برج میلاد تهران: نحوه ساخت، طراحان، سازندگان و پیمانکاران با جزئیات

۱. پیشینه و ایده اولیه

ایده ساخت برج میلاد در سال ۱۳۷۰ مطرح شد تا به عنوان نمادی جدید برای تهران، نیازهای مخابراتی و تلویزیونی شهر را رفع کند و یک جاذبه گردشگری ایجاد شود. پس از بررسی ۲۱ نقطه در تهران، تپههای کوی نصر (گیشا) به دلیل دسترسی مناسب، ارتفاع بالا، اشراف بر مناظر شهر و امکان توسعه آینده انتخاب شد.

۲. طراحان و معماران

• معمار اصلی: دکتر محمدرضا حافظی، استاد دانشگاه هنرهای زیبا دانشگاه شهید بهشتی، به عنوان طراح اصلی پروژه انتخاب شد. طراحی سازه با توجه به مقاومت در برابر زلزله و بادهای شدید (تا ۲۲۰ کیلومتر بر ساعت) انجام گرفت1911.

• مشاور بینالمللی: شرکت NCK Engineering کانادا (طراح برج CN تورنتو) به عنوان مشاور فنی در طراحی مشارکت داشت.

• طراحی سازه رأس: شامل ۱۲ طبقه با کاربریهای متنوع مانند رستوران گردان، سکوی دید و گنبد آسمان بود.

۳. پیمانکاران و مجریان

• پیمانکار اصلی: شرکت یادمان سازه زیر نظر شهرداری تهران مسئولیت اجرای پروژه را بر عهده گرفت.

• مدیر پروژه: سیدرضا میرصادقی در سال ۱۳۸۴ با پیشرفت ۳۱٪ پروژه، مدیریت را تحویل گرفت و با سرعت بخشیدن به روند ساخت، ۶۰٪ باقیمانده را در ۳۰ ماه تکمیل کرد.

• همکاریهای فنی: شرکتهای خارجی مانند کافکو برای پوشش ضدحریق سازه فولادی و گروههای آلمانی برای نصب شیشهها مشارکت داشتند.

۴. مراحل کلیدی ساخت

• آغاز مطالعات: از سال ۱۳۷۳ با بررسیهای زمینشناسی و ژئوتکنیک آغاز شد.

• شروع ساخت: کلنگزنی در دی ۱۳۷۶ با نام اولیه «یادمان» انجام شد و در سال ۱۳۸۰ به مناسبت صدمین سالروز تولد امام خمینی، نام آن به «میلاد» تغییر یافت.

• چالشهای اجرایی:

  • مشکلات فنی مانند نصب آسانسورها و اتصالات شیشهای در ارتفاع بالا.

  • تامین بودجه و تحریمهای بینالمللی که خرید تجهیزات را مختل میکرد.

• افتتاح: در ۱۶ مهر ۱۳۸۷ پس از ۱۱ سال با حضور مسئولان شهری و ۲۵۰ خبرنگار افتتاح شد.

۵. مشخصات فنی و مهندسی

• ارتفاع: ۴۳۵ متر (ششمین برج مخابراتی جهان) شامل بدنه بتنی ۳۱۵ متری و دکل آنتن ۱۲۰ متری.

• مقاومت سازه:

  • تحمل زلزله تا ۸ ریشتر (با دوره بازگشت ۱۱۰ سال).

  • مقاومت در برابر بادهای با سرعت ۱۴۰ کیلومتر بر ساعت.

• مصالح:

  • مصرف ۶۳,۰۰۰ متر مکعب بتن و ۱۷,۰۰۰ متر مربع شیشه.

  • وزن کل سازه: ۱۶۱,۰۰۰ تن.

۶. انتقادات و چالشها

• زمان طولانی ساخت: ۱۱ سال در مقایسه با ۳ سال برای برجهای مشابه مانند CN Tower1013.

• هزینه بالا: حدود ۵۰۰ میلیون دلار (دو برابر برج CN تورنتو).

• انتقادات معماری: ظاهر «قدیمی» و عدم هماهنگی با نمادهای شهری مانند برج آزادی.

• ریسکهای ایمنی: نگرانیها درباره مقاومت سازه در برابر آتشسوزی مشابه برجهای تجارت جهانی.

