JPH07286454A - 複合ユーティリティーポールおよびその製造方法 - Google Patents

複合ユーティリティーポールおよびその製造方法

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JPH07286454A
JPH07286454A JP7044759A JP4475995A JPH07286454A JP H07286454 A JPH07286454 A JP H07286454A JP 7044759 A JP7044759 A JP 7044759A JP 4475995 A JP4475995 A JP 4475995A JP H07286454 A JPH07286454 A JP H07286454A
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pole
load
test
stress
resin
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JP7044759A
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English (en)
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Gregory S Hosford
グレゴリー・サンダー・ホスフォード
Iii John F Boozer
ジョン・フランクリン・ブーザー・ザ・サード
Jr Robert A Pollard
ロバート・アシュレー・ポラード・ジュニア
Jr John R Lewis
ジョン・リチャード・ルーウィス・ジュニア
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Shakespeare Co LLC
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Shakespeare Co LLC
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Publication date
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
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    • B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 中空の、テーパーが付けら、繊維強化プラス
チックのユーティリティーポールおよびそのポールの製
造方法を提供する。 【構成】 ポールは心金の外側面全体にわたって樹脂で
コートされた強化ストランドを適用することをシミュレ
ートするコンピュータモデリング技術により設計され
る。複数のテストステーションは、心金上でシミュレー
トされるポールの先端部分から元口部分へ次第に間隔が
あけられている。許容応力が必要とされる応力抵抗より
も大きいかどうかを決定するために各連続したステーシ
ョンでの応力抵抗を計算する。ポールに適用される実際
の荷重がステーションでの予定破壊荷重に関して許容で
きるかどうかを決定するために、予定破壊荷重を計算す
る。許容応力は、予定破壊荷重と既定荷重の関係が許容
量だけ異なるまで修正される。すべてのテストが、さら
なる変化が必要とならなくなるまで再計算される。ポー
ルは次に心金の上に置かれ、樹脂が硬化させられポール
が完成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は概してユーティリティー
ポールに関する。特に，本発明は繊維強化プラスティッ
ク(FRP)のような複合材料から作られたユーティリティ
ーポールに関する。特に，本発明は所望の予期される強
度を与えるべく最小量のFRP材料でFRPユーティリティー
ポールを製造するための方法だけでなく，その方法によ
り製造されたポールにも関する。
【０００２】
【従来の技術】しばしば導線，電話線及び点灯器具はユ
ーティリティーポール上に支持される。該ポールは支持
される物体の重量により印加される円柱への荷重だけで
なく，偏心荷重及び風による荷重によって付勢される傾
倒荷重にも対抗できなければならない。一般的に，木，
コンクリート，または鉄製のポールが本目的に対し使用
される。これらのポールはすべて重く，特有の欠点を有
する。
【０００３】たとえば，木製ポールはバクテリアまたは
カビの分解作用による腐敗及び穿孔虫または鳥類の彫る
穴からの害虫の侵入をさけられない。木製ポールは不注
意に地面に転がしたり積み重ねたりしておいても腐りや
すい。この手の被害に対処する方法として，木製ポール
の寿命を延ばすための化学処理がポールに施される。し
かし，防腐剤はポールから流れだし地下水を汚染する。
さらに，防腐剤は永久ではないため，地表で木製ポール
を効果的に扱うのは非常に困難である。
【０００４】鉄製ポールはさびるため定期的な注意及び
メンテナンスが必要である。さび止めコンパウンドもま
た環境に対して有害である。たとえ環境問題が解決して
も，鉄製ポールは重く簡単には扱えない。さらに，鉄製
ポールは電気伝導性がありたとえポールから電気器具を
絶縁しても，日常的荒天によりポールは電化される。最
後に，鉄製ポールは高価な在庫品である。
【０００５】コンクリートポールはさらに鉄製ポールよ
り重い。その結果，コンクリート製ポールの輸送及び持
ち上げには費用がかかる。したがって，それらは選択場
所にきわめて接近して製造される。コンクリートポール
も上記木製及び鉄製ポール同様に環境を破壊し，特に米
国領土にわたって存在する凍結及び解凍のサイクルに影
響を与える。
【０００６】同様の欠点のないものとして，繊維強化プ
ラスティック(FRP)ポールが木製，鉄製及び/またはコン
クリート製に代わって提案された。たとえば，FRP合成
ポールは木製，鉄製またはコンクリート製ポールより大
きな基本電気絶縁レベルを与え，該基本電気絶縁レベル
はFRPポールの寿命にわたって維持される。さらに，FRP
ユーティリティーポールは非常に有利な強度対重量比を
有する。FRPユーティリティーポールは概して繊維強化
樹脂ラミネートのいくつかのレイヤから成る。該繊維は
通常ガラス，グラファイト，ボロン若しくは他の新種材
料またはこれらの組合せからなり，それらは少なくとも
10×106psi（6.9×1010N/m2）のオーダのヤング率を有
し，それは典型的な荷重がユーティリティーポールに付
勢されたとき，シャフトの曲がり及び変形を防ぐのに必
要なフープ強度及び剛性を与えるものである。
【０００７】FRPポールは土中への化学物質の侵出がな
いため，環境にやさしい。FRPポールは木製のと違っ
て，防腐剤による初期のまたは特別の処理を施す必要が
