239111242-ARTICULO-Yas-Viceroy-Hotel-Dubai-Vr-Preliminar

Análisis y Propuesta en Estructura y Nuevos Materiales del
Proyecto Yas Viceroy Hotel en Abu Dabhi – Emiratos Árabes
Galindo Mahecha Juan Jorhyi
Arquitecto - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia
Tibanta Orbes Eduardo Javier
Arquitecto - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia
Vela Fonseca Jorge Nelson
Arquitecto - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia
RESUMEN: El presente artículo analiza la composición estructural y tipo de materiales utilizados,
donde la materialidad utilizada aporta al diseño estructural, que transmite las acciones de peso
acorde al sistema y tipología estructural utilizada, que aseguren los aspectos básicos de Resistencia,
Rigidez y Estabilidad como pilares del diseño estructural del proyecto Yas Viceroy Hotel en Abu
Dabhi – Emiratos Árabes.
Lo anterior por medio de una identificación y descripción de factores y elementos relevantes del
proyecto desde la situación e implantación y comportamiento ante fuerza sísmica que llevo a unos
parámetros de evaluación de la materialidad y comportamiento estructural del proyecto que se
compone de una tipología tradicional y otra de desarrollo paramétrico.
Lo anterior se realizó por medio de la consulta de fuentes secundarias, junto con aplicación de
fórmulas de estudio, que llevaron a identificar el funcionamiento, comportamiento y uso de elementos constructivos, para valorar su eficiencia en respuesta al diseño arquitectónico.
ABSTRACT: This article analyzes the structural composition and type of materials used , where
the material used contributes to the structural design , which transmits weight stocks according to
structural type system used , to ensure the basics of resis -tance , stiffness and stability as pillars of
the structural design of the project Yas Viceroy Hotel in Abu Dabhi - UAE.
This through an identification and description of relevant factors and project from the situation and
the implementation and performance under seismic force parameters that led to a materiality assessment and structural behavior of the project consists of a traditional type and other parametric
development .
This was done by the secondary source query , along with application of formulas study which led
to the identification operation, performance and use of building elements, to assess their efficiency
in response to architectural design.
1 INTRODUCCIÓN
El Artículo analiza el proyecto ´´Yas Viceroy Hotel´´ ubicado en Abu Dhabi, Emiratos Árabes, en
lo referente al manejo estructural con los materiales utilizados en base a los sistemas y tipologías
constructivas, su eficiencia y respuesta respecto al diseño arquitectónico que lo llevo a utilizar sistemas tradicionales de pórticos en su volumetría y sistemas de estructuras espaciales en su fachada
y cubierta.
Es el primer hotel construido sobre una pista de carreras, conformado por dos torres en forma de
ovalo, una torre ubicada sobre la pista y la otra en el puerto de la marina, unidas por un puente, y
sobre estas una estructura que conforma su fachada y cubierta como un monocasco en forma de rejilla, con paneles en vidrio dispuestos como escamas.
La cubierta, es un exoesqueleto que caracteriza el proyecto a nivel arquitectónico y estructural,
por la combinación del acero y el vidrio que conforman una retícula ´´Red Shell´´ , resuelto gracias
a un diseño paramétrico de poder geometrizar superficies de doble curvatura por medio de un módulo regular que se repite y forma una malla que se puede cuantificar para su construcción, conformando un volumen de baja altura respecto a la relación de su longitud en planta donde los elementos estructurales no acusan deformaciones que pongan en riesgo elementos secundarios de la
construcción, llevando a ocuparse exclusivamente de problemas de resistencia por las acciones de
gravedad las que generan y definen la forma y cuantía estructural junto con su comportamiento ante
un sismo, los edificios bajos tienden a un modelo solido de compresión que goza de estabilidad..
El proyecto se desarrolló sobre la isla artificial de Yas, con 85.000 M2 construidos, en doce pisos; fue inaugurado en el 2009 con 3 años en su construcción. El diseño fue de la firma de arquitectura estadounidense: Asymptote Architecture por medio de sus fundadores, el Arquitecto egipcio
Hani Rashid y la Arquitecta canadiense Lise Anne Couture en consultoría con la firma Arup Group
Limited, quienes junto con la empresa inmobiliaria Al Futtaim Carillion de Aldar Properties diseñaron y construyeron el proyecto.
