中國建筑金屬結構協(xié)會(huì )
建筑鋼結構分會(huì )主辦
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西爾斯大廈簡(jiǎn)介
西爾斯大廈是位于美國伊利諾州芝加哥的一幢摩天大樓，樓高442米，共地上108層，西爾斯大廈由9座塔樓組成。西爾斯大廈有110層，一度是世界上最高的辦公樓。在第103層有一個(gè)供觀(guān)光者俯瞰全市用的觀(guān)望臺。它距地面412米，天氣晴朗時(shí)可以看到美國的4個(gè)州。
建筑設計
大廈結構工程師是美籍建筑師F.卡恩。他為解決像西爾斯大廈這樣的高層建筑的關(guān)鍵性抗風(fēng)結構問(wèn)題，提出了束筒結構體系的概念并付諸實(shí)踐。整幢大廈被當作一個(gè)懸挑的束筒空間結構，離地面越遠剪力越小，大廈頂部由風(fēng)壓引起的振動(dòng)也明顯減輕。頂部設計風(fēng)壓為305千克力/平方米，設計允許位移(振動(dòng)時(shí)允許產(chǎn)生的振幅)為建筑總高度的1/500，即900毫米，建成后最大風(fēng)速時(shí)實(shí)測位移為460毫米。所有的塔樓寬度相同，但高度不一。大廈外面的黑色環(huán)帶巧妙地遮蓋了服務(wù)性設施區。大廈采用由鋼框架構成的成束筒結構體系，外部用黑鋁和鍍層玻璃幕墻圍護。其外形的特點(diǎn)是逐漸上收的，即1～50層為9個(gè)寬度為23.86米的方形筒組成的正方形平面;51～66層截去一對對角方筒單元;67～90層再截去另一對對角方筒單元，形成十字形;91～110層由兩個(gè)方筒單元直升到頂。這樣，既可減小風(fēng)壓，又取得外部造型的變化效果。西爾斯大廈頂部的設計風(fēng)壓為3千帕，容許位移為建筑物高度的1/500，即90厘米，建成后在最大風(fēng)速下的實(shí)測位移為46厘米。
造型
大廈的造型有如9個(gè)高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索，簡(jiǎn)潔穩定。不同方向的立面形態(tài)各不相同，突破了一般高層建筑呆板對稱(chēng)的造型手法。這種束筒結構體系是建筑設計與結構創(chuàng )新相結合的成果。
西爾斯大廈用鋼材76000噸，即1.62公斤/平方米。每平方米用鋼量比采用框架剪力墻結構體系的帝國州大廈降低20%，僅相當于采用5跨框架結構的50%。這種束筒結構體系概念的提出和應用是高層建筑抗風(fēng)結構設計的明顯進(jìn)展。（互聯(lián)網(wǎng)）
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