后置预应力调节装置及预应力梁的制作方法

本实用新型涉及建筑技术领域，特别是涉及一种后置预应力调节装置及预应力梁。

背景技术：

声明：在整个说明书中，对背景技术的任何讨论绝不应被视为承认这样的技术是众所周知的，或者形成本领域公知常识的一部分。

在建筑物旧改项目中，常常会遇到早期建筑物梁体因承受压力而产生弯曲或损坏的情况，弯曲的梁体不能够很好的保持建筑物形状，也由于梁体的弯曲导致建筑物结构应力增加，加大了旧改项目后建筑物的损坏隐患。针对此情况，通常的做法是采用钢夹板将梁进行固定，但此做法虽然能够对梁的强度进行加强，但不能梁弯曲的情况不能得到很好的改善，应力导致的安全隐患依然存在。

另一方面，传统的预应力梁都是采用预制的方式制成的，即预应力梁中的预应力施力部件已与梁固定连接，即预应力的大小和位置均在出厂时已设定好，不能针对施工现场中梁的实际承载情况作出调节。在某些轻建筑物环境下，当梁因长期使用而刚度疲劳时，梁容易产生一定程度的弯曲，这对轻建筑物来说存在很大的安全隐患，而传统的梁在建筑物中是没法对其调节的。

技术实现要素：

基于上述，提供了一种能够方便的调节梁的预应力大小和预应力施加位置的后置预应力调节装置。

此外，还提供了一种能够方便的调节梁的预应力大小和预应力施加位置的预应力梁。

一种后置预应力调节装置，包括u型钢和设置在所述u型钢侧壁外侧的预应力调节部；所述预应力调节部包括支撑板和螺栓柱组件；所述支撑板水平设置，且与所述u型钢固定连接；所述支撑板上竖直设置有第一通孔；所述螺栓柱组件包括螺栓柱、设置在所述螺栓柱的第一端部的限位部以及与所述螺栓柱螺纹连接的螺母；所述螺栓柱与所述第一通孔间隙连接；所述限位部与所述螺母位于所述支撑板的两侧，或位于所述支撑板的同一侧；所述限位部用于连接施加预应力的抗拉件；所述预应力调节部通过调节所述螺母与所述螺栓柱上设置的螺纹啮合的多少来调节所述限位部与所述支撑板的距离，从而调节预应力的大小。

在其中一个实施例中，还包括第一肋板；所述第一肋板固定连接所述u型钢和所述支撑板的第一侧面，以承受压应力，减小所述支撑板与所述u型钢连接部位的扭矩。

在其中一个实施例中，还包括第二肋板；所述第二肋板固定连接所述u型钢和所述支撑板的第二侧面，以承受拉应力，减小所述支撑板与所述u型钢连接部位的扭矩。

在其中一个实施例中，所述u型钢的第一侧壁的内侧设置有第一限位块；所述u型钢的第二侧壁的内侧设置有第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块之间的距离大于或等于5毫米；所述第一限位块与所述u型钢底部之间的距离与和所述第二限位块与所述u型钢底部之间的距离相等。这种后置预应力调节装置主要用于对“工”型钢梁、“ⅱ”型钢梁和“ⅲ”型钢梁进行预装，可以对该类型的钢梁做后期的预应力调节。

在其中一个实施例中，所述第一限位块和所述第二限位块大小相同且对称设置。

在其中一个实施例中，所述螺栓柱在所述限位部与所述螺栓柱上设置的螺纹段之间，还设置有力臂连接部，以对外连接施力部件向所述螺栓柱施加与所述螺母旋转方向相反的扭矩；通过对所述螺栓柱施加与所述螺母旋转方向相反的扭矩，并旋转所述螺母能够使得所述螺母与所述螺栓柱上设置的螺纹的啮合程度增加，从而使所述螺栓柱沿着所述第一通孔的轴向移动，以调节所述限位部与所述支撑板的距离。

在其中一个实施例中，所述第一通孔的横截面形状为长圆孔，或多边形孔；所述力臂连接部与所述第一通孔沿轴向滑动连接。

在其中一个实施例中，所述力臂连接部包括与所述螺拴柱同轴固定设置的棱柱结构、或所述螺拴柱自身形成的棱柱结构，或设置在所述螺拴柱上的第二通孔、或盲孔、或凹槽、或凸台中的任意一种，或两种及两种以上的组合结构。

