摘 要：結(jié)合幾個工程，探討了鋼骨混凝土梁的設(shè)計、計算方法及構(gòu)造措施，可供設(shè)計人員參考。
關(guān)鍵詞：鋼骨混凝土梁，鋼骨截面形式，鋼骨含鋼率
鋼骨混凝土 (SRC)結(jié)構(gòu)是鋼 —— 混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種主要形式，由于其承載能力高、剛度大及抗震性能好等優(yōu)點，已越來越多地應(yīng)用于大跨結(jié)構(gòu)和地震區(qū)的高層建筑以及超高層建筑。 SRC結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)省大量鋼材，增大截面剛度，克服了鋼結(jié)構(gòu)耐火性、耐久性差及易屈曲失穩(wěn)等缺點，使鋼材的性能得以充分發(fā)揮，采用SRC結(jié)構(gòu)，一般可比純鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材50％以上。與普通鋼筋混凝土(RC)結(jié)構(gòu)相比，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的配鋼率可比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配鋼率要大很多，因此可以在有限的截面面積中配置較多的鋼材，所以型鋼混凝土構(gòu)件的承載能力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力一倍以上，從而可以減小構(gòu)件的截面積，避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的肥梁胖柱現(xiàn)象，增加建筑結(jié)構(gòu)的使用面積和空間，減少建筑的造價，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在施工上，鋼骨架可作為施工的自承重體系，獲得很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，同時，由于SRC結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，延性性能好等優(yōu)點，能大大改善鋼筋混凝土受剪破壞的脆性性質(zhì)，使結(jié)構(gòu)抗震性能得到明顯的改善。
本文僅對鋼骨混凝土梁的設(shè)計作一初淺的探討。
1、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計前的準(zhǔn)備工作
目前國內(nèi)外對鋼骨混凝土梁的計算方法有許多種，我國冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程 YB 9082-97）主要沿用日本和前蘇聯(lián)的方法，即將鋼部件等效成混凝土，再將混凝土彈性模量折減，未考慮混凝土的塑性影響，再用力學(xué)方法將梁中鋼骨部分的受彎承載力和梁中鋼筋混凝土部分的受彎承載力簡單疊加得鋼骨梁的受彎承載力。在鋼骨混凝土梁設(shè)計中需要注意的幾個問題如下：
1.1 、鋼骨的含鋼率：
關(guān)于鋼骨混凝土構(gòu)件的最小和最大含鋼率，目前沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，但當(dāng)鋼骨含鋼率小于 2% 時，可以采用鋼筋混凝土構(gòu)件，而沒有必要采用鋼骨混凝土構(gòu)件。當(dāng)鋼骨含鋼率太大時，鋼骨與混凝土不能有效地共同工作，混凝土的作用不能完全發(fā)揮，且混凝土澆注施工有困難。因此，在冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》 YB9082-97 中將鋼骨含鋼率定為 2% ~ 15% 。一般說來，較為合理的含鋼率為 5% ~ 8% 。另在建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ138-2001 中定為 4% ~ 10% 。
1.2 、鋼骨的寬厚比：
鋼板的厚度不宜小于 6mm ，一般為翼緣板 20mm 以上，腹板 16mm 以上，但當(dāng)鋼板厚度大于 36mm 時，鋼材的厚度方向的斷面收縮率應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》 GB5313 中的 Z15 級的規(guī)定。這是因為厚度較大的鋼板在軋制過程中存在各向異性，由于在焊縫附近常形成約束，焊接時容易引起層狀撕裂，焊接質(zhì)量不易保證。鋼骨的寬厚比應(yīng)滿足規(guī)范的要求。
1.3 、桁架式鋼骨梁的計算及構(gòu)造：
梁的受彎承載力按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2002）的有關(guān)公式計算，計算中可將上、下弦型鋼考慮為縱向鋼筋；斜腹桿承載力的豎向分力可作受剪箍筋考慮。鋼桁架一般采用華倫式（見附圖四）。鋼桁架中的壓桿的長細(xì)比宜小于120。
1.4 、鋼骨的混凝土保護(hù)層厚度：
