Colapso Pasarelas Hotel Haytt

COLAPSO DE LAS PASARELAS COLGANTES DEL HOTEL HYATT REGENCY La historia nos muestra que pueden existir fallos en los cálculos y materiales utilizados en las construcciones. A continuación analizamos el caso del colapso de las pasarelas del Hotel Hyatt Regency ocurrido en Kansas City en el año 1981, gran desastre que dejo alrededor de 114 personas fallecidas e hiriendo más de 200 durante una competición de baile. En la época, fue el colapso estructural con más muertos en la historia de los Estados Unidos. LUGAR

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Kansas City, USA

TIPO DE ESTRUCTURA MOTIVO DEL COLAPSO

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Pasarelas colgantes metálicas Incorrecta ejecución de las uniones de los soportes.

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ACONTECIMIENTOS PREVIOS

El Hotel Haytt de 40 pisos y una altura de 150 metros comenzó a construirse en mayo de 1978, siendo inaugurado el 1 de julio de 1980 después de retrasos de construcción incluyendo un incidente en 14 de octubre de 1979 cuando 250m² del techo de vidrio del átrio se desploman debido a un fallo de la conexión del techo en la parte norte.

   DISEÑO El Hyatt Regency de Kansas fue diseñado con un lobby singular, que era cruzado por 3 pasarelas, suspendidas en el aire, por donde la gente circulaba. La idea era que los clientes que estaban en el segundo, tercer y cuarto nivel del lobby no tuvieran que bajar gradas para pasar de un lado a otro. Los puentes aéreos colgaban de tensores verticales que se agarraban a la estructura del techo. Las pasarelas superiores estaban sujetas al techo, mientras que las inferiores se aguantaban en la pasarela superior a ellas. Sus dimensiones eran 39 metros de largo aproximadamente.

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DESASTRE

El 17 de julio de 1981, más de 2000 personas estaban congregadas en el lobby del hotel para ver un concurso de baile. Gran cantidad de personas estaban en el piso principal, y unas 100 estaban sobre los puentes que cruzaban el lobby. Aproximadamente a las 7:05 PM, los puentes del segundo y cuarto nivel (que estaban uno encima del otro) fallaron, y 67 personas cayeron hacia el lobby con la estructura. En cuestión de unos segundos, 114 personas perdieron la vida y más de 200 quedaron lesionadas.

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ANÁLISIS E INVESTIGACIÓN

En la construcción las dos pasarelas eran suspensas por un conjunto de tirantes o varillas de suspensión de acero estructural, con la pasarela del segundo piso colocada directamente bajo la pasarela del cuarto piso. La plataforma de cada pasarela de concreto era soportada por 3 vigas transversales de acero sujetado a los tirantes fijados con tuercas. Las vigas transversales eran hechas a partir de dos perfiles en “C” colocados boca contra boca. Los tirantes tenían un diámetro de 30 mm aproximadamente y eran anclados al centro de la viga (que como mencionamos era una junta soldada entre los dos perfiles en C ).

Tras investigaciones se determinó lo siguiente: 

Inicialmente se pensó que el desastre fue causado por sobrecarga en el puente, y un fenómeno de resonancia (vibración armónica) a causa de la gran cantidad de personas bailando en las pasarelas; después de investigaciones se determinó que la frecuencia de paso de las personas es menor a la frecuencia natural de la pasarela por lo que se concluyó que la vibración armónica no fue la causa del desastre.

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Se determinó que el desastre fue ocasionado por un pequeño cambio en el diseño y construcción de las pasarelas del segundo y cuarto piso. El proyecto original de Jack D. Gillum and Associates exigía tres pares de tirantes que iban directamente del segundo piso hasta el techo. Durante la construcción, el contratista Havens Steel solicitó modificar el diseño porque el original era demasiado difícil de construir. Pasar una varilla del techo hasta el segundo nivel era demasiado caro, y había una gran probabilidad de que las roscas para las tuercas se dañaran. Pidieron, entonces, que se hiciera una varilla del segundo al cuarto nivel, y una varilla aparte del cuarto nivel al nivel de techo. Nadie objetó el cambio, los diseñadores lo vieron y fue aprobado. Es así como durante la fase de construcción, el diseño de las conexiones de varilla de

suspensión se cambió de una sola varilla de un sistema de dos varillas.

Este cambio en la varilla de suspensión más o menos se duplicó la carga que se transfiere en el cuarto piso de la caja de conexión de varilla .Entonces el problema ocurrió en el puente del cuarto nivel. Con el diseño de una sola varilla, el peso del puente pasaba directamente del puente a la varilla. El segundo nivel estaba colgando de la misma varilla que estaba colgada al techo, y el peso simplemente iba a través de ella y se disipaba arriba. Lo mismo sucedía en el cuarto nivel. Cada puente soportaba su peso en las vigas, y la varilla los soportaba a ambos. Con el diseño nuevo, el segundo nivel estaba en realidad colgando del cuarto nivel, y el cuarto nivel estaba colgando del techo. El cuarto nivel tenía que aguantar su propio peso más el peso del segundo nivel. En el momento de construirlo nadie pensó en reforzar el puente de arriba. Y como el puente de arriba estaba diseñado para soportar solo su peso, cuando se le sumó el del puente de abajo se dio la falla. El peso de ambos puentes desgarró la unión a una de las tuercas. Sin esa unión, el peso en las tuercas cercanas se multiplicó, y también se desgarraron, y ambos puentes cayeron al vacío. La carga de diseño para el cuarto pasarela piso era 90 kN (9 toneladas aprox.) cuando bajo el nuevo sistema de diseño de la conexión debe haber tenido una carga de diseño del doble,181 kN Después de un año de construido el Hotel , el cuadro de vigas que descansan sobre las tuercas y arandelas de varilla de soporte se deformaron, de modo que la viga de caja no podía soportar la carga, por lo que los cajones se separaron de las varillas colgantes trayendo abajo la cuarta y segunda pasarela del piso del Hotel.

