edificios de concreto altos

LOS EDIFICIOS DE HORMIGÓN GANAN ALTURA
Revista Cemento Año 4, Nº 18
En la antigüedad, al hablar de edificios altos, inmediatamente se
los asociaba con una estructura en acero. Actualmente, esto no
sólo no es así, sino que además, se ha revertido esta tendencia. En
este trabajo se presentarán las razones de esta aseveración y los
beneficios de utilizar el hormigón como el material para laestructura principal de los edificios altos.
En los primeros años de la década de 1970, se dieron cambios muy
importantes para la industria del hormigón, los cuales permitieron que
éste cobrara tal importancia que se lograra en forma inmediata la
construcción de edificios con el doble de altura de los que había hasta ese
momento, pasando de alturas de 150 m a 300 m (Fig. 1). En este
artículo sepresentarán los diferentes sistemas estructurales, así como las
ventajas y desventajas de utilizar una estructura de acero u hormigón
como material principal; por último, se presentarán dos ejemplos de los
edificios más altos del mundo en los que se utilizó una estructura de
hormigón armado.

SISTEMAS ESTRUCTURALES
El desarrollo de diferentes esquemas de estructuración ha permitido el
poder diseñar yconstruir edificios cada día más altos. Este factor, aunado
con el mejoramiento de las resistencias que actualmente se pueden
obtener en los hormigones llamados de "alta resistencia" y el desarrollo en
las técnicas de diseño, ha logrado que en los últimos 25 años se puedan
construir edificios de hormigón de 125 niveles y con alturas del orden de
los 500 m.
En la próxima ilustración se muestran losdiferentes sistemas
estructurales utilizados en la actualidad, asociados con su correspondiente
rango de altura. A continuación se describe (Fig. 2) cada uno de ellos:

Interacción marco - muro
Este sistema permite lograr estructuras de hasta 70 niveles; en él, la
función de los muros es importante para controlar los desplazamientos
laterales, sobre todo en los pisos inferiores.
Tubo
El número de pisosque se pueden alcanzar con este sistema es de 75,
además de que se obtiene una distribución de cargas uniforme en las
columnas extremas o de fachada. El comportamiento general de la
estructura es de un gran cantilever. (Fig. 3).

Tubo en tubo
Aunque este sistema es una variante del anterior, con éste se logran
estructuras de aproximadamente 90 niveles. El comportamiento de este
sistema se basa nosólo en las columnas y vigas extremas, sino en un

subsistema estructural y una acción conjunta entre los diferentes sistemas
tubo.
Módulos de tubo
Este sistema nos permite combinar- mediante la geometría de la
estructura - soluciones que dan como resultado estructuras de cerca de
los 100 niveles.
Tubo con contraventeo en la fachada
Como ya se ha mencionado, una solución estructural que permitarestringir los desplazamientos, permite disminuir los efectos P-∆. Este
sistema es muy eficiente para este fin, obteniéndose edificios cercanos a
los 120 niveles. (Fig. 4).

Megacolumnas con muros de cortante
Con este sistema, lo último en estructuración, se provee al edificio de
columnas con una gran sección y un muro central, que, en conjunto,
proporcionan una solución que sobrepasa los cientoveinticinco niveles.
(Fig. 5).

Los sistemas antes mencionados utilizan vigas de transferencia entre la
zona central, formada por muros de hormigón y las columnas exteriores
(Fig. 6). Las vigas de transferencia unen los elementos antes
mencionados en diferentes niveles, creando una participación de las
columnas extremas a la resistencia lateral del sistema. Asimismo, se logra
un aumento en larigidez lateral de un 30 % a un 40 % y una reducción
en el momento de volteo.

Estudios realizados (ref. 2) muestran que la localización óptima de estas
vigas de transferencia es a 2/3 partes de la altura total del edificio, y el
comportamiento de la estructura mejora en forma proporcional al número
de vigas de transferencia que se coloquen; sin embargo, después de tres
niveles, el beneficio se...