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文檔簡介
中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準
部分填充鋼-混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程
Technicalspecificationforstructureswithpartially
encasedconcretecompositemembers
（征求意見稿）
1總則
1.0.1為使部分填充鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計和建造做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、
確保質(zhì)量，制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于新建、改建的工業(yè)與民用建筑部分填充鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作
安裝與驗收。一般構(gòu)筑物采用部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件時，可參照本規(guī)程有關(guān)規(guī)定。
1.0.3本規(guī)程根據(jù)現(xiàn)行國家標準《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50153及《建筑結(jié)構(gòu)可
靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068的原則制定。
1.0.4部分填充鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作安裝與驗收，除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合
國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
0
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件PartiallyEncasedCompositeMembers（簡稱構(gòu)件）
主鋼件外周輪廓間填充混凝土所形成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
2.1.2部分填充鋼-混凝土組合梁PartiallyEncasedCompositebeams（簡稱梁）
主要內(nèi)力分量為彎矩或彎矩-剪力的部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件。包括部分填充鋼-混
凝土無樓板組合梁和部分填充鋼-混凝土有樓板組合梁。
2.1.3部分填充鋼-混凝土無樓板組合梁PartiallyEncasedCompositebeamswithout
concreteslab（簡稱矩形組合梁）：
僅在鋼梁腹部填充混凝土的部分填充鋼-混凝土組合梁。
2.1.4部分填充鋼-混凝土有樓板組合梁PartiallyEncasedCompositebeamswithconcrete
slab（簡稱T形組合梁）：
部分填充鋼-混凝土無樓板組合梁與混凝土板或組合板通過抗剪連接件而形成整體受
力的梁。
2.1.5部分填充鋼-混凝土組合柱PartiallyEncasedCompositeColumns（簡稱柱）
主要內(nèi)力分量為軸力或軸力-彎矩的部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件，包括部分填充鋼-混
凝土組合框架柱（簡稱框架柱）和部分填充鋼-混凝土組合單獨柱（簡稱單獨柱）。
2.1.6部分填充鋼-混凝土組合支撐PartiallyEncasedCompositebracings（簡稱支撐）：
承受軸力的部分填充鋼-混凝土組合斜桿，與框架結(jié)構(gòu)協(xié)同抵抗側(cè)向力。
2.1.7部分填充鋼-混凝土組合框架PartiallyEncasedCompositeframes（簡稱框架）：
由部分填充鋼-混凝土組合柱和部分填充鋼-混凝土組合梁組成的框架。
2.1.8主鋼件SteelcomponentofPECmember：
部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件中的承載結(jié)構(gòu)鋼，由單個或若干個工字形鋼或H形鋼（包
括熱軋型鋼、鋼板焊接截面）或工字鋼附加鋼板組成。
2.1.9翼緣flange
軸壓構(gòu)件中的主鋼件位于截面周邊的板件，受彎或壓彎構(gòu)件中主鋼件位于截面周邊且平
行于彎曲軸的板件。
2.1.10腹板web
軸壓構(gòu)件中的主鋼件位于截面內(nèi)部的板件，受彎或壓彎構(gòu)件中主鋼件垂直于彎曲軸的板
件。
2.1.11連桿Link
焊接于工字形鋼或H形鋼兩翼緣間的連接鋼筋或扁鋼。
2.2符號
2.2.1材料性能
