1.裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)_第1頁
1.裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)_第2頁
1.裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)_第3頁
1.裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)_第4頁
1.裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)_第5頁
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文檔簡介

總則1.0.1為規(guī)范裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收與運(yùn)維的技術(shù)要求,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、綠色低碳,制定本規(guī)程。【條文說明】本條是建筑工程中合理應(yīng)用裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)(簡稱PEC結(jié)構(gòu))應(yīng)當(dāng)遵循的總方針。1.0.2本規(guī)程適用于抗震烈度為8度或8度以下安徽省工業(yè)與民用建筑裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工與驗(yàn)收?!緱l文說明】PEC結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件可以全部或部分在工廠或現(xiàn)場預(yù)制,預(yù)制構(gòu)件的吊裝和連接方式與鋼構(gòu)件類似,現(xiàn)場只需少量補(bǔ)填或完全不填混凝土,因而可以達(dá)到較高的預(yù)制化、裝配化水平。PEC構(gòu)件利用了鋼與混凝土的組合作用,具有良好的經(jīng)濟(jì)性。PEC構(gòu)件可以用于新建結(jié)構(gòu),也可用于既有鋼結(jié)構(gòu)的改建。構(gòu)筑物若采用PEC構(gòu)件,則構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)可參照本規(guī)程有關(guān)規(guī)定。由于對PEC構(gòu)件的高周疲勞尚未有充分研究結(jié)果能夠指導(dǎo)工程實(shí)踐,故本規(guī)程暫不適用于需要高周疲勞計(jì)算的構(gòu)件,即直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用且結(jié)構(gòu)使用期間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于50000的情況。1.0.3裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工與驗(yàn)收,除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和安徽省現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)precastpartially-encasedsteel-concretecomposite(PEC)structures全部或部分采用工廠預(yù)制的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件,通過可靠連接形成整體的結(jié)構(gòu),簡稱為PEC結(jié)構(gòu)。2.1.2部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件partially-encasedsteel-concretecompositemembers開口截面主鋼件外周輪廓間包覆混凝土,且混凝土與主鋼件共同受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括PEC柱、PEC梁、PEC支撐等構(gòu)件。2.1.3部分包覆鋼-混凝土組合梁partially-encasedsteel-concretecompositebeams主要承受彎矩或彎矩-剪力的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件,包括無翼板的部分包覆鋼-混凝土組合梁(簡稱矩形組合梁)和有翼板的部分包覆鋼-混凝土組合梁(簡稱T形組合梁)。2.1.4部分包覆鋼-混凝土組合柱partially-encasedsteel-concretecompositecolumns主要承受軸力或軸力-彎矩的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件,簡稱PEC柱,包括框架柱和兩端鉸接柱。2.1.5異形截面部分包覆鋼-混凝土組合柱special-shapedpartially-encasedsteel-concretecompositecolumns截面形狀不規(guī)則的部分包覆鋼-混凝土組合柱,簡稱異形PEC柱,包括十字形、L形和T形等。2.1.7部分包覆鋼-混凝土組合支撐partially-encasedsteel-concretecompositebracings承受軸力且與框架結(jié)構(gòu)協(xié)同抵抗側(cè)向力的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件。2.1.8裝配式部分包覆鋼-混凝土組合框架partially-encasedsteel-concretecompositeframes由部分包覆鋼-混凝土組合柱和部分包覆鋼-混凝土組合梁組成的組合框架,簡稱框架。2.1.9主鋼件mainsteelcomponent部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件中的承載結(jié)構(gòu)鋼,由單個(gè)或若干個(gè)鋼板、T形、H形或工字形鋼組成,包括采用型鋼或鋼板焊接截面。2.1.10連桿link焊接于主鋼件兩翼緣間的連接鋼筋、鋼棒或鋼板。2.1.11厚實(shí)型截面compactsection無需設(shè)置連桿即能滿足塑性承載能力要求的主鋼件截面。2.1.12薄柔型截面non-compactsection設(shè)置連桿方能滿足塑性承載能力要求的主鋼件截面?!緱l文說明】2.1.1~2.1.12本節(jié)給出了PEC構(gòu)件(PEC柱、PEC梁、PEC支撐)和PEC框架等術(shù)語的含義和簡稱,在不引起混淆時(shí),為表述簡潔,采用簡稱。PEC構(gòu)件有別于型鋼混凝土構(gòu)件和鋼管混凝土構(gòu)件,為此給出了組合構(gòu)件截面中鋼骨的專有名詞“主鋼件”以示區(qū)別。連桿是PEC構(gòu)件中特有的組件,在術(shù)語中特加說明

2.2符號2.2.1材料性能Ea——鋼材彈性模量;Ec——混凝土彈性模量;EEQ——組合截面當(dāng)量彈性模量;Es——鋼筋彈性模量;EA——PEC構(gòu)件截面軸向剛度;EI——PEC構(gòu)件截面抗彎剛度;(EI)e——軸心受壓構(gòu)件等效截面抗彎剛度;fa——鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fa′——鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fac——折減后的主鋼件腹板鋼材抗壓、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fat——圓柱頭栓釘極限抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fay——鋼材屈服強(qiáng)度;fau——鋼材極限抗拉強(qiáng)度;fav——鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fck——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;fcw——梁主鋼件腹部混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fEQ——組合截面當(dāng)量強(qiáng)度;fr1v——豎向加勁肋鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;ft——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;ftk——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;fy——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fy′——鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fyv——箍筋或橫向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Ga——鋼材剪切模量;Gc——混凝土剪切模量;GA——PEC構(gòu)件截面剪切剛度。2.2.2作用效應(yīng)和承載力M——正彎矩設(shè)計(jì)值;M′——負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值;Mcr——截面受彎承載力設(shè)計(jì)值;Mj——主次梁連接的彎矩設(shè)計(jì)值;Mq——按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值;Mu——截面受彎承載力設(shè)計(jì)值;Mu,r——部分抗剪連接時(shí)組合梁正截面受彎承載力;N——軸力設(shè)計(jì)值;Na,y、Nan,u——毛截面屈服承載力設(shè)計(jì)值、凈截面斷裂承載力設(shè)計(jì)值;NEx、NEy——軸心受壓構(gòu)件繞x軸和y軸彈性穩(wěn)定臨界力;Nm——特征軸力;Nu——截面軸壓承載力設(shè)計(jì)值;Nvc——單個(gè)抗剪連接件的縱向抗剪承載力設(shè)計(jì)值;R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值;S——承載能力極限狀態(tài)下作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;Vb、Vc、Vj——梁(框架梁)、柱及節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值;Vju——節(jié)點(diǎn)受剪承載力設(shè)計(jì)值;Vs——每個(gè)剪跨區(qū)段內(nèi)梁主鋼件與混凝土翼板交界面的縱向剪力;Vu——主鋼件受剪承載力設(shè)計(jì)值;Vux、Vuy——截面上沿x軸方向、y軸方向主鋼件受剪承載力設(shè)計(jì)值;Vx、Vy——沿x軸方向、y軸方向剪力設(shè)計(jì)值;σsa——計(jì)入梁主鋼件受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的等效鋼筋應(yīng)力值;σsq——開裂截面縱向受拉鋼筋應(yīng)力;ωmax——最大裂縫寬度。