本帖最后由 面壁深功 于 2017-8-27 08:03 編輯
哈利法塔——這個(gè)矗立在土豪之城阿聯(lián)酋迪拜的龐大建筑物，2004年開始動(dòng)工，到2010年建成開放，高度達(dá)到了令人發(fā)指的829.8米！在已建成的高樓中，是頭一名的大高個(gè)。據(jù)說我們的土豪朋友們是想用這么一個(gè)全球無(wú)敵的高樓，來(lái)告訴大家： 但八百多米高，只是這么一說的話，可能大家沒有比較直觀的概念，那我們來(lái)打個(gè)比方：要是把哈利法塔躺倒平放在地上，你從塔底走著去塔尖，正常速度的話，大概得花10-11分鐘！如果你還是沒概念，那還記得體育課上的男生一千米，女生八百米測(cè)試不？這下有感覺了吧？ 哈利法塔是目前世界上最高的建筑及人造構(gòu)筑物，建筑理念是“沙漠之花”以及伊斯蘭螺旋尖塔。 下面首先通過一組數(shù)字了解一下我們今天的主角。 哈利法塔共有57部電梯，這個(gè)世界上最高的電梯系統(tǒng)可以承重5500公斤，速度達(dá)10米/秒。 哈利法塔總造價(jià)15億美元。 在95公里外你任然能看到高高聳立的哈利法塔。所以在迪拜，你不會(huì)迷路，哈利法塔就是你尋找方向的最好參照物。 哈利法塔是全球最高建筑，從第124層開始到最頂端，相當(dāng)于埃菲爾鐵塔的高度。而從底端到124層的高度，則相當(dāng)于馬來(lái)西亞的雙子塔高度。 哈利法塔總高828米，共160層，臺(tái)階總數(shù)2909級(jí)（泰山約6000級(jí)）。 哈利法塔由SOM設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙達(dá)到4000張，深化圖紙的數(shù)量要比設(shè)計(jì)圖紙多出10倍。 哈利法塔的總重量達(dá)到50萬(wàn)噸，相當(dāng)于10萬(wàn)頭大象。 哈利法塔塔樓建筑面積約30.9萬(wàn)平，最多能容納3.5萬(wàn)名參觀者，相當(dāng)于一個(gè)小鎮(zhèn)的人口。 下面小編將以結(jié)構(gòu)工程師的視角，為大家介紹這一超級(jí)工程！ 結(jié)構(gòu)體系 針對(duì)高達(dá)828米的人類有史以來(lái)的最高建筑，結(jié)構(gòu)工程師采用了全新的結(jié)構(gòu)體系——buttressed core（扶壁核心）。 塔樓平面呈三叉形，居中的是由電梯井和樓梯井所組成的核心筒，三支翼由核心筒伸出，任何一翼都以另兩支為扶壁。居中的核心筒用于抗扭，三支翼用來(lái)抗剪與抗彎。 在首爾Tower Palace Ⅲ項(xiàng)目中，四個(gè)核心筒居中布置，外圍布有框架柱，并在避難層設(shè)伸臂桁架與核心筒相連。除了建筑體型和核心筒形狀外，結(jié)構(gòu)體系與我們熟知的框架核心筒體系極為相似。在設(shè)計(jì)中，Y字形體型對(duì)于抗風(fēng)極為有利，且Y字形核心筒剛度很大，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度及抗扭剛度，幾乎都可以由核心筒承擔(dān)。這些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，很快被用于哈利法塔的設(shè)計(jì)。 從哈利法塔的平面圖中可以看出，一個(gè)六邊形的核心筒居中，用于布置豎向交通。每一翼的縱向走廊墻形成核心筒的扶壁，共6道；橫向分戶墻作為縱墻的加勁肋；此外，每翼的端部還有4根獨(dú)立的端柱。整個(gè)建筑就像一根剛度極大的懸臂梁，抵抗風(fēng)和地震產(chǎn)生的剪力和彎矩。 整個(gè)建筑豎向形狀自下而上逐步退臺(tái)，剪力墻在退臺(tái)樓層處切斷，端部柱向內(nèi)移。橫墻與外框柱均采用9m模數(shù)，這樣逐步退臺(tái)時(shí)，外框柱可直接落在下部橫墻上，全樓無(wú)轉(zhuǎn)換，避免了荷載的突變，及墻、柱截面突然變化給施工帶來(lái)的困難。 在2009年，SOM設(shè)計(jì)高達(dá)1000m的KingdomTower時(shí)，繼續(xù)優(yōu)化了扶壁核心的布置。從平面布置圖中可以看出，外框柱已全部取消，豎向結(jié)構(gòu) 僅為居中的核心筒，三支扶壁剪力墻延伸到每支翼的端頭，樓面結(jié)構(gòu)均由核心筒上懸挑而出。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 哈利法塔601m以下采用混凝土結(jié)構(gòu)，601~828m采用鋼框架支撐體系。風(fēng)荷載作用下，混凝土結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)601m處，最大位移450mm。