Design, Construction & Structural Details of Burj Dubai Burj al Dubai - Now known as Burj Khalifa
The goal of the Burj Dubai Tower is not simply to be the world's highest building: it's to embody the world's highest aspirations. The superstructure is currently under construction and as of fall 2007 has reached over 160 stories. The final height of the building is 2,717 feet (828 meters). The height of the multi-use skyscraper will "comfortably" exceed the current record holder, the 509 meter (1671 ft) tall Taipei 101. The 280,000
m2 (3,000,000 ft2) reinforced concrete multi-use Burj Dubai tower is utilized for retail, a Giorgio Armani Hotel, residential and office. As with all super-tall projects, difficult structural engineering problems needed to be addressed and resolved.
Structural System Description
Burj Khalifa has "refuge floors" at 25 to 30 story intervals that are more fire resistant and have separate air supplies in case of emergency. Its reinforced concrete structure makes it stronger than steel-frame skyscrapers.
Designers purposely shaped the structural concrete Burj Dubai - "Y" shaped in plan - to reduce the wind forces on the tower, as well as to keep the structure simple and foster constructibility. The structural system can be described as a "buttressed" core (Figures 1, 2 and 3). Each wing, with its own high performance concrete corridor走廊walls and perimeter columns, buttresses the others via a six-sided central core, or hexagonal hub. The result is a tower that is extremely stiff laterally and torsionally. SOM applied a rigorous geometry to the tower that aligned all the common central core, wall, and column elements.
Each tier of the building sets back in a spiral stepping pattern up the building. The setbacks are organized with the Tower's grid, such that the building stepping is accomplished by aligning columns above with walls below to provide a smooth load path. This allows the construction to proceed without the normal difficulties associated with column transfers.
The setbacks are organized such that the Tower's width changes at each setback. The advantage of the stepping and shaping is to "confuse the wind'1. The wind vortices never get organized because at each new tier the wind encounters a different building shape.
The Tower and Podium structures are currently under construction (Figure 3) and the project is scheduled for topping out in 2008.
Architectural Design
The context of the Burj Dubai being located in the city of Dubai, UAE, drove the inspiration for the building form to incorporate cultural, historical, and organic influences particular to the region.
Structural Analysis and Design
The center hexagonal reinforced concrete core walls provide the torsional resistance of the structure similar to a closed tube or axle. The center hexagonal walls are buttressed by the wing walls and hammer head walls which behave as the webs and flanges of a beam to resist the wind shears and moments.
Outriggers at the mechanical floors allow the columns to participate in the lateral load resistance of the structure; hence, all of the vertical concrete is utilized to support both gravity and lateral loads. The wall concrete specified strengths ranged from C80 to C60 cube strength and utilized Portland cement and fly ash.
Local aggregates were utilized for the concrete mix design. The C80 concrete for the lower portion of the structure had a specified Young's Elastic Modulus of 43,800 N/mm2 (6,350ksi) at 90 days. The wall and column sizes were optimized using virtual work .' La Grange multiplier methodology which results in a very efficient structure (Baker et ah, 2000). The reinforced concrete structure was designed in accordance with the requirements of ACI 318-02 Building Code Requirements for Structural Concrete.
The wall thicknesses and column sizes were fine-tuned to reduce the effects of creep and shrinkage on the individual elements which compose the structure. To reduce the effects of differential column shortening, due to creep, between the perimeter columns and interior walls, the perimeter columns were sized such that the self-weight gravity stress on the
perimeter columns matched the stress on the interior corridor walls. The five (5) sets of outriggers, distributed up the building, tie all the vertical load carrying elements together, further ensuring uniform gravity stresses: hence, reducing differential creep movements. Since the shrinkage in concrete occurs more quickly in thinner walls or columns, the perimeter column thickness of 600mm (24") matched the typical corridor wall thickness (similar volume to surface ratios) (Figure 5) to ensure the columns and walls will generally shorten at the same rate due to concrete shrinkage.
The top section of the Tower consists of a structural steel spire utilizing a diagonally braced lateral system. The structural steel spire was designed for gravity, wind, seismic and fatigue in accordance with the requirements of AISC Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings (1999). The exterior exposed steel is protected with a flame applied aluminum finish.
Analysis for Gravity
The structure was analyzed for gravity (including P-Delta analysis), wind, and seismic loadings by ETABS version 8.4 (Figure 6). The three-dimensional analysis model consisted of the reinforced concrete walls, link beams, slabs, raft, piles, and the spire structural steel system. The full 3D analysis model consisted of over 73,500 shells and 75,000 nodes. Under lateral wind loading, the building deflections are well below commonly used criteria. The dynamic analysis indicated the first mode is lateral side sway with a period of 11.3 seconds (Figure 7). The second mode is a perpendicular lateral side sway with a period of 10.2 seconds. Torsion is the fifth mode with a period of 4.3 seconds
Site Test and Analysis
The Dubai Municipality (DM) specifies Dubai as a UBC97 Zone 2a seismic region (with a seismic zone facior Z = 0.15 and soil profile Sc). The seismic analysis consisted of a site specific
response spectra analysis. Seismic loading typically did not govern the design of the reinforced concrete Tower structure. Seismic loading did govern the design of the reinforced concrete Podium buildings and the Tower structural steel spire.
