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【精品案例】中国第二高楼—广州东塔最文艺的高楼正式竣工（设计+结构）

发布于：2017-01-06 15:15:06 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

项目简介：广州周大福金融中心（CTF Finance Centre），亦称广州东塔（规划名，下文提及时使用该名），位于珠江新城CBD中心地段，530米的总高度位列目前广州第一、中国第二、世界第五。2016年12月正式竣工，直至日前，设计方KPF（Kohn Pedersen Fox）建筑师事务所发布了项目完成的消息与部分照片。

广州东塔比中国第一、世界第二高度——632米高的上海中心低了约100米，被高层建筑和都市住宅委员会（Council on Tall Buildings and Urban Habitat，CTBUH）认定为世界第5高的摩天大楼。

东塔共117层，地上112层，地下5层，总建筑面积50.77 万平方米。内部高度混合使用，包括办公室、会议中心、酒店、购物中心与观景平台。开发商是周大福集团旗下的新世界中国地产，同集团旗下、郑裕彤家族控制的品牌——K11与瑰丽酒店——早已确定入驻（预租）。其中，K11 Office是拥有共 53 层、超过22万平方米的超甲级办公楼, 配套共10 层, 超过70000 平方米的 K11 艺术购物商场。瑰丽酒店位于东塔景观最佳的顶部16层（包含观景平台），设有251间客房和套房，另有355套瑰丽府邸，其中23套将为复式单位。瑰丽酒店内含餐饮设施包括咖啡厅、酒吧、大堂行政酒廊及美食店，另有2250平方米的会议场地。K11与瑰丽酒店都宣布于今年开业。

外部的四个流线形退台设计，象征建筑内部不同的功能，阶梯式收进的水平线亦与周围建筑的不同高度相呼应。退台顶部设置为花园户外平台，在平台上可纵览广州城市风景。东塔的地下购物廊道直接连向地铁站，将项目整合进城市、甚而整个珠三角区域。

结构设计
1 工程概况
广州东塔占地26452m2，地上总建筑面积为404802m2，塔楼建筑屋顶标高为530m，结构高为度为518m，地上111层，集办公、服务公寓、酒店、餐厅于一体；地下5层，包括零售区、停车场、货物起卸区和机电设备用房；裙房地上8层，高50.7m，与塔楼间采用防震缝区分为各自独立的抗震单元，建筑效果及总平面图见图1。

(a)建筑效果图

(b)总平面图

图1 广州东塔建筑效果图及总平面图

广州东塔属超B级高度的高层建筑，典型楼层平面尺寸约为58.1m×58.1m，核心筒平面尺寸为32.7ｍ×32.7ｍ，见图2。

图2 典型楼层平面示布置
2 结构体系
2.1结构体系选取
在广州东塔方案设计阶段，对多种结构方案进行了研究，见图3，各结构方案的指标对比见表1。

图3 方案设计阶段4种结构体系

虽然带伸臂巨型框架-核心筒结构造价最高和施工难度较大，但由于其具备最大的楼层平面开放度、最高的空间利用效率、最灵活的幕墙设计和最好的景观可视性，从而最终赢得了业主和建筑师的青睐。

2.2结构体系特点
带伸臂桁架的巨型框架-核心筒结构由钢筋混凝土核心筒(内嵌钢板/型钢)、矩形钢管混凝土柱与6道双层空间环桁架组成的巨型框架、连接核心筒和巨型框架的4道伸臂桁架组成，如图4所示。

图4 塔楼结构体系

6道环向桁架中的第1，2，4，6道为两层高，第3，5道为1层高，两者之间布置4道伸臂桁架，在第1，2，4，6道环向桁架处，伸臂桁架杆件截面尺寸如表2所示，伸臂桁架示意见图5。

图5 伸臂桁架示意

伸臂桁架杆件截面尺寸/mm 表2

3 构件设计关键问题
3.1巨型钢管混凝土柱
图6为典型低区巨型钢管混凝土柱的截面构造，图7为实际施工时的巨型CFT柱。

图6 低区典型巨型CFT柱截面

图7 施工中的巨型CFT柱

巨型柱在底部最大轮廓尺寸为3500mm×5600mm，整体采用分腔组合的形式，并在钢管壁上设置栓钉和竖向、水平加劲板，竖向加劲板间距较大时采用对拉筋增加整体性。低区巨型CFT柱受力巨大，因此除了采用普通钢管混凝土柱，加劲钢管内灌混凝土之外，还在腔内配置了一定数量的钢筋。

3.2双层钢板剪力墙
在塔楼地下室～地上32层的核心筒外墙采用了双层组合钢板剪力墙构件（图8，9），核心筒内墙则采用型钢混凝土剪力墙。

图8 低区核心筒双层钢板剪力墙布置图

图9 施工中的双层钢板剪力墙
钢板剪力墙的钢板厚度主要由重力荷载设计值的轴压比限值、大震不屈服剪压比设计要求以及整体结构的侧向刚度需求控制，并满足高规对钢板混凝土剪力墙最小和最大钢板厚等构造要求。图10为低区典型双层钢板剪力墙大样，双层钢板剪力墙由于采用内埋钢板的形式。

图10 低区典型钢板剪力墙截面

3.3 C80高强混凝土的应用
本工程中在首层～29层的墙体和底板～32层的巨型柱中采用了C80高强混凝土，与C60混凝土相比，强度提高了约30%，弹性模量增大5.6%。
但是高强混凝土脆性大，在本项目中，主要采用了3种措施来改善这一缺点：

1）核心筒外墙中内嵌双层或单层钢板，形成钢板混凝土组合剪力墙；
2）墙体的轴压比限值比混凝土规范降低0.05，按照0.45控制；
3）巨型柱采用多腔矩形钢管混凝土柱，钢管壁和拉杆对混凝土起到有效约束作用。将墙体的横向和竖向分布筋的配筋率提高到0.6%，减小钢筋间距使之不大于200mm，同时加强边缘构件配筋，高于混凝土规范的要求。

部分施工照片

单元幕墙吊装

总结：结构方面，广州东塔使用了奥雅纳工程顾问公司（Arup）的方案，即“伸臂巨型框架加核心筒”方案，最终细化成两部分，相当于两套骨架：8根巨型钢柱加6道巨型环形钢桁架是主骨架，是东塔的主要受力系统；而双层钢板剪力墙是次骨架，帮助主骨架分担受力。

外立面玻璃幕墙上的陶土竖框贯穿建筑整体，KPF意在将其作为东西方交融的标志——中国有使用白釉的传统，而美国20世纪初建造的摩天楼，陶土板被大量使用。高层建筑和都市住宅委员会称之为“世界上最高的陶土板应用”，而此举也有利于遮阳、降低能源需求与抗击腐蚀作用。

项目亮点
广州第一高
广州东塔为广州第一高楼，比姊妹楼广州西塔(IFC，国际金融中心)，还要高出100多米！

项目位于珠江新城CBD中轴线东侧，与西侧的广州国际金融中心（广州西塔）比肩辉映，成为广州和华南地区的又一地标。

号称“最文艺的写字楼”
看这美美的天台绿植，便知一二。

最奢华商场：K11将入驻。这里将既是购物中心，又是艺术中心。定位高端奢华的广州K11购物艺术中心——号称“广州最奢华的商场”，位于广州东塔，包括地下2层至地上8层共10层，总建筑面积约70000平方米，预计2017年中旬开业。商场中庭30米高的天幕、可眺望广州塔饱览新中轴中央公园景致的天际餐饮区，为顾客营造高大上的空间感受。