Para realizar el artículo se realizó consulta bibliográfica de artículos y páginas web de la situación e implantación del proyecto, aplicación de fórmulas de estudio que permitieron analizar y valorar la funcionalidad de las características del diseño sísmico, parámetros de evaluación, componentes del sistema, evaluación de cargas, sistemas de disipación de energía, análisis aerodinámico,
tipología y parámetro estructural. para realizar nuevas propuestas que permitan mayor funcionalidad
al proyecto.
2 SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.1 Localización Zona Sísmica.
La ciudad, está en la península arábiga bordeando el golfo de Omán y el Golfo Pérsico en una planicie costera, llana y árida que se une con el desierto arábigo del Rub al-Jali, en una zona de amenaza sísmica moderada.
Aunque la isla de YAS donde se construyó el proyecto fue sobre zona de pantanos salados, arrecifes de coral y bancos de arena cambiantes, que requirieron bases y sub bases de arena de mar y
roca, que hoy en día algunas de estos terrenos artificiales están perdiendo área en sus fronteras, por
la acción del mar.
2.2 Influencia de Vientos.
En la ciudad el mayor porcentaje de vientos en el año provienen del Noreste, los de velocidades
máximas hasta de 24 m/s aproximadamente, provienen del Sureste, las temperaturas predominantes
están entre los 24-38 °C con una humedad relativa que predomina entre el 30% al 70%.
La ubicación de la isla artificial de YAS recibe en la mañana vientos predominantes del este de la
zona del desierto y en la tarde vientos predominantes del oeste de la zona marítima.
Galindo, Tibanta, Vela.
3
2.3 Materialidad
El proyecto está edificado por dos componentes, el primero con hormigón armado de alta resistencia que conforma sus bloques elípticos con una altura de doce pisos de 40 Mt de altura en promedio
donde el bloque largo en sentido E-O se coloca sobre una plataforma en la pista de carreras y el
bloque N-S sobre la bahía artificial.
El segundo componente por la ´´Red Shell´´ dispuesta por una red en acero que soporta más de
cinco mil paneles de vidrio en forma de diamante que conforman una envolvente que es la fachada
y cubierta del proyecto.
2.4 Sistema Constructivo.
De la misma forma que los componentes de su edificación, el proyecto utilizo dos tipos de sistemas
constructivos que actúan de forma independiente y complementaria entre estos. Ver Figura 1, el
primer sistema utilizado en los bloques, están construidos con el sistema típico de pórticos en la
unión de elementos horizontales dentro de diafragmas sostenidas por elementos verticales conformando bloques no esbeltos por su relación de mayor longitud respecto a su altura.
El segundo sistema utilizado en la ´´Red Shell´´, está construida por perfiles de acero que conforman una estructura espacial de un entramado curvilíneo, que se aísla y se une a los bloques por
medio de soportes horizontales anclados al entrepiso y se apoya por medio de diagonales en forma
de ´´V´´, una zona en tierra firme y la otra en la marina que requirió una cimentación más profunda.
Figura 1: Componentes y Sistemas Constructivos Utilizados.
Fuente: Los Autores.
2.5 Proyectos Similares.
Shújov Rotunda por Vladimir Shújov , 1896.
Mannheim Multihalle por Frei Otto y Arup Estructuras 3 (muchos de cuyos miembros del equipo
más tarde dejado fundar Buro Happold ), un gran espacio de exposición construido en 1975.
Pabellón de Japón, Expo 2000 , por Frei Otto, Buro Happold, Shigeru Ban y SONOCO , un
gridshell de tubos circulares de papel, 2000.
Flimwell Woodland Enterprise Centre modular gridshell por Feilden Clegg y Atelier Uno de
2000.
Weald y Downland Museo al aire libre por Buro Happold y Edward Cullinan Architects, una
gridshell madera de dos capas, y la primera gridshell construido en el Reino Unido, 2002.
Pishwanton Mano de Piedra gridshell por David Tasker y Christopher Día , 2002.
Helsinki Zoo mirador de Ville Hara , 2003.
Edificio Savill en Windsor Great Park por Buro Happold y Glenn Howells Architects, una gran
gridshell cuatro capas de madera de 2006.
Patio techado de la casa rural, Ostuni - Italia por cmmkm architettura e design , Roberto Ruggiero, Alfonso Petta, Felice Grasso y Fabio Figlia, 2007.
