Presentación de PowerPoint - VII FORO ARGOS 360° EN CONCRETO

Transcripción

SKIDMORE, OWINGS & MERRILL LLP
SUPEREDIFICIOS: La
nueva generación
JUAN CARRION, PhD PE
Skidmore, Owings & Merrill LLP, SOM
Chicago, Estados Unidos
SOM: RASCACIELOS
Jin Mao Tower Shanghai
Pearl River Tower Guangzhou
Nanjing Greenland –
Nanjing
Trump Tower – Chicago
Willis Tower – Chicago
Burj Khalifa -
John Hancock Center -
SOM: ESTRUCTURAS ESPECIALES
Raspberry Island - Schubert Club Band Shell –
St. Paul
General Motors Renaissance Center - Detroit
Pritzker Pavilion Chicago
Gerry Sculpture Barcelona
Guggenheim Museum - Bilbao
SOM: SITIOS COMPLEJOS
201 Bishopsgate and The
Broadgate Tower - Site
Memorial SloanKettering Research
Center – Site
Memorial SloanKettering Research
Center – New York
201 Bishopsgate and The
Broadgate Tower - London
Ninth Avenue – New
York
Ninth Avenue – Site
SUPER EDIFICIOS
CTBUH define como Super altos “supertall” los edificios sobre los 300 meters
(984 feet) de altura y Mega altos “megatall” a los edificos sobre 600 meters
(1,968 feet) de altura.
El edificio más alto del
mundo
1909 vs 2016
Existen muchas propuestas para rascacielos, sin embargo, pocas se llegan a realizar
RAZONES
Demasiado complicados
Muchos edificios altos y superaltos son concebidos sin el adecuado rigor funcional y estructural y son excesivamente complejos y prohibitivos.
Muy difíciles de construir
Los retos asociados con la construcción de edificios altos y superaltos requieren especial consideración. Proyectos que no son concebidos con
métodos prácticos de construcción generalmente no llegan a ser construidos.
Demasiado lentos
Sistemas excesivamente complejos resultan en retrasos en la construcción. La construcción de edificios altos y superaltos requiere diseños que
puedan ser construidos de forma rápida y eficiente.
Uso ineficiente de los materiales estructurales
Sistemas estructurales que no responden a las fuerzas principales que gobiernan el diseño de edificios altos y superaltos resultan en sistemas
ineficientes, costosos e inapropiados. Soluciones estructurales mediante “fuerza bruta” resultan en desperdicio de espacios, materiales,
tiempo y dinero.
LIMITACIONES EN EL TAMAÑO DE EDIFICIOS SUPERALTOS
•Limitaciones en escalamiento
•Limitaciones en el espacio interior útil
•Limitaciones en la distancia al suelo
•Limitaciones en la capacidad de mercado
LIMITACIONES EN ESCALAMIENTO
Los edificios super altos no son prácticos
ni eficientes si son versiones escaladas de
edificios más pequeños.
Los edificios super altos requieren nuevas
topologías y sistemas
LIMITACIONES EN EL ESPACIO INTERIOR UTIL
Espacios interiores profundos y lejos de las ventanas perimetrales son de limitado valor práctico.
Las versiones escaladas de otros edificios resultan en proporciones grandes de espacio interior inusable.
LIMITACIONES EN LA DISTANCIA AL SUELO
1,600m (1 mile)
El transporte vertical por elevadores y los servicios a las zonas ocupadas se
complican con la altura.
Tamaños mínimos de la planta limitan la ubicación de los pisos ocupados más
altos.
Los problemas de servicios son reducidos mediante el uso de formas con
sección variable (más angostas en la parte alta), las cuales reducen el nivel de
ocupación en los pisos más altos.
Partially Occupied to
800-1000m
1,000m
800m
Occupied to 600m – 750m
Occupied to 600m – 650m
600m
Occupied to 450 – 500m
LIMITACIONES EN LA CAPACIDAD DE MERCADO
1,600m (1 mile)
A medida que los edificios super altos alcanzan una cierta altura, el área
contenida puede exeder las limitaciones del mercado.
Las zonas de ocupación también puede llegar a exceder el límite de lo que se
puede servir a través del nucleo central.
Alcanzar alturas extremas puede requerir en ciertos casos que los edificios
sean diseñados para estar parcilamente ocupados.
GFA:
350,000m3 –
1,000,000m3
(partially
occupied)
1,000m
800m
GFA:
300,000m3 –
360,000m3
600m
GFA:
180,000m3 –
220,000m3
GFA:
280,000m3 –
340,000m3
SOM INGENIERÍA DE RASCACIELOS
Los edificios que llegan a ser construidos son:
Racionales
El diseño racional de ingeniería informa a la forma arquitectónica desde el comienzo del proceso de diseño. La forma del
edificio y el sistema estructural reflejan los principios físicos que gobiernan el comportamiento de edificios altos
Apropiados
La relación entre arquitectura y estructura está adaptada a las demandas especiales de construir super alto. El sistema
estructural no es ni secundario o inferior a la forma del edificio, ni dominante o desagradable a la vista.
