福建《装配式部分填充钢-混凝土组合结构建筑应用技术标准》（征求意见稿）.docx

福建省工程建设地方标准DB工程建设地方标准编号：DBJT13XXXXXXX住房和城乡建设部备案号：J1XXXX-20XX装配式部分填充钢-混凝土组合结构建筑应用技术标准Technicalstandardforfabricatedpartially-encasedcompositestructuresofsteelandconcreteinbuildings（征求意见稿）202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施福建省住房和城乡建设厅发布1总则12术语和符号32.1 术语32.2 符号43材料103.1 钢材103.2 钢筋113.3 混凝土123.4 螺栓栓钉及焊接材料164结构设计基本规定184.1 构件和结构类型184.2 设计原则294.3 变形规定354.4 抗震设计374.5 一般构造425受弯构件设计465.1 一般规定465.2 承载力设计5053挠度计算695.4 裂缝宽度计算735.5 抗震设计及构造要求776轴心受力及压弯构件设计846.1 一般规定846.2 柱及支撑承载力设计8563内力设计及构造要求1147节点设计1227.1 一般规定1227.2 梁与柱连接1237.3 柱竖向拼接1327.4 梁与梁连接1347.5 柱脚连接1377.6 支撑连接1387.7 梁墙连接1388建筑与围护系统设计1408.1 建筑、设备与管线系统1408.2 围护系统设计1429防护设计1489.1 抗火设计与防火保护1489.2 防腐设计15310制作安装15510.1 一般规定15510.2 制作15510.3 安装15911施工验收16211.1 一般规定16211.2 构件验收164113安装验收166附录A验收表格170附录BPEC人字形中心支撑支撑在性能化设计中的长细比限值、截面类型（板件宽厚比）173本标准用词说明174引用标准名录1751总则.o.为规范装配式部分填充钢-混凝土组合结构设计、生产、施工与验收的技术要求，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本标准。【条文说明】本条是建筑工程中合理应用装配式部分填充钢-混凝土组合结构（简称PEC结构）应当遵循的总方针。1.0.2本标准适用于抗震烈度为8度或8度以下福建省工业与民用建筑装配式部分填充钢-混凝土组合结构的设计、生产、施工与验收。【条文:兑明】部分填充钢-混凝土组合结构（简称PEC结构）的柱、梁构件可以全部或部分在工厂或现场预制，预制构件的吊装和连接方式与钢构件类似，现场只需少量补填或完全不填混凝土,因而可以达到较高的预制化、装配化水平。PEC构件由于利用了钢-混凝土的组合作用，经济性良好。PEC结构可以用于新建结构，也可用于既有钢结构的改建。构筑物若采用PEC构件，则构件和节点的设计可参照本标准有关规定。由于对此类构件的高周疲劳尚未有充分研究结果能够指导工程实践，故本标准暂不适用于需要高周疲劳计算的构件，即直接承受动力荷载重复作用且结构使用期间应力循环次数大于5×IO的情况。1.0.3装配式部分填充钢-混凝土组合结构的设计、生产、施工与验收，除应执行本标准外，尚应符合国家、行业和福建省现行相关标准的规定。2术语和符号2.1 术语2.1.1 装配式部分填充钢-混凝土组合结构fabricatedpartially-encasedsteel-concretecomposite（PEC）structures全部或部分采用工厂预制的部分填充钢-混凝土组合构件，通过可靠连接形成整体的结构，简称为PEC结构。2.1.2 部分填充钢-混凝土组合构件partially-encasedsteel-concretecompositemembers开口截面主钢件外周轮廓间填充混凝土,且混凝土与主钢件共同受力的结构构件，简称PEC构件，包括PEC柱、PEC梁、PEC支撑等构件。