新金桥大厦：高楼钢结构体系与工程实例

1.建筑概况

上海浦东区于1996年建成的新金桥大厦是一幢多功能建筑。主楼地下2层，地上41层，屋面高度为164m；自25层起，4根角柱向中央倾斜，在屋面以上形成一个锥形塔，塔尖高度为212m。25层以下，建筑平面为正方形，外包尺寸为38.4m×38.4m，典型楼层的层高为3.8m，总建筑面积约为6×10⁴m²。

2.结构体系

（1）大厦采用混凝土芯筒-钢框架混合结构体系。钢筋混凝土芯筒的平面尺寸为13.35m×19.2m，外圈钢框架由密排钢柱与各层楼盖外圈钢梁刚性连接所形成，柱距为4m，每边9个开间，框架平面尺寸为36m×36m。房屋的高宽比为4.6；混凝土芯筒的纵、横向高宽比分别为8.5和12.3。大厦第26层以上和25层以下的典型层结构平面见图5-129a、b，结构剖面见图5-129c。

（2）进行楼面结构布置时，考虑到钢梁与混凝土芯筒墙体的连接费工费时，为减少楼盖钢梁与芯筒的连接数量，特意沿④、⑦、、轴线布置主梁，以支承多根次梁。

（3）风荷载作用下的结构分析结果给出，结构顶点侧移角和最大层间侧移角分别为1/690和1/590。

3.构件截面尺寸

在外圈框架中，角柱双向受力，支承楼盖主梁的边柱荷载大，所以均采用焊接方形钢管，截面尺寸为750mm×750mm，钢板厚度由50mm分段递减至30mm；底层大堂抽柱处的边柱，增厚至70mm。其余边柱均采用H形截面。

、轴线上的H型钢柱采用宽翼缘H型钢，截面尺寸（mm）由底层的475×424×77分段减小至顶层的394×399×23×37。、轴线上的楼层钢梁采用工字钢，截面尺寸（mm）为602×228×11×15。因为混凝土芯筒南北向的抗推刚度较小，①、⑩轴线的南北向框架的平面内抗推刚度需要加强，所以此两轴线上的H形截面边柱，采用强轴方向惯性矩较大的窄翼缘H型钢，截面尺寸（mm）为633×312×18×31；此两个轴线上的各楼层钢梁尺寸（mm）也加大为851×294×16×27。此外，为了减小结构顶点的侧移，又特意加大了顶层以及第21、22层的框架钢梁截面。

图5-129 上海新金桥大厦的钢-混凝土混合结构体系(www.xing528.com)

a）上段典型层结构平面 b）下段典型层结构平面 c）结构剖面

各层楼盖均采用以肋高50mm的缩口压型钢板为底模的现浇混凝土组合楼板和组合梁。典型层的楼板总厚度为110mm，仅板面配置构造钢筋网，后为保险起见，应业主要求，在板底布置了构造钢筋。在不喷防火涂料的情况下，耐火时效可达1.5小时。

4.构件连接

为尽量减小钢结构安装时的焊接工作量，以加快施工进度，各层楼盖的次梁、主梁相互间的连接，以及主梁与钢柱、混凝土墙体的连接，均采取铰接。主、次梁的连接和主梁与芯筒墙体的连接构造，分别见图5-130a、b。因为主梁承受着很大的楼盖重力荷载，为增强墙体预埋件的受剪承载力，特采用角钢锚件取代常用的锚筋。此外，考虑到混凝土构件的施工精度远低于钢构件，用以连接钢梁腹板的、后焊到墙体预埋件上的竖向连接钢板，在宽度上应留有余量。

高层建筑钢结构的钢框架柱多采用埋入式柱脚，它要求施工地下结构时，将钢柱脚埋入混凝土中。本工程为边设计、边施工，施工地下室时，钢构件尚在制作中，为了不拖延施工进度，采用了刚性固定外露式柱脚。安装期间，待柱脚位置校正后，在柱脚底板与基础之间的空隙内压灌C50级微膨胀细石混凝土（图5-131）。

图5-130 楼盖钢梁的端部连接

a）次梁与主梁 b）主梁与混凝土墙

图5-131 钢柱的外露式柱脚