JP2004052354A

JP2004052354A - 柱脚部の構造

Info

Publication number: JP2004052354A
Application number: JP2002210879A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Hatano; 波多野　保史; Hitoshi Tada; 多田　仁志
Original assignee: Sumitomo Metal Steel Products Inc
Current assignee: Sumitomo Metal Steel Products Inc
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】構造が簡単で鋼管柱の下端部と柱脚金物とを確実に接合できて、施工上および設計上の信頼性を著しく向上させた柱脚部の構造を提供する。
【解決手段】コンクリートの基礎２に固定されるベース部１ａと鋼管柱３の下端部に連結される立上り１ｂとで形成する。立上り部１ｂは鋼管柱３と同じ断面形状に形成し、かつ下端部分の径が前記鋼管柱の径より大きく、上方向になる程徐々に細く形成し、そして上端部分の径を鋼管柱３の径と同じに形成する。また、立上り部１ｂの上端部に嵌合部１ｄを形成し、嵌合部１ｄを鋼管柱３の下端部に圧入による締り嵌めによって接合する。
【選択図】　　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は柱脚金物とその上に立設された鋼管柱とからなる柱脚部の構造に関し、主に道路標識、照明灯、旗竿などのスミポール（支柱）として設置される鋼管柱の柱脚部の構造に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
道路標識、照明灯、旗竿などのスミポール（支柱）として円形鋼管や角形鋼管が広く用いられ、一般にこの種の支柱はコンクリート基礎の上に設置された柱脚金物の上に立設されている。
【０００３】
図７（ａ）〜（ｃ）は、当出願人がこれまでに開発した柱脚部の構造の一例を示し、図示するように、柱脚金物２０はコンクリート基礎２１に固定されたベース部２０ａと支柱２２に接合された立上り部２０ｂとから一体的に形成されている。
【０００４】
ベース部２０ａは矩形板状に形成され、各コーナ部に基礎２１の上端部に突設されたアンカーボルト（図省略）を通すボルト孔２０ｃが形成されている。立上り部２０ｂは支柱２２と同じ矩形中空断面形に形成され、下端部の径が一番大きく、上端方向に徐々に小径をなし、かつ上端部の径が支柱２２と同じ径に形成されている。
【０００５】
また、立上り部２０ｂの上端部に支柱２２の内径より小径の外径をなす嵌合部２１ｄが形成されている。そして、この嵌合部２１ｄを支柱２２の下端部に挿入し、かつ支柱２２の下縁端部と嵌合部２１ｄの下端部とを支柱２２の周方向に全周溶接することにより支柱２２の下端部は柱脚金物２０に剛接合されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、支柱２２から柱脚金物２０に作用する荷重は、溶接部のみを介して支柱２２から柱脚金物２０に伝えられるため、溶接の技量や天候などによって大きく左右される溶接の良否で柱脚部の強度が決定されることとなり、確かな設計がしにくく、施工上および設計上の信頼性に欠けるという課題があった。
【０００７】
本願発明は以上の課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で鋼管柱の下端部と柱脚金物とを確実に接合できて、施工上および設計上の信頼性を著しく向上させた柱脚部の構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の柱脚部の構造は、柱脚金物とその上に立設された鋼管柱とからなる柱脚部の構造において、前記柱脚金物は基礎に固定されたベース部と前記鋼管柱に接合された立上り部とから形成され、前記鋼管柱の下端部と前記立上り部の上端部とは締り嵌めによって接合されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合の締り嵌めによる接合方法としては、立上り部の上端部に鋼管柱の内径と同径か、もしくはよりやや大きい径（鋼管柱の内径より１ｍｍ程度大）の嵌合部を形成し、この嵌合部を鋼管柱の下端部に圧入する方法、または前記鋼管柱の下端部を加熱膨張させて鋼管柱の下端部に圧入する焼き嵌め方法などを用いることができる。
