A partir del piso 156 las plantas están conformadas de acero, lo que aligera la estructura considerablemen.te; 31,500 toneladas de acero conforman esta armazón. El 75% de la fachada del edificio, de 11,500 m2, está recubierta de vidrio; el 25% restante es de metal. En febrero de 2004 se inició la construcción de la cimentación del edificio Burj Khalifa, en la que se utilizaron casi 200 pilotes que fueron hincados hasta una profundidad de casi 50 metros, siendo calificada como la cimentación más grande jamás construida, concebida para soportar esta colosal estructura, y que además de los pilotes, consta de una inmensa placa de concreto armado de 3.7 m de espesor; conformada de 12,500 m. de concreto. Su diseño parte de una innovadora tesis, que se soporta en sofisticados estudios geotécnicos y sismo.rresistentes. Es esta placa la que a su vez se encuentra soportada por el sistema de pilotes, cada uno de los cuales tiene 1.5 metros de diámetro en su base y 43 metros de longitud. En la cimentación, se utilizaron 45,000 m3 de concreto, haciendo que ésta tuviera un peso aproximado de 110,000 toneladas. Asimismo, en la elaboración de los pilotes de fric.ción se utilizaron mezclas de concreto, en donde se consideraron adiciones minerales sustituyendo parte del contenido de cemento: 25% de cenizas volantes y 7% de humo de sílice. El diseño estructural de concreto armado del edificio, se realizó siguiendo los estándares del ACI 318-02, así como las especificaciones para el acero estructural que se establecen en el American Institute of Steel Construction (AISC, por sus siglas en inglés) de 1999. El proceso de análisis estructural además de las acciones gravitacionales, evalúo los estados de carga de viento y sismo, elaborándose para ello un modelo tridimensional de elementos finitos a estudiarse en el sistema automatizado de cálculo estructural ETABS, en su versión 8.4.. Según las referencias consultadas, la evaluación dinámica del modelo arrojó que los periodos de la edificación, en las dos direcciones ortogonales y en torsión, fueron de 11.3 (período fundamental de vibra.ción), 10.2 y 4.3 segundos, respectivamente. Para el análisis se consideró el Universal Building Code (UBC), de donde se consideró la zona sísmica 2a (bajo riesgo sísmico), con un coeficiente sísmico de 0.15. El análisis incluyó la realización de un estudio de peligrosidad sísmica, en donde se evaluaron espectros de respuesta obtenidos en sitios específicos, y su respuesta ante el sismo de diseño. En general, las acciones sísmicas no gobernaron el proceso de diseño de la estructura principal (en la antena existente en la cima de la edificación, sí pre.valecieron las acciones sísmicas en el diseño), pues las acciones que prevalecieron fueron las de viento. En este caso, los estudios obtenidos experimentalmente a nivel de laboratorio en un túnel de viento, reportaron desplazamientos horizontales en la parte superior de la estructura principal de aproximadamente 1.5 m, magni.tud que resulta tolerable, de acuerdo a lo recomendado. En este caso, los múltiples y sofisticados estudios desarrollados en el túnel de viento permitieron concebir una estructura eólico-resistente eficiente, en donde los aspectos asociados a la gran altura y esbeltez de la edifi.cación, fueron atenuados por medio del diseño de una es.tructuración eficiente, tanto en planta, como en elevación. El Burj Khalifa cuenta con siete niveles mecánicos lo.calizados cada 30 pisos, en donde se sitúa la maquinaria que rige los sistemas del edificio, tales como: estaciones eléctricas, tanques y bombas de agua, y demás siste.mas esenciales para su funcionamiento. Estos niveles pueden distinguirse en la fachada, pues poseen un tipo de revestimiento diferente; así como una mayor altura, respecto a los demás niveles de la edificación. Un elemento fundamental en la construcción fue la seguridad ante cualquier imprevisto. El Burj Khalifa cuenta con elevadores de seguridad en caso de incendio, con capacidad de 5 toneladas. Para estos casos también existen habitaciones de seguridad, localizadas cada 25 pisos y dotadas de aire presurizado. Dentro del Burj Khalifa se encuentra el primer hotel de la cadena ARMANI, el cual está localizado en los primeros 39 niveles. Los pisos habitables son 160, de los cuales 49 están destinados a oficinas y 61 a depar.tamentos. También incluye una terraza-mirador que ofrece una visión de 360 grados de la ciudad a 442 metros de altura (planta 124), y oficinas en el resto de los niveles