根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對鋼骨柱，混凝土最小保護(hù)層厚度不宜小于 150mm ，對鋼骨梁則不宜小于 100mm 。
1 .5 、鋼骨混凝土梁的截面：截面高一般取跨度的 1/15 ~ 20進(jìn)行試算，通過撓度計算控制梁高。截面寬度不宜小于300mm。
1 .6 、要重視鋼骨混凝土梁與鋼筋混凝土柱在構(gòu)造連接上的配合協(xié)調(diào)問題。如柱縱筋可能須在梁翼緣上穿孔。梁柱節(jié)點處柱箍筋要穿鋼梁腹板。
2、鋼骨的制作與構(gòu)造措施
2.1 、鋼骨的制作
鋼骨的制作必須采用機(jī)械加工，并宜由鋼結(jié)構(gòu)制作廠家承擔(dān)。型鋼的切割、焊接、運(yùn)輸、吊裝、探傷檢驗應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(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)量檢驗評定標(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)場型鋼柱拼接和梁柱節(jié)點連接的焊接質(zhì)量，型鋼鋼板的制孔，應(yīng)采用工廠車床制孔，嚴(yán)禁現(xiàn)場用氧氣切割開孔，在鋼骨制作完成后，建設(shè)單位不可隨意變更，以免引起孔位改變造成施工困難。
2.2 、鋼骨混凝土中設(shè)置抗剪拴釘?shù)囊?nbsp;
鋼骨混凝土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的顯著區(qū)別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。根據(jù)國內(nèi)外的試驗，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)、計算假定、構(gòu)件承載能力及剛度、裂縫。通?？捎脙煞N方法解決，一是在構(gòu)件上另設(shè)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(dān)，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。另一種方法是在計算中考慮粘結(jié)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(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(shè)釘槍進(jìn)行焊接，焊接質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求。
而對于鋼骨混凝土梁，一般不設(shè)栓釘。僅對于轉(zhuǎn)換層大梁或托柱梁等主要承受豎向重力荷載的梁，在梁端鋼梁上翼緣增設(shè)栓釘。
2.3、節(jié)點構(gòu)造
框架梁、柱節(jié)點核心區(qū)是結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，設(shè)計時應(yīng)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(jié)構(gòu)中，梁、柱節(jié)點包括以下幾種形式：（ 1）鋼骨混凝土梁 — 鋼骨混凝土柱的連接；（ 2）鋼骨混凝土梁 — 鋼筋混凝土柱的連接。
規(guī)范規(guī)定，節(jié)點區(qū)鋼骨部分的連接構(gòu)造應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)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(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。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，截面缺損率不宜超過腹板面積的 25% 。
實際鋼骨結(jié)構(gòu)設(shè)計中需做以下幾項工作：
（1） 需確定鋼骨柱中每根鋼筋的準(zhǔn)確位置；
（2） 根據(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） 根據(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 4 ~ 6mm ；
（6） 鋼骨中縱橫兩方向穿鋼筋孔的位置至少應(yīng)錯開一個孔徑。
3 、工程實例及經(jīng)濟(jì)性比較：
3.1、桂林國際會展中心工程：（附圖一）
業(yè)主要求中部的 7號展廳增設(shè)一多功能廳，由于受層高限制，跨度12.5米的梁梁高僅允許梁高900。故設(shè)計采用鋼骨混凝土梁，鋼骨部分采用焊接工字鋼，鋼梁高700。為了滿足鋼骨部分的錨固，在梁端處設(shè)置了型鋼錨固件。該多功能廳建成使用至今兩年多，鋼骨梁未見任何裂縫及大的撓度。缺點：由于設(shè)計過多未考慮施工原因，梁端未設(shè)置型鋼短柱，致使鋼骨梁支模時，需等其下支承的鋼筋混凝土柱達(dá)到一定強(qiáng)度。另由于沒有型鋼短柱的支承，鋼骨吊裝就位困難。
3.2、廈門正新海燕輪胎有限公司年產(chǎn)135萬條全鋼絲子午胎工程空壓站：（附圖二、三）
