FOTOGRAFIAS DE INTERES COMENTADAS  CIMENTACION DE “TORRES ESPACIO”. MADRID                  Leoncio Prieto Tercero  Juan Paz‐Curbera y Llovet  Alberto Mazariegos de la Serna  Profesores del Master     

 

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FIC.12. FOTOGRAFIAS DE INTERES COMENTADAS  CIMENTACION DE TORRE DE CRISTAL. MADRID  RESEÑA DE LA OBRA  Torre Cristal es un rascacielos de 250 metros de altura sobre rasante, obra del arquitecto Cesar Pelli en  colaboración  con  el  estudio  madrileño  Ortiz‐León  Arquitectos,  que  se  alza  en  la  zona  Norte  de  Madrid,  concretamente en el Paseo de la Castellana, en la antigua Ciudad Deportiva del Real Madrid. Forma parte,  junto con otros tres rascacielos de similares alturas, del complejo conocido como las Cuatro Torres.  Se trata de un edificio en forma de prisma rectangular de lados 48.85 x 38.84 metros, cuyas esquinas se  van  achaflanando  según  se  asciende,  dando  lugar  a  una  sección  transversal  en  forma  de  octógono  irregular. Tiene 46 plantas de oficinas y 5 plantas técnicas.  Las cimentaciones de estos cuatro edificios son singulares per se, dadas sus magnitudes, pero quizás la de  Torre Cristal sea la mas singular.  El  edificio,  como  indicamos,  tiene  250  metros  de  altura,  52  plantas,  1.206  plazas  de  aparcamiento  y  57.579 m² de superficie útil alquilable.  El terreno, como casi todos los de la ciudad de Madrid es muy competente permitiendo su excavación sin  necesidad de emplear medios especiales. En este caso presenta una gran consistencia y compacidad con  reducida deformabilidad.  Esta constituido por formaciones pliocénicas detríticas de la facies de Madrid.  Su configuración estratigráfica es la de unas arenas tosquizas y toscos arenosos en distintas proporciones.  En  cuanto  al  nivel  freático  se  detectaron  distintos  niveles  de  aguas  colgadas  que  saturaban  los  estratos  más arenosos y quedaban confinados por estratos más arcillosos. Esto es debido a que durante muchos  años ha alojado los campos de entrenamiento del Real Madrid que se regaban, naturalmente, a diario.  Un  edificio  tan  alto  transmite  al  terreno  cargas  muy  elevadas,  para  soportarlas  se  proyecto  una  cimentación conjunta de losas‐paneles portantes con diversos aspectos singulares.  En los cuerpos bajos del edifico se encuentran 6 plantas de aparcamiento hasta una profundidad de 20 m.  La cimentación de esta zona se resolvió mediante zapatas  aisladas que transmiten al terreno una tensión  admisible de 500 kPa.  La contención de tierras se realiza, a partir del segundo sótano, mediante un muro pantalla de 60 cm de  espesor  y  bataches  de  5.0  m,  soportados  por  2  anclajes  en  2  niveles  por  cada  panel.  El  muro  pantalla  define un volumen único con el sótano de la Torre.  Los pilares, mixtos hormigón‐acero, nacen en cimentación sobre unas placas de acero de calidad S460 de  1250 mm de diámetro y 150 mm de espesor, ancladas a la losa‐encepado mediante 8 pernos de 45 mm  de diámetro.  La carga máxima vertical en servicio a transmitir, en el núcleo es de 850.000 kN. Los momentos flectores  en  la  base,  debidos  al  viento,  son  de  3.600.000  m  x  kN  en  sentido  longitudinal  y  1.600.000  m  x  kN  en  sentido transversal. El pilar mas cargado transmite a cimentación 450.000 kN de axil. 

 

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  Detallando un poco mas la cimentación y a la vista de la magnitud de las cargas que acabamos de indicar,  para soportarlas se proyecto una cimentación conjunta de losas‐paneles portantes con diversos aspectos  singulares. Las losas hacen de encepado de las pantallas portantes.  En esencia se trata de una cimentación profunda realizada mediante pantallas portantes, de 120 cm de  espesor y 23 metros de longitud, situadas tanto por debajo de los pilares como de los muros que forman  el núcleo central de rigidización. A estas pantallas se unen otras transversales, a modo de T, de 60 cm de  espesor. Ambas transmiten la carga al terreno tanto por punta como por fuste.  Con  el  objeto  de  lograr  que  dichos  paneles  se  comporten  de  forma  conjunta  se  diseñaron  unas  juntas  especiales que unían los bataches e impedían el deslizamiento entre ellos.  Estas juntas están formadas por una chapa metálica a la que se sueldan medios cuadradillos macizos en  forma  de  dientes  de  sierra.  Queda  fijada  a  la  armadura  de  los  módulos  de  pantalla  de  forma  que  al  hormigonar el siguiente modulo se cree una llave de cortante.  La junta antideslizante llega hasta los dos tercios de la longitud de la pantalla, que era la longitud mínima  estrictamente  necesaria,  pues  su  montaje  generaba  unas  dificultades  añadidas  debido  al  aumento  del  peso de la armadura que se debía introducir en la excavación y además desplazaba el centro de gravedad  de esta armadura al estar colocada únicamente en uno de sus extremos.  Todos estos paneles profundos se vinculan a una losa de cimentación de 150 cm de espesor que hace de  encepado, de forma que junto con la transmisión de carga al terreno a través de los paneles portantes se  produzca la de las cargas superficiales a través de la losa.  El calculo de esta cimentación se modelizo  mediante el programa de elementos finitos PLAXIS 3D que se  emplea en el Master. El modelo consistió en introducir en el programa una serie de perfiles estratigráficos  en distintas coordenadas X e Y según los sondeos realizados en el estudio geotécnico. A continuación se  interpoló entre ellos una serie de superficies que constituían el límite de las diferentes capas y se analizó  todo el conjunto, se realizó así un modelo combinado suelo‐estructura en el que se verificó la bondad de  la idea.  En el proyecto de esta cimentación y en su ejecución participaron varios profesores del Master.  A continuación se disponen las fotografías comentadas más interesantes de esta solución de cimentación.             

