大底盤雙塔樓超限高層鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三）

1、 大底盤雙塔樓超限高層鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三）四、鋼骨的制作與構(gòu)造措施1、鋼骨的制作鋼骨的制作必需采納機(jī)械加工，并宜由鋼結(jié)構(gòu)制作廠家擔(dān)當(dāng)。型鋼的切割、焊接、運(yùn)輸、吊裝、探傷檢驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81、鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)GB50221的規(guī)定，鋼材、焊接材料、螺栓等應(yīng)有質(zhì)量證明書，質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。焊接前應(yīng)將構(gòu)件焊接面除油、除銹，焊工應(yīng)持證上崗。施工中應(yīng)確保施工現(xiàn)場(chǎng)型鋼柱拼接和梁柱節(jié)點(diǎn)連接的焊接質(zhì)量，型鋼鋼板的制孔，應(yīng)采納工廠車床制孔，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)用氧氣切割開孔，在鋼骨制作完成后，建設(shè)單位不行隨便變更，以免引起孔位

2、轉(zhuǎn)變?cè)斐墒┕だщy。2、鋼骨混凝土中設(shè)置抗剪拴釘?shù)囊箐摴腔炷僚c鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的顯著區(qū)分之一是型鋼與混凝土的粘結(jié)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。依據(jù)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)，大約只相當(dāng)于光面鋼筋粘結(jié)力的45%.因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中認(rèn)為鋼筋與混凝土是共同工作的，直至構(gòu)件破壞。而在鋼骨混凝土中，由于粘結(jié)滑移的存在，將影響到構(gòu)件的破壞形態(tài)、計(jì)算假定、構(gòu)件承載力量及剛度、裂縫。通常可用兩種方法解決，一是在構(gòu)件上另設(shè)剪切連接件（栓釘），并根據(jù)計(jì)算確定其數(shù)量，即滑移面上的剪力全由剪切連接件擔(dān)當(dāng)，稱為完全剪力連接。這樣可以認(rèn)為型鋼與混凝土完全共同工作。另一種方法是在計(jì)算中考慮粘結(jié)滑移對(duì)承載力的影響，同時(shí)在型鋼的肯定

3、部位：如（1）柱腳及柱腳向上一層范圍內(nèi)；（2）與框架梁連接的牛腿的上、下翼緣處；（3）結(jié)構(gòu)過渡層范圍內(nèi)的鋼骨翼緣處加設(shè)抗剪栓釘作為構(gòu)造要求。構(gòu)件中設(shè)置的栓釘應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)園柱頭焊釘GB10433的規(guī)定，栓釘直徑一般為19，長(zhǎng)度不宜小于4倍栓釘直徑，間距不宜小于6倍栓釘直徑，且不宜大于200mm.并采納特制的設(shè)釘槍進(jìn)行焊接，焊接質(zhì)量應(yīng)滿意規(guī)范要求。1）鋼骨的拼接鋼骨柱的長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)鋼材的生產(chǎn)和運(yùn)輸長(zhǎng)度限制及建筑物層高綜合考慮，一般每三層為一根，其工地拼接接頭宜設(shè)于框架梁頂面以上13m處。鋼骨柱的工地拼接一般有三種形式：（1）全焊接連接；（2）全螺栓連接；（3）栓、焊混合連接。設(shè)計(jì)施工中多采納第

4、三種形式，即鋼骨柱翼緣采納全溶透的剖口對(duì)接焊縫連接，腹板采納摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。中廣闊廈設(shè)計(jì)中的鋼骨工地拼接采納第三種形式。3、鋼骨柱的柱腳構(gòu)造1）鋼骨柱的柱腳分為埋入式和非埋入式兩種，在抗震區(qū)宜采納埋入式柱腳，柱腳鋼骨的混凝土最小愛護(hù)層厚度為：中間柱：不得小于180mm，邊柱和角柱：不得小于250mm。2）鋼骨柱埋入式柱腳的埋入深度不應(yīng)小于3倍型鋼柱截面高度，在注腳部位和柱腳向上一層的范圍內(nèi)，鋼骨柱翼緣外側(cè)設(shè)置栓釘，栓釘直徑不小于19，間距不大于200mm，且栓釘至翼緣板邊緣的距離大于50mm。3）在中廣闊廈的鋼骨設(shè)計(jì)中，由于建筑物嵌固端取在0.000米處，為保證地下一層汽車庫(kù)的使用功能，

5、經(jīng)多次反復(fù)討論、爭(zhēng)論，最終確定了底層框架梁水平、垂直加腋，鋼骨伸入框架柱內(nèi)長(zhǎng)度為1.5m，下部與鋼筋混凝土柱柱心鋼筋焊接。在施工過程中，施工單位提出，鋼骨注腳放在半層柱上施工有困難，施工質(zhì)量無法保證。后經(jīng)施工單位、設(shè)計(jì)單位、制作單位及建設(shè)單位多次討論，打算在鋼骨柱柱腳底部另設(shè)格構(gòu)式支架，將支架一延長(zhǎng)至地下一層底板（支架必需保證拉力傳遞），比上述方法簡(jiǎn)單施工，加快了施工進(jìn)度。經(jīng)實(shí)踐證明在今后的設(shè)計(jì)中若遇到同類問題，宜將鋼骨直接伸入地下一層，這樣即滿意了埋入式柱腳的埋深問題，又取消了底層梁加腋的施工工序、支架的制作安裝工序，節(jié)約了時(shí)間，施工質(zhì)量較易保證。4）鋼骨柱的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造框架梁、柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)是結(jié)

