專利名稱：抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸電與通信線路用的鋼筋混凝土環(huán)型桿，特別是一種抗災(zāi)改進(jìn)型 鋼筋混凝土環(huán)型桿。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，自然災(zāi)害日益增多，特別是沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)與內(nèi)陸山區(qū)冰雪災(zāi)害更為頻繁， 輸電與通信線路鋼筋混凝土環(huán)型桿的倒桿、斷桿現(xiàn)象頻發(fā)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與社會(huì)影 響。究其原因，主要是我國(guó)輸電與通信線路大量的鋼筋混凝土環(huán)型桿設(shè)計(jì)還是依據(jù)舊規(guī) 范，構(gòu)造不夠合理，其結(jié)構(gòu)為，由混凝土及鋼筋構(gòu)成，考慮到工況及制造成本問(wèn)題，舊桿型通 常是隨著高度的增加而截面逐漸變小，但是鋼筋在整根桿中是采用通透式配置的，也就是 說(shuō)整根桿不同截面處的鋼筋是一樣的。這種結(jié)構(gòu)的桿型，由于桿各個(gè)截面處受到彎矩不均 勻，位于下部的桿段受力大，而位于上部的桿段受力較小，設(shè)計(jì)桿的配筋是為了保證桿下部 (水平最大荷載工況是設(shè)計(jì)環(huán)型桿的控制工況，依據(jù)其產(chǎn)生的最大彎矩(通常在桿的底部) 進(jìn)行相應(yīng)的截面配筋。)具有足夠的抗彎能力，是以桿下部為配置依據(jù)，這就導(dǎo)致了上部的 桿段承載能力富裕，造成上部桿段配筋的浪費(fèi)，增加了制造成本，雖然目前的舊桿型也采用 了變截面的方法以降低桿上部的承載能力富裕，但由于鋼筋是通配的，也就是桿上部與下 部的鋼筋是一樣的，這就使得桿上部的承載能力富裕仍然無(wú)法得到良好的解決，使得制造 成本仍然居高不下，同時(shí)也使得桿下部的承載力富裕度相對(duì)上部偏小，導(dǎo)致舊桿型的抗災(zāi) 能力相當(dāng)薄弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種能夠顯著提高抵抗災(zāi)害 過(guò)載能力、可降低生產(chǎn)成本、有利于推廣應(yīng)用的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿。一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于在環(huán)型桿下部?jī)?nèi)增設(shè)有縱 向受力鋼筋。在環(huán)型桿的下部增設(shè)置鋼筋，這樣在設(shè)計(jì)整個(gè)環(huán)型桿的鋼筋受力時(shí)，就可以將上 部與下部分別考慮，在滿足環(huán)型桿上部的受力情況下配設(shè)通筋(所述的通筋指的是貫通整 根環(huán)型桿的鋼筋)，而在下部加設(shè)縱向鋼筋來(lái)提高下部的抗彎能力來(lái)彌補(bǔ)下部受力的不足， 因此這種結(jié)構(gòu)的混凝土環(huán)型桿，可降低生產(chǎn)成本，避免資源浪費(fèi)，同時(shí)又能顯著提高環(huán)型桿 的抵抗災(zāi)害的能力，有利于該混凝土環(huán)型桿的推廣應(yīng)用。在抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿的下部增設(shè)的鋼筋，為沿著環(huán)型桿的縱長(zhǎng)方向延 伸的條狀鋼筋。增設(shè)的條狀鋼筋在環(huán)型桿內(nèi)的排列為與通筋交錯(cuò)間隔排列。增設(shè)鋼筋的環(huán)型桿下部長(zhǎng)度以環(huán)型桿的最不利受力截面處為基準(zhǔn)，在截面上下一 定范圍內(nèi)并考慮鋼筋錨固長(zhǎng)度來(lái)加設(shè)一定長(zhǎng)度的縱向受力鋼筋。所述的最不利截面的確定步驟如下
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1環(huán)形桿嵌固端的確定與地基對(duì)其約束情況有關(guān)，嵌固端通常為最大彎矩處。2最不力截面處即截面外邊緣應(yīng)力σ最大處，σ = M/W，這里M=EF*L截面處的彎矩W= π d/(I-(Cl2M1)4)/32 截面抗彎模量Cl1截面外徑d2截面內(nèi)徑，d2，Cl1隨著高度變化。因此σ =M/W存在著一個(gè)最大值，通過(guò)數(shù)值分析，可以得到最不利截面處。以最不利截面(外邊緣正應(yīng)力最大的截面)處為基準(zhǔn)，向上加強(qiáng)長(zhǎng)度為hp Ill長(zhǎng) 度的確定依據(jù)以下原則假設(shè)普通段(普通段為不加設(shè)條狀鋼筋的那一段環(huán)型桿)鋼筋面積與增強(qiáng)段(指 的是加設(shè)條狀鋼筋的那一段環(huán)型桿)鋼筋面積的比值為η (0. 5 < η < 1)，通過(guò)η值的調(diào)整， 如η = 0. 6,0. 7,0. 8···，均可得到一個(gè)最小的V1值，并滿足分界面處靠近普通截面配置的 鋼筋能抵抗該截面的實(shí)際彎矩。然后對(duì)這些可行的hln進(jìn)行比較，取用鋼量最小的V1，即為 加強(qiáng)長(zhǎng)度h。向下的加強(qiáng)長(zhǎng)度為h2，考慮到最大彎矩與最不利截面距離相差不大，可加強(qiáng)到桿 的底部或接近底部。綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明根據(jù)環(huán)型整桿最不利受力截面的變化范圍(最大彎矩附近一定范圍)以及 鋼筋的錨固構(gòu)造要求，確定所需增設(shè)鋼筋部位的長(zhǎng)度。然后利用環(huán)型桿上部作為依據(jù)設(shè)計(jì) 荷載取值設(shè)計(jì)全桿通長(zhǎng)配置的鋼筋，由于環(huán)型桿上部的最大內(nèi)力比桿下部小，導(dǎo)致比舊型 桿的配筋量減少。最后環(huán)型桿下部則在上部鋼筋的基礎(chǔ)上布置增強(qiáng)受力鋼筋，并滿足截面 強(qiáng)度能夠抵抗最大彎矩，并比舊桿型有更高的安全富裕度。本發(fā)明在環(huán)型桿下部增設(shè)受力 鋼筋，因而可減少整個(gè)環(huán)型桿的配筋數(shù)量，提高環(huán)型桿的改災(zāi)能力，有利于該環(huán)型桿的推廣 應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的鋼筋混凝土環(huán)型桿的結(jié)構(gòu)示意2是圖1的A-A剖視3是圖1的B-B剖視4計(jì)算原理圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明1鋼筋11通筋12條狀鋼筋
