全国低合台钢、微台金非调质钢学术年会 中央电视台主楼钢结构用钢特点 陈禄如 冀要：本文根据中央电视台(CCTV)新台址主楼的钢结构特点和设计要求．对其采用的选用钢材的品 种规格和性能要求作了较详细的介绍。其特点是用量太、规格品种多i钢材性能要求高、对焊接材料也 有明确要求； 用∞45GJ钢替代Q390D钢是町行的。并对超高层建筑钢结构选用钢材问题向钢厂和结构 设计工程师提出问题和建议。 关键词；钢结构；钢材性能；思考和建议 三层的地下室贯穿整个塔楼，裙楼和基 1 中央电视台新台址主楼概况 座。地下室结构体系是钢筋混凝士粱柱以及双 中央电视台新台址建设工程位于北京市朝 向板。地卜．室的四周设置挡十墙。地下室外墙 阳区东三环中路32号，地处东三环路阻尔、 和底板采用防水混凝士和建筑防水层等措施保 光华路以北、朝阳路以南，在北京市中央商务 证达到合适的防水性能。周围的地下室停车场 区(cBD)规划范围内。 结构超出上部建筑(包括塔楼、裙楼和基座) 中央电视台主楼由两座塔楼、裙房及基座 的投影区域。 组成。设三层地下室，地上总建筑面积40万平 (3)外简体 方米。两座塔楼呈倾斜状，分别为5l层、44 主楼设带斜撑的钢结构外简体以提供结 层，项部通过14层高的悬臂结构连为一体。最 构的整体刚度，其中部份钢结构外简体表面延 大高度234m。裙房为9层，与塔楼连为一体。 续至筒体内部，以加强大楼角部及保持钢结构 建安工程和设各投资约50亿元人民币。 外筒体作用的连续性。外筒体由水平边梁、外 设计单位：荷兰太都会建筑事务所、奥雅 柱及斜支撑组成，筒体在两个平面都倾斜6度。 纳工程顾问公司、上海现代建筑设计集团华东 外筒柱采用钢柱、颦钢混凝土柱。斜支撑截面 建筑设计研究院有限公司。施工单位：中国建 尺寸及分布根据受力需要而变化。外筒体由两 筑工程总公司。监理单位：北京远达监理公司。 层高的三角形模块构成，即每隔两层柱、边梁 2 CCTV主楼工程结构 和支撑交于：一点，因而楼面结构也分为’剐性层 4和’非刚性层’。包括塔楼在内，所有核芯筒及 2．1CCTv主楼工程结构概述 (1)桩承台与筏板 内柱都是竖直的，他们与外筒体柱一起作用， 为’刚性层”楼板之间的楼板提供稳定性。 中央电视台的基础，在两个塔楼下采用直 (4)核芯简体 径1．2Ⅲ的钻孔灌注桩，在裙房和基座下为直径 塔楼筒体：塔楼核芯筒为钢框架结构体系， 600m的(抗拔)桩。两个塔楼座落于桩筏基础 横向布置一定数量的柱间支撑，而纵向主要依 之上。筏板伸延到塔楼外轮廓线之外，筏板最 靠抗弯框架的作用。核芯筒内两个楼层平面之 大厚度7m。塔楼筏板以外，裙房和基座处的筏 问的侧向约束可以保证两”刚性层’楼板之间楼 板厚度由1000～2000mm，采用天然地基。在裙 层的侧向稳定，井将有关荷载传递F去。 房某些承受荷较大的柱下布置直径800桩基。 其它筒体：裙楼有许多服务筒体，连接两 (2)地下室 牟周低台会铡、微台余讣调质钢学术年会 塔楼的悬臂结构里面也有一个服务简体。这些 层。两塔楼间悬臂部分最低两层设有转换桁架， 服务筒体除了一个采用钢筋混凝土结构以外， 悬臂部分的柱荷载通过这些桁架传递至周边简 其它都采用钢结构。有着与上述塔楼核芯简体 体。在裙楼处，为了形成演播厅和中央控制区 类似的结构体系。在一层以下这些钢结构简体 的的开敞空间，设有转换桁架用以支承上部楼 均转换成钢筋混凝七筒体结构，以与这些楼层 面的柱。 的钢筋混凝土梁柱结构体系相一致。基座内也 (8)屋顶 有很多钢筋混凝士简体，形成钢筋混凝士框架 裙楼顶为平尾面，覆盖了裙楼的第9层并 一剪力墙结构。 与塔楼第10层的楼面相连。这个屋面与建筑项 (5)钢筋混凝士楼面 部的斜屋顶都是周边框筒体系的一部分，为整 地下室及首层的楼面，除塔楼处楼面采用 个建筑提供侧向稳定性。