CN206722217U - 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种防错动工字梁、自预应力工字梁，涉及拉压构件技术领域。该防错动工字梁包括型材本体和卡接槽；所述卡接槽位于所述型材本体的翼板上；相邻的两个所述型材本体沿宽度方向拼接，所述卡接槽能够与对接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁组合。该自预应力工字梁包括上述防错动工字梁，所述型材本体的上翼板和下翼板均为弧形弯板，且均绕与上翼板宽度方向平行的一根轴线弯曲。本实用新型的防错动工字梁有效解决了型材与型材之间受力不均衡、容易发生上下错动的问题，而自预应力工字梁具备更强的承载力，突破了构件跨度小的局限。在此基础上，本实用新型还提供了一种自预应力跨度桥。
Description
技术领域
本实用新型涉及拉压构件技术领域，尤其涉及一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥。
背景技术
工字梁是钢质型材的一种，是横截面为工字形的长条钢材。工字梁的机构包括上翼板、下翼板以及中间的腹板。
工字梁的结构技术参数包括高度H、宽度B、翼板厚度tf、腹板厚度tw、截面面积A、惯性矩Ix、Iy以及截面模量Wx、Wy等。
传统的工字梁，上翼板和下翼板均为平直的结构，当多个工字梁拼合组成受力组件时，容易在受到不同压力的情况下发生上下错位，影响了组件的承载能力。并且，在较大压力下，工字梁容易发生弯曲下陷，从而丧失整体支撑功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥，以解决现有技术中的工字梁存在的错动、承载力不足等问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供的一种防错动工字梁，包括型材本体和卡接槽；所述卡接槽位于所述型材本体的翼板上；相邻的两个所述型材本体沿宽度方向拼接，所述卡接槽能够与对接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁组合。
进一步，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面。该技术方案的技术效果在于：位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽和第二卡槽设置在工字梁的同一侧，那么工字梁呈现水平对称结构，重心较稳便于搬运。
或者，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的右侧末端的下表面。该技术方案的技术效果在于：同样，位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽和第二卡槽设置在工字梁的不同侧，那么单个工字梁承受错动受力更加均匀。
或者，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于上翼板的右侧末端的上表面。该技术方案的技术效果在于：同样，位置不同的第一卡槽和第二卡槽，在多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽和第二卡槽均设置在工字梁的上翼板，那么下翼板的结构保持平整，利于搬运存放。
或者，所述卡接槽包括第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面，所述第三卡槽位于下翼板的右侧末端的上表面。该技术方案的技术效果在于：同样，第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽能够防止相邻的两个防错动工字梁发生上下错动。设置三个卡槽，结构特征很明显，方便了施工人员安装操作。
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；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的下表面，所述第二卡槽位于上翼板的右侧末端的上表面，所述第三卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面，所述第四卡槽位于下翼板右侧末端的上表面。该技术方案的技术效果在于：四个卡槽的结构设计除了防止相邻的两个防错动工字梁发生上下错动，更使得每一个防错动工字梁具有各向同性，即任一个安装角度都合适，不需要安装人员专门调整其安装角度。
进一步，所述型材本体的材料为纤维增强复合材料。该技术方案的技术效果在于：纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)是由增强纤维材料如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等材料与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。FRP材料具有如下特点：
(1)比强度高、比模量大；
(2)材料性能具有可设计性；
(3)抗腐蚀性和耐久性能好；
(4)热膨胀系数与混凝土的相近等特点。
故FRP材料的防错动工字梁大大改善了构件的力学性能和工程效果，发挥了复合材料在拉压构件应用方面的优势。
本实用新型还提供一种自预应力工字梁，包括上述的防错动工字梁；所述型材本体的上翼板和下翼板均为弧形弯板，且均绕与上翼板宽度方向平行的一根轴线弯曲。
进一步，所述型材本体拉挤成型。该技术方案的技术效果在于：防错动工字梁的型材本体整体拉压成型，与浇铸或者模具成型的型材本体相比，其预应力更大，力学性能更出色。
本实用新型还提供一种自预应力跨度桥，包括螺纹丝杠和多个上述的自预应力工字梁；多个所述自预应力工字梁的腹板上设置有连接通孔，多个所述自预应力工字梁沿宽度方向依次通过所述卡接槽拼接，并由所述螺纹丝杠和所述连接通孔夹紧固定。
