钢箱梁作为上承式结构,底板受力远低于顶板,不是直接承受车轮荷载,没有第二体系,因此底板厚度、底板加劲肋均可弱于顶板。
1)受拉底板:
受拉构件不需要加劲肋,按规范要求宽厚比不大于 ,主要保证受拉底板在加工制作、运输安装过程出现面外过大变形和损伤,作为受拉构件同时底板加劲肋可以不用跟隔板焊接(具体焊接构造将在后续板件交叉处理中详细阐述)。
底板加劲肋参与底板受拉,由于剪力滞原因底板纵向加劲肋不能完全计入受力面积,按照跨度箱式宽度打折;
2)受压底板:
需要设置纵向加劲肋,纵向加劲肋的刚度不能过小,纵向加劲肋间距也影响着加劲效果,加劲肋的设置减小底板宽厚比 ,保证底板局部稳定;加劲肋的刚度、间距、隔板的间距控制着加劲肋的参与面积。
3)连续钢箱梁为了加劲肋构造连续,基本拉压底板区域同样的加劲肋布置。日本钢箱梁底板几乎全用板肋,不管直线桥梁还是曲线桥梁,尽可能第一体系下让顶板系统正应力与底板系统正应力之差为顶板第二体系数值,同时日本容许应力系数放大,因此用钢量做的经济。
国内钢箱梁采用2015规范设计,采用极限状态设计,相对来说要严格很多,尤其第二体系车轮荷载下系数达到1.8,需要匹配较密的隔板、或者采用较大较密的顶板纵向加劲肋布置来减小第二体系。
同时也可以通过减小第一体系来保证两个体系叠加下的控制,因此底板加劲肋国内也可以做得强劲一些,因此目前仍然有很多钢箱梁底板也采用U肋、倒T肋设计。
钢箱梁底板加劲肋完全可以采用跟顶板类似的布置,不过按照受力底板加劲肋可以间距拉大,加劲肋尺寸也可以减小,受压底板根据隔板间距、底板厚度等因素通过计算确定加劲肋的尺寸大小、间距等。
不同受力区底板加劲肋布置示意
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知识点:钢箱梁底板纵向加劲肋
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钢箱梁顶板纵向加劲肋顶板加劲肋是支撑桥面的重要构件。直线或者曲线半径大时采用U肋。理由如下: 1) U肋高度大,通常为280mm,抗弯刚度大,第二体系抗弯效应好同时更能保证刚性加劲肋,较大的屈曲强度,可加大横肋的间距单个U肋的面积大于板肋与倒T肋,但是隔板个数大幅减小, 因此节省总的钢材用量; 2) U肋抗扭特性好,加劲效果好,封闭的底板只需要8mm便可满足加劲肋本身的稳定稳定, U肋间距600mm,板肋与倒T肋一般控制在300mm,因此单纯比较纵肋U肋略大,但是隔板个数少,
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