Capital Gate

En un lugar donde la arquitectura extrema es la regla emerge el Capital Gate, cerca al Centro de ExhibiciónNacional de Abu Dhabi en Emiratos Árabes Unidos. Este edificio, ideado por Abu Dhabi National ExhibitionsCompany (Adnec), se construyó entre 2007 y 2010 y consta de 35 pisos, en los que cada nivel posee una forma diferente, con propósitos comerciales mixtos. Con una inversión de US$231 millones, 160 metros de al-tura y 13.200 toneladas de acero estructural utilizado, latorre desafía la gravedad al tener una inclinación de 18 grados, a partir del décimo segundo piso; esto le valió el reconocimiento,en 2010, del Guinness Record, al ser“el edificio más inclinado del mundo”, superando a las Torres Kio en Madrid y a la Torre de Pisa en Italia CIMENTACION

Uno de los primeros desafíos para los ingenieros fue la inclinación de la torre, ya que los pisos superiores de la edificación empujan la base de la estructura y crean enormes fuerzas en contra de la edificación. Por esta razón, para hacer frente a las presiones gravitacionales, sísmicas y condiciones climáticas como los fuertes vientos de Abu Dhabi, los cimientos están fundados sobre 490 pilotes taladrados hasta 30 metros de profundidad, que soportan una losa de concreto con una malla de acero de refuerzo de 2.0 m para distribuir las fuerzas de forma pareja y conseguir más resistencia. En total, para la base de la edificación, se vertieron más de 6.000 m3 de concreto. Tener fuertes cimientos no es suficiente para mantener la torre

inclinada y en pie, en este sentido, las técnicas convencionales para soportar cargas fueron descartadas, ya que la fuerza de la parte saliente de la edificación hace que el concreto propenda a desgarrarse y aumenta el riesgo de derrumbamiento de la estructura. Por lo que, el equipo de ingenieros y arquitectos idearon una creativa y revolucionaria solución: la construcción de un núcleo central con una inclinación proporcionalmente opuesta a la estructura.

Finalmente para distribuir de manera uniforme las fuerzas de Capital Gate se colocará por encima de los pilares una gruesa loza de hormigón reforzada con acero

ESTRUCTURA

Una vez terminados los cimientos ya es posible comenzar a levantar las plantas del edificio. Pero el grado de inclinación de la torre hace que no se puedan seguir los métodos tradicionales de construcción de rascacielos. Los arquitectos diseñaron una torre curva e inclinada. Los rascacielos tradicionales están construidos alrededor de un núcleo principal que ayuda a dirigir el peso del edificio hacia el suelo Este edificio, dice Tony Archibold, aquitecto a cargo: “se desvía mucho del centro y es imposible que funcione ningún núcleo tradicional, no se puede construir un núcleo derecho no aguantaría”. Con un núcleo tradicional la parte saliente del edificio tiraría hacia un lado y haría que el hormigón se partiese. Los ingenieros han diseñado dos soluciones innovadoras: la primera parte consiste en hacer que el núcleo se doble en la dirección opuesta a la inclinación del edificio. En detalle, el núcleo central fue fabricado empleando principios innovadores y pioneros de alta ingeniería en la construcción. Fundamentalmente, la novedad es la propia curva del núcleo que se dobla en la dirección opuesta a la inclinación del edificio –algo nunca intentado

previamente–, para soportar las cargas verticales y horizontales. De esta forma, a medida que la construcción avanza y la torre crece, el peso natural de la estructura hala el núcleo y lo endereza, paulatinamente, para que adopte una posición vertical como consecuencia de las tensiones exteriores. Para lograr la construcción del nú- cleo central, fue necesario utilizar una técnica conocida como ‘jump forming’, o moldeado por salto; este proceso consta de una plataforma hidráulica que soporta un molde de 4.0 m de altura, que le da la forma al núcleo. Así las cosas, el jump forming permite construir, paso a paso, de forma continua y escalonada, la estructura central. Específicamente, sobre la plataforma hidráulica se instala un molde interior que tiene una densa malla de acero de refuerzo compuesta por varillas conocidas como “rebar” y cuya configuración se asemeja a una canasta; es decir, varillas corrugadas de acero verticales entrelazadas con otras horizontales. Esta estructura es rellenada posteriormente con concreto vertido durante la noche –pues las altas temperaturas del día en Abu Dhabi, cercanas a los 50 ºC, secarían el material rápidamente y posibilitarían la aparición de grietas y fracturas–. Una vez terminado un nivel, el armazón se sujeta a columnas guías y la plataforma se eleva para repetir el proceso; así, uno tras otro, cada 4 m, se ‘funden’ los niveles del núcleo central hasta alcanzar la cima. Adicionalmente, con el fin de reforzar la estructura y garantizar su sostenibilidad, se lleva a cabo un proceso de pos-tensión de forma vertical en el núcleo para otorgarle más estabilidad y evitar el derrumbamiento de la estructura como consecuencia del peso y la gravedad. Para esta técnica se utilizó, aproximadamente, 120.000 metros de cable de acero a lo largo del núcleo, con un peso de 120 toneladas, aproximadamente 44 veces el material empleado en la construcción del puente Golden Gate. Los constructores introdujeron, a través de ductos previamente moldeados en la pared del núcleo y cada cinco pisos, 146 tendones (cables) de acero de 20 metros de longitud entrelazados entre sí, para fortalecerlo. Una vez los cables están dentro del núcleo, a lo largo de los ductos en mención, procedieron a asegurar ambos extremos de los filamentos y los tensionaron individualmente con un gato neumático. Después, rellenaron con concreto el interior de los ductos, para sellar el alojamiento de los tendones. Una vez concluido el núcleo, los pisos fueron construidos de forma vertical hasta el décimo segundo nivel. A partir de este punto, comienza la inclinación de la estructura, a través del escalonamiento de las placas de los niveles, que varían entre 800 y 1.400 mm con relación al núcleo. Desde del piso número 29 hasta el 35, el rango varía entre 900 y 300 mm con relación a la línea de la fachada.

