装配式简支肋梁桥的构造.

（二） 装配式简支肋梁桥的构造

授课时间：2006年10月18日 授课地点：试验楼试验三

教学目的： 介绍混凝土简支梁桥的截面设计、钢筋构造以及装配式结构的横向联结构造等内容。 教学内容：

1、简支梁桥的上部构造的组成。

2、装配式简支梁桥的桥面横向联接有刚性接头和铰接接头两种；横隔梁的横向联接有钢板焊接联接和扣环联接两种。

3、为了减轻预制构件的起吊重量，可以把梁肋与桥面板分开来预制，然后在桥孔处进行吊装和联接成整体，这就是所谓的组合梁桥，组合梁桥的截面形式常用的有T形和箱形截面两种。 重点： 1、装配式钢筋混凝土简支梁桥构造。

2、装配式预应力钢筋混凝土简支梁桥构造。

难点： 截面效率指标的含义。

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（二）装配式简支肋梁桥的构造

特点：

1、 钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，构造简

单，施工方便，是中小跨径桥梁中应用最广的桥型。 2、 装配式省模板、工期短，应用广。

一、 装配式简支梁桥的构造类型

（一）组成

主梁作用：主要承重构件

横隔梁作用：保证各根主梁相互连成整体 桥面板（主梁翼板）作用：承受车（人）作用 （二）形式

Π形特点：1、穿过腹板螺栓联结

2、形状稳定，横向抗弯刚度大，堆放安稳。 缺点 3、无法做成刚度大的骨架 4、用料多

5、常用6～12m T形特点：1、刚性骨架

2、4～6m设横梁，整体性好 缺点 3、运输不稳定

4、接头在桥面板跨中处，对板受力不利 5、常用7.5～20普通/20～40m预应力 箱形特点：1、抗扭内力大 2、偏载受力均匀 3、自重小，省钢 4、横向抗弯刚度大 5、运输方便

6、可少设横隔梁，但端必设 7、自重相对大（T梁）

二、装配式钢筋混凝土简支梁桥

国内外所建造的装配式钢筋混凝土简支梁桥，以T形梁桥最为普遍 （一）构造布置

1、主梁布置

（1）主梁间距确定原则：（a）跨径大一些的桥梁，如果建筑高度不受限制，则适当加大主梁间距减少片数，钢筋混凝土的用量会少些，这样就比较经济；

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（b）但此时桥面板的跨径增大，悬臂翼缘板端部会大的挠度对引起桥面接缝处纵向裂缝的可能性也大些。同时，构件重量的增大也使运输和架设工作趋于复杂.

(2)主梁间距：大2.2m/2.0m 小1.6m少 2、横隔梁布置 作用：

（1）横隔梁在装配式T形梁桥中起着保证各根主梁相互连结成整体的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。 （2）缺点：设置横隔梁使主梁模板工作稍趋复杂. （3）经验：端必设。

