一种钢抗反拱预弯梁的制作方法

本实用新型涉及土木工程领域，特别涉及一种钢抗反拱预弯梁。

背景技术：

利用一根屈服强度较高的弯曲上拱工字钢钢梁1’作受力构件，在梁上施加一定的外力P，将钢梁压到水平，在工字钢下翼缘浇筑矩形截面高标号混凝土，这一混凝土我们称之为一期混凝土2’。等一期混凝土达到一定强度，撤除外力P，梁即回弹。这时，下翼缘混凝土受压（该混凝土对梁起抗反拱的作用，称为抗反拱部件）。然后浇筑上翼缘(钢梁为工字钢梁)矩形截面高标号混凝土，这一混凝土称为二期混凝土3’。等二期混凝土达到一定强度，至此，该梁制造完毕。通过这种方法得到的钢与混凝土组合构件叫做预弯梁，见参见图1a~1d和图2a~2d。

预弯梁是比利时S.A.PREFLEX公司的产品。其特点是由于一期混凝土的作用，使梁的回弹量减少，制成的预弯梁表现出刚度性能强，在大跨度桥梁（公路桥梁和铁路桥梁）中广泛应用，其较高的跨高比（梁跨度和梁高度的比值）受到工程人员的欢迎。

构建预弯梁特性的关键是梁抗反拱部件。在梁下翼缘浇筑矩形截面高标号混凝土作为梁抗反拱部件利用了混凝土的抗压性能，有其合理性，但也有不足。由于要求下翼缘浇筑的矩形截面要比较大才能起到较好的反拱作用，使得预弯梁的自重较大，制作周期较长，且对梁的后期正常使用中的抗承载力没有贡献。因此，对预弯梁制作中使用一期混凝土作为梁抗反拱部件的做法进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钢抗反拱预弯梁，减轻了预弯梁的自重，缩短了制作时间。

为了实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种钢抗反拱预弯梁，其特点是，包含：

一工字钢钢梁，其设为弯曲上拱状；

一对附加钢板，其分别设置在工字钢钢梁的上表面和下表面。

一对所述的附加钢板在所述工字钢钢梁在外力作用下呈水平状后分别设置在工字钢钢梁的上表面和下表面。

所述的工字钢钢梁包含：上翼缘、下翼缘以及设置在上翼缘与下翼缘之间的腹板；

其中第一附加钢板设置在上翼缘的上表面，第二附加钢板设置在下翼缘的下表面。

所述的第一附加钢板通过若干紧固螺栓紧固连接于工字钢钢梁的上翼缘；所述的第二附加钢板通过若干紧固螺栓紧固连接于工字钢钢梁的下翼缘。

所述的第一附加钢板与工字钢钢梁的上翼缘之间接触面设有环氧树脂粘钢胶。

所述的第二附加钢板与工字钢钢梁的下翼缘之间接触面设有环氧树脂粘钢胶。

该钢抗反拱预弯梁还包含一混凝土结构，其浇筑于所述的第一附加钢板和工字钢钢梁的上翼缘上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用本实用新型的结构可以减轻了预弯梁的自重。

2、缩短了制作的时间。

3、钢抗反拱预弯梁后期使用性能优于现有技术的预弯梁。

附图说明

图1a~1d为背景技术的预弯梁制作原理主视图；

图2a~2d为背景技术的预弯梁制作原理侧视图；

图3a~3c和图4为本实用新型一种钢抗反拱预弯梁的制作原理主视图；

图5a~5d为本实用新型一种钢抗反拱预弯梁的制作原理侧视图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图4和5d所示，一种钢抗反拱预弯梁，包含：一工字钢钢梁1，其设为弯曲上拱状；一对附加钢板，其分别设置在工字钢钢梁1的上表面和下表面，在具体实施例中一对附加钢板为第一附加钢板和第二附加钢板，所述的第一、二附加钢板可以在工字钢钢梁在外力作用下呈水平状后分别设置在工字钢钢梁的上表面和下表面。

所述的工字钢钢梁1包含：上翼缘11、下翼缘12以及设置在上翼缘与下翼缘之间的腹板13；其中第一附加钢板21设置在上翼缘11的上表面，第二附加钢22板设置在下翼缘12的下表面。

在工字钢梁在外力作用下呈水平状后，所述的第一附加钢板21通过若干紧固螺栓紧固连接于工字钢钢梁1的上翼缘11；所述的第二附加钢板22通过若干紧固螺栓紧固连接于工字钢钢梁1的下翼缘12。

所述的第一附加钢板21与工字钢钢梁的上翼缘11之间接触面可设有环氧树脂粘钢胶。

所述的第二附加钢板22与工字钢钢梁的下翼缘12之间接触面可设有环氧树脂粘钢胶。

所述的钢抗反拱预弯梁1还包含一混凝土结构3，其浇筑于所述的第一附加钢板和工字钢钢梁的上翼缘11上。

以下配合图3a~3c和图4和图5a~5d，对该钢抗反拱预弯梁制作过程做进一步阐述：

利用一根屈服强度较高的弯曲上拱的工字钢钢梁1作受力构件，在梁的L/4（或L/3）处各安装两个相同的集中荷载加载装置，每个加载装置可分别施加两个集中荷载，两个集中荷载相距40-50cm左右，一个加力点放在梁的L/4（或L/3）处，另一个放在梁跨的内侧（如果梁较长，可施加多个这样的集中荷载）。先在梁的L/4（或L/3）处的两个加力点施加集中荷载P，将钢梁压到水平，在工字钢钢梁下翼缘附加一块与下翼缘同长的钢板，在工字钢上翼缘两个加力点之间附加一块与上翼缘两个加力点之间同长的附加钢板，附加钢板的宽度略大于或略小于工字钢钢梁的翼缘，附加钢板宽度和厚度可由设计确定。先用高强螺栓将该两块附加钢板分别与工字钢钢梁的上下翼缘固定。之后，在逐步撤除L/4（或L/3）处外力P的同时逐步施加另一组外力P′（进行荷载置换），要求的是撤除L/4（或L/3）处外力P的过程中始终保持钢梁处于水平状态。撤除L/4（或L/3）处外力P后，这时工字钢梁的加力点由P转换成P′，再在原P加力点到梁端的工字钢上翼缘附加一块与上翼缘当中附加钢板相同的钢板，进行上翼缘的附加钢板在对接处焊接，然后焊接和紧固高强螺栓将该上下翼缘的附加钢板与工字钢钢梁的上下翼缘连接，使上下翼缘的附加钢板分别与工字钢钢梁的上下翼缘保持整体性（可在附加钢板和工字钢翼缘之间接触面涂环氧树脂粘钢胶），焊缝厚度和高强螺栓的个数与排列根据设计确定。撤除外力P′，梁即回弹。这时，下翼缘附加钢板受压，上翼缘附加钢板受拉。然后浇筑上翼缘(钢梁为工字钢梁)矩形截面的高标号混凝土。等混凝土达到一定强度，至此，该梁制造完毕。通过这种方法得到的钢与混凝土组合构件叫做钢抗反拱预弯梁。

综上所述，本实用新型一种钢抗反拱预弯梁，减轻了预弯梁的自重，缩短了制作时间。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。