Edificios Altos | Temblores | Diseño\nGuardarGuardar Edificios Altos para más tarde\nLA IMPORTANCIA DE SABER TOMAR DECISIONES, Pilar Martínez Clares\nDISEÑO DE IGLESIA CATÓLICA\nProgramación y Control de Proyectos Avance 1\nUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL\nMAESTRIA EN TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCION\nCRITERIOS EMPLEADOS PARA EL DISEO DE EDIFICIOS ALTOS.\n(Concepcin Estructural, Comportamiento ante cargas verticales y laterales, materiales empleados, etc.)\nING CARLOS J. RAMOS CHIMPEN\nING CARLOS RAMOS CH./2001\nRESUMEN I.- INTRODUCCION II.- OBJETIVOS III.- ANTECEDENTES HISTORICOS DE LOS RASCACIELOS IV.- EVOLUCION HISTORICA DE LA CONFIGURACIN DE EDIFICIOS ALTOS V.- CONFIGURACIN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS ALTOS V.1 .- INTRODUCCION V.2 .- SISTEMAS ESTRUCTURALES TIPICOS PARA EDIFICIOSD ALTOS V.3 .- SISTEMAS DE MUROS RESISTENTES AL CORTANTE V.4 .- SISTEMAS DE MARCOS RIGIDOS V.5 .- SISTEMAS TUBULARES V.6 .- EFECTO DE LAS DEFLEXIONES LATERALES Y VIBRACIONES EN EDIFICIOS VI.- MATERIALES Y SISTEMAS INNOVADORES EN EL DISEO DE EDIFICIOS ALTOS VI.1 .- INTRODUCCION VI.2 .- ESTABILIZADORES EN EDIFICIOS ALTOS VI.3 .- CONCRETO, ACERO Y LA RESPUESTA DINAMICA VI.4 .- CONSTRUCCIN COMPUESTA VI.5 .- SISTEMAS DE PROTECCIN SSMICA VI.6 .- CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA VI.7 .- CONCRETOS REFORZADOS CON FIBRAS VII.- EDIFICIOS ALTOS CONSTRUIDOS VII.1.- ESTADSTICAS VII.2.- TORRE DEL CENTRO CVICO DE LIMA VII.3.- EDIFICIO INTERBANK LIMA VII.4.- TORRE ANTEL - MONTEVIDEO VII.5.- TORRES PETRONAS MALASIA VII.6.- WORLD TRADE CENTER NEW YORK VIII.- SUPER RASCACIELOS DEL FUTURO IX.- CONCLUSIONES X.BIBLIOGRAFIA\nUna de las formas de los Paises desarrollados de mostrar su poder econmico y su moderna tecnologa, ha sido desde el ao 1930, el diseo y construccin de edificios de gran altura. Se inici con el edificio de Chrysler ( 319 m ) en EEUU, y se ha continuado en 1998 con las Torres Petronas en Malasia ( 452 m ); y no se tiene a la actualidad idea hasta donde va llegar la audacia de los diseadores; pues estn pensando en super rascacielos que deben pasar largamente los 2 Kms. de altura. Indudablemente, que para lograr este nivel de avance se ha tenido que paralelamente mejorar la resistencia de los principales materiales que intervienen en su construccin , as como desarrollar otros formas innovadoras . Probablemente en el diseo y construccin del primer rascacielos se utiliz concreto de fc = 400 kg/cm, a la actualidad se maneja concretos de aproximadamente fc = 2000 kg/cm; igualmente ha sucedido con la evolucin del acero de refuerzo, de fy = 2800 kg/cm, se maneja actualmente resistencias por el orden de los 20,000 kg/cm en los cables para el postensado. A medida que se ha ido avanzando en altura tambin se ha tenido que evolucionar en las configuraciones estructurales, desde los primeros sistemas aprticados, hasta el uso de sistemas tubulares, para tomar no slo los esfuerzos generados por cargas verticales, sino tambin los esfuerzos producto de las deformaciones laterales generados por el viento o los sismos; estabilizadores y sistemas de proteccin ssmica se estn utilizando en la actualidad para tomar estos esfuerzos. A todo ello debe agregrsele la utilizacin de potentes computadoras y avanzados programas de clculo que permiten modelar la estructura en sus mnimos detalles y conocer su comportamiento para los diferentes estados de carga. Todas stas consideraciones, hacen que los diseadores ambicionen que pueden logra cada vez alturas mayores, y ya no piensan en rascacienlos que han logrado en el siglo pasado, sino en mega edificios o super rascacielos que a simple vista parecen imposibles.\nLa disminucin en la disponibilidad de reas en los Centros Urbanos y el deseo cada vez ms ambicioso de los pases del 1 mundo de lograr mayores alturas en los edificios, que los identifique como los pases de mayor adelanto tecnolgico, ha hecho que en pasado suban firmemente y que el futuro no se avizore un lmite. Gracias a los adelantos en los materiales, tcnicas modernas en la construccin, el avance de las computadoras y su empleo en el diseo estructural; los edificios ms altos del mundo estn llegando fcilmente a los 500 metros de altura. El uso histricamente de un edificio alto fue destinado a oficinas, actualmente esta demostrado, que estos son organismos multifuncionales, construidos para responder a las demandas mltiples de actividades y al ambiente, los recientes proyectos de edificios en los Estados Unidos, Europa, Indonesia y Japn ilustran las maneras diferentes que el multifuncional edificio alto puede solucionar problemas de planificacin y generar excelente calidad urbana. En las ciudades con edificaciones elevadas modernas, los edificios altos dominan el espacio areo y funcionan principalmente como hitos urbanos e iconos comerciales,. Se construyeron los primeros edificios altos para las grandes compaas de seguros, despus con el aglomeramiento y cercana de los edificios elevados hacia grupos de edificios relativamente pequeos, los urbanistas tuvieron que acomodar el edificio alto a las exigencias del espacio urbano y zonificacin de la ciudad, para la cual se vieron precisados a cambiar los requisitos urbansticos para construcciones de edificios elevados. La aparicin de los edificios elevados significaran muchos retos para la ingeniera estructural, si bien el acero por su poco peso pareca ser una gran ventaja para reducir el perodo de vibracin y los desplazamientos laterales para edificios altos y esbeltos, reducir la aceleracin debida al viento y a\nlos sismos y por consiguiente la percepcin de los ocupantes, se fue convirtiendo en el criterio del diseo predominante, por lo que tuvo que desarrollarse formas innovadoras de sistemas de estructura tubular, amortiguadores viscoelsticos y uso del concreto estructural para reducir las aceleraciones a niveles aceptables. El material utilizado en la estructuracin de edificios altos a base de muros es el concreto, sin embargo esta solucin tiene limitaciones por su falta de flexibilidad en el uso del espacio interior de la construccin. La distribucin de reas no puede modificarse en el tiempo, debido a que los muros tienen funcin estructural y la distribucin de stos no puede alterarse de un piso a otro. Desde el punto de vista estructural las ventajas bsicas son la transmisin de cargas verticales y la gran rigidez ante cargas laterales de viento o sismo, que se logra por la alta densidad de muros en ambas direcciones. Solo cuando se comenz a utilizar el acero con fines estructurales en los edificios, se llegaron a obtener espacios libres interiores de dimensiones apreciables y con posibilidades de adaptarlos a diferentes usos, lo que propici el inicio de la construccin de los edificios realmente altos; la adopcin del prtico rgido permiti llegar en la primera dcada el siglo pasado a edificaciones de 50 pisos, y fue el preferido para los rascacielos, por la rapidez de su construccin y por la poca rea de columnas que se tiene en planta. Por otra parte, el prtico es una estructura que resiste cargas laterales por flexin de sus miembros, lo que lo hace poco rgido, especialmente cuando las luces son considerables. Lo anterior ocasiona que la estructuracin a base de prticos no sea muy eficiente para edificios altos. A medida que crece el nmero de pisos, es mayor la cantidad en que hay que incrementar las dimensiones de las vigas y columnas, sobre las necesarias para resistir las cargas verticales, con el fin de lograr que la estructura posea la resistencia y rigidez necesarias ante cargas horizontales de sismo o viento; no es posible fijar un limite para el nmero de pisos que es econmicamente eficiente el uso de prticos; en zonas poco expuestas a sismos o huracanes este lmite esta por el orden de los 20 pisos, y en zonas de alto riesgo sismico este limite es probablemente menor a los 10 pisos. La forma ms sencilla de rigidizar un prtico ante cargas laterales sin perder todas sus ventajas, es colocar en algunas de sus crujas un arriostre diagonal o algn muro de corte, sta ltima solucin ha sido la ms popular para rigidizar tanto sistemas aporticados de concreto cmo de acero. El diseo estructural tiene como objeto proporcionar soluciones que, por medio del aprovechamiento ptimo de los materiales y de las tcnicas constructivas disponibles y cumpliendo con las restricciones impuestas por los otros aspectos del proyecto, den lugar a un buen comportamiento de la estructura en condiciones normales de funcionamiento de la construccin y a una seguridad adecuada contra la ocurrencia de algn tipo de falla. Un edificio est integrada por varios subsistemas: el de los elementos arquitectnicos para encerrar espacios, el estructural, las instalaciones, las de acondicionamiento, los ascensores, etc.. Todos stos subsistemas interactan de manera que en su diseo debe tenerse en cuenta la relacin que existe en ellos. Debe tenerse siempre presente que el proyecto no constituye un fin por s mismo, sino que representa slo una parte del proceso que conduce a la construccin de una obra terminada. Por tanto, lo importante es la calidad del resultado que se logre y el proyecto ser ms satisfactorio en cuanto mejor contribuya a facilitar la construccin de una obra adecuada.\nEl presente trabajo no ha pretendido presentar o descubrir nuevas configuraciones estructurales, ni nuevas tcnicas de construccin, sino que ha estado orientado a investigar el Estado del Arte histrico del diseo y construccin de edificios altos, los avances actuales y sus perspectivas futuras.\nIII .- ANTECEDENTES HISTORICOS DE LOS RASCACIELOS\nHacia los aos 70's, cuando el Citibank inici planes para la construccin de una nueva y gigantesca sede en el centro de Nueva York, el arte del diseo y construccin de rascacielos slidos y seguros, pareca haberse perfeccionado casi por completo. Los rascacielos, como en el caso de muchas otras estructuras arquitectnicas haban tenido un largo periodo de evolucin. Despus de la exitosa introduccin por Elisha Otis, del primer ascensor equipado con un freno de emergencia hacia 1850 y de la introduccin de las estructuras de acero en las construcciones, los edificios empezaron a elevarse cada vez ms. En 1910 el edificio "Metropolitan Life" rompi todos las marcas con sus 50 pisos de altura. En los aos treinta cuando se construy el "Empire State" de 102 pisos, los rascacielos haban empezado a ganar popularidad en diferentes ciudades del mundo. Areas enteras que albergaban estos edificios comenzaron a crecer, literalmente "hacia arriba". Paralelo a este fenmeno se dio la introduccin de modernos y eficientes sistemas de transporte subterrneo (subway) en ciudades como Nueva York, lo cual permiti a las grandes compaas contratar un elevado nmero de empleados. Esto produjo un excesivo crecimiento de la poblacin en las ciudades.\nEn los aos 30, arquitectos creativos y dispuestos a arriesgarse haban incluso empezado a alejarse de lo que se consideraba "tradicional" en cuanto a diseo y construccin de rascacielos. Innovaciones tales como el uso de materiales ms livianos, grandes ventanales y el uso de vigas de apoyo, se tradujo en edificios ms altos, ms livianos y ms delgados. Por ejemplo el Hancock en Chicago rompi marcas con su novedoso sistema de abrazaderas diagonales, lo que dio como resultado una estructura ms liviana que la que se hubiera obtenido usando los mtodos tradicionales de construccin.\nJHON HANCOCK CENTER\nIV.- EVOLUCION HISTORICA DE LA CONFIGURACIN DE EDIFICIOS ALTOS\nEl inicio de la construccin de edificios en el siglo XIX, tuvo como destino su uso a oficinas, en esta primera fase que duro hasta principios de la dcada de 1940, la forma del edificio estaba dominada por la necesidad de ventilacin e iluminacin natural, aunque ya exista la ventilacin por medios mecnicos , en general no haba an aire acondicionado; la ventilacin se lograba mediante ventanas operables acompaadas de aparatos agitadores del aire, como los ventiladores. Por el ao 1940, se empezaron a usar las primeras lmparas incandescentes, pero antes de esto, la iluminacin natural era la principal fuente de iluminacin diurna, la aparicin de los ascensores propici la construccin de edificios mucho ms altos. En ciudades cmo Nueva York, la congestin provoc la introduccin de un elemento secundario de configuracin que se volvi caracterstico, el escalonamiento con el fin de proteger la luz y el aire de las calles y entre edificios adyacentes. La segunda fase de la configuracin es el resultado de las interacciones de cuatro influencias bsicas: una econmica, dos tecnolgicas y una esttica. La primera fue el deseo de acomodar una cantidad de rea rentable creciente en un lugar determinado; las dos influencias tecnolgicas fueron los desarrollos industriales que hicieron posible la construccin del tipo de espacio ms amplio que exiga la economa.\nEdif. Escalonado American International\nUno de ellos fue el del acondicionamiento de aire efectivo, el otro fue la iluminacin fluorescente eficiente, que permiti la iluminacin efectiva y razonablemente econmica en los lugares alejados de las ventanas. La cuarta influencia fue esttica, y es muy discutible que sta haya sido la ms importante de todas. El surgimiento del movimiento moderno de la arquitectura y la influencia de los grandes maestros europeos, Mies Van der Rohe y Le Corbusier, pusieron de relieve el valor esttico de la sencillez en el tratamiento de las fachadas y del empleo de formas cbicas sencillas y puras. En los Estados Unidos, a principios de la dcada de 1950 surgieron dos diseos elementales : el edificio de las Naciones Unidas y el del edificio Lever Brothers, ambos en la ciudad de Nueva York. Estos representaron una nueva forma para el edificio de oficinas, que se extendera a todas las ciudades del mundo. Es importante sealar que en su tiempo representaron un perfecto equilibrio entre el aspecto esttico, el desarrollo tecnolgico y las necesidades econmicas, y adems aportaban un modelo fcilmente repetible.\nDos resultados no intencionales de esta configuracin fueron de gran importancia en el diseo para fuerzas laterales; el deseo de que el edificio expresara la clase ms pura del cubismo, signific la eliminacin de las formas escalonadas, a cambi de aceptar un rea de plaza abierta a nivel del suelo con la colocacin del edificio sobre pilares y slo con circulacin vertical o un vestbulo cerrado por vidrio en la planta baja.