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ene. 10 de 2019
Innovación y tendencias
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Resumen:

Como resultado de los avances en el diseño estructural y la alta tecnología que se ha desarrollado en los últimos años: la eficiencia del material, la reducción de costos de mantenimiento, entre otras ventajas, el concreto es actualmente una de las alternativas más apropiadas para la construcción de edificios súper altos.

*Artículo escrito por Roberto Stark. Presidente y fundador de Stark + Ortiz, PhD en Estructuras de la Universidad de Illinois.

Estamos viviendo una gran transformación en las edificaciones dentro de las zonas urbanas en todo el mundo. La construcción de este tipo de edificios obliga la búsqueda de técnicas, materiales, nuevos conceptos estructurales y procedimientos constructivos más eficientes, que logren reducir costos y aumentar la velocidad de construcción.

Torre Koi

Pie de foto: Torre Koi, actualmente el edificio más alto de México, 279.5 m.

Crédito: Roberto Stark.

El número de edificios altos va en aumento en forma exponencial. De acuerdo con el organismo mundial sobre edificios altos (CTBUH, por sus siglas en inglés) se considera que un edificio alto es el que tiene más de 200 metros de elevación. Un edificio súper alto es el que tiene una altura mayor a 300 metros y uno mayor a 600 metros es considerado un edificio mega alto. 

A finales de los años setenta la tecnología del concreto y los procedimientos de diseño de estructuras de concreto reforzado dieron grandes pasos para producir concretos de alto rendimiento en lo que se incluye los concretos de alta resistencia. Hoy día se puede bombear el concreto a alturas mayores, por encima de 600 metros, sin que pierda sus propiedades mecánicas y diseñar los edificios altos por desempeño. Todo esto ha dado como resultado que actualmente se puedan proyectar y construir edificios altos y súper altos en concreto reforzado, a un menor costo que las estructuras de acero.

Entre las principales ventajas de tener una estructura de concreto están:

Si se hace referencia a la velocidad de construcción, se puede tener una rapidez comparable a la de una estructura de acero creando una estructura eficiente en la que los tiempos por nivel sean muy rápidos y competitivos. En México se ha logrado construir un piso de aproximadamente 1000 m2 en cinco días.

Por lo expuesto anteriormente, hoy día los edificios más altos en el mundo y la gran mayoría de los altos son diseñados y construidos en concreto reforzado.

La evolución de los sistemas estructurales para resistir fuerzas laterales como -viento y sismo- han pasado de marcos, marco-muro, tubo, tubo en tubo hasta el sistema más utilizado actualmente: un núcleo central con el uso de outriggers en uno, dos y hasta tres niveles del edificio dependiendo de su altura.

El concepto de outriggers consiste en crear unos brazos muy rígidos que conectan el núcleo central con las columnas perimetrales. Con esto, se pueden reducir los desplazamientos laterales y el momento de volteo en la base.

Una forma muy común de conformar estos outriggers es crear una armadura espacial entre dos o más niveles aumentando en forma considerable la rigidez al conectar varios niveles del edificio. Es importante señalar que estos pisos que contienen los outriggers tendrán un uso limitado debido a la interferencia de estos elementos. Por este motivo estos pisos generalmente son destinados como espacios mecánicos donde se colocan los equipos de bombeo, cisternas, aire acondicionado, cuartos de máquina de elevadores, entre otros.

Los outriggers se pueden hacer de dos maneras: directos, o indirectos. En los directos, como su nombre lo dice, se conectan en forma directa los muros del núcleo central y las columnas del perímetro del edificio. En la forma indirecta o virtual, se construye un muro de concreto que une las columnas perimetrales y por medio de las losas tanto del nivel inferior del muro como del superior, se consigue el mismo fin. 

Nivel 21 de Torre Koi

Pie de foto: Nivel 21 de Torre Koi, se muestra el muro perimetral u outrigger.

Crédito: Roberto Stark.

Muro Perimetral nivel 21 al 22

Pie de foto: Muro Perimetral nivel 21 al 22, vista en planta.

Crédito: Roberto Stark.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

El número de edificios altos va en aumento en forma exponencial. De acuerdo con el organismo mundial sobre edificios altos (CTBUH, por sus siglas en inglés) se considera que un edificio alto es el que tiene más de 200 metros de elevación. Un edificio súper alto es el que tiene una altura mayor a 300 metros y uno mayor a 600 metros es considerado un edificio mega alto.

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Conclusión

Gracias al acelerado desarrollo de la tecnología del concreto y a los grandes avances en el diseño estructural, se cuenta hoy día con la posibilidad de construir edificaciones de gran altura en forma muy sencilla y eficiente. Una estructura cien por ciento de concreto reduce considerablemente los costos de mantenimiento y mejora la protección contra un eventual fuego dentro del edificio.

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