Rápidos
Las soluciones estructurales y arquitectónicas toman en cuenta la constructibilidad, velocidad de construcción y el costo.
Ingenieros de SOM preveen problemas técnicos y de construcción pronto, por lo tanto eliminando iteraciones de rediseño y
problemas constructivos.
Eficientes
Los diseños estructurales de SOM son optimizados para las demandas únicas de edificios altos, maximizando la resistencia
y rigidez y minimizando las cantidades de la estructura. Métodos de análisis con tecnología de punta aseguran que cada
parte de la estructura es tan eficiente como sea posible. Por lo tanto, costos son reducidos.
Elegantes
Ingeniería de SOM considera que soluciones de ingeniería que son a la vez racionales, apropiadas, prácticas y eficientes son
naturalmente elegantes. Un diseño elegante revela su lógica interna y será atractivo en su propia forma.
Ajustan a las condiciones del sitio
Los edificios se ajustan de forma inteligente y apropiada a las condiciones particulares del sitio.
Racional
El diseño de ingeniería toma en cuanta y refleja los principios físicos que gobiernan el comportamiento de edificios altos
Diagrama de cargas
verticales
Diagrama de momentos
desestabilizantes de viento
Forma potencial de
edificio alto
La forma del edificio sigue
los diagramas de fuerzas de
gravedad y momentos
desestabilizantes de viento
Forma Apropiada
Formas apropiadas de edificios altos son conseguidas seleccionando la forma que maximiza la rigidez y
variando la forma, estrechez, y tratamientos superficiales para de esta manera reducir los efectos del viento
que produzcan vibraciones.
Rápido
Las soluciones estructurales y arquitectónicas toman en cuenta la constructibilidad, velocidad de construcción
y el costo. Ingenieros de SOM preveen problemas técnicos y de construcción pronto, por lo tanto eliminando
iteraciones de rediseño y problemas constructivos.
Sistema de encofrado trepante permite
construcción rápida y de costo eficiente
Burj Khalifa – 160+ Stories
Eficiente
Eficiencia de la forma del sistema estructural
Sistemas para edificios altos
160+ STORIES
Elegante
Ingenieros en SOM consideran que soluciones de ingeniería que son a la vez racionales, apropiadas, prácticas y eficientes, son
naturalmente elegantes. Un diseño elegante revela su lógica interna y será atractivo en su propia forma.
Diseños por SOM de edificios super altos:
Se ajustan a las condiciones del sitio
Las diferentes condiciones de sitio requieren diferentes tipos de soluciones
tanto arquitectónicas como estructurales
Edificios diseñados por SOM
CUAL ES EL SIGUIENTE?
…?
Eiffel Tower
324 m
Empire State Bldg
434 m
Burj Khalifa
828 m
Jeddah Tower
1000 m
(Construccion)
HUDSON YARDS AND MANHATTAN WEST
New York City, New York
35 HUDSON YARDS
MANHATTAN WEST
HUDSON YARDS AND MANHATTAN WEST
New York City, New York
HY
MW
EXPERIENCIA SOBRE RIELES
BROADGATE EXCHANGE HOUSE – TERMINADO EN 1990
EXPERIENCIA SOBRE RIELES
201 BISHOPSGATE & BROADGATE TOWER – TERMINADO EN 2009
PROYECTO HUDSON YARDS
35 HUDSON YARDS
Altura de la torre es de 1010 pies (308 metros) sobre la Planta Baja (Lobby).
La torre tiene 72 pisos y está destinada para uso múltiple.
Está construida enteramente sobre las rieles de tren.
