预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点

预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点本说明适用于常规等梁高的普通钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土连续梁桥。本说明主要目的在于为设计人员在连续梁设计中提供一些建议，以期保证我院设计文件的统一性和完整性。实际工程的设计中，根据具体项目的具体特点，需仰赖设计人的独立思考以确保工程质量。1、跨径及梁高的选取1.1、一般连续梁（跨径＜50m）在桥梁分跨时，宜将边跨取为中跨的0.75〜0.8倍。1.2、普通钢筋混凝土连续梁边跨不宜大于20m，且中跨取22m以上并小于25m为好。1.3、将边跨跨径除以0.75并与中跨跨径相比较，取较大者为L，用于确定梁高。1.4、普通钢筋混凝土梁高应大于L/20，预应力连续梁梁高应大于L/25。1.5、为适应梯度温差、基础不均匀沉降等附加荷载，连续梁梁高不应无节制加高。对于普通钢筋混凝土连续梁，梁高应小于L/15;对于预应力连续梁，梁高应小于L/20。1.6、为使平面杆系计算模型能最大限度的符合工程实际，在无特殊要求下，应将桥梁墩位按照桥梁中线的法线布置，且各墩位的支点间距不大于4倍梁咼为好。1.7、主梁顶、底面横坡与桥面横坡一致。无特殊情况，腹板高度全梁一致。2、主梁截面选取2.1、确定翼板宽度。对于有匝道的立交桥，首先确定匝道桥的翼板宽度，主线桥一般宽度与之相同为好。在任一情况下，翼板宽度不应大于2倍梁高。2.2、主梁箱室宽度不应大于3倍梁高。2.3、在满足局部计算的情况下，主梁顶、底板的厚度取20cm,此为一般值和最小值。在中支点底板包络应力不大于0.5fck（C50为16.2MPa）时，不要加厚底板，这样更利于内模制作。2.4、主梁顶、底板与腹板通过承托过渡，一般取顶板承托60x20cm，底板承托20x20cm。为方便混凝土分层浇筑，一般将翼板根部与顶板承托根部布置于同一水平。2.5、腹板厚度的选取251、普通钢筋混凝土箱梁的腹板应使布置于其中的钢筋骨架间距大于10cm。建议标准厚度35cm，支点附近加厚至55cm。边支点腹板加厚段长度取4m，中支点两侧加厚段长度各为该跨跨径的1/5,并取整为0.5m的整数倍。一一2.5.2、预应力连续梁的腹板标准厚度根据采用预应力钢束的规格确定，在钢束不大于15-19时，采用40cm。腹板在支点附近加厚，厚度根据腹板钢束的锚固要求确定。对于无锚固要求的梁段，在边支点腹板加厚段长度取为跨径的1/6,且取整为0.5m的整数倍；在中支点两侧加厚段长度各为该跨跨径的1/5,并取整为0.5m的整数倍。对于有锚固要求的梁段，加厚段长度应超过钢束锚固点2m。2.5.3、预应力箱梁的施工缝距离墩位线的距离为L/5。2.5.4、当腹板加厚段与标准段的厚度相差不大于30cm时，一律按3m设置过渡段（规范中规定为“宜为厚度差的12倍”我院一般按10倍考虑）。2.6、横梁和隔板2.6.1、端横梁：普通钢筋混凝土箱梁取1.0m厚；预应力钢筋混凝土箱梁取1.2m厚。注意当采用160及以上伸缩装置时，横梁应预留相应的槽口。2.6.2、无特殊情况，中横梁厚度取1.5m。2.6.3、无特殊情况，建议不设隔板。当必须设置时，请用车辆荷载验算顶板局部应力，并与总体计算的应力叠加，以控制顶板混凝土的安全度3、计算及配筋3.1、材料：3.1.1、混凝土：普通钢筋混凝土箱梁采用C30;预应力钢筋混凝土箱梁采用C50。3.1.2、钢筋：一般采用HRB335，防崩钢筋、波纹管定位钢筋等可采用R235。一3.1.3、预应力钢绞线：采用GB/T5224-2003标准的直径为0s15.2标准强度为fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线。3.1.4、锚具：采用OVM锚固体系或类似产品控制结构构造厚度、张拉空间等。