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TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 5 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIENTO”
CURSO 2025 - ZIRKEL
AYUDANTE: VALERIA RUTIGLIANO
John Hancock Center / Bruce Graham, SOM
VIENTO
La construcción de la torre comenzó en 1965. Debido a los fuertes vientos de Chicago, uno de los principales factores que se tomaron en
cuenta fue usar una estructura segura, para reducir al mínimo el movimiento en los días ventosos.
La estructura consiste en un sistema tubular que fortalece el edificio frente al viento y a los terremotos. La cruzada de refuerzos se deja en
el exterior proporcionando seguridad contra el movimiento horizontal, y abriendo el interior del edificio sin interrupciones en el espacio.
El edificio se caracteriza por una estructura de acero que integra tirantes diagonales visibles en su fachada, los cuales garantizan la
estabilidad frente a las cargas laterales. Su configuración en forma de pirámide truncada no solo aporta reconocimiento formal, sino que
optimiza la distribución de esfuerzos a lo largo de su altura. Este planteo estructural, innovador para su tiempo, combina eficiencia
técnica y expresión arquitectónica.
MODELO ORIGINAL:
Máx Deformación: 2.5cm Volumen Total: 3303.31 m Peso Total: 25923148 kg
Volumen Fachada (Diag): 0.09 m Volumen Vigas P: 223.12 m Volumen Losas: 0 m Volumen Columnas: 288.14 m Volumen Tabique: 2773.01 m Volumen Bases: 17.95 m
27.1% (tensión) 22.6% (tensión)
28.9% (compresión) -50.6% (compresión)
2.52cm Max. def. 2.53cm Max. def.
0.0673cm Min. def. 0cm Min. def.
Altura de Edificio: 100m
Cantidad de Pisos: 30
Sobrecarga Viento: 10kg/m
Seccion columnas: 60m x 60m
Seccion vigas:75m x 75m
Seccion losa: 10m x 15m
H losa: 22cm
10m
15m
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
El viento constituye uno de los factores más importantes a considerar
en el diseño de edificios en altura, ya que su acción puede
condicionar tanto la estabilidad como el confort de los usuarios.
Actúa como una carga horizontal variable sobre las estructuras. Su
incidencia depende de la altura, la forma y la exposición del edificio
en su entorno. A diferencia de las cargas gravitatorias, el viento
genera presiones y succiones que tienden a producir
desplazamientos laterales y esfuerzos de torsión.
En torres y edificios esbeltos, este efecto se vuelve determinante, ya
que puede provocar flexión, pandeo lateral y vibraciones. Por eso, el
diseño estructural incorpora sistemas de rigidización (como núcleos
centrales, exoesqueletos, diagonales o tensores) que permiten
controlar la estabilidad global y la comodidad de uso frente a estas
acciones.
El viento no solo condiciona la estabilidad estructural de las torres, sino que también incide en su expresión arquitectónica.
Sistemas como diagonales en fachada, núcleos rígidos o tensores aportan rigidez y, al mismo tiempo, se transforman en rasgos estéticos que definen la identidad y la imagen del edificio.
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
TP 3 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIGA VIERENDEEL”
CURSO 2025 - ZIRKEL
1.35cm Max. def. 1.35cm Max. def.
0.074 cm Min. def. 0cm Min. def.
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
AYUDANTE: VALERIA RUTIGLIANO
TP 5 - PRÁCTICA DE SIMULACIÓN ESTRUCTURAL
“VIENTO”
CURSO 2025 - ZIRKEL
PRUEBA 1: MODIFICAR SECCIONES Y CALIDAD DE LA ESTRUCTURA
PRUEBA 2: MODIFICAR RIGIDEZ DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
PRUEBA 3: AUMENTO DE CARGAS HORIZONTALES
PRUEBA 4: AUMENTO EN LA CANTIDAD DE PISOS
Máx Deformación: 1.4 cm Volumen Total: 3654.46 m Peso Total: 28687497.87 kg
Volumen Fachada (Diag): 0.09 m Volumen Vigas P: 380.8 m Volumen Losas: 0 m Volumen Columnas: 480.23 m Volumen Tabique: 2773.01 m Volumen Bases: 20.33 m
5.1% (tensión) 2.3% (tensión)
-5% (compresión) -22.7% (compresión)
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
Máx Deformación: 0.8 cm Volumen Total: 3492.82 m Peso Total: 27418610.84 kg
Volumen Fachada (Diag): 228.34 m Peso Vigas P: 1681470 kg Volumen Losas: 0 m Peso Columnas: 2010579.41 kg Volumen Tabique: 2773.01 m Volumen Bases: 21.15 m
Máx Deformación: 0.5 cm Volumen Total: 3889.97 m Peso Total: 30536287.13 kg
Volumen Fachada (Diag): 228.34 m Peso Vigas P: 2989280 m Volumen Losas: 0 m Peso Columnas: 3769836.39 m Volumen Tabique: 2773.01 m Volumen Bases: 27.59 m
Máx Deformación: 2.9 cm Volumen Total: 5492.99 m Peso Total: 43119994.36 kg
Volumen Fachada (Diag): 463.27 m Peso Vigas P: 3532500 kg Volumen Losas: 0 m Peso Columnas: 3006864 kg Volumen Tabique: 4157.49 m Volumen Bases: 39.2 m
-6.7% (compresión) -32.6% (compresión)
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
6.6% (tensión) 26.9% (tensión)
0.508cm Max. def. 0.542cm Max. def.
