《公路橋梁回轉式鋼筋混凝土濕接縫設計規(guī)程》

公路橋梁回轉式鋼筋混凝土濕接縫設計規(guī)程范圍本文件規(guī)定了路橋梁回轉式鋼筋混凝土濕接縫的材料、設計基本規(guī)定、構造設計、設計計算。本文件適用于公路橋梁回轉式鋼筋混凝土濕接縫結構的設計。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本文件。GB/T1591低合金高強度結構鋼JGJ/T178補償收縮混凝土應用技術規(guī)程JTG3362公路鋼筋混凝土及預應力鋼筋混凝土設計規(guī)范JTG/T3365-05公路裝配式混凝土橋梁設計規(guī)范JTG/T3650公路橋涵施工技術規(guī)范JTGD60公路橋涵設計通用規(guī)范JTGH11公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范術語和定義下列術語和定義適用于本文件回轉式鋼筋混凝土濕接縫（簡稱回轉式濕接縫）concretewetjointsusingloopedsteelbars采用回轉鋼筋交錯布置的預制混凝土構件濕接縫。回轉鋼筋loopedreinforcement預制構件接縫位置預留的U型鋼筋。橫向錨固鋼筋transversereinforcement設置在回轉鋼筋交錯重疊范圍內，與回轉鋼筋垂直的鋼筋?；剞D鋼筋接縫拉壓桿模型strut-and-tiemodelforconcretewetjointsusingloopedsteelbars以接縫內回轉鋼筋之間混凝土斜向承壓，橫向鋼筋受拉形成的回轉鋼筋之間的錨固傳力模型。材料回轉式鋼筋接縫用普通鋼筋應符合JTG3362的規(guī)定，接縫內鋼筋應與預制混凝土梁板內鋼筋采用相同型號?；剞D式鋼筋接縫用混凝土應符合JTG3362的規(guī)定，接縫混凝土的強度應不小于預制梁板的混凝土強度等級，且不小于C50?，F澆濕接縫混凝土宜采用補償收縮混凝土，相關技術指標應符合JGJ/T178的規(guī)定，限制膨脹率應不小于0.015%。設計基本規(guī)定回轉式鋼筋接縫的設計計算及其作用、組合、抗力及使用年限應符合JTGD60的規(guī)定。回轉式鋼筋接縫的耐久性設計應按照JTG3362的規(guī)定執(zhí)行?；剞D式鋼筋接縫由回轉鋼筋、橫向錨固橫筋、接縫混凝土組成，見圖1。a）構造示意b）斷面示意圖圖1回轉式鋼筋接縫示意圖回轉式鋼筋濕接縫可采用帶底托板形式，見圖2，底托板構造可采用平底型底托板，也可采用臺階型底托板，底托板的構造應與預制主體結構進行聯合設計。a）平底型底托板b）臺階型底托板圖2帶底托板回轉式鋼筋濕接縫示意圖帶加腋或帶肋預制鋼筋混凝土橋面板的底托板結構可采用等厚布置，也可采用變厚布置，見圖3，應根據橋面板的總體受力要求選擇合適的托板形式。a）等厚型底托板b）變厚型底托板圖3帶加腋斷面底托板結構示意圖采用帶底托預制板時，在設計計算時應不考慮底托板參與濕接縫截面受力。構造設計回轉式鋼筋接縫構造回轉式鋼筋接縫兩側預制梁板的厚度不宜小于160mm。接縫在采用平底托板時可根據預制梁板安裝的要求確定兩側托板的長度L，托板的最小厚度應大于30mm，見圖3，在托板和預制板斷面之間應設置半徑R不小于0.05m的圓倒角。圖3平底托板接縫構造示意圖接縫在采用臺階型托板時可根據預制梁板安裝的要求確定兩側托板的長度L，托板的最小厚度應大于30mm，見圖4，在托板和預制板斷面之間應設置α1不大于45°的倒角，托板底面與梁板底面應通過倒角過渡，倒角與水平線角度α2應不大于45°。圖4臺階型托板接縫構造示意圖回轉式鋼筋接縫兩側預制板與濕接縫結合面處應進行鑿毛處理，鑿毛深度不宜小于5mm，且粗骨料外漏。