Torre Mare Nostrum para Gas Natural en Barcelona

Torre Mare Nostrum para Gas Natural en BarcelonaMare Nostrum Tower for the Gas Natural in Barcelona

J. Martínez

5H o r m i g ó n y A c e r o R no 245, 3er Trimestre 2007

1. ASPECTOS GENERALES

El complejo de Gas Natural se sitúaen la Avenida del Doctor Aiguader delCinturón litoral en el barrio de laBarceloneta, y en relativa proximidad alos dos edificios de altura: MAPFRE yHotel Arts, construidos con motivo delas Olimpiadas de 1992.

Esta realización es el resultado final

To rre Mare Nostrum para Gas Naturalen Barc e l o n a

Mare Nostrum tower for the Gas Naturalin Barcelona

R

Julio Martínez CalzónDr. Ingeniero de Caminos

Director de MC2 Estudio de Ingeniería

de un concurso arquitectónico restringi-do convocado en 1999 por dicha empre-sa, en acuerdo con el Ayuntamiento deBarcelona, para lograr una obra repre-sentativa y que ordenara apropiadamen-te esta zona de carácter parcialmente in-dustrial y algo degradada. En dichoconcurso participaron ocho equipos dearquitectos cuyas propuestas, de graninterés, se reflejan en las imágenes si-guientes:

1. GENERAL ASPECTS

The Gas Natural complex is set on theAvenida del Doctor Aiguader in thecoastal sector of the Barceloneta dis-trict and relatively close to two othertall buildings, the MAPFRE buildingand the Hotel Arts which were both builton the occasion of the 1992 Olympics inBarcelona.

This building is the final result of aninitial and restricted call for architec-tural proposals made by the company in1999, on the approval of the BarcelonaCity Council, with the intention of cre-ating a landmark building and onewhich would integrate with and suitablyorganize this partially industrial andsomewhat neglected area of the city. Inthat call eight architects teams partici-pate and furnished a series of interest-ing proposals which may be seen below.Brullet-De Luna

Carles Ferrater Enric Henry


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The winning proposal was presentedby the EMBT group of arch i t e c t s ,formed by Enric Miralles and BenedettaTag l i abue who proposed a solutionalong the lines of post-modern hybriddeconstruction, a style in which EnricMiralles was perhaps the leading expo-nent in Spain. Miralles in associationwith Benedetta Tagliabue were respon-sible for the design of the prestigiousScottish Parliament building and otherworks including the extension of theInstitute of A rch i t e c t u re in Ve n i c e(IUAV), though this latter design maynot see the light of day following thelast-minute cancellation of the works.

The formal and conceptual process ofthe Gas Natural complex is based, inthe words of its designers, on the reflec-tion of a disorderly group of rocks be-side the sea (Figure 1); with a partiallyamorphous organization of great visualimpact and totally opposing any ration-

alized outline, though one which is verysolid. It could be defined as a neo-ex-pressionist proposal with elements offorceful lyricism.

The formal version presented in re-sponse to the call for proposals (Figure2) – which subtly incorporates in theplan layout and the silhouettes of anumber of elevations a type of abstractconfiguration of the butterfly emblememployed by Gas Natural in many of itsadvertisements – is very similar to thefinal building, though there are a num-ber of differences between both solu-tions and essentially that the originallayout was clearly more “dramatic” andeven more daring and tense.

This first and more dramatic versionwas toned down at the start of the devel-opment of the proposal due to the needto incorporate detailed functional as-pects which, as is well known, in build-

El equipo ganador EMBT, compuestopor Enric Miralles y Benedetta Ta g l i a bu e ,planteó una solución en la línea híbridad e c o n s t ru c t iva - p o s t m o d e rna, en la prime-ra de las cuales Enric Miralles representa,tal vez, el ejemplo español más conspi-cuo de esta tendencia compositiva. Másrecientemente, en conjunto con Bene-detta Ta g l i a bue, han llevado a cabo elprestigiado Parlamento de Escocia y otrasobras, entre las que destacaría la amplia-ción del Instituto de A rquitectura deVenecia (IUAV), aunque quizá no lleg u ea verse realizado tras la interrupción de laobra en los albores de la misma.

El proceso formal y conceptual delcomplejo de Gas Natural partió –en pa-labras de sus autores- de una reflexiónsobre un conjunto desordenado de rocasjunto al mar (Figura 1); con una estruc-turación parcialmente amorfa, pero degran potencia visual, totalmente en opo-sición a cualquier sistema delineado, ra-

Espinet - Ubach Jospe A. Llinàs

Martínez Lapeña - Torres Martorel - Bohigas - Mackay

Miralles - Tagliabue


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cionalizado, ... etc. pero muy consisten-te. Podríamos definirla como una pro-puesta neoexpresionista con una com-ponente de lirismo poemático.

La versión formal presentada al con-curso (Figura 2) –que incluye sutilmen-te, en su disposición en planta y las si-luetas de algunos de sus alzados, unaespecie de configuración abstracta de lamariposa que Gas Natural utiliza enmuchos de sus carteles y anuncios– re-sulta muy semejante a lo construido,aunque no dejan de entreverse algunasdiferencias entre ambas soluciones, quefundamentalmente se establecen en queel esquema original resultaba abierta-mente más “dramático”, y si se quiere,algo más atrevido y tenso.

Dicha primera, y más dramática ver-sión, se suavizó al iniciarse el programade desarrollo de la idea, al tener que seri n c o rporados en detalle los aspectosfuncionales que, como es bien sabido,en la edificación de cierta altura com-portan condicionantes importantes vin-culados con las conexiones e instalacio-nes verticales: ascensores, patios, etc.,así como con los aspectos estructurales.

La gama de objetivos del proyecto ar-quitectónico era muy amplia: trataba deconseguir una imagen atrayente y em-blemática, exigida por el concurso, me-diante el complejo sistema de formas,proporciones y atrevidas disposicionesde las piezas que lo constituyen; pero,además, el edificio aborda otras ideas,consistentes en lograr una integraciónarticulada y continua con las dos áreas

de edificación de la Avenida del DoctorAiguader que la bordean, haciendo decharnela o vínculo entre las mismas:

– Por una parte, los edificios del ar-quitecto Luís Pascual, dispuestoscon una altura media y alineacionesligeramente esviadas respecto al ejede la Avenida, determinaron queuno de los cuerpos del conjunto sedispusiera en altura y alineación se-mejantes, como una suerte de pro-l o n gación de carácter continuista( Figura 3). Además, está pieza se si-tuaba volada, con la idea de confi-gurar una especie de puerta o ve n t a-na conceptual hacia el barrio de laBarceloneta y hacia el mar.

ings of certain height impose importantlimitations with regards to connectionsand vertical installations: lifts, court-yards, etc., as well as in terms of struc-tural aspects.

The arch i t e c t u ral project encompasseda broad ra n ge of objectives: It attemptedto ach i eve an attractive and embl e m a t i ci m age, as requested in the call for pro-posals, by means of a complex system ofshapes and proportions and the bolda r ra n gement of the component parts; bu tthe building also incorporated otherideas aimed at ach i eving harmoniousand continuous integ ration with two ad-joining built-up areas on the Avenida delDoctor Aiguader and serving as a con-nection or tie between these two are a s :

– The area formed by the LuisPascual architect buildings are setat medium height and arranged ata slight angle to the centreline ofthe Avenue. This was offset by ar-ranging one of the bodies of thetower complex at a similar heightand angle in the form of a continu-ing prolongation (Figure 3). Thisarea is cantilevered out with theidea of forming a type of bridge orconceptual window towa rds theBarceloneta district and the sea.

– The other area is formed by the twohigh-rise buildings indicated aboveand set further away. This connec-tion was formed by setting the tow-er part of the Gas complex at sucha height and angle that, when seenfrom the Plaza de Pau Vila and the

Figura 1. Imagen conceptual.Figure 1. Conceptual image.

Figura 2. Imágenes presentadas al concurso.Figure 2. Architectural proposals.


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Paseo de Juan de Borbón, theplaces of maximum transit in thearea, this would appear to be thesame height as the other buildingsthough, in all reality, it is barelyover half the height of the same asit is possible to see in the abovemention Figure 3). In all events, theeffect of a medium height towerlargely contributes to the modula-tion and continuous transition be-tween these two areas.

– These two buildings or bodies arecomplemented by other elements ofthe complex to form: a sculpturalmaterialization of the initial idea ofa scattering of rocks (and serve tohide the existing and somewhat ug-ly Gas Natural building which hadto be respected and integ ra t e dwithin the complex) prov i d i n gmovement and a wealth of perspec-tives and creating a form of inneravenue connecting up the differentareas of the plaza on which thecomplex is set.

– Smaller elements, such as a raisedconnection point in the form of ab r i d ge, or a small lower leaf-shaped block, with the characteris-tic pro files of many of EMBT’sworks, complete the series of build-ings set above ground level.

The entire complex (Fi g u re 4) is com-pleted by a thre e - s t o rey basement extend-ing over the entire area of the site andc ov e red by a large, open ga rden area ats t reet level wh i ch is open to the publ i c .

This ga rden area opens out and gives anidea of space to the entire complex wh i chis set in the corner furthest re m oved fro mthe existing buildings in the are a .

The arrangement is not arbitrary and,instead, provides an intense conceptualconfiguration, yet forming just part ofthe entire synthesis which is yet furtherenhanced by the relation with other ar-chitectural aspects which do not requireanalysis here.

On account of its expressive originali-t y, the building is cl e a rly open to ge n e r i ccriticism rega rding the mannerism ob-served in modern arch i t e c t u re, but wh i chmay also be incorporated within this in-t e resting expressionist line explored andd eveloped by Behrens, Berg, F.L. W r i g h t ,Mendelsohn, E. Saarinen and Gehry andwh i ch continues to this day.

If Miralles had been able to continuethe design and the building wo rk, the fi-nal solution would have undoubtedlybeen very diffe rent, as may be witnessedby many other of his wo rks. While it is ev-i d e n t ly more complicated to makech a n ges in complex high-rise bu i l d i n g s ,m a ny aspects would have been adaptedto obtain closer adherence to the origi-nal concept wh i ch arra n ged the shapesand areas in a far more daring mannerthan the semi-rationalism of the bu i l d i n gs h own in the tender stage and one wh i chBenedetta Tag l i abue and her collab o ra-tor Elena Rocci maintained in spirit andl a rge ly adhering to the ideal accepted byEnric up to the time of his death.

– Por otra, los dos citados edificios dealtura, situados a mayor distancia,l l evaron a disponer la pieza alta delconjunto del Gas con una altura yalineación tales que, contempladadesde la plaza de Pau Vila y el Pa s e ode Juan de Borbón, lugares de máxi-ma aglomeración de la zona, se per-cibiera idealmente alineada en altu-ra con aquellos, aunque realmenteapenas sobrepasara la mitad de lasmismas, tal como se aprecia en lamisma figura 3 anterior. En cual-quier caso, el efecto de una To rre dealtura intermedia, significaba engran medida una suerte de modula-ción y transición continua entre lasdos áreas citadas.

– Complementando a estos dos edifi-cios o cuerpos, las restantes piezascitadas del complejo componen: poruna parte, la visión escultórica de laantes comentada acumulación de ro-cas ideales (conjunto que ocultabaademás, el vulgar edificio ex i s t e n t ede Gas Natural que había de ser in-t egrado en el complejo) le propor-cionan ritmo y riqueza de perspecti-vas, creándose entre las mismas, unaespecie de calle interior que conectalas diversas áreas de la plaza en laque se sitúa el complejo.

– Finalmente, elementos de menorentidad como una pieza de cone-xión en altura en forma de puente,o un pequeño bloque inferior enforma de hoja arbórea, con los per-files característicos de muchasobras de EMBT, integran el progra-ma de edificios sobre rasante.

Todo el conjunto antedicho (Figura 4)se completa con un zócalo de tres sóta-nos, que ocupa la totalidad del solar, de-jando libre en planta baja, al nivel de ca-lle, una gran plaza de carácter público,ajardinada, que libera y da amplia espa-cialidad a todo el complejo, el cual estádispuesto en la esquina más alejada delas edificaciones próximas ya construi-das en la zona.

La disposición, por tanto, no es en ab-soluto gratuita, sino que conforma unfuerte programa conceptual, cuya sínte-sis aquí planteada resulta parcial y quese enriquece notablemente en relacióncon otros aspectos arquitectónicos queno resultan de interés detallar aquí.

