JPS6183386A - 複合ケ−ブル材料 - Google Patents
複合ケ−ブル材料Info
- Publication number
- JPS6183386A JPS6183386A JP19867184A JP19867184A JPS6183386A JP S6183386 A JPS6183386 A JP S6183386A JP 19867184 A JP19867184 A JP 19867184A JP 19867184 A JP19867184 A JP 19867184A JP S6183386 A JPS6183386 A JP S6183386A
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- JP
- Japan
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- carbon
- strand
- strands
- composite cable
- cable material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吊橋などに使用されるケーブル材料の改良に
関するものである。
関するものである。
土木工事の対象である吊橋などでは、その橋梁を支持す
るためにPCストランドよシなるケーブルが使用される
。PCストランドはピアノ線を撚シ合わせて形成したも
ので、引張シ耐力は充分大きいが単位長さ当シの重量も
かなシ大きいものである。
るためにPCストランドよシなるケーブルが使用される
。PCストランドはピアノ線を撚シ合わせて形成したも
ので、引張シ耐力は充分大きいが単位長さ当シの重量も
かなシ大きいものである。
従って、吊橋などでそのスパンを大きくすると、ケーブ
ル自体の重量が増大し、ケーブルにかかる張力が大きく
なる。又ケーブルの自重が太きいと、それを支える支柱
の構造も頑丈なものが要求されそうした面から吊橋のス
パンの長さに自ら限度があυ従来その限度は約2Kmで
ある。従って、吊橋のスパンをさらに長くするためには
、軽量で耐力が大きり、シかも比較的低コストのケーブ
ルの出現が望まれていた。
ル自体の重量が増大し、ケーブルにかかる張力が大きく
なる。又ケーブルの自重が太きいと、それを支える支柱
の構造も頑丈なものが要求されそうした面から吊橋のス
パンの長さに自ら限度があυ従来その限度は約2Kmで
ある。従って、吊橋のスパンをさらに長くするためには
、軽量で耐力が大きり、シかも比較的低コストのケーブ
ルの出現が望まれていた。
本発明の目的は、上述の軽量、高耐力しかも比較的低価
格のケーブル材料を提供しようとするものである。
格のケーブル材料を提供しようとするものである。
上述の目的を達成するために、本発明はカーボン繊維を
素材とするカーボン・ストランドと従来のPCストラン
ドとから複合ケーブル材料を構成しようとするのである
。
素材とするカーボン・ストランドと従来のPCストラン
ドとから複合ケーブル材料を構成しようとするのである
。
すなわち直径数μのカーボン繊維の素線を撚るか、又は
接着剤、樹脂等で固めて所要径のカーボン繊維の単位ス
トランドを形成し、該カーボン繊維製単位ストランドと
PCストランドとを組み合せて複合ケーブル材料を形成
する。この際該2種の単位ストランドは応力負担の不均
等を生じガいように、複数個の単位ストランドを均一に
断面内に配置する。さらに、この複合ケーブル材料の外
周を例えばポリエステルなどのシースで巻くか、あるい
はカーボンストランドを中央に配し、PCストランドを
その外周に配置すれば紫外線によるカーボンストランド
の劣化を防止できる。
接着剤、樹脂等で固めて所要径のカーボン繊維の単位ス
トランドを形成し、該カーボン繊維製単位ストランドと
PCストランドとを組み合せて複合ケーブル材料を形成
する。この際該2種の単位ストランドは応力負担の不均
等を生じガいように、複数個の単位ストランドを均一に
断面内に配置する。さらに、この複合ケーブル材料の外
周を例えばポリエステルなどのシースで巻くか、あるい
はカーボンストランドを中央に配し、PCストランドを
その外周に配置すれば紫外線によるカーボンストランド
の劣化を防止できる。
この複合ケーブル材料の機能については、次の■ 諸宗
教は第1表に示すものを用いる。
教は第1表に示すものを用いる。
0 応力歪曲線は第7図に示すものを用いる。
ただし歪Cは第8図に示すように複合ケーブル材料の試
料10に引張シカPをかけたときの伸び△tを試料の長
さtで割ったものである。
料10に引張シカPをかけたときの伸び△tを試料の長
さtで割ったものである。
■ 複合ケーブル材料におけるカーボンストランドとP
Cストランドとは一体となって伸びる。
Cストランドとは一体となって伸びる。
第1表
の条件のもとに試算すると
(1)耐力について
カーボンストランドの応力度σ。
σ。=Ec・ε ε≦0.0048 ・・・・・・