En la siguiente imagen se puede ver en detalle lo que pasó. En el diseño original, la tuerca soporta un peso (P) porque cada puente está conectado directamente al techo a través de la varilla. Pero con el diseño cambiado, la tuerca del cuarto nivel en realidad soporta el doble del peso (2xP) debido a que está aguantando el cuarto nivel más el segundo nivel que está colgado del cuarto. El resultado es que como no se reforzó el puente, la tuerca lo desgarró y se dio el colapso.

Aun así si este cambio en el diseño de varilla de suspensión no se hubiera hecho, la capacidad máxima de la conexión habría sido muy por debajo de requisitos del código de construcción de Kansas City que requieren un valor mínimo de 151 kN. El valor para la conexión original habría sido aproximadamente 91 kN lo que significa que la capacidad de conexión original habría sido sólo el 60% de lo que se esperaba por los códigos de construcción.

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El diseño de las conexiones y soldadura no era adecuado: Errores graves fueron revisados en el de diseño de las conexiones viga -varilla colgante, ambos proyectos ponen los tornillos directamente en una unión soldada entre las dos C faceados perfiles, el punto más débil estructuralmente en la viga en efectivo. Las imágenes de quiebre muestran deformaciones excesivas de la sección de unión a la rotura, las vigas deformadas hacia dentro en el punto de los tornillos y la tuerca de apoyo introducidos en el haz de la colocación. Una conexión alternativa adecuado debió ser como se muestra en la figura; se coloca de espaladas los perfiles y en medio de ellas la varilla., de lo contraria sería muy débil en las pareces de las vigas.

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Aparte del cambio de diseño, la mala gestión y las decisiones por parte de la empresa constructora y la empresa de ingeniería, y el fracaso de la conexión para cumplir con los códigos de construcción, otros factores dieron como resultado el colapso del hotel. La calidad de mano de obra, material de construcción inadecuada, La falta de consideración de La degradación de los materiales en una conexión. falta de parte del hotel para contratar inspectores de la construcción, así como el fracaso de los inspectores de la construcción para permitir el edificio para ser ocupado a pesar de sus riesgos también fueron factores en la caída.

CONSECUENCIAS Y REFLEXIONES El Comité de Arquitectos, Ingenieros Profesionales y Agrimensores de Missouri (Missouri Junta de Arquitectos, Ingenieros Profesionales, Agrimensores y) condenó los ingenieros empleados por Jack D. Gillum y Asociados que firmaron los diseños finales de negligencia, mala conducta y la conducta poco profesional en práctica de la ingeniería; todos perdieron su licencia profesional en los estados de Missouri y Texas y su afiliación a la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles . Por lo menos $ 140.000.000 fueron pagados a las víctimas y sus familias en las sentencias y acuerdos; gran parte de este dinero procedía de Crown Center Corporation, una subsidiaria de Hallmark Cards , que era el dueño de la franquicia del hotel (al igual que muchas cadenas hoteleras, Hyatt opera en un sistema de franquicia). Las empresas de seguros de vida y la salud no compensada absorben gran parte de las pérdidas.

La tragedia del Hyatt se erige como un modelo clásico para el estudio de la ética y de los errores de ingeniería. El ingeniero jefe de Gillum continúa compartiendo sus experiencias con los demás, con la esperanza de que la confusión que llevó al desastre del Hyatt no se repiten. La reconstrucción después de la tragedia incluye pasarelas menos fuertemente reforzadas. Como resultado, algunas plantas del hotel tienen ahora secciones desconectadas en lados opuestos de la cancha, es necesario ir a otros pisos para llegar al otro lado. El Regency fue reconstruido poco tiempo después del colapso, esta vez sin puentes aéreos en el lobby. El hotel abrió de nuevo más tarde y fue rebautizado Hyatt Regency Crown Center . Ha sido renovado y ahora es uno de los más lujosos hoteles de la ciudad. El caso sirve como un excelente ejemplo de la importancia de cumplir con las responsabilidades profesionales, y cuáles son las consecuencias para los profesionales que no cumplan con esas responsabilidades. Este caso es particularmente útil para su uso en estructural diseño, la estática y las clases de materiales, aunque también es útil como una visión general de las consecuencias para las acciones profesionales. El colapso de las pasarelas del Hyatt Regency ofrece un claro ejemplo de la importancia de precisión y detalle en el diseño de ingeniería y planos de taller (en particular con respecto a las revisiones), y la costosa consecuencia de la negligencia.