本实用新型的有益效果是：
1、防错动工字梁在翼板上设置卡接槽，相邻的两个防错动工字梁通过卡接槽与翼板的咬合，有效解决了型材与型材之间受力不均衡、容易发生上下错动的问题。
2、自预应力工字梁采用上述防错动工字梁，消除了工字梁容易出现的错位现象，并且将型材本体设计为弧形结构，改善了型材的力学性能，提高了其承载力，突破了构件跨度小的局限。
3、自预应力跨度桥由多个自预应力工字梁相互咬合拼接，不仅消除了工字梁容易出现的错位现象，且预设了应力载荷，实现了桥体的大跨度延伸，同时，还采用螺纹丝杠来夹紧安装，与现有的钢筋水泥桥相比，施工速度快效率高、维护保养成本低，还减少了桥梁搭建的人力和财力支出。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的防错动工字梁的断面图；
图2为本实用新型实施例二提供的防错动工字梁的断面图；
图3为本实用新型实施例三提供的防错动工字梁的断面图；
图4为本实用新型实施例四提供的防错动工字梁的断面图；
图5为本实用新型实施例五提供的防错动工字梁的断面图；
图6为本实用新型实施例提供的自预应力工字梁的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的自预应力跨度桥的结构示意图。
附图标记：
1-型材本体； 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-连接通孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提供了一种防错动工字梁，包括型材本体1和卡接槽2。其中，卡接槽2位于型材本体1的翼板上。其设计要求如下：当相邻的两个型材本体1沿宽度方向拼接时，卡接槽2能够与对接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁组合。
在现有技术中，工字梁的上翼板101和下翼板102均为平直的结构，当多个工字梁拼合组成受力组件时，容易在受到不同压力的情况下发生上下错位，影响了组件的承载能力。并且，在较大压力下，工字梁容易发生弯曲下陷，从而丧失整体支撑功能。
本实用新型的防错动工字梁，在翼板上设置卡接槽2，相邻的两个防错动工字梁通过卡接槽2与翼板的咬合，有效解决了型材与型材之间受力不均衡、容易发生上下错动的问题。
实施例一：
图1为本实用新型实施例一提供的防错动工字梁的断面图。如图1所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。当横向切断型材本体1时，第一卡槽201位于上翼板101的左侧末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的左侧末端的下表面。在本实施例中，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，当多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽201和第二卡槽202设置在工字梁的同一侧，工字梁呈现水平对称结构，重心较稳便于搬运。
实施例二：
图2为本实用新型实施例二提供的防错动工字梁的断面图。如图2所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。当横向切断型材本体1时，第一卡槽201位于上翼板101的左侧末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的右侧末端的下表面。在本实施例中，同样地，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，当多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽201和第二卡槽202设置在工字梁的不同侧，单个工字梁承受错动受力更加均匀。
实施例三：
图3为本实用新型实施例三提供的防错动工字梁的断面图。如图3所示，卡接槽2包括第一卡槽201和第二卡槽202。当横向切断型材本体1时，第一卡槽201位于上翼板101的左侧末端的上表面，第二卡槽202位于上翼板101的右侧末端的上表面。在本实施例中，同样地，位置不同的第一卡槽201和第二卡槽202，当多个防错动工字梁平行拼接时，任一个防错动工字梁都能够防止相邻的防错动工字梁上下错动。而由于第一卡槽201和第二卡槽202均设置在工字梁的上翼板101，下翼板102的结构保持平整，利于搬运存放。
实施例四：
图4为本实用新型实施例四提供的防错动工字梁的断面图。如图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。当横向切断型材本体1时，第一卡槽201位于上翼板101的左侧末端的上表面，第二卡槽202位于下翼板102的左侧末端的下表面，第三卡槽203位于下翼板102的右侧末端的上表面。在本实施例中，同样地，第一卡槽201、第二卡槽202和第三卡槽203能够防止相邻的两个防错动工字梁发生上下错动。设置三个卡槽，结构特征很明显，方便了施工人员安装操作。
实施例五：
图5为本实用新型实施例五提供的防错动工字梁的断面图。如图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。当横向切断型材本体1时，第一卡槽201位于上翼板101的左侧末端的下表面，第二卡槽202位于上翼板101的右侧末端的上表面，第三卡槽203位于下翼板102的左侧末端的下表面，第四卡槽204位于下翼板102右侧末端的上表面。在本实施例中，四个卡槽的结构设计除了防止相邻的两个防错动工字梁发生上下错动，更使得每一个防错动工字梁具有各向同性，即任一个安装角度都合适，不需要安装人员专门调整其安装角度。
