上海瑞金大厦：高楼钢结构体系与工程实例

1.建筑概况

上海市于1986年建成的瑞金大厦，总建筑面积为3.2×10⁴m²。主楼地下1层，地上共27层，高107m。屋面上另有屋顶小塔楼两层。大厦9层以下为公寓用房，10层以上为办公用房。

建筑平面呈矩形，平面外轮廓尺寸为41.6m×30m，核心部位设置一个凸字形芯筒，外框架至芯筒间的跨度为12m。典型楼层的层高为3.65m。

2.结构体系

主楼地下一层，采用钢筋混凝土结构；地面以上采用型钢混凝土结构，第1～9层为型钢混凝土框架体系（图5-139a），10层以上为型钢混凝土结构“芯筒-框架”体系（图5-139b）。结构的基本柱网尺寸为12m×6.4m，芯筒的平面轮廓尺寸为22.4m×13.75m。

图5-139 采用型钢混凝土结构“芯筒-框架”体系的上海瑞金大厦

a）1～9层结构平面 b）10层以上结构平面 c）型钢混凝土柱截面

9层以下采用普通钢筋混凝土楼板，10层以上的楼板采用在兼作底模的压型钢板之上浇筑混凝土形成的组合楼板（图5-140）。

3.杆件截面尺寸

1～9层的型钢混凝土柱的内部钢柱为十字形截面，是由两根400mm×200mm～478mm×206mm的轧制H型钢组成，并将其中一根H型钢沿中线剖开成两个T字钢（剖分T型钢），分别焊于另一根H型钢腹板的两侧。所有钢柱均外包钢筋混凝土，底层柱的最大截面尺寸：边柱为750mm×750mm，四周配置1825竖向钢筋；中柱为800mm×800mm，配置2425竖向钢筋（图5-139b）；沿柱全高，箍筋均为10＠100mm。

框架梁：第1～9层为型钢混凝土梁，其内部型钢骨架采用轧制H型钢，规格为400mm×199mm×8mm×13mm；第10层以上采用钢梁，最大跨度12m，截面尺寸为596mm×199mm×10mm×15mm。

第10层以上的型钢混凝土芯筒，是在钢框架梁、柱构成的框格内配置水平和竖向钢筋，然后浇灌混凝土，因此，墙体的厚度较薄，仅为120～150mm。(www.xing528.com)

4.计算结果

（1）主楼结构的基本自振周期，纵向为2.7s，横向为3.3s。

图5-140 压型钢板兼作底模的组合楼板

（2）大厦的抗震设防烈度为7度，场地类别为Ⅲ类。地震作用下，主楼结构顶点的侧移为130mm，最大层间侧移为62mm，最大层间侧移角为1/590。

（3）风荷载作用下，主楼结构顶点侧移为76mm，最大层间侧移为35mm，最大层间侧移角为1/1040。

（4）抗震计算曾采用三条地震波记录进行动力分析，最大层间侧移角及所在楼层列于表5-48。

表5-48 输入三条地震波时计算得的最大层间侧移角

5.结构用钢量

大厦主楼由于采用了型钢混凝土结构，其用钢量明显低于钢结构，单位建筑面积的平均用量仅为117kg/m²，其中，型钢为76kg/m²，钢筋为41kg/m²。