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混凝土填充桿的制作方法

文檔序號(hào):1985834閱讀:568來源:國(guó)知局
專利名稱:混凝土填充桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及混凝土桿,具體而言,涉及具有極佳抗彎特性的混凝土填充金屬桿。
背景技術(shù)
在先前技術(shù)中,可發(fā)現(xiàn)許多混凝土填充鋼柱,例如涉及一種混凝土填充鋼管柱的美國(guó)專利第4,783,940號(hào)(“Sato”),以及涉及混凝土填充鋼沉箱的美國(guó)專利第4,018,055號(hào)(“Le Clercq”)。在某些實(shí)例中,例如在“Sato”中,管柱經(jīng)預(yù)應(yīng)力處理,因此,當(dāng)管柱受到軸向負(fù)荷時(shí),此負(fù)荷的大部分(如果不是全部的話)由抗壓性極佳的混凝土承載,且僅有極少部分的負(fù)荷傳遞至鋼殼體。在這些實(shí)例中,鋼殼體可方便地用于在制造過程中容納混凝土,且自鋼殼體延伸至混凝土中的突出部分(如果有)可用于加強(qiáng)混凝土(而非鋼桿)或能夠?qū)⒁活A(yù)應(yīng)力施加至管柱上,以便在施加負(fù)荷后使混凝土柱較佳地承載負(fù)荷(而非由鋼殼體承載)。
柱子至少在兩個(gè)位置處受到固定,一般在底部(通過埋藏或螺栓連接等方法固定于大地中)及頂部(其在此處連接至其它建筑物結(jié)構(gòu),例如,天花板、梁等)。軸向負(fù)荷抵抗能力非常重要,而彎曲負(fù)荷抵抗能力則不甚重要,這是因?yàn)楫?dāng)在至少兩個(gè)位置處固定柱子時(shí)僅存在很小(如果有)的彎曲負(fù)荷。使用混凝土的原因是其具有極佳的抗壓性(軸向負(fù)荷),外殼在大部分情況下用于(如果不是專門用于)承載混凝土。徑向延伸的突出部分(如Sato中所述)用于加強(qiáng)混凝土與殼體之間的結(jié)合,以便可向其施加后張負(fù)荷。
另一方面,一桿可僅在一個(gè)位置處受到固定(通常在一端通過螺栓連接至或埋藏于大地中),其另一端支承一重量(諸如一輕固定件或自該桿懸掛之線路),此可導(dǎo)致一懸臂負(fù)荷,由此會(huì)施加水平負(fù)荷(彎曲負(fù)荷),這一問題必須加以解決。
一種可能的解決方案是增加鋼桿的厚度,此會(huì)使成本顯著增加。而且很快會(huì)達(dá)到一無法再形成此桿之厚度。此外,美國(guó)殘疾人法案(Americans withDisabilities ActADA)要求沿街道及公路在任何人行道及路緣之間應(yīng)至少具有24英時(shí)的空間。沿此等街道裝設(shè)的任何桿通常必須適合此有限空間(通常為24英吋)且此因而變成桿底座處的最大尺寸,這將進(jìn)一步限制鋼桿的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種混凝土填充鋼質(zhì)桿,其具有大致沿此鋼桿長(zhǎng)度方向延伸的軸向?qū)?zhǔn)加強(qiáng)棒。該等加強(qiáng)棒較佳連續(xù)焊接于此鋼桿上,且該等棒較佳沿所形成鋼桿的縱向“彎曲”設(shè)置。此鋼桿形成為兩或更多部分以便為此等棒至此鋼桿內(nèi)表面的連續(xù)焊接提供途徑,然后這些部分自身彼此之間相互固定在一起(例如,通過焊接或螺栓連接)以形成此鋼桿。將混凝土澆注于該鋼桿中,當(dāng)混凝土硬化且經(jīng)養(yǎng)護(hù)后,其將與此鋼桿的內(nèi)表面以及該等加強(qiáng)棒結(jié)合在一起。該等棒的作用是將負(fù)荷自外部鋼殼傳遞至內(nèi)部混凝土芯,且可在混凝土與鋼之間提供額外的結(jié)合表面積,這會(huì)大大加強(qiáng)此鋼桿,因而在鋼桿彎曲時(shí)不會(huì)發(fā)生彎折或斷裂。加強(qiáng)棒較佳由一種與將該等棒固定至鋼桿上所用的焊條高度相容的材料制成。


圖1展示一種根據(jù)本發(fā)明制成的混凝土填充鋼桿的實(shí)例;圖2是圖1所示鋼桿在填充混凝土之前的分解透視圖;圖3是圖2所示鋼桿在組裝成可填充混凝土之狀態(tài)時(shí)的端視圖;圖4是沿圖1中線4-4的視圖,其展示已組裝并已填充好的鋼桿之剖面。
具體實(shí)施例方式
圖1至4展示一根據(jù)本發(fā)明制成且欲用于承載電功率的混凝土填充鋼桿10之實(shí)例。當(dāng)然,已知類似桿可用于其它用途,例如支撐輕固定件、通信天線、標(biāo)志牌及其它結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D4,桿10包括一鋼外殼12,此外殼用于界定一外表面14及一內(nèi)表面16。在此實(shí)施例10中,外殼12為一鋼殼體,但應(yīng)了解,其可由其它材料制成,包括鐵、鋁、銅及其它材料。外殼12形成為一具有八邊形截面的錐形中空長(zhǎng)桿,但其亦可形成為具有諸如六邊形或九邊形等其它多邊形截面的桿。該桿在其底座處具有一較大直徑且在其頂端處具有一較小直徑。桿10亦包括縱向延伸的加強(qiáng)棒18及一混凝土芯20,如下文之詳述。
