混凝土简支梁桥的截面形式及构造资料
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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。
钢筋混凝土简支梁桥的构造钢筋混凝土简支梁桥(简称梁桥)是指只有两座墩和一跨梁的桥梁。
它是道路交通中常见的桥梁形式之一,构造简单、经济。
本文将就钢筋混凝土简支梁桥的构造进行介绍。
1. 桥梁整体结构梁桥上部结构主要由下列几个部分组成:1)桥面铺装层:用于行车和行人通行的路面。
通常采用水泥混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、石头硬化层等材料。
2)梁:主要承受桥面荷载,多采用钢筋混凝土梁。
结构主要由上部混凝土面板、下部钢筋混凝土梁板及截面的钢筋、压力筋构成。
3)支座:梁与墩子之间的连接装置,用于缓解梁上荷载,保证桥梁的安全和稳定。
常见支座类型有滑动支座和固定支座。
4)墩:直接支撑梁的结构部件,一般为混凝土建筑物,其高度一般不小于墩距的1/4。
下部结构包括:桥台、墩基础,由于梁桥墩的数量少,通常采用独立基础或直接制成桥台,也可以拓宽桥台,将墩安装在上面。
2. 梁的构造钢筋混凝土简支梁中,梁是连接两个支座的部件,其负责承担行车、行人及其他荷载,其构造应符合桥梁的要求和规范。
下面介绍梁的构造方法。
1)梁板的截面形状梁板截面形状通常采用矩形或T形,其中T形截面中梁板的顶端向下弯曲,可以提高整个截面的荷载承载能力。
2)梁的钢筋布置梁中应设置充足的钢筋,并正确而精确地布设钢筋。
结构中需要设置纵向钢筋、横向钢筋和箍筋。
横向钢筋通常分步设定,依据受力程度,在荷载大的地方设置较多的钢筋。
3)梁与支座的连接梁与支座之间的连接通常采用支座,其分为滑动支座和固定支座。
支座的安装应给每个支座预留一定的压缩和伸长量,以充分保证梁的变形和伸缩。
3. 桥面的铺装为了保证行车的安全和舒适性,桥面铺装层应该具备良好的防滑性和防水性,同时保证美观、坚固。
铺装层的铺设要满足以下条件:1)满足行车的稳定性和安全性,如防滑、防震、防噪声等。
2)应具有较好的平整度,符合道路规划要求。
3)耐久性好,长期保持坚固稳定。
4)铺装材料成本低,保修费用较少。
5)紧凑,防水防漏。
混凝土简支梁桥的构造
混凝土简支梁桥是一种建造在河流、道路或铁路上的桥梁结构。
它的主要构造组成包括桥墩、桥台、梁、支座和栏杆等部分。
桥墩是桥梁结构的支撑结构,其底部通常设置在桥基或岩石上。
桥墩通常采用矩形或圆形截面,并通过钢筋混凝土加固。
桥墩还要承担风荷载和横向力等作用。
桥台是简支梁桥的另一个重要组成部分,通常设置在桥墩的两端。
桥台用于固定桥梁的端部,通过桥台将桥梁的荷载引入桥墩中,并将其分散到地基上。
通常包括上部结构和下部结构两个部分。
梁是桥梁结构的主要承载构件,其作用是将车辆和行人的荷载引向桥墩上,并通过桥墩将荷载分散到地基上。
梁通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土制成。
支座是用于支撑梁的构件,通常由橡胶、钢板和钢筋混凝土等材料组成。
支座的作用是缓解梁的变形和震动,并通过支座引导荷载到桥墩上。
栏杆是桥梁结构的一部分,通常用于保护行人和车辆。
栏杆通常采用钢筋混凝土或钢制构造,并根据需要设置反光装置等安全设施。
30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计1.1上部结构计算设计资料及构造布置1.1.1 设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m;主梁全长:29.96m;计算跨径:28.66m;桥面净宽:净—9+2×1.5m。
2.设计荷载车道荷载:公路—I级;人群荷载:3kN/㎡;每侧人行道栏杆的作用力:1.52kN/㎡;每侧人行道重:3.75kN/㎡。
3.桥梁处河道防洪标准为20年一遇设计,50年一遇校核,桥下通过流量1000/s时,落差不超过0.1m。
4.桥下净空取50年一遇洪水位以上0.3m。
5.材料及工艺混凝土:主梁采用C50混凝土;钢绞线:预应力钢束采用Φ15.2钢绞线,每束6根,全梁配5束;钢筋:直径大于等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm的采用R235钢筋。
采用后张法施工工艺制作主梁。
预制时,预留孔道采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管成型,钢绞线采用T双作用千斤顶两端同时张拉,锚具采用夹片式群锚。
主梁安装就位后现浇600mm宽的湿接缝,最后施工混凝土桥面铺装层。
6.基本计算数据基本计算数据见表5-1〖注〗本例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
f'ck和f'tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则:f'ck = 29.6MPa,f'tk = 2.51MPa。
1.1.2 方案拟定及桥型选择1.桥型选取的基本原则(1) 在符合线路基本走向的同时,力求接线顺畅、路线短捷、桥梁较短、尽量降低工程造价(2)在满足使用功能的前提下,力求桥型结构安全、适用、经济、美观。
同时要根据桥位区的地形、地貌、气象、水文、地质、地震等条件,结合当地施工条件,选用技术先进可靠、施工工艺成熟、便于后期养护的桥型方案。