۷. کاربریها و امکانات

• امکانات مخابراتی: پوشش تلویزیونی، شبکههای بیسیم و سیستمهای هواشناسی.

• جاذبههای گردشگری:

  • رستوران گردان (بزرگترین در جهان).

  • گنبد آسمان (نمایشگاه هنری در ارتفاع ۳۰۲ متری).

  • سکوی دید باز و مرکز همایشهای بینالمللی9.

جمع بندی

برج میلاد با وجود چالشهای مدیریتی، فنی و مالی، به عنوان نماد مدرنیته تهران و دستاورد مهندسی ایران شناخته میشود. طراحی آن ترکیبی از دانش داخلی و مشاوره بینالمللی است، اما انتقادات درباره هزینه، زمان ساخت و معماری آن همچنان مطرح است. این برج امروز نه تنها یک سازه مخابراتی، بلکه یک مجموعه فرهنگی-اقتصادی با جاذبه های متنوع است.

فونداسیون برج میلاد تهران: طراحی و اجرا با جزئیات

فونداسیون برج میلاد به عنوان یکی از پیچیدهترین بخشهای این سازه، با توجه به شرایط زمینلرزهای تهران، ارتفاع زیاد برج، و خاک منطقه طراحی و اجرا شد. در ادامه جزئیات فنی و مهندسی این فونداسیون تشریح میشود:

۱. مطالعات زمینشناسی و ژئوتکنیک

• موقعیت جغرافیایی: برج روی تپههای کوی نصر (گیشا) با ارتفاع حدود ۱,۲۰۰ متر از سطح دریا ساخته شد.

• بررسی خاک: خاک منطقه ترکیبی از رس، ماسه، و سنگهای آذرین بود که نیاز به تقویت داشت. مطالعات نشان داد خاک زیرین تا عمق ۳۰ متری ناپایدار است.

• مقاومت در برابر زلزله: تهران در منطقه لرزهخیز قرار دارد، بنابراین فونداسیون برای تحمل زلزله تا ۸ ریشتر (با دوره بازگشت ۱۱۰ سال) طراحی شد.

۲. طراحی فونداسیون

• نوع فونداسیون: ترکیبی از شمعهای عمیق (Deep Piles) و صفحه گسترده (Raft Foundation).

  • شمعها: ۳۶۰ شمع بتنی به قطر ۱.۲ متر و عمق ۳۰ متر در خاک نصب شدند تا بار برج را به لایههای مقاومتر زمین منتقل کنند.

  • صفحه گسترده: یک صفحه بتنی ضخیم به قطر ۶۰ متر و ضخامت ۷ متر روی شمعها ساخته شد تا وزن ۱۶۱,۰۰۰ تنی برج را توزیع کند.

• مصالح:

  • بتن با مقاومت فشاری C50 (۵۰ مگاپاسکال) برای تحمل فشارهای عظیم.

  • شبکه آرماتوربندی با میلگردهای GR60 (مقاومت ۶۰ کیلوگرم بر میلیمتر مربع).

۳. مراحل اجرای فونداسیون

۱. حفاری و تخلیه خاک: حدود ۱۲۰,۰۰۰ متر مکعب خاکبرداری شد.
۲. نصب شمعها: شمعها با استفاده از دستگاههای حفاری ویژه تا عمق ۳۰ متری زمین کوبیده شدند.
۳. قالببندی و آرماتورگذاری: شبکه پیچیدهای از میلگردها با تراکم بالا برای جذب نیروهای کششی و پیچشی استفاده شد.
۴. بتنریزی: ۱۲,۰۰۰ متر مکعب بتن در یک عملیات ۷۲ ساعته و بدون وقفه ریخته شد تا از ایجاد درز سرد جلوگیری شود.

۴. ویژگیهای منحصربهفرد

• سیستم میراگر (Damper): در طراحی فونداسیون از جداسازهای لرزهای (Base Isolators) استفاده نشد، اما سازه با محاسبات دینامیکی ویژه، انرژی زلزله را جذب و مستهلک میکند.

• مقابله با نشست نامتقارن: به دلیل شیب تپه، فونداسیون بهگونهای طراحی شد که فشار وزن برج بهصورت متوازن روی شمعها توزیع شود.