現(xiàn)參照?qǐng)D2,該實(shí)施例10的鋼殼體12形成為相同的兩半部分,每一部分皆形成此八邊形截面的一半。該等部分在八邊形截面(其中通過彎制或焊接一平板以形成該八邊形截面)的頂點(diǎn)22處具有縱向延伸的折縫或縫,且加強(qiáng)棒18沿該等頂點(diǎn)22的內(nèi)表面固定于殼體上,此固定較佳沿鋼殼體12的內(nèi)表面16通過焊接達(dá)成。加強(qiáng)棒18基本沿桿10的整個(gè)長(zhǎng)度延伸,且該等棒較佳由可與所用焊條的材料相容的材料制成。較佳地,基本上沿棒18的整個(gè)長(zhǎng)度將棒18焊接于殼體12上,而非以一定間隔對(duì)其進(jìn)行定位焊或點(diǎn)焊。
如圖3所示,當(dāng)將棒18固定于殼體12的兩半部分后,將該等部分靠近并固定在一起,此固定較佳通過焊接達(dá)成(但亦可使用其它方法,例如螺栓連接),以制成具有加強(qiáng)棒18的整體鋼殼體12。最后,如圖4所示,澆注內(nèi)部混凝土芯20以填充鋼殼體12的內(nèi)部,從而使混凝土20與鋼殼體12的內(nèi)表面16相接觸且亦與加強(qiáng)棒18相接觸。
所制成的混凝土填充鋼桿10具有較薄的鋼殼體12,且加強(qiáng)棒18增強(qiáng)了鋼桿10的強(qiáng)度,此尤其有利于鋼桿承載彎曲負(fù)荷且有助于將負(fù)荷自鋼殼體12傳遞至混凝土20,同時(shí)提供了額外的表面供混凝土20與鋼殼體12結(jié)合。
該具體實(shí)施例的加強(qiáng)棒沿殼體12的8個(gè)頂點(diǎn)中的6個(gè)設(shè)置。亦可在將此等兩半部分殼體組裝在一起之前將加強(qiáng)棒焊接至另外兩個(gè)頂點(diǎn)。亦可視擬施加于桿上的負(fù)荷的需要沿交替頂點(diǎn)或以其它布置方式來焊接加強(qiáng)棒。
熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將易知可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改且不背離本發(fā)明之范疇。
權(quán)利要求
1.一種混凝土填充桿,其包括一金屬長(zhǎng)形外殼,所述外殼用于界定一內(nèi)表面及一外表面且具有一界定多個(gè)頂點(diǎn)的多邊形截面;若干金屬長(zhǎng)棒,此等棒沿所述頂點(diǎn)中至少一部分頂點(diǎn)的內(nèi)表面延伸且沿所述頂點(diǎn)固定于所述外殼的所述內(nèi)表面;及一混凝土內(nèi)芯,其中所述棒基本沿所述桿的長(zhǎng)度延伸且所述混凝土內(nèi)芯與所述棒及所述殼體的所述內(nèi)表面接觸。
2.如權(quán)利要求1的混凝土填充桿,其中所述金屬外殼因其底座處的直徑較大頂部處的直徑較小而呈錐形。
3.如權(quán)利要求1的混凝土填充桿,其中所述棒系焊接至所述外殼上。
4.如權(quán)利要求1的混凝土填充桿,其中所述多邊形為一八邊形。
5.一種用于制作一混凝土填充桿的方法,其包括下述步驟形成至少兩個(gè)金屬板,以界定等間距縱向延伸的頂點(diǎn)并界定一內(nèi)表面及一外表面;沿所述頂點(diǎn)中至少一部分頂點(diǎn)的內(nèi)表面焊接長(zhǎng)棒;使所述板靠近并將所述板固定在一起以形成一具有一多邊形截面的殼體;及將混凝土澆注于所述多邊形殼體內(nèi)部,以使所述混凝土實(shí)質(zhì)上與所述內(nèi)表面接觸并與所述棒接觸。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種混凝土填充桿,其包括縱向?qū)?zhǔn)的加強(qiáng)棒,該等加強(qiáng)棒沿殼體多邊形截面的頂點(diǎn)固定至該殼體上,以增強(qiáng)該桿的彎曲負(fù)荷承載能力。
文檔編號(hào)E04H12/12GK1671935SQ03818513
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者福阿德·H·福阿德, 韋斯利·詹姆斯·奧利芬特, C·杰里·王 申請(qǐng)人:佛蒙特工業(yè)股份有限公司, 佛羅里達(dá)電力電燈公司
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