建筑百科 建筑物 工业建筑 梅田蓝天大厦
梅田蓝天大厦 编辑

梅田蓝天大厦(梅田スカイビル)是日本大坂府大坂市北区新梅田城(新梅田シティ)中的摩天大楼。地上40层楼、地下2层,高度约为173公尺,1993年3月完工。日本国内首座连通型的超高层大厦,两栋超高层大厦被2层高的结构物(空中庭园)刚性地连接了起来。是著名大师原广司作品,位于大阪府大阪市北区大淀中1-1-88,JR大阪站、地铁梅田站、阪急梅田站附近。

建筑规划


建于大阪市北区日本国铁梅田货运站西侧的这幢梅田摩天楼是日本

国内首座连通型的超高层大厦,两栋超高层大厦被2层高的结构物(空中庭园)刚性地连接了起来。在这个建设项目中,有效地利用了约4公顷的广阔建设用地,在综合设计手法的基础上,一方面将建筑物向高层化的方向发展,与此同时,又确保有一个宽敞的开放空间,并创造一个对于来访者和当地市民来说,喜闻乐见的外部环境。在梅田摩天楼的南侧,设有一处直径达70m的园林小品,命名为“中自然”,其中点缀着小丘

该建筑在地图上的位置

、小溪、跌水和水池。大厦的西侧为大酒店楼,而东机时建有低层的房屋。北侧,设置了一处花园,宽大而又豁亮,四季繁花盛开,为久居都市的人们提供了接触大自然的去处。

建筑特色


采用的是将两栋超级高层大厦最顶层部分互相连接的被称之为“连接式超级高层大厦”的崭新建筑形态,和通过一个高达约150米的巨大挑高式空间,连结天空与地面,令人不由得被那犹如一座半圆形的大圣堂般的庄严气氛所深深吸引。此外,只要步入最顶层的蓝天步道,即可接触室外空气,尽情欣赏360°的风景。而位于脚底下的地下楼层还有一条再现大阪的“吃不倒不罢休”的“泷见小路饮食街”,已成为每天都有许多游客纷至沓来的大阪新的观光景点。 

梅田摩天楼除了位于三十九层至四十层的“空中庭园”之外,还有设于二十二层的”空中廊桥”,将东西两栋大楼连通起来。空中庭口可乘暸望电梯直达35层,然后,换乘空中扶梯,便可走进另一栋里去。

大厦的半透明反射玻璃的罩面不时地将天空映入其中,好像将用大型铝板构成的空中花园送入了浩淼的天空一般。

结构规划


从结构类别上来说,大厦的地上和地下都是钢结构,而且每根钢柱的下边都有一棵现烧混凝上造的扩底桩。标准层办公室的进深方向的跨度为18m。在西楼,从十层到十二层楼板之间的柱子设计成倾斜的,以便使十层以下的各个楼层的办公室或多功能空间的跨度达到24m,位于三十九层至四十层的空中庭园的结构由横跨东西两栋楼之间的高度为两个楼层的外墙倚架再加上底部的斜撑构造而成。

当两栋楼的顶部尚未连接起来之前,二者短边方向的基本固有同期分别为4.3秒和4.8秒,而顶部被连接起来之后,在连接方向的基本固有周期则变成了4.3 秒,二次固有周期为1.9秒。在风荷载沿短边方向作用时,顶部连接的效果主要体现在大厦的顶端,与分别独立时相比,内力可降低到70%,而顶端的绝对变位值可减小50%。这是因为,作用于楼宇上部的风荷载(根据风洞实验的结果,当风作用楼宇下部时,四面全部为负压,基本上没有风荷载的作用)被两栋楼分担(借助空中庭园),再加上,楼宇顶部的反弯作用所致。在这样的情况下,经过空中庭园传递的力大约有850t之多(全部风荷载为3581t)。由于顶部相连,大厦在地震反应方面也是颇见成效的,视地震波的不同,效果有所不同,但顶端的摇摆量那有显着的降低。

柱子为方形钢管柱,截面尺寸一般为650mm见方,最大板厚为55mm(十层以下的柱子为650mm,800mm的方形钢管)。跨度为18m部分的大梁为H型组合截面,尺寸为800,400,9,32。桩主干部分的最大直径为2400mm,扩底部分的直径为3800mmn,长期承载力为2700t,桩端置于N值为50以上的填满砂砾层上,GL-28m。