Maestría en Construcción – 1er semestre de 2011
4
Techos de Masseria Ospitale terraza, Lecce - Italia por cmmkm architettura e diseño con Bernardino D'Amico y Filomena Nigro, 2010.
Solidays 2011 gridshell.
Gridshell pabellón de la Escuela de Arquitectura de Nápoles patio por Andrea Fiore , Daniele
Lancia, Sergio Pone, Sofia Colabella, Bianca Parenti, con Bernardino D'Amico (Consultor Estructural) y Francesco Portioli (Consultor Estructural), de 2012.
3 COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.1 Reglas de Diseño Sísmico.
El volumen se compone de dos estructuras independientes, la primera el espacio habitable del hotel
tiene una estructura convencional a base de pórticos, la segunda que corresponde a la membrana de
protección solar y que consiste en una estructura ´´Red Shell´´ metálica que soporta paneles de cristal.
Con respecto a la primera estructura, consiste en dos bloques independientes, unidos por un
puente separado de cada bloque por juntas de dilatación.
En planta, la estructura de los bloques es simétrica, el Bloque No. 1 tiene ejes de simetría en tres
sentidos, concluyendo así que el centro de masa CM y el centro de rigidez CR coinciden.
El bloque No. 2 posee un solo eje de simetría con respecto a la disposición de las columnas, pero
formalmente posee también ejes de simetría en tres sentidos, asumiendo también la ubicación del
CM y CR en un mismo punto.
En alzado, el Bloque No. 1 sigue teniendo total simetría en todas sus fachadas y la concentración
de masas elevadas (piscinas) coincide con los ejes de simetría, el Bloque No. 2 que tiene un solo eje
de simetría en su fachada más larga debido a que en su fachada más corta, parte de la estructura
sube varios pisos más haciendo que la concentración de masas esté descentrada del eje de simetría.
Los diafragmas, relación 1-3. Ver Figura 2.
Figura 2: Análisis Simetría en Planta y Alzado.
Fuente: Los Autores.
4 PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.1 Cortante, Vuelco y Desplazamiento.
Galindo, Tibanta, Vela.
5
4.2 Esbeltez, Eficiencia y Altura.
4.3 Rigidez, Frecuencia y Masa.
4.4 Definición Componentes Estructurales del Sistema.
El edificio está conformado por dos sistemas estructurales: el primero se aplica a los dos edificios
de planta de forma de elipse, uno de 7 plantas y el otro de 9 plantas, estos edificios su sistema estructural se basa en un sistema de pórticos de concreto reforzado, conformado por columnas de
planta circular y losas de concreto. De acuerdo a la distribución en planta se estima la existencia de
un núcleo formado por muros de concreto los puntos fijos o zonas de circulación vertical.
El otro sistema identificado corresponde a una grid Shell, que envuelve los dos edificios, esta es
una estructura metálica de doble curvatura, esta estructura es soportada por 10 dados de concreto,
que reciben igual número de columnas en “v”, esta retícula soporta 5800 paneles de vidrio en forma de diamante, de acuerdo a la información analizada se encontró que esta estructura requirió de
un análisis estructural avanzado en programas de cálculo con animación en 3D, igualmente se requirió de un complejo sistema de formaletas para el montaje, el cual estuvo a cargo de la firma,
RMD Kwikform, el sistema de formaletas es denominado “Megashor”
La construcción de la cubierta fue encargada a la firma schlaich bergermann and parther, deacuerdo a las especificaciones se tiene que está cubierta de 17000 m2, fue construida con secciones
rectangulares de acero, tubos de acero y acero fundido, dado los cambio de temperatura esta estructura es capaz de deslizarse sobre ocho de los diez apoyos, las cargas de viento se transmiten a la estructura de concreto mediante puntales horizontales. Se estima que se usaron 2100 ton de acero para
su construcción.
4.5 Evaluación de Cargas.
4.5.1 Análisis de Cargas y Esfuerzos en los Elementos Estructurales.
Dentro del análisis de cargas se analizaron las cargas de viento, sismo y cargas verticales, como se
menciona anteriormente las cargas de viento son absorbidas por la estructura de concreto, vemos
como está cubierta por la geometría es afectada por este tipo de cargas, y requiere trasmitir estas
cargas a la estructura de concreto que por su masa está en capacidad de absorber dichas cargas.
