钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥设计 装配式简支梁设计与构造

装配式简支梁设计与构造内容概述装配式简支梁桥的构造类型与截面形式装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点研究主线装配式施工方法为拼装集整，可节省模板、缩短工期。研究主线简支梁静定结构，可标准化、系列化生产。构造类型指横截面形式、横隔梁（板）的布置、块件的划分方式、连接集整。一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式1、横截面形式槽形（π形）箱形T形一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式1、横截面形式（1）槽形（π形）截面的特点施工稳定性好，安装较方便；腹板薄，配筋通常只能采用钢筋网片，难以形成骨架；钢筋用量相对较多，构件重量较大；通常采用钢筋混凝土（RC），适用跨径为6-12m。一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式1、横截面形式（2）T形截面的特点制造简单；肋内配筋可以做成钢筋骨架；整体性较好，接头方便；施工稳定性差，运输和安装较复杂；构件在桥面板的跨中接头，对板的受力不利；采用RC时，适用跨径为7.5-20m；采用PC时，适用跨径为20-40m。一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式1、横截面形式（3）箱形截面的特点抗扭刚度大，偏心荷载下梁的受力较均匀；横向抗弯刚度大，稳定性好；制作较复杂，重量相对较大。一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式2、块件划分原则技术可行：预制、吊装、运输条件1受力较小：接缝的位置2施工简单：接缝的数量3力求标准化：形状和尺寸4一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式2、块件划分块件划分方式纵向竖缝纵向水平缝纵、横向竖缝一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式2、块件划分（1）纵向竖缝AAA-A延纵向的竖缝

主梁整体预制，应用最为普遍。主梁受力可靠，施工方便；但构件尺寸和重量较大。一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式2、块件划分（2）纵向水平缝AAA-A延纵向的水平缝

为了减轻构件起吊重量和尺寸，用纵向水平缝将梁肋与板分割开。主梁构件轻，桥面板整体性好，受力有利；但增加现浇混凝土施工工序，延长工期。板梁肋一、装配式简支梁桥的构造类型与截面形式2、块件划分（3）纵横向竖缝划分——串联梁为了使纵向竖缝划分的主梁减小尺寸和重量，通过横向竖缝划分成较小梁段，安装就位后串联以预应力筋，施加预压应力保证所有接缝具有足够连接强度。块件预制精度要求高。二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点T形连接构造二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点受力特点结构简单承载能力较好受力明确施工方便二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置（1）主梁布置各个地区所采用的主梁间距做法不一，当吊装质量允许时，主梁间距采用1.8—2.2m之间为宜。对于净-7+人行道的上部结构，一般选用四梁式或五梁式。主梁间距五梁式二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置（1）主梁布置①翼板尺寸宽度：B（翼板宽）＝B0（主梁间距）-2cm（减2cm是为了调整施工制作误差，便于安装。）厚度：根据其受力特点，根部大，端部小。一般根部h1≥H/12，端部h2＝6～10cm。Bh1h2H二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置（1）主梁布置②梁肋尺寸肋厚b：一般为15～18cm，为满足抗剪要求不宜太厚，同时又要满足屈曲稳定的要求而不宜太薄。高跨比：H:L=1／11～1／16Bh1h2Hb二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置（2）横隔梁布置利于制造、运输、安装阶段构件的稳定性，加强全桥的整体性；作用使荷载横向分布较均匀，可减轻翼板接缝处的纵向开裂现象。二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置（2）横隔梁布置bl/2l/2l/4l/4b端横隔板中横隔板1/4横隔板AAA-ABBB-Bh’=3/4h间距中横隔梁二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用梁肋——纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋、分布钢筋等；翼板——横向受力筋、纵向分布筋。二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用主筋：抵抗拉力，一般布置在梁肋的下缘。①主筋二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用作用：固定主筋、斜筋、箍筋，形成骨架。构造要求：一般布置在梁肋的上缘。②架立钢筋二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用作用：抵抗主拉应力，增强梁体的抗剪强度。布置要求：可由主钢筋弯起，否则，需配置专门的斜筋。斜筋与梁的轴线一般布置成45°角，焊在主筋和架立筋上。③斜筋二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用箍筋作用：增强主梁的抗剪强度。分布钢筋作用：防止梁肋侧面因混凝土收缩等原因引起的裂缝。④箍筋和分布钢筋二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用防止钢筋受到大气影响而锈蚀，保证钢筋与混凝土之间的黏结力充分发挥作用。⑤混凝土保护层二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用⑤混凝土保护层二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用为了保证主筋在梁端有足够的锚固长度和加强支承部分的强度，至少有2根、并不少于主筋面积的20%的纵向筋应伸过支点截面。为保证受力钢筋从理论切断点起能充分受力，受力钢筋的长度应为理论切断点＋最小锚固长度。⑥其他要求二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（1）钢筋的种类和作用⑥其他要求28光圆钢筋时