2.2.3幾何參數(shù)Aa——主鋼件截面(毛截面)面積;Aac——梁主鋼件受壓區(qū)截面面積;Aac、Aaf′、Aw——主鋼件受拉(或一個(gè))翼緣截面面積、受壓翼緣截面面積、腹板截面面積;Aan——柱主鋼件的凈截面面積;Ac——混凝土截面面積;Acf——混凝土翼板截面面積;Acw——梁主鋼件腹部混凝土受壓截面面積;As——縱向受拉鋼筋截面面積;As′——縱向受壓鋼筋截面面積;負(fù)彎矩區(qū)混凝土翼板有效寬度范圍內(nèi)的縱向鋼筋截面面積;Ast——圓柱頭栓釘釘桿截面面積;as——受拉區(qū)鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受拉邊緣的距離;as′——受壓區(qū)鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受壓邊緣的距離;b0——翼緣外伸部分寬度,或板托頂部寬度;bc——混凝土外輪廓寬度;be——混凝土翼板的有效寬度;bf——主鋼件翼緣寬度;cs——縱向受拉鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度;dc——梁主鋼件截面形心到混凝土翼板截面形心的距離;de——計(jì)入主鋼件受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效直徑;h——T型組合梁截面總高度;h0——腹板計(jì)算高度,混凝土截面有效高度;h0s——縱向受拉鋼筋截面重心至混凝土截面受壓邊緣的距離;h0f——主鋼件受拉翼緣截面重心至混凝土截面受壓邊緣的距離;h0w——主鋼件受拉腹板截面重心至混凝土截面受壓邊緣的距離;ha——主鋼件截面高度;hc——T形組合梁混凝土翼板厚度;hw——主鋼件腹板高度;i——組合截面回轉(zhuǎn)半徑;Ia——主鋼件截面的慣性矩;Ic——混凝土截面的慣性矩;Icf——混凝土翼板截面的慣性矩;Icr——PEC梁開裂截面的換算截面慣性矩;Ieq——PEC梁截面的等效慣性矩;Is——鋼筋截面的慣性矩;Iucr——PEC梁未開裂截面的換算截面慣性矩;l——PEC梁的跨度;l0——構(gòu)件計(jì)算跨度;軸心受壓構(gòu)件計(jì)算長度;le——等效跨度;sa——沿構(gòu)件長度方向上連桿的間距;Sat——受拉區(qū)梁主鋼件截面對組合截面塑性中和軸的面積矩;Sac——受壓區(qū)梁主鋼件截面對組合截面塑性中和軸的面積矩;tf——主鋼件受拉翼緣厚度;拉、壓翼緣等厚時(shí)的受壓翼緣厚度;tf′——受壓翼緣厚度;tw——主鋼件或槽鋼連接件腹板厚度;x——混凝土受壓區(qū)高度;λ——構(gòu)件長細(xì)比;λn——構(gòu)件正則化長細(xì)比。2.2.4計(jì)算系數(shù)及其他B——計(jì)入混凝土翼板與主鋼件之間滑移效應(yīng)的折減剛度;k——抗剪連接件的剛度系數(shù);n——軸壓比;α1——受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力影響系數(shù);αE——鋼材與混凝土彈性模量的比值;βmx、βmy——計(jì)算平面內(nèi)穩(wěn)定時(shí),關(guān)于x、y軸的等效彎矩系數(shù);βtx、βty——計(jì)算平面外穩(wěn)定時(shí),關(guān)于x、y軸的等效彎矩系數(shù);γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);γRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù);δ——鋼貢獻(xiàn)率;εk——鋼號修正系數(shù);ζ——?jiǎng)偠日蹨p系數(shù);ρte——計(jì)入梁主鋼件受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效配筋率;φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);ψ——計(jì)入梁主鋼件翼緣作用的鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)?!緱l文說明】2.2.1~2.2.4符號是根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50083的有關(guān)規(guī)定制定的,并盡可能保持同其他現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性。

3材料3.1鋼材3.1.1鋼材宜采用Q235、Q355、Q390、Q420、Q460、Q345GJ、Q420GJ和Q460GJ鋼,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591及《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879的規(guī)定。結(jié)構(gòu)用鋼板、型材產(chǎn)品的規(guī)格、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.1.2承重結(jié)構(gòu)所用的鋼材應(yīng)具有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長率和硫、磷含量的合格保證,對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳當(dāng)量的合格保證。焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證?!緱l文說明】本條規(guī)定了承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有力學(xué)性能和化學(xué)成分等合格保證的項(xiàng)目。非焊接的重要結(jié)構(gòu)(如吊車梁、吊車桁架、有振動(dòng)設(shè)備或有大噸位吊車廠房的屋架、托架,大跨度重型桁架等)以及需要彎曲成型的構(gòu)件等,亦都要求具有冷彎試驗(yàn)合格的保證。3.1.3鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彈性模量和剪切模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006的有關(guān)規(guī)定采用。3.1.4采用塑性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、進(jìn)行彎矩調(diào)幅的構(gòu)件及抗震設(shè)計(jì)中具有產(chǎn)生塑性鉸要求的構(gòu)件,所用的鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定:1鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)大于0.85;2鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺階,且伸長率不應(yīng)小于20%?!緱l文說明】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括抗震設(shè)計(jì)中,如構(gòu)件需經(jīng)受較大塑性變形時(shí),結(jié)構(gòu)鋼材的選用應(yīng)滿足本條規(guī)定。3.1.5鋼板厚度大于或等于40mm,且承受沿板厚方向拉力的焊接連接板件,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定?!緱l文說明】在鋼結(jié)構(gòu)制造中,由于鋼材質(zhì)量和焊接構(gòu)造等原因,當(dāng)構(gòu)件沿厚度方向產(chǎn)生較大應(yīng)變時(shí),厚板容易出現(xiàn)層狀撕裂,對沿厚度方向受拉的接頭更為不利。為此,需要時(shí)應(yīng)采用厚度方向性能鋼板。防止板材產(chǎn)生層狀撕裂的節(jié)點(diǎn)、選材和工藝措施可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661。3.1.6組合樓板中壓型鋼板的材質(zhì)和材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用壓型鋼板》GB/T12755的有關(guān)規(guī)定。【條文說明】現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板及鋼帶》GB/T2518不僅給出了鋼板熱鍍鋅技術(shù)條件,還給出了鍍鋅鋼板牌號,本規(guī)范推薦目前工程中常用的S250(S250GD+Z、S250GD+ZF),S350(S350GD+Z、S350GD+ZF),S550(S550GD+Z、S550GD+ZF)牌號鋼作為壓型鋼板的基板。3.1.7縱向受力鋼筋、箍筋的選用,以及鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量取值,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。【條文說明】對受力較大構(gòu)件,當(dāng)有可靠設(shè)計(jì)依據(jù)時(shí),可優(yōu)先采用600MPa及以上強(qiáng)度等級高強(qiáng)鋼筋。3.1.8一、二、三級抗震等級的框架和斜撐構(gòu)件的縱向受力鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)有關(guān)材料性能的規(guī)定。3.2混凝土3.2.1混凝土材料選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。梁、柱構(gòu)件采用的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C30,不宜高于C70。組合樓板的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。混凝土的最大骨料直徑不應(yīng)大于25mm。【條文說明】本條參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138設(shè)計(jì)原則,鑒于PEC構(gòu)件含鋼率較高,故當(dāng)要求計(jì)入混凝土對承載力的貢獻(xiàn)如PEC柱時(shí),混凝土強(qiáng)度等級不宜過低。本規(guī)程構(gòu)件截面強(qiáng)度計(jì)算是基于材料達(dá)到極限變形假定的,也即要求主鋼件和混凝土材料在承載能力極限狀態(tài)下分別能達(dá)到其屈服強(qiáng)度和軸心抗壓強(qiáng)度。因?yàn)檫_(dá)到軸心受壓強(qiáng)度后,混凝土承載能力將下降,如果這一狀態(tài)發(fā)生在主鋼件屈服之前,極限分析假定將與實(shí)際情況產(chǎn)生一定偏差。計(jì)算數(shù)據(jù)比較(見表1)說明,當(dāng)主鋼件的鋼材牌號在Q235~Q420范圍內(nèi)時(shí),匹配的混凝土標(biāo)號如為C20~C70,則都能滿足這一要求。國內(nèi)外已完成的構(gòu)件試驗(yàn)大多都在上述材料范圍內(nèi),試驗(yàn)結(jié)果均表明試件可以達(dá)到基于極限變形假定所計(jì)算的承載力。但當(dāng)采用高強(qiáng)度鋼材Q460時(shí),需要注意可能出現(xiàn)混凝土壓碎時(shí)鋼材沒有屈服的情況。表1混凝土和鋼材應(yīng)變比較混凝土強(qiáng)度C20~C50C55C60C65C70ε00.002000.002020.002050.002080.0021鋼材牌號Q235Q355Q390Q420Q460εy0.00110.00170.00190.00200.0022注:混凝土應(yīng)變,鋼材應(yīng)變3.2.2構(gòu)件可采用輕骨料混凝土。輕骨料混凝土選用應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T12的有關(guān)規(guī)定。輕骨料混凝土強(qiáng)度等級不宜低于LC25?!緱l文說明】PEC梁中的混凝土對構(gòu)件承載力的貢獻(xiàn)主要在于其抑制主鋼件板件的局部屈曲,提高梁的整體穩(wěn)定性和剛度,因此可以采用低強(qiáng)度的輕質(zhì)混凝土,以減少跨度較大的組合梁的自重、降低起吊重量等。3.2.3構(gòu)件連接后澆區(qū)宜采用自密實(shí)混凝土或水泥基灌漿材料,梁連接后澆區(qū)也可采用普通混凝土。自密實(shí)混凝土的選用應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T283的有關(guān)規(guī)定。水泥基灌漿材料的選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T50448有關(guān)規(guī)定。3.2.4如果計(jì)算中充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),柱、斜撐的連接后澆區(qū)材料強(qiáng)度等級應(yīng)比相應(yīng)主體構(gòu)件材料強(qiáng)度等級提高一級,梁的連接后澆區(qū)材料強(qiáng)度等級不應(yīng)低于相應(yīng)主體構(gòu)件材料強(qiáng)度等級?!緱l文說明】為保證PEC構(gòu)件連接后澆區(qū)的性能,對連接后澆區(qū)材料進(jìn)行了分類,根據(jù)類別規(guī)定了材料的性能要求。3.2.5構(gòu)件連接后澆區(qū)采用自密實(shí)混凝土或水泥基灌漿材料時(shí),應(yīng)滿足表3.2.5-1的要求,其材料性能應(yīng)符合下列規(guī)定:1當(dāng)采用自密實(shí)混凝土材料時(shí),其主要性能應(yīng)滿足表3.2.5-2中IV類材料的性能要求。