TORRE AGBAR

ESTRUCTURA DE LA TORRE AGBAR DE BARCELONA

José Ramón Solé MarzoArquitecto superior socio de

Brufau, Obiol, Moya & Ass., S.L.Profesor de estructuras de edificación de la

Universidad Politécnica de Cataluña

C/herzegovina 23, bajos, 08006, BARCELONATelf: 00 343 414 47 62 FAX: 00 343 202 04 12e-mail: [email protected], ww.bomasl.net

LA ESTRUCTURA DE LA TORRE AGBAR DE BARCELONA




2 ASPECTOS GENERALES

· Agentes intervinientes:

· Promotora: Layetana Inmuebles, S.L.

· Constructora: Rodio (Cimentación) - Dragados

· Management: ARGOS Management

· Arquitectos: Atelier Jean Nouvel (París) – B720 Arquitectura (Barcelona)

· Aparejador: Josep Gilabert

· Estructura: Brufau, Obiol, Moya & Ass.,S.L.

· Instalaciones: GEPRO, S.L.

· Proyecto: 2000 – 2001

· Construcción: 2001 – 2005



2 ASPECTOS GENERALES

· Altura: 141.50m, 35 plantas sobre rasante

· Profundidad: 20.00m, 5 plantas bajo rasante

· Planta aproximadamente elíptica de ejes: 39.40m - 35.42m

· Disposición aleatoria de las aberturas (ventanas)

· Doble piel de acabado:

· Piel interior metálica y coloreada

· Piel exterior a base de lamas de vidrio

· Final en forma de cúpula que nace en la cota +110.0m

· Dos problemas resistentes bien diferenciados:

· Formación de la estructura de sótanos

· Formación de la torre propiamente dicha



3 LA ESTRUCTURA DE LOS SÓTANOS

· Forma aproximadamente triangular

· Superficie aproximada: 3.600 m2

· Profundidad típica: 17.00m, 4 plantas bajo rasante

· Profundidad máxima: 20.00m, 5 plantas bajo rasante

· Planta aproximadamente elíptica de ejes: 39.40m - 35.42m

· Ocupación del 100% de la parcela

· Estructura, típicamente convencional: losas y pilares de hormigón armado

· Luz característica: 7.50m




3.1 Excavación y estructuras de contención

· Caracterización geológica del subsuelo:

Tipos - Potencias

· Rellenos antrópicos - 3.50m

· Arcillas - 13.00m

· Arenas

· Nivel Freático a una profundidad de 8.50m

· Abatimiento durante la ejecución

· Sifonamiento del fondo de la trinchera

· Equilibrio de la solución definitiva

· Dos situaciones de contención diferentes




· Pantalla tipo 1:

· Altura - 17.70m

· 4 niveles de anclaje

· Clava de 6.00m




· Pantalla tipo 1:

· Altura - 4.50m

· 0 niveles de anclaje

· Clava de 6.00m




· Características del abatimiento:

· Pozos de obra:

· Perforación con pantalladora

· Camisa de acero

· Últimos 2.00m drenantes

· Hasta 300 l/s




3.2 Cimentación

· Condiciones del diseño:

· Posición del nivel freático

· Luz característica

· Condiciones mecánicas del terreno

· Inexistencia de plantas sobre rasante

· Solución:

· Losa de subpresión de 80cm anclada al terreno

· Bataches de anclaje trabajando a rozamiento negativo

· Capa drenante conectada a un sistema de surgencia




· Características fundamentales del hormigón:




3.3 Forjados y pilares


· Luz característica de 7.50m

· Estabilidad al fuego de 120 minutos

· Geometría irregular

· Inexistencia una sola retícula

· Solución:

· Losas de hormigón armado de 30 a 40cm de espesor

· En situaciones excepcionales:

· Vigas de canto

· Vigas pared

· Pilares de hormigón armado




3.4 El auditorio


· Es el suelo de la futura plaza

· Ausencia de pilares en el espacio de

audiencia y escenario:

· Luces del orden de 24,00m

· Coincide con la disposición de un montículo

a nivel de paisajismo

· Adaptación a la rede pilares existente

· Solución:

· Losa de hormigón armada aligerada de doble curvatura:

· Espesor: 10 + 60 + 10cm40cm de espesor

· Apoyos sobre vigas de canto y vigas pared




· Análisis:

· Elástico lineal elementos finitos laminares – programa GID (CIMNE-UPC)

· Ejecución:

· Complejo proceso de cimbrado – costillas o cuadernas de referencia

· Complejo proceso de ferrallado y hormigonado – dos etapas



4 LA ESTRUCTURA DE LA TORRE

· Forma aproximadamente elíptica de ejes 39.50 x 35.50m

· Altura máxima: 141.50m, 35 niveles sobre rasante

· Condicionantes del diseño:

