第3章 钢筋混凝土简支梁
以 16m跨T梁为例简介构造 (见下页图)
梁长159.6cm 梁高130cm 梁中心距 220cm 上翼缘宽 预制T梁160cm,安装后220cm,湿接缝 60cm,以减少预制、运输、安装片数,加快施工速 度,减轻吊装重量和加强整体性。 跨中腹板 厚度18cm,纵筋需排5层,每隔60cm主 筋相互焊接,它们与架立筋、斜筋一起组成一片平 面骨架。
需求出任一位置集中力沿桥横向分布给某梁的荷载 力,然后按平面问题求某梁某截面内力。
荷载横向分布影响线:P=1在梁上横向移动时,某主 梁所相应分配到的不同的荷载作用力。
对荷载横向分布影响线进行最不利加载Pi,可求 得某主梁可行最大荷载力
荷载横向分布系数:将Pi除以车辆轴重。
(二)杠杆分配法
荷载横向分布影响线为三角形
一个微小的转动角φ,因此各片主梁所分配的
荷载为:
Ri''
ai Iie
n
P
ai2Ii
i 1
则偏心力P作用下,每片主梁分配的荷载为:
Ri Ri'
Ri''
Ii
n
Ii
i1
P
ai Iie
n
ai2 I i
i1
P
P
Ii
n
中弯矩,再修正。
t
h
1 4
t
h
1 4
M中 0.7M 0
M中 0.5M 0
M 支 0.7M 0 M 支 0.7M 0
M0 M0q M0g
1m宽简支板的跨中活载弯
矩
M 0q
(1 )
P 8a
(l
b1 ) 2
1m宽简支板的跨中恒载弯
矩
M 0g
1 8
gl 2
(2)铰接悬臂板内力
根部弯矩
M
Aq
(1
主梁箍筋 4肢 2个编号 (N21,N22)下翼缘有小箍筋
主梁构造筋
架立筋:如N53,箍筋钩于其上,形成钢筋骨架
纵向水平钢筋:防止腹板收缩裂纹,限制下翼缘 竖向裂纹上升至腹板时开展过宽
联系筋:防止水平筋与箍筋向外鼓
道碴槽主筋:N18、N19、N20布置在板顶部 道碴槽构造筋:N50、N51 加强板与肋的联系 挡碴墙:N52封闭筋,防意外受力;墙内钢筋断开 横隔板上方的道碴槽板:N48、N49 承受可能发生的 负弯矩
普通高度:一般情况下采用 1/6-1/9
低高度:建筑高度受限时(平原、河网、立交) 采用1/11-1/15 混凝土标号高,用钢量大,有时混凝 土用量增大(马蹄加大,腹扳增厚)
(二)分片简支梁构造
主梁截面形式:板式(矩形)、 肋式(T形、π形)
板式:跨度≤6m ▪ 由于梁高低,为制造方便,采用板式截面。板下部适当减
横隔板 (盖板焊接) 横隔板两侧与顶面预埋 钢板,T梁也预埋钢板 还有扣环连接 和盖板拴接
行车道板湿接缝 扣环式钢筋连接构造 行车道板连续构造 简支梁桥上梁缝过多,不利于 行车。采取假连续构造措施,即将梁与梁端部的 行车道板连续起来,以减少桥上缝过多不利行车 的缺点。
第二节 钢筋混凝土简支梁设计与计算
适用情况 ①只有两根主梁 ②虽为多主梁,但计算梁端支承处荷载 ③无中间横隔梁
(三)偏心受压法
假定 ①横梁是刚性的
②忽略主梁抗扭刚度 将偏心力P分解为通过扭转中心的P及M=Pe 通过扭转中心的P作用下,各片主梁挠度相等, 可求得中心荷载P在各片主梁间的荷载分布为:
Ri'
Ii
n
P
Ii
i 1
在偏心力矩M=Pe作用下,桁梁绕扭转中心O有
公路(一般取1.6~2.2m):考虑起吊能 力,便于预制安装,可能时尽量加大间距,减 少梁数。
4、桥面板
板厚由构造要求及受力条件确定,板的最小厚 度为120mm。
二、桥面板计算
(一)、铁路桥面板计算 1.计算图式与荷载
图式:固结在肋上的悬臂梁 恒载:自重及线路、设备、道碴等,道碴容 重按20kN/m3 活载:按特种活载,换算成均布荷载计算。 方法如下: 顺桥向:按1.2m; 横桥向:自枕木底面向下按45°扩散,以木枕 为例,分布宽度:2.5+2×0.32=3.14m
列车活载强度q: (1 ) 250 66 .3(1 ) kN m 2
1.2 3.14
1 1( 6 ) 4(1h)2
30L
其中:h―轨底到道碴槽板顶面的高度
L―板计算跨度
人行道恒载:支架栏杆、步板; 人行道活载:距桥中心2.45m以内(考虑维修道床 时堆放道碴),按10kN/m2计算;
沿纵向:a1=a2 +2H 沿横向:b1=b2+2H
桥面板的轮压局部分布荷载:
P
p
2a 1 b1
3 桥面板有效工作宽度
板有效工作宽度(荷载有效分布宽度):除轮压 局部分布荷载直接作用板带外,其邻近板也参与 共同分担荷载。
