HEARST TOWER
ARCH 631 NICHOLS
jingtong liu
xinran liu
nathanielle sybico
jin tu
gaoyang ye
                     http://cdn.architecturelab.net/
                        LOCATION
                        The Hearst Tower is located between 300
                        West 57th Street and 959 Eighth Avenue,
                        near Columbus Circle, in Midtown
                        Manhattan, New York City.
                        The new addition is made up of 856,000 ft2
                        Tower is 600 ft tall and incorporates two underground
                        levels.
                        The Hearst Tower became the first LEED
                        Gold Skyscraper in New York City.
fosterandpartners.com
                             PROJECT TEAM
                             ARCHITECT Norman Foster
                             STRUCTURAL ENGINEER WSP Cantor Seinuk
                             CONSTRUCTION Turner Construction
                             FABRICATORS Cives Steel Fabrication and Mountain
                             Enterprises
                             Foster + Partners is a British international studio for architecture
                             and integrated design.
                             ARQUITECTO Norman Foster INGENIERO ESTRUCTURAL
                             WSP Cantor Seinuk CONSTRUCCIÓN Turner Construction
                             FABRICATORS Cives Steel Fabrication and Mountain
                             Enterprises Foster + Partners es un estudio internacional británico
                             de arquitectura y diseño integrado.
http://www.designboom.com/
                                   BACKGROUND
                                   The original six-story structure was built in 1928
                                   and was meant to be the base of a skyscraper
                                   expansion.
                                   The Great Depression and then World War II
                                   postponed these expansion plans.
                                   In 2001, the Hearst Corporation decided to
                                   consolidate the offices it rents for nearly 2,000
                                   employees in a new 46-story tower.
                                    La estructura original de seis pisos fue construida en
                                    1928 y estaba destinada a ser la base de una
                                    expansión de rascacielos. La Gran Depresión y
                                    luego la Segunda Guerra Mundial pospusieron estos
                                    planes de expansión. En 2001, la Corporación
                                    Hearst decidió consolidar las oficinas que alquila
                                    para casi 2.000 empleados en una nueva torre de 46
                                    pisos.
http://stage.cdn.etg.hearst.com/
                                       Una especificación de diseño
                                       importante fue la preservación de la
                                                                                 DESIGN CONCEPT
                                       fachada emblemática existente y su
                                       incorporación en el diseño de la nueva        Preserving New York’s Heritage-- The
                                       torre. La intención original de Hearst
                                       para este edificio era proporcionar un                          Landmark Facade
                                       entorno de trabajo de alta calidad para
                                       sus empleados El edificio realmente
                                       celebra la unión de lo antiguo y lo       An important design specification was the
                                       nuevo                                     preservation of the existing landmark
                                                                                 facade and its incorporation into the new
                                                                                 tower design.
                                                                                 Hearst’s original intention for this building
                                                                                 was to provide a high quality work
                                                                                 environment for his employees
                                                                                 The building truly celebrates the marriage of
                                                                                 the old and new
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com
                                       BUILDING LAYOUT
                                       The original building an approximate footprint
                                       of 200 ft by 200 ft
                                       The tower has two distinct zones
                                       1 the zone below 10th floor contains entrance at
                                       street level and lobby, cafeteria 2 auditorium at
                                       the 3rd floor with an approximately 80 ft high
                                       interior open space
                                       The tower is connected to the existing landmark
                                       facade at the 7th level by the horizontal skylight
                                       system spanning approximately 40 ft
                        El edificio original tiene una huella aproximada de 200 pies por 200 pies
                        La torre tiene dos zonas distintas: 1 la zona debajo del piso 10 contiene
                        entrada a nivel de la calle y vestíbulo, cafetería 2 auditorio en el 3er piso
                        con un espacio abierto interior de aproximadamente 80 pies de altura La
                        torre está conectada a la fachada emblemática existente en el 7º nivel
                        mediante el sistema de tragaluz horizontal que abarca aproximadamente
                        40 pies
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                                                                                   BUILDING LAYOUT
                                                                                   Three sides of the building face streets and views
                                                                                   The west side is against another building; so the
                                                                                   core was shifted toward the western edge
                                                                                   The office zone starts at 110ft above street level
                                                                                   from the 10th floor to the top of the building
                                                                                   Composite steel and concrete floors with 40 ft
                                                                                   interior column free spans were utilized for open
                                                                                   office planning
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                        Tres lados del edificio dan a calles y vistas: el lado oeste está contra otro edificio; Por lo tanto, el núcleo se
                        desplazó hacia el borde occidental La zona de oficinas comienza a 110 pies sobre el nivel de la calle desde el piso
                        10 hasta la parte superior del edificio Se utilizaron pisos compuestos de acero y concreto con tramos libres de
                        columnas interiores de 40 pies para la planificación de oficinas abiertas
                                  HISTORIC 1926
                                  LANDMARK FACADE
                                       The glass and steel addition sits atop a six-
                                       story cast stone base, which was designed by
                                       Joseph Urban in 1928.
