JP2002165343A - 電力供給線用電柱 - Google Patents
電力供給線用電柱Info
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- JP2002165343A JP2002165343A JP2000355899A JP2000355899A JP2002165343A JP 2002165343 A JP2002165343 A JP 2002165343A JP 2000355899 A JP2000355899 A JP 2000355899A JP 2000355899 A JP2000355899 A JP 2000355899A JP 2002165343 A JP2002165343 A JP 2002165343A
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- supply line
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度が大きく、取り扱いが容易で、転がるお
それがなく、また積載効率が良く、高く積載しても崩れ
難い電力供給線用電柱を提供する。 【解決手段】 電力供給線等の架線を支持する電柱２
を、アルミニウム合金の押出形材によって形成する。電
柱２を横断面形状が偏肉の四角形とし、電力供給線等の
架線が架設される方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方
向）において互いに対向する側板２ａ，２（ｂ）の板厚
Ｔ1 を、電力供給線等の架線が架設される方向（Ｙ方
向）において互いに対向する側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2
より大きくする。
それがなく、また積載効率が良く、高く積載しても崩れ
難い電力供給線用電柱を提供する。 【解決手段】 電力供給線等の架線を支持する電柱２
を、アルミニウム合金の押出形材によって形成する。電
柱２を横断面形状が偏肉の四角形とし、電力供給線等の
架線が架設される方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方
向）において互いに対向する側板２ａ，２（ｂ）の板厚
Ｔ1 を、電力供給線等の架線が架設される方向（Ｙ方
向）において互いに対向する側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2
より大きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道の架線や変電
所から送配電する電力供給線等の架線を支持する電柱に
関する。
所から送配電する電力供給線等の架線を支持する電柱に
関する。
【０００２】従来、鉄道用架線や送配電用電線等の電力
供給線等の架線を支持するために用いられるこの種の電
柱は、木製、鉄筋コンクリート、亜鉛めっき鋼等で製作
されたものが一般的であった。しかしながら、木製の場
合は、耐久性に問題があり、鉄筋コンクリート、亜鉛め
っき鋼の場合は重量が重いため、取り扱いが困難で、設
置作業に時間がかかる、再利用できない等の問題があっ
た。
供給線等の架線を支持するために用いられるこの種の電
柱は、木製、鉄筋コンクリート、亜鉛めっき鋼等で製作
されたものが一般的であった。しかしながら、木製の場
合は、耐久性に問題があり、鉄筋コンクリート、亜鉛め
っき鋼の場合は重量が重いため、取り扱いが困難で、設
置作業に時間がかかる、再利用できない等の問題があっ
た。
【０００３】そこで、最近では電力供給線用電柱をアル
ミニウム合金の押出形材によって形成することが提案さ
れている。この電柱は、断面円筒状でアルミニウム合金
の押出形材によって形成されることにより、軽量で取り
扱い易く、また耐候性に優れている上、回収して再利用
することができるため経済的であるという利点を有して
いる。
ミニウム合金の押出形材によって形成することが提案さ
れている。この電柱は、断面円筒状でアルミニウム合金
の押出形材によって形成されることにより、軽量で取り
扱い易く、また耐候性に優れている上、回収して再利用
することができるため経済的であるという利点を有して
いる。
【０００４】ところで、電柱には、主として架線や架線
から受ける力、すなわち架線の架設された方向の力、
架線の架設された方向に直交する水平方向の力、架
線の自重による垂直方向の力、電柱に加わる風圧によ
る荷重が加わる。
から受ける力、すなわち架線の架設された方向の力、
架線の架設された方向に直交する水平方向の力、架
線の自重による垂直方向の力、電柱に加わる風圧によ
る荷重が加わる。
【０００５】架線の架設された方向の力は、主として
自動張力張設装置によって架線に付加された張力による