(1)pcストランドの応力度σ。
(1)pcストランドの応力度σ。
σ、=E、・ε ε≦0.0048 ・・・・・・
(2)ことにEe、 E、はカーボンストランド、PC
ストランドの弾性係数である。
(2)ことにEe、 E、はカーボンストランド、PC
ストランドの弾性係数である。
今複合ストランドのカーボンストランドの比率を面積率
で表わし、カーボン率をγとすると、γ工A、/A Aoはカーボンストランドの断面積 Aは複合ストランドの断面積 複合ストランドの引張荷重P (ton )と歪Cとの
関係をカーボン率γをパラメータとして表示すると、 P=γλσ +(1−γ)Aσp =γAEeg+(1−γ) AEpε =(γEe+(1−γ)lil:、)A・ε ・・・・
・・(3)第9図(a) 、 (b)図は(3)式を示
すグラフで(a)図はカーボンストランド(1)の場合
、(b)図は同(2)の場合である。カーボン率rの増
大に伴ないストランドの剛性および弾性限における最大
耐力が増大することが判る。
で表わし、カーボン率をγとすると、γ工A、/A Aoはカーボンストランドの断面積 Aは複合ストランドの断面積 複合ストランドの引張荷重P (ton )と歪Cとの
関係をカーボン率γをパラメータとして表示すると、 P=γλσ +(1−γ)Aσp =γAEeg+(1−γ) AEpε =(γEe+(1−γ)lil:、)A・ε ・・・・
・・(3)第9図(a) 、 (b)図は(3)式を示
すグラフで(a)図はカーボンストランド(1)の場合
、(b)図は同(2)の場合である。カーボン率rの増
大に伴ないストランドの剛性および弾性限における最大
耐力が増大することが判る。
(1) 重量について
カーボン率γが増大すれば重量が減少することが判る。
(1■)耐力について
第9図で得られたg=0.0048における耐力比をカ
ーボン率γをパラメータとしてグラフにしたものが、第
10図BおよびCである。Bはカーボンストランド(1
)、Cは同(2)の場合のものである。
ーボン率γをパラメータとしてグラフにしたものが、第
10図BおよびCである。Bはカーボンストランド(1
)、Cは同(2)の場合のものである。
(lv) コストについて
第2表は複合ケーブル材料の各カーボン率γに対する耐
力ならびにコストを纏めたものである。
力ならびにコストを纏めたものである。
ただし比重は鉄はZ85、カーボン1.8、又価格は鉄
10 C1u’;l、カーボン7000円/に9と仮定
した。
10 C1u’;l、カーボン7000円/に9と仮定
した。
特開昭G1−8338G(4)
コ
λ
蚤
べ
第2表のうちコスト関係の数値をグラフ化したのが第1
1図である。図中Rは単位重量当シコスト、Sはカーボ
ンストランド(1)の場合の単位耐力当シのコスト、T
は同(2)の場合のそれを示すグラフである。当然のこ
となからγが増大するとともにコストが急増している。
1図である。図中Rは単位重量当シコスト、Sはカーボ
ンストランド(1)の場合の単位耐力当シのコスト、T
は同(2)の場合のそれを示すグラフである。当然のこ
となからγが増大するとともにコストが急増している。
第1図は本発明の一実施例を示す複合ケーブル材料の断
面図である。1はカーボンストランド、2はPCストラ
ンド、3はシースである。図に示すように中央のカーボ
ンストランド1の外周に複数個のPCストランド2を配
し、その外周を例えばポリエステル製のシース3で保護
したものである。
面図である。1はカーボンストランド、2はPCストラ
ンド、3はシースである。図に示すように中央のカーボ
ンストランド1の外周に複数個のPCストランド2を配
し、その外周を例えばポリエステル製のシース3で保護
したものである。
第2図〜第5図は他の実施例を示す断面図で、第2図は
ストランドロープ、第3図はストランドローブ、第4図
はロックドコイルロープ、第5図は平行線ストランドの
各種類を示している。第6図は平行線ストランドの一部
拡大図で、PCストランドとカーボンストランドの他の
配列の実施例である。
ストランドロープ、第3図はストランドローブ、第4図
はロックドコイルロープ、第5図は平行線ストランドの
各種類を示している。第6図は平行線ストランドの一部
拡大図で、PCストランドとカーボンストランドの他の
配列の実施例である。
吊橋などに使用するケーブル材料を、例えばPCストラ
ンドのカーボンストランドのように耐力の累々る異種の
ストランドで形成したので、第2表に示すようにPCス
トランドよし々るケーブル材料に比べ高い耐力と単位長
さ湧シ小さい重量とを有するケーブル材料を提供しうろ
こととなった。
ンドのカーボンストランドのように耐力の累々る異種の
ストランドで形成したので、第2表に示すようにPCス
トランドよし々るケーブル材料に比べ高い耐力と単位長
さ湧シ小さい重量とを有するケーブル材料を提供しうろ
こととなった。
この結果第12図に示すように吊橋の最大スパンを従来
の2 Kmからかなシの程度延長しうろことが予想でき
るのである。ただし現在カーボン繊維の価格が高いので
