DB13/T 2372-2016 公路装配式组合钢箱梁设计规范

ICS93.080

R18

DB13

河北省地方标准

DB13/T2372-2016

公路装配式组合钢箱梁设计规范

TechnicalCodeofDesignforHighwayCompositeSteelGirder

2016-08-15发布2016-10-01实施

河北省质量技术监督局发布

DB13/T2372-2016

目次

前言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语定义和符号.....................................................................1

3.1术语...........................................................................1

3.2符号...........................................................................2

4基本规定...........................................................................3

5材料...............................................................................4

5.1一般规定.......................................................................4

5.2混凝土.........................................................................4

5.3钢筋及预应力钢筋...............................................................5

5.4钢材及焊材.....................................................................6

5.5剪力键.........................................................................8

6设计荷载...........................................................................8

6.1一般规定.......................................................................8

6.2基本作用.......................................................................8

6.3疲劳荷载.......................................................................8

7总体设计与构造要求.................................................................9

7.1总体设计.......................................................................9

7.2单梁设计.......................................................................9

7.3横隔板........................................................................10

7.4预应力钢筋....................................................................10

7.5波形钢腹板....................................................................10

7.6连接件........................................................................11

8结构分析..........................................................................11

8.1整体分析......................................................................11

8.2横向受力分析..................................................................12

8.3构件受力分析..................................................................12

8.4其他分析......................................................................15

9构件计算..........................................................................16

9.1一般规定......................................................................16

9.2顶底板验算....................................................................16

9.3波形钢腹板计算................................................................19

I

DB13/T2372-2016

9.4剪力键验算.....................................................................19

II

DB13/T2372-2016

前言

本规范依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定编制。

本规范由河北省交通运输厅提出并归口。

本规范起草单位：邢台路桥建设总公司、河北省交通规划设计院、同济大学。

本规范主要起草人：宋田兴、朱冀军、陈惟珍、郭红军、徐俊、华鹏年、马明、李磊、赵子健、

马朝波、郑会玺、程丰臣、刘杰、马伟敬、司魁、石英杰。

III

DB13/T2372-2016

公路装配式组合钢箱梁设计规范

1范围

本规范规定了装配式组合钢箱简支梁桥上部结构设计的基本规定、材料参数、设计荷载、总体设

计与构造要求、结构分析、构件计算等内容。

本规范适用于装配式组合钢箱梁直桥与斜桥上部结构设计。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T700碳素结构钢