もので、架線内で相互に引っ張り合う力であるため、個
々の電柱には働かず、また変動しないため電柱に対する
影響は殆ど問題にならない。架線の架設された方向に
直交する水平方向の力は、主として電柱間に架設された
架線の受ける風力によるもので、間隔が広い電柱間に架
設された長大な架線の場合は、台風等の強風時に非常に
大きな風力を受けるため、電柱を曲げたり、折ったり、
倒したりするが、比較的強風でない場合でも電柱が風圧
によって揺れると、架線の支持位置ではそれが拡大・増
幅されて位置ずれしたり、揺れとなるために電柱に大き
な力を与える。また、軌道がＲ状にカーブする箇所にお
いては架線に自動張力装置によって架線に付与される張
力により架線の架設された方向に直交する水平方向に向
かう大きな力が加わるこれらにより架線の架設された方
向に直交する水平方向の剛性が大きいことが要求され
る。架線の自重による垂直方向の力は、電柱の間の架
線の全自重を受けることになるため片持ち梁形式で架線
を支持する電柱においては大きな曲げ荷重となる。した
がって、電柱はこの曲げ荷重に対しても十分に耐え得る
剛性が要求される。また、電柱自体に加わる風による
風荷重が作用する。
自動張力張設装置によって架線に付加された張力による
もので、架線内で相互に引っ張り合う力であるため、個
々の電柱には働かず、また変動しないため電柱に対する
影響は殆ど問題にならない。架線の架設された方向に
直交する水平方向の力は、主として電柱間に架設された
架線の受ける風力によるもので、間隔が広い電柱間に架
設された長大な架線の場合は、台風等の強風時に非常に
大きな風力を受けるため、電柱を曲げたり、折ったり、
倒したりするが、比較的強風でない場合でも電柱が風圧
によって揺れると、架線の支持位置ではそれが拡大・増
幅されて位置ずれしたり、揺れとなるために電柱に大き
な力を与える。また、軌道がＲ状にカーブする箇所にお
いては架線に自動張力装置によって架線に付与される張
力により架線の架設された方向に直交する水平方向に向
かう大きな力が加わるこれらにより架線の架設された方
向に直交する水平方向の剛性が大きいことが要求され
る。架線の自重による垂直方向の力は、電柱の間の架
線の全自重を受けることになるため片持ち梁形式で架線
を支持する電柱においては大きな曲げ荷重となる。した
がって、電柱はこの曲げ荷重に対しても十分に耐え得る
剛性が要求される。また、電柱自体に加わる風による
風荷重が作用する。
【０００６】上記した架線の架設された方向に直交す
る水平方向の力に対して大きな剛性を確保するために、
電柱の架線を架設する方向に直交する水平断面を曲げま
たは撓み剛性の大きい形状とすることも考えられてい
る。具体的には、電柱の横断面形状が、外周が円形、内
周が非円形（楕円）として、架線を架設する方向と直交
する方向の肉厚を架線を架設する方向の肉厚よりも大き
くしたり、内部に架線を架設する方向と直交する中仕切
壁を設けたり、架線を架設する方向に直交する方向の外
周面または内周面にリブを設けたりすることも考えられ
ている。
る水平方向の力に対して大きな剛性を確保するために、
電柱の架線を架設する方向に直交する水平断面を曲げま
たは撓み剛性の大きい形状とすることも考えられてい
る。具体的には、電柱の横断面形状が、外周が円形、内
周が非円形（楕円）として、架線を架設する方向と直交
する方向の肉厚を架線を架設する方向の肉厚よりも大き
くしたり、内部に架線を架設する方向と直交する中仕切
壁を設けたり、架線を架設する方向に直交する方向の外
周面または内周面にリブを設けたりすることも考えられ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た先行技術においては、電柱の外側断面形状が円形を基
本としているため、偏肉した場合の断面形状に対する強
度の割合が不十分であるという問題があった。また、断
面形状が円形の電柱は、転がり易く、積載して保管する
場合は上の段になるにしたがって数が減少するようにピ
ラミッド型に積載しなければならないため積載効率が悪
く、しかも上側の電柱は隣り合う下側の電柱間に積載さ
れるため、下側の電柱は常に水平方向の分力を受けるこ
とになり、崩れ易いという問題があった。また、電柱の
敷設に際しても、外面形状が円形を基本としているた
め、適切な向きに正確に設置することは難しく、鉄道用
電車線路支持物に用いる電柱のように敷設作業を短時間
で行う必要のある場合は困難を伴うものであった。
た先行技術においては、電柱の外側断面形状が円形を基
本としているため、偏肉した場合の断面形状に対する強
度の割合が不十分であるという問題があった。また、断
面形状が円形の電柱は、転がり易く、積載して保管する
場合は上の段になるにしたがって数が減少するようにピ
ラミッド型に積載しなければならないため積載効率が悪
く、しかも上側の電柱は隣り合う下側の電柱間に積載さ