業(yè)主為了節(jié)約場地，將變電所置于空壓站樓面上。本單體采用鋼骨混凝土框架結(jié)構(gòu)，框架跨度為18米。鋼骨框架梁斷面為400x1200mm( 鋼骨為焊接鋼梁 250x100x16x24)，框架柱斷面為500x700(鋼骨為熱軋H型鋼RH500x300x11x18)?，F(xiàn)已建成使用。
3.3、福建佳通輪胎有限公司全鋼子午胎項目鍋爐房：（附圖四）
該鍋爐房為兩臺65t燃煤鍋爐，每個煤斗貯煤85立方。鍋爐間跨度達(dá)20.4米。屋面梁采用了空腹桁架式鋼骨混凝土梁。梁斷面為350x2000 ~ 2214mm(鋼骨桁架高1800mm，上下弦桿為焊接鋼梁BH250x200x8x16，腹桿為[16熱軋型鋼，現(xiàn)已建成。
3.4、經(jīng)濟(jì)性比較：以上三個工程，均做過方案比選，所比選方案分別為:
方案1：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大梁。該方案梁本身截面及用鋼量均不太大即可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，但由于僅部分大跨度梁需做成預(yù)應(yīng)力大梁，工程量太少，成本過高，且張拉預(yù)應(yīng)力會使工期拖長。故此方案不宜采用。
方案2：鋼結(jié)構(gòu)。鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度相對來說比較高，同等荷載條件及跨度下，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面較小、自重較輕。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都在工廠里制造、加工，精度高，質(zhì)量容易保證，工地安裝就位較方便，工期也較短。另外鋼結(jié)構(gòu)用工省，現(xiàn)場比較文明。減少了沙、石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運(yùn)、現(xiàn)場構(gòu)件預(yù)制及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆時的濕作業(yè)。該方案可滿足設(shè)計要求。但由于鋼結(jié)構(gòu)本身造價較高，且鋼結(jié)構(gòu)的防火性能比較差，必須做防火及防銹處理，再加上是常的維護(hù)引用，增加了造價。
方案3：鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，節(jié)省鋼材。包裹在鋼骨架外面的鋼筋混凝土，不僅在剛度和強(qiáng)度上發(fā)揮作用，還作為鋼骨的保護(hù)層，可以取代鋼骨外涂的防銹漆和防火涂料，不僅節(jié)省經(jīng)常性維護(hù)費用，而且由于混凝土的蓄熱量較大，從而提高了構(gòu)件的耐火性。另外鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼骨，在混凝土未澆注之前即已形成鋼構(gòu)架，具有相當(dāng)大的承載力，可用作其上樓層平行施工的模板支架和操作平臺，施工速度僅次于鋼結(jié)構(gòu)而大大優(yōu)于普通混凝土結(jié)構(gòu)。
通過三方案比選，方案3的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)為最優(yōu)方案。
4 、結(jié)束語：
在不斷總結(jié)經(jīng)驗和加深認(rèn)識當(dāng)中，我院在較大跨度梁的設(shè)計時采取了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)這一種方法，解決了用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能解決的難題，收到了良好的效果。在付諸實施過程中，對包括設(shè)計、制作、安裝、混凝土澆筑等四個方面的配合協(xié)調(diào)，與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，提出了更高的要求，我們將繼續(xù)深化總結(jié)，為加強(qiáng)我公司結(jié)構(gòu)專業(yè)的建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) . 鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（ YB9082-97 ） 北京：冶金工業(yè)出版社， 1999
[2] 國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) . 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（ JGJ138-2001 ） 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2001
[3] 鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算標(biāo)準(zhǔn)及解說 日本建筑學(xué)會著 原子能出版社
