Hola a todos, desde hace tiempo que quería hacer un thread relacionado con algunos de los edificios que hay en nuestro país, ya que muchos de ellos son bastante interesantes desde un punto de vista tanto arquitectónico como estructural. Al fin encontré algo de tiempo, así que espero les guste el hilo.

Lo mas seguro es que muchos de ustedes conozcan el edificio Manantiales, ya que sus características lo convierten en una estructura que destaca por sobre las demás. Son precisamente esas columnas perimetrales, en algunos casos inclinadas, las que les dan ese que se yo al edificio. Y es precisamente de esas columnas de las que les quiero hablar un poco. Bueno primero que nada algunas fotos del edificio antes de entrar en calor.

http://img19.imageshack.us/img19/6125/manantiales10dt.jpg
http://img96.imageshack.us/img96/6937/edif0902a2sx.jpg
http://img96.imageshack.us/img96/9813/manantiales31cq.jpg
http://img96.imageshack.us/img96/9362/manantiales43nz.jpg

Bien las columnas no solo le dan un interesante aspecto a la estructura sino que cumplen un rol vital para reducir los desplazamientos sísmicos que se pueden producir en los pisos del edificio. ¿Por qué? bueno la respuesta es que cuando un edificio oscila producto de un evento sísmico no solo se “flecta” sino que también se tuerce. Claro esta que estas formas en las que la estructura oscila van a depender de las características del edificio en cuestión. Las características claves aquí son: masa y rigidez. Dependiendo de cómo se distribuyen estas en altura, las formas fundamentales de cómo oscila el edificio van a variar.

Mmmm ¿Formas fundamentales de cómo oscila un edificio? Bueno alguna vez han visto el clásico experimento de una cuerda de violín oscilando en distintos modos, bien el principio aquí es el mismo. Las siguientes figuras sirven para darse una idea:

Musica y ondas
http://img19.imageshack.us/img19/5707/standingstring17qk.gif
Forma 1, flectandose apaciblemente....
http://img90.imageshack.us/img90/2746/unisway1sy.gif
Forma 3
http://img100.imageshack.us/img100/2993/uni3rd3uq.gif
Forma 28 Feel the rhythm babe!....
http://img90.imageshack.us/img90/338/uni28th2zg.gif
Retorciendose....
http://img90.imageshack.us/img90/7740/torsiongif7cm.gif

En las figuras anteriores pueden comparar las formas en que vibra un cuerda de violín, o guitarra como quieran, con las formas en que vibra un edificio. Aquí viene lo interesante, supongamos que ocurre un terremoto en Santiago (si ya sé que es un poco truculento de mi parte pero vivimos en el país con mayor actividad sísmica del planeta así de que va a ocurrir….) como bien podrán anticipar el edificio va a vibrar y sacudirse. La vibración final que adopta el edificio se puede descomponer como la suma de cada una de las formas fundamentales de vibrar que les conté antes. Eso si algunas de ellas se presentan en mayor medida que otras, eso dependerá de las características de la estructura.

Bueno y que tiene que ver todo esto de formas fundamentales de vibrar, rigidez, distribución de masa etc.… con el edificio Manantiales :bash: , tranquilos el asunto es el siguiente. Los primeros diseños del edificio Manantiales contemplaban una serie de muros de hormigón distribuidos en distintas zonas de cada uno de los pisos de la estructura. Estos muros resisten las fuerzas gravitacionales así como las fuerzas horizontales que producen los sismos o el viento. El problema con estos muros era su distribución en la planta de la estructura. Su distribución, establecida por restricciones de espacio y uso, no era la más adecuada ya que generaba una gran asimetría estructural en las distintas plantas del edificio que termina produciendo torsión en la estructura en el caso de un sismo. Para que se hagan una idea nada mejor que una figura:

http://img90.imageshack.us/img90/927/torsionplanta4yc.gif

Como se pueden dar cuenta una distribución asimétrica de muros conlleva a que se produzca torsión en el edificio. Eso hace que una de las formas predominantes de vibrar del edificio sea precisamente una forma asociada a torsión. Esto no es muy bueno por varias razones entre las cuales están: grandes desplazamientos en algunos pisos del edificio lo que reduce el confort o habitabilidad de la estructura, estos mayores desplazamientos producen a su vez grandes esfuerzos en las columnas o muros perimetrales de la estructura lo que se puede traducir en potenciales fallas.

