建筑结构选型案例分析建筑结构选型案例分析之香港会议展览中心之香港会议展览中心2021/7/11香港会议展览中心扩建项目 香港会香港会议展展览中心中心扩建建项目是一个受特殊地理目是一个受特殊地理环境及境及施工工期施工工期约束而完成的束而完成的项目。目。 首先，首先，项目横跨海岸目横跨海岸边一期大楼和人工一期大楼和人工岛，施工，施工场地地天然制天然制约且局促。且局促。 其次，其次，项目从目从20072007年施工至年施工至20082008年十月要求交付使用，年十月要求交付使用，工期异常苛刻。工期异常苛刻。 再次，再次，项目由于自身的功能和目由于自身的功能和环境要求，使得境要求，使得设计结构复构复杂程度相当高，程度相当高，带来施工的来施工的难度超出以往操作案度超出以往操作案例。例。 故此，故此，该项目亦因其堪称史无前例的目亦因其堪称史无前例的结构之复构之复杂、工、工期之期之紧张、施工、施工难度之度之艰巨、整体巨、整体设计之完美而取得之完美而取得了了20102010年度香港最佳建筑年度香港最佳建筑优异异奖。 2021/7/12建筑背景 香港会香港会议展展览中心中心建筑由位于海岸建筑由位于海岸边的一期大楼及位于人工的一期大楼及位于人工岛上的二期上的二期大楼大楼组成，两座大楼由成，两座大楼由悬吊人行通道吊人行通道连接，接，100米米长悬吊人行通道吊人行通道飞跨海跨海湾。湾。 计划改建建筑是拆除划改建建筑是拆除现有有悬吊人行通道，新建一座吊人行通道，新建一座100米米长120米米宽、50米高的海湾上空建筑物，包括三米高的海湾上空建筑物，包括三层展展览楼面、七楼面、七层人行楼面，保人行楼面，保证满足足原有的地契条款，新建部分会展中心原有的地契条款，新建部分会展中心总建筑面建筑面积为50000平方米，展平方米，展览面面积为28000平方米平方米。 2021/7/13原有建筑（左侧：一期大楼，右侧：二期大楼）新建建筑2021/7/14扩建后新建建筑剖面2021/7/15建筑设计挑战2021/7/16建筑设计难度 按照当局按照当局规划划规定，海湾定，海湾兴建交通道路枢建交通道路枢纽网及地下网及地下铁路不容路不容许有其有其它它结构穿插其中，故构穿插其中，故100m 大跨度大跨度结构中构中间不允不允许增增设任何支柱。任何支柱。100 米海槽区因米海槽区因环保条例及其它建筑物的保条例及其它建筑物的现有海水冷却空有海水冷却空调系系统需要保留。需要保留。 新建建筑非常新建建筑非常庞大，有三大，有三层展展览楼面及七楼面及七层人行楼面。因展人行楼面。因展览场馆的的独特性独特性质，各展，各展览层楼面均要求可行楼面均要求可行驶重型重型货柜柜货车，因而建筑自重及，因而建筑自重及承承载重量十分惊人。加之展重量十分惊人。加之展览场馆跨中不能增跨中不能增设柱子，柱子， 因而令此超大因而令此超大跨度建筑整体跨度建筑整体结构非常的复构非常的复杂。 2021/7/17结构选择 综合施工、合施工、设计、环保、交通等要求，香港会保、交通等要求，香港会议展展览中中心心扩建建项目目选择了了100 米大跨度米大跨度钢结构主桁架作构主桁架作为主要主要结构，构， 且承托于两且承托于两侧的的3 米米x 3 米的超大型混凝土主柱上，米的超大型混凝土主柱上，并采用并采用悬空空钢吊柱倒吊以下几吊柱倒吊以下几层桁架作桁架作为每一每一层楼面楼面结构。构。 2021/7/18屋面主桁架 自身高自身高15 米，最重米，最重单品桁架重量品桁架重量为2,300 吨。全部采用高吨。全部采用高强钢板板(375N/mm2)拼拼焊成成箱型梁，上弦箱型梁，上弦为1.8m 高高x 2.3m 宽、下弦、下弦为2.3m 高高x 2.3m 宽、中、中间为0.8mx 0.8m 至至2.0mx 2.3m 不同截面按不同截面按结构构计算算结果量身果量身定造。定造。为配合配合业主外主外观要求，上弦的拉杆尽要求，上弦的拉杆尽量减少而形成有效量减少而形成有效长度、增加演度、增加演变上弦承受上弦承受极大极大压力，亦因工地施工力，亦因工地施工环境限制、成本境限制、成本经济、材料供、材料供应、吊装机械及施工方法等因素、吊装机械及施工方法等因素影响，影响，钢板不能太厚，最后决定采用后灌无板不能太厚，最后决定采用后灌无收收缩高高强混凝土，利用混凝土，利用组合合结构之威力以解构之威力以解决以上决以上问题。 2021/7/19悬空钢柱 每每组由由4根根500x500拼装工字拼装工字钢组合而成、厚度由合而成、厚度由20mm至至80mm不等，不等，亦是充分亦是充分发挥钢构件本身高拉力特性构件本身高拉力特性的代表的代表产品。品。 2021/7/110楼面结构:为组合结构，利用3m多高x27m长的楼面桁架、2.5m高x18m长的次桁架组成。施工方法：主要分为三方面，一为重型安装、二为重型吊机數量、三为厚板焊接。合楼板组成。焊接：方面尽管不是在香港制作，但同一时间处理极大量厚板、并用全自动及半自动工艺，特别是大部分钢构为“ Z向性能厚板” 亦成为一个佳话。 2021/7/111施工图片2021/7/112总平、立面布局2021/7/113堆填岛及地基系统2021/7/114 大跨度结构是本工程的一大特色。同时采用钢筋混凝土和钢的组合结构, 充分发挥这两种材料的性能。第四层和第六层展览厅楼面的基本跨度为27 m x 27 m。楼面构架上放置压型钢板, 再在其上浇制2 25 m m 厚的混凝土楼面, 最终形成一组复合式的楼面结构。较低层楼板g m X g m 网格的无梁楼盖系统, 基本楼面厚度是3 50 m m, 并由平面为4 mx 4m , 厚度为3 50 的柱帽承托。相邻的地方是用梁板结构, 标准的梁尺寸为50 m m( 宽) x l m ( 高), 基本楼板厚度是2 0 o m m。东、西两组混凝土核心墙穿越了南北, 提供了横向的稳定性。混凝土墙的厚度为3 0 一5 0 0m m。支承屋面的主柱是4 根3 5 6m m U C截面工字钢构成的方形钢柱, 并浇灌在6 0 0 m m 厚的混凝土之内, 整个中空柱的外围尺寸是3m x 3m。其他钢筋混凝土柱均统一采用直径l m 的设计。建筑物外表采用大面积玻璃幕墙，悬吊在屋顶或由垂直钢柱或水平桁架支撑。上部结构2021/7/115 外观复杂的屋面其实是由一个简单的几何系统组合而成。其形状是由6 个不变的横截面构件组成。最上层屋面基本上是在建筑物南北轴线上的筒形构筑物。稍下是对称的两对中层屋面和低层屋面。它们从建筑物的轴线侧旋到特定角度,形成拱状构架并斜向地面。较小的南向屋面是一种筒状结构, 垂直于建筑物的轴线。顶层屋面2021/7/1162021/7/117吊装操作2021/7/118功能分析图2021/7/1192021/7/1202021/7/121建筑细部2021/7/122建筑透视2021/7/123Thankyou!2021/7/124 结束束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！