れるため、下側の電柱は常に水平方向の分力を受けるこ
とになり、崩れ易いという問題があった。また、電柱の
敷設に際しても、外面形状が円形を基本としているた
め、適切な向きに正確に設置することは難しく、鉄道用
電車線路支持物に用いる電柱のように敷設作業を短時間
で行う必要のある場合は困難を伴うものであった。
【０００８】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、強度が
大きく、取り扱いが容易で、転がるおそれがなく、また
積載効率が良く、高く積載しても崩れ難い電力供給線用
電柱を提供することにある。また、設置に際して設置の
方向を適切な方向とし易い電力供給用電柱を提供するこ
とにある。
めになされたもので、その目的とするところは、強度が
大きく、取り扱いが容易で、転がるおそれがなく、また
積載効率が良く、高く積載しても崩れ難い電力供給線用
電柱を提供することにある。また、設置に際して設置の
方向を適切な方向とし易い電力供給用電柱を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、電力供給線等の架線を支持する電柱に
おいて、アルミニウム合金の押出形材によって形成さ
れ、その横断面形状が四角形で、かつ電力供給線等の架
線が架設される方向に対する剛性よりも電力供給線等の
架線が架設される方向と直交する方向の剛性が大きいも
のである。
に第１の発明は、電力供給線等の架線を支持する電柱に
おいて、アルミニウム合金の押出形材によって形成さ
れ、その横断面形状が四角形で、かつ電力供給線等の架
線が架設される方向に対する剛性よりも電力供給線等の
架線が架設される方向と直交する方向の剛性が大きいも
のである。
【００１０】第２の発明は上記第１の発明において、電
柱の４つの側板のうち電力供給線等の架線が架設される
方向と直交する方向において互いに対向する２つの側板
の板厚が電力供給線等の架線が架設される方向において
互いに対向する他の２つの側板の板厚より大きいもので
ある。
柱の４つの側板のうち電力供給線等の架線が架設される
方向と直交する方向において互いに対向する２つの側板
の板厚が電力供給線等の架線が架設される方向において
互いに対向する他の２つの側板の板厚より大きいもので
ある。
【００１１】電柱および門型の電柱は一般にこれに加わ
る破壊応力よりこれに加わる荷重によりしょうじる撓み
両により部材を選定することが多く、外力を総合的に捉
えると、電柱自体が直接受ける風荷重よりも架線に加わ
る風圧を介して受ける荷重の方が遙かに大きいため、従
来の断面円形とすることよりも電力供給線等の架線が架
設される方向と直交する方向の剛性が大きい四角形の偏
肉断面形状とし、断面二次モーメントおよび断面係数を
大きくした方が強度的に有利である。すなわち、電力供
給線等の架線が架設される方向と直交する方向の剛性が
大きいので、電力供給線等の架線に対する風圧や自重に
よる揺れ撓みを防止することができる。また、断面形状
が四角形であると、転がることがなく、高く積み重ねて
も崩れるおそれが少なく、安定した状態で積載すること
ができ、保管のスペース効率を高めることができる。ま
た、所定の向きに設置することも容易である。
る破壊応力よりこれに加わる荷重によりしょうじる撓み
両により部材を選定することが多く、外力を総合的に捉
えると、電柱自体が直接受ける風荷重よりも架線に加わ
る風圧を介して受ける荷重の方が遙かに大きいため、従
来の断面円形とすることよりも電力供給線等の架線が架
設される方向と直交する方向の剛性が大きい四角形の偏
肉断面形状とし、断面二次モーメントおよび断面係数を
大きくした方が強度的に有利である。すなわち、電力供
給線等の架線が架設される方向と直交する方向の剛性が
大きいので、電力供給線等の架線に対する風圧や自重に
よる揺れ撓みを防止することができる。また、断面形状
が四角形であると、転がることがなく、高く積み重ねて
も崩れるおそれが少なく、安定した状態で積載すること
ができ、保管のスペース効率を高めることができる。ま
た、所定の向きに設置することも容易である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電
力供給線用電柱の一実施の形態を示す架線の張設方向か
ら見た図、図２は図１のII−II線拡大断面図である。こ
れらの図において、本実施の形態は片持ち梁式に架線を
支持する構造の電柱に適用した例を示している。１は鉄
道の線路に敷設されたレール、２は電柱、３は電柱２の
上端側に取付けたブラケット、４は架線、５はトロリ線
（電力供給線）である。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電
力供給線用電柱の一実施の形態を示す架線の張設方向か
ら見た図、図２は図１のII−II線拡大断面図である。こ
