Museo de la Academia de Imágenes en Movimiento – Una Vista para Ver!

El hormigón prefabricado realza la belleza del Museo de la Academia de Imágenes en Movimiento

Por Mark Crawford

Pronto será una de las estructuras más llamativas del país. La Academia Museum of Motion Pictures, de 300,000 pies cuadrados, dedicada al arte y la ciencia de la industria cinematográfica, se inaugurará en 2019 en Los Ángeles. Diseñado por Renzo Piano, fundador del Renzo Piano Building Workshop, el museo contará con 50,000 pies cuadrados de galerías, exhibiciones y teatros.

Quizás la parte más impresionante del proyecto es el Edificio Esfera, que incluye un teatro de 1,000 pies cuadrados y una espectacular terraza con cúpulas de vidrio con vista a las famosas Hollywood Hills. La mitad inferior de este edificio con forma de globo consiste en concreto estructural con un revestimiento decorativo de paneles de concreto prefabricado, lo que le da un exterior elegante y acabado que atraerá a los visitantes al interior para ver más.

Foto cortesía de Robert Whitmore. El nuevo Academy Museum of Motion Pictures está programado para abrir en 2019, y el concreto prefabricado le da al edificio un aspecto limpio y nítido.

Una perfecta solución prefabricada.

La propuesta arquitectónica original para la Esfera se centró en una estructura de acero revestida con paneles metálicos. Este diseño se basó en armaduras de acero que se extendían por todo el teatro, cada una apoyada por columnas curvas justo dentro de las paredes esféricas. Sin embargo, debido a que las profundidades requeridas del entramado bloquearon las líneas de proyección dentro del teatro, el equipo de diseño decidió cambiar la estructura a una cúpula de hormigón poco profunda, lo que eliminó el problema de los entramados. Sin embargo, existía cierta preocupación de que el uso de concreto colado en el lugar no crearía el acabado suave, limpio y natural que el Piano imaginó. Por lo tanto, el equipo decidió utilizar paneles de hormigón prefabricado para proporcionar los detalles finos y las líneas nítidas que previeron.

La forma del teatro del museo es una esfera cortada por planos que se cruzan. La unión en la esfera tiene cortes paralelos este / oeste y norte / sur, similares a un cortador de huevos. Como resultado, las formas se vuelven más sesgadas cuanto más se alejan de la línea media de la esfera.

Foto cortesía de Willis Construction.
Los paneles de hormigón prefabricados curvos sirven como la piel de la Esfera.

«El uso de hormigón prefabricado nos permite mantener la precisión y la nitidez del patrón de unión y la geometría de la esfera, y también garantizar un acabado de alta calidad y constante como el yeso», dijo Mark Hildebrand, presidente e ingeniero jefe de Willis Construction Co. en San Juan Bautista, California, que proporcionó el hormigón prefabricado para el proyecto.

Los paneles prefabricados sirven como la piel de la Esfera y funcionan como el encofrado permanente para soportar el hormigón estructural durante las operaciones de colocación.

«En otras palabras, el acabado arquitectónico se instaló antes de que se construyera la estructura», dijo Hildebrand. “Esto requería una estructura de acero sobre la cual erigir los paneles prefabricados”.

Se construyó un sistema de marcos de acero para soportar los paneles prefabricados de 1 a 2 toneladas de la Esfera. Los trabajadores colgaron los paneles curvos en los marcos de acero, luego rociaron hormigón proyectado contra la parte posterior de los paneles.

«Esto permitió eliminar las vigas, pero requirió un apoyo continuo alrededor del perímetro en lugar de las columnas discretas, lo que llevó al uso de muros de hormigón de tiro continuo», dijo Derrick Roorda, director de BuroHappold Engineering, uno de los contratistas del proyecto. “Los arquitectos sintieron firmemente que el hormigón proyectado necesitaría un revestimiento prefabricado para garantizar un acabado adecuado. Las consideraciones de costo llevaron a la idea de erigir el prefabricado primero y usarlo como encofrado para la estructura primaria de hormigón proyectado «.

Greg Wade, gerente de proyecto de MATT Construction Corporation y gerente general del proyecto, dijo que utilizaron hormigón proyectado y prefabricado, pero nunca combinaron los dos.

Un proceso de diseño complejo.

La secuenciación compleja exigía que muchos detalles arquitectónicos para el acabado prefabricado debían ser elaborados e incorporados en el proceso de diseño estructural. Toda la coordinación se completó con la ayuda de modelos informáticos.

«El arquitecto, el ingeniero estructural y el fabricante de prefabricados desarrollaron modelos para su propio alcance y tuvimos discusiones semanales para resolver problemas y hablar sobre los próximos problemas», dijo Hildebrand. «A medida que se incorporaban otros oficios, sus modelos también se desarrollaron, discutieron e incorporaron».

Una vez que se completó y aprobó el modelo prefabricado, se fabricaron los moldes y los boletos de compra se extrajeron directamente del modelo.

Paneles prefabricados únicos

Los paneles prefabricados son de doble curvatura con retornos no ortogonales.