2.1.3 部分填充钢-混凝土组合梁partially-encasedsteel-concretecompositebeams主要承受弯矩或弯矩-剪力的部分填充钢-混凝土组合构件（简称PEC梁），包括无翼板的部分填充钢-混凝土组合梁（简称矩形PEC梁）和有翼板的部分填充钢-混凝土组合梁（简称T形PEC梁）。2.1.4 部分填充钢-混凝土组合柱partially-encasedsteel-concretecompositecolumns主要承受轴力或轴力-弯矩的部分填充钢-混凝土组合构件，简称PEC柱，包括框架柱和两端较接柱。2.1.5 部分填充钢-混凝土组合支撑partially-encasedsteel-concretecompositebracings承受轴力且与框架结构协同抵抗侧向力的部分填充钢-混凝土组合构件，简称PEC支撑。2.1.6 装配式部分填充钢-混凝土组合框架partially-encasedsteelconcretecompositeframes由部分填充钢混凝土组合柱和部分填充钢混凝土组合梁组成的组合框架，简称PEC框架。2.1.7 主钢件mainsteelcomponent部分填充钢混凝土组合构件中的承载结构钢，由单个或若干个钢板、T形、H形或工字形钢组成，包括采用型钢或钢板焊接截面。2.1.8 连杆link焊接于主钢件两翼缘间的连接钢筋、圆钢或扁钢。2.1.9 厚实型截面compactsection无需设置连杆即能满足塑性承载能力要求的主钢件截面。2.1.10 薄柔型截面non-compactsection设置连杆方能满足塑性承载能力要求的主钢件截面。【条文说明】2J.l2.1.10本节给出了PEC构件（PEC柱、PEC梁、PEC支撑）和PEC框架等术语的含义和简称，在不引起混淆时，为表述简洁，采用简称。PEC构件有别于型钢混凝土构件和钢管混凝土构件，为此给出了组合构件横面中钢骨的专有名词“主钢件''以示区别。连杆是PEC构件中特有的组件，在术语中特加说明。2.2 符号2.2.1 材料性能钢材弹性模量:Ee混凝土弹性模量:EFC组合截面当量弹怦椎量：ES钢筋惮件模量：EAPEC构件截面轴向刚唐：ElPEC构件截面抗弯刚席：(Ed轴心受压构件等效截面杭弯刚摩：盒钢材抗技强度设计信：U钢材抗乐用府设计值：篇折减后的主钢件Jlt板钢材杭压、杭栉弼序设计侑:小圆柱头梓钉极限杭掂强度设计信：备钢材屈明弼用S品钢材极限杭栉强唐：第钢材杭助强度设计信：f混潞上轴心杭床曲席设计值：危混凝土轴心杭压强序标准值：v梁主钢件腹部混凝土轴心杭压强席设计值：左C组合截面当量弼悔：r.v竖向加劲肋钢材杭前强度设计值：f，混凝土轴心杭挖强度设计值：R浪海上轴心杭抖弼唐标准值：Ay钢筋杭村强府设计信：灯钢筋杭压强度设计信：KV轴带或横向钢筋杭抖遍席设计俏：Gn钢材前切樟量：G混凝土前切模量：GAPEC构件截面前切刚熔CM正弯矩设计侑：M,角弯矩设计侑：Mt混瀚土截面的杭裂弯矩：Mi本次梁连接的弯矩设计值：Mn校荷载准永久组合计箕的弯矩侑：Mu截面受弯承载力设计侑：M部分杭前连接时组合梁正截面受弯承载力：N轴力设计信：Mv、.毛截面屈服承载力设计值、净截面断裂承载力设计侑：Nf、.、Nf轴心呼压构件统X轴和V轴弹性稳定临界力：Nm特征轴力：N,截面轴压承载力设计值：MC单个抗前连榜件的纵向杭前承载力设计信：R-结构构件的抗力设计信：S承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：%、弘、M梁（掂架梁）、扑及节点物力设计侑：,节点要剪承载力设计侑：V、每个前跨区段内梁主钢件与混瀚土翼板交界面的纵向用力：V.丰钢件岩前承毂力设计信：1.、心截面上沿X轴方向、V轴方向主钢件受助承载力设计值：匕、Vv沿X抽方向、V轴方向翦力设计徜：照计入梁主钢件受折翼缘与部分腹板及受粒钢筋的等效钢筋应力信：品，、开裂截而纵向呼栉钢筋应力：M最大裂缝宽唐。2.2.3几何参数4中钢件截面（毛截面）面积：A",梁主钢件受压区截面面积：&、'"主钢件受拉（或一个）翼缘截面面积、受压翼缘截面面积、腹板截面面积：Ann柱中钢件的净截面面积：A.混海土.