Dr. Max Irvine (with Structural Mechanics & Dynamics Consulting Engineers located in Sydney Australia) developed site specific seismic reports for the project including a seismic hazard analysis. The potential for liquefaction was investigated based on several accepted methods; it was determined that liquefaction is not considered to have any structural implications for the deep seated Tower foundations.
In addition to the standard cube tests, the raft concrete was field tested prior to placement by flow table (Figure 10). L-box, V-Box and temperature.
Foundations and Site Conditions
The Tower foundations consist of a pile supported raft. The solid reinforced concrete raft is 3.7 meters (12 ft) thick and was poured utilizing C50 (cube strength) self consolidating concrete (SCC). The raft was constructed in four (4) separate pours (three wings and the center core). Each raft pour occurred over at least a 24 hour period. Reinforcement was typically at 300mm spacing in the raft, and arranged such that every 10lh bar in each direction was omitted, resulting in a series of "pour enhancement strips" throughout the raft at which 600 mm x 600 mm openings at regular intervals facilitated access and concrete placement.
The Tower raft is supported by 194 bored cast-in-place piles. The piles are 1.5 meter in diameter and approximately 43 meters long with a design capacity of 3,000 tonnes each. The Tower pile load test supported over 6,000 tonnes (Figure 12). The C60 (cube strength) SCC concrete was placed by the
tremie method utilizing polymer slurry. The friction piles are supported in the naturally cemented calcisiltite conglomeritic calcisiltite fomiations developing an ultimate pile skin friction of 250 to 350 kPa (2.6 to 3.6 tons / ft ). When the rebar cage was placed in the piles, special attention was paid to orient the rebar cage such that the raft bottom rebar could be threaded through the numerous pile rebar cages without interruption, which greatly simplified the raft construction.
The site geotechnical investigation consisted of the following Phases:
1. Phase I; 23 Boreholes (three with pressuremeter
testing) with depths up to 90m.
2. Phase 2: 3 Boreholes drilled with cross-hole
geophysics.
3. Phase 3: 6 Boreholes (two with pressuremeter testing)
with depths up to 60m.
4. Phase 4: 1 Borehole with cross-hole and down-hole
gophysics; depth = 140m
3D foundation settlement analysis
A detailed 3D foundation settlement analysis was carried out (by Hyder Consulting Ltd., UK) based on the results of the
geotechnical investigation and the pile load test results. It was determined the maximum long-term settlement over time would be about a maximum of 80mm (3.1"). This settlement would be a gradual curvature of the top of grade over the entire large site. When the construction was at Level 135, the average foundation settlement was 30mm (1.2"). The geotechnical studies were peer reviewed by both Mr. Clyde Baker of STS Consultants, Ltd. (Chicago, IL, USA) and by Dr. Harry Poulos of Coffey Geosciences (Sydney, Australia).
The groundwater in which the Burj Dubai substructure is constructed is particularly severe, with chloride concentrations of up to 4.5%, and sulfates of up to 0.6%. The chloride and sulfate concentrations found in the groundwater are even higher than the concentrations in sea water. Accordingly, the primary consideration in designing the piles and raft foundation was durability. The concrete mix for the piles was a 60 MPa mix based on a triple blend with 25% fly ash, 7% silica fume, and a water to cement ratio of 0.32. The concrete was also designed as a fully self consolidating concrete, incorporating a viscosity modifying admixture with a slump flow of 675 +/-
75mm to limit the possibility of defects during construction.
Due to the aggressive conditions present caused by the extremely corrosive ground water, a rigorous program of
anti-corrosion measures was required to ensure the durability of the foundations. Measures implemented included specialized waterproofing systems, increased concrete cover, the addition of corrosion inhibitors to the concrete mix. stringent crack control design criteria, and cathodic protection system utilizing titanium mesh (Figure 13) with an impressed current.
Wind Engineering
For a building of this height and slenderness, wind forces and the resulting motions in the upper levels become dominant factors in the structural design. An extensive program of wind tunnel tests and other studies were undertaken under the direction of Dr. Peter Irwin of Rowan Williams Davies and Irwin Inc.'s (RWD1) boundary* layer wind tunnels in Guelph. Ontario
(Figure 14). The wind tunnel program included rigid-model force balance tests, a foil multi degree of freedom aero elastic model studies, measurements of localized pressures, pedestrian wind environment studies and wind climatic studies. Wind tunnel models account for the cross wind effects of wind induced vortex shedding on the building. The aeroelastic and force balance studies used models mostly at 1:500 scale. The RWDI wind engineering was peer reviewed by Dr. Nick Isyumov of the University of Western Ontario Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory.