——鋼材彈性模量；
Ea
——混凝土彈性模量；
Ec
——鋼筋彈性模量；
Es
EA——部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件截面軸向剛度；
EI——部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件截面抗彎剛度；
1
（）——軸心受壓構(gòu)件等效剛度；
EIe
——鋼材抗拉強度設(shè)計值；
fa
'——鋼材抗壓強度設(shè)計值；
fa
fay——鋼材屈服強度；
——鋼材極限抗拉強度；
fau
——鋼材抗剪強度設(shè)計值；
fav
——折減后的主鋼件腹板鋼材抗壓、抗拉強度設(shè)計值；
fae
——圓柱頭栓釘極限抗拉強度設(shè)計值；
fat
——豎向加勁肋鋼材抗剪強度設(shè)計值；
fr1v
——鋼筋抗拉強度設(shè)計值；
fy
'——鋼筋抗壓強度設(shè)計值；
fy
——箍筋或橫向鋼筋抗拉強度設(shè)計值；
fyv
——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；
fc
——混凝土軸心抗壓強度標準值；
fck
——混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值；
ft
——混凝土軸心抗拉強度標準值；
ftk
——梁主鋼件腹部混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；
fcw
——鋼材剪切模量；
Ga
——混凝土剪切模量；
Gc
GA——部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件截面剪切剛度。
2.2.2作用效應(yīng)和承載力
——正彎矩設(shè)計值；
M、Mx、My
M＇——負彎矩設(shè)計值；
——主次梁連接的彎矩設(shè)計值；
Mj
——按荷載效應(yīng)準永久組合計算的彎矩值；
Mq
——截面受彎承載力設(shè)計值；
Mu、Mux、Muy
——梁正截面開裂彎矩；
Mcr
——部分抗剪連接時組合梁正截面受彎承載力；
Mu,r
N——軸力設(shè)計值；
——軸心受壓構(gòu)件繞軸和軸彈性穩(wěn)定臨界力；
NEx、NEyxy
2
——特征軸力；
Nm、Nmx、Nmy
——截面軸壓承載力設(shè)計值；
Nu
——軸拉屈服承載力、軸拉斷裂承載力；
Na,y、Nan,y
c——一個抗剪連接件的縱向抗剪承載力；
Nv
R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計值；
S——承載能力極限狀態(tài)下作用組合的效應(yīng)設(shè)計值；
——沿x軸方向、y軸方向剪力設(shè)計值；
Vx、Vy
——主鋼件受剪承載力設(shè)計值；
Vu
——沿x軸方向、y軸方向主鋼件受剪承載力設(shè)計值；
Vux、Vuy
——梁、柱及節(jié)點剪力設(shè)計值；
Vb、Vc、Vj
——節(jié)點受剪承載力設(shè)計值；
Vju
——每個剪跨區(qū)段內(nèi)梁主鋼件與混凝土翼板交界面的縱向剪力；
Vs
——梁主鋼件受拉翼緣、部分腹板及受拉鋼筋的等效鋼筋應(yīng)力值；
sa
——開裂截面縱向受拉鋼筋應(yīng)力
sq
——柱主鋼件腹板應(yīng)力；
w
——最大裂縫寬度；
max
2.2.3幾何參數(shù)
——主鋼件全截面面積；
Aa
——梁主鋼件受壓區(qū)截面面積；
Aac
＇——主鋼件受拉翼緣面積、受壓翼緣面積、腹板面積；
Aaf、Aaf、Aaw
——主鋼件的凈截面面積；
Aan
——填充混凝土中受拉鋼筋截面面積；
As
'——填充混凝土中受壓鋼筋截面面積；
As
——有效翼緣寬度內(nèi)受拉鋼筋截面面積；
Asf
——圓柱頭栓釘釘桿截面面積；
Ast
——混凝土截面面積；
Ac
——混凝土翼板截面面積；
Acf
——梁主鋼件腹部混凝土受壓截面面積；
Acw
——縱向受拉鋼筋合力點至混凝土截面近邊的距離；
as
'——縱向受壓鋼筋合力點至混凝土截面近邊的距離；
as
3
——混凝土外輪廓尺寸；梁主鋼件腹板兩側(cè)混凝土寬度之和；柱主
bc
鋼件截面寬度；
——混凝土翼板的有效寬度；
be
——主鋼件截面翼緣寬度；
bf
——縱向受拉鋼筋的混凝土保護層厚度；
cs
d——鋼筋的最大直徑；
——梁主鋼件截面形心到混凝土翼板截面形心的距離；
dc
——考慮主鋼件受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效直徑；
de
h——構(gòu)件截面總高度；
——縱向受拉鋼筋至混凝土截面受壓邊緣的距離；
h0s
——主鋼件受拉翼緣至混凝土截面受壓邊緣的距離；
h0f
——主鋼件受拉腹板至混凝土截面受壓邊緣的距離；
h0w
——主鋼件高度；
ha
——主鋼件腹板高度；
hw
——T形組合梁翼緣厚度；
hc
——沿構(gòu)件長度方向上橫向連桿的間距；
sa
＇——主鋼件受拉、受壓翼緣厚度；
tf、tf
——主鋼件腹板厚度；
tw
——部分填充鋼-混凝土組合梁的換算截面慣性矩；
I0
——主鋼件截面的慣性矩；
Ia