截面面积：Arf混瀚土遛板赧而面积：Anv梁丰钢件腹部混瀚土受压截面面积：4纵向手将钢的截面面积：4'纵向蜉压钢筋截而而积：便弯矩区混蹲土鬟板有效赛序范围内的纵向钢筋截面面积：4,圆林头桧钉钉杆截而面积：时等栉区钢筋合力点至混蹲土呼栉访缘的距离：受压区钢筋合力点至混凝土受压切缘的距离：柿翼绿外伸部分密序.或板杆顶部出席：he混瀚土外轮廓窗府：be混瀚土翼板的有效赛席：hf中钢件翟缘窗席：纵向蜉栉钢筋的混净土保护层厚府：de梁主钢件截面形心到混凝土翼板截面形心的距离：（1.计入主钢件等将翌绥与部分的板及等栉极筋的有效百杼：hT形组合梁截面的高度：An的析计箕高唐.混薄土截面有效高唐：,纵向受拉钢筋截面重心至混凝土截面受压边缘的s“金距点：f主钢件受栉翼缘截面重心至混瀚土截面受压i力缘的距离:加W中钢件弯桁腹板截而重心至混海上截而寻乐动绿的距离：h主钢件截面高度：heT形组合梁混海土翌板厚摩：儿主钢件照板高再：i组合截面回转半径：1.中钢件截面的惘性矩：1.混瀚土截面的惯性矩：1.f混凝土整板截面的惯性矩：ZcPEC梁开裂截面的换算截面惯忤矩：JPEC梁截面的等效惯性矩：A钢筋截面的惯性矩：1.PEC梁未开第截面的换算截面惘性矩：IPEC梁的跻博：Io构件计算跨度：轴心受压构件计算长度：1.等效蹿席：Sn沿构件长府方向卜连杆的间距：Sa受技区梁主.钢件截面对组合截面塑性中和轴的面积矩：Sn.等压区梁丰钢件栽而对如合截而帽怦中和抽的而积矩：U中钢件弯折翼绿厚摩：抖、乐谭缘等厚时的弯床邃缘厚府：f/受压翼缘厚度：AV中钢件或槽钢连榜件脂板厚摩：X混瀚土受压区高唐：2构件长细比：构件TF则仍长细比C2.2.4计算系数及其他B计入混海土翼板与主钢件之间滑移效应的折减刚度：k抗的连楮件的刚摩系和：n抽压比：«1受压区混凝土压应力影响系数：而钢材与混修土鞋件椎量的比值：Bz、Bmv计算平面内稳定时.关干X、V轴的等效弯矩系数：氏、,计算平面外稳定时，关于X、V轴的等效皆矩系数：Vn结松重要件系热：VRP承载力杭重调整系数：5钢贡献率：钢号修TF系数：C刚序折减系数：。3计入梁主钢件受栉翼缘与部分腌板及受折钢筋的有效配箭密：。抽心呼压构件的稳定系数：W计入梁主钢件翼缘作用的钢筋应变不均匀系数。【条文说明】221224符号是根据现行国家标准工程结构设计基本术语标准GB/T50083的有关规定制定的，并尽可能保持同其他现行标准的协调性。3材料3.1 钢材3.1.1 钢材宜采用Q235、Q355、Q390、Q420>Q460、Q355GJ,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GBZT700、低合金高强度结构钢GB/T1591及建筑结构用钢板GB/T19879的规定。结构用钢板、型材产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定。3.1.2 承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证。【条文说明】本条规定了承重结构的钢材应具有力学性能和化学成分等合格保证的项目。非焊接的重要结构（如吊车梁、吊车桁架、有振动设备或有大吨位吊车厂房的屋架、托架，大跨度重型桁架等）以及需要弯曲成型的构件等，亦都要求具有冷弯试验合格的保证O3.1.3 钢材的屈服强度、抗拉强度、强度设计值、弹性模量和剪切模量应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017和钢结构通用规范GB55006的有关规定采用。3.1.4 采用塑性设计的结构、进行弯矩调幅的构件及抗震设计中具有产生塑性较要求的构件，所用的钢材应符合下列规定：1钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；2钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%。3在罕遇地震作用下发生塑性变形的构件或节点部位的钢材,其屈服强度实测值与其标准值之比不应大于1.35。【条文说明】结构设计包括抗震设计中，如构件需经受较大塑性变膨时，结构钢材的选用应满足本条规定。