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PROYECTO TORRES SWISSOTEL Guayaquil, Ecuador.

Equipo RLE Ingeniería:

Marianne Küpfer C.

Javier Fernández B.

Eduardo López L.

IV Congreso de Proyectos AICE I Bloque: Muestra de Ingeniería Estructural

Equipo RLE Nuevas Tecnologías:

Mario Lafontaine R.

Joaquín Acosta R. (Expositor)

René Lagos Engineers (RLE)

1

Equipo Profesional

• Mandante

Swissotel Guayaquil • Arquitectura

Christian Wiese Arquitectos • Ingeniería Estructural

Diseño Estructural René Lagos Engineers

Ingeniero de Registro Fernando Romo Consultores

• Estudio Interacción Suelo-Estructura (SSI)

Fractales

• Geotecnia/Estudio Riesgo Sísmico/SSI GeoEstudios

FERNANDO ROMO

2

Proyecto Torres Swissotel

Ubicado en Guayaquil, Ecuador

3


Ubicado en Guayaquil, Ecuador

4


5


6


Complejo hotelero al costado oeste del río Guayas

Tercer hotel de la cadena en

Sudamérica.

Inversión:

USD$ 120 millones*.

MALECÓN SIMÓN BOLIVAR

LUZARRAGA

RÍO GUAYAS

URDANETA

PANAMÁ

*: www.elcomercio.com 7


Render: Christian Wiese Arquitectos

Dos torres de 40 pisos c/u

Torre Norte: hotel/residencial

Torre Sur: oficinas

8


Algunos datos:

Serán las torres más altas de Ecuador (180 m)

Superficie total* del complejo:

160000 m2.

Fuente: www.eluniverso.com/noticias *: www.elcomercio.com

“The Point” tiene el record actual, con 137 m.

9

Etapa Proyecto: Desarrollo Torre Norte

10

Torre Norte

Superficie: 90000 m2

180 m de altura

45 pisos + 1 subterráneo Podio de 12 pisos

Torre de 32 pisos

Helipuerto en azotea

CENTRO DE CONVENCIONES

ESTACIONAMIENTOS

SERVICIOS

11

Planta Salones

Doble altura en Gran Salón.

Puente unirá ambas torres

12

Piscina sobre Salones

Terrazas y Piscina

13

Torre Norte


180 m de altura


Torre de 32 pisos


HOTEL

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Hotel

300 habitaciones.

15

Hotel

300 habitaciones.

Vista al río Guayas.

16

Hotel

300 habitaciones.

Vista al río Guayas.

17

Hotel

300 habitaciones.

Vista al río Guayas. Cerca del Malecón

Simón Bolívar.

18

Torre Norte


180 m de altura


Torre de 32 pisos


RESIDENCIAL

19

Departamentos

180 departamentos

de gama alta.

Desde 77 m2 hasta

185 m2.

Terrazas: 19 a 45 m2.

20

Torre Norte


180 m de altura


Torre de 32 pisos


CENTRO DE CONVENCIONES

ESTACIONAMIENTOS

HOTEL

RESIDENCIAL

SERVICIOS

21

Torre Norte


180 m de altura


Torre de 32 pisos


1

80

m s

ob

re n

ive

l de

cal

le

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INGENIERÍA

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Ingeniería para Swissotel

Cuál es la normativa que aplica en este proyecto

24


Cuál es la normativa que aplica en este proyecto YEcuador cuenta con nueva normativa, recientemente

oficializada (Norma NEC 2015)

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26




Diseño Sísmico NEC DS

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Diseño de Hormigón Armado

NEC HM

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Define zonificación sísmica para Ecuador

Aborda sistemas sismorresistentes, aspectos de regularidad

Métodos de diseño:

• basado en fuerzas

• basado en desplazamientos

Permite el uso de métodos alternativos para análisis y diseño

Sismicidad en Ecuador

NORMA NEC DS

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Guayaquil: Alto Peligro Sísmico

