JP2012162986A - Tubular column - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は管状支柱、特に、道路等に設置される防護柵等の固定に用いられる管状支柱に関する。 The present invention relates to a tubular support, and more particularly to a tubular support used for fixing a guard fence or the like installed on a road or the like.
従来、道路に設置されるガードレール、ガードパイプ、ガードケーブル、また橋梁に設置される高欄、さらに山間部等に設置される落石防止防護柵、雪崩防護柵等（本明細書において、これらを「防護柵等」と総称する）は、間隔を設けて設置された支柱に固定されている。かかる支柱は、車両、落石や雪崩等が衝突した際の衝突による衝撃力（正確には衝撃エネルギ）を吸収して車両落石や雪崩等を受け止める必要があることから、所定の剛性を有する鋼管（丸形金属管や角形金属管を含む）やＨ形鋼によって製造されている。 Conventionally, guard rails, guard pipes, guard cables installed on roads, railings installed on bridges, rockfall prevention guard fences, avalanche guard fences, etc. installed in mountainous areas, etc. Are generally fixed to support columns provided at intervals. Such a column needs to absorb impact force (precisely impact energy) due to collision when a vehicle, rock fall, avalanche, etc. collide to receive the vehicle fall rock, avalanche, etc. (Including round metal tubes and square metal tubes) and H-shaped steel.
図１９及び図２０は、従来の鋼管支柱を曲げた際の荷重−変位線図であって、図１９の（ａ）は丸形鋼管（ＳＴＫ４００、外径１３９．８ｍｍ、肉厚４．５ｍｍ）を曲げアーム長さ６００ｍｍで、図１９の（ｂ）は丸形鋼管（ＳＴＫ４００、外径１１４．３ｍｍ、肉厚４．５ｍｍ）を曲げアーム長さ６００ｍｍで、図２０は角形鋼管（ＳＴＫＲ４００、外辺１２５ｍｍ×１２５ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ）を曲げアーム長さ７６０ｍｍで、曲げている。
すなわち、最大荷重に到達した後、鋼管支柱とベースプレートとの溶接部に亀裂が生じて溶接部が破断するため、荷重が急激に低下しているから、鋼管支柱は所望の変位を保証するだけの変形をしていないことになる。すなわち、支柱自体の剛性を高めたのでは、支柱とベースプレートとの溶接部に亀裂が生じ、かえって衝撃エネルギの吸収量が増加しないという問題があった。
FIGS. 19 and 20 are load-displacement diagrams when a conventional steel pipe column is bent. FIG. 19A shows a round steel pipe (STK400, outer diameter 139.8 mm, wall thickness 4.5 mm). Fig. 19 (b) shows a round steel pipe (STK400, outer diameter 114.3mm, wall thickness 4.5mm) and a bending arm length 600mm. Fig. 20 shows a square steel pipe (STKR400, outer). A
That is, after reaching the maximum load, the welded part between the steel pipe strut and the base plate is cracked and the welded part breaks, so the load drops rapidly, so the steel pipe strut only guarantees the desired displacement. It will not be deformed. That is, when the rigidity of the support column itself is increased, there is a problem in that the welded portion between the support column and the base plate is cracked, and the amount of impact energy absorbed is not increased.
このため、溶接部を補強しようとする技術と、鋼管支柱に先行して座屈する部分を予めも設けてそこを積極的に座屈させることによって溶接部の破断を防止し、これによって鋼管支柱の塑性変形量を増大させようとする技術と、が開示されている。
特に、後者について、衝撃吸収性を保証すると共に、経済性、作業性並びに景観性を高めようとする発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
For this reason, a technique to reinforce the welded portion and a portion that buckles in advance of the steel pipe struts are provided in advance to prevent buckling of the welded portions, thereby preventing breakage of the steel pipe struts. And a technique for increasing the amount of plastic deformation.
In particular, for the latter, there has been disclosed an invention that guarantees shock absorption and enhances economic efficiency, workability, and landscape (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１に開示された発明は、支柱が丸形金属管や角形金属管であって、車道と反対側の下方位置に側面方向から見て「く字状」の切欠を形成し、該開口部に断面く字状の補強プレートを取り付けたものである。すなわち、車道に向かって見ると、丸形金属管では楕円状の開口部に楕円板を折り曲げた補強プレートが取り付けられ、角形金属管では矩形の開口部に矩形板を折り曲げた補強プレートが取り付けられる。したがって、以下のような問題があった。
（あ）「く字状」の切欠を形成する作業と、断面く字状の補強プレートを製造する作業と、開口部に補強プレートを溶接する作業とを必要とするため、製造コストが高くなる。
（い）「く字状」の切欠が側面方向から視認されるため、外観から受ける鋼管支柱の信頼感が低くなる。
（う）切欠部の開き角度が大きい場合や補強プレートが薄い場合、支柱の剛性が低下し、所望の量の衝撃エネルギを吸収することができない。
（え）切欠部の開き角度が小さい場合や補強プレートが厚い場合、変形の初期において、補強プレートの面同士が当接したり、補強プレートの折り曲げ部に変形が集中したりして、支柱の剛性が高くなり、溶接部が破断する可能性が出てくる。このため、結果として、所望の量の衝撃エネルギを吸収することができ難くなる。
However, in the invention disclosed in
(A) The manufacturing cost increases because it requires the operation of forming a “cross-shaped” notch, the operation of manufacturing a reinforcing plate having a cross-sectional shape, and the operation of welding the reinforcing plate to the opening. .
(Ii) Since the “C” -shaped notch is visually recognized from the side surface direction, the reliability of the steel pipe support received from the appearance is lowered.
(Iii) When the opening angle of the cutout is large or the reinforcing plate is thin, the rigidity of the support is lowered, and a desired amount of impact energy cannot be absorbed.
(E) When the opening angle of the notch is small or the reinforcing plate is thick, the rigidity of the struts may be increased because the surfaces of the reinforcing plates come into contact with each other at the initial stage of deformation or the deformation concentrates on the bent part of the reinforcing plate. This increases the possibility that the weld will break. For this reason, as a result, it becomes difficult to absorb a desired amount of impact energy.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、衝撃エネルギの吸収能力に優れた管状支柱を提供することを最大の目的とし、合わせて、景観性を担保すると共に、製造コストを抑えることができる管状支柱を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and the main object is to provide a tubular strut excellent in the ability to absorb impact energy. It aims at providing the tubular support | pillar which can hold down cost.
（１）本発明に係る管状支柱は、基礎に固定されるベースプレートと、該ベースプレートに形成された支柱用孔に下端が挿入された状態で立設された管体とを有し、前記管体に柵用材を設置するための柵用材設置部が設けられ、
前記管体の前記柵用材設置部に対向する背面側の位置で前記ベースプレート近傍に、管軸方向に長い縦溝が形成され、
前記縦溝が、前記管体の外面または内面の一方に形成され、または前記管体の外面および内面の両方に対向して形成され、底面を有することを特徴とする。
(1) A tubular support according to the present invention includes a base plate fixed to a foundation, and a tubular body erected in a state where a lower end is inserted into a support hole formed in the base plate. The fence material installation part for installing the fence material is provided in
Long vertical grooves in the tube axis direction are formed in the vicinity of the base plate at the position on the back side facing the fence material installation portion of the tube body,
The longitudinal groove is formed on one of the outer surface and the inner surface of the tubular body, or is formed to face both the outer surface and the inner surface of the tubular body, and has a bottom surface.
（２）前記（１）において、前記縦溝の下端が前記支柱用孔に拘束されていることを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）において、前記縦溝の管軸方向の中央部における幅が、前記縦溝の端部における幅より広いことを特徴とする。
（４）前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記管体が断面円形で、１の前記縦溝が形成され、
前記ベースプレートが前記基礎に固定された状態において、前記管体を前記縦溝側に倒そうとする荷重が作用した際、前記縦溝の管軸方向の中央部が前記管体の外側に向かって突出するように変形すると共に、前記縦溝の管軸方向の中央部の幅が拡大することを特徴とする。
(2) In (1), the lower end of the vertical groove is restricted by the support hole.
(3) In the above (1) or (2), the width of the longitudinal groove at the center in the tube axis direction is wider than the width of the end of the longitudinal groove.
(4) In any one of (1) to (3), the tubular body has a circular cross section, and the one longitudinal groove is formed.
In a state where the base plate is fixed to the foundation, when a load is applied to the tube body toward the longitudinal groove side, the central portion of the longitudinal groove in the tube axis direction faces the outside of the tube body. While deform | transforming so that it may protrude, the width | variety of the center part of the pipe-axis direction of the said vertical groove expands.
（５）前記（１）乃至（４）の何れかにおいて、前記管体が断面矩形であって、
前記縦溝が、前記柵用材設置部が設けられた面に対向する背面に１または２以上設けられていることを特徴とする。
（６）前記（１）乃至（４）の何れかにおいて、前記管体が断面矩形であって、
前記縦溝が、前記柵用材設置部が設けられた面に対向する背面の両隅部または該両隅部近傍に設けられていることを特徴とする。
(5) In any one of (1) to (4), the tubular body has a rectangular cross section,
One or two or more of the vertical grooves are provided on the back surface facing the surface on which the fence material installation portion is provided.
(6) In any one of (1) to (4), the tubular body has a rectangular cross section,
The longitudinal groove is provided at or near both corners of the back surface facing the surface on which the fence material installing portion is provided.
（７）前記（５）または（６）において、前記管体が断面矩形で、１の縦溝が形成されたものであって、
前記ベースプレートが前記基礎に固定された状態において、前記管体を前記縦溝側に倒そうとする荷重が作用した際、前記縦溝の管軸方向の中央部の幅が拡大することを特徴とする。
(7) In the above (5) or (6), the tubular body is rectangular in cross section, and one longitudinal groove is formed,
In the state where the base plate is fixed to the foundation, the width of the central portion of the longitudinal groove in the tube axis direction is enlarged when a load is applied to the tubular body toward the longitudinal groove. To do.
（８）前記（１）乃至（７）の何れかにおいて、前記管体の前記縦溝に対向する内面に、補強板が設置されていることを特徴とする。
（９）前記（８）において、前記補強板は、矩形状の平板または矩形状の断面円弧板であって、一方の端縁が、前記ベースプレートに接合され、両側縁が、それぞれ前記管体の内面に接合されていることを特徴とする。
(8) In any one of the above (1) to (7), a reinforcing plate is installed on the inner surface of the tubular body facing the longitudinal groove.
