Actividad N°3: Analizar Estructuralmente "Capital Gate"

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• Carrera: Licenciatura en Gestión de Siniestros.

• MATERIA: Tecnología de los Materiales y Estructuras.

• Profesor: Juan Carlos Costoya.

• Nombre y Apellido: Gonzalo Emanuel MAZA

Actividad N°3: Analizar Estructuralmente "Capital Gate"

El objetivo de esta actividad  es que luego de observar y analizar el video puedas realizar una breve descripción de cómo funciona estructuralmente el edificio. Debes incorporar a la descripción, los tipos de Hormigones utilizados, como y de qué forma se incorporaron las barras de acero y el tipo de encofrados que se utilizaron en dicha construcción.

RESPUESTA:

Desarrollo

El Capital Gate desafía las leyes de la gravedad al ser capaz de mantenerse en pie aún con 18 grados de inclinación, gracias a las técnicas vanguardistas utilizadas para su construcción, muchas de ellas nunca antes empleadas en un rascacielos. Se trata de un rascacielos de Abu Dhabi que tiene más de 160 metros de altura, 35 pisos y más de 16.000 metros cuadrados de espacio de oficinas utilizables, es uno de los edificios más altos de la ciudad y posee una inclinación de 18º hacia el oeste. La obra inicio en septiembre de 2007 y finalizo en 2011.

• Descripción de la Obra:

En un lugar donde la arquitectura extrema es la regla emerge el Capital Gate, cerca al Centro de Exhibición Nacional de Abu Dhabi en Emiratos Árabes Unidos. Este edificio, ideado por Abu Dhabi National Exhibitions Company (Adnec), se construyó entre 2007 y 2010 y consta de 35 pisos, en los que cada nivel posee una forma diferente, con propósitos comerciales mixtos. Del piso dos al 16 es un espacio de oficinas y del 18 en adelante es un hotel cinco estrellas de la cadena de hoteles Hyatt; adicionalmente, la estructura cuenta con una piscina suspendida a 80 metros de altura. Con una inversión de US$231 millones, 160 metros de altura y 13.200 toneladas de acero estructural utilizado, la torre desafía la gravedad al tener una inclinación de 18 grados, a partir del décimo segundo piso; esto le valió el reconocimiento, en 2010, del Guinness Record, al ser “el edificio más inclinado del mundo”, superando a las Torres Kio en Madrid y a la Torre de Pisa en Italia. La sofisticada ingeniería estructural de acero de esta torre, hace que la obra sea relevante para el sector de la construcción metálica y la arquitectura e ingeniería civil, no ´sólo por la versatilidad y aplicación del acero, sino también por los retos y desafíos superados en materia de diseño, entre los cuales se destaca el desarrollo de procesos innovadores y pioneros como el primer núcleo pre-arqueado del mundo.

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        Por su parte, los pisos superiores del Capital Grate por su grado de inclinación poseen 33 mts. De diferencia desde la base. Para comenzar los cimientos se sacaron 6.000 metros cúbicos de arena, los mismos se encuentran ubicados a 30 metros bajo tierra colocándose 490 pilares de hormigón. De los 490 pilares, 287 tienen 1 metro de diámetro y 20 a 30 metros de profundidad, y 203 tienen 60 centímetros de diámetro y 20 metros de profundidad. A su vez, por encima posee una base de concreto reforzado densamente con acero y con una profundidad de casi 2 metros. Los pilares se comprimieron inicialmente durante la construcción para soportar los pisos inferiores del edificio. Actualmente se encuentran en tensión debido a que se ha aplicado una tensión adicional causada por el saliente.

         Debajo de la parte inclinada los pilares contrarrestan la gravedad, la otra parte se encuentra en mayor profundidad con la finalidad de resistir las fuerzas que intentan arrancar el edificio. Es importante mencionar que cualquier elemento de este edificio necesito un diseño específico ya que el grado de inclinación del edificio no permite utilizar los métodos tradicionales para construir rascacielos.

        Para el núcleo, los ingenieros desarrollaron dos ideas innovadoras; una que el núcleo se doble en dirección opuesta a la inclinación del edificio y, luego a medida que el edificio crece su peso vuelve a enderezar el núcleo. En total el núcleo se desplaza 350 mts y el efecto es significativo, el hormigón queda comprimido y reforzado. Todo el núcleo vertical está en tensión eso es lo que lo dota en fuerza y resistencia

        El núcleo se construye utilizando una técnica conocida como encofrado deslizante/ de salto o de escalada, primero se monta una armadura de barras de acero, en torno a ellas se coloca una armadura de encofrado que le da la forma al núcleo, luego la armadura se rellena con hormigón y se desplaza el encofrado al siguiente nivel para comenzar de nuevo. El núcleo es reforzado a medida que se endereza, para soportar la carga el hormigón es reforzado con varillas de refuerzo Se trabaja de noche ya que de día hay temperaturas de 50 grados y no es bueno para colocar el hormigón.

        A medida que se suman plantas al edificio se debe bombear el hormigón a mayor altura, para garantizar que las tuberías no se atasquen se realiza la prueba de consistencia del cono para ver el estado de las partidas del hormigón. Se coloca metro de hormigón en cada nivel y, para reforzar las paredes del núcleo se utiliza una solución de post tensión lo que significa un refuerzo mucho mayor para las paredes del núcleo el que consiste en introducir unas varillas de alta resistencia en el centro de los bloques, una vez llegado a la altura deseada se aplica tensión, esta tensión la aplica una máquina. Este refuerzo impide que se desmorone, y el núcleo se mantiene intacto.

Para hacer frente a las presiones gravitacionales, sísmicas y condiciones climáticas como los fuertes vientos de Abu Dhabi, los cimientos están fundados sobre 490 pilotes taladrados hasta 30 metros de profundidad, que soportan una losa de concreto con una malla de acero de refuerzo de 2.0 m para distribuir las fuerzas de forma pareja y conseguir más resistencia. En total, el núcleo contiene 15,000 metros cúbicos de concreto reforzado con 10,000 toneladas métricas de acero y usa como se menciona anteriormente un post tensado vertical que se construyó con un pre-camber vertical. Esta pre-curvatura significa que el núcleo fue construido con una ligera inclinación opuesta. A medida que se instaló cada piso, el peso de los pisos y la rejilla diagonal, o sistema de diagrid, sacó el núcleo y lo enderezó lentamente. El núcleo contiene 146 tendones de acero verticales, cada uno de 20 metros de largo que ocupan 5 plantas del edificio y se utilizan para el postensado.

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