Estructura de cuatro sótanos y siete pisos con aislamiento sísmico

Sin restricciones en la aplicación de tecnología de punta. Bajo esta premisa, la empresa Graña y Montero construyó su nuevo edificio corporativo ubicado en el distrito de Miraflores, que tiene un área construida de 16,804.14 m2. Hincado de pilotes, losas postensadas, prelosas y aisladores elastoméricos son algunos de los sistemas que se han usado en este edificio.

El diseño del edificio de oficinas GyM, que se asienta sobre un terreno de 1,698.75 m2 ubicado en la cuadra 49 de la avenida Petit Thouars, del distrito de Miraflores, corresponde a Arquitectónica International Corporation - Perú. La obra tiene 16,804.14 m2 de área construida, siete pisos, azotea y cuatro sótanos destinados a 190 autos.

DEL PROCESO

El concreto utilizado fue de 350 kg/cm2 desde la cimentación hasta el segundo piso del edificio. Del segundo piso hasta el sétimo de 280 kg/cm2. La cimentación abarca 28 columnas y desde el nivel 0.00 se ubican 29 vigas por piso. Los sótanos se han resuelto con losas postensadas lo que ha permitido amplias luces al evitar el uso de vigas. Acá el trabajo estuvo dividido en cuatro sectores. Para los pisos superiores se usó el sistema de prelosas con vaciados en obra. Esta labor estuvo dividida en cinco sectores.

En las losas postensadas, que cubren toda el área de sótanos, se tiene una resistencia de concreto de 350kg/cm2 para el tensado de los cables. Las prelosas son losas prefabricadas de 5 cm de espesor con un ancho de 2.50 m con 8.50 m de largo que cubren los paños entre vigas de cada techo. Estas tienen una resistencia de 280 kg/cm2.

El terreno utilizado antes fue un grifo y se encontraron tanques de gasolina durante la excavación. Para esta etapa se usó una faja transportadora, mientras que, a partir de la construcción de la cimentación se usó una grúa de 55 m de altura aproximadamente que nació desde la cimentación. También se usó un brazo hormigonador trepante desde los sótanos hasta el último nivel.

Una vez que se llega al nivel 0.0, se encuentra lo más novedoso del proyecto, los aisladores símicos. 28 aisladores elastoméricos aplicados sobre cada columna de proyecto.

 

USO DE PILOTES

El tipo de suelo es grava, pero particularmente en esta zona de Miraflores, se encontró abundante material de relleno. Para prevenir la posible desestabilización de las edificaciones vecinas se utilizó el sistema de muros anclados con micropilotes de 7 m de longitud e inyecciones lanza. Sin embargo, durante la excavación se presentó el primer inconveniente: Una subestación de energía en pleno funcionamiento.

“En medio del terreno se encontró una subestación de Luz del Sur con todo un equipamiento de energía, por lo tanto, no podíamos hacer un proyecto de la forma tradicional. Lo que se hizo fue un traslado desde el medio de la fachada al nivel de sótano 1, por debajo del nivel 0.0. No podíamos empezar la excavación por tener esta subestación, es donde se plantea la primera solución de ingeniería a través del uso de pilotes que son una práctica usual en obras grandes como puertos, puentes, pero acá se utilizó por primera vez en un proyecto de oficinas”, precisó el ingeniero de Oficina Técnica, Joan Carbajal Villanueva.

Se utilizó una línea de 10 pilotes de 20 m de profundidad y de 60 cm de diámetro para estabilizar el borde del límite de la propiedad que da a la Av. Petit Thouars. Se hincaron además, dos pilotes de 22 m de profundidad y de 1 m de diámetro que se utilizaron como columnas del edificio. Estos pilotes sirvieron para “amarrar” la subestación de luz e iniciar la excavación en todo el perímetro.

“El procedimiento constructivo es de la perforación del terreno a través de una máquina pilotera, hace la perforación hasta 22 m saca el molde y se hace el vaciado de concreto contra terreno, previa colocación de la malla de acero. Una vez hechos los pilotes se excavó masivamente. Al excavar, la subestación quedó suspendida por los pilotes”, señaló el especialista.

USO DE LOSAS POSTENSADAS

La cimentación se realizó a 15 m de profundidad. Los pilotes llegan a 22 m, los 7 m de diferencia es para que actúen como una especie de zapata. De ahí se inició la construcción típica del proyecto, utilizando una segunda mejora, a través de las losas postensadas en los niveles de sótanos.

