超强抗震以柔克刚:日本大厦外形酷似蚕茧(组图)

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超强抗震以柔克刚:日本大厦外形酷似蚕茧(组图)


蚕茧大厦是一座校舍建筑,外形酷似蚕茧,采用钢架结构,以独特的造型结构吸引分解外来冲击力,从而保障自身的稳固性。蚕茧大厦的创新性外形和一流的立面设计处处体现了独特的魅力,因而赢得了Emporis年度天楼奖。


日本东京的摩天大楼鳞次栉比,日新月异的街头风貌闻名世界,来自全世界的建筑大师都在这里尽显示身手,展示着建筑艺术源源不断的创造力。而今年4月正式投入使用的蚕茧大厦堪称东京建筑中最具魅力的摩登大楼了。


蚕茧大厦是一座校舍建筑,外形酷似蚕茧,采用钢架结构,里面共有三个学校:东京时尚学校(Mode Gakuen)、东京IT数码学校(HAL Tokyo)和医护理学校(Shuto Iko)。大厦可以容纳1万名左右的师生同时进行教学活动,里面三块矩形的教室区围绕着内核旋转120度角。从1层到50层,这些矩形教室区以曲线排列,电梯安装在内核中,“学生客厅”位于教室之间,面朝东、西南和西北三个方向,椭圆的外形缠绕在铝制幕墙内,从外面看就像一个巨大的人造蚕茧。


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图1:蚕茧大厦堪称东京建筑中最具魅力的摩登大楼


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图2:蚕茧大厦是一座校舍建筑,外形酷似蚕茧,采用钢架结构


这座高达203.65米的超高校舍建筑地上有50层,地下2层。这是由日本顶级建筑大师丹下健三(Kenzo Tange)的建筑设计事务所设计的,其灵感来自“蚕茧”,不仅外形具有蚕茧的形态,其间架结构也吸收了蚕茧的诸多优点。


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图3:以独特的造型结构吸引分解外来冲击力,从而保障自身的稳固性


现代钢筋混凝土建筑对抗地震的办法大多是硬碰硬,通过加深地基、加强材料的坚固性和结构的稳固来保障大厦的安全。而蚕茧大厦却展示了一种另类思维——以柔克刚,以独特的造型结构吸引分解外来冲击力,从而保障自身的稳固性。蚕茧大厦的创新性外形和一流的立面设计处处体现了独特的魅力,因而赢得了Emporis 年度天楼奖。


蚕茧大厦的外观


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图4:蚕茧大厦共两部分,分别由50层的塔楼和底部6层圆形商业会展大厅组成。


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图5:塔楼主体框架是钢铁斜格结构


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图6:塔楼的斜格结构


蚕茧大厦共两部分,分别由50层的塔楼和底部6层圆形商业会展大厅组成。塔楼由3面钢架结构包围处于中央位置的“内核”,主体框架是钢铁斜格结构,其表层还且一层与主体钢架结构没有关系的外挂护网。当外力作用于这种斜格结构时(如图6),大厦产生摇摆,这时从一个支点承受的冲击力会被分散到上下左右的各个支点中,整个大厦的承受的外力就分散开了,晃动也随之被吸引。这种结构不但可以提高抗震的强度,对于风力所引起的晃动也能有效吸收。


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图7:塔楼顶部开闭式的紧急救援平台


塔楼高达200多米,对于大厦顶部的人来说,一旦发生意外是不容易逃生的。为此,大厦顶部还特别设计了一个可开闭的紧急援救平台,用于直升飞机进行救援活动。这个平台平时处于关闭状态,一旦有需要,只需要7分钟就可以要打开。但平台可承受的重量不多,直升飞机不能降落在这个平台上,只能进行悬空救援。


支撑大厦的独特间架结构


塔楼的地基结构很坚固,先由36根直径2.5米长16米的桩基打入地下深处,其上铺有1米厚的基础垫层,在基础垫层上面,正对塔楼地下的混凝土有3.8米厚。


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图8:大厦的内部结构


塔楼从3个方向被主体钢架斜格所包围,这3个主体钢架只在大厦的上部连成一体,而在下部则是分开的,三足鼎立于地基之上。这个设计独特的外壳使大厦有了很高的建筑强度,外壳包围的“内核”结构的中间部分则连接着可以吸引横向晃动作用的油压减震器装置。因外力引起的晃动,大约有30%可以被这一装置所吸引,其它70%会被包括地基地内的其它建筑构件吸收。


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图9:施工中的蚕茧大厦


蚕茧大厦独特的设计与各种现代建筑技术的应用,确保了整座建筑的安全性与实用性。


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