ない。逆に，FRP合成ユーティリティーポールは土中に
みられるさまざまな化学物質からの攻撃に対し強い抵抗
力を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のFRPポー
ルは非常に高価であった。典型的に，FRPポールは先細
り心金上にガラス繊維，または他の高応力のより線をコ
ートした樹脂を積層させることにより作られる。強化フ
ィラメントが先細り心金上に巻き付けられると，合成先
細り中空ポールの壁の厚みはその元口よりその先端の方
がより厚い。こうして組み立てられた中空FRPポール
は，壁厚がより厚くかつ外周の直径がより小さい先端部
により大きい片持強度を有する。しかし，十分な片持強
度の元口を有する中空ポールを得るために，大量の材料
が先端部に集められ，そのためコストと重量が不必要に
増加する。
【０００９】したがって，本発明の主な目的は，ポール
の強度を犠牲にして元口付近の壁厚を極端に減少させる
ことなく，またはユーティリティーポールの全長にそっ
て所望のポール強度を与えるのに必要な程度以上に先端
付近の壁厚を増加させることなく，元口から先端にかけ
て先細りの輪郭を有する改良されたユーティリティーポ
ールを与えることである。
【００１０】本発明の他の目的は，同じ長さの木製，鉄
製またはコンクリート製ポールの約1/3から1/2の重量で
ある，上記改良された先細りの軽量FRPユーティリティ
ーポールを与えることである。
【００１１】さらに本発明の目的は，いくつかはポール
の全長より短い連続の同軸FRPレイヤを含む，上記改良
された先細りの軽量FRPユーティリティーポールを与え
ることである。
【００１２】さらに本発明の他の目的は，壁厚対ポール
直径比が0.015以上であり，ポールの長さに沿ったあら
ゆる断面において所定の許容ストレスに対抗するビーム
強度を有する，上記改良されたユーティリティーポール
を与えることである。
【００１３】また，本発明の主な目的は，前記特性を有
するFRPユーティリティーポールを組み立てるための方
法を与えることである。
【００１４】本発明の利点とともにこれらの目的は以下
の詳細な説明及び請求の範囲において明らかにされる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明にしたがって組み
立てられた先細り中空FRPユーティリティーポールは，
ポールの円柱及び片持強度を最適化しかつ使用材料の量
を最小化する方法で，ポールの所望の長さ方向に沿って
印加された複数の繊維強化プラスティックレイヤを有す
る。術語の理解が本発明の理解に重要であるため，複数
の樹脂被膜，強化繊維ストランドまたはガラス繊維によ
り心軸外周を覆われた装置は心軸と樹脂被膜，強化繊維
ストランドを心軸へ方向づけるヘッドとの間を相対軸運
動する。ヘッドと心軸の長さ方向に沿って強化繊維スト
ランドを１周適用する心軸との間の相対運動はパスまた
はトラバースとみなされる。相対運動が第２のパスまた
はトラバースに作用するよう逆になるとき，２つのパス
は１つのサイクルまたはサーキットを構成するとみなさ
れる。これらの１つ以上のサーキットまたはサイクル
は，上記応用サーキットのすべての下層部分を含んで心
軸方向に沿って通常の長さで往復運動し，強化繊維スト
ランドプラスティックのレイヤを生成する。
【００１６】この背景とともに，少なくとも一つ以上の
FRPサーキットはポールの全長を伸張させる。他のサー
キットはポールのベースまたは元口部から短めに伸張
し，ポールの１端または他端からの所定の距離で切断さ
れる。生成短サーキットまたはサイクルは付加レイヤを
与えるべく先の応用サーキットの下層部分と結合し，そ
れらのレイヤは，ベースまたは元口部の壁厚に比べ先端
部の不要な厚みに寄与しない。
【００１７】周知技術にしたがって，強化材料の１以上
の連続繊維またはフィラメントが心軸の一端から始まる
一方の手方向の螺旋形状で心軸上に巻かれ，同様に１以
上の連続繊維またはフィラメントが心軸の他端から始ま
る他方の手方向の螺旋形状で心軸上に巻かれる。これら
の工程は心軸が所望の数のレイヤで覆われるまで繰り返
される。その後部材は固められる。
【００１８】FRP部材を製造するための装置は，P.H.McL
ainの名で登録され，本発明の譲受人により譲渡される
米国特許第4,089,727号に開示されている。そこには各
パス上に比較的狭い樹脂被膜材料のリボンを応用し，ヘ
ッドを変形して十分な量の強化繊維ストランドが心軸を
完全に単一パス内で覆うために心軸の円周上に同時に応
用される装置が開示される。連続パスはFRP部材の厚さ
のみに影響を与える。
【００１９】巻き付け動作は，心軸と巻きヘッドの間の
相対並行運動と相対回転運動である。
【００２０】心軸を回転しまたは回転させないとき，巻
きヘッドを回転することは可能である。同様に，巻きヘ
ッドと心軸との間の相対並行運動は，前記部材のそれぞ
れまたは両方の運動により影響される。すべての変化は
巻きヘッドと心軸との間の所望の相対回転及び変換に影
響を及ぼす。
【００２１】本発明の関する思想は相対並行または回転
運動に影響を及ぼす特定の手段の付加に限定されない。
したがって，単に単純化の目的のために以下従来技術及
び本発明は，巻きヘッドは回転しないが心軸に沿って並
行運動しかつ心軸は回転するがそれ自体は並行運動しな
いところの状態で説明される。
【００２２】心軸が回転しかつ巻きヘッドが並行運動す
るにしたがって，複数の強化繊維ストランドはヘッドが
心軸に沿って横切るときヘッド後方の心軸の全外周上に
置かれる。
【００２３】本発明にしたがって，各レイヤの長さは，
コンピュータにより設計されたポールの長さ方向に沿っ
て離隔された所定の試験ステーションにおいて，カンチ
レバー強度をレイヤの柱状強度と比較することによりあ
らかじめ決定される。
【００２４】臨界柱状荷重と中空ポールのカンチレバー
強度を計算するための方程式の両方は，円柱の慣性運動
及びポールの組立材料の弾性率に依存する。ポールのデ
ィメンジョンは壁厚とポールの内径との比が0.015以上
であるところのものである。
【００２５】壁厚と内径との比が満足されると，試験ス
テーションでのストレス抵抗は所定の最大ストレスが超
えられないことを確かめるべく計算される。計算ストレ
スが許容されれば，所定の最大ストレスの他のサイク
ル，すなわち樹脂被膜，強化繊維ストランドのツーアン
ドフローパスまたはトラバースは一時的に付加され，新
しいストレス抵抗レベルが計算される。２つのテストが
満足された時のみ，テストステーションの配置はコンピ
ュータ設計のポールの元口の近くに動く。テストが次の
テストステーションで満足されれば，テストステーショ
ンは次の連続テストステーションまで移動し，付加的材
料が要求されたとき，他のサーキットが一時的に付加さ
れテスト部分が再テストされる。この工程がポールの長
