本發(fā)明涉及拉壓構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防錯(cuò)動(dòng)工字梁、自預(yù)應(yīng)力工字梁及自預(yù)應(yīng)力跨度橋。

背景技術(shù)：

工字梁是鋼質(zhì)型材的一種，是橫截面為工字形的長(zhǎng)條鋼材。工字梁的機(jī)構(gòu)包括上翼板、下翼板以及中間的腹板。

工字梁的結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)包括高度h、寬度b、翼板厚度tf、腹板厚度tw、截面面積a、慣性矩ix、iy以及截面模量wx、wy等。

傳統(tǒng)的工字梁，上翼板和下翼板均為平直的結(jié)構(gòu)，當(dāng)多個(gè)工字梁拼合組成受力組件時(shí)，容易在受到不同壓力的情況下發(fā)生上下錯(cuò)位，影響了組件的承載能力。并且，在較大壓力下，工字梁容易發(fā)生彎曲下陷，從而喪失整體支撐功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防錯(cuò)動(dòng)工字梁、自預(yù)應(yīng)力工字梁及自預(yù)應(yīng)力跨度橋，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的工字梁存在的錯(cuò)動(dòng)、承載力不足等問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種防錯(cuò)動(dòng)工字梁，包括型材本體和卡接槽；所述卡接槽位于所述型材本體的翼板上；相鄰的兩個(gè)所述型材本體沿寬度方向拼接，所述卡接槽能夠與對(duì)接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁組合。

進(jìn)一步，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；當(dāng)橫向切斷所述型材本體時(shí)，所述第一卡槽位于上翼板的左側(cè)末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左側(cè)末端的下表面。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽和第二卡槽設(shè)置在工字梁的同一側(cè)，那么工字梁呈現(xiàn)水平對(duì)稱結(jié)構(gòu)，重心較穩(wěn)便于搬運(yùn)。

或者，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；當(dāng)橫向切斷所述型材本體時(shí)，所述第一卡槽位于上翼板的左側(cè)末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的右側(cè)末端的下表面。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：同樣，位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽和第二卡槽設(shè)置在工字梁的不同側(cè)，那么單個(gè)工字梁承受錯(cuò)動(dòng)受力更加均勻。

或者，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；當(dāng)橫向切斷所述型材本體時(shí)，所述第一卡槽位于上翼板的左側(cè)末端的上表面，所述第二卡槽位于上翼板的右側(cè)末端的上表面。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：同樣，位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽和第二卡槽均設(shè)置在工字梁的上翼板，那么下翼板的結(jié)構(gòu)保持平整，利于搬運(yùn)存放。

或者，所述卡接槽包括第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽；當(dāng)橫向切斷所述型材本體時(shí)，所述第一卡槽位于上翼板的左側(cè)末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左側(cè)末端的下表面，所述第三卡槽位于下翼板的右側(cè)末端的上表面。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：同樣，第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽能夠防止相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)。設(shè)置三個(gè)卡槽，結(jié)構(gòu)特征很明顯，方便了施工人員安裝操作。

或者，所述卡接槽包括第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽和第四卡槽；當(dāng)橫向切斷所述型材本體時(shí)，所述第一卡槽位于上翼板的左側(cè)末端的下表面，所述第二卡槽位于上翼板的右側(cè)末端的上表面，所述第三卡槽位于下翼板的左側(cè)末端的下表面，所述第四卡槽位于下翼板右側(cè)末端的上表面。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：四個(gè)卡槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了防止相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)，更使得每一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁具有各向同性，即任一個(gè)安裝角度都合適，不需要安裝人員專門(mén)調(diào)整其安裝角度。

進(jìn)一步，所述型材本體的材料為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiberreinforcedpolymer或fiberreinforcedplastic，簡(jiǎn)稱frp)是由增強(qiáng)纖維材料如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等材料與基體材料經(jīng)過(guò)纏繞、模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。frp材料具有如下特點(diǎn)：

(1)比強(qiáng)度高、比模量大；

(2)材料性能具有可設(shè)計(jì)性；

(3)抗腐蝕性和耐久性能好；

(4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近等特點(diǎn)。

故frp材料的防錯(cuò)動(dòng)工字梁大大改善了構(gòu)件的力學(xué)性能和工程效果，發(fā)揮了復(fù)合材料在拉壓構(gòu)件應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明還提供一種自預(yù)應(yīng)力工字梁，包括上述的防錯(cuò)動(dòng)工字梁；所述型材本體的上翼板和下翼板均為弧形彎板，且均繞與上翼板寬度方向平行的一根軸線彎曲。