3.1.5、波纹管：采用塑料波纹管。3.2、纵向内力计算和配筋：3.2.1、程序的选取：当主梁各个墩位按桥梁中线法线布置且各个墩位密支撑的条件下，采用平面杆系程序进行计算。否则应采用空间实体单元模型进行计算。3.2.2、计算工况：恒载（包括自重、铺装、预应力、收缩、徐变、施工阶段影响）、活载（汽车及人群）、温度梯度、基础不均匀沉降。3.2.3、荷载效应组合：恒载+活载恒载+活载+温度梯度+基础不均匀沉降3.2.4、截面配筋：应满足规范关于承载能力极限状态、正常使用极限状态、和构件应力计算三章中关于混凝土拉、压应力、裂缝宽度、预应力钢绞线应力等各项要求。3.3、横梁的计算和配筋3.3.1、普通钢筋混凝土箱梁不应采用预应力横梁。3.3.2、计算横梁时，将恒载、温度、沉降合计的最大值作为作用于横梁的总恒载，除以横梁面积（有箱孔）得到恒载集度。一3.3.3、单列活载反力的1/2为作用于横梁的活载标准值，并按1.8+1.3+1.8…的间距布置于横梁。3.3.4、配筋时对于端横梁考虑1/2梁高的翼板作为受压混凝土，对于中横梁考虑1倍梁高的翼板。3.3.5、横梁配筋仅验算正常使用极限状态。4、普通钢筋混凝土箱梁纵向主要受力钢筋布置4.1、普通钢筋混凝土箱梁的纵向主筋中心距离混凝土外表面6cm。4.2、腹板内主筋制作封闭骨架，顶、底纵向钢筋直径均为丄32。钢筋骨架的第一支斜筋与顶纵筋的焊接长度应布置在横梁以外。4.3、布置于主梁顶底板的非通长主筋在全梁最大受力截面应尽量采用32,然后可确定通长主筋直径，最后确定其余截面非通长主筋的直径。4.4、布置于边跨的底面非通长主筋应全部通到梁端。4.5、非通长钢筋按每批50%错开端部，两批间距2m。4.6、顶面非通长钢筋端部距离墩位线的距离为L/4及L/4+2m。4.7、底面非通长钢筋端部距离墩位线的距离为L/5及L/5+2m。4.8、非通长钢筋长度以小于12m为好。4.9、全部纵向主筋的间距应大于10cm（异型段内的交叉钢筋除外）。5、预应力钢筋混凝土箱梁纵向预应力钢束布置5.1、腹板预应力钢束平直段距离主梁顶、底面的距离应为10、11cm,否则在主梁顶面应布置于顶板底层横向钢筋以下，在主梁底面应布置于底板顶层横向钢筋以上。、5.2、一般各层腹板预应力钢束在平直段的竖向间距为18cm。5.3、腹板预应力钢束在锚固端（包括张拉端，以下同）应设置不小于1米的直线段。5.4、腹板预应力钢束在施工缝的最下层锚固端应高于主梁底面40cm以上。5.5、注意为连接器留出足够的直线段。5.6、顶板、底板可配置一定数量的局部预应力钢束，数量不超过截面全部预应力的80%。5.8、当顶、底板局部预应力锚固端应尽量按50%的比例错开布置，顺桥向间距2m。5.9、局部预应力钢束的长度以不小于10m为好。6、箍筋的布置6.1、箍筋直径不宜大于14,支点附近4支箍间距10cm布置，跨中按2支箍间距20cm布置。6.2、当计算需箍筋数量大于6.1条时，以增加箍筋支数为好。6.3、预应力箱梁的箍筋布置应考虑预应力管道走向。7、顶板横向钢筋7.1、采用车辆荷载验算主梁顶板横向配筋。7.2、当箱室净宽小于3.8m且顶板厚度为20cm、翼板宽度小于2.25m且根部厚度大于35cm时，顶板顶、底层横向钢筋可采用0—14@10。横向筋布置于顶板顶、底面钢筋网的外层。&横梁配筋8.1、横梁主筋采用钢筋骨架，应尽量选择大直径钢筋并尽量加大骨架间距至20cm。8.2、对于普通钢筋混凝土箱梁，骨架高度应使其在纵向钢筋骨架之内。对于预应力钢筋混凝土箱梁，骨架顶步钢筋则根据腹板预应力钢束的位置确^定。8.3、骨架内斜筋数量应尽量少，尽量不设置元宝筋。对于预应力连续箱梁，斜筋的布置要注意不与预应力管道的位置冲突。8.4、横梁箍筋在边腹板范围不设置，保证全部腹板箍筋正常设置。在与中腹板交叉的范围则设置全部横梁箍筋，腹板箍筋取消。9、其余钢筋9.1、预应力箱梁的顶板顶层和底板底层设置0-14@10的纵向钢筋。9.2、顶板底层、底板顶层及翼板底层设置0-12@20的纵向钢筋。