哈利法塔建筑结构设计实例与分析 姓名： 学号： 专业：
目录 第1章哈利法塔简介 (1) 第2章哈利法塔的结构类型 (1) 2.1 建筑的结构类型分类 (1) 2.2 哈利法塔的建筑结构分析 (2) 第3章哈利法塔的结构布置 (3) 3.1三叉形整体平面布置 (3) 3.2核心筒布置 (4) 3.3由下至上的结构布置 (5) 第4章哈利法塔的主要构件 (8) 第5章哈利法塔设计的主要难度和亮点 (9) 5.1 哈利法塔的主要设计难点 (9) 5.2哈利法塔的主要设计亮点 (9)
第1章哈利法塔简介 哈利法塔（Buri Khalifa Tower）（原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔）是韩国三星公司负责营造，位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋有162层，总高828米的摩天大楼。哈利法塔2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工，为当前世界第一高楼与人工构造物，造价达15亿美元。 哈利法塔是目前世界上最高的建筑，总高度828 m，凝土结构高度601m，总建筑面积52.67万 m2，塔楼建筑面积34.4万 m2 。基础底面埋深 -30m，桩尖深度-70m；混凝土用量 33万 m3，总用钢量10.4万t (高强钢筋6.5万t，型钢3.9万t)。 第2章哈利法塔的结构类型 2.1 建筑的结构类型分类
2.2 哈利法塔的建筑结构分析 全钢结构优于混凝土结构，适合于超高层建筑，这是上世纪六七十年代的普遍共识，并建造了大量300m以上的钢结构高层建筑。到八九十年代，纯钢结构已经不能满足建筑高度进一步升高的要求，其原因在于钢结构侧向刚度的提升难以跟上高度的迅速增长，此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。而哈利法塔做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。即第一：-30～601m为钢筋混凝土剪力墙体系；第二：
世界最高建筑“哈利法塔”结构设计和施工 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601m 的高度，创造了一个新的奇迹。 关键词：超高层建筑；混合结构体系；风洞试验；时间过程分析；超高强度混凝土
①工程概况 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，工程总承包单位为韩国三星，我国江苏南通六建集团公司承包土建施工，幕墙分别由香港远东、上海力进、陕西恒远三家公司承包。自2004年9 月至2010年1月。总工期为1325d，用工2200万工时，总造价为15亿美元。建筑总高度为828m ；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65000t，型钢为39000 t)。总建筑面积为526700m；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；62层以上为传播、电信、设备用楼层，一直到206层；顶部570 m 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200m。为此哈利法塔始终不宣布建筑高度。到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。
迪拜哈利法塔结构设计与施工撰文 赵西安 中国建筑科学研究院 1 工程概况 迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑，其高度为828m，其中混凝土结构高度为601m。基础底面埋深-30m，桩尖深度达-70m。全部混凝土用量330000m3；总用钢量104000t(高强钢筋65000t；型钢39000t）。有效租售楼层162 层，建筑面积526700m2，塔楼建筑面积344000m2。塔楼建筑重量50万t。居住和工作人数12000人，总造价为15亿美元。工期自2004年9月至 2010年1月，共1325天，用工2200万工时。 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，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，透过幕墙的玻璃可以看到80公里外的伊朗；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；顶部70m是钢桅杆（图1，2）。 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200m（图3）。为此哈利法塔始终不宣布建筑高度。到2009年底，确认五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。 2 建筑设计 哈利法塔的建筑理念是“沙漠之花”，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（图 5~8）。这朵鲜花在沙漠耀眼的 图2 哈利法塔平面图3 顶部可升高的钢桅杆图4 三瓣盛开的沙漠之花 总高度/混凝土结构高度：828m/601m 基础底面埋深/桩尖深度：30m/70m 全部混凝土用量：330 000m3 总用钢量：104 000t（高强钢筋65 000t，型钢39 000t） 有效租售楼层：162层 总建筑面积/塔楼建筑面积：526 700m2/344 000m2 塔楼建筑重量 ：50万t 可容纳居住和工作人数：12 000人 总造价：15亿美元 工期：2004年9月~2010年1月，总计1 325天 工程总包：韩国三星 土建承包：江苏南通六建 幕墙承包：香港远东、上海力进、陕西恒远 建筑设计、结构设计 ：SOM 图1 哈利法塔——世界最高建筑 图5 用21个退台构成立面 的螺旋线 图6 一朵含苞 待放的花 图7 三叉形平面有利于抵抗风力 2
