La torre T.OP en Monterrey, México El rascacielos más alto de América Latina

Ingeniero Daniel Rangel. Gerente General, Grupo Dyrige

La historia está llena de acontecimientos

que han provocado destrucción y sufrimiento, y por otro lado avances significativos y contundentes en la tecnología, la economía, la medicina, la ciencia y en la manera de adaptarse a la naturaleza y el entorno.

La humanidad se ha desarrollado con el estímulo de construir obras monumentales que definan la grandeza de la cultura que las erige, y por tanto marcaron la diferencia entre civilizaciones como los egipcios, griegos, persas, romanos, aztecas, incas, etc. La incorporación del acero a la construcción permitió erigir obras de gran altura como la Torre Eiffel en 1888, que fue por muchos años la estructura más alta del Mundo.

Frank J. Sprague fue uno de los inventores y creadores que pasaría a la historia por desarrollar el ascensor eléctrico a finales del siglo XIX, un avance que eliminó la tarea de subir escaleras y facilitó el diseño de edificios cada vez más altos.

A partir de este evento edificios como el Flatiron Building en Nueva York con 87 m de altura y terminado en 1902 marcaron el inicio de la construcción de los llamados rascacielos.

Con edificios como el Burj Khalifa en Dubái –por ahora el más alto del mundo con 828 m– diferentes países se han enfrascado en una carrera por acometer grandes proyectos con las torres más altas que permita construir la técnica, y América Latina no es la excepción.

Las cinco torres más icónicas por su altura en la región serían:

Torre T.OP 305 m Monterrey, México Gran Torre Santiago 300 m Santiago de Chile JW Marriot Panamá 284 m Ciudad de Panamá Torre Vitri 281 m Ciudad de Panamá Torre Koi 280 m Monterrey, México

En México –y particularmente en Monterrey, Ciudad de México y Guadalajara– ha comenzado una nueva etapa de desarrollos inmobiliarios con la proliferación de torres de más de 150 m de altura, y es posible que dentro de poco tiempo se vean edificios que alcancen 400 m.

La ciudad de Monterrey tiene dos de las torres más altas de México y de la región latinoamericana: una es la Torre Koi y la otra es la torre Obispado T.OP.

La T.OP forma parte de un complejo denominado Torres Obispado de usos mixtos que incluye otra torre de 30 niveles de apartamentos en uno de sus costados, un hotel, un área comercial y un gran parqueadero. Se ubica entre dos de las avenidas más importantes de Monterrey, la Constitución y la Hidalgo, muy cerca del centro histórico de la ciudad, en el Estado de Nuevo León.

La T.OP tiene 70 pisos, doce de los cuales son de parqueaderos, seis de ellos en sótano. Está desplantada en un terreno de 8.235 m2 y todo el proyecto tiene una superficie total de 169.935 m2 .

La torre T.OP es, actualmente, la más alta de Latinoamérica, con 305 m de altura.

FLICKR – VICTOR M. TORRES

Diseño arquitectónico

La T.OP tiene forma geométrica casi cuadrada y en su conjunto aparenta una sutil esbeltez debido a su altura, coronada en la parte más alta con una estructura metálica y louvers de aluminio.

Por su ubicación, la T.OP ofrece vistas espectaculares hacia los cuatro puntos cardinales y, por lo mismo, es una referencia visual desde muchas zonas de la ciudad.

Su diseño, realizado por el arquitecto Bernardo Pozas, buscó que los principales materiales de construcción fueran el concreto y el vidrio, este último en una especificación que hace resaltar al edificio durante los atardeceres con tonalidad y brillo especiales.

Diseño estructural

El proyecto está desplantado en un terreno en declive con desnivel total de 14 m, compuesto en su mayor proporción por lutitas fracturadas y en estratos más profundos de roca de muy alta resistencia. También existe un nivel freático a 10 m de profundidad respecto al nivel más bajo, por lo que parte del basamento se encuentra 1,5 m por debajo de dicho nivel.

El proyecto arquitectónico incluye dos cuerpos principales asentados sobre un basamento común. El primer cuerpo es una torre de 60 niveles destinada a hotel y oficinas, mientras que la segunda es una torre de 30 niveles para uso habitacional. El basamento común se aprovecha como parqueadero, áreas comunes y servicios.

El proyecto arquitectónico incluye dos cuerpos principales asentados sobre un basamento común.

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Planta y elevación arquitectónica

El diseño de la estructura se realizó en el marco del Reglamento de Construcciones de Monterrey, NL., de NTC Ciudad de México y del Manual de Obras CFE, entre otros, atendiendo códigos internacionales como ACI 318 - 14.

El sistema vertical de soporte está integrado principalmente por muros y marcos rígidos de concreto reforzado. El espesor de los muros es de 25 a 60 cm con concretos de f’c entre 450 y 650 kg/cm2. En el basamento, los muros perimetrales además contienen el terreno en los casos en que se realizan excavaciones. El espesor depende, entonces, de la magnitud de las solicitaciones y las alturas.

El sistema sismo-resistente también está formado por los marcos rígidos y muros de concreto reforzado que funcionan como muros de cortante. La transmisión de fuerzas a los marcos y muros se realiza por medio de la losa que actúa como un diafragma infinitamente rígido.

El sistema de piso está constituido por una losa de concreto aligerada de 30 cm de espesor, con nervaduras postensadas en una sola dirección con una separación a ejes de 125 cm entre ellas, apoyadas en trabes de concreto reforzado y/o postensado.

Tanto en las nervaduras como en las trabes se logra la fuerza de post-tensión usando torones de pre-esfuerzo no adherido de 12,7 cm de diámetro, con trazas parabólicas para controlar las deflexiones de la losa.