Indudablemente, el edificio por su ex-presiva originalidad queda sometido a la

Figura 3. Perspectiva desde la Avenida Dr. Aiguader.Figure 3. Perspective from the Avenida Dr. Aiguader.


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crítica genérica acerca del manierismoque se observa en la arquitectura denuestro tiempo, pero podría ser tambiénincorporado a esa interesante línea ex-presionista que, en su día Behrens,Berg, F. LL. Wright, Mendelsohn, E.Saarinen, Gehry recorrieron o continú-an haciéndolo.

Es indudable que si Miralles hubierapodido continuar en el proyecto y en laejecución de la obra, la solución finalhubiera sido diferente, como lo atesti-guan muchas otras de sus obras; y aun-que, evidentemente, en los edificios dealtura complejos, los cambios resultanmenos fáciles, muchas cosas hubieransido adaptadas para lograr un mayoracercamiento a los postulados de la de-construcción, que dispone las formas yespacios de una manera mucho máscompleja que el semirracionalismo deledificio proyectado en su fase de con-curso y que Benedetta Tagliabue y sucolaboradora Elena Rocci mantuvieronen espíritu, con gran ajuste, al idealaceptado por Enric hasta el momento desu muerte.

En cualquier caso, la imagen fi n a lresume muy tensionadamente una ideacompleja, incluyendo incluso la pro-puesta de fachada con vidrios de refle-jo deformante y coloración va r i a d a ,planteada por Enric a la vista de lose d i ficios vistos por el mismo en su úl-tima visita a U.S.A., poco antes de sud e f u n c i ó n .

En este proceso, el capítulo estru c t u r a lsólo tuvo un protagonismo apreciable enel ámbito del edificio volado, para elcual, y en base a las conversaciones ycondicionantes definidos con EMBT seplantearon diversas propuestas a decidirpor ellos. La elegida y ejecutada fue laprimera y más lógica y eficiente, tanto enlos aspectos resistentes como en los cons-t ru c t ivos. Otras consideraciones menoresse relacionaron con la tipología y form ade las barras del conjunto en algunospuntos específicos de cada edifi c i o .

Puede decirse, en resumen, que la co-laboración ingeniería estructural-arqui-tectura tuvo un carácter ejemplar y co-herente y, en la medida de lo posible,fueron alcanzados, en forma muy armo-niosa, todos y cada uno de los objetivosprevistos.

2. DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIOY PLANTEAMIENTOCONCEPTUAL DE LA

ESTRUCTURA

La doble configuración:

– esbelta y compleja de la edifica-ción sobre rasante

– compacta y relativamente simple enla situada bajo rasante

condujo claramente a un desdobl a m i e n t ológico de sus estructuras: de carácter me-

In all events, the final image providesa very distended summary of a complexidea, even down to the façade proposalusing reflecting, deforming and variablecoloured glass. This type of façade be-ing considered by Enric after visitingseveral buildings during his last trip tothe USA shortly before his death.

In this process, the structural workonly took on particular protagonism inthe construction of the cantilev e re dbuilding, and in accordance with theconversations and conditions definedwith EMBT, various different proposalswere formed for selection by the same.The solution that was selected and em-ployed was the first and more logicaland efficient of the solutions in terms ofboth strength and construction.Additional minor considerations wererelated to the type and form of the mem-bers of the assembly in certain specificpoints of each building.

The collab o ration between structura lengineering and arch i t e c t u re was seento be exemplary and coherent in thiscase and, as far as possibl e, each andevery one of the planned objectiveswas re a ched in a very harmoniousm a n n e r.

2. BUILDING DESCRIPTION ANDCONCEPTUAL ARRANGEMENT

OF THE STRUCTURE

Double configuration:

– slender and complex configurationof the building above ground level

– compact and relatively simple con-figuration of the building belowground level.

This leads to a logical overlapping ofthe structures with steel and compositestructures dominating in all the build-ings above ground level and concreteprevailing in the areas below groundlevel and where three quarters of thedepth of the same was set below theground water table. However, it was al-so necessary to establish a clear inter-action between the entire assembly toe n s u re continuity and an optimumstructural arrangement. This being es-sentially achieved by the placing of re-inforced concrete shafts interconnectingboth systems.

Figura 4. Vista general del complejo de edificios.Figure 4. General view of the building complex.


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In their entirety, the complex of build-ings and their common lower basementmay be said to determine an interestingrange of both structural and construc-tion solutions which actively and har-moniously collaborate to allow com-plete integration and provide the intenseformal and arch i t e c t u ral image de-manded by the building.

T h e re fo l l ows an individual descrip-tion of the main conceptual aspects ofboth areas of the complex. This then pro-viding a cl e a rer understanding of theadopted structural solutions wh i ch are,in turn, described in detail further on.

2.1. Building below ground level

Various alternative constructionmethods were considered at the outsetsuch as up-and-down construction orthe partial execution of the structures totake advantage of their horizontal brac-ing possibilities. However, the numberof underground floor levels – three lev-els -, the large surface area and the ir-regularity of the vertical forces in thedifferent parts of the floor plan on ac-count of the varying heights and posi-tions of the buildings above ground lev-

el, all made it far more favourable toconstruct outer retaining walls for theentire area of the site down to the totaldepth required for the foundations. Thiswas performed by means of a mediumthickness retaining screen wall bracedby provisional anch o rs to the soil.Following the construction of the saidretaining walls, the ground was then ex-cavated, the anch o rages pre s t re s s e dand the established foundation slablaid. The remainder of the complex wasthen simultaneously raised from thefoundations in a conventional manner.

2.2. Buildings above ground level

The complex is formed by a series ofmerging or interpenetrating buildings,with intense visual and structural col-laboration, in order to create the power-ful formal image and expression re-fe r red to ab ov e. The ab ove gro u n dcomplex is formed by the fo l l ow i n gbuildings which have been referred toby readily recognizable and descriptivenames to help identify and locate thesame (Figure 5):

• “TOWER”. A conventional towerthough subdivided into two areas of dif-

tálico-mixto dominante en todos los edi-ficios exentos; y de hormigón para laszonas bajo rasante que, además debíansituarse por debajo del nivel freático entres cuartas partes de su profundidad. Po rotra parte, sin embargo debía establ e c e r-se para el conjunto una clara interactiv i-d a d, de manera de conseguir una conti-nuidad y disposición estructural óptima,fundamentalmente a través de la disposi-ción de los núcleos de hormigón arm a d oque relacionan ambos sistemas.

En mi opinión considero que, enconjunto, el complejo de los edifi c i o sy su zócalo o basamento inferior co-mún, determinan una interesante ga m ade soluciones estructurales y tambiénc o n s t ru c t ivas, que colaboran activa ya rmónicamente para integrarse profun-damente y facilitar la intensa imagenf o rmal y arquitectónica que el edifi c i or e c l a m a b a .

A continuación se exponen en form aseparada los principales aspectos concep-tuales de ambas zonas del complejo, quep e rmitirán, posteriormente, comprenderen profundidad las soluciones estru c t u r a-les adoptadas y realizadas que más ade-lante se describen detalladamente.

2.1. Edificación bajo rasante

Aunque en principio fueron conside-rados métodos alternativos de realiza-ción, tales como los ascendente-descen-dente o los de ejecución parcial de lase s t ructuras para aprovechamiento desus posibilidades de arriostramiento ho-rizontal, el número de sótanos previstos–3 niveles–, la gran extensión en super-ficie y la irregularidad de las accionesverticales en las diversas zonas en plan-ta, motivada por la heterogeneidad enaltura y la posición de los edificios so-bre rasante, determinaron como muchomás favorable el procedimiento de lle-var a cabo el recinto de contención peri-metral de la totalidad del terreno, en laprofundidad total requerida para la ci-mentación, mediante una pantalla de es-pesor medio arriostrada mediante ancla-jes provisionales al terreno; para, tras laejecución de las citadas pantallas, llevara cabo el vaciado de tierras, el sucesivotesado de los anclajes y la losa de ci-mentación prevista, y efectuar entoncesy simultáneamente, desde la misma, larealización convencional de la totalidaddel complejo.

Figura 5. Planta general del complejo.Figure 5. General plan of the complex.


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2.2. Edificios en altura

El conjunto está compuesto por unaserie de edificios maclados o interp e n e-trados, con una intensa colaboración vi-sual y estructural, destinada a conseg u i rla potencia formal y ex p r e s iva señaladaa n t e r i o rmente. Dichos edificios, a losque se les ha denominado mediante tér-minos fácilmente comprensibles y des-c r i p t ivos de su forma, para ayudar a la lo-calización, son los siguientes (Figura 5):

• “TORRE”. De carácter convencio-nal, aunque subdividido en dos zonas dediferentes alturas: una, frontal, de 22plantas; y la segunda, dorsal, de 12, quese macla en su parte inferior con uno delos extremos del edificio descrito segui-damente.

• “PORTAAVIONES”. Potente cuer-po alargado de cinco plantas, una de cu-yas mitades longitudinales sobresalehorizontalmente en voladizo respecto alresto, con una luz de 40 m, y queda si-tuado a 20 m de altura sobre la plaza in-ferior sobre la que se sitúa el complejo.

• “CAPITEL”. Por su parecido a laforma con que se remata una columnacorintia, al presentar en su frente exte-rior una serie de volutas en forma de su-perficies curvadas o poliédricas, quevan sobresaliendo en voladizos crecien-tes con la altura. En su extremo dorsalse une con el edificio Torre.

• “CASCADA”. Bloque de 4 plantasmuy compacto, cuya fachada dorsal seune parcialmente en planta con un edi-ficio existente y con el cual forma tam-bién un patio semiinterior. En su facha-da frontal hacia la plaza, las plantas sedisponen sucesivamente retranqueadasdesde la primera hacia arriba, creándosela especie de cascada que origina sunombre.

• “PUENTE”. Pequeño cuerpo de cin-co plantas de altura situado entre los ni-veles 8 y 13 y situado sobre la calle inte-rior que separa los edificios To rre yPo rt a aviones a los que se une, form a n d ola especie de pieza que su nombre indica.

• “PÉTALO”. Pequeño cuerpo infe-rior de 4 plantas, ubicado bajo elPortaaviones y en parte unido al mismo;con su vértice frontal dispuesto bajo lazona volada. Horizontalmente deja unaamplia zona abierta entre su remate su-perior y el fondo del portaaviones.

La disposición interconectada de to-dos estos edificios, con sus especialesideas y formas arquitectónicas proponí-an un gran reto en relación a una resolu-ción armónica y regulada, no sólo en loreferente a las formas y dimensiones delos elementos a integrar, sino en sus as-pectos tipológicos, resistentes y cons-tructivos.

Las estructuras elegidas para hacerfrente a todos estos condicionantes sebasaron preferentemente en solucionesmetálicas y mixtas, tratando en todoslos casos especiales de establecer me-gaestructuras; es decir, sistemas es-tructurales capaces de aprovechar lasmáximas dimensiones externas de lasformas arquitectónicas requeridas, paralograr, disponiendo las piezas más lige-ras posibles –y por consiguiente, máseconómicas– respuestas deformaciona-les de gran rigidez y máxima funciona-lidad, aprovechando los grandes cantosde tales conjuntos. Pero, además, estadisposición también da lugar a conse-guir procesos constructivos muy favora-bles, que aprovechan la capacidad auto-evolutiva de estas tipologías, de manerade evitar el empleo de grandes cimbraso sistemas auxiliares provisionales im-portantes.

3. DESCRIPCIÓN Y CRITERIOSDE ANÁLISIS DE LAS

ESTRUCTURAS

3.1. Zonas bajo rasante

La contención del terreno se planteómediante una pantalla continua de 60cm de espesor, arriostrada con dos filasde anclajes provisionales al terreno, ca-paz de mantener la altura de tierras de11,80 m, hasta el plano inferior de la lo-sa de cimentación.

La única incidencia específica consis-tió en la necesidad de adoptar una incli-nación de 45º en los anclajes de una par-te de uno de los lados del recinto,motivada por la presencia de una cons-trucción próxima que no concedió per-miso a la inclusión de anclajes en su do-minio, debiendo limitarse a utilizarúnicamente la estrecha zona de la calleadyacente.