さにわたって繰り返され，ポールの全長より短い複数の
FRPレイヤを有する先細り中空形状を生成する。
【００２６】コンピュータ設計ポールの先端たわみが予
定破壊荷重を決定するために評価される。定格荷重と選
択値(ε)（約100ポンドのオーダーである）より大きな
予定破壊荷重との間の差は，最大許容ストレスへの増分
補正を決定する。定格荷重FRが予定破壊荷重FPより小さ
くなりかつ該予定破壊荷重FPが定格荷重FRと選択値εの
和より小さくなるまで，最大許容ストレスはすべてのス
テーションでの予定破壊荷重に関する定格荷重の比較を
繰り返すことにより調節される。すなわち，FR＜FP＜FR
+εである。この連続再計算（バイナリチョッピングと
呼ばれる）は最小重量ポールに対し所望の破壊荷重を与
えるべく最も好適なサーキットの数及び長さに収束す
る。以上の工程は各選択ステーションに対しコンピュー
タを使って簡単に達成され，実際のポールはコンピュー
タ設計と一致して製造される。レイヤの数及び長さが特
定の荷重の課されるポールの特定の長さに対し確立され
ると，該ポールはコンピュータ設計を繰り返す必要もな
く特定の時間で簡単に模写される。
【００２７】本発明により組み立てられた軽量FRPユー
ティリティーポールは同じ長さの木製，鉄製またはコン
クリート製ポールに比べ1/3から1/2の範囲の重量の構造
を与える。さらに，本発明にしたがうポールは，ポール
の製造材料が土中に侵入することもなく環境に優しい。
またポールは前処理または特殊防腐剤を塗る必要もな
い。
【００２８】これらのFRPポールは木製，鉄製またはコ
ンクリート製のものより優れた基本電気絶縁特性を有す
る。この基本電気絶縁特性はポール寿命にわたって維持
される。FRPポールは土中の化学物質からの攻撃に対し
より強い抵抗力を有しかつ穿孔虫，菌類，バクテリアな
どの害虫またはきつつきなどからの攻撃に対する抵抗力
も与えられる。
【００２９】ポールは，繊維が約15°の螺旋で巻き付け
られるところの樹脂被膜，強化繊維ストランドの連続サ
ーキットを応用することにより先細り心軸上に組み合わ
される。各サーキットは樹脂被膜，強化繊維ストランド
の２つのパスまたはトラバースから成り，各連続トラバ
ースは前トラバースと逆手の螺旋状に強化繊維ストラン
ドを応用する。要求される支持強度はポールのストレス
がポール長に沿ったあらゆる位置で以下に詳述される周
知の方程式（s=Mc/I)を使って計算されるところの既知
の値である。
【００３０】FRP材料に対する最大許容ストレスが知ら
れているため，他のFRPサーキットが元口と，レイヤの
厚さが両テストをパスするには不十分であると計算され
たテストステーションの位置との間に付加される。この
工程はポール長に沿って6インチ（15.24cm）ごとに連続
の所定のテストステーションで続けられる。中間の強度
（周知の15クラスの木製ポールに比べ）を有する35フィ
ート（10.67m）のポールは３つの独立レイヤを与えるべ
く連続する短サーキットの応用を要求する。
【００３１】カンチレバー強度とともに柱状強度に対し
ユーティリティーポールをテストするために，以下に詳
述するようにポールたわみデータを使ってテストするこ
となくカンチレバー破壊荷重を予想できることが発見さ
れた。
【００３２】当業者にとって，特に興味深いFRPユーテ
ィリティーポールの好適実施例が，以下の図面とともに
詳細に説明される。ユーティリティーポールの及びその
製造方法がすべての変形及び修正を含む実施例を示さず
に詳細に説明される。ここに示された実施例は特許請求
の範囲に示された本発明の思想及び態様から離れること
なくさまざまな変形及び修正が可能であることは当業者
の知るところである。
【００３３】
【実施例】本発明の概念を実施する繊維強化プラスチッ
クユーテイリテイーポールの代表的な形状の１つが、添
付図面の図４から１５の符号１０によって一般的に示さ
れる。しかし、図１を最初に参照すると、従来技術の代
表的なユーテイリテイーポール１２が、地面“Ｇ”の上
方に長さ“ＬA”及び地面“Ｇ”の下方に長さ“ＬB”を
有して造られる。図３に描かれた先端部分の厚さ
“Ｔ1”が図２に描かれる元口部分の厚さ“Ｔ2”よりも
大きいことがわかるであろう。これが、代表的な従来技
術のＦＲＰユーテイリテイーポールである。
【００３４】改良されたユーテイリテイーポール１０も
また繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）から成り、地面
“Ｇ”の上方に長さ“ＬA”及び地面“Ｇ”の下方に長
さ“ＬB”を有する。しかし、ポール１０は、複数の層
１４（３つの層１４A、１４B及び１４C）から成り、図
４に描かれる代表的なポールに示される。層１４の各々
は、１又はそれ以上の全部又は一部のサーキット１６か
ら成る。代表的なポール１０では、層１４Aがポール１
０の先端部分１８に沿って伸張し、サーキット１６Aの
一部分から成る。必要ならば、後述するように、１又は
それ以上の付加的なサーキットが層１４Aに含まれ得
る。
【００３５】層１４Bは、サーキット１６Bの一部分と共
にサーキット１６Aの中間部分２０、又はサーキット１
６の中間部分２０の上になり得る他のサーキット１６か
ら成る。ここで、後述するように、サーキットが数学的
に決定されて必要となる場合、１又はそれ以上の付加的
なサーキット１６がサーキット１６Cと同一空間を占め
得る。サーキット１６の各々が、２つの樹脂でコートさ
れたした強化ストランドのパス、又は横断部２４A及び
２４Bから成る。
【００３６】前段落で説明し、詳細な説明を補うのに現
したように、特定的な構造部材、成分又は配列が、１つ
以上の場所で用いられ得る。構造部材、成分又は配列の
タイプを一般的に参照すると、共通の符号が用いられ
る。しかし、そのように示された構造部材、成分又は配
列の１つが個別に識別される場合、その構造部材、成分
又は配列の一般的な識別に用いられる符号と組み合わせ
た添え文字によって参照される。よって、樹脂でコート
されたした強化ストラッドのサーキット１６を横たえる
ために使用される２個のパス（各々の方向で適用される
もの）があり、これらパスは符号２４によってほぼ識別
されるが、特定的で個別的なパス（どちらの方向でもな
いもの）は、図面及び明細書において、それぞれ２４A
及び２４Bとして識別されることになる。
【００３７】言い換えると、構造部材、成分又は配列が
完全に同一のものではなく同様のものであるとき、共通
の符号が使用されるが、しかし、そのように示された同
様の部材、成分又は配列が特定的に示されるとき、それ
らは、その構造部材、成分又は配列の一般的な識別に用
いられる符号と込み合わせて用いられる下付き文字によ
って参照される。よって、別々ではないが同様のサーキ
ット又はサイクルが、２つのパス２４A及び２４Bによっ
て形成される。これらサーキット又はサイクルは、アル