从迪拜塔看工程项目管理 摘要： “迪拜塔”世界第一高楼，象征着奢华与纸醉金迷，那是挥金如土的地方，那是土豪争相到达的圣地，那是富人的天堂。“迪拜塔”总高度达到800多米，屹立于沙漠之上，被誉为“沙漠之花”，从筹建到落成开门迎客一直给世界各地的人们带来连连惊喜，他创造了一个又一个的奇迹。然而他的建设的初衷如何？他的设计、他的风险评估、他的建设施工、他带来的经济效益等都需要我们的探究。“迪拜塔”的建设留给我们很多启示，这样一个大的建设工程需要精细的协调管理，本文从他的由来、他的施工建设以及他的落成的整个过程进行分析，以期待能给日后的工程建设带来一些启发。 关键词：迪拜塔第一项目经济施工协调 伴随着世界经济的发展，在满足了物质生活水平的基础之上，人们更加注重精神水平的提高。誓与天高，一直是人类的梦想，人们一直向往与天空离得更近的地方，喜欢将一切尽收眼底的感觉，并且为了提高城市的声誉，一座座摩天大楼拔地而起。纽约的双子塔、台北的101大厦、芝加哥希尔斯大厦、上海环球金融中心，一座座拔地而起，成为一座座城市的新地标，彰显着一个城市的风采[1]。迪拜塔，目前世界上的第一高楼宇，向世界展示着他的风姿，世界上唯一一个7星级酒店，世界富豪的聚集地，奢靡生活的集中地。这里成为了土豪的代名词，成为了世界的新地标。总高828的迪拜塔是如何建成的，他的建造经历了怎样的过程，他如何能在沙漠之中屹立，如何将世界的目光聚集，这样一个如此庞大的工程耗费了多少的人财物，如何将他们管理得当，如何解决各种预料之中与预料之外的困难，他为我们今后的建设提供了怎样的可借鉴的经验，这都值得我们去深深思考。 一、“迪拜塔”的由来 “迪拜塔”又名“哈利法塔”（Burj Khalifa Tower）。在古阿拉伯世界中，哈利法为“伊斯兰帝国领袖”之意。“迪拜塔”总高828m，共有162层，位于投资200亿美元的“迪拜塔繁华区”的核心地段，周围包括3万套住宅和全球最大的室内购物中心“迪拜购物城”，他目前是世界上最高的建筑。然而它的由来却与国家的发展以及国家的政治分不开。 原本只是波斯海湾边的小渔村的迪拜自从1966年发现了石油，就马上找到沙漠上的财富之路。然而迪拜马上就面对着石油萎缩的局面，石油储量到2015年就会用完。于是在沙漠边上大力推动金融、搞高端房地产去寻求经济多样化的突破。迪拜的发展逻辑非常清楚：先是从石油工业起步，然后是依托港口的贸易、转口贸易、运输、物流，再往后是与贸易相关的商务中心和金融中心，最后，地产和旅游业也开始成为经济的支柱产业。因此独特建筑的建设也就顺理成章，鳞次栉比的摩天大楼在霍尔河畔奇迹般地崛起。由于拥有高素质的环境以及丰富多彩的文化（因为80%的人口是外国人的缘故），到迪拜的旅游者以模特、艺术家、商人等高收入阶层居多。迪拜在2004年间接待了超过540万名游客，比2003年上涨了9%，到2010年，预计游客数字将增长3倍。因此，修建这样一座世界上最高的酒店，一方面是吸引
成绩 课程考核材料 课程名称当代经典建筑赏析 课程类型公共选修课 考核形式考查/开卷 学生姓名乔海旭 学号20131703215 所在学院环境工程学院 专业班级13环工2班 任课教师李雁 2015年6月30日
选修课我眼中的摩天迪拜塔 乔海旭 徐州工程学院；环境工程学院;13环境环工2班 摘要：根据在较小的土地范围内建造更多的建筑面积以及建筑安全的重要性，探讨当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时，与多层建筑相比，在设计上、技术上产生的许多新的问题，研究建筑设计采用的一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形——六瓣的沙漠之花，结果表明：“迪拜塔”成为世界上最坚固、最安全的摩天大楼。 关键词：荣誉；设计；机动性；散热；施工；速度；疏散 1.简介 1.基本简介 迪拜塔:又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有162层，总高818米，比台北101足足高出310米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用。 该项目，由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安·史密斯（Adrian Smith）设计，韩国三星公司负责实施，景观部分则由美国SWA进行设计。建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形——六瓣的沙漠之花。哈利法塔加上周边的配套项目，总投资超70亿美元。哈利法塔37层以下是世界上首家ARMANI 酒店，45层至108层则作为公寓。第123层将是一个观景台，站在上面可俯瞰整个迪拜市。建筑内有1000套豪华公寓，周边配套项目包括：龙城、迪拜MALL及配套的酒店、住宅、公寓、商务中心等项目。2.建筑风格 迪拜塔的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为“Y”字形，并由三个建筑部份逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的模式，减少大楼的剖面使它更加直往天际，至顶上，中央核心逐转化成尖塔，Y字形的楼面也使得迪拜塔有较大的视野享受。 3.所获荣誉及之最 世界最高的自立建筑828 米（3,220英尺）；最多楼层数162层；最高混凝土结构601.0 米（1,972 英尺）；最高的电梯服务；最高的户外观景台。