hasta el 156. Los elevadores panorámicos se trasladan a velocidades de 10 m/s, y los interio-res a 18 (m/s). Se afirma que éstos recorren la mayor distancia en el mundo (504 metros). Colofón de interiorismo El diseño de los interiores del rascacielos corrió a cargo de la diseñadora Nada Andric, al frente de la firma de arquitectos SOM. En este caso se combinaron perfec.tamente el uso del vidrio, acero inoxidable, piedras pulidas, paredes estucadas, texturas artesanales y pisos de roca, todo inspirado en la cultural local. Cabe decir que más de de mil obras de arte seleccionadas con elegancia y sobriedad, adornan el edificio y sus alrededores. modelo dimensional de análisis estructural de elementos finitos La superestructura de la torre de Burj Khalifa está diseñada como un edificio de hormigón armado con hormigón de alto rendimiento de desde el nivel de los cimientos hasta el nivel 156, y está rematado con un marco reforzado de acero estructural desde el nivel 156 hasta el punto más alto de la torre. La estructura del Burj Khalifa fue diseñada para comportarse como un gigante columna con forma de sección transversal que es un reflejo de la masa y el perfil del edificio. El sistema estructural del Burj Dubai se puede describir como un "núcleo reforzado" y consiste en una construcción de muros de hormigón de alto rendimiento. Cada una de las alas refuerza a las otras mediante un núcleo central de seis lados o un eje hexagonal. Este núcleo central proporciona la resistencia a la torsión de la estructura, similar a un tubo o eje cerrado. Columnas perimetrales y piso de placa plana completan el sistema. Las paredes del pasillo se extienden desde el núcleo central hasta cerca del final de cada ala, terminando en paredes engrosadas con cabeza de martillo. Estos muros de pasillo y muros de cabeza de martillo se comportan de manera similar a las almas y alas de una viga para resistir las cizalladuras del viento. y momentos. En los pisos mecánicos, se proporcionan paredes de estabilizadores para unir las columnas perimetrales al sistema de pared interior, permitiendo que el perímetro columnas para participar en la resistencia de carga lateral de la estructura; por tanto, todo el hormigón vertical se utiliza para soportar cargas tanto de gravedad como laterales. < Esta es la metodología de niveles para todos los niveles de la estructura. Se cubrirá con más detalle a medida que el hilo avanza con la construcción. El sistema de resistencia de carga lateral de la torre consta de muros de núcleo dúctil de hormigón armado de alto rendimiento unidos a la columnas exteriores de hormigón armado a través de una serie de paneles de muro cortante de hormigón armado en los niveles mecánicos. Las paredes del núcleo varían en grosor de 1300 mm a 500 mm. Las paredes del núcleo son normalmente unidos a través de una serie de vigas de enlace de hormigón armado de 800 mm a 1100 mm de profundidad en todos los niveles. Estas vigas de enlace dúctil compuestas generalmente consisten en placas de acero de corte, o vigas de acero estructural en forma de I, con montantes de corte incrustados en la sección de hormigón. < El ancho de la viga de enlace generalmente coincide con el espesor de la pared del núcleo adyacente. En la parte superior de la pared central de hormigón armado, una aguja muy alta corona el edificio, lo que la convierte en la torre más alta del mundo en todas las categorías. El sistema de resistencia de carga lateral de la aguja consiste en un sistema de refuerzo de acero estructural diagonal desde el nivel 156 hasta la parte superior de la aguja a aproximadamente 750 metros sobre el suelo. El pináculo consiste en una sección de tubería de acero estructural que varía desde 2100 mm de diámetro x 60 mm de espesor en la base hasta 1200 mm de diámetro x 30 mm de espesor en la parte superior (828 m). La gestión de la carga por gravedad también es fundamental, ya que tiene un impacto directo en la eficiencia general y el rendimiento de la torre y debe abordarse en el etapa inicial de diseño, durante el desarrollo e integración del concepto de diseño arquitectónico y estructural. Las limitaciones en los espesores de pared (500600 mm) del núcleo central y el Se permite el grosor de las paredes de ala (600 mm), el arte de trabajar con hormigón, la carga de gravedad para fluir libremente hacia el pasillo central. Se emplearon varias técnicas de ingeniería eólica en el diseño de la torre para controlar la respuesta dinámica de la torre bajo carga de viento