長大スパンの場合コストの面で有利とは言い難いが、例
えば従来技術的に架橋が不可能であった場所にも吊橋に
よる架橋が可能となり、架橋工事以外の面からする経済
的社会的な大きな効果が期待される。
の2 Kmからかなシの程度延長しうろことが予想でき
るのである。ただし現在カーボン繊維の価格が高いので
長大スパンの場合コストの面で有利とは言い難いが、例
えば従来技術的に架橋が不可能であった場所にも吊橋に
よる架橋が可能となり、架橋工事以外の面からする経済
的社会的な大きな効果が期待される。
第1図は本発明の一実施例を示す複合ケーブル材料の断
面図、第2〜第5図は他の実施例を示す断面図で、第2
図はストランドロープ、第6図はスパイラルロープ、i
4[1:ロックドコイルロープ、第5図は平行線ストラ
ンドの夫々の断面図である。又第6図は平行線ストラン
ドの一部拡大図で、PCストランドとカーボンストラン
ドの他の配列の実施例である。第7図は応カー歪の関係
を示すグラフ、第8図は複合ケーブル材料の引張シ試験
の説明図、第9図はカーボンストランドの引張逆荷重と
歪との関係を示すグラフ、第10図は複合ケーブル材料
のカーボン率に対する単位長さ重量および耐力比を示す
グラフ、゛第11図は複合ケーブル材料のカーボン率に
対する各種コストを示すグラフ、第12図は複合ケーブ
ル材料のカーボン率に対する最大スパンおよび単位耐力
当りコストを示すグラフである。 図中1はカーボンストランド、2はPCストランド、6
はシース、10は複合ケーブル材料の試料である。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 鼾5 Q qノ* 二:゛s@ 轡?l”手続補正書(
自発) 1. 事件の表示 特願昭59−198671号 2、発明の名称 複合ケーブル材料 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (412)日本鋼管株式会社 4、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門二丁目21番19号秀和第2
虎ノ門ビル 明細書の「発明の詳細な説明」および「図面の潰r・1
1.、?T) (1)明細書の第2頁第13行「り合わせて形成したも
ので、」を[シ合わせ、あるいは平行に形成したもので
、」と補正する。 (2) 明細書第3頁第1行[そうした面から吊橋の
スパンの」を「そうした面からも吊橋のスパンの」と補
正する。 (3) 明細書第3頁第2行「あシ従来その限度は約
2kmである。」を「あった。」と補正する。 (4)明細書第4頁第7行「機能については、次の」を
「機能について、次の条件のもとに試算する。」と補正
する。 (5)明細書第5頁第1表の下の行[の条件のもとに試
算すると」を削除する。 (6)明細書第5頁第12行[ここにE。、E、はカー
ボンストランド、PCスト」を「ここにEcIEは、そ
れぞれカーボンストランドおよびPCCス ト」と補正する。 (7)明細書第5頁第14行〜第5頁第15行の「今、
複合ストランドのカーボンストランドの比率を面積率で
表わし、カーボン率をγとすると、」を「今、複合スト
ランドの中のカーボンストランドの比率を面積率で表わ
し、これをカーボン率rとすると、」と補正する。 (8) 明細書の第6頁第14行「グラフAは複合ケ
ーブル」を「グラフ■は複合ケーブル」と補正する。 (9)明細書の第7頁第1行〜第7頁第2行「のが、・
・・である。」を以下の文に補正する。 「のが、第10図@およびθである。@はカーボンスト
ランド(1)、○は同(2)の場合のものである。」(
10明細書の第9頁第6行「にコストが急増している。 」を「にコストが増加している。」と補正する。 (l])明細書の第10頁第4行「PCストランドのカ
ーボンストランド」を「PCストランドとカーボンスト
ランド」と補正する。 0り 明細書の第10頁第7行〜第10頁第9行「単位
長さ当シ・・・こととなった。」を以下の文に補正する
。 [単位長さ当シの重量が小さいケーブル材料を提供しう
ろこととなった。す々わち自重でストランドが破断する
長さtを比較すると、t−σ。/ρ(au:破断強度、
ρ:密度)で表わされる。従ってこの式に複合ストラン
ドの条件を入れてみると第11a図に示すグラフのよう
になシ、カーボン率の増大に伴ない、tが急激に増大す
ることが判る。」 (13) 明細書の第10頁第10行〜第10頁第1
7行「この結果第12図に・・・大きな効果が期待され
る。」を以下の文に補正する。 [又吊橋の最大スパンを従来よりかなりの程度延長しう
ることか予想できるが、第12図はその際の最大スパン
とそのスパンに応するケーブルの単位耐力当シのコスト
を下記の条件のもとに計算してグラフに示したものであ
る。 計算条件 ■ ケーブル断面積 A=4430d■ 垂
距 f=8200 備■
補剛桁の重量 w = 225 k19/c
、rn■ 比 重 鉄 Z85 、 カーボン 1.
