高楼钢结构体系-联合银行大楼工程实例

1.建筑概况

美国休斯敦市于1983年建成的联合银行大楼，地面以下4层；地面以上71层，高296m，典型楼层的层高为4m。建筑平面采用两个1/4圆面积反对称错位拼合而成的复杂平面（图4-82a）。

2.结构体系

（1）主体结构采用全钢结构框筒束体系，由两个1/4圆形框筒反对称组合而成，外框筒的柱距为4.6m；楼面核心部位的承重框架的柱网为6.1m×9.15m；另在每个1/4圆平面的核心部位，沿房屋横向各设置一列竖向支撑；再每隔若干楼层，由竖向支撑向两边各伸出一棍一层楼高的伸臂桁架，形成一道刚臂，与外圈框筒柱相连；并于同一楼层，沿外圈框筒设置一层楼高的周圈桁架，形成刚性环梁（图4-82a）。

（2）竖向支撑、刚臂和外圈桁架的设置，以及与外圈框筒的刚性连接，对于减小外圈框筒的剪力滞后效应，使框筒各柱均能充分参与结构整体抗弯，有效地抵抗水平荷载引起的倾覆力矩，起着十分重要的作用。

图4-82 休斯敦市75层联合银行大楼

a）典型层结构平面 b）框筒的吊装件

（3）所有柱子均采用H型钢，外框筒的钢柱最大截面尺寸为1016mm×610mm；楼面内部钢柱的截面尺寸为610mm×610mm。楼盖钢梁的最大跨度为15.2m，间距为4.57m，钢梁采用焊接工字钢，截面高度为530mm。(www.xing528.com)

（4）各层楼板采用肋高76mm的压型钢板上浇筑83mm厚轻质混凝土面板。

（5）主要构件所用钢材的屈服强度为350N/mm²（50ksi），次要构件所用钢材的屈服强度为250N/mm²（36ksi）。

3.用钢量

整幢大楼单位建筑面积的平均用钢量为128kg/m²。

4.吊装件

确定大楼结构施工方案时，为减少框筒的工地焊接工作量，预先将一根两层楼高的钢柱和两根窗裙梁（左右各半跨），在工厂里焊接成一根“树形柱”的吊装件（图4-82b）。

制作吊装件时，有意将梁的拼接点设置在弯矩最小的梁跨中点，同时也简化了拼装连接，加快了框筒的安装进度。