專利名稱：抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸電與通信線路用的鋼筋混凝土環(huán)型桿，特別是一種抗災改 進型鋼筋混凝土環(huán)型桿。
背景技術：
近年來，自然災害日益增多，特別是沿海地區(qū)臺風與內(nèi)陸山區(qū)冰雪災害更為頻繁， 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)，造成嚴重的經(jīng)濟損失與社會影 響。究其原因，主要是我國輸電與通信線路大量的鋼筋混凝土環(huán)型桿設計還是依據(jù)舊規(guī) 范，構造不夠合理，其結(jié)構為，由混凝土及鋼筋構成，考慮到工況及制造成本問題，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 說整根桿不同截面處的鋼筋是一樣的。這種結(jié)構的桿型，由于桿各個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，設計桿的配筋是為了保證桿下部 (水平最大荷載工況是設計環(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) 進行相應的截面配筋。)具有足夠的抗彎能力，是以桿下部為配置依據(jù)，這就導致了上部的 桿段承載能力富裕，造成上部桿段配筋的浪費，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法得到良好的解決，使得制造 成本仍然居高不下，同時也使得桿下部的承載力富裕度相對上部偏小，導致舊桿型的抗災 能力相當薄弱。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，而提供一種能夠顯著提高抵抗 災害過載能力、可降低生產(chǎn)成本、有利于推廣應用的抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿。一種抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其結(jié)構要點在于在環(huán)型桿下部內(nèi)增設有縱 向受力鋼筋。在環(huán)型桿的下部增設置鋼筋，這樣在設計整個環(huán)型桿的鋼筋受力時，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)，而在下部加設縱向鋼筋來提高下部的抗彎能力來彌補下部受力的不足， 因此這種結(jié)構的混凝土環(huán)型桿，可降低生產(chǎn)成本，避免資源浪費，同時又能顯著提高環(huán)型桿 的抵抗災害的能力，有利于該混凝土環(huán)型桿的推廣應用。在抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿的下部增設的鋼筋，為沿著環(huán)型桿的縱長方向延 伸的條狀鋼筋。增設的條狀鋼筋在環(huán)型桿內(nèi)的排列為與通筋交錯間隔排列。增設鋼筋的環(huán)型桿下部長度以環(huán)型桿的最不利受力截面處為基準，在截面上下一 定范圍內(nèi)并考慮鋼筋錨固長度來加設一定長度的縱向受力鋼筋。所述的最不利截面的確定步驟如下[0010]1環(huán)形桿嵌固端的確定與地基對其約束情況有關，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存在著一個最大值，通過數(shù)值分析，可以得到最不利截面處。以最不利截面(外邊緣正應力最大的截面)處為基準，向上加強長度為hp Ill長 度的確定依據(jù)以下原則假設普通段(普通段為不加設條狀鋼筋的那一段環(huán)型桿)鋼筋面積與增強段(指 的是加設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η值的調(diào)整， 如n = 0. 6,0. 7,0. 8...，均可得到一個最小的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際彎矩。然后對這些可行的V1進行比較，取用鋼量最小的V1，即為 加強長度h。向下的加強長度為Ii2，考慮到最大彎矩與最不利截面距離相差不大，可加強到桿 的底部或接近底部。綜上所述的，本實用新型相比現(xiàn)有技術如下優(yōu)點本實用新型根據(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) 以及鋼筋的錨固構造要求，確定所需增設鋼筋部位的長度。然后利用環(huán)型桿上部作為依據(jù) 設計荷載取值設計全桿通長配置的鋼筋，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上布置增強受力鋼筋，并滿足 截面強度能夠抵抗最大彎矩，并比舊桿型有更高的安全富裕度。本實用新型在環(huán)型桿下部 增設受力鋼筋，因而可減少整個環(huán)型桿的配筋數(shù)量，提高環(huán)型桿的改災能力，有利于該環(huán)型 桿的推廣應用。
圖1是本實用新型的鋼筋混凝土環(huán)型桿的結(jié)構示意圖圖2是圖1的A-A剖視圖圖3是圖1的B-B剖視圖圖4計算原理圖標號說明1鋼筋11通筋12條狀鋼筋具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型進行更詳細的描述。實施例1一種如圖1-3所示的抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，在環(huán)型桿下部內(nèi)增設的鋼筋 1為將條狀鋼筋12的使其沿著環(huán)型桿的縱長方向排列，且增設的條狀鋼筋與通筋11交錯開 排列，在環(huán)型桿下部需要增設鋼筋的長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準，確定所需增設的鋼筋長度。下面為所需增設鋼筋長度的確定過 程(如圖4)首選確定最不利截面1嵌固端的確定與地基對其約束情況有關，嵌固端-圖4中的環(huán)形桿的下底線為嵌 固端，也通常為最大彎矩處。2最不利截面處即截面外邊緣應力σ最大處，σ = M/ff,這里M=EF*L截面處的彎矩W= ^1(1/(1-(4/(^)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力ο =M/W存在著一個最大值，通過數(shù)值分析，可以得到最 不利截面(圖4中的黑色粗線條處)。3以最不利截面處為基軸，向上加強長度為hp Ill長度的確定依據(jù)以下原則假設普通段鋼筋面積與增強段鋼筋面積的比值為η (0. 5 < η < 1)(圖4中的虛線 為加強段截面與普通段截面的分界面)，通過η值的調(diào)整，如n = 0. 6,0. 7,0. 8...，均可得 到一個最小的值，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際彎矩。 然后對這些可行的進行比較，取用鋼量最小的l·^，即為加強長度hi。向下的加強長度為 Ii2，考慮到最大彎矩與最不利截面距離相差不大，可加強到桿的底部或接近底部。本實施例未述部分與現(xiàn)有技術相同。
權利要求1.一種抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于在環(huán)型桿下部內(nèi)增設有縱向受力 鋼筋。
2.根據(jù)權利要求1所述的抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于在抗災改進 型鋼筋混凝土環(huán)型桿的下部增設的鋼筋(1)，為沿著環(huán)型桿的縱長方向延伸的條狀鋼筋 (12)。
3.根據(jù)權利要求2所述的抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于沿著環(huán)型桿的 縱長方向延伸的條狀鋼筋在環(huán)型桿內(nèi)的排列為與通筋(11)交錯間隔排列。
4.根據(jù)權利要求3所述的抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，其特征在于增設鋼筋的環(huán) 型桿下部長度以環(huán)型桿的最不利受力截面處為基準，在截面上下h” Ii2范圍內(nèi)并考慮鋼筋 錨固長度來加設Ii1、Ii2長度的縱向受力鋼筋。
專利摘要本實用新型公開了一種抗災改進型鋼筋混凝土環(huán)型桿，在環(huán)型桿下部內(nèi)增設有縱向受力鋼筋。本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型在環(huán)型桿下部增設受力鋼筋，因而可減少整個環(huán)型桿的配筋數(shù)量，提高環(huán)型桿的改災能力，有利于該環(huán)型桿的推廣應用。
文檔編號E04H12/12GK201835578SQ20102050006
公開日2011年5月18日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者張紹周, 王磊, 陳強 申請人:王磊, 福建永福工程顧問有限公司, 福建永福鐵塔技術開發(fā)有限公司, 陳強