四、鋼骨的制作與構造措施
　　1、鋼骨的制作
　　鋼骨的制作必須采用機械加工，并宜由鋼結構制作廠家承擔。型鋼的切割、焊接、運輸、吊裝、探傷檢驗應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》GB50205、《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81、《鋼結構工程質量檢驗評定標準》GB50221的規(guī)定，鋼材、焊接材料、螺栓等應有質量證明書，質量應符合國家有關規(guī)范的規(guī)定。焊接前應將構件焊接面除油、除銹，焊工應持證上崗。施工中應確保施工現(xiàn)場型鋼柱拼接和梁柱節(jié)點連接的焊接質量，型鋼鋼板的制孔，應采用工廠車床制孔，嚴禁現(xiàn)場用氧氣切割開孔，在鋼骨制作完成后，建設單位不可隨意變更，以免引起孔位改變造成施工困難。
　　2、鋼骨混凝土中設置抗剪拴釘?shù)囊?
　　鋼骨混凝土與鋼筋混凝土結構的顯著區(qū)別之一是型鋼與混凝土的粘結力遠遠小于鋼筋與混凝土的粘結力。根據(jù)國內外的試驗，大約只相當于光面鋼筋粘結力的45%.因此，在鋼筋混凝土結構中認為鋼筋與混凝土是共同工作的，直至構件破壞。而在鋼骨混凝土中，由于粘結滑移的存在，將影響到構件的破壞形態(tài)、計算假定、構件承載能力及剛度、裂縫。通常可用兩種方法解決，一是在構件上另設剪切連接件（栓釘），并按照計算確定其數(shù)量，即滑移面上的剪力全由剪切連接件承擔，稱為完全剪力連接。這樣可以認為型鋼與混凝土完全共同工作。另一種方法是在計算中考慮粘結滑移對承載力的影響，同時在型鋼的一定部位：如（1）柱腳及柱腳向上一層范圍內；（2）與框架梁連接的牛腿的上、下翼緣處；（3）結構過渡層范圍內的鋼骨翼緣處加設抗剪栓釘作為構造要求。構件中設置的栓釘應符合國家現(xiàn)行標準《園柱頭焊釘》GB10433的規(guī)定，栓釘直徑一般為19，長度不宜小于4倍栓釘直徑，間距不宜小于6倍栓釘直徑，且不宜大于200mm.并采用特制的設釘槍進行焊接，焊接質量應滿足規(guī)范要求。
　　1）鋼骨的拼接鋼骨柱的長度應根據(jù)鋼材的生產(chǎn)和運輸長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于框架梁頂面以上1~3m處。鋼骨柱的工地拼接一般有三種形式：
　?。?）全焊接連接；
　?。?）全螺栓連接；
　?。?）栓、焊混合連接。設計施工中多采用第三種形式，即鋼骨柱翼緣采用全溶透的剖口對接焊縫連接，腹板采用摩擦型高強度螺栓連接。中廣大廈設計中的鋼骨工地拼接采用第三種形式。
　　3、鋼骨柱的柱腳構造
　　1）鋼骨柱的柱腳分為埋入式和非埋入式兩種，在抗震區(qū)宜采用埋入式柱腳，柱腳鋼骨的混凝土最小保護層厚度為：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，鋼骨柱翼緣外側設置栓釘，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）在中廣大廈的鋼骨設計中，由于建筑物嵌固端取在±0.000米處，為保證地下一層汽車庫的使用功能，經(jīng)多次反復研究、討論，最終確定了底層框架梁水平、垂直加腋，鋼骨伸入框架柱內長度為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，施工質量無法保證。后經(jīng)施工單位、設計單位、制作單位及建設單位多次研究，決定在鋼骨柱柱腳底部另設格構式支架，將支架一延伸至地下一層底板（支架必須保證拉力傳遞），比上述方法容易施工，加快了施工進度。經(jīng)實踐證明在今后的設計中若遇到同類問題，宜將鋼骨直接伸入地下一層，這樣即滿足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)省了時間，施工質量較易保證。
