世界第一高楼

世界第一高楼 ——哈利法塔 摘 要: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。由于超高的高度，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:超高建筑;混合结构体系 一、 简介 哈利法塔(Burj K halifa， 阿拉语: جرب ةف,لخ‎ KhalifaTower)原名迪拜塔(阿拉伯语:جرب يبد，Burj Dubai)，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160层，总高828米，比台北101足足高出320米。在100公里以外就能看见。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。 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30m;桩尖深度为70 m;全部混凝土用量为330 000m3;总用钢量为104 000 t (高强钢筋为65 000t，型钢为39 000 t)。总建筑面积为526 700m2;塔楼建筑面积为344 000 m2;塔楼建筑重量为50万t;可容纳居住和工作人数为12 000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80 km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70 m是钢桅杆(图1)。 为保持世界最高建筑的地位， 钢结构顶部设置了直径为1 200mm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2)。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。(图3) 二、 建造背景 建造哈利法塔的的决策者为政府，作为贸易经济中之外的服务、观光使用，迪拜目前有226万的人口，大部分的土地仍为沙漠(沙漠覆盖了超过90%的土地)或为稀少的人口分布，打造世界第一高楼的计划是使迪拜及国家提升国际知名度的重要方式之一，促进其经济发展。另据一名纳克希尔地产的VIP观光客Jacqui Josephson表示:“穆罕默德?本?拉希德?阿勒马克图姆(阿拉伯联合酋长国副总统兼总理及迪拜新任酋长)想要用轰动的要素使迪拜登上地图” 图1:哈利法塔立面 图2:顶部为可升高的钢桅杆 图3:最终高度为828米 三、建筑 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(图4)。 大楼总体重量超过50万吨，为保持稳定，大楼建造采用的是最高强度混凝土，并建在一个3.7米厚的三角形结构基座上，该基座由192跟直径为1.5米的钢管桩支持。 图4:哈利法塔的建筑设计图形 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如直往天际，至顶上，中央核心逐转化成尖塔，Y字形的楼面也使的哈利法塔有较大的视野享受(图5)。 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m2。幕墙总造价约为人民币8亿 /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元，约为6 000元 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450 mm，办公最高层为162层，最大位移为1 250mm。 图5:哈利法塔的楼面设计 四、建筑结构 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。哈利法塔总高度为828米:，-30到601米为钢筋混凝土剪力墙体系(混凝土结构在0到601米，地下结构在-30到0米，桩在-80到-30米);601到828m为钢结构(钢桅杆在768到828米，钢结构在601到768米)， 其中601到760m采用带斜撑的钢框架。 哈利法塔外形是采用三叉平面的结构布置。可取得较大的侧向刚度， 降低风荷载，端部鼻尖形 有利于超高层建筑抗风。同时对称的平面可保持平面形状简单，施工方便(图6)。 图6.:三叉平面设计 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 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。这核心筒的扶壁，共6 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。中心筒的抗扭作用可模拟为一个封闭的空心轴，由3个翼上的6道纵墙扶壁而大大加强; 而走廊纵墙又被分户横墙加强。整个建筑就像一根刚度极大的竖向梁，抵抗风和地震产生的剪力和弯矩。由于加强层的协调，使端部柱也参加抗侧力工作。 在哈利法塔的上部结构设计中，为了提高刚度，601米以下用钢筋混凝土结构(图7);601米以上用钢框架结构。采用核心筒加剪力墙加端部柱结构体系。每25~30层设两层高的加强层，采用伸臂墙加腰桁架形成大刚度层，共设7道，兼作设备—避难层。混凝土强度为80N/mm2。 图7:混凝土主体结构 五、建筑过程中的困难 2008年的金融危机对迪拜经济的冲击开始显现。迪拜塔的建设也陷入全球危机的多米诺骨牌中，难以自拔于资金的泥沼。原本计划于2008年底建成的迪拜塔，将截止日一拖再拖。2009年1月16日，迪拜塔的建筑工程宣布将停工一年。罗马不是一日建成的，迪拜塔的房价一日之内却应声几落，其开发商、以市值计一度成为世界上最大房地产公司的Emaar地产股价也下跌了80%。市场翻脸，迪拜塔就要被戴上“烂尾楼”的帽子。 为摆脱巨额债务，迪拜先后向阿联酋首都阿布扎比筹得共计250亿美元。为了应付这次危机，迪拜甚至成立了一个紧急金融顾问委员会，以加强对未来项目的管理。在此之前，阿联酋两家最大的抵押贷款公司宣布实行国有化。迪拜塔商业区将耗资200亿美元。迪拜塔靠销售房产可能有助收回建筑成本，但分析师认为，靠卖房盈利希望渺茫。 高层建筑和都市居所理事会研究和沟通经理克勒克斯说，迪拜塔的真正价值可能在于，它是迪拜能想出的“最大的城市推广活动”。 六、社会意义 1、 成为了迪拜乃至中东的地标 迪拜一直是海湾地区新兴城市和经济腾飞的代表。在过去一个世纪里，北美和亚洲一些城市先后经历了经济繁荣，而21世纪中东经济发展热门的海湾地区，也正急于向全世界展示其成功和活力。摩天大楼就是其展现方式之一。 2、 吸引游客拓展旅游业，促进经济发展 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，一方面是吸引更多的观光客，另一方面也可以容纳来自世界各地日益增长的游客。这能极大地促进迪拜的经济发展。 七、