(9) In the above (8), the reinforcing plate is a rectangular flat plate or a rectangular cross-section arc plate, one end edge of which is joined to the base plate, and both side edges of the tubular body. It is characterized by being bonded to the inner surface.
本発明に係る管状支柱は以上の構成であるから、以下の効果を奏する。
（ｉ）本発明に係る管状支柱は管軸方向に長い縦溝が形成されているから、縦溝側に曲げられた際、変形が縦溝の両側縁部に集中する。すなわち、縦溝の上端部自体および下端部自体の形状はほとんど変形することなく、側縁部同士の間隔が広がると共に、側縁部が大きく変形する。
したがって、変形の初期においては、管軸方向の圧縮力は広い断面積において支持されるから、剛性の低下が少ない。また、変形が進んでからも、縦溝の上端部と下端部とが当接することがなく、縦溝の両側縁部が外側に向かって変形するため、衝撃エネルギを十分に吸収することができる。
Since the tubular support according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(I) Since the tubular strut according to the present invention has long vertical grooves formed in the tube axis direction, deformation is concentrated on both side edges of the vertical grooves when bent to the vertical groove side. That is, the shape of the upper end portion itself and the lower end portion itself of the vertical groove is hardly deformed, the distance between the side edge portions is widened, and the side edge portion is greatly deformed.
Therefore, at the initial stage of deformation, the compressive force in the tube axis direction is supported in a wide cross-sectional area, so that there is little reduction in rigidity. In addition, even if the deformation progresses, the upper and lower ends of the vertical groove do not come into contact with each other, and both side edges of the vertical groove are deformed outward, so that the impact energy can be absorbed sufficiently. .
なお、管状支柱とは、その断面形状を限定するものではなく、たとえば断面丸形や断面矩形あるいは断面馬蹄形の金属管であって、鋼製であれば丸形鋼管や角形鋼管あるいは馬蹄形鋼管を指している。また、管軸方向に長いとは、縦溝の上端と下端との距離（長さ）が、縦溝の側縁同士の距離（幅）よりも大きいことを指している。また、基礎は道路の路側や橋梁の地覆を形成する部位等を指している。
また、ベースプレートとは、基礎に固定される板状部材に限定するものではなく、基礎に設置（載置や埋め込み等を含む）される金属部材、たとえば形鋼（溝形鋼やＨ形鋼等）や鋼管（丸形鋼管、角形鋼管等）を含むものである。
The tubular strut is not limited in its cross-sectional shape. For example, it is a round, rectangular, or horseshoe-shaped metal tube, and if it is made of steel, it refers to a round, square, or horseshoe-shaped steel tube. ing. Moreover, being long in the tube axis direction means that the distance (length) between the upper end and the lower end of the vertical groove is larger than the distance (width) between the side edges of the vertical groove. In addition, the foundation refers to a portion that forms the roadside or bridge cover.
The base plate is not limited to a plate-like member fixed to the foundation, but is a metal member installed on the foundation (including mounting, embedding, etc.), for example, a shape steel (such as a grooved steel or an H-shaped steel) ) And steel pipes (round steel pipes, square steel pipes, etc.).
そして、縦溝が底面を有する、すなわち、縦スリットまたは縦孔の厚さ方向の一部に「一皮」が形成されたものであるから、縦溝側に曲げられた際、変形の初期において当該底面（一皮）が破断し、その後は前記（２）と同様に側縁部同士の間隔（幅）が確実に広がるため、前記効果を奏する。また、側面に開口部が形成されないため、支柱内に雨水等が侵入することがなく、保全性や耐久性が向上すると共に、景観性も向上する。 And since the vertical groove has a bottom surface, that is, a “skin” is formed in a part of the vertical slit or the thickness direction of the vertical hole, when bent to the vertical groove side, at the initial stage of deformation Since the bottom surface (one skin) is broken, and thereafter the interval (width) between the side edge portions is surely widened in the same manner as in (2), the above effect is achieved. In addition, since no opening is formed on the side surface, rainwater or the like does not enter the support column, and maintenance and durability are improved, and scenery is also improved.
（ｉｉ）また、縦溝の下端が支柱用孔に拘束されているから、縦溝の下端が変形しない。
（ｉｉｉ）また、縦溝の長手方向の中央部が端部よりも幅広であるから、縦溝側に曲げられた際、縦溝の長手方向の中央部を起点として側縁部が変形し、中央部において最も大きく変形をするため、側縁部同士の間隔（幅）が確実に広がる。
そして、少なくとも縦溝の一部が圧縮力を受ける範囲に位置しているから、すなわち、縦溝の全部が圧縮力を受ける範囲に配置されたり、縦溝が圧縮力を受ける範囲と引っ張り力を受ける範囲とに跨って配置されたりするから、前記（ｉ）の効果が確実になる。
(Ii) Moreover, since the lower end of the vertical groove is restrained by the support hole, the lower end of the vertical groove is not deformed.
(Iii) Also, since the central portion in the longitudinal direction of the longitudinal groove is wider than the end portion, when bent to the longitudinal groove side, the side edge portion is deformed starting from the central portion in the longitudinal direction of the longitudinal groove, Since the deformation is the largest in the central portion, the interval (width) between the side edge portions is surely widened.
Since at least a part of the longitudinal groove is located in a range where the compressive force is received, that is, the entire longitudinal groove is disposed in a range where the compressive force is received, or the longitudinal groove is subjected to the compressive force and the tensile force. The effect of (i) is ensured because it is arranged across the range to be received.
（ｉｖ）また、断面円形の管体に形成された１条の縦溝の中央部が外側に向かって突出するように変形すると共に、中央部の幅が拡大するから、前記（ｉ）の効果が得られる。
（ｖ）さらに、断面矩形の管体において、圧縮側になる面に１または２以上の縦溝が設けられているから、前記（ｉ）の効果が得られる。
（ｖｉ）さらに、断面矩形の管体において、圧縮側になる両隅部または該両隅部近傍に縦溝が設けられているから、前記（ｉ）の効果が得られる。
(Iv) In addition, since the center portion of the single longitudinal groove formed in the tubular body having a circular cross section is deformed so as to protrude outward and the width of the center portion is enlarged, the effect of (i) described above is achieved. Is obtained.
(V) Further, in the tubular body having a rectangular cross section, one or more longitudinal grooves are provided on the surface on the compression side, so that the effect (i) is obtained.
(Vi) Further, in the tubular body having a rectangular cross section, since the vertical grooves are provided at or near the corners on the compression side, the effect (i) can be obtained.
（ｖｉｉ）さらに、断面矩形の管体に形成された１条の縦溝の中央部が、大きく変形して、幅が拡大するから、前記（ｉ）の効果が得られる。 (Vii) Furthermore, since the central portion of the single longitudinal groove formed in the tubular body having a rectangular cross section is greatly deformed and the width is enlarged, the effect (i) can be obtained.
（ｖｉｉｉ）そして、管体の引っ張り側の内面に補強板が設置されているから、補強板が衝撃エネルギの吸収体として機能し、前記（ｉ）の効果が促進される。
（ｉｘ）そして、前記補強板の両側縁が管体に接合され、一方の端縁がベースプレートに接合されているから、ベースプレートと管体との接合部に作用する力が緩和され、当該接合部の破断が遅延するため、前記（ｉ）の効果が促進される。
(Viii) Since the reinforcing plate is installed on the inner surface of the tubular body on the pulling side, the reinforcing plate functions as an impact energy absorber, and the effect (i) is promoted.
(Ix) Since both side edges of the reinforcing plate are joined to the tube body and one end edge is joined to the base plate, the force acting on the joint portion between the base plate and the tube body is alleviated, and the joint portion Since the rupture of is delayed, the effect (i) is promoted.
以下、本発明の実施の形態１〜９に係る管状支柱を図面に基づいて説明する。なお、
実施の形態１は１条の縦スリット（貫通して管端に到達）付き丸形鋼管（図１〜９）、
実施の形態２は１条の縦孔（貫通して管端に未到達）付き丸形鋼管（図１０〜１２）、
実施の形態３は１条の縦溝（貫通しない）付き角形鋼管（図１３〜１５）、
実施の形態４は１条の貫通孔および縦溝付き角形鋼管（図１６、１７）、
実施の形態５は１条の縦スリット付き角形鋼管（図１８の（ａ））、である。
実施の形態６は一対（２条）の縦スリット付き角形鋼管（図１８の（ｂ）、（ｃ））、
である。さらに、
実施の形態７は側面に縦スリットが形成された角形鋼管（図２２）、
実施の形態８は補強板が設置された縦スリット付き丸形鋼管（図２３）、
実施の形態９は補強板が設置された縦スリット付き角形鋼管（図２４）、
である。なお、以下の説明および図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
Hereinafter, tubular struts according to
Embodiment 3 is a rectangular steel pipe with one longitudinal groove (not penetrating) (FIGS. 13 to 15),
The fifth embodiment is a single rectangular steel pipe with vertical slits (FIG. 18 (a)).
It is. further,
Embodiment 7 is a square steel pipe (FIG. 22) in which a longitudinal slit is formed on the side surface.
