La K-Tower en Kortrijk es una torre residencial de 19 plantas con 64 apartamentos, diseñada por Samyn and Partners, donde la alternancia de fachadas abiertas y cerradas hacía que las trayectorias de carga en las columnas de esquina cambiaran de planta en planta. Stedec NV utilizó Diamonds para realizar un análisis estructural 3D completo, modelando la interacción tubo-en-tubo entre el muro de fachada y el núcleo central, para dimensionar las columnas de hormigón armado con la mayor eficiencia posible, teniendo en cuenta el asiento desigual de los pilotes en la arcilla subyacente.
El proyecto
Según Koen Coelus, cada torre tiene su propia complejidad. «La K-Tower en Kortrijk (un diseño de Samyn and Partners, ejecutado por una unión temporal de Maes NV y Van Roey NV) es un buen ejemplo de torre residencial contemporánea, con un ático exclusivo y 64 apartamentos de lujo repartidos en 19 plantas. La alternancia de partes abiertas y cerradas en la fachada le da al conjunto un carácter claramente dinámico, pero planteó una serie de retos para el diseño de la estructura de hormigón.»
El reto estructural
Debido a la alternancia de partes abiertas y cerradas, la composición de la fachada difiere en cada planta, y cada dos plantas las columnas de las 4 esquinas desempeñan un papel importante en la transmisión de cargas hacia los niveles inferiores. Las líneas de fuerza en la estructura portante se vuelven bastante complejas y se concentran, cada dos plantas, en esas columnas de esquina. El cálculo 3D con Diamonds fue por tanto esencial para comprender bien esas líneas de fuerza y dimensionar las columnas de esquina en hormigón armado de la forma más ligera posible.
Modelar la estructura tubo-en-tubo
«Los muros de hormigón y las columnas de fachada forman juntos un tubo rígido que a su vez
colabora con el núcleo central de esta torre gracias a los muros transversales entre el núcleo y la fachada», explica Maarten Vervaet. «En los dos niveles inferiores, sin embargo, la fachada está completamente abierta. Allí, columnas de 6 metros de altura (unidas entre sí por una viga de borde) sostienen la fachada hasta la cimentación. Diamonds se utilizó para calcular, en esta situación compleja, la armadura necesaria de la viga de borde y la carga sobre las esbeltas columnas de hormigón de alta resistencia (C80/95), a partir de la combinación de cargas más desfavorable. Con la ayuda de modelos de detalle adicionales, evaluamos además la transferencia de fuerzas de los muros a las columnas. Además, el modelo de cálculo 3D permitió evaluar con relativa facilidad diversas alternativas para la posición de las columnas.»
En una estructura tubo-en-tubo como la K-Tower, es crucial poder estimar la rigidez relativa del tubo exterior (la fachada) respecto al tubo interior (el núcleo central). Esa relación de rigidez determina en gran medida cómo se reparten las cargas de viento entre el tubo interior y el exterior. Por ello, el cálculo de los esfuerzos en los muros y columnas de hormigón de la fachada exterior mediante un descenso de cargas clásico ya no era una opción válida en este caso, sino que requería un enfoque 3D que tuviera en cuenta correctamente la rigidez de ambos tubos.
Tener en cuenta el comportamiento de la cimentación
La cimentación de la K-Tower sobre pilotes en arcilla ypresiense supuso una complejidad adicional, debido a las diferencias de asiento entre el núcleo central y las columnas de fachada. Para estimar el impacto del asiento de los pilotes de cimentación en las capas de arcilla terciaria, se añadieron apoyos elásticos en el modelo de cálculo 3D bajo las columnas de fachada y los muros del núcleo central. Las constantes de los muelles se determinaron en colaboración con expertos geotécnicos. Estos cálculos mostraron un mayor asiento del núcleo central y, debido al menor asiento de la fachada, mayores esfuerzos en las columnas de fachada en comparación con un apoyo rígido del núcleo y la fachada.
Estabilidad durante la fase de construcción
«Y aunque ya suponía todo un reto llegar a un diseño estructural sólido para la K-Tower, como oficina de ingeniería debíamos por supuesto asegurarnos también de que la estabilidad y la capacidad portante quedaran garantizadas durante la fase de construcción», concluye Koen Coelus. «Dado que el concepto estructural de la K-Tower se basa en la colaboración entre el núcleo central y la fachada en su estado totalmente terminado, esto requirió una serie de cálculos adicionales. Por otro lado, estos cálculos pudieron realizarse sin problemas a partir del modelo 3D existente de la estructura completa, eliminando plantas para evaluar las distintas etapas del proceso constructivo.»
Siempre un paso más allá
«Aunque nuestra cartera de proyectos abarca una amplia gama de construcciones, esta torre es realmente representativa de nuestra forma de pensar y trabajar», concluye Koen Coelus. «Desde 1985 he visto cómo el mundo de la construcción ha cambiado profundamente. Solo manteniéndonos atentos a los cambios del mercado ha podido Stedec NV convertirse en lo que es hoy. Ir siempre un paso más allá, de eso se trata para nosotros. Y seamos sinceros, ¿no es este proyecto un buen ejemplo de ello?»
FAQ
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Stedec (Partie de Sweco)
Stedec es una empresa de ingeniería estructural especializada en el desarrollo y cálculo de estructuras de edificios en hormigón y acero. Es una de las empresas más importantes de ingeniería estructural en Flandes Occidental y, cada año, Stedec es responsable de la estructura de edificios con un valor total superior a 300 millones de euros, tanto en el país como en el extranjero.
Hoy en día, la ingeniería estructural es un componente fundamental del proceso constructivo y del equipo de construcción. En colaboración con el jefe de proyecto, el arquitecto y el contratista general, buscamos siempre la solución estructural más económica y óptima para cada edificio. Debido a los plazos de entrega cada vez más ajustados y a la escasez de mano de obra cualificada, la estructura prefabricada integrada es la única solución. Desde el principio, Stedec desarrolla la estructura prefabricada más eficiente tanto para edificios residenciales como para edificios de oficinas.
Desde esta perspectiva, Stedec ofrece no solo la ingeniería estructural convencional, sino también estudios en los que los planos de encofrado ya contemplan la ejecución en hormigón prefabricado. Además, Stedec posee la experiencia necesaria para elaborar planos de producción de elementos de hormigón prefabricado, que pueden integrarse directamente en el proceso de producción del fabricante. Asimismo, podemos adaptar y optimizar estudios estructurales existentes para convertirlos en estructuras totalmente prefabricadas.
El modelado BIM cobra cada vez más importancia en la construcción. Stedec cuenta con los conocimientos y el software necesarios para ser un socio integral en el proceso BIM de cada proyecto.
La firma de ingeniería estructural Stedec fue fundada en 1985 por Koenraad Coelus y, desde el 1 de enero de 2018, pertenece a VK Engineering, que forma parte del grupo VK Architects & Engineers.
VK Architects & Engineers forma parte de SWECO desde 2023.
Customer since : 1989
