原廣司 大阪 梅田Sky Building

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1•建築規劃

建於大阪市北區日本國鐵梅田貨運站西側的這幢梅田摩天樓是日本國內首座連通型的超高層大廈，兩棟超高層大廈被2層高的結構物 (空中庭園)剛性地連接了起來。在這個建設項目中，有效地利用了約4公頃的廣闊建設用地，在綜合設計手法的基礎上，一方面將建築物向高層化的方向發展，與此同時，又確保有一個寬敞的開放空間，並創造一個對於來訪者和當地市民來說，喜聞樂見的外部環境。在梅田摩天樓的南側，設有一處直徑達70m的園林小品，命名為”中自然"，其中點綴著小丘、小溪、跌水和水池。大廈的西側為大酒店樓，而東側建有低層的房屋。北側，設置了一處花園，寬大而又豁亮，四季繁花盛開，為久居都市的人們提供了接觸大自然的去處。

梅田摩天樓除了位於三十九層至四十層的”空中庭園”之外，還有設於二十二層的”空中廊橋”

梅田摩天樓除了位於三十九層至四十層的”空中庭園”之外，還有設於二十二層的”空中廊橋”，將東西兩棟大樓連通起來。空中庭口可乘撩望電梯直達35層，然後，換乘空中扶梯，便可走進另一棟裏去。

大廈的半透明反射玻璃的罩面不時地將天空映入其中，好像將用大型鋁板構成的空中花園送入了浩淼的天空一般。

２．結構規劃

從結構的類別上來說，大廈的地上和地下都是鋼結構•而且每根鋼柱的下邊都有一棵現澆混凝上造的擴底樁。標準層辦公室的進深方向的跨度為18m。在西樓，從十層到十二層樓板之間的柱子設計成傾斜的，以便使十層以下的各個樓層的辦公室或多功能空間的跨度達到24m，位於三十九層至四十層的空中庭園的結構由橫跨東西兩棟樓之間的高度為兩個樓層的外牆倚架•再加上底部的斜撐構造而成。

連續兩座大樓之間的空中庭園和廊道結構

在本摩天樓的結構體系中，空中庭園在結構上所起的作用首先是，當有水荷載作用時，實現兩棟樓之間的力的傳遞，其次是，它對高寬比很大(東樓為6.2，西樓為5.0)的東西兩棟樓的短邊方向所產生的反彎作用。位於二十二層處的空中廊橋是兩棟樓之間的聯絡工具，採用弧形桁架結構(基本固有同期為0.5秒)，廊橋內側為玻璃圍成的通道。這座空中廊橋的支座的支承條件為一端固定，而另一端為輥軸，目的是吸收兩棟樓之間的相對變形(在風荷載作用下，相對變形的最大值可達l2cmn)。為了降低人們步行于廊橋內時的鉛直振動，安裝了減振用的動力阻尼器。

3•結構設計

當兩棟樓的頂部尚未連接起來之前，二者短邊方向的基本固有同期分別為4.3秒和4.8秒，而頂部被連接起來之後，在連接方向的基本固有週期則變成了4•3 秒，二次固有週期為1.9秒。在風荷載沿短邊方向作用時，頂部連接的效果主要體現在大廈的頂端，與分別獨立時相比，內力可降低到70%，而頂端的絕對變位值可減小50％。這是因為，作用於樓宇上部的風荷載(根據風洞實驗的結果，當風作用樓宇下部時，四面全部為負壓，基本上沒有風荷載的作用)被兩棟樓分擔 (借助空中庭園)，再加上，樓宇頂部的反彎作用所致。在這樣的情況下，經過空中庭園傳遞的力大約有850t之多（全部風荷載為3581t）。由於頂部相連，大廈在地震反應方面也是頗見成效的，視地震波的不同，效果有所不同，但頂端的搖擺量那有顯著的降低。

模型側面

柱子為方形鋼管柱，截面尺寸一般為650mm見方，最大板厚為55mm(十層以下的柱子為650mm，800mm的方形鋼管)。跨度為18m部分的大樑為 H型組合截面，尺寸為800，400，9，32。樁主幹部分的最大直徑為2400mm,擴底部分的直徑為3800mmn,長期承載力為2700t，樁端置於N值為50以上的填滿砂礫層上，GL-28m。

模型，正面

標準層樓板為在施工場地內的加工場生產的預製裝配式樓板，平面為矩形，尺寸為5•6m，8.8m，厚度為120mm。在預製板的側面有預埋的外露鋼筋•在鋼樑之間鋪設完畢後，將兩側外露鋼筋焊接起來•然後，再在大樑的上部澆注混凝土，構成梁式組合樓板。