标准层楼板为在施工场地内的加工场生产的预制装配式楼板,平面为矩形,尺寸为5·6m,8.8m,厚度为120mm。在预制板的侧面有预埋的外露钢筋,在钢梁之间铺设完毕后,将两侧外露钢筋焊接起来,然后,再在大梁的上部浇注混凝土,构成梁式组合楼板。

体系


在该摩天楼的结构体系中,空中庭园在结构上所起的作用首先是,当有水荷载作用时,实现两栋楼之间的力的传入,其次是,它对高宽比很大(东楼为6.2,西楼为5.0)的东西两栋楼的短边方向所产生的反变作用。位于二十二层处的空中廊桥是两栋楼之间的联络工具,采用弧形桁架结构(基本固有同期为0.5秒),廊桥内侧为玻璃围成的通道。这座空中廊桥的支座的支承条件为一端固定,而另一端为辊轴,目的是吸收两栋楼之间的相对变形(在风荷载作用下,相对变形的最大值可达l2cmn)。为了降低人们步行于廊桥内时的铅直振动,安装了减振用的动力阻尼器。

施工方法


钢索提升施工法概要

空中庭园的钢结构安装和外墙,以及槽口装修部件的装配需要在地面以上170m的高空中作业。于是,以施工单位为首组织了有关部门,对施工方法进行了分析和探讨,一种方法是利用塔吊,将钢构件一个个地起吊,并安装,然后,再进行装修,而另一种则是在地面上将钢结构组装好,并将外墙及槽口装修部件全部安装就位后,再将空中庭园结构整体提升就位的施工方法。经过对此二种施工方法的安全性和作业效率的比较,最终决定采用整体提升的施工方法。在制定整体提升的施工计画时,首先需要确定的是吊点的位置。为了便于确保起吊过程中力的平衡和保持吊件的水准性,决定将吊点的位置设在空中庭园的4个隅角处。空中庭园的南北侧面的结构也是高度为两层楼高(8.4m)与主桁架相同的钢桁架。这两榀桁架在这次整体提升的施工计画中曾起到非同一般的作用。垂直于这两榀桁架,在斜撑的部位,安装两排安装用的临时性椅架,构成一个井字形的空间桁架,这样一来,51.2m,54.0m的平面结构便可利用两棉正式的惭架端部的4个点起吊了。

在地面进行组装,并整体提升的钢结构中,包括了空中庭园的三十九层楼板的全部钢构件和四十层及屋顶层的部分钢构件。四十层及屋顶层的钢构件还兼有防止四榀桁架的失稳和保持空中庭园的平面几何形状的功能。总加起来,提升的重量中包括钢结构800t、装修部件110t和安装工具130t(钢丝绳及滑轮等)共计1040t。此外,为了消除空中庭园的自重而导致的挠度,在空中庭园的各平面部位,给钢结构施以反挠度,其值最大达到了13cm。

用4个吊点起吊1040t,每个吊点各为260t。如果每个吊点各用一根钢丝绳起吊的话,需要直径为150mm的钢丝绳和强大的驱动力,卷扬机也很难获得。假如不用钢丝绳·而改用钢杆时,面对148m高的扬程,提升作业不仅一天之内完不了,而且施工上也存在许多问题。有鉴于此,决定在东、西两栋楼的顶端设置滑轮,开且在安装于空中庭园上的滑轮之间,将一根钢丝绳往复折返12次,总共用24根这样的钢丝绳进行吊装。这样一来,钢丝绳所承受的拉力只有 10.8t(=260t/24),便可完成吊装作业,同时,吊装用的卷扬机的驱动力也不需要很大,就可起吊。此外33.5mm的细直径钢丝绳也可以胜任了。

钢丝绳的断裂荷载可达84.2t,安全系数为7·8。在吊装过程中,需要特别注意的是,如何控制风所导致的摇摆。为了防止空中庭园在吊装过程中的摇摆,在两栋楼的外墙面上,分别架设铅直的H型钢,在提升过程中,H型钢起到了导轨的作用。吊装的那一天(1992年5月18日)恰值风速为10m/s以下的预计风速。提升速度为35cmm,到达顶部所用的时间为13小时。在吊装就位后,立即在椅架的钢构件端部,并用高强螺栓进行临时固定(间隙约为20mm),然后,再与楼宇结构焊接起来。三十九层的楼板大梁则是借助长度约为350mm的大梁尺寸调节用梁段与楼宇焊接在一起。

在其余的钢构件安装完毕后,再进行三十九层、四十层和屋顶层各楼板的混凝土浇注和剩余的装修工程之后,总重量约为5000吨的空中庭园就全部竣工了。


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