在其中一个实施例中，所述u型钢侧壁上靠近所述u型钢底部的位置还设置有螺纹孔；所述螺纹孔用于与螺栓连接，用旋进的螺栓抵住预应力受力件达到固定所述u型钢位置的作用。

在其中一个实施例中，所述螺纹孔包括设置在所述u型钢第一侧壁上的第一螺纹孔和设置在所述u型钢第二侧壁上的第二螺纹孔。

在其中一个实施例中，所述螺栓柱组件还包括垫片；

所述垫片设置在力臂连接部与所述螺母之间或设置在所述螺母与所述螺栓柱第二端部之间；所述垫片与所述螺栓柱间隙连接。

在其中一个实施例中，所述垫片的表面涂抹有润滑剂。

在其中一个实施例中，所述螺栓柱的第二端部设置有导向柱；所述导向柱与所述第一通孔的内壁滑动连接，以起到对所述螺栓柱沿着所述第一通孔轴向移动时的导向作用。

在其中一个实施例中，所述抗拉件为钢筋。

在其中一个实施例中，所述抗拉件为钢丝。

在其中一个实施例中，所述抗拉件为钢绞线。

在其中一个实施例中，所述抗拉件为钢筋、钢丝或钢绞线中的两种及两种以上的组合。

在其中一个实施例中，所述支撑板与所述u型钢一体成型。

在其中一个实施例中，所述第一限位块和所述第二限位块与所述u型钢一体成型。

在其中一个实施例中，所述限位部为闭合圆环。

在其中一个实施例中，所述限位部为勾状结构。

在其中一个实施例中，所述限位部为锁扣。

上述提供的后置预应力调节装置，通过在u型钢的两个侧壁的外侧设置预应力调节部，使之能够与梁体连接后通过预应力调节部对后置的预应力施力部件(抗拉件)进行拉应力的调节，进而调节梁上预应力的大小。此外，通过调节u型钢与梁体连接部位的不同，还能够调节预应力的施加位置。

根据上述内容，本申请还提供了一种应用了上述后置预应力调节装置的预应力梁。

一种预应力梁，包括长条形梁体、设置于所述梁体第一端部的第一固定部、设置于所述梁体第二端部的第二固定部，以及设置在所述梁体长度方向上中部的第一后置预应力调节装置；所述第一固定部和所述第二固定部靠近所述梁体承受压应力的一侧设置；所述第一固定部和所述第二固定部之间连接抗拉件；所述第一后置预应力调节装置为上述任何一个实施例中所述的后置预应力调节装置；所述第一后置预应力调节装置设置在所述梁体承受拉应力的一侧；所述第一后置预应力调节装置中的所述限位部与所述抗拉件连接，以调节所述抗拉件上的拉力，从而调节预应力梁上的预应力大小。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述梁体第一端部的第一转向部、设置于所述梁体第二端部的第二转向部；所述第一转向部和所述第二转向部设置在所述第一固定部与所述第二固定部之间；所述第一转向部与所述梁体和所述抗拉件连接；所述第二转向部与所述梁体和所述抗拉件连接；所述第一转向部和所述第二转向部均用于改变所述抗拉件在所述梁体上的设置方向，以改变所述抗拉件张紧后所述抗拉件上拉应力的方向。

在其中一个实施例中，还包括第二后置预应力调节装置和第三后置预应力调节装置；所述第二后置预应力调节装置和所述第三后置预应力调节装置均为上述任何一个实施例中所述的后置预应力调节装置；所述第二后置预应力调节装置设置在所述第一固定部与所述第一后置预应力调节装置之间，且设置在所述梁体承受压应力的一侧；所述第三后置预应力调节装置设置在所述第二定部与所述第一后置预应力调节装置之间，且设置在所述梁体承受压应力的一侧；所述第二后置预应力调节装置和所述第三后置预应力调节装置中的所述限位部均与所述抗拉件连接，以调节所述抗拉件上的拉力，从而调节预应力梁上的预应力大小和方向。

在其中一个实施例中，所述梁体为方钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为“工”字型钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为“h”型钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为“u”型钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为“ⅱ”型钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为“ⅲ”型钢。

在其中一个实施例中，所述梁体为方钢、“工”字刚、“h”型钢、“u”型钢、“ⅱ”型钢或“ⅲ”型钢中两种及两种以上的组合。

上述提供的预应力梁，通过在长条形梁体的两端设置用于固定抗拉件的固定部，在长条形梁体的中部且在梁体承受拉应力的一侧设置后置预应力调节装置，并通过后置预应力调节装置中的限位部与施加预应力的抗拉件连接，以此来调节抗拉件上拉应力的大小，进而调节预应力梁上预应力的大小。此外，由于后置预应力调节装置在长条形梁体上的位置不是一成不变的，可以根据实际需要来灵活调节后置预应力调节装置与梁体连接的位置，即可以灵活调节梁体上预应力的施加位置，提高预应力梁的适用范围和适用场合。

