《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

本规范系根据中华人民共和国交通部交公路发[1996]1085号文《关于下达1996年度公路工程建设标准、规范、定额等编制、修订工作计划的通知》的要求，对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023--85)进行修订而成。在修订过程中，规范修订组会同哈尔滨工业大学、同济大学和湖南大学等高等院校进行了科研工作，并吸取了国内其他单位的研究成果和实际工程设计经验，借鉴了国际先进的标准规范．与国内相关规范作了比较和协调。在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛地征求了有关单位和个人的意见．对规范的主要内容进行了试设计，经反复修改。最后由交通部会同有关部门审查定稿。本规范共分9章和7个附录。修订的主要内容包括：按《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB／T50283—1999)的规定，采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法；按《工程结构设计基本术语和通用符号》(GBJ132---90)的规定，修改了符号并列出了基本名词术语；在材料方面，改变了强度的取值原则，将混凝土的强度等级提高到C80，钢筋品种也随现行国家标准的规定作了调整；全面改进和补充了棍种受力构件的正截面和受弯构件斜截面的承载力计算内容；改善r预应力混凝土受弯构件的抗裂限值、裂缝宽度和构件刚度的计算方法，以及预应力钢筋的几项预应力损失如钢丝和钢绞线的松弛损失、混凝土收缩和徐变损失等。此外，本规范还增加了有关构件耐久性的规定，组合式受弯构件、墩台盖梁、桩基承台和箱梁翼缘有效宽度等方面的计算和构造的规定。对桥梁上、下部构造，如钢筋的最小保护层厚度、最小锚旧K度、钢筋接头及钢筋最小配筋率等方面也作了较全面的补充和完善。为了提高规范质量，请有关单位在执行本规范的过程中，随时将问题和建议函告中交公路规划设计院(北京市东四前炒面胡同33号，邮编100010)，以便再次修订时参考。本规范主编单位：中交公路规划设计院本规范主要起草人：郑绍硅、袁伦一、鲍卫刚1.0.3本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T50283—1999）规定的设计原则编制。基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》（GBJ132—90）和国家标准《道路工程术语标准》（GBJ124—88）的规定采用。1.0.7公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。表1.0.7结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）最低混凝土强度等级最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m3）Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55275C250.303.0Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境0.50300C300.153.0Ⅲ海水环境0.45300C300.103.0Ⅳ受侵蚀性物.质影响的环境0.40325C350.103.01.0.8位处Ⅲ类或Ⅳ类环境的桥梁，当耐久性确实需要时，其主要受拉钢筋宜采用环氧树脂涂层钢筋；预应力钢筋、锚具及连接器应采取专门防护措施。3．1.2公路桥涵受力构件的混凝土强度等级应按下列规定采用：1钢筋混凝土构件不应低于锄，当用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于C25。2预应力混凝土构件不应低于C403．1．3混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk应按表3．1．3采用。表3．1．3混凝土强度标准值(MPa)强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ftk1.271.541.782.012.202.402.512.652.742.852.933.002.053.103．1．4混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强度设计值ftd应按表3．1．4采用。表3．1．4混凝土强度设计值(MPa)强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Fcd6.99.211.513.816.118.420.522.424.426.528.530.532.434.6Ftd0.881.061.231.391.521.651.741.831.891.962.022.072.102.14注：计算现浇钢筋混凝±轴心受压和偏心受压构件时．如截面的长边或直径小于300mm表中数值应乘以系数0.8；当掏件质量(混凝土成型、截面和轴线尺寸等)确有保证时．可不受此限。2.1.5混凝土受压或受拉时的弹性模量Ec应按表3.1.5采用。表3.1.5混凝土的弹性模量（MPa）强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec2.20×1042.55×1042.80×1043.00×1043.15×1043.25×1043.35×1043.45×1043.55×1043.60×1043.65×1043.70×1043.75×1043.80×1043．2钢筋3．2．1公路混凝土桥涵的钢筋应按下列规定采用：1钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、HB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。2预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢筋，也可选用精轧螺纹钢筋。