连续预应力混凝土梁肋式截面
时间:2012-06-18 10:10来源:未知 作者:admin 点击:次
在横截面内形成明显肋形结构的梁桥称为肋板式梁桥，或简称肋梁桥。在此种桥上，梁肋 (或称腹板）与顶部的钢筋混凝土桥面板结合在一起作为承重结构（见图9-5)。由于肋与肋之 间桥梁伸缩缝处于受拉区域的混凝土得到很大程度的挖空，就显著减轻了结构自重。特别对于仅承受正弯 矩作用的简支梁来说，既充分利用了扩展的混凝土桥面板的抗压能力，又有效地发挥了集中布 置在梁肋下部的受力钢筋的抗拉作用，从而使结构构造与受力性能达到理想的配合。与板桥 相比，对于梁肋较高的肋梁桥来说，由于混凝土抗压和钢筋受拉所形成的力偶臂较大，因而 肋梁桥也具有更大的抵抗荷载弯矩的能力。梁肋式截面常见于公路和铁路的简支梁桥。
所示为公路桥梁常用的整体式肋梁桥的横截面形状。在设 计整体式梁桥时，鉴于梁肋尺寸不受起重安装机具的限制，故可以根据钢筋混凝土体积最小 的经济原则来确定截面尺寸。对于桥面桥梁伸缩缝净空为净一7的桥梁，只要建筑高度不受限制，往往 以建成双主梁桥最为合理，主梁的间距可按桥梁全宽的0.550.60布置。有时为了减小桥面板的跨径，还可在两主梁之间增设内纵梁（图9-5 (b))。
装配式肋梁桥，考虑到起重设备的能力，预制和安装的方便，一般采用主梁间距在2. 0 m 以内的多梁式结构。图9-5 (c)是目前我国公路桥最常用的装配式肋梁桥（也称装配式T 形梁桥）的横截面。在每一预制T梁上通常设置待安装就位后相互连接用的横隔梁，以保 证全桥的整体性。在桥上车辆荷载作用下，通过横隔梁接缝处传递剪力和弯矩而使各T形 梁共同受力。
目前，我国用得最多的是装配肋梁式横截面型式，如图9-5 (c)所示主梁采用T形截 面。T形梁的翼板构成桥梁的行车道，又是主梁的受压翼缘，在预应力混凝土梁中，受拉翼 缘部分做成加宽的马蹄形，以满足承受压应力和布置预应力钢筋的需要。它的特点是外形简 单，制造方便，横向由横隔梁联结，*整体性也较好。不足之处是单片主梁在运输、安装过程 中不稳定，需要十分注意。特别是预应力混凝土 T形梁，更不能斜置、倒置，或在安装过 程中倾斜而导致断裂。
在我国编制的公路桥涵标准图中，无论是钢筋混凝土还是预应力混凝土T梁，主梁间 距都采用了 1.6m，主梁片数根据桥面净空和行人道配置不同而分别采用5、6和7片三种。 如对于净一7，若安全带只采用2X0. 25 m，或者人行道采用2X0. 75 m，则用5片梁；而对 人行道采用2X1.5 m的，则用6片梁，至于净一9，则一律用7片主梁。
我国在进行钢筋混凝土梁的标准设计时，曾对同一净空要求（净一7附2X1.00 m人行道)， 在主梁高度相同的条件下，对选用四片主梁（翼板宽2.0 m)与五片主梁（翼板宽1.6 m)进行 比较设计，其结果表明：两者材料用量相差不大，四片稍优。鉴于主梁式的翼板刚度较大和 目前的施工设备条件，并考虑到统一标准设计尺寸模数化的要求，钢筋混凝土装配式T梁 间距（即翼缘宽度）统一选用1. 6 m。
实际上，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁来说，加大翼缘宽度还是有利的。从预应力 梁的受力特点可知，为了使截面布置经济合理，节省预应力筋的配筋数量，截面的斜率指标(0
应大于0.5(0= h为梁高，I和込分别为截面的上、下核心距)，通过加大翼缘宽度便能有效地提高截面的效率指标。国内某些桥的设计已经采用了宽翼缘的布置，例如：对于 人行道只有0.75 m宽的净一7的横截面，采用了主梁为4片，梁距为2 m的布置方式。
公路桥主梁细部尺寸.肋厚（腹板厚度）在满足主拉应力强度和抗剪强度需要的前提下，主梁肋的厚度，翼板都做的较薄，以减 轻构件的重量，但还要注意满足梁肋的屈曲稳定性。目前，常用的钢筋混凝土简支梁梁肋厚 度为150180 mm，其上、下限的取法，取决于主钢筋的直径和钢筋骨架的片数。
预应力混凝土，由于预应力和弯曲束筋的作用，肋中的主拉应力较小，肋板厚度一般都由 构造决定。原则上应满足束筋保护层的要求，并力求模板简单便于浇注。一般采用0. 16 m, 标准设计中为140160 mm。在梁高较大的情况下，过薄的肋板对承受剪力和稳定都是不 利的，为此肋厚还不宜小于肋板高度的1/15。在接近梁的两端的区段内，为满足预应力束 筋布置锚具的需要，肋厚应逐渐扩展加厚。装配组合式横截面中的开口槽形构件，采用先张法预应力混凝土结构，肋厚度较薄，一 般只有100 mm。
上翼缘厚度
T梁翼板的厚度，在中小跨径的预应力简支梁和钢筋混凝土梁中，主要满足于桥面板承 受的车辆局部荷载要求。翼板根部须加高，以抵抗较大的弯矩。根据受力特点，翼缘板一般 都做成变厚度的，即端部较薄，至根部（与梁肋衔接处）加厚，并不小于主梁高度的1/12。 翼缘板厚度的具体尺寸，有两种处理方法：一种是考虑翼缘板承担全部桥面上的恒载与活 载，板的受力钢筋设在翼缘板内，在铺装层内只有局部的加强钢筋网，这时翼缘板做得较厚 -些，端部一般取80 mm;另一种是翼缘板只承担桥面铺装层的荷载、施工临时荷载及自 重，活载则由翼缘板和布置有受力钢筋的钢筋混凝土铺装层共同承担（例如，在小跨径无中 横隔板的桥上），在此情况下，端部厚度采用60 mm就够了。为使翼缘板和梁肋连接平顺， 在截面转角处一般均应设置钝角式承托或圆角，以减少局部应力和便于脱模。
下翼缘尺寸
钢筋混凝土简支梁T形截面，一般下翼缘与肋板等宽。在预应力混凝土T梁的下缘， 为了满足布置预应力束筋的要求，应扩大做成马蹄形。马蹄的尺寸大小应满足预施应力各个 阶段的强度要求。个别桥由于马蹄尺寸过小，往往在施工和使用中形成水平纵向裂缝，特别 是在马蹄斜坡部分，因此马蹄面积不宜过小，一般应占截面总面积的10%20%，具体尺 寸建议如下：
①马蹄总宽度约为肋宽的24倍，并注意马蹄部分（特别是斜坡区）管道保护层不宜 小于60 mm。
②下翼缘高度加1/2斜坡区，高度约为梁高的（0.150.20)倍，斜坡宜陡于45°。应 注意的是：下翼缘也不宜过大、过高，这就要求将预应力束筋尽可能按二层或单层布置，将 其余的束筋布置在肋板内，因为下马蹄过大，会降低截面形心，减小预应力筋的偏心距。
在装配组合式横截面中，采用先张法预应力，其混凝土开口槽形构件的底板只布置一排 预应力粗筋，板厚一般选用90 mm。
