装配式部分包覆钢-混凝土组合框架-支撑体系设计及项目实践*

李 慧， 覃祚威， 陈 忠， 范晓伟， 周荣富

(浙江大东吴建筑科技有限公司，浙江 湖州 313071)

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部分包覆钢-混凝土组合构件(partially-encased composite steel and concrete member，简称PEC构件)是在H型钢腔体内填充混凝土，并按照构造及受力要求配置一定数量的连杆及纵筋形成的新型组合结构[1]，PEC构件的典型截面形式如图1所示。相比传统纯钢结构受力方式，PEC构件受力具有显著优势，如图2所示。图2a为纯钢结构的板件失稳模态，在主钢构件内填充混凝土后，腹板失稳被抑制，翼缘失稳模态改变，构件稳定性能提升，如图2b所示；当在截面中采用连杆拉结翼缘时，翼缘失稳进一步被抑制，构件稳定承载力更加提高，如图2c所示。

图1 PEC构件截面形式

图2 PEC构件受力特点

相比钢结构及混凝土结构，部分包覆钢-混凝土组合框架-支撑结构体系是融合框架-支撑结构及PEC结构优点的新型结构体系，具有良好的刚度、承载能力和抗震性能，因此构件截面尺寸有所减小，进而增加建筑空间利用率；同时PEC构件内填充混凝土可减少H型钢外露面积，有利于提高防火、防腐性能[2]，降低成本。PEC柱、PEC梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑为工厂预制加工，现场装配式施工，具有质量可靠、施工便捷、建设周期短、装配性能良好等优势，同时腹板内填充混凝土与内外墙一体化装修，避免腹板未填充混凝土的纯钢结构隔声、隔热性能差问题，因此该体系具有较好的性能指标。

在国外，Elnashai等团队对PEC结构进行大量试验及理论研究[3-6]，并取得大量研究成果。目前已在加大拿蒙特利尔市1栋51层办公楼1 000 De La Gauchetiere项目中应用[7]。……