《裝配式簡(jiǎn)支梁橋》PPT課件.ppt

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1、第四章裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造,鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)，它受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，是中小跨徑橋梁中應(yīng)用最廣的橋型。結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，利于工業(yè)化施工，大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝。節(jié)約模板支架木材，縮短工期，顯著加快建橋速度。因此，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外對(duì)于中小路徑的橋梁、絕大部分均采用裝配式的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋或預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。,第一節(jié)裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型,裝配式簡(jiǎn)支梁構(gòu)造類型就是涉及主梁的橫截面型式、沿縱截面上的橫隔粱布置、塊件的劃分方式以及塊件的連結(jié)集整等幾方面的問(wèn)題。,一、裝配式簡(jiǎn)支梁橋的截面型式,截面形式T形、槽形、箱形

2、,槽形梁橋橫截面塊件之間用穿過(guò)腹板的螺栓連結(jié)，以使施工簡(jiǎn)化,特點(diǎn)；截而形狀穩(wěn)定，橫向抗彎剛度大，塊件堆放、裝卸和安裝方便。制造較復(fù)雜；粱肋被分成二片薄的腹板，通常用鋼筋網(wǎng)來(lái)配筋，難以做成剛度大的鋼筋骨架。設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)證明，跨度較大時(shí)其混凝土和鋼筋用量都比T形梁橋的大，而且構(gòu)件也重。故一般只用于612m的小跨徑橋梁。,裝配式T梁,制造簡(jiǎn)單，肋內(nèi)配筋可做成剛勁的鋼筋骨架，主梁用橫隔梁（板）來(lái)連結(jié)，整體性好，接頭方便。構(gòu)造上保證抗剪等條件下盡可能減小梁肋(或稱腹板)的厚度,,,不足之處：截面形狀不穩(wěn)定，運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜；構(gòu)件正好在橋面的跨中接頭，對(duì)板的受力不利箱形截面梁抗扭能力大，尤其在橫向偏心荷裁作用

3、下，箱梁橋各梁的受力均勻，橫向分布更為均勻因而配筋可以適當(dāng)減少。同時(shí)，其橫向抗彎剛度大，對(duì)施工預(yù)應(yīng)力、運(yùn)輸、安裝階段單梁的穩(wěn)定性要比T梁的好得多。缺點(diǎn)：預(yù)制施工比較繁瑣，模板構(gòu)造復(fù)雜，安裝重量大；,,幾點(diǎn)注意：裝配式粱橋通常借助橫隔梁（板）的接頭和橋面板的接縫連成整體，以使橋上車輛荷載能分配給各主梁共同負(fù)擔(dān)。鑒于橫隔梁（板）的抗彎剛度遠(yuǎn)比橋面板為大，故故前者對(duì)荷裁分配起主要作用。雖然，橫隔梁（板）的存在對(duì)主梁的預(yù)制增加一定的困難，但是就使用性和經(jīng)濟(jì)型而言橫隔梁（板）的存在是非常必要的。為了減輕自重，可將其中部挖空（如前圖）內(nèi)邊緣做成鈍角并配置鋼筋，挖空也不宜過(guò)大，以免內(nèi)角處開(kāi)裂和過(guò)多削弱其剛度

4、。對(duì)于箱形梁橋，由于其本身抗扭能力大，就可以少設(shè)或不設(shè)跨中橫隔梁（板），但端橫隔梁（板）通常是必要的。,二、塊件的劃分方式,劃分方式影響因素橫截面型式結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的預(yù)制、運(yùn)輸和安裝拼裝接頭的施工劃分原則：起吊能力接縫在應(yīng)力最小處接頭少、施工方便便于安裝標(biāo)準(zhǔn)化,常用的塊件劃分方式有以下幾種：(一)縱向豎縫劃分右圖系用縱向豎縫劃分塊件的橫截面圖式該方式劃分的結(jié)構(gòu)中，作為主要承重構(gòu)件各主梁，包括相應(yīng)行車道板的槽形梁和T形梁，都是整體預(yù)制的，接頭和按縫僅布置在次要構(gòu)件（橫隔梁和行車道板內(nèi)），或直接用螺栓連結(jié)。,結(jié)構(gòu)為皆預(yù)制拼裝，不需要現(xiàn)澆混凝土。故這種劃分方法使主梁受力可靠，施工也方便。缺點(diǎn)：構(gòu)件的尺