——混凝土截面的慣性矩；
Ic
——部分填充鋼-混凝土組合梁開裂面的換算截面慣性矩；
Icr
——部分填充鋼-混凝土組合梁未開裂面的換算截面慣性矩；
Iucr
——混凝土翼板的截面慣性矩；
Icf
——部分填充鋼-混凝土組合梁的截面等效慣性矩；
Ieq
——鋼筋截面的慣性矩；
Is
l——部分填充鋼-混凝土組合梁的跨度；
——部分填充鋼-混凝土組合柱的計算長度；
l0
——等效跨度；
le
n——軸壓比；
4
——受拉區(qū)梁主鋼件截面對組合截面塑性中和軸的面積矩；
Sat
——受壓區(qū)梁主鋼件截面對組合截面塑性中和軸的面積矩；
Sac
x——混凝土受壓區(qū)高度。
2.2.4計算系數(shù)及其他
B——考慮樓板與T形組合梁之間滑移效應(yīng)的折減剛度；
k——抗剪連接件的剛度；
——受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力影響系數(shù)；
1
——鋼材與混凝土彈性模量的比值；
E
——等效彎矩系數(shù)；
mx、my
——等效彎矩系數(shù)；
tx、ty
——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)；
0
——承載力抗震調(diào)整系數(shù)；
RE
——柱主鋼件的貢獻率；
——鋼號修正系數(shù)；
a
——剛度折減系數(shù)。
——考慮梁主鋼件受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效配箍率；
te
——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；
、x、y
——考慮梁主鋼件翼緣作用的鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；
5
3材料
3.1鋼材
3.1.1鋼材選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的有關(guān)規(guī)定。
3.1.2承重結(jié)構(gòu)所用的鋼材應(yīng)具有屈服強度、抗拉強度、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)具有冷彎試驗的合格保證。
3.1.3鋼材的屈服強度、抗拉強度、強度設(shè)計值、彈性模量和剪切模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼
結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的規(guī)定采用。當采用國外鋼材時，鋼材材質(zhì)（化學(xué)成分及其含量
限值）、力學(xué)性能、屈強比及可焊性等均應(yīng)滿足我國標準。
3.1.4用于考慮塑性發(fā)展的主鋼件及其連接件的鋼材應(yīng)符合下列要求：
1鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應(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%；
3鋼材應(yīng)有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。
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，鋼板厚度方向
截面收縮率不應(yīng)小于現(xiàn)行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T5313中Z15級規(guī)定的容許值。
3.1.6樓板采用壓型鋼板時，其材質(zhì)和材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑用壓型鋼板》GB/T
12755的相關(guān)規(guī)定。
3.2鋼筋
3.2.1縱向受力鋼筋、箍筋以及連桿鋼筋的選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
GB50010的有關(guān)規(guī)定。
3.2.2鋼筋的屈服強度標準值、極限強度標準值、抗拉強度設(shè)計值、抗壓強度設(shè)計值及彈性
模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用。
3.2.3抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件，其縱向受力鋼筋應(yīng)符合國家標準《混凝
土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010中的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計有關(guān)規(guī)定。
3.3混凝土
3.3.1混凝土材料選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。
構(gòu)件的混凝土強度等級不宜低于C25；當構(gòu)件承載力計算中不考慮混凝土作用時，不受此限。
