T型简支梁桥的构造与设计

3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与设计

装配式钢筋混凝土简支梁桥受力明确，构造简单，施工方便，便于工业化生产，可节省大量的模板和支架，降低劳动强度，缩短工期，因此在小跨径桥梁中，尤其是标准跨径为13～25m 的桥梁，成为应用最多的桥型。

3.2.1 横截面设计

梁桥的横截面设计主要是确定横截面的布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等，它与立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济用料等因素有关。

1．横截面形式

装配式钢筋混凝土简支梁桥横截面最基本的类型为T 形。我国目前用得最多的装配式简支梁桥是图3.15a 所示的T 形梁桥。T 形梁的翼板构成桥梁的行车道板，直接承受车辆和人群荷载的作用，又是主梁的受压翼缘。它的优点是：外形简单，制造方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，主梁之间借助横隔梁连接，整体性较好，接头也较方便。但构件的截面形

状不稳定，运输和安装较麻烦；横向接头正好位于桥面板的跨中，对板的受力不利。装配式钢筋混凝土T 梁的常用跨径约为

7.5～25m。

图3.15 装配式简支梁桥的横截面 d ）b ）

c ）

a ）箱形截面梁由于受拉区混凝土不参与工作，多余的底板徒然增大了自重，所以一般不适用于钢筋混凝土简支梁桥。

下面即重点介绍装配式钢筋混凝土T 形梁桥的构造和设计，图3.16即为该类桥梁上部构造的典型概貌。

图3.16装配式T形简支梁桥概貌

2．主梁布置

对于一定的跨径和桥面宽度（包括行车道和人行道）的桥梁，确定出适当的主梁间距（或片数），是构造布置中首先需要解决的重要课题。应从材料用量经济，尽可能减少预制工作量，考虑构件的吊装重量及保证翼板的刚度等方面综合考虑确定。显然，主梁间距越大，主梁的片数就越少，预制工作量就少，但构件的吊装重量增大，使运输和架设工作趋于复杂，同时桥面板的跨径增大，悬臂翼缘板端部较大的挠度对引起桥面接缝处纵向裂缝的可能性也增大。

根据建桥经验，装配式钢筋混凝土T形简支梁桥的主梁间距一般在1.5~2.3m之间。《公路桥涵设计图》（JT/GQS 025—84）中所采用的主梁间距为2.2m，预制宽度为1.6m，吊装后接缝宽度为0.6m，当前采用较多。

3．主梁细部尺寸

（1）主梁梁肋尺寸

主梁的合理高度与主梁的跨径、活载的大小等有关。经济分析表明，梁高与跨径之比（俗称高跨比）的经济范围大约在1/11～1/18，跨径大的取用偏小的比值。我国标准设计为10m、13m、16m和20m四种跨径，其梁高分别为0.8～0.9m, 0.9～1.0m, 1.0～1.1m，1.1～1.3m。主梁高度受限制时，高跨比就要适当减小，致使钢筋用量增加，增加造价。

主梁梁肋的宽度，应满足主拉应力强度和抗剪强度要求，以及不致使捣固混凝土发生困难。梁肋宽度多采用160～240mm，一般不应小于140mm，且不小于梁肋高度的1/15。

钢筋混凝土简支梁一般沿跨径方向做成等截面的形式，以便于预制施工。

（2）主梁翼板尺寸

一般装配式主梁翼板的宽度视主梁间距而定，在实际预制时，翼板的宽度应比主梁间距小2cm，以便在安装过程中易于调整T梁的位置和制作上的误差。

在中小跨径的钢筋混凝土简支T形梁中，翼板的厚度主要满足桥面板承受车辆局部荷载

（即强度）的要求，另外还应满足构造最小尺寸的要求。根据受力特点，翼板通常都做成变厚度的，即端部较薄，向根部逐渐加厚。为了保证翼板与梁肋连接的整体性，翼板与梁肋衔接处的厚度应不小于主梁高度的l/10。翼板的端部尺寸一般不应小于100mm；横向整体现浇连接的预制T 形截面梁，悬臂端厚度不应小于140mm。

3.2.2配筋构造

装配式T 形简支梁桥的钢筋可分为纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋等几种。

1．钢筋最小保护层厚度

为了防护钢筋免于锈蚀，钢筋至梁体边缘的净距，应符合«桥规»（JTG D62）规定的钢筋最小混凝土保护层厚度要求（见表 3.1）。主钢筋的最小混凝土保护层厚度：Ⅰ类环境条件为30cm,Ⅱ类环境条件为40cm,Ⅲ、Ⅳ类环境条件为45cm。

表3.1 普通钢筋和预应力直线形钢筋最小混凝土保护层厚度（mm） 环 境 条 件 序 号 构 件 类 别

Ⅰ

Ⅱ Ⅲ、Ⅳ 1 基础、桩基承台⑴基坑底面有垫层或侧面有模板（受力主筋）

⑵基坑底面无垫层或侧面有模板（受力主

筋）

40 60 50 75 60 85 2 墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑（受力主

筋）

30 40 45 3

人行道构件、栏杆（受力主筋） 20 25 30 4

箍筋 20 25 30 5

缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件 30 40 45 6 收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋 15 20 25 注：1）Ⅰ类环境是指温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境。

2）Ⅱ类环境是指严寒地区的大气环境；使用除冰盐环境；海滨环境。

3）Ⅲ类环境是指海水环境。

4）Ⅳ类环境是指受侵蚀性物质影响的环境。

2．钢筋布置

简支梁承受正弯矩作用，故抵抗拉力的主钢筋设置在梁肋的下缘。随着弯矩向支点截面减小，主钢筋可在跨间适当位置处弯起。主钢筋不宜截断，如必须截断时，则应从按正截面抗弯承载力计算充分利用该钢筋强度的截面至少延伸（0h l a +）长度，此处为最小锚固长度，为梁截面有效高度；同时，应从按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面至少延伸20d（环氧树脂涂层钢筋25d），d 为钢筋直径，以保证该钢筋从理论切断点起能充分受力。

a l 0h 为保证主筋和梁端有足够的锚固长度和加强支承部分的强度，《桥规》规定，钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根且不少于总数20％的下层受拉主钢筋通过。两外侧钢筋应伸出支点截面以外，并弯成直角顺梁高延伸至顶部，与顶层纵向架立钢筋相连。两侧之间不向上弯起的受拉主钢筋伸出支承截面的长度不应小于lOd （环氧树脂涂层钢筋伸出12.5d）（图

3.17a），R235钢筋应带半圆钩（图3.17b）。