交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用

紐約最大的金融區(qū),在紐約市地鐵圈的外圍,那里有上千家公司,包括多家全球500強(qiáng)企業(yè)。在商業(yè)思維的驅(qū)動(dòng)下,1幢新的公寓塔樓破土而出,它位于商業(yè)區(qū)的Summer 街。 這幢住宅樓有16層,下部6層是停車(chē)庫(kù),其中也有健身房和零售商店。這幢L形建筑是作為房地產(chǎn)建造的,相鄰的低層零售商店為同一位業(yè)主所有。塔樓需要向外擴(kuò)出8ft.至15ft.(2.44~4.57m),施工不能使現(xiàn)有租房戶的營(yíng)業(yè)中斷。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖1

該工程最初打算采用混凝土結(jié)構(gòu),因?yàn)橛嘘P(guān)材料費(fèi)用較高而場(chǎng)地在后勤方面也遇到困難,基于復(fù)雜的多戶型規(guī)劃和挑戰(zhàn)性的地基情況,使業(yè)主考慮采用其它形式的框架。承包商建議采用鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)制造商則進(jìn)一步提出了采用鋼梁柱和混凝土預(yù)樓制板的混合型結(jié)構(gòu)的方案。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖2

Wexler合伙人公司被選為該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方。因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)小型且都市場(chǎng)地緊張、后勤困難、施工挑戰(zhàn)多的工程方面饒有經(jīng)驗(yàn),而且新的鋼結(jié)構(gòu)仍然按原來(lái)的預(yù)算設(shè)計(jì),預(yù)期有很多困難。Wexler對(duì)塔樓分階段重新進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)每個(gè)階段的預(yù)算進(jìn)行了復(fù)核,發(fā)現(xiàn)預(yù)算值沒(méi)有超過(guò)目標(biāo)限值。初步設(shè)計(jì)后進(jìn)行了結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì),預(yù)估證明經(jīng)費(fèi)符合預(yù)期。重新設(shè)計(jì)用了約8周,施工作業(yè)是按原先的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行的。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖3

工程開(kāi)始后,場(chǎng)地條件受到經(jīng)費(fèi)的很大限制。塔樓設(shè)計(jì)在相鄰的現(xiàn)有建筑之上,采用了懸臂式結(jié)構(gòu),安裝通道被限制在狹窄的走廊中。因?yàn)槌鲎夥恳蟛婚g斷地通向街道,在房屋基線以外沒(méi)有堆放材料的地方,吊車(chē)和小型起重機(jī)的立足地需要穿過(guò)上部結(jié)構(gòu)并通過(guò)相鄰房屋,場(chǎng)地后面也不能用于堆放材料。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖4

施工隊(duì)采用深基,沉箱要向下鉆30ft.(9.14m)深入巖石,鉆頭下面鄰接的土質(zhì)及其等級(jí)要求在向下10ft.至12ft.(3.05~3.66m)范圍內(nèi)都滿足要求。車(chē)庫(kù)樓層的大跨度鋼框架采用組合樓板,居住樓層則采用交錯(cuò)桁架體系和預(yù)制板。在塔樓和車(chē)庫(kù)之間采用轉(zhuǎn)換梁。零售商店組合到下部樓層中并沒(méi)有什么困難,健身房、游泳池和其它設(shè)施放在第5層。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖5

車(chē)庫(kù)上部的住宅樓層采用交錯(cuò)桁架支承預(yù)制板。交錯(cuò)桁架有一處與典型交錯(cuò)桁架不同的地方,適用于地震區(qū)。因此降低了對(duì)橫隔板的要求,也給結(jié)構(gòu)提供了冗余度,只是自重和造價(jià)有少量增加。它們也降低了柱在施工過(guò)程中的彎矩,因此減小了柱的尺寸。在桁架和樓板厚度之間,樓板在施工的時(shí)候要增設(shè)水平支撐,用于減少安裝時(shí)的臨時(shí)系桿和鋼索的應(yīng)用,可加速施工進(jìn)程。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖6

交錯(cuò)桁架提供的規(guī)則的幾何形狀,減少了結(jié)構(gòu)材料和勞動(dòng)力的用量。因?yàn)殍旒苁窃诠S制作的,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)只要把柱的拼接、門(mén)窗過(guò)梁和其它鋼構(gòu)件安裝到位就行。有趣的是,6層車(chē)庫(kù)的安裝時(shí)間比上部16層塔樓安裝的用時(shí)還要長(zhǎng)。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖7
交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖8

有效地利用鋼材使得框架結(jié)構(gòu)每平方英尺的用鋼量?jī)H13lb(約63kg/㎡)。樓板間距離的減小加上基礎(chǔ)的有效利用,與原來(lái)的混凝土結(jié)構(gòu)方案相比,有不小的節(jié)約。如果城市的一些部分能實(shí)現(xiàn)這樣的效率和快節(jié)奏的商業(yè)活動(dòng),無(wú)疑是有益的。該建筑是成功利用鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)典范。

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)在公寓樓中的應(yīng)用的圖9

來(lái)源:鋼結(jié)構(gòu)

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