3.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)與構(gòu)造.ppt課件

1、 第三章第三章 簡(jiǎn)支梁板橋構(gòu)簡(jiǎn)支梁板橋構(gòu)造與施工造與施工 梁式橋的開(kāi)展 n資料：木、石梁橋資料：木、石梁橋鋼梁橋、鋼筋砼梁橋和預(yù)應(yīng)力砼梁橋鋼梁橋、鋼筋砼梁橋和預(yù)應(yīng)力砼梁橋n跨度：幾十米跨度：幾十米幾百米幾百米n構(gòu)造方式：簡(jiǎn)支梁構(gòu)造方式：簡(jiǎn)支梁 懸臂梁、延續(xù)梁懸臂梁、延續(xù)梁n截面方式：實(shí)腹板梁截面方式：實(shí)腹板梁 桁梁、箱梁桁梁、箱梁n運(yùn)用廣泛特大橋梁的引橋、斜橋、彎橋、坡橋運(yùn)用廣泛特大橋梁的引橋、斜橋、彎橋、坡橋簡(jiǎn)支梁橋簡(jiǎn)支梁橋Simply Supported Beam Bridgen相鄰橋孔單獨(dú)受力，靜定構(gòu)造。適用相鄰橋孔單獨(dú)受力，靜定構(gòu)造。適用于中小跨度。構(gòu)造簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，于中小跨度。構(gòu)造

2、簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，易設(shè)計(jì)成規(guī)范跨徑的裝配式構(gòu)件。易設(shè)計(jì)成規(guī)范跨徑的裝配式構(gòu)件。隴海線新沂河橋隴海線新沂河橋 n預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁橋預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁橋n跨徑：跨徑：23.9mn年份：年份：1956n 浙江瑞安飛云江橋浙江瑞安飛云江橋n預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁橋預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁橋n跨度：跨度：62mn建橋年份：建橋年份：1988開(kāi)封黃河公路大橋開(kāi)封黃河公路大橋1989n簡(jiǎn)支梁橋簡(jiǎn)支梁橋n全長(zhǎng)：全長(zhǎng)：4475.09mn 7750+3120m3.1 混凝土簡(jiǎn)支梁板橋構(gòu)造與構(gòu)造混凝土簡(jiǎn)支梁板橋構(gòu)造與構(gòu)造3.1.1 簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造3.1.2 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造3.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝

3、土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造梁橋截面方式梁橋截面方式1 板式截面板式截面實(shí)心板實(shí)心板 空心板空心板梁肋式板梁肋式板 異形板異形板梁橋截面方式梁橋截面方式2 肋形截面肋形截面T形梁形梁I字形梁字形梁II形梁形梁梁橋截面方式梁橋截面方式 箱形截面箱形截面B=14mB=1218mB=22mB=2232m 一、簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造 簡(jiǎn)支板橋 n鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋的規(guī)范跨徑不宜超越鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋的規(guī)范跨徑不宜超越13mn預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋的規(guī)范跨徑不宜超越預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋的規(guī)范跨徑不宜超越25m 板橋是小跨徑橋梁最常用的橋型之一。其建筑高度小，適用于橋板橋是小跨徑橋梁最常用的橋型之一。

4、其建筑高度小，適用于橋下凈空受限制的橋梁，還可用于降低橋頭引道高度，縮短引道的長(zhǎng)度。下凈空受限制的橋梁，還可用于降低橋頭引道高度，縮短引道的長(zhǎng)度。外形簡(jiǎn)單，制造和架設(shè)方便。外形簡(jiǎn)單，制造和架設(shè)方便。 但板橋的跨徑不宜過(guò)大。但板橋的跨徑不宜過(guò)大。 1、整體式簡(jiǎn)支板橋 n適用于跨徑為適用于跨徑為58m的小橋，等厚度矩形實(shí)心截面的小橋，等厚度矩形實(shí)心截面n板厚與跨徑之比高跨比：板厚與跨徑之比高跨比：1/161/23，隨跨徑增大取用較小值。，隨跨徑增大取用較小值。 整體式簡(jiǎn)支板橋的配筋 n【縱向受力主鋼筋】直徑【縱向受力主鋼筋】直徑10mm，間距，間距70200mm。中間。中間2/3板寬板寬n 按計(jì)算

