Wieża Aspire - Constructalia

Wieża Aspire
Z okazji 15-tych Igrzysk Azjatyckich, które odbyły się w grudniu 2006 roku, wysoka na 300 metrów Wieża
Aspire, została wzniesiona na terenie Miasteczka Sportowego w stolicy Kataru Ad-Dauha, w celu
umieszczenia na niej olimpijskiego ognia.
Wieża Aspire mieści dużą recepcję oraz przestrzeń publiczną rozmieszczoną na 2 kondygnacjach,
restauracje i ośrodki biznesowe, 17-piętrowy hotel pięciogwiazdkowy ze 136 pokojami, muzeum sportu na 3
kondygnacjach oraz klub fitness, wewnątrz którego - na wysokości 80 m nad powierzchnią ziemi - znajduje
się wsparta na filarach, 3-piętrowa sala z basenem, a także apartamenty prezydenckie, obrotowa
restauracja i 2-piętrowy taras widokowy.
Opływowa wieża, której kształt przypomina pochodnię, jest zakończona paleniskiem ognia olimpijskiego o
stożkowym kształcie, zabezpieczonym konstrukcją kratownicową o wysokości 62 m.
Wieża została wybudowana na płycie fundamentowej o grubości 7 m. Ze względu na obecność
słabonośnych gruntów kredowych, dla zapewnienia wymaganej nośności płyta została ponadto
posadowiona na palach.
Główna konstrukcja nośna budynku została wykonana z elementów betonowych o średnicy maks. 18 m i
min. 13 m oraz wysokości 238 m. Na konstrukcji tej osadzone są poszczególne moduły budynku.
Stropy wspornikowe poszczególnych modułów posiadają konstrukcję stalową: stalowe belki utrzymują
kompozytowe systemy stropowe, łącząc w sobie zalety stali i betonu. Podczas wykonywania prac
montażowych i betonowania, stalowy pomost dostarczony przez firmę ArcelorMittal Construction był
wykorzystywany jako samowspierające się szalowanie oraz platforma robocza. Na etapie kompozytowym,
pomost jest wzmocniony stwardniałym betonem (działanie kompozytowe), co całkowicie lub częściowo
zastępuje konieczność zbrojenia płyty betonowej.
Ogólny schemat konstrukcji budynku obejmuje ponadto belki rozchodzące się radialnie pomiędzy stalowymi
kolumnami oraz betonowy rdzeń z pomocniczymi belkami obwodowymi.
Wsporniki rozchodzące się od rdzenia podpierają stalowe kolumny w każdym module.
Niektóre moduły są podtrzymywane dodatkowo przez specjalne wsporniki stalowe, umieszczone przy
podstawie przestrzeni blokowej (która mieści apartamenty prezydenckie, muzeum sportu, restauracje i
niższy poziom tarasu widokowego). Podtrzymują one również zewnętrzną okładzinę budynku.
Górny poziom tarasu widokowego posiada elementy wspornikowe wykonane z betonu zbrojonego,
wyprowadzone bezpośrednio z górnej części rdzenia.
Specjalny system kratownic pionowych wspiera 17-piętrowy moduł hotelowy.
Ze względu na duże obciążenia w tych obszarach, konieczne było zastosowanie dodatkowych elementów
usztywniających pod szybem windy i basenem.
Okładziny zewnętrzne i ich konstrukcja wspornikowa
Wieża jest całkowicie osłonięta siatką wykonaną ze stali nierdzewnej o różnej przepuszczalności, z
przerwami pomiędzy poszczególnymi modułami zagospodarowania budynku. Takie rozwiązanie podkreśla
przezroczystość i lekkość budynku. Po stronie południowej siatka jest bardziej gęsta, dzięki czemu
powoduje również załamanie płomieni słonecznych, a więc ochronę przeciwsłoneczną.
Hall hotelowy jest całkowicie oszklony i podlega poważnemu obciążeniu sił wiatru. Ponadto charakteryzuje
się bardzo wysoką wydajnością termiczną, ponieważ górna część budynku nagrzewa się do wysokiej
temperatury.