倾斜的夫屋顶在平面 钢结构外，各层楼面为钢筋混凝士结构。二层 上也莹交叉格状，与建筑的立面相似。因此在 基座部分的楼板，也是钢筋混凝士结构。 斜屋面下的一层须设置倾斜的内柱支撑屋顶的 (6)组合楼面 交叉网格。在这些屋顶上设有广播电视天线。 塔楼、裙楼二层及以上的楼面(除37、39在塔楼1的屋顶还有一个直升机平台。 层外)，以及两塔楼之间的悬臂部分均为钢梁与 2．2结构体系 压型钢板上铺混凝土组合楼板。 (1)从结构角度看，最后竣工时．这两座 (7)内枉 斜塔、悬臂结构、9层的裙楼底座及地下室均 可整体看作一个完整结构系统。 塔楼和恳臂部分，塔楼和悬臂部分的所有 (2)由水平边梁、柱及斜支撑组成的外筒 内柱都是钢柱。 形成支撑框筒抗侧力体系．由1二两座塔楼本身 由于塔楼的倾斜，当外部结构向内倾斜而 倾斜，而悬臂位置较高，并承受风和地震产生 导致竖直内筒与倾斜外柱之间的跨距缩短时． 的侧向荷载，所以本塔楼必须保证足够的结构 部分内柱在某楼层停止。而与此同时在柱面另 稳定性，以抵抗由丁重力及其它侧向荷载作用 一侧，外部结构向外倾斜使得垂直内简与倾斜 卜产生的倾覆力。 外柱之间的跨距加大时，又需要增加新的内柱 斜塔、悬臂与裙楼四周均分布了多个利用 三角形状结合形成的钢结构外简体，此结构系 来保持楼面体系的规则性。因此，这些柱并不 统能提供塔楼的框体稳定性。其中部份钢结构 直接下到底部而是由转换桁架支承。基于同样 外简体表面延续至筒体内部，以加强大楼角部 的理由塔楼和基座内也有一些吊柱。 及保持钢结构外简体作用的连续性。 裙楼：裙楼柱有钢筋混凝士柱、钢柱和型 这些三角表面由水平边梁、柱及斜支撑组 钢混凝士柱，首层以上主要是钢柱，地F．室采 成。在三角表面里的柱构件在两个平面都倾斜 用SRC柱。 6度。支撑和斜支撑构件尺寸及分布都不统一。 基座、地下室停车库：基座的竖向结构系 支撑排列的密度随着支撑内力和整体建筑美学 统主要是钢筋混凝土柱和钢筋混凝土壤。 在三角框筒外表面变化。 转换桁架：塔楼内设置了一系列的转换桁 外筒体由两层高的支撑模块构成．连接节 架以支承由于垂直内筒与倾斜外柱之间的跨距 点每隔一层出现在“刚性层”楼板上。包括塔 加大而增加的内柱。这些转换桁架将柱的荷载 楼在内，所有核心筒及内柱都是竖直的，他们 传递到核心筒和外部简体上，通常布置于机电 与外筒体主柱一起作用，为“刚性层”楼板之 oo 全国低台金钢、微台金非调质钢学术年会 问的楼板提供稳定性。楼板将作为横隔扳，把 采用二层高的桁架结构，位置多设于适当位置 风力以及地震的惯性力转移到主要的抗侧力稳 如设备用房内。转换结构数目将尽量控制子最 定系统上。塔楼2中某些楼层设有双层高的演 小。 播室，所以该处每两层提供一层楼板。 悬臂内的柱子由设于悬臂底层的桁絮支 (4)外筒、内柱、转换桁架构成竖向荷载 承。而这些悬臂底层的桁架则将重力荷载传递 传递系统 给周边外筒体钢结构，后者再把这些重量转移 两座斜塔主要为钢结构。外简体结构为一 到基础6上。设于悬臂底层的转换桁架深度至 完全支撑框架，其中包括柱、梁及交叉支撑形 少为2层。裙楼主要也采用钢结构建造而成。 成一系列的刚性面扳，这外筒体结构将伸至塔 大演播室上面的桁架将该具有足够大的深度保 楼悬臂及裙楼部份。从而为建筑整体提供重力 证能够跨过大演播室。按照设计需要． 有些 荷载传力途径和整体稳定系统。 情况下这些桁架还将承受从上部传递下来的楼 大楼整个上部结构内的楼板均用组合钢梁 面荷载。 与及混凝士板建造。楼板的重量由外部钢筒体 3 中央电视台新台址主楼选用钢 与及内部柱子和楼板支承。尽管外钢简体的结 构构件在两个平面内有6度的倾角．然而人楼 材的品种规格和性能要求 的内柱，包括核心筒的内柱，却均保持乖直。 