橋梁工程 2-4-1,2裝配式簡支梁橋ppt課件

1、 第四章 裝配式簡支梁橋的 設計與構造 鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁橋屬于單孔靜定構造。 特點：具有受力明確、構造簡單、施工方便等顯著優(yōu)點， 中小跨徑1040m橋梁中運用最廣泛的橋型。4-1 4-1 裝配式簡支梁橋的構造類型裝配式簡支梁橋的構造類型構造類型主要指：主梁橫截面方式 沿縱截面上的橫隔梁布置 吊裝塊件的劃分方式塊件的銜接集整方法 一裝配式簡支梁橋的截面型式有三種：一裝配式簡支梁橋的截面型式有三種：、T T和和箱形箱形形梁特點圖形梁特點圖2-4-1a2-4-1a 橫向連結橫向連結: :塊件間用穿過腹板的螺栓連結相鄰腹板栓塊件間用穿過腹板的螺栓連結相鄰腹板栓結。結。 順應跨徑：順應跨徑

2、：6 612m12m小橋。小橋。 優(yōu)點：截面外形穩(wěn)定，橫向剛度大，堆放、裝卸及安裝優(yōu)點：截面外形穩(wěn)定，橫向剛度大，堆放、裝卸及安裝均方便。均方便。 缺陷：制造較復雜，通常用鋼筋網配筋，難以構成鋼筋骨缺陷：制造較復雜，通常用鋼筋網配筋，難以構成鋼筋骨架，自艱苦，跨度小。架，自艱苦，跨度小。 T T形梁特點圖形梁特點圖2-4-1b2-4-1b 橫向連結橫向連結: :鋼板焊接；鋼板焊接；濕接現澆；濕接現澆；橫隔梁的作用橫隔梁的作用* *。 * *參見圖參見圖2-4-72-4-7。 順應跨徑：鋼筋混凝土順應跨徑：鋼筋混凝土7.57.520m20m；預應力混凝土；預應力混凝土202040m40m。 優(yōu)點

3、：制造簡單優(yōu)點：制造簡單, ,易制成鋼筋骨架易制成鋼筋骨架, ,通常配有橫梁通常配有橫梁, ,整體性好整體性好. . 缺陷：截面外形不穩(wěn)定，運輸安裝復雜，橋面板在板的跨中缺陷：截面外形不穩(wěn)定，運輸安裝復雜，橋面板在板的跨中接頭，對板的受力不利。接頭，對板的受力不利。本卷須知：在保證抗剪的條件下，盡能夠減小腹板厚，但小于本卷須知：在保證抗剪的條件下，盡能夠減小腹板厚，但小于151516cm16cm的腹板是很難保證澆鑄質量的。當需求時，梁肋底的腹板是很難保證澆鑄質量的。當需求時，梁肋底部做成馬蹄形。部做成馬蹄形。圖2-4-7 裝配式T形簡支梁橋箱形梁特點圖箱形梁特點圖2-4-1h2-4-1h 橫向

4、連結橫向連結: :翼板之間鋼板焊接；翼板之間鋼板焊接；橫隔板；橫隔板；現澆面板?，F澆面板。 順應跨徑：鋼筋混凝土順應跨徑：鋼筋混凝土20m20m左右，普通不做鋼筋砼簡支箱梁，左右，普通不做鋼筋砼簡支箱梁，主要是受拉區(qū)砼不參與任務，只添加自重，可用于小跨徑的延主要是受拉區(qū)砼不參與任務，只添加自重，可用于小跨徑的延續(xù)彎橋；預應力混凝土續(xù)彎橋；預應力混凝土202040m40m。 優(yōu)點：抗扭剛度大，橫向偏心荷載作用下，各梁受力均勻，優(yōu)點：抗扭剛度大，橫向偏心荷載作用下，各梁受力均勻，比其它截面方式的梁節(jié)省鋼材；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好。比其它截面方式的梁節(jié)省鋼材；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好。 箱形梁可以

