrado que su adiestramiento crea una situación peligrosa para público y cuidadores. El error proviene de una mala traducción del español al inglés: en el siglo xviii se tuvo constancia del ataque de orcas a ballenas, por lo que los balleneros españoles se referían a ellas con el término «Asesina-Ballenas», que mal traducido al inglés, pasó a ser «Killer Whales» en vez de «Whale Killers». A la inversa, también se tiene conocimiento de ataque de ballenas a orcas, concretamente en defensa de otras especies, como sucede en defensa de las focas ^[5].
• Una de las diferencias más reconocibles entre las especies, es que las ballenas no tienen dientes: concretamente tienen «barbas» (misticetos) para filtrar su comida, generalmente krill o arenques. Sin embargo las orcas, las belugas, los delfines, los cachalotes, sí tienen (odontocetos). Se han escrito muchas historias sobre ballenas y hombres, la mayoría fantásticas: Simbad, Jonás, San Brandán, Luciano de Samósata, el Barón de Münchhausen o Pinocho. Sobre la última historia, en la versión cinematográfica de Walt Disney de 1940, la ballena que persigue a Pinocho y a Gepeto en el mar tiene dientes, en lo que parece una licencia poco documentada del equipo técnico de la película. Curiosamente en la novela original de Pinocho, escrita por Carlo Collodi en 1943, era un tiburón el que engullía a ambos personajes. Son muchos los cuentos para niños que cometen este error en sus ilustraciones.

La tercera y última historia, empieza una mañana de marzo de 2017, cuando recibo una llamada que me solicita calcular el soporte de un esqueleto de una cría de ballena. Lo que me vino rápidamente a la cabeza fue aquella impresión de que pocos consultores tendrían la fortuna de recibir un encargo como aquel. Este trabajo fue menos intenso que el anterior, aunque sí fue apasionante, porque se trataba de la cría de ballena que varó en Mataró el 3 de marzo de 1977 ^[7], cuando posiblemente se separase de su madre por causas aún no conocidas. Fue trasladada rápidamente al Club Náutico de la ciudad, y cuando pudieron ser conservados sus huesos, fue expuesta en 1984 en Can Serra con el título «La Balena de Mataró». Se sabe que en las rutas migratorias de los cetáceos pasan delante de las costas del Maresme. La exposición que se preparaba en 2017 se llamaría «El viatge de la Balena de Mataró» para conmemorar el 40 aniversario de su muerte, y para tratar de dilucidar las causas.El esqueleto mide 10,5 m, pese a que el animal tan solo tenía menos de un año de vida cuando falleció. Pesaba 450 kg, contaba con una serie de orificios ya practicados que se habían practicado para ser sostenida en su anterior soporte: una estructura un poco inestable y peligrosa al alcance de la mano. Por lo tanto, había que reutilizar estos orificios para pasar pequeños tensores soportados sobre una estructura. Entre las aletas superiores de cada vertebra, se insertó un tubo de 40 mm de diámetro, no siendo necesario realizar ningún taladro adicional en los huesos. En el tubo se unían todos los tensores comentados anteriormente, y se machihembró como en el caso del esqueleto del Fórum.Los primeros diseños trataban de colgarlo del techo y/o de las paredes, porque el edificio donde se hizo la exposición temporal, Can Serra, tiene una estructura muraria apta para resistir acciones horizontales de baja intensidad. Al final se optó por construir una estructura metálica exenta en forma de caja para no dañar el edificio. La caja tenía 11,6 x 2,25 x 3 m de altura, y estaba unida mediante tornillos y cubrejuntas, para que pudiese ser usada en otras exposiciones, así como para ser almacenada sin problemas. Todos los tubos eran RHS-70 mm, considerando las intersecciones como nudos rígidos. Las chapas fueron unidas mediante tornillos largos y cabezas avellanadas para evitar chapas frontales. El peso de la estructura llegó a alcanzar los 750 kg incluyendo los paneles, un poco más que el del esqueleto.