\nEl resultado de este cambio fue la presencia en trminos de diseo sismico, de la planta baja dbil o blanda en que la estructura principal no se prolongaba directamente hasta el nivel de la cimentacin o en que de alguna otra manera se creaba una discontinuidad grave de rigidez en el segundo nivel. La segunda caracterstica, fue el uso de paredes de cristal; esto abri el camino al muro de cortina completo no estructural, que junto con la estructura de marco flexible originaron graves implicaciones por dao no estructural en edificios de mediana y gran altura. La tercera fase del diseo de oficinas que se inici alrededor de 1965, es esencialmente una reaccin esttica ante el perodo de cubos rectilneos. En esta fase, que an esta vigente, sigue presente el deseo esttico de una geometra pura, pero comenzaron a efectuarse dramticas variaciones de la forma cbica. El ms notable es el uso de formas no rectilneas, sobre todo con ngulos a 45. Las formas se hacen prismticas y este efecto se acenta por el desarrollo del vidrio reflejante que mejora el comportamiento trmico y permite que la pureza geomtrica de la forma se exprese con mayor abstraccin que incluso en los edificios de muros de cortinas de las dcadas de 1950 y 1960\nEdif.. Plaza Rakyat ( Plaza abierta )\nEdif. Ryugyong Hotel\nEn la cuarta fase, en la cual apenas estamos entrando, se empieza a ver un regreso a las formas fragmentadas y de escala ms pequea de la primera fase. Se ven ya edificios angostos, ms adecuados para la iluminacin natural, se ven patios, cubos de iluminacin natural y tragaluces; se contempla como las grandes masas de los edificios empiezan a dividirse en unidades pequeas con una proporcin ms humana. Es como si el perodo de las formas geomtricas monumentales llegara a su fin. Actualmente, las grandes formas prismticas de la tercera fase representan el estilo aceptado por las grandes corporaciones ; las formas de los edificios se modifican en funcin de la conservacin de la energa, para darles ms sentido humano y no monumental.\nEdif. Tuntec & Chein\nV .- CONFIGURACIN ESTRUCTURAL EN EDIFICIOS ALTOS\nEs difcil definir un edificio de gran altura. Se puede decir que un edificio de poca altura tiene de 1 a 5 pisos; un edificio de altura mediana podra tener entre 6 , hasta 15 20 pisos. Por lo tanto, un edificio de gran altura es quiz aquel que tiene por lo menos 20 pisos o ms. Aunque los principios del diseo de subsistemas verticales y horizontales continan siendo los mismos para edificios bajos, medianos y altos, cuando un edificio adquiere gran altura, los subsistemas verticales llegan a ser un problema determinante debido a dos razones. Las cargas verticales , ms altas requieren columnas, muros y ncleos mayores. Pero, ms significativamente, el momento de volteo y las deflexiones cortantes producidas , por fuerzas laterales son mucho mayores y se deben considerar con todo cuidado. Los sub sistemas verticales en un edificio de gran altura transmiten cargas por gravedad acumulada de un piso a otro y, por tanto, requieren secciones mayores de columnas o muros para soportar dichos cargas. Adems, estos mismos subsistemas verticales deben transmitir cargas laterales, como las provocadas por viento o sismo, hacia los cimientos. Sin embargo, a diferencia de la carga vertical, los efectos de la carga lateral sobre los edificios no son lineales y aumentan rpidamente al aumentar la altura Con frecuencia se tendrn que hacer disposiciones estructurales especiales y siempre se requerir material estructural adicional para las columnas, vigas, muros y losas, a fin de hacer al edificio suficientemente resistente a cargas y deformaciones laterales mucho ms altas. .\nComo se dijo previamente, la cantidad de material estructural requerida por metro cuadrado de piso en un edificio de gran altura excede a la necesaria para un edificio bajo. Los componentes verticales que soportan la carga por gravedad, como muros, columnas y ncleos, necesitarn ser reforzados sobre la altura total del edificio. Pero la cantidad de materiales requeridos para resistir las fuerzas laterales es an ms significativa. En la grfica de la figura se ilustra cmo aumenta el peso del acero estructural en kgs. por metro cuadrado de piso, conforme aumenta el nmero de pisos de 5 a 100.\nExisten diversos procedimientos para aumentar la rigidez de los muros cuando la altura del edificio es considerable. Uno consiste en acoplar dos o ms muros a travs de vigas de gran peralte en cada piso. En edificaciones de muchas decenas de pisos muchas veces ya no es suficiente la rigidez que puede proporcionar algunos muros o un ncleo central, y la necesidad de contar con el mayor espacio libre interior lleva a tratar de aprovechar la fachada para dar rigidez ante cargas laterales, una solucin eficiente es arriostrar todo el permetro exterior de manera que acte cmo un gran tubo aprovechando la mxima seccin posible, ste ha sido el sistema estructural ms popular en los ltimos veinte aos en los Estados Unidos, hasta superar los 100 pisos. Existen diversas variantes que tienden a obtener una rigidez todava mayor, como la de acoplar el tubo a un ncleo central de muros, o de subdividir la planta en una serie de tubos interiores, y muchas otras variedades de soluciones estructurales.\nV.2 .- SISTEMAS ESTRUCTURALES TIPICOS PARA EDIFICIOS ALTOS\nEn los edificios altos es importante asegurar una rigidez adecuada para resistir fuerzas laterales inducidas por el viento, o el sismo. Estas fuerzas pueden desarrollar esfuerzos altos y producir movimientos oscilatorios o de vibracin causando incomodidad a los ocupantes. Muros de concreto que tienen rigidez alta en su plano, instalados en sitios convenientes con frecuencia se usan para proporcionar de manera econmica la resistencia necesaria a fuerzas horizontales. Desde hace mucho se ha reconocido la utilidad de los muros en la planeacin estructural de edificios de niveles altos. Cuando los muros se colocan en posiciones ventajosas dentro de una construccin, pueden ser muy eficientes para resistir las cargas laterales producidas por el viento o los sismos, stos muros permiten el control de las deflexiones de entrepiso, y no slo proporcionan seguridad estructural adecuada, sino que tambin pueden dar gran proteccin contra dao no estructural costoso durante las perturbaciones ssmicas moderadas. En el caso del diseo, ya sea con concreto o acero, existen ciertos principios para proporcionar resistencia adicional para fuerzas y deflexiones laterales en edificios de gran altura, sin hacer un gran sacrificio econmico; se puede enumerar :\nAumentar el ancho efectivo de los subsistemas resistentes al momento. Esto es muy til porque al aumentar el ancho se reducirn directamente la fuerza de volteo y se reducir la deflexin. Sin embargo, esto requiere que los componentes verticales del subsistema cuyo ancho se aument se conecten adecuadamente para obtener en realidad este beneficio Disear los subsistemas de tal modo que los componentes estn hechos para interactuar de la manera ms eficiente. Distribuir adecuadamente la rigidez de tal modo que se tenga la mayor parte de las cargas verticales apoyadas directamente sobre los principales componentes resistentes al momento. Esto ayudar a estabilizar el edificio contra fuerzas laterales de volteo mediante la pre compresin de los principales componentes resistentes al momento. El esfuerzo cortante local en cada piso se resiste mejor mediante la colocacin estratgica de muros de concreto o el uso de miembros diagonales en un subsistema vertical. En cada piso se debe proporcionar suficiente accin de diafragma horizontal; esto ayudar a hacer que los diversos elementos resistentes trabajen juntos en vez de separados. Crear mega-marcos mediante la unin de grandes componentes verticales y horizontales, por ejemplo, dos o ms ncleos de elevador a intervalos de varios niveles con un subsistema de piso pesado, o mediante el uso de armaduras maestras de gran peralte.\nRecurdese que todos los edificios de gran altura son esencialmente voladizos verticales apoyados en el suelo. Si Ios principios mencionados se aplican juiciosamente, se podrn obtener esquemas estructuralmente adecuados mediante muros, ncleos, marcos rgidos, construccin tubular y otros subsistemas verticales para proporcionar resistencia y rigidez horizontales. En las figuras siguientes se muestran esquemas de combinaciones de los sistemas verticales resistentes a cargas de gravedad y laterales; as como tambin un anlisis sucinto de ellos.\nV.3 .- SISTEMAS DE MUROS RESISTENTES AL CORTANTE\nCuando los muros resistentes al esfuerzo cortante son compatibles con otros requerimientos funcionales, se pueden utilizar econmicamente para resistir fuerzas laterales en edificios de gran altura. Por ejemplos los edificios de departamentos requieren de modo natural muchos muros de separacin. Cuando algunos de stos se disean para que sean slidos, pueden actuar como muros resistentes al cortante para soportar fuerzas laterales, as como la carga vertical. Es muy comn el empleo de muros resistentes al cortante para edificios hasta de veinte pisos. Si se les da suficiente longitud, estos muros pueden resistir econmicamente fuerzas laterales hasta de 30 a 40 pisos o ms. Sin embargo, estos muros pueden resistir carga. lateral solamente en el plano de su extensin (es decir, no perpendicularmente a ellos). Por lo tanto, siempre es necesario proporcionar muros resistentes al cortante en ambas direcciones perpendiculares, o al menos orientados de tal modo que pueden resistir fuerza lateral en cualquier direccin. Adems, la distribucin de muros debe tomar en cuenta cualquier efecto de torsin. Como se menciono anteriormente , se pueden conectar dos o ms muros en forma de L o de subsistemas en forma de canal. De hecho, se pueden conectar cuatro muros interiores para formar un can rectangular que resistir fuerzas laterales de manera eficiente. Si todos los muros exteriores resistentes al cortante se conectan en forma continua, entonces el edificio entero acta como un tubo, y esto es excelente para resistir fuerzas laterales y de torsin. Mientras que los muros de concreto por lo generall son de tipo slido y con aberturas si es necesario, los muros de acero resistentes al cortante usualmente se construyen con armaduras . Estas pueden tener diagonales individuales, diagonales en "X", o distribuciones en "K". Un muro de armadura o arriostrado tendr miembros que actan esencialmente a tensin o compresin directa bajo la accin de fuerzas laterales. Por supuesto, los miembros inclinados de las armaduras deben estar adecuadamente situados, de modo que no interfieran con los requerimientos de ventanas y para las aberturas para circulacin y servicio a travs de estos muros. Corno se coment previamente, los muros del ascensor, escaleras y caones o ductos de servicio forman tubos naturales que por lo general se ernplean para resistir tanto fuerzas verticales como laterales. Como la seccin transversal de estos caones casi siempre es circular o rectangular, pueden constituir un medio eficiente para resistir momentos y esfuerzos cortantes en todas direcciones, debido a la accin estructural tubular. No obstante, uno de los problemas del diseo de estos caones consiste en proporcionar resistencia suficiente alrededor de las aberturas para puertas y otras perforaciones a travs de estos elementos. Para la construccin en concreto reforzado, alrededor de tales aberturas se colocan refuerzos especiales de acero. En la construccin en acero, se requieren conexiones ms pesadas y ms rgidas para resistir el esfuerzo en las aberturas. En muchos edificios altos, una combinacin de muros y caones pueden ofrecer una excelente resistencia a las fuerzas laterales, cuando aquellos estn adecuadamente situados y conectados entre s Tambin es conveniente que la rigidez propia de estos subsistemas sea ms o menos simtrica en todas las direcciones.\nV.4 .- SISTEMAS DE MARCO RIGIDO\nLos sistemas de marco rgido para resistir cargas verticales y laterales han sido aceptados desde hace mucho tiempo como un medio importante y comn para el diseo de edificios. Se emplean para construir edificios de altura baja y mediana y hasta de gran altura, como de 70 100 pisos. En comparacin con los sistemas de muro resistente al cortante, estos marcos rgidos proporcionan excelentes posibilidades para aberturas rectangulares de superficies de muro tanto adentro como afuera del edificio. Tambin aprovechan la rigidez de las vigas y las columnas que se requieren para cualquier caso de edificacin, pero las columnas se hacen ms fuertes cuando se conectan rgidamente para resistir las fuerzas tanto laterales como verticales a travs del flexionamiento del marco. Con frecuencia, los marcos rgidos no lo son tanto como la construccin de muro resistente al cortante, y por tanto, pueden producir deflexiones excesivas en los edificios esbeltos de gran altura. Pero a causa de su flexibilidad, a menudo se les considera ms dctiles y, en consecuencia, menos susceptibles de falla ssmica catastrfica, si se comparan con (algunos) diseos de muro resistente al cortante. Por ejemplo, si en ciertas partes de un marco rgido de acero se presenta sobreesfuerzo (es decir, cerca de las juntas), la ductilidad permitir que la estructura en su conjunto se flexione un poco ms, pero que de ninguna manera se colapse, incluso bajo una fuerza mucho mayor que la esperada sobre una estructura. Por esta razn, la construccin con marco rgido es considerada por algunos como el "mejor" tipo resistente a los sismos, para edificios de acero de gran altura. Por otra parte, tambin es improbable que un sistema de muro resistente al cortante bien diseado se colapse. En el caso, de marcos rgidos de concreto, hay divergencia de opiniones. Es cierto que si un marco rgido de concreto se disea de modo convencional, sin tener un cuidado especial de obtener una ductilidad ms alta, ste no podr soportar un sismo catastrfico que pueda producir fuerzas varias veces ms grandes que las especificadas para diseo ssmico en los reglamentos. Por lo tanto, algunos creen que no pueden tener la capacidad de reserva adicional que tienen los marcos rgidos de acero. Sin embargo, la investigacin y experiencia modernas han demostrado que los marcos de concreto se pueden disear para ser dctiles, cuando dentro de stos se disean suficientes refuerzos de juntas y estribos. En los modernos reglamentos de construccin se dan especificaciones para los denominados marcos dctiles de concreto. Pero hasta hoy, a menudo estos reglamentos requieren un refuerzo excesivo en ciertos puntos del marco, que causan congestin y dificultades constructivas. An as, el diseo de marcos de concreto puede ser tan efectivo como econmico. Por supuesto, tambin es posible combinar la construccin de marcos rgidos con sistemas de muros resistentes al cortante dentro de un mismo edificio. Por ejemplo, la geometra del edificio puede tener tal carcter que se puedan usar marcos rgidos en una direccin mientras que en otra se usen muros resistentes al cortante.\nV.5 .