Por su forma alargada el edificio es más vulnerable en el sentido trasversal a las cargas de sismo
o fuerzas horizontales, por lo tanto se estima la existencia de un núcleo conformado por pantallas de
concreto que rigidice el sistema en este sentido. Para el análisis de las cargas verticales, en el sistema de pórticos, las cargas se trasmites de las losas a las columnas y de estas a la cimentación, en el
caso de la grid Shell, esta transmisión de cargas ocurre de los elementos diagonales que soportan los
vidrios en forma de diamante a los elementos tubulares de forma curvilínea que están en el borde de
la malla, y de estos a las columnas en “v” que trasmiten las cargas a los cimientos.
Es importante mencionar sobre el tipo de uniones que se usaron entre la malla y las columnas en
“V” son uniones articuladas con lo cual no se trasmiten momentos a las columnas trabajando estas a
compresión, de esta forma se logran unos elementos esbeltos, que hacen percibir como una estructura liviana a la cubierta.
4.5.2 Descripción de Cargas Específicas.
La velocidad del viento es de 24 m/seg, la cual incide sobre la fachada del edificio y sobre la grid
Shell que confirma la cubierta.
La zona en que se localiza el edificio es catalogado como zona de amenaza sísmica media, y el
suelo es un suelo artificial que se ha conformado para la conformación de una isla artificial, por lo
cual se considera como un suelo blando. No se tiene datos de la capacidad portante de este suelo.
Maestría en Construcción – 1er semestre de 2011
6
4.5.3 Elementos Principales y Esfuerzos.
En el sistema de pórticos, las losas trabajan a flexión y las columnas a flexo compresión, en el sistema grid Shell, las diagonales que soporta los vidrios están trabajando a flexión, igualmente los
elementos tubulares que conforman el borde y las columnas a compresión.
También se mensiona por parte de los autores que la estructura de la cubierta está diseñada para
soportar los esfuerzos causados por los cambios de temperatura dada
4.6 Sistema Disipación de Energía.
El diseño estructural de los Bloques del edificio unidos por el puente, contempla una serie de aislamientos para que en caso de sismo, las estructuras se puedan mover libremente.
Por la relación largo-ancho-alto del edificio, se descarta la posibilidad de utilizar sistemas activos
complejos de disipación de energía y se plantea la utilización de un sistema pasivo de aislamiento
sísmico de tipo fluido (hidráulico) que separe mediante un interfaz flexible la estructura del suelo.
Estos elementos se ubican en los apoyos tanto de los bloques como de la gridshell para reducir los
esfuerzos producidos por un sismo hasta en un 50%.
Con respecto a la Gridshell, su forma está planteada como un sistema de disipación de energía
frente a las grandes velocidades del viento, debido a que al ser permeable, ofrece una menor resistencia, previniendo excesivos movimientos y deformaciones en una estructura tan flexible.
4.7 Análisis Aerodinámico.
Con este análisis se observa la buena y mala ubicación de los volúmenes frente al viento. El Bloque
No. 1 tiene expuestas sus fachadas más largas, mientras que el No. 2 ofrece una menor resistencia.
En el análisis aerodinámico se pudieron observar grandes concentraciones de energía entre los dos
bloques en el sector del puente.
En el Bloque No. 1, por su relación ancho-alto-largo y orientación, se pudo establecer una sombra aerodinámica que puede ir hasta los 295.06m de distancia con una altura de 103.75m. En el
Bloque No. 2, esta sombra podría llegar hasta una distancia de 94.29m, con una altura de 55.90m.
Estos valores son muy variables, debido a que la forma curva de los edificios, hace que estos tengan
un buen comportamiento aerodinámico.
4.8 Tipología Estructural.
Como se dijo al principio, el sistema estructural de los dos bloques es aporticado, con pequeñas diferencias debido a que el Bloque No. 1 contempla la ubicación de un núcleo central. En el proceso
de “simplificación” de la gridshell del Bloque No.1 , se concluyó que estructuralmente ésta trabajaba como una cúpula, la membrana (soporte de los cristales) se compone de arcos diagonales confinados por dos elementos principales.
El superior que trabaja a compresión y el contorno inferior que trabaja a tensión, encierra la malla y distribuye las cargas en los apoyos. Ver Figura 3.
Figura 3: Tipología Estructural Malla y Pórticos.
