連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁肋式截面
時(shí)間:2012-06-18 10:10來(lái)源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:次
在橫截面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)的梁橋稱為肋板式梁橋，或簡(jiǎn)稱肋梁橋。在此種橋上，梁肋 (或稱腹板）與頂部的鋼筋混凝土橋面板結(jié)合在一起作為承重結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖9-5)。由于肋與肋之 間橋梁伸縮縫處于受拉區(qū)域的混凝土得到很大程度的挖空，就顯著減輕了結(jié)構(gòu)自重。特別對(duì)于僅承受正彎 矩作用的簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō)，既充分利用了擴(kuò)展的混凝土橋面板的抗壓能力，又有效地發(fā)揮了集中布 置在梁肋下部的受力鋼筋的抗拉作用，從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)造與受力性能達(dá)到理想的配合。與板橋 相比，對(duì)于梁肋較高的肋梁橋來(lái)說(shuō)，由于混凝土抗壓和鋼筋受拉所形成的力偶臂較大，因而 肋梁橋也具有更大的抵抗荷載彎矩的能力。梁肋式截面常見(jiàn)于公路和鐵路的簡(jiǎn)支梁橋。
所示為公路橋梁常用的整體式肋梁橋的橫截面形狀。在設(shè) 計(jì)整體式梁橋時(shí)，鑒于梁肋尺寸不受起重安裝機(jī)具的限制，故可以根據(jù)鋼筋混凝土體積最小 的經(jīng)濟(jì)原則來(lái)確定截面尺寸。對(duì)于橋面橋梁伸縮縫凈空為凈一7的橋梁，只要建筑高度不受限制，往往 以建成雙主梁橋最為合理，主梁的間距可按橋梁全寬的0.550.60布置。有時(shí)為了減小橋面板的跨徑，還可在兩主梁之間增設(shè)內(nèi)縱梁（圖9-5 (b))。
裝配式肋梁橋，考慮到起重設(shè)備的能力，預(yù)制和安裝的方便，一般采用主梁間距在2. 0 m 以內(nèi)的多梁式結(jié)構(gòu)。圖9-5 (c)是目前我國(guó)公路橋最常用的裝配式肋梁橋（也稱裝配式T 形梁橋）的橫截面。在每一預(yù)制T梁上通常設(shè)置待安裝就位后相互連接用的橫隔梁，以保 證全橋的整體性。在橋上車輛荷載作用下，通過(guò)橫隔梁接縫處傳遞剪力和彎矩而使各T形 梁共同受力。
目前，我國(guó)用得最多的是裝配肋梁式橫截面型式，如圖9-5 (c)所示主梁采用T形截 面。T形梁的翼板構(gòu)成橋梁的行車道，又是主梁的受壓翼緣，在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，受拉翼 緣部分做成加寬的馬蹄形，以滿足承受壓應(yīng)力和布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要。它的特點(diǎn)是外形簡(jiǎn) 單，制造方便，橫向由橫隔梁聯(lián)結(jié)，*整體性也較好。不足之處是單片主梁在運(yùn)輸、安裝過(guò)程 中不穩(wěn)定，需要十分注意。特別是預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁，更不能斜置、倒置，或在安裝過(guò) 程中傾斜而導(dǎo)致斷裂。
在我國(guó)編制的公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖中，無(wú)論是鋼筋混凝土還是預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，主梁間 距都采用了 1.6m，主梁片數(shù)根據(jù)橋面凈空和行人道配置不同而分別采用5、6和7片三種。 如對(duì)于凈一7，若安全帶只采用2X0. 25 m，或者人行道采用2X0. 75 m，則用5片梁；而對(duì) 人行道采用2X1.5 m的，則用6片梁，至于凈一9，則一律用7片主梁。
我國(guó)在進(jìn)行鋼筋混凝土梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，曾對(duì)同一凈空要求（凈一7附2X1.00 m人行道)， 在主梁高度相同的條件下，對(duì)選用四片主梁（翼板寬2.0 m)與五片主梁（翼板寬1.6 m)進(jìn)行 比較設(shè)計(jì)，其結(jié)果表明：兩者材料用量相差不大，四片稍優(yōu)。鑒于主梁式的翼板剛度較大和 目前的施工設(shè)備條件，并考慮到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)尺寸模數(shù)化的要求，鋼筋混凝土裝配式T梁 間距（即翼緣寬度）統(tǒng)一選用1. 6 m。
