大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计（三）

1、 大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计（三）四、钢骨的制作与构造措施1、钢骨的制作钢骨的制作必需采纳机械加工，并宜由钢结构制作厂家担当。型钢的切割、焊接、运输、吊装、探伤检验应符合现行国家标准钢结构工程施工及验收规范GB50205、建筑钢结构焊接技术规程JGJ81、钢结构工程质量检验评定标准GB50221的规定，钢材、焊接材料、螺栓等应有质量证明书，质量应符合国家有关规范的规定。焊接前应将构件焊接面除油、除锈，焊工应持证上岗。施工中应确保施工现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，型钢钢板的制孔，应采纳工厂车床制孔，严禁现场用氧气切割开孔，在钢骨制作完成后，建设单位不行随便变更，以免引起孔位

2、转变造成施工困难。2、钢骨混凝土中设置抗剪拴钉的要求钢骨混凝土与钢筋混凝土结构的显著区分之一是型钢与混凝土的粘结力远远小于钢筋与混凝土的粘结力。依据国内外的试验，大约只相当于光面钢筋粘结力的45%.因此，在钢筋混凝土结构中认为钢筋与混凝土是共同工作的，直至构件破坏。而在钢骨混凝土中，由于粘结滑移的存在，将影响到构件的破坏形态、计算假定、构件承载力量及刚度、裂缝。通常可用两种方法解决，一是在构件上另设剪切连接件（栓钉），并根据计算确定其数量，即滑移面上的剪力全由剪切连接件担当，称为完全剪力连接。这样可以认为型钢与混凝土完全共同工作。另一种方法是在计算中考虑粘结滑移对承载力的影响，同时在型钢的肯定

3、部位：如（1）柱脚及柱脚向上一层范围内；（2）与框架梁连接的牛腿的上、下翼缘处；（3）结构过渡层范围内的钢骨翼缘处加设抗剪栓钉作为构造要求。构件中设置的栓钉应符合国家现行标准园柱头焊钉GB10433的规定，栓钉直径一般为19，长度不宜小于4倍栓钉直径，间距不宜小于6倍栓钉直径，且不宜大于200mm.并采纳特制的设钉枪进行焊接，焊接质量应满意规范要求。1）钢骨的拼接钢骨柱的长度应依据钢材的生产和运输长度限制及建筑物层高综合考虑，一般每三层为一根，其工地拼接接头宜设于框架梁顶面以上13m处。钢骨柱的工地拼接一般有三种形式：（1）全焊接连接；（2）全螺栓连接；（3）栓、焊混合连接。设计施工中多采纳第

4、三种形式，即钢骨柱翼缘采纳全溶透的剖口对接焊缝连接，腹板采纳摩擦型高强度螺栓连接。中广阔厦设计中的钢骨工地拼接采纳第三种形式。3、钢骨柱的柱脚构造1）钢骨柱的柱脚分为埋入式和非埋入式两种，在抗震区宜采纳埋入式柱脚，柱脚钢骨的混凝土最小爱护层厚度为：中间柱：不得小于180mm，边柱和角柱：不得小于250mm。2）钢骨柱埋入式柱脚的埋入深度不应小于3倍型钢柱截面高度，在注脚部位和柱脚向上一层的范围内，钢骨柱翼缘外侧设置栓钉，栓钉直径不小于19，间距不大于200mm，且栓钉至翼缘板边缘的距离大于50mm。3）在中广阔厦的钢骨设计中，由于建筑物嵌固端取在0.000米处，为保证地下一层汽车库的使用功能，

5、经多次反复讨论、争论，最终确定了底层框架梁水平、垂直加腋，钢骨伸入框架柱内长度为1.5m，下部与钢筋混凝土柱柱心钢筋焊接。在施工过程中，施工单位提出，钢骨注脚放在半层柱上施工有困难，施工质量无法保证。后经施工单位、设计单位、制作单位及建设单位多次讨论，打算在钢骨柱柱脚底部另设格构式支架，将支架一延长至地下一层底板（支架必需保证拉力传递），比上述方法简单施工，加快了施工进度。经实践证明在今后的设计中若遇到同类问题，宜将钢骨直接伸入地下一层，这样即满意了埋入式柱脚的埋深问题，又取消了底层梁加腋的施工工序、支架的制作安装工序，节约了时间，施工质量较易保证。4）钢骨柱的节点构造框架梁、柱节点核心区是结