3.1.5 钢板厚度大于或等于40mm,且承受沿板厚方向拉力的焊接连接板件，其质量应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T5313的规定。【条文说明】在钢结构制造中，由于钢材质量和焊接构造等原因，当构件沿厚度方向产生较大应变时，厚板容易出现层状撕裂，对沿厚度方向受拉的接头更为不利。为此，需要时应采用厚度方向性能钢板。防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施可参照现行国家标准钢结构焊接规范GB50661o3.1.6 组合楼板中压型钢板的材质和材料性能应符合现行国家标准建筑用压型钢板GB“12755的有关规定。【条文说明】现行国家标准连续热镀锌薄钢板及钢带GB/T2518不仅给出了钢板热镀锌技术条件，还给出了镀锌钢板牌号,本规范推荐目前工程中常用的S250(S250GD+Z,S250GD+ZF),S35O(S35OGD+ZS35OGD+ZF),S550(S550GD+Z,S550GD+ZF)牌号钢作为压型钢板的基板。3.2 钢筋3.2.1 纵向受力钢筋、箍筋的选用，以及钢筋的屈服强度标准值、极限强度标准值、抗拉强度设计值、抗压强度设计值及弹性模量取值，应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定。【条文说明】对受力较大构件，当有可靠设计依据时，可优先采用600MPa及以上强度等级高强钢筋。3.2.2 一、二、三级抗震等级的框架和斜撑构件的纵向受力钢筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010中的混凝土结构构件抗震设计有关材料性能的规定。3.3 混凝土3.3.1 混凝土材料选用应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定。梁、柱构件采用的混凝土强度等级不宜低于C30,不宜高于C70o组合楼板的混凝土强度等级不应低于C25o混凝土的最大骨料直径不应大于25mm【条文说明】本条参照现行行业标准组合结构设计规范JGJ138设计原则，鉴于PEC构件含钢率较高，故当要求计入混凝土对承载力的贡献如PEC柱时，混凝土强度等级不宜过低。本标准构件截面强度计算是基于材料达到极限变形假定的，也即要求主钢件和混凝土材料在承载能力极限状态下分别能达到其屈服强度和轴心抗压强度。因为达到轴心受压强度后，混凝土承载能力将下降，如果这一状态发生在主钢件屈服之前，极限分析假定将与实际情况产生一定偏差。计算数据比较（见表I）说明，当主钢件的钢材牌号在Q235Q420范围内时，匹配的混凝土标号如为C20C70,则都能满足这一要求。国内外已完成的构件试脸大多都在上述材料范围内，试脸结果均表明试件可以达到基于极限变形假定所计算的承载力。但当采用高强度钢材Q460时，需要注意可能出现混凝土压碎时钢材没有屈服的情况。表1混圈十和钢材应变比较混修十强摩C2OC5OC55C60C65C70知0.(X)2(X)O.O(>2O20.2()50.002()80.(X)21钢材牌号023503550390042004600.00110.00170.00190.00200.0022注：混凝土应变G=O002+()5XatJX-50)lJ钢材应变j=fE.3.3.2 构件可采用轻骨料混凝土。轻骨料混凝土选用应符合现行行业标准轻骨料混凝土应用技术标准JGJ/T12的有关规定。轻骨料混凝土强度等级不宜低于1.C25o【条文说明】PEC梁中的混凝土对构件承载力的贡献主要在于其抑制主钢件板件的局部屈曲，提高梁的整体稳定性和刚度，因此可以采用低强度的轻质混凝土，以减少跨度较大的组合梁的自重、降低起吊重量等，此时可不计填充混凝土对抗弯承载力的作用。3.3.3混凝土及轻骨料混凝土的轴心抗压强度标准值及设计值、轴心抗拉强度标准值及设计值、弹性模量、剪切模量应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010和现行行业标准轻骨料混凝土应用技术标准JGJ/T12的有关规定。