• عایقبندی ضدآب: لایهای از بتن آببند (Waterproof Concrete) و پوششهای پلیمری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به کار رفت.

۵. چالشهای اجرایی

• نفوذ آب زیرزمینی: در عمق بیش از ۱۵ متر، آبهای زیرزمینی باعث شد از پمپاژ مداوم و تزریق دوغاب سیمان برای خشککردن محل حفاری استفاده شود.

• حملونقل مصالح: انتقال بتن و میلگرد به بالای تپه با توجه به شیب شدید، نیاز به تجهیزات ویژه داشت.

• کنترل دما: بتنریزی در حجم بالا باعث افزایش دمای بتن میشد، بنابراین از یخ خردشده در بتن و لولههای خنککننده برای جلوگیری از ترکخوردگی استفاده شد.

۶. مشخصات فنی کلیدی

نتیجه گیری

فونداسیون برج میلاد با ترکیبی از شمعهای عمیق و صفحه گسترده، به عنوان یک پایه مستحکم، بار عظیم سازه را به لایههای پایدار زمین منتقل میکند. این طراحی نه تنها مقاومت در برابر زلزله و بادهای شدید را تضمین کرده، بلکه با وجود چالشهای زمینشناسی پیچیده، به عنوان یک نمونه موفق از مهندسی ژئوتکنیک در ایران شناخته میشود.

ستونهای برج میلاد: طراحی، مصالح و مراحل ساخت با جزئیات

ستونهای برج میلاد به عنوان بخشی از سازه اصلی، نقش حیاتی در انتقال بارهای عمودی و جانبی (ناشی از زلزله و باد) به فونداسیون دارند. این ستونها با توجه به ارتفاع زیاد برج و شرایط لرزهخیز تهران، با دقت مهندسی شدهاند. در ادامه جزئیات فنی آنها بررسی میشود:

۱. طراحی ستونها

• نوع سازه: برج میلاد دارای یک هسته مرکزی بتنی (Concrete Core) است که شامل دیوارها و ستونهای قطور بتنآرمه میشود. این هسته تا ارتفاع ۳۱۵ متری ادامه دارد و ستونهای اصلی بخشی از آن هستند.

• هدف طراحی:

  • تحمل بارهای ثقلی ناشی از وزن سازه و تجهیزات.

  • مقاومت در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله (تا ۸ ریشتر) و بادهای شدید (۱۴۰ کیلومتر بر ساعت).

  • جلوگیری از کمانش (خمش جانبی) در ارتفاع بالا.

• شکل مقطع: ستونها به صورت مستطیلی و دایرهای با قطر متغیر (تا ۲.۵ متر) طراحی شدند تا استحکام و پایداری لازم را فراهم کنند.

۲. مصالح به کار رفته

• بتن:

  • از بتن با مقاومت فشاری C50 (۵۰ مگاپاسکال) استفاده شد.

  • در برخی بخشها از بتن خودتراکم (Self-Compacting Concrete) برای کاهش نیاز به ویبراتور و افزایش تراکم استفاده شد.

• میلگرد:

  • میلگردهای GR60 با مقاومت کششی ۶۰ کیلوگرم بر میلیمتر مربع.

  • شبکهبندی میلگردها با فاصله حداکثر ۱۵ سانتیمتر برای جذب نیروهای کششی.

• پوشش ضد حریق: در بخشهای نزدیک به رستوران و سکوهای عمومی، پوششهای ضد حریق بر پایه ورقهای معدنی به کار رفت.

۳. مراحل اجرای ستونها

۱. قالببندی پیشرفته:

• از سیستم قالبهای بالارونده (Climbing Formwork) برای ساخت هسته مرکزی استفاده شد. این قالبها پس از هر مرحله بتنریزی، به صورت هیدرولیکی به بالا منتقل میشدند.

• دقت در تراز و انطباق قالبها برای حفظ هندسه دقیق ستونها حیاتی بود.

۲. آرماتوربندی:

• میلگردها به صورت مشبک سهبعدی و با اتصالات جوشیِ کنترلشده نصب شدند.

• در هر ستون، تا ۴۰ تن میلگرد به کار رفت.

۳. بتن ریزی:

• بتن با استفاده از پمپهای فشارقوی تا ارتفاع ۳۰۰ متری انتقال یافت.