5、寸和重量往往都很大。為了減輕和減窄用縱向豎縫劃分的構(gòu)件可采取縮小橋面板和橫隔梁預(yù)制尺寸的辦法。在此情況下，需在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)伸出接頭鋼筋，待安裝就位后就可澆筑部分橋面板和橫隔梁的混凝土，等現(xiàn)澆筑混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后結(jié)構(gòu)才能進(jìn)行后續(xù)工序的施工。,裝配式梁簡(jiǎn)支T梁橫隔板構(gòu)造,(二)縱向水平縫劃分,用縱向水平縫將橋梁的全部梁肋與板分割開(kāi)來(lái)的劃分方式該方法組成的裝配式梁通常稱為組合式施工方法-架設(shè)梁肋，-再安裝預(yù)制板(有時(shí)采用微彎板以節(jié)省鋼筋)，-現(xiàn)澆混凝土使結(jié)構(gòu)連成整體常用形式：T形組合梁橋鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋工字形梁肋箱形組合梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋,注意問(wèn)題,1.組合梁橋的梁肋與翼板之間存在的混凝土

6、施工接縫削弱了梁板之間抵抗彎曲剪應(yīng)力的能力，整體性差解決方法：加大肋頂寬度和借助自肋內(nèi)的伸出鋼筋有效連接2.應(yīng)力疊加分階段安裝，分階段受力截面面積，慣距，中性軸變化,缺點(diǎn)：肋部的抗彎慣距小而承受施工階段全部結(jié)構(gòu)恒載，結(jié)合處壓應(yīng)力過(guò)大，不利于大跨度。組合式梁橋拼裝單元吊裝重量的減輕，是以增加材料耗費(fèi)和施工復(fù)雜性為代價(jià)的?。×硪环矫骖A(yù)應(yīng)力混凝土組合構(gòu)件(工字形或槽形等)截面比全截面的整體梁小，只需較小的預(yù)加力，使梁的下緣達(dá)到同樣的壓應(yīng)力儲(chǔ)備，，這一點(diǎn)可使組合式梁橋所固有的兩階段受力的缺點(diǎn)得到某些補(bǔ)償。,(三)縱、橫向豎縫劃分,縱向豎縫劃分的主梁再通過(guò)橫向豎縫劃分成較小的梁段特點(diǎn)：縱橫向采用預(yù)應(yīng)力連

7、接塊件尺寸小，重量輕預(yù)制精度要求高，多用環(huán)氧樹(shù)脂作粘結(jié)劑可間隔澆筑,第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋,一、構(gòu)造布置,,常用跨徑8.020m主梁布置按跨徑大小、橋面寬度大小及起吊能力來(lái)決定主梁間距梁距通常在1.52.2米之間2、橫隔梁（板）布置橫隔梁（板）的作用：使各根主梁聯(lián)結(jié)成整體共同受力。設(shè)置的位置及數(shù)量：一般在主梁兩端各設(shè)一道端橫隔梁，在跨中設(shè)若干道（至少）保證跨中一道內(nèi)橫隔梁（板）,二、截面尺寸,1.主梁梁高一般取（1/111/18）L梁肋寬一般為1518cm（要滿足抗剪強(qiáng)度的需要）2.橫隔梁梁高一般取主梁高度的3/4,端橫梁與主梁梁肋寬一般為1216cm，作成上寬下窄內(nèi)寬外窄的楔形（為拆

8、模方便）可挖空3.翼緣板寬度比主梁中距小2CM（為調(diào)整施工誤差）翼板與梁肋銜接處的厚度應(yīng)不小于主梁高度的1/12。一般為變厚度,三、主梁鋼筋構(gòu)造,(參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理)主鋼筋斜筋箍筋翼板橫向鋼筋橫梁鋼筋架立鋼筋分布鋼筋支座下局部加強(qiáng)鋼筋,四、裝配式主梁的聯(lián)結(jié)構(gòu)造,要求：足夠的強(qiáng)度，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，可抵抗運(yùn)營(yíng)過(guò)程中荷裁反復(fù)作用和沖擊作用方式：鋼板連接現(xiàn)澆接縫企口鉸扣環(huán)式接頭,第三節(jié)、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋,一、構(gòu)造布置基本上與鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁相同常用跨徑2050m主梁布置梁距通常在1.52.2米之間，主梁間距的增大有利于節(jié)省材料大跨度盡量增大梁距,二、截面尺寸,1、截面效率指標(biāo)（K/h大者

