René Lagos Engineers (RLE)

IV Congreso de Proyectos AICE I Bloque: Muestra de Ingeniería Estructural PROYECTO TORRES SWISSOTEL Guayaquil, Ecuador. René Lagos Engineers (RLE) Equipo RLE Ingeniería: Marianne Küpfer C. Javier Fernández B. Eduardo López L. Equipo RLE Nuevas Tecnologías: Mario Lafontaine R. Joaquín Acosta R. (Expositor) 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

Proyecto Torres Swissotel Ubicado en Guayaquil, Ecuador 4

Proyecto Torres Swissotel 5

Proyecto Torres Swissotel 6

Proyecto Torres Swissotel Complejo hotelero al costado oeste del río Guayas Tercer hotel de la cadena en Sudamérica. Inversión: USD$ 120 millones*. LUZARRAGA URDANETA PANAMÁ MALECÓN SIMÓN BOLIVAR RÍO GUAYAS *: www.elcomercio.com 7

Proyecto Torres Swissotel Dos torres de 40 pisos c/u Torre Norte: hotel/residencial Torre Sur: oficinas Render: Christian Wiese Arquitectos 8

Proyecto Torres Swissotel Algunos datos: Serán las torres más altas de Ecuador (180 m) Superficie total* del complejo: 160000 m 2. The Point tiene el record actual, con 137 m. *: www.elcomercio.com Fuente: www.eluniverso.com/noticias 9

Etapa Proyecto: Desarrollo Torre Norte 10

Torre Norte Superficie: 90000 m 2 180 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 Puente unirá ambas torres Doble altura en Gran Salón. 12

Piscina sobre Salones Terrazas y Piscina 13

Torre Norte HOTEL Superficie: 90000 m 2 180 m de altura 45 pisos + 1 subterráneo Podio de 12 pisos Torre de 32 pisos Helipuerto en azotea 14

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 RESIDENCIAL Superficie: 90000 m 2 180 m de altura 45 pisos + 1 subterráneo Podio de 12 pisos Torre de 32 pisos Helipuerto en azotea 19

Departamentos 180 departamentos de gama alta. Desde 77 m 2 hasta 185 m 2. Terrazas: 19 a 45 m 2. 20

Torre Norte RESIDENCIAL HOTEL Superficie: 90000 m 2 180 m de altura 45 pisos + 1 subterráneo Podio de 12 pisos Torre de 32 pisos Helipuerto en azotea CENTRO DE CONVENCIONES ESTACIONAMIENTOS SERVICIOS 21

180 m sobre nivel de calle Torre Norte Superficie: 90000 m 2 180 m de altura 45 pisos + 1 subterráneo Podio de 12 pisos Torre de 32 pisos Helipuerto en azotea 22

INGENIERÍA 23

Ingeniería para Swissotel Cuál es la normativa que aplica en este proyecto 24

Ingeniería para Swissotel Cuál es la normativa que aplica en este proyecto YEcuador cuenta con nueva normativa, recientemente oficializada (Norma NEC 2015) 25

Ingeniería para Swissotel Cuál es la normativa que aplica en este proyecto YEcuador cuenta con nueva normativa, recientemente oficializada (Norma NEC 2015) 26

Ingeniería para Swissotel Cuál es la normativa que aplica en este proyecto YEcuador cuenta con nueva normativa, recientemente oficializada (Norma NEC 2015) Diseño Sísmico NEC DS 27

Ingeniería para Swissotel Cuál es la normativa que aplica en este proyecto YEcuador cuenta con nueva normativa, recientemente oficializada (Norma NEC 2015) Diseño de Hormigón Armado NEC HM 28

Sismicidad en Ecuador NORMA NEC DS 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 29

Sismicidad en Ecuador Guayaquil: Alto Peligro Sísmico 30

Sismicidad en Ecuador Guayaquil: Alto Peligro Sísmico Guayaquil Norma NEC DS establece: Zona Sísmica V, con Z=0.40g Peligrosidad sísmica: Alta 35

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 Particularidades del Proyecto: Edificio más alto de Ecuador Suelo de baja calidad Antecedentes previos de asentamientos 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 41

Estudios Especiales Estudio de Peligro Sísmico Específico para el sitio Modelación de la respuesta del suelo Caracterización del suelo (estratigrafía) Peligro Sísmico Probabilístico (GeoEstudios) Acelerogramas Espectros Para distintos períodos de retorno Tr=43, 75, 475, 2500 años 42

Estudios Especiales Prospección profunda del suelo (Estratigrafía GeoEstudios) 43

Estudios Especiales Fundación: losa sobre pilotes Análisis de interacción Subestructura-Fundación-Pilotes Estudio de efectos del hincado en estructuras aledañas 44

Estudios Especiales Análisis de interacción Suelo-Estructura Efecto en sistema de pilotes (GeoEstudios) 45

Estudios Especiales Alternativas de pilotes consideradas 310 PILOTES PREBARRENADOS (menor tiempo, mayor costo) 325+160 PILOTES HINCADOS (mayor tiempo, menor costo) 46

Estudios Especiales Túnel de viento descartado (condiciones del proyecto e historial de viento, entre otros) 47

Diseño Estructural Estructuración Vistas de modelo ETABS. 48

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) Vistas de modelo ETABS. 49

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) Vistas de modelo ETABS. Losa fundación 2.5 m espesor 50

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) Podio: 1 Subterráneo + 12 pisos Núcleo de muros Marcos Vistas de modelo ETABS. Losa fundación 2.5 m espesor 51

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) Podio: 1 Subterráneo + 12 pisos Núcleo de muros Marcos Vistas de modelo ETABS. Losa fundación 2.5 m espesor 52

