Fazlur Rahman Khan - Fazlur Rahman Khan

Fazlur Rahman Khan
ফজলুর রহমান খান
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Fazlur Rahman Khan
Nació 3 de abril de 1929
Murió 27 de marzo de 1982 (27 de marzo de 1982)(52 años)
Lugar de descanso Cementerio Graceland ,
Chicago
Nacionalidad Británico Indio (1929-1947)
Pakistán (1947-1971)
Bangladesh (después de 1971)
Estadounidense
Educación Armanitola Government High School
Universidad de Ingeniería y Ciencias de Bengala, Shibpur
Ahsanullah Engineering College ( BSc )
Universidad de Illinois Urbana-Champaign ( MS , PhD )
Ocupación Ingeniero
Esposos) Liselotte Khan
Niños Yasmin Sabina Khan
Carrera de ingenieria
Disciplina Arquitectónico , civil , estructural
Diseño significativo John Hancock Center , Willis Tower , Hajj Terminal , King Abdulaziz University , One Magnificent Mile , Onterie Center
Premios Premio Aga Khan de Arquitectura ,
Premio del Día de la Independencia , Honor del Instituto
AIA por Logros Distinguidos

Fazlur Rahman Khan ( bengalí : ফজলুর রহমান খান , Fozlur Rôhman Khan ; 3 de abril de 1929 - 27 de marzo de 1982) fue un ingeniero y arquitecto estructural bangladesí -estadounidense que inició importantes sistemas estructurales para rascacielos . Considerado el "padre de los diseños tubulares " para rascacielos, Khan también fue un pionero en el diseño asistido por computadora (CAD). Fue el diseñador de la Torre Sears, desde entonces rebautizada como Willis Tower , el edificio más alto del mundo desde 1973 hasta 1998 y el John Hancock Center de 100 pisos .

Khan, socio de la firma Skidmore, Owings & Merrill en Chicago, más que cualquier otro individuo, marcó el comienzo de un renacimiento en la construcción de rascacielos durante la segunda mitad del siglo XX. Ha sido llamado el "Einstein de la ingeniería estructural" y el "Ingeniero estructural más grande del siglo XX" por su uso innovador de sistemas estructurales que siguen siendo fundamentales para el diseño y la construcción de rascacielos modernos . En su honor, el Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano estableció la Medalla Fazlur Khan Lifetime Achievement , como uno de sus premios CTBUH Skyscraper .

Aunque más conocido por los rascacielos, Khan también fue un diseñador activo de otros tipos de estructuras, incluida la terminal del aeropuerto Hajj , el telescopio solar McMath-Pierce y varias estructuras de estadios.

Biografía

Fazlur Rahman Khan nació el 3 de abril de 1929 en la presidencia de Bengala de la India británica , ahora Bangladesh . Se crió en la aldea de Bhandarikandii, en el distrito de Faridpur cerca de Dhaka . Su padre, Abdur Rahman Khan, fue profesor de matemáticas en la escuela secundaria y autor de libros de texto. Con el tiempo se convirtió en Director de Instrucción Pública en la región de Bengala y, después de jubilarse, se desempeñó como Director de Jagannath College, Dhaka.

Khan asistió a la escuela secundaria del gobierno de Armanitola, en Dhaka. Después de eso, estudió Ingeniería Civil en la Universidad de Ingeniería y Ciencias de Bengala, Shibpur (actual Instituto Indio de Ingeniería, Ciencia y Tecnología, Shibpur ), Kolkata , India , y luego recibió su licenciatura en Ingeniería Civil de Ahsanullah Engineering College, (ahora Bangladesh Universidad de Ingeniería y Tecnología ). Recibió una beca Fulbright y una beca del gobierno, lo que le permitió viajar a los Estados Unidos en 1952. Allí estudió en la Universidad de Illinois en Urbana – Champaign . En tres años, Khan obtuvo dos maestrías, una en ingeniería estructural y otra en mecánica teórica y aplicada , y un doctorado en ingeniería estructural con una tesis titulada Estudio analítico de las relaciones entre varios criterios de diseño para vigas rectangulares de hormigón pretensado .

Su ciudad natal en Dhaka no tenía edificios de más de tres pisos. Tampoco vio su primer rascacielos en persona hasta la edad de 21 años, y no había entrado en un edificio de media altura hasta que se mudó a los Estados Unidos para la escuela de posgrado. A pesar de esto, el entorno de su ciudad natal en Dhaka influyó más tarde en su concepto de construcción de tubos, que se inspiró en el bambú que brotó alrededor de Dhaka. Descubrió que un tubo hueco, como el bambú en Dhaka, le daba una durabilidad vertical de gran altura.