鋼筋構造回轉式鋼筋接縫兩側的回轉鋼筋在接縫處應交錯布置，相互對中，見圖5。圖5回轉式鋼筋接縫示意圖接縫兩側回轉鋼筋的最小重合長度應滿足式（1）的要求，見圖6，且不應小于回轉式鋼筋回轉圓弧的直徑。（1）式中——兩側回轉式鋼筋之間產生相互作用的最小重合長度——側相鄰回轉式鋼筋中心間距——混凝土錨固破壞錐體的擴散角，應按照試驗選取，無試驗數據時可取為50°。圖6最小重合長度計算示意圖兩側鋼筋交叉安裝后，相鄰回轉式鋼筋之間的間距不應小于2倍鋼筋直徑，且凈距不應小于40mm。回轉鋼筋的最小彎曲內徑除應符合本文件表1的規(guī)定外，尚應符合其他現行國家、行業(yè)標準的有關規(guī)定。表1回轉式鋼筋最小彎曲半徑鋼筋類型鋼筋直徑（mm）最小彎曲直徑帶肋鋼筋-335/400——4帶肋鋼筋-500<86≥287注：為鋼筋公稱直徑?；剞D式鋼筋重合長度范圍的交錯環(huán)內應配置橫向鋼筋，錨固橫向鋼筋不應少于4根，直徑不宜小于12mm，橫筋凈距不應小于40mm，間距不應大于200mm。帶底托板預制的濕接縫，在底托板內應均勻配置直徑不小于8mm的構造鋼筋，并與預制板內鋼筋可靠連接。設計計算一般規(guī)定回轉式鋼筋濕接縫的正常使用極限狀態(tài)的抗裂性驗算可按照JTG3362的規(guī)定進行計算，計算時可按照數量較少一側回轉鋼筋連續(xù)通過濕接縫作為受力鋼筋面積進行計算?；剞D式鋼筋接縫在交叉重疊范圍外截面的承載能力計算應按照JTG3362的規(guī)定執(zhí)行?；剞D式鋼筋接縫在符合JTGD60規(guī)定的汽車荷載作用下，可不單獨進行抗剪承載能力驗算。回轉式鋼筋接縫在接縫內的承載能力極限狀態(tài)驗算可按照本文件7.3條的規(guī)定，根據不同的受力狀態(tài)選取對應的方法進行計算?；剞D式鋼筋接縫的設計計算可參照本文件附錄A規(guī)定的流程執(zhí)行。參照本文件附錄B給出的基本構造參數設計的回轉式鋼筋接縫，可不考慮疲勞效應的影響。計算模式與力學模型回轉式鋼筋濕接縫在兩側預制構件受拉或受彎時，受拉側回轉鋼筋與其核心混凝土之間的作用模型宜按照拉壓受力模型考慮，通過接縫內回轉鋼筋之間混凝土斜向承壓，橫向鋼筋受拉對兩側預制構件的回轉鋼筋進行錨固，見圖7。圖7回轉式鋼筋接縫拉壓桿模型示意圖回轉式鋼筋接縫內回轉鋼筋在外側形成的節(jié)點平衡應按照圖8-a）所示模型計算，在中間形成的節(jié)點平衡應按圖8-b）所示模型計算。a）邊結點示意圖b）中間結點示意圖T——節(jié)點承受的拉力；C——節(jié)點承受的壓力圖8回轉鋼筋結點受力示意圖在進行回轉式鋼筋濕接縫在兩側預制板受拉或受彎設計計算時，可將“棗核”形壓桿短柱等效為等截面“棱柱”形壓桿，壓桿尺寸及位置示意見圖9。a）壓桿位置示意圖b）壓桿主要參數示意圖圖9接縫等截面壓桿示意圖在采用拉壓桿模型對回轉式鋼筋接縫承載能力進行計算時，混凝土等效截面壓桿的面積及相關參數應按照以下規(guī)定進行計算：7.2.4.1混凝土等效壓桿面積可按照式（2）進行計算；（2）式中：——壓桿面積（mm2）；——壓桿厚度（mm）；——壓桿寬度（mm）。7.2.4.2混凝土等效壓桿的寬度可按照式（3）進行計算。（3）式中：——壓桿寬度（mm）；——相鄰環(huán)筋之間相互作用的實際重合長度（mm）；——相鄰環(huán)筋中心重合長度（mm）；——為相鄰環(huán)筋中心間距（mm）。7.2.4.3混凝土等效壓桿的厚度可按照式（4）進行計算；（4）式中：——壓桿厚度（mm）；——預制構件的厚度（mm）；——對側環(huán)筋破壞面重合厚度（mm）。