- SISTEMAS TUBULARES\nLos edificios de gran altura con ms de 30 40 pisos se pueden disear mejor si se utilizan sistemas tubulares para resistir las fuerzas laterales. Esto dar al edificio mayor resistencia y rigidez en comparacin tanto con el sistema de muro resistente al cortante como con el de marco rgido. Mediante el uso eficaz del material de cubiertas verticales, se obtiene un brazo de palanca mximo entre las fuerzas resistentes. Una manera natural de construir un sistema tubular seria conectar los muros exteriores para formar una estructura tubular de conjunto. El tubo puede ser rectangular, circular o de cualquier otra forma regular. Los muros exteriores pueden tener aberturas para formar ventanas circulares o rectangulares. Un ejemplo de esto es el rascacielos de Hong Kong, que tiene 50 pisos y ventanas redondas ( ver figura ). Si se desea tener marcos de ventanas rectangulares en el exterior del edificio de gran altura, stos, se pueden integrar en un diseo de marco-tubo empleando ya sea-grandes vigas de antepecho para conectar las columnas estrechamente espaciadas, o bien, grandes montantes de ventana. Sin embargo, debe observarse que cuando un sistema de marco-tubo se flexiona como un voladizo vertical\napoyado en la base, el efecto de dilatacin marco puede causar un desplazamiento del esfuerzo cortante significativo entre las columnas soportantes. Por ello, la distribucin de esfuerzos debe ser lineal y las columnas lejanas del E-N se deben esforzar un poco ms que lo que se podra esperar en un supuesto lineal. El desplazamiento del cortante en un diseo tubular se puede analizar muy bien mediante modernos programas de computacin. La objecin que existe para stos sistemas de tubo-marco es la necesidad de construir vigas de antepecho muy grandes. Por supuesto, cuando las vigas tienen gran peralte y las columnas son tan anchas que las aberturas resultan muy pequeas (es decir, aprox. 30% ), el sistema de marco-tubo se transformar en un muro tubular perforado. Aunque en general los muros tubulares con ventanas pequeas son de concreto, los sistemas de marco-tubo pueden ser de concreto o acero. Para acero, a menudo se emplea el tubo armado o arriostrado. Mediante el arriostramiento de las columnas exteriores y disponindolas en forma tubular, stas son muy eficaces para resistir fuerzas laterales, ya que se utiliza toda su extensin para darles resistencia al volteo y miembros de armadura eficientes en tensin directa para dar resistencia al esfuerzo cortante. La forma y tamao de las ventanas estn determinados por la situacin de las diagonales, pero permiten un porcentaje mayor de aberturas en comparacin con los muros tubulares de concreto.\nEdif. Connaught ( Hong Kong )\nTambin se puede un diseo tubular armado o arriostrado de concreto; esto se logra cerrando ciertos paneles en diferentes niveles, de tal manera que stos queden sobre un eje inclinado y formen un miembro inclinado de la armadura. Aparentemente, sta puede ser una solucin econmica para edificios de concreto de gran altura.\nDetalle del Sistema Estructural de Edificio alto\nV.6 .- EFECTO DE LAS DEFLEXIONES LATERALES Y VIBRACIONES EN EDIFICIOS ALTOS\nLas deflexiones laterales y las vibraciones llegan a ser excesivamente significativas debido a su mayor magnitud a medida que aumenta la altura del edificio. La carga por efecto del viento y las fuerzas ssmicas son las dos causas principales de las deflexiones laterales y las vibraciones. Un tercer factor es la diferencia de temperatura entre las caras sombreadas y asoleadas, en el interior y el exterior de un edificio. Bajo una corriente uniforme de viento, el edificio se flexiona estticamente hasta cierto grado, dependiendo ste de la fuerza del viento y la rigidez de conjunto del edificio. Luego, debido a las rfagas de viento, el edificio ser sometido a oscilacin. Tambin las deflexiones modales, que son de menor magnitud, causan vibraciones en un edificio. Estas deflexiones, oscilaciones y vibraciones se deben limitar por razones tanto de percepcin como operativas. Las deflexiones muy grandes pueden hacer que los ascensores queden fuera de plomo, o bien, que los pisos del edificio se inclinen excesivamente. Por tanto, es muy importante proporcionar cierta cantidad de rigidez. Las reglas prcticas limitan la oscilacin de un edificio en cada piso a cierta relacin de su altura, como la de 1:1,000. Las oscilaciones menores pueden no provocar alteraciones mecnicas, pero sin causar sensaciones de inseguridad e incomodidad en los ocupantes. Aunque es dificil predecir la respuesta humana a tales oscilaciones, en general es conveniente prever rigidez en un edificio de tal manera que no sean stas notables. Los movimientos ssmicos en un edificio son diferentes a los producidos por el viento. Debido a las fuerzas ssmicas , se tienen que imponer ciertas limitaciones a los esfuerzos admisibles en la estructura de un edificio. Sin embargo, un edificio expuesto a terremotos catastrficos se deflectar mucho ms y en cualquier direccin. Entonces, el problema consiste en evitar los movimientos de tal magnitud que produzcan colapso. Las predicciones de tales movimientos en una estructura de gran elevacin constituyen un tema muy complicado, ya que existen diversos modos de vibracin. Tambin debe observarse que los requisitos para que un edificio alto resista las fuerzas ssmicas y de viento se pueden contradecir. Un edificio rgido reaccionar favorablemente al viento, porque su amplitud de vibracin es pequea. Por otra parte, para un mejor comportamiento ssmico, a menudo es conveniente que el edificio sea flexible para que est libre de resonancia con las alteraciones sismicas y no se produzcan en l esfuerzos excesivos. Los perodos dominantes de vibracin producidos por terremotos son del orden de fracciones de segundo, mientras que un edificio alto y flexible tendr un perodo de varios segundos. Cuando el perodo fundamental de vibracin de un edificio empieza a ser de varios segundos, incluso los modos mas altos inducidos por un terremoto no estarn en resonancia y, por tanto, la respuesta ssmica es limitada. La explicacin anterior quiz se ha sobre simplificado, pero puede ayudar a explicar por qu un edificio de gran altura no se puede disear fcilmente para resistir de manera ptima las fuerzas sisrnicas y las de viento. Pero ntese que un edificio si se puede disear para que sea rgido ante la accin del viento y evitar el dao bajo fuerzas ssmicas . Con el fin de resistir terremotos catastrficos se puede permitir que ciertas partes de la estructura se dilaten o fracturen en reas locales, y con ello el perodo de vibracin del edificio se alargara y se aumentar su amortiguamiento. Por tanto, el edificio podr resistir una gran accin ssmica sin que haya falla estructural. Adems de lo anterior, el denominado requerimiento de ductilidad para el diseo ssmico, significa que un edificio debe tener una reserva de resistencia plstica, ms all de los lmites de su comportamiento elstico, de tal modo que pueda oscilar con el sismo, pero no fallar en grado considerable. En el diseo se pueden prever puntos locales de falla, pero que no daen la integridad estructural del conjunto.: De esta manera, para disear un edificio de gran altura contra cargas por efecto del viento y de terremotos, puede ser conveniente establecer un sistema estructural que sea rgido ante la carga del viento o de terremoto de acuerdo con los reglamentos, pero esto puede cambiarse por una elasticidad o falla controlada a una respuesta ms dctil si las fuerzas ssmicas llegan a ser extraordinariamente\ngrandes. Esto se logro en el caso del edificio del Banco de Amrica el cual sobrevivi al terremoto de Managua en 1972.\nVI.-MATERIALES Y SISTEMAS INNOVADORES EN EL DISEO DE EDIFICIOS ALTOS\nVI.1 .- INTRODUCCIN\nEn la poca del diseo del World Trade Center, la mentalidad de los diseadores era considerar al acero como la primera alternativa para edificios muy altos. Su poco peso ayudaba con la cimentacin y su inherente gran relacin rigidez- masa pareca ser una gran ventaja para reducir el periodo del edificio y los desplazamientos laterales para edificios de gran altura. Sin embargo, estaba comenzando a aprender que para edificios altos y esbeltos, reducir la aceleracin debida al viento y por consiguiente la percepcin de los ocupantes al movimiento, se estaba convirtiendo ms a menudo en el criterio de diseo predominante. Efectivamente, la estructura de acero del "World Trade Center" requiri amortiguamiento adicional que fue conseguido a travs de amortiguadores viscoelsticos para reducir las aceleraciones a niveles aceptables. Las consideraciones anteriores dieron lugar a que los diseadores se fijaran en formas ms innovadoras para utilizar el sistema de estructura tubular en edificios de forma ms interesantes, as como dar una consideracin ms seria al uso del concreto que por sus caractersticas inherentes de amortiguamiento, permita resolver el problema de las aceleraciones en edificios altos. Edif. World Trade Center El diseo de uno de los edificios ms alto del mundo, la Torre de Sears en Chicago, Illinois, usa tubos adosados para acomodar la variacin de forma con la altura. Otra estrategia interesante para extender el concepto del tubo, es el tubo con pantalla estructural que fue usado para el edificio del "One Mellon Bank" en Pittsburg, Pennsylvania. Usando un sistema de tubo con pantalla estructural de acero, se pudo estructurar una fachada con variaciones horizontales y de forma plana no rectangular para minimizar los esfuerzos cortantes entre columnas. Este sistema produjo un edificio muy rgido, y dentro de este rango de alturas resolvi exitosamente cualquier problema de percepcin de movimiento debido al viento. Como se puede ver en la Figura , la pantalla fue rgidamente conectada al del tubo prtico del permetro. El xito del sistema descansa en el hecho de no tener que proteger la pantalla de la fachada contra el fuego. Esto fue logrado diseando la estructura del tubo del permetro para resistir de manera segura tanto cargas de gravedad como laterales dentro de los factores de seguridad exigidos en el cdigo, sin ninguna consideracin para reducir los desplazamientos laterales. El tubo solo cuando estaba sometido a cargas de viento especificadas en el cdigo tena un desplazamiento lateral igual a su altura (H) dividida por\nTorre de Sears\n300 (H/300). Aunque la pantalla del edificio redujo su desplazamiento lateral a H/600, sta no era requerida por seguridad estructural, por lo tanto no tena que estar protegida contra el fuego. Este concepto es ahora utilizado en otros edificios en diferentes formas como por ejemplo usar riostras no protegidas contra el fuego.\nDetalle del tubo con pantalla estructural. Debe sealarse que la eficiencia del tubo con pantalla estructural fue tal que no requiri elementos resistentes a la carga lateral en el ncleo y prcticamente eliminaba todas las vigas perimetrales, maximizando el rea til. Sin embargo el edificio tena columnas perimetrales cada 3.0 m y ventanas pequeas debidas a la pantalla estructural. En la poca de su diseo, a principios de 1980, consideraciones de ahorro de energa convertan a esto en una ventaja. Los diseos arquitectnicos actuales ms bien tienden a mayor espaciamiento de las columnas perimetrales, as como mayor flexibilidad en el tamao de las ventanas.\nVI.2 .- EL USO DE ESTABILIZADORES EN EDIFICIOS ALTOS\nLa tendencia a formas de edificios ms interesantes as como columnas perimetrales ms espaciadas dirigi la atencin de los ingenieros estructurales hacia formas de utilizar el permetro del edificio como estructural en vez de usar solamente diseos de tubo perimtrico (o prticos perimtricos en edificios de baja y mediana altura). Para edificios de hasta 35 pisos el ncleo estructural, ya sea de muros (placas) de concreto armado o acero arriostrado, puede servir como el nico sistema resistente a las cargas laterales. Esto acomodara una variedad de expresiones arquitectnicas en el permetro del edificio. Sin embargo, la resistencia al volteo que los ncleos solos proveen decrece aproximadamente con el cubo de la altura. Estos sistemas se tornan progresivamente ms ineficientes a medida que la altura (y la esbeltez) del edificio crece. El ncleo solo puede adems generar excesivas fuerzas verticales de traccin en la cimentacin del edificio.. Si el diseo pudiese tomar ventaja del ancho total\ndel edificio, tanto la rigidez como las limitaciones al levantamiento de la cimentacin podran enfrentarse ms fcilmente. Para muchos edificios la respuesta para resolver los problemas y restricciones de un sistema de ncleo nico, o un sistema de tubo perimetral con columnas cercanas, es la incorporacin de uno o ms niveles de estabilizadores. Estos estabilizadores pueden unir el ncleo de un edificio de gran altura con el prtico del permetro. Este enfoque sobre estabilizadores ha permitido espaciamientos de columnas exteriores que se combinan fcilmente con las consideraciones arquitectnicas y funcionales del edificio. Los prticos exteriores pueden consistir simplemente de vigas y columnas sin necesidad de conexiones rgidas con capacidad para trasmitir momentos. Por supuesto, en reglones ssmicas es a menudo aconsejable tener un prtico perimetral dctil con capacidad de resistir momentos que tambin puede ser acoplado al ncleo mediante estabilizadores. En algunos casos, los sistemas de estabilizadores pueden eficientemente incorporar cada columna que resiste cargas de gravedad al sistema resistente de las cargas laterales. Esto conduce a ahorros significativos as como a minimizar la necesidad de ajustes constructivos en las longitudes iniciales de las columnas usada en edificios muy altos debido a los diferentes niveles de esfuerzo que se presenta entre los sistemas resistentes al viento y los de carga vertical.\nLa Figura muestra una foto del "One Liberty Place" construido en 1985. Es el edificio ms alto de Filadelfia, Pennsylvania, con 65 pisos. Estabilizadores "super diagonales" fueron usados en varios pisos, cerca al ltimo piso y en dos niveles intermedios del edificio. Debe sealarse que los beneficios de los estabilizadores van disminuyendo por cada nivel adicional que se agregue. Tcnicas de optimizacin utilizadas para el diseo de One Liberty Place minimizaron tanto el nmero de estabilizadores como los cinturones de tijerales necesarios para trasmitir el peso de columnas adicionales.\nOtro buen ejemplo del uso de estabilizadores se muestra en la foto del proyecto Chifley Square en Sydney, Australia, construido en 1991. Se usaron estabilizadores esviados (no ortogonales) de varios tamaos y dimensiones para activar las columnas exteriores y acoplarlas al ncleo. La transferencia de cargas tambin se dise con el fin de maximizar el peso sobre las columnas exteriores conectadas a los estabilizadores, incrementando as la eficiencia del sistema resistente a las cargas laterales. Esto result en un edificio de forma interesante con flexibilidad en el espaciamiento de las columnas perimetrales. Sin embargo, la esbeltez de este edificio de acero de 43 pisos requiri el uso de un amortiguador de masa sintonizada (TMD) para controlar las aceleraciones del edificio.\nVI.3 .