3．1材性能要求高 由于塔楼倾斜，同时亦考虑到楼板的深度 考虑到‘r=程的重要性、抗震性能要求、超 限制在合理的范围内。故部分内柱需于塔楼内 高层建筑等因素，设计对结构钢材提出下列要 终J}及换转作配台。这些内柱所支撑的重量将 求。结构钢材(包括钢板和型钢)牌号和等级 被转移到内筒和外部钢筒体上。转换结构大多 见表l。 · 表1结构钢材(包括钢扳和型钢)牌号和等级 构件 钢材等级 冲击功k／J Z向性能／％(注4) 外筒结构 粱口 0345C 0’ 34J t≥40 Z15 Q390D 一20’C 34J t≤40 Z15 柱 Q390D 一20。C 34J 40≤t(100Z25 T≥100 Z35 Q420D 一20’C 34J 40≤t100Z25 T≥100 Z35 $460M 支撑 Q345C 0-c 34J 40≤t(60215 t≥60 Z25 Q390D -20。C 34J 40≤t60Z15 t≥60 Z25 Q420D 一20。C 34J 40≤t60Z15 t≥60 Z25 蝶形节点板 Q345C 0．c 34J 40≤t60Z15 t≥60 Z25 Q390D 一20‘C 34J 40≤t(60Z15 t≥60 Z25 Q420D -20。C 34J 40≤t(60Z15 t≥60 Z25 内部结构 主粱 Q345C 0．c 34J t≥40 Z15 Z25 (内筒，裙 Q390D -20‘C 34J t≥40 215 Z25 房立柱) 次梁 Q235C 0。C 34J t≥40 Z15 Z25 柱 0345 0．c 34J 40≤t(60Z15 t≥60 Z25 0390D 一20‘C 34J 40≤t(60Z15 t≥60 转换桁架 Q345 0。C 34J 40≤t(60Z15 t≥60 Z25 Q390D -20‘C 34J 40≤t(60Z15 t≥60 Z25 柱脚 柱脚底板 钢材等级司钢柱‘ 40≤t100Z25 t≥100 Z35 注： (1)Q345、Q390以及Q420钢材质量应分别符合现行国家标准‘碳素钢结构》 10 全国低台余钢、微台台非调质钢学术年会 GB／T700—1988和《低合金高强度结构钢》GB／T 台ENIOll3—3标准，物理化学成分见表2，机 1591—1994的规定。并具有抗拉强度、伸长率、 屈服强度、屈服点和硫、磷含量的台格保证， 械性能要求见表3。对板厚≥15钢板，附加Z25 尚应具有碳含量、冷弯试验、冲击韧性的合格 厚度方向性能要求应满足ENl064要求，钢板以 保证。 TMCP状态或加速冷却状态交货。 (2)钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实 (7)节点锻造钢材 测值的比值不应小于1．2；钢材应有明显的屈 在结构中的一些部何．由于有多个构件相 服台阶，且伸长率应大于20％。 交在同一个节点。这些节点的连接需要采用实 (3)钢材碳当量Ceq、焊接裂缝敏感性指数体的锻造钢构件。锻造钢构件的强度和性能应 该与所连接的构件中钢材强度等级最高的相符 Pcm及屈服强度波动范围应符合《高层建筑结 合。锻造钢构件的数量和位置在相芙设计图纸 构用钢板》YB4104--2000规定； 中标明。 (4)采用焊接连接节点，当钢材板厚犬于或 (8)热轧型钢符合《热轧H型钢和部分T 者等于40mm。并承受沿扳厚方向的拉力时，麻 型钢》(GB／T11263—1998)的规定；角钢符合 该按照现行国家标准《厚度方向性能钢板》 (GB／T5313-1985)的规定，附加板厚方向的断 的规定。 面收缩率要求，Z向性能等级见表1。 (9)当采用其它牌号的钢材代换时．