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實(shí)施例1一種如圖1-3所示的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，在環(huán)型桿下部?jī)?nèi)增設(shè)的鋼筋 1為將條狀鋼筋12的使其沿著環(huán)型桿的縱長(zhǎng)方向排列，且增設(shè)的條狀鋼筋與通筋11交錯(cuò)開(kāi) 排列，在環(huán)型桿下部需要增設(shè)鋼筋的長(zhǎng)度以采用受力分析確定環(huán)型桿的最不利截面處，而后以最不利截面處為標(biāo)準(zhǔn)，確定所需增設(shè)的鋼筋長(zhǎng)度。下面為所需增設(shè)鋼筋長(zhǎng)度的確定過(guò) 程(如圖4)首選確定最不利截面1嵌固端的確定與地基對(duì)其約束情況有關(guān)，嵌固端通常為最大彎矩處。2最不利截面處即截面外邊緣應(yīng)力σ最大處，σ = M/ff,這里M=EF*L截面處的彎矩W= π d/(I-(Cl2M1)4)/32 截面抗彎模量Cl1截面外徑d2截面內(nèi)徑，d2, Cl1隨著高度變化。因此截面外邊緣正應(yīng)力ο =M/W存在著一個(gè)最大值，通過(guò)數(shù)值分析，可以得到最 不利截面處。3以最不利截面處為基軸，向上加強(qiáng)長(zhǎng)度為hp Ill長(zhǎng)度的確定依據(jù)以下原則假設(shè)普通段鋼筋面積與增強(qiáng)段鋼筋面積的比值為η (0. 5 < η < 1)，通過(guò)η值的調(diào) 整，如η = 0.6，0.7，0.8···，均可得到一個(gè)最小的V1值，并滿足分界面處靠近普通截面配置 的鋼筋能抵抗該截面的實(shí)際彎矩。然后對(duì)這些可行的V1進(jìn)行比較，取用鋼量最小的V1，即 為加強(qiáng)長(zhǎng)度h。向下的加強(qiáng)長(zhǎng)度為h2，考慮到最大彎矩與最不利截面距離相差不大，可加強(qiáng)到桿 的底部或接近底部。本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于在環(huán)型桿下部?jī)?nèi)增設(shè)有縱向受力鋼筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于在抗災(zāi)改進(jìn) 型鋼筋混凝土環(huán)型桿的下部增設(shè)的鋼筋(1)，為沿著環(huán)型桿的縱長(zhǎng)方向延伸的條狀鋼筋 (12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于沿著環(huán)型桿的 縱長(zhǎng)方向延伸的條狀鋼筋在環(huán)型桿內(nèi)的排列為與通筋(11)交錯(cuò)間隔排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于增設(shè)鋼筋的環(huán) 型桿下部長(zhǎng)度以環(huán)型桿的最不利受力截面處為基準(zhǔn)，在截面上下一定范圍內(nèi)并考慮鋼筋錨 固長(zhǎng)度來(lái)加設(shè)一定長(zhǎng)度的縱向受力鋼筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于以最不利截面處為基 準(zhǔn)，確定鋼筋長(zhǎng)度的方法為首先確定向上加強(qiáng)長(zhǎng)度為h1; Ill長(zhǎng)度的確定依據(jù)以下原則假設(shè)普通段鋼筋面積與增強(qiáng)段鋼筋面積的比值為η，η為0. 5 < η < 1，通過(guò)η值的調(diào) 整，均可得到一個(gè)最小的V1值，并滿足分界面處靠近普通截面配置的鋼筋能抵抗該截面的 實(shí)際彎矩，然后對(duì)這些可行的hln進(jìn)行比較，取用鋼量最小的l·^，即為加強(qiáng)長(zhǎng)度h1;向下的加強(qiáng)長(zhǎng)度為h2，考慮到最大彎矩與最不利截面距離相差不大，可加強(qiáng)到桿的底 部或接近底部。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)型桿，在環(huán)型桿下部?jī)?nèi)增設(shè)有縱向受力鋼筋。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明在環(huán)型桿下部增設(shè)受力鋼筋，因而可減少整個(gè)環(huán)型桿的配筋數(shù)量，提高環(huán)型桿的改災(zāi)能力，有利于該環(huán)型桿的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E04H12/12GK101929265SQ20101025929
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者張紹周, 王磊, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:福建永福鐵塔技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司;福建永福工程顧問(wèn)有限公司;陳強(qiáng);王磊