                                       EXISTING BUILDING COST $2 million
                                       Only the facade of the existing building was saved
                                       and one bay of the original steel frame was kept in
                                       order to keep the limestone stable.
                                       TOWER ADDITION COST $500 million
                                  La adición de vidrio y acero se encuentra sobre una base de
                                  piedra fundida de seis pisos, que fue diseñada por Joseph Urban
                                  en 1928. COSTO DEL EDIFICIO EXISTENTE $2 millones
                                  Solo se salvó la fachada del edificio existente y se mantuvo una
                                  crujía de la estructura de acero original para mantener estable la
                                  piedra caliza. LA AMPLIACIÓN DE LA TORRE COSTÓ 500
http://farm1.static.flickr.com/   millones de
                                  dólares
                                     FOUNDATION
                                     SOIL sharp drops in elevation of
                                     bedrock varied up to 30 feet
                                     SPREAD FOOTING used on half the
                                     building on top of rock
                                     CAISSONS used on the other half and
                                     embedded into rock
                                        SUELO Las caídas bruscas en la elevación
                                        del lecho rocoso variaron hasta 30 pies
                                        PIE EXTENDIDO utilizado en la mitad del
                                        edificio sobre la roca
                                        CAJONES utilizados en la otra mitad e
                                        incrustados en la roca
https://esarq7.files.wordpress.com
                                  12 mega columnas de caja cuadradas de 30
                                  toneladas y 44 pulgadas ensambladas a partir
                                  de placas de acero laminado de 4 pulgadas Se     FIRST TO TENTH FLOOR
                                  utilizaron "megadiagonales" de 90 pies Se
                                  utilizaron elementos de acero de grado 50 en
                                  todas partes, con elementos de 65 ksi Un
                                  sistema de vigas de 40 toneladas en el décimo
                                                                                   STRUCTURE
                                  piso, integrado con tragaluces, forma un
                                  diafragma que arriostra lateralmente la
                                  estructura y une el edificio antiguo con el      12 30-ton, 44-inch-square box mega columns
                                  nuevo. Un acabado de lino brillante similar al
                                  peltre, un revestimiento de acero inoxidable     assembled from 4-inch rolled steel plates
                                  de 5 milímetros envuelve el sistema
                                  estructural exterior, agregando ese mismo
                                  brillo sutil al paisaje urbano y al horizonte.   90-foot “mega-diagonals”
                                                                                   Grade 50 steel members were used
                                                                                   throughout, with 65 ksi elements
                                                                                   A system of 40-ton beams at the tenth floor,
                                                                                   integrated with skylights, forms a diaphragm
                                                                                   that braces the structure laterally and ties the old
                                                                                   building to the new.
                                                                                   a shimmering pewter-like linen finish, 5- millimeter
                                                                                   stainless steel cladding wraps the exterior
                                                                                   structural system, adding that same subtle shimmer to
                                                                                   the streetscape and skyline.
http://ad009cdnb.archdaily.net/
               mega-columns
               The 30-ton, 44-inch-
               square
           mega-columnas El cuadrado
           de 30 toneladas y 44 pulgadas
               Web framing
               Beneath the atrium floor
               laterally braces the mega-
               columns
Debajo del piso del atrio se refuerzan
lateralmente las megacolumnas
    The “mega-columns” and
    similar “mega-diagonals”
    support the tower above a 7-
    story-high atrium.