2當(dāng)采用水泥基灌漿材料時(shí),其主要性能應(yīng)滿足表3.2.5-2中I~IV類材料的性能要求。表3.2.5-1構(gòu)件連接后澆區(qū)材料的選擇主鋼件翼緣外伸寬度(mm)主鋼件腹板高度(mm)h0≤200h0>20070<b0≤100I類、II類、III類I類、II類、III類100<b0≤200I類、II類、III類IV類b0>200IV類IV類表3.2.5-2構(gòu)件連接后澆區(qū)材料的主要性能指標(biāo)類別I類II類III類IV類最大骨料粒徑(mm)≤4.75>4.75且≤25截錐流動(dòng)度(mm)初始值—≥340≥290≥650*30min—≥310≥260≥550*流錐流動(dòng)度(mm)初始值≤35———30min≤50———豎向膨脹率(%)3h0.1~3.524h與3h的膨脹值之差0.02~0.50抗壓強(qiáng)度(MPa)1d≥15≥203d≥30≥4028d≥50≥60氯離子含量(%)<0.1泌水率(%)0注:*表示坍落擴(kuò)展度數(shù)值。3用于冬期施工的構(gòu)件連接后澆區(qū)材料性能除應(yīng)符合本規(guī)程表3.2.5-2的規(guī)定外,尚應(yīng)符合表3.2.5-3的規(guī)定。表3.2.5-3用于冬期施工時(shí)構(gòu)件連接后澆區(qū)材料性能指標(biāo)規(guī)定溫度(℃)抗壓強(qiáng)度比(%)R-7R-7+28R-7+56-5≥20≥80≥90-10≥12注:R-7表示負(fù)溫養(yǎng)護(hù)7d的試件抗壓強(qiáng)度值與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的試件抗壓強(qiáng)度值的比值;R-7+28、R-7+56分別表示負(fù)溫養(yǎng)護(hù)7d轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d和負(fù)溫養(yǎng)護(hù)7d轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)56d的試件抗壓強(qiáng)度值與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的試件抗壓強(qiáng)度值的比值。4構(gòu)件連接后澆區(qū)材料的主要性能的試驗(yàn)方法應(yīng)符合《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T50448的有關(guān)規(guī)定?!緱l文說明】本規(guī)程按灌漿連接尺寸大小選用不同類型的灌漿材料,以保證其具有足夠的流動(dòng)性滿足連接灌漿的質(zhì)量要求。灌漿材料最重要的三項(xiàng)性能指標(biāo)是流動(dòng)度、豎向膨脹率和抗壓強(qiáng)度。本規(guī)程表3.2.5-2中性能指標(biāo)均應(yīng)按產(chǎn)品要求的最大用水量檢驗(yàn)。1截錐流動(dòng)度本規(guī)程按流動(dòng)度對材料進(jìn)行分類,以突出該指標(biāo)的重要性,也便于設(shè)計(jì)選型。自密實(shí)混凝土(砂漿)及水泥基灌漿材料區(qū)別于其他水泥基材料的典型特征之一是該類材料具有好的流動(dòng)性,依靠自身重力的作用,能夠流進(jìn)所要灌注的空隙,不需振搗能夠密實(shí)填充。對于大型設(shè)備灌漿,或狹窄間隙灌漿,對流動(dòng)性的要求更高。因此流動(dòng)度的大小是該類材料是否具有可使用性的前提,順利灌漿也是施工操作的第一步。假如流動(dòng)性不夠,漿體不能順利流滿所要填充的空間,如果從另一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)灌顯然會形成窩氣,帶來工程隱患。工程經(jīng)驗(yàn)表明,水泥基灌漿材料須具有較好的流動(dòng)性保持能力,確保拌合料經(jīng)過一定時(shí)間后仍具有一定的截錐流動(dòng)度,以便順利灌注。結(jié)合國內(nèi)外施工說明,本規(guī)程規(guī)定30min截錐流動(dòng)度保留值。對于Ⅳ類水泥基灌漿材料,參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50080和對自密實(shí)混凝土(砂漿)的相關(guān)性能要求,采用坍落擴(kuò)展度表征流動(dòng)性。2豎向膨脹率此類灌漿材料的另一個(gè)重要特性是該類材料具有膨脹性,以能夠密實(shí)填充所灌注的空間,增大有效承載面,起到有效承載的作用。水泥基灌漿材料拌合后具有很大截錐流動(dòng)度,如果前期沒有膨脹,必然存在收縮,包括塑性收縮和沉降收縮,即使后期的膨脹能夠補(bǔ)償前期的收縮,這種早期漿體的收縮對于灌漿的密實(shí)性有負(fù)面影響,容易引入空氣,降低有效承載面;如果后期的膨脹不能補(bǔ)償前期的收縮,將直接導(dǎo)致空鼓,灌漿層喪失承載功能??梢娫缙谂蛎浭且豁?xiàng)重要特性,對克服塑性收縮,使得灌漿層更加密實(shí),增大有效承載面,確保灌漿質(zhì)量有重要意義。在硬化過程中,仍需要適當(dāng)?shù)呐蛎洠赃M(jìn)一步密實(shí)填充,并且在硬化材料中產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力,有利于補(bǔ)償后期的收縮。3其他性能指標(biāo)由于本材料直接與構(gòu)件鋼骨接觸,因此對氯離子含量有要求,應(yīng)小于0.1%。對于設(shè)備灌漿及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固,均要求無泌水。如果材料存在泌水,則接觸面會出現(xiàn)大量氣泡孔穴,或表面水泥漿富集,有效承載面很低,導(dǎo)致承載能力降低,因此規(guī)定泌水率為0。3.3連接材料3.3.1焊接材料選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006的有關(guān)規(guī)定。3.3.2焊縫強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006的有關(guān)規(guī)定,焊縫質(zhì)量等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661的有關(guān)規(guī)定,檢驗(yàn)方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205的有關(guān)規(guī)定。3.3.3受力螺栓選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。螺栓連接的強(qiáng)度指標(biāo)、高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值,以及高強(qiáng)度螺栓連接的鋼材摩擦面抗滑移系數(shù),應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006的有關(guān)規(guī)定。3.3.4圓柱頭焊(栓)釘連接件的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433的有關(guān)規(guī)定,圓柱頭焊(栓)釘?shù)牟牧霞傲W(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的有關(guān)規(guī)定。3.3.5錨栓可采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700規(guī)定的Q235鋼、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591中規(guī)定的Q355、Q390或強(qiáng)度更高的鋼材,質(zhì)量等級不宜低于B級。3.3.6受力預(yù)埋件的錨板及錨筋材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定,專用預(yù)埋件及拉結(jié)材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4基本規(guī)定4.0.1PEC構(gòu)件主鋼件可為單H形截面,也可為兩個(gè)或多個(gè)鋼板、T形和H形截面焊接組合,主鋼件混凝土內(nèi)可設(shè)縱筋、箍筋、抗剪件、連桿等鋼配件(圖4.0.1-1和圖4.0.1-2)。(a)矩形組合梁截面(b)T形組合梁截面圖4.0.1-1PEC梁的截面形式示意圖1—開口截面主鋼件;2—混凝土;3—箍筋;4—縱筋;5—連桿;6—抗剪件(栓釘);7—樓板(a)矩形組合柱截面(b)異形組合柱截面圖4.0.1-2PEC柱的截面形式示意圖1—開口截面主鋼件;2—混凝土;3—箍筋;4—縱筋;5—連桿;6—抗剪件(栓釘)【條文說明】PEC構(gòu)件主要由H形鋼等開口截面主鋼件和混凝土組成。從20世紀(jì)80年代起,歐洲工程界著手研究PEC構(gòu)件的力學(xué)性能并已廣泛用于多層以及高層建筑結(jié)構(gòu),PEC構(gòu)件設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求已納入歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004,常用的構(gòu)件一般由H形截面的型鋼或焊接鋼、混凝土、箍筋、縱筋與栓釘組成,箍筋分布在腹板兩側(cè),栓釘連接在腹板上;有的截面構(gòu)造則不設(shè)置栓釘,而使用穿過腹板的箍筋。20世紀(jì)90年代后期,加拿大Canam公司研發(fā)推廣了較大翼緣寬厚比的薄柔截面焊接主鋼件,在翼緣之間設(shè)置連桿(Link)來提高其局部穩(wěn)定性。PEC構(gòu)件與型鋼混凝土構(gòu)件的截面構(gòu)成類似,承載機(jī)理相近,因此歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004對兩者的極限承載力采取了相同的計(jì)算假定與方法。但PEC構(gòu)件與型鋼混凝土構(gòu)件截面形式的最大區(qū)別在于主鋼件的部分材料位于截面外周,對構(gòu)件的彎曲剛度和受彎承載力的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于型鋼混凝土中的鋼骨,另一方面,縱筋布置在主鋼件的內(nèi)側(cè),離中和軸距離較近,對構(gòu)件彎曲剛度和受彎承載力的貢獻(xiàn)較小。這一材料布置形成了不同于型鋼混凝土的受力特點(diǎn),例如外周鋼板件的局部穩(wěn)定性不同于型鋼混凝土構(gòu)件,縱筋的作用減少。自20世紀(jì)90年代以來歐美研究者進(jìn)行的相關(guān)試驗(yàn),已充分支持了歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004的合理性和適用性;2000年以來我國研究者也進(jìn)行了一系列試驗(yàn),為本規(guī)程的編制提供了依據(jù)。研究表明,與鋼骨存在于內(nèi)核的型鋼混凝土構(gòu)件相比,在截面外包尺寸和含鋼率相同的件下,PEC構(gòu)件的抗彎剛度與承載力都高于型鋼混凝土構(gòu)件。研究還表明,不設(shè)置栓釘或其他抗剪連接件的試件也能保證鋼-混凝土共同受力,達(dá)到并超過塑性極限狀態(tài)對應(yīng)的理論承載力。實(shí)際工程應(yīng)用這些構(gòu)件時(shí),在層高和柱跨之間構(gòu)件的長度有限、且兩端都有實(shí)際存在的限制混凝土縱向變形的約束,加上其他構(gòu)造措施,都能使鋼-混凝土協(xié)同變形和受力。主鋼件可以為單H形截面,也可以為兩個(gè)或多個(gè)鋼板、T形和H形截面焊接組合。除本規(guī)程圖4.0.1中規(guī)定的構(gòu)件截面之外,采用其他截面形式時(shí)(圖1),有關(guān)的計(jì)算規(guī)定還需進(jìn)一步研制。圖1主鋼件的截面形式主鋼件可以采用型鋼,也可以采用焊接截面。焊接截面可以采用寬厚比較大的板件,起到節(jié)省鋼材的作用;但采用型鋼有利于標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的設(shè)計(jì),也能獲得較高的綜合效益。當(dāng)構(gòu)件采用較大截面尺寸時(shí)(例如中高層建筑框架柱),可以在混凝土中設(shè)置縱筋、箍筋和栓釘?shù)蠕撆浼?,這種情況下,主鋼件大多為厚實(shí)截面;當(dāng)構(gòu)件采用較小截面尺寸或設(shè)計(jì)荷載較小時(shí)(例如低多層建筑框架柱、樓面梁等),可以采用薄柔截面,在混凝土中設(shè)置縱筋、連桿等鋼配件,連桿主要用于提高H形鋼翼緣的板件穩(wěn)定性。