れらの図において、本実施の形態は片持ち梁式に架線を
支持する構造の電柱に適用した例を示している。１は鉄
道の線路に敷設されたレール、２は電柱、３は電柱２の
上端側に取付けたブラケット、４は架線、５はトロリ線
（電力供給線）である。
【００１３】前記電柱２は、アルミニウム合金の押出形
材よりなり、横断面形状が偏肉の四角形で、電力供給線
５が架設される方向（Ｙ方向）に対する剛性よりも電力
供給線５が架設される方向と直交する方向（Ｘ方向）の
剛性が大きい形状に形成されている。このため、４つの
側板２ａ〜２ｄのうち、電力供給線５が架設される方向
（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）において互いに対
向する２つの側板２ａ，２ｂの板厚Ｔ1 が、電力供給線
５が架設される方向（Ｙ方向）において互いに対向する
他の２つの側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2 より大きく設定さ
れている（Ｔ1＞Ｔ2 ）。電柱２としては、例えば高さ
Ｈが１００００ｍｍ、電力供給線５が架設される方向
（Ｙ方向）と、これと直交する方向（Ｘ方向）の長さＬ
1 ，Ｌ2 がそれぞれ２５０ｍｍとされることにより横断
面の外形が正方形で、板厚Ｔ1 ，Ｔ 2 がそれぞれ１６．
３５ｍｍ、１０ｍｍ程度とされる。なお、図１におい
て、Ｐ 1〜Ｐ8 は電柱に作用する外力である。
材よりなり、横断面形状が偏肉の四角形で、電力供給線
５が架設される方向（Ｙ方向）に対する剛性よりも電力
供給線５が架設される方向と直交する方向（Ｘ方向）の
剛性が大きい形状に形成されている。このため、４つの
側板２ａ〜２ｄのうち、電力供給線５が架設される方向
（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）において互いに対
向する２つの側板２ａ，２ｂの板厚Ｔ1 が、電力供給線
５が架設される方向（Ｙ方向）において互いに対向する
他の２つの側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2 より大きく設定さ
れている（Ｔ1＞Ｔ2 ）。電柱２としては、例えば高さ
Ｈが１００００ｍｍ、電力供給線５が架設される方向
（Ｙ方向）と、これと直交する方向（Ｘ方向）の長さＬ
1 ，Ｌ2 がそれぞれ２５０ｍｍとされることにより横断
面の外形が正方形で、板厚Ｔ1 ，Ｔ 2 がそれぞれ１６．
３５ｍｍ、１０ｍｍ程度とされる。なお、図１におい
て、Ｐ 1〜Ｐ8 は電柱に作用する外力である。
【００１４】このような構造からなる電柱２において
は、アルミニウム合金によって製作されているので、亜
鉛めっき鋼や鉄筋コンクリート製のものに比べて軽量化
することができ、取り扱いが容易で、設置のための作業
時間を短縮することができる利点がある。また、アルミ
ニウム合金は表面に緻密な酸化膜が形成されるため耐候
性に優れ、回収した後はリサイクルが可能であるため、
資源の有効利用を図ることができる。
は、アルミニウム合金によって製作されているので、亜
鉛めっき鋼や鉄筋コンクリート製のものに比べて軽量化
することができ、取り扱いが容易で、設置のための作業
時間を短縮することができる利点がある。また、アルミ
ニウム合金は表面に緻密な酸化膜が形成されるため耐候
性に優れ、回収した後はリサイクルが可能であるため、
資源の有効利用を図ることができる。
【００１５】また、断面形状を四角形とし、電力供給線
５が架設される方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方
向）の側板２ａ，２ｂの板厚Ｔ1 を、これと直交する残
り２つの側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2 より大きくして剛性
を高めているので、電力供給線５が架設される方向と直
交する方向に強い風圧等を受けても、上記した従来の断
面円形の電柱に比べて曲げや揺れが小さく、電力供給線
５の位置ずれや振動を最小限に抑えることができる。
５が架設される方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方
向）の側板２ａ，２ｂの板厚Ｔ1 を、これと直交する残
り２つの側板２ｃ，２ｄの板厚Ｔ2 より大きくして剛性
を高めているので、電力供給線５が架設される方向と直
交する方向に強い風圧等を受けても、上記した従来の断
面円形の電柱に比べて曲げや揺れが小さく、電力供給線
５の位置ずれや振動を最小限に抑えることができる。
【００１６】ここで、上記した実施の形態においては、
片持ち梁式に架線を支持する構造の電柱に適用した例を
示したが、図１に二点鎖線で示すように線路を挟んで互
いに対向する２本の電柱２，２の上端部を水平なビーム