Carrera profesional

Una escultura en honor a Fazlur Khan en la Torre Willis

En 1955, empleado por el estudio de arquitectura Skidmore, Owings & Merrill (SOM), comenzó a trabajar en Chicago . Se hizo socio en 1966. Trabajó el resto de su vida al lado del arquitecto Bruce Graham . Khan introdujo métodos y conceptos de diseño para el uso eficiente del material en la arquitectura de edificios. Su primer edificio en emplear la estructura del tubo fue el edificio de apartamentos Chestnut De-Witt . Durante las décadas de 1960 y 1970, se hizo conocido por sus diseños para el John Hancock Center de 100 pisos de Chicago y la Torre Sears de 110 pisos, desde entonces rebautizada como Willis Tower , el edificio más alto del mundo desde 1973 hasta 1998.

Creía que los ingenieros necesitaban una perspectiva más amplia de la vida, diciendo: "El técnico no debe perderse en su propia tecnología; debe ser capaz de apreciar la vida, y la vida es arte, teatro, música y, lo más importante, personas".

Los documentos personales de Khan, la mayoría de los cuales estaban en su oficina en el momento de su muerte, están en las bibliotecas Ryerson & Burnham del Art Institute of Chicago . La Colección Fazlur Khan incluye manuscritos, bocetos, cintas de audio, diapositivas y otros materiales relacionados con su trabajo.

Vida personal

Para divertirse, a Khan le encantaba cantar las canciones poéticas de Rabindranath Tagore en bengalí. Él y su esposa, Liselotte, que emigró de Austria , tuvieron una hija que nació en 1960. En 1967, eligió convertirse en ciudadano de los Estados Unidos.

Innovaciones

Khan descubrió que la estructura rígida de acero que había dominado durante mucho tiempo el diseño de edificios altos no era el único sistema adecuado para edificios altos, lo que marcó el comienzo de una nueva era de construcción de rascacielos.

Sistemas estructurales de tubos

John Hancock Center es la primera torre de uso mixto del mundo. Cuando se construyó, fue el segundo edificio más alto del mundo. Demostró cuánto más eficiente y factible podría ser la construcción de rascacielos muy altos, en comparación con el diseño y la tecnología más antiguos utilizados por los edificios más altos hasta ese momento.

La innovación central de Khan en el diseño y la construcción de rascacielos fue la idea del sistema estructural de "tubos" para edificios altos, incluyendo las variantes de tubo enmarcado , tubo con armadura y tubo agrupado . Su "concepto de tubo", utilizando toda la estructura perimetral de la pared exterior de un edificio para simular un tubo de paredes delgadas, revolucionó el diseño de edificios altos. La mayoría de los edificios de más de 40 pisos construidos desde la década de 1960 utilizan ahora un diseño de tubo derivado de los principios de ingeniería estructural de Khan.

Las cargas laterales (fuerzas horizontales) como las fuerzas del viento, las fuerzas sísmicas, etc., comienzan a dominar el sistema estructural y adquieren una importancia creciente en el sistema general de construcción a medida que aumenta la altura del edificio. Las fuerzas del viento se vuelven muy sustanciales y las fuerzas causadas por terremotos, etc. también son importantes. Los diseños tubulares resisten tales fuerzas para edificios altos. Las estructuras de tubos son rígidas y tienen ventajas significativas sobre otros sistemas de armazón. No solo hacen que los edificios sean estructuralmente más fuertes y más eficientes, sino que también reducen significativamente los requisitos de material estructural. La reducción de material hace que los edificios sean más eficientes económicamente y reduce el impacto ambiental. Los diseños tubulares permiten que los edificios alcancen alturas aún mayores. Los sistemas tubulares permiten un mayor espacio interior y permiten que los edificios adopten varias formas, ofreciendo una mayor libertad a los arquitectos. Estos nuevos diseños abrieron una puerta económica para contratistas, ingenieros, arquitectos e inversores, proporcionando grandes cantidades de espacio inmobiliario en parcelas mínimas de tierra. Khan estaba entre un grupo de ingenieros que alentó un renacimiento en la construcción de rascacielos después de una pausa de más de treinta años.

Los sistemas tubulares aún no han alcanzado su límite en altura. Otra característica importante de los sistemas tubulares es que los edificios se pueden construir con acero u hormigón armado, o un compuesto de los dos, para alcanzar mayores alturas. Khan fue pionero en el uso de concreto liviano para edificios de gran altura, en un momento en que el concreto reforzado se usaba principalmente para construcciones de poca altura de solo unos pocos pisos de altura. La mayoría de los diseños de Khan se concibieron considerando la prefabricación y la repetición de componentes para que los proyectos pudieran construirse rápidamente con errores mínimos.