3.3.4 构件连接后浇区宜采用自密实混凝土或水泥基灌浆材料，梁连接后浇区也可采用普通混凝土。自密实混凝土的选用应符合现行行业标准自密实混凝土应用技术规程JGJZT283的有关规定。水泥基灌浆材料的选用应符合现行国家标准水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T50448有关规定。3.3.5 如果计算中充分利用混凝土抗压强度时，柱、斜撑的连接后浇区材料强度等级应比相应主体构件材料强度等级提高一级，梁的连接后浇区材料强度等级不应低于相应主体构件材料强度等级。【条文说明】为保证PEC构件连接后浇区的性能，对连接后浇区材料进行了分类，根据类别规定了材料的性能要求。3.3.6 构件连接后浇区采用自密实混凝土或水泥基灌浆材料时，应满足表336-1的要求，其材料性能应符合下列规定：1当采用自密实混凝土材料时，其主要性能应满足表3.3.6-2中IV类材料的性能要求。2当采用水泥基灌浆材料时，其主要性能应满足表33.6-2中ITV类材料的性能要求。表VViR-I构件浑捂后洛云材科的冼怪主钢件翼缘外伸宽度丰钢件物梅,府(mm)(11)j11<200n>2007(K<l(X)I第、H举、Hl举I举、II举、In举l()()<hn<200I类、11举、III米IV米加>200IV举IV举哀336-2椀件淬楼后浮仅材料的牛要忤能指标当制举II举In举IV类附大骨料町径(mm)<4.75>4.75Fl<25截锥流动度(mm)初始值>340>290>650,30min>310>260>550'流锥流动度(mm)初始信<3530min<s竖向膨胀率(%)3h0.13.524h与3h的膨胀俏美0.02-0.50抗压强度(MPa)Id>15>203d>30>4028d>50>60就点子含睛(%)<0J泌水率()0注：*表示坍落扩展度数值。3用于冬期施工的构件连接后浇区材料性能除应符合本标准表33.6-2的规定外，尚应符合表336-3的规定。表3.3.63用于冬期施工时构件连接后浇区材料性能指标规定温度（C）精压阖说出（%）R.7R.7f2R7t-5>20>80>90-IO>12注：R-7表示负温养护7d的试件抗压强度值与标准养护28d的试件抗压强度值的比值：R-7+28、R-7+56分别表示负温养护7d转标准养护28d和负温养护7d转标准养护56d的试件抗压强度值与标准养护28d的试件抗压强度值的比值：施工时最低温度可比规定温度低5C.【条文说明】本标准按灌浆连接尺寸大小选用不同类型的灌浆材料，以保证其具有足够的流动性满足连接灌浆的质量要求。灌浆材料最重要的三项性能指标是流动度、竖向膨胀率和抗压强度。本标准表336-2中性能指标均应按产品要求的最大用水量检脸。1极锥流动度本标准按流动度对材料进行分类，以突出该指标的重要性，也便于设计选型。自密实混凝土（砂浆）及水泥基灌浆材料区别于其他水泥基材料的典型特征之一是该类材料具有好的流动性，依靠自身重力的作用，能够流进所要灌注的空隙，不需振捣能够密实填充。对于大型设备灌浆，或狭窄间隙灌浆，对流动性的要求更高。因此流动度的大小是该类材料是否具有可使用性的前提，顺利灌浆也是施工操作的第一步。假如流动性不够，浆体不能顺利流满所要填充的空间，如果从另一侧进行补灌显然会形成窝气，带来工程隐患。工程经验表明，水泥基灌浆材料须具有较好的流动性保持能力，确保拌合料经过一定时间后仍具有一定的极锥流动度，以便顺利灌注。结合国内外施工说明，本标准规定30min截锥流动度保留值。对于IV类水泥基灌浆材料，参照现行国家标准普通混凝土拌合物性能试险方法标准GB/T50080和对自密实混凝土（砂浆）的相关性能要求，采用坍落扩展度表征流动性。2竖向膨胀率此类灌浆材料的另一个重要特性是该类材料具有膨胀性，以能够密实填充所灌注的空间，增大有效承载面，起到有效承载的作用。水泥基灌浆材料拌合后具有很大截锥流动度，如果前期没有膨胀，必然存在收缩，包括塑性收缩和沉降收缩，即使后期的膨胀能够补偿前期的收缩，这种早期浆体的收缩对于灌浆的密实性有负面影响，容易引入空气，降低有效承载面：如果后期的膨胀不能补偿前期的收缩，将直接导致空鼓，灌浆层丧失承载功能。