一种设置预应力结构的空心梁的制作方法

本实用新型涉及梁柱结构技术领域，尤其涉及一种设置预应力结构的空心梁。

背景技术：

常见的梁柱一般呈笔直形状，金属材料的主梁质量太重，不方便搬运安装，而塑料、木材的主梁又存在单跨距离短，且其支撑强度随着长度的增加而降低。

预设内部应力的梁柱是解决上述问题的可选方案。本实用新型旨在从材料、结构方面入手，解决现实中的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种设置预应力结构的空心梁，以解决现有技术中梁柱存在的单跨距离短、强度随着长度的增加而降低的问题。

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设置预应力结构的空心梁，包括空心梁本体、拉力组件；所述空心梁本体呈长条形，内有空腔，两端封堵；所述拉力组件内置于所述空腔，且从所述空心梁本体的两个端面延伸而出；固定所述空心梁本体的两个端面，用力张拉所述拉力组件的两端，能够使所述空心梁沿径向弯曲并具备伸张应力。

进一步，所述空心梁本体内设置一个或者多个沿轴向延伸的空 腔。该技术方案的技术效果在于：空心梁本体沿轴向延伸的空腔指明梁柱适用于管状梁柱或者多腔体梁柱，均能够设置预应力结构，以满足增大跨距、扩大应用范围的目的。通常情况下，空心梁为双孔梁。

优选地，所述空心梁本体的横断面呈矩形。该技术方案的技术效果在于：横断面为矩形的空心梁在包装过程、安装过程和使用受力支撑中均比圆形主梁更为实用。

进一步，所述空心梁本体由纤维增强复合材料制成。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。

空心梁本体由FRP制成，不仅提高了主梁的质量，改善了主梁的力学性能，也更适于在内部设置预应力结构。

进一步，所述拉力组件包括拉伸部和隔挡部；当所述空心梁本体沿轴向水平设置时，所述隔挡部水平设置在所述空心梁本体内腔；所述拉伸部从所述空心梁本体的左端面靠近上沿处伸入，并从所述隔挡部的下方穿过，再从所述空心梁本体的右端面靠近上沿处伸出；所述隔挡部最低的位置低于所述空心梁本体的上沿。该技术方案的技术效果在于：拉伸部和隔挡部的组合作用，将对拉伸部的牵引力传递到隔挡部，进而在空心梁本体内形成弯曲应力，实现了空心梁的跨度设计，使主梁形成新的稳定结构，增加了主梁的应用范围。

优选地，所述拉伸部为钢丝绳。该技术方案的技术效果在于：钢 丝绳的特点在于强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，故而工作可靠。并且，钢丝绳的拉伸作业操作简单，安装固定快捷方便。

进一步，所述隔挡部包括多个钢筋，多个所述钢筋水平地固定连接于所述空心梁本体的内壁，且与所述空心梁本体的轴线垂直。该技术方案的技术效果在于：多个钢筋设置于空心梁本体内壁，结构更为简单稳固，在不增加空心梁整体重量的条件下，为梁体提供了预应力。

进一步，多个所述钢筋沿所述空心梁本体的轴线方向均匀设置，所述空心梁本体中间的所述钢筋高度最低，两侧的所述钢筋越靠近所述空心梁本体的端面，其高度位置越高。该技术方案的技术效果在于：多个钢筋均匀分布，位于空心梁本体中间的钢筋水平位置最低，越接近两端面的钢筋水平位置越高，能够与钢丝绳或者履带的拉伸部形成预应力设置结构。

进一步，还包括两个封堵头，两个所述封堵头分别位于所述空心梁本体的两个端面外侧。该技术方案的技术效果在于：封堵头的作用在于拉伸了钢丝绳或者履带后，将钢丝绳或者履带与空心梁本体的两个端面固定连接，使空心梁本体形成弯曲形状，积蓄预应力。

设置预应力结构的空心梁的预应力设置方法，包含以下步骤：

S1、将钢丝绳从空心梁本体的一个端面伸入，从另一个端面穿出；

S2、固定空心梁本体的两侧端面，将钢丝绳向两侧拉伸，使钢丝绳伸直，而空心梁本体形成弯曲形状；

S3、将拉伸后的钢丝绳固定在空心梁本体的两侧端面。

本实用新型的有益效果是：在拉紧拉力组件后，空心梁本体沿径向弯曲、具备伸张应力，并形成一个新的稳定结构，能够降低空心梁的制造成本，增加空心梁单跨距离，同时增大其应用范围。

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为本实用新型提供的设置预应力结构的空心梁的结构示意图；

图2为本实用新型提供的设置预应力结构的空心梁的轴向结构示意图。

附图标记：

1-空心梁本体； 2-空腔； 3-端面；

4-钢丝绳； 5-钢筋； 6-封堵头。

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。

本实施例提供了一种设置预应力结构的空心梁，其中：图1为本实用新型提供的设置预应力结构的空心梁的结构示意图；图2为本实用新型提供的设置预应力结构的空心梁的轴向结构示意图。

