预应力混凝土简支梁构造设计

（一）先张法预应力混凝土简支梁

先张法预应力混凝土梁，是在灌筑混凝土前利用张拉台座等设备，先张拉预应力钢筋（钢丝或钢绞线）使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土之间的黏结力将预应力传给混凝土。

普通高度先张法梁均采用工字形截面［见图3-2-1（a）］；对于低高度先张梁，跨度8 m者采用板式截面［见图3-2-1（b）］；跨度10 m者采用板式挖洞截面［见图3-2-1（c）］；跨度12 m和16 m者采用工字形截面［见图3-2-1（d）］。由于下翼缘较宽，梁高较矮，自身稳定，两片梁架设就位后不需连接即可通车。

图3-2-1　先张梁截面形式

预应力钢筋配制有两种方法：直线配筋和折线配筋。

（二）后张法预应力混凝土简支梁

后张法预应力混凝土梁，是先灌筑梁的混凝土，并在混凝土中预留管道，待混凝土达到设计强度后，在管道中穿进预应力钢筋并进行张拉。张拉至设计应力后，在钢筋两端用锚具锚住，阻止预应力钢筋回缩。然后撤去张拉设备，向孔道内压浆，后张法中的预应力是靠设置在钢筋两端的锚固装置传递到混凝土中去的。

（三）截面尺寸的构造特点

1．梁　高

预应力混凝土梁梁高的选择，基本原则与钢筋混凝土简支梁相似，梁高与跨度比值，为1/12～1/10。但一般而言，预应力梁高跨比多小于普通钢筋混凝土梁。

2．上、下翼缘尺寸(www.xing528.com)

梁的上翼缘的宽度主要取决于最小线间距；下翼缘的尺寸，受预应力筋的布置及传力锚固阶段的应力状态控制。从工艺方面来说，同一截面形式的各跨梁，其下翼缘宽度应尽量一致，以利于梁台座底板的通用。

3．腹板尺寸

梁的腹板，其厚度主要应根据剪应力和主拉应力的大小，同时又要考虑到预应力钢筋的布置来确定。

对于后张法预应力混凝土梁，由于预应力钢筋沿跨度方向，逐步由跨中向两端弯起，而这些钢筋大部分布置在腹板内，所以腹板的厚度又受这些预应力钢筋布置的制约；先张法直线配筋的预应力混凝土梁，腹板内不设置预应力钢筋，其厚度主要由剪应力和主拉应力的数值确定。

腹板太薄往往会由于混凝土灌注不畅产生纵向裂缝。受弯构件的翼缘应在与腹板相交处设置梗肋。上、下翼缘梗肋之间的腹板高度，当腹板内有预应力竖筋时，不应大于腹板厚度的20倍；当无预应力竖筋时，不应大于腹板厚度的15倍。腹板厚度不得小于15 cm。

4．梁端部尺寸

梁端尺寸的确定，需满足所选用的锚具、千斤顶尺寸的需要；锚具在端面上排列均匀，有足够的保护层，以满足锚下混凝土抗裂性的要求。端部腹板加厚程度及加厚区段长度，视端块应力状态而定，一般长度在1.5～1.8 m。下翼缘垂直高度加高区段的长度需视钢束抬高位置而定。

5．梁梗中心距

梁梗中心距的确定，既要考虑梁体本身的倾覆稳定，又要考虑桥面板的受力状态，同时要注意到标准化，以便统一模板构造和桥墩台顶帽尺寸。对于跨度小于等于32 m的分片式道砟桥面预应力混凝土梁，经比选后，梁梗中心距采用1.8～2.2 m。

6．横隔板尺寸

横隔板的主要作用是将两片梁联结在一起以加强结构的空间整体性，有利于承受横向水平力及偏载等作用。规范规定，在工字形截面或T形截面的分片式结构中，横隔板间距不应大于腹板厚度的30倍，并不得大于6 m。端横隔板的下缘宜略高于梁底。横隔板连接应保证梁的整体性。端隔板的厚度不应小于50 cm。