Como se soluciona este problema.

1. Quitando aquellos muros que generan las asimetrías? mmmm…. puede ser pero ahora quedan menos muros para soportar las cargas verticales. :bash:
2. Ordenado los muros en cada planta?…..mmmm… ya les dije que no se podía. No se olviden de las famosas restricciones de espacio. :bash:
3. Colocando un gran muro de hormigón en lado opuesto de tal manera de “centrar” la estructura. Puede ser, pero el edifico se vería feísimo, además no dejaría mucho espacio para que entre la luz del sol y se calentaría mucho durante el verano. :bash:
4. O…..voila! ……colocando una serie de columnas en el lado opuesto, calculadas de tal forma de compensar la asimetría de cada piso. En aquellos pisos con mucha asimetría se podrían colocar columnas inclinadas, mucho más rígidas, que ayudarían a compensar esta elevada asimetría. :nocrook:

Y así es como nace el edificio Manantiales. De esta forma el patrón que muestran las columnas en la fachada del edificio son una medida directa de los efectos de torsión que se presentan en la estructura.

Bien es así como el arquitecto (Luis Izquierdo W., Antonia Lehmann) y el ingeniero (Luis Soler P.) resolvieron el problema de una manera muy elegante. Tanto es así que este edifico salio elegido el año 2002 entre las mejores estructuras en lo que ha diseño sismorresistente se refiere, siendo la única de su tipo en Latinoamérica.

Eso es todo por ahora amigos ojala les halla gustado, espero sus comentarios.

Le di una revisión rápida a tu thread, y está muy bueno, después lo leo con tiempo, porque es un tema que me interesa bastante..

que quieres que te diga... sin duda es uno de los mejores threads que he visto en el foro! tanto por lo didactico y facil de entender en que lo planteas, como por lo interesante que es entedner el edificio como tal, que se plantea como uno de los mejores de la ciudad, y no por su altura, ni por que sea muy exhuberante, sino por que es un RESPUESTA ARQUITECTONICA a una problematica sistemica que tienen todos los edificios proyectados en chile... que orgullo para estos arquitectos haber echo de la estructura un elemento compositivo y arquitectonico! sobre todo considerando lo dificil que es ( sobre todo para un arquitecto).
me da cierto dolor de cabeza los centros de riguidezes, momentos de torcion y todo ese asunto.. pero lo cierto es que es algo vital al momento de proyectar, ademas de ser algo que los arquitectos no podemos sacarnos de encima en nuestras vidas.

realmente exelente thread, puedo decir que ahora realmente entiendo por que se elogia tanto este edificio

TREMENDO APORTE.

nooo diseño estructural el terror del lunes por la tarde...:P ... la verdad es que me impresiono lo didáctico de tu explicación , muy buena! sobre todo la última animación de torción donde se ven todas las oscilaciones a las cuales es sometido un cuerpo con cuatro puntos fijos... y enrealidad a rasgos generales que es como trataste de explicar ese inmenso desafío de ingenio y cálculo...personalmente no me gusta mucho el edificio pero sin duda que es una obra muy bien pensada y resuelta estructuramente hablando por lo que ahi expusiste..
gracias me diste inspiracion para agarrar el cuaderno de estructuras varios dias antes ..... :D

Wooow, creo que ha sido el mejor thread que he visto por este foro, sinceramente he aprendido bastante de un tema relativamente complicado de analizar y entender.
Cada vez más me gusta la carrera que estoy estudiando, y sobre todo en un país donde tiene que ser aplicada con la mayor creatividad posible.
Es así como nació un edificio muy bien pensado tanto por los arquitectos como el ingeniero, y ahora entiendo todo el elogio a este edificio pionero dentro de américa latina.

Felicitaciones Sukhoi y muchas gracias por este apreciado aporte.

Eres egresado de Ing. civil?

Hola a todos, gracias por sus comentarios espero haber logrado explicar la idea detrás del diseño del edificio Manantiales. Este es un excelente ejemplo de una buena "conversación" entre ambas disciplinas, arquitectura e ingeniería. Ah si, soy egresado de Ingeniería Civil en la Chile. Saludos

Muy bueno el thread y me aclara algunas dudas que tenia sobre el origen de aquellas columnas, incluso en alguna ocasion estuve pensando que su singularidad conrrespondia solo a una choreza del arquitecto en vez de tener un argumento tecnico.