- CONCRETO, ACERO Y RESPUESTA DINMICA\nLos cambios significativos que un amortiguador de masa sintonizada (TMD) puede impartir a la deformacin de un edificio, y por consiguiente, a su comportamiento dinmico, representa aproximadamente una disminucin del 60% de su deformacin lateral ( basado en un estudio para un edificio super alto) ; igualmente sucede al incrementarse el amortiguamiento interno de la estructura. que reduce significativamente el desplazamiento del piso superior. Esto puede lograrse usando concreto en vez de acero. Para estructuras de acero bajo cargas de viento, el amortiguamiento se considera usualmente como O.01 del critico y para el concreto el doble, 0.02 del critico. El amortiguamiento es muy importante ya que con amortiguamientos similares, la aceleracin es muy difcil de cambiar como puede deducirse de la siguiente expresin, a = A ( 2 )\ndonde a es aceleracin, A es la amplitud variable (deformacin), y f es la frecuencia. Tambin : ( 2 f ) = ( K / m ) , y A = 1 / K\nEsto muestra que al duplicarse la rigidez ( K ) el cuadrado de la frecuencia se duplica mientras la amplitud A se reduce a la mitad. El efecto neto en la aceleracin (a) no cambia excepto que a una frecuencia ms alta el factor de rfaga para el viento ser ligeramente diferente. Las ecuaciones tambin muestran que una disminucin en la aceleracin es posible incrementando la masa (m) ya que la aceleracin es inversamente proporcional a la masa. Esta es otra ventaja que presenta el concreto para reducir las aceleraciones del edificio debido a la mayor masa de los edificios de concreto comparados con los de acero. Esto es irnico ya que incrementar la masa ha sido siempre considerado como un factor negativo en el diseo de edificios. Sin embargo en edificios muy altos, la masa es a menudo un requisito que controla el diseo para resolver sus problemas dinmicos. Debe sealarse tambin que el concreto de alta resistencia y la tecnologa de bombear concreto a grandes alturas han sido las causas para el mayor uso de concreto en edificios de gran altura.\nVI.4 .- CONSTRUCCIN COMPUESTA\nTanto la Miglin - Beitier Tower como la Torres Petromas del Centro Cvico de Kuala Lumpur son ejemplos de construccin compuesta que aprovechan al mximo las ventajas del acero y el concreto. Esta discusin no estara completa si no se mencionara otros formas populares de construccin compuesta.\nUna de ellos es el ncleo de concreto con estructura perimetral de acero , en las que aparecen sus ventajas y desventajas. Ventajas: -Mxima libertad arquitectnica en el permetro.\n-Prctico y econmico para edificios de mediana altura.\nDesventajas: No prctico para edificio de gran altura. Requiere encofrado deslizante o habilidad para encofrados repetitivos. Coordinacin mecnica Acortamiento diferencial de las columnas.\nUn ejemplo es el proyecto del One Tampa City Center, el edificio ms alto, cuando fue construido en 1982, en el estado de Florida caracterizado por sus fuertes vientos. Todo el ncleo de este edificio de 40 pisos fue construido con encofrado deslizante en menos de dos meses y la estructura perimetral de acero y los entrepisos construidos a continuacin. Otra forma popular de construccin compuesta es un prtico tubular perimetral a base de columnas compuestas y un sistema de entrepisos de acero con un ncleo de acero. Ventajas: - Mximo espacio libre alrededor del ncleo. - Fcil coordinacin mecnica Rpida ereccin. - Poca carga para la cimentacin del ncleo. Desventajas: - Acortamiento diferencial de columnas.\nVI.5.- SISTEMAS DE PROTECCIN SISMICA\nLos sistemas de proteccin ssmica empleados en la actualidad para el diseo de edificios altos, comprenden desde relativamente simples dispositivos de control pasivo, hasta avanzados sistemas completamente activos. Los sistemas pasivos son tal vez los ms conocidos e incluyen los sistemas de aislamiento ssmico y los sistemas mecnicos de disipacin de energa. El aislamiento ssmico es el sistema ms desarrollado de la familia, con continuos avances en dispositivos, aplicaciones y especificaciones de diseo. Los sistemas de proteccin ssmica pueden ser clasificados en cuatro categoras: sistemas pasivos, activos, hbridos y semi-activos. SISTEMAS PASIVOS Los sistemas de control pasivo emplean dispositivos bastante simples que reducen la respuesta dinmica por medios totalmente mecnicos. Los sistemas pasivos ms comunes son los aisladores ssmicos, los disipadores de energa y los osciladores resonantes (TMD). Cada sistema emplea diferentes enfoques para el control de la respuesta estructural y son ms efectivos para diferentes tipos de estructuras\nEl aislamiento ssmico es una estrategia de diseo basada en la premisa de que es posible separar una estructura de los movimientos del suelo mediante la introduccin de elementos flexibles entre la estructura y su fundacin. Los aisladores reducen notablemente la rigidez del sistema estructural, haciendo que el periodo fundamental de la estructura aislada sea mucho mayor que el de la misma estructura con base fija . Existen bsicamente dos tipos de sistemas de aislamiento: los apoyos elastomricos y los apoyos deslizantes.\nLos apoyos elastomricos emplean un elastmero de caucho natural o neopreno reforzado con finas lminas de acero. La notable flexibilidad lateral en el elastmero permite el desplazamiento lateral de los extremos del aislador, mientras que las lminas de refuerzo evitan el abultamiento del elastmero y le proporcionan una gran rigidez vertical. Existen tres tipos de apoyos elastomricos ampliamente usados: apoyos de caucho natural (NRB ), apoyos de caucho con ncleo de plomo (LRB), y apoyos de caucho de alta disipacin de energa (HDR). Los apoyos deslizantes poseen una superficie de deslizamiento que permite la disipacin de energa por medio de las fuerzas de rozamiento. Uno de los dispositivos ms innovadores es el sistema pendular friccionante que combina la accin del deslizamiento con la generacin de una fuerza restitutiva debido a la geometra del deslizador .\nAislador elastomrico de caucho natural (NRB).\nSistema pendular friccionante (FPS).\nEl aislamiento ssmico es un sistema ampliamente usado para la proteccin ssmica de diversos tipos de estructuras. Numerosos estudios tericos, anlisis numricos y ensayos de laboratorio demuestran el excelente comportamiento que puede lograr este sistema en la proteccin de estructuras sometidas a eventos ssmicos moderados y severos. Adicionalmente, la efectividad de este sistema fue evidenciada por los registros de la respuesta dinmica de los edificios con aislamiento de base sacudidos por los sismos de Northridge en 1994 y Kobe en 1995. Actualmente existen numerosas aplicaciones de sistemas de aislamiento de base, en pases como Japn, Estados Unidos, Nueva Zelanda e Italia. Estas aplicaciones corresponden principalmente a la construccin de nuevos edificios y el mejoramiento ssmico de estructuras existentes. Uno de los edificios en los que se demostr la factibilidad de los sistemas de aislamiento ssmico es el Fire Command and Control Facility en Los Angeles. Este edificio es una central de emergencias que debe permanecer en operacin incluso despus de un sismo extremo. Para su construccin se realiz una comparacin entre los esquemas de diseo convencional y de aislamiento ssmico para proveer el mismo grado de proteccin. En estos trminos se estim que el costo del edificio con aislamiento ssmico era un 6% menor que el correspondiente al edificio con un diseo convencional . La prueba ms severa a la que fue sometido un edificio con aislamiento ssmico hasta la fecha corresponde al hospital de docencia de la Universidad de Southern California. El edificio est ubicado a 36 km del epicentro del terremoto de Northridge, ocurrido en 1994, con una magnitud de 6.8 Mw. Durante el terremoto el terreno bajo el edificio alcanz una aceleracin mxima de 0.49 g, mientras que las aceleraciones en el interior del edificio estuvieron entre 0.10 g y 0.13 g. Esto significa que la estructura fue aislada en forma efectiva de los movimientos del suelo, teniendo en cuenta que estos movimientos fueron lo suficientemente intensos como para provocar daos importantes en edificios adyacentes.\nLos disipadores de energa son dispositivos diseados para absorber la mayora de la energa ssmica, evitando as que sta sea disipada mediante deformaciones inelsticas en los elementos estructurales. Pueden ser clasificados como histerticos o viscoelsticos. Los disipadores histerticos incluyen los disipadores metlicos y los disipadores friccionantes, y dependen esencialmente de los desplazamientos de la estructura. Los disipadores metlicos estn basados en la fluencia de los metales debido a flexin, corte, torsin, o extrusin. Uno de los dispositivos metlicos ms reconocidos es el ADAS, que est compuesto por placas de acero con seccin transversal en forma de X instaladas en paralelo sobre los arriostres. Los disipadores friccionantes son dispositivos que disipan la energa mediante las fuerzas de friccin que se presentan por el desplazamiento relativo entre dos placas en contacto. Son diseados para deslizar a una carga predeterminada, y permanecen inactivos mientras no existe una demanda ssmica importante sobre el edificio. Los disipadores viscoelsticos incluyen los sistemas de slidos viscoelsticos, fluidos viscoelsticos, y los disipadores fluido-viscosos. Los dispositivos viscoelsticos dependen esencialmente de la velocidad. Los disipadores viscoelsticos slidos estn constituidos por una capa de material viscoelstico ubicada entre dos placas de acero, usualmente acopladas a los arriostres que conectan los extremos del entrepiso. Los dispositivos viscoelsticos liquidas disipan la energa por medio de las deformaciones inducidas por un pistn en una sustancia altamente viscosa. Los disipadores fluido-viscosos son dispositivos que disipan energa forzando el flujo de un fluido a travs de un orificio. Estos dispositivos son similares a los amortiguadores de un automvil, pero operan con un mayor nivel de fuerzas y son fabricados con materiales ms durables para lograr un mayor tiempo de vida til.\nUn oscilador resonante (TMD) es un sistema de un grado de libertad constituido por una masa, un elemento restitutivo y un mecanismo de disipacin de energa, usualmente montado en la parte superior de la estructura. Para que el TMD pueda reducir la respuesta dinmica de una estructura debe existir una coincidencia entre las frecuencias naturales de vibracin de la estructura y del oscilador resonante . Los osciladores resonantes son bastante efectivos en la reduccin de las vibraciones producidas por el viento en edificios altos. Tambin puede ser empleados para la reduccin de la respuesta ssmica. SISTEMAS ACTIVOS Estos sistemas son dispositivos que generan fuerzas de control para modificar la respuesta dinmica de la estructura. Las fuerzas de control son aplicadas mediante actuadores integrados a un conjunto de sensores, controladores y procesadores de informacin en tiempo real. La Figura describe esquemticamente el proceso. Los sensores instalados en la estructura miden las excitaciones externas y la respuesta dinmica de la estructura; los dispositivos de procesamiento en tiempo real ; procesan la informacin proveniente de los sensores y calculan las fuerzas de control necesarias para estabilizar la estructura; finalmente los actuadores generan las fuerzas necesarias para contrarrestar los movimientos ssmicos. Las fuerzas de control pueden ser aplicadas a la estructura mediante una masa activa (AMEN, arriostres activos (ABS), o tendones activos. Los osciladores de masa activa (AMD) proporcionan la forma ms simple y compacta de aplicar las fuerzas de control a una estructura. Los arriostres y tendones activos requieren un diseo ms complicado y se encuentran actualmente en nivel experimental.\nEstructura con sistema de control Activo\nEl edificio Kyobashi Seiwa es la primera aplicacin a escala natural de la tecnologa del control activo. Este edificio ubicado en Tokio, Japn, se termin de construir en 1989. El sistema activo est conformado por dos osciladores AMD, uno principal para controlar el movimiento transversal, y otro secundario para reducir los movimientos torsionales. El objetivo del sistema instalado en el edificio es reducir las vibraciones producidas por vientos fuertes y solicitaciones ssmicas moderadas, con el fin de incrementar el confort de sus ocupantes .\nSISTEMAS HIBRIDOS Los sistemas hbridos emplean una combinacin de dispositivos pasivos y activos con el fin de incrementar la confiabilidad y eficiencia del control estructural. Algunas de las restricciones que presenta un sistema completamente activo pueden ser superadas por los sistemas de control hbrido debido a que estos operan mltiples dispositivos de control, logrando mayores niveles de rendimiento . Las investigaciones en el campo de los sistemas de control hbrido han sido enfocadas principalmente en dos tipos de sistemas: osciladores hbridos (HMD) y aislamiento activo. Todos los sistemas hbridos funcionan segn la configuracin mostrada en el esquema mostrado en la Fig.\nEstructura con sistema de control hbrido.\nEl oscilador hbrido HMD (Herid Mass Damper) es el resultado de la combinacin de un oscilador resonante (TMD) y un actuador de control activo. La capacidad de este dispositivo para reducir la respuesta estructural radica principalmente en el movimiento natural del oscilador resonante. Las fuerzas de control generadas por el actuador son empleadas slo para mejorar el desempeo del oscilador resonante, incrementando la eficiencia del sistema y permitiendo su adaptabilidad a los cambios en las caractersticas dinmicas de la estructura. Diversos investigadores han realizado importantes contribuciones para lograr osciladores hbridos ms compactos, eficientes y fciles de implementar. El sistema TRIGON, por ejemplo, est constituido por un oscilador en forma de V con periodo fundamental ajustable. Este sistema est diseado para controlar la respuesta estructural producida por vientos fuertes y sismos moderados. Cuando las solicitaciones son leves el actuador se mantiene inactivo y el sistema se comporta como un TMD. Otro sistema conocido como HMD pendular multi-nivel (multi-step pendulum HMD) requiere de un menor espacio para su instalacin y ha sido empleado en muchas estructuras, incluyendo el edificio ms grande del Japn: La torre Landmark en Yokohama .\nSISTEMAS SEMI-ACTIVOS Los sistemas semi-activos no aplican fuerzas de control en el sistema estructural, pero poseen propiedades variables que pueden ser controladas para reducir ptimamente la respuesta del sistema estructural. La Figura muestra la configuracin de estos sistemas.\nActuadores de Control PED\nEstructura con sistema de control Semi activo\nLa atencin recibida por estos sistemas en los ltimos aos puede ser atribuida al hecho de que los dispositivos de control semi-activo ofrecen la adaptabilidad de los sistemas de control activo sin la demanda de grandes fuentes de energa.\nVI.6.- CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA\nANTECEDENTES Hasta hace algn tiempo , se denominaba un concreto de alta resistencia a aquel que pasaba de los 300 kg/cm2. Si pensamos en las tablas de dosificacin de mezclas de concreto del Comit 211 del ACI, notamos que la mxima resistencia considerada es de 420 kg/cm2. En la actualidad han tomado\nen el mundo una importancia muy fuerte los concretos de alta resistencia y alta performance o desempeo, debido al incremento de la construccin de edificios altos. En la ltima dcada, los paises de mayor desarrollo han iniciado la construccin de edificaciones con concretos de altos niveles de resistencia, entre 500 kg/cm2 y 1,000 kg/cm2. La evolucin de este tipo de concretos ha sido bastante lenta y podramos decir que comenz en la dcada de los 70 con concretos de aproximadamente 600 kg/cm2. Recientemente se estn logrando concretos por encima de 1800 kg/cm2 sobre todo para elementos prefabricados y post-tensados de concreto. La primera construccin en concretos de alta resistencia fue realizada aproximadamente hace 30 aos por la "Watercoays Experimental Station" de la Fuerza Area Americana, con concreto de alrededor de 700 kg/cm2, en silos subterrneos. El empleo de concretos de alta resistencia se desarroll inicialmente en la ciudad de Chicago, debido a la especial concurrencia de diversos factores, tales como, que el cdigo de construccin de esa ciudad permita secciones reducidas en los elementos de concreto, la presencia en esta ciudad de una innovadora compaa de premezclado y adems ser sede de los laboratorios de la Portland Cement Association. Algunos edificios construidos con estos concretos son los siguientes: - Marwa City - La Torre Lake Point - One Shell Plaza - Walter Tower Place - 311 South Wacker Drive - Chicago - Chicago - Houston - Chicago - Chicago 1962 1963 1970 1975 1975 - 180 m - 210 m - 262 m - 288 m\nMATERIALES PARA LOS CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA Dentro de los materiales a usar en los concretos de Alta Resistencia, debemos considerar dos tipos de materiales, los tradicionales; tales como cemento, agregados y agua, y los materiales "nuevos", que justamente logran llegar a las altas resistencias, tales como los super plastificantes y la microslice. Los agregados ms pequeos se consideran ms convenientes para mayores resistencias, debido a que se disminuye la concentracin de esfuerzos alrededor de las partculas, causados por la diferencia del mdulo de elasticidad entre la pasta y el agregado. Tambin debemos destacar que el agregado chancado (angular) es mejor que el redondeado, debido a su mejor adherencia. El agregado ideal debe ser limpio, con tendencia a forma cbica, angular y libre de partculas planas y alongadas. Es obvio que concretos de alta resistencia requieren agregados de alta resistencia que cumplan con los requisitos de los ensayos de abrasin o impacto. ADITIVOS Los aditivos son ampliamente usados en la produccin de este tipo de concretos, sobre todo incorporadores de aire (durabilidad) y superplastificantes o reductores de agua de alto rango. Los superplastificantes.- Conocidos tambin como reductores de agua de alto rango, cumplen su funcin en forma muy efectiva. Comenzaron los primeros productos en Japn en los aos 60, a base de sultanatos de naftalina, y al mismo tiempo en Alemania Oriental, los sulfatos de melarnina. La accin de estos sulfonatos es que sus molculas de cadenas largas se adhieren a la superficie de las partculas de cemento, dispersndolas en el agua por repulsin elctrica. De acuerdo a lo conocido, la primera vez que se us concreto superplastificado en Japn, fue para pilotes prefabricados de concreto de gran resistencia, con miras a soportar el hincado, sin figuracin. En los aos 70, en el mismo Japn se usaron estos concretos en puentes con resistencias de entre 500 kg/cm y 800 Kg/cm, con moderado asentamiento. El problema con las mezclas superplastificadas con los sulfonatos, es que perdan rpidamente la fluidez.\nEn 1986, entonces se desarrollaron superplastificanes de "larga vida", constituidos por sales de cido carboxilico, amidas y anhdrido carboxilico. La solucin alcalina que resulta de la hidratacin del cemento gradualmente hidroliza al superplastificante, liberando un dispersante soluble en el agua que ayuda a mantener la fluidez por largos perodos. Sin embargo, los otros compuestos no han dejado de utilizarse. La microsilice.- Es un subproducto de la industria del ferro-silicio, mediante arco elctrico de alto consumo, desprendindose en este proceso, vapor de xido de silicio, que se condensa en pequesimas esferas slidas de alto poder reactivo (puzolnico). Las partculas de microslice presentan una curva granulomtrica que se extiende de 50 amgstrom a 0.5 micrones, en comparacin con el cemento, cuya granulometra varia entre 0.5 micrones y 100 micrones. . Su accin en el concreto se debe a una doble accin, su alta actividad puzolnica y a la fineza de sus partculas qu constituyen un "filler" aumentando la capacidad de las pastas; en ingls se le denomina normalmente "silica fume".\nVI.7.- CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS\nINTRODUCCION A lo largo del siglo XX se han especificado exigencias mayores en la resistencia a la compresin del concreto, con base en el mejoramiento de las caractersticas de los cementos, de la incorporacin de adiciones como las puzolanas, humus de slice, aditivos polimricos, etc. A partir de 1960, se increment la investigacin del concreto reforzado con fibras sintticas como las de polipropileno, polietileno, nylon, etc. Actualmente a la utilizacin de fibras sintticas de alto desempeo como las de carbono, Kevlar y poliamidas, se agrega la alternativa ecolgica y de bajo costo de utilizar fibras naturales para el reforzamiento de los compuestos cementicios. En 1970, se introducen los superplasticantes y la microslice o humus de slice, lo cual ha permitido obtener concretos ms fluidos y ms resistentes con menor incorporacin de agua. Al ser el concreto un material relativamente dbil y frgil a las acciones trmicas y mecnicas, puede sufrir severas fracturas y fisuras que conllevan a su destruccin. Para evitar todas estas acciones y hacerlo ms resistente, se combina con otros materiales. En este sentido, la incorporacin de fibras al concreto reduce la probabilidad de agrietamiento o si esto ocurre, evita que no sea sbito. Es asi como se convierte en un material resistente a las acciones de tipo ssmico. El desempeo a la flexin del concreto reforzado con fibras es muy importante puesto que en muchas de sus aplicaciones es sometido principalmente a acciones de doblado; por ello diversas formas de ensayos de flexin han emergido como mtodos esenciales para valorar la calidad del concreto reforzado con fibras.\nEL CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS\nEs un material compuesto por una pasta de cemento, mortero o concreto con fibras de asbesto, vidrio, plstico o acero. Este concreto reforzado con fibras puede ser til cuando es preciso absorber una gran cantidad de energa o cuando se desea una alta resistencia a la tensin y reducciones en el agrietamiento, o incluso cuando no se pueden colocar refuerzos convencionales debidos la forma del elemento. Como se mencion anteriormente, las fibras ms investigadas en relacin con el concreto de cemento Portland son: las de acero, polipropileno, nylon, polister, polietileno, aramida, carbn, acrlicas, poliamidas y algunas naturales. La adicin de fibras, en general, mejora an ms las propiedades tales como : la resistencia a la traccin, flexin, impacto o fatiga. Las contribuciones ms importantes estn en la ductilidad y tenacidad, cualidades necesarias para elementos que van a ser expuestos a esfuerzos dinmicos.\nComo componentes del material cementicio fibrorreforzado se tienen la matriz, la fibra y la interface. La matriz, transfiere y distribuye la carga externa a las fibras, enlaza las fibras, las separa y las protege del medio exterior atmosfrico. La fibra es el principal contribuyente soporte de carga, evita la propagacin de las grietas en la matriz y puede rebajar la densidad del producto. Un recubrimiento sobre la fibra los protege del deterioro qumico y mecnico y previene el contacto directo entre fibras y la interface acopla la matriz con la fibra, y transfiere los esfuerzos de la matriz a las fibras. Es importante aclarar que aunque el uso de las barras de acero cumple un papel similar al actuar como refuerzo, en ningn momento la fibra puede sustituir su funcin. La fibra acta mejor que las barras de acero en aquellos elementos que por su espesor no permiten su utilizacin, donde se dice que presentan un refuerzo de carcter primario al actuar sobre la resistencia y primordialmente la tenacidad del compuesto y tambin en elementos sometidos a altas cargas o deformaciones o cambios de humedad y temperatura donde actan bsicamente controlando el agrietamiento del producto. Las fibras sintticas retienen o incrementan la resistencia del concreto, son qumicamente inertes o se les recubre para evitar su corrosin, disminuyen la permeabilidad y controlan la fractura plstica, entre otros. Las fibras de polipropileno y de polister presentan muy bajo m6dulode elasticidad y, otras como las de carbn y de aramida, su costo es demasiado elevado. Las fibras de polipropileno son las ms utilizadas dentro de las sintticas. Son inertes qumicamente hidrofbicas, debajo densidad y muy reducido costo. Mejoran la ductibilidad y tenacidad del concreto cuando se utilizan en volmenes bajos en pisos de concreto y en mezclas de pavimento. Adicionadas en volmenes superiores al 2% se reduce el fisuramiento del concreto debido a contraccin de secado y se mejoran las resistencias mecnicas. Las fibras de polister han mostrado generar incrementos modestos an a volmenes elevados, a la compresin, a la flexin y a la traccin indirecta, a 28 das de curado del concreto. Las fibras de carbn han demostrado ser excelentes y se utilizan como material para reparacin y rehabilitacin. Se estn investigando tendones para concreto pretensado con base en estas fibras. Las fibras acrlicas han mostrado ser muy eficientes en elementos laminares substituyendo los amiantos. Tambin en la conshucci6n ordinaria, las fibras de vidrio han tenido buen suceso por ser econmicas, ligeras y verstiles. Las fibras de acero han sido las ms utilizadas en obras de infraestructura civil, principalmente en pavimentos, pistas de aterrizaje de aviones y sobre todo en capas de rodadura en vas.\nVII.- EDIFICIOS ALTOS CONSTRUIDOS\nEl perodo entre 1955 y 1985 puede ser considerado la edad dorada de rascacielos, entre sus ms grandes logros figuran las Torres gemelas del World Trade Center (Centro de Comercio Mundial) ubicada en Nueva York (que fuera objeto reciente de condenable atentado) y la Sears Tower en Chicago. Las Torres Petronas, se ha considerado como la estructura ms alta del mundo. En la Tabla y grficos adjuntos se muestra la clasificacin de las estructuras altas; considerando los mstiles de la radiodifusin, las torres, las chimeneas industriales, etc., En el Per, la torre del Centro Cvico ubicado en la ciudad de Lima ,con sus 32 pisos es el edificio ms alto construido a finales del siglo pasado\nVII .2 .- TORRE DEL CENTRO CVICO DE LIMA - PERU\nLa Torre del Centro Cvico de Lima constituye la obra civil, a nivel de edificacin urbana, ms importante de la ciudad tanto por su representatividad en la historia del crecimiento de Lima como por lo que significa en aporte tecnolgico en las diferentes ramas de la ingeniera. Es necesario explicar primero el contexto que determin el origen del proyecto y que condicion ms tarde su desarrollo con el objeto de establecer el contenido programtico que gener la realizacin de la obra y comprender entonces sus alcances sociales y tcnicos a escala urbana y arquitectnica.\nLa Torre no puede entenderse como un edificio aislado; ella es parte integrante de un complejo mayor a nivel de conjunto arquitectnico y de un sector urbano del centro de la ciudad. Es elemento inseparable del Centro Cvico de Lima, o sea, su presencia como edificio se justifica en tanto existen los dems elementos del conjunto con los cuales se articula en relacin de interdependencia. A su vez el Centro Cvico que como conjunto ocupa una zona urbana de caractersticas especiales dentro del centro administrativo comercial de la unidad, en el limite sur del centro tradicionaI, calificada con el ms alto ndice de densificacin urbana para uso de equipamiento metropolitano, debe entenderse como factor de renovacin urbana y complemento necesario en el desarrollo de las nuevas actividades cvicas propias de una ciudad capital.\nEl planteamiento del Centro Cvico se organiza a partir de dos ejes ortogonales que se integran a travs de calles peatonales y plazas intermedias, con la avenidas Bolivia, Garcilaso de la Vega, el Paseo de la Repblica y el Parque Neptuno. Al igual que el resto del conjunto, la Torre se inscribe en una modelacin estructural cuadrada de 8.50 metros de lado formando una planta simtrica de diez mdulos dispuestos en un rectngulo de 2 x 4 mdulos ms dos adicionales alternados en los lados mayores. La circulacin vertical se ubica en el centro del edificio y se resuelve con dos bancos de ascensores, uno expreso y otro local, de cuatro ascensores cada uno, y cuatro escaleras exteriores de emergencia. Los accesos desde las vas pblicas se realizan en dos niveles superpuestos. El nivel + 4.08 para el flujo de personas que llegan por la Avenida Bolivia y la calle peatonal que recoge el flujo de la Avenida Garcilaso de la Vega y el Paseo de la Repblica, y el nivel + 0.00 para los que vienen de la Avenida Espaa y el Parque Neptuno. Estos accesos dan lugar a dos vestbulos, uno por cada nivel, que sumados tienen una capacidad suficiente para atender la demanda de usuarios de los ascensores en las horas pico de entrada al edificio, que se estima en total en dos mil trabajadores. Las oficinas ocupan 28 pisos tpicos y adems en, los dos ltimos, el restaurante y el mirador. Asimismo, cuenta con tres stanos, dos de estacionamiento con capacidad para 115 vehculos y un tercero con el equipamiento general de todo. el Centro Cvico. El rea total, construida, incluyendo los stanos es de 35,000 metros cuadrados, que se distribuyen como sigue: 3er. stano, equipamiento 2do. stano, estacionamiento 1er. stano, estacionamiento Nivel + 0.00, acceso Nivel + 4.08, acceso 28 plantas tpicas, oficinas Restaurante Azotea : 722.50 m : 3,034.50 : 3,034.50 : 1,878.50 : 867.00 : 24, 276.00 : 867.00 : 320.00\nEn general los acabados que se especificaron en la Torre se enmarcaron dentro de la mayor economa tratndose de un tipo de inversin con un mximo de sensibilidad en contraste con otros edificios en altura de carcter institucional. Los materiales empleados en su integridad nacionales fueron: * Piso de vinlico * Paredes en concreto expuesto y tabiques de yeso pintados con ltex. * Falso cielo raso en triplay con spray acstico * Carpintera de madera estndar con pintura ltex * Carpintera de aluminio anodizado negro con vidrios dobles de color gris. Adicionalmente cabe destacar los siguientes aspectos inherentes a un edificio en altura y que en la Torre ha demandado de atencin especial: la estructura las instalaciones sanitarias las instalaciones elctricas el equipamiento de ascensores y su construccin.