螺纹钢筋时

二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式要求足够的强度不因反复冲击发生松动二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式连接方式钢板连接螺栓连接扣环连接企口铰接二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式①焊接钢板连接特点：强度可靠，焊后立即承载，施工较困难。二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式②螺栓连接基本同（1），使用螺栓与预埋钢板连接。施工简单，拼装迅速，但在动荷载下易松动。二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式③扣环连接伸出钢筋扣环A，按腰圆接头扣环B，插短分布钢筋，浇砼（接缝宽度为0.2~0.5m）扣环式湿接头二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式③扣环连接二、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与特点2、主梁的钢筋构造（2）横隔梁的构造及连接方式④企口铰接连接主要用于翼板连接。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置及其尺寸（1）主梁主梁间距与钢筋砼T梁类似，1.8～2.3m合适。旧标准图1.6m；新标准图2.2m，预制1.6m，现浇0.6m湿接头。主梁高度等截面简支梁，高跨比可在1/14~1/25内选取。随着跨径增大取较小值，随梁数减少取较大值，中等跨径一般可取1/16~1/18。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置及其尺寸（2）马蹄下部通常要加宽做成马蹄形，以便钢束的布置和承受很大预应力的需要。在靠近支点处腹板要加厚至与马蹄同宽，为了配合钢丝束的起弯，在梁端能布置钢束锚头和安放千斤顶，加宽范围最好达一倍梁高左右。腹板厚度沿纵向发生变化，马蹄部分也逐渐加高，形成了典型的变截面T梁。马蹄三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置及其尺寸（2）马蹄马蹄三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点1、构造布置及其尺寸（2）马蹄hb1bb’h’φ≥45°h=（1/16~1/18）lh’=（0.15~0.2）h，坡度φ≥45°b=1.8~2.3mb’=0.14~0.18mb1=(2.0~3.0)b’马蹄区管道保护层厚度≥6cm马蹄面积不宜少于全截面的10%~20%（3）横隔梁布置与钢筋砼T梁桥基本相同，将横梁延伸至马蹄处，梁高较大时，为了减轻自重，将横梁挖空。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点梁内配筋非预应力筋架力筋箍筋水平分布钢筋局部应力筋其他构造钢筋纵向预应力筋三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置直线预应力筋布置，适合先张法施工。预应力筋布置在索界以下，放张时梁端上部容易开裂直线布置三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置曲线布置通长布束——全部锚于梁端，可以减少摩擦损失，但梁端受预应力较大。分段或通长布束——部分锚于梁端，部分锚于梁顶，此方法摩擦损失增大，但能缩短预应力筋的长度，且能提高抗剪能力。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置直线+曲线布置通长布束——全部锚于梁端，可以减少摩擦损失，但梁端受预应力较大。分段布束——部分锚于梁端，部分锚于横隔板。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点尽量相互靠拢中心尽量靠下腹板中线处适量布置预应力筋在跨中横截面内的布置原则（1）纵向预应力筋的布置三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置纵向预应力筋的锚固：锚固位置局部应力集中，锚具在两端的布置因遵循“分散”、“均匀”、“对称”的原则并配置一定的加强钢筋，后张法构件张拉力一般较大，还需设钢套筒和钢垫板。三、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与特点2、配筋特点（1）纵向预应力筋的布置构造措施：锚固区（约等于梁高的范围）内设置：（1）加强钢筋网（10×10cm