Embodiment 9 is a square steel pipe with a vertical slit (FIG. 24) in which a reinforcing plate is installed,
It is. In the following description and drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
［実施の形態１：縦スリット付き丸形鋼管］
（全体構成）
図１および図２は本発明の実施の形態１に係る管状支柱を示すものであって、図１の（ａ）は正面図、図１の（ｂ）は側面図、図１の（ｃ）は背面図、図１の（ｄ）は底面図、図２は一部を断面にした拡大背面図である。図１において、管状支柱１００は道路や橋梁に設置されるものであって、矩形状の鋼板からなるベースプレート１０と、ベースプレート１０に立設された丸形鋼管２０（断面円形の管体に相当する）と、図示しない柵用材を設置するために丸形鋼管２０に設けられた柵用材設置部３０と、を有している。なお、柵用材とは、ガードレールのビーム、ガードパイプの横パイプ・横桟、ガードケーブルのワイヤロープ等を総称するものである。
-
[Embodiment 1: Round steel pipe with vertical slit]
(overall structure)
1 and 2 show a tubular support according to
-
なお、以下の説明において、車道と歩道との境界に設置される場合には、車道側を「道路側」、歩道側を「路外側」と称し、橋梁の側縁に設置される場合は、内側を「道路側」、外側を「路外側」と称している。また、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、管状支柱１００が鋼製であるものについて説明するが、鋼製部材の一部または全部が鋼以外の金属（たとえば、ステンレススチール、アルミニウム合金等）にすることができる。
In the following explanation, when installed on the boundary between the roadway and the sidewalk, the roadway side is referred to as the “roadside”, the sidewalk side is referred to as the “roadside”, and when installed on the side edge of the bridge, The inside is called “road side” and the outside is called “road outside”. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part or an equivalent part, and a part of description is abbreviate | omitted. Moreover, although what the tubular support |
（ベースプレート）
ベースプレート１０は、矩形状の鋼板であって、中央に丸形鋼管２０が挿入（または嵌入）される支柱用孔１２と、図示しない基礎に設置する際に、設置用ボルトが貫通する設置用孔１３と、が形成されている。なお、矩形状の鋼板に替えて、丸形の鋼板であってもよい。
(Base plate)
The
（丸形鋼管）
丸形鋼管２０の上端２１には蓋２２が設置され、柵用材設置部３０に対応する位置（背面）に柵用材を固定するための柵用材固定用孔２４と、下端部の背面に縦スリット５０が形成されている。
そして、丸形鋼管２０の下端部は、ベースプレート１０に形成された支柱用孔１２に挿入（または嵌入）され、丸形鋼管２０の側面とベースプレート１０の上面１１とが溶接部９０ａによって、丸形鋼管２０の下端２３とベースプレート１０の支柱用孔１２とが溶接部９０ｂによって、それぞれ固定されている。
(Round steel pipe)
A
The lower end portion of the
（縦スリット）
管軸方向に長い切欠部としての縦スリット５０は、丸形鋼管２０の側壁を貫通する管軸方向に形成された貫通溝であって、丸形鋼管２０の下端２３に到達している。なお、縦スリット５０の幅（側縁同士の円周方向の距離に同じ）は限定するものではなく、力学的に不連続であれば、極めて狭い幅であってもよい。また、後述する理由により、縦スリット５０の長さ（縦スリット５０の上端と丸形鋼管２０の下端２３との距離に同じ）は、縦スリット５０の幅よりも大きいものである。
(Vertical slit)
The
（柵用材設置部）
柵用材設置部３０の一例として、丸形鋼管２０の上端２１近くの正面（道路側）に設置される矩形部材３１であって、柵用材を固定するための柵用材固定用孔３３ａ、３３ｂ、３４が形成されている。柵用材固定用孔３４（道路側）と丸形鋼管２０に形成された柵用材固定用孔２４（路外側）と対峙しているため、両者を貫通する共通のボルトによって柵用材を固定することができる。なお、柵用材固定用孔３４（道路側）を省略した場合には、丸形鋼管２０に柵用材固定用孔２４（路外側）は形成されない。また、柵用材設置部３０の形態はこれに限定するものでなく、設置される柵用材の形状に応じて、適宜変更されるものである。
(Fence material installation part)
As an example of the fence
（実施例）
図３は、図１に示す管状支柱の実施例等を示す背面図であって、図１の（ａ）は実施例、図１の（ｂ）は比較例１、図１の（ｃ）は比較例２である。図４は、図３に示す実施例等を示す底面図である。図５は図３に示す実施例等に曲げ荷重をかけた場合の荷重−変位曲線であって、（ａ）は実施例、（ｂ）は比較例１、（ｃ）は比較例２である。
(Example)
FIG. 3 is a rear view showing an example of the tubular support shown in FIG. 1, in which FIG. 1 (a) is an example, FIG. 1 (b) is a comparative example 1, and FIG. It is comparative example 2. FIG. 4 is a bottom view showing the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a load-displacement curve when a bending load is applied to the embodiment shown in FIG. 3, where (a) is an embodiment, (b) is a comparative example 1, and (c) is a comparative example 2. .
図３の（ａ）および図４において、本発明の実施例である管状支柱１００は、丸形鋼管２０は、外径１３９．８ｍｍ、肉厚６．６ｍｍの鋼管（ＳＴＫ４００）であって、幅１０ｍｍの縦スリット５０が形成されている。縦スリット５０の上端は曲率半径５ｍｍの円弧であって、下端は丸形鋼管２０の下端２３に到達（開口）している。
3A and 4, the
また、ベースプレート１０は、道路側と路外側との奥行きが２２０ｍｍ、道路方向（橋軸方向に同じ）の長さが２６０ｍｍ、厚さが２２ｍｍの鋼板（ＳＳ４００）の矩形状の鋼板であって、内径１４１ｍｍの支柱用孔１２と、内径２４ｍｍの設置用孔１３と、が形成されている。
そして、丸形鋼管２０の下端２３は支柱用孔１２に１９ｍｍだけ侵入し、丸形鋼管２０の周側面とベースプレート１０の上面１１とが、および丸形鋼管２０の下端２３とベースプレート１０の支柱用孔１２とが、それぞれ溶接固定（溶接部９０ａ、９０ｂ）されている。したがって、縦スリット５０は、背面視において管軸方向の長さ７０ｍｍの範囲が視認されるものである。
The
The
（比較例）
図３の（ｂ）において、比較例１である管状支柱９８０の丸形鋼管２０の背面には、管軸方向の距離（高さ）１０ｍｍ、半径方向の距離（幅）３０ｍｍの小横孔９８が形成されている。小横孔９８の水平方向の中心線はベースプレート１０の上面１１から５５ｍｍの距離にある。その他の部位については実施例である管状支柱１００に同じである。
図３の（ｃ）において、比較例２である管状支柱９９０の丸形鋼管２０の背面には、管軸方向の距離（高さ）２０ｍｍ、半径方向の距離（幅）６０ｍｍの大横孔９９が形成されている。小横孔９８の水平方向の中心線はベースプレート１０の上面１１から５５ｍｍの距離にある。その他の部位については実施例である管状支柱１００に同じである。
(Comparative example)
3B, a small
In FIG. 3C, a large
（荷重−変位曲線）
図５は、図３に示す実施例等を曲げた際の荷重−変位曲線である。
図５の（ａ）において、本発明の実施例である管状支柱１００を背面側に向けて押すと、最大荷重（Ｐｍａｘ）５１．３０ｋＮに到達した後も荷重はなだらかに減少するだけで、３００ｍｍ以上変位している。この間の平均荷重（Ｐｗ）は４６．８４ｋＮである。
また、図５の（ｃ）において、管状支柱１００と同様に比較例２である管状支柱９９０を背面側に向けて押すと、最大荷重（Ｐｍａｘ）４７．３０ｋＮに到達した後も荷重はなだらかに減少するだけで、３００ｍｍ以上変位している。この間の平均荷重（Ｐｗ）は４４．２０ｋＮである。
すなわち、丸形鋼管２０の下部が十分に塑性変形し、これによって溶接部９０ａ、９０ｂへの負担が減少し、溶接部９０ａ、９０ｂに亀裂（破断個所）が発生していない（これについては別途詳細に説明する）。なお、丸形鋼管２０を押す載荷位置は、ベースプレート１０の底面１５から８００ｍｍ（曲げアーム長に同じ）の位置である。
(Load-displacement curve)
FIG. 5 is a load-displacement curve when the embodiment shown in FIG. 3 is bent.
In FIG. 5 (a), when the
Further, in FIG. 5C, when the
That is, the lower portion of the
図５の（ｂ）において、管状支柱１００と同様に比較例１である管状支柱９８０を背面側に向けて押すと、変位と共に荷重は増大する。このとき、当初は、変位の増分に対する荷重の増分が徐々に小さくなるのに対し、変位が約１５０ｍｍ辺において、変位の増分に対する荷重の増分が大きくなり、間もなく最大荷重（Ｐｍａｘ）５８．０ｋＮに到達している。そして、その後は、僅かに変位したところで急激に荷重が低下している。
すなわち、丸形鋼管２０の下部が十分に塑性変形する前に、溶接部９０ａ、９０ｂに亀裂（破断個所）が発生している（これについては別途詳細に説明する）。
In FIG. 5B, when the
That is, before the lower part of the
（変形挙動）
図６〜図８は、図３に示す実施例等を曲げた際の変形挙動を模式的に示す斜視図であって、図６は実施例、図７は比較例１、図８は比較例２である。なお、図面を簡単にするため、設置用ボルトがベースプレート１０の設置用孔１３を貫通しているが、これらを図示しない。
(Deformation behavior)
6 to 8 are perspective views schematically showing deformation behavior when the embodiment shown in FIG. 3 is bent. FIG. 6 is an embodiment, FIG. 7 is a comparative example 1, and FIG. 8 is a comparative example. 2. In order to simplify the drawing, the installation bolt passes through the
図６において、（ａ）は変形の初期、（ｂ）および（ｃ）は変形の終期を示している。管状支柱１００は管軸方向に長い縦スリット５０（図中、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｆ−Ｅ−Ｄ−Ａで囲まれた範囲に同じ）を具備するから、縦スリット５０側に曲げられると、変形の初期において、側縁（Ａ−Ｃを結ぶ範囲、Ｄ−Ｆを結ぶ範囲）同士を水平方向に引き離す力が作用するから、側縁の管軸方向の中央における間隔（位置Ｂと位置Ｅとの距離に相当する、以下「幅」と称す）は広がると共に、側縁の管軸方向の中央（位置Ｂ、位置Ｅに同じ）は外側に向かって押し出される。このとき、縦スリット５０の上端（Ａ−Ｄを結ぶ範囲）は、ほとんど変形しない。また、縦スリット５０の下端（Ｃ−Ｆを結ぶ範囲）は、ベースプレート１０の支柱用孔１２に拘束されているから変形しない（図６の（ａ）参照）。
In FIG. 6, (a) shows the initial stage of deformation, and (b) and (c) show the final stage of deformation. Since the
さらに、変位（曲げ荷重）が増大すると、前記変形の傾向は助長され、側縁（Ａ−Ｃを結ぶ範囲、Ｄ−Ｆを結ぶ範囲）は外側に向かって略く字状に曲がり、やがて略Ω字状に変形する。すなわち、縦スリット５０の上端（Ａ−Ｄを結ぶ範囲）および下端（Ｃ−Ｆを結ぶ範囲）はそれ自体ほとんど変形しないで、その上端と下端とは当接しないから、曲げによる圧縮荷重は側縁に流れ込み、側縁の周囲が十分に塑性変形することになる（図６の（ｂ）参照）。
このとき、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用しないから、ベースプレート１０の載荷側（道路側に同じ）は変形して持ち上がるものの、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生することがない（図６の（ｃ）参照）。
Further, when the displacement (bending load) increases, the tendency of the deformation is promoted, and the side edges (the range connecting AC and the range connecting DF) bend toward the outside in a substantially square shape, and eventually become substantially short. Deforms into Ω shape. That is, the upper end (the range connecting AD) and the lower end (the range connecting CF) of the
At this time, since excessive tensile force does not act on the welded
図７において、（ａ）は変形の初期、（ｂ）および（ｃ）は変形の終期を示している。
比較例１である管状支柱９８０は円周方向に長い小横孔９８（図中、ａ−ｃ−ｎ−ｆ−ｄ−ｍ−ａで囲まれた範囲に同じ）を具備するから、小横孔９８側に曲げられると、変形の初期において、上端（ａ−ｄ結ぶ範囲）と下端（ｃ−ｆを結ぶ範囲）とを近づける力が作用するから、小横孔９８の上端は変形して、その中央ｍは下端に接近する。このとき、小横孔９８の側部自体（ａ−ｃを結ぶ範囲、ｄ−ｆを結ぶ範囲）は、ほとんど変形しないで、僅かに外側に押し出される（図７の（ａ）参照）。
In FIG. 7, (a) shows the initial stage of deformation, and (b) and (c) show the final stage of deformation.