«Precast nos dio la posibilidad de controlar la forma para tolerancias más estrictas», dijo Luigi Priano, un asociado, con Renzo Piano Building Workshop. “Tomó un largo período de investigación encontrar la combinación óptima para lograr la nitidez, el color y la textura adecuados. Además, la artesanía del fabricante de prefabricados ayudó en gran medida a controlar la consistencia del acabado «.

La Esfera requirió 727 componentes prefabricados con 578 formas únicas, muchas de ellas únicas. Los paneles de 4 pulgadas de espesor incluyen refuerzos de tela de alambre soldado con concreto de 7.000 psi.

Foto cortesía de Buro Happold Engineering.
Más de 727 componentes de hormigón prefabricado se unen para hacer el edificio Esfera.

Un gran desafío fue dar al equipo de moldes suficiente información sobre un dibujo de taller en 2D para construir el molde en 3D y mantener tolerancias estrictas. El modelo digital también incluyó todas las penetraciones en los paneles para fijar la cubierta de vidrio en la parte superior de la estructura, para asegurar su ubicación exacta en la cara de la esfera.

La mayoría de las formas no tienen esquinas cuadradas ni bordes, por lo que no se aplicaron las técnicas típicas de diseño y alineación en el campo.

«Además, durante la erección, no había líneas de diseño en la estructura porque la estructura aún no estaba allí», dijo Hildebrand. “Cada panel fue etiquetado con cuatro puntos que correspondían a coordenadas específicas del sistema de coordenadas global del proyecto. Los paneles se colocaron y alinearon con las posiciones verificadas por el topógrafo «.

El equipo de Willis programó su máquina enrutadora de control numérico (CNC) para tallar moldes enteros o piezas de moldes directamente de los archivos informáticos en 3D del modelo de diseño. Uno de los desafíos en el uso de esta tecnología en combinación con las técnicas tradicionales de moldeo es crear todas las formas de paneles necesarias a partir del menor número de moldes base.

«Usamos el CNC para tallar 30 moldes de base a partir de los cuales podríamos fabricar las 578 formas diferentes usando cierres y otras piezas de molde construidas fuera de la base», dijo Hildebrand. “Debido a que los moldes de la base son segmentos de una esfera, no hay ángulos de 90 grados. Los carpinteros en el taller de moldes no pueden simplemente ‘cuadrarlo’ de la manera tradicional.

«Los dibujos de la tienda tienen muchas dimensiones para que los componentes agregados al molde base puedan triangularse en posición con cierto grado de certeza».

Foto cortesía de Willis Construction. Los paneles de hormigón prefabricados curvados crean un edificio llamativo que albergará el Museo de la Academia de Imágenes en Movimiento en Los Ángeles.

Se requirió una estrecha coordinación entre la cuadrilla de moldes y la cuadrilla de detalles (que traducen las formas de computadora 3D a dibujos en papel) para obtener las dimensiones más útiles y efectivas.

«Si es necesario, también podemos modelar en las plantillas de configuración de la computadora para obtener los ángulos o sesgos correctos y luego tallarlos en la máquina CNC como ayuda de construcción para los carpinteros», dijo Hildebrand.

Una gran apertura de 2019

El trabajo de paneles prefabricados en el Edificio de la Esfera está en progreso con los paneles que aún necesitan conexiones ciegas para cubrir la parte superior e inferior de la Esfera. Una vez que los paneles estén en su lugar, se instalará una viga anular alrededor de la parte superior de la esfera y se cubrirá con una plataforma de concreto para unir la estructura para agregar fuerza y rigidez.

Este proyecto único integra los beneficios estructurales y arquitectónicos del concreto prefabricado para crear formas audaces, líneas elegantes y colores y características llamativos. Hildebrand admite con entusiasmo que le gustan los muchos desafíos en este proyecto, como usar el prefabricado como encofrado permanente.

Foto cortesía de Robert Whitmore.

«Incluso colocamos medidores de tensión en las conexiones para la maqueta y rastreamos las fuerzas a lo largo del tiempo a medida que se aplicaban los diferentes levantamientos de hormigón proyectado», dijo. «Esto nos dio confianza en la capacidad de nuestros paneles y conexiones para resistir las operaciones de colocación de concreto en el campo, ya que cualquier falla hubiera sido catastrófica».

Hildebrand tampoco puede enfatizar lo suficiente la importancia de la comunicación, la colaboración y el trabajo en equipo para un proyecto tan complejo.

«Hemos modelado con éxito una estructura complicada con todas las diferentes operaciones involucradas y luego desarrollamos el modelo, sin líneas de diseño», dijo Hildebrand. “También es clave para todo esto tener un buen topógrafo y hacer que todos los oficios utilicen el mismo equipo de topografía. «La coordinación entre todos los miembros del equipo y el proceso de selección de diferentes ideas fue esencial para llegar a la meta».

Mark Crawford es un escritor independiente con sede en Madison, Wisconsin, que se especializa en ciencia, tecnología y fabricación.