mediante desorganización de la formación de desprendimiento de vórtices (frecuencia y dirección) a lo largo de la altura del edificio y sintonización Esquinas suavizadas La gestión de la ingeniería eólica del Burj Khalifa se logró mediante: Variando la forma del edificio a lo largo de la altura mientras continúa, sin interrupción, la gravedad del edificio y la carga lateral resistiendo sistema. reducir la planta a lo largo de la altura, reduciendo así efectivamente el perfil del edificio. Utilizar las formas del edificio para introducir efectos tipo spoiler a lo largo de toda la altura de la torre, incluido el pináculo, para reducir las excitaciones dinámicas del viento. Cambiar la orientación de la torre en respuesta a la direccionalidad del viento, endureciendo así la estructura normal a la peor dirección del viento. Se realizaron más de 40 pruebas en túnel de viento en Burj Dubai para examinar los efectos que el viento tendría en la torre y sus ocupantes. Estos variaron desde pruebas iniciales para verificar el clima eólico de Dubai, hasta grandes modelos de análisis y pruebas de presión de fachadas, hasta análisis microclimático de los efectos en terrazas y alrededor de la base de la torre Dubai fuera del ámbito de la actividad sísmica. El análisis de licuefacción del suelo de Burj Khalifa mostró que no es un problema Burj Khalifa está ubicado en Dubai, que es una región sísmica UBC97 Zona 2a (con un factor de zona sísmica Z = 0.15 y perfil de suelo Sc). Por lo tanto, las cargas sísmicas no gobernaron el diseño de la torre de hormigón (las cargas de viento gobiernan) pero sí gobiernan de la aguja de acero sobre la torre de hormigón. Sin embargo, Burj Khalifa resistió el terremoto de magnitud M5.8 que ocurrió en el sur de Irán el 20 de julio de 2010. Si bien la magnitud de este terremoto disminuyó cuando llegó a Dubai y era relativamente pequeño (menos de 1 miligramo en el sitio BK), El revestimiento exterior está compuesto por vidriado reflectante con paneles enjutas de aluminio y acero inoxidable texturizado y aletas tubulares verticales de acero inoxidable. Cerca de 26.000 paneles de vidrio, cada uno cortado a mano individualmente, se utilizaron en el revestimiento exterior del Burj Khalifa. Se contrataron más de 300 especialistas en revestimiento de China para el trabajo de revestimiento de la torre. El sistema de revestimiento está diseñado para soportar el calor extremo del verano de Dubai, y para asegurar aún más su integridad, se utilizó un motor de avión de la Segunda Guerra Mundial para pruebas dinámicas de viento y agua. El muro cortina del Burj Khalifa equivale a 17 campos de fútbol (soccer) o 25 campos de fútbol americano. 1. parteluz vertical de aluminio. 2. vidrio de visión aislante reflectante claro. 3. aleta vertical de acero inoxidable. 4. panel enjuta horizontal. 5. losa de hormigón. Grifos de presión para revestimiento a escala 1: 500. La ubicación de cada grifo se determinó y acordó en consulta entre SOM y el Ingenieros de RWDI. El modelo se colocó en un plato giratorio en el túnel de viento. El túnel se configuró con los edificios circundantes existentes, luego el túnel se configuró con los edificios circundantes del desarrollo futuro en su lugar. Se tomaron medidas para 36 direcciones del viento separadas por 10 grados. Los datos medidos se convierten en coeficientes de presión basados en la presión dinámica media medida del viento por encima de la capa límite. Los datos estadísticos del clima eólico local dan cuenta de las velocidades extremas variables del viento con la dirección del viento. Los resultados de los cálculos basados en la prueba incluyen tanto la presión máxima positiva como la negativa en un período de retorno de 50 años. La mayor presión de viento negativa calculada para el revestimiento fue de 15,5 kpa, y la mayor presión positiva fue + 3,5 kpa. Se establecen los criterios y el contratista ha completado su diseño de detalle inicial, el desempeño del El sistema de muro cortina debe estar probado. El sistema de revestimiento en Burj Khalifa se probó en la posición de infiltración de aire, penetración de agua l diseño interior de las áreas públicas de Burj Dubai también fue realizado por la Oficina de Chicago Skidmore, Owings & Merrill LLP y fue dirigida por el galardonado diseñador Nada Andric. El interior se inspiró en la cultura local durante su estancia. consciente del estado del edificio como icono y residencia global Cuenta con vidrio, acero inoxidable y piedras oscuras