La explosión demográfica, que comenzó con el baby boom de la década de 1950, generó una preocupación generalizada sobre la cantidad de espacio habitable disponible, que Khan resolvió construyendo hacia arriba. Más que cualquier otro ingeniero del siglo XX, Fazlur Rahman Khan hizo posible que la gente viviera y trabajara en "ciudades en el cielo". Mark Sarkisian (Director de Ingeniería Estructural y Sísmica en Skidmore, Owings & Merrill) dijo: "Khan fue un visionario que transformó rascacielos en ciudades celestes mientras se mantenía firmemente arraigado en los fundamentos de la ingeniería".

Tubo enmarcado

Desde 1963, el nuevo sistema estructural de tubos enmarcados se volvió muy influyente en el diseño y la construcción de rascacielos. Khan definió la estructura de tubo enmarcado como "una estructura espacial tridimensional compuesta de tres, cuatro o posiblemente más marcos, marcos arriostrados o muros de corte , unidos en sus bordes o cerca de ellos para formar un sistema estructural en forma de tubo vertical capaz de resistir laterales fuerzas en cualquier dirección en voladizo desde la base. " Columnas exteriores interconectadas estrechamente espaciadas forman el tubo. Las cargas horizontales, por ejemplo de viento y terremotos, son soportadas por la estructura como un todo. Aproximadamente la mitad de la superficie exterior está disponible para ventanas. Los tubos enmarcados permiten menos columnas interiores y, por lo tanto, crean más espacio útil en el piso. La estructura de tubos agrupados es más eficiente para edificios altos, lo que reduce la penalización por la altura. El sistema estructural también permite que las columnas interiores sean más pequeñas y que el núcleo del edificio esté libre de marcos arriostrados o muros de corte que utilizan un valioso espacio en el piso. Cuando se requieran aberturas más grandes, como puertas de garaje, se debe interrumpir el marco del tubo y se deben usar vigas de transferencia para mantener la integridad estructural.

El primer edificio en aplicar la construcción de estructura de tubo fue el edificio de apartamentos DeWitt-Chestnut, ya que pasó a llamarse Plaza en DeWitt , el edificio que Bruce Graham diseñó y Khan hizo la ingeniería se completó en Chicago en 1963. Esto sentó las bases para el tubo enmarcado estructura utilizada en la construcción del World Trade Center .

Tubo con armadura y arriostramiento en X

En 1960, los edificios de más de 20 pisos todavía eran de interés periodístico. Los apartamentos en el John Hancock Center en Chicago, que se muestran aquí con su distintivo refuerzo en X exterior, están ubicados a la altura del piso 90.

Khan fue pionero en varias otras variantes del diseño de la estructura del tubo. Uno de ellos fue el concepto de aplicar refuerzos en X al exterior del tubo para formar un tubo con armadura . Los arriostramientos en X reducen la carga lateral en un edificio al transferir la carga a las columnas exteriores, y la menor necesidad de columnas interiores proporciona un mayor espacio de piso utilizable. Khan empleó por primera vez refuerzos en X exteriores en su ingeniería del John Hancock Center en 1965, y esto se puede ver claramente en el exterior del edificio, lo que lo convierte en un ícono arquitectónico.

En contraste con las estructuras de armazón de acero anteriores, como el Empire State Building (1931), que requería alrededor de 206 kilogramos de acero por metro cuadrado y One Chase Manhattan Plaza (1961), que requería alrededor de 275 kilogramos de acero por metro cuadrado, el John Hancock Center era mucho más eficiente, requiriendo solo 145 kilogramos de acero por metro cuadrado. El concepto de tubo con armazón se aplicó a muchos rascacielos posteriores, incluidos el Onterie Center , Citigroup Center y Bank of China Tower .

Willis Tower , diseñada por Khan y diseñada por Bruce Graham , fue el edificio más alto del mundo durante 25 años. El diseño introdujo el sistema estructural de tubos agrupados.

Paquete de tubo

Una de las variantes más importantes de Khan del concepto de estructura de tubo fue el tubo incluido , que se utilizó para Willis Tower y One Magnificent Mile . El diseño de tubos agrupados no solo era el más eficiente en términos económicos, sino que también era "innovador en su potencial para la formulación versátil del espacio arquitectónico. Las torres eficientes ya no tenían que ser como cajas; las unidades de tubos podían adoptar diversas formas" y podrían agruparse en diferentes tipos de agrupaciones ".