0.0303 cm Min. def. 0cm Min. def.
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
6.2% (tensión) 26.9% (tensión)
-6.2% (compresión) -32.7% (compresión)
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
0.75 cm Max. def. 0.778 cm Max. def.
0.0366 cm Min. def. 0cm Min. def.
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
7.9% (tensión) 27.8% (tensión)
-7.5% (compresión) -34.4% (compresión)
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
2.7 cm Max. def. 2.86 cm Max. def.
0.0677 cm Min. def. 0cm Min. def.
LOSA VIGAS Y COLUMNAS
COLUMNA: de H20 a H Sección = de 60x60 a 100x
VIGA: de H20 a H Sección: de 75x75 a 80x LOSA: de H20 a H Espesor= 40cm
AGREGAMOS DIAGONALES EN FACHADA EXTERIOR
CAMBIAMOS MATERIALIDAD DE HORMIGON A ACERO,
MANTENIENDO LAS SECCIONES DEL PASO ANTERIOR
SOBRECARGA DEL VIENTO = de 10 kg/m2 a 20kg/m SECCIÓN: Vigas= 60x30 cm Columnas = 80x40 cm
Cantidad de pisos: de 30 a 50 Factor escala final: 1 (que se mantiene igual en altura) Altura del edificio: 150m
En esta prueba se aumentaron las secciones de columnas, vigas y losas, o que produjo una reducción significativa de las deformaciones máximas en comparación con el modelo original. Este cambio no solo fortaleció la capacidad portante del conjunto, sino que también aportó una mayor rigidez general frente a las acciones horizontales del viento. El incremento de la sección de columnas reforzó la estabilidad vertical del edificio, otorgando mayor capacidad de absorción de cargas axiales y reduciendo los riesgos de pandeo. Las vigas, al pasar de secciones más cuadradas a rectangulares, optimizaron el trabajo a flexión, logrando un mejor comportamiento en relación a las deformaciones. El aumento del espesor de la losa, implicó un mayor peso propio, pero contribuyó a rigidizar los entrepisos, generando diafragmas más eficientes en la transmisión de esfuerzos.
En esta prueba se modificó la rigidez de los elementos estructurales, lo que redujo aún más las deformaciones laterales y mejoró la estabilidad frente al viento. El aumento de rigidez permitió un trabajo más eficiente de las columnas y vigas, disminuyendo la flexión y los desplazamientos globales.
Desde lo arquitectónico, este refuerzo no alteró la configuración espacial, pero consolidó la percepción de solidez del edificio, reafirmando la coherencia entre la lógica estructural y la expresión formal.
Al duplicar la sobrecarga de viento, la estructura fue exigida al máximo, evidenciando un aumento considerable en las deformaciones y en las tensiones de compresión y tracción. Este resultado muestra cómo la acción del viento condiciona de manera decisiva el diseño de edificios en altura.
Estructuralmente, la prueba demostró la importancia de los sistemas de rigidización para controlar los desplazamientos; arquitectónicamente, reafirma la necesidad de que la forma y el exoesqueleto expresen una respuesta clara frente a las fuerzas externas.
El incremento en la altura y la cantidad de pisos intensificó las deformaciones y esfuerzos laterales, mostrando cómo la esbeltez vuelve más vulnerable a la estructura frente al viento. Desde lo estructural, la prueba evidenció la necesidad de reforzar el sistema resistente para garantizar estabilidad y confort. Desde lo arquitectónico, el aumento en altura potenció la imagen de torre, acentuando la relación entre forma y verticalidad, pero también planteando el desafío de mantener la coherencia formal sin comprometer el desempeño estructural.
