Burj Khalifa: sul tetto del mondo a 828 metri di altezza

E’ possibile vedere due albe e due tramonti nello stesso giorno? A partire dal 2010 assolutamente sì, se ti trovi a Dubai. Puoi osservare il tramonto alla base del Burj Khalifa, prendere i suoi ascensori ultra-veloci, salire al piano 148 e osservare di nuovo lo stesso tramonto. Questo è possibile grazie all’enorme altezza di quest’edificio: ben 828 metri.

Nel nuovo post di oggi ti parlo del Burji Khalifa, attualmente la struttura più alta del mondo. La sua costruzione è stata completata in soli 6 anni, lavorando giorno e notte a ritmi impressionanti, realizzando un piano ogni 3 giorni. Vedremo tutte le caratteristiche costruttive di questo edificio da record, commissionato dall’azienda immobiliare Emaar e costato 1 miliardo e 220 milioni di euro.

Burj Khalifa

Vista dal basso del Burj Khalifa

L’idea ispirata da un fiore del deserto

La pianta del Burj Khalifa ha una forma ad Y formata da un nucleo centrale di forma esagonale e da tre ali di sostegno collegate a tre lati del nucleo. La pianta di questo grattacielo riproduce in maniera astratta la forma del fiore del deserto Hymenocallis che ha ispirato l’architetto Adrian Smith.

La pianta ad Y del Burj Khalifa consente di avere degli interni luminosi, facendo penetrare la luce dalle ampie vetrate di rivestimento. Il nucleo centrale a forma di esagono conferisce un’elevata rigidezza torsionale alla struttura. Le ali di sostegno conferiscono un’adeguata rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali (vento e sisma). La struttura è realizzata in calcestruzzo armato fino al livello 155 (573 metri). La restante parte, fino alla sommità (255 metri), è realizzata in acciaio

pianta Burj Khalifa

Pianta del Burj Khalifa

pianta Burj Khalifa

Nucleo centrale e ali di rinforzo – pianta del Burj Khalifa

Man mano che la struttura si erge verso l’alto, le ali di sostegno si riducono in lunghezza, seguendo un andamento a spirale. La struttura diventa più snella con l’aumentare dell’altezza.

burj khalifa plans

Le piante del Burj Khalifa ai diversi livelli del grattacielo – Le ali di sostegno si riducono in aggetto rispetto al nucleo all’aumentare dell’altezza, seguendo un andamento a spirale

Le fondazioni del Burj Khalifa

Per sostenere un gigante alto 828 metri, dal peso di 500’000 tonnellate, c’è bisogno di un sistema di fondazione di tutto rispetto. Il terreno su cui sorge il Burj Khalifa è composto da uno strato superficiale di sabbia dallo spessore di 3-4 metri. Al di sotto dello strato superficiale c’è uno strato di roccia calcarea o arenaria.

I progettisti del Burj Khlifa hanno optato per un sistema di fondazione a piastra su pali. La palificata è composta da 192 pali lunghi 50 metri e dal diametro di 1.5 metri. I pali hanno lo scopo di ridurre i cedimenti della fondazione e aumentare la capacità portante. Si tratta di pali sospesi ovvero pali che sfruttano la resistenza laterale dovuta all’attrito del terreno sulla superficie laterale del palo. La resistenza alla punta, data la natura del terreno di fondazione, dà un contributo ridotto alla resistenza complessiva del palo. Alla testa dei pali c’è un’enorme piastra di fondazione dallo spessore di 3.7 metri. Il cedimento di assestamento è stato di circa 75 mm.

Le foto che ti mostro di seguito si trovano nella sala di esposizione del Burj Khalifa. Si tratta di modellini in scala che riproducono le diverse fasi di costruzione del Burj Khalifa.

fondazione Burj Khalifa

Palificata di fondazione del Burj Khalifa

 

piastra fondazione Burj Khalifa

Piastra di fondazione del Burj Khalifa

Un piano ogni tre giorni grazie al jump forming

Come realizzare una struttura così alta senza utilizzare ponteggi? La risposta sta in una tecnica innovativa chiamata jump forming. Le casseformi utilizzate per il getto dei setti in calcestruzzo armato e dei solai si sollevano man mano che la struttura aumenta di altezza, scorrendo su binari verticali. Non appena il calcestruzzo è maturato, dopo circa tre giorni, il sistema di casseformi viene sollevato per poter effettuare il getto del piano superiore. Il ciclo si ripete ogni tre giorni.

jump forming Burj Khalifa

Realizzazione mediante le tecnica del jump forming – Le casseformi si sollevano insieme con la struttura

La composizione del calcestruzzo è stata appositamente studiata per affrontare le elevate temperature del deserto. Di giorno la temperatura sfiora i 45 gradi. Pertanto il getto del calcestruzzo è stato eseguito di notte. Nell’impasto sono stati aggiunti ghiaccio ed acqua fredda per evitare la rapida evaporazione dell’acqua di impasto.

