TORRE MAYOR
La Torre
Mayor, ubicada en Paseo de la Reforma número 505, es uno de los rascacielos más
altos de Latinoamérica, dado a que su altura abarca cerca de 230,4 metros (que
están distribuidos por medio de 55 pisos, 4 niveles de estacionamiento
subterráneo y 9 por sobre el nivel de la calle (siendo en total 2000 cajones de
autoservicio disponibles), pero lo que hace especial a esta magnífica
estructura es el sistema sísmico con el que cuenta, el cual, llega a aislar la
estructura de manera que casi no se percate del efecto sísmico, aun en las
últimas plantas (las más altas), dados sus 98 amortiguadores sísmicos, siendo
reconocido a nivel mundial dado el alto riesgo sísmico que existe en la zona
(cabe aclarar que se encuentra entre los límites de las zonas II & III), a
continuación desplegaremos los puntos más importantes, con sus respectivas
características
La Torre Mayor
está ubicado en el límite entre las zonas sísmicas II y III, siendo esta última
-por definición del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal - la zona
sísmica más fuerte.
Podemos ver
que, dadas las dimensiones que tiene la obra, así como la zona en la cual se
encuentra, su cimentación fue un reto de gran escala, que se abatió mediante
pilotes & losas de cimentación, así
también con un concepto innovador, el cual es por medio de un sistema de
amortiguadores (que se puede aprecia en la imagen de abajo) altamente eficaces,
que disipan gran parte de la energía que produce el sismo y que no altere o
afecte la superestructura.
Amortiguador para contrarestar los
efectos sísmicos.
Las unidades de
amortiguamiento viscoso fabricadas por Taylor Device, Inc. fueron seleccionadas
después de un estudio de varios sistemas viscosos de amortiguamiento para el
proyecto. Los elementos del sistema de amortiguamiento viscoso proveen radios
equivalentes de amortiguamiento del 8.5 % en el sentido norte-sur y un 12 % en
el sentido este-oeste para los grados básicos de vibración, considerado como un
porcentaje crítico de amortiguamiento.
La cimentación para la Torre Mayor es una combinación de sistemas
conformado por pilotes de concreto y losas. El edificio está basado en pilas de hasta 1.50 m
de diámetro llegando al estrato duro o depósitos profundos hasta 40 m,
existentes debajo de la capa de depósitos de suelo suaves típicamente
encontrados en la zona; el sistema de losa de cimentación de concreto reforzado
conecta todas las pilas y al muro de cimentación de 800 mm. de espesor en el
nivel más bajo de los sótanos.
ESTRUCTURA
La superestructura
del edificio es principalmente una estructura de acero. Las columnas
en el interior y el perímetro de la Torre son mixtas, de acero estructural,
recubiertas de concreto reforzado en la primera mitad de la Torre, para
añadirles rigidez y fuerza en forma económica.
La planta tipo consta
de una losa de sección de tres pulgadas de espesor y está compuesta de cimbra
metálica perdida e integrada a la sección estructural conectada vía pernos de
cortante. Las losas más gruesas se usan para los pisos mecánicos y techo para
llevar altas cargas y mejorar el aislamiento del ruido.
Las columnas
metálicas de la Torre están recubiertas en concreto hasta el perímetro del piso
30 y hacia arriba hasta el piso 35, en el área del núcleo.
El proyecto cuenta
con una estructura de cuatro niveles subterráneos para parqueaderos, ubicando
el más profundo a 15 m por debajo del nivel de banqueta. Un sistema de losa
plana con concreto reforzado y columnas mixtas (columnas de acero recubiertas
de concreto) es utilizado para la estructura subterránea.
La cimentación para
la Torre es una combinación de sistemas conformado por pilas y losas. El
edificio esta basado en pilas de hasta 1.50 m de diámetro llegando al estrato
duro o depósitos profundos hasta 40 m, existentes debajo de la capa de
depósitos de suelo suaves típicamente encontrados en Ciudad de México. El
sistema de losa de cimentación de concreto reforzado conecta todas las pilas y
al muro de cimentación de 800 mm. de espesor en el nivel más bajo de los
sótanos.
El diseño incorpora
un grado de redundancia para asegurar la acción uniforme bajo las más severas
fuerzas sísmicas. El grosor de la losa de concreto varia de 1m a 2.5 m bajo las
columnas del núcleo principal de la Torre donde la concentración de carga es
mayor.
Los paneles de muro
milán están especificados para el proyecto debido a la pobre condición del
suelo y al alto nivel freático. El muro milán de 600 mm. fue colocado
previamente a la excavación y está incrementado por un muro de acompañamiento
de 200 mm. que fue colocado durante la construcción de la estructura
subterránea.
El sistema lateral
seleccionado para este proyecto comprende una serie de estudios de conceptos
estructurales alternos. Más de 25 diferentes tipos de sistemas estructurales
fueron estudiados en la fase preliminar del proyecto para determinar los
méritos de cada uno de los sistemas estructurales bajo las severas condiciones
sísmicas de Ciudad de México.