8■ 単 価 鉄 100円Aψ、カーボン7000円
Δ9■ 降伏応力度 鉄100 kg/d 、カーボン
450 kFJ現在はカーボン繊維の価格が高いので、
長大スパンの場合はコストの面で有利とは言い難いが、
例えば従来は技術的に架橋が不可能であった場所にも吊
橋による架橋が可能となシ、架橋工事以外の面からする
経済的、社会的々大きな効果が期待される。」 (14) 明細書の第11頁第13行[示すグラフ、
第12図は」を「示すグラフ、第11a図は複合ストラ
ンドの自重で破断する長さとカーボン率rの通シ補正す
る。ただ(7第6図、第6図、第8図は変更布、。 α0 第11図と第12図との間に第11a図を別紙補
正図面の通シ追加する。 l【\ 緊ミ4(+伽禮幅?Iε
面図、第2〜第5図は他の実施例を示す断面図で、第2
図はストランドロープ、第6図はスパイラルロープ、i
4[1:ロックドコイルロープ、第5図は平行線ストラ
ンドの夫々の断面図である。又第6図は平行線ストラン
ドの一部拡大図で、PCストランドとカーボンストラン
ドの他の配列の実施例である。第7図は応カー歪の関係
を示すグラフ、第8図は複合ケーブル材料の引張シ試験
の説明図、第9図はカーボンストランドの引張逆荷重と
歪との関係を示すグラフ、第10図は複合ケーブル材料
のカーボン率に対する単位長さ重量および耐力比を示す
グラフ、゛第11図は複合ケーブル材料のカーボン率に
対する各種コストを示すグラフ、第12図は複合ケーブ
ル材料のカーボン率に対する最大スパンおよび単位耐力
当りコストを示すグラフである。 図中1はカーボンストランド、2はPCストランド、6
はシース、10は複合ケーブル材料の試料である。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 鼾5 Q qノ* 二:゛s@ 轡?l”手続補正書(
自発) 1. 事件の表示 特願昭59−198671号 2、発明の名称 複合ケーブル材料 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (412)日本鋼管株式会社 4、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門二丁目21番19号秀和第2
虎ノ門ビル 明細書の「発明の詳細な説明」および「図面の潰r・1
1.、?T) (1)明細書の第2頁第13行「り合わせて形成したも
ので、」を[シ合わせ、あるいは平行に形成したもので
、」と補正する。 (2) 明細書第3頁第1行[そうした面から吊橋の
スパンの」を「そうした面からも吊橋のスパンの」と補
正する。 (3) 明細書第3頁第2行「あシ従来その限度は約
2kmである。」を「あった。」と補正する。 (4)明細書第4頁第7行「機能については、次の」を
「機能について、次の条件のもとに試算する。」と補正
する。 (5)明細書第5頁第1表の下の行[の条件のもとに試
算すると」を削除する。 (6)明細書第5頁第12行[ここにE。、E、はカー
ボンストランド、PCスト」を「ここにEcIEは、そ
れぞれカーボンストランドおよびPCCス ト」と補正する。 (7)明細書第5頁第14行〜第5頁第15行の「今、
複合ストランドのカーボンストランドの比率を面積率で
表わし、カーボン率をγとすると、」を「今、複合スト
ランドの中のカーボンストランドの比率を面積率で表わ
し、これをカーボン率rとすると、」と補正する。 (8) 明細書の第6頁第14行「グラフAは複合ケ
ーブル」を「グラフ■は複合ケーブル」と補正する。 (9)明細書の第7頁第1行〜第7頁第2行「のが、・
・・である。」を以下の文に補正する。 「のが、第10図@およびθである。@はカーボンスト
ランド(1)、○は同(2)の場合のものである。」(
10明細書の第9頁第6行「にコストが急増している。 」を「にコストが増加している。」と補正する。 (l])明細書の第10頁第4行「PCストランドのカ
ーボンストランド」を「PCストランドとカーボンスト
ランド」と補正する。 0り 明細書の第10頁第7行〜第10頁第9行「単位
長さ当シ・・・こととなった。」を以下の文に補正する
。 [単位長さ当シの重量が小さいケーブル材料を提供しう
ろこととなった。す々わち自重でストランドが破断する
長さtを比較すると、t−σ。/ρ(au:破断強度、
ρ:密度)で表わされる。従ってこの式に複合ストラン
ドの条件を入れてみると第11a図に示すグラフのよう
になシ、カーボン率の増大に伴ない、tが急激に増大す
ることが判る。」 (13) 明細書の第10頁第10行〜第10頁第1
7行「この結果第12図に・・・大きな効果が期待され
る。」を以下の文に補正する。 [又吊橋の最大スパンを従来よりかなりの程度延長しう
ることか予想できるが、第12図はその際の最大スパン
とそのスパンに応するケーブルの単位耐力当シのコスト
を下記の条件のもとに計算してグラフに示したものであ
る。 計算条件 ■ ケーブル断面積 A=4430d■ 垂
距 f=8200 備■
補剛桁の重量 w = 225 k19/c
、rn■ 比 重 鉄 Z85 、 カーボン 1.
8■ 単 価 鉄 100円Aψ、カーボン7000円
Δ9■ 降伏応力度 鉄100 kg/d 、カーボン
450 kFJ現在はカーボン繊維の価格が高いので、
長大スパンの場合はコストの面で有利とは言い難いが、
例えば従来は技術的に架橋が不可能であった場所にも吊