進(jìn)一步，所述型材本體拉擠成型。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于：防錯(cuò)動(dòng)工字梁的型材本體整體拉壓成型，與澆鑄或者模具成型的型材本體相比，其預(yù)應(yīng)力更大，力學(xué)性能更出色。

本發(fā)明還提供一種自預(yù)應(yīng)力跨度橋，包括螺紋絲杠和多個(gè)上述的自預(yù)應(yīng)力工字梁；多個(gè)所述自預(yù)應(yīng)力工字梁的腹板上設(shè)置有連接通孔，多個(gè)所述自預(yù)應(yīng)力工字梁沿寬度方向依次通過(guò)所述卡接槽拼接，并由所述螺紋絲杠和所述連接通孔夾緊固定。

本發(fā)明的有益效果是：

1、防錯(cuò)動(dòng)工字梁在翼板上設(shè)置卡接槽，相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁通過(guò)卡接槽與翼板的咬合，有效解決了型材與型材之間受力不均衡、容易發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)的問(wèn)題。

2、自預(yù)應(yīng)力工字梁采用上述防錯(cuò)動(dòng)工字梁，消除了工字梁容易出現(xiàn)的錯(cuò)位現(xiàn)象，并且將型材本體設(shè)計(jì)為弧形結(jié)構(gòu)，改善了型材的力學(xué)性能，提高了其承載力，突破了構(gòu)件跨度小的局限。

3、自預(yù)應(yīng)力跨度橋由多個(gè)自預(yù)應(yīng)力工字梁相互咬合拼接，不僅消除了工字梁容易出現(xiàn)的錯(cuò)位現(xiàn)象，且預(yù)設(shè)了應(yīng)力載荷，實(shí)現(xiàn)了橋體的大跨度延伸，同時(shí)，還采用螺紋絲杠來(lái)夾緊安裝，與現(xiàn)有的鋼筋水泥橋相比，施工速度快效率高、維護(hù)保養(yǎng)成本低，還減少了橋梁搭建的人力和財(cái)力支出。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例五提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的自預(yù)應(yīng)力工字梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的自預(yù)應(yīng)力跨度橋的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-型材本體；2-卡接槽；101-上翼板；

102-下翼板；103-腹板；201-第一卡槽；

202-第二卡槽；203-第三卡槽；204-第四卡槽；

3-連接通孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明提供了一種防錯(cuò)動(dòng)工字梁，包括型材本體1和卡接槽2。其中，卡接槽2位于型材本體1的翼板上。其設(shè)計(jì)要求如下：當(dāng)相鄰的兩個(gè)型材本體1沿寬度方向拼接時(shí)，卡接槽2能夠與對(duì)接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁組合。

在現(xiàn)有技術(shù)中，工字梁的上翼板101和下翼板102均為平直的結(jié)構(gòu)，當(dāng)多個(gè)工字梁拼合組成受力組件時(shí)，容易在受到不同壓力的情況下發(fā)生上下錯(cuò)位，影響了組件的承載能力。并且，在較大壓力下，工字梁容易發(fā)生彎曲下陷，從而喪失整體支撐功能。

本發(fā)明的防錯(cuò)動(dòng)工字梁，在翼板上設(shè)置卡接槽2，相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁通過(guò)卡接槽2與翼板的咬合，有效解決了型材與型材之間受力不均衡、容易發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)的問(wèn)題。

實(shí)施例一：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖。如圖1所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。當(dāng)橫向切斷型材本體1時(shí)，第一卡槽201位于上翼板101的左側(cè)末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的左側(cè)末端的下表面。在本實(shí)施例中，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，當(dāng)多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽201和第二卡槽202設(shè)置在工字梁的同一側(cè)，工字梁呈現(xiàn)水平對(duì)稱結(jié)構(gòu)，重心較穩(wěn)便于搬運(yùn)。

實(shí)施例二：

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖。如圖2所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。當(dāng)橫向切斷型材本體1時(shí)，第一卡槽201位于上翼板101的左側(cè)末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的右側(cè)末端的下表面。在本實(shí)施例中，同樣地，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，當(dāng)多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽201和第二卡槽202設(shè)置在工字梁的不同側(cè)，單個(gè)工字梁承受錯(cuò)動(dòng)受力更加均勻。

實(shí)施例三：

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖。如圖3所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。當(dāng)橫向切斷型材本體1時(shí)，第一卡槽201位于上翼板101的左側(cè)末端的上表面，第二卡槽202位于上翼板101的右側(cè)末端的上表面。在本實(shí)施例中，同樣地，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，當(dāng)多個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁平行拼接時(shí)，任一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁都能夠防止相鄰的防錯(cuò)動(dòng)工字梁上下錯(cuò)動(dòng)。而由于第一卡槽201和第二卡槽202均設(shè)置在工字梁的上翼板101，下翼板102的結(jié)構(gòu)保持平整，利于搬運(yùn)存放。