5、做成薄壁構造，可以減輕自重，增大跨越才干。箱形梁可以做成薄壁構造，可以減輕自重，增大跨越才干。 缺陷：預制施工復雜，安裝分量大。缺陷：預制施工復雜，安裝分量大。橫梁橫梁也叫橫隔梁，橫隔板也叫橫隔梁，橫隔板橫梁的作用橫梁的作用橫梁之間的接頭與橋面板的接縫一道橫梁之間的接頭與橋面板的接縫一道, ,將裝配式塊件連成整體。將裝配式塊件連成整體。由于其抵抗橫向彎矩的剛度遠大于橋面板的剛度，所以在荷載由于其抵抗橫向彎矩的剛度遠大于橋面板的剛度，所以在荷載橫向分配中起主要作用。橫向分配中起主要作用。橫梁的布設原那么橫梁的布設原那么 對于普通的梁式橋，對于普通的梁式橋，3 35 5根道，視跨徑大小而定。根道，

6、視跨徑大小而定。 對于箱形梁橋，可以不設，但端橫梁通常是必要的。對于箱形梁橋，可以不設，但端橫梁通常是必要的。 當橫梁高度較大時，為減輕分量，橫梁應挖空。當橫梁高度較大時，為減輕分量，橫梁應挖空。二裝配式梁橋的塊件劃分方式影響塊件劃分的要素梁的橫截面方式； 構件的預制、運輸與起吊安裝才干；構造的受力； 接頭的拼裝施工。這些要素是相互影響的。裝配式梁橋設計中的塊件劃分原那么. 最大尺寸及分量應滿足預制、運輸及安裝的才干要求；. 塊件劃分應滿足受力要求，接頭應設置于內力較小處；. 拼裝接頭盡量要少，接頭型式要結實可靠，施工方便；. 構件的外形尺寸要便于預制、運輸和安裝；. 構件的尺寸應力求規(guī)范化，

7、構件的種類應盡量減少。 ( (一一) )縱向豎縫劃分縱向豎縫劃分適用的截面方式：適用的截面方式：形、形、T T形和箱形梁，在簡支梁橋中運用最形和箱形梁，在簡支梁橋中運用最為普遍。為普遍。構造：各主梁，包括相應的行車道板都是整體預制的。接頭構造：各主梁，包括相應的行車道板都是整體預制的。接頭或接縫設在次要部分橫梁及行車道板內。對于或接縫設在次要部分橫梁及行車道板內。對于形梁那形梁那么為栓接接縫。么為栓接接縫?？v向豎縫劃分的優(yōu)點：主梁受力可靠，施工方便，工期短?？v向豎縫劃分的優(yōu)點：主梁受力可靠，施工方便，工期短。缺陷：構件尺寸大，分量大，添加運輸安裝方面的困難。缺陷：構件尺寸大，分量大，添加運輸安

8、裝方面的困難。 Fig.2-4-2Fig.2-4-2。針對吊裝分量大所作的改良：減窄預制件，其他部分現澆，針對吊裝分量大所作的改良：減窄預制件，其他部分現澆，也叫濕接縫。由此帶來的缺陷是：延伸了施工周期。也叫濕接縫。由此帶來的缺陷是：延伸了施工周期。( (二二) )縱向程度縫劃分縱向程度縫劃分特點：采用縱向程度縫將梁肋與板分割，再用縱橫向豎縫將板特點：采用縱向程度縫將梁肋與板分割，再用縱橫向豎縫將板劃分成平面呈矩形的預制構件，施工時先架設梁肋，再安裝劃分成平面呈矩形的預制構件，施工時先架設梁肋，再安裝預制板，最后現澆接縫，構成組合梁板。預制板，最后現澆接縫，構成組合梁板。主要方式：主要方式：

9、T T形形用于鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁板。用于鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁板。箱形箱形用于預應力混凝土梁板。用于預應力混凝土梁板。優(yōu)點：拼裝單元尺寸小，便于吊裝和運輸。優(yōu)點：拼裝單元尺寸小，便于吊裝和運輸。(Fig.2-4-2)(Fig.2-4-2)缺陷：施工復雜，結合面必需保證足夠的抗剪強度。缺陷：施工復雜，結合面必需保證足夠的抗剪強度。行車道板部分又有兩種方式： 現澆式整體板； 劃分成其平面呈矩形的預制塊件。通常稱這種劃分方式的梁為組合梁橋。如：I形T形組合梁、箱形組合梁。組合梁的受力特點：組合梁的受力特點： 組合梁梁肋頂緣的壓應力最大。組合梁梁肋頂緣的壓應力最大。組合梁受拉鋼筋應