Este si que merece estar con sticky.

Hola a todos, gracias por sus comentarios espero haber logrado explicar la idea detrás del diseño del edificio Manantiales. Este es un excelente ejemplo de una buena "conversación" entre ambas disciplinas, arquitectura e ingeniería. Ah si, soy egresado de Ingeniería Civil en la Chile. Saludos

Tu que conoces del asunto, como son evaluados los Ingenieros Civiles de la Santa María en el medio? sobre todo en estructuras.

La Universidad Federico Santa Maria tiene un tremendo prestigio, en el medio los ingenieros egresados de esta universidad son super bien valorados. Me ha tocado trabajar con un ingeniero electrico de la Santa Maria de super buen nivel, hasta ahora no he conocido ingenieros estructurales pero no me caben dudas que son muy buenos

y los Industriales tb somos buenos ejjejeejje

siiiiiii, uno de los mejores threads!!!!!!!!!

Me quedo muy claro todo........ y bueno, el fin justifica el medio...... encuentro feisimo el edificio..... pero si es por seguridad, obvio que lo acepto ;)

Muy buen Thread... ùtil y didactivo para los neofitos... y con dibujitos que se mueven ritmicamente que es lo mejor!!! :)

EXCELENTE APORTE!!! EL MANANTIALES LA LLEVA
YO HABIA ESCUCHADO QUE ESTABA COMO ENTRE LAS 25 ESTRUCTURAS MÁS...NO ME ACUERDO EN REALIDAD:D lo voy a buscar mejor

Te felicito por explicar tantas razones por lo que le encuentran tanto brillo los arquiectos y demases

Anotate un punto :yes:

http://img90.imageshack.us/img90/2746/unisway1sy.gif


me recuerda a como se movia la telefonica el otro dia que temblo... me espiritue caleta

muy buen thread ;)

Bueno a todo esto cual vendría a ser el consejo de algún Ingeniero al momento de calcular o diseñar una estructura?

Me refiero a que es mejor, diseñar edificios donde los pilares y muros se distribuyan simétricamente?
Ya que el manantiales es el único en su tipo, por lo tanto me cuestiono como han resuelto los Ingenieros-Arquitectos edificios en donde el centro de gravedad con el de rigidez no coinciden, en otras obras de altura.

Bueno a todo esto cual vendría a ser el consejo de algún Ingeniero al momento de calcular o diseñar una estructura?

Me refiero a que es mejor, diseñar edificios donde los pilares y muros se distribuyan simétricamente?
Ya que el manantiales es el único en su tipo, por lo tanto me cuestiono como han resuelto los Ingenieros-Arquitectos edificios en donde el centro de gravedad con el de rigidez no coinciden, en otras obras de altura.


creeme que siempre se trata de hacer coincidir, lo que pasa es que las tabiquerias o la riguideses de muros son variables que se suelen utilizar para que la expresion de los edificios no se vea nesesariamente alterada.

Bueno en realidad no existe ningun edificio perfectamente simetrico, ya que aunque este se haya contemplado asi en una etapa de diseño siempre se producen excentricidades ( centro de gravedad y de rigidez no coincidentes) por lo general causadas por efectos constructivos. Pero que hacer con un edificio muy asimetrico. Tienes dos opciones:

1. Como dice Pablo. El ingeniero junto con el arquitecto deben decidir que muros van a ser estructurales o cuales serán solo divisorios (tabiques) tratando de disminuir la excentricidad lo mas posible. en lo posible el ingeniero trata de que el arquitecto ceda un poco algo asi como un tira y afloja.

2. Vivir con ello. Con esto me refiero a que el ingeniero debe calcular la estructura para que sea capaz de soportar los efectos que produce la asimetria. Se deben reforzar aquellos muros o columnas que se someten a mayores esfuerzos.

En todos los edificios existe asimetria y su solución es una combinación de los puntos 1 y2. La diferencia con el edificio manantiales es que este problema se resolvio de una manera muy elegante combinando aspectos estructurales como arquitectonicos.

Este hilo es demasiado importante para que se pierda en el olvido, y significa al mismo tiempo uno de los mejors aportes que sa hayan tenido dentro del foro chileno...