• هر مرحله بتنریزی به صورت پیوسته و ۲۴ ساعته انجام میشد تا از ایجاد درز سرد جلوگیری شود.

• برای کنترل دمای بتن در حجم بالا، از یخ پودرشده در مخلوط بتن و لولههای خنککننده استفاده شد.

۴. عملآوری بتن:

• سطح بتن پس از ریزش، با پوششهای نایلونی و آبپاشی مداوم به مدت ۱۴ روز مرطوب نگه داشته شد تا از ترکخوردگی جلوگیری شود.

۴. چالشهای کلیدی

• حمل مصالح به ارتفاع: انتقال بتن و میلگرد به بالای برج با استفاده از جرثقیلهای ویژه و سیستم بالابر انجام شد.

• کنترل ارتعاشات: در حین بتنریزی، از سنسورهای لرزهنگاری برای نظارت بر ارتعاشات ناشی از باد یا تجهیزات استفاده شد.

• همراستایی عمودی: انحراف مجاز ستونها کمتر از ۱/۱۰۰۰ ارتفاع (حدود ۳۰ سانتیمتر برای کل برج) در نظر گرفته شد که با لیزرهای دقیق کنترل میشد.

۵. یکپارچه سازی با سایر بخشها

• اتصال به دکل فلزی: ستونهای بتنی در بالاترین نقطه (ارتفاع ۳۱۵ متری) به یک سازه فولادی ۱۲۰ متری (دکل آنتن) متصل شدند. این اتصال با استفاده از صفحات فولادی پیشتنیده و بولتهای پر مقاومت انجام گرفت.

• همکاری با دیوارهای برشی: ستونها به همراه دیوارهای بتنآرمه (به ضخامت ۱.۲ متر) یک سیستم صلب تشکیل میدهند که از پیچش سازه جلوگیری میکند.

• سیستم اوتگر (Outrigger): در طبقات میانی، تیرهای فولادی عظیم (اوتگرها) ستونها را به دیوارهای پیرامونی متصل میکنند تا پایداری جانبی افزایش یابد.

۶. مشخصات فنی کلیدی

نتیجه گیری

ستونهای برج میلاد با ترکیبی از فناوری بتنآرمه پیشرفته، سیستمهای قالببندی هوشمند و نظارت دقیق مهندسی، به عنوان ستون فقرات این سازه عظیم عمل میکنند. این طراحی نه تنها مقاومت در برابر زلزله و باد را تضمین کرده، بلکه با وجود چالشهای اجرایی در ارتفاع بالا، نمونهای برجسته از مهندسی عمران ایران محسوب میشود.

سازه رأس برج میلاد: طراحی، اجرا و جزئیات فنی

سازه رأس برج میلاد (بخش بالایی شامل رستوران گردان، سکوی دید و دکل آنتن) به عنوان پیچیدهترین بخش این برج، با فناوری پیشرفته و مهندسی دقیق ساخته شده است. این بخش در ارتفاع ۳۱۵ تا ۴۳۵ متری قرار دارد و ترکیبی از سازههای فولادی، شیشههای مقاوم و سیستمهای مکانیکی است. در ادامه جزئیات ساخت آن شرح داده میشود:

۱. طراحی سازه رأس

• معماری: سازه رأس به شکل یک هرم ۱۲ وجهی با پوشش شیشهای طراحی شد تا نمایی مدرن و امکان دید ۳۶۰ درجه از تهران را فراهم کند.

• اهداف اصلی:

  • تحمل بارهای باد و زلزله در ارتفاع بالا.

  • ایجاد فضای کاربردی برای رستوران، سکوی دید و تجهیزات مخابراتی.

  • یکپارچهسازی دکل آنتن ۱۲۰ متری با سازه اصلی.

• طراحان:

  • شرکت یادمان سازه (پیمانکار اصلی) با همکاری مشاوران آلمانی و کانادایی.

  • طراحی مکانیزم گردش رستوران توسط شرکت Deutsche Messe AG آلمان انجام شد.

۲. اجزای اصلی سازه رأس

1. قاب فولادی اصلی:

   • از فولاد ضدزنگ (گرید S355) با مقاومت بالا در برابر خوردگی و بارهای دینامیکی.

