La Torre Inclinada que Desafía la Gravedad

Estándar

El Capital Gate:
La Torre Inclinada que Desafía la Gravedad

Carlota Arias Schickler
Metal Actual

El Capital Gate desafía las leyes de la gravedad al ser capaz de mantenerse en pie aún con 18 grados de inclinación, gracias a las técnicas
vanguardistas utilizadas para su construcción, muchas de ellas nunca antes empleadas en un rascacielos. Está sustentada sobre 490 pilotes de concreto reforzado, taladrados hasta 30 m de profundidad.

En un lugar donde la arquitectura extrema es la regla emerge el Capital Gate, cerca al Centro de Exhibición Nacional de Abu Dhabi en Emiratos Árabes Unidos. Este edificio, ideado por Abu Dhabi National Exhibitions Company (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.

Del piso dos al 16 es un espacio de oficinas y del 18 enadelante es un hotel cinco estrellas de la cadena de hoteles Hyatt; adicionalmente, la estructura cuenta conuna piscina suspendida a 80 metros de altura.Con una inversión de US$231 millones, 160 metros de alturay 13.200 toneladas de acero estructural utilizado, la torre 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. La sofisticada ingeniería estructural de acero de esta torre, hace que la obra sea relevante para el sector de la construcción metálica y la arquitectura e ingeniería civil, no ´sólo por la versatilidad y aplicación del acero, sino también por los retos y desafíos superados en materia de diseño, entre los cuales se destaca el desarrollo de procesos innovadores y pioneros como el primer núcleo pre-arqueado del mundo.

 

Los Cimientos

La estructura, inspirada en las dunas del desierto, esculpidas por el viento y las olas del Golfo Pérsico, fue diseñada con una inclinación en forma de espiral asimétrica, lo cual genera un efecto visual según el ángulo de observación y adquiere una apariencia diferente. Este diseño implicó numerosos retos que fueron afrontados con el fin de cumplir los parámetros de seguridad necesarios para garantizar la integridad de la torre.

 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.

  

Datos generales

Altura	160 metros
Grados de inclinación	18
Número de pisos	35
Pisos de oficinas	Pisos 2-16
Pisos de Hotel	Pisos 18 – 35
Pisos de Planta	1 y 17
Área total construida	53.000 metros cuadrados
Área aproximada de oficinas	15.000 metros cuadrados
Área total hotel	25.050 metros cuadrados
Número de vigas utilizadas	23.000
Propietario	ADNEC. en cabezade Sheikhn Sultan BinTahnoon al Nahyan
Arquitecto del proyecto	Tony Archibold
Contratista Principal	Al Habtoor
Diseño	Robert Mathew. Johnson-Marshall & Partners(RMJM)
Propietario	ADNEC. en cabezade Sheikhn Sultan BinTahnoon al Nahyan

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 núcleo 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 onstruir, 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.

   Actualmente, el Capital Gate es otra prueba de la versatilidad del acero, ya que, a lo largo de su construcción, fue empleado de múltiples formas para cumplir con los requerimientos de diseño. Los materiales utilizados en esta megaestructura, a pesar de ser lo suficientemente rígidos para soportar una gran cantidad de peso, alcanzan la eficiencia y flexibilidad estructural con técnicas innovadoras que ahorran costos en la construcción y en energía; cumple con todos los estándares de seguridad y lo protege de presiones gravitacionales, sísmicas y del viento.

Fuentes
• National Geographic Megastructures – The Leaning Tower of Abu Dhabi – http://www.youtube.com (consultado el 20 de 2012)
• http://www.capitalgate.ae – http://www.constructionupdate.com – http://www.expedia.es – http://www.scientiaweb.com – http://www.designbuild-network.com – http://www.tecnologiaenlaconstruccion.blogspot.com – http://www.blog.melrom.com