FazlurKhaneando o el arte de hacer transferir las cargas - Parte 2

Después de la primera parte, seguimos ganando altura y nuestro amigo sigue indagando acerca de nuevas posibilidades de diseño y constructivas.

Si la torre de Brunswick podía ser considerada como un tubo perforado, ahora va juntando tubos de manera que unos van siendo los contrafuertes de otros; también comprobamos que es más difícil hacer pandear varios tubos juntos que cuando están separados.


Aquí los pórticos son de acero, y se ve que los nudos son rígidos con buenas vigas cruzando las alas de las columnas; todo hecho en taller y conectados en obra con esa unión atornillada en el centro; cada pieza ensamblada luego en obra y teniendo la longitud necesaria para poder transportarse por un camión en Chicago.



Todos los tubos conectados por cerchas metálicas haciendo una especie de cinturón en tres niveles y logicamente, con disminución de superficie expuesta al viento a medida que subimos en altura.



DIAGRIDS

No tengo constancia de que Fazlur Khan construyera algo con esta tipología, pero creo que es una evolución muy interesante a aplicar en rascacielos.

Si podemos tener en el exterior tanto la estructura portante de los pisos, como la estructura que nos da estabilidad lateral, podemos seguir contando con la ventaja de las estructuras tipo tubo; si además de disminuir la superficie expuesta al viento a medida que subimos en altura, le conferimos un volumen aerodinámico, evitaremos los problemas que nos generan las superficies rectas con sus vórtices.

Foster con su Gherkin en Londres genera un patrón en forma de espiral en donde no separamos la estructura portante de la resistente al viento si no que se combinan, no tenemos dos sistemas diferentes si no que se funden.



En la Hears Tower tenemos otro ejemplo, en donde condicionados desde el principio por la existencia de un edificio “histórico” (la Historia de N.Y. pertenece a una liga menor, pero para ellos es Historia…) la planta es rectangular. Cada elemento triangular es cargado con las plantas del edificio, además de soportar la acción del viento. Vemos como en las esquinas, para favorecer la circulación del viento y crear los menos vórtices posibles hacen una especie de bisel.



El principio es coger las cargas de gravedad para llevarlas a una cercha triangular, debido a la conexión de todos los elementos, las zonas que pudieran estar más cargadas se transfieren al resto logrando un equilibrio y que toda la estructura se comporte solidariamente.



Las formas en las que las fuerzas laterales y de gravedad se recogen pueden aportar una gran riqueza de formas; la fuerza del viento es mayor en la parte de arriba, pero a medida que bajamos las fuerzas internas de los elementos van siendo mayores por eso necesitamos más arriostres triangulares en la base, como vemos en la figura.


Pero sigamos con Fazlur que en la Hanckok tower sigue evolucionando hacia una forma más simple y directa. Aquí toda la estructura es de acero, tanto el núcleo central como el exterior. Tanto las cargas de gravedad como las de viento están por el exterior para aprovechar la tipología tubular. Las riostras triangulares ayudan a canalizar las fuerzas gravitatorias y resisten al viento a su vez. 

La Hanckok también va reduciendo su exposición al viento a medida que asciende (Eiffel tour). La parte del sótano para garaje, en la parte de abajo oficinas y en la parte superior apartamentos, que curiosamente tienen a gala el que por su ventana pase una arriostra triangular que a pesar de que limita la visibilidad confiere un cierto status de buen “Chicagense”. Además, creo que en la planta 44 hay una piscina. También se puede disfrutar de un restaurante con vistas en la parte superior.



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Javier Mataix Durá
Buenos días, Jose Manuel,

Continuando con los sistemas estructurales de edificios altos, en este post describes sistemas estructurales que permiten alcanzar edificios de mayores alturas que con los sistemas estructurales que describiste en el anterior post.

En este caso tratas los sistemas estructurales de Conjunto de tubos y de Conjuntos de tubos con tubo exterior en celosía, y ahí radica el concepto importante, las celosías.

Indicamos en el anterior post que los sistemas estructurales indicados en él, trabajaban a flexión / cortante, lo cual nos limitaba la altura del edificio, y aquí ya se habla de celosías, cuyos elementos estructurales que las componen no trabajan a flexión, sino que trabajan a “TRACCIÓN/COMPRESIÓN”, lo cual nos permite realizar edificios con mucha mayor altura, dado que los elementos estructurales que únicamente trabajan a tracción/compresión a igualdad de esfuerzo a soportar, tienen un canto muy inferior que un elemento estructural que deba trabajar a flexión.

Además de ello, comentas el otro concepto importante para el diseño de edificios altos, hablas de “favorecer la circulación del viento y crear los menos vórtices posibles hacen una especie de bisel”, y de eso se trata, de generar superficies “redondeadas” que reduzcan la oposición del edificio a la acción del viento.







Con ello, tenemos los dos conceptos importantes para el diseño de edificios altos, y que en el anterior post hice referencia, se trata de:

1.    Generar superficies en los edificios que opongan la menor resistencia posible a la acción del viento (redondeado, véase el Burj Khalifa, el cual su resistencia a la acción del viento es prácticamente nula)
 



2.    Diseñar sistemas estructurales en celosía (celosías espaciales) de manera que los elementos estructurales trabajen a tracción/compresión y no a flexión.

 
Agradezco los temas que planteas, pues a todos nos hacen mejorar nuestros conocimientos.

Un saludo.

8 oct 2024 - 12:46

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