La cimentación, según las recomendaciones del estudio de suelos, está resuelta mediante una losa de cimentación de 180 cm rigidizada por contra-trabes de 460 cm de espesor total para formar una retícula que sobrepasa la huella de la torre principal. Este elemento de cimentación se complementa con la serie de muros de concreto en los 12 niveles de basamento de la torre, que forman un pedestal de poco más de 30 m sobre el nivel de calle.

Aunque el edificio se localiza en una zona de baja sismicidad, para el análisis respectivo se consideró un espectro de diseño acorde con el tipo de suelo (roca) y el cortante basal se escaló para que la acción de diseño fuera 0,02 g, aplicando entonces un cortante basal equivalente al 2% de la masa del edificio.

Ante la altura y la importancia del edificio se realizaron estudios en túnel de viento tanto para evaluar las acciones sobre las fachadas como para obtener las fuerzas de diseño. Para el sitio se consideró una velocidad regional base de diseño de 150 km/h, teniendo presiones de viento de 350 kg/m2 en la corona del edificio.

El sistema vertical de soporte está integrado principalmente por muros y marcos rígidos de concreto reforzado.

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Infraestructura

La envolvente de torre cuenta con la más alta tecnología, pues se instaló en su totalidad una fachada tipo cortina de alta eficiencia. Así mismo, todo el diseño se realizó bajo estándares y especificaciones ajustadas a normas LEED® de aplicación voluntaria: lo relacionado con eficiencia en los consumos de energía y agua, autosostenibilidad, utilización de materiales reciclados, mejores prácticas y sistemas de climatización y ventilación (HVAC) de última generación, incluyendo la fachada.

Con la integración en la envolvente de cristal de última generación, el diseño tanto del HVAC como de la subestación eléctrica resultó altamente eficiente en cuanto a toneladas de enfriamiento y, por tanto, en capacidad eléctrica.

Por ser un edificio de altura superior a 300 m, los sistemas contraincendios y especiales recibieron atención prioritaria y se diseñaron con los más altos estándares que permitan operaciones totalmente seguras y controladas.

El edificio cuenta con 16 ascensores divididos en low rise, que se desplazan a 5 m/seg y prestan servicio desde la planta baja hasta el piso 32, y ascensores high rise, con velocidad de 7 m/seg para los pisos 32 al 70.

Logística de construcción

En la construcción intervinieron más de 500 personas entre ingenieros, arquitectos, administradores y obreros de todas las especialidades, todos bajo supervisión muy estricta de seguridad y orden. El proceso constructivo buscó cumplir ciertos lineamientos de certificación LEED® de limpieza, reciclaje, administración y selección de desperdicios y escombros, transporte, ahorro de energía y agua de servicios, etc.

Excavación

Debido a la profundidad de la excavación –casi 21 m en algunos puntos– se diseñó un sistema de contención a base de pilas ancladas, colocadas a cada 2 m entre ejes, y entre ellas se lanzó concreto de 10 cm de espesor, lo que aseguró el proceso de excavación y de desplante de los pisos de parqueaderos y basamento de las dos torres, esto en los muros norte y sur. En los taludes oriente y poniente se aplicó anclaje directo sobre la lutita y concreto lanzado con malla de refuerzo en espesor de 12 cm.

Cimentación

La losa de cimentación de 1,80 m de espesor con contra-trabes de 4,60 m exigió un proceso de vaciado monolítico que incluyó 4 bombas y más de 30 camiones mezcladores, dos plantas de producción de concreto y un tiempo de ejecución de 36 h.

Estructura de concreto

Para la construcción de la Torre Top se diseñó un sistema de cimbra para las columnas, núcleo y losas, que permitiera generar ciclos de vaciado por piso de 7 días. Esto se logró gracias a la utilización de equipos muy eficientes capaces de bombear el concreto hasta los 300 m de altura del edificio, 3 torre grúas de diferentes capacidades y rangos para las maniobras de izaje, 4 ascensores para personal con capacidad para 20 personas c/u y una planta de concreto exclusiva para este proyecto.

El concreto se controló estrictamente con todas las pruebas aplicables de acuerdo con la normativa mexicana. Así mismo, se ejerció control preciso sobre la tensión aplicada a los cables durante el proceso de postensado mediante protocolos estándares y mediciones por cada elemento en campo.

Uno de los problemas más importantes que hubo que encarar durante la ejecución de la estructura fue el control de temperaturas del concreto, dado que en Monterrey se alcanzan hasta 45 grados centígrados durante el verano. Bombear el concreto hasta gran altura bajo estas temperaturas requirió utilizar sistemas de enfriamiento y aditivos muy específicos para controlar los procesos de fraguado y de agrietamientos, que funcionaron bien y dieron como resultado elementos terminados con altos estándares de calidad.

Construcción de la torre T.OP.

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LA TORRE TOP EN CIFRAS

Superficie del terreno Construcción total

Altura total Superficie de fachadas Pisos totales

Acero de refuerzo

Concreto

Ascensores

Tiempo de construcción 8.235 m2

169.935 m2

305,3 m 35.900 m2

70

8.900 ton 73.900 m3

27

3,5 años

Conclusión

La era de los rascacielos ha dejado estructuras imponentes y de gran belleza arquitectónica que se han convertido en iconos distintivos de diversos países. Los retos para vencer son cada vez más exigentes y la competencia por crear y construir la torre más alta del mundo sigue abierta. ¿Hasta dónde los seres humanos continuaremos buscando tocar el cielo y rebasar los límites técnicamente posibles? Esa pregunta seguirá abierta en los próximos años.