Sin embargo, el núcleo es el principal pero no es el único elemento resistente, ya que para soportar el peso de las distintas plantas, en vez de acudir a pilares convencionales, se dispone una piel estructural de acero que sigue el patrón de una malla diagrid. Recurrir a este tipo de malla tiene ventajas: la permisión de una mejor adaptación a la particular forma del edificio, un reparto más uniforme de las tensiones que aparecen sobre ella, el ahorro de material estructural y, por tanto, la reducción del peso propio de la estructura y del momento de vuelco.

'Diagrid' de Gate Capital se subdivide en 722 elementos y aproximadamente 8.500 vigas de acero estructural para todo el edificio. Cada elemento 'diagrid' pesa aproximadamente 15 toneladas y tiene un acabado pintado. El Capital Gate es la torre icónica de ADNEC y el primer edificio en Abu Dhabi en aplicar esta técnica.

SISTEMA ESTRUCTURAL

DIAGRID- DIAGONAL GRID El diagrid externa se compone de secciones cuadradas huecas 600 x 600 milímetros de lado. Llevan cuatro pisos de altura. Los elementos diagrid externas están hechas de planchas de acero soldadas, de 80 milímetros de grosor en los pisos inferiores, y aligerando progresivamente a 40 milímetros en las plantas superiores.

DIAGRID- DIAGONAL GRID SISTEMA ESTRUCTURAL El sistema diagrid ofrece varias ventajas además de eliminar columnas perimetrales. Lo más notable es que optimiza cada elemento estructural. Típicamente, las columnas se utilizan para proporcionar capacidad vertical de carga, y diagonales o aparatos que proporcionan estabilidad y resistencia a las fuerzas grandes, como el viento y las cargas sísmicas. Múltiples ejemplos de este tipo de estructuras se pueden encontrar en toda Europa. El primer análisis estructural detallado que se ha encontrado de DiaGrids fue escrito en 1932.

Son estructuras metálicas temporales que son edificadas para sostener las diferentes partes de toda la edificación como tal, hasta que la edificación se sostenga por si sola, con su estructura permanente. cumple la función de superficie de apoyo, utilizando su forma estructural para darle forma al hormigón a medida que la construcción avance. Funcional para los diferentes tipos de actividades constructivas -Construcción en ladrillo, arriba de 5 plantas - acabados de superficie como albañilería, enyesado y pintura - renovación, reparación y transformación de estructuras -armadura de losa y techo

CLIMBING FORM/ JUMP FORM CLIMBING FORM/ JUMP FORM FACAHADA Terminado el esqueleto de la estructura, sobre este, se utiliza un marco que adopta una figura curva y permite el montaje de grandes ventanas panorámicas exteriores. Dichas ventanas tienen forma de paneles triangulares y geometrías tipo diamante, que como un rompecabezas tridimensional, encajan y se adaptan a la inclinación de la torre, lo que permite que las fuerzas se distribuyan individualmente sobre cada panel

La fachada en metal y vidrio envuelve los 35 pisos de este edificio, el que se  asienta sobre 490 pilotes a 30 metros de profundidad para soportar las fuerzas gravitacionales, sísmicas y causadas por el viento que se incrementan debido a la forma característica del edificio.