5、配置，兩側(cè)各按計(jì)算配置，兩側(cè)各1/6的范圍內(nèi)添加的范圍內(nèi)添加15%n【橫向分布鋼筋】【橫向分布鋼筋】 直徑直徑 8mm，間距，間距 200mm。n【彎起鋼筋】部分主筋在【彎起鋼筋】部分主筋在1/41/6計(jì)算跨徑處按計(jì)算跨徑處按30o45o的角度彎起。的角度彎起。n 經(jīng)過(guò)支點(diǎn)的不彎起的主筋，每米板寬內(nèi)不少于經(jīng)過(guò)支點(diǎn)的不彎起的主筋，每米板寬內(nèi)不少于3 根，根，n 且不少于主鋼筋截面面積的且不少于主鋼筋截面面積的1/4。整體式簡(jiǎn)支板橋的鋼筋構(gòu)造整體式簡(jiǎn)支板橋的鋼筋構(gòu)造 2、裝配式實(shí)心矩形板橋 n跨徑：跨徑：5m，6m，8mn每塊預(yù)制板的寬度為每塊預(yù)制板的寬度為1.0m，板高：，板高：0.160.36

6、m現(xiàn)澆混凝土預(yù)制構(gòu)件( a )( b )( c )( d )( e )裝配式矩形板橋的鋼筋構(gòu)造裝配式矩形板橋的鋼筋構(gòu)造 95102210224.54.59912 14252510102828598/21081425252.5280464203360960412101848591594933030132板中心線256910 3、裝配式空心板橋 n鋼筋混凝土空心板：鋼筋混凝土空心板： 6m，8m，10m，13m 板厚板厚0.40.8mn預(yù)應(yīng)力混凝土空心板：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板： 8m，10m，13m，16m，20m 板厚板厚0.40.9mn空心板的頂板和底板厚度，均不應(yīng)小于空心板的頂板和底板厚度，均

7、不應(yīng)小于80mm。截面的最薄處不得小于。截面的最薄處不得小于70mm?，F(xiàn)澆混凝土預(yù)制構(gòu)件( a )( b )( c )( d )( e ) 空心板截面方式 nc、d運(yùn)用廣泛運(yùn)用廣泛n鋼管芯模、木芯模鋼管芯模、木芯模 空心矩形板 裝配式鋼筋混凝土空心板鋼筋構(gòu)造 裝配式板的橫向銜接一 n企口式混凝土鉸企口式混凝土鉸n細(xì)骨料混凝土填實(shí)細(xì)骨料混凝土填實(shí)n鋪裝層參與受力鋪裝層參與受力(a）(b）(c）(d） 裝配式板的橫向銜接二 n鋼板銜接鋼板銜接n縱向中距：縱向中距：80150mmA - AB - BBBN 1N 2N 31 22 0主 鋼 筋A(yù)A810N 1N 2N 3 整體式簡(jiǎn)支板橋的設(shè)計(jì) 鋼筋混

8、凝土受彎構(gòu)件正截面的承載力計(jì)算220000 xhAfMMxhbxfMMAfbxfssdudcdudssdcdfcd混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 b截面寬度截面寬度 x受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度f(wàn)sd縱向受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值縱向受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 As縱向受拉鋼筋的截面面積縱向受拉鋼筋的截面面積0構(gòu)造的重要性系數(shù)構(gòu)造的重要性系數(shù) Md計(jì)算截面上的彎矩組合計(jì)算值計(jì)算截面上的彎矩組合計(jì)算值 Mu計(jì)算截面的抗彎承載力計(jì)算截面的抗彎承載力 h0截面有效高度截面有效高度計(jì)算步驟計(jì)算步驟200 xhbxfMMcdud1板控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值板控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值 2計(jì)算受壓區(qū)高度

9、計(jì)算受壓區(qū)高度 x 3求所需鋼筋面積求所需鋼筋面積As)(1100KQQGKGdMMM0hxbsdcdsfbxfA 012. 0003. 0min0bhAs4選擇并布置鋼筋選擇并布置鋼筋 習(xí)題n現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支的板厚現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支的板厚h=350mm，每米板寬接，每米板寬接受跨中恒載彎矩規(guī)范值受跨中恒載彎矩規(guī)范值MGK=43.7kNm，汽車荷載彎矩規(guī)范值，汽車荷載彎矩規(guī)范值MQ1K=111.5kNm已計(jì)入沖擊系數(shù)。采用已計(jì)入沖擊系數(shù)。采用C30混凝土和混凝土和HRB335鋼筋。平安等級(jí)為二級(jí)。求所需縱向鋼筋截面面積，并進(jìn)展鋼筋布置。鋼筋。平安等級(jí)為二級(jí)。求所需