鋼桅桿頂點(diǎn)828m處，最大位移1450mm。因此，對(duì)舒適度要求較高的酒店和公寓，均布置在601m以下的混凝土結(jié)構(gòu)部分，而601m以上則做辦公使用。 標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.2m，樓面體系為厚板，板厚為300mm。 為了保持這幢超高層建筑物的穩(wěn)定性，采用了高強(qiáng)度的混凝土。“迪拜塔”的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是能夠經(jīng)受里氏6級(jí)地震（當(dāng)?shù)貙儆诘厍蛏仙俚卣鸬牡貐^(qū)）。它還能在每秒55米的大風(fēng)中保持穩(wěn)定（在高樓中辦公的人完全感覺不到大風(fēng)的影響）。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性：T1=11.3s(X向)，T2=10.2s(Y向)，T5=4.3s(扭轉(zhuǎn))。內(nèi)力分析表明，鋼筋混凝土塔樓部分為風(fēng)控，地震力不起控制作用。 結(jié)構(gòu)抗風(fēng) 哈利法塔在設(shè)計(jì)過程中共進(jìn)行了40余次風(fēng)洞試驗(yàn)，大部分模型采用1:500，但同時(shí)也做了1:250整體模型，及1:50高區(qū)模型等大尺度風(fēng)洞模型。 結(jié)構(gòu)有6個(gè)主風(fēng)向角，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)翼尖方向 和3個(gè)凹入方向，試驗(yàn)表明翼尖方向?yàn)轱L(fēng)荷載最小風(fēng)向角，凹入方向?yàn)轱L(fēng)荷載最大風(fēng)向角。因此在考慮建筑平面擺放時(shí)，將翼尖方向朝向場(chǎng)地主風(fēng)向，有效地降低結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載。 對(duì)于超高層建筑，橫向風(fēng)振作用極為明顯。因此，在哈利法塔的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師通過控制退臺(tái)的立面位置，使三支翼的退臺(tái)在各個(gè)標(biāo)高均不重合，從而擾亂風(fēng)場(chǎng)的漩渦脫落，使之不能形成對(duì)結(jié)構(gòu)一致的激勵(lì)，從而有效降低橫向風(fēng)振作用。 經(jīng)過計(jì)算分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，哈利法塔在風(fēng)荷載及地震作用下的舒適度均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，因此未設(shè)附加阻尼。 幕墻設(shè)計(jì) 哈利法塔的建筑幕墻總面積為13.5萬(wàn)m2，相當(dāng)于17個(gè)足球場(chǎng)面積。采用單元式幕墻，幕墻總造價(jià)約為人民幣8億元，約為6000元/m2。 玻璃為中空玻璃，超白玻璃外片鍍銀灰反射膜，內(nèi)片鍍Low-E膜。可見光透射率20%，綜合熱透射率16%。鋁型材主要采用6063-T5，6063-T6，表面氟碳噴涂。 塔樓設(shè)置了18臺(tái)擦窗機(jī)和固定伸臂，其外伸長(zhǎng)度可達(dá)10~20m，這些設(shè)備不用時(shí)可以隱藏起來(lái)。18臺(tái)設(shè)備和36個(gè)工人，全部清洗一遍大樓需要2~3個(gè)月。考慮到沙漠的驕陽(yáng)與沙塵，小i估計(jì)大樓需要常備幾十個(gè)工人一年到頭擦玻璃（手動(dòng)滑稽臉）。 項(xiàng)目建造 哈利法塔的施工單位是三星物工建造。對(duì)，就是那個(gè)韓國(guó)造手機(jī)的三星，它曾經(jīng)承建過臺(tái)北101、馬拉西亞雙子塔等超高層建筑。 哈利法塔創(chuàng)造了混凝土單級(jí)泵送高度的世界記錄——601m。達(dá)到這個(gè)空前高度的最大困難是混凝土的配合比設(shè)計(jì)。施工單位采用了4種不同的配合比以便能用較小的壓力把混凝土送到不同的高度。采用了3臺(tái)世界上最大的混凝土泵，壓力可達(dá)35MPa，配套直徑為150mm的高壓輸送管。
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發(fā)表于 2017-8-27 07:12:02
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