混凝土简支梁(板)桥结构与构造(3)

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第三章简支梁（板）桥结构与施工 梁式桥的发展材料：木、石梁桥——钢梁桥、钢筋砼梁桥和预应力砼梁桥跨度：几十米——几百米结构形式：简支梁——悬臂梁、连续梁截面形式：实腹板梁——桁梁、箱梁应用广泛（特大桥梁的引桥、斜桥、弯桥、坡桥） 简支梁桥SimplySupportedBeamBridge相邻桥孔单独受力，静定结构。适用于中小跨度。结构简单，架设方便，易设计成标准跨径的装配式构件。 陇海线新沂河桥预应力砼简支梁桥跨径：23.9m年份：1956 浙江瑞安飞云江桥预应力砼简支梁桥跨度：62m建桥年份：1988 开封黄河公路大桥（1989）简支梁桥全长：4475.09m（77×50+31×20m） §3.1混凝土简支梁（板）桥结构与构造3.1.1简支板桥的构造3.1.2钢筋混凝土简支梁桥的构造3.1.3预应力混凝土简支梁桥的构造 梁桥截面形式（1）——板式截面实心板空心板梁肋式板异形板 梁桥截面形式（2）——肋形截面T形梁I字形梁II形梁 梁桥截面形式——箱形截面B=14mB=12~18mB=22mB=22~32m 一、简支板桥的构造 简支板桥钢筋混凝土简支板桥的标准跨径不宜超过13m预应力混凝土简支板桥的标准跨径不宜超过25m板桥是小跨径桥梁最常用的桥型之一。其建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁，还可用于降低桥头引道高度，缩短引道的长度。外形简单，制作和架设方便。但板桥的跨径不宜过大。 1、整体式简支板桥适用于跨径为5～8m的小桥，等厚度矩形实心截面板厚与跨径之比（高跨比）：1/16~1/23，随跨径增大取用较小值。 整体式简支板桥的配筋【纵向受力主钢筋】直径≥10mm，间距70~200mm。中间2/3板宽按计算配置，两侧各1/6的范围内增加15%【横向分布钢筋】直径≥8mm，间距≤200mm。【弯起钢筋】部分主筋在1/4~1/6计算跨径处按30o~45o的角度弯起。通过支点的不弯起的主筋，每米板宽内不少于3根，且不少于主钢筋截面面积的1/4。 整体式简支板桥的钢筋构造 2、装配式实心矩形板桥跨径：5m，6m，8m每块预制板的宽度为1.0m，板高：0.16~0.36m 装配式矩形板桥的钢筋构造 3、装配式空心板桥钢筋混凝土空心板：6m，8m，10m，13m——板厚0.4～0.8m预应力混凝土空心板：8m，10m，13m，16m，20m——板厚0.4～0.9m空心板的顶板和底板厚度，均不应小于80mm。截面的最薄处不得小于70mm。 空心板截面形式c、d使用广泛钢管芯模、木芯模 空心矩形板 装配式钢筋混凝土空心板钢筋构造 装配式板的横向连接（一）企口式混凝土铰细骨料混凝土填实铺装层参与受力 装配式板的横向连接（二）钢板连接纵向中距：80～150mm 整体式简支板桥的设计——钢筋混凝土受弯构件正截面的承载力计算fcd——混凝土轴心抗压强度设计值b——截面宽度x——受压区高度fsd——纵向受拉钢筋抗拉强度设计值As——纵向受拉钢筋的截面面积γ0——结构的重要性系数Md——计算截面上的弯矩组合计算值Mu——计算截面的抗弯承载力h0——截面有效高度 计算步骤（1）板控制截面的弯矩组合设计值（2）计算受压区高度x（3）求所需钢筋面积As（4）选择并布置钢筋 习题现浇整体式钢筋混凝土矩形截面简支的板厚h=350mm，每米板宽承受跨中恒载弯矩标准值MGK=43.7kN•m，汽车荷载弯矩标准值MQ1K=111.5kN·m（已计入冲击系数）。采用C30混凝土和HRB335钢筋。安全等级为二级。求所需纵向钢筋截面面积，并进行钢筋布置。fad=13.8MPa，fsd=280MPa，ξb=0.56，ρmin=0.22%as=35mm，受拉钢筋Ф18 习题答案（1）板控制截面的弯矩组合设计值（2）计算受压区高度（3）求所需钢筋面积As （4）选择并布置钢筋查表得1m板宽按计算配置受拉钢筋为Ф18，间距为95mm，截面的面积As=2679mm2。 