１１によって連結した、所謂門形構造をなす電柱に適用
してもよいことは勿論である。
片持ち梁式に架線を支持する構造の電柱に適用した例を
示したが、図１に二点鎖線で示すように線路を挟んで互
いに対向する２本の電柱２，２の上端部を水平なビーム
１１によって連結した、所謂門形構造をなす電柱に適用
してもよいことは勿論である。
【００１７】次に、本発明による偏肉断面形状の角形電
柱と等肉厚断面形状の丸形電柱の強度について比較す
る。図３（ａ）、（ｂ）に等肉厚断面形状の丸形電柱
と、偏肉断面形状の角形電柱を示す。丸形電柱Ｂと角形
電柱Ｃの断面積は同一で、外径Ｄ1 ＝２６７．４ｍｍ、
内径Ｄ2 ＝２３５．７ｍｍ、厚さＴ＝１５．８５ｍｍ、
長さＬ1 ＝２５０ｍｍ、長さＬ2 ＝２５０ｍｍ、長さＬ
3 ＝２３０ｍｍ、長さＬ4 ＝２１７．３ｍｍ、板厚Ｔ1
＝１６．３５ｍｍ、板厚Ｔ2 ＝１０ｍｍである。
柱と等肉厚断面形状の丸形電柱の強度について比較す
る。図３（ａ）、（ｂ）に等肉厚断面形状の丸形電柱
と、偏肉断面形状の角形電柱を示す。丸形電柱Ｂと角形
電柱Ｃの断面積は同一で、外径Ｄ1 ＝２６７．４ｍｍ、
内径Ｄ2 ＝２３５．７ｍｍ、厚さＴ＝１５．８５ｍｍ、
長さＬ1 ＝２５０ｍｍ、長さＬ2 ＝２５０ｍｍ、長さＬ
3 ＝２３０ｍｍ、長さＬ4 ＝２１７．３ｍｍ、板厚Ｔ1
＝１６．３５ｍｍ、板厚Ｔ2 ＝１０ｍｍである。
【００１８】強度についての検討 電柱に対する風力係数（Ｃ）は、電柱の横断面形状によ
って異なり、丸形電柱Ｂの場合は通常０．７であるのに
対し、角形電柱Ｃの場合は通常１．２で、丸形電柱Ｂに
比べて約７１％もの割り増しとなり、大きな風荷重Ｗを
受ける。このため、従来は風荷重Ｗを小さくするために
丸形電柱Ｂを採用していた。
って異なり、丸形電柱Ｂの場合は通常０．７であるのに
対し、角形電柱Ｃの場合は通常１．２で、丸形電柱Ｂに
比べて約７１％もの割り増しとなり、大きな風荷重Ｗを
受ける。このため、従来は風荷重Ｗを小さくするために
丸形電柱Ｂを採用していた。
【００１９】しかしながら、電柱およびビーム等が自ら
受ける風荷重Ｗよりも架線４や電力供給線５にかかる風
荷重および線路の曲率半径部（Ｒ部）における架線張力
により生じる荷重の方が大きく、このために最終的には
上記の角形偏肉断面形状のものが有利であることが判明
した。したがって、横断面形状が円形で、風力係数Ｃが
小さく風荷重Ｗが軽減されることによる発生応力（σ）
および撓み量（δ）が少なくなることよりも、角形の偏
肉断面形状とし、断面二次モーメント（Ｉ）および断面
係数（Ｚ）を大きくした方が強度的に有利である。
受ける風荷重Ｗよりも架線４や電力供給線５にかかる風
荷重および線路の曲率半径部（Ｒ部）における架線張力
により生じる荷重の方が大きく、このために最終的には
上記の角形偏肉断面形状のものが有利であることが判明
した。したがって、横断面形状が円形で、風力係数Ｃが
小さく風荷重Ｗが軽減されることによる発生応力（σ）
および撓み量（δ）が少なくなることよりも、角形の偏
肉断面形状とし、断面二次モーメント（Ｉ）および断面
係数（Ｚ）を大きくした方が強度的に有利である。
【００２０】丸形電柱と角形電柱の受ける風荷重につ
いての検討 表１に同一断面積としたときの丸形電柱Ｂと角形電柱Ｃ
の断面性能を示す。角形電柱Ｃは、丸形電柱Ｂに比べて
断面二次モーメントＩおよび断面係数Ｚが大きい。な
お、表１中の角形電柱Ｃにおける断面二次モーメントＩ
と断面係数Ｚのうち、上段の値１２８．９×１０6 ｍｍ
4 、１０３１×１０3 ｍｍ3 は、架線の架設方向と直交
する方向（ＸーＸ方向）の値で、１０５．２×１０6 ｍ
ｍ4 、８４２×１０3 ｍｍ3 は架線の架設方向（Ｙ−Ｙ
方向）の値である。
いての検討 表１に同一断面積としたときの丸形電柱Ｂと角形電柱Ｃ
の断面性能を示す。角形電柱Ｃは、丸形電柱Ｂに比べて
断面二次モーメントＩおよび断面係数Ｚが大きい。な
お、表１中の角形電柱Ｃにおける断面二次モーメントＩ
と断面係数Ｚのうち、上段の値１２８．９×１０6 ｍｍ
4 、１０３１×１０3 ｍｍ3 は、架線の架設方向と直交
する方向（ＸーＸ方向）の値で、１０５．２×１０6 ｍ
ｍ4 、８４２×１０3 ｍｍ3 は架線の架設方向（Ｙ−Ｙ
方向）の値である。
【００２１】
【表１】
【００２２】Ｘ−Ｘ方向における断面係数Ｚで風力係数
Ｃを除した応力の値Ｋを比較すると、角形電柱Ｃの場合
の応力ＫC は、
Ｃを除した応力の値Ｋを比較すると、角形電柱Ｃの場合
の応力ＫC は、
【００２３】
【数１】 となる。式中の添え字Ｂ，Ｃは、丸形電柱Ｂと角形電柱
Ｃを表す。
Ｃを表す。
【００２４】丸形電柱Ｂの場合の応力ＫB は、
【００２５】
【数２】 となる。
【００２６】角形電柱Ｂと丸形電柱Ｃの応力比ＫB／ＫC
は、
は、
【００２７】
【数３】 となる。
【００２８】したがって、電柱自身の受ける風荷重に対