 

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FOTOGRAFIA 1. VISTA GENERAL DEL EDIFICIO FINALIZADO 

         

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FOTOGRAFIA 2. VISTA GENERAL DEL EDIFICIO FINALIZADO AL ATARDECER 

 

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FOTOGRAFIA 3. VISTA DEL CONJUNTO DE LAS 4 TORRES EN CONSTRUCCION. TORRE CRISTAL ES LA TERCERA POR LA IZQUIERDA   

 

 

 

FOTOGRAFIA 4. EXCAVACION 

    Comentario  En la fotografía se muestra una vista general de la excavación para la cimentación de la torre.  Al fondo se ve la pantalla de contención. Se trata una pantalla convencional con dos niveles de  anclaje. En el suelo se ve parte de las pantallas portantes descabezadas..                      

 

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FOTOGRAFIA 5. FERRALLADO DE UN PANEL DE PANTALLA PORTANTE EN T 

  Comentario  En la fotografía se ve la jaula de armadura de un panel portante, concretamente de una de las  pantallas  en  T.  En  el  momento  de  la  fotografía,  el  panel  se  esta  ferrallando.  Se  observa  la  hendidura en V, en su centro (cabeza de la T) donde se aclopará posteriormente el alma de la  misma T. Observese que la cuantía de armadura es elevada dada la mucha carga que tiene que  soportar. La longitud de estos paneles es de 23.0 metros.   

 

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FOTOGRAFIA 6. COLOCACION PANEL PORTANTE 

    Comentario  En la fotografía se ve la armadura completa de una pantalla en T colgada de la grua, lista para  introducirse en el batache excavado. Se observa la junta antideslizamiento de conexión entre  paneles, para formar las correspondientes llaves de cortante.         

 

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FOTOGRAFIA 7. COLOCACION PANEL PORTANTE                          Comentario  En la fotografía se ve con mas detalle junta de conexión entre paneles, para formar la llave de  cortante, en este caso en el pie por donde empalmará con otro panel. La jaula es imponente.                 

 

 

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FOTOGRAFIA 8. EXCAVACION DE PANEL PORTANTE CON LODOS BENTONITICOS                                  Comentario  En  la  fotografía  se  ve  la  excavacion  practicada  con  cuchara  plana  para  alojar  los  paneles  de  pantalla en T. Los anchos son de 120 y 60 cm respectivamente. En el instante de la fotografía  estan llenos de lodo bentonítico. En la parte superior se ve la jula de armadura de la pantalla a  introducir.             

 

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FOTOGRAFIA 9. COLOCACION DE LA ARMADURA EN LA EXCAVACION 

    Comentario  En  la  fotografía  se  ve  el  momento  de  introducir  la  jaula  de  armadura  en  la  excavación.  Observese la junta de union en el ala de la T.       

 

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FOTOGRAFIA 10. COLOCACION DE LA ARMADURA EN LA EXCAVACION   

    Comentario  Otra vista de la introducción de una armadura con dos juntas en los extremos del ala de la T.                   

 

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FOTOGRAFIA 11. COLOCACION DE LA ARMADURA EN LA EXCAVACION                        Comentario  Vista  mas  detallada  de  la  introducción  de  la  armadura.  Observese  el  magnífico  ferrallado  realizado. En la junta del pie del alma se ven muy bien los cuadradillos de anclaje interiores al  panel.       

 

 

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FOTOGRAFIA 12. DETALLE DE LA JUNTA COLOCADA EN LA ARMADURA 

    Comentario  En  la  fotografía  se  ve  la  junta  colocada  en  el  lateral  de  una  armadura.  A  traves  de  ella  se  producirá la unión con el panel adyacente.  Es interesante observar los cuadradillos interiores en diente de sierra que llevan al objeto de  lograr la máxima adherencia con el hormigón. Como quierase que la junta, como se ve en la  foto  siguiente  lleva  otros  cuadradillos  para  adherir  cuando  se  ejecute  el  panel  adyacente  se  debe lograr interiormente una muy buena adherencia de ella con el panel de la fotografía pues  al  ajecutrar  la  pantalla  adyacente  la  cuchara  va  a  cortar  una  chapa  de  protección  de  los  cuadradillos que se pone al efecto de que no sean dañados. Además, la buena adherencia de  los tetotes de ambos lados al hormigon es fundamental para lograr ejecutar una buena llave  de  cortante  que  impida  todo  deslizamiento  entre  paneles  dada  la  importancia  de  las  cargas  que van a soportar estas pantallas portantes.   