為便于施工,厚實(shí)型主鋼件內(nèi)也可設(shè)置連桿代替箍筋和栓釘。PEC支撐截面形式可參考矩形組合柱截面。本規(guī)程僅列出了各種設(shè)計(jì)規(guī)定都已相對成熟的采用H形鋼作為主鋼件的截面形式,當(dāng)采用本規(guī)程尚未規(guī)定的截面形式或節(jié)點(diǎn)形式時(shí),應(yīng)有充分的計(jì)算分析依據(jù)和必要的試驗(yàn)依據(jù)。4.0.2主鋼件的截面分類與寬厚比限值應(yīng)符合下列規(guī)定:1梁和框架柱中主鋼件的截面分類和寬厚比限值應(yīng)符合表4.0.2的規(guī)定。表4.0.2梁和框架柱中主鋼件的截面分類和寬厚比限值截面分類構(gòu)件設(shè)計(jì)要求外伸翼緣(b0/tf)腹板梁(h0/tw)柱(h0/tw)1截面達(dá)到塑性彎矩、構(gòu)件發(fā)生充分塑性轉(zhuǎn)動(dòng)9εk65εk35εk2截面達(dá)到塑性彎矩14εk124εk70εk3主鋼件僅截面邊緣達(dá)到鋼材屈服強(qiáng)度20εk250250注:1b0為翼緣外伸部分寬度,熱軋工字鋼和熱軋H型鋼為翼緣自由端至根部圓弧起弧處,焊接H形截面為翼緣自由端至焊腳邊緣;tf為翼緣厚度(圖4.0.4);2h0為腹板計(jì)算高度,熱軋工字鋼和熱軋H型鋼為腹板兩端圓弧間的距離,焊接H形截面為兩端焊腳間的距離,tw為腹板厚度;3εk為鋼號修正系數(shù),,fay為鋼材的屈服強(qiáng)度,當(dāng)翼緣和腹板的鋼材牌號不同時(shí),應(yīng)取各自對應(yīng)的屈服強(qiáng)度。2軸心受壓柱中主鋼件翼緣外伸部分的寬厚比不應(yīng)大于表4.0.2中截面分類2的規(guī)定;當(dāng)柱子整體穩(wěn)定承載力小于截面強(qiáng)度承載力的75%時(shí),不應(yīng)大于表4.0.2中截面分類3的規(guī)定。3支撐中主鋼件翼緣外伸部分的寬厚比應(yīng)符合本規(guī)程第5.4.2條規(guī)定。4當(dāng)主鋼件受壓翼緣通過連桿與另一側(cè)翼緣牢固連接,且連桿間距(sa)(鋼筋或鋼棒連桿取中心距,鋼板條連桿取凈距)與翼緣寬度(bf)的比值不大于0.25時(shí),則表4.0.2的寬厚比限值可放大1.5倍;大于0.25且不大于0.5時(shí),則表4.0.2的寬厚比限值可在1.5倍~1.0倍間插值。5梁和框架柱構(gòu)件沿全長彎矩分布不均勻時(shí),滿足本條第4款要求的sa/bf的范圍應(yīng)覆蓋彎矩最大值相鄰區(qū)域,且不應(yīng)小于構(gòu)件凈長的1/8。6當(dāng)T形組合梁和框架柱的主鋼件受壓翼緣外側(cè)面與鋼筋混凝土板、壓型鋼板混凝土組合板等剛度較大的板件可靠連接或貼合連接,且其受彎中和軸位于混凝土板或與混凝土板相連的主鋼件翼緣中時(shí),表4.0.2截面分類2的寬厚比限值可采用表4.0.2截面分類3對應(yīng)的寬厚比限值?!緱l文說明】PEC構(gòu)件的塑性承載能力和變形能力發(fā)展與可能達(dá)到的程度與主鋼件板件寬厚比密切相關(guān)。確定梁柱構(gòu)件設(shè)計(jì)原則、選擇計(jì)算方法時(shí),應(yīng)當(dāng)依據(jù)主鋼件的板件寬厚比及與之有關(guān)的截面分類。1本款規(guī)定了梁和框架柱中主鋼件的截面分類及相應(yīng)的寬厚比限值。主鋼件受壓翼緣的局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力高于純鋼構(gòu)件受壓翼緣的局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力?;谀芰糠椒ㄋ龅睦碚摲治霰砻?,板件失穩(wěn)臨界應(yīng)力與屈服強(qiáng)度相等時(shí)的外伸部分寬厚比可達(dá)35εk(李煒:《部分組合鋼-混凝土梁試驗(yàn)研究》,2015),故相較于純鋼構(gòu)件,受壓翼緣的寬厚比限制可以放寬。表4.0.2采取了歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004中對PEC構(gòu)件受壓翼緣的規(guī)定。其中,截面分類1是對于構(gòu)件段形成塑性鉸的要求,此時(shí),混凝土已處于壓潰狀態(tài),鋼翼緣視為無面外約束板件,故與普通鋼構(gòu)件的寬厚比規(guī)定一致;其他分類則計(jì)入了混凝土對鋼翼緣板件的面外約束作用。雖然鋼翼緣板件局部失穩(wěn)的臨界寬厚比為35εk,工程設(shè)計(jì)時(shí)若無第4款所規(guī)定的措施則按最大寬厚比不超過20εk加以限制,以計(jì)入板件初始變形等不利影響。事實(shí)上,板件寬厚比還受加工制作因素的約束,寬厚比過大的板件在主鋼件焊接時(shí)容易產(chǎn)生較大變形,是不適宜采用的。2主鋼件腹板受到兩側(cè)混凝土的約束,局部失穩(wěn)受到抑制。但鑒于極限狀態(tài)下混凝土受損后對腹板的約束作用降低,仍需對其高厚比予以適當(dāng)限制。本款關(guān)于梁主鋼件腹板的高厚比限值參考了歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004規(guī)定的原則,截面分類1對應(yīng)的腹板寬厚比限值,原則上與國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017中S1級一致,但根據(jù)既有試驗(yàn)數(shù)據(jù)做了適當(dāng)調(diào)整,而不要求進(jìn)行應(yīng)力分布參數(shù)的計(jì)算;對應(yīng)截面分類2,采用了歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004規(guī)定,因混凝土約束的原因,故腹板寬厚比限值與鋼構(gòu)件腹板的S4級相當(dāng),其中對于柱子腹板也采用了不計(jì)應(yīng)力分布參數(shù)的簡化處理方法;截面分類3的腹板寬厚比則與S5級的鋼構(gòu)件腹板相當(dāng)。在框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁”要求,除柱腳部分外,主鋼件達(dá)到截面分類2的塑性承載力即能滿足要求,按本款規(guī)定設(shè)計(jì)截面仍能得到良好的經(jīng)濟(jì)性。但對柱腳部位等如要求具備塑性鉸能力,腹板寬厚比應(yīng)符合截面分類1的要求。3本款基于軸心受壓柱與壓彎框架柱不同的性能要求,即不需要形成充分的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,其受壓翼緣寬厚比滿足本條第1款截面分類2即可保證截面的軸壓極限承載力。當(dāng)該構(gòu)件穩(wěn)定承載力小于截面承載力的75%時(shí),鋼材為彈性,故要求滿足截面分類3即可。4本款參考了歐洲規(guī)范1998-1:2004第7.6.5條第(4)款的規(guī)定內(nèi)容,并經(jīng)過多項(xiàng)滯回試驗(yàn)結(jié)果予以確認(rèn)(圖2和表2)。本款規(guī)定事實(shí)上允許采用超出表4.0.2寬厚比限值的主鋼件,一定條件下可能取得更高的材料利用效率。圖2壓彎滯回試驗(yàn)結(jié)果5本款對連桿布置范圍提出要求?;谶B桿可有效約束受壓翼緣外伸部分在塑性階段的局部失穩(wěn),故可僅要求覆蓋構(gòu)件最大彎矩附近區(qū)域。當(dāng)彎矩分布較為均勻時(shí),彎矩超過構(gòu)件上最大彎矩80%的范圍內(nèi)均宜滿足連桿設(shè)置的要求,以保證受壓翼緣塑性承載和變形能力。6“貼合連接”指受壓翼緣外側(cè)有板件阻止翼緣鼓曲變形,而并非板件成為PEC構(gòu)件的組成部分。

表2構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果方法試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源受力性質(zhì)軸壓比等效翼緣寬厚比加密區(qū)連桿間距/翼緣寬度加密區(qū)長度(試件全長)極限荷載/屈服荷載單調(diào)性滯回延性試驗(yàn)李煒2015純彎010.301.28試件全長1.7614.85—17.210.641.3613.9417.210.641.349.8417.211.281.3814.6417.211.401.2913.3417.211.401.43—4.05劉杰2019壓彎0.309.690.50500(3000)1.91—2.740.509.691.69—2.56A.S.ELNASHAI1994壓彎0.1511.730.26360(1690)1.29—5.55壓彎0.3011.731.275.64A.S.ELNASHAI1991壓彎0.1512.860.27360(2400)——8.80壓彎0.3012.864.30李鵬宇2009壓彎0.1512.130.50試件全長1.16—4.180.2512.131.204.160.1516.171.064.180.2516.171.053.56楊婧2007壓彎0.2019.500.21柱底區(qū)域1.24—4.330.2019.501.043.080.2019.501.054.40陸佳2011壓彎0.2822.110.25600(1750)1.18—2.600.3025.930.21300(1750)1.182.250.3325.931.182.95何雅雯2017雙向壓彎0.2013.680.23350(3600)1.19—3.94簡思敏2016偏壓—16.300.50試件全長—2.31—19.600.502.5624.500.302.5324.500.501.7524.501.001.85銀英姿2008軸壓—8.001.00試件全長1.451.40—12.131.001.341.3012.130.501.472.3016.200.501.261.7016.201.001.351.6016.202.001.291.104.0.3PEC構(gòu)件的主鋼件宜優(yōu)先選用成品型材。【條文說明】裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展亟需提高構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化,亟需加強(qiáng)型鋼生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)的信息溝通和協(xié)同作業(yè)。采用型鋼構(gòu)件作為標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件,從源頭上推進(jìn)這些標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)的應(yīng)用,以標(biāo)準(zhǔn)化、社會化生產(chǎn)代替定制化、小規(guī)模加工方式,是鋼結(jié)構(gòu)住宅轉(zhuǎn)變建造方式的重要基礎(chǔ)之一。4.0.4混凝土的外輪廓寬度(bc)宜與主鋼件翼緣寬度(bf)一致;當(dāng)需縮進(jìn)時(shí),bc不宜小于bf的80%(圖4.0.4-1和圖4.0.4-2)。圖4.0.4-1受壓翼緣外伸部分寬厚比示意圖4.0.4-2混凝土的外輪廓尺寸示意【條文說明】歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004表5.2顯示,主鋼件翼緣內(nèi)側(cè)混凝土包覆寬度不應(yīng)小于對應(yīng)翼緣寬度的80%。當(dāng)混凝土寬度小于翼緣寬度時(shí),應(yīng)注意對鋼板無包覆范圍采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)防火措施。4.0.5裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的樓板可選用壓型鋼板組合樓板、鋼筋桁架樓承板組合樓板、預(yù)制混凝土疊合樓板及預(yù)應(yīng)力空心疊合樓板等型式,樓板與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)可靠連接。【條文說明】預(yù)制混凝土疊合樓板可選用鋼筋桁架混凝土疊合樓板(見圖4.0.5-1)、局部現(xiàn)澆整體式混凝土疊合樓板(見圖4.0.5--2)等。圖4.0.5-1鋼筋桁架混凝土疊合樓板示意圖4.0.5-2局部現(xiàn)澆整體式混凝土疊合樓板示意1-預(yù)制區(qū);2-后澆區(qū);3-PEC梁;4-抗剪連接件4.0.6裝配式部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)建筑宜采用信息模型(BIM)技術(shù),實(shí)現(xiàn)全專業(yè)、全過程信息化管理。