锦江饭店分馆，高楼钢结构实例与工程解析

1.建筑概况

上海市于1988年建成的锦江饭店（分馆），地下1层，深4.5m，地上44层，高153m，典型层的层高为3m。按7度抗震设防。建筑平面采用带外凸切角的正方形，平面尺寸为32m×32m。沿纵、横方向，房屋的高宽比均为4.8，支撑芯筒的高宽比均为9.6。

2.结构体系

主楼采用全钢结构的“支撑芯筒＋刚臂”体系，典型楼层的结构平面和纵、横向结构剖面见图5-81a、b、c。柱网的基本尺寸为8m×8m。竖向支撑和钢板剪力墙沿楼面中心服务性核心区的周圈布置，形成“支撑芯筒”。此外，分别于第23层（消防避难层）和43层（顶层），沿纵、横向由支撑芯筒伸出高度为6m和3m的刚性伸臂桁架，形成刚臂，与外圈钢柱相连。支撑芯筒的组成是：

1）沿⑥、⑧轴线各设置两列并联的人字形支撑（图5-81c）。

2）沿、轴线，22层以下设置三列钢板剪力墙（图中布网部位），23层以上换成三列单斜杆支撑（图5-81b）。

图5-81 上海锦江饭店（分馆）的“支撑芯筒＋刚臂”体系

a）典型层结构平面 b）结构剖面A—A c）结构剖面B—B

钢材采用美国A572/50级钢，屈服强度为350N/mm²，抗拉强度为390N/mm²。钢结构的防火涂料采用英国Mandord公司生产的Mandalite P20。柱和电梯井构件的耐火极限为3h，梁为2h，楼梯为1.5h。

3.杆件尺寸

框架柱均采用方形钢管，6层以下，截面尺寸为700mm×700mm×（80～20）mm；7层以上，截面尺寸为500mm×500mm×（80～20）mm。各楼层框架梁均采用焊接工字钢，截面尺寸为700mm×300mm。

框架梁-柱节点采用栓焊连接，梁的上、下翼缘与钢柱翼板之间采用坡口全熔透焊，梁腹板与柱上“连接板”之间采用高强度螺栓连接。(www.xing528.com)

钢板剪力墙采用厚度为100mm的整块特厚钢板制成，并加焊加劲肋，以防钢板局部屈曲；水平和竖向加劲肋分别焊于钢板前后两侧的三分点处（图5-82）。钢板剪力墙具有平面内侧向刚度大，安装方便等优点；但用钢量较大。

图5-82 上海锦江饭店（分馆）钢框架间的钢板剪力墙

4.用钢量

主楼钢结构的单位建筑面积的型钢用钢量为132kg/m²。

5.计算结果

（1）风和地震作用下的结构分析结果指出，除结构顶部构件的地震内力大于风荷载内力外，其余部分则均是风荷载控制结构设计。

（2）按加拿大规范规定的公式计算，风荷载下的结构分析结果：①基本周期为3.95s；②结构的最大风振加速度，顺风向为24.4Gal，横风向为20.3Gal，均小于容许值30Gal；③结构顶点侧移角为1/520；④最大层间侧移角为1/410。

（3）对设置刚臂与否，进行风荷载下框架-支撑芯筒体系的结构分析结果，列于表5-13。可以看出：①仅于第23层增设一道刚臂时，结构顶点侧移减小9%；②于第23层和第7层各增设一道刚臂时，结构顶点侧移减小13%；③于第23、43层各设置一道刚臂时，结构顶点侧移减小12%，并使支撑芯筒框架柱的轴力减小60%。

表5-13 刚臂对框架-支撑芯筒体系动力特性的影响