板有效工作宽度影响因素:板支承条件、荷 载性质、荷载位置
公路《桥规》规定:
(1)单向板
①荷载在跨中
单个荷载
a
a1
l 3
a2
2H
l≮ 3
2 3
l
多个荷载
a
a1
d
l 3
a2
2H
d
l 3
l-板的跨径(梁肋不宽时取梁肋中心距,梁肋宽 时为梁肋净距加板厚)
d-最外两个荷载中心距离
②荷载在板支承处
a' a1 t
③荷载靠近板支承处
a2
2H
t
≮
l 3
(2)悬臂板
ax a' 2x
窄。由于底部支撑较宽,重心低,不会发生侧向倾覆,两片 梁间无横隔板联结。
肋式:跨度在8m及以上的梁
▪ 由于跨度加大,梁高也相应增加为节省材料和减轻梁重,便 于架设和运输,则采用肋式T形截面。单片T梁易于侧向倾 覆,运输时应在梁两侧设置临时支撑,在架梁就位时,两侧 也应有临时支撑保护,防止翻梁。在桥位安装就位后,须把 横隔板连成整体。
2、梁内钢筋布置 (见下页图)
主梁受力纵筋 43ф20 15个编号 (N1-N15)
N1-N10 端 部 伸 入 受 压 区 长 度 大 于 20 倍 直 径 , 满足锚固长度,不设弯钩和直段。 N11-N12 不满足锚固长度, 需弯转至受压区 N13-N14 不满足锚固长度, 需加直段。 N15 伸入支座 N1-N7 布 置 在 下 翼 缘 中 心 部 分 , 可 在 跨 中 部 分相继弯起 N8-N14 布置在中心偏外,只能在腹板较厚处弯起
整孔式梁: 结构较合理,横向刚度大,稳定性好;但受 运梁、架梁设备的起吊能力限制,整孔式梁 仅适用于就地灌注。 分片式梁: 重量轻、尺寸小,广泛采用。
第一节 钢筋混凝土简支梁标准设计及构造
一、铁路钢筋混凝土简支梁标准设计及构造
(一)标准设计简介
跨度16m及以下普遍采用。
标准设计(直、曲线轮廓尺寸相同,但配筋不同)
况
wa
Pala3 48EIa
wb
Pblb3 48EIb
பைடு நூலகம்
wa wb Pala3 Pblb3 48EIa 48EIb
如
Ia Ib
Pb Pa
la lb
3
2.车轮荷载在板上分布
轮压一般作为分布荷载处理,以力求精确
车轮着地面积:a2×b2
桥面板荷载压力面:a1×b1 荷载在铺装层内按45°扩散。
距桥中心2.45m以外,按4kN/m2计算; 明桥面:按4kN/m2计算。
2.内力计算
▪ 控制截面:板肋交接处及板厚变化处 ▪ 计算截面形状:沿桥长方向取1m宽板带 ▪ 荷载组合:
内侧板:恒载+列车活载 外侧板:恒载+人行活载
恒载+列车活载+2.45m以外人行活载 ▪ 利用一般的力学方法计算出截面的弯矩和剪力
M A M Ag M Aq
*注 ①以上按轮重为P/2的汽车荷载推算 ②挂车可将轮重换为P/4来计算 ③履带车可将P/2a置换为每条履带
每延米的荷载强度
三、荷载横向分布计算
(其实质是“内力”横向分布)
(一)概述
公路桥梁一般由多片主梁组成,并通过一定的横向 联结连成一个整体。当一片主梁受到荷载作用后,除了 这片主梁承担一部分荷载外,还通过主梁间的横向联结 把另一部分荷载传到其他各片主梁上去,因此对每个集 中荷载而言,梁是空间受力结构,实用计算中把结构空 间力学分析简化为平面梁元。
公路钢筋混凝土简支梁标准设计及构造
标准设计截面形式 空心板 与 T梁
JT/GGQS011-84 5 6 8m跨,斜交角0 15 30 45度 空心板梁
JT/GQB002-93 6 8 10 13m跨,斜交角10 20 30 40度 空心板
JT/GQB025-84 10 13 16 20m T梁
(一)空心板标准设计简介
(二)、公路桥面板(行车道板)的计算
1.行车道板的类型 ▪ 板支承在纵梁和横梁上,按支承情况和板尺寸,从
力学计算角度分为以下几类: ➢ 单向板:长边/短边≥2 荷载绝大部分沿短跨方向传
递可视为单由短跨承载的单向板; ➢ 双向板:长边/短边<2 ➢ 悬臂板:如翼板端边自由(即三边支承板),可作
为沿短跨一端嵌固,而另一端自由的悬臂板 ➢ 铰接悬臂板:相邻翼缘板在端部做成铰接接缝的情
叁标桥1023 75年编 4 5 6 8 10 12 16 20m跨,普高、道碴
叁标桥1024 75年编 4 5 6 8 10 12 16 20m跨,低高、道碴
专 桥1023
4 5 6 8 10 12 16 20m跨,普高、道碴
专 桥1024
4 5 6 8 10 12 20m跨,低高、道碴
普通高度与低高度梁