Tubo en tubo

El sistema de tubo en tubo aprovecha los tubos de la pared de corte del núcleo además de los tubos exteriores. El tubo interior y el tubo exterior trabajan juntos para resistir cargas de gravedad y cargas laterales y para proporcionar rigidez adicional a la estructura para evitar deflexiones significativas en la parte superior. Este diseño se utilizó por primera vez en One Shell Plaza . Los edificios posteriores que utilizaron este sistema estructural incluyen las Torres Petronas .

Truss de estabilizador y cinturón

El sistema de armazón de estabilizadores y cinturones es un sistema de resistencia de carga lateral en el que la estructura del tubo está conectada a la pared del núcleo central con estabilizadores y armazones de cinturón muy rígidos en uno o más niveles. BHP House fue el primer edificio en utilizar este sistema estructural seguido por el First Wisconsin Center, desde entonces renombrado US Bank Center , en Milwaukee. El centro se eleva 601 pies, con tres armazones de cinturón en la parte inferior, media y superior del edificio. Las cerchas de cinturón expuestas tienen fines estéticos y estructurales. Los edificios posteriores para usar esto incluyen el Centro Financiero Mundial de Shanghai .

Estructuras de tubos de hormigón

Los últimos edificios importantes diseñados por Khan fueron One Magnificent Mile y Onterie Center en Chicago, que emplearon sus diseños de sistemas de tubos agrupados y de tubos entramados respectivamente. En contraste con sus edificios anteriores, que eran principalmente de acero, sus dos últimos edificios eran de hormigón. Su anterior edificio DeWitt-Chestnut Apartments , construido en 1963 en Chicago, también era un edificio de hormigón con estructura de tubo. Trump Tower en la ciudad de Nueva York es también otro ejemplo que adaptó este sistema.

Sistema de interacción del marco de la pared de corte

Khan desarrolló el sistema de interacción de marcos de muros de corte para edificios de mediana altura. Este sistema estructural utiliza combinaciones de muros de corte y marcos diseñados para resistir fuerzas laterales. El primer edificio en utilizar este sistema estructural fue el edificio Brunswick de 35 pisos. El edificio de Brunswick se completó en 1965 y se convirtió en la estructura de hormigón armado más alta de su época. El sistema estructural del edificio Brunswick consiste en un núcleo de muro de corte de hormigón rodeado por un marco exterior de hormigón de columnas y enjutas. Los edificios de apartamentos de hasta 70 pisos de altura han utilizado con éxito este concepto.

Legado

El trabajo fundamental de Khan de desarrollar sistemas estructurales de edificios altos todavía se utiliza hoy en día como punto de partida al considerar las opciones de diseño para edificios altos. Desde entonces, las estructuras de tubo se han utilizado en muchos rascacielos, incluida la construcción del World Trade Center , Aon Center , Petronas Towers , Jin Mao Building , Bank of China Tower y la mayoría de los otros edificios de más de 40 pisos construidos desde la década de 1960. La fuerte influencia del diseño de la estructura del tubo también es evidente en el rascacielos más alto del mundo, el Burj Khalifa en Dubai . Según Stephen Bayley de The Daily Telegraph :

Khan inventó una nueva forma de construir alto. ... Entonces Fazlur Khan creó el rascacielos poco convencional. Invirtiendo la lógica de la estructura de acero, decidió que la envolvente exterior del edificio podría ser la estructura en sí, si se le da suficiente armadura, armazón y refuerzo. Esto hizo que los edificios fueran aún más ligeros. El "tubo empaquetado" significaba que los edificios ya no necesitaban tener una apariencia de caja: podían convertirse en esculturas. La asombrosa perspicacia de Khan - Obama lo nombró en su discurso en la Universidad de El Cairo el año pasado - cambió tanto la economía como la morfología de los edificios supertodos. E hizo posible Burj Khalifa: proporcionalmente, Burj emplea quizás la mitad del acero que sostiene de manera conservadora el Empire State Building. ... Burj Khalifa es la máxima expresión de su filosofía de diseño audaz y ligero.

Ingeniería Civil de ciclo de vida

Khan y Mark Fintel concibieron ideas de pisos suaves amortiguadores, para proteger estructuras de cargas anormales, particularmente terremotos fuertes, durante un largo período de tiempo. Este concepto fue un precursor de los sistemas modernos de aislamiento sísmico . Las estructuras están diseñadas para comportarse de forma natural durante los terremotos donde los conceptos tradicionales de ductilidad del material son reemplazados por mecanismos que permiten el movimiento durante el movimiento del suelo al tiempo que protegen la elasticidad del material.