\nFue criterio fundamental en la seleccin del tipo de estructuracin el aspecto sismico. Es por esto que al tratar sobre la estructura hay que referirse particularmente a ste. La estructura est conformada por placas de concreto ubicadas simtricamente en el permetro y en el centro de la edificacin coincidiendo con las paredes de ascensores baos y escaleras. Las placas estn conectadas entre si por vigas de concreto postensadas. Los techos son losas nervadas reforzadas en direcciones ortogonales en mdulo que coinciden con los ejes. La cimentacin es mediante grandes vigas (4.00 metros de altura) que unen los muros transmitiendo las cargas al terreno mediante un semi solado que cubre el 65 %o del rea ocupada por la edificacin.. En el diseo efectuado se incluy el anlisis dinmico de la estructura habindose obtenido un periodo natural de vibracin de 2.5 a 3.0 seg. para las direcciones consideradas en planta y un coeficiente ssmico de 3 /o de peso de la edificacin equivalente a aproximadamente 1000 toneladas de fuerza horizontal distribuidas para el anlisis, 10 % en la parte superior de la estructura y el resto repartida uniformemente. La deformacin mxima total en el ltimo piso que corresponde a estas fuerzas es de 55 a 60 cm. Los materiales empleados fueron concreto con resistencias desde 420 Kg/cm2 en los primeros niveles variando a 350 Kg/cm2 y luego 280 Kg/cm2 como mnimo. Acero torsionado en fro de fy = 4200 Kg/cm2. con una elongacin a la rotura de 12 % como mnimo que garantizan su ductilidad. Para el terreno se consider una capacidad portante de 6 Kg/cm2 en condiciones estticas y 7.5 Kg/cm2 en condiciones dinmicas. Para el acero postensor se us fs min = 140 Kg/mm2. En el diseo del concreto armado se us como complemento al Reglamento Nacional de Construcciones, las recomendaciones especiales para diseo ssmico, apndice A del American Concrete Institute publicados a manera de avance por dicha Institucin. El uso del acero postensor como refuerzo para condicin de sismo fue limitado a considerar el efecto de la carga hacia arriba suministrada por el cable proveyendo acero convencional para el integro de los momentos en los apoyos y las necesidades de confinamiento. La tabiquera interior del edificio es de paneles de yeso siendo independientes de la estructuracin de la edificacin sin limitar su movimiento a poder ser destruida por el mismo. Las cantidades de materiales que intervinieron por metro cuadrado de construccin son las siguientes: Concreto Acero Encofrado : 0.55 m3/m : 61.39 Kg/m : 2.93 m/m\nLa Potencia instalada para la Torre considerando su uso como edificio de oficinas es de 3 200 kilowatts correspondindole una mxima demanda de 1 500 kilowatts. El sistema general prev la posibilidad de integracin por sectores o total entre las oficinas o pisos. Se ha previsto para alumbrado y fuerza un medidor independiente en cada oficina de cada piso totalizando 6 medidores por piso. De cada medidor sale un alimentador hacia un tablero ubicado en el ncleo de servicios higinicos correspondiente desde donde se derivan los circuitos para iluminacin y tomacorrientes. Estos medidores son alimentados por una montante cada 4 pisos que sube desde las cajas-toma ubicadas en la pared adyacente a la sub-estacin elctrica del Concesionario desde donde se alimentan. Existe un tablero de servicios generales que alimenta los equipos y tableros de alumbrado para servicios y reas comunes a los usuarios del edificio.\nSe ha instalado dos cajas para telefonos directos y dos de telfonos internos en cada piso que alimentan con conductos las cajas de derivacin de cada of icina donde se conectan las salidas telefnicas.\nEl proyecto ha contemplado tambin los servicios de otros sistemas talos como sistemas de Alarma contra Incendio Sistema de Relojes Grupo Electrgeno de Emergencia Compactado de Basura las cuales atienden a la integridad del edificio en las aireas comunes. Para el sistema de abastecimiento del agua , se sectorizo la Torre en 4 zonas con sus respectivos tanques desde dnde se alimentan las montantes distribuidoras. Los tanque estn ubicados en los pisos 9, 18 , 27 y en la azotea sobre el cuarto de mquinas de los ascensores. En general las redes de abastecimiento de agua y desague corren a travs de montantes que convergen en el piso de instalaciones del edificio, ubicado debajo del 2 piso. Como sistema de proteccin contra incendio, se ha instalado una red de la "Clase 11" segn las normas del NFPA No. 14 (National Fire Protection Association} para ser utilizado por el personal de ocupantes del edificio. La instalacin de los gabinetes contra incendio, conformado por una vlvula angular de 1 1/2" con su respectiva manga, permite llegar simultneamente a cualquier punto desde 2 gabinetes cumpliendo en esta forma con las normas mencionadas. Para el sistema de deseque se ha instalado cuatro montantes colectores que bajan por los respectivos ductos, empalman en un falso piso, para finalmente descargar mediante una sola tubera al colector externo.\nEQUIPAMIENTO DE ASCENSORES\nEl banco de ascensores locales atiende desde los vestbulos del primer piso hasta el piso 17, y el de los expresos desde el primero directo hasta el piso 17 de intercambio y de all hasta el 32. Cuatro ascensores, dos locales y dos expresos, bajan a los dos stanos de estacionamiento. Este sistema permite racionalizar el servicio, al separar el flujo vertical en dos tramos y al mismo tiempo reducir el costo del equipamiento puesto que se disminuye e, nmero de paradas por piso. Los ocho ascensores son computarizados, de corriente continua y con velocidad de 5 metros por segundo y capacidad para 23 pasajeros cada uno. El tiempo total de recorrido directo de los 32 pisos de la Torre es de 24 segundos. Finalmente, la operacin de los ascensores por el sistema electrnico hace posible que stos se ubiquen en los pisos de mayor demanda de pasajeros.\nVII.3 EDIFICIO INTERBANK\nPRINCIPALES CARACTERSTICAS ARQUITECTONICAS Ubicacin: Interseccin de las avenidas Paseo de la Repblica y Javier Prado Caractersticas del edificio: Compuesto por 3 reas bsicas: una Edificio de 6 pisos una Torre de 20 pisos un Auditorio con capacidad para 300 personas :construido sobre cinco pisos subterrneos de estacionamiento que forman una base monumental.\nrea de terreno: 5,000 m2 Total de rea construida: 45,300 m Area de oficinas: 23,400 m2 La inversin de la nueva sede del Interbank, asciende a US$ 37 millones. Dicho recinto bancario contar con dos edificios, el primero de seis pisos y el segundo de 20 pisos que tendr una altura de 88 metros.\nDiseado por el arquitecto Hans Hollein, de nacionalidad austriaca, la nueva infraestructura de Interbank combina materiales de la mejor calidad, sistemas de tecnologa de punta y un diseo para crear un conjunto corporativo de 45,000 metros cuadrados, con el ms alto nivel de calidad internacional. Se ha dado prioridad especial en los temas relacionados con el medio ambiente, a travs de recursos tales como un sistema de filtrado para la toma de aire exterior y un sistema de enfriamiento libre de CFCs utilizando los refrigerantes de tercera generacin. La moderna sede muestra las ltimas tendencias de la arquitectura, siendo inclinado en su eje central por el sentido de dinmica otorgado desde su concepcin. Entre sus principales caractersticas se encuentra la mesa de dinero que representa un volador de 16 metros por 10 metros de alto, totalmente cubierto de vidrio. Pero el arquitecto austriaco da algunas precisiones sobre el diseo del banco. Segn Hollein, el objetivo del diseo fue "la creacin de un edificio emblemtico con el mayor nivel tecnolgico y esttico, transmitiendo una sensacin de futuro asociado al nuevo siglo". Los requerimientos particulares debido a las condiciones locales han sido estudiados y satisfechos, partiendo de la funcionalidad del rea de trabajo y de la calidad de la atmsfera laboral como un parmetro fundamental en el diseo . La fachada principal del volumen de 20 pisos, revestida con un acabado especial, una malla de tubos de titanio, que es un material extremadamente moderno, casi tan ligero como el aluminio, con cien aos de garanta resistente a la corrosin y con la particularidad de rechazar el polvo gracias a sus propiedades electrostticas. Teniendo en cuenta el clima de Lima, donde no llueve, razn por la cual el polvo est siempre presente, se tuvo que crear esta fachada-malla de moderna tecnologa. Esta forma exterior de gran dinamismo se apoya en un muro de piedra retirado del lmite de propiedad para darle protagonismo al edificio. "Este muro es una especie de tributo al gran pasado del Per.\nESTRUCTURAS MODERNAS Y TECNOLGICAS\nEl complejo est compuesto por tres unidades estructurales independientes: una torre de veinte pisos, un Edificio de seis pisos y el auditorio. Las tres se integran en una sola unidad estructural constituida por los cinco niveles de stanos. El edificio est compuesta por muros de corte, formados por las cajas de circulacin vertical, por prticos de concreto armado mixtos y por losas de concreto armado apoyadas en dos direcciones. La Torre , tiene una estructura formada por prticos de concreto armado en dos direcciones compuesta por muros de corte, columnas y vigas peraltadas. Las losas de esta torre son de concreto armado apoyadas en dos direcciones. El uso de losas postensadas en los stanos permiti la eliminacin de las vigas y por tanto una mayor altura libre entre piso y techo para el paso de las instalaciones. La torre , de 74 metros desde el nivel de la calle, tiene la fachada principal inclinada hacia delante, en un desplome que llega a 3,40 metros en la parte ms alta. La solucin a este original frente incluy unas columnas inclinadas que estn sujetas por las vigas de los pisos a un ncleo rgido de concreto armado formado por las placas de la caja de los ascensores. Se usaron cables postensados ver ticales en los muros estructurales y en algunas columnas. En los dos ltimos niveles del edificio de siete pisos se ubica una estructura en voladizo con 16 metros de longitud. En su diseo fue de particular cuidado el control de las deformaciones para dar confort al usuario y para proteger el cerramiento de cristal que llevar en el permetro, optndose por una combinacin de estructura de acero y cables postensados que anclan en el extremo posterior de la estructura de concreto armado. Finalmente, la estructura en general ha sido diseada de acuerdo con la norma ACI 318 ltima edicin y la norma ssmica peruana.\nVII.4 LA TORRE DE ANTEL EN MONTEVIDEO\nINTRODUCCION.El ao 2000 se finaliz la construccin de este moderno edificio que transform el perfil urbano de la ciudad de Montevideo, capital de la Republica Oriental del Uruguay, convirtindose en un smbolo que identificara a la ciudad. Se trata de la denominada Torre de las Telecomunicaciones en las que se establecern las oficinas de ANTEL, la empresa estatal uruguaya de telefona. Ubicada en el barrio portuario de la Aguada, que esta poblado de barracas y galpones que han ido perdiendo vida con el uso creciente de los containers, esta torre es considerada por muchos como un faro gua para el desarrollo y progreso de esta vieja zona de la ciudad. El proyecto del conjunto, realizado por el arquitecto uruguayo Carlos A. Ott, acreedor de numerosos premios internacionales y autor del proyecto de la Opera de la Bastilla de Pars, es\nconsiderado de vanguardia y generar junto al puerto un contrapeso urbano en esta ciudad que ha crecido constantemente mirando hacia el este. Tanto la Torre, que le disputar al histrico Cerro de Montevideo su papel de Mirador de la ciudad, como el resto de los edificios que lo acompaan presentan diseos de notable complejidad formal, como es el caso de algunos de ellos cuyo proyecto, entre otras cosas, genera la sensacin de estar al borde de la inestabilidad. Por las razones comentadas, hay que destacar que no slo el proyecto arquitectnico es de vanguardia, sino que la mayora de las disciplinas de la ciencia de la construccin que han intervenido en este proyecto han tenido que desarrollarse con igual nivel de creatividad y esfuerzo, y en particular la ingeniera estructural que con su acostumbrado anonimato le ha dado sustento. DESCRIPCIN DEL CONJUNTO. En una de las tres manzanas que abarcan el conjunto se ubican la Torre, un edificio de seis plantas destinado bsicamente a la atencin del pblico denominado Usuarios, un Auditorio con forma tronco cnica invertida y un edificio de Museo de planta triangular unidos todos ellos por un subsuelo comn para estacionamiento y salas de mquinas. En la segunda de las manzanas se encuentra el edificio de Servicios que se divide en un sector de guardera y otro de servicios, como transformadores, torres de enfriamiento, etc. Este edificio se conecta a travs bajo calle con el subsuelo de la primer manzana un anfiteatro con sus dependencias anexas. Por ltimo en la tercer manzana se desarrolla un edificio de cuatro plantas para estacionamientos de vehculos. LA TORRE .Sin duda que el edifico ms importante del conjunto es la Torre, que se desata por su altura y tiene una planta tan irregular como compleja. Cuenta con 36 pisos, este ltimo en la cota +143.20 y por encima del mismo se desarrolla un volumen de remate sin entrepisos de unos 17mts. de altura llegando su extremo superior hasta la cota +160.00. De los 36 pisos, 27 estn destinados a oficinas, mientras que los otros nueve a usos tcnicos como ser: sistemas de limpieza del muro cortina, antenas parablicas para trasmisiones por micro ondas, salas de mquinas de ascensores, equipamiento para las antenas de FM y TV y otros usos similares. La torre sirve tambin de soporte de un mstil para emplazamiento de antenas de radio FM y televisin que llegan hasta los 200 metros de altura. A partir del piso 27 la planta se transforma en un tringulo rectngulo por la desaparicin del volumen curvo de la cara sudeste, y a su vez esta planta triangular se va reduciendo con la altura hasta concluir en el vrtice de la cota +160.00. El factor dominante del proyecto de la Torre y consecuentemente de la estructura es la irregularidad y la falta de simetras. La estructuras resistente e la Torre es mixta y esta conformada bsicamente por un ncleo de hormign armado, apto para resistir fuerzas horizontales y verticales, y entrepisos formados por columnas y vigas de perfiles de acero con losa de hormign armado sobre deck metlico que solo resisten cargas verticales. En el extremo superior se ha dispuesto de una gran estructura espacial de acero entre las cotas +114.50 y +160.00 que no slo tiene la\nfuncin de dar soporte vertical y horizontal a las fachadas y los entrepisos comprendidos entre esas cotas, sino tambin de producir un empotramiento elstico guiado del extremo superior del ncleo del hormign.