5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)原則與結(jié)構(gòu)分析5.1.1本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。5.1.2承重結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.1.3結(jié)構(gòu)的安全等級和設(shè)計(jì)工作年限應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068和《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001的有關(guān)規(guī)定。【條文說明】建筑結(jié)構(gòu)安全等級按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153和《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的有關(guān)規(guī)定劃分為一級、二級和三級。對一般工業(yè)與民用建筑PEC結(jié)構(gòu),安全等級可取為二級。5.1.4按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用作用效應(yīng)的基本組合,必要時(shí)尚應(yīng)采用作用效應(yīng)的偶然組合,對于地震設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用效應(yīng)的地震組合。按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,對組合梁,尚應(yīng)采用作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合?!緱l文說明】荷載效應(yīng)的組合原則根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的有關(guān)規(guī)定制訂。對荷載效應(yīng)的偶然組合,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)只做出原則性的規(guī)定,具體的設(shè)計(jì)表達(dá)式及各種系數(shù)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。對于正常使用極限狀態(tài),一般只采取荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,當(dāng)有可靠依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)時(shí),亦可采取荷載效應(yīng)的頻遇組合。對PEC梁,因需要計(jì)入混凝土在長期荷載作用下的徐變影響,故除應(yīng)采取荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合外,尚應(yīng)采取準(zhǔn)永久組合。PEC結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)定與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011一致。5.1.5荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、分項(xiàng)系數(shù)、組合值系數(shù)等應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009和《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001的有關(guān)規(guī)定。5.1.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件、連接及節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:1持久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)采用下式表達(dá):(5.1.6-1)2地震設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)采用下式表達(dá):(5.1.6-2)式中:——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):對安全等級為一級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.1,對安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0,對安全等級為三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于0.9;——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,承載能力極限狀況下應(yīng)符合5.1.4條規(guī)定;——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值;——承載力抗震調(diào)整系數(shù),按表5.1.6采用,其他情況按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定取值。表5.1.6承載力抗震調(diào)整系數(shù)構(gòu)件類型梁柱及支撐核心區(qū)受力特征受彎受剪偏壓軸壓軸拉受剪穩(wěn)定抗剪n<0.15n≥0.15γRE0.750.750.750.800.800.750.750.800.80注:n為軸壓比,應(yīng)符合本規(guī)程第6.3.16條規(guī)定。【條文說明】構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì),基于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138有關(guān)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式的規(guī)定,本規(guī)程對PEC構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.1.7在豎向荷載、風(fēng)荷載以及多遇地震作用下,PEC結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形可采用彈性方法計(jì)算;罕遇地震作用下的彈塑性變形可采用彈塑性時(shí)程分析法或靜力彈塑性分析法計(jì)算。5.1.8在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力和變形的彈性計(jì)算時(shí),PEC梁、柱構(gòu)件的截面剛度可按下列公式計(jì)算:(5.1.8-1)(5.1.8-2)(5.1.8-3)式中:——鋼材彈性模量(N/mm2)、混凝土彈性模量(N/mm2);——鋼材剪切模量(N/mm2)、混凝土剪切模量(N/mm2);——主鋼件面積(mm2)、混凝土面積(mm2);——主鋼件慣性矩(mm4)、混凝土慣性矩(mm4);——組合構(gòu)件截面軸向剛度(N)、抗剪剛度(N)、抗彎剛度(N·mm2)?!緱l文說明】本條適用于結(jié)構(gòu)整體彈性分析時(shí)采用的截面剛度計(jì)算。截面剛度計(jì)算中參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138,采用了主鋼件截面剛度和混凝土的截面剛度疊加的方法。在彈性范圍內(nèi)用疊加方法計(jì)算截面剛度簡單可行、符合實(shí)際情況?,F(xiàn)行協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《矩形鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS159中規(guī)定彎曲剛度計(jì)算要計(jì)入混凝土開裂影響,采用0.8折減系數(shù),即。大量計(jì)算表明,折減抗彎剛度和全抗彎剛度之比,對于寬翼緣構(gòu)件,強(qiáng)軸為0.91至0.95,弱軸為0.85至0.89;對于中翼緣構(gòu)件,強(qiáng)軸為0.88至0.92,弱軸為0.83至0.86;對于窄翼緣構(gòu)件,強(qiáng)軸為0.88至0.91,弱軸為0.82至0.85。按上述兩種剛度對典型框架試算發(fā)現(xiàn),豎向荷載作用下,框架梁彎矩變化不超過3%,框架柱彎矩變化不超過5%。比較周期、底部剪力、最大水平側(cè)移及層間位移角可知,周期和底部剪力變化不超過5%,最大水平側(cè)移及層間位移角變化不超過6%。通常工程設(shè)計(jì)中的構(gòu)件內(nèi)力和結(jié)構(gòu)變形是根據(jù)彈性分析獲得或基于彈性計(jì)算結(jié)果予以調(diào)整,因此使用本條規(guī)定能夠滿足工程設(shè)計(jì)的一般要求。構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)其剛度需要進(jìn)行適當(dāng)折減的場合,在有關(guān)構(gòu)件設(shè)計(jì)的條文中予以規(guī)定。結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性后,截面剛度不能按本條規(guī)定計(jì)算,因此在非線性分析中,可根據(jù)理論假定、試驗(yàn)結(jié)果、數(shù)值模擬等建立的非彈性剛度計(jì)算,本規(guī)程對此不予規(guī)定。5.1.9在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力分析和變形的彈性計(jì)算時(shí),T形組合梁抗彎剛度,對邊框架可取矩形組合梁抗彎剛度的1.2倍;對中框架可取矩形組合梁抗彎剛度的1.5倍?!緱l文說明】參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015第6.1.3條,純鋼段梁剛度增大系數(shù)取為1.2和1.5。T形組合梁的撓度計(jì)算時(shí),T形組合梁的慣性矩應(yīng)符合6.2.17條至6.2.20條的規(guī)定。5.2結(jié)構(gòu)體系5.2.1框架結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的框架柱、框架梁、次梁和支撐構(gòu)件可全部或部分采用PEC構(gòu)件,排架結(jié)構(gòu)、門式剛架結(jié)構(gòu)的柱、梁構(gòu)件可采用PEC構(gòu)件?!緱l文說明】PEC構(gòu)件可以單獨(dú)形成框架等結(jié)構(gòu)體系,也可以與鋼構(gòu)件、鋼筋混凝土構(gòu)件或其他形式的鋼-混凝土組合構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)體系。本規(guī)程中涉及的結(jié)構(gòu)體系中,以框架柱、梁均采用PEC構(gòu)件的情況為主,給出了較為具體的規(guī)定。部分采用PEC構(gòu)件,即僅有柱或梁采用PEC構(gòu)件、其他采用鋼構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件等的情況,PEC構(gòu)件設(shè)計(jì)可采用本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定,其他構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。但連接和節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造類型較多,本規(guī)程尚不能完全覆蓋;有關(guān)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的整體指標(biāo),也需經(jīng)過論證或研究,尚不能在本規(guī)程中規(guī)定。這些情況,需要設(shè)計(jì)工程師在調(diào)研基礎(chǔ)上針對個(gè)案具體解決,積累一定經(jīng)驗(yàn)后作為普遍性規(guī)定予以明確。5.2.2采用PEC構(gòu)件作為框架柱和框架梁的房屋結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的最大適用高度不宜超過表5.2.2的規(guī)定。