30



31



32



33



34



Guayaquil Norma NEC DS establece: Zona Sísmica V, con Z=0.40g Peligrosidad sísmica: Alta

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Estudios Especiales

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador

36

Estudios Especiales

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador

37

Estudios Especiales

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador Suelo de baja calidad

38

Estudios Especiales

Antecedentes previos de asentamientos

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador Suelo de baja calidad

39

Estudios Especiales

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador Suelo de baja calidad Normativa recién estrenada

40

Estudios Especiales

Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador Suelo de baja calidad Normativa recién estrenada

YEstudios especiales

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Estudio de Peligro Sísmico Específico para el sitio

Estudios Especiales

(GeoEstudios)

Peligro Sísmico Probabilístico

Caracterización del suelo

(estratigrafía)

Acelerogramas Espectros Para distintos períodos de retorno Tr=43, 75, 475, 2500 años

Modelación de la respuesta del suelo

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Prospección profunda del suelo

Estudios Especiales

(Estratigrafía GeoEstudios)

43

Fundación: losa sobre pilotes

Análisis de interacción Subestructura-Fundación-Pilotes

Estudios Especiales

Estudio de efectos del hincado en estructuras aledañas

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Análisis de interacción Suelo-Estructura

Estudios Especiales

(GeoEstudios)

Efecto en sistema de pilotes

45

Alternativas de pilotes consideradas

Estudios Especiales

310 PILOTES PREBARRENADOS (menor tiempo, mayor costo)

325+160 PILOTES HINCADOS (mayor tiempo, menor costo)

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Túnel de viento descartado (condiciones del proyecto e historial de viento, entre otros)

Estudios Especiales

47

Diseño Estructural

Vistas de modelo ETABS.

Estructuración

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Diseño Estructural


Estructuración Hormigón Armado (H.A.)

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Losa fundación 2.5 m espesor

Diseño Estructural



50


Diseño Estructural



Podio: 1 Subterráneo + 12 pisos Núcleo de muros Marcos

51


Diseño Estructural




52


Diseño Estructural




15m

53


Diseño Estructural




15m

34m

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Diseño Estructural

Piscina sobre Gran Salón

Gran Salón

Luces hasta 21m Vigas postensadas (PT)

Cielo Subterráneo

55

Diseño Estructural

Estructuración

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Diseño Estructural

Estructuración

Torre: 32 pisos + Helipuerto Núcleo de muros Marco Perimetral Losa PT

57

Diseño Estructural

Estructuración


58

Diseño Estructural

Estructuración


Núcleo mantiene su layout

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Diseño Estructural

Estructuración


Núcleo mantiene su layout

Dinteles de acople

60

Diseño Estructural

e = 150

e = 120

e =100

e = 80

e = 60

Espesor [cm]

H50 (f’c=45MPa) Fundación a Piso 18°

H40 (f’c=35MPa) Piso 19° a Cubierta

Hormigón en elementos verticales de la torre (resto es H40)

Espesor de muros

C1

50

x15

0

C1

20

x12

0

C1

00

x10

0

C8

0x8

0

Columna típica

Eje 2 Eje M

Eje

M

Eje 2

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Bases de Diseño Estructural

Norma NEC DS

+ Estudio Peligro Sísmico

Sismo de diseño

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Norma NEC HM: diseño y detallamiento de H.A.

Algunos aspectos de NEC HM: Comparte aspectos con ACI318

Analizar con secciones fisuradas

Diseño por capacidad en sistema sismorresistente

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Diseño por capacidad de marcos: mecanismo dúctil (plastificación en extremos vigas y base de columnas)

Considerar sobrerresistencia

Incluir efectos de amplificación dinámica

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Diseño por capacidad en muros: rótula plástica en la base (asume muro en voladizo)

Exige envolvente mínima de resistencia, según resistencia en la base 65


Diseño por capacidad en muros: diseñar por capacidad al corte (asume muro en voladizo)

Diseñar para corte de acuerdo a desarrollo capacidad en flexión.