9、截面經(jīng)濟(jì)）式中：截面效率指標(biāo)；k截面核心距；KkUkku截面下核心距；k截面上核心距；原理按簡(jiǎn)支梁在預(yù)加力階段和運(yùn)營(yíng)階段上、下緣拉應(yīng)力為零的前提來(lái)分析其截面的受力特點(diǎn),在預(yù)加力階段，當(dāng)施加偏心預(yù)加力Ny時(shí)，隨著梁的上彎，粱內(nèi)逐漸加入了自重彎矩。從應(yīng)力圖形來(lái)分析，這意味著合力Ny逐漸上移。最后，在預(yù)加力和自重彎距Mgl的共同作用下，合力Ny移動(dòng)了距離e而達(dá)到了截面的下核點(diǎn)，截面上緣達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)。,,,,偏距e抵消主梁自重的作用，而且e增大，可以減小Ny因此在截面設(shè)計(jì)中應(yīng)使截面的形心要高，這樣才能獲得大偏距e故一般應(yīng)增大梁距采用較寬翼緣板。,,,運(yùn)營(yíng)階段，計(jì)及預(yù)加力損失Ny后截面內(nèi)合力為后期恒載

10、(橋面鋪裝、人行道、欄桿)彎矩Mg2和活彎矩Mp作用下，合力將從下核點(diǎn)移至上核點(diǎn)，即移動(dòng)距離此時(shí)截面下緣的應(yīng)力剛好為零截面核心距的大小體現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)階段承受荷載的能力而且核心距越大預(yù)應(yīng)力筋就越節(jié)省。因而，引入截面效率指標(biāo)K/h大則材料節(jié)省，截面設(shè)計(jì)成功,,T梁主要尺寸主梁高1/151/25L，寬1518cm橫梁中橫梁3/4h，端橫梁與主梁同高寬1216cm，可挖空翼板1/12h，一般為變厚度下馬蹄占截面總面積的1020（1）馬蹄總寬度約為肋寬的24倍，并注意馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護(hù)層不宜小60mm。（2）下翼緣高度加1/2斜坡區(qū)，高度約為梁高的（0.150.20）倍，斜坡宜陡于45。梁端

11、，梁寬與下馬蹄同寬過(guò)高過(guò)大則減小了偏距e,三、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁的配筋特點(diǎn),主梁受力鋼筋為預(yù)應(yīng)力筋箍筋錨下局部加強(qiáng)鋼筋翼板橫向鋼筋架立鋼筋分布鋼筋一般不設(shè)斜筋剪余剪力圖,索界圖以張拉和運(yùn)營(yíng)階段梁的上、下緣容許出現(xiàn)不大于規(guī)定拉應(yīng)力值的部分預(yù)應(yīng)力截面為例。由規(guī)定的拉應(yīng)力值就可確定截面的特征點(diǎn)一限心點(diǎn)Co和Cu，顯然限心距CoCu將大于核心距K。按照對(duì)于“截面效率指標(biāo)”同樣分析方法可知，從下限心點(diǎn)Cu向下量取Mg1/Ny(梁上疊加上一期恒載），所得的曲線為索界下限，從上限點(diǎn)Co。向下量取M/；所得的曲線為索界上限這樣，只要所布置的預(yù)應(yīng)力筋重心位于此界限以內(nèi)就能保證聚任何截面在各個(gè)受力階上下緣應(yīng)力部不超過(guò)規(guī)定值。同理，也可以繪出兩個(gè)受力階段受壓區(qū)不超過(guò)容許值的相應(yīng)索界線。注意：混凝土保護(hù)層,2減余剪力圖,預(yù)加剪力荷載剪力,(二)縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固,力筋類型高強(qiáng)鋼絲、鋼鉸線、粗鋼筋1先張法錨固靠混凝土的握裹力錨固力筋為直線配筋，力筋不能彎起分擔(dān)剪力，故：箍筋加密。注意：端部、分批把硬質(zhì)塑料管套在鋼鉸線上絕緣，防止端部上翼緣混凝土開(kāi)裂2后張法錨固通過(guò)各類錨具錨固在梁端或梁頂注意：錨固區(qū)混凝土局部承壓（壓和拉應(yīng)力同時(shí)存在）封錨壓漿,