10、縱向鋼筋截面面積，并進(jìn)展鋼筋布置。 fad=13.8MPa，fsd=280MPa，b=0.56， min=0.22% as=35mm， 受拉鋼筋18 習(xí)題答案習(xí)題答案1板控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值板控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值 2計(jì)算受壓區(qū)高度計(jì)算受壓區(qū)高度 3求所需鋼筋面積求所需鋼筋面積AsmkNMMMKQQGKGd54.2085 .1114 . 17 .432 . 111mkNMd54.2080231510008 .131054.2086xxmmhmmxb4 .17631556. 0520mmh315353500225632805210008 .13mmfbxfAsdcds4選擇并布置鋼筋選擇并

11、布置鋼筋查表得查表得1m板寬按計(jì)算配置受拉鋼筋為板寬按計(jì)算配置受拉鋼筋為18，間距為，間距為95mm，截面的面積截面的面積As=2679mm2。 %22. 0%86. 031010002679min0bhAs 空心板截面換算成等效工字型截面 DDhkk63b23Dyi43h 1/上翼板厚度Dyi43h 2下翼板厚度Dbi33b 腹板厚度 二、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁二、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造橋的構(gòu)造 普通構(gòu)造n鋼筋混凝土鋼筋混凝土T形截面簡(jiǎn)支梁橋的規(guī)范跨徑不宜超越形截面簡(jiǎn)支梁橋的規(guī)范跨徑不宜超越16m。n高跨比：高跨比：1/111/16，隨跨徑增大取用較小值。，隨跨徑增大取用較小值。n主梁片數(shù)主梁片

12、數(shù)四、五片；主梁間距四、五片；主梁間距1.52.2m。n應(yīng)設(shè)跨端和跨間橫隔梁，間距應(yīng)設(shè)跨端和跨間橫隔梁，間距10m 主梁的構(gòu)造n腹板寬度腹板寬度140mm 150180mmn翼緣懸臂端的厚度翼緣懸臂端的厚度100mmn與腹板相連處的翼緣厚度與腹板相連處的翼緣厚度梁高的梁高的1/10 主梁的橫向銜接一【焊接鋼板接頭】【焊接鋼板接頭】 主梁的橫向銜接二【扣環(huán)接頭】【扣環(huán)接頭】 主梁的橫向銜接三【企口鉸銜接】【企口鉸銜接】 單片主梁 各主梁聯(lián)成整體T梁吊裝梁吊裝 鋼筋種類和布置n主鋼筋縱向受拉鋼筋、彎起鋼筋、斜鋼筋、架立鋼筋、主鋼筋縱向受拉鋼筋、彎起鋼筋、斜鋼筋、架立鋼筋、n 箍筋、分布鋼筋程度縱向

13、鋼筋箍筋、分布鋼筋程度縱向鋼筋 主鋼筋 n鋼筋為三層及以下時(shí)，不應(yīng)小于鋼筋為三層及以下時(shí)，不應(yīng)小于30mm；并不小于鋼筋直徑；并不小于鋼筋直徑；n鋼筋為三層以上時(shí)，不應(yīng)小于鋼筋為三層以上時(shí)，不應(yīng)小于40mm，并不小于鋼筋直徑的，并不小于鋼筋直徑的1.25倍。倍。【橫向凈距和豎向凈距】【橫向凈距和豎向凈距】【數(shù)量】由抗彎計(jì)算確定【數(shù)量】由抗彎計(jì)算確定【混凝土維護(hù)層厚度】【混凝土維護(hù)層厚度】 梁底：梁底：3050mm； 梁側(cè)：梁側(cè)：25mm 彎起鋼筋和斜鋼筋 n二者的設(shè)置位置和數(shù)量由抗剪計(jì)算確定。二者的設(shè)置位置和數(shù)量由抗剪計(jì)算確定。n梁的支點(diǎn)處，應(yīng)至少有兩根且不少于總數(shù)梁的支點(diǎn)處，應(yīng)至少有兩根且不

14、少于總數(shù)1/5的下層受拉主鋼筋經(jīng)過(guò)。的下層受拉主鋼筋經(jīng)過(guò)。n彎起角宜取彎起角宜取450 。 箍筋 【直徑】不小于【直徑】不小于8mm ，且不小于，且不小于 1/4主筋直徑。主筋直徑?！鹃g距】不應(yīng)大于【間距】不應(yīng)大于1/2梁高，且不大于梁高，且不大于400mm。在支座中心沿跨徑。在支座中心沿跨徑 方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距方向不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距100mm。 架立鋼筋 n位于頂板內(nèi)位于頂板內(nèi)n構(gòu)造鋼筋構(gòu)造鋼筋 縱向鋼筋分布鋼筋 n直徑為直徑為68mm，鋼筋截面積宜為，鋼筋截面積宜為0.0010.002bh。n間距在受拉區(qū)不應(yīng)大于腹板寬度，間距在受拉區(qū)不應(yīng)大于腹板寬度，且且200