10、力比普通梁大。組合梁受拉鋼筋應力比普通梁大。( (三三) )縱、橫向豎縫劃分縱、橫向豎縫劃分特點：對縱向豎縫的主梁用橫向豎縫劃分為假設干小的梁段，特點：對縱向豎縫的主梁用橫向豎縫劃分為假設干小的梁段，然后用預應力筋的預壓應力將其肋成整體。然后用預應力筋的預壓應力將其肋成整體。( (串聯梁串聯梁)Fig.2-)Fig.2-4-44-4優(yōu)點：預制件小，便于運輸和吊裝。優(yōu)點：預制件小，便于運輸和吊裝。缺陷：對預制件加工精度高，接縫間隙不應大于環(huán)氧樹脂涂層缺陷：對預制件加工精度高，接縫間隙不應大于環(huán)氧樹脂涂層的厚度。的厚度。( (實踐制造中采用全梁預制和間隔澆筑方法予以處理實踐制造中采用全梁預制和間隔

11、澆筑方法予以處理) )橫向分段塊件的方式：橫向分段塊件的方式： 對于箱形、槽形梁段也可將預應力筋直接設在底板上面，待張拉以后再澆筑混凝土覆蓋層。串聯梁的分段方式串聯梁的分段方式4-2 4-2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋常用的是常用的是T T形梁橋，我國公路橋規(guī)范設計為形梁橋，我國公路橋規(guī)范設計為10.13.16.20m10.13.16.20m四種。四種。一構造布置一構造布置 ( (一一) )主梁布置主梁布置 主梁的片數與間距：普通為主梁的片數與間距：普通為1.51.52.2m2.2m；對于凈；對于凈7+27+21.001.00的橋寬，通常布置為五梁式。的橋寬，通常布置為五

12、梁式。 ( (二二) )橫隔梁布置橫隔梁布置 端橫梁必需設滿足受力與安裝運輸的要求；端橫梁必需設滿足受力與安裝運輸的要求； 中橫梁應設中橫梁應設1 13 3道，視跨徑而定。道，視跨徑而定。二截面尺寸二截面尺寸( (一一) )主梁梁肋尺寸主梁梁肋尺寸肋高：經過對肋高：經過對10m10m和和20m20m的的T T梁經濟分析，高跨比的經濟范圍梁經濟分析，高跨比的經濟范圍1/11-1/161/11-1/16跨徑大的取小值?？鐝酱蟮娜⌒≈?。 跨徑為跨徑為1010，1313，1616和和20m20m的規(guī)范設計的梁高為：的規(guī)范設計的梁高為：0.90.9，1.01.0，1.11.1和和1.3m1.3m。肋寬：

13、肋寬： 滿足抗剪要求；滿足抗剪要求； 不產生屈曲；不產生屈曲； 宜于澆筑混凝土時振搗；宜于澆筑混凝土時振搗； 滿足構造要求；滿足構造要求；越薄越好，以減輕分量。越薄越好，以減輕分量。通常的寬度普通為通常的寬度普通為151518cm18cm，視鋼筋構造而定。凈維護層，視鋼筋構造而定。凈維護層( (二二) )橫隔梁尺寸橫隔梁尺寸橫隔梁高橫隔梁高 保證足夠的抗彎剛度，普通要有保證足夠的抗彎剛度，普通要有3/4h3/4h主梁高；主梁高； 當主梁肋有馬蹄時，橫梁高應至馬蹄的加寬處；當主梁肋有馬蹄時，橫梁高應至馬蹄的加寬處； 端橫梁可以與主梁同高，以利運輸及安裝后的穩(wěn)定，但維端橫梁可以與主梁同高，以利運輸

14、及安裝后的穩(wěn)定，但維修檢查支座時又有不便。如何取舍，可視工地的運輸、安裝修檢查支座時又有不便。如何取舍，可視工地的運輸、安裝詳細情況而定。詳細情況而定。橫梁寬：橫梁寬： 通常為通常為121216cm16cm即可滿足受力及構造要求。為便于脫模，即可滿足受力及構造要求。為便于脫模，宜做成楔形上寬下窄、內寬外窄。宜做成楔形上寬下窄、內寬外窄。( (三三) )主梁翼板尺寸主梁翼板尺寸翼板的寬度翼板的寬度 視主梁間距：視主梁間距：主梁間距；主梁間距； 當為濕接縫時，當為濕接縫時， 主梁間距；主梁間距； 實踐制造中的尺寸，在的情況下，應小于主梁間距實踐制造中的尺寸，在的情況下，應小于主梁間距2cm2cm，