Características Sustentables Su fachada doble de cristal es utilizada para lograr una gran eficiencia energética. El aire de intercambio es pre enfriado entre la fachada interior y exterior y por lo tanto reduce el consumo de energía del edificio al reciclar el aire utilizado.El cristal

utilizado en la fachada de la torre es de bajas emisiones contaminantes y nunca antes fue utilizado en los Emiratos Árabes Unidos. Está diseñado para mantener los espacios interiores del edificio con una temperatura agradable y para eliminar el destello; asimismo para conservar transparencia en la fachada, una consideración importante del diseño.La estructura diagonal de acero inoxidable es un dispositivo de sombra que elimina más del 30% de la radiación solar inlcuso antes de que alcance el edificio, por lo tanto se reduce la necesidad de utilizar sistemas de aire acondicionado. La inclinación gira alrededor del edificio hacia el sur para blindar al Capital Gate tanto como sea posible de la luz directa del sol.

Para su fachada se utilizaron unos 12.500 paneles lisos de vidrio de forma triangular, que ocupan una superficie de unos 21.000 metros cuadrados. Estos triángulos están colocados formando rombos, que se conectan entre sí mediante una junta flexible que impide que entre el agua, existiendo además unos tubos de drenaje que hacen que el este líquido pueda salir en caso de que existan filtraciones.   Los profesionales que trabajaron en la construcción de esta impresionante estructura emplearon técnicas que garantizaban una disminución del uso de energía durante este complejo proceso. El edificio cuenta además con un restaurante con piscina que sobresale de la estructura y que está suspendido a una altura de unos 100 metros sobre el suelo. Esta superficie se encuentra apoyada sobre 22 puntales de acero.

La piscina al aire libre en el piso 19 cuenta con una fantástica vista panorámica con vistas a la mezquita Sheikh Zayed, el Golfo Pérsico, los manglares, el centro de Abu Dhabi y Saadiyat y la Isla de Yas. Cuenta con un helipuerto ubicado en la azotea, añadido al proyecto en los ultimos meses de construcción. El salón de té en un voladizo, que sobresale por la parte exterior de la torre, a 80m sobre el suelo. El atrio cónico interno, que a su vez está formado por acero estructural crea un espacio interior sorprendente, sin precedentes, y que aporta luz natural dentro del edificio. La iluminación está controlada con un sistema inteligente formado por un Butler y un Lighting Control Engine (LCE), que permiten programar diferentes espectáculos de luz de acuerdo a los requerimientos. Cada WALL WASHER puede ser individualmente programado para realizar, cambios de colores y diferentes escenas para que sean proyectados en el exterior del edificio. Gracias a esto el edificio funciona como un faro y una atracción para el turismo durante la noche. Las tiras de LED´s LINEARlight Powerflex y LINEARlifgt Flex, por ejemplo fueron instaladas en los restaurants y áreas de recepción del Hotel Hyatt para crear el confort lumínico perfecto.

Los ingenieros y diseñadores del Capital Gate, utilizaron técnicas innovadoras para hacer que la construcción disminuyera el uso de energía.

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Cuenta con un sistema de fachada de doble acristalamiento, que utiliza 7.000 toneladas de acero estructural en dos sistemas romboidales paralelos, lo que tiene como objetivo pre enfriar el aire entre las dos capas de cristales, mantener el interior fresco, eliminar los reflejos y mejorar la luminosidad. Esto disminuye el uso de aire acondicionado artificial y reduce el consumo de energía. Los paneles reflejan el azul del cielo y, a su vez, tienen un recubrimiento especial de anti rayos ultravioleta para evitar que penetren directamente en el interior del edificio. El Capital Gate tiene un techo sobresaliente que descansa en medio de varillas de metal y conecta el edificio con la entrada principal. Este ofrece sombra a los visitantes y disminuye el uso de sistemas de enfriamiento. La ‘ola’ es una estructura totalmente independiente al edificio, está hecha de acero inoxidable y se fija a la torre principal con vigas en forma de L; gira alrededor de la estructura y tiene como objetivo proteger la torre de la luz solar directa, logrando eliminar el 30 por ciento del calor solar antes que llegue al edificio. La torre también posee un puente que conecta al Capital Gate con otros edificios aledaños y tiene paneles de sol plegables para producir electricidad.

También se diseñó una solución de post tensión, que significa una resistencia mucho mayor para el núcleo, que consiste en colocar 146 tendones de acero, cada tendón mide 20m y ocupa 5 plantas del edificio, una vez tensados contrarrestan la fuerza de tensión causada por el edificio y evita que el hormigón se parta. El diagrid es una malla de acero que envuelve el

núcleo, se basa en cruzar vigas de acero en una junta para formar una cruceta, La malla consigue distribuir de manera uniforme la fuerzas por el exterior del edificio También se diseñó una solución de post tensión, que significa una resistencia mucho mayor para el núcleo, que consiste en colocar 146 tendones de acero, cada tendón mide 20m y ocupa 5 plantas del edificio, una vez tensados

contrarrestan la fuerza de tensión causada por el edificio y evita que el hormigón se parta. El diagrid es una malla de acero que envuelve el núcleo, se basa en cruzar vigas de acero en una junta para formar una cruceta, La malla consigue distribuir de manera uniforme la fuerzas por el exterior del edificio