第四章-装配式简支梁桥的构造PPT课件.ppt

第四章装配式简支梁桥的构造 主要内容 主要截面型式 构造特点 钢筋混凝土简支梁桥 预应力混凝土简支梁桥 组合梁桥 1 综述 简支梁桥是梁式桥中应用最早 使用最广泛的一种桥型 它受力简单 梁中只有正弯矩 常用T型截面梁这种构造简单的截面形式 体系温变 混凝土收缩徐变 张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力 设计计算方便 最易设计成各种标准跨径的装配式结构 由于简支梁是静定结构 结构内力不受地基变形的影响 对基础要求较低 能适用于地基较差的桥址上建桥 在多孔简支梁桥中 相邻桥孔各自单独受力 便于予制 架设 简化施工管理 施工费用低 因此在城市高架 跨河大桥的引桥上被广泛采用 为减少伸缩缝装置 改善行车平整舒适 国内目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥 2 特点 受力明确 构造简单 施工方便 便于工业化生产 节省模板和支架 降低劳动强度 缩短工期 适用 中小跨径桥梁 尤其是标准跨径为13 40m的桥梁 成为应用最多的桥型 3 开封黄河公路大桥 开封黄河公路大桥 共108孔 77孔为50米预应力T梁 31孔为20米钢筋混凝土T梁 450米一连桥面连续 4 第一节装配式简支梁桥的构造类型 一 主梁的横截面形式 型 T型 箱型截面 最常用T形模板化生产 易于系列化 标准化 5 二 构件划分 减轻块重的措施 桥梁施工方法的不同导致构件内力的分配 应力分布的不同 6 7 8 第二节装配式钢筋混凝土T形梁桥 1 一般构造 2 主要截面尺寸 3 配筋特点4 联结 局部构造 9 10 11 12 13 一 构造布置 主梁间距l间 横隔梁数量 桥面宽度B一定 l间决定钢筋 砼用量 构件重量 翼缘刚度 一般 l间 1 6 2 2m 标准设计采用1 6m 端横隔梁必须设置 中横隔梁 一般来说 当梁横向刚性连接时 横隔梁的间距不应大于10m 当为铰接时 其间距可取5m左右 对于钢筋混凝土简支梁桥 一般在梁端 跨中和四分点处各设一道横隔梁就可满足要求 14 二 截面尺寸 1 主梁梁肋尺寸1 高度 h经济 1 11 1 16 l 跨径大者取小值 2 宽度 满足抗剪强度 屈曲稳定 捣固砼要求 尽量薄 常用15 18cm 3 沿跨径变化 等截面或跨中至梁端 梁肋变厚度以适应剪力沿梁长变化 15 3 横隔梁尺寸高度 3 4h 带马蹄者延至马蹄加宽处 宽度 12 18cm 上宽下窄 内宽外窄 2 主梁翼板尺寸1 宽度 视l间而定 一般比主梁中距小2cm 便于调整 2 厚度 应满足强度和构造尺寸的要求 通常做成变厚度 翼板与梁肋衔接处 l 10h翼板的端部 一般 100mm 横向整体现浇连接的预制T形截面梁 140mm 16 注 1 类环境是指温暖或寒冷地区的大气环境 与无侵蚀性的水或土接触的环境 2 类环境是指严寒地区的大气环境 使用除冰盐环境 海滨环境 3 类环境是指海水环境 4 类环境是指受侵蚀性物质影响的环境 配筋构造1 钢筋最小保护层厚度 17 三 主梁钢筋构造 钢筋种类 纵向主钢筋 架立钢筋 斜钢筋 箍筋和分布钢筋等主筋 承受正弯矩 抵抗拉力 设置在梁肋的下缘锚固长度 10d斜钢筋 增强梁体的抗剪强度箍筋 增强主梁的抗剪强度 直径 d 8mm 且 1 4d主筋 间距 1 2倍梁高 且间距 400mm近支座 一倍梁高范围内 间距 100mm 配筋率 R235钢筋不小于0 18 HRB335钢筋不小0 12 18 纵向分布钢筋 防止因混凝土收缩等原因产生裂 直径 d 8mm间距 近上缘 间距 200mm 近下缘 间距 300mm 近支座 间距 100 150mm 架立钢筋 布置在上缘 固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成骨架 焊接钢筋骨架 双面焊缝 单面焊缝 19 保护层厚度 主钢筋离底部净距不小于3厘米 不大于5厘米 与侧面净距不小与2 5厘米 箍筋不小于1 5厘米 梁端加强钢筋 20 T梁配筋图 21 翼缘板配筋 受力钢筋 横向 上缘 d 10mm 5根 m或间距 200mm 分布钢筋 沿主梁跨径向 d 8mm 间距 200mm S分布钢筋 0 1 S板 22 中主梁横隔梁构造 横隔梁配筋 23 四 主梁的横向连接1 接头要求 1 足够的强度 2 不因反复冲击作用发生松动2 接头类型 1 焊接钢板接头特点 强度可靠 焊后立即承载 施工较困难 24 2 扣环接头1 横隔梁扣环接头做法 伸出钢筋扣环A 按腰圆接头扣环C 插短分布钢筋 浇砼 0 2 0 5m 25 3 桥面板横向扣环接头 4 桥面板的企口铰连接做法 伸出连结钢筋 交叉弯制 或弯转套一根钢筋上 局部钢筋网 