Połączone łańcuchowo i sprężone w poszczególnych ramach, rozmieszczone pionowo pomiędzy
pierścieniami poziomymi elementy okładzinowe są połączone bezpośrednio ze stropami nośnymi,
wyposażonymi w specjalne pręty ściskane lub – w miejscach pomiędzy poszczególnymi modułami –
bezpośrednio z rdzeniem budynku.
Basen
Basen w kształcie elipsy (o długości 11 m, szerokości 6 m i głębokości 1,5 m) stanowi konstrukcję z betonu
zbrojonego ze ściankami o grubości 0,3 m, opartymi na konstrukcji kratownicowej o szerokości 4 m,
odpowiadającej wysokości piętra, na którym znajduje się basen. Konstrukcja kratownicowa jest połączona
bezpośrednio z rdzeniem budynku za pośrednictwem dwóch kolumn, prowadzących dalej na niższy poziom
i podpieranych przez pionowe kratownice poszczególnych modułów budynku.
Rozmieszczone w odległości 12 m od obwodu budynku elementy wspierające kratownice basenu i platformy
znajdują się jak najbliżej obwodu konstrukcji, co umożliwia zmniejszenie do minimum niezbędnej wielkości
wsporników oraz maksymalizacji rozstępu pomiędzy nimi.
Po wybudowaniu konstrukcji stalowej, betonowa obudowa basenu została odlana in situ. Całkowity ciężar
wspornikowej konstrukcji nośnej wynosi około 300 ton, przy czym konstrukcja stalowa to jedynie 10%
ciężaru.
Rdzeń wewnętrzny
Wewnątrz rdzenia znajdują się schody wykonane z odlanego in situ betonu zbrojonego, szyby wind i
korytarze prowadzące do ścian budynku na piętrach o charakterze otwartym. Główne ściany wewnętrzne
zostały wykonane z betonu zbrojonego, natomiast pomocnicza konstrukcja stalowa podpiera szyny
prowadzące windy itp.
Połączenie belek stalowych z rdzeniem zostało wykonane w postaci stalowych płyt wbudowanych
bezpośrednio w ściany w miejscach, w których zlokalizowane są belki stropowe oraz zakotwione do
rdzenia. Wbudowane w ten sposób płyty zostały dodatkowo przyspawane do belek stropowych i nośnych.
Dach budynku – element stożkowy i płatek
Wieża Aspire została zwieńczona paleniskiem ognia olimpijskiego, wykonanym specjalnie na Igrzyska
Azjatyckie: palenisko posiada kształt stożkowy z konstrukcją kratownicową.
Poza zapewnieniem stabilności bocznej, dolna płyta nośna podtrzymuje ponadto okładzinę budynku aż do
poziomu, na którym znajdują się restauracje.
Tworzące dolną płytę nośną okrągłe, wydrążone elementy pełnią funkcję podstawowych elementów
nośnych.
Najważniejsze daty prac:
Luty 2006: pierwsze wspornikowe elementy stalowe.
Lipiec 2006: pierwsze elementy konstrukcji stożkowej.
Maj 2007: pierwsze elementy konstrukcji okładziny.
15 listopada 2007: całość okładziny siatkowej ze stali nierdzewnej o powierzchni 33.000 m2 została
wykonana.
Wszystkie podstawowe elementy konstrukcji wieży zostały wykonane w terminie 21 miesięcy i oddane do
eksploatacji w przewidzianym terminie przed rozpoczęciem Igrzysk Azjatyckich w roku 2006. Po
zakończeniu Igrzysk, w pierwszej połowie 2007 roku zakończone zostały prace wykończeniowe we
wnętrzach.
Wykorzystanie stali stanowiło jedyne możliwe rozwiązanie, umożliwiające wykonanie prac wg bardzo
napiętego harmonogramu i zapewniające lekkość konstrukcji budynku.
Stal w Wieży Aspire:
Stropy: 2.900 t
Elewacje: 2.200 t
Stożek i płatek: 800 t
Stożek i płatek: 800 t
Tekst: Constructalia by ArcelorMittal
(Źródło: ARUP Journal 2/2007)
Copyright © 2014 Constructalia. All rights reserved