表5.2.2結(jié)構(gòu)適用的最大高度(m)結(jié)構(gòu)類型設(shè)防烈度6度7度8度9度0.20g0.30gPEC框架結(jié)構(gòu)6050403524PEC框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)1301201008050PEC框架-支撐結(jié)構(gòu)PEC框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)20017015011070PEC框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)22019015013070注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu),最大適用高度宜適當(dāng)降低;3超過表內(nèi)高度的房屋,應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證,采取有效的加強(qiáng)措施?!緱l文說明】表5.2.2中PEC框架結(jié)構(gòu)、PEC框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和PEC框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的規(guī)定與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138-2016第4.3.5條中對應(yīng)型鋼混凝土框架(柱)的規(guī)定一致。其原因是PEC結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與型鋼混凝土構(gòu)件相比性能更有優(yōu)勢,前者邊緣部分始終有鋼材參與工作,在正常使用狀態(tài)下能更有效的防止裂縫開展,在極限狀態(tài)下前者鋼材外包輪廓范圍內(nèi)的受壓混凝土在完全壓潰前也能較充分地發(fā)揮作用,故按型鋼混凝土結(jié)構(gòu)取值是合理的??蚣?支撐結(jié)構(gòu)通常采用鋼支撐或PEC支撐,比起鋼筋混凝土剪力墻具有更大變形能力,參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015第3.2.2條對鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)的規(guī)定,采用適用高度至少減小20m的措施以對高度采取較嚴(yán)格的限制。本規(guī)程所稱的框架-支撐結(jié)構(gòu),當(dāng)采用PEC柱和PEC梁時(shí),應(yīng)采用中心支撐結(jié)構(gòu)(因尚無與偏心支撐相連的部分包覆組合梁試驗(yàn)與理論研究);當(dāng)結(jié)構(gòu)采用PEC柱和鋼梁時(shí),可采用中心支撐結(jié)構(gòu)或偏心支撐結(jié)構(gòu)。偏心支撐結(jié)構(gòu)的適用高度可參照表5.2.2的中心支撐結(jié)構(gòu),偏心支撐的耗能梁等的設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。表5.2.2中PEC框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定,系根據(jù)鋼板剪力墻的延性性能與支撐相近或更優(yōu)的情況,取與框架-支撐結(jié)構(gòu)的規(guī)定相同。本條尚不能全部覆蓋可以應(yīng)用部分包覆組合柱、梁的結(jié)構(gòu)體系。對于采用異形PEC柱的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)的最大適用高度按照表5.2.2進(jìn)行折減,折減系數(shù)為0.9。對其他結(jié)構(gòu)體系的適用高度,需根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)與其他規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求研究制定。列出9度的最大高度限值是因?yàn)橐翌惤ㄖ杼岣咭欢热≈怠?.2.3PEC結(jié)構(gòu)的高寬比不宜大于表5.2.3的規(guī)定。表5.2.3結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比結(jié)構(gòu)類型設(shè)防烈度6度7度8度9度PEC框架結(jié)構(gòu)5544PEC框架-支撐結(jié)構(gòu)6654.5PEC框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)6.56.55.55PEC框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)6.56.565.5PEC框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)7765.5【條文說明】高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第3.3.2條,建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比與結(jié)構(gòu)體系及抗震設(shè)防烈度有關(guān);參考《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015第3.2.3條,高寬比僅與抗震設(shè)防烈度有關(guān)。由于PEC框架結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力等優(yōu)于鋼筋混凝土框架,故本條在高寬比取值上遵循不超過鋼結(jié)構(gòu)但適當(dāng)高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的原則。對于采用異形PEC柱的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)的最大適用高寬比按照表5.2.3進(jìn)行折減,折減系數(shù)為0.9。5.3結(jié)構(gòu)變形規(guī)定5.3.1多層及高層結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或多遇地震作用下按彈性方法計(jì)算的樓層彈性層間位移,以及在罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移,不宜超過表5.3.1的限值。表5.3.1多層及高層結(jié)構(gòu)層間位移角限值結(jié)構(gòu)類型彈性層間位移角限值彈塑性層間位移角限值PEC框架結(jié)構(gòu)多遇地震1/3501/50風(fēng)荷載1/400PEC框架-支撐結(jié)構(gòu)、PEC框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)1/4001/50PEC框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)PEC框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)1/8001/100【條文說明】《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017規(guī)定鋼框架彈性層間位移角不宜超過1/250,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010與之相同?!陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010規(guī)定彈性計(jì)算,風(fēng)荷載或多遇地震作用下的層間位移角:框架結(jié)構(gòu)不宜大于1/550,框架-剪力墻、框架-核心筒結(jié)構(gòu)不宜大于1/800,彈塑性位移角應(yīng)小于1/50和1/100,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010與之相同;《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138規(guī)定多高層組合結(jié)構(gòu)層間位移應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的有關(guān)規(guī)定??紤]到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011未有對組合結(jié)構(gòu)的詳細(xì)規(guī)定,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,規(guī)定了本規(guī)程的位移限值。大量試驗(yàn)研究表明,PEC受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件受力-變形曲線的特征與純鋼構(gòu)件相近。這一特征不僅不同于鋼筋混凝土構(gòu)件,也有別于型鋼混凝土構(gòu)件。因?yàn)榕c后者相比,PEC構(gòu)件的主鋼件的大部分材料布置在截面外側(cè),導(dǎo)致承載能力高且塑性變形能力大。因此,對以PEC構(gòu)件作為主要抗側(cè)力構(gòu)件的框架結(jié)構(gòu)或以鋼構(gòu)件(支撐、剪力墻)與PEC構(gòu)件共同作為抗側(cè)力主體的結(jié)構(gòu),彈性層間位移角限值應(yīng)嚴(yán)于鋼框架,彈塑性層間位移角限值則可與鋼框架一致;以鋼筋混凝土剪力墻、鋼筋混凝土核心筒與PEC框架共同作為抗側(cè)主體的結(jié)構(gòu),則按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對待,與國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3一致。采用PEC柱和鋼框架梁的房屋結(jié)構(gòu),層間位移角限值按表5.3.1的規(guī)定。考慮到PEC結(jié)構(gòu)的性能,本地方標(biāo)準(zhǔn)對框架結(jié)構(gòu)體系在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下彈性層間位移角限制進(jìn)行了適當(dāng)放寬。對于采用異形PEC柱的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)層間位移角限值可參考表5.3.1取值。5.3.2PEC梁的最大撓度,不應(yīng)超過表5.3.2規(guī)定的撓度限值。構(gòu)件有起拱時(shí),可將計(jì)算得到的撓度值減去起拱值。表5.3.2PEC梁的最大撓度限值跨度撓度限值(mm)l0<7ml0/200(l0/250)7m≤l0<9ml0/250(l0/300)l0≥9ml0/300(l0/400)注:1l0為構(gòu)件的計(jì)算跨度,懸臂構(gòu)件應(yīng)取實(shí)際懸臂長度的2倍;2表中括號內(nèi)的數(shù)值適用于使用上對撓度有較高要求的構(gòu)件?!緱l文說明】《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017規(guī)定受彎構(gòu)件撓度:主梁不宜超過1/400(1/500);其他梁和樓梯梁不宜超過1/250(1/300),括號外對應(yīng)永久荷載+可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值,括號內(nèi)對應(yīng)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值?!痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)規(guī)定:梁跨l0<7m時(shí),屋蓋、樓蓋及樓梯構(gòu)件撓度限(mm)不應(yīng)超過l0QUOTEl0/200(l0QUOTEl0/250),梁跨7m≤l0≤9m時(shí)不應(yīng)超過為QUOTEl0l0/250(QUOTEl0l0/300),梁跨l0QUOTEl0>9m時(shí)不應(yīng)超過l0/300(QUOTEl0l0/400),括弧內(nèi)為對撓度有較高要求的構(gòu)件?!