關(guān)鍵詞：鋼骨混凝土梁，鋼骨截面形式，鋼骨含鋼率
鋼骨混凝土 (SRC)結(jié)構(gòu)是鋼 —— 混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種主要形式，由于其承載能力高、剛度大及抗震性能好等優(yōu)點，已越來越多地應(yīng)用于大跨結(jié)構(gòu)和地震區(qū)的高層建筑以及超高層建筑。 SRC結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)省大量鋼材，增大截面剛度，克服了鋼結(jié)構(gòu)耐火性、耐久性差及易屈曲失穩(wěn)等缺點，使鋼材的性能得以充分發(fā)揮，采用SRC結(jié)構(gòu)，一般可比純鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材50％以上。與普通鋼筋混凝土(RC)結(jié)構(gòu)相比，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的配鋼率可比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配鋼率要大很多，因此可以在有限的截面面積中配置較多的鋼材，所以型鋼混凝土構(gòu)件的承載能力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力一倍以上，從而可以減小構(gòu)件的截面積，避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的肥梁胖柱現(xiàn)象，增加建筑結(jié)構(gòu)的使用面積和空間，減少建筑的造價，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在施工上，鋼骨架可作為施工的自承重體系，獲得很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，同時，由于SRC結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，延性性能好等優(yōu)點，能大大改善鋼筋混凝土受剪破壞的脆性性質(zhì)，使結(jié)構(gòu)抗震性能得到明顯的改善。
本文僅對鋼骨混凝土梁的設(shè)計作一初淺的探討。
1、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計前的準(zhǔn)備工作
目前國內(nèi)外對鋼骨混凝土梁的計算方法有許多種，我國冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程 YB 9082-97）主要沿用日本和前蘇聯(lián)的方法，即將鋼部件等效成混凝土，再將混凝土彈性模量折減，未考慮混凝土的塑性影響，再用力學(xué)方法將梁中鋼骨部分的受彎承載力和梁中鋼筋混凝土部分的受彎承載力簡單疊加得鋼骨梁的受彎承載力。在鋼骨混凝土梁設(shè)計中需要注意的幾個問題如下：
1.1 、鋼骨的含鋼率：
關(guān)于鋼骨混凝土構(gòu)件的最小和最大含鋼率，目前沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，但當(dāng)鋼骨含鋼率小于 2% 時，可以采用鋼筋混凝土構(gòu)件，而沒有必要采用鋼骨混凝土構(gòu)件。當(dāng)鋼骨含鋼率太大時，鋼骨與混凝土不能有效地共同工作，混凝土的作用不能完全發(fā)揮，且混凝土澆注施工有困難。因此，在冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》 YB9082-97 中將鋼骨含鋼率定為 2% ~ 15% 。一般說來，較為合理的含鋼率為 5% ~ 8% 。另在建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ138-2001 中定為 4% ~ 10% 。
1.2 、鋼骨的寬厚比：
鋼板的厚度不宜小于 6mm ，一般為翼緣板 20mm 以上，腹板 16mm 以上，但當(dāng)鋼板厚度大于 36mm 時，鋼材的厚度方向的斷面收縮率應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》 GB5313 中的 Z15 級的規(guī)定。這是因為厚度較大的鋼板在軋制過程中存在各向異性，由于在焊縫附近常形成約束，焊接時容易引起層狀撕裂，焊接質(zhì)量不易保證。鋼骨的寬厚比應(yīng)滿足規(guī)范的要求。
1.3 、桁架式鋼骨梁的計算及構(gòu)造：
梁的受彎承載力按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2002）的有關(guān)公式計算，計算中可將上、下弦型鋼考慮為縱向鋼筋；斜腹桿承載力的豎向分力可作受剪箍筋考慮。鋼桁架一般采用華倫式（見附圖四）。鋼桁架中的壓桿的長細(xì)比宜小于120。
1.4 、鋼骨的混凝土保護(hù)層厚度：
根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對鋼骨柱，混凝土最小保護(hù)層厚度不宜小于 150mm ，對鋼骨梁則不宜小于 100mm 。