6、構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證傳力明確，平安牢靠，施工便利，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不允許有過大的變形。在鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中，梁、柱節(jié)點(diǎn)包括以下幾種形式：（1）鋼骨混凝土梁鋼骨混凝土柱的連接；（2）鋼梁鋼骨混凝土柱的連接；（3）鋼筋混凝土梁鋼骨混凝土柱的連接。在中廣闊廈設(shè)計(jì)中我們遇到的是第三種狀況。規(guī)范規(guī)定，節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼骨部分的連接構(gòu)造應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接相全都，在柱鋼骨的鋼牛腿翼緣水平位置處應(yīng)設(shè)置加勁肋，其構(gòu)造應(yīng)便于混凝土澆灌，并保證混凝土密實(shí)。柱中鋼骨和主筋的布置應(yīng)為梁中主筋貫穿留出通道，梁中主筋不應(yīng)穿過鋼骨翼緣，也不得與柱中鋼骨直接焊接，鋼骨腹板部分設(shè)置鋼筋貫穿孔時(shí)，截面缺損率不宜超過腹板面積的25%.依據(jù)

7、規(guī)范要求，在中廣闊廈鋼骨設(shè)計(jì)中，我們采納的方法是：在鋼筋混凝土梁與鋼骨柱連接的梁端，設(shè)置一段工字型鋼梁（牛腿），鋼梁的高度由鋼筋混凝土梁高打算，一般為鋼筋混凝土梁高的0.7倍以上，鋼筋混凝土梁內(nèi)鋼筋的一部分與鋼牛腿焊接或搭接，鋼牛腿的長(zhǎng)度應(yīng)滿意梁內(nèi)鋼筋內(nèi)力傳遞要求。因鋼骨柱主筋穿過鋼牛腿翼緣，鋼牛腿強(qiáng)度有所減弱，因此梁內(nèi)鋼筋焊接或搭接長(zhǎng)度應(yīng)從牛腿根部起算。在實(shí)際施工中，由于鋼牛腿長(zhǎng)度較長(zhǎng)，運(yùn)輸有困難，鋼牛腿的長(zhǎng)度均取滿意梁內(nèi)主筋焊接長(zhǎng)度要求。在鋼牛腿的上、下翼緣上設(shè)置栓釘，栓釘?shù)闹睆綖?19，間距200mm，從框架梁梁端至鋼梁（牛腿）端部以外2倍梁高范圍內(nèi)為框架梁端箍筋加密區(qū)，梁內(nèi)主筋保證有不

8、少于1/3主筋面積穿過鋼骨連續(xù)配置。為便利鋼骨的工廠化制作，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不同且難度最大的是：（1）需確定鋼骨柱中每根鋼筋的精確位置；（2）依據(jù)鋼骨這種型鋼翼緣的寬度確定框架梁的寬度；（3）確定框架梁中每根鋼筋的位置；（4）依據(jù)柱梁鋼筋的位置確定鋼骨穿孔的位置；（5）鋼骨中穿鋼筋的孔徑由鋼筋直徑確定，一般比鋼筋直徑大46mm；（6）鋼骨中縱橫兩方向穿鋼筋孔的位置至少應(yīng)錯(cuò)開一個(gè)孔徑。5）鋼骨的柱頂構(gòu)造依據(jù)規(guī)范規(guī)定，但結(jié)構(gòu)下部采納鋼骨混凝土柱、上部采納鋼筋混凝土柱時(shí)，其間應(yīng)設(shè)置過渡層。在本次設(shè)計(jì)中，過渡層設(shè)置在轉(zhuǎn)換層中，柱頂加設(shè)一塊25厚柱頂錨固板。但在實(shí)際施工過程中，轉(zhuǎn)

9、換大梁配筋較多，柱頂錨固板直接影響轉(zhuǎn)換大梁鋼筋的錨固，經(jīng)多方討論，取消了柱頂錨固板，為轉(zhuǎn)換大梁的順當(dāng)施工制造了條件。6）經(jīng)濟(jì)比較未采納鋼骨混凝土柱前，框支柱截面尺寸為1300X1300mm，上部住宅為625層。采納鋼骨混凝土柱后，框支柱截面尺寸為1100X1100mm，上部住宅為626層，框支柱截面面積削減了30%左右，住宅面積增加了1860平方米。在整個(gè)建筑中，共使用型鋼650噸，型鋼的材料、制作、安裝綜合預(yù)算價(jià)約為6500元/噸，減去縮小柱截面及削減鋼筋面積的費(fèi)用后，增加費(fèi)用257.63萬元，柱截面縮小后商場(chǎng)部分增加使用面積115.2平方米，按20000元/平方米計(jì)算，增加收益230.4萬元。增加