La profundidad de las pantallas, apartir del citado borde inferior de la lo-sa, debía atender no sólo a las conside-

ferent heights: a front 22 storey areaand a rear 12 storey area which mergeat their inner part with the end of thefollowing building.

• “AIRCRAFT CARRIER”: Forceful,elongated five-storey building with halfits length projecting 40 metres horizon-tally out from the rest of the building 20m above the plaza.

• “CAPITAL”: So named on accountof its similarity to the head of aCorinthian column, with a series of vo-lutes or scrolls on its outer face in theform of curved or polyhedral salientsurfaces which increasingly project outthroughout the height of the “capital”.The rear of this building is connected tothe Tower building.

• “CASCADE”. Very compact four-storey block, the rear façade of whichp a r t i a l ly connecting throughout onestorey to an existing building and withwhich it forms a semi-interior court-yard. On the façade to the main plaza,the floors are successively setback fromthe preceding floor to create a cascadeeffect and hence its name.

• “BRIDGE”. Small fi v e - s t o reybuilding set between floors 8 and 13and rising above the inner avenue sepa-rating the Tower and Aircraft-carrierbuildings and forming a bridge betweenthe same.

• “ P E TA L”. Small lower 4-storeybuilding set below the Aircraft-carrierbuilding and partly connected to thesame; with its front vertex set below theprojecting area. The building leaves awide open horizontal area between itsroof and the base of the cantileveredstructure.

The harmonious and regulated inter-connecting arra n gement of all thesebuildings, each with their own particu-lar architectural form and design, poseda great challenge both in terms of theshapes and dimensions of the mergingelements and with regards to their typesof construction and resistant capacities.

The structures selected to overcomeall these conditioning factors we rebased preferably on steel and compositesolutions and attempting in all particu-lar cases to form megastructures, thatis, structural systems capable of em-ploying the maximum external dimen-


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sions of the required architectural formsand through the arrangement of thelightest, and subsequently most eco-nomic, members possible, obtain veryrigid and highly reliable stress respons-es, using the large heights of these com-ponents. This arrangement also permit-ted very favourable constructionprocesses which took advantage of theself-supporting capacity of these typesand avoiding the need for large shoringsystems or provisional support systems.

3. DESCRIPTION AND CRITERIAOF THE STRUCTURAL ANALYSIS

3.1. Underground areas.

The soil retaining method during thegroundworks was initially established inthe form of a continuous 60 cm thick re-taining wall braced with two rows ofprovisional anchors to the soil and ca-p able of maintaining an excavatedheight of 11.80 m down to the base ofthe foundation slab.

The only specific requirement consist-ed of the need to slope the anchors 45ºin an area on one side of the site due tothe presence of a nearby construction,and where the owners rejected the pro-jection of the anchors into their proper-ty. In this area the anchorage was pure-ly restricted to the narrow area of theadjacent street.

The depth of the retaining walls downto the lower edge of the foundation slab,not only had to take into account the re-straint bending, the axial load transfercaused by the basement and groundslabs on the retaining walls as well asthe loads of the subsequent steel sup-ports acting on their top, but had also toguarantee that at the point of maximumexcavation and under the worse heightconditions in terms of the ground watertable, this would not lead to the siphon-ing of the sands within the site nor leadto the sudden failure of the excavationbase on account of the difference be-tween the uplift and the weight of thesoil confined between the re t a i n i n gwalls. This condition required a mini-mum embedment of 11m below the max-imum excavation level.

The foundations we re considered inthe form of a 1.80 m deep re i n fo rc e dc o n c rete slab supplemented by pre f ab-

ricated tensile loaded piles wh i ch, to-gether with the deadweight loads of theu n d e rg round system, would be capabl eof compensating the uplift in the opena reas of the plaza unoccupied by bu i l d-i n g s .

The allowable stress was 4.5 kp/cm2in the state of minimum uplift and theballast coefficient considered to analysethe soil-structure interaction was 2.5kp/cm2 ≡ 2,500 t/m3. The foundationslab was to remain perforated, actingthe drainage system up to the comple-tion of the deadweight loading requiredin the different areas.

The system was completed with a cel-lular type upraised floor set over thefoundation slab and drainage channelsat the sides of the floors below theground water table level to collect pos-sible leaks from the slab and retainingwalls and to drain these out to sumps.The waterproofing of the slab was car-ried out after these systems had been in-stalled in order to allow for the inci-dence their dead weight.

The slab was laid without expansionjoints and incorporating the saidsumps and the lift wells wh i ch we red u ly arra n ged with respect to the upliftat their base and set at a pitch of 1%to allow the runoff of water to thes u m p s .

The floors below ground level and theground floor slab were formed by 28 cmand 35 cm thick solid concrete slabs re-spectively hinged at their connectionwith the outer retaining walls and withjust one expansion joint between thearea of the overground buildings andthe open plaza area.

The T E R R ATEST company awa rd e dthe contract for the construction of theretaining walls, the gro u n d wo rks andthe foundation slab, and intellige n t lyp roposed an alternative solution with athinner 80 cm slab supplemented by0.60, 0.80 and 1.20 m thick wall mod-ules below the very loaded columnsand shafts and wh e re the vertical ac-tions could not be supported by thes l ab alone. The reduced slab thick n e s ss i m i l a rly reduced the excavation andthe acting uplift and allowed the use ofjust one row of anch o rs for the outerretaining wall (Fi g u re 6). This toge t h e rwith the reduction in slab thick n e s s ,o ffset the presence of the said cut-off

raciones de empotramiento a flexión ytransferencia de axiles provocados porlas losas de sótanos y planta baja en di-chas pantallas y las cargas de los even-tuales soportes metálicos actuando ensu coronación, sino al hecho de garanti-zar que en la fase de máxima excava-ción y con las peores condiciones de al-tura de la capa freática, no se produjerani el sifonamiento de las arenas en el in-terior del recinto, ni la rotura brusca delfondo de la excavación (“taponazo”),producida por el desequilibrio entre lasubpresión y el peso del terreno confi-nado entre pantallas. Esta condición re-sultó dimensionante, exigiendo un em-potramiento mínimo de 11 m bajo lacota de máxima excavación.

La cimentación se planteó medianteuna losa de 1,80 m de canto de hormi-gón armado, complementada mediantepilotes hincados prefabricados trabajan-do en tracción, capaces de –junto conlas cargas de peso propio del sistemabajo rasante– compensar la subpresiónen las zonas de plaza sin edificios sobrela misma.

La tensión admisible era 4,5 kp/cm2,en la situación de mínima subpresión.El coeficiente de balasto consideradofue de 2,5 kp/cm3 ≡ 2.500 t/m3 para elreparto de acciones. La losa de cimenta-ción se mantuvo perforada, actuando lossistemas de agotamiento hasta que secompletaron las cargas de peso propiorequeridas en las diversas zonas.

El sistema se completaba con un sue-lo sanitario de tipo celular situado sobrela losa de cimentación y cámaras bufasen los laterales de las plantas bajo elagua, para recoger las posibles filtracio-nes de la losa y de las pantallas y llevar-las hasta los pozos de bombeo. La es-tanquidad de la losa se realizó altérmino de la colocación de estos siste-mas, con el fin de contar con la inciden-cia de su peso en dicho momento.

La losa se realizó sin juntas de dilata-ción, incluyéndose en la misma los refe-ridos pozos de bombeo y los fosos deascensores debidamente confi g u r a d o srespecto a la subpresión en su fondo;disponiéndose pendenteados del ordendel 1% para conducir las eventuales fil-traciones hasta los pozos de bombeo.

Los forjados bajo rasante y de plantabaja consistían en losas macizas de hor-migón de 28 y 35 cm de espesor, res-


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pectivamente, articuladas en su cone-xión con las pantallas perimetrales ycon una única junta de dilatación entrela zona con edificios de altura y la zonabásicamente de plaza en la planta baja.

Inteligentemente, la empresa T E R R A-T E S T, ganadora del concurso convo c a d opor la propiedad para la realización delas pantallas de cimentación, la ex c ava-ción del terreno y la losa de cimentación,planteó una solución variante con losa demenor espesor, 80 cm, complementadapor módulos de pantalla de 0,60, 0,80 y1,20 m de espesor bajo los núcleos y so-p o rtes muy cargados, en los que las ac-ciones ve rticales no podían ser asumidaspor dicha losa en solitario. La reducciónde los 1,00 m de canto de losa redujeronla ex c avación y la subpresión actuantep e rmitiendo la realización de una sola fi-la de anclajes para la pantalla perimetral( Figura 6); lo que junto con la reducciónde espesor de la losa compensaban lapresencia de los antedichos módulos depantalla en soportes y el ligero incremen-to de los pilotes en tracción necesarios,realizados del tipo rotatorio, en las zonasde plaza.

El proceso fue realizado en total ajus-te a los aspectos previstos y como valo-res obtenidos por la monitorización dis-puesta pueden citarse:

– Los desplazamientos máximos ho-rizontales de las pantallas, controladasmediante inclinómetros por INTEMACfueron: 21 mm en la coronación de lasmismas y 31 mm en la zona intermediaentre anclajes y máxima excavación.

– Caudal de agotamiento máximo enel total de la superficie para un rebaja-miento muy estable de 10 m del nivelfreático: 30 l/seg.

3.2. Edificios en altura

El análisis general del conjunto de lase s t ructuras sobre rasante se llevó a cabo–con la idea de alcanzar la máxima efec-t ividad y adecuación– en dos líneas com-plementarias, pero bien diferenciadas,que reflejaban claramente las tipolog í a se s t a blecidas en cada una de las mismas:

Estudio particular de cada cuerpo oedificio para determinar las característi-cas estructurales básicas a establecer, demanera de aprovechar en forma idóneatodos sus elementos resistentes, tantoconvencionales como especiales, frentea las solicitaciones de tipo vertical ogravitatorio.

Análisis global del conjunto de ele-mentos específicos que determinan la

walls under the supports and the slighti n c rease of the tensile loaded piles re-q u i red, of the drilled type, in the plazaa re a s .

The process was performed entirely inaccordance with the previsions and thefollowing results were recorded duringthe monitoring of the same:

– The maximum horizontal shift ofthe retaining walls, controlled by incli-nometers by the INTEMAC companywere: 21 mm at the capping and 31 mmat the intermediate area between the an-chors and the maximum point of exca-vation.

– Maximum drainage flow through-out the total surface for a very stableundercut 10 m from the groundwatertable: 30 l/s.

3.2. Above ground buildings

The general analysis of the group ofbuildings above ground level was con-ducted –for purposes of maximum effec-tiveness and adjustment –in accordancewith two complementary, yet very differ-ent, lines which clearly reflected the sys-tem types established for each of thebuildings:

Figura 6. Ejecución de pantallas ancladas y losa de fondo.Figure 6. Construction of anchored retaining walls and foundation slab.


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1) Individual study of each block orbuilding to determine the basic struc-tural characteristics to be established inorder to take full and appropriate ad-vantage of all their resistant elements,whether conventional or particular,against actions of vertical or gravita-tional nature.

2) Overall analysis of the combina-tion of specific members to establish thereal and interactive connection betweenall the components serving to withstandhorizontal actions and attempting to ob-tain the most favourable distributionpossible of loadings caused not only bywind and earthquake but also the hori-zontal deviation forces caused by thepresence of numerous sloping memberswithin the system assembly.

Both groups of results we re thenmatched and it was generally noted thatt h e re was little interaction betwe e nthem with the exception of the system ofvertical reinforced concrete shafts andthe special structures of the two largecantilevered constructions.

There follows a description of the ba-sic arrangement of these two groupsthat combine in the buildings.

3.2.1. Vertical resistant structures

With the exception of the Cascadebuilding, the base structure of all thebuildings was established in accor-dance with the following criteria:

• Steel columns pure ly supportingvertical loads.

All the horizontal loads are trans-ferred to the concrete shafts though thefloor slabs.

S275R and S355J2G3 steels havebeen employed with external cross-sec-tion dimensions restricted to around 30x 30 cm, though where necessary addi-tional plates have been incorporatedslightly recessed between the flanges inorder to retain an “H” shape through-out the height of the column and allowthe application of the indicated archi-tectural finishings in an arrangementwhich does not appear to be excessivelycompact.

• Composite slabs with profiled steelsheeting, together with suitable rein-

forcement bars to resist the correspon-ding actions in the case of fire withoutthe collaboration of the said sheet andsubsequently eliminating the need for afire-resistant lining to the same.