して丸形電柱Ｂは角形電柱Ｃより発生応力において、１
４％（＝１−ＫB／ＫC）減となる。
して丸形電柱Ｂは角形電柱Ｃより発生応力において、１
４％（＝１−ＫB／ＫC）減となる。
【００２９】一方、架線からの外力（風およびＲ部の張
力）に対しては、３９％（１０３１／７４４＝１．３
９）増となる。
力）に対しては、３９％（１０３１／７４４＝１．３
９）増となる。
【００３０】また、Ｘ−Ｘ方向における断面二次モーメ
ントＩで風力係数Ｃを除した撓み（δ）については、丸
形電柱Ｂの場合の撓みＫBδは、
ントＩで風力係数Ｃを除した撓み（δ）については、丸
形電柱Ｂの場合の撓みＫBδは、
【００３１】
【数４】 となる。
【００３２】一方、角形電柱Ｃの場合の撓みＫCδは、
【００３３】
【数５】 となる。
【００３４】したがって、電柱自身の受ける風荷重に対
して丸形電柱Ｂの撓みＫBδは角形電柱Ｃの撓みＫCδに
比べて撓みが約２４％（１−ＫBδ／ＫCδ）少なくな
る。
して丸形電柱Ｂの撓みＫBδは角形電柱Ｃの撓みＫCδに
比べて撓みが約２４％（１−ＫBδ／ＫCδ）少なくな
る。
【００３５】電柱自身の受ける風荷重によるモーメント
は、次の式から求められる。 (1)角形電柱Ｃの場合 Ａ：風を受ける表面積、Ｌ1 ：幅、Ｈ：高さ、ｑ：基準
風速圧ｑ、 Ｗ：風荷重、ωo：単位長さ当たりの風荷
重、Ｃ：風力係数（１．２）、Ｍ3 ：電柱自身の受ける
風荷重により電柱固定部に生じるる曲げモーメント とすると、 Ａ＝Ｌ1・Ｈ＝２５×１０００＝２．５ｍ2 ｑ＝６０√１０＝１８９．７Ｋｇ／ｍ2 Ｗ＝ｑ・Ｃ・Ａ＝１８９．７×１．２×２．５＝５６
９．１Ｋｇ ωo＝Ｗ／Ｈ＝５６９．１×１０００＝０．５６９１Ｋ
ｇ／ｍ Ｍ3 ＝ωo ・Ｈ2／８＝０．５６９１×１０００2 ／８
＝７１．１３８Ｋｇ・ｃｍ (2)丸形電柱Ｂの場合 Ａ：風を受ける表面積、ｑ：基準風速圧、Ｗ：風荷重、
ωo ：単位長さ当たりの風荷重、Ｃ：風力係数
（０．７）、Ｍ4 ：電柱自身の受ける風荷重により電柱
固定部に生じる曲げモーメント とすると、 Ａ＝Ｄ1×Ｈ＝２６．７４×１０００＝２．６７４ｍ2 ｑ＝６０√１０＝１８９．７Ｋｇ／ｍ2 Ｗ＝ｑ・Ｃ・Ａ＝１８９．７×０．７×２．６７４＝３
５５．１Ｋｇ ωo＝Ｗ／Ｈ＝３５５．１×１０００＝０．３５５１Ｋ
ｇ／ｃｍ Ｍ4 ＝ωo ・Ｈ2 ／８＝０．３５５１×１０００2 ／８ ＝４４．３８８Ｋｇ・ｃｍ
は、次の式から求められる。 (1)角形電柱Ｃの場合 Ａ：風を受ける表面積、Ｌ1 ：幅、Ｈ：高さ、ｑ：基準
風速圧ｑ、 Ｗ：風荷重、ωo：単位長さ当たりの風荷
重、Ｃ：風力係数（１．２）、Ｍ3 ：電柱自身の受ける
風荷重により電柱固定部に生じるる曲げモーメント とすると、 Ａ＝Ｌ1・Ｈ＝２５×１０００＝２．５ｍ2 ｑ＝６０√１０＝１８９．７Ｋｇ／ｍ2 Ｗ＝ｑ・Ｃ・Ａ＝１８９．７×１．２×２．５＝５６
９．１Ｋｇ ωo＝Ｗ／Ｈ＝５６９．１×１０００＝０．５６９１Ｋ
ｇ／ｍ Ｍ3 ＝ωo ・Ｈ2／８＝０．５６９１×１０００2 ／８
＝７１．１３８Ｋｇ・ｃｍ (2)丸形電柱Ｂの場合 Ａ：風を受ける表面積、ｑ：基準風速圧、Ｗ：風荷重、
ωo ：単位長さ当たりの風荷重、Ｃ：風力係数
（０．７）、Ｍ4 ：電柱自身の受ける風荷重により電柱
固定部に生じる曲げモーメント とすると、 Ａ＝Ｄ1×Ｈ＝２６．７４×１０００＝２．６７４ｍ2 ｑ＝６０√１０＝１８９．７Ｋｇ／ｍ2 Ｗ＝ｑ・Ｃ・Ａ＝１８９．７×０．７×２．６７４＝３
５５．１Ｋｇ ωo＝Ｗ／Ｈ＝３５５．１×１０００＝０．３５５１Ｋ
ｇ／ｃｍ Ｍ4 ＝ωo ・Ｈ2 ／８＝０．３５５１×１０００2 ／８ ＝４４．３８８Ｋｇ・ｃｍ
【００３６】以上の通り、電柱自体に直接加わる風荷重
により生じる電柱固定部に生じる曲げモーメントは丸形
電柱に比べて角形の電柱が大きく不利となる。しかしな
がら、前述の通りＲ部分に生じる外力は架線に作用する
風荷重と架線に与えられる張力による電柱に作用する力
により、その一例としては、風速５０ｍの際に、曲率半
径８００ｍのＲ部では５２７Ｋｇｃｍ、同じく曲率半径
２５００ｍのＲ部では２６０Ｋｇｃｍの曲げモーメント
が新幹線の一般的形態（電柱間隔５０ｍおよび張設され
る架線本数等の形態）において、電柱固定部に生じるも
と考えられる。
により生じる電柱固定部に生じる曲げモーメントは丸形
電柱に比べて角形の電柱が大きく不利となる。しかしな
がら、前述の通りＲ部分に生じる外力は架線に作用する
風荷重と架線に与えられる張力による電柱に作用する力
により、その一例としては、風速５０ｍの際に、曲率半
径８００ｍのＲ部では５２７Ｋｇｃｍ、同じく曲率半径
２５００ｍのＲ部では２６０Ｋｇｃｍの曲げモーメント
が新幹線の一般的形態（電柱間隔５０ｍおよび張設され
る架線本数等の形態）において、電柱固定部に生じるも
と考えられる。
【００３７】次に、架線に作用する外力を考慮して電