El sistema
estructural seleccionado está basado en un sistema redundante
múltiple, el cual se lleva a cabo introduciendo el sistema dual, (sensible a
deflección) de resistencia lateral de fuerza convencional, en combinación con
un sistema de amortiguamiento suplementario (sensible a la velocidad). El
resultado es un sistema trío que está previsto para responder a la energía
sísmica en un terremoto.
El sistema trío está
compuesto de una estructura primaria de contraventeo extraordinario en el
perímetro de la Torre, en conjunto con un sistema tubular formado por una
estructura perimetral y un tubo estructurado a través del núcleo del edificio.
El contraventeo que conecta a las columnas mixtas del núcleo crea una espina
estructural del núcleo principal del edificio. El marco del perímetro y el
poderoso sistema super diagonal crea una estructura eficiente a partir de
tubos, juntando la espina para resistir las fuerzas sísmicas.
Este sistema es
mejorado por una serie de amortiguadores viscosos suplementarios situados en
las direcciones norte-sur y este-oeste. Diversos estudios se llevaron a cabo
para la selección del tipo de amortiguador, así como para la capacidad y
localización de los mismos.
En la orientación
norte-sur se colocaron un total de 72 amortiguadores dentro del sistema de
armaduras del núcleo principal. Un total de 24 amortiguadores fueron colocados
como parte del sistema de contraventeo perimetral. En la orientación este-oeste
los amortiguadores están colocados en el perímetro norte y sur de la Torre.
El contraventeo de la
estructura responde a la configuración de las Super X en las fachadas este y
oeste de la Torre, donde las fachadas son cubiertas en su totalidad. En la
fachadas norte y sur dos juegos de Super X fueron colocados. Ningún
contraventeo se colocó en las dos naves centrales excepto en tres puntos donde
un juego de diagonales forman un diamante conectándose al sistema de Super X.
Los amortiguadores en la fachada norte-sur
están ubicados en donde el contraventeo forma éste diamante. Esto, de hecho,
mejora el desempeño del sistema de amortiguamiento a través de la creación de
una liga amortiguada entre los sistemas Super X. Fue necesaria una
sintonización refinada adicional al elemento de liga secundario para enfatizar
el concepto básico del elemento ligado amortiguado.
Un modelo tridimensional del sistema
lateral fue creado por computador usando el software para análisis estructural
SAP2000. Este modelo incluyó el acero y los elementos compuestos así como
también los amortiguadores para el análisis histórico. El diseño y análisis
fueron desarrollados sobre la base de un análisis de espectro usando el diseño
de espectro de amortiguamiento. Sin embargo, se realizó un diseño independiente
usando las fuerzas sísmicas, diseño obtenido del análisis histórico para
revelar áreas con mayor demanda de fuerza sísmica. De hecho, el conjunto de
fuerzas del análisis espectral e histórico fue usado para diseñar la
estructura. Tres series de aceleración de tierra fueron generadas usando el
programa SMIQKE del espectro específico obtenido en sitio del estudio de la
estructura del suelo.
El factor de ductilidad de uno (R=1)
fue usado a través del estudio para ambos análisis, tanto de espectro como
histórico y diseño. El efecto del tamaño de las juntas, así como la deformación
de los paneles fueron considerados en el análisis del armazón. La flexibilidad
de las vigas maestras, columnas y ensamblaje en la zona de tableros fue
estudiada usando un programa interno.
Mientras que el concepto de diseño
sísmico de este proyecto no se apoya en la ductilidad del sistema, diversas
medidas se tomaron para mejorar la ductilidad de la estructura con el fin de
mejorar el desempeño de las instalaciones, como por ejemplo el uso de
electrodos con mejor material dúctil teniendo como mínimo un CVN de 20libras-pie
a 70 grados Fahrenheit, también incrementando los hoyos de acceso más allá de
los requerimientos del AISC, removiendo las barras de respaldo en el patín
inferior y esmerilando el total de las penetraciones de soldaduras hasta
dejarlas lisas.
Un sistema especial de diafragma en
planta fue diseñado en el nivel 10, donde se incrementa el arranque de la
estructura para incluir la propia a los parqueaderos bajos. La trayectoria para
la transferencia de la fuerza lateral entre el sistema lateral y los sistemas adicionales
laterales bajos fue estudiada y diseñada para acomodarse a la acción del
diafragma.
Las losas del nivel 10 hacia abajo
están recogidas para permitir una abertura para la plaza y acceso del lobby en
el lado sur del edificio. Esto se logra de una manera tal en que en el nivel 10
quede el punto más alto del arco formado en este acceso. Las columnas y vigas
restantes en esta zona fueron dimensionadas para mantener una rigidez y fuerza
similares a los niveles superiores y al armazón de la fachada norte de la
Torre. Los elementos de columnas están compuestos por un par de columnas
circulares más pequeñas que proveen fuerza y rigidez suficientes para salvar el
espacio vertical entre los niveles de contraventeo.
El edificio también
está diseñado para resistir las cargas de vientos como se especifica en el
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. Un factor adicional de
seguridad y comodidad para los ocupantes fue asegurado mediante una prueba de
túnel de viento. El resultado de esta prueba produjo información detallada
sobre las cargas de viento al recrear un microclima del sitio.
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