In those areas of large transfers ofhorizontal forces induced by the devia-tion of the sloping members, the totaldepth of the slab was packed up.

• Steel joists between the mainbeams, with a maximum spacing of 2.40m, and connected by semi-automaticshear connectors set through the pro-filed steel sheeting in order to obtaincomposite members and keep the de-flection within suitable limits.

• Main steel beams with maximumdepths of 60 cm and fitted with circularopenings in the area of midspans andspecial bra ckets at the ends by thecolumns, to allow the passage of instal-lations through the same vertical spaceoccupied by the steel beams.

• Special steel tra n s fer gird e rs tosupport the upper columns removed inthe lower floors and trim the largebeams in the area of voids or openings.

The complex plan arra n gement of thebuildings, with their merging forms andi n t e rconnections, gave rise to certain in-t e rsections between alignments, modula-tions and sections wh i ch could not be re-solved by just one vertical arra n ge m e n tof columns and fre q u e n t ly re q u i red theinterruption of these elements or theirdisplacement by appre c i able distances.

Furthermore, the presence of sizeablevoids, recesses and adaptations withinthe façades also made it necessary toemploy this type of members, whetheras supported or cantilevered, straight,polygonal or curved beams, in order tomaintain the necessary structural conti-nuity of the system.

• Solid concrete slabs, 28 cm thick, inthe Cascade building due to the need toconnect the structure of this building toan existing building which had to be re-tained and with which it was to form afunctional unit.

Composite transfer beams were em-bedded within the thickness of the slabto support a number of the columns tothe façade where there were large re-cesses caused by the displacement of

vinculación real e interactiva entre to-dos los elementos que participan en laresistencia a las acciones horizontales,tratando de conseguir el reparto más fa-vorable posible de los esfuerzos provo-cados, no sólo por el viento y el sismo,sino también por las componentes hori-zontales de desvío provocadas por lapresencia de numerosas barras inclina-das en el conjunto del sistema.

Po s t e r i o rmente, se llevó a cabo la su-p e rposición de ambos grupos de resulta-dos que, en general, no son ex c e s iva m e n-te interactuantes entre sí, a excepción delsistema de núcleos ve rticales de horm i-gón armado y las estructuras especialesde los dos grandes cuerpos vo l a d o s .

Seguidamente se exponen los esque-mas básicos de los dos grupos tipológi-cos citados que se combinan en los edi-ficios.

3.2.1. Estructuras resistentesverticales tipo

Salvo el edificio Cascada, la estructu-ra base de la totalidad de los edificios seplanteó de acuerdo con los siguientescriterios:

• Soportes metálicos resistentes a lasacciones verticales, exclusivamente.

La totalidad de las acciones horizonta-les se transfieren a los núcleos de horm i-gón a través de los forjados de las plantas.

Se han utilizado aceros S275JR yS355J2G3, limitando las dimensionesen planta a valores aproximados de 30 x30 cm, incorporando en los casos nece-sarios refuerzos adicionales de chapa,dispuestos ligeramente rehundidos en-tre las alas, de manera de mantener entoda su altura una presencia en forma deH y aplicar el revestimiento arquitectó-nico sugerido, que refleja una disposi-ción no excesivamente compacta.

• Forjados mixtos de chapa plegadacolaborante, reforzados mediante arma-duras apropiadas para resistir en caso deincendio las acciones correspondientesprescindiendo de la colaboración de di-cha chapa y, por tanto, sin necesidad deefectuar un revestimiento ignífugo de lamisma.

En las zonas con fuertes transferen-cias de fuerzas horizontales, provinien-


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tes de los desvíos de las piezas inclina-das, se llevó a cabo el macizado del can-to total del forjado.

• Viguetas metálicas entre vigas prin-cipales, con separación máxima de 2,40m, conectadas mediante pernos semiau-tomáticos colocados atravesando laschapas plegadas, para conseguir piezasmixtas y mantener las flechas en valoresadecuados.

• Vi gas metálicas principales c o ncantos máximos de 60 cm, dotados dealveolos circulares en las zonas de va-nos y acartabonamientos especiales enlos extremos, junto a los soportes, parapermitir el paso de las instalaciones enel mismo espacio vertical ocupado porlas vigas.

• C a rga d e ros metálicos especialespara apeo de soportes superiores y em-brochalamiento de grandes vigas en laszonas de huecos o aperturas necesarias.

La compleja disposición en planta delos edificios, con su maclado e interco-nexión, genera unas intersecciones dealineaciones, modulaciones y tramasentre sectores, que no pueden ser re-sueltas con una única disposición verti-cal de soportes, requiriéndose en mu-chas ocasiones interrumpir taleselementos o desplazarles unas distan-cias apreciables.

Asimismo, la presencia de importan-tes huecos, entrantes y adaptaciones enfachadas, obliga también a emplear estetipo de elementos, bien sea en forma depiezas apoyadas o voladas, rectas o cur-vas, a modo de vigas balcón, capaces demantener la necesaria continuidad es-tructural del sistema.

• Losas macizas de hormigón de 28cm de espesor en el edificio Cascada,motivadas por el hecho de tener queacoplar la estructura de este edificio aotro ya existente que había de mante-nerse y con el cual debía constituir unaunidad funcional.

En el citado espesor se embebieron losc a rgaderos mixtos necesarios para elapeo de algunos soportes de la fa c h a d a ,en la que se disponen fuertes retranqueos,a causa del desplazamiento entre plantasde los bordes escalonados curvo s .

En la siguiente descripción pormeno-rizada de cada uno de los edificios se

detallan los sistemas especiales incor-porados a los mismos, adicionales a lossistemas genéricos antes expuestos.

3.2.2. Edificio Torre

Por su gran representatividad visual,es quien da nombre al complejo: TorreMare Nostrum (Figs. 7 y 8). Está cons-tituido por dos zonas:

– Cuerpo alto, de 22 plantas más unazona superior para instalaciones.Engloba los núcleos N1 y N2. Sus sin-gularidades específicas se centran enlos siguientes aspectos: disposición li-geramente inclinada de los soportes deuno de los bordes rectos, dando lugar auna fachada curva reglada; presencia dealgunos entrantes o retranqueos en lazona de la fachada dorsal, que genera lapresencia de ligeras oquedades en lamisma; y disposición de importantes vi-gas cargadero en balcón en las zonas decontinuidad con el cuerpo intermedio yel edificio puente, para lograr la perme-abilidad requerida de las superficies defachada y funcionales de estas piezas.

– Cuerpo intermedio, de 13 plantasque se funde con el anterior y, además,se vincula al edificio Portaaviones entrelas plantas 8ª a 13ª, ambas inclusive,dando lugar a una zona común o macla-da a través del edificio Puente situadosobre la calle interior.

Estas uniones y su conexión con elnúcleo N4 que atraviesa la parte dorsalde este cuerpo, y se integra luego en elPortaaviones, dan lugar a una de lasfuertes interacciones resistentes hori-zontales entre edificios.

Los dos núcleos N1 y N2 de la Torre,al igual que los de los restantes edifi-cios, se realizaron mediante encofradosautotrepadores, en los cuales se dejabanancladas las placas metálicas apropia-das para la posterior colocación de loscasquillos de apoyo y fijación de las vi-gas metálicas de las plantas que apoyanen aquellos.

3.2.3. Edificio Capitel

Este cuerpo, de 8 plantas de altura, es-tá unido desde su arranque al edifi c i oTo rre, al cual debe transmitirle las fuerzashorizontales equilibradoras necesariaspara estabilizar el gran cuerpo vo l a d o .

the stepped curved edges betwe e nfloors.

There follows a detailed descriptionof each building with indication of theadditional systems re q u i red to thosegeneral systems indicated above.

3.2.2. Tower Building

The Mare Nostrum Tower complex isnamed after this building on account ofits great visual impact (Figure 7 and 8).The tower is divided into two areas:

– A tall twenty-two storey block to-gether with an upper area for installa-tion and incorporating shafts N1 andN2. The specific characteristics of thistower are as follows: the slight leaningarrangement of the columns on one ofthe straight edges, giving rise to a ruledcurve façade; the presence of a numberof recesses or offsets in the area of therear façade which create the image ofslight voids in the same; and the em-ployment of sizeable transfer polygonalbeams taken through to the adjoiningareas of the intermediate building andthe Bridge building to obtain the re-quired permeability of the façade sur-faces and to ensure the functionality ofthe same.

– Thirteen-storey intermediate struc-ture which merges with the precedingbuilding and connects to the Aircraft-carrier building from the 8th to the 13th

floor, creating a common or intercon-nected area via the Bridge building setabove the inner avenue.

These joints and the connection withshaft N4 wh i ch passes through the re a rpart of this structure and then inte-g rates with the A i rc raft-carrier bu i l d-i n g, gives rise to one of the powe r f u lhorizontal resisting interactions be-t ween the bu i l d i n g s .

The two cores N1 and N2 of the Tower,as in those of the other buildings, areformed by self-climbing formwork inwhich steel plates are anchored for thesubsequent placement of support hous-ings for the steel beams to the floorsresting on the same.

3.2.3. Capital Building

This eight storey building is connectedf rom its base to the Tower building and to


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Las dos fachadas laterales de este edi-ficio no son paralelas, sino que presen-tan una leve convergencia en planta,hasta alcanzar el remate frontal extre-mo, limitado en sus bordes por sendaspiezas mixtilíneas no concordantes, si-no dislocadas entre sí que, desde suarranque en planta primera en dos cor-tos voladizos, van avanzando hacia fue-ra y hacia arriba, generando una facha-da exterior frontal del vidrio de formapoliédrica; los planos de forjado no lle-gan hasta dicha fachada sino que que-dan ligeramente retrasados, y se cierranmediante paneles verticales de vidrio,creándose, por tanto, una especie de pa-tio interior inclinado con disposición es-pacial muy aleatoria (Figura 9).

La estructura de este cuerpo está ba-sada en llevar las cargas verticales delos soportes hasta las piezas mixtilíneasantedichas, formadas por potentes sec-ciones en cajón; y recoger las compo-nentes horizontales de desvío por mediode las vigas y forjados de las plantas,que las trasladan, actuando en traccióno compresión según los pisos, hacia elnúcleo N1 del edificio Torre. Al no es-tar alineado el eje del edificio con dichonúcleo, esta transferencia provoca es-fuerzos de torsión en el citado núcleo yde flexión de eje vertical en los forjados

Figura 7. Secuencia de algunas plantas y fotos de la maqueta arquitectónica.Figure 7. Sequence of certain floors and photographs of the architectural model.

Figura 8. Edificio Torre.Figure 8. Tower building.


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de piso en las zonas próximas al mismo,las cuales están macizadas y armadasconvenientemente, así como apropiada-mente conectadas a dicho núcleo y a laspiezas metálicas longitudinales y forja-dos citados.

3.2.4. Edificio Portaaviones

Esta pieza, de fuerte singularidad,presenta un gran cuerpo volado de cer-ca de 40 m de longitud, casi 20 m dealtura y está situado también a 20 m dealtura sobre el suelo de la Plaza (Fi-gura 10).

E s t ructuralmente, incorpora cuatroelementos característicos:

– El núcleo vertical N3 de hormigóncuasi centrado en el edificio

– El núcleo vertical N4 dispuesto enel extremo dorsal

– Dos grandes piezas de celosía dis-puestas en las fachadas longitudinalesdel edificio

– Un potente sistema de suspensiónen la coronación del núcleo N3

La presencia del gran cuerpo voladorequiere, para conseguir una adecuadafuncionalidad, económica y constructi-va, el empleo de un sistema de tipo me-gaestructura, y no recurrir a sistemas dedimensiones discretas, de tipo planta aplanta, aporticadas.

La sobredimensión necesaria se lograsituando sendas vigas de celosías tipoPratt, en cada una de las dos fachadaslongitudinales, aprovechando su cantode 18,30 m, altura útil, prácticamentetotal, del edificio. Este canto, en rela-ción con los 40 m de luz de voladizo de-finen una ménsula corta, extraordinaria-mente eficaz frente a las acciones deuso y en especial, a las debidas al sismoen su componente vertical.

Estas celosías presentan cada una, dosmódulos a cada lado del núcleo centralN3, y reciben la práctica totalidad de las

wh i ch it tra n s fe rs all necessary counter-balancing horizontal fo rces to stab i l i z ethe large cantilev e red structure.