ファベット文字で１６A、１６B等のように示されて識別
されることになる。
【００３８】これら同一のアルファベット文字表現は、
明細書にわたって用いられる。
【００３９】ポール１０の構造は全く独特のものである
が、その新規性の特徴は、層の数がどのように決定さ
れ、これと同様に、これら層を形成するのに組み合わせ
る色々のサーキットの長さがどのように決定されるのか
を考えるとわかるであろう。このプロセスを最もよく理
解するために、図１６及び１７を参照し、図１６及び１
７のフローチャートで表される演算を、連続するサーキ
ットの数及び長さがコンピュータモデリングで決定され
るという説明を通じて思い起こさなければならない。
【００４０】フローチャートは、最初の最大許容応力
“Smax”を任意に選択することによって開始する。後で
より詳しく説明するように、この値が最終的に証明され
る実際の最大許容応力に現実的に類似する必要がないこ
とがわかる。よって、１平方インチ当たり４００００ポ
ンド（４００００psi）を選択し、それは、FRP部材の現
実的な値を越えることが概ね確実である。
【００４１】最初に選択された最大許容応力を修正する
最初の増分修正“Siner”の値もまた、後でより詳しく
説明するように、選択される。初期の増分修正のために
選択された値は、コンピュータモデリング手順で用いら
れる２進チョッピングが、ランの実時間の超過的に延び
た周期をかけないのに十分に大きく、第１の２進チョッ
プが影響される前に少なくとも２つのテストサイクルが
必要となるのに十分に小さく選択される。付加的に、最
大応力が、究極的に決定された最大応力に対して適当に
予測されたものよりも高く初期的に選択されると、“S
iner”の符号は負である。こういうものとして、“S
iner”のための最初の値は、１平方インチ当たり−８０
００ポンド（−８０００psi）に等しい。これら選択が
現実的であると証明され得ないように任意であるが、こ
れら選択は、知的に選択され、これら値が、コンピュー
タモデリングルーチンの間、２進チョッピングを許容す
るために“Siner”のための関係する値及び大きすぎる
“Smax”を選択することによってコンピュータモデリン
グの連続するステージを好適に開始する。
【００４２】一旦これら初期値が選択されると、ポール
１０の内直径に対する壁の厚さの比（一般に、厚さ／直
径比として示される）が、テストステーション２６（図
４）の連続組における決定された最小の値と比較され
る。一般的な規則として、FRPユーテイリテイーポール
に求められる比が、０.０１５と等しいか、又はそれよ
りも大きいことが決定されている。
【００４３】壁の厚さは、壁の外半径“ro”と壁の内半
径“ri”との差から決定される。つまり、厚さ“t”
は、t=(ro-ri)（式１）のように数学的に表される。こ
の厚さは、壁の内直径“di”で割られ、テストステーシ
ョン２６における比が決定される。よって、比“R”
は、RC=(ro-ri)／dI（式２）によって数学的に計算され
得る。計算された比“RC”が最小の必要な比“RR”より
も小さい場合、それは受け入れられず、FRPの他のサー
キット１６がポール１０の元口部分２２からRCが考慮さ
れるテストステーション２６へ適用される。その後、比
が再度計算される。比がいぜん受け入れられない場合、
付加的なサーキットが付加されるよう考慮される。この
プロセスは、RCが０.０１５と等しくなるか又はそれ以
上になるまで繰り返される。
【００４４】十分な全長Lo（つまり、地面“G”の上方
の長さLAに地面“G”の下方の長さLBを加えたもの）を
有するポール１０を構成することにおいて、受け入れ可
能な強度のポールを提供するのに単一のサーキット１６
のみを（単一の全長の層１４を形成させるために）行う
ことはめったにないことがわかった。つまり、ポールの
全長に沿った全てのテストステーション２６において同
一の数のサーキットを設けてポールに必要な強度を与え
ることは、滅多に満たされない。対照的に、厚さ対直径
の比RRを与える複数の層１４が一般に要求されることが
決定された。
【００４５】要求される比RRがテストステーションにお
いて確立された後、テストステーション２６における計
算された応力が最大応力Smaxに等しいか又は最大応力S
maxを越えてカンチレバー荷重“F”に抗すると、ポール
１０が分析されて決定される。応力Scalcは、方程式S
calc=MC／I（式３）によって決定され、ここで、Mは、
定格荷重によって生成されるモーメントであり、cは、
応力が最大であるところの中立軸（ポールの中央線）か
らポールの外側表面までの距離であり、Iは、慣性モー
メントに等しく、環状断面に対して、外直径dOの４乗と
内直径dIの４乗との差に比例する。つまり、I=Π(dO 4-d
I 4)／64（式４）である。
【００４６】適当に予測されたもの以上の最初のSmaxを
任意に選択したことの長所によって、Scalcが、地面Gの
上方のテストステーション２６の各々でコンピュータモ
デリングプログラムの初期のランにおいて最初に選択さ
れたSmaxを下回ることが期待される。もしそうでないな
らば、付加的なサーキットが、要求されるように、付加
されるであろう。
【００４７】一般的に、応力は、先端部分１８において
通常は最小であり、元口部分２２へと徐々に接近するテ
ストステーション２６における結果を考えると、増加す
る。ポールの現実的な構造設計が、例えば、約６インチ
（１５.２４cm）の間隔でポールの長さに沿って増分的
に空間をあけた場所にテストステーションを位置させる
ことによって達成される。厚さ比Rが、０.０１５に等し
いか又はそれ以上であるか、又は計算された応力Scalc
が所定の最大許容値Smaxを越えるかのいずれであると
き、他のサーキット１６が、元口部分２２から計算がな
されたところのテストステーション２６へと付加され
る。
【００４８】計算が繰り返され、要求されるサーキット
１６が、テスト公式によって要求される所定の値が達成
されるまで付加される。
【００４９】ポールが定格荷重FRで撓むものと仮定する
と、撓みの評価は、円柱の強度が構造されるポールに対
して十分であることを決定するデジラビリテイー（desi
rability）である。これは、有効な垂直方向の荷重
“P”がポールに課せられるときに起こる。明白にわか
る垂直方向の荷重は、単独か集団かのいずれの大きな照
明、信号又はトランスフォーマーがポールに対称的に支
持されたときに起こるが、多分、最も顕著な垂直方向の
荷重は、ガイワイヤー（guy wire）の使用によってユー
テイリテイーポールに応用される。垂直方向の荷重が考
慮されると、カンチレバーの撓み荷重及び臨界的な柱状
荷重は、これらが弾性係数“E”と慣性モーメント“I”
の積に比例するので、一般に等しくされる。後述される
ように、修正した因数が含まれる。
【００５０】FRPのユーテイリテイーポールの風荷重ベ
