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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。 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(AdrianSmith)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。 一.结构选型和受力体系分析 1.结构设计 哈利法塔由SOM所设计，此公司出名在于它的超高楼计划如芝加哥的西尔斯大楼与纽约市的自由塔。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。 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)，一座户外零入口的游泳池将坐落于78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。 哈利法塔也将包含未来的世界最快电梯，速度达17.5米/秒(1050米/分，63.0公里/39.1英里小时)，目前世界最快的电梯在中国台湾省的台北101，达16.8米/秒(1010米/分，60.6公里/37.7英里小时)。 二.结构体系 迪拜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。-30~601m为钢筋混凝土剪力墙体系;60～828m为钢结构，其中601～760m采用带斜撑的钢框架。 到混凝土结构的顶点601m处，最大位移仅450mm：到了钢框架顶点760m处，位移就迅速增大至1250mm;到钢桅杆顶点828m处，位移就达到1450mm。所以哈利法塔把酒店和公寓都布置在601m以下的混凝土结构部分;而将601m以上的钢结构部分作为办公楼使用。 3.上部结构设计 为提高刚度，601米以下用钢筋混凝土结构;601米以上用钢框架结构采用核心筒+剪力墙+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80N/mm2。 4.分析建筑竖向受力体系 竖向形状按建筑设计逐步退台，剪力墙在退台楼层处切断，端部柱向内移。分段步步切断可使墙、柱的荷载平顺地逐渐变化，同时也避免了墙、柱截面突然变化给施工带来的困难。 全高21个退台要形成优美的塔身宽度变化曲线，且要与风力的变化相适应。建筑设计在竖向布置了7个设备层兼避难层，每个设备层占二三个标准层。利用其中的5个设备层做成结构加强层。加强层设置全高的外伸剪力墙作为刚性大梁，使得端部柱的轴力形成大力矩抵抗侧向力的倾覆力矩。而且，刚性大梁调整了各墙、柱的竖向变形，使得它们的轴向应力更均匀，降低了各构件徐变的变形差。 三.技术突破 1.机动性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。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。 2.散热 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。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。 3.施工速度 “迪拜塔/哈利法塔”位于阿联酋第二大城市迪拜的哈利法塔远景图中心城区，其周围约200公顷的开发地段价值超过200亿美元。各方通力合作之下，工程的速度惊人，三天就可建一层。据称，塔尖部分约有174米，但是格雷格·桑也表示，“迪拜塔/哈利法塔”不可能永远占有世界第一的位置。 他说：“事实上今后总会有人建造出更高的大楼，但是在它建成的五年内，一些世界最高工程计划都还不会开工。”据报道，开发公司很有信心让“迪拜塔”满足最高建筑的全部四项标准，这个标准是由总部设于芝加哥的一家高层建筑和城市建设委员会制定的。 这些评价标准包括：建筑体结构高度、最高占用楼层、屋顶构架高度以及建筑物尖塔、天线和旗杆顶尖高度。 4.疏散 最后一个问题，那就是人为引起的火灾以及恐怖袭击，而最重要的是如何疏散大楼内的人。要疏散一栋高层建筑里的人可不简单。而对于迪拜塔，人们根本就不需要逃出去，迪拜塔内设有9个很特殊的房间，避难室。 这是用一层层强化混凝土和防火护墙板打造而成的，避难室的墙壁能在火灾的高温中支撑两个小时，每间避难室有独特的空气供应，从防火的管线注入，密封的防火们阻止浓烟内泄，人们能在避难室里躲避火宅，等到消防人员控制火势以及救援人员的到来，且每隔30层楼就有一间避难室，应该能让全体住户安全轻松抵达。 四.建设目标 长久以来，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。艾马尔地产公司的项目经理格雷格·桑表示，“迪拜塔/哈利法塔”是迪拜成为世界之城的一个标志。 艾马尔公司的首席执行官穆罕默德·阿里·阿拉巴也表示，“迪拜塔/哈利法塔”将成为由钢筋水泥和玻璃建造起来的一项建筑和工程学的杰作，“迪拜拒绝平凡，渴望建造一座世界的地标性建筑，这将是人类一项无与伦比的伟大成就”。 在“迪拜塔/哈利法塔”之前的世界著名高楼包括纽约的帝国大厦(381米)、上海的金茂大厦(421米)、芝加哥的西尔斯大厦(442米)和马来西亚吉隆坡的双子塔(452米)等。“迪拜塔”的建成将使中东重新拥有世界最高的建筑物。在1889年法国巴黎埃菲尔铁塔建成之前，建于公元前2500年的埃及吉萨大金字塔一直保持着最高世界建筑物的纪录。 5.对工程设计优缺点的评价优点：结构设计时充分考虑到重力荷载、风荷载和地震效应。缺点：雷电危险 |
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