· Núcleo interior de comunicación vertical:

· Ovoide de 16m de diámetro

· Inexistencia de pilares en el interior

· Cierre en cúpula a partir de la cota +110.0m

· Las 5 últimas plantas no pueden tocar el perímetro

· Solución:

· Los cilindros se constituyen en paredes de carga

· Forjados ligeros sin pilares




4.1 Cimentación

· Condicionantes de diseño:

· Cargas de 200 a 450 t/m

· Capacidades portantes del sustrato

· Solución:

· Muro clavado en el terreno:

· Profundidades de 14 a 25m

· Espesores de 65 a 80cm

· Ejecución:

· Por bataches con pantalladora




4.2 Muro exterior


· Pérdida de la verticalidad a partir de la cota +76.5m.

· Aleatoriedad en la disposición de aberturas sobre una retícula de 92.5x92.5cm:

· Imposibilidad de contemplar un descenso vertical de las cargas.

· Mayor número de ventanas hacia la zona norte y hacia arriba

· Acción de viento más desfavorable que la del sismo

· Solución:

· Muro de carga de hormigón armado de espesor variable: 30-40-50cm




· Análisis:

· Elástico lineal mediante elementos

finitos laminares – Programa GID (UPC)

· Deformación sensiblemente asimétrica bajo

cargas gravitatorias




· Propuesta de ejecución:

· Armado a base de jaulas de armadura de 92.5cm de ancho.

· Hormigonado en dos tongadas por planta.

· Ejecución real

· Armado a base de jaulas de unos 10m de ancho

· Hormigonado en una tongada por planta.

· Reparación posterior de los defectos de hormigonado con morteros especiales.




· Problema de los encuentros en esquina: hasta 140t de carga oblicua:

· Resolución del encuentro en acero

· Transmisión hormigón-acero, acero-hormigón:

· Armaduras

· Perfiles

· Conectores tipo “Nelson”




· Encofrado autotrepante

· Muro más avanzado que los forjados

· Problema de estabilización de la grúa principal:

· Significativo a nivel local

· Despreciable a nivel general




4.3 El núcleo


· Altura máxima: 132.00m

· Ovoide de 16.50m x 15.90m

· Muy compartimentado

· Solución

· Muros de carga de hormigón armado.

· Espesores entre 30 y 45cm.

· Análisis

· Elástico lineal mediante elementos finitos laminares

· Ejecución

· Encofrado autotrepante




4.4 Los forjados


· Mínimo peso posible

· Rapidez de ejecución

· No utilización de cimbras o apuntalamientos

· Plantas sin pilares

· Luces variables, de 3 a 14m

· Aparente trabajo radial

· Distribución de la red de instalaciones

· Solución:

· Forjado de chapa colaborante, de 1mm de espesor, sobre vigas de acero. Canto H = 60 + 50mm.

· Formación de vigas mixtas en las luces intermedias, mediante conectores “Nelson”

· Alguna de las vigas deben ser alveoladas




· 3 Plantas técnicas – 1 cada 35 metros. Aprox

· 1 Cafetería debajo de cada planta técnica:

· Los techos de las cafeterías no pueden alcanzar

los muros

· Plantas colgadas




· 3 Plantas técnicas – 1 cada 35 metros. Aprox

· 1 Cafetería debajo de cada planta técnica:

· Los techos de las cafeterías no pueden alcanzar

los muros

· Plantas colgadas

· Sobrecargas de 1000kg/cm2

· Importantes efectos de punzonamiento

· Solución a base de forjado de chapa colaborante:

· Canto H = 6 + 5 + 5cm




· Características fundamentales del acero:




4.5 Las plantas de dirección

· Ocupan los 6 últimos niveles de la torre


· Los forjados no pueden tocar el borde

· Voladizos de 10m

· Espesor máximo de forjado de 50cm

· Solución:

· Losa de hormigón post-tesado.

· Canto variable; entre 30 y 50cm.

· Formación de celosías provisionales para sustentación de los forjados




4.6 La cúpula


· Máxima transparencia

· Velocidad del viento 160km/h

· Máxima rigidez. (Cristal)

· Solución:

· Cúpula nervada a base de perfiles de acero

· 26 meridianos y 19 paralelos

· Meridianos cajón de UPN-300 + IPE-330

· Paralelos cajón de UPN-260

· Trazados poligonales

· Análisis:

· Calculo matricial de barras en segundo orden – P·? – Programa ROBOT




· Características fundamentales del acero:

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