15、以，以滿足施工需求。滿足施工需求。翼板厚度翼板厚度 應滿足強度要求，端薄根厚漸變，根部為應滿足強度要求，端薄根厚漸變，根部為1/10h1/10h主梁高；主梁高；應滿足構造要求；應滿足構造要求； 根據施工情況所決議的受力圖式；根據施工情況所決議的受力圖式； 板受力筋置入翼板內：端部要板受力筋置入翼板內：端部要10cm10cm厚；厚； * *全部橋面上恒載、活全部橋面上恒載、活載由翼板承當載由翼板承當 板受力筋置于翼板外：端部要板受力筋置于翼板外：端部要8cm8cm厚。厚。 * *恒載和施工暫時荷載恒載和施工暫時荷載翼板承當，活載由翼板及鋪裝層共同承當。翼板承當，活載由翼板及鋪裝層共同承當。 三主

16、梁鋼筋構造三主梁鋼筋構造 主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋五種。主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋五種。( (一一) )主鋼筋主鋼筋鋼筋面積：根據抗彎強度需求進展計算，但要求不小于最小含筋鋼筋面積：根據抗彎強度需求進展計算，但要求不小于最小含筋率所需的面積。率所需的面積。主鋼筋的錨固主鋼筋的錨固 必需有不小于主筋面積必需有不小于主筋面積20%20%的主鋼筋經過支點，且不少于的主鋼筋經過支點，且不少于2 2根。根。 應有兩根主筋過支點后在規(guī)定所允許的地方向上彎起至梁頂。應有兩根主筋過支點后在規(guī)定所允許的地方向上彎起至梁頂。其他過支點鋼筋，在允許的地方彎成直鉤螺紋鋼筋或半圓鉤其他過支

17、點鋼筋，在允許的地方彎成直鉤螺紋鋼筋或半圓鉤光圓鋼筋光圓鋼筋( (圖圖2-4-10)2-4-10)。 跨內主筋在不需求點之外跨內主筋在不需求點之外h0/2h0/2處可以截斷或彎起。當彎起作處可以截斷或彎起。當彎起作斜筋用時，應與斜筋的角度一樣。斜筋用時，應與斜筋的角度一樣。彎起筋與斜筋及架立筋一同，通常焊成骨架。在彎起點處或布有斜筋的地方施焊單面或雙面。主鋼筋的凈維護層厚凈距 底部：3cm三層 max4cm，1.25d ( (二二) )斜筋包括彎起主筋、彎起筋及附加鋼筋斜筋包括彎起主筋、彎起筋及附加鋼筋面積：根據抗剪需求，計算求得。有相當的斜筋是主筋彎起面積：根據抗剪需求，計算求得。有相當的斜

18、筋是主筋彎起后作斜筋的。后作斜筋的。角度：角度：4545為宜，限制為宜，限制3030 60 60。斜筋的錨固：必需與主筋及架立鋼筋焊成骨架整體。斜筋的錨固：必需與主筋及架立鋼筋焊成骨架整體。( (三三) )架立鋼筋架立鋼筋作用：固定箍筋和斜筋并使梁內全部鋼筋構成立體或平面骨架。作用：固定箍筋和斜筋并使梁內全部鋼筋構成立體或平面骨架。面積：其直徑可略小于主筋直徑，通常選用光圓鋼筋。面積：其直徑可略小于主筋直徑，通常選用光圓鋼筋。焊接：通常與斜筋一同施焊，構成骨架。焊接：通常與斜筋一同施焊，構成骨架。 ( (四四) )箍筋箍筋面積面積 滿足抗剪要求，按剪力包絡圖計算求得。滿足抗剪要求，按剪力包絡圖