哈利法塔，原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已竣工投入使用的摩天大楼，有160层，总高828米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。 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；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。 三瓣盛开的沙漠之花—哈利法塔的建筑幕墙总面积为13。5万m2，其中塔楼部分为12万m。幕墙总造价约为人民币8亿元。约为6000元/m2。 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1250mm。 SOM创新了一种结构体系，使用支撑核心让塔楼稳固而且经济。塔楼由围绕核心的三个“翼”元素，随着塔楼高度增加，“翼”的终端都是向上旋转递减的造型，减小塔的体型，楼面为不断上升的“Y”字形，这种设计有助于减少风的影响。利用塔的高度优势，设计师发明高空气体冷却系统，从楼顶吸入冷空气（比底层空气低10度），再输入楼体下层以降低塔楼温度，而塔楼高性能外立面系统可以抵御迪拜夏季数月极端高温的考验。 混凝土结构设计按美国规范ACI318—02进行。混凝土强度等级：127层以下为C80；127层以上为C60。C 80混凝土90d弹性模量为43800N／mm2，采用硅酸盐水泥，加粉煤灰。进行了构件截面尺寸的仔细调整以减少各构件收缩和徐变变形差。原则上使端柱和剪力墙在自重作用下的应力相近。由于柱和薄的剪力墙收缩较大，所以端柱的厚度与内墙相同，取600mm。设计时尽量考虑构件的体积与表面积的比值接近，使各构件的收缩速度接近，减少收缩变形差。在立面内收处，钢筋混凝土连梁要传递竖向荷载(包括徐变和收缩的效应)，并联系剪力墙肢以承受侧向荷载。连梁按ACI318—02附录A设计，计算图形为交叉斜杆。这个设计方法可使连梁高度降低。楼层数量多，压低层高有很大的意义。标准层层高为3．2m，采用无梁楼板，板厚为300mm。 “迪拜塔”需要一个坚实的基础，以支持重量可能超过50万t的地面以上建筑。“迪拜塔”建造在一个3.7m厚的三角形结构的底板上，这个三角形底板由192根直径为1.5m的钢管桩或支柱缸体支持。这些钢管桩或支柱缸体深入地下50m。 为了保持这幢超高层建筑物的稳定性，“迪拜塔”的设计标准是能够经受里氏6级地震（当地属于地球上少地震的地区）。能在55m/s的大风中保持稳定（在高楼中办公的人完全感觉不到大风的影响）。 601 m 以上是带交叉斜撑的钢框架，它承受重力、风力和地震作用。钢框架逐步退台，从第l8级的核心筒六边形到第29级的小三角形。最后只剩直径为1200mm的桅杆。这根桅杆是为保持世界第一建筑高度而专门设计的，它可从下面接长，不断顶升（类似塔吊的原理），预留了200m的上升高度。 结构竖向压缩每层平均为4mm，整座建筑的顶点为650mm。这个缩段通过每层标高的调整来补偿。由于收缩和徐变，钢筋混凝土竖向构件的内力会在钢筋和混凝土之间重新分配。由于要求两者应变相同，混凝土分担的内力会逐渐减少，而钢筋的内力会相应增加。哈利法塔第
迪拜塔设计分析 环境设计1501 29号杨剑桥 简介： 哈利法塔，原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是世界第一高楼与人工构造物。哈利法塔始建于2004年，当地时间2010年1月4日晚，宣告这座建筑正式落成，并将其更名为“哈利法塔”。
目录： 1 建设背景 2 建造团队 3 设计理念 4 建筑设计 5 构造特点 1建设背景： 迪拜塔的建造目的中，有一个就是将“世界第一高楼”的头衔重新带回中东。埃及的胡夫金字塔，曾经在将近4000年的时间里是世界上最高的建筑，直到1311年被英国林肯大教堂所超越。不过16世纪时，林肯大教堂的座堂中心尖端崩坍，最高纪录重回到吉萨的胡夫大金字塔。直到埃菲尔铁塔出现。 迪拜作为中东经济贸易中心，政府打造迪拜塔作为服务，观光使用。第一高楼这样的计划是使迪拜及国家提升国际知名度的重要方式之一。
2 建造团队： ?哈利法塔由美国芝加哥公司的美国迪拜塔超高速电梯建筑师阿德里安·史密斯（Adrian Smith）设计，由美国建筑工程公司SOM，比利时建筑商，阿拉伯建筑工程公司和韩国三星公司联合负责实施，景观部分则由美国SWA进行设计，中国江苏南通六建集团公司承包土建施工，幕墙分别由香港远东、上海力进、陕西恒远三家公司承包。建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形。
3设计理念： 哈利法塔Y形楼面的设计灵感源自沙漠之花蜘蛛兰，这种设计最大限度地提高了结构的整体性，并能让人们尽情欣赏阿拉伯海湾的迷人景观。大楼的中心有一个采用钢筋混凝土结构的六边形“扶壁核心”。楼层呈螺旋状排列，能够抵御肆虐的沙漠风暴。 哈利法塔屡获殊荣的设计承袭了伊斯兰建筑特有的风格。整座塔楼的混凝土结构在平面上被塑造成了Y形，大厦的三个支翼是由花瓣演化而成，每个支翼自
哈利法塔 姓名： 学号： 专业： 建筑结构设计实例与分析
目录 第1章哈利法塔简介 (1) 第2章哈利法塔的结构类型 (1) 2.1 建筑的结构类型分类 (1) 2.2 哈利法塔的建筑结构分析 (2) 第3章哈利法塔的结构布置 (3) 3.1三叉形整体平面布置 (3) 3.2核心筒布置 (4) 3.3由下至上的结构布置 (5) 第4章哈利法塔的主要构件 (8) 第5章哈利法塔设计的主要难度和亮点 (9) 5.1 哈利法塔的主要设计难点 (9) 5.2哈利法塔的主要设计亮点 (9)
第1章哈利法塔简介 哈利法塔（Buri Khalifa Tower）（原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔）是韩国三星公司负责营造，位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋有162层，总高828米的摩天大楼。哈利法塔2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工，为当前世界第一高楼与人工构造物，造价达15亿美元。 哈利法塔是目前世界上最高的建筑，总高度828 m，凝土结构高度601m，总建筑面积52.67万 m2，塔楼建筑面积34.4万 m2 。基础底面埋深 -30m，桩尖深度-70m；混凝土用量 33万 m3，总用钢量10.4万t (高强钢筋6.5万t，型钢3.9万t)。 第2章哈利法塔的结构类型 2.1 建筑的结构类型分类
