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LAS FORMAS VERTICALES
Son sistemas estructurales que recogen las cargas de los pisos horizontales colocados uno encima del otro y las transmiten verticalmente a los apoyos.
Figura 7.4
Debido a su altura y las acciones horizontales de viento y sismo, su estabilidad lateral es un componente principal de la edificación. Para el soporte de las cargas y su estabilidad se requiere una masa considerable en la sección de los apoyos o columnas, que reduce la disponibilidad arquitectónica de la planta del edificio.
Son las estructuras usadas en los modernos «rascacielos», que ya sobrepasan los 100 pisos de altura. Los sistemas de tubo, cercha vertical, tubo en tubo, núcleo- pantalla y combinaciones de ellos permiten soportar las grandes exigencias de los vientos y sismos en edificaciones en altura.
Figura 7.5 Esquema de los sistemas: tubo en tubo y tubos en paquete, adaptada de ref. 4
Los «sistemas de tubo» se basan en crear una estructura con columnas en la fachada poco separadas que se unen con las vigas en cada piso. Los elementos arquitectónicos de tipo vertical se vuelven estructurales, creando un sistema que actúa como un tubo perforado o una caja rígida que se proyecta en voladizo desde el suelo, bajo la acción de las fuerzas horizontales. Este sistema es denominado también de «fachada resistente». Las columnas trabajarán basicamente a tensión o compresión, suministrando la capacidad a volcamiento de la estuctura, sin momentos flectores. Las torres del comercio en Nueva York de 102 pisos, tenían este sistema en acero estructural.
El sistema de«tubo en tubo» combina la «fachada resistente», con un nucleo rígido de concreto reforzado (ver figura 7.5); los dos sistemas se unen mediante un conjunto de vigas en cada piso; la planta básica de cada una de las Torres Petronas en Malasia, tieneneste sistema en concreto reforzado de gran resistencia conformado con diez y seis (16) columnas circulares de concreto reforzado de alta resistencia ubicadas en el poligono cerrado exterior que se muestra en la figura 7.6, unidas al nucleo central por donde se disponen los aacensores y escaleras de las torres.
En las estructuras de acero las columnas se pueden colocar más separadas que en los sistemas en tubo, peroconectándolas con miembros diagonales en la fachada, para hacer que trabajen en conjunto (edificio John Hancock Center, de 100 pisos, en Chicago-figura 7.7).
El sistema de los «tubos en paquete» permite aprovechar las columnas interiores, que en el caso de sistemas de tubo con grandes áreas de piso serían poco eficaces; se disponen las columnas cercanas en módulos tubulares (ver figura 5.12 derecha), para mejorar su funcionamiento bajo fuerzas horizontales como las de viento. El edificio Sears de Chicago, con sus 110 piso es en la actualidad el edificio más alto en las Américas con este sistema (ver figura 3.2).
Figura 7.7. Edificio John Hancock, Chicago, acero estructural; sistema estructural: fachada resistente, reforzada con diagonales, 100 pisos, tomada de ref. 4
Figura 7.8. Planta típica de
Figura 7.9: Torre Colpatria, en concreto reforzado, 50 pisos, Bogotá
Además de la ubicación de los sistemas electromecánicos antes mencionados, deben tenerse en cuenta factores tales como: el sistema estructural, adecuado para soportar las acciones horizontales, el área de cada piso, la altura total del edificio (número de pisos), la altura del entrepiso (que permita disminuir las congestiones de ductos para servicios), las luces (los arquitectos siempre buscan grandes luces, para tener espacios más libres y flexibles), los materiales estructurales y no estructurales.
Puede decirse que existe, tecnológicamente hablando, la posibilidad de construir edificios de 1000 m de altura. Sin embargo, los problemas de concentrar 20.000 o 30.000 personas en un espacio tan reducido, los nuevos problemas del «terrorismo», y las dificultades para lograr un comportamiento social satisfactorio, hacen que aún sea un reto esta idea, de la cual ya hay proyectos.
Con el atentado terrorista a las «torres gemelas en Nueva York» (sept 11 del 2001), la planeación y diseño de estas construcciones cambiará. La sicosis creada hace difícil que estas construcciones sean atractivas en el futuro. Sin embargo, siempre habrá soluciones, que recogerán experiencias anteriores en el uso de materiales y sistemas estructurales. El concreto reforzado de «alta resistencia» que fue usado en las columnas de las torres Petronas en Kuala Lumpur, Malasiapermite soportar los problemas creados por el fuego en los perfiles estructurales de acero y evitar el «colapso progresivo» como el ocurrido en las torres de WTC de NY.
En noviembre de 2003 se inauguró en Taipei (Taiwan) la denominada “Taipei 101 Tower” que con sus 508 m de altura (incluyendo su aguja de 60 m), es considerada por algunas organizaciones como el edificio más alto del mundo, sobrepasando la altura de las Petronas.
Esta torre destinada a oficinas, locales comerciales y parqueaderos es construída en acero estructural, con columnas tubulares de acero de 80 mm de espesor y rellenas de concreto de alta resistencia (10.000 psi), y tiene un dispositivo de amortiguación, con una esfera de acero de 800 t de peso, en el piso 88, que le permite controlar las oscilaciones normales del edificio; el efecto causado por los grandes sismos que afectan a la isla de Taiwan, no es atendido por este sistema.
Figura 7.10 Torre de Taipei, 508 m de altura, 101 pisos. Tomada dela Revista, El espectador, Nº 179
La altura de la aguja ha sido polémica entre las organizaciones que no tienen en cuenta la altura de las antenas, agujas o elementos de decoración para medir la altura de los rascacielos. Para ellos, la “Torre de Taipei” no sería el edificio más alto de mundo en la actualidad y tal vez lo sería el edificio Sears en Chicago, cuyo último piso está a 443 m.
Figura 7.11 Comparación de alturas de edificios más altos. Adaptada dela Revista, El espectador, Nº 179
