橋梁工程課件-243-4裝配式預(yù)應(yīng)力簡支梁橋

一.構(gòu)造布置

圖為30m跨徑，橋面凈空為凈-7+2*0.75的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計30m

一般公路橋梁T主梁間距為1.6m，但隨跨徑提高，其間距宜放大為好。注意點：

(1)梁肋下部宜為馬蹄形，以利于布置鋼筋，施加預(yù)應(yīng)力。

(2)靠近支點處腹板要加厚至與馬蹄同寬，加厚范圍達(dá)一倍梁高。

(3)以節(jié)省材料角度，應(yīng)制成魚腹式梁，但制作麻煩。

(4)橫隔梁可以中間挖孔。

二.截面尺寸

(一)截面效率指標(biāo)設(shè)截面的高度為h，上、下核心距為K0和Ku，預(yù)應(yīng)力筋的偏心距為e。e

預(yù)加力階段，截面上緣處零應(yīng)力狀態(tài)，相應(yīng)的預(yù)加力Ny對應(yīng)的e’，稱為截面的下核點，Mg1——自重彎矩自重荷載的彎矩Nye’=Mg1

運營階段，預(yù)應(yīng)力合力為Ny’=Ny-△Ny

，在后期恒載彎矩Mg2和活載彎矩Mp作用下，從下核點移至上核點，此時截面下緣的應(yīng)力為零，移動距離K=Ku+K0。運營荷載產(chǎn)生彎矩(Ny-△Ny)(Ku+K0)=Mg2+Mp

e’愈大，對于Ny為定值來說，能平衡的自重彎矩愈大。或者，對Mg1為定值來說，所需的Ny愈小，即預(yù)應(yīng)力筋愈少。對于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋截面的形心要高，若較寬翼緣板，其e’可較大。核心距K愈大，表明運營階段承受荷載的能力就大。截面效率指標(biāo)：

ρ愈大，愈經(jīng)濟(jì)，一般為0.45-0.5以上。

Nye’=Mg1(Ny-△Ny)(Ku+K0

)=Mg2+Mp

e

(二)主梁高度與細(xì)部尺寸簡支梁橋的主梁高度按截面形式、主梁片數(shù)及建筑高度要求考慮常用的高跨比，一般跨徑愈大，梁片數(shù)愈多，高跨比取值愈小，對于預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，其高跨比范圍在1/16-1/18。

T梁翼板厚度同鋼筋混凝土梁，為避免應(yīng)力集中和脫模方便，在翼板和梁肋連接處應(yīng)將直角改為折線和圓角，肋寬愈薄，ρ值大，一般為0.18-0.20m。下緣可做成馬蹄形，以ρ值分析，馬蹄宜寬、矮，具體應(yīng)由施工、預(yù)應(yīng)力筋布置等決定，尺寸大小應(yīng)符合張拉要求，為了防止縱向裂縫，馬蹄面積不宜少于全截面的10-20%，并滿足以下要求。

(1)馬蹄寬度約為肋寬的2-4倍，管道保護(hù)層厚度>=6cm。

(2)馬蹄部分平均高度約為0.15-0.2h，斜坡宜陡于45度。

(3)馬蹄不宜過高、過大,否則為降低形心、降低預(yù)應(yīng)力效果.三.裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁的配筋特點

(一)縱向預(yù)應(yīng)力筋

(1)作用：施加預(yù)應(yīng)力，并承擔(dān)外力作用

(2)布筋方式及特點預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在梁下側(cè)，以便抵消荷載引起的拉應(yīng)力。A.直線形(a)——簡單，但支點處有張拉負(fù)彎矩?zé)o法消除B.截斷式(b)——主筋省，摩阻小，但錨固處受力構(gòu)造復(fù)雜C.曲線式(c)——預(yù)應(yīng)力筋彎至梁端錨固，彎起角<20度

(d)——部分預(yù)應(yīng)力筋彎處梁頂，彎起角25-30度D.魚腹式(e)——施工、安裝復(fù)雜，不常用E.串連梁式(f)——梁頂附近直線形預(yù)應(yīng)力筋防止在安裝過程中梁頂出現(xiàn)拉應(yīng)力而布置的。／／預(yù)應(yīng)力筋曲線形狀

圓弧形——施工方便、彎起角大，一般直線加圓弧。拋物線、懸鏈線——利用自重下垂，定位方便。彎曲半徑>=4m在滿足索界和保護(hù)層厚度條件下應(yīng)盡量重心靠下，產(chǎn)生較大預(yù)應(yīng)力。

(二)縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固

對于先張構(gòu)件利用鋼筋與混凝土之間粘結(jié)力。

對于后張構(gòu)件利用錨具錨在梁端或梁頂。1.先張法的錨固由結(jié)構(gòu)設(shè)計原理知，此類錨固需要有一個傳遞長度Le，在傳遞長度內(nèi)預(yù)加應(yīng)力由零增加至有效預(yù)應(yīng)力，Le主要取決于梁端混凝土的品質(zhì)，鋼絲直徑和表面特征。對于d=3～5mm鋼絲,Le=(80-90)d對于d=7.5～15mm鋼絞線,Le=(70-85)d在傳遞過程中鋼筋回縮、變粗，在錨具周圍出現(xiàn)橫向壓力和橫向拉力，橫向拉力會造成端部劈具破壞，為此應(yīng)將端截面加寬，加寬部分的長度不小于縱向預(yù)應(yīng)力筋直徑的20倍，在錨固區(qū)配置相應(yīng)的橫向加強(qiáng)鋼筋，為了提高錨固效果也可采用鋼絲錨結(jié)方式。

2.后張法的錨固在錨具下混凝土局部壓應(yīng)力集中，而且會與錨具附近較大的拉應(yīng)力形成劈裂，因此必須配置足夠鋼筋予以加強(qiáng)。后張法錨具布置應(yīng)遵循“分散、均勻”原則。(三)其他鋼筋的布置非預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造要求同鋼筋混凝土梁，不設(shè)斜筋特點為：①梁肋主拉應(yīng)力小，可不設(shè)斜筋。②下馬蹄必須設(shè)置閉合式或螺旋形的加強(qiáng)箍筋，其間距<=15cm。③孔管直徑比預(yù)應(yīng)力筋直徑大10mm，鐵皮套管大20mm④非預(yù)應(yīng)力受力筋的布置

a)防兩端上側(cè)開裂

b)防中間上側(cè)開裂

c)防止預(yù)加區(qū)的破壞

d)提高破壞極限強(qiáng)度和分布裂縫⑤橫隔梁可預(yù)留孔道，采用橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉集整。四.實例跨度30m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。=0.58§4-4組合梁橋

為了減小預(yù)制構(gòu)件的重量，可利用縱向水平縫將梁肋與翼板分割，并用縱橫豎縫將翼板再分成若干單元，此時受力成兩階段，施工階段只是梁肋承擔(dān)，使用階段由整截面受力。組合梁橋鋼筋混凝土工字梁+板+現(xiàn)澆橋面預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁+板+現(xiàn)澆橋面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁+板+現(xiàn)澆橋面

一.鋼筋混凝土組合梁橋板為頂面為平面，底面為圓弧形的少筋變厚度板(微彎板)，微彎板在荷載作用下會產(chǎn)生拱效應(yīng)，故只需配少量鋼筋即可。微彎板的拱作用必須以良好的縱向接縫施工質(zhì)量為前提，微彎板