Torres Petronas

Rigidez de la Estructura - Las estructuras de hormigón colado "in situ" presentan secciones

más masivas que los elementos de acero con resistencia de diseño equivalentes, por lo que

las estructuras dimensionadas por resistencia tienen a menudo suficiente rigidez para

satisfacer también los criterios de deflexión lateral. Las estructuras de acero requieren

frecuentemente, para cumplir con los criterios de deflexión, material adicional aparte del

necesario por resistencia.

Elementos de Forma Inusual - El hormigón proporcionó, económicamente, secciones

críticas no-prismáticas para este proyecto. En vez de los espaciamientos de 4 m a 6 m en las

columnas perimetrales, habituales en torres de hormigón de gran altura, el diseño estructural

de las ''Petronas'' proporcionó un perímetro mucho más abierto. Se logró un espaciamiento

entre columnas de 8,2 m a 9,8 m, que brindó espacios libres de 6,7 m a 8,3 m y áreas de

piso que se extienden más allá de las vigas anulares. Las vigas anulares encorvadas

maximizan la rigidez lateral de la estructura y encajan dentro del cielorraso sandwich, al

tiempo que brindan espacio, en el centro de la luz, para la iluminación en el cielorraso y el

paso de conductos (Fig. 2).

Sencillez Constructiva -- El hormigón colado "in situ" tiene conexiones sencillas y reducidos

requisitos de izado. Las vigas anulares de las ''Petronas'' se encuentran con columnas a

ángulos variables, con columnas que retroceden y con columnas inclinadas a ángulos

variables (Figs. 3 y 4). Las conexiones de elementos estructurales de acero para estas

condiciones diferentes constituirían, como mínimo, un desafío; en cambio, la construcción en

hormigón colado monolítico las resuelve con facilidad. Además, los elementos de hormigón

más masivos fueron llenados usando grúas livianas, baldes y bombas.

Reducción de las Dimensiones de los Elementos -- Para torres de gran altura, las

dimensiones de los elementos verticales se agrandan rápidamente si la resistencia del

material no aumenta hacia los pisos inferiores. Usando mezclas de hormigón con resistencia

cúbica mínima de 80 MPa a los 56 días, las columnas de la torre resultaron de 2,4 m de

diámetro en los niveles inferiores y las paredes del núcleo de 750 mm de espesor. Si la

resistencia del hormigón se hubiera limitado a 40, 50 ó 60 MPa, las dimensiones de los

elementos habrían resultado inaceptables, tanto del punto de vista estético como del

inmobiliario.

Deflexiones Reducidas a Corto y Largo Plazo -- El HAD tiene gran rigidez y,

potencialmente, poca retracción y fluencia lenta. El hormigón Clase C-80 tiene un módulo de

elasticidad 36% mayor que un C-40, de modo que si las dimensiones de los elementos son

reducidas a la mitad, sus rigideces disminuyen sólo en 1/3. Esto constituye una ventaja

significativa sobre el acero de alta resistencia.

SELECCION DE LOS TIPOS DE HORMIGON

Clases de Hormigón Utilizadas - El equipo de proyecto, el propietario y el promotor

inmobiliario se dieron cuenta de que, por las razones expuestas más arriba, un proyecto

"Petronas" exitoso iba a requerir de HAD. Si bien los proveedores de hormigón habían

estado experimentando con mezclas de HAD, ninguno lo había suministrado comercialmente

en tal escala de producción. Para simplificar el diseño y la adquisición, se especificaron seis

dosificaciones estándar, que fueron luego refinadas mediante pastones de prueba de

relación agua/cemento (a/c) variable y por el moldeo de elementos de prueba a gran escala.

Todas las mezclas eran adecuadas para la colocación por bombeo cuando se les agregaba

la dosis correcta de "superfluidificante", pero también se las podía colocar con otros medios

(balde, carritos, etc.). La Tabla 1 presenta las características más significativas de las

mezclas más usadas.

Clase C-80 -- La clase más alta de hormigón seleccionada para este proyecto tenía una

resistencia cúbica especificada de 80 MPa a 56 días de edad. Los ensayos paralelos de

resistencia, medida durante la construcción en cilindros y cubos, mostraron que los

80 MPa en cubos equivalía a 70 MPa en cilindros. La edad de diseño de 56 días se

adoptó en consideración al lento desarrollo de resistencia aportado por la ceniza

volante y porque la carga completa no se aplicaría antes de varios meses.

La Clase C-80 se usó para las columnas, las paredes del núcleo y las vigas anulares

de los niveles inferiores, para que tuvieran dimensiones razonables. Se analizó el

agregado de armadura para reducir aún más dichas dimensiones pero, para elementos

grandes, la armadura adicional por encima del 1 % mínimo reglamentario hubiera

creado una congestión inaceptable. Una relación a/c extremadamente baja y la

inclusión de microsílice brindaron la alta resistencia y módulo de elasticidad

deseados. Se incluyó un aditivo reductor de agua de alto rango o "superfluidificante"

para alcanzar la consistencia deseada de 200 mm de asentamiento en el punto de

entrega. Se decidió la inclusión de un cemento puzolánico con ceniza volante para

reducir el calor de hidratación inicial. La necesidad de esta medida se identificó en los

estudios de fisuración térmica superficial en las columnas de prueba a gran escala.

Clase C-60 -- Para el diseño, el hormigón de resistencia cúbica 60 MPa a 56 días, fue

tomado como de f'c = 49 MPa (cilíndrica equivalente).

Esta Clase se usó en los niveles intermedios de las columnas de la torre y de las

paredes del núcleo. Se lo usó también para la losa de fundación de la torre, como

transición entre el hormigón C-45 y el C-80 de las columnas. Existió preocupación por

el calor de hidratación de este hormigón, dado su uso en la losa de fundación de 4,5 m

de espesor. En ese clima tropical la losa de fundación fue recubierta de placas de

espuma aislante durante un mes luego del llenado, para controlar los gradientes de

temperatura y minimizar la fisuración térmica.

Clase C-45 -- El hormigón con resistencia cúbica de 45 MPa a 56 días se usó para los

pilotes de la fundación, para permitir un buen balance entre la resistencia y la

trabajabilidad requerida para la colocación con tubería sumergida.

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