2.2 哈利法塔的建筑结构分析 全钢结构优于混凝土结构，适合于超高层建筑，这是上世纪六七十年代的普遍共识，并建造了大量300m以上的钢结构高层建筑。到八九十年代，纯钢结构已经不能满足建筑高度进一步升高的要求，其原因在于钢结构侧向刚度的提升难以跟上高度的迅速增长，此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。而哈利法塔做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
题目：对“迪拜塔”工程结构体系选型的分析 论文内容： 一、工程概况： 建设地点：阿拉伯联合酋长国迪拜 总建筑面积：527000㎡塔楼建筑面积：344000㎡占地面积：34.4公顷 全部楼层：206层可用楼层：162层 最大高度：828m 结构设计：总高度828m 钢桅杆768~828m 钢结构601~768m 混凝土结构0~601m 地下结构-30~0m 桩-80~-30 m 采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管式多塔组成，由三个建 筑部分逐渐连贯为一个核心体，从沙漠以螺旋模式上升。 投资情况：总投资15亿美元 总平面图 二、建筑特色及材料应用： 建筑风格：迪拜塔（又称哈利法塔）的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为“Y”字形，并由三个建筑部份逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的模式，减少大楼的剖面使它更加直往天际，至顶上，中央核心逐转化成尖塔，Y字形的楼面也使得迪拜塔有较大的视野享受。
设计特色：SOM创新了一种结构体系，使用支撑核心让塔楼稳固而且经济。塔楼由围绕核心的三个“翼”元素，随着塔楼高度增加，“翼”的终端都是向上旋转递减的造型，减小塔的体型，楼面为不断上升的“Y”字形，这种设计有助于减少风的影响。利用塔的高度优势，设计师发明高空气体冷却系统，从楼顶吸入冷空气（比底层空气低10度），再输入楼体下层以降低塔楼温度，而塔楼高性能外立面系统可以抵御迪拜夏季数月极端高温的考验。 材料选用：迪拜塔总共使用33万立方米混凝土、3.9万公吨钢材及14.2万平方米玻璃。 色彩应用：主体以银白色为主，大多是采用伊斯兰教建筑的色彩，在伊斯兰教中，白色象征圣洁。 所获荣誉及之最：世界最高的自立建筑828 米（3,220英尺）；最多楼层数162层；最高混凝土结构601.0 米（1,972 英尺）；最高的电梯服务；最高的户外观景台。 内部设计：内部设计由乔治·阿玛尼设计，一个阿玛尼饭店将坐落于37楼以下的楼层，45至108楼将会有高达700间房间（据开发商表示，这些公寓房间在开卖后的8小时内即销售一空），一座游泳池将坐落于76楼，106楼以上的楼层将为办公室与会议室，124楼预计会设计观景台（约442米），而顶部的尖塔天线将包含通讯功能。 楼层用途：B1-B2 停车场及机械性大厅餐厅及大堂 1 酒店、大堂及餐厅 2 酒店及大堂 3 酒店及餐厅 4 酒店及机械性 5-16 酒店17-18 机械性 19-39 酒店40-42 机械性 43-72 住宅73-75 机械性 76-108 住宅109-110 机械性 111-123 办公室124 气象台 125-135 办公室136-138 机械性 139-154 办公室155 机械性 156-159 广播传送160-162 机械性
迪拜塔 迪拜经常以奢华但构思巧妙的建筑吸引人们的目光，从比较早的七星级帆船酒店，到模仿地球、被誉为世界第八大奇迹的“世界岛”，再到热带沙漠中的“雪穹”滑雪场，无不令人叹为观止。这次落成启动的世界第一高楼迪拜塔，也是迪拜一贯风格的延续。历时5年的全球最高大楼迪拜塔昨晚举行盛大落成典礼，这座160层的摩天大楼高达828米，可容纳1.2万人。据台湾《联合晚报》报道，世界最高的迪拜塔除了高度挑战极限，并拥有世界最高、最快的“智能型”电梯，一分钟内就可达到第124层的世界最高室外观景台。为配合迪拜塔的惊人建筑数据，启用典礼动用大量特别效果，包括868盏大型闪光灯以及最少50种全计算机控制激光音响效果。典礼3大主题表演包括“从沙漠之花到迪拜塔”、“心跳时刻”和“从迪拜、阿联酋走向世界”，最后以1万多组大型烟花表演作为结束。塔旁的迪拜喷泉以275米的破纪录水柱吸引世人目光。启用典礼整个过程由当地媒体作全球高清直播，有400多家全球媒体参与报道，全球20亿观众收看。 迪拜塔项目由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安·史密斯（Adrian Smith）设计，韩国三星公司负责实施。建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形——六瓣的沙漠之花。迪拜塔加上周边的配套项目，总投资超70亿美元。迪拜塔37层以下是一家酒店，45层至108层则作为公寓。第123层将是一个观景台，站在上面可俯瞰整个迪拜市。建筑内有1000套豪华公寓，周边配套项目包括：龙城、迪拜MALL及配套的酒店、住宅、公寓、商务中心等项目。 迪拜塔豪华的内部大厅 迪拜塔共有160层，内设有住宅、办公室和豪华酒店。迪拜塔预期能容纳1.2万人，发展商希望将塔塑造成“自给自足”的群体，让住户足不出塔，仍可解决一切生活需要。人们可到122楼的餐厅，边欣赏海拔440米的壮丽景色，边享受世界各地中西美食。123层的高层大堂设有健身室和室内泳池，没有恐高症的人还可以挑战露天泳池。 【建筑现况】已完工投入使用 【动土时间】 2004年9月21日