在上述内容中，至少在一些实施例中，本实用新型的目的是克服或改善了现有技术的至少一个缺点，或提供了有用的替代方案。提供的概述实施例的集合以基于以下“具体实施方式”中公开的技术特征的选择来预示潜在的专利权利要求，且这些概述实施例的集合并不旨在以任何方式限制可拓展的权利要求范围。

附图说明

图1为一实施例提供的后置预应力调节装置立体结构示意图；

图2为一实施例提供的后置预应力调节装置俯视结构示意图；

图3为一实施例提供的后置预应力调节装置右视剖面结构示意图；

图4为一实施例提供的后置预应力调节装置右视剖面结构示意图；

图5为一实施例提供的设置有限位块的后置预应力调节装置立体结构示意图；

图6为一实施例提供的设置有限位块的后置预应力调节装置俯视结构示意图；

图7为一实施例提供的设置有限位块的后置预应力调节装置右视剖面结构示意图；

图8为一实施例提供的设置有限位块的后置预应力调节装置右视剖面结构示意图；

图9为一实施例提供的后置预应力调节装置立体结构示意图；

图10为一实施例提供的螺栓柱组件的结构示意图；

图11为一实施例提供的螺栓柱组件的结构示意图；

图12为一实施例提供的螺栓柱组件的结构示意图；

图13为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的梁体的立体结构示意图；

图14为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的梁体的右视结构示意图；

图15为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的梁体的立体结构示意图；

图16为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的梁体的右视结构示意图；

图17为一实施例提供的设置有三个后置预应力调节装置的梁体的立体结构示意图；

图18为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的“工”字型钢梁体的立体结构示意图；

图19为一实施例提供的设置有一后置预应力调节装置的“工”字型钢梁体的右视结构示意图。

附图标记说明：100.u型钢；110.支撑板；111.第一肋板；112.第二肋板；113.第一通孔；121.第一螺纹孔；122.第二螺纹孔；131.第一限位块；132.第二限位块；200.螺栓柱211组件200；210.螺栓柱；211.限位部；212.力臂连接部；213.第二通孔；214.导向柱；220.螺母；230.垫片；300.梁体；311.第一固定部；312.第二固定部；321.第一转向部；322.第二转向部；400.抗拉件；510.第一螺栓组件；520.第二螺栓组件；1.第一后置预应力调节装置；2.第二后置预应力调节装置；3.第三后置预应力调节装置。

具体实施方式

在本专利文件中，下面讨论的图1-19和用于描述本公开的原理或方法的各种实施例只用于说明，而不应以任何方式解释为限制了本公开的范围。本领域的技术人员应理解的是，本公开的原理或方法可在任何适当布置的预应力装置或预应力梁中实现。参考附图，本公开的优选实施例将在下文中描述。在下面的描述中，将省略众所周知的功能或配置的详细描述，以免以不必要的细节混淆本公开的主题。而且，本文中使用的术语将根据本实用新型的功能定义。因此，所述术语可能会根据住户或操作者的意向或用法而不同。因此，本文中使用的术语必须基于本文中所作的描述来理解。

一种后置预应力调节装置，如图1或图9所示，包括u型钢100和设置在u型钢100侧壁外侧的预应力调节部。预应力调节部包括支撑板110和螺栓柱组件200。支撑板110水平设置，且与u型钢100固定连接。支撑板110上竖直设置有第一通孔113。螺栓柱组件200包括螺栓柱211、设置在螺栓柱211的第一端部的限位部211以及与螺栓柱211螺纹连接的螺母220。螺栓柱211与第一通孔113间隙连接。限位部211与螺母220位于支撑板110的两侧(如图1所示)，或位于支撑板110的同一侧(如图9所示)。限位部211用于连接施加预应力的抗拉件400。预应力调节部通过调节螺母220与螺栓柱211上设置的螺纹啮合的多少来调节限位部211与支撑板110的距离，从而调节预应力的大小。

在其中一个实施例中，如图1所示，还包括第一肋板111。第一肋板111固定连接u型钢100和支撑板110的第一侧面，以承受压应力，减小支撑板110与u型钢100连接部位的扭矩。

在其中一个实施例中，如图2所示，第一肋板111分布在支撑板110的两端。

在其中一个实施例中，如图1和2所示，支撑板110与u型钢两侧的壁板垂直设置。

在其中一个实施例中，如图1所示，还包括第二肋板112。第二肋板112固定连接u型钢100和支撑板110的第二侧面，以承受拉应力，减小支撑板110与u型钢100连接部位的扭矩。