1 .5 、鋼骨混凝土梁的截面：截面高一般取跨度的 1/15 ~ 20進(jìn)行試算，通過撓度計算控制梁高。截面寬度不宜小于300mm。
1 .6 、要重視鋼骨混凝土梁與鋼筋混凝土柱在構(gòu)造連接上的配合協(xié)調(diào)問題。如柱縱筋可能須在梁翼緣上穿孔。梁柱節(jié)點處柱箍筋要穿鋼梁腹板。
2、鋼骨的制作與構(gòu)造措施
2.1 、鋼骨的制作
鋼骨的制作必須采用機(jī)械加工，并宜由鋼結(jié)構(gòu)制作廠家承擔(dān)。型鋼的切割、焊接、運(yùn)輸、吊裝、探傷檢驗應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(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)量檢驗評定標(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)場型鋼柱拼接和梁柱節(jié)點連接的焊接質(zhì)量，型鋼鋼板的制孔，應(yīng)采用工廠車床制孔，嚴(yán)禁現(xiàn)場用氧氣切割開孔，在鋼骨制作完成后，建設(shè)單位不可隨意變更，以免引起孔位改變造成施工困難。
2.2 、鋼骨混凝土中設(shè)置抗剪拴釘?shù)囊?nbsp;
鋼骨混凝土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的顯著區(qū)別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。根據(jù)國內(nèi)外的試驗，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)、計算假定、構(gòu)件承載能力及剛度、裂縫。通?？捎脙煞N方法解決，一是在構(gòu)件上另設(shè)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(dān)，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。另一種方法是在計算中考慮粘結(jié)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(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(shè)釘槍進(jìn)行焊接，焊接質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求。
而對于鋼骨混凝土梁，一般不設(shè)栓釘。僅對于轉(zhuǎn)換層大梁或托柱梁等主要承受豎向重力荷載的梁，在梁端鋼梁上翼緣增設(shè)栓釘。
2.3、節(jié)點構(gòu)造
框架梁、柱節(jié)點核心區(qū)是結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，設(shè)計時應(yīng)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(jié)構(gòu)中，梁、柱節(jié)點包括以下幾種形式：（ 1）鋼骨混凝土梁 — 鋼骨混凝土柱的連接；（ 2）鋼骨混凝土梁 — 鋼筋混凝土柱的連接。
規(guī)范規(guī)定，節(jié)點區(qū)鋼骨部分的連接構(gòu)造應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)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(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。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，截面缺損率不宜超過腹板面積的 25% 。
實際鋼骨結(jié)構(gòu)設(shè)計中需做以下幾項工作：
（1） 需確定鋼骨柱中每根鋼筋的準(zhǔn)確位置；
（2） 根據(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） 根據(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 4 ~ 6mm ；
（6） 鋼骨中縱橫兩方向穿鋼筋孔的位置至少應(yīng)錯開一個孔徑。
3 、工程實例及經(jīng)濟(jì)性比較：
3.1、桂林國際會展中心工程：（附圖一）
業(yè)主要求中部的 7號展廳增設(shè)一多功能廳，由于受層高限制，跨度12.5米的梁梁高僅允許梁高900。故設(shè)計采用鋼骨混凝土梁，鋼骨部分采用焊接工字鋼，鋼梁高700。為了滿足鋼骨部分的錨固，在梁端處設(shè)置了型鋼錨固件。該多功能廳建成使用至今兩年多，鋼骨梁未見任何裂縫及大的撓度。缺點：由于設(shè)計過多未考慮施工原因，梁端未設(shè)置型鋼短柱，致使鋼骨梁支模時，需等其下支承的鋼筋混凝土柱達(dá)到一定強(qiáng)度。另由于沒有型鋼短柱的支承，鋼骨吊裝就位困難。
3.2、廈門正新海燕輪胎有限公司年產(chǎn)135萬條全鋼絲子午胎工程空壓站：（附圖二、三）