须经 (5)交货状态对Q235以及Q345钢材采用正 设计单位认可并符合相应有关标准的规定和要 火或者热轧状态交货，对Q345钢材附加z向性 求。综合考虑可焊性及结构：【作温度要求，可以 能钢板以及Q390、Q420钢材应该采川TMCP Controll (ThemaIMechanicalProcess)状 度取值麻经专家论证会确认方可用于施【。 态交货。 (6)外筒结构特殊柱中要求采用$460M(如 l 寰2化学成分(DL-IIC460B) Pcm=O．19％：Pcm=C+Si／30+(Mn+Cu+Cr)／20+Ni／60十Mo／15+V／10+5B． 表3机械性能要求 屈服强度(N／Ⅻ)” 抗拉极限强度(N／m)延伸率／％ 冲击韧性／J(一20℃) t≤63 63t≤10020％ 试件纵向 试件横向 t一1616t≤4040t≤6363t≤100 460 440 430 400 530～720510～680 40 21 3．2焊接材料也有明确要求 当不同强度的钢材焊接时，可采用与低强度钢 本工程对焊接材料也提出明确要求，工挥 材相适应的焊接材料。由焊接材料及焊接J：序 中所用的焊缝金属应与主体金属强度相适戍， 所形成之焊缝，其机械性能应不低丁．原构件的 全国低台台钢、锸合会非调质钢学术年会 等级。手工焊接用焊条的质量标准应符合《碳 同时对钢材的强度、延性、抗震性能、焊接性 钢焊条》(GB／T5117-1995)或《低合金钢焊条》能等综合性能要求很高。正确合理选用钢材及 (GB／T‘5118-1995)的规定。对Q235钢宜采用其性能要求对保证一【程质量有重要意义。 E43型焊条，对Q345钢宜采用E50型焊条。对 襄4 各型钢材使用情况 Q390或0420钢材应选用低合金E55系列焊条 直接承受动力荷载或振动荷载、厚板焊接的结 构戍采用低氢型碱性焊条或超低氢型焊条。白 动焊接或半自动焊接采用焊丝或焊剂的质茸标 14957—1994) 准应符合《熔化焊用钢丝》(GB／T 或《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》 81lO一1995)、《碳钢药芯焊丝》(GB／T (GB／T 10045-2001)、《低合金钢药芯焊丝》(GB／T 17493)、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB／T表50345板材中厚度超过40m=的使用量 5293)、《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB／T 12470-1990)的规定。 气体保护焊所使用的氯气或二氧化碳气体 4842) 应分别符合现行国家标准《瓴气》(GB／T 及《焊接用二氧化碳》(HG／T2537)的规定。 3．3用量大、规格品种多 央视主楼钢结构选用的钢材规格品种多， 用量大．主要品种有；0235C，0345C，390D(仅 用于地下预埋的13根柱)、420D、$460M、03456J 等。各种钢扳用量见表4、表5、表6。此外还 袭6 Q390板材中厚度超过40m的使用量 有压型钢板(t=O．9n镀锌钢板，锌层厚2759／m z)计29．6万舻，高强螺栓115万套，栓订227．5 万套、防火涂料56．7万m2，预应力锚栓(M75) 约100吨等不再详述。 央视新址主楼钢结构用钢量这12．18万吨， 构件共4．15万件。其中大部分为40mm以上钢 板为7．5274万吨占总用量的61．8％。Q420和 5460的板厚有：llOm、lOOmm、80mm三种。详 见表5。 3．4用Q345GJ替代Q390D钢是可行的 央视主楼钢结构工程中，丈量选用0390 及Q420、$460M高强钢材，最后子达130mm． 