第四章裝配式簡支梁橋的

設(shè)計與構(gòu)造

2021/10/10星期日1鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)。特點：具有受力明確、構(gòu)造簡單、施工方便等顯著優(yōu)點，中小跨徑（10～40m）橋梁中應(yīng)用最廣泛的橋型。2021/10/10星期日2§4-1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型

構(gòu)造類型主要指：主梁橫截面形式

沿縱截面上的橫隔梁布置

吊裝塊件的劃分方式塊件的連接集整方法

2021/10/10星期日3一．裝配式簡支梁橋的截面型式（有三種：∏、T和□箱形）2021/10/10星期日4∏形梁特點（圖2-4-1a）①

橫向連結(jié):塊件間用穿過腹板的螺栓連結(jié)（相鄰腹板栓結(jié)）。②

適應(yīng)跨徑：6～12m（小橋）。③

優(yōu)點：截面形狀穩(wěn)定，橫向剛度大，堆放、裝卸及安裝均方便。④缺點：制造較復(fù)雜，通常用鋼筋網(wǎng)配筋，難以形成鋼筋骨架，自重大，跨度小。2021/10/10星期日5

T形梁特點（圖2-4-1b）①橫向連結(jié):ⅰ鋼板焊接；ⅱ濕接（現(xiàn)澆）；ⅲ橫隔梁的作用*。*參見圖2-4-7。②適應(yīng)跨徑：鋼筋混凝土7.5～20m；預(yù)應(yīng)力混凝土20～40m。③

優(yōu)點：制造簡單,易制成鋼筋骨架,通常配有橫梁,整體性好.④缺點：截面形狀不穩(wěn)定，運輸安裝復(fù)雜，橋面板在板的跨中接頭，對板的受力不利。注意事項：在保證抗剪的條件下，盡可能減小腹板厚，但小于15～16cm的腹板是很難保證澆鑄質(zhì)量的。當(dāng)需要時，梁肋底部做成馬蹄形。2021/10/10星期日6圖2-4-7裝配式T形簡支梁橋2021/10/10星期日7箱形梁特點（圖2-4-1h）①橫向連結(jié):ⅰ翼板之間鋼板焊接；ⅱ橫隔板；ⅲ現(xiàn)澆面板。②適應(yīng)跨徑：鋼筋混凝土20m左右，一般不做鋼筋砼簡支箱梁，主要是受拉區(qū)砼不參與工作，只增加自重，可用于小跨徑的連續(xù)彎橋；預(yù)應(yīng)力混凝土20～40m。③優(yōu)點：抗扭剛度大，橫向偏心荷載作用下，各梁受力均勻，比其它截面形式的梁節(jié)省鋼材；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好。箱形梁可以做成薄壁結(jié)構(gòu)，能夠減輕自重，增大跨越能力。④

缺點：預(yù)制施工復(fù)雜，安裝重量大。2021/10/10星期日8橫梁—也叫橫隔梁，橫隔板橫梁的作用①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。②由于其抵抗橫向彎矩的剛度遠(yuǎn)大于橋面板的剛度，所以在荷載橫向分配中起主要作用。橫梁的布設(shè)原則①

對于普通的梁式橋，3～5根（道），視跨徑大小而定。②

對于箱形梁橋，可以不設(shè)，但端橫梁通常是必要的。③

當(dāng)橫梁高度較大時，為減輕重量，橫梁應(yīng)挖空。2021/10/10星期日9二．裝配式梁橋的塊件劃分方式影響塊件劃分的因素①梁的橫截面形式；②構(gòu)件的預(yù)制、運輸與起吊安裝能力；③結(jié)構(gòu)的受力；④接頭的拼裝施工。這些因素是互相影響的。裝配式梁橋設(shè)計中的塊件劃分原則①.

最大尺寸及重量應(yīng)滿足預(yù)制、運輸及安裝的能力要求；②.

塊件劃分應(yīng)滿足受力要求，接頭應(yīng)設(shè)置于內(nèi)力較小處；③.

拼裝接頭盡量要少，接頭型式要牢固可靠，施工方便；④.

構(gòu)件的外形尺寸要便于預(yù)制、運輸和安裝；⑤.