Fuente: Los Autores.
Galindo, Tibanta, Vela.
7
4.9 Parámetros Estructurales.
A partir de la proyección de una superficie curva por parte del diseñador, se utilizan módulos para
geometrizar la estructura a construir.
Es importante que la distribución de los módulos que forman la superficie, se encuentre un balance entre el diseño de la malla y cantidad de elementos generados, no eleven el costo de su construcción.
Asi es como del diseño inicial de una superficie de doble curvatura, por medio de un modulo repetitivo se conforma una malla, de diseño regular que lleva a la generación de elementos estructurales para su construcción.
5 CONCLUSIONES
Podemos catalogar 3 estructuras, dos bloques de planta elíptica, conformados por estructuras a
porticadas de concreto, de 7 y 9 pisos de altura, y una estructura metálica de doble curvatura que
tiene un comportamiento estructural totalmente diferente a las dos anteriores.
Los bloques de forma elíptica son de 126 y 142 metro de longitud, de acuerdo a lo analizado deben tener unas juntas de dilatación, en nuestro medio se recomienda utilizar estas juntas cada 40
metros. En los planos consultados no se identificaron este tipo de juntas.
Para el caso de la cubierta se menciona que en el diseño se consideran estos esfuerzos producto
de la dilatación y contracción de los elementos por cambios bruscos de temperatura.
REFERENCIAS
http://www.rmdkwikform.com/ae/projects/new+projects/The+Yas+Hotel
http://www.elparalex.com/the-yas-hotel-en-abu-dhabi-de-asymptote/
http://www.tilkeandpartners.com/ymhpic5.php
http://www.dewan-architects.com/
http://www.sbp.de/de
IDENTIFICACIÓN - ANÁLISIS
PROPUESTA
YAS VICEROY MARINA HOTEL
Abu Dabhi - Emiratos Árabes Unidos
Fuente: http://abcnews.go.com
Fuente: http://www.idesignarch.com
ESTRUCTURAS Y NUEVOS MATERIALES
PROYECTO ´´YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1´´ GRUPO F
SEMINARIO DE ESPECIALIZACIÓN III - MÓDULO 2 Cohorte 13 - Semestre II 2013 00 de 00
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN.
2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN.
2.1 Localización Zona Sísmica.
2.2 Influencia de Vientos.
2.3 Materialidad.
2.4 Sistema Constructivo.
2.5 Proyectos Similares.
2.6 Ventajas y Desventajas.
3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.1 Reglas Diseño Sísmico.
3.2 Irregularidades Diseño Sísmico.
3.3 Soluciones Irregularidades del Diseño Sísmico
4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.1 Cortante, Vuelco y Desplazamiento.
