梅隆银行大厦:采用抗剪幕墙框筒体系的高楼工程实例

1.建筑概况

美国匹兹堡市于1983年建成的梅隆银行大厦（One Mellon Bank Center），其主楼，地面以上54层，高222m。其外貌如图4-71所示。

主楼采用不等边的八角形平面，纵向长度为57m，横向全宽为42m（图4-72a）。外墙面采用饰面钢板。

2.结构体系

（1）经过对结构方案进行支撑芯筒-刚臂、框筒、框筒束、支撑框筒等多种结构体系的比较后，最后选定抗剪幕墙框筒体系。沿建筑周边设置一个充分利用幕墙钢板承受剪力的“钢板框筒”，在楼面内部则设置一般钢框架。

图4-71 采用“抗剪幕墙框筒”体系的梅隆银行大厦

（2）钢板框筒是由外圈的“密柱浅梁型”框架及与之刚性连接的钢板幕墙组合而成。外圈框架的柱距为3.0m，其窗裙梁的竖向间距等于层高，为3.67m。用作幕墙的饰面钢板，每块宽3m，高11m，覆盖外圈框架的一个柱距和三个楼层（图4-72b）。

（3）钢墙板的开洞（窗）率为25%；钢板的厚度，38层以下为8mm，38层以上为6mm。为了提高钢板受剪时的强度和稳定性，于窗洞周边在钢板上加焊小槽钢，作为洞口边框。(www.xing528.com)

图4-72 “抗剪幕墙框筒”体系的钢板框筒

a）结构平面 b）与外圈框架柱连接的钢墙板

（4）为了防止外圈框架柱受压缩短造成墙板受压屈曲，仅在每块钢墙板两侧边的中点处，采用高强度螺栓将钢墙板与框架柱的外伸翼板相连接；墙板的上、下端与柱的连接则采取铰接。

3.结构分析结果

风荷载作用下的结构分析结果：①不考虑幕墙钢板受力时，结构顶点的侧移角Δ/H＝1/290；②考虑幕墙钢板参与外圈框架的受剪和整体受弯时，结构顶点的侧移角减小为1/590。

4.用钢量

主楼单位建筑面积的结构平均用钢量仅为115kg/m²，表明“抗剪幕墙框筒”体系是一种经济、高效的抗侧力空间结构。