pulidas, junto con pisos de travertino plateado, paredes de estuco veneciano, alfombras hechas a mano y pisos de piedra. Pilotes de hormigón armado (1,5 m de diámetro y 43 m de largo). La mezcla de hormigón para las pilas tenía un 25% de cenizas volantes y un 7% de humo de sílice. La alfombra está soportada por 192 perforados, la capacidad de cada pila es de 3000 toneladas. Los pilotes se hicieron con concreto de alta densidad y baja permeabilidad, colocado mediante el método tremie utilizando lechada de polímero. La alfombra tiene 3,7 metros de espesor y se construyó en cuatro vertidos separados por un total de 12.500 metros cúbicos de hormigón. En las cimentaciones se utilizó un hormigón de alta densidad y baja permeabilidad. También se instaló un sistema de protección catódica debajo de la alfombra, para minimizar los efectos perjudiciales de los productos químicos corrosivos. que puede estar presente en el agua subterránea local. Los muros del pasillo se extienden desde el núcleo central hasta el final del ala, donde se han engrosado con muros de cabeza de martillo. Estos muros se comportan como la red y las alas de un puente para resistir las cizalladuras y momentos del viento. Las paredes hexagonales centrales están reforzadas por las paredes de ala y las paredes de cabeza de martillo que se comportan como las almas y alas de una viga para Resiste las cizalladuras y los momentos del viento. Las alas se retraen para proporcionar muchas placas de suelo diferentes. Los contratiempos se organizan con la cuadrícula de la torre, de modo que el escalón del edificio se logra alineando las columnas de arriba con paredes debajo para proporcionar un camino de carga suave. Como tal, la torre no contiene transferencias estructurales. Estos contratiempos también tienen la ventaja de proporcionar un ancho diferente a la torre para cada placa de piso diferente. El toque culminante del Burj Khalifa es su aguja telescópica compuesta por más de 4.000 toneladas de acero estructural. La aguja se construyó desde el interior del edificio y se elevó con un gato a su altura máxima de más de 200 metros (700 pies) mediante una bomba hidráulica. Además de asegurar el lugar de Burj Khalifa como la estructura más alta del mundo, la aguja es parte integral del diseño general, creando un sentido de terminación para el hito. La aguja también alberga equipos de comunicaciones. La torre consta de más de 160 pisos y se espera que se complete dentro de un calendario muy ajustado y un ciclo de 3 días. Por lo tanto, se incorporaron las siguientes tecnologías constructivas clave para lograr el ciclo de 3 días establecido para las obras de hormigón: Sistema de encofrado auto trepante (ACS) Prefabricación de barras de refuerzo Hormigón de alto rendimiento adecuado para proporcionar alta resistencia y durabilidad. requisito, módulo alto y bombeo Tecnología avanzada de bombeo de hormigón Sistema de encofrado que se puede desmontar y montar rápidamente con un mínimo de mano de obra requisitos Método de procedimiento de columna / muro, parte del sistema de encofrado ACS Las Figuras 1 y 2 representan la secuencia de construcción de la torre y muestran el sistema de encofrado auto trepante (ACS), diseñado por Doka. El encofrado de ACS se divide en cuatro secciones que consisten en la pared central del núcleo que es seguida por la construcción de la pared del ala a lo largo de cada una de las tres alas de la torre. La Figura 2 también muestra la siguiente secuencia de construcción: La construcción del muro central es seguida por la losa central construcción. La construcción del muro del ala es seguida por la construcción de losa de plataforma plana del ala, y… .. Las columnas de la nariz son seguidas por una placa plana y una losa plana en el área de la nariz. Además, las paredes del núcleo están unidas a las columnas de la nariz a través de una serie de paredes estabilizadoras de la historia en cada uno de los niveles mecánicos. La mayoría de las barras de refuerzo para las paredes del núcleo, las paredes de las alas y las columnas de la nariz fueron prefabricadas a nivel del suelo. Este método de fabricación y premontaje de barras de refuerzo resultó: Control de calidad Reducción del número de trabajadores que suben y bajan de la torre. La barra de refuerzo se ensambló en módulos de dos pisos para acelerar el tiempo de construcción del elemento vertical. demás de conectar los elementos verticales de la pared central de manera rígida para obtener la máxima resistencia y