空心板截面换算成等效工字型截面 二、钢筋混凝土简支梁桥的构造 一般构造钢筋混凝土T形截面简支梁桥的标准跨径不宜超过16m。高跨比：1/11~1/16，随跨径增大取用较小值。主梁片数——四、五片；主梁间距1.5～2.2m。应设跨端和跨间横隔梁，间距≤10m 主梁的构造腹板宽度≥140mm（150~180mm）翼缘悬臂端的厚度≥100mm与腹板相连处的翼缘厚度≥梁高的1/10 主梁的横向连接（一）【焊接钢板接头】 主梁的横向连接（二）【扣环接头】 主梁的横向连接（三）【企口铰连接】 单片主梁各主梁联成整体 T梁吊装 钢筋种类和布置主钢筋（纵向受拉钢筋）、弯起钢筋、斜钢筋、架立钢筋、箍筋、分布钢筋（水平纵向钢筋） 主钢筋钢筋为三层及以下时，不应小于30mm；并不小于钢筋直径；钢筋为三层以上时，不应小于40mm，并不小于钢筋直径的1.25倍。【横向净距和竖向净距】【数量】由抗弯计算确定【混凝土保护层厚度】梁底：30~50mm；梁侧：>25mm 弯起钢筋和斜钢筋二者的设置位置和数量由抗剪计算确定。梁的支点处，应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过。弯起角宜取450。 箍筋【直径】不小于8mm，且不小于1/4主筋直径。【间距】不应大于1/2梁高，且不大于400mm。在支座中心沿跨径方向不小于一倍梁高范围内，箍筋间距≤100mm。 架立钢筋位于顶板内构造钢筋 纵向钢筋（分布钢筋）直径为6~8mm，钢筋截面积宜为（0.001~0.002）bh。间距在受拉区不应大于腹板宽度，且≤200mm，在受压区≤300mm。在支点附近剪力较大区段，腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加，纵向钢筋间距宜为100~150mm。 桥例 桥例 三、预应力混凝土简支梁桥的构造 预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。预应力混凝土梁桥Prestressedconcretebeambridge 横截面形式为布置预应力束筋和承受预压力，腹板一般设有马蹄或下缘加宽。 箱型梁抗扭刚度大，荷载分布均匀，适用大跨度预应力砼简支梁。 主梁的布置预应力混凝土简支T梁的标准跨径：25~40m。高跨比：1/15~1/25，随跨度增大取较小值。主梁间距：1.8～2.5m。横隔梁布置：中部挖空，延伸至马蹄加宽处。 主梁的细部尺寸【腹板宽度】150~180mm【上翼缘板宽度】1.6~2.5m【马蹄】宽度约为肋宽的2～4倍，马蹄全宽部分高度加1/2斜坡高度约为梁高的0.15～0.20倍。 主梁的细部尺寸支点附近马蹄应逐渐加高，腹板也加厚至与马蹄同宽，加宽范围最好达到1倍梁高，自第一道内横隔梁起过渡。 钢筋种类纵向预应力筋箍筋、水平分布钢筋、架立钢筋与定位钢筋等 预应力钢筋的布置【索界】两条曲线所围成的钢束重心界限，保证构件在最小外荷载和最不利荷载作用下，上下缘混凝土均不会出现拉应力。 曲线配筋的作用满足索界要求。抵消支点附近外荷载剪力。锚具分散，改善局部承压。 预应力筋布置方式 曲线布筋方式【钢束弯起点】三分点到四分点之间【钢束弯起角度】α不宜大于20度【曲线形状】圆弧线、抛物线或悬链线 预应力筋的锚固在先张法预应力混凝土梁（pre－tensionedprestressedconcretegirder）中，预应力筋靠混凝土的握裹力锚固在梁体内；而在后张法预应力混凝土梁（post-tensionedprestressedconcretegirder）中，则通过各类锚具锚固在梁端或梁顶。 锚具布置【锚具布置原则】分散、均匀。 箍筋【直径】不小于10mm的带肋钢筋【间距】≤250mm。距支座中心1h范围内采用闭合式箍筋，间距≤100mm。【马蹄内箍筋】直径≥8mm，间距≤200mm定位钢筋 公路预应力混凝土T形梁桥 公路预应力混凝土箱形梁桥