柱自身の受ける風荷重とこの外力を加えたもので応力と
撓みを概算比較する。
柱自身の受ける風荷重とこの外力を加えたもので応力と
撓みを概算比較する。
【００３８】Ｒ２５００での角形電柱Ｃの応力σ角・R2
500 は、
500 は、
【００３９】
【数６】 となる。
【００４０】Ｒ２５００での丸形電柱の応力σ丸・R250
0 は、
0 は、
【００４１】
【数７】 となる。
【００４２】数６と数７の値から明らかなように、丸形
電柱Ｂの応力σ丸・R2500 は、角形電柱Ｃの応力σ角・
R2500 より２７．４％増加している。
電柱Ｂの応力σ丸・R2500 は、角形電柱Ｃの応力σ角・
R2500 より２７．４％増加している。
【００４３】また、架線の張力の影響がより大きくなる
曲率R800での角形電柱Ｃの応力σ角・R800は、
曲率R800での角形電柱Ｃの応力σ角・R800は、
【００４４】
【数８】 となる。
【００４５】Ｒ８００での丸形電柱Ｂの応力σ丸・R800
は、
は、
【００４６】
【数９】 となる。
【００４７】数８と数９の値から明らかなように、丸形
電柱Ｂの応力σ丸・R800は、角形電柱Ｃの応力σ角・R8
00より３２．３％増加している。
電柱Ｂの応力σ丸・R800は、角形電柱Ｃの応力σ角・R8
00より３２．３％増加している。
【００４８】また、撓みについても、上記と同じ条件に
より上記値を基に比較すると、Ｒ２５００での角形電柱
Ｂの撓みδ角・R2500は、
より上記値を基に比較すると、Ｒ２５００での角形電柱
Ｂの撓みδ角・R2500は、
【００４９】
【数１０】 となる。
【００５０】Ｒ２５００での丸形電柱Ｂの撓みδ丸・R2
500は、
500は、
【００５１】
【数１１】 となる。
【００５２】数１０と数１１の値から明らかなように、
R2500 での丸形電柱Ｂの撓みδは、角形電柱Ｃの撓みよ
り１９％大きくなり増加している。
R2500 での丸形電柱Ｂの撓みδは、角形電柱Ｃの撓みよ
り１９％大きくなり増加している。
【００５３】Ｒ８００での角形電柱Ｃの撓みδ角・R800
は、
は、
【００５４】
【数１２】 となる。
【００５５】Ｒ８００での丸形電柱Ｂの撓みδ丸・R800
は、
は、
【００５６】
【数１３】 となる。
【００５７】数１２と数１３の値から明らかなように、
また架線の張力の影響がより大きく現れるR800における
上記と同じ条件での丸形電柱Ｂの撓みδ丸・R800は角形
電柱Ｃの撓みδ角・R800より２３．７％増加する。
また架線の張力の影響がより大きく現れるR800における
上記と同じ条件での丸形電柱Ｂの撓みδ丸・R800は角形
電柱Ｃの撓みδ角・R800より２３．７％増加する。
【００５８】以上のことを総合すると、片持ち梁式の電
柱および門型電柱は一般に応力より撓みを考慮した部材
選定を行うことが多く、外力を総合的に捉えると、電柱
自身に直接加わる風荷重よりも、架線に加わる風荷重お
よびカーブ部における架線張力より電柱が受ける荷重の
方が遙かに大きいため角形の偏肉断面形状とし、断面二
次モーメント（Ｉ）および断面係数（Ｚ）を大きくした
方が断面円形の電柱に比べて強度的に有利である。
柱および門型電柱は一般に応力より撓みを考慮した部材
選定を行うことが多く、外力を総合的に捉えると、電柱
自身に直接加わる風荷重よりも、架線に加わる風荷重お
よびカーブ部における架線張力より電柱が受ける荷重の
方が遙かに大きいため角形の偏肉断面形状とし、断面二
次モーメント（Ｉ）および断面係数（Ｚ）を大きくした
方が断面円形の電柱に比べて強度的に有利である。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電力供
給線用電柱は、アルミニウム合金の押出形材によって形
成され、その横断面形状が四角形で、かつ電力供給線が
架設される方向に対する剛性よりも電力供給線が架設さ
れる方向と直交する方向の剛性を大きくしたので、電力
供給線に対する風圧や自重による揺れ撓みを防止するこ
とができる。また、断面形状が四角形であると、転がる
ことがなく、高く積み重ねても崩れるおそれが少なく、
安定した状態で積載することができ、保管のスペース効
率を高めることができる。また、アルミニウム合金の押
出形材製であるため、軽量で、取り扱い易く、設置のた
めの作業時間を短縮でき、しかも耐候性に優れ、再利用
でき経済的である。また、設置に際して設置の方向を適
切な方向とし易い。
給線用電柱は、アルミニウム合金の押出形材によって形
成され、その横断面形状が四角形で、かつ電力供給線が
架設される方向に対する剛性よりも電力供給線が架設さ
れる方向と直交する方向の剛性を大きくしたので、電力
供給線に対する風圧や自重による揺れ撓みを防止するこ
とができる。また、断面形状が四角形であると、転がる
ことがなく、高く積み重ねても崩れるおそれが少なく、
安定した状態で積載することができ、保管のスペース効