7.2.4.4回轉鋼筋接縫在發(fā)生拉壓桿破壞時，兩側回轉鋼筋破壞面重合厚度可按照式（5）進行計算；（5）式中：——對側環(huán)筋破壞面重合厚度（mm）；——為回轉鋼筋兩肢鋼筋之間的中心距（mm）。承載能力極限狀態(tài)驗算回轉鋼筋接縫承載能力極限狀態(tài)驗算應按式（6）的規(guī)定進行，式中符號含義與GTJ3362的規(guī)定相同。（6）軸心受拉構件承載能力計算應按以下規(guī)定執(zhí)行：7.3.2.1預制構件接縫處于軸心受拉狀態(tài)時，接縫內承載能力驗算應分別對回轉鋼筋受拉承載能力、橫向鋼筋受拉承載能力及混凝土壓桿承載能力進行驗算。7.3.2.2回轉式鋼筋及周圍混凝土構成的拉桿的承載力應按照式（7）進行計算。（7）式中：——單根回轉式鋼筋抗拉承載力（kN）；——單根回轉式鋼筋截面積（包括上下兩層）（mm2）；——回轉式鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；7.3.2.3橫向鋼筋及周圍混凝土構成的拉桿的承載力應按照式（8）進行計算。（8）式中：——橫向鋼筋抗拉承載力（N）；——橫向鋼筋截面積（mm2）；——橫向鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；7.3.2.4混凝土等效壓桿的承載力應按照下列規(guī)定進行計算：a）等效壓桿的承載力應按照式（9）進行計算；（9）式中：——單個壓桿的抗壓承載力（N）；——單個壓桿的受壓面積（mm2），按照本文件7.2.4進行計算；——壓桿混凝土有效設計強度強度（Mpa）；b）混凝土壓桿強度應按照式（10）進行計算；（10）式中：——混凝土軸心抗壓強度設計值（Mpa）；——軸拉荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數；c）軸拉荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數應按照式（11）進行計算；（11）式中：——軸拉荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數；——橫向鋼筋截面積（mm2）；——橫向鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；——單個壓桿的受壓面積（mm2），按照本文件7.2.4進行計算；——混凝土軸心抗壓強度設計值（Mpa）；7.3.2.5回轉式鋼筋接縫混凝土抗壓承載能力應滿足下列要求：a）單個內部回轉式鋼筋的承載力由回轉式鋼筋受拉和壓桿受壓兩者中的不利因素決定，及式（12）；（12） 式中：——接縫單個內部節(jié)點的承載力（N）；——接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力（N）；b）接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力應按照式（13）進行計算；（13）式中：——接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力（N）；——單個壓桿的抗壓承載力（N）；7.3.2.6回轉式鋼筋接縫的抗拉承載力可按照式（14）進行計算。（14）式中：——回轉式鋼筋接縫抗拉承載力（N）；n——少筋側回轉式鋼筋的根數；受彎構件承載能力計算應按以下規(guī)定執(zhí)行：7.3.3.1預制構件接縫處于受彎狀態(tài)時，接縫內承載能力驗算應分別對回轉鋼筋受拉承載能力、橫向鋼筋受拉承載能力及混凝土壓桿承載能力進行驗算。7.3.3.2回轉式鋼筋及周圍混凝土構成的拉桿的承載力計算應按照式（15）進行計算。