4•鋼索提升施工法概要

空中庭園的鋼結構安裝和外牆，以及槽口裝修部件的裝配需要在地面以上170m的高空中作業。於是，以施工單位為首•組織了有關部門，對施工方法進行了分析和探討，一種方法是利用塔吊，將鋼構件一個個地起吊，並安裝，然後，再進行裝修，而另一種則是在地面上將鋼結構組裝好，並將外牆及槽口裝修部件全部安裝就位後，再將空中庭園結構整體提升就位的施工方法。經過對此二種施工方法的安全性和作業效率的比較，最終決定採用整體提升的施工方法。在制定整體提升的施工計畫時，首先需要確定的是吊點的位置。為了便於確保起吊過程中力的平衡和保持吊件的水準性，決定將吊點的位置設在空中庭園的4個隅角處。空中庭園的南北側面的結構也是高度為兩層樓高(8.4m)與主桁架相同的鋼桁架。這兩榀桁架在這次整體提升的施工計畫中曾起到非同一般的作用。垂直於這兩榀桁架，在斜撐的部位，安裝兩排安裝用的臨時性椅架，構成一個井字形的空間桁架，這樣一來，51.2m，54.0m的平面結構便可利用兩棉正式的慚架端部的4個點起吊了。

空中庭園

在地面進行組裝，並整體提升的鋼結構中，包括了空中庭園的三十九層樓板的全部鋼構件和四十層及屋頂層的部分鋼構件。四十層及屋頂層的鋼構件還兼有防止四榀桁架的失穩和保持空中庭園的平面幾何形狀的功能。總加起來，提升的重量中包括鋼結構800t、裝修部件110t和安裝工具130t(鋼絲繩及滑輪等)共計 1040t。此外，為了消除空中庭園的自重而導致的撓度，在空中庭園的各平面部位，給鋼結構施以反撓度，其值最大達到了13cm。

用4個吊點起吊1040t，每個吊點各為260t。如果每個吊點各用一根鋼絲繩起吊的話，需要直徑為150mm的鋼絲繩和強大的驅動力，捲揚機也很難獲得。假如不用鋼絲繩•而改用鋼杆時，面對148m高的揚程，提升作業不僅一天之內完不了，而且施工上也存在許多問題。有鑒於此，決定在東、西兩棟樓的頂端設置滑輪，開且在安裝於空中庭園上的滑輪之間，將一根鋼絲繩往復折返12次，總共用24根這樣的鋼絲繩進行吊裝。這樣一來，鋼絲繩所承受的拉力只有 10.8t(=260t/24)，便可完成吊裝作業，同時，吊裝用的捲揚機的驅動力也不需要很大，就可起吊。此外33.5mm的細直徑鋼絲繩也可以勝任了。

鋼絲繩的斷裂荷載可達84.2t，安全係數為7•8。在吊裝過程中，需要特別注意的是，如何控制風所導致的搖擺。為了防止空中庭園在吊裝過程中的搖擺,，在兩棟樓的外牆面上，分別架設鉛直的H型鋼，在提升過程中，H型鋼起到了導軌的作用。吊裝的那一天(1992年5月18日)恰值風速為10m/s以下的預計風速。提升速度為35cmm，到達頂部所用的時間為13小時。在吊裝就位後，立即在椅架的鋼構件端部，並用高強螺栓進行臨時固定(間隙約為20mm)，然後，再與樓宇結構焊接起來。三十九層的樓板大樑則是借助長度約為350mm的大樑尺寸調節用樑段與樓宇焊接在一起。

獲獎記錄

在其餘的鋼構件安裝完畢後，再進行三十九層、四十層和屋頂層各樓板的混凝土澆注和剩餘的裝修工程之後，總重量約為50OOt的空中庭園就全部竣工了。

（奧本英史)

建築地址:大阪市北區大淀中1丁目1-80
主要用途：辦公室、商店
設計者：原廣司＋工作室、費建築研究所、竹中工務店
結構設計者：木村俊彥結構設計事務所、竹中工務店
施工者：竹中工務店、大林組、鹿島建設、青木建設JV
建築面積：9831米平方
層數：地下二層、地上四十層、屋頂間一層
檐高：GL+166.20m
峻工年月：1993年3月
結構類別：鋼結構、鋼筋混凝土造
結構類型：斜橕式框架力牆體系
結構類型：平板基礎、現澆混凝土擴底柱

See:日本建築構造技術者協會編，《日本結構技術典型實例100選－－戰後50餘年的創新歷程》，北京，中國建築工業出版社，第一版，2005年，p288-291。

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