橋による架橋が可能となシ、架橋工事以外の面からする
経済的、社会的々大きな効果が期待される。」 (14) 明細書の第11頁第13行[示すグラフ、
第12図は」を「示すグラフ、第11a図は複合ストラ
ンドの自重で破断する長さとカーボン率rの通シ補正す
る。ただ(7第6図、第6図、第8図は変更布、。 α0 第11図と第12図との間に第11a図を別紙補
正図面の通シ追加する。 l【\ 緊ミ4(+伽禮幅?Iε
Claims (5)
- (1)最大耐力の異なる複数種類の素材のストランド又
はロープを撚り、接着又は束ねなどにより形成したこと
を特徴とする複合ケーブル材料。 - (2)上記素材がPCストランドとカーボンストランド
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複
合ケーブル材料。 - (3)上記PCストランドとカーボンストランドとより
なる複合ケーブル材料において、中心部にカーボンスト
ランドを配し、外周部にPCストランドを配置したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複合ケーブル
材料。 - (4)上記PCストランドとカーボンストランドとより
なる複合ケーブル材料において、中心部にPCストラン
ドを配したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の複合ケーブル材料。 - (5)上記PCストランドとカーボンストランドとより
なる複合ケーブル材料において、PCストランドとカー
ボンストランドとをランダムに断面内に配したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の複合ケーブル材料
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19867184A JPS6183386A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 複合ケ−ブル材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19867184A JPS6183386A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 複合ケ−ブル材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183386A true JPS6183386A (ja) | 1986-04-26 |
Family
ID=16395107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19867184A Pending JPS6183386A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 複合ケ−ブル材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183386A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108102168A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-01 | 淮北市天相电缆有限责任公司 | 一种环保型耐磨电缆护套料 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52124961A (en) * | 1976-03-02 | 1977-10-20 | Elkem Spigerverket As | Loaddsupporting fiberrreinforced steel wire rope |
| JPS53122842A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-26 | Teikoku Sangyo Kk | Wire rope |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19867184A patent/JPS6183386A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52124961A (en) * | 1976-03-02 | 1977-10-20 | Elkem Spigerverket As | Loaddsupporting fiberrreinforced steel wire rope |
| JPS53122842A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-26 | Teikoku Sangyo Kk | Wire rope |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108102168A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-01 | 淮北市天相电缆有限责任公司 | 一种环保型耐磨电缆护套料 |
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