عناصر الهيكلة
ومن الجدير بالذكر أن برج خليفة يمثل أحدث ما تم التوصل إليه في تصميم المباني ابتداءً من المفهوم الأولي حتى الانتهاء، كما يشكل مزيجاً للعديد من الابتكارات التكنولوجية الهامة وابتكارات أساليب التصميم الهيكلي الأمر الذي أنتج بنية فوقية قوية وفعالة.
الأساسات
يتم دعم البنية الفوقية من قبل لوح الخرسانة المسلحة الكبير، المدعوم بدوره من قبل أعمدة الخرسانة المسلحة المطمورة. استند التصميم إلى دراسات جيوتقنية وزلزاليةواسعة النطاق، وتبلغ سماكة اللوح الخرساني 3.7 متر، وقد شيد في أربعة مناطق صب منفصلة بلغ مجموعها 12،500 متر مكعب من الخرسانة. وتمثل الأعمدة الطويلة بقطر 1.5 متر × 43 متر أكبر وأطول أعمدة موجودة في المنطقة. تم استخدام إسمنت عالي الكثافة وذي نفاذية منخفضة في أعمال الأساسات، بالإضافة إلى نظام الحماية الكاثودية تحت اللوح الخرساني للحد من أي آثار ضارة تأتي من المواد الكيميائية المسببة للتآكل في المياه الجوفية المحلية.المنصة
تشكل المنصة القاعدة التي تقوم بتثبيت البرج على الأرض، حيث تسمح بالوصول إليها من ثلاثة جوانب ومستويات مختلفة في المبنى. توفر أجنحة الدخول المصقولة التي شيدت باستخدام شبكة الكبل المعلق، مداخل منفصلة لأجنحة الشركات في المستوى B1 ومستوى كونكورس، ووحدات برج خليفة السكنية في المستوى السفلي، وفندق أرماني في المستوى 1.الكسوة الخارجية
تتكون الكسوة الخارجية في برج خليفة من الزجاج العاكس والألمنيوم والألواح الفولاذية المقاومة للصدأ وأجنحة أنبوبية من الستانلس ستيل، حيث تم استخدام ما يقارب 26،000 لوح زجاجي تم تقطيعها يدوياً كل على حدة. تمت دعوة أكثر من 300 اختصاصي إكساء من الصين للعمل على كسوة البرج، التي تم تصميمها لتحمل حرارة الصيف الشديدة في دبي، ولضمان المزيد من الثقة، تم استخدام محرك طائرة من الحرب العالمية الثانية لاختبار الرياح الديناميكية والمياه. يساوي حجم الجدار الساتر في برج خليفة 17 ملعباً لكرة القدم أو 25 ملعباً لكرة القدم الأمريكية.نظام الهيكلة
استخدم الشكل "Y" لتشكيل الهيكل الأساسي لبرج خليفة وإضافة المزايا الجمالية والوظيفية، بالإضافة إلى أن هذا التصميم يساعد على تقليل قوة الرياح على البرج، والحفاظ على بنية بسيطة وتشييد مدعم. يمكن وصف النظام الهيكلي بأنه "نواة مدعمة"، ويتكون من الجدار الخرساني عالي الأداء. تدعم الأجنحة بعضها من خلال الأساس المركزي، أو عبر محور سداسي الشكل. توفر النواة المركزية مقاومة لالتواء الهيكل، على غرار أنبوب أو محور مغلق. تمتد جدران الممرات من النواة المركزية إلى قرب نهاية كل جناح، حيث تنتهي في جدران ذات رؤوس مستدقة سميكة. تعمل جدران الممرات والجدران المستدقة على غرار الشبكات وخيوط الأشعة لمقاومة مقصات وأوقات الرياح، كما يستكمل تصميم الأعمدة المحيطة والألواح الأرضية نظام الهيكلة. تقوم الجدران الممتدة في الأرضيات الميكانيكية بربط الأعمدة المحيطة بنظام الجدار الداخلي، مما يسمح لها بالمشاركة في مقاومة الحمل الجانبي للهيكل. وبالتالي، يتم استخدام كل من الخرسانة العمودية لدعم كل من الجاذبية والأحمال الجانبية. لإنتاج برج صلب أفقياً والنتيجة هي البرج الصلب أفقياً وضمن الالتواءات، إضافة إلى أنه بنية فعالة، حيث تم استخدام نظام مقاومة حمل الجاذبية في مقاومة الأحمال الجانبية.
باعتبار أن المبنى يرتفع بشكل عامودي، فقد تم تعيين الأجنحة لتوفير العديد من لوحات الأرضيات المختلفة، حيث تم تنظيمها بالتوافق مع شبكة البرج، وتم إنجاز المبنى عن طريق محاذاة الأعمدة في الأعلى مع الجدران في الأسفل لتوفير مسار تحميل سلس. وعلى هذا النحو، فإن البرج لا يحتوي على أي تحويلات هيكلية. توفر التعيينات ميزة عرض مختلف للبرج لكل لوحة أرضية. يقوم هذا التعيين والتشكل بإرباك الرياح بحيث أنه يمنع الرياح من تنظيم دوامات على ارتفاع المبنى حيث ستواجه شكلاً مختلفاً للمبنى في كل مستوى.