Since the
さらに、曲げ荷重が増大すると、前記変形の傾向は助長され、上端と下端とは広い範囲で当接し、小横孔９８の側部自体は扁平または押し潰される。そうすると、曲げによる圧縮荷重は上端と下端との当接部に流れ込むから、丸形鋼管２０は圧縮荷重に関しては、小横孔９８がない状態になり、変位の増分に対する荷重の増分は大きくなる（図５の（ｂ）において荷重が増加するポイントに相当する）。
このため、丸形鋼管２０の下部は、十分に塑性変形することができないことになる（図７の（ｂ）参照、塑性範囲を破線にて模式的に示している）。そして、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用するから、ベースプレート１０の載荷側（道路側に同じ）は変形して持ち上がると共に、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生する（図７の（ｃ）参照）。
Further, when the bending load increases, the tendency of the deformation is promoted, the upper end and the lower end abut in a wide range, and the side portion of the small
For this reason, the lower part of the
図８において、（ａ）は変形の初期、（ｂ）は変形の終期を示している。
比較例２である管状支柱９９０は円周方向に長い大横孔９９（図中、ａ−ｂ−ｃ−ｎ−ｆ−ｅ−ｄ−ｍ−ａで囲まれた範囲に同じ）を具備するから、大横孔９９側に曲げられると、変形の初期において、上端（ａ−ｄを結ぶ範囲）と下端（ｃ−ｆを結ぶ範囲）とを近づける力と、側縁部（ａ−ｂ−ｃを結ぶ範囲、ｄ−ｅ−ｆを結ぶ範囲）を変形させる力とが作用する。このため、大横孔９９の上端は変形して、その中央ｍは下端に接近する。また、側縁は扁平に変形する（位置ａと位置ｃとが接近する、位置ｄと位置ｆとが接近する）と共に、側縁の管軸方向の中央（位置ｂ、位置ｅ）は外側に向かって押し出される（図８の（ａ）参照）。
In FIG. 8, (a) shows the initial stage of deformation, and (b) shows the final stage of deformation.
The
さらに、曲げ荷重が増大すると、前記変形の傾向は助長され、上端と下端とは広い範囲で当接する（大横孔９９の側縁の近く（位置ａ、位置ｂの近く）を挟む広い範囲で当接する）。そして、側縁（ａ−ｃを結ぶ範囲、ｄ−ｆを結ぶ範囲）は外側に向かって略く字状に曲がり、やがて略Ω字状に変形する。すなわち、大横孔９９の側縁は所定の長さを具備するから、側縁の周囲が十分に塑性変形することになる（図８の（ｂ）参照）。
このとき、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用しないから、ベースプレート１０の載荷側（道路側に同じ）は変形するものの、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生することがない（図６の（ｃ）参照）。
Further, when the bending load increases, the tendency of the deformation is promoted, and the upper end and the lower end abut in a wide range (in the wide range sandwiching near the side edge of the large lateral hole 99 (near position a and position b)). Abut). Then, the side edges (a range connecting ac and a range connecting df) bend outward in a substantially letter shape and eventually transform into a substantially Ω shape. That is, since the side edge of the large
At this time, since excessive tensile force does not act on the welded
なお、比較例２である管状支柱９９０は大横孔９９を具備することから、丸形鋼管２０の剛性が低下し、支持することができる荷重が低くなっている（図５の（ｃ）参照）。さらに、管状支柱９９０の側縁の長さ（ａ−ｃを結ぶ範囲、ｄ−ｆを結ぶ範囲）は、実施例である管状支柱１００の側縁の長さ（Ａ−Ｃを結ぶ範囲、Ｄ−Ｆを結ぶ範囲）に比べて短いため、かかる側縁の周囲であって、塑性変形容易な範囲も狭いことから、塑性変形による衝撃エネルギの吸収量についても、管状支柱９９０の方が管状支柱１００よりも小さい。すなわち、比較例２は本発明の実施例より劣っている。
また、管状支柱９９０では大横孔９９の上端と下端とが当接した後は、該当接した範囲に圧縮力が流れ込むから、大きな変位にまで曲げたとき、変位の増分に対する荷重の増分が大きくなり、その後、溶接部９０ａに亀裂が発生するおそれがある。すなわち、比較例１である管状支柱９８０に類似した挙動をするおそれがある。この点においても、本発明が優れている。
In addition, since the tubular support |
Further, in the
（縦貫通溝の形状）
図９は本発明の実施の形態１に係る管状支柱における切欠部（縦貫通溝）を模式的に示す背面図である。以上、「管軸方向に長い切欠部」として縦スリット５０を示しているが、本発明はこれに限定するものではない。以下、その一例を示す。
図９の（ａ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達する長方形の縦貫通溝５０ａが形成されている。なお、縦貫通溝５０ａの上端隅部を円弧にしてもよい。
図９の（ｂ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達する三角形の縦貫通溝５０ｂが形成されている。なお、縦貫通溝５０ｂの頂点を円弧にしてもよい。
図９の（ｃ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達する台形状の縦貫通溝５０ｃが形成されている。なお、縦貫通溝５０ｃの上端隅部を円弧にしたり、上端（台形においては底辺）を円弧にしたりしてもよい。
(Vertical through groove shape)
FIG. 9 is a rear view schematically showing a notch (vertical through groove) in the tubular column according to
9A, a rectangular vertical through
In FIG. 9B, a triangular vertical through
In FIG. 9C, a trapezoidal vertical through
図９の（ｄ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達する略菱形の縦貫通溝５０ｄが形成されている。したがって、丸形鋼管２０が曲げ変形をするとき、変形の初期において、縦貫通溝５０ｄの側縁の中央（幅が広い）に変形が集中する。なお、縦貫通溝５０ｄの上端隅部を円弧にしたり、上端（台形においては底辺）を円弧にしたりしてもよい。さらに、く字状の側縁を円弧にしてもよい。
図９の（ｅ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達するスリット状の縦貫通溝５０ｅが形成されている。縦貫通溝５０ｅの管軸方向の中央に貫通孔５１ｅが形成されているから、丸形鋼管２０が曲げ変形をするとき、変形の初期において、貫通孔５１ｅに変形が集中する。なお、縦貫通溝５０ｅの幅（側縁同士の隙間）は限定されるものではない。
9D, a substantially diamond-shaped vertical through
In FIG. 9E, a slit-like vertical through
（縦貫通溝の数）
なお、縦貫通溝の数は１本に限定するものではなく、同様な変形挙動（側縁が外側に向かって押し出される）を呈するものであれば２本以上の複数本を設けてもよい。このとき、それぞれの縦貫通孔の形状（幅、長さ）は同じでも、あるいは相違してもよい。
(Number of vertical through grooves)
Note that the number of longitudinal through grooves is not limited to one, and a plurality of two or more may be provided as long as they exhibit similar deformation behavior (side edges are pushed outward). At this time, the shape (width, length) of each vertical through hole may be the same or different.
（角形鋼管）
以上は、丸形鋼管２０に切欠部（貫通した縦スリット５０）を設けたものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、角形鋼管であってもよい。このとき、曲げ荷重が作用する正面（たとえば、道路側等）に対峙する背面、すなわち、曲げ荷重を受けた際に圧縮側になる面に切欠部を設けることになる。
たとえば、背面の中央部に比較的幅の広い切欠部を設けたり（図１８の（ａ）参照）、複数の切欠部を設けておけば、前記のような変形性能の向上を図ることができる。また、隅部（剛性が高い）のうち圧縮側になる両隅部を切り欠いたり（図１８の（ｃ）参照）、圧縮側になる両隅部の近傍に切欠部を設けたり（図１８の（ｂ）参照）すれば、前記のような変形性能の向上を図ることができる。
(Square steel pipe)
Although the above has shown what provided the notch part (perforated vertical slit 50) in the
For example, if a relatively wide cutout is provided at the center of the back surface (see FIG. 18A) or a plurality of cutouts are provided, the deformation performance as described above can be improved. . Further, both corners on the compression side of the corners (high rigidity) are notched (see FIG. 18C), or notches are provided in the vicinity of both corners on the compression side (FIG. 18). (B)), the deformation performance can be improved as described above.