可见早期膨胀是一项重要特性，对克服塑性收缩，使得灌浆层更加密实，增大有效承载面，确保灌浆质量有重要意义。在硬化过程中，仍需要适当的膨胀，以进一步密实填充，并且在硬化材料中产生一定的膨胀应力，有利于补偿后期的收缩。3其他性能指标由于本材料直接与构件钢骨接触，因此对氯离子含量有要求，应小于0.1%。对于设备灌浆及混凝土补强加固，均要求无泌水。如果材料存在泌水，则接触面会出现大量气泡孔穴，或表面水泥浆富集，有效承载面很低，导致承载能力降低，因此规定泌水率为0。3.4 螺栓栓钉及焊接材料3.4.1 焊接材料选用应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017和钢结构通用规范GB55006的有关规定。3.4.2 焊缝强度指标应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017和钢结构通用规范GB55006的有关规定，焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构焊接规范GB50661的有关规定，检验方法应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准GB50205的有关规定。3.4.3 受力螺栓选用应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017的有关规定。螺栓连接的强度指标、高强度螺栓的预拉力设计值，以及高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数，应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017和钢结构通用规范GB55006的有关规定。3.4.4 圆柱头焊（栓）钉连接件的质量应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433的有关规定，圆柱头焊（栓）钉的材料及力学性能应符合现行行业标准组合结构设计规范JGJ138的有关规定。3.4.5 锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢、低合金高强度结构钢GB/T1591中规定的Q355、Q390或强度更高的钢材，质量等级不宜低于B级。3.4.6 受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定，专用预埋件及拉结材料应符合国家现行有关标准的规定。4结构设计基本规定4.1 构件和结构类型4.1.1 PEC构件可由开口截面主钢件及外轮廓范围内浇筑的混凝土组成，混凝土内可设纵筋、箍筋、抗剪件、连杆等钢配件（图4.1.1）。PEC构件宜在工厂制作。图41.1PEe构件的横面形式示意1一开口截面主钢件；2填充混凝土；3箍筋；4纵筋；5连杆：6-抗剪件（焊钉）：7-楼板【条文说明】PEC构件主要由H形钢等开口截面主钢件和混凝土组成。从20世纪80年代起，欧洲工程界着手研究PEC构件的力学性能并已广泛用于多层以及高层建筑结构，PEC构件设计与构造要求已纳入欧洲规范ENI994-1-1：2004,常用的构件一般由H形微面的型钢或焊接钢、混凝土、箍筋、纵筋与焊钉组成，箍筋分布在腹板两侧，焊钉连接在腹板上；有的截面构造则不设置焊钉，而使用穿过腹板的箍筋。20世纪90年代后期，加拿大Canam公司研发推广了较大翼缘宽厚比的薄柔裁面焊接主钢件，在翼缘之间设置连杆来提高其局部稳定性。PEC构件与型钢混凝土构件的截面构成类似，承载机理相近，因此欧洲规范ENI99411:20G4对两者的极限承载力采取了相同的计算假定与方法。但PEC构件与型钢混凝土构件截面形式的最大区别在于主钢件的部分材料住于截面外周，对构件的弯曲刚度和受弯承载力的贡献远远高于型钢混凝土中的钢骨。另外，纵筋布置在主钢件的内侧，离中和轴距离较近,对构件弯曲刚度和受弯承载力的贡献较小。这一材料布置形成了不同于型钢混凝土的受力特点，例如外周钢板件的局部稳定性不同于型钢混凝土构件，纵筋的作用减少。