本實用新型涉及梁柱結構技術領域，尤其涉及一種設置預應力結構的空心梁。

背景技術：

常見的梁柱一般呈筆直形狀，金屬材料的主梁質量太重，不方便搬運安裝，而塑料、木材的主梁又存在單跨距離短，且其支撐強度隨著長度的增加而降低。

預設內部應力的梁柱是解決上述問題的可選方案。本實用新型旨在從材料、結構方面入手，解決現(xiàn)實中的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種設置預應力結構的空心梁，以解決現(xiàn)有技術中梁柱存在的單跨距離短、強度隨著長度的增加而降低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型提供的一種設置預應力結構的空心梁，包括空心梁本體、拉力組件；所述空心梁本體呈長條形，內有空腔，兩端封堵；所述拉力組件內置于所述空腔，且從所述空心梁本體的兩個端面延伸而出；固定所述空心梁本體的兩個端面，用力張拉所述拉力組件的兩端，能夠使所述空心梁沿徑向彎曲并具備伸張應力。

進一步，所述空心梁本體內設置一個或者多個沿軸向延伸的空 腔。該技術方案的技術效果在于：空心梁本體沿軸向延伸的空腔指明梁柱適用于管狀梁柱或者多腔體梁柱，均能夠設置預應力結構，以滿足增大跨距、擴大應用范圍的目的。通常情況下，空心梁為雙孔梁。

優(yōu)選地，所述空心梁本體的橫斷面呈矩形。該技術方案的技術效果在于：橫斷面為矩形的空心梁在包裝過程、安裝過程和使用受力支撐中均比圓形主梁更為實用。

進一步，所述空心梁本體由纖維增強復合材料制成。該技術方案的技術效果在于：纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic，簡稱FRP)是由增強纖維材料如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等材料與基體材料經過纏繞、模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。FRP材料具有如下特點：

(1)比強度高、比模量大；

(2)材料性能具有可設計性；

(3)抗腐蝕性和耐久性能好；

(4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近等特點。

空心梁本體由FRP制成，不僅提高了主梁的質量，改善了主梁的力學性能，也更適于在內部設置預應力結構。

進一步，所述拉力組件包括拉伸部和隔擋部；當所述空心梁本體沿軸向水平設置時，所述隔擋部水平設置在所述空心梁本體內腔；所述拉伸部從所述空心梁本體的左端面靠近上沿處伸入，并從所述隔擋部的下方穿過，再從所述空心梁本體的右端面靠近上沿處伸出；所述隔擋部最低的位置低于所述空心梁本體的上沿。該技術方案的技術效果在于：拉伸部和隔擋部的組合作用，將對拉伸部的牽引力傳遞到隔擋部，進而在空心梁本體內形成彎曲應力，實現(xiàn)了空心梁的跨度設計，使主梁形成新的穩(wěn)定結構，增加了主梁的應用范圍。

優(yōu)選地，所述拉伸部為鋼絲繩。該技術方案的技術效果在于：鋼 絲繩的特點在于強度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，故而工作可靠。并且，鋼絲繩的拉伸作業(yè)操作簡單，安裝固定快捷方便。

進一步，所述隔擋部包括多個鋼筋，多個所述鋼筋水平地固定連接于所述空心梁本體的內壁，且與所述空心梁本體的軸線垂直。該技術方案的技術效果在于：多個鋼筋設置于空心梁本體內壁，結構更為簡單穩(wěn)固，在不增加空心梁整體重量的條件下，為梁體提供了預應力。

進一步，多個所述鋼筋沿所述空心梁本體的軸線方向均勻設置，所述空心梁本體中間的所述鋼筋高度最低，兩側的所述鋼筋越靠近所述空心梁本體的端面，其高度位置越高。該技術方案的技術效果在于：多個鋼筋均勻分布，位于空心梁本體中間的鋼筋水平位置最低，越接近兩端面的鋼筋水平位置越高，能夠與鋼絲繩或者履帶的拉伸部形成預應力設置結構。

進一步，還包括兩個封堵頭，兩個所述封堵頭分別位于所述空心梁本體的兩個端面外側。該技術方案的技術效果在于：封堵頭的作用在于拉伸了鋼絲繩或者履帶后，將鋼絲繩或者履帶與空心梁本體的兩個端面固定連接，使空心梁本體形成彎曲形狀，積蓄預應力。

設置預應力結構的空心梁的預應力設置方法，包含以下步驟：

S1、將鋼絲繩從空心梁本體的一個端面伸入，從另一個端面穿出；

S2、固定空心梁本體的兩側端面，將鋼絲繩向兩側拉伸，使鋼絲繩伸直，而空心梁本體形成彎曲形狀；

S3、將拉伸后的鋼絲繩固定在空心梁本體的兩側端面。

本實用新型的有益效果是：在拉緊拉力組件后，空心梁本體沿徑向彎曲、具備伸張應力，并形成一個新的穩(wěn)定結構，能夠降低空心梁的制造成本，增加空心梁單跨距離，同時增大其應用范圍。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式的技術方案，下面將對具體實施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型提供的設置預應力結構的空心梁的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的設置預應力結構的空心梁的軸向結構示意圖。

附圖標記：

1-空心梁本體； 2-空腔； 3-端面；

4-鋼絲繩； 5-鋼筋； 6-封堵頭。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

本實施例提供了一種設置預應力結構的空心梁，其中：圖1為本實用新型提供的設置預應力結構的空心梁的結構示意圖；圖2為本實用新型提供的設置預應力結構的空心梁的軸向結構示意圖。