督M合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138-2016規(guī)定:梁跨l0<7m時(shí),型鋼混凝土梁及組合樓板撓度限值(mm)不應(yīng)超過l0/200(l0QUOTEl0/250),梁跨7m≤l0QUOTEl0≤9m時(shí)不應(yīng)超過l0/250(l0QUOTEl0/300),梁跨l0>9m時(shí)不應(yīng)超過l0QUOTEl0/300(l0QUOTEl0/400),括弧內(nèi)為對撓度有較高要求的構(gòu)件,此規(guī)定與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)一致,鋼與混凝土組合梁(不分跨度):主梁不應(yīng)超過l0/300(l0QUOTEl0/400),次梁不應(yīng)超過QUOTEl0l0/250(QUOTEl0l0/300)。根據(jù)以上規(guī)定,本規(guī)程按構(gòu)件力學(xué)行為最為接近的型鋼混凝土梁及組合樓板處理,即按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的有關(guān)規(guī)定采用。5.3.3PEC梁的混凝土最大裂縫寬度不應(yīng)大于表5.3.3規(guī)定的最大裂縫寬度限值。表5.3.3PEC梁混凝土最大裂縫寬度限值(mm)環(huán)境類別裂縫控制等級混凝土最大裂縫寬度限值ωlim一三級0.3(0.4)二a、二b、三a、三b0.2注:對于年平均相對濕度小于60%地區(qū),一級環(huán)境下的PEC梁,混凝土裂縫最大寬度限值可采用括號內(nèi)的數(shù)值。5.3.4PEC結(jié)構(gòu)的樓蓋應(yīng)具有適宜的舒適度,其舒適度驗(yàn)算應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的規(guī)定。5.4抗震設(shè)計(jì)5.4.1組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素采用不同的抗震等級,并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施規(guī)定。丙類建筑的抗震等級應(yīng)按表5.4.1確定。表5.4.1PEC結(jié)構(gòu)的抗震等級結(jié)構(gòu)類型設(shè)防烈度6度7度8度9度框架結(jié)構(gòu)房屋高度(m)≤24>24≤24>24≤24>24≤24框架四三三二二一一大跨度結(jié)構(gòu)三二一一框架-剪力墻結(jié)構(gòu)房屋高度(m)≤60>60≤24≤60>60≤24>24,≤60>60≤24>24框架四三四三二三二一二一鋼筋混凝土剪力墻三三二二二一一框架-支撐結(jié)構(gòu)房屋高度(m)≤24>24≤24>24≤24>24≤24>24框架四三三二二一一特一支撐框架三二二一一一一特一支撐四三二一特一框架-核心筒結(jié)構(gòu)房屋高度(m)≤150>150≤130>130≤100>100≤70框架三二二一一一一核心筒二二二一一特一特一注:1建筑場地為I類時(shí),除6度設(shè)防烈度外可按表內(nèi)降低一度所對應(yīng)的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施,但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低;2接近或等于高度分界時(shí),可結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級;3大跨度框架指跨度不小于18m的框架;4高度不超過60m的框架-核心筒結(jié)構(gòu)按框架-剪力墻的要求設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按表中框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定確定其抗震等級;5當(dāng)采用框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-PEC剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),框架的抗震等級可按照框架-支撐結(jié)構(gòu)中的框架確定,剪力墻抗震等級可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定確定。6特一級抗震等級的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的有關(guān)規(guī)定。【條文說明】對于采用PEC構(gòu)件的框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震等級的規(guī)定與《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138第4.3.8條相一致??蚣?支撐結(jié)構(gòu)抗震等級按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500011附錄G第G.1.2條要求采用??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土剪力墻和鋼板剪力墻區(qū)分為兩類。對于采用異形PEC柱的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)抗震等級可參考表5.4.1取值。5.4.2框架梁、柱中主鋼件的截面分類應(yīng)根據(jù)構(gòu)件抗震等級按表5.4.2的規(guī)定確定。表中截面分類和寬厚比限值應(yīng)符合本規(guī)程4.0.2條的規(guī)定。表5.4.2框架梁、柱中主鋼件受壓翼緣外伸部分寬厚比要求構(gòu)件抗震等級一級二級三、四級截面分類11、21、2、3【條文說明】本條所規(guī)定的主鋼件截面分類要求,包括了本規(guī)程第4.0.2條中設(shè)置連桿后達(dá)到寬厚比限值的情況。根據(jù)理論分析和試驗(yàn)結(jié)果,對不同抗震等級下截面分類進(jìn)行了適當(dāng)放寬。5.4.3PEC結(jié)構(gòu)計(jì)算的阻尼比宜符合下列規(guī)定:1在多遇地震作用下,房屋高度不大于50m時(shí)可取為0.04;高度大于50m且小于200m時(shí)可取0.03;高度不小于200m時(shí)宜取0.02;2在罕遇地震作用下的彈塑性分析,阻尼比可取0.05;3在風(fēng)荷載作用下樓層位移驗(yàn)算和構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),阻尼比可取為0.02~0.04;4結(jié)構(gòu)舒適度驗(yàn)算時(shí),阻尼比可取為0.01~0.02?!緱l文說明】結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算時(shí)的阻尼比取值參考《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138-2016第4.3.6條規(guī)定采用。實(shí)際情況中存在組合構(gòu)件與混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件共同組成結(jié)構(gòu)體系的情況,目前尚無充分的分析研究確定其阻尼比的取值;采用本條規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)由設(shè)計(jì)人員分析確定。5.4.4PEC結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性應(yīng)符合下列規(guī)定:1框架結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下式要求:(5.4.4-1)2框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-鋼板剪力墻板結(jié)構(gòu)、框架-鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下式要求:(5.4.4-2)式中:Di——第i樓層抗側(cè)剛度(kN/mm),可取該層剪力與層間位移的比值;Gi、Gj——分別為第i、j樓層重力荷載代表值(kN);hi——第i、j樓層層高(mm);H——房屋高度(mm);EJd——結(jié)構(gòu)一個(gè)主軸方向的彈性等效側(cè)向剛度(kN·mm2)?!緱l文說明】結(jié)構(gòu)的剛度和重力荷載之比(簡稱剛重比)主要是控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下,重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不致過大,以免引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)、倒塌。由于PEC框架結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力等優(yōu)于鋼筋混凝土框架,參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第5.4.4條,以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015第3.2.3條,剛重比取兩者的平均值。5.4.5PEC結(jié)構(gòu)房屋防震縫設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:1防震縫寬度應(yīng)符合下列規(guī)定:1)PEC框架結(jié)構(gòu)、PEC框架-支撐結(jié)構(gòu)、PEC框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度,當(dāng)高度不超過15m時(shí)不應(yīng)小于130mm;高度超過15m時(shí),7度和8度分別每增加高度4m和3m,宜加寬30mm;2)PEC框架-剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應(yīng)小于本款第1)項(xiàng)規(guī)定數(shù)值的70%,剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應(yīng)小于本款第1)項(xiàng)規(guī)定數(shù)值的50%,且均不宜小于100mm;3)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí),宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。28度設(shè)防烈度的框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)層高相差較大時(shí),可根據(jù)需要在縫兩側(cè)沿房屋全高各設(shè)置不少于兩道垂直于防震縫的抗撞墻??棺矇Φ牟贾靡吮苊饧哟笈まD(zhuǎn)效應(yīng),抗撞墻的長度可不大于1/2層高,抗震等級可同框架結(jié)構(gòu);框架構(gòu)件的內(nèi)力應(yīng)按設(shè)置和不設(shè)置抗撞墻兩種計(jì)算模型的不利情況取值。3當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)存在較大沉降差時(shí),宜增大防震縫的寬度。4防震縫宜沿房屋全高設(shè)置,地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫,但在與上部防震縫對應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接?!緱l文說明】根據(jù)本規(guī)程第5.3.1條部分包覆鋼-混凝土結(jié)構(gòu)框架小震作用下的容許結(jié)構(gòu)變形相對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架予以放大的規(guī)定,第1款、2款參考國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第6.1.4條對混凝土框架結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)的規(guī)定但放大1.2倍,第3款~第4款款參照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第3.4.10條的規(guī)定。