率を高めることができる。また、アルミニウム合金の押
出形材製であるため、軽量で、取り扱い易く、設置のた
めの作業時間を短縮でき、しかも耐候性に優れ、再利用
でき経済的である。また、設置に際して設置の方向を適
切な方向とし易い。
【図１】 本発明に係る電力供給線用電柱の一実施の形
態を示す架線の張設方向から見た図である。
態を示す架線の張設方向から見た図である。
【図２】 図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】 断面積が等しい丸形電柱と角形電柱を示す図
である。
である。
１…レール、２…電柱、２ａ〜２ｄ…側板、３…ブラケ
ット、４…架線、５…トロリ線（電力供給線）、１１…
ビーム。
ット、４…架線、５…トロリ線（電力供給線）、１１…
ビーム。
Claims (2)
- 【請求項１】 電力供給線等の架線を支持する電柱にお
いて、 アルミニウム合金の押出形材によって形成され、その横
断面形状が四角形で、かつ電力供給線等の架線が架設さ
れる方向に対する剛性よりも電力供給線等の架線が架設
される方向と直交する方向の剛性が大きいことを特徴と
する電力供給線用電柱。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力供給線用電柱におい
て、 電柱の４つの側板のうち電力供給線等の架線が架設され
る方向と直交する方向において互いに対向する２つの側
板の板厚が電力供給線等の架線が架設される方向におい
て互いに対向する他の２つの側板の板厚より大きいこと
を特徴とする電力供給線用電柱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355899A JP2002165343A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 電力供給線用電柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355899A JP2002165343A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 電力供給線用電柱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002165343A true JP2002165343A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18828238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355899A Pending JP2002165343A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 電力供給線用電柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002165343A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012077601A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-04-19 | Jfe Steel Corp | 鋼管柱構造物及びその製造方法 |
| JP2013039873A (ja) * | 2011-08-16 | 2013-02-28 | West Japan Railway Co | 制震ビーム及び該制震ビームを有する門型ビーム |
| JP2016056625A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 柱体倒壊防止構造 |
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355899A patent/JP2002165343A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012077601A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-04-19 | Jfe Steel Corp | 鋼管柱構造物及びその製造方法 |
| JP2013039873A (ja) * | 2011-08-16 | 2013-02-28 | West Japan Railway Co | 制震ビーム及び該制震ビームを有する門型ビーム |
| JP2016056625A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 柱体倒壊防止構造 |
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