平安金融中心结构设计介绍课件
深圳平安金融中心超高层结构设计
1
平安金融中心
1、项目概述 2、风工程研究 3、地震工程 4、建筑结构体系发展与演变 5、结构设计
2
1、项目概述
3
PROJECT GOALS • Create a tower form which is not only iconic, but intelligent and environmentally responsible.
•Site location
5
•Building area and section organization
6
•Podium roof terrace •Podium atrium
7
•Typical office layout
8
•Top of Tower observation deck
9
•Architecture, Structure, MEP Integration and Optimization– “Swiss Watch”
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
•
SITE MLDa01AUser1 MLDa01AUser2 MLDa01BUser1 MLDa01BUser2 MLDa01CUser1 MLDa01CUser2
0.2 0.1 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
22
• •
中国建筑科学研究院工程抗震研究所提供实际强震记录、人工模拟地震加速度时 程。 小震和大震弹性时程分析与反应谱分析CQC的结构底部总剪力应在同一基础上进 行对比。单向输入反应谱和单向输入地震波时程的结果比较，只要求水平主方向 满足规范要求，不要求水平次方向也同时满足要求。每条时程曲线计算所得结构 底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，不大于135%；多条时程曲 线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%， 不大于120%。
660米115层深圳平安金融中心全套...
室内设计 | 保留概念 Interior Design | Concept Remains
6
平安金融中心 7
入口广场
ENTRY PLAZA
大堂布局 | 2012年3月 Lobby Plan | March 2012
铺地平面
PAVING PLAN
行人广场
PEDESTRIAN PLAZA
首层平面
L1 Plan
Plasterboard
平安金融中心 51
空中大堂 | 更新后 Sky Lobby | Updated
空中大堂天花：52层，84 层
SKY LOBBY RCP: L52, L84
3.1M
52/84层平面图
Level 52/84
52
喷涂铝材
Painted Aluminium
石膏板
Plasterboard
Silver Travertine
卢浮米黄
Magny Le Louvre
A
B
24
B 南核心筒立面
B South Core Elevation
地面材料
Floor
拉丝不锈钢
Hairline Finish Stainless Steel
海藻绿
Silvertone
綠平原
Bedonia
平安金融中心 25
B
A
海藻绿
Silvertone
綠平原
Bedonia
平安金融中心 35
电梯厅入口 | 保留概念 Lift Hall Entry | Concept Remains
罗纹玻璃
Ribbed Glass
电梯厅入口
LIFT LOBBY ENTRANCE
深圳平安金融中心结构方案比较分析报告
深圳平安金融中心结构方案比较分析报告中建国际（深圳）设计顾问有限公司2008-12-8目录一.建筑结构体系构成二.结构工作性能三.结构方案的优缺点四.结论一、建筑结构体系构成按建筑结构体系的不同，分为推荐结构方案和结构概念方案。
以下分别对两种不同方案的结构构成特点进行分别论述。
1、推荐结构方案结构体系构成1.1 外筒外筒由四组矩形钢管V 形支撑、八根矩形钢管混凝土角柱以及四组“［”型矩形钢管混凝土框架共同形成空间外筒结构体系，既承受垂直荷载又提供了强大的抗侧刚度。
图1和图2分别给出了外筒结构构成的平面示意图和三维示意图，表1给出了外筒结构构件尺寸沿楼层变化。
