超高层建筑案例分析—结构体系-交通体系

超高层建筑案例分析——结构体系和交通体系建筑概况：建筑设计：Gensler建筑设计事务所地点：中国上海陆家嘴CBD金融区Z3-1地块建造时间：2008-2016用地面积：30370m2总建筑面积：433954平方米基地面积：18931.74平方米高度：632米（580），118F/-5F结构设计：美国ThorntonTomasetti结构师事务所（TT）功能：商业、办公、酒店结构形式：巨型框架-核心筒–伸臂桁架上海中心概况建筑高度：632m结构高度：574m塔楼层数：地下5层，地上124层大楼竖向划分为9个区1个裙房商业区5个办公区2个酒店区1个观景区每个区被2层高的设备层分隔空调设备电力设备逃生区域电梯设备维修保养设备1区:5层商业/会议4区:13层办公9区:3层观景/以上设备层5层地下商业/停车Zone1Zone2Zone3Zone4Zone5Zone6Zone7Zone8Zone9竖向功能布置3区:13层办公5区:14层办公6区:14层办公7区:15层酒店8区:10层酒店+5层精品办公2区:12层办公竖向功能布置竖向功能布置竖向功能布置竖向功能布置竖向功能布置几何特征由三段圆弧构成的圆导角三边形（其中之一切角）作为上海中心外围几何的基本构形，旋转上升并均匀缩小，演进为一个平滑光顺的非线性扭曲面，形成了大厦独特的立面造型。Zone1Zone2Zone3Zone4Zone8Zone7Zone6Zone5结构体系结构体系几何特征结构体系结构体系巨型框架-核心筒–伸臂桁架抗侧力结构体系巨型框架-核心筒–伸臂桁架（共6道）伸臂桁架核心筒钢梁钢柱巨型柱环带桁架外伸臂+环带桁架环带桁架结构体系现场施工照片结构体系巨型柱核心筒环带桁架结论：巨柱的布置宜结合建筑布局及结构性能综合确定。主巨柱设置于核心筒内隔墙对应位置，通过伸臂桁架协同抗侧力，可获得相对较大的力臂。次巨柱主要作用是减小环带桁架跨度，故不设伸臂桁架与核心筒连接，避免伸臂与核心筒角部连接构造的困难。巨柱采用SRC组合柱，含钢率控制在4～7％。可有效减小巨柱截面，并提高延性。经过多轮结构体系选型分析，并与建筑布局充分协调，确定以下巨柱布置方案巨型柱1～5区普通楼层加强层6～8区普通楼层结构体系ZONE6～8典型平面8根主巨柱ZONE1～5典型平面8层主巨柱+4根角柱巨型柱区段截面（m）砼等级含钢率8主：1.9x2.4C504%7主：2.3x3.3C504%6主：2.5x4.0C604%5主：2.6x4.4C604%角：1.2x4.5C604%4主：2.8x4.6C604%角：1.5x4.8C604%3主：3.0x4.8C704%角：1.8x4.8C704%2主：3.4x5.0C704%角：2.2x5.0C704%1主：3.7x5.3C705%角：2.4x5.5C704%ZONE6～8ZONE9ZONE1～4ZONE5～6ZONE7~8上部为十字形布置中部为切角方形布置底部为方形布置核心筒核心筒结构体系区段混凝土等级翼墙厚(mm)腹墙厚(mm)翼墙钢板含钢率腹墙钢板含钢率1C6012009004%(1F~3F)3%(4F~8F)2%(1F~3F)1.5%(4F~8F)2C6012009002%(9F~13F)1.5%(9F~13F)3C6010008004C608007005C607006506C606006007C606005008C60600500核心筒结构体系外伸臂+环带桁架环带桁架数量5outriggers6outriggers6outriggers8outriggers位置3/5/6/7/81/3/5/6/7/82/4/5/6/7/81/2/3/4/5/6/7/8第一阶周期(s)9.29.159.078.91最大层间位移角h/501h/500h/496h/492伸臂桁架结构体系位于第2、4、5、6、7、8区外伸臂桁架贯穿核心筒腹墙876542结构体系伸臂桁架伸臂桁架轴侧图区段构件规格（mm）OT8H1000x1000x90x90OT7H1000x1000x80x80OT6H1000x1000