The two side faces of this building arenot parallel and slightly converge inplan until reaching the uppermost partof the front wall, their edges beingformed by disjointed and non-coincid-ing mixtilineal components which startoff from the first floor in two short can-tilevers and advance up and out to cre-ate an external polyhedric glass wall.The slab edges do not reach up to thisfaçade but are, instead, slightly re-cessed and the area is closed by verticalglass panels to create a type of slopinginner patio with a very random spatialarrangement (Figure 9).

The structure of this building is de-signed to carry the vertical loads of thecolumns to the said mixtilinear compo-nents, formed by strong box sections,while the horizontal deviation compo-nents are taken by the beams and floorswhich carry them in tension or com-pression depending on the floor consid-ered to shaft N1 of the Tower building.As the axis of the building is not alignedwith this shaft, this transfer causes tor-sional moments on the shaft and bend-ing moments of vertical axis in the floorslabs in the vicinity of the same. Theseareas being accordingly packed out andreinforced and suitably connected to theshaft and the said slabs and longitudi-nal steel members.

Figura 10. Edificio Portaaviones (sección C fig. 6).Figure 10. Aircraft-carrier building (section C. fig. 6).

Figura 9. Edificio Capitel (sección B fig. 6).Figure 9. Capital Building (section B. fig. 6).


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3.2.4. Aircraft-carrier building

This highly original building isformed by a large projecting structuresome 40 m long and nigh on 20 m highand is set 20 m above the level of thePlaza (figure 10).

The building incorporates four char-acteristic structural elements:

– The concrete vertical shaft N3 setquasi central to the building

– The vertical shaft N4 set at the rearof the building

– Two large space frame systems seton the longitudinal sides of the building

– Powerful suspension system at thecrown of shaft N3

In order to ensure suitable economicand constructive functionality, the largecantilevered structure required the em-ployment of a megastructure type sys-tem and not to resort to smaller floor byfloor framed systems.

The necessary ov e rsizing was ach i ev e dby setting large Pratt type truss gird e rson each of the longitudinal sides and tak-ing advantage of their 18.30 m effe c t i v edepth wh i ch cov e red pra c t i c a l ly the en-t i re height of the bu i l d i n g. This depth, inrelation to the 40 m projecting span,forming a short and extra o rd i n a r i ly effi-cient cantilever more than capable ofw i t h s t a n d i n g, throughout its height, allge n e ral loads and particularly the verti-cal actions due to earthquake.

These trusses were set in place by twomodules each side of the central shaft

N3 and received practically all the ver-tical loads of the building via verticalcolumns set purely on the longitudinalfaçades –with its normal modulation-and integrated within the truss planes.

In order to ensure that the diagonalsof the truss modules always crossed atthe height of the floor slabs, the heightand façade module ratio had to bemaintained. As such, each truss has 18m modules (5 modules of 3.60 m columnsupports) and a height of 18.30 m (five3.66 m floors), thereby providing idealdiagonals of 25.67 m between the axesof the nodes.

All the members of these large trusseswere arranged in the form of 30 cmwide box sections in order to allow theirintegration within the façade. The boxsections were formed in thick plate, upto a maximum of 80 mm, with thermo-m e ch a n i c a l ly treated special S460Msteel employed in certain areas for thepertinent effects.

The central part of these trusses coin-cide with shaft N3 and provide an areafree of diagonals and where only the up-per and lower cords are present, as theinternal uprights of each truss limitingthe said area serve as the basis for thesuspended support of the trusses on thesaid shaft. The said cords being slightlycurved in plan in order to support thechange in longitudinal alignment of thefront and rear façades.

The complete structure of each façadeis suspended at the upper nodes of thecentral module by means of a large pre-stressed structural element with doublecomposite action (Fi g u re 11) set at

cargas verticales del edificio, a travésde los soportes verticales únicamentesituados en las fachadas longitudinales–con su modulación normal– integradosen los planos de la celosía.

Para lograr que el cruce de las diago-nales de los módulos de celosía se pro-duzcan siempre a la altura de los forja-dos, la relación de altura y modulo defachada deben mantenerse. Así pues ca-da celosía tiene módulos de 18 m (5módulos de soportes de 3,60) y alturade 18,30 m (5 plantas de 3,66 m), dan-do lugar a diagonales ideales de 25,67m entre ejes de nudos.

Todas las barras de estas grandes pie-zas se disponen con secciones en cajónde 30 cm de anchura para permitir su in-tegración en las fachadas y presentanespesores importantes de chapas, conun máximo de 80 mm; utilizándose enciertas zonas acero especial S460M, ter-momecánicamente tratado, para conse-guir tales condiciones.

Estas celosías, coincidente en su par-te central con el núcleo N3, determinanuna zona sin diagonales; es decir, en laque solamente están presentes los cor-dones superior e inferior ya que, en losmontantes internos de cada celosía quelimitan dicha zona, es donde se efectúael apoyo en suspensión sobre dicho nú-cleo; cordones levemente curvados enplanta para recoger el cambio de alinea-ciones longitudinales de las fachadasdel cuerpo frontal y dorsal.

La estructura completa de cada facha-da se suspende en los nudos superioresdel antedicho módulo central, mediante

Figura 11. Estructura de suspensión en coronación del núcleo 3.Figure 11. Suspended structure at the crown of core 3.


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un gran elemento estructural pretensadocon doble acción mixta (Figura 11), dis-puesto ortogonalmente a las dos celosí-as, una en cada fachada. Esta potentepieza mixta corta está constituida por ungran cajón de canto y ancho ligeramen-te variables, para conseguir que las dosalmas de la misma coincidan en su zonacentral paralela con los lados lateralesdel núcleo de hormigón N3, y lograrque se produzca una perfecta transfe-rencia de las acciones de uno a otro sis-tema. El sistema está traspasado por doshuecos circulares de paso de hombre,para acceso a las zonas centrales y entrealas de la cubierta de este edificio.

Los extremos dorsales de las grandescelosías antes descritas, se unen al nú-cleo de hormigón N4, que forma uno delos patios principales de instalaciones,que recoge también parte de las cargasdel edificio Torre, en su cuerpo de 14plantas.

Por otra parte, la estructura principalde celosía se completa con la presenciade los soportes verticales interiores a lamisma, situados a la distancia modularde 3.60 m, que se cruzan con las diago-nales mediante la disposición de ele-mentos de apoyo y reparto a un lado yotro de las mismas, para permitir la re-cepción y transmisión de esfuerzos.Este conjunto de montantes recibe la in-cidencia de las vigas de cada planta ylas transfiere al sistema de celosía, contracciones o compresiones según las zo-nas, en función de la posición de cadatramo de fuste respecto a los grandescordones inferiores y del recuadro de lacelosía en que se ubican.

En la zona dorsal, la mayor parte delos montantes citados, corr e s p o n d i e n-tes a los soportes del edificio, se conti-núan hacia abajo creándose, por tanto,en conjunción con el núcleo N4 dorsalcitado, un gran sistema de contrapesoque impide, en todo momento, el posi-ble trabajo en flexión del núcleo cen-tral −s a l vo las inev i t a bles condicionesparásitas de compatibilidad de defor-maciones requeridas entre las dive r s a spiezas del conjunto−, incorporando ca-si ex c l u s ivamente acciones de tipo axilp r ovocadas por el apoyo de las gr a n d e sv i gas de celosía.

Por el contrario, en la dirección trans-versal, las diferentes distancias voladasdesde las celosías al núcleo, así comolas alternancias de sobrecarga, produ-

cen acciones en las ménsulas superioresde la gran pieza de suspensión, con va-lores diferentes a un lado y otro del nú-cleo, que sí producen flexiones en el nú-cleo y que han sido adecuadamentecontroladas.

Debido a las diferentes cotas existen-tes entre el borde superior de los cordo-nes de las celosías y el inferior de las al-mas de la pieza cajón de suspensión,motivado por las condiciones funciona-les requeridas por la colocación de lamaquinaria de ascensores del núcleoN3, se hizo necesario disponer unos ele-mentos intermedios de cuelgue para co-nectar adecuadamente ambos sistemas.

Por esta razón, la losa de la planta cu-bierta desaparece en la zona de dichonúcleo N3, dejando solamente un ner-vio horizontal a modo de continuidad, yes sustituida en esta zona por una poten-te losa de hormigón de 40 cm de espe-sor situada 1,70 m por encima de aque-lla. Esta zona, que conecta las dosalmas, forma el ala inferior en compre-sión de la pieza cajón del sistema desuspensión. Dichas almas metálicas es-tán, asimismo, recubiertas por hormi-gón que se conecta a las mismas, de ma-nera que, en combinación adicional conotra gran losa superior de igual espesor,levemente quebrada en alzado y fuerte-mente pretensada, constituyen un granelemento mixto de carácter muy mono-lítico, pero plenamente activo frente acualquier tipo de solicitación transver-sal por desequilibrio de cargas, viento,acciones especiales: góndolas de cu-bierta, térmicas, etc.

Para recoger todo tipo de fuerzas dedesvío en estas zonas de intersección, elsistema se completa con dos diafragmastransversales, paralelos a los planos delas celosías, situados sobre las caraslongitudinales del núcleo y que contri-buyen al adecuado y perfecto reparto decargas en el mismo, para su trasladohasta la cimentación.

El arriostramiento entre las dos celo-sías principales de ambas fachadas, asícomo la indeformabilidad horizontalentre las mismas está garantizado porel conjunto de las losas de las plantas ylas vigas de apoyo de las mismas, quep e rmiten su trabajo separado ve rt i c a lcon ligeras diferencias de mov i m i e n-tos: flechas y giros, que las diferenciasde sobrecargas determinan en cada ex-t r e m o .

right angles to the two trusses, with oneon each façade. This powerful, shortcomposite structure is formed by a largebox section of slightly variable depthand width in order to ensure that thetwo webs of the same coincide in thecentral area parallel to the sides of theconcrete shaft N3 and produce a perfecttransfer of actions from one system tothe other. The system is crossed by twocircular holes to access at the centraland sided areas of the roof located be-tween their webs.

The rear ends of these large trussesare connected to the concrete core N4,forming one of the main shafts for in-stallations and taking part of the loadsfrom the 14-storey section of the Towerbuilding.

The main truss structure is completedby vertical columns set within the sameand spaced at a modular distance of3.60 m and crossing the diagonals bymeans of support and distribution ele-ments at each side of the same in orderto receive and transfer loadings. Thiscombination of uprights receives the ef-fects of the floor beams and transfersthem to the truss system, under com-pression or tension according to thezone, in accordance with the position ofeach section of upright with regards tothe large lower cords and the panel ofthe truss in which it is set.

At the rear, the majority of the up-rights, corresponding to the columns ofthe building, are continued downwardsand, in conjunction with the rear shaftN4, create, a large counterweight sys-tem to prevent any possible bending ofthe central shaft –except the inevitablesecondary conditions related to thecompatibility of deflections between thedifferent members of the assembly –purely incorporating loadings of an ax-ial nature caused by the support of thelarge truss girders.

In the transversal direction, the differ-ent cantilev e red distances from thetrusses to the shaft, as well as the unbal-anced live load, produce forces in theupper brackets of the large suspensionelement, with varying values each sideof the shaft, that do lead to bending mo-ments in the core and which have subse-quently been appropriately controlled.

On account of the different levels be-tween the upper edge of the truss cords


J. Martínez


and the lower part of the webs of thesuspension box member, due to the op-e rational conditions re q u i red by theplacing of lift machinery in shaft N3, itwas necessary to place a number of in-termediate suspension elements to con-nect both systems in a suitable manner.

For this reason, the slab of the topfloor disappears in the area of shaft N3,leaving only a horizontal joist by way ofcontinuity, and is replaced in this areaby a 40 cm thick concrete slab set 1.70m above the same. This area, which con-nect the two webs, acts as the lowercompression flange of the box compo-nent of the suspension system. Thesesteel webs are, in turn, covered by con-crete which interconnects the same and,in combination with an other large up-per slab of equal thickness, slightly un-even in elevation and heavily pre-s t ressed, forms a large compositeelement of very solid nature but fully ca-pable of withstanding any type of trans-versal forces on account of unbalancedloads, wind, special loadings: windowwashing equipment, thermal actions,etc.

In order to absorb all types of devia-tion forces in these intersecting areas,the system is completed by two transver-sal diaphragms, set parallel to theplanes of the trusses on the longitudinalfaces of the shaft and which contribute

to the correct load distribution withinthe same, so that this may then be car-ried down to the foundations.