外外TU B E 900X 48外外外-外外外外外外外900X 900X 50C 80图1 外筒构成平面示意图角梁矩形钢管混凝土外框柱(a) 矩形钢管混凝土框架(b) 矩形钢管V形支撑(c) 矩形钢管混凝土角柱(d) 外筒结构体系图2 外筒构成三维示意图表1 外筒结构构件尺寸沿楼层变化注：H×B×TC**——矩形钢管混凝土角柱截面长边边长×短边边长x钢管壁厚(混凝土强度等级)hxbxt——矩形钢管混凝土框架柱截面长边边长×短边边长x钢管壁厚h1xb1xtwxtf——H形框架裙梁的截面高度×截面宽度×腹板厚度×翼缘厚度1.2 内筒内筒由在四角及门洞口设置型钢的现浇钢筋混凝土剪力墙组成（如图3）。
通过在内筒关键受力部位设置型钢，改善了内筒的工作性能。
内筒门洞处采用800mm高的连梁，其跨高比在L/3~L/5之间，这些跨高比较大的连梁在罕遇地震下呈现弯曲破坏，可改善整体结构的延性性能。
增加内筒外侧墙体厚度，减小内侧墙体厚度即在获得较大的结构抗侧刚度又有效减少结构墙体占用的使用空间，且随着楼层墙厚逐渐减小，尽可能为建筑提供更多的有效使用空间。
外墙内墙图3 内筒平面示意图图4 内筒三维示意图表2 内筒构件尺寸沿楼层变化1.3 矩形钢管混凝土K型支撑伸臂桁架在建筑的设备层设置三道矩形钢管混凝土K型支撑桁架，连接角柱与核心筒，进一步发挥角柱与外筒的作用抵抗水平荷载，提供更大的抗侧刚度。
深圳平安金融中心
超高层建筑专集•国内实践案例Super-high Building Album - Domestic Practice Cases 44建筑实践深圳平安金融中心地 点：广东省深圳市设计单位：KPF 事务所设计时间：2008-2012竣工时间：2016业 主：平安金融中心建设发展有限公司结构形式：斜撑-带状桁架-巨柱框架-劲性混凝土核心筒-钢外伸臂巨型结构(塔楼)占地面积：18931.74n?建筑面积:459525m 2摄 影：Tim GriffithShenzhen Pingan Financial CenterLocation: Shenzhen, GuangdongDesign Institute: KPF OfficeDesign Date: 2008-2012Completion Date: 2016Client: Pingan Financial Center Construction Development Co., Ltd.Structure: diagonal bracing - belt truss - giant column frame - stiff con C rete core tube -steel outrigger mega structure (tower)Site Area: 18931.74m 2Covered Area: 459525m 2Photographs: Tim Griffith1平安金融中心外景46建筑实践超高层建筑专集•国内实践案例Super-high Building Album-Domestic Practice Cases□「匸EJ:XZ「巧0S1020m2平安金融中心远景3 1层平面4屋顶平面5裙房鸟瞰6北塔标准层平面^0H 3- -p c .£r r r r ^r r r r r r T r ^r-Af-A 攵'Juuufc 匠ro E D 一 i '-PI............."5-¾jnnot64748建筑实践2019-01超高层建筑专集•国内实践案例Super-high Building Album-Domestic Practice Cases)■■nt;}Jj.HLi-三士一•Ml于亠°I■ll11L 深圳平安金融中心以592.5m的高度成为当下深圳已建成的第一高楼，项目从2008年4月确认设计团队至2016年12月22日北塔竣工验收历经8年多的时间，如今它优雅挺拔地矗立在深圳福田中心区，成为深圳的又一地标建筑，成为深圳天际线上的“一枝独秀"。
高层建筑分析--深圳平安金融中心
建设地点：深圳市福田区01号地块，益田路与福 华路交汇处西南角。 建设单位：中国平安保险（集团）股份有限公司 总用地面积：18931.74m2。 总建筑面积：46万m2，办公：32万m2，商业： 6万m2，地下室：7万m2 规定容积率：20.00 调整容积率：20.53 建筑基底面积：12305.63㎡ 建筑组成：塔楼115层，地下室5层，裙房10层 建筑高度：588m结构顶高 结构形式：框筒+外伸臂桁架混合结构
塔楼分为塔顶，塔角， 塔底三个部分分别做照 明系统
8.立面、细部解析
左图为塔楼黄昏效果 右图为塔楼夜晚效果
8.立面、细部解析
左图为塔楼午夜效果 右图为塔楼节日效果
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
2.设计理念与特色
平安国际金融中心是KPF建筑设计公司上海办事处负责 KPF建筑师事务所(Kohn Pedersen Fox Associates）：