浇砼铺装层 26 27 T梁构造及配筋 例 16m跨T梁构造 见下页图 梁长159 6cm梁高130cm梁中心距220cm上翼缘宽预制T梁160cm 安装后220cm 湿接缝60cm 以减少预制 运输 安装片数 加快施工速度 减轻吊装重量和加强整体性 跨中腹板厚度18cm 纵筋需排5层 每隔60cm主筋相互焊接 它们与架立筋 斜筋一起组成一片平面骨架 28 29 横隔板 盖板焊接 横隔板两侧与顶面预埋钢板 T梁也预埋钢板 还有扣环连接和盖板拴接行车道板湿接缝扣环式钢筋连接构造行车道板连续构造简支梁桥上梁缝过多 不利于行车 采取假连续构造措施 即将梁与梁端部的行车道板连续起来 以减少桥上缝过多不利行车的缺点 30 31 32 33 钢筋混凝土结构的局限性抗拉强度低 使用时开裂 限制裂缝宽度的同时也限制了高强混凝土和高强钢筋的采用 跨度越大 自重所占比例越高 跨度难以发展 预应力混凝土梁的优越性采用混凝土和高强钢筋 提高抗裂性 增强耐久性和刚度 尺寸 自重减小 增大跨度 预剪力可以提高抗剪能力 力筋应力变幅小 疲劳性能好 比较广泛的桥梁结构形式 第三节装配式预应力混凝土梁桥 34 一 构造布置 主梁间距l间 标准设计 l间 1 6m l间 2 2m跨径较大的T梁 l间宜大 1 8 2 5m 说明 较大的截面 较为经济 通常希望 0 45 0 5以上 通过加大翼缘宽度 增加梁的间距有效提高 二 截面尺寸1 截面效率指标 35 T梁构造 立面 断面 36 2 主梁高度等截面简支梁 h l 1 15 1 25 跨径大 取小值 梁数少 取大值 从经济而言 宜取大值 一般中等跨径约取1 16 1 18 3 其他细部尺寸对中小跨径 与钢筋砼原则相同肋宽 一般不受抗剪强度限制 由构造和施工要求决定 越薄 越大 通常为 14 16cm翼缘的厚度 37 马蹄尺寸应满足预加力阶段的强度要求 越宽而矮越经济 具体由预应力筋的数量和排列 施工方便 力筋弯起及满足预应力阶段强度的要求而定 1 宽度为肋宽的2 4倍 管道保护层 60mm 2 全宽部分高加1 2斜坡区高 0 15 0 25 h 斜坡陡于45 3 不宜过高 过大 说明 离锚固端一倍梁高逐渐加高 并加宽至与马蹄同宽 标准设计中 一般采用自第一道内横隔梁向梁端逐渐变化的形式 横隔梁布置延伸至马蹄的加宽处 中部挖空 38 三 配筋特点钢筋种类 纵向预应力筋 架立钢筋 箍筋 水平分布筋 局部应力筋及其他构造钢筋1 纵向预应力筋的布置 1 布置形式全部直线形布置 仅适用于先张法 小跨径梁中截断的直线形布置 适用于后张法 跨径较大 39 全部弯至梁端锚固 适用于预应力筋数量不多 常用部分弯出梁顶锚固 适用于预应力筋较多或梁高受限 40 2纵向预应力筋的锚固先张法 主要靠砼的握裹力锚固在梁内后张法 通过各类锚具锚固在梁端或梁顶 41 后张法的锚固受力特点 锚具附近有很大的压应力及拉应力 劈裂力 锚具在梁端的布置原则 1 尽量减小局部应力 2 在梁端对称于竖轴布置 3 锚具之间应留有足够的净距 42 为了防止锚具附近混凝土出现裂缝 应采取的构造措施 锚固区 离梁端约等于梁高的范围 内设置 1 加强钢筋网 10 10cm 2 螺旋筋 8 3 钢垫板 h 16mm 43 带有预埋锚具的预制钢筋混凝土端板 封锚 设置构造钢筋与梁体连接 并浇筑混凝土封锚 以保护锚具不致锈蚀 混凝土的强度等级不应低于构件本身混凝土强度等级的80 且不低于C30 44 45 46 3 其他钢筋的布置一般不设斜筋 其它同钢筋砼梁 按构造布置 1 箍筋的配置 腹板内 自支座中心起长度不小于一倍梁高范围内 应采用闭合式箍筋 马蹄部分 另外设置闭合式加强箍筋 定位钢筋 47 4非预应力纵向受力钢筋作用 补充局部梁段内强度不足 满足极限强度要求 或更好地分布裂缝和提高梁体韧性 防止因梁顶过高的拉应力而产生的开裂 预加力阶段 防止上缘开裂运营阶段 加强抗压能力 加强承受预加压力的能力 部分预应力 补足极限强度配置不粘结预应力筋 分布裂缝 48 四 装配式预应力砼简支梁桥实例横断面 49 一般构造 50 主梁预应力索布置 51 T梁梁肋钢筋构造 52 横隔板细部构造 接头构造 53 行车道板钢筋构造图 54 第四节组合梁桥 减轻预制重量 腹板 梁肋 与桥面板 翼板 分开预制 再安装 常用型式 1 形组合梁桥 适用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥 2 箱形组合梁桥 只适用于预应力混凝土梁桥特点及设计时的注意事项 1 结合面处于截面弯曲剪应力较大的部位 注意加强结合面的强度2 分阶段受力 55 组合梁桥概貌 56 少筋微弯板构造1 57 少筋微弯板构造2 58 预应力砼组合箱梁桥构造 59 60 61 62 63 思考题1 整体式简支板桥的受力 配筋特点有哪些