Prestressed steel beams with a prestressing cover plate (PBCP), which are expected to overcome the limitations of prestressed steel girders using tendons, were investigated in this study. Experiments and finite element analyses (FEA) were performed to present a design procedure. The maximum compressive force according to flange slenderness, which could be applied to steel beams subjected to bending moment due to ultimate load, was investigated for rolled W-shape beams. The flexural capacity and elastic flexural stiffness of steel beams could be significantly increased by using a cover plate attached at a fixed distance from the bottom flange of a steel beam as a prestressing member. A PBCP with W920 × 1377 could achieve a maximum span of 72 m for a two-lane, single-span composite bridge with five girders when the span-to-depth ratio is limited to around 38.0, whereas an ordinary composite beam with the same W-shape section, having a span-to-depth ratio of 36.0, could achieve a maximum span of around 50 m. The limitations of maximum bridge length, minimum steel amount and maximum span-to-depth ratio that rolled flexural members can achieve were able to be efficiently overcome by using the PBCP. The span-to-depth ratio of PBCPs was about 2.08 times larger on average than that of plate girders for bridge lengths of 50 m to 72 m. The PBCP could employ a smaller steel volume than plate girders for the same span-to-depth ratio. Therefore, it could be seen that the PBCP could be an alternative to plate girders for the limited span-to-depth ratio and even for the cost efficiency.

在这项研究中，研究了带有预应力盖板（PBCP）的预应力钢梁，有望克服使用筋束的预应力钢梁的局限性。实验和有限元分析（FEA）进行了介绍设计程序。对于轧制W形梁，研究了可根据凸缘细长度施加的最大压缩力，该最大压缩力可应用于由于极限载荷而承受弯矩的钢梁。通过使用以距钢梁底部法兰固定距离的方式安装的盖板作为预应力构件，可以显着提高钢梁的挠曲容量和弹性挠曲刚度。W920×1377的PBCP的两车道最大跨度为72 m，当跨深比限制在38.0左右时，具有五个大梁的单跨复合桥，而具有相同W形截面的普通复合梁，跨深比为36.0，则可以达到最大跨度约50 m。使用PBCP可以有效地克服最大的桥长，最小的钢量和最大的跨径比。对于桥梁长度为50 m至72 m的情况，PBCP的跨深比平均比板梁大2.08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。而相同的W形截面的普通复合梁的跨度与深度之比为36.0，则最大跨度约为50 m。使用PBCP可以有效地克服最大的桥长，最小的钢量和最大的跨径比。对于桥梁长度为50 m至72 m的情况，PBCP的跨深比平均比板梁大2.08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。而相同的W形截面的普通复合梁的跨度与深度之比为36.0，则最大跨度约为50 m。使用PBCP可以有效地克服最大的桥长，最小的钢量和最大的跨径比。对于桥梁长度为50 m至72 m的情况，PBCP的跨深比平均比板梁大2.08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。使用PBCP可以有效地克服最大的桥长，最小的钢量和最大的跨径比。对于桥梁长度为50 m至72 m的情况，PBCP的跨深比平均比板梁大2.08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。使用PBCP可以有效地克服最大的桥长，最小的钢量和最大的跨径比。对于桥梁长度为50 m至72 m的情况，PBCP的跨深比平均比板梁大2.08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。对于50 m至72 m的桥梁长度，平均比板梁大08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。对于50 m至72 m的桥梁长度，平均比板梁大08倍。对于相同的跨深比，PBCP可以使用比板梁更小的钢体积。因此，可以看出，对于有限的跨深比，甚至出于成本效率的考虑，PBCP可以替代板梁。