广州东塔位于珠江新城CBD 中心地段 ,与对面已经封顶的西塔一起形成双塔,分别位于新城市中轴线两侧,南面隔江对望新建的广州新电视塔,北面为天河体育中心、中信大厦及广州火车东站。 项目占地26494平方米,地上建筑面积为37万平方米 。其中塔楼建筑屋顶标高为530m,结构屋面标高为518m,地上112 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。
项目占地26494平方米,地上建筑面积为37万平方米 。其中塔楼建筑屋顶标高为530m,结构屋面标高为518m,地上112 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。
广州东塔方案效果图
本工程建筑方案设计为美国KPF 建筑事务所,结构设计由奥雅纳全程参与,广州市设计院负责审图及出图工作。
在广州东塔方案设计阶段,对多种结构方案进行研究,主要包括筒中筒、巨型桁架-核心筒结构、带伸臂的巨型框架-核心筒结构和带伸臂的筒中筒结构。
针对每种方案,分别给出相对总造价、施工难度等方面的对比,以便于业主做出选择,各结构方案的指标对比。虽然带伸臂巨型框架-核心筒结构具有最高的造价和较大的施工难度,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。
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。由于建筑立面收进,在酒店区,抗侧体系通过环桁架过渡为常规框架-核心筒结构体系。
巨型框架主要由巨型柱和连接巨型柱的巨型梁( 双层空间钢桁架) 组成。8 根巨柱从地下室一直延伸至办公区顶部( 层68) ,之后减掉1 根,余下7 根继续延伸至公寓区顶( 层92) 。
整个巨型框架体系所贯穿的高度超过塔楼总高度的5 /6,可保持上下抗侧力体系基本一致的规则布置。巨型柱采用内灌C80 高强混凝土的钢管混凝土柱,可提供巨大的轴向刚度,与多道伸臂桁架共同作用,有效抵抗侧向荷载产生的倾覆力矩。
刚度较大的双层空间环桁架充当巨型梁,能有效地提高外框的抗侧刚度,一方面可协调外框架各竖向构件的变形差,使之受力均匀; 另一方面还能将次结构上的竖向荷载传递到巨型柱上,保证巨柱在大风或罕遇地震作用下承担尽量多的竖向力,避免受拉破坏; 同时还可作为巨型柱的侧向支撑,有效减小计算长度。从结构的周期比和位移比情况来看,环桁架对增加结构抗扭刚度也起到非常大的作用。
要有效协调内筒和巨型框架之间的变形,发挥好两者的抗侧作用,提高结构刚度,伸臂桁架的布置必不可少,这也是整个体系是否高效的关键。在方案设计阶段,针对其数量、位置和形式进行大量敏感性分析,与建筑师充分沟通后,决定在第1,2,4,6 道环桁架处( 同时为机电层和避难层) 设置4 道伸臂桁架,每道伸臂桁架跨越2 个楼层。