Ejemplo práctico: Puerta de la ciudad, Düsseldorf, Alemania

Ejemplo práctico: Puerta de la ciudad, Düsseldorf, Alemania
SP013a-ES-EU
Ejemplo práctico: Puerta de la ciudad, Düsseldorf,
Alemania
Se utilizaron técnicas de ingeniería ante incendio para optimizar la protección de este edificio
de 19 plantas, el cual consiste en dos torres unidas para crear tres plantas más. El edificio
fue construido encima de un túnel y se diseñó para que su fachada fuera completamente
acristalada, lo cual demandó diseñar un sistema vertical de celosía para crear una
estructura 'aporticada' rígida.
Puerta de la ciudad Düsseldorf, construida sobre el Rheinuferstrassentunnel
(Foto con derechos de autor con permiso de Petzinka, Pink y Partner)
Índice
1.
El logro
2
2.
Introducción
2
3.
Estructura
3
4.
Concepto de seguridad ante incendios
3
5.
Información general
5
6.
Referencias
5
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1.
El logro
Esta estructura transparente y acristalada destaca por los siguientes aspectos notables:
‰ Construida bajo la forma de dos torres unidas, encima de los túneles de la autopista del
río Rin.
‰ Diseño de ingeniería ante incendio para lograr 90 minutos de resistencia al fuego.
‰ Pilares tubulares, rellenos de hormigón, para obtener resistencia al fuego y a la
compresión.
‰ Acero sin proteger en el atrio y los balcones.
‰ Fachada totalmente acristalada, la cual necesitó una estructura de soporte rígida.
2.
Introducción
Este edificio de gran altura está ubicado en la parte superior de la entrada sur del túnel de la
autopista que va a lo largo del Rin, marca la entrada al nuevo paseo de la ciudad. El edificio,
de forma romboide, se eleva desde la cimentación encima del túnel, y está orientado en la
dirección principal de las fuerzas de viento. En la Figura 2.1 se ilustra el edificio, durante la
etapa de construcción. Se indican las torres y vigas de celosía, las cuales forman la estructura
aporticada.
Figura 2.1
Pórticos de celosía de la puerta de la ciudad Düsseldorf
(Foto con derechos de autor con permiso de August Peine Baugesellschaft / Prof. J Lange)
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3.
Estructura
El edificio, de gran altura, se construyó encima de las paredes del túnel
Rheinuferstrassentunnel. Se construyeron dos torres de 16 plantas, sobre una estructura de
transferencia sobre los dos tubos exteriores del túnel. En la parte superior del edificio se
conectaron las dos torres mediante 3 plantas superiores para crear una estructura ‘aporticada’
(véase la Figura 2.1).
Losas de hormigón de 150 mm de canto y luces de entre 2,5 m y 4,6 m transmiten las cargas
verticales a vigas mixtas, con luces de entre 7,5 m y 7,6 m. El sistema elegido – con vigas en
direcciones cambiantes, pequeños voladizos, vigas delgadas sin aberturas y vigas de gran
canto con aberturas - llevó a alturas entre forjados de entre 2,5 m y 2,98 m. Los pilares
tubulares de acero con diámetros de 400 mm, 550 mm y 900 mm están rellenos de hormigón.
Los más cargados, están reforzados con perfiles laminados ubicados en el interior de los
tubos.
Las cargas horizontales son resistidos por un sistema que comprende los siguientes elementos:
‰ Vigas en celosía de 3 plantas de canto unen las altas torres de celosía de
aproximadamente 70 m, por lo que en conjunto, la estructura arriostrada consiste en 3
armaduras de celosía. Esta estructura aporticada, proporciona la estabilidad principal de
los túneles sobre los que se encuentra.
‰ Dos escaleras en forma de U hechas de hormigón, unidas dentro de la estructura en
celosía, pueden resistir fuerzas horizontales.
Las escaleras sirven como escaleras de emergencia. Las vigas en celosía en las 3 plantas
superiores transmiten las cargas del centro del edificio y de la fachada del atrio, a las torres de
celosía.
4.
Concepto de seguridad ante incendios
Se desarrolló un concepto de seguridad ante incendio a fin de mantener la transparencia del
edificio. Un requisito era que la perspectiva exterior del edificio hecha de vidrio, no se viese
afectada por masivas paredes. A fin de exhibir la naturaleza ligera de la estructura se optimizó
el uso de mecanismos activos y pasivos en el edificio.