如圖1、2所示，設置預應力結構的空心梁的主要結構包括空心梁本體1、拉力組件；所述空心梁本體1呈長條形，內有空腔2，兩端封堵；所述拉力組件內置于所述空腔2，且從所述空心梁本體1的兩個端面3延伸而出；固定所述空心梁本體1的兩個端面3，用力張拉所述拉力組件的兩端，能夠使所述空心梁沿徑向彎曲并具備伸張應力。

在傳統(tǒng)技術中，梁柱一般呈筆直形狀，金屬材料的主梁質量太重，不方便搬運安裝，而塑料、木材的主梁又存在單跨距離短，且其支撐強度隨著長度的增加而降低。預設內部應力的梁柱是解決上述問題的可選方案。本實用新型旨在從材料、結構方面入手，解決現(xiàn)實中的技術問題。

本實施例的設置預應力結構的空心梁，能夠較好地解決上述問題。在空心梁的內腔設置阻隔部，并使用拉伸部貫穿內腔，在拉緊拉力組件后，空心梁本體1沿徑向彎曲、具備伸張應力，并形成一個新的穩(wěn)定結構，能夠降低空心梁的制造成本，增加空心梁單跨距離，同時增大其應用范圍。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，空心梁 本體1內設置一個或者多個沿軸向延伸的空腔2，適用于具有連續(xù)腔體的梁柱?？招牧罕倔w1沿軸向延伸的空腔2指明梁柱適用于管狀梁柱或者多腔體梁柱，均能夠設置預應力結構，以滿足增大跨距、擴大應用范圍的目的?？招牧阂话銥殡p孔梁。

在本實施例的可選方案中，如圖2所示，進一步地，空心梁本體1的橫斷面呈矩形。其中，梁柱還可以設置為圓形管狀空心梁。在本實施例中，橫斷面為矩形的空心梁在包裝過程、安裝過程和使用受力支撐中均比圓形主梁更為實用。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，空心梁本體1由纖維增強復合材料制成。其中，纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic，簡稱FRP)是由增強纖維材料如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等材料與基體材料經過纏繞、模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。FRP材料具有如下特點：

(1)比強度高、比模量大；

(2)材料性能具有可設計性；

(3)抗腐蝕性和耐久性能好；

(4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近等特點。

空心梁本體1由FRP制成，不僅提高了主梁的質量，改善了主梁的力學性能，也更適于在內部設置預應力結構。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，拉力組件包括拉伸部和隔擋部。

當空心梁本體1沿軸向水平設置時，隔擋部水平設置在空心梁本體1內腔；拉伸部從空心梁本體1的左端面3靠近上沿處伸入，并從隔擋部的下方穿過，再從空心梁本體1的右端面3靠近上沿處伸出。其中，隔擋部最低的位置低于空心梁本體1的上沿。在本實施例中，拉伸部和隔擋部的組合作用，將對拉伸部的牽引力傳遞到隔擋部，進 而在空心梁本體1內形成彎曲應力，實現(xiàn)了空心梁的跨度設計，使主梁形成新的穩(wěn)定結構，增加了主梁的應用范圍。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，拉伸部優(yōu)選采用鋼絲繩4。其中，拉伸部也可以使用片狀的履帶、增強纖維等其他條狀拉伸件。在本實施例中，鋼絲繩4的特點在于強度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，故而工作可靠。并且，鋼絲繩4的拉伸作業(yè)操作簡單，安裝固定快捷方便。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，隔擋部包括多個鋼筋5，多個鋼筋5水平地固定連接于空心梁本體1的內壁，且與空心梁本體1的軸線垂直。在本實施例中，多個鋼筋5設置于空心梁本體1內壁，結構更為簡單穩(wěn)固，在不增加空心梁整體重量的條件下，為梁體提供了預應力。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，多個鋼筋5沿空心梁本體1的軸線方向均勻設置，空心梁本體1中間的鋼筋5高度最低，兩側的鋼筋5越靠近空心梁本體1的端面3，其高度位置越高。在本實施例中，多個鋼筋5均勻分布，位于空心梁本體1中間的鋼筋5水平位置最低，越接近兩端面3的鋼筋5水平位置越高，能夠與鋼絲繩4或者履帶的拉伸部形成預應力設置結構。

在本實施例的可選方案中，如圖1、2所示，進一步地，還包括兩個封堵頭6，兩個封堵頭6分別位于空心梁本體1的兩個端面3外側。封堵頭6的作用在于拉伸了鋼絲繩4或者履帶后，將鋼絲繩4或者履帶與空心梁本體1的兩個端面3固定連接，使空心梁本體1形成彎曲形狀，積蓄預應力。

設置預應力結構的空心梁的預應力設置方法，包含以下步驟：

S1、將鋼絲繩4從空心梁本體1的一個端面3伸入，從另一個端面3穿出。而在包裝或者運輸時，鋼絲繩4和空心梁本體1可分別存 放。

S2、固定空心梁本體1的兩側端面3，將鋼絲繩4向兩側拉伸，使鋼絲繩4伸直，而空心梁本體1形成彎曲形狀，積蓄內應力。

S3、將拉伸后的鋼絲繩4固定在空心梁本體1的兩側端面3。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。