9.3、腹板两侧沿高度方向设置0—12@15的纵向钢筋。9.4、底板顶层设置」12@20的横向钢筋，底板底层设置012@10的横向钢筋。9.5、翼板底层设置」12@20的横向钢筋。9.6、顶、底板承托、横梁与腹板交叉处的抹角设置012@20的构造钢筋。10、图纸表达10.1、普通钢筋混凝土箱梁的图纸组成、编排顺序及建议的比例为：10.1.1、外形图。平、立面，1:200;横断面 结构图 人力资源部组织结构图钢结构图纸会审六年级数学知识结构图单元知识结构图社区居委组织结构图 1：100。，…一一10.1.2、结构图。其中包括顶板顶层纵向钢筋布置图，1:100;底板底层纵向钢筋布置图，1:100;横断面结构图1:25(1:50)。10.1.3、腹板钢筋骨架构造图，1：100。10.1.4、横梁结构图，1:50。10.2、预应力钢筋混凝土箱梁的图纸组成、编排顺序及建议的比例为：10.2.1、外形图。平、立面，1:200;横断面结构图1：100。1022、钢束布置图。平、立面布置1:200,断面布置1：100。1023、钢束大样图，1:200。1024、施工流程图，1:1000O，…一一1025、结构图。其中包括顶板顶层纵向钢筋布置图，1:100;底板底层纵向钢筋布置图，1100;横断面结构图1:25（1:50）o1026、横梁结构图，1:50o1027、腹板钢束锚固区结构（应全桥统一绘制）10.2.8锚块结构图（应全桥统一绘制）°10.3、外形图内容要求：1031、表示分跨里程，墩位编号；1032、施工缝、湿接段、梁端二次浇筑部分、伸缩装置预留槽；1033、腹板编号、腹板中线长度及腹板厚度变化方式；夂1034、通气孔位置、承托尺寸、倒角尺寸1035、异型段中各个墩位的桥梁宽度；1036、有足够的横断面来表达主梁截面的构造方式；1037、附注中说明混凝土强度等级、混凝土用量、预拱度数值。10.4、钢束布置图内容要求：1041、表示预应力钢束走向；1042、明确钢束编号；1043、各个腹板钢束的长度；10.4.4、梁端、跨中、施工缝、湿接段两侧、中支点位置的横段面，表示钢束与腹板的位置关系及钢束编号；1045、钢束平弯大样。10.5、钢束大样图内容要求:半径量10.5.1、钢束的高程变化、折点夹角和弯曲10.5.2、钢绞线、锚具、波纹管的规格及用10.5.3、量时采用的E、复核比对。钢束伸长量，附注中说明计算伸长dcon、k、卩，便于施工单位和监理10.6、施工流程图内容要求：10.6.1、施工阶段及各个工序需完成的工作内容；1062、说明何时可张拉预应力钢束，建议采用明确的数值表示（如，强度达到40MPa时）;1063、说明何时可拆除那一部分支架；1064、说明单根钢束的张拉控制应力及张拉工艺流程；1065、说明灌浆水泥浆强度等级，说明张拉完毕后立即灌浆。10.7、结构图内容要求：10.7.1、顶板顶层、底板底层纵向钢筋布置图中表示纵向钢筋的横向间距、非通长钢筋的位置；10.7.2、横断面表示各种钢筋的相对关系，表示箍筋、横向筋的直径和间距；10.7.3、表示在复板标准段、变化段、加厚段的箍筋布置10.7.4、表示横梁、腹板交叉点的倒角构造钢筋。10.8、钢筋骨架构造图内容要求：10.8.1、表示边跨、中跨标准节间钢筋骨架的构造方式；、10.8.2、对于异型段表示短骨架插入交叉腹板的方式；10.8.3、表示钢筋大样，说明骨架焊接形式。10.9、横梁结构图内容要求:筋大样;1091、表示横梁配筋，给出骨架构造、钢1092、附注中说明适用位置及汇总钢筋用11、计算书整理11.1、说明使用的规范、材料；112说明材料密度、荷载等级、车道数、附加荷载工况、组合方式；11.3、说明采用的计算程序，附计算节点图，附输入数据文件；11.4、对于预应力钢筋混凝土箱梁，输出包络应力；一11.6、对于普通钢筋混凝土箱梁说明配筋计算结，裂缝验算结果。11.7、输出恒载、包络位移及预拱度的确定。11.5、对于普通钢筋混凝土结构输出恒载、活载、温度、沉降等荷载的单项内力，及组合内力；