迪拜哈利法塔的结构设计与施工 工程档案——迪拜哈利法塔 迪拜哈利法塔，总高828m，混凝土用量33万m3,总用钢量10.4万t,玻璃面积14.2万m2。2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用。 创新技术——设计和施工的突破 迪拜哈利法塔828m的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606m的高度，创造了一个新的奇迹。 迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑，总高度828 m，凝土结构高度601m，总建筑面积52.67万 m2，塔楼建筑面积34.4万 m2。基础底面埋深 -30m，桩尖深度-70m；混凝土用量 33万 m3，总用钢量10.4万t (高强钢筋6.5万t，型钢3.9万t）。工程总造价15亿美元。 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（见图1），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。 图1 三瓣盛开的沙漠之花 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层是世界最高的游泳池；109～162层为写字楼；124层为世界最高的观光层，透过幕墙的玻璃可以看到80km外的伊朗；158层是世界最高的清真寺；162～206层为传播、电信、设备用楼层；顶部70m 是钢桅杆。 结构设计创新
结构体系。全钢结构优于混凝土结构，适合于超高层建筑，这是上世纪六七十年代的普遍共识，并建造了大量300m以上的钢结构高层建筑。到八九十年代，纯钢结构已经不能满足建筑高度进一步升高的要求，其原因在于钢结构侧向刚度的提升难以跟上高度的迅速增长，此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。而哈利法塔做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。即-30～601m为钢筋混凝土剪力墙体系，601～828m为钢结构，其中601～760m采用带斜撑的钢框架。 采用三叉形平面可以取得较大的侧向刚度，降低风荷载，有利于超高层建筑抗风设计，同时对称的平面可以保持平面形状简单，施工方便。 整个抗侧力体系是一个竖向带扶壁的核心筒，六边形的核心筒居中；每一翼的纵向走廊墙形成核心筒的扶壁，共6道；横向分户墙作为纵墙的加劲肋；此外，每翼的端部还有4根独立的端柱。这样一来，抗侧力结构形成空间整体受力，具有良好的侧向刚度和抗扭刚度（见图2）。
哈利法塔（Burj Khalifa Tower） 建筑名称：哈利法塔（原名迪拜塔），又称迪拜大厦或比斯迪拜塔 建筑、结构设计单位： SOM建筑设计事务所（Skidmore, Owings and Merrill）建筑位置：位于阿拉伯联合酋长国迪拜 开竣工日期：2004年9月21日动工，2010年1月4日竣工 建筑层数：168层 建筑高度：828米（2,684英尺） 结构形式：钢结构 建筑造价：20亿美元 所获荣誉及之最：世界最高的自立建筑：828 米（3,220英尺）；最多楼层数：162层；最高混凝土结构： 601.0 米（1,972 英尺）；最高的电梯服务；最高的户外观景台 创新点：SOM创新了一种结构体系，使用支撑核心让塔楼稳固而且经济。塔楼由围绕核心的三个“翼”元素，随着塔楼高度增加，“翼”的终端都是向上旋转递减的造型，减小塔的体型，楼面为不断上升的“Y”字形，这种设计有助于减少风的影响。利用塔的高度优势，设计师发明高空气体冷却系统，从楼顶吸入冷空气（比底层空气低10度），再输入楼体下层以降低塔楼温度，而塔楼高性能外立面系统可以抵御迪拜夏季数月极端高温的考验。 详细介绍：哈利法塔项目，由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安·史密斯（Adrian Smith）设计，韩国三星公司负责实施。建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形——六瓣的沙漠之花。哈利法塔加上周边的配套项目，总投资超70亿美元。哈利法塔37层以下是世界上首家ARMANI酒店，45层至108层则作为公寓。第123层将是一个观景台，站在上面可俯瞰整个迪拜市。
迪拜塔观后感 工业兴起使人口集中到城市中来，造成用地紧张，地价上涨，城市范围逐步扩大仍感局促，为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积，建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。其次，由于高层建筑技术的进步，使许多不可能的高层建筑形体得以实现，这也是高层建筑发展的重要原因之一。今天，我们将来讨论一下后者在当今高层建筑中的应用。 根据所学的房屋建筑学知识可知，我国规定：超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑，当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。高层建筑绝对不是简单地把建筑物的高度往上升就可以了，当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时，它与多层建筑相比，在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决，下面就一一分别叙述。 技术突破一：机动性 当我们站在一栋高楼大厦前，我们应该思考的第一件事是：我们的目的地在几楼？我们该如何上去？这是人们在使用高层建筑时应面对的一个首要障碍，因为人们不愿意爬太多层楼梯，一般走超过5层就已经会感到厌烦。传统大楼的楼梯在高层建筑中很难取得人们的青睐。因此，为了解决这个问题，电梯就应运而生了。1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明。他站在装满货物的升降梯平台上，命令助手将平台拉升到观众都能看得到的高度，然后发出信号，令助手用利斧砍断了升降梯的提拉缆绳。令人惊讶的是，升降梯并没有坠毁，而是牢牢地固定在半空中——奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。“一切安全，先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意，这就是人类历史上第一部安全升降梯。