预制梁板盖梁弯起钢筋及短直筋对抗裂计算的影响

预制梁板盖梁弯起钢筋及短直筋对抗裂计算的影响

孙海军1潘欣欣2

1（中交通力建设股份有限公司浙江杭州310015）

2（浙江交科工程检测有限公司浙江杭州311215）

摘要：针对板梁下部盖梁裂缝时有发生的情况进行研究，重点探讨了盖梁截断短直筋及弯起钢筋对抗裂计算的影响，同时根据笔者设计经验提出几点盖梁配筋计算需要注意的事项。关键词：盖梁裂缝截断短直筋弯起钢筋

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

笔者通过多年的设计、咨询及后续服务经验，发现部分设计单位对预制梁板下部结构计算没有足够重视，并且对下部盖梁配筋的计算及规范条文理解有误，导致桥梁运营后，桥梁下部盖梁出现不同程度的支点顶部及跨中底部的裂缝，裂缝的出现对桥梁的耐久性影响较大，加重了桥梁结构的水侵害，严重影响桥梁使用寿命，同时如进行相应的加固处理，影响了桥梁的美观，并且增加了不菲的后续额外费用。

所以笔者通过一些工程实例，对预制梁板的盖梁配置原则进行分析，同时结合相关规范条文对应进行解释，期望能对以后此类盖梁的裂缝控制设计有些许裨益。

1、抗裂钢筋数量的确定

预制梁板的盖梁的抗裂包络图的计算可采用桥梁通（QLTCAD）等常用软件计算，相信这种计算模式及步骤作为熟练的设计人员已经很是熟练，所以本文将计算流程不作为重点讲述；本次主要对盖梁普通钢筋常用配置中，常用的弯起钢筋及短直筋在满足什么情况下方能参与进抗裂计算中去，这个比较含糊的概念进行明确，这也是多数设计人员容易含糊及出错的地方。

盖梁抗裂钢筋数量确定依据：根据《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）的第9.3.9及9.3.11条规定，对不满足规范要求的短直筋及弯起钢筋不计入纵向受拉钢筋抗裂数量内，具体规范条文解释如下：

条文中明确规定“钢筋混凝土梁内纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断；如需截断时，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（la+h0）长度（见图9.3.9）此处la为受拉钢筋最小锚固长度，h0为梁截面有效高度；同时应考虑从正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面至少延伸20d，此处d为钢筋直径……”

根据以上9.3.9及9.3.11条文规定，针对截断短直筋及弯起钢筋是否参与裂缝计算做出以下原则规定：截断短直筋如考虑参与盖梁裂缝计算必须满足“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（la+h0）长度”；弯起钢筋如考虑参与盖梁裂缝

计算必须满足“受拉区弯起钢筋弯起点应设在按正截面抗弯承载力计算充分利用该钢筋强度的截面以外不小于h0/2处”。

2、应用实例

根据以上的分析，我们对短直筋及弯起钢筋在什么情况下可以参与盖梁裂缝计算有了比较清晰的认识，下面通过一个工程实例，对此理论做进一步解释。

某桥施工图设计咨询中为跨径3×13m预应力混凝土空心板桥梁，右偏角为75度，桥梁宽度双幅2×12.75m，设计速度：80km／h，桥梁设计荷载等级：公路-Ⅰ级，桥墩盖梁构造为1.3m（高）×1.7m（宽）；桥墩盖梁配筋如下图：

本桥普通钢筋支点上缘布置了N2（425）短直筋，同时布置有N3～N6四种弯起钢筋，根据以上论述，逐一分析除通长钢筋外，短直筋及弯起钢筋应分别计入多少根进入抗裂计算中。

首先验算N2钢筋，la+h0=25d+124=186.5cm<190cm，N2钢筋满足”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（la+h0）长度”的要求，可计入到抗裂钢筋计算中；对弯起钢筋N3～N6是否满足要求进行验算，h0/2=62cm，可见支点处计算裂缝时N6钢筋不应计入，跨中处计算裂缝时N3～N6均满足“受拉区弯起钢筋弯起点应设在按正截面抗弯承载力计算充分利用该钢筋强度的截面以外不小于h0/2处”的要求，均可计入到跨中抗裂钢筋计算中。

上图盖梁抗裂验算结论：根据《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）的第9.3.9及9.3.11条规定可知，盖梁支点处上缘抗裂验算时，钢筋根数应为20根25(N6钢筋不计入)，盖梁跨中处下缘抗裂验算时，钢筋根数应为24根25(N4钢筋不计入)；另根据6.4.3条款计算盖梁裂缝，其中盖梁支点处上缘

Nl=1430KN.m，Ns=1476KN.m，Ms=1476KN.m，盖梁跨中处下缘Nl=910KN.m，Ns=1181KN.m，Ms=1181KN.m，其余参数根据相应规定计算，得出盖梁支点处上缘裂缝宽度Wfk=0.168mm>0.15mm不满足规范要求，盖梁跨中处下缘裂缝宽度

Wfk=0.138mm<0.15mm满足规范要求。

3、结语

根据以往经验本次提出以下几点设计盖梁抗裂计算的所需注意事项：

⑴、盖梁配筋计算时，应按照0.15mm裂缝宽度限值控制计算；

⑵、按照《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）的第9.3.9条及9.3.11条规定，复核部分弯起钢筋和短直筋是否应计入抗裂计算；

⑶、有些设计盖梁中弯起钢筋单独设置一列，未与纵向钢筋焊接成骨架，笔者认为此种设置方式受力不妥，建议纵向钢筋满布，其下采用焊接方式与弯起钢筋连接；

⑷、因施工、材料及车辆超载等影响，建议配筋设计留有足够富裕度，同时锚固长度及平直段长度等应适当较规范要求偏大，以保证结构的耐久性。

参考文献：

[1]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）;

[2]《关于进一步提高公路工程设计质量的若干意见》（浙交（2009）100号）;

预制梁板盖梁弯起钢筋及短直筋对抗裂计算的影响

作者：孙海军， 潘欣欣

作者单位：孙海军(中交通力建设股份有限公司)， 潘欣欣(浙江交科工程检测有限公司)刊名：

城市建设理论研究（电子版）

英文刊名：ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu

年，卷(期)：2013(18)

本文链接：/Periodical_csjsllyj2013181293.aspx