\nACCION DEL VIENTO SOBRE LA TORRE. La ubicacin del edificio en una zona particularmente expuesta y la importante esbeltez que deriva de sus dimensiones determinan que la accin del viento se convierta en la accin preponderante par el diseo estructural ya que se encuentra en una regin de mnimo riesgo ssmico. Dada la forma poco comn del edificio y la importancia preponderante sealadas de las acciones del viento en el proyecto estructural, se realiz, a travs del Instituto de Mecnica de los Fluidos e Ingeniera Ambiental de la Facultad de Ingeniera de la Universidad de la ROU, un estudio aerodinmico sobre un modelo a escala de la torre en un tnel de viento. NCLEO DE LA TORRE. El ncleo de hormign armado est configurado por las reas de circulaciones verticales, las salas electromecnicas y los locales sanitarios y es la espina dorsal de la Torre, ya que, aparte de tomar importantes cargas verticales, tienen por funcin resistir las acciones laterales de viento. Su planta es irregular y no tiene una ubicacin centrada respecto a la del edificio, por lo que las torsiones juegan un factor preponderante en le valor de las solicitaciones del ncleo. Pueden decirse que bsicamente est compuesto por tres sub ncleos que se unen entre s por vigas dintel. El ncleo se mantiene de forma constante en altura hasta el piso 27, en el que pierde uno de sus sub ncleos, y comienza a reducir su seccin sobre el lado norte y produce un saliente hacia el sur para permitir su vinculacin con el mstil. Est empotrado en su base en la cota 5.80 y tiene un empotramiento elstico guiado en su extremo superior que alcanza la cota +143.20, el que se lo da la estructura espacial superior de acero del remate a descomponer el par de empotramiento en las columnas metlicas del edificio. Est contribucin es significativa debido al fuerte impacto que produce la introduccin de las acciones del mstil en la parte superior, permitiendo un control en las tensiones y deformaciones horizontales del ncleo. El hormign empleado es de 38 MPa de resistencia caracterstica a los 28 das y el acero es conformado de dureza natural con un lmite convencional de fluencia de 500 MPa, utilizndose para la construccin un encofrado trepante. Los espesores de las paredes en la parte inferior son de 40 y 60 cm segn su ubicacin. VERIFICACIN DE LAS CONDICIONES DE SERVICIO. En edificios de estas caractersticas es necesario verificar las condiciones de servicio del mismo, que estn relacionadas con los efectos de la accin del viento sobre el confort de los ocupantes y sobre la integridad de los componentes no estructurales de la construccin. Por tal motivo se realizaron dos tipos de verificaciones independientes, la primera de ellas correspondi al control de las mximas deformaciones horizontales producidas por la accin del viento, que se vincula con la posibilidad de daos en los componentes no estructurales de la construccin. De la misma se obtuvo un valor de 17cm. en el piso 27 (cota + 106.60) y de 29cm. En el extremo superior de la Torre (cota + 160.00), equivalente a H/630 y H/550 respectivamente para las condiciones extremas de viento. ENTREPISOS. Los entrepisos de la Torre son estructuras compuestas constituidas por una losa de hormign armado sobre deck metlico, la que apoya sobre un entramado de vigas de acero que a su vez apoyan en columnas tambin de acero ignfuga. La calidad del acero de los perfiles laminados empleada es ASTM A572 Grado 50 y el hormign de las losas es de 21 MPa de resistencia caracterstica. El deck metlico colabora con la losa de hormign como armadura de traccin, no obstante lo cual las losas tienen armaduras en barras y mallas electro soldadas por contraccin del hormign, refuerzo de bordes y coberturas de momentos negativos. Esta losa, actuando como diafragma, cumple adems la funcin de trasmitir al ncleo de hormign armado las fuerzas horizontales que se generan en el contorno d la planta.\nLas vigas de acero, que generalmente se han apuntalado previo al hormigonado de la losa para evitar tener que contraflecharlas, se han diseado como compuestas vinculndolas a la losa de hormign a travs de conectores tipo Nelson de cabeza redonda de de dimetro. Las conexiones en general atornilladas mediante bulones de alta resistencia, sin embargo los apoyos de las vigas sobre el ncleo de hormign armado se han resuelto mediante insertos metlicos colocados en primera etapa a los cuales se han soldado los elementos de vinculacin con las vigas. Las columnas y vigas metlicas de la Torre, como del resto de las estructuras metlicas del conjunto, se han diseado de acuerdo a la LRFD Specification for Structural Steel Buildings del AISC.\nESTRUCTURA ESPACIAL DE REMATE. Esta estructura, que se desarrolla entre las cotas + 114.50 y el extremo superior en cota + 160.00, puede ser asimilada a una pirmide, cuya base es un tringulo rectngulo siendo dos de sus caras verticales y la restante teniendo un desarrollo curvo. Estas caras se encuentran diagonalizadas de manera de convertirlas en planos estructurales arriostrantes de gran rigidez. Tiene adems arriostramientos horizontales entre las caras cada 4.10 m de altura, y entrepisos con losa de hormign sobre deck metlico en los pisos 30, 32, 34 y 36. Esta estructura cumple varias funciones simultneamente. Por un lado transmite a las columnas inferiores las cargas gravitatorias de los entrepisos de los niveles mencionados y de las fachadas. Tambin resiste las fuerzas de viento que se generan sobre el muro cortina, llevndolas al ncleo de hormign. Por ltimo cumple la funcin de restringir parcialmente el giro del extremo superior del ncleo de hormign armado para lo que se ha vinculado a este mediante bielas horizontales en todos los niveles que van desde +114.50 hasta +143.20. CIMENTACIONES.El suelo del lugar de emplazamiento de la obra presenta en los primeros siete metros de profundidad aproximadamente suelos no aptos para fundaciones, por debajo de este mando existen suelos ms potentes pero cuya capacidad result insuficientes para permitir el apoyo de la fundacin de la Torre, por lo que se debi fundar a 24 metros de profundidad apoyndose directamente sobre el estrato de la roca caracterstica de la zona. El nivel fretico de la napa est ubicado aproximadamente a unos tres metros de profundidad previndose un ascenso mximo hasta los dos metros. En consecuencia, para resolver las fundaciones de la Torre, se ha adoptado la utilizacin de pilotes de gran dimetro excavados hasta su apoyo sobre la roca. Este sistema present la complicacin que encima de la roca se encuentra un conglomerado con piedras de tamao considerable que dificultaron el proceso de excavacin en esa zona. Las excavaciones de los pilotes fueron totalmente encamisadas.\nVII.5 TORRES PETRONAS\nMucho de lo que se aprendi en el diseo, anlisis y pruebas de tnel de viento del edificio Miglin - Beitier Tower ha sido utilizado en el diseo del Centro Cvico de Kuala Lumpur, Malasia de 800,000 m2 , considerado el ms altos del mundo, y que incluye a las Torres Petronas.\nLa estrategia estructural para las torres combina los aspectos ms favorables de la construccin con concreto y acero. Se usa acero estructural para las vigas tpicas de grandes luces, que soportan las losas de construccin compuesta de acero y concreto. El concreto armado ( de 40 a 80 MegaPascales de resistencia cbica) se utiliza en el ncleo central, en las diecisis columnas perimetrales de la torre (espaciadas tpicamente cada 9 metros) y vigas collar perimetrales de seccin variable, y en doce columnas perimetrales ms pequeas y en las vigas collar alrededor del edificio adosado ("tontillo"NT - ver figura).\nEn este proyecto la estructura perimetral es un prtico que desarrolla una significativa accin de tubo debido a su configuracin. La diferencia natural en comportamiento del ncleo y de la estructura perimetral se convierte en una ventaja al forzar un punto de inflexin a media altura de la estructura mediante el uso de cuatro estabilizadores en los pisos 38 y 39.\nVII.6 WORLD TRADE CENTER\nLas Torres Gemelas del Centro Mundial de Comercio con sus 417 y 415 metros de altura cada una eran para tener una idea 3,4 veces el tamao del Centro Cvico de Lima. El complejo fue diseado por Minoru Yamasaki y Emery Roth en acero inoxidable y cristal. Consta de siete edificios: un edificio de oficinas de 47 pisos, dos de 9 pisos, el U.S. Customhouse de ocho pisos, el Hotel Marriot de 22 pisos y las emblemticas torres gemelas de 110 pisos (76 pisos ms alto que el Centro Cvico de Lima) que, cuando se inauguraron en 1970, fueron los edificios ms altos del mundo. Las torres eran de una planta cuadrada de 63 metros de lado y ofreca un espacio libre de columnas de 4.645 metros cuadrados. La construccin de 12 millones de pies cuadrados de oficinas requiri la excavacin de 917.500 metros cbicos y el uso de ms de 200 mil toneladas de acero y 324.936 metros cbicos de concreto. La tierra extrada fue depositada en el ro Hudson para crear el Battery Park City. En las obras de construccin trabajaron 3.500 obreros. Hasta antes del atentado laboraban en el complejo aproximadamente cincuenta mil personas de 350 compaas de 25 pases. En una ciudad llena de edificios famosos, como lo es Nueva York, las Torres Gemelas se imponan como enormes esculturas de cemento y cristal que parecan flotar sobre la punta del denominado bajo Manhattan. Los pilares de 110 pisos cada uno parecan simples en su forma pero eran maravillas arquitectnicas. Planeadas a principios de la dcada de 1960 como parte de un proyecto de renovacin urbana, los primeros edificios del complejo, de un costo de 1.200 millones de dlares. Las Torres Gemelas empezaron a construirse en 1966 y fueron terminadas en 1973. Eran inmensas en cada detalle: 43 mil ventanas, 99 ascensores y un diseo destinado a ser centro de confluencia del comercio internacional. El complejo, que inclua una terraza de observacin y numerosas atracciones tursticas ms, reciba ms de cien mil visitantes al da, segn la Autoridad de Puertos de Nueva York y Nueva Jersey, a cargo de la administracin. Debajo de las torres gemelas haba un enorme centro de compras, as como un centro que controlaba la mayora del servicio de trenes subterrneos de la ciudad. En el complejo haba 70 tiendas y restaurantes, entre ellos el famoso restaurante y club nocturno Windows on the World, en el ltimo piso de una de las torres. Cambi el estilo de construccin La construccin de las torres gemelas del Centro Mundial de Comercio signific el cambio arquitectnico de esa ciudad. De acuerdo al historiador Antonio Zapata, la construccin vertical y en bloque de las Torres Gemelas obedecieron al nuevo reglamento de construccin que apareci por la dcada del 70 en Nueva York, y que cambi la hasta entonces tradicional forma de enfrentar este tipo de construcciones. La altura de los edificios no dependera ms de la extensin del terreno en el que se levantaban. El edificio ms caracterstico del anterior estilo arquitectnico neoyorquino es el Empire State Building, que fue considerado por muchos aos como el ms alto del mundo. Construido en los aos 30, este edificio marcaba el estilo arquitectnico de la poca: forma escalonada ascendente que permita que los edificios o construcciones de los costados no se vean privados de luz natural, ni siquiera en el primer piso.\nLas nuevas construcciones dejaron de considerar este estilo y lo reemplazaron por uno de bloque, que sin embargo, exiga la construccin de una plaza en el centro que compensara el estilo rgido y cerrado de las edificaciones modernas. A partir de entonces, las construcciones neoyorquinas no dependeran ms de la esttica arquitectnica, sino de la adecuacin que tuvieran a lo que ordenaba el nuevo reglamento de construccin. El edificio de gran altura o rascacielos es un fenmeno totalmente estadounidense que ms all de las consideraciones funcionales o formales que ha suscitado, responde a una sola razn: construir un mximo de pisos sobre una superficie mnima, o producir un mximo de espacio rentable donde la demanda es ms fuerte.\nVIII .- SUPER RASCACIELOS DEL FUTURO\nSi los rascacielos supusieron un desafo para la Ingeniera del siglo XX, y un nuevo concepto de diseo con respecto a los edificios tradicionales, los super rascacielos sern la llegada al limite de altura que las leyes fsicas permitan a un edificio tal y cmo lo entendemos, y que actualmente se est pensando en llegar a los 2 kilmetros. Los diseos de sta clase a cargo de compaas como Kajima, Taisei, y otras rebasan los 800 metros de altura, y poseen las ya descritas caractersticas arquitectnicas que pese a su altura les dotan de una seguridad mayor que las construcciones actuales ( elasticidad estructural, composicin modular, tensores como los de los grandes puentes colgantes, sistema de control de equilibrio, etc. ) En un edificio de 800 metros, como por ejemplo el DIB 200, proyectado por Kajima Corporation, la firma pionera de los rascacielos en Japn, seran habituales elementos tales como : varias azoteas en distintos niveles provistas de pistas para helicpteros, una gigantesca bveda transparente en la cspide, parqueo para 5000 carros, jardn interior en el vestbulo, sistemas para recoger y potabilizar el agua de lluvia, generador elctrico propio para garantizar el suministro en caso de corte de las lneas externas, paneles solares, antena comunitaria para emisin y recepcin va satlite, cableado de fibra ptica con terminal para cada vivienda, y por supuesto, ascensores de alta velocidad Vivir en un edificio tan inmenso, lleva a un nuevo concepto de cultura urbana, ni ms ni menos. A medida que las ciudades se pueblen de super-rascacielos, stos se convertirn en ciudades, y las ciudades en comarcas. Algo difcil de asimilar para nuestra mentalidad actual, pero que tiene su lgica : Cada edificio ser una comunidad de miles de personas, equipado con viviendas, comercios, clnicas, comisaras, estaciones de transporte pblico en el vestbulo, oficinas de empresas, y todo lo necesario para que el habitante sedentario que tenga su trabajo en el mismo edificio, pueda pasarse aos sin salir a las calles si no le apetece. Lo ms positivo de los super-rascacielos es que, de seguirse la poltica adecuada, permitiran descongestionar la superficie urbana, y dedicarla a la repoblacin forestal, algo importante en un futuro que se sospecha muy problemtica en ecologa, a juzgar por los desastres actuales. Un distrito atestado de casas y pequeos edificios podra transformarse en un grandioso parque natural con un nico super-rascacielo en el centro. Desde lo de la Torre de Babel, la humanidad ha sufrido y disfrutado de diversas experiencias a gran altura. Hoy da, se presentan diversas propuestas verticales internacionalmente. Algunas, completamente verticales, efimeras. Otras, acumulaciones, enormes piramides o conos que surgen mientras se extienden a travs de la tierra. Durante el auge del modernismo, Frank Lloyd Wright critic la postura clasico-modernista de las ciudades verticales. Pero tal parece que, ms que la verticalidad, lo que criticaba era la repeticin (la estructura social como gran maquina de eficiencia). Porque, como bien se sabe, aunque la mayora de sus propuestas orgnicas se basaba en la horizontalidad, hubo un proyecto muy vertical: el Edificio de una Milla de Altura.