アリング許容性は、ANSIC１３６.２０-１９９０に特定
されたカンチレバー荷重テストからの結果を使用して計
算され得る。このテストデータは、地面Gからポール１
０の先端１８までの距離LAと、ポールが破壊する荷重と
から成る。ポール全部が、ポールの圧縮応力側の座屈で
破壊する。この座屈による破壊は、ポールが、カンチレ
バー荷重テスト中に圧縮性座屈で破壊する円柱として働
き得ることを示唆する。柱状定理を使用すると、荷重及
び撓みからFRPポールの破壊荷重を予測することがで
き、これによって、ポールに沿った増分的に位置したス
テーションの各々で要求される厚さを確かめるために数
学的に用いられる非破壊テストを確立させる。
【００５１】与えられた荷重（この場合は定格荷重）を
支持するカンチレバー梁の端部の撓み（δ）は、δ=（a
-3LA）FRa2／（6EI）（式５）によって予測され、ここ
で、FRは、梁を撓めさせる定格荷重FRであり、aは、固
定面（地面G）の平面から定格荷重が梁に応用されると
ころの点までの距離であり、LAは、固定面の平面から梁
の端部までの距離であり、Eは、梁の材料の弾性係数で
あり、Iは、梁断面の慣性モーメントである。
【００５２】柱状理論は、一方端が固定され、他方端が
自由の円柱に対する臨界又は予定破壊荷重（つまり、座
屈荷重）を予測し、FP=0.25（Π／a）2EI（式６）によ
って数学的に予測される。
【００５３】項“EI”が方程式５及び６の両方で完全に
同一であり、その項の方程式の各々の解が互いに等しい
が、各々が意図とする機能の作動範囲と同様に方程式５
及び６の偏差が全く異なる（つまり、撓み“δ”を決定
するための方程式は材料の弾性限界内にあるが、臨界的
な予定破壊荷重FPは弾性限界外にある）。非常に重要な
ことは、FRPが均質で等方な材料ではないということで
ある。したがって、方程式５で使用されるFRPの可撓係
数は、円柱の臨界荷重を予測するのに使用した係数と等
しくない。付加的に、ポールは先細りの構造である。こ
のとき、曲げにおける“効果的な”慣性モーメントは、
円柱の臨界荷重を予測するのに使用した“効果的な”慣
性モーメントと等しくない。よって、修正因数“B”が
数学的特性のために数式５及び６を等価させるときに導
入されなければならない。よって、それは、B（FRa2／
δ）（a-3LA）=4FP（a／δ）2（式７）となる。
【００５４】aがLAに等しいのは、両方の項が固定面
（テストステーション）の点から荷重が応用される点ま
での距離であり、最終の固定面の点が地面Gであり、
“a”がLAに等しくなるからであり、FPについて解き、
式０.２５Π2を比例定数にして、その比例定数をCとす
ると、FP=C（FR／δ）（a-3LA）（式８）となる。
【００５５】方程式７から、Ｃは、Ｃ＝ＢΠ2／４（式
９）である。
【００５６】もし、定数Cが決定でき、もし、梁の長さL
Aと、地面“G”から荷重“F”の応用されている点まで
の距離“a”と、撓みδとを知っていれば、方程式８に
従って、予定破壊荷重FPを数学的に予測することができ
る。項“a”、LA、FR及びδは、確実にわかる。しか
し、Cは、テストデータから決定しなければならない。
【００５７】本発明の目的のため、“C”を求めること
が、パイル荷重及び撓みテストデータを使用することに
よって達成された。この分析は、３００ポンドのテスト
荷重における撓みを使用して“C”を求めた。このテス
ト荷重を使用することは、低い荷重における撓みの測定
での不一致の影響を最小にし、さらに、テスト器具での
グランドラインストラップ引っ張りの影響を最小にし
た。
【００５８】荷重／撓みパラメータと破壊荷重との間の
線形関係を識別するために、３００ポンドの荷重から得
られる“a”、LA、FR及びδのためのデータが、スプレ
ッドシート（spreadsheet）に入力され、荷重ーたわみ
パラメータが計算された。破壊荷重対荷重ー撓みパラメ
ータの線形回帰分析が、そのグラフ的表現の原点を通じ
て延び、０.９４（１が完全なデータの一致である）の
相関係数（r2）及び破壊荷重に対し２７０ポンドの標準
誤差予測値内で-０.０８４３の“C”の値を得た。撓み
テストデータが、ガラスの１ポンドからガラスフィラメ
ントの２５０ヤードの“降伏”を有するガラス強化繊維
の使用に基づいてなされたことが、理解される。異なる
降伏率で製造された異なる繊維又はガラス繊維が異なる
“C”の値になることがわかる。これら計算結果が、本
発明に従って、中空で先細りのユーテイリテイーポール
を製造するためにここで説明される方法を裏付けた。
【００５９】概略的に、内直径に対する壁の厚さ及び応
力の確認が議面上方のポールの長さに沿ったテストステ
ーションの各々で完了した後、定格荷重における先端の
撓みδが決定され、撓みδにおける予定破壊荷重FPが式
８に従って計算される。定格荷重FRが予定破壊荷重FPよ
りも小さくなく、予定破壊荷重FPが定格荷重FRと予め選
択された定数εとの和よりも小さくないとき、最大許容
応力Smaxは変更される。
【００６０】最大許容応力Smaxがどのように変更される
のかを説明する前に、突予定破壊荷重に対する定格荷重
の比較において、定格荷重FRは、製造されるポールの分
類のための発表された水平方向の荷重に、付加された安
全性のマージンのために４００ポンドまで増加された２
７０ポンドの標準誤差予測値に基づく値を加えたもので
ある。よって、ポールの分類は、２４００ポンドの水平
方向の荷重に耐えることとして評価される場合、定格荷
重は、２８００ポンドであろう。因数εは、FR＜FP＜FR
+εの式に応答して“イエス（YES）”又は“ノー（N
O）”のいずれかに必要なスプレッドを保証するために
約１００ポンドのオーダーにおける最小の定数である。
【００６１】最大許容応力Smaxが変更を要する場合にお
いて、“ノー”の答えの結果、次に、増分応力SinerがS
maxの存在値に付加されるべきか、又はそこから除かれ
るかのいずれかを突き止めなければならない。その決定
は、（FR-FP）i-1／（FR-FP）i＜０（式１０）によって
なされ，ここで、“i”は、定格荷重FRにおける先端の
撓みを求めその撓みにおける予定破壊荷重FPを決定する
ための計算の現時点のイテレーションであり、“i-１”
は、前回のイテレーションを示す。回数は、コンピュー
タ度出るプログラムに組み込まれ、連続するイテレーシ
ョンを識別する。
【００６２】コンピュータモデリングプログラムの１回
目のランでは“i-１”のイテレーションが無く、いかな
る値でゼロを割ってもゼロになることから、式１０がコ
ンピュータにゼロを与える。
【００６３】いずれにしても、式１０は、ゼロと等しい
か又はゼロよりも大きい数になるとフローチャートの
“ノー”の枝に進み、新しいSmaxが、現時点での増分値
Sinerを現時点又は最初のSmaxに加えることによって決
定される。初期に設定した増分応力値が負の数で表され