自20世纪90年代以来，欧美研究者进行的相关试脸，已充分支持了欧洲规范EN1994-1-1：2004的合理性和适用性；2000年以来我国研究者也进行了一系列试验，为本标准的编制提供了依据。研究表明，与钢骨存在于内核的型钢混凝土构件相比，在截面外包尺寸和含钢率相同的条件下，PEC构件的抗弯刚度与承载力都高于型钢混凝土构件。研究还表明，不设置焊钉或其他抗剪连接件的试件也能保证钢混凝土共同受力，达到并超过塑性极限状态对应的理论承载力。实际工程应用这些构件时，在层高和柱跨之间构件的长度有限且两端都有实际存在的限制混凝土纵向变形的约束，加上其他构造措施，都能使钢-混凝土协同变形和受力。主钢件可以为单H形极面，可以为两个或多个H形截面焊接组合板面（图Ia）,也可以为腹板开洞卷边截,面（图1b）。本标准规定了主钢件为单H形的构件计算方法与构造要求。当采用其他主钢件形式时应有可靠的理论与试脸依据。（b）腹板开洞卷边截面图1主钢件横面形式主钢件可以采用型钢，也可以采用焊接截面。焊接截面可以采用宽厚比较大的板件,起到节省钢材的作用；但采用型钢有利于标准化、模数化的设计，也能获得较高的综合效益。当构件采用较大截面尺寸时（例如中高层建筑框架柱），可以在混凝土中设置纵筋、箍筋和焊钉等钢配件，这种情况下，主钢件大多为厚实假面；当构件采用较小截面尺寸或设计荷载较小时（例如低多层建筑框架柱、楼面梁等），可以采用薄柔截面，在混凝土中设置纵筋、连杆等钢配件，连杆主要用于提高H型钢翼缘的板件稳定性。本标准仅列出了各种设计规定都已相对成熟的截面形式，其他截而形式的设计可以参照其方法加以推广。4.1.2 主钢件的截面分类与宽厚比限值应符合下列规定：1梁和框架柱中主钢件的截面分类和宽厚比限值应符合表4.1.3 的规定。夷412梁和框架柱中中钢件的截面分举和相厘比限值截而分类构件设计要求外伸翼缘腹板w梁柱1截而达到塑性弯矩、物件发生齐分阴忤转动9a65G35a2截面达到塑性弯矩14cfc124次7(tek3主钢件仅截面边缘达到钢材屈服强度2(k250250注：1%为翼缘外伸部分宽度，热轧工字钢和热轧H型钢为翼缘自由端至根部圆融起瓠处,焊接H形截面为翼缘自由端至焊脚边缘："为翼税厚度（图4.1.2）；2加为腹板计算高度，热轧工字钢和热轧H型钢为腹板两端圆弧间的距离，焊接H形截面为两端焊脚间的距离，N为腹板厚度：3G为钢号修正系数，A=*35f”启为钢材的屈服强度,当典缘和腹板的钢材牌号不同时，应取各自对应的屈服强度。2轴心受压柱中主钢件翼缘外伸部分的宽厚比不应大于表4.1.2中截面分类2的规定；当柱子整体稳定承载力小于截面强度承载力的75%时，不应大于表4.1.2中截面分类3的规定。3PEC支撑中主钢件翼缘外伸部分的宽厚比应符合本标准第4.4.2条规定。4当主钢件受压翼缘通过连杆与另一侧翼缘牢固连接，且连杆间距（Sa）（钢筋或圆钢连杆取中心距，扁钢或钢板条连杆取净距）与翼缘宽度（bf）的比值不大于0.25时，则表4.1.2的宽厚比限值可放大1.5倍；大于0.25且不大于0.5时，则表4.1.2的宽厚比限值可在1.5倍1.0倍间插值。5梁和框架柱构件沿全长弯矩分布不均匀时，满足本条第4款要求的巾历的范围应覆盖辱矩最大值相邻区域，且不应小于构件净长的8o6当T形PEC梁和框架柱的主钢件受压翼缘外侧面与钢筋混凝土板、压型钢板混凝土组合板等刚度较大的板件可靠连接或贴合连接，且其受弯中和轴位于混凝土板或与混凝土板相连的主钢件翼缘中时，表4.1.2截面分类2的宽厚比限值可采用表4.1.2图4.1.2受压翼缘外伸部分宽厚比示意1一焊缝【条文说明】PEC构件的塑性承载能力和变形能力发展与可能达到的程度与主纲件板件宽厚比密切相关。确定梁柱构件设计原则、选择计笄方法时，应当依据主钢件的板件宽厚比及与之有关的截面分类。1本款规定了梁和框架柱中主斜件的截面分类及相应的宽厚比限值。主钢件受压翼缘的局部稳定临界应力高于纯钢构件受压翼缘的局部稳定临界应力。基于能量方法所做的理论分析表明，板件失稳临界应力与屈服强度相等时的外伸部分宽厚比可达35k（李炜：部分组合钢-混凝土梁试脸研究，2015）,故相较于纯钢构件，受压翼缘的宽厚比限制可以放宽。