(3)尽量降低主桥梁体高度,缩短桥长。
2.桥型方案比选根据桥位的通航要求,结合桥位处的地形地貌、地质等条件,我们对简支梁桥、悬臂梁桥、T型刚构桥三种方案进行比选(1)简支梁桥方案采用预应力混凝土箱形截面形式,此结构为静定结构,结构内力不受地基变形及温度变化等的影响,因此对基础的适应性好。
3.3 装配式预应力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,常用的经济合理跨径在20m 以下。
跨径增大时,不但钢材耗量大,而且混凝土开裂现象也往往比较严重,影响结构的耐久性。
为了提高简支梁的跨越能力,可采用预应力混凝土结构。
目前,世界上预应力混凝土简支梁的最大跨径已达76m。
但是,根据建桥实践,当跨径超过50m 后,不但结构笨重,施工困难,经济性也较差。
因此,我国桥规明确指出:预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。
3.3.1 横截面设计1.横截面形式装配式预应力混凝土简支梁桥的横截面类型基本上与钢筋混凝土梁桥类似,通常也做成T 形、I 形,但为了方便布置预应力束筋和满足锚头布置的需要,下部一般都设有马蹄或加宽的下缘(见图3.15b、c)。
有时为了提高单梁的抗扭刚度并减小截面尺寸,也采用箱形(见图3.15d)。
图3.26 横向分段装配式梁 由于采用预应力筋施加预压力,可以提供方便的接头形式,为了使装配式梁的预制块件进一步减小尺寸和重量,还可做成横向也分段预制的串联梁(如图3.26)。
但由于串联梁施工麻烦,构件预制精度要求高,在国内使用较少。
2.主梁布置经济分析表明,对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥,当吊装重量不受限制时,采用较大的主梁间距比较合理,一般可采用1.8~2.5m。
3.截面尺寸(1)截面效率指标为了合理设计预应力混凝土梁的截面尺寸,首先分析其截面的受力特点。
截面特征如图3.27所示: 在预加力阶段和运营阶段,预应力混凝土梁截面承受双向弯矩。
在预加力阶段,施加了偏心预加力,在预加力和自重弯矩的共同作用下,合力相当作用于截面的下核点(截面上缘应力为零)(如图3.28a);在运营阶段,若计及预应力损失△,截面内合力为y N 1g M y N y N y y y N N N ∆−=′,则在结构附 加重力(桥面铺装、人行道、栏杆)弯矩和汽车与人群荷 图3.27 界面特征 2g M 图3.27截面特征载弯矩作用下,合力将从下核点移至上核点(截面下缘应力为零),即移动了p M y N ′x s k k K +=的距离(如图3.28b),则有:1'g y M e N = (3.1)()()p g x s y y M M k k N N +=+∆−2 (3.2)图3.28预应力混凝土简支梁的应力状态式中:——预应力筋距截面下核心的偏心矩;'e x s k k 、——截面上、下核心距。
目录第一章设计基本资料 (1)一、设计题目选择 (1)二、桥址概况 (1)第二章钢筋混凝土简支 T 形梁桥上部结构设计 (2)一、上部结构布置 (2)(一)主梁布置 (2)(二)截面主要尺寸拟定 (2)(三)横截面沿跨长的变化 (4)(四)横隔梁设置 (4)二、行车板计算 (4)(一)计算图示:按单向板计算 (4)(二)恒载弯矩计算 (4)(三)活载弯矩计算 (5)(四)翼缘板配筋及强度复核 (6)三、主梁计算 (8)(一)跨中截面荷载横向分布系数计算(偏心压力法) (8)(二)支点截面荷载横向分布系数计算(杠杆原理法) (10)(三)内力计算 (11)(四)配筋及强度复核 (19)(五)持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (35)(六)持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (36)四、横隔梁计算 (40)(一)确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (40)(二)跨中横梁的作用效应影响线计算 (40)(三)截面作用效应计算 (43)(四)横隔梁截面配筋及验算 (44)结束语 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)第一章设计基本资料一、设计题目选择桥梁全长 L=16m混凝土简支梁桥上部结构主要设计技术指标:1. 设计荷载:公路—Ⅰ级人群荷载 3KN/㎡2. 桥梁宽度:净宽 7 米+2×1米桥下净空:≧6米3. 设计时速:80km/h4. 桥面横坡、纵坡:双向 2%,横坡由 C40 混凝土桥面铺装控制5. 梁截面类型:普通钢筋混凝土简支 T 梁6. 主梁跨径和全长标准跨径 LB=16m计算跨径 LP=15. 5m 主梁全长 L 全=15. 96m7. 桥轴平面线型:直线材料:混凝土:C30 钢筋:主钢筋,弯起钢筋和架立钢筋用Ⅱ级,其它用 I 级。
桥面铺装:沥青混凝土 6c m,C40 防水混凝土10c m;二、桥址概况1.该桥设计车速 80km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为K22+105~K22+121。