4.2 Esbeltez, Eficiencia y Altura.
4.3 Rigidez, Frecuencia y Masa.
4.4 Definición Componentes Estructurales del Sistema.
4.5 Evaluación de Cargas.
4.6 Sistemas Disipación de Energía.
4.7 Análisis Aerodinámico.
4.8 Tipología Estructural.
4.9 Parámetros Estructurales.
5. CONCLUSIONES
REFERENCIAS
PROYECTO ´´YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1´´
SEMINARIO DE ESPECIALIZACIÓN III - MÓDULO 2
Autores
Arq. GALINDO MAHECHA Juan Jorhyi
Arq. TIBANTA Eduardo Javier
Arq. VELA FONSECA Jorge Nelson
COHORTE 13 – 2013 Segundo Semestre
00 de 00
1. INTRODUCCIÓN
YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1
Isla Artificial ´´Yas´´
Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
FUENTE: http://www.finmundo.net
FUENTE: http://utexas.aquimapas.com
LOCALIZACIÓN Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
FUENTE: http://turismoyrutas.blogspot.com
LOCALIZACIÓN Isla Artificial ´´YAS´´en Abu Dhabi
INICIO CONSTRUCCIÓN 2007 – INAUGURACIÓN 01 NOVIEMBRE DE 2009
CLIENTE
ALDAR PROPERTIES Y PJSC ABU DHABI
PROMOTOR y CONSTRUCTOR AL FUTTAIM CARILLION DE ALDAR PROPERTIES
DIRECTOR COMERCIAL:
CHRIS DELUSKY
Theo Sarantoglou lalis, Constantin Doehler,
GERENTES PROYECTO
Matthew Utley, David Lessard y Kurt Hanzlik
USO
HOTEL (499 Hab. / 75 Suites / 7 Restaurantes)
AREA DE CONSTRUCCIÓN
85.000.M2
DISEÑADORES
DISEÑO FIRMA ESTADOUNIDENSE
ASYMPTOTE ARCHITECTURE
HANI RASHID Arq. Egipcio
DIRECTORES DISEÑO
LISE ANNE COUTURE Arq. Canadiense
DIRECTORES PROYECTO
Mick McConnell y Andrew Drummond
DEWAN ARQUITECTOS Y INGENIEROS /
ARQUITECTOS LOCALES:
TILKE & PARTNERS ABU DHABI
DEWAN ARQUITECTOS Y INGENIEROS /
INGENIEROS ESTRUCTURALES:
ARUP ABU DHABI
CONSULTORES
FACHADA CONSULTORES:
FRONT INC., TAW Y SOCIO NUEVA YORK
BIM CONSULTOR:
GEHRY TECNOLOGÍAS DE LOS ANGELES
CONSULTOR ILUMINACIÓN:
ARUP LIGHTING NEW YORK - HOLANDA
FUENTE: http://f1enestadopuromamen.blogspot.com
PROYECTO ´´YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1´´ GRUPO F
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2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.1 Localización Zona Sísmica
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/dyfi/events/us/c000guh1/us/index.html
Zona de amenaza sísmica moderada.
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2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.2 Influencia de Vientos
Fuente: Imagen Google earth
Fuente: Climate Consultant
6:00am
9:00am
12:00pm
3:00pm
6:00pm
9:00pm
Vientos predominantes provenientes del Noroeste, velocidades máximas provenientes del
suroeste hasta de 24m/s, temperaturas predominantes de 24 a 38 °C y humedad relativa
predominante de 30-70%
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2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.3 Materialidad
El proyecto se compone
de 2 tipos de estructura
en hormigón armado de
alta resistencia
y
entramado de acero con
paneles en vidrio.
FUENTE: http://www.designboom.com
FUENTE: http://www.designboom.com
FUENTE: http://www.designboom.com
FUENTE: http://www.designboom.com
FUENTE: http://www.designboom.com
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2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.4 Sistema Constructivo
FUENTE: Los Autores
USO DE 2 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS QUE ACTÚAN DE FORMA INDEPENDIENTE Y COMPLEMENTARIA.
1. Bloques con sistema de pórtico convencional con elementos horizontales y verticales.
2. Red Shell con sistema de estructuras espaciales con elementos que forman un entramado.
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2. SITUACIÓN E IMPLANTACIÓN
2.5 Proyectos Similares
GRID SHELL
Se inició en el 1896 por el ingeniero ruso Vladimir
Shújov en construcciones de pabellones de exposición
Jerwood Gridshelltectonicablog.com West Sussex, Inglaterra
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.1 Reglas de Diseño Sísmico
- Configuración
Disposición de elementos
verticales con juntas de
dilatación
- En Planta:
Bloque 1: Simetría en tres
sentidos.
Bloque 2: Simetría en un
sentido.
- En Alzado:
Continuidad estructural.
Bloque 1: Simetría .
Bloque 2 Asimétrico
(En
fachada
frontal
simétrico).
- Masas elevadas.
Bloque 1 con Piscinas.
Bloque 2 con Volumen.
CM Centro de masa
CR Centro de rigidez)
Ejes de simetría.
Ejes de asimetría.
Masas Elevadas.
Bloque 1
Puente
(Juntas de
dilatación)
Bloque 2
FUENTE: Los Autores
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.1 Reglas Diseño Sísmico
1- Placa como diafragma rígido.
Con Retícula determinada
elementos verticales.
2- Núcleo rígido central .
3-Sectores de gran rigidez
(vector activo).
Planta Tipo Entrepiso
por
2
1
3
Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=Qb3HTfNBH5s
FUENTE: Los Autores
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.2 Irregularidades Diseño Sísmico
Bloque 1:
33.12m x 3= 99.36
A: 40,31m
< 141.96m
Bloque 2:
40.31m x 3= 120.93 < 126m
L: 126 m
Bloque 2
A: 33.12m
L: 141.96m
Bloque 1
Relación 1 – 3: Los dos bloques NO cumplen con esta relación.
