3.1 混凝土简支梁(板)桥结构与构造

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现浇混凝土预制构件(a)(b)(c)(d)(e)装配式矩形板桥的钢筋构造95102210224.54.5991214252510102828598/21081425252.52804φ6420336096041210φ184φ8　　　591594933030132板中心线25φ69×103、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。现浇混凝土预制构件(a)(b)(c)(d)(e)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(a）(b）(c）(d）装配式板的横向连接（二）钢板连接纵向中距：80～150mmA-AB-BBBN1N2N31220主钢筋AA810N1N2N3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220000xhAfMMxhbxfMMAfbxfssdudcdudssdcd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200xhbxfMMcdud（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)(1100KQQGKGdMMM0hxbsdcdsfbxfA012.0~003.0min0bhAs（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AsmkNMMMKQQGKGd54.2085.1114.17.432.111mkNMd54.2080231510008.131054.2086xxmmhmmxb4.17631556.0520mmh315353500225632805210008.13mmfbxfAsdcds（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。%22.0%86.031010002679min0bhAs空心板截面换算成等效工字型截面DDhkk63b23Dyi43h1/上翼板厚度Dyi43h2下翼板厚度Dbi33b腹板厚度二、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（d）（c）（b）（a）aa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7530825102996/21640135313.5461601758104864864862916/2151938内梁半立面图(a)30(b)751752520160支点截面16036跨中截面16016019361010101615203060160700/2158700/2公路预应力混凝土箱形梁桥