PROGRAMA ARQUITECTONICO
1010’-0”
RESIDENTIAL
EQUINOX HOTEL
OFFICE
EQUINOX
RETAIL
PROGRAMA ARQUITECTONICO
SISTEMA ESTRUCTURAL
1010’-0”
Concrete Core
Wall
RESIDENTIAL
RESIDENTI
AL
EQUINOX HOTEL
HOTEL
OFFICE
EQUINOX
RETAIL
OFFICE
HEALTH
CLUB/RETAIL
Concrete Buttress
Wall
Concrete
Column/
Concrete Flat
Concrete
Plate
Belt Walls
Concrete
Column/
Concrete Flat
Plate
Concrete Belt
Walls
Concrete
Column/
Concrete Flat
Plate
COMPONENTES DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
SISTEMA DE MUROS DE CONCRETO REFORZADO
(NUCLEO CENTRAL + MUROS CINTURON + CONTRAFUERTES)
COLUMNAS
DE CONCRETO REFORZADO
LOSAS DE CONCRETO REFORZADO
SISTEM ESTRUCTURAL
COMPLETO
SISTEMA ESTRUCTURAL
MATERIALES
Concreto
Muros estructurales: f’c =10,000 psi - 14,000 psi
Columnas: f’c =10,000 psi - 14,000 psi
Losas y vigas: f’c = 7,200 psi – 10,000 psi
Losas sobre placa de acero: f’c = 5,000 psi
Acero de Refuerzo
ASTM A615, ASTM A706 (Weldable Rebar)
BARRAS #3‐#11 Gr 60
Acero Estructural
Perfiles laminados ASTM A992 Gr. 50
Placas ASTM A572 Gr. 50
Elementos embedidos en concreto Gr. 65
BASE DE LA ESTRUCTURA
PLATAFORMA
ESTRUCTURAL
NIVEL DE
PLANTA BAJA
NIVEL DE
LAS RIELES
Tower base supported by platform structure
PLATAFORMA
ESTRUCTURAL
SISTEMA DE MUROS
DE LA TORRE
(NUCLEO CENTRAL Y
CONTRAFUERTES)
COLUMNAS DE LA
TORRE
COLUMNA CABEZA DE
MARTILLO (Hammerhead
Column)
PILAS
(CAISSONS)
PLATAFORMA
ESTRUCTURAL
MUROS DE
NUCLEO CENTRAL
(CORE WALLS)
COLUMNA CABEZA DE
MARTILLO (HAMMERHEAD
COLUMN)
ACERO ESTRUCTURAL
EMBEBIDO
(EMBEDDED STEEL CORE)
COLUMNA CABEZA DE
MARTILLO
(HAMMERHEAD
COLUMN)
MODOS DE VIBRACION
Mod0 1: X-Y Traslacion
Modo 2: Y-X Traslacion
Mode 3: Torsion
TUNEL DE VIENTO
AMORTIGUADOR DE MASA SINTONIZADO (TDM)
CONSTRUCCION – ELEMENTOS DE ACERO ESTRUCTURAL A SER EMBEBIDOS EN CONCRETO
MANHATTAN WEST: NORTH TOWER
Cliente:
Brookfield Office Properties
Fase:
Construcción (Fecha de terminación 2017)
Altura
1034 pies (315 metros)
Numero de Pisos
72 Pisos
Area
2,000,000 ft2 (186,000 m2)
Uso
Comercial - Oficinas
PROYECTO MANHATTAN WEST
UBICACION
UBICACION
NE TOWER
PUENTE PLATAFORMA
PUENTE PLATAFORMA
SITIO DE LA TORRE NORTE
RESTRICCIONES DEL SITIO
RESTRICCIONES DEL SITIO
RESTRICCIONES DEL SITIO - FLUJO DE FUERZAS
REGULAR
ZONE
TRACK BOX GIRDERS
TRACKS BELOW BOX GIRDERS
CRITICAL
ZONE
RESTRICCIONES DEL SITIO - FLUJO DE FUERZAS
LOBBY LIBRE DE COLUMNAS
SISTEMA ESTRUCTURAL
NUCLEO CENTRAL DE CONCRETO
REFORZADO
SISTEMA DE ACERO ESTRUCTURAL
PERIMETRAL
SISTEMA DE PISO DE ACERO
ESTRUCTURAL Y PLACA
COLABORANTE
SISTEM ESTRUCTURAL COMPLETO
SISTEMA ESTRUCTURAL
MATERIALES
Concreto
Cimentaciones f`c = 8,000 psi
Muros estructurales: f’c =6,000 psi - 10,000 psi
Losas y vigas: f’c = 5,000 psi
Losas sobre placa de acero: f’c = 4,000 psi
Acero de Refuerzo
ASTM A615, ASTM A706 (Weldable Rebar)
Acero Estructural
Perfiles laminados ASTM A992 Gr. 50
Placas para perfiles armados ASTM A572 Gr. 50
W14 Columnas ASTM A913 Gr. 70
W12, W24, W30, W36 Columnas ASTM A992 Gr. 50
Placas para Conexiones ASTM A572 Gr. 50
Anclajes (Tie-Downs)
Threaded Bars (Multiple corrosion protection) ASTM A722 Fu=150ksi
PLANTA TIPICA
DISEÑO ESTRUCTURAL DE “KICKERS”
DISEÑO Y DETALLAMIENTO DE “KICKERS”
ANALISIS MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS
ANALISIS MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS – ZONA CRITICA Y CIMENTACIONES
PRESIONES EN LA ROCA
MODELO 3D
FUERZAS EN LOS ANCLAJES
CONSTRUCCION - SITIO
CONSTRUCCION - SITIO
CONSTRUCCION - CIMENTACIONES
CONSTRUCCION – ACERO A SER EMBEBIDO EN NUCLEO DE CONCRETO
CONSTRUCCION – “KICKERS”
PROYECTO MANHATTAN WEST

Presentación de PowerPoint - VII FORO ARGOS 360° EN CONCRETO

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