5.4.6非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和《非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ339的有關(guān)規(guī)定。6構(gòu)件設(shè)計(jì)6.1一般規(guī)定6.1.1PEC構(gòu)件采用截面分類1、截面分類2的厚實(shí)型主鋼件截面時(shí),截面高寬比宜為0.2~5.0?!緱l文說明】截面分類1、截面分類2屬于厚實(shí)型主鋼件截面,厚實(shí)型主鋼件截面的板件寬厚比能確保構(gòu)件在達(dá)到塑性極限受彎承載力前不發(fā)生局部屈曲,因此可以采用簡便的全塑性方法來計(jì)算截面承載力。截面高寬比取值范圍是參照歐洲規(guī)范EN1994-1-1:2004第6.7.3.1(4)制定。本條高寬比的含義為:平行彎曲軸的截面外包尺寸為寬,垂直彎曲軸的截面外包尺寸為高。6.1.2PEC構(gòu)件采用截面分類3的薄柔型主鋼件截面時(shí),組合柱截面高寬比宜為0.9~1.1,且應(yīng)設(shè)置防止板件局部屈曲的連桿。組合梁截面高寬比宜為0.25~4.0,矩形組合梁應(yīng)設(shè)防止板件局部屈曲的連桿,T形組合梁正彎矩區(qū)段可不設(shè)連桿,負(fù)彎矩區(qū)段宜設(shè)連桿。主鋼件外伸翼緣寬度不宜小于70mm?!緱l文說明】截面分類3屬于薄柔型主鋼件截面,當(dāng)作為承受軸力為主的組合柱時(shí),寬翼緣截面有良好的受力性能和一定的經(jīng)濟(jì)性,高寬比取0.9~1.1的規(guī)定是參考加拿大鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范CSAS16-09第18.3.1(d)制定,高寬比的含義同本規(guī)程第5.5.1條。為了防止翼緣局部屈曲,應(yīng)通過連桿來施加約束。對于矩形組合梁,可以采用非線性方法計(jì)算部分塑性的截面受彎承載力。T形組合梁因有混凝土翼板約束,故受壓翼緣不會發(fā)生局部屈曲。對框架柱,截面高寬比在0.9~4范圍內(nèi),可按柱子進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。對于高寬比大于4的壓彎構(gòu)件,宜按PEC剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì),在有試驗(yàn)依據(jù)的條件下,可參照本規(guī)程關(guān)于柱子的設(shè)計(jì)方法。對軸壓柱和支撐構(gòu)件,因考慮弱軸方向穩(wěn)定性,故不受本條規(guī)定限制。6.1.3采用厚實(shí)型主鋼件截面時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:1包覆混凝土內(nèi)可設(shè)置縱向鋼筋、箍筋和栓釘或穿孔拉筋。2設(shè)置箍筋時(shí),箍筋可通過直徑大于10mm、焊接在腹板上的栓釘連接;也可將箍筋焊接在腹板上;或箍筋穿過腹板焊接連接(圖6.1.3a-圖6.1.3c)。(a)栓釘連接的封閉箍筋(b)焊接到腹板的箍筋(c)穿過腹板的焊接箍筋(d)焊接到翼緣的連桿圖6.1.3厚實(shí)型截面構(gòu)造形式示意3腹板設(shè)置栓釘或穿孔拉筋時(shí),栓釘或穿孔拉筋的縱向間距不應(yīng)大于400mm。翼緣內(nèi)表面到腹板最近一排栓釘或穿孔拉筋的距離不得大于200mm,沿腹板高度方向栓釘或穿孔拉筋之間的距離不應(yīng)大于250mm。對于截面高度大于400mm并有兩排或兩排以上栓釘或穿孔拉筋的主鋼件,可采用交錯(cuò)布置栓釘或穿孔拉筋的方式。4包覆混凝土內(nèi)也可設(shè)置縱筋和連桿(圖6.1.3d),此時(shí)縱筋和連桿的設(shè)置應(yīng)符合本規(guī)程6.1.4條的規(guī)定?!緱l文說明】厚實(shí)型主鋼件截面都能滿足截面塑性發(fā)展的要求,故可以采用圖6.1.3(a)-(d)無連桿的配筋形式。腹板空腔內(nèi)包覆的混凝土能防止腹板屈曲,避免受壓翼緣向腹板側(cè)失穩(wěn),因此必須確保達(dá)到極限破壞前混凝土不會從空腔內(nèi)崩落,構(gòu)造上應(yīng)配置縱筋、箍筋和在腹板上設(shè)連接件(栓釘或穿孔鋼筋)。國內(nèi)外試驗(yàn)研究證明,上下翼緣可不設(shè)置栓釘?shù)瓤辜艏?,以方便施工。此外,厚?shí)型主鋼件截面內(nèi)也可采用圖6.1.3d設(shè)置連桿的配筋形式。6.1.4采用薄柔型主鋼件截面時(shí),包覆混凝土內(nèi)的縱筋、連桿和栓釘應(yīng)符合下列規(guī)定:1包覆混凝土可設(shè)置縱向鋼筋、連桿和栓釘(圖6.1.4-1a)。截面高寬比不大于2時(shí),可設(shè)置縱向鋼筋和連桿(圖6.1.4-1b);截面高寬比大于4時(shí),可設(shè)置縱筋、箍筋、連桿和栓釘(圖6.1.4-1c)。2連桿可采用鋼筋連桿、鋼棒連桿和鋼板連桿。鋼筋連桿和鋼棒連桿形式有I型、C型及X型(圖6.1.4-2)。3鋼筋連桿和鋼棒連桿直徑不宜小于8mm,間距不宜小于70mm,連桿彎弧后水平長度(la)不應(yīng)小于5倍連桿直徑,混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于25mm。4鋼板連桿厚度不宜小于4mm,寬度不宜小于25mm,凈距不宜小于70mm,混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。5連桿的位置宜避開主鋼件腹板上澆筑孔的位置,不宜在孔中心區(qū)域。(a)縱筋、連桿和栓釘(b)縱筋和連桿(c)縱筋箍筋連桿和栓釘圖6.1.4-1薄柔型主鋼件截面構(gòu)造形式示意1—縱向鋼筋;2—連桿;3—栓釘;4—箍筋(a)I型(b)C型(c)鋼板型圖6.1.4-2連桿形式示意1—縱向鋼筋;2—I型連桿;3—C型連桿;4—鋼板連桿【條文說明】由焊接寬翼緣H形鋼組成的薄柔型主鋼件截面,由于薄柔型主鋼件截面的翼緣會發(fā)生局部屈曲而導(dǎo)致截面塑性發(fā)展不充分,如設(shè)計(jì)要求達(dá)到塑性承載力,須采用鋼筋連桿或鋼板連桿連接上下翼緣,使其截面滿足截面分類1、截面分類2的要求。圖6.1.4-1、圖6.1.4-2為本規(guī)程建議的截面構(gòu)造和連桿形式,除此之外,有可靠依據(jù)的情況下也可采用鋼筋網(wǎng)等連桿形式。混凝土保護(hù)層厚度是保證PEC構(gòu)件腹部沿鋼筋(鋼棒)連桿或鋼板連桿不出現(xiàn)豎向裂縫的措施之一??紤]到鋼板連桿和混凝土的粘結(jié)性能較弱,故混凝土保護(hù)層厚度取30mm。為保證連桿對混凝土的有效約束,減緩柱翼緣的局部屈曲,連桿與翼緣的焊接有最低強(qiáng)度要求,且需保證連桿間距和截面積要求。本條參考了加拿大鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范CSAS16-09。5.5.5保護(hù)層厚度與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有關(guān),故需要滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的要求。實(shí)際工程中,當(dāng)梁截面寬度較小時(shí),靠近主鋼件腹板的內(nèi)排鋼筋與腹板很難滿足凈距要求,參考?xì)W洲規(guī)范EN1994-1-1:2004可予以放寬。凈距不滿足要求時(shí)需要考慮對粘結(jié)力計(jì)算的不利影響,采用有效周長。I型連桿與主鋼件翼緣內(nèi)表面圍焊;C型連桿與主鋼件翼緣內(nèi)表面焊接,當(dāng)采用雙面焊接時(shí),焊縫長度不小于5d;當(dāng)采用單面焊接時(shí),焊縫長度不小于10d。鋼板型連桿與主鋼件翼緣內(nèi)表面單面角焊縫連接。PEC構(gòu)件連桿采取雙面焊時(shí),彎折部位焊縫宜圓滑過渡。6.1.5混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)內(nèi)排縱向鋼筋與主鋼件板件之間凈距小于25mm和1.5d的較大值(d為縱筋的最大直徑)時(shí),粘結(jié)力計(jì)算時(shí)應(yīng)采用有效周長(c)(圖6.1.5)。圖6.1.5有效周長示意6.1.6PEC梁繞截面強(qiáng)軸彎曲時(shí)應(yīng)符合本章的規(guī)定。現(xiàn)澆混凝土板、混凝土疊合板或壓型鋼板混凝土組合板應(yīng)通過抗剪連接件與梁主鋼件截面連接,方可作為有翼板的T形組合梁的有效截面(圖6.1.6)。66圖6.1.6T形PEC梁截面示意1—H形鋼主鋼件;2—包覆混凝土;3—箍筋;4—縱筋;5—混凝土翼板;6—抗剪件(栓釘);7—混凝土板6.1.7PEC梁截面受彎承載力,當(dāng)符合本規(guī)程第4.0.2條規(guī)定的截面分類1、分類2的規(guī)定時(shí),可采用全塑性理論按本規(guī)程第6.2節(jié)的規(guī)定計(jì)算?!緱l文說明】本條給出PEC構(gòu)件按全塑性理論計(jì)算截面受彎承載力的截面分類適用范圍。對符合本規(guī)程第4.0.2條規(guī)定的截面分類1、截面分類2的構(gòu)件以及通過設(shè)置連桿達(dá)到相應(yīng)截面分類要求的構(gòu)件(本規(guī)程第4.0.2條第4、5款),均適用于本條規(guī)定。6.1.8PEC梁截面受彎承載力,當(dāng)符合本規(guī)程第4.0.2條規(guī)定的截面分類3的規(guī)定時(shí),應(yīng)采用下列方法之一計(jì)算:1采用非線性方法計(jì)算時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:1)組合截面應(yīng)變應(yīng)符合平截面假定;2)鋼材應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)采用理想彈塑性模型,彈性段應(yīng)力應(yīng)等于應(yīng)變乘以彈性模量,并宜以強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為上限;受拉塑性極限應(yīng)變可取15倍屈服應(yīng)變;3)混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定;4)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定;5)可忽略混凝土抗拉作用。2采用簡化方法計(jì)算時(shí),可按下列規(guī)定執(zhí)行:1)當(dāng)寬厚比為14時(shí),可按全塑性方法計(jì)算截面塑性受彎承載力;2)當(dāng)寬厚比為20時(shí),可按邊緣屈服方法計(jì)算截面彈性受彎承載力;3)寬厚比大于14且小于20時(shí),可采用本款第1)項(xiàng)、第2)項(xiàng)所得的受彎承載力按實(shí)際寬厚比線性插值?!緱l文說明】全塑性受彎承載力計(jì)算方法適用于截面分類1和截面分類2的構(gòu)件,非線性設(shè)計(jì)方法可適用于三類截面的構(gòu)件計(jì)算。當(dāng)受壓翼緣寬厚比為14時(shí),截面應(yīng)力分布達(dá)到全塑性分布,當(dāng)受壓翼緣寬厚比為20時(shí),截面應(yīng)力分布滿足邊緣屈服條件,當(dāng)寬厚比介于兩者之間時(shí),截面應(yīng)力分布為部分塑性。因此在其他條件不變的前提下,隨著翼緣寬厚比增大,截面受彎承載力降低。鑒于翼緣寬厚比在14~20范圍內(nèi)變化時(shí),截面應(yīng)力為部分塑性分布,翼緣寬厚與彎矩比的曲線呈現(xiàn)為外凸曲線,為簡化計(jì)算,可按翼緣寬厚比線性插值求得截面極限受彎承載力。6.1.9T形組合梁截面受彎承載力計(jì)算時(shí),跨中與支座處混凝土翼板的有效寬度(be)應(yīng)按下式計(jì)算(圖6.1.9):(6.1.9)式中:be——混凝土翼板的有效寬度(mm);b0——板托頂部寬度(mm),當(dāng)板托傾角α<45°時(shí),應(yīng)按α=45°計(jì)算板托頂部的寬度;當(dāng)無板托時(shí),則取梁主鋼件上翼緣的寬度;當(dāng)混凝土板和鋼梁不直接接觸(如之間有壓型鋼板分隔)時(shí),取栓釘?shù)臋M向間距,僅有一列栓釘時(shí)取0;b1、b2——梁外側(cè)和內(nèi)側(cè)的翼板計(jì)算寬度(mm),各取梁等效跨度(le)的1/6倍;b1尚不應(yīng)超過翼板實(shí)際外伸寬度(S1);b2尚不應(yīng)超過相鄰梁主鋼件上翼緣或托板間凈距(S0)的1/2倍;le——

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