Torre Mayor

La Torre Mayor es un rascacielos ubicado en la ciudad de México, desarrollado por el canadiense Paul Reichmann. El edificio de 55 niveles (más 4 sótanos de estacionamiento) se eleva a 225 m sobre el nivel de la calle.

Torre Mayor. Ciudad de México, México

El diseño sísmico propuesto que se utilizó en La Torre Mayor ofrece un innovador concepto de absorción de la energía sísmica para edificios altos. Para obtener una información realista con respecto a la sismicidad y la respuesta de la misma, se llevó a cabo un análisis de interacción con la estructura del suelo y un análisis del espectro específico del sitio.

Su estructura de soporte combina de forma innovadora acero, concreto y cuenta con 98 amortiguadores sísmicos que reducen al mínimo su desplazamiento durante un sismo, amortiguando y disipando una porción importante de la energía que la torre absorbe. Torre Mayor es el primer edificio en Latinoamérica en contar desde su diseño con enormes amortiguadores sísmicos. En la construcción de este edificio ICA reportó un margen de efectividad del 95%.

La cimentación para la Torre Mayor es una combinación de sistemas conformado por pilotes de concreto y losas. El edificio descansa sobre un pedestal formado por 251 pilas de cimentación de hasta 1.50 m de diámetro llegando al estrato duro o depósitos profundos existentes debajo de la capa de depósitos de suelo suaves típicamente encontrados en Ciudad de México, apoyadas a casi 50 m de profundidad, coronadas por una gruesa losa de concreto armado que sirve de fondo al cajón estructural prácticamente cuadrado, con casi 80 m por lado y 16 m de profundidad, donde se alojan 4 sótanos de estacionamiento. [1]

Sistema de amortiguadores sísmicos utilizados en la estructura de la Torre Mayor

El diseño incorpora un grado de redundancia para asegurar la acción uniforme bajo las más severas fuerzas sísmicas. En teoría, el edificio puede soportar un sismo de 8.5 grados en la escala de Richter, una fuerza que podría derrumbar cualquier otro edificio del tamaño de Torre Mayor.

La seguridad estructural de Torre Mayor ha sido calculada para exceder los requerimientos de los Reglamentos de Construcciones de la Ciudad de México y California, que son los más rigurosos del mundo y proporcionar al máximo de seguridad y confort a sus ocupantes. [2]


Referencias:

[1] Torre Mayor (28 de agosto de 2009). Ingenet, La comunidad de la Ingeniería Mexicana. Recuperado de: http://infraestructura.ingenet.com.mx/2009/08/torre-mayor-2/. Acceso: miércoles 9 de mayo de 2018.

[2] Estrucutra Sísmica de la Torre Mayor, México (7 de enero de 2018). Arquigráfico, portal web sobre arquitectura, ingeniería, construcción y decoración. Recuperado de: https://arquigrafico.com/estructura-sismica-de-la-torre-mayor-mexico/. Acceso: miércoles 9 de mayo de 2018.

La Torre Ejecutiva Pemex

La Torre Ejecutiva PEMEX es un rascacielos de diseño arquitectónico internacional, su construcción comenzó en el año 1979 y fue ocupada en el año 1982, los materiales empleados fueron acero, vidrio y aluminio. Originalmente su altura fue de 222 metros, pero cerca de su inauguración en 1984, la punta de la torre sufrió modificaciones y la altura se redujo a 214 metros.

Torre Ejecutiva de Pemex. Ciudad de México, México

La Torre de PEMEX fue el rascacielos mexicano más alto de México durante 19 años, título que cedió a la Torre Mayor en el año 2003. Es 32 metros más alto que la Torre Latinoamericana y 11 metros menos que la Torre Mayor. [1]. La construcción de la Torre de Pemex estuvo a cargo del arquitecto Pedro Moctezuma. A decir de los expertos, su diseño regular es una de las cualidades que brinda mayor estabilidad en la zona sísmica donde fue asentada.

El subgerente de Ingeniería de Pemex Corporativo, Héctor Moreno Alfaro, comenta: “eso le permite, lo que nosotros denominamos, defenderse de las fuerzas horizontales de temblor de una manera más eficiente, al distribuir mejor las cargas (..) Es un edificio que por donde quiera que se le ve tiene simetrías, quizá le reste un poco de creatividad arquitectónica, pero a cambio ganamos en estabilidad y mayor capacidad de resistir” [2]

Toda la estructura de 53 pisos pesa 110 mil toneladas, que está soportada por su cimentación, la cual está conformada por 164 pilas hincadas a 32 metros de profundidad, superando el relleno pantanoso del antiguo lago, hasta llegar al subsuelo más firme. Las pilas en la parte superior tienen 1.20 metros de diámetro y en la punta 1.50, definiendo un estilo de cimentación que en la época de su construcción se denominaba pilas con campana, esto permite que tengas una capacidad de carga de hasta 1000 toneladas cada una.

