建筑概况:美国芝加哥的一幢办公楼,SOM建筑设计事务所设计,1974年建成,高443米,是当今世界最高建筑物之一。总建筑面积418000平方米,地上110层,地下3层。底部平面68.7×68.7米,由9个22.9米见方的正方形组成。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。整个大厦平面随层数增加而分段收缩。在51层以上切去两个对角正方形,67层以上切去另外两个对角正方形,91层以上又切去三个正方形,只剩下两个正方形到顶。建筑特点:大厦结构工程师是1929年出生于达卡的美籍建筑师F.卡恩。他为解决像西尔斯大厦这样的高层建筑的关键性抗风结构问题,提出了束筒结构体系的概念并付诸实践.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。
结构分析说明
西尔斯大厦高达443米,其平面由九个22.9米见方组成的竖筒,底层平面就是一个68.7米见方的大筒了。大厦的外形是逐渐上收,九个竖筒分别截止在不同的高度上,1到50层由九个竖筒组成正方形平面,51到66层截去3对角的两个坚筒,67到90层截去了另一组对角的两个竖筒组成一个十字形平面,91层到110层截去三个边形竖筒,只剩两个竖筒直达顶点。
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。顶部设计风压为305千克力/米2,设计允许位移(振动时允许产生的振幅)为建筑总高度的1/500,即900毫米,建成后最大风速时实测位移为460毫米。
西尔斯大厦用钢材76000吨,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。
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