15、mm，在受壓區(qū)，在受壓區(qū) 300mm。n在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段，腹板兩側(cè)在支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段，腹板兩側(cè)縱向鋼筋截面面積應(yīng)予添加，縱向鋼縱向鋼筋截面面積應(yīng)予添加，縱向鋼筋間距宜為筋間距宜為100150mm。橋例橋例 橋例橋例 三、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支三、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造梁橋的構(gòu)造n預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的n 規(guī)范跨徑不宜大于規(guī)范跨徑不宜大于50m。預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋Prestressed concrete beam bridge 橫截面方式 n為布置預(yù)應(yīng)力束筋和接受預(yù)壓力，為布置預(yù)應(yīng)力束筋和接受預(yù)壓力，n 腹板普通設(shè)有馬蹄或下緣加寬。腹板普通設(shè)有馬蹄或下

16、緣加寬。 箱型梁 n抗扭剛度大，荷載分布均勻，抗扭剛度大，荷載分布均勻，n 適用大跨度預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁。適用大跨度預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁。主梁的布置主梁的布置n預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁的規(guī)范跨徑：梁的規(guī)范跨徑：2540m。n高跨比：高跨比：1/151/25，隨跨度增大取較小值。，隨跨度增大取較小值。n主梁間距：主梁間距：1.82.5m。n橫隔梁布置：中部挖空，延伸至馬蹄加寬處。橫隔梁布置：中部挖空，延伸至馬蹄加寬處。主梁的細(xì)部尺寸主梁的細(xì)部尺寸【腹板寬度】【腹板寬度】150180mm【上翼緣板寬度】【上翼緣板寬度】1.62.5m【馬蹄】寬度約為肋寬的【馬蹄】寬度約為肋寬的24倍，馬蹄全寬部分

17、高度加倍，馬蹄全寬部分高度加1/2斜坡斜坡 高度約為梁高的高度約為梁高的0.150.20倍。倍。主梁的細(xì)部尺寸主梁的細(xì)部尺寸n支點(diǎn)附近馬蹄應(yīng)逐漸加高，支點(diǎn)附近馬蹄應(yīng)逐漸加高，腹板也加厚至與馬蹄同寬，腹板也加厚至與馬蹄同寬，加寬范圍最好到達(dá)加寬范圍最好到達(dá)1倍梁高，倍梁高，自第一道內(nèi)橫隔梁起過(guò)渡。自第一道內(nèi)橫隔梁起過(guò)渡。 鋼筋種類n縱向預(yù)應(yīng)力筋縱向預(yù)應(yīng)力筋n箍筋、程度分布鋼筋、箍筋、程度分布鋼筋、架立鋼筋與定位鋼筋等架立鋼筋與定位鋼筋等 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 【索界】?jī)蓷l曲線所圍成的鋼束重心界限，保證構(gòu)件在最小外荷載和【索界】?jī)蓷l曲線所圍成的鋼束重心界限，保證構(gòu)件在最小外荷載和 最不利荷載作用下，上

18、下緣混凝土均不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力。最不利荷載作用下，上下緣混凝土均不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力。 曲線配筋的作用n滿足索界要求。滿足索界要求。n抵消支點(diǎn)附近外荷載剪力。抵消支點(diǎn)附近外荷載剪力。n錨具分散，改善部分承壓。錨具分散，改善部分承壓。預(yù)應(yīng)力筋布置方式預(yù)應(yīng)力筋布置方式 （d）（c）（b）（a）aa 曲線布筋方式【鋼束彎起點(diǎn)】三分點(diǎn)到四分點(diǎn)之間【鋼束彎起角度】 不宜大于20度【曲線外形】圓弧線、拋物線或懸鏈線預(yù)應(yīng)力筋的錨固預(yù)應(yīng)力筋的錨固在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁pretensioned prestressed concrete girder中，預(yù)應(yīng)力筋靠混凝中，預(yù)應(yīng)力筋靠混凝土的握裹力錨固在梁體內(nèi)；土的握裹力錨固在梁體內(nèi)；而在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁而在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁post-tensioned prestressed concrete girder 中，那么經(jīng)過(guò)各類錨中，那么經(jīng)過(guò)各類錨具錨固在梁端或梁頂。具錨固在梁端或梁頂。 錨具布置 【錨具布置原那么】【錨具布置原那么】 分散、均勻。分散、均勻。 箍筋 【直徑】不小于【直徑】不小于10mm的帶肋鋼筋的