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) 15m Podio: 1 Subterráneo + 12 pisos Núcleo de muros Marcos Vistas de modelo ETABS. Losa fundación 2.5 m espesor 53

Diseño Estructural Estructuración Hormigón Armado (H.A.) 15m Podio: 1 Subterráneo + 12 pisos 34m Núcleo de muros Marcos Vistas de modelo ETABS. Losa fundación 2.5 m espesor 54

Diseño Estructural Piscina sobre Gran Salón Gran Salón Luces hasta 21m Vigas postensadas (PT) Cielo Subterráneo 55

Diseño Estructural Estructuración 56

Diseño Estructural Estructuración Torre: 32 pisos + Helipuerto Núcleo de muros Marco Perimetral Losa PT 57

Diseño Estructural Estructuración Torre: 32 pisos + Helipuerto Núcleo de muros Marco Perimetral Losa PT 58

Diseño Estructural Estructuración Torre: 32 pisos + Helipuerto Núcleo mantiene Núcleo su de muros layout Marco Perimetral Losa PT 59

Diseño Estructural Estructuración Dinteles de acople Torre: 32 pisos + Helipuerto Núcleo mantiene Núcleo su de muros layout Marco Perimetral Losa PT 60

Diseño Estructural Hormigón en elementos verticales de la torre (resto es H40) Eje M H40 (f c=35mpa) Piso 19 a Cubierta H50 (f c=45mpa) Fundación a Piso 18 Columna típica C150x150 C120x120 C100x100 C80x80 Espesor de muros Espesor [cm] e = 150 e = 120 e =100 e = 80 e = 60 Eje 2 Eje 2 Eje M 61

Bases de Diseño Estructural Norma NEC DS + Estudio Peligro Sísmico Sismo de diseño 62

Bases de Diseño Estructural 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 63

Bases de Diseño Estructural Diseño por capacidad de marcos: mecanismo dúctil (plastificación en extremos vigas y base de columnas) Considerar sobrerresistencia Incluir efectos de amplificación dinámica 64

Bases de Diseño Estructural 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

Bases de Diseño Estructural Diseño por capacidad en muros: diseñar por capacidad al corte (asume muro en voladizo) Requiere factor amplificación dinámica. Diseñar para corte de acuerdo a desarrollo capacidad en flexión. 66

Desarrollo del diseño 67

Modos Fundamentales (Modos edificio fisurado) Y X TX=6.2 s TY=4.9 s TRZ=3.4 s 68

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 Falta de calibración en la nueva norma. Método de diseño por capacidad prescrito, aplicado a esta torre, obliga a multiplicar las fuerzas de análisis por un factor cercano a 6. 6 69

Enfoque Alternativo 70

Enfoque Alternativo Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto 71

Enfoque Alternativo Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto Se optó por seguir un enfoque alternativo de Diseño Basado en Desempeño (PBD) 72

Enfoque Alternativo Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto Se optó por seguir un enfoque alternativo de Diseño Basado en Desempeño (PBD) Jerarquía de fallas Detallamiento ductilidad Diseño por capacidad acciones frágiles 73

Enfoque Alternativo Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto Se optó por seguir un enfoque alternativo de Diseño Basado en Desempeño (PBD) Jerarquía de fallas Detallamiento ductilidad Diseño por capacidad acciones frágiles Análisis 74

Enfoque Alternativo Esta amplificación x 6 en las fuerzas de corte vuelve infactible el proyecto Se optó por seguir un enfoque alternativo de Diseño Basado en Desempeño (PBD) Jerarquía de fallas Detallamiento ductilidad Diseño por capacidad acciones frágiles Análisis Verificación explícita del comportamiento sísmico deseado 75

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego 76

Proceso de diseño Más Etapas y Herramientas Entran En Juego 77

Más Etapas y Herramientas Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Entran En Juego 78

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD. 79

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD. Modelación y análisis no lineal 80

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD. Modelación y análisis no lineal Lineamientos para modelación, análisis, aceptación, etc. 81

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD. Modelación y análisis no lineal Lineamientos para modelación, análisis, aceptación, etc. Herramientas para análisis no lineal: 84

Más Etapas y Herramientas Entran En Juego Proceso de diseño Diseño bajo normativa NEC Verificación explicita del comportamiento según enfoque PBD. Modelación y análisis no lineal Lineamientos para modelación, análisis, aceptación, etc. Herramientas para análisis no lineal: Software PERFORM-3D 85

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) 88

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) 89

Resultados 90

Resultados Chequeo de resistencia en acciones frágiles, ej: corte en muros (período de retorno 475 años) 91

Resultados Chequeo de deformaciones: acortamiento/elongación puntas de muros (MCE, período de retorno 2500 años) 100

Resultados Chequeo de deformaciones: acortamiento/elongación puntas de muros (MCE, período de retorno 2500 años) acortamiento elongación 103

DESAFÍOS TÉCNICOS 104

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos 105

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa 106

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente 107

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación 108

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes 109

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos 110

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos 111

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos Implementar herramientas para manipular esta información 112

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos Implementar herramientas para manipular esta información 113

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos Implementar herramientas para manipular esta información Generar de manera eficiente la información requerida para confeccionar un modelo no lineal del edificio 114

DESAFÍOS TÉCNICOS Procedimientos internos Adaptar eficientemente procesos aplicando nueva normativa Efectuar de manera productiva análisis más sofisticados que los usado normalmente Tiempos de computación Tiempos requeridos por análisis no lineal de respuesta en el tiempo pueden ser enormes Manejo de datos El análisis no lineal genera una gran cantidad de datos Implementar herramientas para manipular esta información 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) 115

Qué Sigue El proyecto no está terminado aún. Etapa de licitación de pilotes: vs Falta cierre de Arquitectura Yanálisis definitivos. 119

Fin. 120