【００１０】
また、鋼管柱から柱脚金物に作用する荷重は、鋼管柱の内側面と嵌合部との間の摩擦力によって鋼管柱から柱脚金物に伝達される。したがって、柱脚部に作用する応力（軸力応力や曲げ応力）の大きさに応じて、嵌合部の長さを変更して嵌合部の外側面と鋼管柱内側面との摩擦面積（当接面積）を増減することにより、柱脚部の強度を最適に設計することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の柱脚部の構造は、請求項１記載の柱脚部の構造において、鋼管柱の下端部と立上り部の上端部とは圧入による締り嵌めによって接合されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の柱脚部の構造は、請求項１記載の柱脚部の構造において、鋼管柱の下端部と立上り部の上端部とは焼き嵌めによる締り嵌めによって接合されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の柱脚部の構造は、請求項１〜３のいずれかに記載の柱脚部の構造において、立上り部の上端部に形成された嵌合部を鋼管柱の下端部に嵌合し、かつ前記鋼管柱の下縁端部と前記嵌合部の下縁端部とからなるレ型開先部を前記鋼管柱の周方向に連続溶接してなることを特徴とするものである。
【００１４】
このような溶接を併用することで、接合部に作用する荷重を摩擦面部と溶接部の両方に分散させることができるため、施工上および設計上の信頼性をさらに向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本願発明の一例を示し、図において、柱脚金物１はコンクリート基礎２に固定されたベース部１ａと鋼管柱３に接合された立上り部１ｂとから一体的に形成されている。
【００１６】
ベース部１ａは矩形板状または円形板状に形成され、外周部に基礎２の上端部に突設されたアンカーボルト４を通すためのボルト孔１ｃが形成されている。この場合のボルト孔１ｃは、矩形板状をなすベース部１ａにあっては各コーナ部に形成され、円形板状をなすベース部１ａにあっては円周方向に所定間隔おきに形成されている。
【００１７】
立上り部１ｂは鋼管柱３と同じ断面形状の中空断面形に形成され、例えば鋼管柱３が円形断面形状をなす場合、立上り部１ｂも同じ円形の断面形に形成されている。
【００１８】
また、図３と図４にそれぞれ図示するように、鋼管柱３の断面形状が矩形断面の場合、矩形断面形に、八角形断面の場合、八角形断面形にそれぞれ形成され、さらに六角形断面の場合には六角形断面形に形成されている。
【００１９】
また、立上り部１ｂは下端部分の径が鋼管柱３のそれより大きく、上端方向になる程徐々に小径となるように形成され、上端部分は鋼管柱３と同じ径に形成されている。
【００２０】
さらに、立上り部１ｂの上端部には鋼管柱３の下端部に挿入可能な嵌合部１ｄが形成され、嵌合部１ｄの下縁端部には鋼管柱３の下端部に挿入された際に、鋼管柱３の周方向に連続するレ形の開先部５が形成されるようにテーパ部１ｅが形成されている。
【００２１】
また、立上り部１ｂの内側には上端側よりに水平補強リブ１ｅが周方向に連続して突設され、水平補強リブ１ｅは立上り部１ｂの高さに応じて、例えば図５（ａ），（ｂ）に図示するように数段形成されていてもよい。
【００２２】
また、水平補強リブ１ｅの代わりに、例えば図６（ａ），（ｂ）に図示するように複数の縦補強リブ１ｆが立上り部１ｂの周方向に所定間隔に突設されていてもよい。
【００２３】
このように、柱脚金物１の立上り部１ｂが鋼管柱３と同じ断面形状をなし、かつ下端部分の径が鋼管柱３のそれより大きく、上端方向になるにつれて徐々に細くなり、そして上端部分の径が鋼管柱３の径と同じに形成されていることで、すなわち鋼管柱３の柱脚部が、ベース部１ａから鋼管柱３側へと裁頭円錐形状に連続的に変化する一体化構造をなしていることで、溶接不良や応力集中を起こしにくく、強度的にきわめてすぐれた鋼管柱３の柱脚部を形成することができる。
【００２４】
また、きわめて簡単な形状をなしているので、鋳造などによる方法で簡単に量産、製作コストの低減が図れる。
【００２５】