構(gòu)件的尺寸應(yīng)力求標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)件的種類應(yīng)盡量減少。

2021/10/10星期日10(一)縱向豎縫劃分①適用的截面形式：∏形、T形和箱形梁，在簡支梁橋中應(yīng)用最為普遍。②構(gòu)造：各主梁，包括相應(yīng)的行車道板都是整體預(yù)制的。接頭或接縫設(shè)在次要部分（橫梁及行車道板）內(nèi)。對于∏形梁則為栓接接縫。③縱向豎縫劃分的優(yōu)點：主梁受力可靠，施工方便，工期短。④缺點：構(gòu)件尺寸大，重量大，增加運輸安裝方面的困難。Fig.2-4-2。⑤針對吊裝重量大所作的改良：減窄預(yù)制件，其余部分現(xiàn)澆，也叫濕接縫。由此帶來的缺點是：延長了施工周期。flash2021/10/10星期日11(二)縱向水平縫劃分特點：采用縱向水平縫將梁肋與板分割，再用縱橫向豎縫將板劃分成平面呈矩形的預(yù)制構(gòu)件，施工時先架設(shè)梁肋，再安裝預(yù)制板，最后現(xiàn)澆接縫，形成組合梁板。主要形式：①T形——用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁板。②箱形——用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁板。優(yōu)點：拼裝單元尺寸小，便于吊裝和運輸。(Fig.2-4-2)缺點：施工復(fù)雜，結(jié)合面必須保證足夠的抗剪強度。flash2021/10/10星期日12行車道板部分又有兩種方式：ⅰ現(xiàn)澆式整體板；ⅱ劃分成其平面呈矩形的預(yù)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：①組合梁梁肋頂緣的壓應(yīng)力最大。②組合梁受拉鋼筋應(yīng)力比普通梁大。2021/10/10星期日13(三)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若干小的梁段，然后用預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)壓應(yīng)力將其肋成整體。(串聯(lián)梁)Fig.2-4-4優(yōu)點：預(yù)制件小，便于運輸和吊裝。缺點：對預(yù)制件加工精度高，接縫間隙不應(yīng)大于環(huán)氧樹脂涂層的厚度。(實際制作中采用全梁預(yù)制和間隔澆筑方法予以解決)橫向分段塊件的形式：

對于箱形、槽形梁段也可將預(yù)應(yīng)力筋直接設(shè)在底板上面，待張拉以后再澆筑混凝土覆蓋層。2021/10/10星期日142021/10/10星期日15串聯(lián)梁的分段形式2021/10/10星期日16§4-2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋

常用的是T形梁橋，我國公路橋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計為10.13.16.20m四種。flash2021/10/10星期日17一．構(gòu)造布置(一)主梁布置主梁的片數(shù)與間距：一般為1.5～2.2m；對于凈—7+2×1.00的橋?qū)?，通常布置為五梁式?二)橫隔梁布置①

端橫梁必須設(shè)（滿足受力與安裝運輸?shù)囊螅?；?/p>

中橫梁應(yīng)設(shè)1～3道，視跨徑而定。2021/10/10星期日18二．截面尺寸(一)主梁梁肋尺寸肋高：通過對10m和20m的T梁經(jīng)濟分析，高跨比的經(jīng)濟范圍1/11-1/16（跨徑大的取小值）?？鐝綖?0，13，16和20m的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的梁高為：0.9，1.0，1.1和1.3m。肋寬：①

滿足抗剪要求；②

不產(chǎn)生屈曲；③

宜于澆筑混凝土?xí)r振搗；④

滿足構(gòu)造要求；⑤越薄越好，以減輕重量。通常的寬度一般為15～18cm，視鋼筋構(gòu)造而定。（凈保護層）2021/10/10星期日19(二)橫隔梁尺寸橫隔梁高①保證足夠的抗彎剛度，一般要有3/4h（主梁高）；②當(dāng)主梁肋有馬蹄時，橫梁高應(yīng)至馬蹄的加寬處；③端橫梁可以與主梁同高，以利運輸及安裝后的穩(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、安裝具體情況而定。橫梁寬：通常為12～16cm即可滿足受力及構(gòu)造要求。為便于脫模，宜做成楔形（上寬下窄、內(nèi)寬外窄）。2021/10/10星期日20(三)主梁翼板尺寸翼板的寬度①視主梁間距：≤主梁間距；②當(dāng)為濕接縫時，<主梁間距；③實際制作中的尺寸，在①的情況下，應(yīng)小于主梁間距2cm，以滿足施工需要。翼板厚度①

應(yīng)滿足強度要求，端薄根厚漸變，根部為1/10h（主梁高）；②應(yīng)滿足構(gòu)造要求；③

根據(jù)施工情況所決定的受力圖式；Ⅰ板受力筋置入翼板內(nèi)：端部要10cm厚；*全部橋面上恒載、活載由翼板承擔(dān)Ⅱ板受力筋置于翼板外：端部要8cm厚。*恒載和施工臨時荷載翼板承擔(dān)，活載由翼板及鋪裝層共同承擔(dān)。

2021/10/10星期日212021/10/10星期日22三．主梁鋼筋構(gòu)造

主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋五種。2021/10/10星期日23(一)主鋼筋鋼筋面積：根據(jù)抗彎強度需要進行計算，但要求不小于最小含筋率所需的面積。主鋼筋的錨固①

必須有不小于主筋面積20%的主鋼筋通過支點，且不少于2根。②

應(yīng)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。其余過支點鋼筋，在允許的地方彎成直鉤（螺紋鋼筋）或半圓鉤（光圓鋼筋）(圖2-4-10)。③