實(shí)際上，對(duì)于跨徑較大的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō)，加大翼緣寬度還是有利的。從預(yù)應(yīng)力 梁的受力特點(diǎn)可知，為了使截面布置經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋的配筋數(shù)量，截面的斜率指標(biāo)(0
應(yīng)大于0.5(0= h為梁高，I和込分別為截面的上、下核心距)，通過(guò)加大翼緣寬度便能有效地提高截面的效率指標(biāo)。國(guó)內(nèi)某些橋的設(shè)計(jì)已經(jīng)采用了寬翼緣的布置，例如：對(duì)于 人行道只有0.75 m寬的凈一7的橫截面，采用了主梁為4片，梁距為2 m的布置方式。
公路橋主梁細(xì)部尺寸.肋厚（腹板厚度）在滿足主拉應(yīng)力強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度需要的前提下，主梁肋的厚度，翼板都做的較薄，以減 輕構(gòu)件的重量，但還要注意滿足梁肋的屈曲穩(wěn)定性。目前，常用的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁梁肋厚 度為150180 mm，其上、下限的取法，取決于主鋼筋的直徑和鋼筋骨架的片數(shù)。
預(yù)應(yīng)力混凝土，由于預(yù)應(yīng)力和彎曲束筋的作用，肋中的主拉應(yīng)力較小，肋板厚度一般都由 構(gòu)造決定。原則上應(yīng)滿足束筋保護(hù)層的要求，并力求模板簡(jiǎn)單便于澆注。一般采用0. 16 m, 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中為140160 mm。在梁高較大的情況下，過(guò)薄的肋板對(duì)承受剪力和穩(wěn)定都是不 利的，為此肋厚還不宜小于肋板高度的1/15。在接近梁的兩端的區(qū)段內(nèi)，為滿足預(yù)應(yīng)力束 筋布置錨具的需要，肋厚應(yīng)逐漸擴(kuò)展加厚。裝配組合式橫截面中的開(kāi)口槽形構(gòu)件，采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，肋厚度較薄，一 般只有100 mm。
上翼緣厚度
T梁翼板的厚度，在中小跨徑的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁和鋼筋混凝土梁中，主要滿足于橋面板承 受的車輛局部荷載要求。翼板根部須加高，以抵抗較大的彎矩。根據(jù)受力特點(diǎn)，翼緣板一般 都做成變厚度的，即端部較薄，至根部（與梁肋銜接處）加厚，并不小于主梁高度的1/12。 翼緣板厚度的具體尺寸，有兩種處理方法：一種是考慮翼緣板承擔(dān)全部橋面上的恒載與活 載，板的受力鋼筋設(shè)在翼緣板內(nèi)，在鋪裝層內(nèi)只有局部的加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，這時(shí)翼緣板做得較厚 -些，端部一般取80 mm;另一種是翼緣板只承擔(dān)橋面鋪裝層的荷載、施工臨時(shí)荷載及自 重，活載則由翼緣板和布置有受力鋼筋的鋼筋混凝土鋪裝層共同承擔(dān)（例如，在小跨徑無(wú)中 橫隔板的橋上），在此情況下，端部厚度采用60 mm就夠了。為使翼緣板和梁肋連接平順， 在截面轉(zhuǎn)角處一般均應(yīng)設(shè)置鈍角式承托或圓角，以減少局部應(yīng)力和便于脫模。
下翼緣尺寸
鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁T形截面，一般下翼緣與肋板等寬。在預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的下緣， 為了滿足布置預(yù)應(yīng)力束筋的要求，應(yīng)擴(kuò)大做成馬蹄形。馬蹄的尺寸大小應(yīng)滿足預(yù)施應(yīng)力各個(gè) 階段的強(qiáng)度要求。個(gè)別橋由于馬蹄尺寸過(guò)小，往往在施工和使用中形成水平縱向裂縫，特別 是在馬蹄斜坡部分，因此馬蹄面積不宜過(guò)小，一般應(yīng)占截面總面積的10%20%，具體尺 寸建議如下：
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 小于60 mm。
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°。應(yīng) 注意的是：下翼緣也不宜過(guò)大、過(guò)高，這就要求將預(yù)應(yīng)力束筋盡可能按二層或單層布置，將 其余的束筋布置在肋板內(nèi)，因?yàn)橄埋R蹄過(guò)大，會(huì)降低截面形心，減小預(yù)應(yīng)力筋的偏心距。
在裝配組合式橫截面中，采用先張法預(yù)應(yīng)力，其混凝土開(kāi)口槽形構(gòu)件的底板只布置一排 預(yù)應(yīng)力粗筋，板厚一般選用90 mm。