るので、新しい最大許容応力Smaxは、前回の最大許容応
力から増分応力Sinerを差し引いたものである。次に、
この新しい最大許容応力Smaxは、フローチャートの最初
のボックスにリセットされ、フローチャートで説明され
る計算が継続的に実行される。２回目及びそれ以後のイ
テレーションでは、数式１０で示されるテストが再計算
され、FR及びFPの現時点及び前回の値が存在するので、
式１０で識別される数学的テスト式の数値が得られる。
このイテレーションが継続され、Smaxが各々の繰り返し
の最終段階でリセットされる。
【００６４】数回のイテレーションで式１０により確立
されたテスト比がゼロよりも小さくなり、フローチャー
トの“イエス”の枝に進む。“イエス”の答えが得られ
ると、増分応力Sinerが半分（１／２）にされ、さらに
増分応力Sinerの符号が変えられる。
【００６５】前述のモデル式は、テストFR＜FP＜FR+ε
が“イエス”と答えるまで地面Gより上方の全てのステ
ーション２６で続けられる。その時点で、地面より下方
の評価が起こる。通常の状況下では、地面より下方に伸
張するポールの部分に変化が無く、プログラムは終了す
る。しかし、評価段階が、特別の処理を要する特別の状
況の幾つかに与えられる。
【００６６】ポール１０のコンピュータモデリングが完
了すると、ポールの形状は、例えば、次のようになる。
テストステーション２６Aにおいて、慣性モーメント
が、パス２４A1及び２４B2から成るサーキット１６Aの
直径dO1及びdI1の関数であり、距離cはc1に等しい。心
金の先細りのためこれら直径が連続して増加し、先細り
の心金に樹脂でコートされた繊維を巻き付けたことで厚
さが変化するということが理解できるであろう。このよ
うなことから、計算は、ポールが完了するまで続く。
【００６７】テストステーション２６Bにおいて、慣性
モーメントが、直径dO2及びdI2の関数であり、距離cはc
2に等しい。いかなる場合においても、テストステーシ
ョン２６Bにおいては、少なくとも１度のテストが失敗
し、（２つのパス２４A2及び２４B2から成る）サーキッ
ト１６Bが付加される。
【００６８】サーキット１６Bがテストステーション２
６Bを越えて伸張しないことが必要であり、層１４Aが、
テストステーション２６Bから先端部分１８を含んだと
ころまで伸張するサーキット１６Aの部分のみを構成す
る。
【００６９】テストステーション２６Cにおいては、直
径dO3及びdI3が使用され、距離がc3であった。しかし、
付加的なサーキット１６が全く要求されなかった。ま
た、テストステーション２６D（数学的テストを計算す
るために、直径dO4及びdI4が使用され、距離がc4である
ところ）においては、パス２４A3及び２４B3から成る付
加的なサーキット１６Cが要求された。
【００７０】しかし、テストステーション２６Eにおい
ては、テスト全部が継続して通過し、更なるサーキット
１６が全く要求されなかった。従って、ポール１０は、
先端部分１８からテストステーション２６Aへと伸張す
る第１の層１４Aと、テストステーション２６Bとテスト
ステーション２６Dとの間で伸張する第２の層１４Bと、
テストステーション２６Dから下口部分２２へと伸張す
る第３の層１４Cとを有する。
【００７１】要求される値を計算するためにプラグラム
された在来のデジタルコンピュータを使用することによ
て、プロセスは簡易化され、異なる長さのポール及び色
々の荷重に対して許容できる時間で完了させることがで
きる。荷重は、ポールの使用状況によって変化するであ
ろう。例えば、ポールが、照明、信号、トランスフォー
マー（又はガイワイヤーで安定化され得る）を支持し、
それら全てがカンチレバー荷重を与え得る。ポールの占
有する場所で起こり得る通常の風及び最大風荷重を考慮
する必要もある。
【００７２】ポールの数学的コンピュータモデリングが
完了した後、このモデル技術によって決定されたサーキ
ットの数及び長さに適合させて実際に製作される。図１
５でわかるように、樹脂でコートされた繊維強化ストラ
ンド３２のサーキット１６は、心金２８上に巻き付けら
れ、ここで、心金２８は、その縦方向の軸線３０で回転
可能に支持され得る。サーキット１６の各々の第１のパ
ス２４Aは、心金２８上に位置され、繊維強化ストラン
ド３２Aが、右手の螺旋角θRで配列され、サーキット１
６の各々の第２のパス２４Bは、心金２８上に位置さ
れ、繊維強化ストランド３２Bが、左手の螺旋角θLで配
列される。好適に、螺旋角θR及びθLは同一の大きさで
あるが、方向が逆である。引き続くサーキットが、同様
の螺旋角で樹脂でコートされた強化ストランド３２を適
用する。１５°の値が、ユーテイリテイーポールの多く
の条件に対して許容可能であることがわかった。
【００７３】ポールを実際に造ることなくポール構造が
コンピュータモデリングによって決定されるので、心金
２８に適用される内側サーキットが比較的短いサーキッ
トである。よって、サーキット１６Cが最初に巻き付け
られ、それが、最も内側のサーキットとなる。このよう
にして作られたポールは、ほぼ滑らかな外表面を有し、
一層心地よい審美的な外観を有する。
【００７４】FRPユーテイリテイーポールの例示的実施
例の上述の説明は、図示及び説明を目的としていた。本
発明をその詳細な開示に網羅し制限することを意図とし
たものではない。明白な変更物又は変形物が上述の技術
から可能である。実施例は、本発明の原理の最良の図示
を提供して当業者が特定的な使用に適合されるように色
々の実施例及び色々の変更物に本発明を用いることがで
きるように選択され説明されたのである。このような変
更物及び変形物の全ては、本発明の範囲内であり、それ
らが正当的、合法的、公平的に権利を与えられる寛容に
従って解釈されるとき、添付の特許請求の範囲によって
決定される。
【００７５】本発明の好適実施例のみが開示されたが、
同一物が多数の変化が可能であることが当業者には明ら
かであることが明瞭に理解される。したがって、本発明
の範囲が、詳細に示され説明されたものに限定されす、
添付の特許請求の範囲にある変形物及び変更物の全てを
含む。
【００７６】さらに明白であることは、本発明は、本発
明の概念を実施するFRPユーテイリテイーポールが、こ
のようなポールを作るために開示された方法と同様に、
本発明の目的を達成することができるということを教示
していることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術のFRPユーティリティーポールの部
分側面図である。
【図２】 図１内で図２と示された部分の拡大図であ
る。
【図３】 図１内で図３と示された部分の拡大図であ
る。
【図４】 本発明によるFRPユーティリティーポールの
部分側面図である。
【図５】 図４内で図５と示された部分の拡大図であ
る。
【図６】 図５内の線6-6断面図である。