“Normalmente la ejecución es de columna, vigas, losas. Con las losas postensadas no necesitan vigas, son planas y se apoyan directamente a las columnas y éstas a la cimentación. Al no tener vigas aprovechamos la altura libre de sótanos. Muchas veces el peralte de las vigas limitan los espacios. Además, las losas planas son mucho más estéticas. Económicamente es más rentable al considerar mano de obra y material. El ahorro es sustancial. También se ahorra en excavación, casi 1.5 m de profundidad”.

AISLADORES SÍSMICOS

Una vez que se llega al nivel 0.0, se encuentra lo más novedoso del proyecto, los aisladores sísmicos: 28 aisladores elastoméricos aplicados sobre cada columna de proyecto.

“Hay otros edificios con aisladores como la biblioteca de la UPC, la diferencia es que no tienen sótanos, son aisladores contra terreno. Se hizo una buena revisión estructural y el edificio aplicó para utilizar el aislamiento sísmico. Lo que se tenía que hacer era partir la estructura del nivel 0.0 hacia los sótanos y del nivel 0.0 hacia los pisos superiores, en este lugar es donde se instalan los aisladores. De tal manera que en un movimiento sísmico llega a los sótanos, lo transmiten a los aisladores y estos acompañan el movimiento, los pisos superiores se mantienen prácticamente verticales sin ser afectados. Los aisladores sísmicos aplicados, tienen hasta un 80% de reducción del impacto sísmico”, informó el ingeniero Carbajal.

Al tener una estructura de pisos superiores aislados sísmicamente, el diseño estructural varía, porque la cuantía o refuerzo de acero es más liviano. Se eliminan también las placas rigidizadoras. Además, se debe considerar la operabilidad del edificio después de un sismo de gran magnitud.

En el proyecto se aplicó el BIM, hasta el 4D, que implica el factor tiempo, utilizado en la sectorización. Caso práctico del modelamiento del capitel para evitar las interferencias del metal de las columnas, vigas y pernos de los aisladores. Reuniones con el personal de producción y sub contratistas aplicando el BIM.

 

LOS ASCENSORES

“El edificio tiene dos ascensores que van del nivel de sótano 4 hasta el piso 7. En cualquier edificio la estructura para ascensores es muy rígida, son placas de concreto porque aporta rigidez al edificio y no puede ser partida. Nosotros teníamos ya la estructura partida, pero no se podía partir la caja de ascensores. El proyectista estructural descartó esa posibilidad. La solución que se planteó es que el ascensor vaya unido a los pisos con vigas y llegando al nivel 0.0, la estructura se desarrolla normalmente, pero cuando pasa a los sótanos, se aísla de éstos, quedando esta gran caja “colgando” de los pisos superiores. En un sismo, el sótano se va a mover, transmitirá el movimiento a los aisladores, la torre acompañará el movimiento y como la caja va amarrada a la torre, no sentirá el sismo”.

Acompañando a esta solución para los ascensores, en la cimentación se colocaron cuatro deslizadores por cada caja de ascensores. De esta manera la caja de ascensores acompañará el movimiento de la torre en caso de sismo.

JUNTA SÍSMICA

Un edificio aislado obliga a tener una junta sísmica para que las demás edificaciones puedan moverse y no chocar con el edificio aislado. En este proyecto el ingeniero estructural mandó una junta sísmica de 27.5 cm. Esto implica una separación de una estructura aislada de las no aisladas.

“Lo mismo sucede en los sótanos, el ascensor como se encuentra aislado de los sótanos, no choca con las losas. Tiene una tapa junta sísmica, lo mismo tenemos en la fachada frontal y en la fachada posterior. Existe también un retiro con los lados en los que se perdió terreno, aunque era necesario para que se complemente el sistema de aislamiento sísmico”.

FICHA TÉCNICA

Proyecto: Edificio de Oficinas GyM. Arquitectura: Arquitectónica International Corporation - Perú (Bernardo Fort Brescia y Enrique Chuy). Constructora: GyM S.A. Estructuras: Proyectista de estructuras - Prisma Ingenieros. Instalaciones eléctricas: Proyectista - Fernando Mendoza Tejada E.I.R.L. Instalaciones sanitarias: AT Consultores. Supervisor: VIVAGyM. Jefe de proyecto: Ing. Omar Alfaro Félix. 

Más en revista Proyecta Ed. 21.