樓板的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20?？拐鹪O(shè)防烈度為9度時，構(gòu)件的混凝土強度等級不宜
高于C60，8度時不宜高于C70。
3.3.2構(gòu)件可采用輕質(zhì)混凝土。輕質(zhì)混凝土選用應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)
程》JGJ51的有關(guān)規(guī)定。強度等級不宜低于LC25。
3.3.3混凝土及輕質(zhì)混凝土軸心抗壓強度標準值及設(shè)計值、軸心抗拉強度標準值及設(shè)計值、
混凝土受壓和受拉彈性模量、混凝土剪切變形模量應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
GB50010和現(xiàn)行行業(yè)標準《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》JGJ51的規(guī)定采用。
3.3.4構(gòu)件的混凝土最大骨料直徑不宜大于25mm。當采用自密實混凝土?xí)r，自密實混凝土
的配合比設(shè)計、施工、質(zhì)量檢驗和驗收應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
JGJ/T283的規(guī)定。
3.3.5注漿材料的選用及檢驗應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T
50448的有關(guān)規(guī)定。
6
3.4螺栓栓釘及錨栓
3.4.1受力螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的有關(guān)規(guī)定。
螺栓連接的強度指標、高強度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計值，以及高強度螺栓連接的鋼材摩擦面
抗滑移系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的規(guī)定采用。
3.4.2圓柱頭焊（栓）釘連接件的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T
10433的規(guī)定，其材料及力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JGJ138的規(guī)
定。
3.4.3錨栓可采用現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700規(guī)定的Q235鋼、《低合金高強度
結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591中規(guī)定的Q345、Q390或強度更高的鋼材，其質(zhì)量等級不宜低于B級。
3.5焊接材料
3.5.1焊接材料選用應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的有關(guān)規(guī)定。
3.5.2焊縫強度指標應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017的規(guī)定采用。
3.5.3焊縫質(zhì)量等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的規(guī)
定。
7
4基本設(shè)計規(guī)定
4.1構(gòu)件和結(jié)構(gòu)類型
4.1.1部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件由開口截面主鋼件和混凝土組成，混凝土內(nèi)可設(shè)縱筋、箍
筋、抗剪件、連桿等鋼配件（圖4.1.1）。
(a)單一H形鋼截面示意(b)有樓板H形鋼截面示意
1-H鋼（開口截面主鋼件）；2-填充混凝土；3-箍筋；4-縱筋；5-連桿；6-抗剪件（栓釘）；7-樓板
圖4.1.1部分填充鋼-混凝土組合構(gòu)件的截面形式
4.1.2主鋼件可采用型鋼、鋼板焊接、以及型鋼與鋼板焊接等方式制作，宜優(yōu)先采用型鋼。
主鋼件的截面設(shè)計應(yīng)便于制作時內(nèi)部配件的安裝，并留有混凝土的澆筑開口。
4.1.3主鋼件的寬厚比應(yīng)符合下列要求：
1受壓翼緣外伸部分的寬厚比應(yīng)符合表4.1.3的規(guī)定。
表4.1.3主鋼件受壓翼緣外伸部分寬厚比
分類構(gòu)件設(shè)計要求寬厚比最大值（b0/tf）
1構(gòu)件發(fā)生充分塑性轉(zhuǎn)動≤9εa
2截面達到塑性彎矩≤14εa
3鋼組件截面邊緣可達到鋼材屈服強度≤20εa
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，鋼板焊接截面
為翼緣自由端至焊腳邊緣（圖4.1.3）；
2tf為翼緣厚度；
3εa為鋼號修正系數(shù)，，fay為翼緣鋼材的屈服強度。
2當部分填充鋼-混