FazlurKhaneando o el arte de hacer transferir las cargas - Parte 1

Buenas

He ido mirando a nivel puramente de aficionado porque yo estos temas en mi quehacer profesional no los “huelo”, el asunto de cómo se han ido desarrollando los sistemas estructurales en rascacielos para hacer frente a la resistencia lateral de viento y sismo.

Haciendo un resumidísimo y paupérrimo esquema, veo lo siguiente:

Para alturas inferiores a 15 pisos la estabilidad es conferida a un sistema de pórticos rígidos convencional

A medida que subimos de altura tenemos que desarrollar otras estrategias; Entonces vamos metiendo cerchas intermedias que tienen una rigidez considerable y actúan como puntos fijos que nos limitan el momento flector en la base (considerando el edificio como una ménsula empotrada en el suelo)

Si vamos subiendo, entonces tenemos que desarrollar estrategias conjuntas. Núcleo central de hormigón (muros de cortante a los que se confía la estabilidad lateral) y sistemas de pórticos rígidos en el exterior a los que se les confía la transmisión de las cargas gravitatorias hasta los cimientos. Me gusta mucho el rascacielos diseñado por Fazlur Khan en La Brunswick Tower, Chicago, (1965), porque al leer acerca de su génesis, no se tenía claro que sistema usar si uno u otro, y en el proceso se llegó a la conclusión de que los dos sistemas usados conjuntamente daban una gran rigidez ya que es como si fuera un tubo hueco perforado por el exterior con un núcleo central. (Como un rollo de papel higiénico perforado rectangular en vez de circular, donde toda la masa estrá en el exterior y es muy difícil doblarlo y pandearlo)

Pero claro, si metemos todas esas columnas abajo, no tenemos una entrada “amigable”, no podemos disponer de un espacio abierto pueda invitar a entrar al edificio, es por eso que el ingeniero coloca una viga de un canto considerable para hacer la transición de muchas cargas verticales hacia los grandes pilares de la planta baja de tal manera que la transferencia sea lo más homogénea posible.

Leo que la transferencia de cargas es distinta teniendo en cuenta el espesor de la viga. Los axiles en las columnas de abajo y la de los pisos superiores cambian de la siguiente manera con uno y otro espesor.

Creo que en su día llegó a ser la viga más grande de hormigón del mundo.

No termino de ver la transferencia de esfuerzos dependiendo del espesor de la viga… el caso es que Khan evolucionó en la forma en que hacía esa transición en sus siguientes rascacielos

En el siguiente rascacielos utiliza una serie de columnas “acarteladas” por llamarlo de alguna manera, donde se vislumbra mejor la transferencia de cargas entre los pilares cercanos entre sí de la parte superior y los 5 pilares inferiores.

Me gusta la idea de que la forma arquitectónica siga a la lógica estructural, creo que, de alguna manera, la belleza se realza, sale a la luz y todos salimos ganando (los diseñadores, los ingenieros y la ciudadanía en general que ve que la evolución de las ideas trae como consecuencia nuevas tipologías que aumentan el catálogo de soluciones estructurales y el gozo estético de disfrutarlas y contemplarlas).

Teniendo en cuenta la diferencia de temperaturas entre el núcleo central resguardado y el sistema de entramado exterior (20 ºC) diseñó juntas capaces de permitir el movimiento diferencial entre ellas (creo que debido a esas armaduras pasantes que se vislumbran verdad?)

Me gusta también el diseño de Nervi en el rascacielos de Montreal en donde mete unas cerchas en diagonal que conectan el núcleo central con los pilares exteriores, haciendo que estos trabajen como si fueran los bastones de un skiador que aumentan la resistencia al momento y a la torsión de la estructura cuando está sometida al viento.  Esa forma en diagonal de las cerchas creo que también logra “luchar” contra el viento independientemente de la dirección en que actúe…

Dividiré la clasificación en varias entregas para no hacerla muy densa; encantado de que alguien aporte sus comentarios al respecto (Javier… no digo nada y lo digo todo…)

Saludos.