Bloque 1= 4.28
Bloque 2= 3.12
FUENTE: Los Autores
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.2 Irregularidades Diseño Sísmico
FUENTE: http://www.asymptote.net/
Discontinuidades de resistencia y
rigidez por diferencia altura entre
pisos con doble altura en niveles
inferiores.
FUENTE: Los Autores
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.3 Soluciones Irregularidades Diseño Sísmico
Dilatación estructural
División bloques, a través de juntas de dilatación sísmica para cumplir con
relación 1-3.
Fuente: www.tecnoav.cl
Dilatación estructural
Fuente: www.globexmart.com
FUENTE: Los Autores
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3. COMPORTAMIENTO ANTE FUERZA SÍSMICA
3.3 Soluciones Irregularidades Diseño Sísmico
Elementos diagonales que aumenten la rigidez de la estructura en los primeros pisos.
FUENTE: http://www.asymptote.net/ Los Autores
Fuente: www.plataformaarquitectura y blogs.lainformacion.com
PROYECTO ´´YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1´´ GRUPO F
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.1 Cortante, Vuelco y Desplazamiento
BLOQUE 2
BLOQUE 1
ALTURA
ANCHO
LARGO
BLOQUE 2
41,5
33,12
141,96
ALTURA
ANCHO
LARGO
37,27
40,31
126,00
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.2 Esbeltez, Eficiencia y Altura
BLOQUE 1
ALTURA
ANCHO
LARGO
BLOQUE 2
41,5
33,12
141,96
ALTURA
ANCHO
LARGO
37,27
40,31
126,00
PROYECTO ´´YAS VICEROY MARINA HOTEL Circuito Yas Marina F1´´ GRUPO F
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.3 Rigidez, Frecuencia y Masa
BLOQUE 1
ALTURA
ANCHO
LARGO
BLOQUE 2
41,5
33,12
141,96
ALTURA
ANCHO
LARGO
37,27
40,31
126,00
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.4 Definición, Componentes Estructurales
GRID SHELL
PORTICO DE
CONCRETO
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.5 Evaluación de Cargas
4.5.1 Análisis de Cargas y Esfuerzos en los Elementos Estructurales
CARGAS DE VIENTO
CARGAS VERTICALES
BLOQUE 2
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.5 Evaluación de Cargas
4.5.2 Descripción de Cargas Específicas.
CARGAS DE VIENTO
CARGAS DE SISMO
CARGAS VERTICALES
CARGAS VERTICALES
GRID SHELL
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.5 Evaluación de Cargas
4.5.3 Elementos Principales y Esfuerzos.
CARGAS VERTICALES
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.6 Sistema Disipación de Energía
Puente
Juntas de
dilatación
Sistemas pasivos de disipación de
energía de tipo fluido (hidráulico)
Fuente: www.tecnoav.cl
Disipadores Energía.
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.6 Sistema Disipación de Energía
Permeabilidad de la estructura que
ofrece menor resistencia al viento.
FUENTE: http://www.designboom.com
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.7 Análisis Aerodinámico
Comportamiento
del
volumen frente al viento.
Puntos
de
presión
positiva (barlovento) y
negativa (sotavento).
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
L: 141.96m
H: 41.5 m
A: 33.12m
4.7 Análisis Aerodinámico
A(H) = 41.5m
41.5m x 3.75 = 155.62m
A(H) = 41.5m
41.5m x 1.5 = 62.25m
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
Sombra aerodinámica
Longitud: 155.62m
Altura:
62.25m
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.7 Análisis Aerodinámico
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
Sombra aerodinámica
(Relación ancho/alto/largo)
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
Longitud: 295.06m
Altura: 103.75m
Longitud: 165.26m
A(H) = 41.5m
0.5 A = X
0.5 A x 41.5m =
A
20.75m
20.75m = 0.5A
(A)33.12m= X
0.5A = 4.5A
0.79 A = X
33.12m x 0.5A =
20.75m
0.79 A x 4.5 A =
0.5 A
0.79 A
7.11A
A(H) = 41.5m
41.5m x 7.11 = 295.06m
A(H) = 41.5m
41.5m x 2.5 = 103.75m
A= 33.12m
6A = X
198.72m= 6A
141.96m = X
6A
= 7A
4.28 A = X
A = 33.12m
6A x 33.12m =
A
6A x 141.96m =
198.72m
4.28A x 7A =
6A
198.72m
4.28A
4.99A
33.12m x 4.99 = 165.26m
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
0.79A(H)
7.11A(H)= 295.06m
A(H) = 41.5m 41.5m x 7.11 =
295.06m
A(H) = 41.5m 41.5m x 2.5 =
103.75m
A = 33.12m 33.12m x 4.99 =
165.26m
4.28A
4.99 A= 165.26m
A= 33.12m
A(H)= 41.95m
2.5 A(H)= 103.75m
4.7 Análisis Aerodinámico
Sombra aerodinámica.