Las "mega-columnas" y "mega-diagonales"
similares sostienen la torre sobre un atrio de 7
pisos de altura.
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                                       Dado que el lado oeste del
                                       edificio está cerca de otro    TENTH TO TOP FLOOR
                                       rascacielos, el núcleo de
                                       servicio se colocó en el
                                       lado oeste. Como
                                       resultado, el borde oriental
                                                                      STRUCTURE
                                       del edificio no pudo ser
                                       reforzado por un núcleo
                                       central. Con el fin de         FREE FORM
                                       eliminar la desventaja         Since the west side of the building is close to another skyscraper,
                                       estructural de esta forma
                                                                      the service core was put at the west side. As a result, the eastern
                                       asimétrica, las estructuras
                                       en el perímetro se             edge of the building couldn’t be reinforced by a central core. In
                                       diseñaron como un sistema      order to eliminate the structural disadvantage of this
                                       de rejilla. El sistema         unsymmetrical form, the structures on the perimeter were
                                       estructural diagrid puede
                                       proporcionar suficiente        designed as diagrid system. The diagrid structural system can
                                       soporte para que la fachada    provide sufficient support for the building facade to resist lateral
                                       del edificio resista las       forces.
                                       fuerzas laterales.
                                       EFICIENCIA Otra razón
                                       para usar una rejilla en el
                                       perímetro es que es más        EFFICIENCY
                                       eficiente que el sistema de    Another reason for using a diagrid on the perimeter is that it is
                                       marco de momento. El           more efficient than the moment frame system. The complete
                                       sistema completo de
                                       diagrid ahorró un 20% de       diagrid system saved 20% of steel material.
                                       material de acero.
                                       REDUNDANCIA Para
                                       evitar colapsos y              REDUNDANCY
                                       soportar eventos de            In order to prevent collapsing and to withstand extreme loading
                                       carga extremos, como
                                       explosiones, terremotos        events, such as blasts, earthquakes, or unexpectedly large loads.
                                       o cargas
                                       inesperadamente
                                       grandes.
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Diagrid system diagram
ESTRUCTURA DIAGONAL PERIMETRAL MIEMBRO DIAGONAL
ELIMINAR COLUMNA VERTICAL
PERIMETER DIAGONAL STRUCTURE
DIAGONAL MEMBER ELIMINATE VERTICAL COLUMN
NODE
INTERSECTION NODE FOR DIAGONAL AND RING
NODO
INTERSECCIÓN DE ODA PARA DIAGONAL Y ANILLO
RING BEAM
TO CONNECT DIAGONAL AND EDGE BEAM
 VIGA
 ANULAR PARA CONECTAR LA VIGA DIAGONAL Y DE BORDE
FLOOR SLAB
CONNECT DIAGONAL TO REACH STABILITY
LA LOSA DEL PISO SE CONECTA EN DIAGONAL PARA ALCANZAR LA
ESTABILIDAD
SERVICE CORE
VERTICAL CORE RESIST GRAVITY LOAD
NÚCLEO DE SERVICIO NÚCLEO VERTICAL RESISTENTE A LA CARGA
DE GRAVEDAD
GROUND
CONCENTRATED LOAD DISTRIBUTION
DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA CONCENTRADA EN EL SUELO
In the diagrid-framed system, the gravity and lateral loads
are distributed through the sloped column and spandrel
beam members as axial tension or compression.
 En el sistema de marco de cuadrícula, la gravedad y las cargas laterales se
 distribuyen a través de la columna inclinada y los miembros de la viga de
 antepecho como tensión axial o compresión.
The system allows broad interior spans
of more than 40 feet between columns.