Para soportar las cargas verticales, que son las provocadas por los sismos, la edificación cuenta con una serie de diagonales que definen marcos cada 16 pisos y que confieren mayor rigidez a la estructura. Adicionalmente se construyeron armaduras horizontales tipo diafragma en los pisos 21 y 37, ligándolos con las diagonales, a manera de tener unos elementos rígidos que ayudan a reducir los desplazamientos horizontales y permiten que se conserve la forma de la estructura del edificio.

En caso de sismo, la torre empezará a oscilar en un efecto como de péndulo invertido por varios seundos y se desplazaría 1.80 metros por cada lado.

La Torre fue diseñada para soportar sismos de 8.5 grados en la escala Richter y un año después de su construcción fue puesta a prueba con el terremoto que azotó a la Ciudad de México el 19 de Septiembre de 1985 (8.1 grados Richter), la torre sólo se movió sin ser afectada debido a sus cimientos. Así también logró superar los eventos ocurridos en el mes de septiembre del 2017. A pesar de que el terremoto del 19-S ya había terminado, la torre seguía balanceándose en un movimiento “armónico muy suave”. El sismo se registró primero como un movimiento más o menos caótico, llegó un momento en que ya no había fuerza exterior del sismo y el edificio quedó vibrando en forma libre, hasta que finalmente se detuvo


Referencias:

[1] Torre Ejecutiva PEMEX. Edificios de México, el sitio web de los edificios de México. Recuperado de: http://www.edemx.com/citymex/rascacielos/T_PEMEX.html. Acceso: miércoles 9 de mayo de 2018.

[2] Fanny Miranda (20 de diciembre de 2017). Torre de Pemex libra terremoto sin daños. Milenio Diario S.A. de C.V. Periódico Digital Mexicano, todos los derechos reservados. Recuperado de: http://www.milenio.com/region/torre_de_pemex-libr-sin_danos-rascacielos-sismo-cdmx-terremotos-balanceandose-milenio_0_1051694838.html. Acceso: miércoles 9 de mayo de 2018.

Vulnerabilidad: Errores del pasado

Hablando de vulnerabilidad, la capacidad de resistir, es hablar de errores cometidos en el pasado y que, después de un gran evento comprendimos que no estábamos preparados. Un claro ejemplo de estos errores son las llamadas losas planas, que funcionaron por algún tiempo pero, algo tarde ya, notamos que no eran la opción más segura.

Las losas planas son elementos constructivos de hormigón armado extremadamente simples en concepto y construcción que consisten en losas que están apoyadas directamente sobre las columnas y no sobre vigas. Estas estructuras transmiten las cargas directamente a las columnas sin necesidad de colocar vigas. Estas losas planas no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico. [1]

Losa plana y losa apoyada sobre vigas

En el pasado las losas planas tuvieron una gran popularidad por su simplicidad de construcción y la posibilidad de tener techos más altos debido a la ausencia de vigas, sin embargo su popularidad ha ido decayendo con el tiempo debido a las dificultades que tiene para soportar cargas sísmicas.

Esta técnica de construcción conocida como losa plana causo el 61 por ciento de los derrumbes de edificios en el terremoto de magnitud de 7.1 ocurrido en México en 2017, que mató a 369 personas y cubrió avenidas de árboles y escombros. Casi dos tercios de los edificios que colapsaron en el monstruoso terremoto fueron construidos utilizando esta técnica que ahora está prohibida en zonas sísmicas de los Estados Unidos, Chile y Nueva Zelanda. [2]

Edificio en México construido con losas planas que fue parcialmente destruido en el terremoto de 7.1 grados en 2017

Eduardo Miranda, profesor de ingeniería civil y ambiental de Stanford y experto mundial de diseño resistente a terremotos, dijo “Hace 30 años que sabemos que este sistema mató a muchas personas, entonces ¿por qué lo seguimos usando?”.

Las losas planas de concreto se pueden adaptar arquitectónicamente y dar a los constructores mayor flexibilidad en el diseño de salas y espacios que necesiten techos más altos, pero en un terremoto, sin muros de hormigón armado o refuerzos laterales para resistir las fuerzas que empujan la estructura hacia los lados, los edificios con este diseño sufren desplazamientos excesivos y las conexiones entre losa y columna pueden romperse fácilmente por la acumulación de esfuerzos.


Referencias:

[1] Park, R. y Gamble, W. L.; Losas de concreto reforzado; Editorial LIMUSA; 1ª Edición, 2ª Reimpresión: 1992; México, pp. 21, 25.

[2] Burke Garance (9 de octubre de 2017). Engineers: Lives lost in Mexico quake could have been saved. The Denver Post, digital press. Recuperado de: https://www.denverpost.com/2017/10/09/mexico-city-earthquake-flat-slab-construction/. Acceso: lunes 28 de mayo de 2018.