實(shí)施例四：

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖。如圖4所示，卡接槽2包括第一卡槽201、第二卡槽202和第三卡槽203。當(dāng)橫向切斷型材本體1時(shí)，第一卡槽201位于上翼板101的左側(cè)末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的左側(cè)末端的下表面，第三卡槽203位于下翼板102的右側(cè)末端的上表面。在本實(shí)施例中，同樣地，第一卡槽201、第二卡槽202和第三卡槽203能夠防止相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)。設(shè)置三個(gè)卡槽，結(jié)構(gòu)特征很明顯，方便了施工人員安裝操作。

實(shí)施例五：

圖5為本發(fā)明實(shí)施例五提供的防錯(cuò)動(dòng)工字梁的斷面圖。如圖5所示，卡接槽2包括第一卡槽201、第二卡槽202、第三卡槽203和第四卡槽204。當(dāng)橫向切斷型材本體1時(shí)，第一卡槽201位于上翼板101的左側(cè)末端的下表面，第二卡槽202位于上翼板101的右側(cè)末端的上表面，第三卡槽203位于下翼板102的左側(cè)末端的下表面，第四卡槽204位于下翼板102右側(cè)末端的上表面。在本實(shí)施例中，四個(gè)卡槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了防止相鄰的兩個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)，更使得每一個(gè)防錯(cuò)動(dòng)工字梁具有各向同性，即任一個(gè)安裝角度都合適，不需要安裝人員專門(mén)調(diào)整其安裝角度。

如圖1～5所示，在上述任一種實(shí)施例中，型材本體1的材料選用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiberreinforcedpolymer或fiberreinforcedplastic，簡(jiǎn)稱frp)。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維材料如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等材料與基體材料經(jīng)過(guò)纏繞、模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。frp材料具有如下特點(diǎn)：

(1)比強(qiáng)度高、比模量大；

(2)材料性能具有可設(shè)計(jì)性；

(3)抗腐蝕性和耐久性能好；

(4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近等特點(diǎn)。

故frp材料的防錯(cuò)動(dòng)工字梁大大改善了構(gòu)件的力學(xué)性能和工程效果，發(fā)揮了復(fù)合材料在拉壓構(gòu)件應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明還提供一種自預(yù)應(yīng)力工字梁，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的自預(yù)應(yīng)力工字梁的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，自預(yù)應(yīng)力工字梁包括上述的防錯(cuò)動(dòng)工字梁。并且，型材本體1的上翼板101和下翼板102均為弧形彎板，均繞與上翼板101寬度方向平行的一根軸線彎曲。

如圖6所示，進(jìn)一步地，型材本體1采用拉擠工藝一體成型。防錯(cuò)動(dòng)工字梁的型材本體1整體拉壓成型，與澆鑄或者模具成型的型材本體1相比，其預(yù)應(yīng)力更大，力學(xué)性能更出色。

本發(fā)明的自預(yù)應(yīng)力工字梁，采用上述防錯(cuò)動(dòng)工字梁，消除了工字梁容易出現(xiàn)的錯(cuò)位現(xiàn)象，并且將型材本體1設(shè)計(jì)為弧形結(jié)構(gòu)，改善了型材的力學(xué)性能，提高了其承載力，突破了構(gòu)件跨度小的局限。

本發(fā)明還提供一種自預(yù)應(yīng)力跨度橋，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的自預(yù)應(yīng)力跨度橋的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，自預(yù)應(yīng)力跨度橋包括螺紋絲杠(未標(biāo)注)和多個(gè)上述的自預(yù)應(yīng)力工字梁。具體地，多個(gè)自預(yù)應(yīng)力工字梁的腹板103上設(shè)置有連接通孔3，多個(gè)自預(yù)應(yīng)力工字梁沿寬度方向依次通過(guò)卡接槽2拼接，并由螺紋絲杠和連接通孔3夾緊固定。

本發(fā)明的自預(yù)應(yīng)力跨度橋，由多個(gè)自預(yù)應(yīng)力工字梁相互咬合拼接，不僅消除了工字梁容易出現(xiàn)的錯(cuò)位現(xiàn)象，且預(yù)設(shè)了應(yīng)力載荷，實(shí)現(xiàn)了橋體的大跨度延伸，同時(shí)，還采用螺紋絲杠來(lái)夾緊安裝，與現(xiàn)有的鋼筋水泥橋相比，施工速度快效率高、維護(hù)保養(yǎng)成本低，還減少了橋梁搭建的人力和財(cái)力支出。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。