業(yè)主為了節(jié)約場地，將變電所置于空壓站樓面上。本單體采用鋼骨混凝土框架結(jié)構(gòu)，框架跨度為18米。鋼骨框架梁斷面為400x1200mm( 鋼骨為焊接鋼梁 250x100x16x24)，框架柱斷面為500x700(鋼骨為熱軋H型鋼RH500x300x11x18)?，F(xiàn)已建成使用。
3.3、福建佳通輪胎有限公司全鋼子午胎項目鍋爐房：（附圖四）
該鍋爐房為兩臺65t燃煤鍋爐，每個煤斗貯煤85立方。鍋爐間跨度達(dá)20.4米。屋面梁采用了空腹桁架式鋼骨混凝土梁。梁斷面為350x2000 ~ 2214mm(鋼骨桁架高1800mm，上下弦桿為焊接鋼梁BH250x200x8x16，腹桿為[16熱軋型鋼，現(xiàn)已建成。
3.4、經(jīng)濟(jì)性比較：以上三個工程，均做過方案比選，所比選方案分別為:
方案1：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大梁。該方案梁本身截面及用鋼量均不太大即可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，但由于僅部分大跨度梁需做成預(yù)應(yīng)力大梁，工程量太少，成本過高，且張拉預(yù)應(yīng)力會使工期拖長。故此方案不宜采用。
方案2：鋼結(jié)構(gòu)。鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度相對來說比較高，同等荷載條件及跨度下，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面較小、自重較輕。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都在工廠里制造、加工，精度高，質(zhì)量容易保證，工地安裝就位較方便，工期也較短。另外鋼結(jié)構(gòu)用工省，現(xiàn)場比較文明。減少了沙、石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運(yùn)、現(xiàn)場構(gòu)件預(yù)制及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆時的濕作業(yè)。該方案可滿足設(shè)計要求。但由于鋼結(jié)構(gòu)本身造價較高，且鋼結(jié)構(gòu)的防火性能比較差，必須做防火及防銹處理，再加上是常的維護(hù)引用，增加了造價。
方案3：鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，節(jié)省鋼材。包裹在鋼骨架外面的鋼筋混凝土，不僅在剛度和強(qiáng)度上發(fā)揮作用，還作為鋼骨的保護(hù)層，可以取代鋼骨外涂的防銹漆和防火涂料，不僅節(jié)省經(jīng)常性維護(hù)費用，而且由于混凝土的蓄熱量較大，從而提高了構(gòu)件的耐火性。另外鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼骨，在混凝土未澆注之前即已形成鋼構(gòu)架，具有相當(dāng)大的承載力，可用作其上樓層平行施工的模板支架和操作平臺，施工速度僅次于鋼結(jié)構(gòu)而大大優(yōu)于普通混凝土結(jié)構(gòu)。
通過三方案比選，方案3的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)為最優(yōu)方案。
4 、結(jié)束語：
在不斷總結(jié)經(jīng)驗和加深認(rèn)識當(dāng)中，我院在較大跨度梁的設(shè)計時采取了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)這一種方法，解決了用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能解決的難題，收到了良好的效果。在付諸實施過程中，對包括設(shè)計、制作、安裝、混凝土澆筑等四個方面的配合協(xié)調(diào)，與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，提出了更高的要求，我們將繼續(xù)深化總結(jié)，為加強(qiáng)我公司結(jié)構(gòu)專業(yè)的建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) . 鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（ YB9082-97 ） 北京：冶金工業(yè)出版社， 1999
[2] 國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) . 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（ JGJ138-2001 ） 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2001
[3] 鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算標(biāo)準(zhǔn)及解說 日本建筑學(xué)會著 原子能出版社