Agradezco a Sukhoi haberse dado la molestia de presentarnos este excelente ensayo sobre los sistemas estructurales y su funcionamiento, con un lenguaje amigable y sintético...

Su merecido lugar en los stickys...

Feel de rhythm babe!

Fantástico.
Se agradece un thread de esta calidad, sobre todo por lo didáctico para aquellos que nos interesa el tema y no somos entendidos.
Me despejaste muchas dudas sobre el edificio, y ahora comprendo porqué ha sido tan premiado. Desde hoy lo miraré con otros ojos.
Admiro tremendamente esa capacidad de crear una estructura de tales características, conservando la originalidad y estética del diseño.

Espero con ansias tus próximos aportes e insisto mi gratitud por éste.

Saludos.

Bueno en realidad no existe ningun edificio perfectamente simetrico, ya que aunque este se haya contemplado asi en una etapa de diseño siempre se producen excentricidades ( centro de gravedad y de rigidez no coincidentes) por lo general causadas por efectos constructivos. Pero que hacer con un edificio muy asimetrico. Tienes dos opciones:

1. Como dice Pablo. El ingeniero junto con el arquitecto deben decidir que muros van a ser estructurales o cuales serán solo divisorios (tabiques) tratando de disminuir la excentricidad lo mas posible. en lo posible el ingeniero trata de que el arquitecto ceda un poco algo asi como un tira y afloja.

2. Vivir con ello. Con esto me refiero a que el ingeniero debe calcular la estructura para que sea capaz de soportar los efectos que produce la asimetria. Se deben reforzar aquellos muros o columnas que se someten a mayores esfuerzos.

En todos los edificios existe asimetria y su solución es una combinación de los puntos 1 y2. La diferencia con el edificio manantiales es que este problema se resolvio de una manera muy elegante combinando aspectos estructurales como arquitectonicos.


Ahora entiendo más, muchas gracias por la explicación, se me había olvidado de mi pregunta en este thread.

Me imagino lo difícil que fue trabajar cuando existía la ley de la razante, trabajar con edificios muy asimétricos, por ejemplo algunos triangulares (desde su base hasta la cuspide).

que didactico ¡¡¡¡

Muy pero muy buen thread Sukhoi, un gran y diferente aporte al foro ya que, más que el hecho de destacar el diseño o la altura del edificio, destacaste enormemente la importancia, función y comportamiento de cada estructura durante un evento sísmico.
Créeme que estoy al tanto de la importancia de esto pues vivo en un piso 15. Saludos :okay:

Gracias a todos por sus comentarios, ah Javier un orgullo para mi que lo hallas puesto con sticky :okay:

excelente thread, te pasaste...

ojala que esta manera de afrontar la ingenieria al servicio de la arquitectura sea aplicable a otras cosas.

muy buen thread Sukoi, gracias por la info.
aqui aporto con 2 renders que hice hace como 2 años para probar modelado arquitectonico. no se si esta muy fiel, es que lo hice de 2 planos que aparecian en un reportaje de la revista Diseño

http://img423.imageshack.us/img423/1299/edificblancotg8.jpg

http://img47.imageshack.us/img47/674/frente2zs0.jpg

Vaya para haberlo hecho a partir de dos planos de una revista esta super bueno, de hecho no noto las diferencias con el real, ¿Con que programa lo hiciste?

Felicitaciones Sukhoi, este thread hace que no se pierda el fin ultimo de este foro y da una mas clara vision a los "newies" (me incluyo) en el tema.

Vaya para haberlo hecho a partir de dos planos de una revista esta super bueno, de hecho no noto las diferencias con el real, ¿Con que programa lo hiciste?

gracias, lo hice en el programa de 3d Maya 5.5 (en esa epoca) :)

muy buen thread Sukoi, gracias por la info.
aqui aporto con 2 renders que hice hace como 2 años para probar modelado arquitectonico. no se si esta muy fiel, es que lo hice de 2 planos que aparecian en un reportaje de la revista Diseño

http://img423.imageshack.us/img423/1299/edificblancotg8.jpg

http://img47.imageshack.us/img47/674/frente2zs0.jpg

Ohhhh!! ke wenas imagenes! ^^
esq no las habia visto nunca :p

Yo soy un estudiande de aqrquitectura que está estudiando el edificio de la central clasificadora de correos de Chile que también presenta diagonales en dos fachadas (las más largas) y que permite liberar la planta del edificio de muros estructurales (en un setido del edifcio porque, en el otro sentido, las dos fachadas son muros que no llegan al suelo por lo tanto no cumplen un rol estructural que asumen unos muros están retranqueados a la fachada).