The bracing between the two maintrusses of both façades and the fact thatthe horizontal indeformability betweenthe same is guaranteed by the combina-tion of floor slabs and their supportingbeams, allows independent verticalwork with slight differences of move-ments, deflections and rotations, deter-mined by the unbalanced live loads ateach truss.

The time dependent creep and shrink-age strains are incorporated within thea n a lysis and imply reductions in stiff n e s sagainst permanent loadings and givingrise to small movements of the assemblywh i ch may be perfe c t ly assimilated bythe functional systems on account of thel a rge lengths between the fixed and mov-ing points and the re l a t i v e ly low stiff n e s sof the secondary systems.

3.2.5. Cascade Building

This low, fo u r- s t o rey building with itscurvilinear external faces offset fro me a ch other in a variable stepped manner,has a hybrid structural arra n gement con-sisting of steel columns and solid re i n-fo rced concrete slabs connected to thet wo shafts N5 and N6 (Fi g u re 12).

Las deformaciones diferidas de fluen-cia y retracción se incorporan al análisis,d e t e rminando reducciones de rigidezfrente a las solicitaciones perm a n e n t e sque dan lugar a pequeños mov i m i e n t o sde conjunto perfectamente asumibles porlos sistemas funcionales, dadas las gr a n-des longitudes que existen entre los pun-tos fijos y móviles y la relativa pequeñarigidez de los sistemas secundarios.

3.2.5.. Edificio Cascada

Este cuerpo bajo, de 4 plantas, consus bordes exteriores curvilíneos y des-fasados entre sí en forma escalonada va-riable, presenta una disposición estruc-tural híbrida, de soportes metálicos ylosas macizas de hormigón arm a d o ,vinculada a dos núcleos propios N5 yN6 (Figura 12).

El aspecto específico ya señalado deeste edificio radica en la necesidad deapear algunos soportes de fachada en din-teles de planta, para recoger apropiada-mente las zonas curvas de dicha fa c h a d a .

4. ESTRUCTURA RESISTENTEHORIZONTAL

Como se ha indicado previamente, encada edificio se consideró que la totali-dad de las acciones horizontales prev i s-

Figura 12. Edificio Cascada.Figure 12. Cascade Building.


J. Martínez


tas se transmitían hacia los núcleos deh o rmigón existentes en el interior de losmismos. Sin embargo, al estar enlazadosentre sí por los forjados −a excepción dele d i ficio Cascada que es autónomo− l arespuesta de cada núcleo de horm i g ó ncomo ménsula libre no es posible, produ-ciéndose una interacción entre los dive r-sos núcleos que compatibilice sus giros ytraslaciones a través de las diferentes pie-zas de unión horizontal existente, consti-tuidas por los planos de forjado.

Por esta razón, el análisis horizontaldel sistema no fue realizado como cuer-pos aislados, sino que se consideraron,junto con los diferentes núcleos vertica-les, las piezas de gran canto horizontalformadas por las losas mixtas de los di-ferentes edificios. A este conjunto espa-cial así formado (Figura 13), es al quefueron incorporadas las diferentes hipó-tesis de acciones de viento y sismo enlas dos direcciones ortogonales princi-pales, así como las fuerzas de desvíotransmitidas por los elementos inclina-dos. Especialmente importante a estosefectos, resultó la incidencia de las car-gas del cuerpo volado del Capitel y suincorporación al conjunto del sistema.

Asimismo, con el fin de no introduciracciones horizontales de gran importan-cia en el contacto de la losa de plantabaja con los núcleos, se adoptó la condi-ción de que el apoyo de las losas del só-

tano primero en los diferentes núcleos,fuera exclusivamente vertical, dejandolibertad de movimientos relativos hori-zontales entre forjados y núcleos. Deesta manera, la altura de transición entrelos edificios superiores exentos, y laszonas de sótano, correspondía a dosplantas (entre baja y sótano -2) redu-ciéndose los cortantes y reacciones avalores perfectamente asumibles por loselementos y espesores dispuestos.

Finalmente, debe señalarse que el nú-cleo N2 no llega a apoyar en la losa de ci-mentación, sino que debe interru m p i r s een el sótano -1, siendo apeado a través degrandes vigas de hormigón que apoy a nen el núcleo N1 y en la pantalla perime-tral de contención próxima, cuyos bata-ches afectados fueron dimensionadosconsiderando estas cargas especiales.

5. PROCESO CONSTRUCTIVO

Todo el conjunto, a excepción de losedificios Capitel y Portaaviones, pre-senta, en términos generales, una ejecu-ción de tipo convencional que no re-quiere exposición específica. Por elcontrario, dichos edificios fueron ejecu-tados mediante procedimientos especia-les para limitar los medios a utilizaraprovechando la autocapacidad evoluti-va de las propias megaestructuras em-pleadas.

The specific aspect of this buildinglies in the need to tra n s fer certaincolumns of the façade by means of gird-ers in order to support the curved areasof the façade.

4. HORIZONTAL RESISTANTSTRUCTURE

As indicated above, for each buildingit was taken that all horizontal loadingswould be transmitted towards the con-crete shafts within the same. However,as all the buildings are interconnectedto each other by the floor slabs –withthe exception of the independentCascade building - the response of eachconcrete shaft as a free cantilever is notpossible. This producing an interactionbetween the different shafts and offset-ting the respective turning and dis-placements of the same by the differenthorizontal connecting members formedby the floor slabs.

For this reason, the horizontal analy-sis of the system was not carried out interms of isolated core members, butconsidering, together with the differentvertical shafts, the elements of largehorizontal depth-formed by the compos-ite slabs of the different buildings. Thespatial combination formed in this way(Figure 13) was then subject to the dif-ferent hypotheses concerning wind and

Figura 13. Esquema espacial global frente a acciones horizontales.Figure 13. General spatial arrangement for horizontal forces.


J. Martínez


earthquake actions in the two main or-thogonal directions, together with theforces transmitted by the sloping ele-ments. In this regard, the effect of theloads of the cantilevered body of theCapital structure and its incorporationwithin the rest of the system was of par-ticular importance.

In order to prevent the introduction oflarge horizontal forces at the intercon-nection between the ground floor slaband the shafts, it was established thatthe connection of the first basementslabs at the different shafts were purelyvertical in order to allow relative free-dom of horizontal movement betweenthe slab and the shafts. In this way, thetransitional height between the upperabove ground areas and the basementareas corresponded to two floors (be-tween the ground floor and basement -2) thereby reducing shear and reactionsforces to values which could be perfect-ly assimilated by the elements andthicknesses employed.

It is of note that the shaft N2 does notrest on the foundation slab and insteadstarts of from basement -1. This shaft issupported by large concrete beamswhich rest on shaft N1 and on the near-by perimeter retaining wall, that waswere suitably scaled in the area affectedin accordance with these special loads.

5. ERECTION PROCESS

The entire complex, with the excep-tion of the Capital and Aircraft-carrier

buildings, were generally constructedby conventional means and do not re-q u i re further explanation here.H owev e r, these two other bu i l d i n g swere built by special procedures in or-der to restrict the resources requiredand to take advantage of the ongoingself-bearing capacity of the megastruc-tures employed.

5.1. Erection of the Capital building

The construction process of thisbuilding was fairly similar to that of aconventional structure with the excep-tion of certain aspects which requiredconsideration in terms of the sequenceof construction.

1) Floors could not be assembled un-til at least 21 days after the laying of thetwo solid slabs corresponding to eachfloor and that immediately above withinthe Tower building, set in the adjacentareas of the Capital building and con-nected to core N1. This then guaranteedthe transfer of horizontal forces to thecore from the Capital as a result of thedeviation of the sloping columns withinthe same.

2) The placement of the sections ofthe mixtilinear edge box members couldnot be carried out until the completionof the steel structure of the floors set be-low the upper level of these componentson both façades, together with theplacement of the profiled steel sheets inthe slabs.

5.1. Ejecución de la estructura deledificio Capitel

El proceso constru c t ivo de este edifi-cio resulta bastante próximo a un esque-ma convencional a excepción de algunosaspectos que debían ser tenidos en consi-deración en su secuencia evo l u t iva .

1 ) No se podía iniciar el proceso demontaje de ninguna planta sin estar com-pletadas, con una edad al menos de 21días, las dos losas macizas corr e s p o n-dientes a dicha planta y la inmediata-mente superior del edificio To rre, situa-das en las zonas adyacentes al Capitel yconectadas con el núcleo N1, para ga r a n-tizar la transmisión a dicho núcleo de lasfuerzas horizontales provenientes delCapitel, producidas por el desvío de loss o p o rtes inclinados del mismo.

2) La colocación de los tramos de laspiezas de borde mixtilíneas, no se efec-tuaba hasta tanto no estaba completa-mente terminada la estructura metálicade las plantas situadas por debajo del ni-vel superior de dichas piezas en ambasfachadas, incluso colocadas las chapasplegadas de los forjados.

3) El proceso de montaje requirió lle-var lo más paralelamente posible ambasfachadas e ir uniendo ambas con las vi-gas transversales entre nudos.

4 ) La ejecución de losas se realizóefectuando el hormigonado lo más pró-ximamente posible al acabado del mon-taje de la estructura metálica de cadap l a n t a .

En la Figura 14 pueden verse aspectosde la ejecución de este cuerpo.

5.2. Ejecución de la estructura deledificio Portaaviones

La secuencia de ejecución respondióal siguiente proceso

– Fase 1 (Figura 15)

• Ejecución de núcleos y estructurasde plantas inferiores del edificio.


• Colocación de fustes auxiliares decontinuidad entre planta 4ª y fondo delcordón inferior de las celosías.

Estos fustes auxiliares presentabanun dispositivo de desapeo para su reti-

Figura 14. Ejecución del edificio Capitel.Figure 14. Erection of the Capitel Structure.


J. Martínez


rada en el momento oportuno más ade-l a n t e .

• Colocación de torretas 1 a 5 bajolos soportes nº 123, 132, 143, 142 y 133unidas a la losa de planta baja.

• Disposición de los arriostramientosentre torretas.


• Construcción simultánea de la es-tructura de las plantas 5ª, 6ª y 7ª; tanto

en el edificio en su parte dorsal, comoen la frontal en voladizo; homigonandola totalidad de la planta 5ª antes de rea-lizar las estructuras metálicas de plantas6ª y 7ª (Figura 18).

• Montaje en la coronación del nú-cleo N3 de las vigas y elementos metá-licos de suspensión de las grandes celo-sías de fachada (Figura 19).

• Ejecución de la losa inferior de lagran viga cajón de suspensión, colgan-do sus encofrados de las piezas metáli-

3) The assembly process required thatboth façades be raised as parallel aspossible and that both be connected bythe cross beams between nodes.

4) Concreting was carried out assoon as possible after the installation ofthe steel structure to each floor.

Fi g u re 14 shows construction inprogress on this building

5.2. Erection of the Aircraft-carrierbuilding

The construction sequence corre-sponded to the following process:

– Stage 1 (Figure 15)

• Construction of cores and struc-tures of the lower floors of the building.

– Stage 2 (figure 16)

• Placing of temporary columns be-tween the 4th floor and the bottom of thelower cord of the main trusses.

These temporary columns included anunhorsing device which could be re-moved at the opportune time as indicat-ed below.

• Placement of provisional towe rs be-l ow columns Nos. 123, 132, 143, 142 and133 loading on the ground floor slab.

Figura 15.Figure 15.



J. Martínez


cas de suspensión antedichas y de las paredes delnúcleo N3.

• Ejecución del revestimiento de hormigón delas almas de las grandes vigas y de las celosíastransversales.

• Ejecución y pretensado de la losa superior dela gran viga cajón de suspensión (figura 20).


• Cierre del primer módulo frontal de las celo-sías principales (figura 22).


• Desapeo de torretas 1, 2 y 4.

• Continuación de la ejecución de plantas delprimer recuadro de las celosías frontales.



Figura 18. Ejecución del portaaviones en fase 3.Figure 18. Stage 3 construction of the Aircraft-carrier building.

Figura 19. Posicionamiento de las piezas metálicas del elemento de suspensión.

Figure 19. Arrangement of steel hanging elements.

Figura 20. Vista de la estructura del elemento de suspensión durante el preten-sado de la losa superior.