1976年尤金•科恩（A•Eugene Kohn）、威廉•佩特森（William Pedersen）和 福克斯（Sheldon Fox）创立的KPF建筑事务所，他们希望建筑是能够融合环境并且 改变环境的——这也是KPF创作的一贯宗旨。 全世界有200多座高层和超高层建筑是KPF的设计，在中国，包括108层的香港九 龙车站大厦、480米高的香港环球贸易广场、492米高的上海环球金融中心、288米高 的上海恒隆广场等。
高层低温新 风措施（右图）
5.结构体系与工作性能解析
典型标准层结构布置
典型机电层结构布置
5.结构体系与工作性能解析
5.1 超限审核前后结构体系变化：
5.结构体系与工作性能解析
5.2 竖向的结构支撑
平安金融中心设计介绍——基础及施工篇
平安金融中心设计介绍——基础及施工篇1、桩基工程平安金融中心基础共有人工挖孔桩167根,抗压桩54根,抗拔桩113根.其中,巨型柱及核心筒下的人工挖孔桩桩端持力层为微风化花岗岩,其余桩桩端持力层为中风化花岗岩.本工程中的8个巨型柱桩基采用柱下单桩布置,由中心混凝土墙体围成的核心筒桩基采用墙下集中布置.这是因为若在柱下采用多桩布置,由于巨型柱产生的冲切力巨大,桩基承台厚度需要达到9m方能满足承台受冲切承载力的要求.同理,若核心筒桩基采用小直径多桩布置,桩基承台也需要很大厚度才能满足承台受冲切承载力的要求.这样会导致基坑开挖深度过深,对周边环境及地铁运营造成不利影响.塔楼桩基桩顶相对标高-33.2m,巨型柱下单桩桩径8.0m,扩大头直径9.5m,桩长约为30.9m,单桩竖向承载力特征值Ra=708460kN；核心筒墙下桩桩径5.7m,扩大头直径7.0m,桩长约20.2m,单桩竖向承载力特征值Ra=384650kN,筏板承台厚4.5m.扩大地下室及上部11层裙房,其建筑自重及其上作用的永久荷载标准值的总和尚不足以平衡地下室水浮力,故采用抗拔桩,桩径1.4~2m,扩底直径1.8~3.5m,桩长平均值L=17m,桩端嵌固于中微风化花岗岩,单桩竖向承载力特征值Ra=23700kN,单桩抗拔承载力特征值为10000kN,同时为满足地下室各局部区域的抗浮要求,实际共布置207根承压抗拔桩.底板厚1m,承台厚2m.本工程桩基工程设计与施工的难点是在29.8m深的基坑内开挖深度为35m的巨型桩的同时,要保证地铁一号线的正常运营.桩径8m巨型桩的护壁厚度为750mm,单节护壁长度为650mm,桩身采用C45混凝土,护壁采用C45早强混凝土.桩基施工前,对桩周两排微型桩进行超前支护,微型桩桩径220mm,内放置12.6号工字钢,采用一次常压及二次压力注浆并掺入碎石.挖孔桩开挖后,每当开挖深度超过300mm时,立即喷射70mm厚C20混凝土.对巨型桩设置钢筋直径为32mm的钢筋笼3道,其中2道设于桩周,另1道设于桩半径的1/2处.2、超深基坑工程1）基坑设计难点基坑开挖深度33.8m（塔楼）,周长550m,属于超深超大基坑；基坑周围有多栋在用的高档商场、住宅及办公楼,基坑开挖要考虑对建筑物的影响,建筑物边线距离基坑边在20m左右,且要考虑基坑施工期间不能对居民区和商铺营业产生影响；附近有市政管线和地铁1号线,最近的电缆管线距离基坑边只有3.8m,北侧还有正在运营的地铁1号线,地铁口及风亭紧邻基坑边,最近处仅3m,东侧有拟建高铁线,距基坑边24.3m；由于临近地铁,地铁运营要求地铁相关构筑物位移不超过20mm,轨道竖向变形不大于4mm,对基坑开挖深度达33.8m,且存在透水层的情况下,这个位移控制对支护设计提出了很高要求；基础采用的人工挖孔桩桩径达到8m（开孔9.5m）,基坑支护设计时要充分考虑基础施工,不仅支护体系和支撑立柱要避开大直径挖孔桩,而且要考虑土方开挖及出土需要.基坑与周边建筑及地铁关系平面图2）基坑支护方案基坑开挖深度较大,且周边具有市政管线、地铁和建筑物等,锚索的长度会在基坑受到限制,与锚索方案相比,内支撑方式较好.一般地下连续墙造价较高,排桩在深圳地区基坑中应用较多,主要有旋挖桩和钻孔咬合桩,相比其他桩型,排桩的施工工艺成熟,施工设备多,因此选择排桩+内支撑支护方案.考虑基础施工限值,支撑采用钢筋混凝土双环支撑结构,其中南侧采用单环支撑,北侧单环直径较大,采用环中套环的内支撑,圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑.基坑平面布置图主体结构核心筒布置在圆环撑内,这样核心筒施工不受支护的影响,其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式,外环内径为92.5m,内圆环内径62.5m,裙楼区域采用单圆环布置,圆环内径60m.