如图1、2所示，设置预应力结构的空心梁的主要结构包括空心梁本体1、拉力组件；所述空心梁本体1呈长条形，内有空腔2，两端封堵；所述拉力组件内置于所述空腔2，且从所述空心梁本体1的两个端面3延伸而出；固定所述空心梁本体1的两个端面3，用力张拉所述拉力组件的两端，能够使所述空心梁沿径向弯曲并具备伸张应力。

在传统技术中，梁柱一般呈笔直形状，金属材料的主梁质量太重，不方便搬运安装，而塑料、木材的主梁又存在单跨距离短，且其支撑强度随着长度的增加而降低。预设内部应力的梁柱是解决上述问题的可选方案。本实用新型旨在从材料、结构方面入手，解决现实中的技术问题。

本实施例的设置预应力结构的空心梁，能够较好地解决上述问题。在空心梁的内腔设置阻隔部，并使用拉伸部贯穿内腔，在拉紧拉力组件后，空心梁本体1沿径向弯曲、具备伸张应力，并形成一个新的稳定结构，能够降低空心梁的制造成本，增加空心梁单跨距离，同时增大其应用范围。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，空心梁 本体1内设置一个或者多个沿轴向延伸的空腔2，适用于具有连续腔体的梁柱。空心梁本体1沿轴向延伸的空腔2指明梁柱适用于管状梁柱或者多腔体梁柱，均能够设置预应力结构，以满足增大跨距、扩大应用范围的目的。空心梁一般为双孔梁。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，空心梁本体1的横断面呈矩形。其中，梁柱还可以设置为圆形管状空心梁。在本实施例中，横断面为矩形的空心梁在包装过程、安装过程和使用受力支撑中均比圆形主梁更为实用。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，空心梁本体1由纤维增强复合材料制成。其中，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。

空心梁本体1由FRP制成，不仅提高了主梁的质量，改善了主梁的力学性能，也更适于在内部设置预应力结构。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，拉力组件包括拉伸部和隔挡部。

当空心梁本体1沿轴向水平设置时，隔挡部水平设置在空心梁本体1内腔；拉伸部从空心梁本体1的左端面3靠近上沿处伸入，并从隔挡部的下方穿过，再从空心梁本体1的右端面3靠近上沿处伸出。其中，隔挡部最低的位置低于空心梁本体1的上沿。在本实施例中，拉伸部和隔挡部的组合作用，将对拉伸部的牵引力传递到隔挡部，进 而在空心梁本体1内形成弯曲应力，实现了空心梁的跨度设计，使主梁形成新的稳定结构，增加了主梁的应用范围。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，拉伸部优选采用钢丝绳4。其中，拉伸部也可以使用片状的履带、增强纤维等其他条状拉伸件。在本实施例中，钢丝绳4的特点在于强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，故而工作可靠。并且，钢丝绳4的拉伸作业操作简单，安装固定快捷方便。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，隔挡部包括多个钢筋5，多个钢筋5水平地固定连接于空心梁本体1的内壁，且与空心梁本体1的轴线垂直。在本实施例中，多个钢筋5设置于空心梁本体1内壁，结构更为简单稳固，在不增加空心梁整体重量的条件下，为梁体提供了预应力。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，多个钢筋5沿空心梁本体1的轴线方向均匀设置，空心梁本体1中间的钢筋5高度最低，两侧的钢筋5越靠近空心梁本体1的端面3，其高度位置越高。在本实施例中，多个钢筋5均匀分布，位于空心梁本体1中间的钢筋5水平位置最低，越接近两端面3的钢筋5水平位置越高，能够与钢丝绳4或者履带的拉伸部形成预应力设置结构。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，还包括两个封堵头6，两个封堵头6分别位于空心梁本体1的两个端面3外侧。封堵头6的作用在于拉伸了钢丝绳4或者履带后，将钢丝绳4或者履带与空心梁本体1的两个端面3固定连接，使空心梁本体1形成弯曲形状，积蓄预应力。

设置预应力结构的空心梁的预应力设置方法，包含以下步骤：

S1、将钢丝绳4从空心梁本体1的一个端面3伸入，从另一个端面3穿出。而在包装或者运输时，钢丝绳4和空心梁本体1可分别存 放。

S2、固定空心梁本体1的两侧端面3，将钢丝绳4向两侧拉伸，使钢丝绳4伸直，而空心梁本体1形成弯曲形状，积蓄内应力。

S3、将拉伸后的钢丝绳4固定在空心梁本体1的两侧端面3。

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。