La pregunta que te queiro hacer es que yo conversé con un ingneireo estructural que tiene un doctorado en estructuras sísmicas que era muy crítico a este edifcio por su estructura. El plantea que la parte del edifcio que necesita más rigidez lateral es la base (porque ah´´i se produce el mayour esfuerzo de corte en el caso de un sismo) sin embargo ahí solo hay pilares (y aucencia de diagonales). Esto lleva a pensar que el edificio incorpora muros estructurales y estuve mirando las plantas del primer y segundo piso y efectivamente tienen bastantes muros que podrían tener un rol estrcutal. Lo que este señor me decía que para el hay muy pocas diagonales como para asumir la estructuración de todo el edificio y que el cree que deben haber muros interiores que asuman este rol. otra cosa que el cuestionaba es porque las daigonales no llegan al suelo como si las tienen la central clasificadora porque si tu ves los pilres perimetral que están en la fachada tiene ua doble componente por un lado vertical y por otro horizontal. En el caso de que fueran pilares esbelto (como los del edificio manantiales) los que afirman la grilla de diagonales, en la central no tenadría mucho sentido tener la grilla de daigonales por que esta necesita trasnmitir las cargas al suelo para no salir volando.

A raiz de esto, me aprece que el edifcio se estructura más por los muros interiores como lo hacen la mayoría de los edificios más que por las diagonales en la fachada. Yo soy partidario de que la rigidez lateral se ponga en la fachada porque así el edificio tendrá mayor rigidez torcional a que si se poenen al interior de la planta. En ese se

Yo soy un estudiande de aqrquitectura que está estudiando el edificio de la central clasificadora de correos de Chile que también presenta diagonales en dos fachadas (las más largas) y que permite liberar la planta del edificio de muros estructurales (en un setido del edifcio porque, en el otro sentido, las dos fachadas son muros que no llegan al suelo por lo tanto no cumplen un rol estructural que asumen unos muros están retranqueados a la fachada).

La pregunta que te queiro hacer es que yo conversé con un ingneireo estructural que tiene un doctorado en estructuras sísmicas que era muy crítico a este edifcio por su estructura. El plantea que la parte del edifcio que necesita más rigidez lateral es la base (porque ah´´i se produce el mayour esfuerzo de corte en el caso de un sismo) sin embargo ahí solo hay pilares (y aucencia de diagonales). Esto lleva a pensar que el edificio incorpora muros estructurales y estuve mirando las plantas del primer y segundo piso y efectivamente tienen bastantes muros que podrían tener un rol estrcutal. Lo que este señor me decía que para el hay muy pocas diagonales como para asumir la estructuración de todo el edificio y que el cree que deben haber muros interiores que asuman este rol. otra cosa que el cuestionaba es porque las daigonales no llegan al suelo como si las tienen la central clasificadora porque si tu ves los pilres perimetral que están en la fachada tiene ua doble componente por un lado vertical y por otro horizontal. En el caso de que fueran pilares esbelto (como los del edificio manantiales) los que afirman la grilla de diagonales, en la central no tenadría mucho sentido tener la grilla de daigonales por que esta necesita trasnmitir las cargas al suelo para no salir volando.

A raiz de esto, me aprece que el edifcio se estructura más por los muros interiores como lo hacen la mayoría de los edificios más que por las diagonales en la fachada. Yo soy partidario de que la rigidez lateral se ponga en la fachada porque así el edificio tendrá mayor rigidez torcional a que si se poenen al interior de la planta. En ese se

Según entiendo el posible problema que me planteas se produce cuando no existe continuidad de elementos estructurales en una determinada planta de un edificio. Este problema se conoce con el nombre de “piso blando” y es muy critico sobre todo en el primer piso que es, como tu mencionas, en donde se producen los mayores esfuerzos cortantes en caso de un sismo.