［実施の形態２：縦孔付き丸形鋼管］
（全体構成）
図１０および図１１は本発明の実施の形態２に係る管状支柱を示すものであって、図１０の（ａ）は正面図、図１０の（ｂ）は側面図、図１０の（ｃ）は背面図、図１０の（ｄ）は底面図、図１１の（ａ）は一部を断面にした拡大背面図である。図１０において、管状支柱２００は道路や橋梁に設置されるものであって、矩形状の鋼板からなるベースプレート１０と、ベースプレート１０に立設された丸形鋼管２０と、図示しない柵用材を設置するために丸形鋼管２０に設けられた柵用材設置部２３０と、を有し、丸形鋼管２０には縦貫通孔（以下「縦孔」と称す）６０が形成されている。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[Embodiment 2: Round steel pipe with vertical holes]
(overall structure)
10 and 11 show a tubular support according to
（縦孔）
管軸方向に長い切欠部としての縦孔６０は、丸形鋼管２０の側壁を貫通する管軸方向に長い貫通孔であって、丸形鋼管２０の下端２３に到達してない。したがって、溶接部９０ａ、９０ｂは円環状に連続するから、溶接作業が容易になる。
なお、縦孔６０の幅（側縁同士の円周方向の距離に同じ）は限定するものではなく、力学的に不連続であれば、極めて狭い幅であってもよい。また、実施の形態１と同様の理由により、縦孔６０の長さ（縦孔６０の上端と下端との距離に同じ）は、縦孔６０の幅よりも大きいものである。また、縦孔６０の下端と丸形鋼管２０の下端２３との距離は限定されるものではなく、縦孔６０の側縁部に変形を集中させることができる位置であればよい。
(Vertical hole)
The
In addition, the width | variety (same as the distance of the circumferential direction of side edges) of the
（柵用材設置部）
柵用材設置部２３０は、丸形鋼管２０の上端２１近くと管軸方向の中央部との正面（道路側）に、それぞれブラケット２３２ａ、２３２ｂを介して設置される柵用材（鋼管部材）２３１ａ、２３１ｂである。なお、柵用材設置部２３０の形態はこれに限定するものでなく、設置される柵用材の数量や形状に応じて、適宜変更されるものである。また、柵用材設置部２３０に替えて、実施の形態１に示す柵用材設置部３０を設置してもよい。
(Fence material installation part)
The fence
（変形挙動）
管状支柱２００の丸形鋼管２０は下部に縦孔６０を具備するから、縦孔６０側に曲げられた際、実施の形態１に示す管状支柱１００と同様の変形挙動を呈する。すなわち、変形の初期において、縦孔６０の側縁同士を引き離す力が作用するから、側縁の管軸方向の中央における間隔（縦孔６０の幅に相当する）は広がると共に、側縁の管軸方向の中央は外側に向かって押し出される。このとき、縦孔６０の上端は、ほとんど変形しない。また、縦孔６０の下端は、丸形鋼管２０の下端２３に到達していないから、丸形鋼管２０の板厚およびベースプレート１０の支柱用孔１２に拘束され、変形しない。
(Deformation behavior)
Since the
さらに、曲げ荷重が増大すると、前記変形の傾向は助長され、側縁は外側に向かって略く字状に曲がり、やがて略Ω字状に変形する。すなわち、縦孔６０の上端と下端とは当接しないから、曲げによる圧縮荷重は側縁に流れ込み、側縁の周囲が十分に塑性変形することになる。
このとき、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用しないから、ベースプレート１０の載荷側（道路側に同じ）は変形するものの、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生することがない。
Further, when the bending load increases, the tendency of the deformation is promoted, and the side edge is bent in a substantially square shape toward the outside, and is eventually transformed into a substantially Ω-shape. That is, since the upper end and the lower end of the
At this time, since excessive tensile force does not act on the welded
（縦孔の形状）
図１２は本発明の実施の形態２に係る管状支柱における切欠部（縦孔）を模式的に示す背面図である。以上、実施の形態１では「管軸方向に長い切欠部」のうち丸形鋼管２０の下端部に到達したものを「縦貫通溝」と称呼しているのに対し、実施の形態２では、丸形鋼管２０の下端部に到達しないものを「縦孔６０（図１１参照）」と称呼して図示しているが、本発明は図示するものに限定するものではない。以下、その一例を示す。
図１２の（ａ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達しない矩形状の縦孔６０ａが形成されている。なお、縦孔６０ａの上端隅部を円弧にしてもよい。
図１２の（ｂ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達しない三角形の縦孔６０ｂが形成されている。なお、縦孔６０ｂの頂点を円弧にしてもよい。
図１２の（ｃ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達しない台形状の縦孔６０ｃが形成されている。なお、縦孔６０ｃの上端隅部を円弧にしたり、上端（台形においては底辺）を円弧にしたりしてもよい。
(Vertical hole shape)
FIG. 12 is a rear view schematically showing a notch (vertical hole) in the tubular column according to
In FIG. 12A, a rectangular
In FIG. 12B, a triangular
In FIG. 12C, a trapezoidal
図１２の（ｄ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達しない略菱形の縦孔６０ｄが形成されている。したがって、丸形鋼管２０が曲げ変形をするとき、変形の初期において、縦孔６０ｄの側縁の中央（幅が広い）に変形が集中する。なお、縦孔６０ｄの上端隅部を円弧にしたり、上端（台形においては底辺）を円弧にしたりしてもよい。さらに、く字状の側縁を円弧にしてもよい。
図１２の（ｅ）は、丸形鋼管２０の下端部に、下端２３に到達しないスリット状の縦孔６０ｅが形成されている。縦孔６０ｅの管軸方向の中央に貫通孔６１ｅが形成されているから、丸形鋼管２０が曲げ変形をするとき、変形の初期において、貫通孔６１ｅに変形が集中する。なお、縦孔６０ｅの幅（側縁同士の隙間）を限定するものではない。
In FIG. 12D, a substantially diamond-shaped
In FIG. 12E, a slit-like
なお、縦孔６０の数を限定しないことや、丸形鋼管に替えて角形鋼管に縦孔６０を設けることができることは、実施の形態１に同じである。
In addition, it is the same as that of
［実施の形態３：縦溝付き角形鋼管］
（全体構成）
図１３および図１４は本発明の実施の形態３に係る管状支柱を示すものであって、図１３の（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は側面図、図１３の（ｃ）は背面図、図１３の（ｄ）は底面図、図１４の（ａ）は一部を断面にした拡大正面図である。図１３において、管状支柱３００は道路や橋梁に設置されるものであって、矩形状の鋼板からなるベースプレート１０と、ベースプレート１０に立設された角形鋼管４０（断面矩形の管体に相当する）と、防護柵等を設置するために角形鋼管４０に設置された柵用材設置部３３０と、を有している。
なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[Embodiment 3: Square steel pipe with longitudinal grooves]
(overall structure)
FIGS. 13 and 14 show a tubular support according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 13 (a) is a front view, FIG. 13 (b) is a side view, and FIG. FIG. 13 (d) is a bottom view, and FIG. 14 (a) is an enlarged front view partly in section. In FIG. 13, a
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
（ベースプレート）
ベースプレート１０は、矩形状の鋼板であって、中央に角形鋼管４０が挿入（または嵌入）される支柱用孔１４と、図示しない基礎に設置する際に、設置用ボルトが貫通する設置用孔１３と、が形成されている。なお、矩形状の鋼板に替えて、丸形の鋼板であってもよい。
(Base plate)
The
（角形鋼管）
角形鋼管４０の上端４１の近くに、柵用材設置部３３０を取り付けるための取付孔４４ａ、４４ｂと、背面側の側面の内側に下端４３に到達する縦溝７０が形成されている。
そして、角形鋼管４０の下端部は、ベースプレート１０に形成された支柱用孔１４に挿入（または嵌入）され、角形鋼管４０の側面とベースプレート１０の上面１１とが溶接部９０ａによって、角形鋼管４０の下端４３とベースプレート１０の支柱用孔１４とが溶接部９０ｂによって、それぞれ固定されている。
(Square steel pipe)
Near the
And the lower end part of the
（縦溝）
管軸方向に長い切欠部としての縦溝７０は、角形鋼管４０の内面に形成された底を具備する溝であって、管軸方向に長く形成され、角形鋼管４０の下端４３に到達している。すなわち、縦溝７０は実施の形態１に示す縦スリット５０に底を付けたものに相当している。したがって、縦溝７０の長さ（縦溝７０の上端と角形鋼管４０の下端２３との距離に同じ）は、縦溝７０の幅よりも大きいものである限り、その幅は極めて狭い幅であってもよい。また、正面視の形状もまた限定するものではなく、たとえば、図９に示すバリエーションをとることができる。さらに、図示された縦溝７０は角形鋼管４０の内面に形成され、外部から視認できないものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、角形鋼管４０の外面に形成され、外部から視認できるものであってもよい。
(Vertical groove)
The
（柵用材設置部）
柵用材設置部３３０は、正面視（背面視に同じ）において略コ字状に曲げられ板材（水平部３３１、鉛直部３３２ａ、３３２ｂを具備する）であって、鉛直部３３２ａ、３３２ｂには、角形鋼管４０に形成された取付孔４４ａ、４４ｂを貫通する取付ボルト（図示しない）が貫通する取付孔３３４ａ、３３４ｂが形成されている。
また、鉛直部３３１ａ、３３１ｂの正面側はそれぞれ折り曲げられ、柵用材固定部３３３ａ、３３３ｂが形成されている。そして、柵用材固定部３３３ａおよび柵用材固定部３３３ｂには、それぞれ柵用材を固定するための柵用材固定用孔３３５ａ、３３６ａおよび柵用材固定用孔３３５ｂ、３３６ｂが形成されている。
なお、柵用材設置部３３０は図示すものに限定するものではなく、また、これに替えて、柵用材設置部３０（実施の形態１）や柵用材設置部２３０（実施の形態２）を取り付けてもよい。
(Fence material installation part)
The fence
Further, the front sides of the vertical portions 331a and 331b are bent to form fence
In addition, the fence
（変形挙動）
角形鋼管４０は管軸方向に長い縦溝７０を具備するから、縦溝７０側に曲げられると、変形の初期において、縦溝７０の底に円周方向の引っ張り力が作用するため、縦溝７０の底は容易に破断する。そうすると、縦溝７０は実施の形態１に示す縦スリット５０に同等であって、同様の変形挙動を呈することになる。
すなわち、縦溝７０の底が破断して形成された側縁は、その間隔が広がると共に、側縁の管軸方向の中央は外側に向かって押し出される。さらに、変位（曲げ荷重）が増大すると、前記変形の傾向は助長され、側縁は外側に向かって略く字状に曲がり、やがて略Ω字状に変形する。
(Deformation behavior)
Since the
That is, the side edges formed by breaking the bottom of the
よって、曲げによる圧縮荷重は側縁に流れ込み、側縁の周囲が十分に塑性変形することになる。このとき、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用しないから、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生することがない。また、角形鋼管４０の内面に形成された縦溝７０を外側から視認することができないから、角形鋼管４０の景観性を損なうことがなく、強度低下を想起させることもなく、看者に、強度に対する安心感を与えることができる。さらに、角形鋼管４０の周囲は閉塞されるから、雨水等の侵入がなく、保全性に優れている。
なお、縦溝７０が角形鋼管４０の内面に形成されたものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、縦溝７０が角形鋼管４０の外面に形成されてもよい。また、角形鋼管４０に替えて、丸形鋼管２０の内面または外面に縦溝７０を形成してもよい。
Therefore, the compressive load due to bending flows into the side edge, and the periphery of the side edge is sufficiently plastically deformed. At this time, since excessive tensile force does not act on the welded
In addition, although the
（縦溝の形状）
図１５は本発明の実施の形態３に係る管状支柱における縦溝（底を有する切欠部に同じ）を模式的に示す拡大底面図である。縦溝７０は、変形の初期においてその底が破断し、その後は縦スリット５０と同様の変形挙動を呈する限り、その形状を限定するものではなく、以下、その一例を示す。なお、前記のように、縦溝７０は角形鋼管（または丸形鋼管）の内面または外面に形成されるものであるから、図１５における紙面の上方向は、外面側または内面側の何れの方向であってもよい。
(Vertical groove shape)
FIG. 15 is an enlarged bottom view schematically showing a longitudinal groove (same as a notch portion having a bottom) in a tubular column according to Embodiment 3 of the present invention. The shape of the