跨內(nèi)主筋在不需要點之外h0/2處可以截斷或彎起。當(dāng)彎起作斜筋用時，應(yīng)與斜筋的角度相同。2021/10/10星期日242021/10/10星期日25彎起筋與斜筋及架立筋一起，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）。主鋼筋的凈保護層厚（凈距）底部：3cm≤α<5cm側(cè)面：α≥2.5cm主筋骨架之間的凈距主筋布置≤三層α≥max（3cm，d）主筋布置>三層α≥max（4cm，1.25d）

2021/10/10星期日26(二)斜筋（包括彎起主筋、彎起筋及附加鋼筋）面積：根據(jù)抗剪需要，計算求得。（有相當(dāng)?shù)男苯钍侵鹘顝澠鸷笞餍苯畹模?。角度?5°為宜，限制30°≤α≤60°。斜筋的錨固：必須與主筋及架立鋼筋焊成骨架整體。2021/10/10星期日27(三)架立鋼筋作用：固定箍筋和斜筋并使梁內(nèi)全部鋼筋形成立體或平面骨架。面積：其直徑可略小于主筋直徑，通常選用光圓鋼筋。焊接：通常與斜筋一起施焊，形成骨架。2021/10/10星期日28(四)箍筋面積①

滿足抗剪要求，按剪力包絡(luò)圖計算求得。②

滿足構(gòu)造要求：ⅰ大于最小配箍率；ⅱ每根箍筋所箍受拉筋每排不多于5根，所箍受壓筋每排不多于3根。箍筋間距S①

滿足抗剪要求；②

滿足構(gòu)造要求：ⅰS

≤min（h/2，40cm，受壓鋼筋15d）；ⅱ支點兩側(cè)各h范圍內(nèi)S≤10cm,ф≥8mm；ⅲ主橫梁交叉處不設(shè)箍筋。

2021/10/10星期日29

(五)分布鋼筋——也叫縱向防裂分布鋼筋面積：直徑：ф6，ф8，ф10密度：上疏（20～25cm），下密（13～15cm）凈距：≥1.5cm2021/10/10星期日30《橋規(guī)》規(guī)定鋼筋面混凝土保護層厚度為下圖所示。2021/10/10星期日31(六)焊接鋼筋骨架強度要求：焊縫處強度不低于鋼筋本身強度焊縫長度要求（圖2-4-12）：①對于利用主鋼筋彎起的斜筋，在起彎處應(yīng)與其他主筋相焊接，可采用每邊各長2.5d的雙面焊縫或一邊長5d的單面焊縫（A）。彎起鋼筋的末端與架立鋼筋（或其它主筋）相焊接時，采用長5d的雙面焊縫或10d的單面焊縫（B）。d為受力鋼筋直徑。②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5d的雙面焊縫或10d的單面焊縫（C、D）。③各層主鋼筋相互焊接固定的焊縫長度，采用2.5d的雙面焊縫或5d的單面焊縫（E）。2021/10/10星期日322021/10/10星期日33主梁翼板鋼筋（主筋、分布筋）主筋沿橫向布置在板的上緣①

滿足懸臂抗彎（負(fù)彎矩）強度要求。②

滿足構(gòu)造要求。直徑≥10mm，每米板寬內(nèi)≥5根。分布筋順主梁跨徑方向設(shè)置滿足構(gòu)造要求。直徑≥6mm，間距≤25cm；單位板寬內(nèi)截面積≥主筋截面積15%有橫隔梁部位分布筋的截面積應(yīng)增至主筋截面積的30%2021/10/10星期日34梁端的鋼筋加強：因溫度以及行車振動影響，有時會產(chǎn)生梁端劈裂現(xiàn)象，為此，可在端部底層鋼筋的上、下側(cè)各設(shè)一層鋼筋網(wǎng)片進行加強。2021/10/10星期日35鋼筋的錨固：

由彎矩包絡(luò)圖得到的鋼筋理論切斷點必須長一個至少最小錨固長度的距離才能作為實際斷點。2021/10/10星期日36實例介紹

設(shè)計跨徑為20m的T梁，荷載為汽車—15級，掛車荷載為掛—80，梁的實際全長19.96(其中4cm為伸縮縫)。支座中心至主梁端距離為0.23m，2021/10/10星期日372021/10/10星期日38四.裝配式主梁的連接構(gòu)造裝配式各主梁均需橫向連接方能形成整體受力，這種連接主要通過端橫隔梁和中橫隔梁與主梁的接頭實現(xiàn)的，因此接頭需要較好的整體性以及抗疲勞性。中主梁與中橫隔梁的連接構(gòu)造通過預(yù)埋鋼板和受力鋼筋的焊接方式，而端橫隔梁的焊接鋼板接頭近墩臺一側(cè)無法施焊，故焊接接頭只設(shè)于內(nèi)側(cè)。