La IALCCE estableció la Medalla de Ingeniería Civil del Ciclo de Vida Fazlur R. Khan.

Otras obras arquitectónicas

Terminal Hajj en el aeropuerto de Jeddah

Khan diseñó varias estructuras notables que no son rascacielos. Los ejemplos incluyen la terminal Hajj del Aeropuerto Internacional King Abdulaziz , terminada en 1981, que consta de techos en forma de carpa que se pliegan cuando no están en uso. El proyecto recibió varios premios, incluido el Premio Aga Khan de Arquitectura , que lo describió como una "contribución sobresaliente a la arquitectura para los musulmanes". Las estructuras de tracción en forma de carpa avanzaron en la teoría y la tecnología de la tela como material estructural y abrieron el camino hacia su uso para otros tipos de terminales y grandes espacios.

Khan también diseñó la Universidad King Abdulaziz , la Academia de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Colorado Springs y el Metrodomo Hubert H. Humphrey en Minneapolis. Con Bruce Graham, Khan desarrolló un sistema de techo atirantado para los laboratorios Baxter Travenol en Deerfield.

Computadoras para ingeniería estructural y arquitectura

En la década de 1970, los ingenieros estaban comenzando a utilizar el análisis estructural por computadora a gran escala. SOM estuvo en el centro de estos nuevos desarrollos, con contribuciones innegables de Khan. Graham y Khan presionaron a los socios de SOM para que compraran una computadora central, una inversión arriesgada en un momento en que las nuevas tecnologías estaban comenzando a formarse. Los socios estuvieron de acuerdo y Khan comenzó a programar el sistema para calcular ecuaciones de ingeniería estructural y, más tarde, desarrollar dibujos arquitectónicos.

Hitos profesionales

Lista de edificios

Los edificios en los que Khan fue ingeniero estructural incluyen:

Premios y cátedra

Entre los otros logros de Khan, recibió la Medalla Wason (1971) y el Premio Alfred Lindau (1973) del American Concrete Institute (ACI); el premio Thomas Middlebrooks (1972) y el premio Ernest Howard (1977) de la ASCE; la Medalla Kimbrough (1973) del Instituto Americano de Construcción en Acero; la medalla Oscar Faber (1973) de la Institución de Ingenieros Estructurales de Londres; el Premio Internacional al Mérito en Ingeniería Estructural (1983) de la Asociación Internacional de Ingeniería de Puentes y Estructuras IABSE; el AIA Institute Honor for Distinguished Achievement (1983) del American Institute of Architects; y el premio John Parmer (1987) de la Asociación de Ingenieros Estructurales de Illinois y el Salón de la Fama de Ingeniería de Illinois del Consejo de Ingeniería de Illinois (2006).

Khan fue citado cinco veces por Engineering News-Record como uno de los que sirvieron a los mejores intereses de la industria de la construcción, y en 1972 fue honrado con el premio Hombre del Año de ENR . En 1973 fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería . Recibió un doctorado honorario de la Universidad Northwestern , la Universidad Lehigh y el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich ( ETH Zúrich ).

El Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano nombró a uno de sus Premios CTBUH Skyscraper como la Medalla a la Trayectoria Fazlur Khan en su honor, y se han establecido otros premios en su honor, junto con una cátedra en la Universidad de Lehigh. Al promover las actividades educativas y la investigación, la Cátedra de Ingeniería Estructural y Arquitectura Dotada de Fazlur Rahman Khan rinde homenaje al legado de Khan de avances en ingeniería y sensibilidad arquitectónica. Dan Frangopol es el primer titular de la silla.

Khan fue mencionado por el presidente Obama en 2009 en su discurso en El Cairo, Egipto, cuando citó los logros de los ciudadanos musulmanes de Estados Unidos.

Khan fue objeto del Doodle de Google el 3 de abril de 2017, marcando lo que habría sido su 88 cumpleaños.

Caridad

En 1971 estalló la Guerra de Liberación de Bangladesh . Khan estuvo muy involucrado en la creación de opinión pública y en la obtención de fondos de emergencia para el pueblo bengalí durante la guerra. Creó la organización con sede en Chicago llamada Bangladesh Emergency Welfare Appeal .

Muerte

Khan murió de un ataque al corazón el 27 de marzo de 1982 mientras estaba de viaje en Jeddah , Arabia Saudita, a la edad de 52 años. Era socio general en SOM. Su cuerpo fue devuelto a Estados Unidos y enterrado en el cementerio Graceland de Chicago.

Ver también

notas y referencias

Notas

Referencias

enlaces externos