GB/T714桥梁用结构钢

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T4171耐候结构钢

GB/T10433电弧螺栓焊用圆柱头焊钉

GB/T14902预拌混凝土

GB50017钢结构设计规范

GB50917钢-混凝土组合桥梁设计规范

JTGB02公路工程抗震规范

JTGD60公路桥涵设计通用规范

JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

JTGD64-2015公路钢结构桥梁设计规范

JTG/TB02-01公路桥梁抗震设计细则

JTG/TD64-01-2015公路钢混组合桥梁设计与施工规范

JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件

3术语定义和符号

3.1术语

3.1.1

波形钢板corrugatedsteelplate

通过机械加工得到的波折形状的钢板。

3.1.2

剪力连接键shearconnector

通过剪力传递荷载，用于连接钢结构与混凝土结构使两者共同受力的连接件。

1

DB13/T2372-2016

3.1.3

聚合物混凝土polymerconcrete

是颗粒型有机－无机复合材料的统称。又称为聚合物改性混凝土。与普通水泥混凝土相比，具有

高强、耐蚀、耐磨、粘结力强等优点。

3.1.4

装配式组合钢箱梁prefabricatedcompositesteelgirder

由组合顶底板钢构件拼制而成的箱形结构梁。

3.2符号

3.2.1材料性能符号

f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；

fv——钢材的抗剪强度设计值；

fy——钢材的屈服强度；

τy——钢材的剪切屈服应力；

fck、fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；

ftk、ftd——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；

fsk、fsd——普通钢筋抗拉强度标准值、设计值；

fpk、fpd——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值；

E——钢材的弹性模量；

Ec——混凝土的弹性模量；

Es、Ep——普通钢筋、预应力钢筋的弹性模量；

Gc——混凝土的剪切模量；

G——钢材的剪切模量。

3.2.2作用与作用效应符号

Md——纵向弯矩设计值；

Mu——横向角隅抵抗弯矩；

Vd——竖向剪力设计值；

T——扭矩设计值；

τa——波形钢腹板的弯曲剪应力；

τt——波形钢腹板的自由扭转剪应力；

τcr,1——局部屈曲剪应力；

τcr,g——整体屈曲剪应力；

τcr——合成屈曲剪应力。

3.2.3几何参数有关符号

h——顶板钢垫板上缘距底板形心距离；

hw——波形钢腹板高度；

aw——波形钢腹板直板段长度；

bw——波形钢腹板斜板段投影长度；

cw——波形钢腹板斜板段长度；

2

DB13/T2372-2016

dw——波形钢腹板波高；

tw——波形钢腹板厚度；

R——波形钢腹板弯折半径；

lw——焊缝的计算长度；

As——波形腹板的截面面积；

Ix——单位长度波形钢腹板桥轴向中性轴的惯性矩；

Iy——单位长度波形钢腹板高度方向的惯性矩。

3.2.4计算系数及其他符号

βi——波形钢腹板剪切分担率；

η——形状系数；

δ——波形钢腹板波高与钢板板厚比；

υc——混凝土的泊松比；

ns——钢材与混凝土的剪切模量比；

kv——剪切修正系数；

kl——波形钢腹板局部屈曲系数；

kg——波形钢腹板整体屈曲系数；

nf——传力摩擦面数；

μ——摩擦面的抗滑移系数。

4基本规定

4.1装配式组合钢箱梁桥应采用极限状态方法进行设计，验算表达式中各分项系数应按JTGD60中相

关条文的规定取值。

4.2装配式组合钢箱梁桥构件及其连接件应考虑以下设计状况及其相应的极限状况进行验算：

a)按持久状况进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计验算；

b)按短暂状态进行桥梁在制作、运输和架设过程中的承载能力极限状态设计验算；

c)按偶然状况进行桥梁被撞后的承载能力极限状态设计验算；

d)按地震状况进行承载能力极限状态设计验算。

4.3装配式组合钢箱梁桥应按JTGB02和JTG/BB02-1的相关规定进行抗震验算。

4.4装配式组合钢箱梁桥结构设计应满足GB50017、GB50917、JTGD62和JTG/TD64-01中涉及结

构构造的相关条文的要求。

4.5装配式组合钢箱梁桥应以100年为设计基准期进行设计。

4.6装配式组合钢箱梁桥宜按标准跨径进行设计。

4.7装配式组合钢箱梁在车道荷载（不计冲击力）作用下的挠度应不大于计算跨径的1/600。

4.8装配式组合钢箱梁桥的桥面布置应符合JTGD60中相关条文的规定。

3

DB13/T2372-2016

4.9装配式组合钢箱梁桥配套的下部结构、桥面系、支座、管线等结构应按现行国家及行业标准中相

关规定进行设计。装配式组合钢箱梁桥的桥面铺装宜采用沥青铺装设计。装配式组合钢箱梁桥支座及

伸缩缝应采用技术成熟的定型产品。

4.10在装配式组合钢箱梁桥设计中应考虑施工、运营管理、结构检测以及日常养护的要求。钢构件

表面宜采用JT/T722中规定的涂装体系进行防蚀设计。

5材料

5.1一般规定

5.1.1设计中所选用的材料应满足国家现行GB/T714、GB/T700、GB/T1591、GB/T4171、GB/T10433、

GB/T14902等规范中对于相关材料的规定。

5.1.2装配式组合钢箱梁桥设计宜选用技术成熟、质量可靠、环保易回收的材料。

5.1.3使用新材料时应综合检验材料的强度、施工难度、耐久性影响，必要时可实施足尺模型试验。

5.1.4设计中所用新型混凝土材料、钢材料及其他有承载要求的材料，如现行国家和行业规范及本章

后续条文中未明确标明强度的，应满足本章关于相关材料的最低强度及耐久性要求，其强度标准值应

按现行国家或行业规范的要求进行强度测试，并以其对应于95%保证率的试验结果确定材料的强度标

准值。

5.2混凝土

5.2.1装配式组合钢箱梁桥的混凝土强度不应低于C40。

5.2.2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1采用。

表1混凝土强度标准值(MPa)

强度等级

强度种类

C40C45C50C55C60C65C70C75C80

fck26.829.632.435.538.541.544.547.450.2

ftk2.402.512.652.742.852.933.003.053.10

5.2.3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2采用。

表2混凝土强度设计值(MPa)

强度等级

强度种类

C40C45C50C55C60C65C70C75C80

fcd18.420.522.424.426.528.530.532.434.6

ftd1.651.741.831.891.962.022.072.102.14

5.2.4混凝土受压或受拉时弹性模量Ec应按表3采用。混凝土的剪切模量Gc可按表3数值的0.4倍

采用，混凝土的泊松比vc可采用0.2。

4

DB13/T2372-2016

表3混凝土弹性模量(×104MPa)

强度等级C40C45C50C55C60C65C70C75C80

Ec3.253.353.453.553.603.653.703.753.80

注：当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝土且无实测数据时，表中C50～C80的Ec值应乘以折减系数0.95。

5.2.5聚合物混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk和轴心抗拉强度设计值ftd应按表4采用。

表4混凝土强度标准值和设计值(MPa)

强度等级

强度种类

C40C45C50C55C60C65C70C75C80

ftk2.602.722.842.943.053.143.223.283.32

ftd1.791.871.952.022.102.162.222.262.28

5.3钢筋及预应力钢筋

5.3.1波形钢腹板PC箱梁构件的普通钢筋宜采用HRB335、HRB400及KL400钢筋，箍筋宜采用带

肋钢筋；预应力钢筋宜选用钢绞线。

5.3.2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5和表6采用。

表5普通钢筋抗拉强度标准值(MPa)

强度种类符号d/mmfsk/MPa

R2358～20235

HRB3356～50335

HRB400C6～50400

KL400CR8～40