SYSTEM STRUKTUR BURJ KHALIFA / BURJ DUBAI

William Baker (Head Structural Engineer In SOM) memperkenalkan teknik dan pendekatan yang sama sekali baru untuk membangun gedung pencakar langit, yang dikenal sebagai sistem struktur inti ditopang (The Buttressed Core Structural System). Inti (Core) dari sistem struktur Buttressed Core adalah desain tripod yang berbentuk, menampilkan inti pusat kokoh dikelilingi oleh tiga sayap bangunan.Dalam sistem ini, sayap kodependen dan masing-masing didukung (ditopang) oleh dua lainnya.Tahanan torsi untuk bangunan disuport dengan kuat oleh inti pusat (Core) Enam Sisi (Heksagonal).Tiga sayap menahan resistensi geser dan meningkatkan momen inersia, dan masing-masing menetapkan kembali dalam pola searah jarum jam. Tapering sebagai kenaikan bangunan diperlukan untuk "meminimalkan efek angin "dan mencegah pusaran angin terkelompok selama berada di menara.Give-and-Take antara inti (Core) dari bangunan dan sayapnya adalah kunci untuk sistem struktur dan memungkinkan untuk lebih tinggi, lebih stabil pada gedung pencakar langit.Inti pusat ini memberikan perlawanan torsi dari struktur, mirip dengan pipa tertutup atau poros. Dinding koridor memperpanjang dari inti pusat mendekati akhir setiap sayap, mengakhiri di kepala palu menebal dinding. Dinding koridor ini dan dinding martil berperilaku mirip dengan jaring dan flensa balok untuk menahan angin dan gunting saat. Perimeter kolom dan pelat datar konstruksi lantai lengkap sistem. Pada lantai mekanik, dinding cadik disediakan untuk menghubungkan kolom perimeter kesistem dinding interior, memungkinkan kolom perimeter untuk berpartisipasi dalam resistansi beban lateral struktur, maka, semua beton vertikal digunakan untuk mendukung kedua gravitasi dan beban lateral. Itu Hasilnya adalah sebuah menara yang sangat kaku lateral dan torsionally. Ini juga merupakan struktur yang sangat efisien karena gravitasi beban-menolak sistem telah digunakan untuk memaksimalkan penggunaannya dalam melawan beban lateral juga.

Kebutuhan Tiga Sayap

Tiga sayap Burj Khalifa memungkinkan untuk membuat bangunan lebih tinggi dengan hubungan yang memperkuat satu sama lain melalui pusat inti (maka dinamakan " buttressed core structural system). Sayap mendukung inti terhadap beban lateral, dan memungkinkan ketinggian bangunan meningkat, satu sayap pada setiap tingkatan set kembali dalam pola spiral, menekankan ketinggian tower.Sayap yang dibangun sedemikian rupa sehingga kolom perimeter di setiap lantai berbaris dengan dinding di bawah mereka, memberikan smooth load path. Setback biasanya memerlukan transfer balok untuk lulus terhadap beban gravitasi dari lantai ke lantai, tapi geometri Burj Khalifa memungkinkan untuk beban kolom yang akan ditransfer langsung pada dinding bawah tanpa balok mentransfer, yang akhirnya memberi hasil di sebuah bangunan yang lebih efisien.Sepanjang Burj Khalifa, lima lantai mekanis (mechanical floors) strategis ditempatkan sekitar 30 lantai terpisah.Pada masing-masing lantai mekanik (mechanical floors), dinding cadik melampirkan perimeter kolom dengan sistem dinding interior.Hal ini memungkinkan perimeter kolom untuk berkontribusi pada resistansi beban lateral,memungkinkan semua beton vertikal ditempatkan untuk berpartisipasidalam melawan kedua gravitasi dan beban lateral.

Efek Angin di Bagian Puncak.

Salah satu kendala terbesar yang dihadapi insinyur struktural dalam desain gedung pencakar langit adalah angin.Untuk yang sangat tinggi dan langsing struktur, seperti Burj Khalifa, dua hal yang pengaruh besar pada desain struktural adalah kekuatan angin dan gerak disebabkan oleh kekuatan-kekuatan ini. Arsitek dan insinyur menyadari bahwa membangun sebuah menara tinggi besar seperti Burj Khalifa akan membutuhkan "pemahaman, menjinakkan, dan bekerja sama dengan kekuatan alam .Untuk mempelajari pengaruh angin pada bangunan ini maka dibuatlah Model terowongan angin yang digunakan untuk mempelajari prilaku bangunana akibat beban ini. Setelah setiap set dari pengujian terowongan angin, tim desain mengubah bentuk menara untuk "confuse the wind dan meminimalkan Efek Vortex Shedding pada bangunan. Kemunduran yang dilakukan untuk mengubah lebar menara di setiap permukaann.Ini mencegah vortisitas angin menjadi terorganisir karena bangunan terus berubah bentuk.Untuk itu Tim desain menggunakan perlawan gravitasi kekuatan angin mirip dengan cara orang akan menyebar kakinya di kuat angin untuk stabilitas.

Prilaku angin disekitar tower Burj Khalifa (Baker 2010)

Liquefaction and Pertimbangan Seismic

Aktivitas seismik selalu menjadi perhatian utama dalam pembangunan gedung pencakar langit.DalamBuildingCodeUniform, Dubai diklasifikasikan sebagai zona 2a (aktivitas seismik moderat). Ini berarti bahwa aktivitas seismik Dubai adalah sebanding dengan bahwa dari New York City dan Boston.Karena itu klasifikasi, aktivitas seismik tidak memiliki dampak yang besar terhadap desain menara beton bertulang, tetapi hal itu desain langsung struktur menara baja di puncak Burj Khalifa yang memegang komunikasi dan mekanik lantai.Pergerakan tanah juga merupakan masalah potensial dengan pembangunan gedung pencakar langit.Likuifaksi terjadi ketika Stress / tegangan diterapkan menyebabkan tanah padat untuk sementara berperilaku sebagai cairan kental.Namun, ketika potensi likuifaksi di daerah itu diperiksa, itu dianggap struktural tidak relevan untuk pondasi bangunan yang mengakar.