在其中一个实施例中，如图3所示，支撑板110与u型钢100通过焊接连接，即支撑板110与u型钢100是两个独立的部件，然后通过焊接连接。

在其中一个实施例中，如图4所示，支撑板110与u型钢100一体成型。

在其中一个实施例中，如图5所示，u型钢100的第一侧壁的内侧设置有第一限位块131。u型钢100的第二侧壁的内侧设置有第二限位块132。第一限位块131和第二限位块132之间的距离大于或等于5毫米。第一限位块131与u型钢100底部之间的距离与和第二限位块132与u型钢100底部之间的距离相等。这种后置预应力调节装置主要用于对“工”型钢梁、“ⅱ”型钢梁和“ⅲ”型钢梁进行预装，可以对该类型的钢梁做后期的预应力调节。

在其中一个实施例中，如图6或图7或图8所示，第一限位块131和第二限位块132大小相同且对称设置。

在其中一个实施例中，如图7所示，第一限位块131和第二限位块132与u型钢100通过焊接连接，即第一限位块131和第二限位块132与u型钢100是两个独立的部件，然后通过焊接连接。

在其中一个实施例中，如图8所示，第一限位块131和第二限位块132与u型钢100一体成型。

在其中一个实施例中，如图10或图11或图12所示，螺栓柱211在限位部211与螺栓柱211上设置的螺纹段之间，还设置有力臂连接部212，以对外连接施力部件向螺栓柱211施加与螺母220旋转方向相反的扭矩。通过对螺栓柱211施加与螺母220旋转方向相反的扭矩，并旋转螺母220能够使得螺母220与螺栓柱211上设置的螺纹的啮合程度增加，从而使螺栓柱211沿着第一通孔113的轴向移动，以调节限位部211与支撑板110的距离。

在其中一个实施例中，第一通孔113的横截面形状为长圆孔，或多边形孔。力臂连接部212与第一通孔113沿轴向滑动连接。

在其中一个实施例中，如图10或图11或图12所示，力臂连接部212包括与螺拴柱同轴固定设置的棱柱结构。

在其中一个实施例中，力臂连接部212包括螺拴柱自身形成的棱柱结构。

在其中一个实施例中，如图10或图11或图12所示，力臂连接部212包括设置在螺拴柱上的第二通孔213。

在其中一个实施例中，力臂连接部212包括设置在螺拴柱上的盲孔。

在其中一个实施例中，力臂连接部212包括设置在螺拴柱上的凹槽。

在其中一个实施例中，力臂连接部212包括设置在螺拴柱上的凸台。

在其中一个实施例中，力臂连接部212包括与螺拴柱同轴固定设置的棱柱结构、螺拴柱自身形成的棱柱结构，设置在螺拴柱上的第二通孔213、盲孔、或凹槽、凸台中两种及两种以上的组合结构。

在其中一个实施例中，如图1或图5或图9所示，u型钢100侧壁上靠近u型钢100底部的位置还设置有螺纹孔。螺纹孔用于与螺栓连接，用旋进的螺栓抵住预应力受力件达到固定u型钢100位置的作用。

在其中一个实施例中，如图1或图5或图9所示，螺纹孔包括设置在u型钢100第一侧壁上的第一螺纹孔121和设置在u型钢100第二侧壁上的第二螺纹孔122。

在其中一个实施例中，如图1或图5或图9所示，u型钢100第一侧壁上设置有两个第一螺纹孔121，且分别设置在u型钢100第一侧壁的两个端部(u型钢100延伸的轴线方向)。

在其中一个实施例中，u型钢100第二侧壁上设置有两个第二螺纹孔122，且分别设置在u型钢100第二侧壁的两个端部(u型钢100延伸的轴线方向)。

在其中一个实施例中，如图10或图11或图12所示，螺栓柱组件200还包括垫片230。

在其中一个实施例中，如图10所示，垫片230设置在力臂连接部212与螺母220之间。垫片230与螺栓柱211间隙连接。

在其中一个实施例中，如图11或图12所示，垫片230设置在螺母220与螺栓柱211第二端部之间。垫片230与螺栓柱211间隙连接。

在其中一个实施例中，垫片230的表面涂抹有润滑剂。以此减小螺母220旋转时的摩擦力。

在其中一个实施例中，如图12所示，螺栓柱211的第二端部设置有导向柱214。导向柱214与第一通孔113的内壁滑动连接，以起到对螺栓柱211沿着第一通孔113轴向移动时的导向作用。