x60x60OT5H1000x1600x100x100OT4H1000x1000x80x80OT2H1000x1000x90x90OT2OT4OT5OT6OT7OT8伸臂桁架立面图塔楼剖面图伸臂桁架结构体系155mm厚组合楼板79mm厚混凝土现浇板76mm厚压型钢板楼面体系——标准层结构体系200mm至250mm厚组合楼板设置径向桁架径向桁架楼面体系——加强层结构体系约束箱型桁架的扭转承担悬挑楼层以及外玻璃幕墙荷载87654231楼面体系结构体系•采用双层玻璃幕墙•外层玻璃幕墙支撑结构采用轮辐式结构体系双层玻璃幕墙效果图内层玻璃幕墙外层玻璃幕墙中庭幕墙支撑体系结构体系轮辐水平支撑楼板带水平支撑的轮辐结构在各个楼层将幕墙结构的水平风荷载传递到楼板。楼板轮辐结构幕墙体系轴侧图幕墙体系平面图幕墙支撑体系结构体系悬挑钢桁架幕墙结构的自重通过吊杆传递到加强层内的悬挑钢桁架上。吊杆轮幅水平支撑幕墙支撑体系结构体系塔冠结构整体轴侧图鳍状竖向桁架皇冠结构支承框架结构轮辐结构幕墙支撑体系结构体系交通体系深圳平安金融中心建筑概况：建筑设计：KPF地点：深圳市福田区01号地块建造时间：2009-2016总用地面积：18931.74平方米总建筑面积：46万m2，办公：32万m2，商业：6万m2，地下室：7万m2基地面积：12305.63平方米高度：592.5米，118F/-5F结构设计：TT，CCDI功能：商业、办公、酒店结构形式：框筒+外伸臂桁架混合结构中国平安人寿保险股份有限公司（平安集团旗下公司）2007年11月6日竞得深圳中央商务区一商务地块，平安国际金融中心项目建筑核心筒结构高度592.5米，建成后总高度为592.5米。原本设计为660米高的平安金融中心，最终高度将锁定在海拔600米以下。南都记者昨日从权威部门证实这一消息。而高度的“缩水”，据称是因为航空限高所致。作为项目总承包的中建一局向参与封顶仪式的媒体宣布，项目将在2016年4月全面竣工，建成后总高度将达到592.5米。结构体系结构体系：巨型柱斜撑框架、伸臂桁架、筒体•巨型柱斜撑框架：巨型柱、巨型斜撑、七道带状桁架、V形支撑•伸臂桁架：四道伸臂桁架•筒体：底部钢板混凝土剪力墙、上部型钢混凝土剪力墙结构体系结构体系结构体系型钢筒体伸臂桁架巨型斜撑框架结构体系结构体系交通体系电梯布局形式：1)空中转换式2)分区式3)双层电梯空中转换式：1.高度大于300米以上建筑，电梯数量较多2.在二区或三区以上设空中大堂进行电梯转换3.需要设置穿梭电梯直达空中大堂交通体系交通体系竖向由下往上分一个底层大堂，两个空中大厅，7个标准层区和顶层的观光层。其各层交通流线如下图：办公区的交通流线：交通体系6.1.2分区布局式：1.适用于高度不小于300米以上建筑，电梯数量较少2.不用设空置中大堂转换3.每分区电梯由地面直达交通体系6.1.3双层电梯：1.所有客梯为双层轿厢2.要求所有标准层层高一致，为4.5米3.空中大堂下层层高为4.5米交通体系双层电梯把办公区乘客带到各自的楼层。双层穿梭电梯把高区乘客带到空中大堂换乘分区电梯。观光区乘客在B1乘坐电梯。交通体系该项目电梯主要指标：交通体系电梯平面布置交通体系避难层防火分区划分办公塔楼在L10,L25，L35，L48，L64，L79，L95，L111设置共8个避难层。避难层满足5人/m2，满足规范要求。避难区域与机房区域独立分区，并与三部合用前室直接相连；机房区域集中布置，以走道与避难区相连，其中局部开向避难区域的机房门设防烟前室；所有机房及走道均为甲级防火门。以25层为例，如图所示交通体系安全疏散办公区域的安全疏散标准层楼梯布置113层楼梯布置115层楼梯布置交通体系消防电梯布置消防电梯可抵达B5层至115层。但消防人员如果要利用消防电梯达到111层至115层，必须在110层有消防电梯FE-1或FE-2转移另一组消防电梯FL-3或FL-4。