表4.1.2采取了欧洲规范ENl994/-1:2004中对PEC构件受压翼缘的规定。其中，裁面分类1是对于构件段形成塑性较的要求，此时，混凝土已处于压溃状态，钢翼缘视为无面外约束板件，故与普通钢构件的宽厚比规定一致：其他分类则计入了混凝土对钢翼缘板件的面外约束作用。虽然钢翼缘板件局部失稳的临界宽厚比为35£k,工程设计时若无第4款所规定的措施则按最大宽厚比不超过20k加以限制，以计入板件初始变形等不利影响。事实上，板件宽厚比还受加工制作因素的约束，宽厚比过大的板件在主钢件焊接时容易产生较大变形，是不适宜采用的。主钢件腹板受到两侧混凝土的约束，局部失稳受到抑制。但鉴于极限状态下混凝土受损后对腹板的约束作用降低，仍需对其高摩比予以适当限制。本款关于梁主钢件腹板的高厚比限值参考了欧洲规范EN1994-l-1.2004规定的原则，截面分类1对应的腹板宽厚比限值，原则上与国家标准钢结构设计标准GB50017-2017中Sl级一致，但根据既有试验数据做了适当调整，而不要求进行应力分布参数的计算：对应截面分类2,采用了欧洲规范EN19941:2004规定，因混凝土约束的原因，故腹板宽厚比限值与钢构件腹板的S4级相当，其中对于柱子腹板也采用了不计应力分布参数的简化处理方法；截面分类3的腹板宽厚比则与S5级的钢构件腹板相当。在框架结构抗震设计中，根据“强柱弱梁''要求，除柱脚部分外，主钢件达到裁面分类2的塑性承载力即能满足要求，按本款规定设计截面仍能得到良好的经济性。但对柱脚部位等如要求具备塑性较能力，腹板宽厚比应满足截面分类1的要求。2本款基于轴心受压柱与压弯框架柱不同的性能要求，即不需要形成充分的塑性转动能力，其受压翼缘宽厚比满足本条第1款截面分类2即可保证横面的轴压极限承载力。当该构件稳定承载力小于截面承载力的75%时，钢材为弹性，故要求满足截面分类3即可。4本款参考了欧洲规范1998-1:2004第7.6.5条第（4）款的规定内容，并经过多项滞回试脸结果予以确认（图2和表2）o本款规定事实上允许采用超出表421宽厚比限值的主钢件，一定条件下可能取彳导更高的材料利用效率。连杆间距比025A025货杆间距比0.50连杆间即.比050就eHf三10.9.008.007.006005.004.003.002.l.0.Ooo50010.00150020.0025.0030.00翼缘宽厚比图2压弯滞回试脸结果5本款对连杆布置范围提出要求。基于连杆可有效约束受压翼缘外伸部分在塑性阶段的局部失稳，故可仅要求覆盖构件最大弯矩附近区域。当弯矩分布较为均匀时，弯矩超过构件上最大弯矩80%的范围内均宜满足连杆设置的要求，以保证受压翼缘塑性承载和变形能力。6“贴合连接''指受压翼缘外侧有板件阻止翼缘鼓曲变形，而板件并非成为PEC构件的组成部分。亮2如传建哈蛀累方法试验数据来源受力性质轴压比等效其绿宽厚比加密区连杆间距，鬟线室愉加密区长度（试件÷极限荷我/屈服荷就总调延性滞回延性状胎车性绅叫010301.28试件1.7614SS201517.210.64全长1361*9417.210.641.U9.8417.211.2813814.6417.211.401.29133417.211.401.434.05刘杰2019压弯0309.690.50500(3000)1.912.74().509.691.692.56A.S.E1.NASHAII9Q4压也0.1511.730.2660(1690)1.29$55Ik我03011.731.275.64A.S.E1.NASHAI1991压我0.1512.860.27560(2400)8.80住我0.301Z86430李删宇2009压弯().1512J30.50试件全长1.164J80.2512.131.204J60.1516.171.064J80.2516.171.05356杨嫡2007压驾0.2019So0.21柱底区域1.24433().2019.501.043.080.2019SO1.054.40陆佳2011压弯0.2822.110.25600H75011.182.600302工9?0.21300(1750