Per il pompaggio del calcestruzzo sono state utilizzati tre impianti di pompaggio, i più grandi al mondo, che hanno permesso di gettare il calcestruzzo alle incredibili altezze di questo grattacielo. Per la movimentazione dei materiali sono state utilizzate tre enormi gru, la cui altezza cresce di volta in volta al crescere della struttura. Nuovi conci venivano aggiunti alle torri di sostegno delle gru alla realizzazione di ogni nuovo piano.

Una forma aerodinamica contro venti a 240 km/h

Una delle sfide più difficili per i progettisti del Burj Khalifa è stata rendere la struttura resistente alle azioni orizzontali, in particolar modo all’azione del vento.

Per una struttura di queste dimensioni, la sfida non è dover sostenere il peso della struttura e i carichi accidentali. Dimensionando adeguatamente le sezioni degli elementi strutturali ed utilizzando materiali dalle elevate proprietà meccaniche, si riesce facilmente a rendere la struttura resistente nei confronti dei carichi verticali. Il problema è come resistere a venti che, ad altezze così elevate, raggiungono i 240 km/h.

L’azione del vento che soffia a quelle velocità, produce un particolare fenomeno chiamato distacco dei vortici. Si tratta dello stesso fenomeno che ha causato il crollo di un ponte dopo solo 129 giorni dalla sua inaugurazione (te ne ho parlato in questo post). Il distacco dei vortici produce una forza che sollecita la struttura in direzione ortogonale alla direzione del vento facendola oscillare.

distacco vortici

Distacco dei vortici per un edificio alto investito dal vento

Per limitare al massimo l’azione dovuta al distacco dei vortici, la superficie esposta al vento del Burj Khalifa è stata studiata nella galleria del vento. Sono stati eseguiti più di quaranta test per ottimizzare e mettere a punto la forma di questo edificio. La forma risultante presenta delle elevatissime performance aerodinamiche.

Un gigante di vetro sotto il sole del deserto

L’intero rivestimento del Burj Khalifa è realizzato con pannelli in vetro del tipo curtain wall. I pannelli sono appesi alla struttura. Per evitare che gli interni dell’edificio si trasformino in un forno sotto il cocente sole del deserto sono stati utilizzati dei vetri speciali con rivestimento in argento.

Prove sperimentali hanno dimostrato che con un vetro tradizionale, la temperatura all’interno dell’edificio arriverebbe ai 98 gradi centigradi. La tipologia di vetro utilizzata per il Burj Khalifa è in grado di schermare gli interni dai raggi ultravioletti e dai raggi infrarossi, proteggendo l’edificio dal calore del deserto.

Una guglia in acciaio per fissare un nuovo record

Il Burj Khalifa termina con un’enorme guglia interamente in acciaio, lunga 136 metri, dal peso di 350 tonnellate e dal diametro in cima di soli 1.2 metri. La guglia è stata montata una sezione per volta all’interno dell’edificio e poi sollevata alla sommità della struttura. Grazie alla sua guglia in acciaio il Burj Khalifa è la struttura più alta mai realizzata dall’uomo, superando di circa 300 metri il precedente record in altezza del Taipei 101.

I record di altezza delle strutture più alte del mondo

Per avere un assaggio della vista panoramica offerta dal 148° piano del Burj Khalifa ti suggerisco di guardare il video di seguito.

 

Il post di oggi finisce qui. Prima di salutarci ti lascio con una citazione riportata in una sala del Burj Khalifa.

La parola impossibile non fa parte del dizionario dei leader. Non importa quanto grandi siano le sfide. Una forte fede, determinazione e risoluzione le vinceranno.

Mohammed bin Rashid Al Maktum

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Al prossimo post.

Marco.