   • شامل تیرها و ستونهای فولادی به ضخامت ۴۰ تا ۶۰ سانتیمتر که به صورت ماژولار پیشساخته و در محل مونتاژ شدند.

2. رستوران گردان:

   • قطر ۴۰ متر و ظرفیت ۴۰۰ نفر.

   • سیستم گردش با موتورهای الکتریکی بدون جاروبک و سرعت ۹۰ دقیقه برای هر دور کامل.

   • کف رستوران روی رینگ بلبرینگ عظیم (به قطر ۳۵ متر) سوار شده و با دقت ۰.۱ میلیمتر تراز شد.

3. سکوی دید شیشهای:

   • استفاده از شیشههای لمینیت ضدفرابنفش با ضخامت ۶ سانتیمتر (ترکیب ۵ لایه شیشه و PVB).

   • تحمل وزن تا ۱,۵۰۰ کیلوگرم بر متر مربع.

4. گنبد آسمان:

   • فضای نمایشگاهی در ارتفاع ۳۰۲ متری با سازه فولادی مشبک و پوشش ETFE (پلیمر سبک و مقاوم).

5. دکل آنتن:

   • سازه فولادی توخالی به ارتفاع ۱۲۰ متر، شامل ۱۲ بخش پیشساخته.

   • نصب با جرثقیلهای هلیکوپتری ویژه و اتصال با بولتهای پرتنش.

۳. مراحل کلیدی ساخت

1. پیشساختگی قطعات:

   • قطعات فولادی در کارخانههای داخلی و آلمان ساخته و با حملونقل ویژه به محل منتقل شدند.

2. مونتاژ در ارتفاع:

   • استفاده از جرثقیلهای تاورکرین ۳۰۰ تنی برای بلند کردن قطعات تا ارتفاع ۳۱۵ متری.

   • اتصال قطعات با جوش زیرپودری (SAW) و اتصالات پیچی پر مقاومت.

3. نصب سیستم گردان:

   • رینگ بلبرینگ با دقت لیزر تراز و روی سازه فولادی نصب شد.

   • موتورها و سیستم کنترل الکترونیکی در اتاقک زیر رستوران قرار گرفتند.

4. پوشش شیشهای:

   • شیشهها با فریمهای آلومینیومی ضدزلزله به قاب فولادی متصل شدند.

   • درزهای شیشه با سیلیکون سازگار با انبساط حرارتی آببندی شدند.

۴. فناوریهای ویژه

• سیستم میراگر (TMD):

  • نصب وزنه تعادلی ۱۵۰ تنی در زیر رستوران برای کاهش نوسانات ناشی از باد.

  • این وزنه با سنسورهای حرکتی کنترل میشود و تا ۴۰٪ از ارتعاشات را خنثی میکند.

• مقاومت در برابر آتش:

  • پوشش اینتومنسنت روی فولادها برای مقاومت ۲ ساعته در برابر آتش.

  • سیستم اسپرینکلر خودکار در تمام طبقات.

• کنترل دما:

  • استفاده از شیشههای Low-E برای کاهش انتقال حرارت و مصرف انرژی.

۵. چالشهای اجرایی

• بادهای شدید: سرعت باد در ارتفاع ۳۰۰ متری به ۲۲۰ کیلومتر بر ساعت میرسید، لذا مونتاژ قطعات تنها در روزهای آرام انجام میشد.

• دقت در اتصالات: انحراف مجاز در نصب قطعات فولادی کمتر از ۲ میلیمتر بود.

• حملونقل عمودی: انتقال موتورها و شیشهها با آسانسورهای ویژه با ظرفیت ۵ تن صورت گرفت.

۶. مشخصات فنی کلیدی

نتیجه گیری

سازه رأس برج میلاد با ترکیبی از فناوریهای روز دنیا، مصالح پیشرفته و مهندسی دقیق، به عنوان نماد تلفیق هنر و مهندسی در ایران شناخته میشود. این سازه نه تنها کاربریهای متعددی دارد، بلکه با وجود چالشهای فنی مانند بادهای شدید و ارتفاع بالا، نمونه موفقیتآمیزی از همکاری بینالمللی در پروژههای بزرگ عمرانی است. سیستمهای هوشمند کنترل ارتعاش و مکانیزم گردش رستوران، آن را در رده برجهای پیشرفته جهان قرار میدهد.