Bay Adelaide East: La primera estructura de acero del mundo concebida con HISTAR®/ASTM A913 calidad 70

Este edificio de 44 plantas en el distrito financiero de Toronto, Canadá, es el primer rascacielos diseñado y construido con acero HISTAR®/ASTM A913 calidad 485 (70). Utilizado para los pilares y piezas para transferencia de cargas, este acero innovador de alta resistencia contribuyó a una reducción de más de un 9% del peso del acero estructural empleado en todo el edificio.

Descripción

Bay Adelaide East es el segundo edificio completado en el complejo arquitectónico llamado “Bay Adelaide Centre”. La construcción del edificio de 51 plantas Bay Adelaide West concluyó en 2009 y la “North Tower”, de 33 plantas, está en fase de construcción, estando prevista su inauguración en 2022. Bay Adelaide East ofrece 91.045 metros cuadrados y cuenta con un “zócalo” de 6 plantas con espacios de oficinas, comerciales y de aparcamiento, y conecta directamente con el sistema PATH de Toronto, una red comercial peatonal pública subterránea de 27 km.

El concepto para el proyecto de Bay Adelaide Centre fue desarrollado inicialmente en 1987, pero a principios de los años 90 se suspendió su construcción cuando una recesión económica provocó un aumento de espacios comerciales y oficinas vacíos en el centro de Toronto. Cuando el proyecto fue reanudado en 2005, su diseño fue reorganizado completamente. En lugar de los dos rascacielos (Norte y Sur) según el plan urbanístico original, se iban a construir tres edificios de gran altura, un concepto que permitió un progreso más rápido debido a la viabilidad financiera más favorable, especialmente en cuanto a conseguir el mínimo del 50% de pre-alquiler.

La primera estructura del mundo diseñada con HISTAR®/ASTM A913 calidad 485 (70)

La estructura mixta del edificio situado al este consiste en un marco de acero perimetral como sistema principal para soportar las cargas gravitatorias y un núcleo apantallado de hormigón armado para absorber las cargas laterales. El ingeniero principal del sistema estructural cuenta con un largo historial de uso de HISTAR®/ASTM A913, ya que ha sido el primer ingeniero del mundo que especificó la calidad 450 (65) en un proyecto. Hace más de 25 años, este ingeniero incorporó HISTAR®/ASTM A913 calidad 450 (65) en el diseño del concepto original en la Torre Sur (South Tower). Aunque ésta nunca llegó a completarse, el mismo ingeniero estructural utilizó la calidad 450 (65) en el diseño de Bay Adelaide West, inaugurado en 2009.

El proceso de licitación de las constructoras de acero ya se había iniciado cuando se pidió al equipo de diseño del edificio Bay Adelaide East trabajar con ArcelorMittal para evaluar el uso de un nuevo acero ASTM A913 con un límite elástico de 485 MPa (70 ksi). El diseño alternativo llevo a unos ahorros de más de un 9% del peso del acero estructural en el edificio. Este beneficio, combinado con el riguroso examen del material ASTM A913 del que el ingeniero jefe había formado parte en los años 80, le facilitó apoyar el material como alternativa para este proyecto. Afortunadamente por la iteración de este proyecto, la construcción siguió adelante como estaba programada y Bay Adelaide East reclama ser el primer edificio de gran altura en el mundo diseñado y construido con acero HISTAR®/ASTM A913 Calidad 485 (70).

ArcelorMittal Europe – Long Products suministró 1.347 t de acero HISTAR®/ASTM A913 en calidad 485 (70) y 4189 t de CSA G40.21 en calidad 350W a través de ArcelorMittal International North America.

