高楼钢结构体系与工程实例：典型石油公司大楼

1.建筑概况

（1）美国芝加哥市的标准石油公司大楼，建于1973年，地面以上82层，高342m；地面以下5层；基础埋置深度为-17m。

（2）楼层平面外轮廓尺寸为59.2m×59.2m，核心服务区面积为29m×29m。典型楼层的结构平面如图4-41所示，典型楼层的层高为3.86m。

（3）房屋的高宽比值为5.8。

2.结构体系

（1）大楼主体结构采用全钢结构框筒体系，楼面外圈结构采用柱距为3.05m的钢框筒，承担大楼全部水平荷载；楼面核心区采用一般的钢框架，仅承担楼面重力荷载，柱网基本尺寸为8.7m×11.6m。

（2）框筒柱采用以厚钢板制成的人字形截面，它既有利于建筑造型，又可用作竖向管道井。人字形截面开口底边的宽度为1.52m，钢板厚度由底部的63mm逐渐减为顶部的16mm。对于板厚小于32mm的人字形截面柱，在开口处的板端加焊两根等边的小角钢（图4-41b）。

（3）框筒的四个凹角处的角柱为L形截面，也是采用厚钢板制成，以承担倾覆力矩引起的巨大压力，并将竖向剪力从翼缘框架可靠地传递到腹板框架。

（4）窗裙梁也是采用厚钢板制成，截面高度为1.68m。为防止窗裙梁在剪弯受力状态下发生侧向失稳，在其截面的顶端、底部和中部各加焊一条水平纵向加劲肋。(www.xing528.com)

（5）框筒的立面开洞率为28%。

（6）为了减少工地的拼装工作量，加快施工进度，事先将一根三层楼高、长11.58m人字形柱，与三根一开间长的窗裙梁，在工厂焊成一组吊装件（图4-41c）。

（7）内外筒之间楼面梁的跨度为13.72m，采用桁架式梁，以方便管道穿越。桁架梁的一端与窗裙梁相连，另一端与内部框架柱相连，梁的两端均采用单剪式高强度螺栓连接。

3.用钢量

整座大楼的单位建筑面积的平均用钢量为161kg/m²。

图4-41 芝加哥市标准石油公司的框筒体系

a）典型层结构平面 b）框筒柱截面 c）框筒的吊装件