103 全国低台金钢、微台金非调质钢学术年会 经专家论证会认真的讨论提出以下．意见： 术规程》(JGJ99—98)的要求。 (I)本工程选用的∞90钢材其性能和技术指 ·研发焊接时可不预热钢板或降低钢板预 标符合设计规范，但大批量Q390钢特别是大批 热温度的厚板等，方便构件制作和安装．提高 量厚扳在国内大型、重要建筑工程中首次采用， jI：作效率。 应用经验不足。同时Q390钢为通用性低合金 ·增加大规格热轧H型钢(H=800m以上和 钢，按本工程使用要求尚需附加屈强比、屈服 宽翼缘H型钢)规格品种。 强度上限与碳当量等多项补充技术要求。且 ·研发丈直径热成型园钢管(中1200ram厚 Q390钢板的焊接要求高。与施工进度要求不相 适应。(2)按现行冶金行业标准YB-4104《高方矩管。 层建筑用钢板》生产的高层建筑用Q345GJ厚板 (2)建议大型钢厂设立建筑钢材研发中心。 较Q390钢更有良好的延性，冲击韧性和焊接性 聘请人才，拨山经费，开展研，进行攻关、开 能并已在国内多项大型重点工程上成功应用 展f：稃试点，编制产品标准、设计规程和应用 (国家体育场、五棵松文化体育中心等)。经分 手册等。 析比较，∞45GJ厚扳(50mm-lOOmm)钢的强度(3)加强售前和售后服务、建立钢材配送 级别相当于Q390钢，综合性能优于Q390钢，中心。建筑钢材具有规格品种多、数量少、 因此本工程可用Q3456J替代Q390D。并要求钢总量人、’r：期紧的特点。在需要的城市设立 厂保证较为稳定的屈服强度区间，适当加密检 钢材配送中心，急用户所急，为用户排难解 验批次。(3)根据工程实际需要，建议考虑多 忧。 渠道的钢材订货措施，如板厚35m咀上材料可 (4)规范编制组应及时修订钢结构设计规 采购A572-6rSO材料。但有关材性与技术指标范(GB50017—2003)中钢材章节，将在工程应 要求必须满足设计要求。(4)对于本工程需用 用取得较好技术、经济指标的钢材纳入规范， 删左不适用的钢材牌号，使设计J：程师有所遵 的Q420或Q460($460M)钢材，可参考目前1E 在实施的国家体育场钢材选用的专家论证会意 循。对各本结构设计规范钢材要求应统一，协 见处理。 调解决矛盾之处。不然就发生“就高不就低的 4对超高层建筑钢结构选用钢材 状况”。 思考与建议 (5)合理选用钢材是每一位钢结构设计工 程师和制作、安装．1=作者的目标。 (1)钢厂要不断提高钢材的质量，并尽 快按照国家标准《建筑结构用钢板》 ·钢结构『[程中采购钢材是关键的第一步， 其产值和成本占总值的70％以上。节约钢材 (GB／T19879--2005)生产高层建筑专用钢板 资源是符合我国国民经济发展的要求。 (由YB_叫104修订上升为国标)。 ·了解和学习国内外建筑钢材生产、性能、 ●进一步改善钢板各项性能，如提供屈服强度 供应及价格情况是做好设计：工程的基础。 区间稳定的钢板，供应按TMCP(板厚80mm ·确保钢结构工程安全储备是必要的，应控 以上)状态交货的钢材。满足《钢结构设计规
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
一种基于纯整数运算的LogMAP Turbo编译码器FPGA实现.pdf
Howdoyoufeel_Howdoyoufeel？-碑林区-x-x微课公开课教案教学设计课件.pptx
《基于核心素养的初中语文“活动·探究”单元整体教学设计研究》课题研究方案.doc
（最新）24年秋统编四年级语文上册习作：我的家人（精品课件）.pptx
三年高考2024-2025高考地理真题分项汇编地球上的大气含解析.pdf
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
