西尔斯大厦

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西尔斯大厦

		作品名称:西尔斯大厦
		设计单位:F.卡恩
		作品地点:美国

    西尔斯大厦是美国芝加哥的一幢办公楼，由SOM建筑设计事务所设计，于1974年建成，高443米，是当今世界最高建筑物之一。总建筑面积418000平方米，地上110层，地下3层。底部平面68.7×68.7米，由9个22.9米见方的正方形组成。在这些正方形的范围内都不另设支柱，租用者可按需要分隔。整个大厦平面随层数增加而分段收缩。在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。

    直至2004年台北101塔建成以前，西尔斯大厦一直保持着“世界最高屋顶”和“世界最高居住层”的桂冠。它由著名的SOM建筑师事务所设计，整个施工工期不到两年半时间，工程于1974年竣工。它的高度为442米（1,450英尺），共108层，内部总共有450万平方英尺的办公室和商业空间。在西尔斯大厦开工建设前，大厦的场址被西昆西街（WestQuincyStreet）一分为二，西尔斯公司为此支付给芝加哥市270万美元实现了街道分割。

    大厦结构工程师是1929年出生于达卡的美籍建筑师F.卡恩。他为解决像西尔斯大厦这样的高层建筑的关键性抗风结构问题，提出了束筒结构体系的概念并付诸实践。整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。顶部设计风压为305千克力／平方米，设计允许位移（振动时允许产生的振幅）为建筑总高度的1/500，即900毫米，建成后最大风速时实测位移为460毫米。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。

    大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。其外形的特点是逐渐上收的，即1～50层为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面；51～66层截去一对对角方筒单元；67～90层再截去另一对对角方筒单元，形成十字形；91～110层由两个方筒单元直升到顶。这样，既可减小风压，又取得外部造型的变化效果。西尔斯大厦顶部的设计风压为3千帕，容许位移为建筑物高度的1/500，即90厘米，建成后在最大风速下的实测位移为46厘米。

    大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索，简洁稳定。不同方向的立面形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。

    西尔斯大厦用钢材76000吨，即1.62公斤/平方米。每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国州大厦降低20％，仅相当于采用5跨框架结构的50％。这种束筒结构体系概念的提出和应用是高层建筑抗风结构设计的明显进展。

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