La distribución de rociadores se concentró cerca de la fachada y fue concebida con tres
sistemas redundantes. Las rutas a las escaleras de emergencia son cortas y se desarrolló un
sistema de evacuación de humos libre de fallos. Por dichas razones, en este edificio de gran
altura se pudo lograr un nivel de seguridad ante incendios de clase R90, una reducción de
30 minutos en la resistencia al fuego.
Las galerías que llevan hacia los ascensores no son rutas de escape, por lo que se
construyeron sin utilizar materiales de protección. Por la misma razón, la planta de recepción
está construida con una estructura de acero sin proteger (véase la Figura 4.1). Además, la
planta 19, la cual solo alberga los cuartos de mantenimiento, también se construyó con acero
sin protección.
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Figura 4.1
Atrio y recepción
(Foto con derechos de autor con permiso de ThyssenKrupp Stahl AG)
Las secciones tubulares de los pilares están rellenas con hormigón para obtener una
resistencia al fuego de 90 minutos (véase la Figura 4.2). Las vigas de la estructura principal
están parcialmente embebidas con hormigón. Las vigas pequeñas (cantos entre 180 mm y
270 mm) están protegidas mediante materiales convencionales de protección ante incendio,
tales como emplastes o rellenos de yeso en los orificios.
Los pórticos de celosía soportan grandes cargas verticales y por esta razón, los tubos
verticales de 900 mm de diámetro están también rellenos de hormigón. Los tubos horizontales
y diagonales por encima de la 3ª planta, fueron diseñados tal que no fuese necesario el uso de
materiales de protección ante el fuego.
La base técnica para los cálculos de seguridad ante incendio fue el Eurocódigo 4 Parte 1-2.
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Figura 4.2
Torre de celosía hecha de secciones tubulares.
(Foto con derechos de autor con permiso de ThyssenKrupp Stahl AG)
5.
Información general
‰ Cliente: Engel Projektentwicklung GmbH & Co KG für GbR Düsseldorfer Stadttor mbH
‰ Arquitecto: Overdiek, Petzinka y Partner (planos, aprobación del planeamiento)
Petzinka, Pink y Partner (planeamiento de la implementación, ejecución)
‰ Planeamiento del esquema estructural: Stahlbau Lavis GmbH
‰ Constructora: ARGE Düsseldorfer Stadttor ; Stahlbau Lavis GmbH ; A. Heine
Baugesellschaft
‰ Experto en protección ante incendios: Prof. Dr.-Ing. W.Klingsch
‰ Periodo de ejecución: 1995 – 1997
‰ Altura total: 72,55 m
‰ Área en planta: 51 x 68 m (romboide)
‰ Cimentación: Cimentación sobre las paredes del túnel Rheinuferstrassentunnel
6.
Referencias
¾ Bauen mit Stahl 2000. Brandsicher bauen mit Stahl. In Bauen mit Stahl documentation 608
¾ Petzinka, Pink und Partner, 1997. Höher, weiter, leichter. In Baumeister vol. 12/97
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Registro de Calidad
TÍTULO DEL RECURSO
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Referencias(s)
DOCUMENTO ORIGINAL
Nombre
Compañía
Fecha
Creado por
Prof Schaumann
Uni Hanover
2003
Contenido técnico revisado por
Haller Mike
PARE
08/11/05
Contenido editorial revisado por
Lawson Mark
SCI
25/11/05
1. Reino Unido
G W Owens
SCI
20/1/06
2. Francia
A Bureau
CTICM
20/1/06
3. Suecia
A Olsson
SBI
20/1/06
4. Alemania
C Müller
RWTH
20/1/06
5. España
J Chica
Labein
20/1/06
6. Luxemburgo
M Haller
PARE
20/1/06
G W Owens
SCI
22/5/06
Traducción realizada y revisada por:
eTeams International Ltd.
21/2/06
Recurso de traducción aprobado por: Erdune Nuñez
Labein
24/3/06
Contenido técnico respaldado por los
siguientes socios de STEEL:
Recurso aprobado por el
Coordinador técnico
DOCUMENTO TRADUCIDO
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