迪拜哈利法塔要点解析.ppt

迪拜哈利法塔 结构设计浅探 陈垦 建筑学10-2班指导老师：王东坡 * 摘 要：迪拜哈利法塔高度达828m，是目 前世界最高的建筑。这个高度已超越了纯 钢结构高层建筑的使用范围，但又不同于 内部混凝土外围钢结构的传统模式，在体 系上有所突破。由于超高，设计上着重解 决抗风设计和竖向压缩、徐变收缩等竖向 变形问题。施工上将C80混凝土一次泵送 到60l m的高度，创造了一个新的奇迹。 一.建筑概况： 迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑，由美国 SOM公司设计，自2004年9月至 2010年1月，总工期为1 325 d，用工2200万工时，总造价 为l5亿美元。 建筑总高度为828 m；混凝土结构高度为601 m；基础底面埋深为30 m；桩尖深度为70 m；全部混凝土用量 为330000m ；总用钢量为104000t(高强钢筋为65000 t，型钢为39000t。总建筑面积为526700㎡ ；塔楼建筑 面积为344000m ：塔楼建筑重量为50万t；可容纳居住和工作人数为12000人；有效租售楼层为162层。 哈利法塔是一座综合性建筑，37层以下是阿玛尼高级酒店；45 108层是高级公寓，共700套，78层是世界最高楼层的游泳池：108～162层为写字楼；124层为世界最高的观光层，透过幕墙的玻璃可看到8０km外的伊朗；158层是世界最高的清真寺；162层以上为传播、 电信、设备用楼层，一直到206层；顶~1570m是钢桅杆为保持世界最高建筑的地位，钢结构顶部设置了 直径为1200mm的可活动的中心钢桅杆，可由底部不 断加长，用油压设备不断顶升，其预留高度为200 m。为此哈利法塔始终不宣布建筑高度。2009年底， 确认5年内世界各国都不可能建成更高的建筑，才最后确定828m的最终高度。2010年1月4日，哈利法塔举行了开幕式，正式宣布建成。 震撼人心的哈利法塔 顶部可伸降桅杆 二.建筑设计： 哈利法塔的建筑理念是“沙漠之花——Desert Flower”，平面是三瓣对称盛开 的花朵(图4)；立面通过 21个逐渐升高的退台形成螺旋线，整个建筑物像含苞 待放的鲜花。这朵鲜花在沙漠耀眼的阳光下，幕墙与蓝天一色，发出熠熠光 辉。 哈利法塔很高，风力作用下， 上部楼层水平位移较大，将酒店和 公寓安排在下部楼层，办公楼层放 在上层，可获得更好的舒适性。按 现在的布局，公寓最高层为108层 ，最大位移为450mm，办公最高层 为162层，最大位移为1 250mm。 哈利法塔花瓣状平面 三.风洞试验： 为了给主体结构设计和幕墙设计提供技术依据，进行了40次以上的风洞 试验。风洞试验在加拿大安大略RWDI边界层风洞进行。风洞尺寸为2．4m~ 1．9m和 4．9 m~2．4 m。分别进行了刚性模型的力平衡试验和弹性模型的 多自由度试验。按50年一遇的风力，做了风压分布、风环境、风气候等方面 的研究。模型测点为 1140个。 刚性和气弹性整体模型为1／500， 局部风力研究的 模型为1／250及1／ 125。取用了6个主风向：3个翼尖方向 和3个凹入方向，试验表明主控制方向 是翼尖风向。 50年一遇风力按55 Hl／ s考虑。最大风力在退台附近。最大负 风压为一5．5 kPa，最大正风压为+3 ．5 kPa。 风洞试验 四.结构体系和结构布置 4．1结构体系 “全钢结构优于混凝土结构，适合于超高层建筑”， 这是2O世纪六七十年代的 普遍共识。这个时期大量建造了300m以上的钢结构高层建筑，如1971年建成 的纽约世界贸易中心双塔(412m)、1974年建成的芝加哥西尔斯大厦(442m)。 到了20世纪八九十年代，人们发现 纯钢结构已不能满足建筑高度进一步升高的 要求，其原因在于钢结构的侧向刚度提高难以跟上高度的迅速增长。从此以后 ，钢筋混凝土核心筒加外围钢结构就成为超高层建筑的基本形式。我国如上海 金茂大厦(1997年，420m)、台北101(1998年，48 m)、香港国际金融 (2010年， 420m)、广州西塔(2010年，460m)、广州电视塔(2009年，460m)、上海环球 金融(2009年，492 m)、上海中心(2014年，632m)，深圳平安保险(在建， 680m)等。均无一例外。哈利法塔作了前所未有的重大突破，采用了下部混凝土 结构、上部钢结构的全新结构体系。——30～601 m 为钢筋混凝土剪力墙体系； 601～828m为钢结构，其中 601～760 m采用带斜撑的钢框架。我们可以比较一 下： 纽约世贸中心纯钢结构，412 m处的最大侧移为1 000 mm；而哈利法塔混 凝土结构，601 m