20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书一、基本设计资料1.设计资料(1)跨度和桥面宽度标准跨径:20m(墩中心距)计算跨径:19.5m主梁全长:19.96m桥面宽度:净7m(行车道)+2×1.0m(人行道)(2)技术标准设计荷载:公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载取3kN/m2环境标准:Ⅰ类环境设计安全等级:二级(3)主要材料混凝土:混凝土简支T型梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装采用0.03m 沥青混凝土,下层为0.06~0.13m厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/m3计算,混凝土重度按25kN/m3计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋。
(5)横断面布置形式本桥上部结构由5片高为1.4m,宽1.8m的T梁组成,桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁(见图1)。
18/218181996/2487.5487.5231102%2%6厚C30混凝土4厚沥青混凝土110180180********1401610100700100图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm )如图8-1所示,全桥共由5片T 型梁组成,单片T 型梁高为1.4m ,宽1.8m ;桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
8.2主梁的计算8.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述,本例桥跨内设有五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:5.0462.05.19/9/<==l B ,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。
(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和T I :1)求主梁截面的重心位置x (见图8-2)翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为()cm cm h 131610211=+⨯=则,()()cm cm x 09.411814013181802140181402131318180=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=图8-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式(单位:cm )2)抗弯惯性矩I 为()()442323877160709.412140140181401812121309.4113181801318180121cm cm I =⎥⎥⎦⎤⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⎢⎣⎡⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:∑==mi i i i T t b c I 13式中 i b 、i t ——单个矩形截面的宽度和高度 i c ——矩形截面抗扭刚度系数m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数T I 的计算过程及结果见表8-1。
钢筋混凝土简支梁桥的构造介绍钢筋混凝土简支梁桥是一种常见的桥梁结构,具有重量轻、强度高、施工方便等特点。
本文将从桥梁的结构、施工方法、设计原则等方面详细介绍钢筋混凝土简支梁桥的构造。
结构钢筋混凝土简支梁桥的主要构造包括上部结构、下部结构和桥面系。
下面将对每个部分进行详细描述。
上部结构上部结构是梁桥的承载部分,由梁、墩和桥面板组成。
梁是桥梁的主要承载构件,通常为矩形截面。
在梁的下部通常设置有挂篮,用于支撑梁的浇筑。
墩是支撑梁的立柱,将梁的荷载通过基础传递到地基。
桥面板则是连接梁和墩的结构,用于承载车辆荷载。
下部结构下部结构是梁桥的承台和基础部分。
承台是支撑桥面系和上部结构的承载构件,通常由多个预制构件组成,包括墩座、盖梁和基座。
基础则是承台的基石,通常采用混凝土浇筑而成。
桥面系桥面系是梁桥上供车行通行的部分,也是桥梁施工中最后完成的部分。
桥面系通常由混凝土路面、防护栏和人行道组成。
混凝土路面用于承载车辆荷载,防护栏用于保护行车安全,人行道用于行人通行。
施工方法钢筋混凝土简支梁桥的施工方法通常可分为预制梁和现浇梁两种。
预制梁预制梁是在厂房中预先制作好的梁,可按照设计要求进行预应力加固,然后运输到工地进行拼装。
预制梁的特点是工期短、质量可控,适用于工期紧张的项目。
1.制作梁模:根据设计要求,制作钢模模具,然后在模具内浇筑混凝土。
2.预应力加固:在梁中设置预应力钢筋,然后通过张拉和锚固来施加预应力。
3.运输和吊装:将制作好的梁运输到工地,使用吊车进行吊装安装。
现浇梁现浇梁是在工地上直接浇筑完成的梁,可以根据现场实际情况进行调整。
现浇梁的特点是灵活性强,适用于复杂的桥梁设计。
1.模板安装:根据梁的形状和尺寸,安装木模板来围护混凝土。
2.配筋安装:根据设计要求,在模板内安装钢筋,保证梁的受力性能。
3.浇筑混凝土:使用混凝土搅拌车将混凝土运输到工地,然后浇注到模板内。
4.梁体养护:在混凝土凝固后,进行梁体的养护,保证其强度和稳定性。