Figure 20. View of the hanging structure during the prestressing of the upper slab.


J. Martínez


• Bracing between provisional towers.


• Simultaneous erection of the structuresto floors 5, 6 and 7, both at the rear of thebuilding and at the front of the cantilever,but concreting the whole of the 5th floor pri-or to raising the steel structure to floors 6and 7 (Figure 18).

• Assembly at the capping to core N3 ofbeams and steel suspension components tothe large façade trusses (Figure 19).

• Construction of the lower slab of thelarge suspension composite box girder, sus-pending its formwork from the said steelsuspension members and the walls of shaftN3.


Figura 22. Vista de la ejecución de la fase 4 del Portaaviones.Figure 22. View of stage 4 construction of the Aircraft-carrier building.



J. Martínez






J. Martínez


• Cierre completo del primer recuadro y de las barras dediagonales del segundo recuadro.

• Te rminación de la ejecución de plantas del primer recua-d r o .


• Desapeo de torretas 3 y 5.

• Las flechas de desapeo previstas para esta segunda manio-

• Concrete lining of the webs to the large beams and thetransversal trusses.

• Construction and prestressing of the upper slab to thelarge suspension box girder (figure 20).


• Closure of the first frontal module of the main trusses(Figure 22).

Figura 27. Vista final de la ejecución del Portaaviones.Figure 27. Final view of the construction

of the Aircraft-carrier building.

Figura 28. Estructura de vigas de una planta del Portaaviones.Figure 28. Beam structure on one floor

of the Aircraft-carrier building.

Figura 29. Vista dorsal de la Torre y el Puente.Figure 29. Rear view of the Tower and Bridge buildings.

Figura 30. Vista general en fase de terminaciones.Figure 30. General view of finishing work.


J. Martínez



• Removal of provisional towers 1, 2and 4.

• Continued construction of thefloors to the first panel of the fronttrusses.


• Complete closure of the first paneland the diagonal bars of the secondpanel.

• Completion of floors to the firstpanel.


• Removal of provisional towers 3and 5.

• The deflection considered for thissecond removal of shoring was 20mmand the measured values 17 and 18 mm.

• Removal of auxiliary truss to thefront façade,

• Continued construction of thefloors to the second panel of the fronttrusses.

• Concreting of floors to the frontarea.


• Complete closure of the structure ofthe 2nd frontal panel (Figure 27).

• Completion of the floors to the sec-ond frontal panel

• Concreting of remaining floors tothe front area.

S ev e ral final stages of the construc-tion and some views of the fi n i s h e dbuilding are shown in fi g u res 28 at3 9 .

bra eran de 20 mm, obteniéndose va l o r e sde 17 y 18 mm.

• Retirada de celosía auxiliar de la fa-chada frontal.

• Continuación de la ejecución deplantas del segundo recuadro de las ce-losías frontales.

• Hormigonado de plantas de zonafrontal.


• Cierre completo de la estructura del2ª recuadro frontal (Figura 27).

• Te rminación de la ejecución deplantas del segundo recuadro frontal.

• Hormigonado de plantas restantesde zona frontal.

En las figuras nº 28 a 39, se muestranalgunas fases finales de la ejecución delas obras y del edificio terminado.

Figura 31. Vista dorsal en fase de cerramiento.Figure 31. Rear view during construction of facings.

Figura 32. Vista aérea en planta durante la construcción.Figure 32. Aerial view of the site during construction.

Figura 33. Vista aérea en construcción.Figure 33. Aerial view of construction.

Figura 34. Edificio Cascada.Figure 34. Cascade Building.


J. Martínez


Figura 35. Vista longitudinal del capitel y de la calle interioren el edificio terminado.

Figure 35 Longitudinal view of the Capital building and the inner avenue to the finished building.

Figura 36. Edificios Pétalo y Portaaviones terminadosFigure 36. Finished Petal and Aircraft-carrier buildings.

Figura 38. Vista dorsal general.Figure 38. General rear view.

Figura 37. Vista dorsal del frente y la calle interiorFigure 37. Rear view of the front and inner avenue.


J. Martínez


6. CONCLUSION

The combined use of different structural types and solu-tions, both in the overall arrangement and in the details andspecific areas of the building, is almost obligatory in order toadapt the pertinent strength and construction capacities to theformal and functional conditions demanded by modern archi-tecture in highly complex works.

Within these lines of action, the example referred to in thisarticle offers a broad range of available possibilities anddemonstrates that this method of action is not only pertinentand logical, but is nigh on obligatory if one aims to providethe necessary structural response, at the same level of inten-sity and complexity, to this profound architectural-engineer-ing dialogue so actively manifested today.

Though the suitability and quality of these specific solu-tions have subsequently been cov e red up by arch i t e c t u ra lfinishings, the subliminal presence of these solutions is nott o t a l ly erased and they actively remain in order to maintainthis interesting dilemmatical dispute between the visibl eand inv i s i ble elements of a structure in modern-day arch i-t e c t u re.

6. CONCLUSIÓN

La utilización combinada de diversas tipologías y solucionese s t ructurales, tanto para los planteamientos más globales, comopara los detalles y zonas locales de un edificio, resulta casi obl i-gada para adaptar los recursos resistentes y constru c t ivos másapropiados a las formas y condicionamientos funcionales que lagran arquitectura de hoy exige en las realizaciones complejas.

El ejemplo mostrado en este artículo ofrece –dentro de di-cha línea de actuación– una gama apreciable de tales posibili-dades; y pone de manifiesto que dicha forma de actuar es nosólo adecuada y lógica, sino que resulta plenamente obligadasi se quiere dar una respuesta estructural ajustada, y del mis-mo nivel de intensidad y complejidad, a ese profundo diálogoarquitectura-ingeniería que se está manifestando activamenteen los momentos actuales.

Aunque la adecuación y cualidad de dichas soluciones es-pecíficas haya sido posteriormente encubierta por el tipo deacabados arquitectónicos, la presencia subliminal no quedadel todo borrada y late activamente para mantener la intere-sante controversia dilemática de lo visible y lo invisible de laestructura resistente en la arquitectura de nuestros días.

Figura 39. Vista general desde la fachada dorsal.Figure 39. General view from the rear façade.


J. Martínez


• Propiedad: GAS NATURAL

• Dirección del Proyecto: SERVIHABITAT

• Arquitecturas. Proyecto y Dirección de Obra: EMBT Arquitectec Associats, S.L.

• Estructuras. Proyecto y Dirección de Obra: MC2 Estudio de Ingeniería

• Asistencia Dirección de Obra: IOC

• Instalaciones Proyecto y Dirección: PGIGRUP

• Fachada muro cortina: PERMASTEELISA ESPAÑA, S.A.

• Gestión del Proyecto: IDOM. Ingeniería y Sistemas, S.A.

• Dirección Técnica de Obra: CONSTRUCCIÓN Y CONTROL

• Control económico de Obra: TASINSA

• Control del Proyecto y de Calidad: SECOTEC

• Coordinación de Seguridad y Control: SGS

• Constructor, Cimentaciones y Pantallas de contención: TERRATEST

• Control de la cimentación: INTEMAC

• Constructor de la superestructura: DRAGADOS

• Constructor Estructura Metálica: ASCAMON

• Control de la Superestructura: APPLUS

• Chapas plegadas metálicas forjados mixtos: HIANSA

• Protección ignífuga: PERLIFOC

• Impermeabilización de la infraestructura: MASTER CONCRETE

• Instalaciones mecánicas: SOGESA

• Instalaciones eléctricas y señales débiles: UTE Crespo y Blasco con EMTE

• Ascensores: KONE

FICHA TÉCNICA / DATA SHEET

I I I CONGRESO DE ACHE DE PUENTES Y ESTRUCTURAS

LAS ESTRUCTURAS DEL SIGLO XXI Sostenibilidad, innovación y retos del futuro

Realizaciones

EDIFICIO TORRE MARE NOSTRUM. GAS NATURAL

(BARCELONA)

Julio MARTINEZ CALZON 1 1 Dr. Ing. de Caminos, Canales y Puertos. MC2 Estudio de Ingeniería

Realizaciones

2

RESUMEN

Complejo de edificios constituido por una Torre de 22 plantas, una zona baja de

cuatro plantas en forma de Cascada y dos edificios de gran singularidad

denominados:

• Portaaviones; edificio alargado de seis plantas, una de cuyas mitades

vuelan horizontalmente 40 m respecto al resto, situándose a 20 m de

altura sobre la plaza pública interior que completa el complejo.

• Capitel; edificio de ocho plantas con voladizos crecientes de abajo arriba

con remates frontales curvos cóncavos de gran parecido a las volutas que

rematan una columna corintia.

El esquema estructural de estos dos edificios singulares se basa en el

concepto de megaestructura, que aprovecha todas las posibilidades del

sistema: piezas ligeras, respuestas deformacionales de gran rigidez y costes

relativamente bajos; a la vez que facilita los procesos constructivos al eliminar,

prácticamente, la necesidad de grandes cimbras provisionales.

PALABRAS CLAVE

Forjados mixtos; megaestructura; arquitectura compleja; aceros especiales;

proceso constructivo.

1. PLANTEAMIENTO GENERAL (FIG 1 Y 2)

Esta atractiva construcción, proyecto de los arquitectos Enric Miralles (£) y

Benedetta Tagliabue, se compone de cuatro edificios de formas y

características muy diferentes pero que, en conjunto, constituyen una

propuesta arquitectónica del máximo interés, ganadora en su día de un

concurso entre arquitectos catalanes de gran renombre (fig 1). Su diseño

incluía una amplia gama de objetivos, que se inicia con el logro de una imagen

subyugante y emblemática a través de un complejo sistema de formas,

proporciones y atrevidas disposiciones de las piezas que lo integran; se

continúa, en la idea de articular y ofrecer la máxima continuidad y perspectiva

de tales piezas con el resto de los edificios existentes en la avenida de la

Ronda Litoral en la que se sitúan, mediante un juego ajustado de alturas,

Edificio Torre Mare Nostrum. Gas Natural (Barcelona)

3

cambios de orientación de las fachadas y volúmenes; y se remata con una

intensa interpenetración del conjunto con el ámbito público, disponiendo una

calle interior entre los edificios que lo componen y un intenso diálogo con la

plaza pública que rodea y enmarca prácticamente a la totalidad del complejo.

Estas amplias ideas y conceptos arquitectónicos suponen un gran reto. No solo

en lo referente a sus formas y dimensiones, sino en sus aspectos estructurales,

resistentes y constructivos.

Figura 1. Perspectiva inicial para el

concurso de arquitectura

Figura 2. Planta general del complejo

Las estructuras elegidas para hacer frente a todos estos condicionantes se han

basado en soluciones preferentemente metálicas y mixtas, tratando en todo

momento de utilizar megaestructuras: sistemas estructurales que tratan de

aprovechar las máximas dimensiones de las formas arquitectónicas para lograr,

disponiendo las piezas más ligeras posible, y por tanto, más económicas,

respuestas deformacionales de gran rigidez y máxima funcionalidad; y también

conseguir a través de tales sistemas, procesos constructivos que aprovechen la

capacidad evolutiva de estas grandes estructuras para limitar el empleo de

grandes cimbras o sistemas auxiliares provisionales.

Los cuatro edificios que componen el complejo Torre Mare Nostrum (figura 2)

se han denominado simplificadamente como: Torre; Capitel; Portaaviones y

Cascada; debido a las reminiscencias de sus formas. A estos podrían añadirse

otros dos: el edificio Puente, de tres plantas de altura que comunica los

edificios Torre y Portaaviones, por encima de la calle interior citada; y el edificio

Realizaciones

4

Pétalo, zona de pequeña dimensión que se sitúa bajo el vuelo del

Portaaviones. Además, pero en hormigón armado, todo el complejo presenta

un gran zócalo subterráneo de tres plantas, para aparcamientos y servicios

fundamentalmente, que se extiende a la totalidad de la manzana en la que se

sitúa. En la superficie superior de este zócalo, no ocupada por los edificios, se

dispone una gran plaza pública adecuadamente urbanizada.

El análisis general del conjunto estructural se desarrolla en dos líneas

complementarias:

1) Estudio particular de cada cuerpo o zona para determinar las características

estructurales idóneas de sus elementos resistentes, tanto convencionales

como especiales, frente a las solicitaciones de tipo gravitatorio o verticales.