立柱采用钢管混凝土,立柱设置均避开了基础及主体结构的柱,钻（冲）孔混凝土灌注桩为立柱基础.北侧典型支护剖面图3）基坑止水设计方案场地内还透水层（中粗砂、粉细砂及粗砾砂层）,且对支护结构的变形要求比较严格,最终采用三重止水措施：高压旋（摆）喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土.4）土方施工方案基坑开挖量达到55万㎡,为了加快出土速度,在南侧环形内撑内布置了出土栈桥,栈桥宽7m,内侧设有1m宽的应急人行道.栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接,且与基坑内支撑和环撑分开.3、组合楼板（钢筋桁架楼承板）1）由于钢筋桁架楼承板的底模仅作为施工中模板,且为满足维修年限不小于50年、使用期间不锈蚀的要求,故选用镀锌层两面总计不小于120g/m2的桁架板.2）钢筋桁架楼承板在使用阶段,应进行楼板的正截面承载力验算、楼板下部钢筋应力计算、支座裂缝控制计算以及挠度计算等；在施工阶段需对桁架进行上、下弦钢筋强度验算和稳定性验算、腹杆钢筋稳定性验算以及桁架挠度验算等；钢筋桁架楼承板的最大挠度应按荷载的标准组合进行计算,挠度与跨度的比值应不大于L/180和20mm中的较小值.3）钢筋桁架楼承板在施工中常常遇到升板、降板等特殊位置,其节点做法如下图.4）钢筋桁架楼承板平行于钢梁处,镀锌底模在钢梁上的搭接不小于30mm.钢筋桁架楼承板垂直于钢梁处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度不宜小于50mm,且应保证镀锌底模能搭接到钢梁之上.5）若设计要在楼板上开洞口,施工应预留洞口.应按设计要求设洞口边加强筋,四周设边模板,待楼板混凝土达到设计强度后,方可切断钢筋桁架楼承板的钢筋及底模.6）钢筋桁架楼承板模板就位后,立即将其端部的支座钢筋与钢梁点焊牢固.沿长度方向将镀锌底模与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊.待铺设一定面积后,必须及时绑扎板底筋,以防钢筋桁架侧向失稳.。
平安金融中心大厦设计介绍—建筑篇
平安金融中心大厦设计介绍—建筑篇平安金融中心大厦设计介绍共分为三篇,建筑篇、上部结构篇、基础及施工篇.此为第一篇.1、项目概况平安金融大厦是一幢以甲级写字楼为主的综合性大型超高层建筑,其他功能包括商业、观光娱乐、会议中心和交易等五大功能区域,总用地面积18931.74㎡.总建筑面积46万㎡,其中,办公32万㎡,商业6万㎡,地下室7万㎡.本项目包括一栋地上115层的塔楼,顶层楼面高度549.1m.还包括一个11层高的商业裙房,用来作为零售、办公、餐饮和大堂等.地面以下为五层地下室,用作零售、泊车等功能.平安金融中心大厦原计划设计高度为660m,建成后将超过上海中心,成为中国第一高楼.但后面据说因为航空限高的原因,最终将高度锁定在600m.平安金融大厦曾在2013年3月责令停工,原因是涉嫌使用海砂,引起舆论关注.深圳市住建局对其进行抽芯监测,结果显示,平安金融中心大厦混凝土氯离子含量符合标准要求.2、建筑方案平安金融中心由KPF建筑师事务所设计,KPF在全球设计了很多超高层建筑,包括108层的香港九龙车站大厦、480米高的香港环球贸易广场、492米高的上海环球金融中心、288米高的上海恒隆广场等.平安金融中心作为全球顶尖高楼之一,在方案阶段就吸引了KPF、SOM、FOSTER这样的世界顶尖建筑方案设计事务所.KPF中标之后,对建筑方案又进行了调整,所以我们现在看到的平安大厦和KPF投标方案有较大不同.话说,FOSTER的投标方案与目前在建的华润总部大厦有些相像.3、建筑平立面塔楼设计的主要原则是基于对称的锥形建筑形态.建筑基底部分舒展,塔楼朝着细长的塔尖慢慢升高.塔楼四角为玻璃,立面由玻璃与竖向的石材翼组成,既古典又现代.回忆早期的摩天大楼,塔楼细长的建筑形态既具时代感又富标志性.4、竖向交通像平安这样的高楼,竖向交通就显得很重要.密集恐惧症的人可以感受一下这个.平安金融中心电梯系统是怎样安排的呢？据有关文件介绍,平安金融中心从电梯可用数量、电梯管理系统等多方面保证了楼体运输功能.拥有7大分区高效高速运输系统,80部电梯高速电梯穿梭,含45台双层轿厢电梯,其中12台高速双轿厢电梯连接地面大堂和空中大堂,每个空中大堂均有6部穿梭电梯服务,同步配有31部扶梯,2部高速消防电梯贯穿整座楼体.大楼高速电梯最快可达10m/s,平均等候时间达到CIBSEGuideD标准,采用目的楼层智能化电梯控制系统和人群感应系统,保证运行效率.