【図７】 図４内で図７と示された部分の拡大図であ
る。
【図８】 図４内で図８と示された部分の拡大図であ
る。
【図９】 図４内の線9-9断面図の拡大図である。
【図１０】 図４内の線10-10断面図の拡大図である。
【図１１】 図４内の線11-11断面図の拡大図である。
【図１２】 図４内の線12-12断面図の拡大図である。
【図１３】 図４内の線13-13断面図の拡大図である。
【図１４】 図４内の線14-14断面図の拡大図である。
【図１５】 心軸上に組み立てられたユーティリティー
ポールの先端部の略示図である。
【図１６】 図１６Aは本発明により製造されるユーテ
ィリティーポールのコンピュータ設計に使用されるアル
ゴリズムのためのフローチャートの一部であり，図１６
Bは図１６Aのフローチャートの残りの部分であって，両
者を結合させることにより１つのフローチャートが完成
する。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術のＦＲＰユーティリティーポールの
部分側面図である。
【図２】 図１内で図２と示された部分の拡大図であ
る。
【図３】 図１内で図３と示された部分の拡大図であ
る。
【図４】 本発明によるＦＲＰユーティリティーポール
の部分側面図である。
【図５】 図４内で図５と示された部分の拡大図であ
る。
【図６】 図５内の線６−６断面図である。
【図７】 図４内で図７と示された部分の拡大図であ
る。
【図８】 図４内で図８と示された部分の拡大図であ
る。
【図９】 図４内の線９−９断面図の拡大図である。
【図１０】 図４内の線１０−１０断面図の拡大図であ
る。
【図１１】 図４内の線１１−１１断面図の拡大図であ
る。
【図１２】 図４内の線１２−１２断面図の拡大図であ
る。
【図１３】 図４内の線１３−１３断面図の拡大図であ
る。
【図１４】 図４内の線１４−１４断面図の拡大図であ
る。
【図１５】 心軸上に組み立てられたユーティリティー
ポールの先端部の略示図である。
【図１６】 図１６は本発明により製造されるユーティ
リティーポールのコンピュータ設計に使用されるアルゴ
リズムのためのフローチャートの一部である。
【図１７】図１６のフローチャートの残りの部分であっ
て，両者を結合させることにより１つのフローチャート
が完成する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・フランクリン・ブーザー・ザ・サ ード アメリカ合衆国サウスカロライナ州ポマリ ア、ボックス149、ルート１ (72)発明者 ロバート・アシュレー・ポラード・ジュニ ア アメリカ合衆国サウスカロライナ州ニュー ベリー、ウイルソン・ロード 2648 (72)発明者 ジョン・リチャード・ルーウィス・ジュニ ア アメリカ合衆国サウスカロライナ州リトル マウンテン、ディアー・トラクト・ドライ ブ ４

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複合繊維強化プラスチックから後製造の
    ための、中空の元口部分、中間部分および先端部分を有
    するユーティリティーポールをコンピュータモデリング
    する方法であって、 作るべきポールの長さを決定する工程と、 元口部分から先端部分までの全長を収容するための、代
    表的な直径形状および長さを有する心金を選択する工程
    と、 先端部分が成形される場所から元口部分が成形される場
    所に、心金にそって増加する間隔があけられたテストス
    テーションを設定する工程と、 元口部分の場所から先端部分の場所へ、サーキットにし
    て樹脂でコートされた繊維強化ストランドを適用するこ
    とをシミュレートする工程と、 ポールの先端部分に最も近いステーションで、樹脂でコ
    ートされた繊維強化ストランドのサーキットの壁厚に対
    する厚さ対直径比が既定定数に等しいかまたは大きいど
    うかを決定する工程と、 第１のテストステーションで厚さ対直径比を満足するた
    めに必要な、樹脂でコートされた強化ストランドの更な
    るサーキットの適用をシミュレートする工程と、 次の続くテストステーションでの厚さ対直径比が既定定
    数に等しいかまたは大きいかを決定する工程と、 次の続くテストステーションで厚さ対直径比を満足する
    ために必要な、樹脂でコートされた強化ストランドの更
    なるサーキットの適用をシミュレートする工程と、 厚さ対直径のテストが先端部分から元口部分に向かって
    選択された長さにそって満足のいくまで、各テストステ
    ーションで、必要によりテスト工程および更なるサーキ
    ットのシミュレーションを連続する工程と、から成る方
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、 さらに、厚さ対直径定数として1000分の15を選択する工
    程を含む、方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、さらに
    連続したテストステーションでの計算された所定の荷重
    の下での許容応力抵抗が、各テストステーションに対し
    て要求される応力抵抗よりも大きいかどうかを決定する
    工程、および処理前に各ステーションで必要とされる応
    力抵抗を満足するために必要な、樹脂でコートされた強
    化ストランドの更なるサーキットを適用することをシミ
    ュレートする工程を含む、方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法であって、 Ｓ=Ｍｃ/Ｉ の式により各ステーションでの応力抵抗を計算し、ここ
    で、 Ｍ=選択された荷重により生じたモーメント ｃ=ポールの中立軸からその外側への距離 Ｉ=テストステーションでのポールの断面の慣性モーメ
    ント である方法。
  5. 【請求項５】 請求項４の方法であって、さらにシミュ
    レートされたポールが定格荷重に受けるとき各ステーシ
    ョンでの先端撓みを見積もる工程と、 各ステーションでの先端撓みから破壊荷重を予定する工
    程と、 定格荷重が処理前に予定荷重よりも小さいことを確実に
    するために必要な、樹脂でコートされた強化ストランド
    の更なるサーキットを適用することをシミュレートする
    工程と、を含む、方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法であって、さらに ＦP=Ｃ（ＦR/δ）（ａ-３ＬA） の式により各ステーションでの予定破壊荷重を計算する