Requiere factor amplificación dinámica.

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Desarrollo del diseño

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Modos Fundamentales

(Modos edificio fisurado)

TX=6.2 s TY=4.9 s TRZ=3.4 s

X

Y

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Proceso de diseño

Diseño de marcos Diseño en flexión de vigas

Diseño al corte por capacidad en vigas

Diseño por capacidad columnas

Diseño de muros Carga axial y flexión

Diseño por capacidad Corte

Método de diseño por capacidad prescrito, aplicado a esta torre, obliga a multiplicar las fuerzas de análisis por un factor cercano a 6.

×6

Falta de calibración en la nueva norma.

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Enfoque Alternativo

70

Enfoque Alternativo

Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto

71

Enfoque Alternativo


Se optó por seguir un enfoque alternativo de Diseño Basado en Desempeño (PBD)

72

Enfoque Alternativo



• Jerarquía de fallas • Detallamiento

ductilidad • Diseño por capacidad

acciones frágiles

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Enfoque Alternativo





acciones frágiles

Análisis

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Enfoque Alternativo





acciones frágiles

Análisis

• Verificación explícita del comportamiento sísmico deseado

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Más Etapas y Herramientas Entran En Juego

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Proceso de diseño

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Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC

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Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD.

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Modelación y análisis no lineal

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Modelación y análisis no lineal Lineamientos para modelación, análisis, aceptación, etc.

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Herramientas para análisis no lineal:

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Herramientas para análisis no lineal: Software PERFORM-3D

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Análisis

Análisis no lineal de respuesta en el tiempo usando los acelerogramas generados para el proyecto:

86

Análisis

Análisis no lineal de respuesta en el tiempo usando los acelerogramas generados para el proyecto: 7 pares para Tr=475 años, FF (Fuente Lejana)

87

Análisis

Análisis no lineal de respuesta en el tiempo usando los acelerogramas generados para el proyecto: 7 pares para Tr=475 años, FF (Fuente Lejana) 7 pares para Tr=475 años, NF (Fuente Cercana)

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Análisis

Análisis no lineal de respuesta en el tiempo usando los acelerogramas generados para el proyecto: 7 pares para Tr=475 años, FF (Fuente Lejana) 7 pares para Tr=475 años, NF (Fuente Cercana) 7 pares para Tr=2500 años, NF (Fuente Cercana)

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Resultados

90

Resultados

Chequeo de resistencia en acciones frágiles, ej: corte en muros (período de retorno 475 años)

91

Resultados


92

Resultados


93

Resultados


94

Resultados


95

Resultados


96

Resultados


97

Resultados


98

Resultados


99

Resultados

Chequeo de deformaciones: acortamiento/elongación puntas de muros (MCE, período de retorno 2500 años)

100

Resultados


101

Resultados


102

Resultados


acortamiento elongación

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DESAFÍOS TÉCNICOS

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DESAFÍOS TÉCNICOS

Procedimientos internos

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DESAFÍOS TÉCNICOS

Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa

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DESAFÍOS TÉCNICOS

Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los

usado normalmente

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente

Tiempos de computación

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente

Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo

pueden ser enormes

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes

Manejo de datos

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes

Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes

Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos Implementar herramientas para manipular esta información

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes


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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes


Generar de manera eficiente la información requerida para confeccionar un modelo no lineal del edificio

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DESAFÍOS TÉCNICOS


usado normalmente


pueden ser enormes


Generar de manera eficiente la información requerida para confeccionar un modelo no lineal del edificio Un modelo inelástico requiere de un diseño del edificio (implica

preparar detallamiento más tempranamente que en un enfoque prescriptivo de diseño)

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DESAFÍOS TÉCNICOS

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DESAFÍOS TÉCNICOS

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DESAFÍOS TÉCNICOS

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Qué Sigue

El proyecto no está terminado aún. Etapa de licitación de pilotes:

Falta cierre de Arquitectura Yanálisis definitivos.

vs

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Fin.

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