据说,45分钟时间可将2万人送上顶楼.对这种超高层大楼,电梯一般有这几种类型：1）空中转换式,即在二区或者三区以上设置空中大堂进行电梯转换,同时需要设置穿梭电梯直达空中大堂.2）分区布局式,对这种方式,不用设置空中大堂转换,各分区电梯由地面直达.3）双层电梯,这种方式可充分利用电梯井,但要求标准层高度一致,双层穿梭电梯可最大程度地将高区乘客带到空中大堂,然后再由空中大堂换乘分区电梯.5、防火分区根据规范要求,当设有自动喷水灭火系统时,每个防火分区面积不超过2000㎡.塔楼1区的使用面积为2807㎡,大于2000㎡,因此,按要求,将每层划分为两个防火分区,可采用防火墙结合防火门或防火卷帘的方式分隔.2区至7区办公层使用面积均小于2000㎡,因此将每个办公楼层定为一个防火分区,核心筒采用防火墙、防火门单独保护以做疏散辅助作用.6、阻尼器为提高塔楼在风振作用下的舒适度,与上海中心大厦一样,平安金融中心也设置了阻尼器,在第112层内筒对角分别设置TMD,单个TMD钢球重400t.7、可持续发展措施作为华南第一高楼,以及全球可持续发展设计理念的引领者,平安金融中心严格参照绿色建筑设计标准,项目设计上采用节能型幕墙系统、错峰的冰蓄冷空调系统、冷却塔水冲厕、雨水回收系统、裙房屋顶垂直绿化、低碳交通工具、节水型洁具等节能环保措施,窗帘太阳自适应控制系统、大面积节能LEED泛光照明系统、冰蓄冷空调系统等多项绿色技术,使得建筑总体节能绩效显著.比起同等规模的传统建筑,能够节省46%的能耗,比起ASHRAE标准能再节约18-25%的能源.。
(完整PPT)杭州平安金融中心项目介绍
PINGAN FINANCIAL CENTER
1
目录
PART 1. 项目概况 PART 2. 项目区位 PART 3. 项目规划 PART 4. 项目团队 PART 5. 项目优势
2
3
项目简介
THE FINANCIAL LANDMARK
领袖时代的金融地标
杭州平安金融中心，位于钱江新城CBD的中央核 心区，项目由三幢塔楼及商业裙房组成，总投 资约50亿元，占地约36.7亩，总建筑面积约 28.5万平方米，建筑最高高度为180米，主要业 态由国际甲级智能化写字楼和精品商业组成。 项目将以综合体效应缔造成为中国写字楼的高 端范本，未来钱江新城金融地标建筑群。
得房率%
75.29%
平面房型
方正，环形走廊，利于分割
楼层净高 （m）
2.8
架空地板高度(mm)
110
空调系统 电梯总数量 ( 台）
二管制风机盘管
12客梯（进口电梯）+2台消防梯 +2台转换梯
17
技术经济指标—塔楼B
净高、层高
净高2.8米，层高4.2米（其中31F 15F 为4.3m均为交易层）
为4.35m、
国际知名物业管理公司 2017年上半年 4F + 23F 44797
写字楼地上建筑面积（㎡ ）
43073
商业面积（m2） 其它用房面积（m2）
1306 417
标准层面积 （㎡ ）
约1,980
得房率%
75.29%
平面房型
方正，环形走廊，利于分割
楼层净高 （m）
2.7
架空地板高度(mm)
110
空调系统 电梯总数量 ( 台）
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SOM投标方案
13
FOSTER投标方案
14
高区建筑平面
早期方案 方案报建阶段建筑结构方案
低区建筑平面 15
3、风工程研究
16
平安金融中心风洞试验由RWDI 完成
• To assess the wind environment around the site in terms of safety and comfort
平安金融中心
1、 项目概述 2、 建筑结构体系发展与演变 3、 风工程研究 4、 地震工程 5、 结构设计 6、 巨型结构设计 7、 楼面结构设计 8、 节点设计讨论
1
1、项目概述
2
PROJECT GOALS • Create a tower form which is not only iconic, but intelligent and environmentally responsible. • Minimize the use of energy and materials by designing an aerodynamic form and efficient structure.
PAIFC is applying for LEED Gold status.
3
Design overview
•Site location
4
•Building area and section organization
5