Relación Alto – Ancho – Largo.
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.7 Análisis Aerodinámico
H: 37.27m
Sombra aerodinámica
Longitud: 149.08m
Altura:
55.90m
A: 40.31m
A(H) = 37.27m
37.27m x 4 = 149.08
A(H) =37.27m
37.27m x 1.5 = 55.90m
L: 126 m
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.7 Análisis Aerodinámico
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
Sombra aerodinámica
A(H) = 37.27m
4A= X
149.08m = 4A
(A)126m = X
4A
= 3A
3.38 A = X
4 A x 37.27m =
A
126m x 4A =
149.08m
3.38 A x 3 A =
4A
149.08m
3.38A
2.53A
A(H) = 37.27m 37.27m x 2.53 = 94.29m
(Relación ancho/alto/largo y orientación)
Longitud: 94.29m
Longitud: 31.44m
FUENTE: PPT MSc Arq. Andrés Pérez
A= 40.31m
4A = X
161.24m=
126m
=
4A
=
3.12 A =
4A
X
A
X
A = 40.31m
4A x 40.31m =
A
4A x 126m =
161.24m
3.12A x A =
4A
161.24m
3.12A
0.78A
40.31m x 0.78 = 31.44m
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.7 Análisis Aerodinámico
1.5A(H)= 55.90m
A(H)= 37.27m
3.12A(H)= 126m
2.53A(H)= 94.29m
3.12A(H)= 126m
A= 40.31m
Sombra aerodinámica. Relación Alto – Ancho – Largo y orientación.
A(H) = 37.27m
A = 40.31m
37.27m x 2.53 = 94.29m
0.78A=
31.44m
40.31m x 0.78 = 31.44m
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.8 Tipología Estructural
Puente
Juntas de
dilatación
-Transmisión de Cargas
-Distribución Elementos Verticales
-Distribución Elementos Horizontales
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.8 Tipología Estructural
-Distribución de cargas similar
a una cúpula.
-Simplificación estructural a
base de arcos.
Fuente: http://www.ugr.es
FUENTE: Los Autores
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.9 Parámetros Estructurales
A PARTIR DE LA
PROYECCIÓN DE LA
SUPERFICIE, POR PARTE
DEL DISEÑADOR SE
UTILIZAN
MÓDULOS
PARA GEOMETRIZAR LA
ESTRUCTURA
A
CONSTRUIR.
FUENTE: Video http://soa.princeton.edu/content/helmut-pottmann-soa-lecture%3A-advances-and-challenges-architectural-geometryputation
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.9 Parámetros Estructurales
ES
IMPORTANTE
QUE
LA
DISTRIBUCIÓN DE MÓDULOS QUE
VAN A FORMAR LA SUPERFICIE, SE
ENCUENTRE UN BALANCE ENTRE
DISEÑO MALLA Y CANTIDAD DE
ELEMENTOS GENERADOS, PARA
NO
ELEVAR
COSTOS
DE
CONSTRUCCIÓN.
FUENTE: Video http://soa.princeton.edu/content/helmut-pottmann-soa-lecture%3A-advances-and-challenges-architectural-geometryputation
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4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
4.9 Parámetros Estructurales
ES ASÍ COMO DE LA PROYECCIÓN DE
UNA SUPERFICIE CURVA, POR MEDIO
DE UN MODULO REPETITIVO, SE
FORMA UNA MALLA DE DOBLE
CURVATURA, DE DISEÑO REGULAR
QUE LLEVA A LA GENERACIÓN DE
ELEMENTOS ESTRUCTURALES PARA SU
CONSTRUCCIÓN.
FUENTE: Video http://soa.princeton.edu/content/helmut-pottmann-soa-lecture%3A-advances-and-challenges-architectural-geometryputation
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