中间>13m，1～3道（大约5.0m～10m一道）。 （二）截面尺寸

(1)主梁梁肋尺寸

高跨比的经济范围大约为1/11～1/16，跨径大的取用偏小的比值。

主梁梁肋的宽度为15～18cm，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。 （2）横隔梁尺寸

跨中横隔梁的高度可做成主梁高度的3/4 左 右。梁肋下部呈马蹄性加宽时，横隔梁延伸至马蹄的加宽处。

为便于安装和检查支座。端横隔梁底部与主梁底缘之间宜留有一定的空隙，或可做成和中横隔梁同高。

横隔梁的肋宽通常采用12～16cm，且宜做成上宽下窄和内宽外窄的楔形，以便脱模工作。

（3）主梁翼板尺寸 1、构造 （1）实际预制时，翼板的宽度比主梁中距小2厘米，以便在安装过程中易于调整T梁的位置和制作上的误差。

（2）翼板的厚应满足强度和构造最小尺寸的要求，翼板与梁肋衔接处的厚度应不小于主梁高度的1/12。

两种尺寸：翼板的厚：6cm：通过预埋的联结钢筋与翼缘板共同受力 8cm：桥面铺装不参与受力 2、横向联结构造 （1）刚性接头：（a）

（b）翼板用钢板联结 （2）铰接接头：（a）钢板铰接接头 （b）企口式铰接接头

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（c）企口式焊接接头 （三）主梁钢筋构造

装配式T 形简支梁桥可分为纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋，箍筋和分布钢筋等几种。

（1）至少有2 根，并不少于20％的主钢筋应伸过支承截面。 （2）斜向钢筋作用：用来增强梁体的抗剪强度，

规定：斜钢筋与梁的轴线一般布置成45角。弯起钢筋应按圆弧弯折，圆弧半径不小于10d。

（3）纵向防裂的分布钢筋作用： 当T形梁梁肋高度大于100cm时，为了防止梁

肋侧面因混凝土收缩等原因而导致裂缝，因此需要设置纵向防裂的分布钢筋， 规定：其截面积对于整体浇筑时As=（0.0005～0.0010）bh,对于焊接骨架的薄壁梁时As＝(0.0015～0.002）bh,式中b为梁肋宽度,h为梁的全高。当梁跨较大，梁肋较薄时取用较大值。这种分布钢筋的直径为6～10mm，靠近下缘，混凝土拉应力也大，故布置得密些，在上部则可稀些。 （4）箍筋作用：也是增强主梁的抗剪强度。 规定：《桥规》中规定其间距应不大于梁高的3/4和50cm，且梁支点附近的第一个箍筋应设置在距支承边缘5cm处。

（5）架立钢筋作用：布置在梁肋的上缘，主要起固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架的作用。

（5）保护层作用：为了防止钢筋受到大气影响而锈蚀、，并保证钢筋与混凝土之

间的粘着力充分发挥作用,钢筋到混凝土边缘，需要设置保护层。 规定：1、《桥规》规定：主钢筋与梁底的净距应不小于3cm，不大于5cm（图6-5）。主筋与梁侧的净距应不小于2.5cm。混凝土表面至箍筋的或防裂分布钢筋净距应不小于1.5cm。

2、为了使混凝土的粗骨料能填满整个梁体，以免形成灰浆层或空洞，规定各主筋之间的净距应不小于3cm。主筋在三层及三层以下时，除不小于3cm外还要不小于钢筋直径。在三层以上时，不小于钢筋直径的1．25倍。 （6）焊缝作用：在焊接钢筋骨架中，为保证焊接质量，使焊缝处强度不低于钢筋本身强度，

规定：对焊缝的长度必须满足下述要求：

1. 对于利用主钢筋弯起的斜筋，在起弯处应与其它主筋相焊结，可采用每边各长2.5d的双面焊缝或一边长5d的单面焊缝。弯起钢筋的未端与架立钢筋（或其他主筋）相焊结时，采用长5d的双面焊缝或10d的单面焊缝。其中d为受力钢筋直径。

2．对于附加的斜筋，其与主筋或架立筋的焊缝长度，采用每边各长5的双面焊缝或一边长10d的单面焊缝。

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3．各层主钢筋相互焊结固定的焊缝长度，采用2.5d的双面焊缝或5d的单面焊缝。