rigidez del sistema de resistencia de carga lateral, las vigas de enlace también se utilizan como medio para transferir e igualar las cargas de gravedad entre los elementos verticales (elementos de la pared central y columnas de punta ). Esto iguala las tensiones y tensiones entre los miembros. Debido a que las vigas de enlace están sujetas a grandes cortes y momentos de flexión, muchas de las vigas de enlace tenían que ser compuestas (miembros de acero revestidos de alta resistencia hormigón). Grúas Plan logístico del sitio El área del sitio del Burj Dubai es de aproximadamente 105,600m2 y abarca la torre, el anexo de la oficina, el anexo de la piscina y las áreas de estacionamiento, divididas en tres zonas (Zona A, Zona B y Zona C). La logística del sitio Las obras y las obras de planificación están en constante evolución para reflejar las actividades de construcción actuales, las áreas de descanso, la circulación del tráfico del sitio, etc. Se seleccionaron de manera óptima tres grúas torre de tipo abatible auto trepantes de alta capacidad y se ubicaron en el núcleo central de la torre como se muestra en las Figuras 10 y 15. describe la ubicación de los polipastos principales y las especificaciones del polipasto. Los polipastos se instalaron en tres fases diferentes siguiendo la secuencia de construcción de la torre. Los cuatro polipastos principales PEGA de doble jaula tendrán un recorrido único hasta una altura o alrededor de 400 m, viajando a una velocidad máxima de 100 m / min. Los polipastos eventualmente alcanzarán niveles que se acercan a los 700 m Equipo de bombeo de hormigón Se colocaron tres bombas principales a nivel del suelo como se muestra en la Figura 1 y 2. Línea de bombeo 1 situada en el núcleo central, con líneas de bombeo 2, 3 y 4 en las alas sur, oeste y este del núcleo. Se ubicó una línea de bombeo adicional 5 en el área del núcleo central para uso de emergencia. , la mayor parte del hormigón se ha bombeado directamente a la elevación de hormigón más alta, que supera los 585 m. Se instaló una bomba secundaria en el nivel 124 en caso de una situación de emergencia. Programa y red de vigilancia de la salud estructural El programa de monitoreo de encuestas (SHM) se utiliza en Burj Khalifa para medir la sostenibilidad de la torre, durante el proceso de construcción y también después de la ocupación de la torre. El programa de monitoreo consta de sensores, que se fijan en varias posiciones de la torre. Para medir el comportamiento del sistema de carga de resistencia, los sensores se conectan con computadoras de red para obtener los detalles de los datos de salida. Desde que se completó la instalación del programa SHM en Burj Khalifa, la mayoría de las características del sistema estructural se han identificado e incluido midiendo lo siguiente: Construir aceleración en todos los niveles Construcción de desplazamientos a nivel 160M3 Perfil de viento a lo largo de la altura del edificio en la mayoría de las áreas de balcón, incluida la velocidad y dirección del viento, que aún necesita calibración para relacionarse con la velocidad básica del viento. Construir frecuencias dinámicas, incluidos modos más altos Amortiguación esperada del edificio a baja amplitud debido a eventos sísmicos y de viento Registros históricos de tiempo en la base de la torre. Sistema de planes de seguridad contra incendios y vida El diseño del Burj Khalifa se realizó con especial atención a la seguridad contra incendios y la velocidad de evacuación. La capacidad de los cercos de hormigón de las escaleras totales, además del servicio del edificio y el elevador de bomberos, ha sido tan eficaz que puede soportar fácilmente 5.500 kg. Por eso es conocido por ser el ascensor de servicio más alto del mundo. Las áreas de refugio presurizadas y con aire acondicionado están diseñadas en casi cada 25 pisos de esta torre para garantizar una mayor seguridad, ya que los ocupantes no pueden caminar literalmente hasta 160 pisos de una vez. Sistemas normales de suministro y distribución de energía La cantidad máxima de electricidad energía requerida por la torre 50 millones de voltios-amperios. 11KV Múltiples alimentaciones arriba del edificio Transformadores múltiples de 11KV / 400y / 230V ubicados en pisos mecánicos Bus vertical de zona local 400Y / 230V Cuadros de distribución 400Y / 230V Servicio DEWA entrante 11KV http://www.archinomy.com www.burjkhalifa.ae http://archrecord.construction.com http://www.skyscraperlist.com http://www.sayedsaad.com <