（15）式中：——單根回轉式鋼筋抗拉承載力（N）；——單根回轉式鋼筋截面積（包括上下兩層）（mm2）；——回轉式鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；7.3.3.3橫向鋼筋及周圍混凝土構成的拉桿的承載力計算應按照式（16）進行計算。（16）式中：——橫向鋼筋抗拉承載力（N）；——橫向鋼筋截面積（mm2）；——橫向鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；7.3.3.4混凝土壓桿的承載力計算應符合下列規(guī)定：a）壓桿的承載力計算應按照式（17）進行計算；（17）式中：——單個壓桿的抗壓承載力（N）；——單個壓桿的受壓面積（mm2）；——壓桿混凝土有效強度（Mpa）；b）混凝土壓桿強度計算應按照式（18）進行計算；（18）式中：——混凝土軸心抗壓強度設計值（Mpa）；——彎曲荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數；c）彎曲荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數應按照式（19）進行計算；（19）式中：——彎曲荷載作用下橫向鋼筋對混凝土強度的影響系數；——橫向鋼筋截面積（mm2）；——橫向鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；——單個壓桿的受壓面積（mm2），按照本文件7.2.4進行計算；——混凝土軸心抗壓強度設計值（Mpa）；7.3.3.5回轉式鋼筋接縫抗彎承載能力應滿足下列要求：a）單個內部回轉式鋼筋的承載力由回轉式鋼筋受拉和壓桿受壓兩者中的不利因素決定，及式（20）；（20）式中：——接縫單個內部節(jié)點的承載力（N）；——接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力（N）；b）接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力應按照式（21）進行計算；（21）式中：——接縫單個內部節(jié)點處壓桿沿接縫軸向的分力（N）；——單個壓桿的抗壓承載力（N）；c）回轉式鋼筋接縫受拉區(qū)抗拉承載力應按照式（22）進行計算；（22）式中：——回轉式鋼筋接縫受拉區(qū)抗拉承載力（N）；n——少筋側回轉式鋼筋的根數；d）回轉式鋼筋接縫抗彎承載能力應按照式（23）進行計算。（23）式中：——等效受壓區(qū)高度（mm）；——少筋側回轉式鋼筋的根數；——受壓區(qū)混凝土寬度（mm）；——彎曲承載力計算力臂（mm）；——鋼筋中心到混凝土表面距離（mm）；偏心受拉構件承載能力計算時，當時，接縫應按照受彎構件進行計算；當時，應按照軸心受拉構件進行計算。受壓構件承載能力計算應按以下規(guī)定執(zhí)行：7.3.5.1受壓構件的回轉式鋼筋接縫應按照《公路預應力鋼筋混凝土與鋼筋混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362）的有關規(guī)定進行極限承載能力驗算。7.3.5.2受壓構件的回轉式鋼筋接縫進行承載能力驗算時，鋼筋面積應按照單側回轉鋼筋的面積計入。

（資料性）回轉式鋼筋接縫設計流程A.1回轉式鋼筋接縫的設計計算可按照圖A.1所示流程進行。圖A.1回轉式鋼筋接縫設計計算流程圖

（資料性）回轉式鋼筋接縫設計基本構造參數B.1公路橋梁常用的回轉式鋼筋接縫的主要參數可按照表B.1選取，表中給出了不同板厚條件下，配