奥的斯先生的发明揭开了高层建筑的发展历程。从那以后，升降梯在世界范围内得到广泛应用。1889年12月，美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯，它采用直流电动机为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢。1892年，美国奥的斯公司开始采用按钮操纵装置，取代传统的轿厢内拉动绳索的操纵方式，为操纵方式现代化开了先河。一部性能优越且安全性高的电梯在一个高层建筑中是十分重要的，电梯能使人们在极短的时间内到达大楼里的任意一层，且最重要的是不需耗费人们的体力，这使得人们有兴趣在一栋大楼里工作、学习、居住，使人们对高层建筑不会感到畏惧，使得高层建筑的使用变得便利起来。电梯彻底地改变了都市景观，大城市里的建筑物拔地而起，且一栋比一栋高，这全得感谢与电梯的使用，没有电梯就不可能建造摩天大楼，电梯的加入完全改变了高层建筑的全盘概念。世界上第一座使用电梯的大楼是位于美国纽约的公平保险公司的总部大楼，直至今日，世界上有使用电梯的建筑物多达1.5亿座。其中，现今世界第一高楼，超高层建筑“迪拜塔”更是将电梯的使用发挥到了极致。迪拜塔内共设有53座电梯同时运作，最大的可同时容纳46人，最快的时速可达53公里/小时，不到50秒便可到达120层.。如此快的速度以及如此大容量的人数，使得整座电梯在运行过程中拥有极高的动能，如果此时电梯下坠，要想煞住它，就如同把一辆18轮的大卡车冲出悬崖后凌空停住，这是一项莫大的挑战，但迪拜塔的电梯设计师们也想到了这点。迪拜塔的电梯一旦超出了时速限制，就会立即自动触发紧急刹车系统，强大的制动系统能产生足够大的摩擦力使得高速的电梯在几秒内停下。正是由于有了这种高效、安全的电梯，让人们打破了对建筑物5层楼的限制，使得人们越来越热衷于在高层建筑里工作、居住，众多建造高层建筑拔地而起。 技术突破二：建材 但是，当建筑物的高度接近25米时，传统的建筑材料石块已经不能承受建筑物如此高
关于超高层建筑的一些思考 十八世纪末，十九世纪处的的产业技术革命带来了生产力发展与经济的繁荣，大工业兴起使人口集中到城市中来，造成用地紧张，地价上涨，城市范围逐步扩大仍感局促，为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积，建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。其次，由于高层建筑技术的进步，使许多不可能的高层建筑形体得以实现，这也是高层建筑发展的重要原因之一。今天，我们将来讨论一下后者在当今高层建筑中的应用。根据所学的房屋建筑学知识可知，我国规定：超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑，当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。高层建筑绝对不是简单地把建筑物的高度往上升就可以了，当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时，它与多层建筑相比，在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决，下面就一一分别叙述。 技术突破一：机动性 技术突破二：建材 但是，当建筑物的高度接近25米时，传统的建筑材料石块已经不能承受建筑物如此高度的重量了，因此，建筑师们如果想继续往上建造他们的作品，就不得不另辟蹊径。1939年，纽约傅勒大厦的建筑师丹尼尔·伯恩罕想到了一个新办法来解决这一问题。他用钢柱和钢梁固定成一个钢骨架，钢材比石块轻薄且坚固，又能承受整个结构的重量，最后只需将外层薄薄的砖石墙套在钢骨架上。这样一来，高层建筑的高度就从原来的25米成功提升到87米以上。而丹尼尔·伯恩罕所开创的这种建筑史上最重要的技术，正是当今所广泛使用的钢筋混凝土的始祖，因为这是一种新形态的建筑技术，这种钢结构的形体一旦稳定下来，理论上你的大楼要盖多高就盖多高。除此之外，大楼外观所用的材料也非常讲究，玻璃幕墙是一般高层建筑的首选，因为玻璃既有良好的采光功能，又能遮风挡雨，还能呈现出令人赏心悦目的外观，加上现今的许多高层建筑大都结合了最好的钢材和石材，建筑师们利用这些材料以及钢筋混凝土技术，打造了一栋又一栋坚固、轻巧和美观的摩天大楼。 技术突破三：散热 但大量运用玻璃幕墙技术来装饰高层建筑的同时，也存在着一个致命缺点。那就是在炎热的夏天时，美丽的玻璃高层建筑物有可能成为一座烤炉。因为在夏天，玻璃能然让建筑物光线充足，但同时热气也会侵入，人们在获得光线的同时也受到大量太阳辐射的影响，辐射会被室内的物体吸收散热，然后再辐射到周围的空气中，造成温度上升，并且，密封的玻璃窗使热气无法外泄，室内很快就热得让人受不了了。因此，散热就成为了高层建筑的建筑师们又一大难题，要解决这一问题，建筑物才能顺利运营，而唯一的办法就是给建筑物降温。一位名为威里斯卡瑞尔的美国工程师解决了冷却的问题，他发明了一种机器，可藉由湿度的增加，使潮湿的热空气冷却、干燥。机器首先把细微的冷水雾注入一个密闭空间，接着把炎热、潮湿的空气吸入这股冷水雾里，这样一来，热空气就变得凉爽、干燥，很明显，这就是如今我们所使用的空调。空调的出现，使得高层建筑不仅仅向着高的方向发展，而且还使得体积庞大的高层建筑成为可能。但是仅仅依靠空调的使用，有些时候仍不足以抵消外界辐射的热量。于是乎建筑师们必须一些新型的技术。如迪拜塔的玻璃幕墙所使用的玻璃，分成外部表面和内部表面，各涂有特殊的涂层。外部涂有一层薄薄的金属，其作用是反射每天太阳直接照射到建筑物表面的太阳热能，如同防晒乳液，金属涂层转移会使室内增温的紫外线辐射，但这层防晒乳液档不住火热沙漠的沙粒辐射的红外线，因此就需在玻璃内侧涂上一层薄银以阻挡热射线。这样一来，高层建筑的玻璃幕墙便可堪称完美，使得高层建筑的发展又上升了一层。 技术突破四：施工速度 空调的出现让越来越多的人喜欢在大楼里舒适地工作，于是乎大楼便被盖得越来越高。可是，若想盖更高的建筑物，意味着所耗费的时间就需要更长，所花费的金钱也会更多，这