    工程を含み、 ここで、 ＦR=梁をゆがませる定格荷重 ＦP=予定破壊荷重 ａ =固定面から定格ＦRが梁に適用される点までの距離 ＬA=固定面から梁の端部までの距離 Ｃ =比例定数 δ =適用された荷重の下での梁の撓み、 である方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、さらに
    予想されるよりも好適に高い最大の許容応力を任意に選
    択する工程、およびテストＦR＜ＦP＜ＦR+εがイエスで
    あるときに前記最大の応力を調節するために応力の増加
    分を選択する工程、を含む方法。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の方法であって、さらに
    破壊荷重対荷重撓みパラメータの線形回帰分析を用いて
    比例定数を決定する工程を含む、方法
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の方法であって、 テスト（ＦR−ＦP)i-1/（ＦR-ＦP)i＜０ を満たすとき、二進チョッパールーティンでもって前記
    最大の許容応力をリセットするために、新規の応力の増
    加分を決定する工程を含む、方法
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の方法であって、さら
    にガラス１ポンド当たり250ヤードの収量を有するガラ
    ス強化繊維が使用されるとき、比例定数として-0.0843
    を代用する工程を含む、方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法であって、さ
    らに心金全体にわたって樹脂でコートされた繊維強化ス
    トランドを適用し、樹脂を硬化してポールを完成させる
    工程を含む、方法。
  12. 【請求項１２】 元口部分、中間部分および先端部分を
    有する中空のユーティリティーポールを製造する方法で
    あって、 製造すべきポールの長さを決定する工程と、 ポールを製造するために代表的な直径および長さを有す
    る心金を選択する工程と、 先端部分から元口部分へ、間隔を増加させてテストステ
    ーションを設定する工程と、 心金全体に樹脂でコートされた繊維強化ストランドを適
    用する工程と、 前記各ステーションのそれぞれで、前記心金上にある樹
    脂でコートされた、繊維強化ストランドの壁厚に対して
    厚さ対直径の比が0.015に等しいかまたは小さいかどう
    かを決定する工程と、 第１のテストステーションで厚さ対直径比を満足するた
    めに必要な、樹脂でコートされた強化ストランドの更な
    るサーキットを適用する工程と、 式Ｓ=Ｍｃ/Ｉにより前記テストステーションのそれぞれ
    での応力抵抗を計算する工程と、 前記同じテストステーションで計算された所定の荷重の
    下での許容応力抵抗が前記テストステーションに対して
    必要とされる応力抵抗より大きいかどうかを決定する工
    程と、 処理前に前記テストステーションで要求される応力抵抗
    を満たすために必要な、樹脂でコートされた強化ストラ
    ンドの更なるサーキットを適用する工程と、 式ＦP=Ｃ（ＦR/δ）（ａ-３ｌ）により前記テストステ
    ーションのそれぞれでの臨界荷重を計算する工程と、 ポールに印加される実際の荷重がポールが前記ステーシ
    ョンで曲がる臨界荷重よりも低いかどうかを決定する工
    程と、 予め選択された、定格荷重が予定破壊荷重よりも小さく
    なく、定格荷重が、予定破壊荷重を安全性の所定の余裕
    分よりも越えないときに許容応力を調節する工程と、 定格および予定破壊荷重が安全性の臨界の余裕分を満足
    することを確実するために必要な、樹脂でコートされた
    強化ストランドの更なるサーキットを適用する工程と、 心金上でポールが満足のいくまで各テストステーション
    でテストおよび適用工程を連続させる工程と、 ポールを完成するために樹脂を硬化する工程と、から成
    る方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法であって、 厚さ対直径比が満足するかどうかを決定する工程が残り
    の処理の工程により処理される前にすべてのテストステ
    ーションで成し遂げられる、ところの方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法であって、さ
    らに処理の残りの工程のいずれの結果として、更なるサ
    ーキットが必要と決定された後にすべてのテストステー
    ションでの厚さ対直径の比を再計算する工程を含む、方
    法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４により画成される方法によ
    り製造されるユーティリティーポール。
  16. 【請求項１６】 元口部分および先端部分を有する、中
    空の、テーパーがつけられたユーティリティポールであ
    って、 元口部分から先端部分に伸長する繊維強化プラスチック
    の少なくとも一つのサーキットと、 前記第１のサーキットに隣接し、元口部分から各場所へ
    と伸長し、前記場所での厚さ対直径の比、および前記各
    場所で所定の許容応力を越えない前記各場所でポールに
    かかる応力荷重により決定される、少なくとも一つの更
    なるサーキットと、から成るポール。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のユーティリティポ
    ールであって、 前記応力荷重がポールにかかる方持ち梁荷重に従って決
    定され、 前記厚さ対直径比が前記各場所でのポールの内径と外径
    の差を前記各場所でのポールの内径で割ったものであ
    る、ところのユーティリティポール。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に画成される工程により製
    造されるユーティリティポールであって、 予め選択された、定格荷重が予定破壊荷重よりも小さく
    なく、定格荷重が予定破壊荷重を安全性の所定の余裕分
    まで、越えないときに最大許容応力を調節するところの
    ユーティリティポール。
  19. 【請求項１９】 請求項１６に記載のユーティリティポ
    ールであって、 ポールにそった前記各場所でのサーキットの数が、定格
    荷重の下で計算された撓みの結果として予定破壊荷重の
    結果として、ポールにかかる荷重、並びにポールにかか
    る方持ち梁および柱状荷重により決定されように、特定
    場所での最大の応力レベルに従って決定される、ところ
    のユーティリティポール。
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