•Podium roof terrace •Podium atrium
•Typical office layout
serviceability • 评估塔楼风致振动舒适性品质
17
Test Method试验方法 High-Frequency Force Balance Technique (HFFB)高频测力天平技术
Sway Flexure Torsion Flexure
High-Frequency Force Balance
Sx (kN)
7
•Top of Tower observation deck
8
•Tower massing: aerodynamic form – tapered tower, stepped and chamfered corners
9
2、建筑结构体系发展与演变
10
KPF投标方案
11
室内庭院
结构方案
10层高室内庭院
Building Model installed on top of the balance
Force Balance Model
18
Test Method试验方法 Full Aeroelastic Model Tests气动弹性模型试验
Shell to simulate aerodynamic shape
Summary of base overturning moments and shears Summary of base over基底力矩和剪力归纳表
R.P.(year) 回归期
50 100 50 100
V(m/s) 参考风速
34.7
37.1
34.7
37.9
My (kN-m) Mx (kN-m)
• 评估平安金融中心周围的风舒适性与风安全性 • To provide the wind loads for structural design • 提供结构设计风荷载 • To provide the wind pressures for cladding design • 提供幕墙设计风压 • To assess the wind-induced tower motions in terms of
Metal spine to simulate stiffness
Spine and shell together to simulate mass distribution
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Recommended Design Wind Speeds 建议的设计风速
Strength Design 强度设计 62m/s (10-minute mean) at 500m reference height for a 100-year return period. 一百年回归期，500米处参考风速为62m/s。
20
Assumed structural damping ratios 结构阻尼比假定
Strength Design 强度设计 2.0% and 4.0% for 100-year winds
Serviceability Design (checking deflection)使用阶段品质验算 (位移 验算) ▪ 2.0% for 50-year winds without auxiliary dampers (Chinese Standard);
Serviceability Design (checking occupants’ comfort level)使用阶段 品质验算 (居住舒适性验算) ▪ 1.0% for 1 to 10-year winds without auxiliary dampers;
21
Key Results 主要结果
Serviceability Design 使用阶段品质验算 – For checking deflection 位移验算 58m/s (10-minute mean) at 500m reference height for a 50-year return period (Chinese standard) ; or 五十年回归期，500米处参考风速为58m/s。（中国标准） – For occupants’ comfort (building motion)居住舒适性验算 1-year return period speed for events including typhoon, and 1 to 10-year return period speed for events excluding typhoon. 包括台风情况时考虑一年回归期；不包括台风情况时考虑一年至十年回归 期。