希尔斯大厦

希尔斯大厦（searstower）建筑工程学院建工11—1班西尔斯大厦概况希尔斯大厦(SearsTower)是位于美国伊利诺伊州芝加哥的一幢摩天大楼，用作办公楼，SOM建筑设计事务所为当时世界上最大的零售商西尔斯百货公司设计。楼高442.3米，共地上108层，地下3层，总建筑面积418000平方米，底部平面68.7×68.7米，由9个22.9米见方的正方形组成。•布鲁斯·格雷厄姆（BruceJohnGraham，1925年12月1日－2010年3月6日）是一位哥伦比亚-美国的建筑师。西尔斯大厦设计者简介布鲁斯·J.格雷厄姆1997年他在接受访问时说：当我还是个孩子时，我的梦想是建一座城市。当被问及这是否真是孩童时期的梦想，他说，“这渐渐不只是梦想。”【建设地点】：美国芝加哥【现称】：韦莱集团大厦，威利斯大厦【开工时间】：1972年【竣工时间】：1974年【建筑面积】：418000平方米【建筑高度】：443米（527.3米含天线）【建筑层数】：地上110层，地下3层【结构形式】：高层建筑抗风结构【建筑造价】：39亿【投资单位】：西尔斯百货公司【设计单位】：SOM建筑师事务所【建设用途】：办公【英文名称】：WillisTower【别称】：希尔斯大厦，威利斯大厦基本信息特征9个框桶底边长68.6*68.6高宽比6.5子桶22.9*22.9m框架柱距4.57m在35,66,90在35,66,90层的设备层沿内外框架各设一层楼高的框架圈梁底层柱1070*609*102顶层柱990*305*25总用钢76000吨单位761kg|m2造型•大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索，简洁稳定。不同方向的立面形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。•西尔斯大厦用钢材76000吨，即181公斤/平方米。每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国州大厦降低20%，仅相当于采用5跨框架结构的50%。这种束筒结构体系概念的提出和应用是高层建筑抗风结构设计的明显进展。防控情报部门担心恐怖分子袭击的目标很可能是位于芝加哥的美国第一高楼西尔斯大厦。因为在“9·11”事件发生以前，“基地”组织头目本·拉登曾把西尔斯大厦列为继纽约世贸中心和华盛顿五角大楼之后的下一个恐怖袭击目标。落网的“基地”组织骨干哈立德·穆罕默德在接受审讯时也承认，他和他的侄子拉姆齐·优素福曾通过翻看年鉴类资料来找出“美国经济奇迹的象征”，然后将它们作为打击目标。10年前，他们曾按这种思路策划了世贸中心地下停车场爆炸案。据报道，“9·11”事件发生后，美国已经投资约650万美元加强西尔斯大厦的安全措施，其中包括：为大楼安装了更多的数码相机；任何人进入大楼必须持安全卡；警力增加；改善了大楼内部与政府部门及外界的通信联系等。2009年，总部在伦敦的保险经纪公司-韦莱集团，同意租用该大楼的很大比例作为办公楼，同时作为取得合同的一部分条件而取得了该建筑物的命名权。2009年7月16日，10：00，该建筑物官方命名正式改为韦莱集团大厦。希尔斯大厦在1974年落成时曾一度是世界上最高的大楼，超越当时纽约的世界贸易中心，在被马来西亚的“国家石油公司双塔大厦”（双子塔）超过之前，它保持了世界上最高建筑物的纪录25年。影响西尔斯大厦结构平面示意图希尔斯大厦采用由钢框架组成的成束筒结构体系。A、1～50层为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面；B、51～66层截去一对对角子框筒单元；C、67～90层再截去另一对对角子框筒单元，形成十字形；D、91～110层由两个子框筒单元直升到顶。希尔斯大厦内部结构空间75英尺×75英尺的方筒周边柱子按15英尺中距排列。为了减少剪切力，只在每一处向里收缩的下两层(设备层)处设置斜角撑。114个基础沉箱直抵基岩层，支撑大楼222500吨的重量。在这些正方形的范围内都不另设支柱，租用者可按需要分隔。束筒体系简介1、束筒体系组成把几个筒体并列组合在一起形成的结构整体称为束筒结构体系。它以外筒为基础，在其内部增设一榀以上的腹板框架所构成，增设的内部腹板框架，可以是密柱深梁组成的框架。如美国西尔斯大厦。束筒中的每一个框筒单元，可以是方形、矩形、三角形、梯形、弧形或其他形状，而且每一个单筒可以根据上面各层楼面面积的实际需要，在任何高度中止，而不影响整个结构体系的完整性。束筒体系的使用条件比框筒体系更加灵活。2、水平荷载下束筒柱的受力特点如下：（1）外圈翼缘框架中的柱，基本上仅承受轴向力；（2）外围腹板框架中的柱，除轴向力外，沿框架所在平面承受较大的水平剪力和弯矩；（3）内部腹板框架受力状态与外圈腹板框架相同；（4）垂直于荷载方向的内部翼缘框架受力状态近似于外圈翼缘框架，但由于其平面位置离整个结构的中和轴较近，框架柱的轴向力较小。西尔斯大厦立面造型西尔斯大厦所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。其外形的特点是逐渐上收的。这样，既可减小风压，又取得外部造型的变化效果。大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索，简洁稳定。不同方向的立面形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。古铜色玻璃、黑色铝框是其内部结构骨架的外在表现西尔斯大厦抗风结构侧向力作用下柱的轴力分布整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。西尔斯大厦顶部的设计风压为3千帕，容许位移为建筑物高度的1/500，即90厘米，建成后在最大风速下的实测位移为46厘米。其外形的特点是逐渐上收的，这样也可以减小风压大厦中安装了102部电梯，并分别在楼层的33层和66层设置了电梯转换层。其中一组电梯分区段停靠，从底层有高速电梯分别直达第33层和66层，再换乘区段电梯至各层；另一组从底层至顶层每层都可停靠。希尔斯大厦内部电梯这样一个双排快速升降机系统提供了高效的垂直运输服务，把顾客运送到两个空中大厅中的任意处，然后转至一个局部升降梯。电梯转换层空中走廊在垂直运输方面所起的作用，就如同横向运输中的地铁直达站。比如用户可乘直达电梯到40层、80层或120层的空中走廊，然后再转乘分层电梯到要去的楼层。这样，一个电梯井可容纳不同高度的好几架电梯，因此可以节省空间用作办公室。西尔斯大厦共有87架电梯，但只有40个电梯井。西尔斯大厦消防疏散西尔斯大厦采用了当时最先进的在房间内和各种管井、管道内普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。楼内的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于任何地点。位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。西尔斯大厦建造示意图西尔斯大厦观光平台西尔斯大厦在第103层有一个供观光者俯瞰全市用的透明观望台。它距地面412米，在晴朗的天气里，游客可以远眺四个州级景点和两百多个趣味点。这里也是芝加哥最受欢迎的景点之一，每年都会有近130万游客前来参观。这些玻璃阳台建在大厦西侧，从瞭望台向外延伸约1.2米建筑风景