La exposición solicitaba que la estructura previese la aplicación de una carga accidental sobre ella de 100 kg/m, concretamente sobre los paneles informativos, a pesar de que fueron construidos con un material débil que, en caso de recibir una carga moderada, cediese fácilmente. En condición no accidental, la reacción normal máxima en ELS no alcanzaría los 266 kg en el apoyo más solicitado, pero esta acción quedaría suavizada sobre el marco inferior que sería el encargado de repartir las acciones sobre el suelo, evitando el punzonamiento, y también la necesidad de disponer chapas de anclaje. Afortunadamente, los huesos tienen la particularidad de permitir el movimiento del animal, y si le añadimos la flexibilidad de los cables, la rigidez del conjunto resultaría muy baja, y en caso de movimiento o de choque leve, no habría riesgo de daño para el conjunto.

Cabe decir que el modelo fue realizado en cálculo no lineal de acciones, y pese a buscar triangulaciones en ambas direcciones horizontales, evitando que se generase un columpio, fue necesario considerar un apoyo horizontal ficticio en el centro del esqueleto, para evitar que el programa lo considerase como un mecanismo en todas las hipótesis combinadas. El tubo central era de débil rigidez transversal y el programa detectaba desplazamientos ligeramente mayores a los que tenía limitados en la definición de cálculo. En la exposición no hubo problemas derivados por esta condición, habiendo reservado la posibilidad de incluir un plano de arriostramiento vertical central, en caso de que resultase excesivamente flexible.

NOTA FINAL

La voluntad del autor ha sido redactar un artículo «no técnico» de los dos encargos. En caso de que el lector esté interesado en un artículo técnico, se recomienda la fuente bibliográfica ^[1], disponible en la página web de la revista, que se adjunta al final del documento.

AGRADECIMIENTOS

FÒRUM ^[9]: mi agradecimiento personal a la firma de Arquitectos Herzog & de Meuron. A Miquel del Río Sanín, por su continuo apoyo en el proceso de diseño y de montaje de la estructura. A Anna Omedes y a Eulàlia Garcia Franquesa del Museu de Ciències Naturals de Barcelona. A Robert Brufau i Niubó. A Santiago de León Molina, Arquitecto Técnico de la obra. A GROP y a GEA, responsables también de la puesta en obra del proyecto.
MATARÓ: a Cristina Moreta de Las Gardenias.

A Josep Gómez-Serrano, a Antonio Aguado de Cea y a la Associació de Consultors d’Estructures.

BIBLIOGRAFÍA

[1] I. Costales Calvo. La ballena vuelve al museo. Inf. la construcción, vol. 69, n.o 546, p. 13.
[2] E. García. La balena ja ha arribat al Museu Blau. Museu de Ciències Naturals de Barcelona. [Online]. Disponible: www.blogmuseuciencies.org/wp-content/uploads/20110712dosspremsabalenadoc.pdf
[3] L. Pignet. Kai Kai: Tradition and Innovation on Rapa Nui, in Proceedings of the 5th International Conference on Easter Island and the Pacific, 2001, pp. 373-376.
[4] H. Parker. Herman Melville: A Biography. Londres: The Johns Hopkins University Press 2715 North Charles Street, 1996.
[5] D. Garcés, Esther Closa. 100 secrets dels oceans. Primera ed. Valls: Cossetània Edicions.
[6] E. Hoyt. Encyclopedia of Whales, Dolphins and Porpoises.
[7] «Can Serra exposa la balena de Mataró i explica els 40 anys de l’antiga Secció de Ciències Naturals», 28/04/2017, 2017. [Online]. Disponible: https://www.mataro.cat/portal/contingut/noticia/2017/04/13370_viatge_balena.html. [Accedido: 10-Feb-2019].
[8] https://amz.museucienciesjournals.cat/volumen-12-2014-amz/descripcion-osteologica-del-rorcualcomun-balaenoptera-physalus-linnaeus-1758-del-museo-de-ciencias-naturales-de-barcelona/?lang=es
[9] https://natsca.org/article/2441