（四）装配式主梁的联结构造

（1）联结构造作用：1、保证桥梁整体性。

2、联结处有足够的强度和刚度 3、使用时不因反复作用而 （2） 装配式T形梁的横向连接 1）钢板连接

这种横隔梁的T形梁，翼缘板之间均做成企口铰接式的简易连接。

2）混凝土连接。它是在横隔梁上下伸长连接钢筋，并进行主钢筋焊接，现接头混凝土。

这种横隔梁的T形梁，一般是横隔梁采用现浇混凝土接的同时，翼缘板也采用现浇混凝土连接。

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三、装配式预应力混凝土简支梁桥

*〇、跨径：25、30、35、40、——76m

洛阳黄河大桥：51.05m×67孔=3248.9m （一）构造布置

主梁间距：1.8～2.3m 马蹄作用：布束、承压 腹板加厚：

作用——弯起、锚具、千斤顶

范围——距锚端一倍梁高 横隔梁：挖空

横向联接：预制全宽，干接；主梁湿接 与主梁一道湿接 全干接 （二）截面尺寸： （1）截面效率指标 *1、截面核心 *2、截面核心距

*3、核心距对于预应力混凝土T梁的意义 设计前提：

①预加应力阶段：NyMg——上缘不拉不压

1②运营阶段：

NyMg2Mp——下缘不拉不压（全预应力）

意义：NyeMg1NyKu  Ny(eKu)Mg1——NyeMg1 Mg2MpNyKuNyK0  Ny(KuK0)Mg2Mp *4、公式的实用价值： ①NyeMg1

对于给定的梁，Mg1为定数，e大，则Ny小，节约钢束

e大  形心偏上  加长翼缘  加大主梁间距 ②Ny(KuK0)Mg2Mp

给定尺寸及荷载，

Mg2Mp为定数，

(KuK0)大，则

Ny小

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(KuK0)大  截面形式为或工

*5、截面效率指标  大，则经济

K，KKuK0 h要求：0.45~0.5 *6、Ku、K0的求法： KuIAyi ， K0sIAyi

xI——对形心 A——面积

iysSAii ，yxhys

SiAiyi

yi——分块形心至上缘

（2）主梁高度与细部尺寸 梁高：11~倍跨径 1518梁高大——经济 肋宽：肋薄——大

肋宽范围：0.14～0.20m 马蹄：经济——宽、矮

布束、施工、弯起

（10~20%）A全 ∴A马另外：蹄宽=（2～4）倍肋宽，保护层≥6cm 蹄高加半斜坡：=（0.15～0.20）倍梁高

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斜坡45° 考虑截面形心

翼缘板厚度：同钢筋混凝土

（三）装配式预应力混凝土梁的配筋特点 钢筋分类：预应力筋

架立 箍筋 分布钢筋 局部应力钢筋 构造筋

（1）纵向预应力筋布置方法

先张、后张、直线、曲线布筋——共同点：跨中主筋靠下 直线布筋：先张——支点负弯矩

后张——预应力筋不抗剪、构造复杂

曲线布筋：

*1、全部锚于梁端

弯起角小（≤20°），损失小

*2、部分弯出梁顶（束过多，梁端锚不下）

250~300；损失大

节约钢束 有利于抗剪 *3、为什么弯起

索界——支点高、跨中低 减余剪力——为抵消荷载剪力

*4、弯起线形：圆弧——放样简单、角度大、预剪力大。+直段

抛物线——

悬链线——定位方便、端部角度小。方程复杂

*5、布筋：靠下

靠拢

考虑弯起，部分布于中线

（2）纵向预应力筋的锚固

先张——握裹力 后张——锚具 *1、先张锚固——不讲 *2、后张锚固——

特点：小面积、大压力

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反应：压应力

拉应力——劈裂力

锚固区的配筋（锚固区：约1倍梁高范围，梁肋加宽段约1倍梁高）

*①加强钢筋网

*②锚垫板，厚≥16mm *③螺旋筋

锚具布置原则：分散、均匀、对称、便于施工 （3）其他钢筋的布置 *1、对比钢筋混凝土T：

*①也有箍筋、架立筋、分布筋 *②无斜筋——主拉应力小

*③多马蹄闭合箍筋，间距≤15cm *④特殊地：制孔

*2、设置非预应力筋几种情况：

*①直线预应力筋——支点上缘——负弯矩

*②曲线预应力筋——跨中上缘——预施、运营、破坏 *③曲线预应力筋——跨中下缘——预施抗裂 *④曲线预应力筋——通常下缘——分散裂缝 *3、双向预应力 （四）构造示例 注意：内角处理

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