また、柱脚部の外側にリブプレート等の補剛材が突設されていないので、道路わきや公園などに立設される街灯用ポール等の柱脚金物として使用したとしても、歩行の妨げになることもない。
【００２６】
また、上下方向に貫通する中空をなしているので、鋼管柱３の中に電力線や電話線などのケーブル類、さらにはパイプ等も設置できる。
【００２７】
さらに、立上り部１ｂの内側に複数の水平補強リブ１ｅや縦リブ１ｆが突設されていることにより、剛性を著しく高めることができ、またその分薄くして軽量化も図れる。
【００２８】
また、立上り部１ｂと水平補強リブ１ｅとのコーナ部、立上り部１ｂと縦リブ１ｅとのコーナ部にアール（凹曲面）を付けることで応力集中を避けることができる。
【００２９】
なお、ベース部１ａの径、および立上り部１ｂの高さと径は柱脚部に作用する曲げ応力、せん断力、軸力、さらには鋼管柱３とのバランス等を参酌して適宜決められている。また、ベース部１ａと立上り部１ｂは鍛造または鋳造などによって一体的に形成されてもよく、またそれぞれを別々に形成した後、溶接して一体化してもよい。
【００３０】
このように形成された柱脚金物１の立上り１ｂは鋼管柱３の下端部に圧入または焼き嵌めによる締り嵌めにより接合されている。また、開先部５が鋼管柱３の周方向に連続して溶接されている。こうして、柱脚金物１に鋼管柱３の下端部が一体的に取り付けられている。
【００３１】
また、ベース部１ａは基礎２の上にボルト孔１ｃを貫通する複数のアンカーボルト４とこのアンカーボルト４に螺合される固定ナット６によって固定されている。
【００３２】
【発明の効果】
本願発明は以上説明したとおりであり、特に鋼管柱の下端部に柱脚金物の立上り部を鋼管柱の下端部に締り嵌め、圧入による締り嵌め、または焼き嵌めによる締り嵌めによって接合されてなるので、接合部に作用する荷重を接合部（立上り部の嵌合部と鋼管柱との当接面）に分散させることができ、さらに鋼管柱の下縁端部と前記嵌合部の下縁端部とからなるレ型開先部を溶接することにより、接合部に作用する荷重を接合部と溶接部の両方に分散させることができ、これにより構造が簡単で鋼管柱の下端部と柱脚金物とを確実に接合できて、施工上および設計上の信頼性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】円形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図２】円形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図３】角形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図４】角形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図５】円形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図６】円形鋼管からなる鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【図７】従来の鋼管柱の柱脚部を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１　柱脚金物
１ａ　ベース部
１ｂ　立上り部
１ｃ　ボルト孔
１ｄ　嵌合部
１ｅ　水平補強リブ
１ｆ　縦リブ
２　コンクリート基礎
３　鋼管柱
４　アンカーボルト
５　開先部
６　固定ナット

Claims

柱脚金物とその上に立設された鋼管柱とからなる柱脚部の構造において、前記柱脚金物は基礎に固定されたベース部と前記鋼管柱に接合された立上り部とから形成され、前記鋼管柱の下端部と前記立上り部の上端部は締り嵌めによって接合されてなることを特徴とする柱脚部の構造。
鋼管柱の下端部と立上り部の上端部は圧入による締り嵌めによって接合されてなることを特徴とする請求項１記載の柱脚部の構造。
鋼管柱の下端部と立上り部の上端部は焼き嵌めによる締り嵌めによって接合されてなることを特徴とする請求項１記載の柱脚部の構造。
立上り部の上端部に形成された嵌合部を鋼管柱の下端部に嵌合し、かつ前記鋼管柱の下縁端部と前記嵌合部の下端部とから形成されたレ型開先部を前記鋼管柱の周方向に連続溶接してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の柱脚部の構造。