注：(1)本条所述“钢筋”系普通钢筋和预应力钢筋称，“普通钢筋”系指钢筋混凝土构件中钢筋和预应力混凝土构件中的非预应力钢筋；(2)R235钢筋系指国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBl3013—1991)中的I级钢筋；HRB335、HRB400钢筋摘自国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋)(GB1499—1998)、相当于原国家标准GBl499—9l中的Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋；KL400钢筋系指国家标准《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB13014—1991)中的Ⅲ级钢筋；冷轧带肋钢筋取自国家标准《冷轧带肋钢筋》(GBl3788一1992)；(3)预应力钢丝系指国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223—1995)及其第一号修改单中消除应力的三面刻痕钢丝、螺旋肋钢丝和光面钢丝。3．2．2钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95％的保证率。普通钢筋的抗拉强度标准值fsk和预应力钢筋的抗拉强度标准值fpk，应分别按表3．2．2-l和表3．2．2-2采用。表3．2．2-1普通钢筋抗拉强度标准值(MPa)钢筋种类符号fsk钢筋种类符号fskR235d=8～20φ235HRB400d=6～50Φ400HRB335d=6～50φ335KL400d=8～40ΦR400注：表中d系指国家标准中的钢筋公称直径，单位mm。表3.2.2-2预应力钢筋抗拉强度标准值（MPa）钢筋种类符号fpk钢铰线1×2（二股）d=8.0、10.0d=12.0φS1470、1570、1720、18601470、1570、17201×3（三股）d=8.6、10.8d=12.91470、1570、1720、1860、1470、1570、17201×7（七股）d=9.5、11.1、12.7d=15.218601720、1860消除应力钢丝光面螺旋肋d=4、5d=6d=7、8、9φPφH1470、1570、1670、17701570、16701470、1570刻痕d=5、7φI1470、1570精轧螺纹钢筋d=40d=18、25、32JL540540、785、930注：表中d系指国家标准中钢铰线、钢丝和精轧罗纹钢筋的公称直径，单位mm。3.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fsd和抗压强度设计值fsd′应按表3.2.3-1采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值fpd和抗压强度设计值fpsd′应按表3.2.3-2采用。4.表3.2.3-1普通钢筋抗拉、抗压强度设计值（MPa）钢筋种类fsdfsd′钢筋种类fsdfsd′R235d=8～20195195HRB400d=6～50330330HRB335d=6～50280280KL400d=8～40330330注：（1）钢筋混凝土轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，仍按330MPa取用；（2）构件中配有不用种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。表3.2.3-2预应力钢筋抗拉、抗压强度设计值（MPa）钢筋种类fpdfpsd′钢铰线1×2（二股）1×3（三股）1×7（七股）fpk=14701000390fpk=15701070fpk=17201170fpk=18601260消除应力钢丝和螺旋肋钢丝fpk=14701000410fpk=15701070fpk=16701140fpk=17701200消除应力刻痕钢丝fpk=14701000410fpk=15701070精轧螺纹钢筋fpk=540450400fpk=785650fpk=9307704.1.5垂直于悬臂板跨径方向的车轮荷载分布宽度，当c值不大于2.5m时，可按下列公式计算：a=（a1+2h）+2c（4.15）式中a——垂直于悬臂板跨径的车轮荷载分布宽度；a1——垂直于悬臂板跨径的车轮着地尺寸；c——平行于悬臂板跨径的车轮着地尺寸的外缘，通过铺装层45°分布线的外边线至腹板外边缘的距离；h——铺装层厚度。4．2．2T形截面梁的翼缘有效宽度bf′，应按下列规定采用：1内梁的翼缘有效宽度取下列三者中的最小值：1)对于简支梁，取计算跨径的1／3。对于连续梁，各中间跨正弯矩区段，取该计算跨径的0.2倍；边跨正弯矩区段，取该跨计算跨径的0.27倍；各中间支点负弯矩区段，取该支点相邻两计算跨径之和的0.07N；2)相邻两梁的平均间距：3)(b+2bh+12hf′)，此处，b为梁腹板宽度，bh为承托长度，hf′为受压区翼缘悬出板的厚度。当hh／bh1／3时，上式bh应以3hh代替，此处hh为承托根部厚度。2外梁翼缘的有效宽度取相邻内梁翼缘有效宽度的一半，加上腹板宽度的1／2，再加上外侧悬臂板平均厚度的6倍或外侧悬臂板实际宽度两者中的较小者。预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时，预加力作为轴向力产生的应力可按实际翼缘全宽计算；由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。对超静定结构进行作用(或荷载)效应分析时，T形截面梁的翼缘宽度可取实际全宽。4．2•3箱形截面梁在腹板两侧上、下翼缘的有效宽度bmi可按下列规定计算(图423—1、图4．23-2和表4．2．3)：1简支梁和连续梁各跨中部梁段，悬臂梁中间跨的中部梁段(4.2.3-1)2简支梁支点，连续梁边支点及中间支点，悬臂粱悬臂段(423-2)式中bmi——腹板两侧上、下各翼缘的有效宽度，i=1，2，3，．．见图4.2.3一l：bi——腹板两侧上、下各翼缘的实际宽度，i=I，2，3，…见图4.2.3-1ρf——有关简支梁、连续梁各跨中部梁段和悬臂梁中间跨的中部梁段翼缘有效宽度的计算系数，可按图4.2．3—2和表4．2．3确定；ρs——有关简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段翼缘有效宽度的计算系数，可按图4.2.3-2和表4.2.3确定。注：(1)bmi，f为简支梁和连续梁各跨中部梁段、悬臂梁中间跨的中部粱段，当bi／li≥0.7时翼缘的有效宽度；(2)bmi，s为简支梁支点、连续梁边支点和中间支点，悬臂梁悬臂段，当bi／li时翼缘的有效宽度；(3)li按表4.2.3确定。图4.2.3-1箱形截面梁翼缘宽度图4.2.3-2ρsρf曲线图表4.2.3ρsρf的应用位置和理论跨径结构体系理论跨径li简支梁li=l连续梁边跨边支点或跨中部分段li=0.8l中间跨跨中部分梁段li=0.6ll，中间指点li取0.2倍两相邻跨径之和悬臂梁li=0.5l注：(1)a为与所求的翼缘有救宽度bmi相应的翼缘实际宽度bi，但a不应大于0.25l；(2)f为梁的计算跨径；（3）c=0.1