交通体系立面、细部解析外立面材料塔楼外立面选用材料：玻璃，不锈钢，铝板，石材，所呈现形态外观纯净，挺拔，精美左图为灰色玻璃竖向石材与灰色玻璃打造经典美右图为反射玻璃竖向石材与反射蓝玻璃营造了坚如磐石的建筑形式立面、细部解析幕墙做法机电避难层的幕墙玻璃百叶设计采用8+0.76+8的夹胶玻璃机房百叶外侧另设一道夹胶玻璃百叶，以求幕墙的整体统一立面、细部解析•两自然层设一道水平分隔线•以1.5米模数设置竖向分隔，与9米立柱模数取得一致•4.5米层高按1.5米及3.0米竖向划分立面、细部解析建筑概况：建筑设计：美国AS+GG建筑设计事务所地点：武昌滨江商务区核心区建造时间：2011-2017总建筑面积：393259m2，地上：323088m2基底面积：3136平方米高度：606米（636），125F/-6FF结构设计：TT，CCDI功能：、酒店、办公、商业、公寓结构形式：框筒+外伸臂桁架混合结构电梯数量:85武汉绿地中心全球第三高楼绿地中心是武汉崭新的地标、现代服务业发展的新载体、城市功能开发的新亮点，绿地中心的建设将凸显武汉中部地区中心城市地位，加快武汉“全国两型社会综合配套改革试验区”和“国家自主创新示范区”的建设步伐。组合剪力墙+微倾的巨型SRC组合柱+曲线型的环带桁架结构体系结构体系结构体系交通体系交通体系交通体系交通体系交通体系交通体系香港中银大厦建筑概况：建筑设计：贝聿铭（I.M.Pei）地点：香港中西区金钟花园道1号（HongKong,China）建造时间：1985-1990总建筑面积：130,000平方米（1,400,000ft2）基地面积：约8400平方米高度：315米，70层结构设计：LeslieE.RoberstonAssociates功能：offices,bankinghall,bankatrium,executivedining,employeecafeteria,VIPapartmentsuites,penthouselounge,commissionedart,gardens,below-gradeparking结构形式：钢-混凝土混合结构巨型桁架体系大楼地上70层，地下4层，总建筑面积12.9万平方米。楼高315米，加顶上两杆的高度共有367.4米，建成时为香港最高的建筑物，也是世界第五高建筑物。其设计灵感源自竹子的“节节高升”，以平面为例，大楼是一个正方平面，对角划成4组三角形，每组三角形的高度不同，如同节节上升的竹子，象徵著力量、生机、茁壮和锐意进取的精神，对于银行而言，其中的含意也不言而喻。其建筑特点是将中国的传统建筑意念和现代的先进建筑科技结合起来，由四个不同高度结晶体般的三角柱身组成，呈多面棱形，好比璀璨生辉的水晶体，在阳光照射下呈现出不同色彩。整座大楼采用由八片平面支撑和五根型钢混凝土柱所组成的混合结构“大型立体支撑体系”，此混凝土——钢结构立体支撑体系，在改进结构性能方面具有如下独到之处：1.采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系，来抵抗水平荷载，更加经济有效。2.利用多片平面支撑的组合，形成一个立体支撑体系，使立体支撑在承担全部水平荷载的同时，还承担了高楼的几乎全部的重力，从而进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力。3.将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件，布置在建筑方形平面的四个角，从而在抵抗任何方向的水平力时，均具有最大的抗力矩的力偶臂。4.利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆，将各楼层重力荷载传递至角柱，加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂，从而提高了作为平衡重的有效性。钢-混凝土混合结构巨型桁架体系大楼为钢-混凝土混合结构巨型桁架体系。中银大厦主体结构由沿周边和对角线布置的８榀平面钢桁架形成的立体支撑体系组成。用钢量还是比同样高度的其他楼房节约40％左右。结构体系轴测图结构模型香港位于台风地区，超高层建筑要抵抗的横向风荷载为纽约和芝加哥的二倍。中银大厦