在其中一个实施例中，抗拉件400为钢筋。

在其中一个实施例中，抗拉件400为钢丝。

在其中一个实施例中，抗拉件400为钢绞线。

在其中一个实施例中，抗拉件400为钢筋、钢丝或钢绞线中的两种及两种以上的组合。

在其中一个实施例中，如图1或图5或图9或图10或图11或图12所示，限位部211为闭合圆环。

在其中一个实施例中，限位部211为勾状结构。

在其中一个实施例中，限位部211为锁扣。

上述提供的后置预应力调节装置，通过在u型钢100的两个侧壁的外侧设置预应力调节部，使之能够与梁体300连接后通过预应力调节部对后置的预应力施力部件(抗拉件400)进行拉应力的调节，进而调节梁上预应力的大小。此外，通过调节u型钢100与梁体300连接部位的不同，还能够调节预应力的施加位置。

根据上述内容，本申请还提供了一种应用了上述后置预应力调节装置的预应力梁。

一种预应力梁，如图13或图15所示，包括长条形梁体300、设置于梁体300第一端部的第一固定部311、设置于梁体300第二端部的第二固定部312，以及设置在梁体300长度方向上中部的第一后置预应力调节装置1。第一固定部311和第二固定部312靠近梁体300承受压应力的一侧设置。第一固定部311和第二固定部312之间连接抗拉件400。第一后置预应力调节装置1为上述任何一个实施例中的后置预应力调节装置。第一后置预应力调节装置1设置在梁体300承受拉应力的一侧。第一后置预应力调节装置1中的限位部211与抗拉件400连接，以调节抗拉件400上的拉力，从而调节预应力梁上的预应力大小。

在其中一个实施例中，如图13或图15所示，还包括设置于梁体300第一端部的第一转向部321、设置于梁体300第二端部的第二转向部322。第一转向部321和第二转向部322设置在第一固定部311与第二固定部312之间。第一转向部321与梁体300和抗拉件400连接。第二转向部322与梁体300和抗拉件400连接。第一转向部321和第二转向部322均用于改变抗拉件400在梁体300上的设置方向，以改变抗拉件400张紧后抗拉件400上拉应力的方向。

在其中一个实施例中，如图14或图16所示，第一后置预应力调节装置1上设置的第一螺纹孔121处安装了第一螺栓组件510。第二螺纹孔122处安装了第二螺栓组件520。通过第一螺栓组件510和第二螺栓组件520对u型钢施加压力，达到将u型钢100固定在梁体特定位置的作用。

在其中一个实施例中，如图17所示，还包括第二后置预应力调节装置2和第三后置预应力调节装置3。第二后置预应力调节装置2和第三后置预应力调节装置3均为上述任何一个实施例中的后置预应力调节装置。第二后置预应力调节装置2设置在第一固定部311与第一后置预应力调节装置1之间，且设置在梁体300承受压应力的一侧。第三后置预应力调节装置3设置在第二定部与第一后置预应力调节装置1之间，且设置在梁体300承受压应力的一侧。第二后置预应力调节装置2和第三后置预应力调节装置3中的限位部211均与抗拉件400连接，以调节抗拉件400上的拉力，从而调节预应力梁上的预应力大小和方向。

在其中一个实施例中，如图13至图17所示，梁体300为方钢。

在其中一个实施例中，如图18和图19所示，梁体300为“工”字型钢。

在其中一个实施例中，梁体300为“h”型钢。

在其中一个实施例中，梁体300为“u”型钢。

在其中一个实施例中，梁体300为“ⅱ”型钢。

在其中一个实施例中，梁体300为“ⅲ”型钢。

在其中一个实施例中，梁体300为方钢、“工”字刚、“h”型钢、“u”型钢、“ⅱ”型钢或“ⅲ”型钢中两种及两种以上的组合。

上述提供的预应力梁，通过在长条形梁体300的两端设置用于固定抗拉件400的固定部，在长条形梁体300的中部且在梁体300承受拉应力的一侧设置后置预应力调节装置，并通过后置预应力调节装置中的限位部211与施加预应力的抗拉件400连接，以此来调节抗拉件400上拉应力的大小，进而调节预应力梁上预应力的大小。此外，由于后置预应力调节装置在长条形梁体300上的位置不是一成不变的，可以根据实际需要来灵活调节后置预应力调节装置与梁体300连接的位置，即可以灵活调节梁体300上预应力的施加位置，提高预应力梁的适用范围和适用场合。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。