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探讨钢结构建筑蚕茧大厦的抗震设计
作者：广州钢构 来源：本站 发表时间：2016/9/27 14:02:24 查看：次
日本COCOON工程为明框异形单元式玻璃幕墙，建筑造型酷似缠绕着白色蚕丝的茧，故大厦命名为COCOON。其创意为：服装是从丝绸中来，学生学有所成之后会像春蚕那样破茧而出。
大厦分为两部分，分别由50层的塔楼和底部6层圆形商业会展大厅组成。塔楼由3面钢架结构包围处于中央位置的“内核”，主体框架是钢铁斜格结构，其表层还且一层与主体钢架结构没有关系的外挂护网。当外力作用于这种斜格结构时，大厦产生摇摆，这时从一个支点承受的冲击力会被分散到上下左右的各个支点中，整个大厦的承受的外力就分散开了，晃动也随之被吸引。这种结构不但可以提高抗震的强度，对于风力所引起的晃动也能有效吸收。
大厦的地基结构很坚固，先由36根直径为2.5米、长为16米的钢桩打入地下深处，然后在上面铺有1米厚的基础垫层，在基础垫层上面，正对大厦地下的混凝土有3.8米之厚。
塔楼高达200多米，对于大厦顶部的人来说，一旦发生意外是不容易逃生的。为此，大厦顶部还特别设计了一个可开闭的紧急援救平台，用于直升飞机进行救援活动。这个平台平时处于关闭状态，一旦有需要，只需要7分钟就可以要打开。但平台可承受的重量不多，直升飞机不能降落在这个平台上，只能进行悬空救援。
200多米的塔楼从3个方向被主体钢架斜格所包围，这3个主体钢架只在大厦的上部连成一体，而在下部则是分开的，三足鼎立于地基之上。这个设计独特的外壳使大厦有了很高的建筑强度，外壳包围的“内核”结构的中间部分则连接着可以吸引横向晃动作用的压减震器装置。因外力引起的晃动，大约有30%可以被这一装置所吸引，其它70%会被包括地基地内的其它建筑构件吸收。
通过严格的性能检测；设计性能：
1、耐风压性能：使用年限按100年考虑，风压最大值(风洞实验结果摘录)，顶部+3000,-6220 N/m2 (+306,-635 kgf/m2) ;
2、层间变位追随性：1/1000以下;
3、耐震性能：小型地震要求基本上无需修补就可继续使用，中型地震要求只需补胶就可继续使用，大型地震要求幕墙部件不发生脱落现象;
4、水密性能：在脉动平均值 1920 N/m2(196kg/m2)和脉动上限值 2670 N/m2(196kg/m2)条件下不发生漏水;
5、气密性能：压力差10Pa漏气量在0.01m3/h.m2以下，压力差100Pa漏气量在0.1m3/h.m2以下。
大厦分为两部分，分别由50层的塔楼和底部6层圆形商业会展大厅组成。塔楼由3面钢架结构包围处于中央位置的“内核”，主体框架是钢铁斜格结构，其表层还且一层与主体钢架结构没有关系的外挂护网。当外力作用于这种斜格结构时，大厦产生摇摆，这时从一个支点承受的冲击力会被分散到上下左右的各个支点中，整个大厦的承受的外力就分散开了，晃动也随之被吸引。这种结构不但可以提高抗震的强度，对于风力所引起的晃动也能有效吸收。
大厦的地基结构很坚固，先由36根直径为2.5米、长为16米的钢桩打入地下深处，然后在上面铺有1米厚的基础垫层，在基础垫层上面，正对大厦地下的混凝土有3.8米之厚。
塔楼高达200多米，对于大厦顶部的人来说，一旦发生意外是不容易逃生的。为此，大厦顶部还特别设计了一个可开闭的紧急援救平台，用于直升飞机进行救援活动。这个平台平时处于关闭状态，一旦有需要，只需要7分钟就可以要打开。但平台可承受的重量不多，直升飞机不能降落在这个平台上，只能进行悬空救援。
200多米的塔楼从3个方向被主体钢架斜格所包围，这3个主体钢架只在大厦的上部连成一体，而在下部则是分开的，三足鼎立于地基之上。这个设计独特的外壳使大厦有了很高的建筑强度，外壳包围的“内核”结构的中间部分则连接着可以吸引横向晃动作用的压减震器装置。因外力引起的晃动，大约有30%可以被这一装置所吸引，其它70%会被包括地基地内的其它建筑构件吸收。
通过严格的性能检测；设计性能：
1、耐风压性能：使用年限按100年考虑，风压最大值(风洞实验结果摘录)，顶部+3000,-6220 N/m2 (+306,-635 kgf/m2) ;
2、层间变位追随性：1/1000以下;
3、耐震性能：小型地震要求基本上无需修补就可继续使用，中型地震要求只需补胶就可继续使用，大型地震要求幕墙部件不发生脱落现象;
4、水密性能：在脉动平均值 1920 N/m2(196kg/m2)和脉动上限值 2670 N/m2(196kg/m2)条件下不发生漏水;
5、气密性能：压力差10Pa漏气量在0.01m3/h.m2以下，压力差100Pa漏气量在0.1m3/h.m2以下。
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