2) Análisis global del conjunto de elementos resistentes específicos que llevan

a cabo la vinculación real e interactiva entre los diversos cuerpos

antedichos, para determinar el reparto efectivo de los esfuerzos entre los

mismos bajo las solicitaciones horizontales, no solo de viento y sismo, sino

también de las componentes de desvío provocadas por la presencia de un

apreciable número de barras inclinadas en el sistema.

2. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

DE LOS EDIFICIOS

2.1. Edificio Torre

Da nombre específico al complejo: Torre Mare Nostrum, y está constituido por

dos zonas (figuras 3 y 4):

• Cuerpo alto, de 22 plantas más zona superior de instalaciones; engloba

los núcleos N1 y N2. Presenta algunos soportes con ligera inclinación que

generan una fachada reglada y entrantes en la continuidad de otra

fachada para generar zonas abiertas en la misma.

• Cuerpo intermedio de 13 plantas que se funde con el anterior y, además,

se vincula al edificio Portaaviones entre las plantas 8ª y 13ª, ambas

inclusive, generando una zona maclada, y otra en puente sobre la calle


5

interior. Estas uniones y su conexión con el núcleo N4 dan lugar a una de

las fuertes interacciones resistentes horizontales entre edificios.

Figura 3. Secuencia de algunas plantas y fotos de la maqueta arquitectónica

Figura 4. Edificio Torre

(Sección A fig. 2)

Figura 5. Edificio Capitel (Sección B fig. 2)

Realizaciones

6

2.2. Edificio Capitel

Cuerpo de 8 plantas de altura conectado desde su arranque con el edificio

Torre, al cual le transmite las componentes horizontales equilibradoras,

necesarias para estabilizar el gran cuerpo volado que se remata frontalmente

mediante superficies cóncavas salientes que incrementan su vuelo con la altura

en forma de volutas (figura 5), como en el orden del capitel corintio, del que

toma su denominación.

2.3. Edificio Portaaviones

Presenta un gran cuerpo volado de cerca de 40 m de longitud y 18,50 m de

altura, situado a 20 m del suelo. Incluye tres elementos dominantes (figuras 6 y

7):

• Un núcleo vertical N3 de hormigón armado que recibe prácticamente la

totalidad de las acciones del cuerpo volado.

• Dos grandes celosías dispuestas en las fachadas longitudinales del

edificio, que reciben la totalidad de las cargas verticales del cuerpo volado

y las transfieren al núcleo a través de un sistema de suspensión.

• Un potente sistema de suspensión en la coronación del núcleo N3 al cual

le transmiten la plena totalidad de las cargas de las antedichas celosías.

Figura 6. Edificio Portaaviones (Sección C fig. 2)


7

Figura 7. Estructura de suspensión en coronación de núcleo N3

2.4. Edificio Cascada

Cuerpo bajo de 4 plantas de altura, dispuestas con sus bordes exteriores

principales curvos desfasados en forma escalonada variable (figura 8), con

losas de hormigón macizas sobre soportes metálicos, de manera de adaptar

sus alturas a las de un edificio existente, con el cual se conecta dorsalmente

para su uso combinado.

Figura 8. Edificio Cascada

Realizaciones

8

3. DESCRIPCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS RESISTENTES

VERTICALES

3.1. Estructuras tipo

A excepción del Cascada, la estructura vertical se plantea en forma semejante:

• Soportes metálicos resistentes, exclusivamente, a las acciones verticales.

La totalidad de las acciones horizontales se transfieren a los núcleos de

hormigón a través de los forjados de las plantas. Se han utilizado aceros

S275JR y S355J2G3, limitando las dimensiones en planta a valores

aproximados de 30 x 30 cm, incorporando refuerzos adicionales de chapa

en los casos necesarios, dispuestos ligeramente rehundidos entre las

alas, de manera de mantener en toda su altura una presencia en H y

definir así un revestimiento arquitectónico de disposición no compacta.

• Forjados mixtos de chapa plegada colaborante, reforzados con

armaduras apropiadas para resistir en fase de incendio las acciones

correspondientes, prescindiendo de la colaboración de dicha chapa y, por

tanto, sin necesidad de efectuar un revestimiento ignífugo de la misma.

En las zonas con fuertes transferencias de fuerzas horizontales

provinientes de los desvíos de las piezas inclinadas, se lleva a cabo un

apropiado macizado de la losa del forjado.

• Viguetas, con separación máxima de 2,40 m conectadas mediante

pernos, para conseguir piezas mixtas y mantener las condiciones de

flecha adecuadas.

• Vigas metálicas con cantos máximos de 600 mm, con acartabonamientos

extremos y alveolos circulares en las zonas de vano, necesarios para el

paso de las instalaciones.

• Cargaderos metálicos para apeo de soportes superiores y apoyo de

grandes vigas. La compleja disposición en planta de los edificios, así

como el maclado e interconexión entre los mismos, genera unas

intersecciones de tramas y modulaciones especiales que no pueden


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resolverse con una única familia de soportes, requiriéndose en muchas

ocasiones incluir estos elementos.

Asimismo, la presencia de apreciables huecos y entrantes en fachadas,

obliga también a disponer este tipo de elementos, bien sea en forma de

piezas apoyadas o voladas, rectas o curvas, capaces de mantener la

continuidad estructural del sistema.

• En el edificio Cascada, losas macizas de 28 cm de espesor, que

embeben los cargaderos requeridos para el apoyo de los soportes en los

casos de fuertes retranqueos, requeridos por la disposición de los bordes

escalonados curvos.

3.2. Estructura especial del edificio Capitel (figura 5)

Las dos fachadas laterales del edificio no son paralelas, sino que presentan

entre sí una leve angulación en planta. La fachada frontal está constituida por

piezas curvilíneas, que van avanzando desde el borde exterior inferior hacia

fuera y hacia arriba en forma totalmente independiente un borde del otro.

La estructura de este cuerpo está basada en llevar las cargas verticales

frontales hasta las piezas mixtilíneas antedichas, formadas por potentes

secciones en cajón; y recoger las componentes horizontales de desvío

mediante las vigas y forjados de las plantas, que las trasladan, en tracción o

compresión según los pisos, hacia el núcleo N1 de la Torre. En las zonas del

extremo interno, que deben transmitir estas acciones al núcleo citado, las losas

de piso se macizan.

3.3. Estructura del edificio Portaaviones (figuras 6 y 7)

La presencia del gran cuerpo en voladizo requiere, para su adecuada

funcionalidad, económica y constructiva, un sistema de tipo “megaestructura”.

Es decir, una disposición estructural de grandes piezas que aprovechen en la

mejor forma posible las dimensiones totales de gran parte del edificio; y no

recurrir a sistemas de dimensiones discretas, del tipo planta a planta,

aporticadas. Así, esta sobremodulación de las piezas del edificio permite

aprovechar el canto total del mismo de 18.30 m, que en correlación con los 40

m de luz del voladizo definen una ménsula corta, extraordinariamente eficaz

Realizaciones

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frente a las acciones verticales de uso y, sobre todo, respecto a las debidas al

sismo en su componente vertical.

La disposición estructural consiste en disponer, en las fachadas largas del

edificio de sendas celosías tipo “Pratt”, de dos módulos a cada lado del núcleo

central N3 del edificio Portaaviones. Cada celosía –a un lado y otro del núcleo

central de apoyo– presenta cuatro módulos, dos a cada lado del núcleo de 18

m de anchura (5 módulos de 3.60 m) y una altura de 18.30 m (5 plantas de

3.66 m), dando lugar a diagonales de longitudes ideales de 25.67 m; montantes

de 18.38 m y barras superior e inferior de 18 m; todo ello entre ejes de nudos.

Todas estas barras se disponen en sección cajón, con dimensiones de 30 cm

de espesor –para permitir su integración en las fachadas, en correspondencia

con los soportes, limitados asimismo a 30 cm o menos– y chapas de espesores

importantes, con un máximo de 80 mm; utilizando en ciertas zonas, acero

especial S460M, termomecánicamente tratado.

La estructura completa de cada fachada, constituida en cada lado por dos

módulos laterales con diagonales y un módulo central sin diagonales, se

sustenta en los nudos superiores del módulo central mediante un gran

elemento mixto transversal en cajón, dispuesto ortogonalmente a las dos

celosías, una de cada fachada. Dicha pieza cajón presenta canto y ancho

ligeramente variables, para conseguir que las dos almas de esta gran viga

coincidan en su zona central vertical con los dos lados laterales del núcleo de

hormigón N3, centrado en el edificio, lo cual permite una perfecta transferencia

de las acciones de uno a otro sistema. Los extremos dorsales de las grandes

celosías antes descritas, se unen al núcleo de hormigón N4, que forma una de

las chimeneas de instalaciones y recoge parte del edificio Torre, en su cuerpo

de 14 plantas.

La estructura principal de celosía se completa con la presencia de los soportes

verticales interiores a la misma, situados a la distancia modular de 3.60 m, que

se cruzan con las diagonales mediante la disposición de elementos de apoyo y

reparto a un lado y otro de las mismas para permitir la recepción y transmisión

de esfuerzos. Este conjunto de montantes recibe la incidencia de las vigas de

cada planta y las transfiere al sistema de celosía, con tracciones o

compresiones según las zonas, en función de la posición de cada tramo de


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fuste respecto a los grandes cordones inferiores y del recuadro de la celosía en

que se ubican.

El elemento de suspensión incluye una losa inferior de 40 cm de espesor, que

conecta inferiormente ambas almas, con un trabajo en compresión. Las almas

metálicas de la pieza de suspensión están recubiertas por hormigón y

debidamente conectadas a ellas, de manera que, en combinación con la gran

losa superior levemente quebrada en alzado y fuertemente pretensada,

constituyen un gran elemento mixto de carácter muy monolítico, pero

plenamente activo frente a cualquier tipo de solicitación transversal por

desequilibrio de cargas, viento, acciones especiales: góndolas de cubierta,

térmicas, etc. Para recoger todo tipo de fuerzas de desvío en estas zonas de

intersección, el sistema se completa con dos diafragmas transversales,

paralelos a los planos de las celosías, situados sobre las caras longitudinales

del núcleo y que contribuyen al adecuado y perfecto reparto de cargas en el

mismo, para su traslado hasta la cimentación.

El arriostramiento entre las dos celosías principales de ambas fachadas, así

como la indeformabilidad horizontal entre las mismas está garantizado por el

conjunto de las losas de las plantas y las vigas de apoyo de las mismas.

Las deformaciones diferidas de fluencia y retracción se incorporan al análisis,

determinando reducciones de rigidez frente a las solicitaciones permanentes

que dan lugar a pequeños movimientos de conjunto perfectamente asumibles

por los sistemas funcionales, dadas las grandes longitudes que existen entre

los puntos fijos y móviles y la relativa pequeña rigidez de los sistemas

secundarios.

4. ESTRUCTURA RESISTENTE HORIZONTAL

En cada edificio se considera que la totalidad de las acciones horizontales

previstas se transmiten a los núcleos de hormigón existentes en cada cuerpo

de los edificios. Sin embargo, al estar enlazados entre sí –a excepción del

edificio Cascada que es autónomo– la respuesta de cada núcleo de hormigón

como ménsula libre no es posible, produciéndose una interacción entre los

diversos núcleos que compatibilice sus giros y traslaciones a través de las

diferentes piezas de unión horizontal existente.

Realizaciones

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Por esta razón, el análisis horizontal del sistema no se ha realizado como

cuerpos aislados, sino que se han considerado, junto con los diferentes núcleos

verticales, las piezas de gran canto horizontal formadas por las losas mixtas de

los diferentes elementos y, a este conjunto espacial así formado, es al que se

le han incorporado las diferentes hipótesis de acciones de viento y sismo en las

dos direcciones ortogonales principales, así como las fuerzas de desvío

transmitidas por los elementos inclinados (figura 9). Especialmente importante

a estos efectos, resulta la incidencia de las cargas del cuerpo volado del

Capitel y su introducción en el conjunto del sistema.

Figura 9. Esquema espacial global frente a acciones horizontales

5. PROCESO CONSTRUCTIVO

Todo el conjunto, a excepción de los edificios Capitel y Portaaviones presenta,

una ejecución de tipo convencional que no requiere exposición específica. Por

el contrario, dichos edificios deben ser ejecutados mediante procedimientos

especiales que aprovechan la autocapacidad evolutiva de las propias

megaestructuras empleadas.

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