專利名稱：抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸電與通信線路用的鋼筋混凝土環(huán)形桿，特別是一種抗災(zāi)改 進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿。
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)形桿的倒桿、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)形桿設(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)形桿的控制工況，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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(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)形桿。一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于在環(huán)形桿下部的外周面加 設(shè)受力板。在環(huán)形桿下部的外周面加設(shè)受力板，這樣就可提高環(huán)形桿下部的強(qiáng)度，增加它的 抗彎能力。這樣在設(shè)計(jì)整個(gè)環(huán)形桿的鋼筋受力時(shí)，就可以將上部與下部分開(kāi)分別考慮，只需 在滿足環(huán)形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)形桿的鋼筋)， 而將下部受力的不足通過(guò)在下部加設(shè)受力板來(lái)提高下部的抗彎能力，因此這種結(jié)構(gòu)的混凝 土環(huán)形桿，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)形桿的抵抗災(zāi)害的能力， 有利于該混凝土環(huán)形桿的推桿應(yīng)用。在環(huán)形桿下部的外周面加設(shè)受力板的布置方式有很多，一種是在環(huán)形桿的外周 面間隔設(shè)置受力板。另一種是在環(huán)形桿的外周面整周面均設(shè)置受力板。所述的受力板在環(huán)形桿下部外周面上的設(shè)置其或?yàn)閷⑹芰Π迮c環(huán)形桿一起澆注 成型成一體式結(jié)構(gòu)，其或?yàn)樵诃h(huán)形桿成型后再將其鎖緊于環(huán)形桿上。[0009]在將受力板與環(huán)形桿一體成型時(shí)，還可在受力板上增設(shè)抗剪栓釘。在受力板上增設(shè)抗剪栓釘，可提高受力板與混凝土之間的粘結(jié)力。增設(shè)受力板的環(huán)形桿下部長(zhǎng)度以環(huán)形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)加設(shè)一定長(zhǎng)度的縱向受力板。所述的最不利截面的確定步驟如下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= ^/(1-(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hlt) Ill長(zhǎng) 度的確定依據(jù)以下原則假設(shè)新桿型普通段(普通段為不加設(shè)受力板的那一段環(huán)形桿)及加強(qiáng)段(指的是 外周面增設(shè)受力板的那一段環(huán)形桿)鋼筋面積與舊桿型通長(zhǎng)鋼筋面積的比值為η (0. 5 < η < 1)，通過(guò)η值的調(diào)整，如n = 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)這些可行的進(jìn)行比較， 取用鋼量最小的V1，即為加強(qiáng)長(zhǎng)度hi。向下的加強(qiáng)長(zhǎng)度為Ii2，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，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)首先根據(jù)全桿最不利受力截面的變化范圍要求，確定加強(qiáng)段的長(zhǎng)度。然后普通段 依據(jù)設(shè)計(jì)荷載取值配置鋼筋。由于普通段的最大內(nèi)力降低，導(dǎo)致比舊型桿配筋量減少。最 后加強(qiáng)段內(nèi)則在普通段鋼筋的基礎(chǔ)上布置外環(huán)加強(qiáng)受力板，并通過(guò)抗剪栓釘提高受力板與 混凝土的粘結(jié)力，同時(shí)滿足截面強(qiáng)度能夠抵抗最大彎矩。本實(shí)用新型可減少鋼筋所需要的 數(shù)量，降低生產(chǎn)成本，提高抗災(zāi)能力，有利于本實(shí)用新型環(huán)形桿的推桿應(yīng)用。

圖1是本實(shí)用新型的鋼筋混凝土環(huán)形桿的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的A-A剖視圖圖3是圖1的B-B剖視圖圖4是計(jì)算原理圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明1受力板2抗剪栓釘
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實(shí)施例1[0033]一種如圖1-3所示的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，在環(huán)形桿下部外周面加設(shè)受 力板1，該受力板為沿著環(huán)形桿下部的外周面整周設(shè)置，且在受力板上增設(shè)有抗剪栓釘2， 且使受力板與環(huán)形桿一體澆注成型，增設(shè)受力板的環(huán)形桿下部長(zhǎng)度以環(huán)形桿的最不利受 力截面處為基準(zhǔn)，在截面上下一定范圍內(nèi)加設(shè)一定長(zhǎng)度的縱向受力板。所述的最不利截面 的確定步驟如下(如圖4)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(圖4 中的環(huán)形桿的下底處為嵌固端)。2最不利截面處(圖4中的黑色粗線條處指的是最不利截面處)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/ (1- ((Vd1)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)以下原則圖4中的虛線處為加強(qiáng)段截面與普通段截面的分界面。假設(shè)新桿型普通段及加 強(qiáng)段鋼筋面積與舊桿型通長(zhǎng)鋼筋面積的比值為η (0. 5<η< 1)，通過(guò)η值的調(diào)整，如n = 0. 6,0. 7,0. 8...，均可得到一個(gè)最小的hin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Ii2，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1.一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，其特征在于在環(huán)形桿下部的外周面加設(shè)受力 板⑴。
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)形桿，其特征在于在環(huán)形桿下部 的外周面加設(shè)受力板的方式為，在環(huán)形桿的外周面間隔設(shè)置受力板。
3.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)形桿，其特征在于在環(huán)形桿下部 的外周面加設(shè)受力板的方式為，在環(huán)形桿的外周面整周面均設(shè)置受力板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，其特征在于所述的受 力板在環(huán)形桿下部外周面上的設(shè)置，其或?yàn)閷⑹芰Π迮c環(huán)形桿一起澆注成型成一體式結(jié) 構(gòu)，其或?yàn)樵诃h(huán)形桿成型后再將其鎖緊于環(huán)形桿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，其特征在于在將受力板與 環(huán)形桿一體成型時(shí)，在受力板上增設(shè)有抗剪栓釘O)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，其特征在于增設(shè)受力板的 環(huán)形桿下部長(zhǎng)度以環(huán)形桿的最不利受力截面處為基準(zhǔn)，在截面上下加設(shè)h” Il2長(zhǎng)度的縱向 受力板，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)新桿形普通段及加強(qiáng)段鋼筋面積與舊桿形通長(zhǎng)鋼筋面積的比值為n，n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hin進(jìn)行比較，取用鋼量最小的V1，即為加 強(qiáng)長(zhǎng)度h1;向下的加強(qiáng)長(zhǎng)度為Ii2，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。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抗災(zāi)改進(jìn)型鋼筋混凝土環(huán)形桿，在環(huán)形桿下部的外周面加設(shè)受力板。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型通過(guò)在環(huán)形桿的下部加設(shè)受力板，因而可減少整個(gè)環(huán)形桿的配筋量，從而降低生產(chǎn)成本，提高環(huán)形桿的抗災(zāi)能力，有利于被推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E04H12/12GK201924640SQ20102050009
公開(kāi)日2011年8月10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:王磊, 福建永福工程顧問(wèn)有限公司, 福建永福鐵塔技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司, 陳強(qiáng)