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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),2,简支梁桥Simply Supported Beam Bridge,结构简单,相邻桥孔单独受力,静定结构。架设方便,适用于中小跨度。易设计成标准跨径的装配式构件。,3,梁桥截面形式(1) 板式截面,实心板 空心板,梁肋式板 异形板,4,梁桥截面形式(3) 箱形截面,B=14m B=1218m B=22m,B=2232m,6,3.1 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,7,一、简支板桥的构造,8,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。外形简单,施工方便。 其建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁。,9,1、整体式简支板桥,适用于跨径为58m的小桥,等厚度矩形实心截面 板厚与跨径之比(高跨比):1/161/23,随跨径增大取用较小值。,10,整体式简支板桥的配筋,【纵向受力主钢筋】直径10mm,间距70200mm。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1/41/6计算跨径处按30o45o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。,11,整体式简支板桥的钢筋构造,12,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 0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,13,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,14,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=43.7kNm,汽车荷载弯矩标准值MQ1K=111.5kNm(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。,fcd=13.8MPa,fsd=280MPa,b=0.56, min=0.22% as=35mm, 受拉钢筋18,15,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,16,(4)选择并布置钢筋,查表得1m板宽按计算配置受拉钢筋为18,间距为95mm,截面的面积As=2679mm2。,17,2、装配式空心板桥,钢筋混凝土空心板: 6m,8m,10m,13m 板厚0.40.8m 预应力混凝土空心板: 8m,10m,13m,16m,20m 板厚0.40.9m 空心板的顶板和底板厚度,均不宜小于80mm。截面的最薄处不得小于70mm。,18,空心板截面形式,c、d使用广泛 钢管芯模、木芯模 高压充气胶囊,19,20,21,空心矩形板,22,装配式钢筋混凝土空心板钢筋构造,23,装配式板的横向连接(一),企口式混凝土铰 混凝土填实 铺装层参与受力,24,装配式板的横向连接(二),钢板连接 纵向中距:80150mm,25,空心板截面换算成等效工字型截面,26,二、钢筋混凝土简支梁桥的构造,27,一般构造,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:1/111/16,随跨径增大取用较小值。 主梁片数四、五片;主梁间距1.52.2m。 应设跨端和跨间横隔梁,间距10m,28,主梁的构造,腹板宽度140mm (150180mm) 翼缘悬臂端的厚度100mm 与腹板相连处的翼缘厚度梁高的1/10,29,单片主梁,各主梁联成整体,30,主梁的横向连接(一),【焊接钢板接头】,31,主梁的横向连接(二),【扣环接头】,32,主梁的横向连接(三),【企口铰连接】,33,T梁吊装,34,钢筋种类和布置,受力钢筋主钢筋、弯起钢筋、斜钢筋、箍筋 构造钢筋架立钢筋、纵向分布钢筋,35,主钢筋,【数量】由抗弯计算确定 【直径】 1832mm 【混凝土保护层厚度】 梁底:3050mm; 梁侧:25mm,36,弯起钢筋和斜钢筋,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 。,37,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。,38,架立钢筋,位于顶板内 构造钢筋,39,纵向钢筋(分布钢筋),直径为68mm,钢筋截面积宜为(0.0010.002)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100150mm。,40,桥例,41,桥例,42,三、预应力混凝土简支梁桥的构造,43,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 Prestressed concrete beam bridge,44,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。,45,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。,46,主梁的布置,预应力混凝土简支T梁的标准跨径:2540m。 高跨比:1/151/25,随跨度增大取较小值。 主梁间距:1.82.5m。 横隔梁布置:中部挖空。,47,主梁的细部尺寸,【腹板宽度】150180mm 【上翼缘板宽度】1.62.5m 【马蹄】宽度约为肋宽的24倍,马蹄全宽部分高度加1/2斜坡 高度约为梁高的0.150.20倍。,48,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。,49,钢筋种类,预应力钢筋 非预应力钢筋:箍筋、水平分布钢筋、架立钢筋与定位钢筋等,50,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。,51,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。,52,预应力筋布置方式,53,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】 不宜大于20度 【曲线形状】圆弧线、抛物线或悬链线,54,预应力筋的锚固 在先张法预应力混凝土梁(pretensioned prestressed concrete girder)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-tensioned prestressed concrete girder )中,则通过各类锚具锚固在梁端或梁顶。,55,锚具布置,【锚具布置原则】 分散、均匀、对称。,56,公路预应力混凝土T形梁桥,57,公路预应力混凝土箱形梁桥,58,
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