随着我国经济的迅速发展和科学技术的进步,超高层建筑在全国各地特别是沿海地区如雨后春笋般涌现。超高层建筑更因其土地利用率高、可提升城市形象等优势越来越受到市场的欢迎。与此同时,超高层建筑的大量出现也给结构设计提出了新的挑战。

一、超高层建筑结构设计的主要控制因素

█ 风荷载:是空气流动对工程结构所产生的压力。地面以上的建筑无一例外将受到风荷载的作用。随着建筑高度的增加,建筑受到风荷载作用的影响愈加明显。在低地震烈度的地区,风荷载作用往往成为水平力的主要控制因素。目前大多采用风洞试验来研究风荷载对建筑的影响。

█ 地震作用:在地震区,地震作用必须考虑。对于超高层建筑来说,抗震更是重中之重。在科学技术发展迅猛的今天,地震仍然难以预测。在工程实践中,大多采用振动台试验模拟地震作用,以便研究建筑物在地震作用下的状态。此外,隔振和消能减震等技术的应用,也给抗震提供了新的方向。

█ 地基基础:随着建筑高度的不断增加,竖向荷载和水平荷载产生的作用于基础上的荷载极大。例如,金茂大厦,总荷载超过了30万吨,混凝土巨型柱荷载为1万多吨。这样的荷载显然对于地基基础的要求很高。可见,超高层建筑的基础设计也是结构设计中的一个重要的内容。

█ 业主的要求:业主往往对建筑在艺术、功能、经济上有很高的要求。如何既能实现建筑的美学要求、满足建筑的功能、符合业主的经济目标,是结构设计师在设计过程中必须考虑的问题。‍

二、前海金融中心

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

位于炙手可热的前海自贸区,前海湾区头排地标,携手国际知名发展商,纽约新世贸缔造者——兆华斯坦联合打造。

项目集超甲级写字楼、顶级公寓及都会商业于一体,汇聚全球顶尖设计团队,从建筑到园林、从大堂到室内、从交通到灯光,每一个细节都彰显不凡,一切完美呈现,势必在深圳众多地标建筑中留下浓墨重彩的一笔。

三、工程概况

前海金融中心T1塔楼,高度为258.8m,全部采用GBF空心楼盖技术,层高为4.5m,跨度为26.6mX14.4m。作为超5A级写字楼,采用GBF空心楼盖技术的初衷,为了最大程度的提高整栋建筑的品质,相比普通梁板结构,GBF空心楼盖技术可以获得更大空间,更高的层高,建筑分区任意分割,优秀的隔音效果,优秀保温隔热性能,优异的抗震性能,降低综合造价、加快施工速度等;这就是前海自贸区首排超5A级写字楼,使用空心楼盖的优势。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

四、项目设计阶段概况

汇聚大师之作

前海金融中心项目由国内外知名设计机构联合出品,结构设计由国内著名结构设计事务所力鹏(LPS)和深圳华阳国际(CAPOL)共同完成设计。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

设计依据:项目主要使用规范

建筑结构荷载规范 GB50223-2008

建筑抗震设计规范 GB50011-2010

混凝土结构设计规范 GB50010-2010

高层建筑混凝土技术规程 JGJ3-2010

高层建筑混凝土技术规程 DBJ15-92-2013

建筑结构可靠度建筑设计统一标准 GB-50068-2001

现浇混凝土空心楼盖技术规程 JGJ/T268-2012

现浇混凝土空心楼盖技术规程 DBJ15-95-2013

现浇混凝土空心结构成孔芯模 JG/T 352-2017

五、项目结构体系

前海金融中心 T1 塔楼采用带加强层的巨柱框架核心筒结构体系,巨柱沿竖向呈内“八”字型倾斜,每边两个巨柱的轴线距离由底层26.6m缩小至顶层22.6m;边框梁最大跨度26.6m;建筑首层层高19.5m,标准层层高 4.5m,沿竖向设置 4 个避难层,避难层层高 5.1m;办公区楼板采用GBF空心楼盖。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【GBF空心楼盖施工情况鸟瞰图】

六、采用空心楼盖的形式与产品

前海金融中心地上部分楼板均全部采用GBF空心楼盖技术,使用GBF高注合金薄璧方薄箱系列产品,楼板厚度为420(避难层板厚为470),面层现浇混凝土为70mm,底层混凝土为90mm,主要使用600X600X260的内置芯模(高注合金薄璧方箱),空心率为43%,大幅度减小了整栋建筑的自重。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【GBF空心楼盖大样图】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【GBF空心楼盖平面布置图】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【GBF空心楼盖拆模后的效果】

项目大跨度外边梁采用混凝土型钢梁形式,其余部分主梁采用暗梁形式梁高同板厚,视觉上保证了无梁效果,美观大气。如下图:

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【拆模后效果】

七、抗震设计

深圳南山区抗震设防烈度为7度,项目抗震措施按照8度来进行考虑。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【结构主要震型图(部分)】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【抗震等级】

八、GBF空心楼盖技术施工

施工前准备两副吊带进行高注合金、薄璧方箱进行卸货;还需准备两个钢筋笼进行放箱的吊运,保证施工和吊运的安全性。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【产品吊装】

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【产品施工】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【产品施工】

前海金融中心项目所有使用GBF空心楼盖技术的楼板均为出现蜂窝、麻面、裂纹等施工质量问题。

每一层建筑面积为2140平方,薄璧方箱数量为2133个,在有大量钢结构交叉作业的情况下,能保证4天/层的施工速度。

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【GBF空心楼盖拆模后效果】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

【灵活多变空间】

【超高层案例一】前海金融中心项目全部采用GBF空心楼盖技术

超高层建筑使用GBF空心楼盖的价值

我们的空间是任意布置的,可满足客户任何对空间的要求。

我们的梁是看不见的,符合简单大方的现代美学标准。

我们的楼板是可以保温隔音的,让所有人都拥有一个安静舒适的工作生活环境。

我们可以增加层高,让每一个楼层都高端大气上档次。

我们是足够安全的,完善的国家规范与成千上万的项目案例,都足以证明每一个用GBF空心楼盖技术的建筑都是百年建筑。

空心楼盖产业基地

中国空心楼盖产业开山鼻祖

世界首栋超高层空心楼盖建筑

中国最大、体系建设最完善、最现代,品种最全的空心楼盖成孔芯模生产企业

中国资产规模、生产规模及销售量最大的空心楼盖芯模生产企业

空心楼盖行业唯一通过ISO9001国际质量认证的企业

中国发明专利第一人控股企业、当代发明家

国家博士后科研工作站

国家级院士工作站

国家863高新技术项目承担单位及产业化基地

湖南省现浇混凝土空心楼盖工程技术研究中心

湖南省循环节能建筑用模板工程研究中心

空心楼盖行业标准、产品标准主编单位

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