السارية
يتوج برج خليفة سارية مصنوعة من أكثر من 4000 طن من الفولاذ الهيكلي. تم بناء السارية من داخل المبنى وتم استخدام مضخة هيدروليكية لمدها على ارتفاعه لأكثر من 200 متر (700 قدم). تم تصميم السارية كجزء لا يتجزأ من تصميم البرج، وذلك حفاظاً على مكانته كأطول برج في العالم، وحفاظاً على التصميم الكلي لهذا المعلم، كما تضم السارية معدات الاتصالات.الأرضيات الميكانيكية
تحتضن الأرضيات الميكانيكية المؤلفة من سبعة طوابق مضاعفة الارتفاع المعدات التي تساهم في عمل برج خليفة، كما تحتضن الأرضيات الميكانيكية عبر 30 طابقاً محطات كهربائية فرعية وخزانات مياه ومضخات ووحدات معالجة الهواء وغيرها، والتي من شأنها أن تحافظ على عمل البرج وتضمن راحة القاطنين فيه.نظام تنظيف النوافذ
تقوم 18 وحدة مثبتة خارجياً على مسارات دائمة بتنظيف النوافذ وصيانة الواجهة الخارجية، وتتميز هذه الوحدات بأنها مجهزة بمعدات صيانة المباني ويتم تخزينها في كراجات خاصة ضمن المبنى بحيث أن لا تكون مرئية عند عدم استخدامها. يمكن للممرات الوصول إلى الواجهة بأكملها من أعلى البرج وصولاً إلى المستوى السابع، أما وحدات صيانة المباني ذات الذراعين، تصل إلى 36 متر كحد أقصى عند تمديدها بالكامل ويبلغ طولها الإجمالي حوالي 45 متر. يصل طول ذراع وحدات الصيانة إلى 15 متر تقريباً عند سحبها بالكامل إلى وضع التوقف. تستغرق عمليات الصيانة في ظل الظروف العادية،وعند تفعيل جميع وحدات الصيانة ثلاثة إلى أربعة أشهر لتنظيف الواجهة الخارجية بأكملها.طوابق البث والاتصالات
تم تخصيص الطوابق الأربعة العليا للاتصالات والبث. تشغل هذه الطوابق المستويات في أسفل السارية.الخدمات الميكانيكية والكهربائية والسباكة
تم تطوير الخدمات الميكانيكية والكهربائية والسباكة بالتزامن مع مرحلة التصميم وبالتعاون مع المهندس المعماري ومهندس الهيكلة وخبراء آخرين، وذلك لتوفير أفضل الخدمات. يوفر نظام البرج المائي ما يقارب 946،000 لتر (250،000 جالون) من المياه يومياً.
يحتاج برج خليفة في فترة الذروة إلى 10،000 طن من التبريد، الذي يعادل قدرة التبريد التي يقدمها حوالي 10،000 طن من الجليد المذاب.
يخلق المناخ الحار والرطب في دبي بالإضافة إلى متطلبات تبريد المبنى قدراً كبيراً من التكاثف. يتم جمع هذه المياه وتصريفها في نظام أنابيب منفصل ويتم تجميعها في خزان في موقف السيارات في الطابق السفلي.
ويوفر نظام جمع مياه التكاثف حوالي 15 مليون جالون من المياه سنوياً، أي ما يعادل حوالي 20 حمام سباحة أولمبي الحجم.
الطلب الكهربائي للبرج في وقت الذروة هو 36 ميغا واط، أي ما يعادل حوالي 360،000 مصباح من 100 واط تعمل كلها في وقت واحد.
السلامة من الحرائق
شكلت السلامة من الحرائق وسرعة الإخلاء عاملين رئيسيين في تصميم برج خليفة. تحيط الخرسانة بالسلالم وخدمة المبنى، وستكون سعة مصعد الإطفاء 5،500 كغ ليكون أطول مصعد خدمة في العالم. نظراً لصعوبة نزول الناس عبر 160 طابق، فقد تم تصميم ملاجئ مكيفة بالهواء كل 25 طابق تقريباً.المصاعد
يحتضن برج خليفة 57 مصعداً و8 أدراج متحركة، وستكون سعة مصعد الإطفاء 5،500 كغ ليكون أطول مصعد خدمة في العالم.
سيكون برج خليفة أول ناطحة سحاب يتم فيها برمجة بعض المصاعد للسماح بالإخلاء المنظم لبعض حوادث الحريق أو الأمن. مصاعد برج خليفة هي كابينة ذات طابقين بسعة 12-14 شخص في كل مقصورة. تتحرك المصاعد بسرعة 10 متر في الثانية الواحدة، وسوف تكون أطول مسافة يقطعها مصعد في العالم من أدنى إلى أعلى نقطة توقف.
