Retos e innovaciones
Construir un rascacielos plantea desafíos que ponen a prueba la mente de cualquier ingeniero. Burj Khalifa se encuentra a 2.723 pies en el aire, lo que lo convierte en el edificio más alto del mundo. Sin embargo, esto no se logró sin superar varios obstáculos importantes de diseño de ingeniería. Para diseñar una estructura tan compleja y sobresaliente, muchos registros en logros e innovaciones físicas tuvieron que ser destruidos. La gran altura de la estructura planteó muchos desafíos para los ingenieros que construyeron el Burj Khalifa. Estos desafíos hicieron que los ingenieros pensaran con gran creatividad e ingenio para lograr unos pies verdaderamente notables. Estos son algunos de los desafíos e innovaciones que los diseñadores de Burj Khalifa superaron y diseñaron:
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VIENTO
Como con cualquier edificio alto, el viento juega un factor importante en el proceso de construcción y diseño. Para comenzar a construir, el equipo de diseño de Burj Khalifa realizó más de 40 pruebas de túnel de viento. Estas pruebas estaban destinadas a determinar el comportamiento del viento en Dubai y la cantidad de estrés que el viento pondría en el edificio. Se construyeron modelos de análisis estructural en la computadora para determinar la presión del viento sobre el edificio y la reacción que el edificio tendría al clima específico de Dubai. Estas pruebas también incluyeron la determinación de los desafíos que el viento plantearía en el proceso de construcción en sí. Para construir el Burj Khalifa, se colocaron grúas torre muy altas en el aire, lo que obviamente puede ser extremadamente peligroso. Las pruebas del túnel de viento realizadas antes de la construcción ayudaron a determinar cómo implementar estas grúas en el proceso de construcción.
La fuerza del viento en la torre fue uno de los factores estresantes críticos considerados en el diseño y las características implementadas en la estructura de la torre. La forma general de la torre si se mira desde arriba se asemeja a la letra “Y”; Esta estructura de tres patas fue la solución del ingeniero para las intensas condiciones de viento que enfrentaría la torre. El centro de la torre es un núcleo rígido de forma hexagonal. Cada una de las tres alas de la estructura está reforzada por las otras a través de este núcleo central. Los ingenieros pasaron meses en túneles de viento con modelos a escala que perfeccionan este diseño en forma de “Y”. El viento podría golpear la torre desde cualquier dirección y la pierna opuesta de la “Y” permanecería sin tensión.
EL EFECTO STACK
El efecto de apilamiento es un problema común en la mayoría de los edificios de gran altura y también es frecuente pero menos pronunciado y peligroso en los edificios y casas de todos los días. El efecto de acumulación es el movimiento de aire dentro y fuera de los edificios. Comúnmente, el aire más cálido es más ligero y menos denso que el aire frío. Por lo tanto, el aire caliente se elevará hasta la parte superior del edificio, mientras que el aire frío intentará llenar las grietas en la parte inferior del edificio. Esto es muy pronunciado en el invierno. El problema que esto causa es que la presión en el fondo puede acumularse y causar más grietas. Esto podría ser desastroso para un edificio tan alto como Burj Khalifa. Las grietas en los cimientos pueden causar una falla estructural completa. Para mitigar este efecto, los diseñadores del edificio utilizaron varios sistemas de conductos de aire para sacar el aire caliente del edificio. El efecto de acumulación no puede eliminarse por completo, sin embargo, puede mitigarse y usarse como un sistema de ventilación para la parte superior del edificio.
CONSTRUCCIÓN
Los principios de construcción comunes, como la colocación de hormigón, la aplicación de fachadas, la instalación de ventanas, etc., pronto se convirtieron en hazañas de la ingeniería. No solo se rompió el récord del edificio más alto del mundo, sino que se siguieron muchos más récords relacionados con la construcción en un destino similar. La tarea de colocar concreto desde el nivel del suelo hasta alturas que se elevan por encima de 1600 pies simplemente nunca se había hecho antes. Para hacer esto, los ingenieros simularon los efectos de bombear concreto a grandes alturas probando concreto a través de tuberías horizontales en el sitio de construcción. Se estudiaron los efectos de la fricción y el flujo volumétrico para que los investigadores pudieran estimar la presión necesaria para bombear concreto a más de 1600 pies. Al establecer un récord mundial en el proceso, los ingenieros utilizaron con éxito 80 MPa de presión para bombear concreto a una altura de 1972 pies. Esto rompió el récord anterior de bombeo a una altura de 1542 pies en la torre de Taipei en China.
Otros registros destrozados incluyen la instalación de la fachada de aluminio y vidrio de la torre. Esto nunca se había hecho en las alturas del Burj Khalifa y era una hazaña en sí misma. El peso combinado de todo el aluminio utilizado en la torre supera el de cinco aviones A380. Los paneles fueron levantados usando una serie de grúas e instalados por equipos de cientos de especialistas. El vidrio utilizado en la torre a menudo fue hecho a mano e instalado uno por uno por un equipo de trabajadores expertos. Esto tuvo que hacerse debido al diseño complejo y variable en la progresión ascendente de la torre.
Aunque no es nuevo para los rascacielos, el uso de sensores de registro de datos en la torre es enorme. La escala de la red de sensores innova cómo los ingenieros entienden la complejidad detrás del diseño y la estructura concreta. A partir de la base, estos sensores se instalaron originalmente para controlar el peso del edificio y su efecto sobre el concreto a medida que la estructura se hacía más alta. A medida que avanzó la construcción, estos sensores se volvieron numerosos y ahora brindan a los ingenieros la capacidad de determinar cómo se comportan las estructuras bajo inmensas presiones. Esta innovación permite a los ingenieros y analistas convertir estos datos en resultados que puedan aplicarse a las estructuras del futuro.
SEGURIDAD DURANTE EL DESASTRE
Con un edificio de gran proporción, como el Burj Khalifa, que puede facilitar hasta 12,000 personas a la vez, la seguridad se convirtió en una prioridad. Un problema importante que prevalece en el Burj Khalifa es la capacidad de llegar a un lugar seguro durante un incendio u otro desastre. Es completamente irracional que una persona tenga que caminar 160 pisos si hay un incendio; Por lo tanto, los diseñadores de Burj Khalifa implementaron áreas de refugiados a presión y con aire acondicionado cada 25 pisos. A continuación se puede ver un ejemplo del Plan de seguridad contra incendios y de vida para el nivel 42 de la torre. El edificio también posee un elevador de servicio que puede soportar 5.500 kg y es el más alto del mundo.
Estos son solo algunos para nombrar.
Fuente: Desafíos e innovaciones – Burj Khalifa
Justin Abraham