如图1～5所示，在上述任一种实施例中，型材本体1的材料选用纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)。纤维增强复合材料是由增强纤维材料如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等材料与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。FRP材料具有如下特点：
(1)比强度高、比模量大；
(2)材料性能具有可设计性；
(3)抗腐蚀性和耐久性能好；
(4)热膨胀系数与混凝土的相近等特点。
故FRP材料的防错动工字梁大大改善了构件的力学性能和工程效果，发挥了复合材料在拉压构件应用方面的优势。
本实用新型还提供一种自预应力工字梁，图6为本实用新型实施例提供的自预应力工字梁的结构示意图。如图6所示，自预应力工字梁包括上述的防错动工字梁。并且，型材本体1的上翼板101和下翼板102均为弧形弯板，均绕与上翼板101宽度方向平行的一根轴线弯曲。
如图6所示，进一步地，型材本体1采用拉挤工艺一体成型。防错动工字梁的型材本体1整体拉压成型，与浇铸或者模具成型的型材本体1相比，其预应力更大，力学性能更出色。
本实用新型的自预应力工字梁，采用上述防错动工字梁，消除了工字梁容易出现的错位现象，并且将型材本体1设计为弧形结构，改善了型材的力学性能，提高了其承载力，突破了构件跨度小的局限。
本实用新型还提供一种自预应力跨度桥，图7为本实用新型实施例提供的自预应力跨度桥的结构示意图。如图7所示，自预应力跨度桥包括螺纹丝杠(未标注)和多个上述的自预应力工字梁。具体地，多个自预应力工字梁的腹板103上设置有连接通孔3，多个自预应力工字梁沿宽度方向依次通过卡接槽2拼接，并由螺纹丝杠和连接通孔3夹紧固定。
本实用新型的自预应力跨度桥，由多个自预应力工字梁相互咬合拼接，不仅消除了工字梁容易出现的错位现象，且预设了应力载荷，实现了桥体的大跨度延伸，同时，还采用螺纹丝杠来夹紧安装，与现有的钢筋水泥桥相比，施工速度快效率高、维护保养成本低，还减少了桥梁搭建的人力和财力支出。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种防错动工字梁，其特征在于，包括型材本体和卡接槽；
所述卡接槽位于所述型材本体的翼板上；相邻的两个所述型材本体沿宽度方向拼接，所述卡接槽能够与对接的翼板咬合，形成上下表面均平整的工字梁组合。
2.根据权利要求1所述的防错动工字梁，其特征在于，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面。
3.根据权利要求1所述的防错动工字梁，其特征在于，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的右侧末端的下表面。
4.根据权利要求1所述的防错动工字梁，其特征在于，所述卡接槽包括第一卡槽和第二卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于上翼板的右侧末端的上表面。
5.根据权利要求1所述的防错动工字梁，其特征在于，所述卡接槽包括第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的上表面，所述第二卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面，所述第三卡槽位于下翼板的右侧末端的上表面。
6.根据权利要求1所述的防错动工字梁，其特征在于，所述卡接槽包括第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽和第四卡槽；当横向切断所述型材本体时，所述第一卡槽位于上翼板的左侧末端的下表面，所述第二卡槽位于上翼板的右侧末端的上表面，所述第三卡槽位于下翼板的左侧末端的下表面，所述第四卡槽位于下翼板右侧末端的上表面。
7.根据权利要求1～6任一项所述的防错动工字梁，其特征在于，所述型材本体的材料为纤维增强复合材料。
8.一种自预应力工字梁，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的防错动工字梁；所述型材本体的上翼板和下翼板均为弧形弯板，且均绕与上翼板宽度方向平行的一根轴线弯曲。
9.根据权利要求8所述的自预应力工字梁，其特征在于，所述型材本体拉挤成型。
10.一种自预应力跨度桥，其特征在于，包括螺纹丝杠和多个如权利要求8或9所述的自预应力工字梁；多个所述自预应力工字梁的腹板上设置有连接通孔，多个所述自预应力工字梁沿宽度方向依次通过所述卡接槽拼接，并由所述螺纹丝杠和所述连接通孔夹紧固定。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720472843.0U CN206722217U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥 |
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| CN107090945A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-25 | 金梁复材（北京）科技有限公司 | 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥 |
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2017
- 2017-04-28 CN CN201720472843.0U patent/CN206722217U/zh active Active
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