El sistema permite amplios tramos interiores de
más de 40 pies entre columnas
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CONNECTION
STRUCTURE
three basic types of nodes
“bird’s mouths” in order to avoid large
cantilevered floor plates between the
corner nodes
ESTRUCTURA DE CONEXIÓN tres tipos básicos de nudos "boca de pájaro"
para evitar grandes placas de piso en voladizo entre los nudos de las esquinas
                                                           CONNECTION
                                                           DETAIL
                                                           12” wide flange rolled steels sections
                                                           (Universal sections)
                                                           Heavy duty stainless steel sheets
                                                           Concrete topper on composite floor
                                                           decking
                                                           Glass
                                                           Steel decking
Foster, N.,& Giovannini, J.(2010). Hearst Tower:Prestel.
                                       CONNECTION
                                       STRUCTURE
                                       Prefabricated node
                                       The nodes are basically symmetrical as
                                       well as repetitious
                                       An innovative two-point crane pick
                                       Combination of standard and
                                       oversized holes to help with site
                                       erection
                                       Complex nodes bolted into
                                       six different 12-inch, H-column-type
                                       diagrid elements
                                        Nodo prefabricado Los nodos son básicamente simétricos y repetitivos
                                       ·Un  innovador pico de grúa de dos puntos Combinación de orificios
                                        estándar y de gran tamaño para ayudar con el montaje del sitio Nodos
                                        complejos atornillados en seis elementos diferentes de 12 pulgadas tipo
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com    columna H
 Load path at node
Under vertical load   Under horizontal load
                        LOAD TRACING
                        GRAVITY
                        The gravity and vertical load from the building will
                        distribute toward the apex of the diagonal structure. The
                        forces will be divided into the other diagonal members
                        and transfer into the bottom section.
                        The diagrid creates a highly efficient tube structure by
                        being composed of a network of triangulated trusses
                        which interconnect all four faces of the tower. The
                        diagrid system is inherently highly redundant by
                        providing a structural network allowing multiple load
                        paths.
                        La gravedad y la carga vertical del edificio se distribuirán hacia el vértice
                        de la estructura diagonal. Las fuerzas se dividirán en los otros miembros
                        diagonales y se transferirán a la sección inferior. La rejilla crea una
                        estructura tubular altamente eficiente al estar compuesta por una red de
                        cerchas trianguladas que interconectan las cuatro caras de la torre. El
                        sistema de diagrid es inherentemente altamente redundante al proporcionar
                        una red estructural que permite múltiples rutas de carga
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compression
                        Considerations would affect the design of diagrid
                        system and selection of module:
                          ●    geometry of the building
                          ●    occurrence of eccentric loading
              tension     ●    structural efficiency
                          ●    floor-to-floor height
                          ●    requirements for fenestration pattern and window sizes
                          ●    selection of AESS or concealed steel structure
                        75 degree or 105 degree slope with 8 storeys each module
                        is the most efficient selection.
                              moment                           shear
                        LOAD TRACING
                        LATERAL
                        In the diagrid system, the columns and diagonals and bracings are all one.”
                        The 10th floor is a major diaphragm floor—transferring loads from the diagrid system above to the perimeter megacolumn
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A typical seismic-force-resisting system needs to be able to        The core consists of a steel frame system
provide sufficient ductility and energy dissipation                 above level 10.
characteristics. This is required to prevent collapse while
undergoing inelastic frame deformations.                            The diagrid acts like trusses on the four sides of
                                                                    facade.
                                                                    □□j
                                                                    j
A dual system was designed to resist seismic forces in the
Hearst Tower. The steel perimeter diagrid system is constructed
with a reinforced concrete core and the core is considered to act
as a ductile member.
effect of overturning
moment
  effect of shear force
SOURCES
(Hearst Tower (Manhattan)- Wikipedia, the free encyclopedia)
("Flashback: Hearst Tower / Foster and Partners" 03 Feb 2012. ArchDaily. Accessed 29 Nov 2015. <http://www.archdaily.
com/204701/flashback-hearst-tower-foster-and-partners/>)
( Dr. Ahmad Rahimian, P.E., S.E., Yoram Eilon, P.E. 2008, p.2)