Bay Adelaide Centre y el acero HISTAR®/ASTM A913: una historia de innovación de 25 años

A finales de los años 80, cuando se tomó la decisión de que la estructura del originalmente planeado edificio Sur iba a realizarse como una estructura principal de acero y un núcleo de hormigón construido in situ, ArcelorMittal (anteriormente Arbed) estaba a punto de lanzar al mercado su nuevo acero de alta resistencia y baja aleación, HISTAR®, que se produciría en Luxemburgo. Este nuevo e innovador acero para perfiles estructurales finalmente salió al mercado, después de años de investigación y desarrollo conjuntos entre ArcelorMittal y el Centre de Recherches Métallurgiques (CRM). Para el Bay Adelaide Centre el momento fue ideal, pues estaba a punto de realizar el pedido de acero. Así que el constructor encargado de la estructura, con la asistencia técnica de ArcelorMittal, presentó su concepto para la Torre Sur que incorporó perfiles estructurales en calidad HISTAR® 450 MPa (65 ksi) y demostró un ahorro total de peso de un 25% en su uso para las columnas perimetrales y vigas de grandes dimensiones. Estos ahorros de peso, en combinación con el atractivo precio y plazos de entrega compatibles con el proyecto, hicieron que la promotora lo aceptara enseguida.

HISTAR® era diferente a los otros aceros disponibles en el mercado ya que se fabricó usando un proceso de temple y autorrevenido (Quenching and Self-Tempering - QST), un método en línea de recalentamiento y rápido enfriamiento controlado que se puede aplicar (y todavía se aplica) a los perfiles estructurales. En este proceso QST, un chorro de agua enfría el exterior del perfil, dejando que el interior retenga el suficiente calor como para permitir que la accesión se recaliente desde su interior a una temperatura de unos 600 grados Celsius (1100 grados Fahrenheit). Controlando el proceso de enfriamiento y recalentamiento de esta manera, afecta positivamente al material a un nivel microestructural, ya que permite el desarrollo de un acero de grano fino con alta resistencia, buena tenacidad y excelentes características de soldabilidad.

La introducción del método de temple y autorrevenido para perfiles estructurales fue revolucionaria en el mundo siderúrgico, y permitió a los ingenieros estructurales ir todavía más allá en sus diseños de sistemas estructurales. En los años 80 del siglo XX, no obstante, la novedad de este material significaba que aún no era oficialmente un material aceptado en las normas, ni en la Asociación Canadiense de Normas, ni en la Comisión de Materiales ni en la Comisión de Normas ASTMA. Después de cuatro semanas de un rigoroso examen del diseño e investigación del material, con realización de ensayos exhaustivos, el equipo de diseño y construcción había juntado suficientes datos para verificar el material y determinó que HISTAR® presentaba una alternativa viable para el proyecto.

En 1989, cuando se compró, fabricó y suministró el acero estructural para las primeras diez plantas, desafortunadamente se detuvo la construcción en enero de 1991, poniendo fin a este innovador proyecto.

En 2005, cuando el diseño del Bay Adelaide Centre resurgió, fue el resultado de este detallado análisis en el que había estado involucrado el ingeniero estructural principal del proyecto en los años 80, por lo que HISTAR® pudo ser incorporado rápidamente en el diseño de Bay Adelaide West. No obstante, hubo una importante diferencia en el proceso de especificación del material, ya que en 1993 ArcelorMittal había conseguido abrir la norma de ASTM A913 para HISTAR®, ya conforme con este material. Bay Adelaide West contiene más de 1.900 toneladas de calidad 450 (65).

Información del proyecto

  • Toronto
  • Canadá
  • 2016
  • Arquitectos:
    KPMB Architects (Diseño), Adamson Associates
  • Ingeniería:
    Entuitive
  • Constructoras:
    Brookfield Multiplex (Constructora principal)
    Walters, Inc. (Constructora de acero)
  • Promotora:
    Brookfield Properties
  • Texto:
    Shelley Finnigan, SE (IL), Global Technical Sales Engineer;
    Barry Charnish, P. Eng., Principal, Entuitive
  • Fotos:
    © Entuitive