図１５の（ａ）は、底面視（断面に同じ）において、略Ｖ字状の底付き縦溝７０ａである。このとき、縦溝７０ａの底の最奥部７１ａに変形が集中するから、縦溝７０ａは極めて容易に破断する。よって、縦溝７０ａの周囲は、早期にかつ確実に実施の形態１に示す縦スリット５０に類似した変形挙動をする。
図１５の（ｂ）は、底面視（断面に同じ）において、略コ字状の底付き縦溝７０ｂである。このとき、縦溝７０ａの底７１ｂの管軸方向の中央から破断が進むものと考えられる。なお、縦溝７０ａの幅は限定するものではない。
(A) of FIG. 15 is the substantially V-shaped bottomed
FIG. 15B is a bottomed
図１５の（ｃ）は、底面視（断面に同じ）において、円弧状の底付き縦溝７０ｃである。このとき、縦溝７０ｃの底の最奥部７１ｃに変形が集中するものの、略Ｖ字状の縦溝７０ｃよりは変形の集中が少ないから、曲げ荷重が僅かな場合、縦溝７０ｃは破断することなく、縦溝７０ｃの塑性変形だけで衝撃エネルギを吸収することができる。
図１５の（ｄ）は、底面視（断面に同じ）において、角形鋼管４０の内面および外面の両方に略Ｖ字状の底付き縦溝７０ｄ、７０ｅを形成したものである。このとき、縦溝７０ｄの底の最奥部７１ｄと縦溝７０ｅの底の最奥部７１ｅとが対峙する位置（以下「最薄肉部」と称す）７２ｄに、変形が集中するから、最薄肉部７２ｄは極めて容易に破断する。
よって、縦溝７０の周囲は、早期にかつ確実に実施の形態１に示す縦スリット５０に類似した変形を開始する。
FIG. 15C shows an arc-shaped bottomed
(D) of FIG. 15 is what formed the substantially V-shaped bottomed
Therefore, the periphery of the
なお、前記のように、実施の形態３に示す縦溝７０はその底が破断した後は実施の形態１に示す縦スリット５０と同様の変形挙動を呈し、一方、実施の形態２に示す縦孔６０は実施の形態１に示す縦スリット５０と同様の変形挙動を呈するから、縦溝７０の下端を角形鋼管４０の下端４３に到達しないものにしても、実施の形態１に示す縦スリット５０と同様の変形挙動を得ることができる。すなわち、実施の形態２に示す縦孔６０を底を具備する縦溝（角形鋼管４０の下端４３に到達しない）にしてもよい。
また、縦溝７０の数を限定しないことや、角形鋼管に替えて丸形鋼管に縦溝７０を設けることができることは、実施の形態１に同じである。
As described above, the
Moreover, it is the same as that of
［実施の形態４：貫通孔および縦溝付き角形鋼管］
（全体構成）
図１６および図１７は本発明の実施の形態４に係る管状支柱を示すものであって、図１６の（ａ）は正面図、図１６（ｂ）は側面図、図１６の（ｃ）は背面図、図１６の（ｄ）は底面図、図１７は一部を断面にした拡大正面図である。
図１６および図１７において、管状支柱４００は道路や橋梁に設置されるものであって、矩形状の鋼板からなるベースプレート１０と、ベースプレート１０に立設された角形鋼管４０と、柵用材を設置するために角形鋼管４０に設置された柵用材設置部４３０と、を有している。
なお、実施の形態３（実施の形態１に同じ）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[Embodiment 4: Square steel pipe with through hole and vertical groove]
(overall structure)
16 and 17 show a tubular support according to
16 and 17, the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to this same part as Embodiment 3 (same as Embodiment 1), and a part of description is abbreviate | omitted.
（角形鋼管）
角形鋼管４０の上端４１に、柵用材設置部３３０を取り付けるための切欠部４５が形成され、上端４１の切欠部４５を除く範囲に蓋４２が設置されている。
また、背面側の側面の内側に下端４３に到達しない縦溝８０が形成され、縦溝８０の管軸方向の中央に貫通孔８２が設けられている。なお、角形鋼管４０に替えて丸形鋼管２０を用いてもよい。
(Square steel pipe)
A
Further, a
（縦溝および貫通孔）
管軸方向に長い縦溝８０は、角形鋼管４０の内面に形成された底を具備する凹部であって、管軸方向に長く形成され、角形鋼管４０の下端４３に到達していない。すなわち、縦溝８０は実施の形態２に示す縦孔６０に底を付けたものに相当している。
したがって、縦溝８０の長さ（縦溝８０の上端と下端との距離に同じ）は、縦溝８０の幅よりも大きいものである限り、その幅は極めて狭い幅であってもよい。また、正面視の形状もまた限定するものではなく、たとえば、図１２に示すバリエーションをとることができる。
(Vertical grooves and through holes)
The
Therefore, as long as the length of the vertical groove 80 (same as the distance between the upper end and the lower end of the vertical groove 80) is larger than the width of the
（柵用材設置部）
柵用材設置部４３０は、角形鋼管４０に形成された切欠部４５に設置される断面Ｌ字状部材４３１（鉛直部４３２および水平部４３３を具備する）と、角形鋼管４０の管軸方向の略中央に設置される矩形部材４３５とから形成されている。
断面Ｌ字状部材４３１の水平部４３３および矩形部材４３５には、それぞれ柵用材を固定するための柵用材固定用孔４３４ａ、４３４ｂおよび柵用材固定用孔４３６ａ、４３６ｂが形成されている。
なお、本発明は柵用材設置部４３０を図示するものに限定するものではなく、たとえば、これに替えて、柵用材設置部３０（実施の形態１）、柵用材設置部２３０（実施の形態２）、あるいは柵用材設置部３３０（実施の形態３）を取り付けてもよい。
(Fence material installation part)
The fence
In the
In addition, this invention is not limited to what illustrates the fence
（変形挙動）
角形鋼管４０は管軸方向に長い縦溝８０および貫通孔８２を具備するから、縦溝８０側に曲げられると、変形の初期において、貫通孔８２の周囲に引っ張り力が集中するため、縦溝８０の底８１は、貫通孔８２を起点にして容易に破断する（管軸方向に亀裂が進展する）。そうすると、縦溝８０は実施の形態１に示す縦スリット５０に同等であって、同様の変形挙動を呈することになる。
すなわち、縦溝８０の底８１が破断して形成された側縁は、その間隔が広がると共に、側縁の管軸方向の中央は外側に向かって押し出される。さらに、変位（曲げ荷重）が増大すると、前記変形の傾向は助長され、側縁は外側に向かって略く字状に曲がり、やがて略Ω字状に変形する。
(Deformation behavior)
Since the
That is, the side edges formed by breaking the bottom 81 of the
よって、曲げによる圧縮荷重は側縁に流れ込み、側縁の周囲が十分に塑性変形することになる。このとき、溶接部９０ａ、９０ｂに過剰な引っ張り力が作用しないから、溶接部９０ａ、９０ｂの載荷側（道路側に同じ）に亀裂が発生することがない。
また、角形鋼管４０の背面では貫通孔８２のみが視認され、縦溝８０は視認することができないから、角形鋼管４０の景観性を損なうことがなく、強度低下を想起させることもなく、看者に、強度に対する安心感を与えることができる。
なお、縦溝８０が角形鋼管４０の内面に形成されたものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、縦溝８０が角形鋼管４０の外面に形成されてもよい。また、角形鋼管４０に替えて、丸形鋼管２０の内面または外面に縦溝７０を形成してもよい。
Therefore, the compressive load due to bending flows into the side edge, and the periphery of the side edge is sufficiently plastically deformed. At this time, since excessive tensile force does not act on the welded
Moreover, since only the through-
In addition, although the
ところで、前記のように、実施の形態４に示す縦溝８０はその底が破断した後は実施の形態２に示す縦孔６０と同様の変形挙動を呈し、一方、実施の形態２に示す縦孔６０は実施の形態１に示す縦スリット５０と同様の変形挙動を呈するから、縦溝８０の下端を角形鋼管４０の下端４３に到達したものにしても、実施の形態２に示す縦孔６０と同様の変形挙動を得ることができる。すなわち、実施の形態１に示す縦スリット５０に底を設け（外面から視認可能または視認不能の場合がある）、その底に貫通孔を設けてもよい。
By the way, as described above, the
なお、以上は、角形鋼管４０の背面の中央に１本の縦溝８０を設けているが、その幅を広くしたり（図１８の（ａ）参照）、縦溝８０を複数個所に設けておけば、変形性能の向上を図ることができる。また、隅部（剛性が高い）のうち圧縮側になる両隅部（図１８の（ｃ）参照）に、あるいは圧縮側になる両隅部の近傍（図１８の（ｂ）参照）に縦溝８０を設ければ、変形性能の向上を図ることができる。
In the above, one
［実施の形態５：縦スリット付き角形鋼管］
図１８の（ａ）は本発明の実施の形態５に係る管状支柱を示す斜視図であって、実施の形態１〜４において付記した内容を図示するものである。なお、実施の形態４と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１８の（ａ）において、管状支柱５００には、角形鋼管４０の曲げ荷重が作用する正面４６（たとえば、道路側等）に対峙する背面４８、すなわち、曲げ荷重を受けた際に圧縮側になる面の中央部に、幅の広い縦スリット５０が形成されている。したがって、管状支柱５００においても、縦スリット５０の変形が促進されるから、管状支柱４００（実施の
形態４）と同様の変形性能またはより向上した変形性能が得られる。
なお、縦スリット５０に替えて、貫通した縦孔（実施の形態２）、底付きの縦溝７０（実施の形態３）、あるいは貫通孔が形成された底付きの縦溝８０（実施の形態４）の何れを設けても、同様の効果が得られるものである。
[Embodiment 5: Square steel pipe with vertical slit]
FIG. 18A is a perspective view showing a tubular support according to the fifth embodiment of the present invention, and illustrates the contents added in the first to fourth embodiments. The same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
In FIG. 18 (a), the
In addition, it replaces with the
［実施の形態６：一対の縦スリット付き角形鋼管］
図１８の（ｂ）および（ｃ）は本発明の実施の形態６に係る管状支柱を示す斜視図であって、実施の形態１〜４において付記した内容を図示するものである。なお、実施の形態４と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１８の（ｂ）において、管状支柱６００には、角形鋼管４０の圧縮側になる背面４８の両隅部の近傍に縦スリット５０が形成されている。
図１８の（ｃ）において、管状支柱７００には、角形鋼管４０の４隅のうち、曲げ荷重が作用した際、圧縮側になる両隅部の中央に縦スリット５０が形成されている。すなわち、かかる両隅部の中央が切り欠かれた形態を呈している。
[Embodiment 6: A pair of square steel pipes with vertical slits]
FIGS. 18B and 18C are perspective views showing a tubular column according to the sixth embodiment of the present invention, and illustrate the contents added in the first to fourth embodiments. The same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
In FIG. 18B,
In FIG. 18 (c), a
（変形挙動）
図２１は、管状支柱７００を曲げた際の変形挙動を模式的に示す斜視図であって、（ａ）は変形の初期、（ｂ）および（ｃ）は変形の終期を示している。なお、図中の各部位の寸法（大小関係）は限定するものではなく、また、局部変形による増肉や減肉については図示しない。また、図面を簡単にするため、設置用ボルトがベースプレート１０の設置用孔１３を貫通しているが、これらを図示しない。
(Deformation behavior)
FIG. 21 is a perspective view schematically showing the deformation behavior when the
図２１において、管状支柱７００は、正面４６に背面４８の方向に略水平方向の荷重が作用するものであって、圧縮力を受ける背面４８と側面４７、４９との両隅に、それぞれ管軸方向に長い縦スリット５０、５０（図中、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｆ１−Ｅ１−Ｄ１−Ａ１で囲まれた範囲、およびＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｆ２−Ｅ２−Ｄ２−Ａ２で囲まれた範囲に同じ）を具備している。
In FIG. 21, a
縦スリット５０側に曲げ荷重が小さい初期では、管状支柱７００の圧縮力を受ける背面４８は、角形鋼管４０の内部に向かって凸状に撓もうとする。このため、背面４８の縦スリット５０によって挟まれた範囲（Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｃ２−Ｂ２−Ａ２−Ａ１で囲まれた範囲に同じ）は、内部に陥入（侵入）するように弓なりに変形する。すなわち、当該範囲は軸方向に圧縮されながら、曲げられている（図２１の（ａ）参照）。
そして、曲げようとする荷重が大きくなると、当該範囲は、断面Ω（オメガ）字状に大きく塑性変形する。
At the initial stage where the bending load is small on the side of the
When the load to be bent increases, the range is greatly plastically deformed in a cross-sectional Ω (omega) shape.