 

 

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FOTOGRAFIA 12. DETALLE DE LA JUNTA CON LA ARMADURA YA COLOCADA EN EL TERRENO  ANTES DE HORMIGONAR 

    Comentario  Esta  fotografía  indica  muy  bien  la  forma  de  trabajar  de  la  llave  de  cortante.  Es  una  visión  superior  de  la  armadura  +  junta  introducidas  en  el  terreno.  Hacia  el  lado  superior,  lado  del  panel, auqnue no se ven, se encuentran los tetones que uniran la junta a ese panel. En la parte  inferior se ven los cuadradillos y la fina chapa que los protege que será cortada por la cuchara  al excavar el panel inferior y que, una vez perfectamente limpios, uniran el panel de la foto al  que se excave hacia abajo de la misma.               

 

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FOTOGRAFIA 13. VISTA DE LA JUNTA POR LA PARTE EXTERIOR UNA VEZ CORTADA LA CHAPA  METALICA DE PROTECCION 

    Comentario  En la fotografía se ve la junta por el lado exterior del panel que la lleva. En este caso el panel  que lleva la junta se ve en la parte superior. Se ve tambien que se ha realizado la excavación  del panel que va a ir en la parte inferior y la chapa metalica ya ha desaparecido dejando a la  vista los tetones de adherencia con ese panel inferior. Aún no se ha hormigonado por lo que la  foto es muy ilustrativa. 

 

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FOTOGRAFIA 14. ACOPIO DE JUNTAS EN OBRA 

    Comentario  En este acopio de juntas en obra se ve con mas detalle la forma de las mismas. Se observan  claramente los dientes de sierra de la parte interior al panel y la parte posterior en cuyo centro  se encuentra la chapa metálica fina, se ve de un color mas oscuro, que será cortada durante la  ejecución de la excavación del panel adyacente.                   

 

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FOTOGRAFIA 15. FERRALLADO DE LA LOSA‐ENCEPADO 

    Comentario  En la fotografía se ve claramente la ferralla de la losa maciza de 1.50 m que hace a modo de  encepado  de  las  pantallas  portantes  y  que  a  su  vez  transmite  tambien  cargas  al  terreno.  Se  observan en ella los arranques de los pilares mixtos en el contorno. En el centro se ve el núcleo  de la torre que apoya directamente sobre las pantallas portantes.                    

 

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FOTOGRAFIA 16. DETALLE DE LA PLACA BASE DE LOS PILARES MIXTOS 

    Comentario  En la fotografía se ve el detalle de la placa de anclaje de los pilares mixtos cuya posición puede  verse en la fotografía anterior. Son de acero de calidad S460 de 1250 mm de diámetro y 150  mm de espesor, ancladas a la losa‐encepado mediante 8 pernos de 45 mm de diámetro.                      

 

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FOTOGRAFIA 17. VISTA GENERAL DE LA OBRA 

    Comentario  Vista  general  de  la  maquinaria  empleada  en  la  ejecución  de  los  elementos  rectangulares  de  cimentación. En total se realizaron 7000 m2 de pantallas portantes.                       

 

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FOTOGRAFIA 18. MODELO DE ELEMENTOS FINITOS 3D EMPLEADO PARA EL CALCULO DE LA  CIMENTACION 

  Modelo 3D de suelo 

  Modelo 3D de la estructura  Comentario  En  las  imagenes  se  muestran  los  modelos  de  suelo  y  estructura  3D  realizado  con  el  sistema  PLAXIS que se emplea en el Master y los Cursos. En el analisis final se juntaron ambos modelos  en uno solo para lograr analizar la interacción que se producía entre el suelo y la estructura.  Las cargas que se consideraron provienen del análisis de la estructura en elementos fintios y  de los resultados obtenidos en tunel de viento en la Universidad de Ontario (Canada).               

 

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TRABAJO A REALIZAR POR EL ALUMNO  El alumno debe:  1. Comentar el tipo de cimentación que se eligió para este proyecto señalando posibles  alternativas razonadas.  2. ¿Qué  ventajas  e  inconvenientes  ve  sobre  una  solución  de  losa  pretensada  con  armadura no adherente como la empleada en otros edificios altos de las 4 Torres?  3. Introducir  al  menos  un  comentario  o  pregunta  a  sus  compañeros  en  el  FORO  de  FOTOGRAFIAS DE INTERES COMENTADAS DEL MASTER O CURSO CORRESPONDIENTE.  4. Aportar al menso una Fotografía de Interés comentada por él sobre la cimentación de  algún edificio alto que conozca o que pueda encontrar en la red.       

 

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