\nEl Centro Financiero Mundial de Shanghai es probablemente la ms radical propuesta para un rascacielos desde que se complet el Edificio Woolworth en Nueva York en 1913. El edificio no se ha completado, pero la construccin comenz en agosto de 1997. Se intenta completarlo en el 2002, y ser de 94 pisos de altura (460 metros de altura; 335,700 metros cuadrados). Es la pieza central del nuevo Distrito de Finanzas Lujiazui en Shanghai. Y qu del agujero en la cabeza del edificio? Bueno, fue hecho para alinearse con la esfera superior de la nueva Torre Perla de Oriente, un edificio vecino. La apertura tambin se utiliza en conjuncin con un puente acristalado de observacin. Tambin representa, simblicamente, una Puerta de la Luna (tpica de jardines chinos). Finalmente, se ha diseado para reducir la resistencia al viento, volvindola ms aerodinmica. Los ltimos 3 pisos estn pensados como plataformas de observacin, forradas con poco ms que cristal. Otros pisos contendrn oficinas, un hotel, galera de arte, club de industriales, tiendas, estacionamiento, etc. Ya en el ao 2000, la altura de la torre rebasar la de las Torres Petronas. Nos encontramos ante el comienzo de la Tercera Gran poca de los Rascacielos. Las 2 eras que la preceden comparten varias caractersticas. Las 2 produjeron campeones que mantuvieron sus alturas record durante varias dcadas: el Edificio del Empire State y la Torre Sears (443 metros de altura). Las 2 eras presentaron un incremento en la actividad de construccin, comenzando durante grandes periodos de prosperidad econmica (y terminando durante periodos ms lentos). Y las 2 presentaron fuertes carreras hacia el gran titulo del "Edificio Ms Alto del Mundo". Ya en agosto del 97, ese titulo haba dejado Chicago, dirigindose hacia Kuala Lumpur, y ya una docena de altos proyectos se estaban elaborando en Asia. La propicia economa fomentaba este surgimiento. Con el comienzo de la construccin del Centro Financiero Mundial, por tercera vez, se lograra el codiciado titulo. Esta vez, la guerra de las alturas se presenta en Asia, especialmente en naciones tercer-mundistas con ambiciones econmicas primer-mundistas. El Centro Financiero de Shanghai es la pieza central de una renovacin urbana sin precedentes: un distrito de finanzas del siglo 21 (30,000 metros cuadrados) est siendo construido de la nada: "El nuevo urbanismo de la zona estipula que los edificios deben ser de unos 100 metros de altura hacia la periferia, volvindose ms altos hacia el centro, donde lograrn alturas de 300 metros. El Centro Financiero de Shanghai, con una altura de 460 metros, completar el horizonte como la cima de una cadena de montaas formada por los otros edificios, y se transformar en el hito de una base para empresas globales interesadas en expandirse hacia el mercado chino." Alrededor de una plaza central se presenta una sorprendente trada de edificios: El Centro Financiero Mundial hacia el este, El Edificio Jin Mao (quinto edificio ms alto del mundo) al noroeste, y otra gran torre hacia el sur (la Torre del Misterio, de unos 460 metros de altura). Pero muy pronto esto quedar atrs, si se aprueba la construccin de la Torre Melbourne, en Melbourne, Australia. Esa torre sera unos 70 metros ms alta que el Centro Financiero Mundial.\nDe 426 metros de altura; 100 pisos. Este proyecto, suspendido a principio de los aos 90 debido a una crisis econmica, es el resultado de un concurso presentado en 1989. Los ganadores, Jean Nouvel y Asociados, y Jean Marc Ibos, han logrado crear ms que un rascacielos, una obra de arte en pleno cielo, la cual ser el edificio ms alto de Europa, 1.5 veces ms alta que la Torre Eiffel. Tendr un dimetro de 43 metros, utilizado por ms de 3500 empleados a travs de su altura. Tendr un bar panormico en el piso 88, y un 'belvedere' en el piso 92, para los turistas y visitantes. Desde su gran altura, uno podr ver hasta a una distancia de 70 km. Los pisos se presentan completamente abiertos. Las estructuras, columnas, tuberas, y ascensores (32 en total, dotados de inteligencia artificial y movindose a una velocidad de 7 metros/ segundo) se presentan en el exterior del edificio. As, los espacios, abiertos, podrn ser utilizados en una variedad de maneras diferentes, divididos con paneles mviles, o conectados entre s por patios centrales. En conjunto, la estructura se presenta ms opaca en su base, y ms y ms transparente hacia su cima de verde claro. Esto enfatiza la relacin entre cielo y tierra.\nLa mega-ciudad-pirmide TRY 2004 es una respuesta parcial a 2 importantes problemas: las ciudades cada vez ms saturadas y el ecosistema cada vez ms daado. Es tiempo de elaborar una megaciudad ms acorde a las necesidades de la naturaleza. TRY 2004 combina 204 unidades y ocupa 8800 hectreas sobre la superficie de la tierra. Surge en 8 capas de 250.5 metros cada una (total de 2004 metros de altura). Las primeras 4 capas estn dedicadas a elementos de infraestructura, y las 4 superiores a vivienda y oficinas. En esta inmensa estructura tubular, se localizan torres de 100 pisos de altura, lugares para vivienda y trabajo. De las 8800 hectreas, 5000 sern dedicadas a vivienda (240,000 unidades para 700,000 personas), produciendo su propia energa (basada en sol y viento, y la incineracin de basura), y reciclando agua a travs de bio-reactores. 2400 hectreas para oficinas y zonas comerciales (empleo para 800,000 personas). Las ltimas 1400 hectreas son para la investigacin y ocio. La estructura se basa en elementos de forma octadrica (2 pirmides conectadas en sus bases). Estas unidades pueden ser combinadas con facilidad vertical u horizontalmente. Las trabes y columnas de estas estructuras sern hechas de nuevos materiales ligeros (fibras de carbn y vidrio, fuertes y durables). Las trabes sern de 10 metros de dimetro y 350 metros de largo, y envolvern las redes de electricidad y de comunicacin, igual que pasillos y una red de distribucin que incluye sistemas de transporte y ventanas de observacin. Al mismo tiempo tubos diagonales (columnas), de 16 metros de dimetro y 350 metros de largo, contendrn tubera y redes de electricidad, pares de ascensores, y una red de distribucin. En la interseccin de 2 tubos, se presentan focos de transporte, globos de cristal de 50 metros de dimetro que concentrarn la luz del sol para transmitirla por toda la ciudad a travs de una red de fibra ptica. La uniformidad de partes y materiales facilitar la automatizacin de la construccin. Para el transporte vertical, la gente utilizara los ascensores. Para el transporte horizontal, se utilizar un sistema basado en induccin lineal. Acceso a los edificios ocurrir desde los nodos, donde uno encontrar pasillos movibles, escaleras elctricas, y pasajes, igual que ascensores internos. El transporte de productos ocurrir aparte, de manera paralela.\nTorre en forma de chimenea gigante. Es en realidad una serie de torres conectadas entre s por puentes de circulacin ( caminos y calles ). De 1000 metros de altura, tiene una base de 400 metros de dimetro. En los niveles inferiores, presenta jardines, fuentes, y canchas de tenis. Su estructura se basa en el uso de titanio en el caparazn (capaz de resistir sismos de magnitud 8 en escala de Richter . )\nEste proyecto fue desarrollado por Norman Foster y Asociados, como respuesta a la invitacin de la empresa japonesa Ohbayashi. El diseo refleja la propuesta de un proyecto a gran escala en pleno mar. Es una torre de 850 metros de altura y 130 metros de dimetro, rodeada por una marina de 400 metros de dimetro. Todo estar situado a 2 km de la costa. La torre contiene 170 pisos, en los cuales habitarn unas 50,000 personas (en viviendas, oficinas, etc.). La comunicacin interna se basa en ascensores veloces y lentos. Los primeros, denominados 'Medios de Circulacin Rpida' son capaces de transportar 160 personas a travs de bloques de 30 pisos. Entre volmenes se presentan espacios de 5 niveles, utilizados como centros pblicos (Centros Celestes). Foster ha descrito a cada centro como "un sitio de identidad, comparable a la plaza tradicional de una vecindad, un lugar donde la gente se pueda encontrar." Ah se encontrarn hoteles, restaurantes, centros deportivos, y centros semi-pblicos. De manera similar, los primeros 6 pisos de la torre actuarn como un recibidor gigantesco, el lugar pblico de la torre, frente a una plaza que se abre hacia el mar. Los pisos superiores de la torre estn reservados a espacios panormicos, restaurantes, antenas, y colectores de energa natural. Las zonas inferiores de la torre presentan vivienda en sus partes superiores y oficinas en sus pisos inferiores.\nCIUDAD NACIONAL PAISAJISTA DE CHONGGING\nEl propsito de esta estructura es presentar el uso mixto de oficinas comerciales y un hotel para la ciudad de Chongqing. Uno de los requisitos principales fue que la torre sea de un minimo de 100 pisos. As, se ha elaborado una torre de 516 metros de altura, la ms alta del mundo. La torre se encuentra en medio de una zona comercial y de entretenimiento, localizada en la vieja parte de la ciudad, entre los rios Yangtze y Jialing.\nEsta torre, de 610 metros de altura (125 pisos), es el sueo de J. Paul Beitler, promotor inmobiliario de Chicago. Se trata de ofrecer a una pequea sociedad la posibilidad de presentar sus oficinas colgadas desde lo alto de los cielos, a la manera de las grandes empresas internacionales. El arquitecto: Cesar Pelli y Asociados. En el piso 118, un piso de observacin a 360 grados. Una estructura de acero que contiene 840 lugares de estacionamiento en 12 pisos, 107,000 metros cuadrados de oficinas (60% del total). El resto, negocios, centros de conferencias, cines, museo, centro deportivo, y centro de comunicacin (en la cima). Se ha pensado en una clientela interesada en espacios que varan, tpicamente, entre los 605 y 1700 metros cuadrados. Desgraciadamente, la crisis de comienzos de los 90 interrumpi esta operacin. Se desarrollo un sistema estructural tubular cruciforme de concreto armado de alta resistencia que tiene cinco componentes principales. 1. Un ncleo de concreto armado tubular con muros transversales interiores que nunca son atravesados por grandes aberturas. 2. Ocho columnas-placas de concreto armado voceadas en sitio ubicadas en el permetro y proyectndose fuera de las caras del edificio. 3. Ocho vigas de conexin de concreto armado en cada piso conectando las cuatro esquinas del ncleo a las ocho columnas-placas. 4. Muros estabilizadores de concreto armado de dos pisos de altura localizados en tres niveles acoplando el ncleo a las columnas-placas. 5. Un sistema convencional de entrepisos de construccin compuesta de acero que se apoya entre el ncleo de concreto y un sistema de vigas vierendeel de acero. Estas vierendeel perimetrales dan resistencia adicional a las cargas laterales as como a la torsin. Adicionalmente, ellas transfieren toda la carga muerta a las ocho columnas-placas para eliminar esfuerzos de traccin en ellas producidos por las fuerzas que tienden a levantar el edificio. Todas las conexiones entre el acero y el concreto son simples del tipo cortante.\nEste es un proyecto muy fantasioso. La Semilla X sera de 4000 metros de altura, en 800 pisos. La torre, de forma cnica, se asemeja de manera extraa al Monte Fujiyama (3776 metros de altura) y ser construida completamente sobre el agua, en la baha de Tokio. Situada sobre enormes balsas de 6.5 kilmetros de dimetro, amarradas al fondo de la baha con cables. La enorme obra, de millones de toneladas, podr resistir hasta a un tifn. El interior de cada pilastra perifrica se utilizar para la elaboracin de comunidades separadas, con habitaciones, jardines, y escuelas. Los apartamentos se presentan escalonados hasta una altura de 2000 metros. Arriba, estaciones centrales de electricidad basadas en energa eolia o solar, y capaces de cubrir las necesidades elctricas de unos 700,000 residentes. La zona superior tambin ser utilizada por estaciones de vivienda a gran altura. Los ascensores sern propulsados por motores lineales. Se necesitar modular con precisin la iluminacin, ventilacin, humedad, y presin atmosfrica que cambian drsticamente entre los 0 y 4000 metros de altura. La obra tardara 30 aos en construirse\nEDIFICIO DINAMICO INTELIGENTE 200\nEl edificio ser de 800 metros de altura, con 200 pisos distribuidos a travs de 12 edificios. Estas 12 torres estarn conectadas por varias pasarelas. La estructura contendr centros comerciales, 3 helipuertos, 800,000 metros cuadrados de oficinas en su base, un hotel de 2500 recamaras, y una zona residencial de 320 apartamentos (de 160 metros cuadrados cada uno).\nEsta mezcla de cristal y acero, de 2001 metros de altura, es la obra de la Corporacin Hazama. La torre se presenta como un aglomerado de bloques triangulares (de 100 metros de base y 80 metros de altura; comprendiendo un espacio de 17 pisos). Ah vivirn 300,000 empleados durante el da y 140,000 habitantes de noche. Los ascensores son en realidad trenes verticales con propulsin magntica (3 vagones que harn paradas a cada 160 metros para que la gente se acostumbre a la presin atmosfrica). Se tardar un cuarto de hora en llegar de base a cima de la torre\nIX .- CONCLUSIONES\n1.- La historia de los rascacielos esta demostrando que la mente humana no tiene lmite en sus propsitos, para pretender vencer las leyes de la naturaleza. 2.- Los edificios altos no hubieran sido posibles si paralelamente no se hubiera desarrollado la tecnologa, los materiales, los sistemas de proteccin ssmica, las computadoras, y todo aquello que permite a los diseadores plasmar sus inventivas. 3.- Los mayores rascacielos slo se han podido desarrollar en los pases de mayor poder econmico. 4.- La torre del Centro Cvico de Lima , de 32 pisos fue terminada en al ao de 1977, en EEUU, en el ao 1931, ya haban construida el Empire State Building de 102 pisos, lo que nos indica la brecha entre nuestro Pas y EEUU. 5.-Tal vez una forma de defender la ecologa a nivel mundial, sera concentrar a la poblacin en un mega edificio, rodeado de extensas zonas de cultivos. 6.- El diseo de edificios de gran altura ha respondido a los requisitos cambiantes de la arquitectura y la funcionalidad de los edificios as como a la creciente atencin al comportamiento dinmico de los edificios para mejorar su respuesta. 7.- La demanda creciente para edificios altos en zonas peligrosas ha desarrollado problemas interesantes que requieren soluciones creativas e innovadoras.\nX .- BIBLIOGRAFA\nA. REITHERMAN T y LIN S STOTESBURY\nConfiguracin y Diseo sismico de Edificios Limusa 1994 Conceptos y Sistemas Estructurales para Arquitectos e Ingenieros Limusa 1991\nBAZAN MELI Manual de Diseo de Edificios DF M PIRALLA ACI ACI CIP\nDiseo Sismico de Edificios Limusa 2001 Mejico 1985 Diseo Estructural Limusa 1995 Concreto al Dia N 30 Octubre 99 Concreto al Dia N 28 Febrero 98 Ing Civil Junio 1995\nDocumentos similares a Edificios Altos\nDiseño de piscina_Cortegana\nInterferencia Corriente Alterna\nRicardo Andres Alarcón Torres\nTesiis Final Bryan Amgelo Alexander\nLABORATORIO 6 FIEECS Estado gaseoso y liquido.doc\ntopologias de redes joan leche\nCodelco Educa _ Glosario A.pdf\nACHSManualEspaciosConfinados (2) xdxdxd\nControl de Potencia e\nMOLINA BETANCUR, Sebastian...El Método de Análisis y Síntesis y El Descubrimiento de Neptuno\nDimensionamiento de Tajo\nSESION 2. EL PATRÓN ARQUITECTÓNICO DE LOS ANIMALES.pptx