また、角形鋼管４０の側面４７、４９（引っ張り側の正面４６と圧縮側の背面４８とを繋ぐ面に同じ）に位置している縦スリット５０の側縁（Ｄ１−Ｅ１−Ｆ１）および側縁（Ｄ２−Ｅ２−Ｆ２）は、軸方向に圧縮を受けている。そして、曲げ荷重または角形鋼管４０の非対称性によって、側縁（Ｄ１−Ｅ１−Ｆ１）および側縁（Ｄ２−Ｅ２−Ｆ２）は、内面側または外面側に向かって、座屈状に変形する（図２１の（ｂ）参照）。
なお、角形鋼管４０の側面４７、４９は、正面４６に近い範囲では引っ張り力が作用しているため、かかる座屈状の変形の程度は、正面４６に近づく程小さくなっている（図２１の（ｃ）参照）。
Further, the side edge (D1-E1-F1) and the side edge of the
Since the side surfaces 47 and 49 of the
以上のように、管状支柱７００は、背面４８の縦スリット５０によって挟まれた範囲の大きな塑性変形と、側面４７、４９の座屈状の変形とによって、大きな衝撃エネルギを吸収することが可能になっている。そして、これによって、正面４６とベースプレート１０との接合部に作用する引っ張り力が緩和されるから、当該接合部の破断が防止されている。なお、縦スリット５０に替えて、貫通した縦孔（実施の形態２）、底付きの縦溝７０（実施の形態３）、あるいは貫通孔が形成された底付きの縦溝８０（実施の形態４）の何れを設けても、同様の効果が得られるものである。
As described above, the
［実施の形態７：側面縦スリット付き角形鋼管］
図２２は本発明の実施の形態７に係る管状支柱を示す斜視図であって、なお、実施の形態４と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２２の（ａ）において、管状支柱８００には、角形鋼管４０の側面４７、４９に縦スリット５０、５０が形成されている。縦スリット５０、５０は、背面４８に近い範囲にあるため、圧縮力を受けている。また、縦スリット５０、５０によって挟まれた範囲の両側縁の近くには、管状支柱８００の隅部が含まれるものの、当該範囲は圧縮力を受けながら曲げ変形をするから、管状支柱８００は管状支柱７００（実施の形態６）と略同様の挙動を呈する。
[Embodiment 7: Square steel pipe with side longitudinal slit]
FIG. 22 is a perspective view showing a tubular support according to the seventh embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the fourth embodiment, and a part of the description is omitted.
In FIG. 22A,
図２２の（ｂ）において、管状支柱９００は、管状支柱８００（図２２の（ａ）参照）における隅部寄りの縦スリット５０、５０に替えて、側面４７、４９の幅方向のほぼ中央に縦スリット５０、５０が配置されたものである。
すなわち、縦スリット５０、５０の幅方向の中心を通る縦線が、角形鋼管４０が曲げられた際の中立線（一点鎖線で表示する）に、ほぼ一致するように配置されている。このとき、縦スリット５０、５０は所定の幅を有するから、縦スリット５０、５０は中立線を跨ぐことになる。つまり、縦スリット５０、５０を形成する側縁の内、背面４８に近い側縁は、変形の初期段階において軸方向に圧縮力を受ける範囲に位置し、正面４６に近い側縁は、変形の初期段階において軸方向に引っ張り力を受ける範囲に位置している。
したがって、管状支柱８００に準じた変形挙動を呈することになる。
In FIG. 22 (b), the
That is, the vertical line passing through the center in the width direction of the
Therefore, the deformation behavior according to the
［実施の形態８：補強板付き丸形鋼管］
図２３は本発明の実施の形態８に係る管状支柱を模式的に説明するものであって、（ａ）は側面視の断面図、（ｂ）は平面視の断面図である。なお、実施の形態１および実施の形態６と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２３において、管状支柱１１００は、管状支柱１００の丸形鋼管２０の内面で、縦スリット５０に対向する位置に断面円弧状の補強板９１を設置したものである。このとき、補強板９１の下端９１ｂはベースプレート１０に、補強板９１の側縁９１ａ、９１ｃは、それぞれ丸形鋼管２０の内面に溶接固定されている。
したがって、丸形鋼管２０に作用した引っ張り力は、補強板９１を経由してベースプレート１０に伝達されるから、丸形鋼管２０とベースプレート１０との溶接部に作用する引っ張り力が緩和され、当該部位における破断が防止される（これについては、別途詳細に説明する）。
[Embodiment 8: Round steel pipe with reinforcing plate]
FIG. 23 schematically illustrates a tubular support according to an eighth embodiment of the present invention, where (a) is a sectional view in side view and (b) is a sectional view in plan view. The same parts as those in the first embodiment and the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
In FIG. 23, a
Therefore, since the tensile force acting on the
［実施の形態９：補強板付き角形鋼管］
図２４は本発明の実施の形態９に係る管状支柱を模式的に説明するものであって、（ａ）は側面視の断面図、（ｂ）は平面視の断面図である。なお、実施の形態１および実施の形態６と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２４において、管状支柱１６００は、管状支柱６００において、縦スリット５０に対向する角形鋼管４０の正面４６の内面に、矩形平板状の補強板９２を設置したものである。このとき、補強板９２の下端９２ｂはベースプレート１０に、補強板９２の側縁９２ａ、９２ｃは、それぞれ角形鋼管４０の内面に溶接固定されている。
したがって、角形鋼管４０に作用した引っ張り力は、補強板９２を経由してベースプレート１０に伝達されるから、角形鋼管４０とベースプレート１０との溶接部に作用する引っ張り力が緩和され、当該部位における破断が防止される（これについては、別途詳細に説明する）。
[Embodiment 9: Square steel pipe with reinforcing plate]
FIGS. 24A and 24B schematically illustrate a tubular support according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 24A is a sectional view in side view, and FIG. 24B is a sectional view in plan view. The same parts as those in the first embodiment and the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
In FIG. 24, a
Accordingly, since the tensile force acting on the
［縦スリットおよび補強板の効果について］
図２５〜図３６は、本発明の実施の形態６〜９に係る管状支柱における、縦スリットおよび補強板の効果を説明するものであって、図２５〜図３６は、これを確認するための供試材を示す断面図、図２８〜図３６はそれぞれの効果を示す荷重−変位線図である。
なお、以下は、縦スリット５０が形成されたものについての説明であるが、縦スリット５０に替えて、縦貫通溝６０や縦溝（底付き）７０を形成しても同様の効果が得られるものである。
[Effects of vertical slit and reinforcing plate]
FIGS. 25 to 36 illustrate the effects of the vertical slit and the reinforcing plate in the tubular struts according to
In the following description, the
図２５および図２６は、角形鋼管４０における縦スリット５０の高さが７５ｍｍの場合で、正面の裏側に補強板９２が設置されたものであって、縦スリット５０が側面４７、４９に形成されたものは符号に「Ｓ」を付して「Ｋ−７５ＳＰ（図２５の（ｂ）参照）」と、縦スリット５０が背面４８に形成されたものは符号に「Ｈ」を付して「Ｋ−７５ＨＰ（図２６の（ａ）参照）」と、縦スリット５０が隅部中央に形成されたものは符号に「Ｃ」を付して「Ｋ−７５ＣＰ（図２６の（ｂ）参照）」と、を示している。
図２７は、丸形鋼管２０における縦スリット５０の高さが７０ｍｍの場合で、縦スリット５０に対向する位置（正面）の裏側に補強板９１が設置された「Ｖ５−７０ＣＰ」を示している。
25 and 26 show a case where the height of the
FIG. 27 shows “V5-70CP” in which the reinforcing
なお、以下の説明において、補強板９２が設置されないものについては、前記符号の「Ｐ」を省略して称呼する。また、縦スリット５０の高さが７５ｍｍでないものについては、前記符号の「７５」を実際の縦スリットの高さに置き換えて称呼する。したがって、補強板９２が設置されないで、１００ｍｍ高さの縦スリット５０が隅部中央に形成されたものは「Ｋ−１００Ｃ」と称呼する。
そして、表１に供試材をまとめて示す。なお、表１の備考には、確認しようとする効果および関連する図番を記載する。
In the following description, those not provided with the reinforcing
Table 1 summarizes the test materials. In the remarks in Table 1, the effect to be confirmed and the related figure number are described.