19、計算求得。 滿足構造要求：滿足構造要求： 大于最小配箍率；大于最小配箍率； 每根箍筋所箍受拉筋每排不多于每根箍筋所箍受拉筋每排不多于5 5根，所箍受壓根，所箍受壓筋每排不多于筋每排不多于3 3根。根。箍筋間距箍筋間距S S 滿足抗剪要求；滿足抗剪要求； 滿足構造要求：滿足構造要求： S min S minh/2h/2，40cm40cm，受壓鋼筋，受壓鋼筋15d15d； 支點兩側各支點兩側各h h范圍內范圍內S10cm,8mmS10cm,8mm； 主橫梁交叉處不設箍筋。主橫梁交叉處不設箍筋。 ( (五五) )分布鋼筋分布鋼筋也叫縱向防裂分布鋼筋也叫縱向防裂分布鋼筋面積：面積：直徑：直徑：66，8

20、8，1010密度：上疏密度：上疏202025cm25cm，下密，下密131315cm15cm凈距：凈距：1.5cm1.5cm規(guī)定鋼筋面混凝土維護層厚度為以下圖所示。( (六六) )焊接鋼筋骨架焊接鋼筋骨架強度要求：焊縫處強度不低于鋼筋本身強度強度要求：焊縫處強度不低于鋼筋本身強度焊縫長度要求圖焊縫長度要求圖2-4-122-4-12：對于利用主鋼筋彎起的斜筋，在起彎處應與其他主筋相焊接，對于利用主鋼筋彎起的斜筋，在起彎處應與其他主筋相焊接，可采用每邊各長可采用每邊各長2.5d2.5d的雙面焊縫或一邊長的雙面焊縫或一邊長5d5d的單面焊縫的單面焊縫A A。彎起鋼筋的末端與架立鋼筋或其它主筋相焊接。

21、彎起鋼筋的末端與架立鋼筋或其它主筋相焊接時，采用長時，采用長5d5d的雙面焊縫或的雙面焊縫或10d10d的單面焊縫的單面焊縫B B。d d為受力為受力鋼筋直徑。鋼筋直徑。對于附加的斜筋，其與主筋或架立筋的焊縫長度，采用每邊對于附加的斜筋，其與主筋或架立筋的焊縫長度，采用每邊各長各長5d5d的雙面焊縫或的雙面焊縫或10d10d的單面焊縫的單面焊縫C C 、D D。各層主鋼筋相互焊接固定的焊縫長度，采用各層主鋼筋相互焊接固定的焊縫長度，采用2.5d2.5d的雙面焊縫的雙面焊縫或或5d5d的單面焊縫的單面焊縫E E。主梁翼板鋼筋主筋、分布筋主梁翼板鋼筋主筋、分布筋主筋沿橫向布置在板的上緣主筋沿橫向布

22、置在板的上緣 滿足懸臂抗彎負彎矩強度要求。滿足懸臂抗彎負彎矩強度要求。 滿足構造要求。滿足構造要求。 直徑直徑 10mm 10mm，每米板寬內，每米板寬內55根。根。分布筋順主梁跨徑方向設置分布筋順主梁跨徑方向設置 滿足構造要求。滿足構造要求。 直徑直徑 6mm 6mm， 間距間距 25cm 25cm； 單位板寬內截面積單位板寬內截面積 主筋截面積主筋截面積15%15% 有橫隔梁部位分布筋的截面積應增至主筋截面積的有橫隔梁部位分布筋的截面積應增至主筋截面積的30%30%梁端的鋼筋加強：梁端的鋼筋加強： 因溫度以及行因溫度以及行車振動影響，有車振動影響，有時會產生梁端劈時會產生梁端劈裂景象，為此

23、，裂景象，為此，可在端部底層鋼可在端部底層鋼筋的上、下側各筋的上、下側各設一層鋼筋網片設一層鋼筋網片進展加強。進展加強。鋼筋的錨固：鋼筋的錨固：由彎矩包絡圖得到的鋼筋實際切斷點必需長一個至少最小錨由彎矩包絡圖得到的鋼筋實際切斷點必需長一個至少最小錨固長度的間隔才干作為實踐斷點。固長度的間隔才干作為實踐斷點。實例引見實例引見設計跨徑為設計跨徑為20m20m的的T T梁，荷載為汽車梁，荷載為汽車1515級，掛車荷載為級，掛車荷載為掛掛8080， 梁的實踐全長梁的實踐全長19.96(19.96(其中其中4cm4cm為伸縮縫為伸縮縫) )。支座中心至。支座中心至主梁端間隔為主梁端間隔為0.23m0.23m