　　4）鋼骨柱的節(jié)點構造框架梁、柱節(jié)點核心區(qū)是結構受力的關鍵部位，設計時應保證傳力明確，安全可靠，施工方便，節(jié)點核心區(qū)不允許有過大的變形。
　　在鋼骨混凝土結構中，梁、柱節(jié)點包括以下幾種形式：
　?。?）鋼骨混凝土梁—鋼骨混凝土柱的連接；
　?。?）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。在中廣大廈設計中我們遇到的是第三種情況。
　　規(guī)范規(guī)定，節(jié)點區(qū)鋼骨部分的連接構造應與鋼結構的節(jié)點連接相一致，在柱鋼骨的鋼牛腿翼緣水平位置處應設置加勁肋，其構造應便于混凝土澆灌，并保證混凝土密實。柱中鋼骨和主筋的布置應為梁中主筋貫穿留出通道，梁中主筋不應穿過鋼骨翼緣，也不得與柱中鋼骨直接焊接，鋼骨腹板部分設置鋼筋貫穿孔時，截面缺損率不宜超過腹板面積的25%.根據(jù)規(guī)范要求，在中廣大廈鋼骨設計中，我們采用的方法是：在鋼筋混凝土梁與鋼骨柱連接的梁端，設置一段工字型鋼梁（牛腿），鋼梁的高度由鋼筋混凝土梁高決定，一般為鋼筋混凝土梁高的0.7倍以上，鋼筋混凝土梁內鋼筋的一部分與鋼牛腿焊接或搭接，鋼牛腿的長度應滿足梁內鋼筋內力傳遞要求。因鋼骨柱主筋穿過鋼牛腿翼緣，鋼牛腿強度有所削弱，因此梁內鋼筋焊接或搭接長度應從牛腿根部起算。在實際施工中，由于鋼牛腿長度較長，運輸有困難，鋼牛腿的長度均取滿足梁內主筋焊接長度要求。在鋼牛腿的上、下翼緣上設置栓釘，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倍梁高范圍內為框架梁端箍筋加密區(qū)，梁內主筋保證有不少于1/3主筋面積穿過鋼骨連續(xù)配置。
　　為方便鋼骨的工廠化制作，鋼骨混凝土結構與普通鋼筋混凝土結構設計中不同且難度最大的是：
　　（1）需確定鋼骨柱中每根鋼筋的準確位置；
　?。?）根據(jù)鋼骨這種型鋼翼緣的寬度確定框架梁的寬度；
　?。?）確定框架梁中每根鋼筋的位置；
　?。?）根據(jù)柱梁鋼筋的位置確定鋼骨穿孔的位置；
　?。?）鋼骨中穿鋼筋的孔徑由鋼筋直徑確定，一般比鋼筋直徑大4~6mm；
　　（6）鋼骨中縱橫兩方向穿鋼筋孔的位置至少應錯開一個孔徑。
　　5）鋼骨的柱頂構造根據(jù)規(guī)范規(guī)定，但結構下部采用鋼骨混凝土柱、上部采用鋼筋混凝土柱時，其間應設置過渡層。在本次設計中，過渡層設置在轉換層中，柱頂加設一塊25厚柱頂錨固板。但在實際施工過程中，轉換大梁配筋較多，柱頂錨固板直接影響轉換大梁鋼筋的錨固，經(jīng)多方研究，取消了柱頂錨固板，為轉換大梁的順利施工創(chuàng)造了條件。
　　6）經(jīng)濟比較未采用鋼骨混凝土柱前，框支柱截面尺寸為1300X1300mm，上部住宅為6~25層。采用鋼骨混凝土柱后，框支柱截面尺寸為1100X1100mm，上部住宅為6~26層，框支柱截面面積減少了30%左右，住宅面積增加了1860平方米。
　　在整個建筑中，共使用型鋼650噸，型鋼的材料、制作、安裝綜合預算價約為6500元/噸，減去縮小柱截面及減少鋼筋面積的費用后，增加費用257.63萬元，柱截面縮小后商場部分增加使用面積115.2平方米，按20000元/平方米計算，增加收益230.4萬元。增加住宅面積增加收益372萬元（1860平方米，按2000元/平方米計算），變更后增加凈收益352.77萬元。
　　由此可以看出，采用鋼骨混凝土結構既可滿足設計要求，又能為建設單位增加經(jīng)濟效益，為在高層建筑設計中解決超限問題提供了可靠途經(jīng)。是一種值得推廣的良好的結構體系。