6、构受力的关键部位，设计时应保证传力明确，平安牢靠，施工便利，节点核心区不允许有过大的变形。在钢骨混凝土结构中，梁、柱节点包括以下几种形式：（1）钢骨混凝土梁钢骨混凝土柱的连接；（2）钢梁钢骨混凝土柱的连接；（3）钢筋混凝土梁钢骨混凝土柱的连接。在中广阔厦设计中我们遇到的是第三种状况。规范规定，节点区钢骨部分的连接构造应与钢结构的节点连接相全都，在柱钢骨的钢牛腿翼缘水平位置处应设置加劲肋，其构造应便于混凝土浇灌，并保证混凝土密实。柱中钢骨和主筋的布置应为梁中主筋贯穿留出通道，梁中主筋不应穿过钢骨翼缘，也不得与柱中钢骨直接焊接，钢骨腹板部分设置钢筋贯穿孔时，截面缺损率不宜超过腹板面积的25%.依据

7、规范要求，在中广阔厦钢骨设计中，我们采纳的方法是：在钢筋混凝土梁与钢骨柱连接的梁端，设置一段工字型钢梁（牛腿），钢梁的高度由钢筋混凝土梁高打算，一般为钢筋混凝土梁高的0.7倍以上，钢筋混凝土梁内钢筋的一部分与钢牛腿焊接或搭接，钢牛腿的长度应满意梁内钢筋内力传递要求。因钢骨柱主筋穿过钢牛腿翼缘，钢牛腿强度有所减弱，因此梁内钢筋焊接或搭接长度应从牛腿根部起算。在实际施工中，由于钢牛腿长度较长，运输有困难，钢牛腿的长度均取满意梁内主筋焊接长度要求。在钢牛腿的上、下翼缘上设置栓钉，栓钉的直径为?19，间距200mm，从框架梁梁端至钢梁（牛腿）端部以外2倍梁高范围内为框架梁端箍筋加密区，梁内主筋保证有不

8、少于1/3主筋面积穿过钢骨连续配置。为便利钢骨的工厂化制作，钢骨混凝土结构与一般钢筋混凝土结构设计中不同且难度最大的是：（1）需确定钢骨柱中每根钢筋的精确位置；（2）依据钢骨这种型钢翼缘的宽度确定框架梁的宽度；（3）确定框架梁中每根钢筋的位置；（4）依据柱梁钢筋的位置确定钢骨穿孔的位置；（5）钢骨中穿钢筋的孔径由钢筋直径确定，一般比钢筋直径大46mm；（6）钢骨中纵横两方向穿钢筋孔的位置至少应错开一个孔径。5）钢骨的柱顶构造依据规范规定，但结构下部采纳钢骨混凝土柱、上部采纳钢筋混凝土柱时，其间应设置过渡层。在本次设计中，过渡层设置在转换层中，柱顶加设一块25厚柱顶锚固板。但在实际施工过程中，转

9、换大梁配筋较多，柱顶锚固板直接影响转换大梁钢筋的锚固，经多方讨论，取消了柱顶锚固板，为转换大梁的顺当施工制造了条件。6）经济比较未采纳钢骨混凝土柱前，框支柱截面尺寸为1300X1300mm，上部住宅为625层。采纳钢骨混凝土柱后，框支柱截面尺寸为1100X1100mm，上部住宅为626层，框支柱截面面积削减了30%左右，住宅面积增加了1860平方米。在整个建筑中，共使用型钢650吨，型钢的材料、制作、安装综合预算价约为6500元/吨，减去缩小柱截面及削减钢筋面积的费用后，增加费用257.63万元，柱截面缩小后商场部分增加使用面积115.2平方米，按20000元/平方米计算，增加收益230.4万元。增加