Ahora bien el caso del edificio Manantiales, se encuentra estructurado en base a muros de concreto que poseen continuidad en todas las plantas de la estructura (corrígeme si estoy en lo cierto ya que yo no participe en su diseño). De esta forma no se produce el problema de “piso blando” que te mencione anteriormente. Las columnas perimetrales, están colocadas para disminuir la excentricidad entre los centros de masa de cada piso del edificio y sus respectivos centros de rigidez. Esto último reduce notablemente la ocurrencia de torsión en la estructura que es lo que se quería evitar. En los primeros pisos las plantas son más simétricas (en términos de la distribución de los muros) por lo cual estas columnas perimetrales son muy esbeltas y por ende muy flexibles, y poco o nada ayudan a soportar esfuerzos de corte o torsión. En mi opinión las columnas perimetrales de los primeros pisos se colocaron mas por un tema arquitectónico, que por una razón estructural, ya que son muy flexibles en comparación con los muros de hormigón del primer piso

En conclusión, no es que las columnas perimetrales estén diseñadas para soportar los cortes horizontales que se presentan en el edificio, sino que se encuentran colocadas para “centrar” las plantas del mismo. Los elementos que se encargan de tomar los cortes horizontales son los muros de hormigón de la estructura distribuidos en toda la altura del edificio.

Bueno espero haber aclarado tu duda, eso saludos

gracias por la respuesta me aclara bastante. pero estuve viendo las plantas en la página web de los arquitectos y en los pisos superiores (del 3 en adelante)no hay muros sino que son plantas libres. Eso me parece que explica porque las diagonales no están en los pisos de abajo y si arriba. Sin embargo, me parece que no se produce eso de la regularidad estructural dado que en los dos primeros pisos se usan los muro en el interior de la planta y esos no están en los pisos superiores.

gracias por la respuesta me aclara bastante. pero estuve viendo las plantas en la página web de los arquitectos y en los pisos superiores (del 3 en adelante)no hay muros sino que son plantas libres. Eso me parece que explica porque las diagonales no están en los pisos de abajo y si arriba. Sin embargo, me parece que no se produce eso de la regularidad estructural dado que en los dos primeros pisos se usan los muro en el interior de la planta y esos no están en los pisos superiores.

Hola nuevamente. Si es cierto eso de que en las plantas desde la 3 en adelante no existen muros sino que solo la retícula perimetral de columnas, significaría una situación bastante preocupante. Me da la impresión de que efectivamente existen muros (quizás menos que en los pisos inferiores ya que los cortes horizontales a soportar en los niveles superiores son menores) pero estos se encuentran dispuestos de forma mas asimétrica, por lo que se hizo necesario disponer columnas perimetrales inclinadas, mucho mas rígidas para compensar esta mayor asimetría. Como mencionas es posible que exista un mayor número de muros en los pisos inferiores (ubicados internamente) que en los superiores ya que en estos niveles se hace necesario soportar más fuerzas cortantes horizontales, lo que en términos estructurales significa que se necesitan más muros para soportar estos mayores esfuerzos.

El problema de piso blando (soft story en ingles) se produce cuando existe una marcada discontinuidad de elementos estructurales en una planta de un edificio. Como en los siguientes ejemplos en donde puedes notar que los muros de hormigón (muy rígidos) no llegan hasta el primer piso y en su lugar solo existen columnas de hormigón comparativamente mucho más flexibles.

http://img225.imageshack.us/img225/8881/img0077baa0.jpg

http://img140.imageshack.us/img140/3781/soft2jr1.jpg

Un "clasico" en lo que a piso blando se refiere, el hospital Olive View
http://img140.imageshack.us/img140/8418/olvvv9.jpg

Y esta, tambien del Olive View que es pa quedar pa entro (si ... abajo de estos escombros estaba la unidad psiquiatrica del hospital ... como podrás adivinar no ubieron sobrevivientes)
http://img407.imageshack.us/img407/4420/img0074bjz2.jpg

Otra cosa que se puede notar del edificio manantiales es que en los pisos inferiores los muros se encuentran ubicados más simétricos por lo cual no es necesario colocar tantas columnas. Se dispusieron en este caso columnas muy esbeltas que son muy flexibles, que como te mencione antes, en mi opinión, obedecen más a un tema arquitectónico que estructural.

muy bueno...
un placer leer