（縦スリットの位置効果、補強板なし）
図２８および図２９の何れにおいて、最大荷重は縦スリット５０の設置位置が側面４７、４９であるもの（Ｋ−１００Ｓ，Ｋ−７５Ｓ）が最も大きく、次に、背面４８であるもの（Ｋ−１００Ｈ、Ｋ−７５Ｈ）、そして、隅部中央（図中、スリットセンターと表示する）にあるもの（Ｋ−１００Ｃ，Ｋ−７５Ｃ）が最も低い値を示している。
すなわち、縦スリット５０が側面４７、４９にあるものでは、圧縮を受ける背面４８の両側部には断面円弧状の角部（幅１３ｍｍ）があるため、背面４８の曲げ剛性が大きくなっていることが最大荷重を高めた一因と考えられる。一方、縦スリット５０が背面４８にあるものでは、側面４７、４９が座屈状に変形する際に、圧縮側に位置する断面円弧状の角部（幅１３ｍｍ）が変形抵抗となると考えられる。
(Position effect of vertical slit, no reinforcing plate)
In any of FIGS. 28 and 29, the maximum load is the largest when the installation position of the
That is, in the case where the
そして、縦スリット５０が角部の中央にあるものでは、角部の円弧状範囲が小さくなっているため、背面４８の曲げ剛性および側面４７、４９の曲げ剛性が、縦スリット５０が側面４７、４９や背面４８にあるものよりも小さくなり、結果として、最大荷重が最も小さくなったものと考えられる。
そして、縦スリット５０の高さが１００ｍｍであるもの（図２８参照）では、何れも目標変位３００ｍｍ以上の変位を呈する大きな変形をしている。一方、縦スリット５０の高さを７５ｍｍにすると（図２８参照）、縦スリット５０が背面または隅部中央にある場合には、大きな変形をしているのに対し、側面にある場合には、１９０ｍｍ辺りの変位において破断し、目標変位３００ｍｍ以上に到達していない。
In the case where the
And in the thing (refer FIG. 28) whose height of the
（縦スリット高さの効果、補強板なし）
図２８と図２９とを対比するに、縦スリット５０の高さが１００ｍｍおよび７５ｍｍのもの最大荷重は、縦スリット５０が側面４７、４９にある場合は「５４．２ｋＮおよび５６．３ｋＮ」、背面４８にある場合は「５１．３ｋＮおよび５４．３ｋＮ」、隅部中央にある場合は「４６．４ｋＮおよび５０．６ｋＮ」になっている。
すなわち、縦スリット５０の高さが低い方が、それぞれ、３．９％、５．８％、９．１％だけ高くなっている。したがって、仮に、５５ｋＮを目標最大荷重とすると、高さ７５ｍｍ以下の縦スリット５０を側面４７、４９または背面４８に設ける必要があることが示唆される。
なお、縦スリット５０を打ち抜き（ブランキング）によって形成する場合、金型（ダイス）の肉厚を保証するためには、縦スリット５０を隅部中央に設けるのが好適であるが、補強板なしで、高さ７５ｍｍの縦スリット５０を隅部中央に設けたのでは、５５ｋＮの目標最大荷重を得ることができない。
(Effect of vertical slit height, no reinforcing plate)
28 and 29, when the
That is, the lower one of the
When the
（補強板の効果）
図３０〜図３２において、補強板９２が設置されたものおよび設置されないものの最大荷重は、縦スリット５０が側面４７、４９にある場合は「５７．５Ｎおよび５６．３ｋＮ」、背面４８にある場合は「５６．８ｋＮおよび５４．３ｋＮ」、隅部中央にある場合は「５３．４Ｎおよび５０．６ｋＮ」になっている。すなわち、補強板９２の最大荷重に対する効果は縦スリット５０の設置位置が、側面、背面、隅部中央の順に大きくなり、それぞれ２．１％、４．６％、５．５％だけ最大荷重が増加している。特に、縦スリット５０が側面に設けられた場合（図３０参照）、補強板９２がないと、目標変位３００ｍｍに到達する前に破断するのに対し、補強板９２があると、目標変位３００ｍｍを越える大きな変形が得られている。
すなわち、正面４６とベースプレート１０との溶接部に作用する引っ張り力が緩和されると共に、正面４６のベースプレート１０に近い範囲の曲げ剛性が向上していると考えられる。特に、側面４７、４９に設けたもの（図３０）において、補強板９２がないＫ−７５Ｓでは早期（変位１９０ｍｍ）に正面４６とベースプレート１０との溶接部が破断して荷重が急激に減少しているのに対し、補強板９２が設置されているＫ−７５ＳＰではかかる溶接部の破断が発生していない。
(Effect of reinforcing plate)
30 to 32, the maximum load when the reinforcing
That is, it is considered that the tensile force acting on the welded portion between the
（縦スリットの位置効果、補強板あり）
図３３および図３４において、補強板９２がない場合（図２８および図２９参照）と同様に、最大荷重は縦スリット５０の設置位置が側面４７、４９であるもの（Ｋ−７５ＳＰ、Ｋ−６０ＳＰ）が最も大きく、次に、背面４８であるもの（Ｋ−７５ＨＰ、Ｋ−６０ＨＰ）、そして、隅部中央（図中、スリットセンターと表示する）にあるもの（Ｋ−７５ＣＰ，Ｋ−６０ＣＰ）が最も低い値を示している。
(Position effect of vertical slit, with reinforcing plate)
33 and 34, as in the case where the reinforcing
また、図３３と図３４とを対比するに、補強板９２が設置された場合、縦スリット５０の高さが７５ｍｍおよび６０ｍｍのものの最大荷重は、縦スリット５０が側面４７、４９にある場合は「５７．５ｋＮおよび５９．１ｋＮ」、背面４８にある場合は「５６．８ｋＮおよび５８．５ｋＮ」、隅部中央にある場合は「５３．４ｋＮおよび５８．２ｋＮ」になっている。
すなわち、縦スリット５０の高さが低い方が、それぞれ、２．８％、３．０％、９．０％だけ高くなっている。したがって、仮に、５５ｋＮを目標最大荷重とすると、高さ６０ｍｍ以下の縦スリット５０であれば、隅部中央に設けたものでも、これをクリアーすることが示唆される。
33 and FIG. 34, when the reinforcing
That is, the height of the
（縦スリットの高さの効果、補強板あり）
図３５において、補強板９２が設置された場合も補強板９２がない場合と同様、縦スリット５０の高さが、７５ｍｍ、６０ｍｍ、５０ｍｍと低くなるに従って最大荷重が大きくなっている。
しかし、縦スリット５０の高さが４０ｍｍのＫ−４０ＣＰになると、高さ５０ｍｍのＫ−５０ＣＰに比較して最大荷重は殆ど増加しないまま、目標変位３００ｍｍより少ない変位２８０ｍｍにおいて、正面４６とベースプレート１０との溶接部に破断が生じている。
このように角形鋼管４０の肉厚（６ｍｍ）に対して縦スリット５０の高さが比較的小さい場合、背面４８において内部に十分陥入する曲げ変形が生じる前に、背面４８の肉厚が増加する圧縮変形が生じることが一因と考えられる。
(Effect of vertical slit height, with reinforcing plate)
In FIG. 35, when the reinforcing
However, when the
Thus, when the height of the
（丸形鋼管における補強板の効果）
図３６において、丸形鋼管２０に補強板９１が設置されたＶ５７０ＣＰ−１は、角形鋼管４０に補強板９２が設置された場合と同様、最大荷重が補強板９１の設置によって増加している。すなわち、補強板９１の設置によって、最大荷重が、５１．３ｋＮから５５．３ｋＮに、７．８％増加している。
なお、Ｖ５７０ＣＰ−１は一条の縦スリット５０が形成されたものであるが、圧縮力が作用する位置に複数の縦スリットを形成しても同様の挙動を示すものである。また、縦スリット５０の高さを変更した場合には、角形鋼管４０におけるものに準じた効果が奏せられるものと考えられる。
(Effect of reinforcing plate in round steel pipe)
In FIG. 36, V570CP-1 in which the reinforcing
V570CP-1 is formed with a single
（丸形鋼管におけるスリットおよび補強板の効果）
図３７において、丸形鋼管２０のみである「スリット無し補強ＰＬ無し」では、最大荷重が５５．８ｋＮであるものの、変位１７０ｍｍ辺りで破断している。
また、丸形鋼管２０に縦スリット５０を設けた「Ｍ５−７５スリット」では、最大荷重が、５０．２ｋＮに低下したものの、変位量が増加し、縦スリット５０を設けた効果が認められる。ただし、目標変位である３００ｍｍには到達していない。
さらに、丸形鋼管２０に縦スリット５０および補強板９１を設けた「Ｍ５−７５Ｐスリット」では、縦スリット５０を設けた影響で最大荷重が、５１．１ｋＮに低下したものの、補強板９１を設けた効果によって変位量が大幅に増加している（目標変位である３００ｍｍを越えている）。
(Effects of slits and reinforcing plates in round steel pipes)
In FIG. 37, “no slit reinforcement PL”, which is only the
In addition, in the “M5-75 slit” in which the
Further, in the “M5-75P slit” in which the
本発明は以上の構成であるため、衝撃エネルギの吸収能力に優れると共に、景観性を担保しながら製造コストを抑えることができるから、防護柵等（ガードレール、ガードパイプ、ガードケーブル、高欄、落石防止防護柵、雪崩防護柵等を総称している）を支持する支柱として利用されるだけでなく、様々な目的に応じて配置される様々な形態の部材を支持する支柱として広く利用することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, it has excellent impact energy absorption capability and can suppress the manufacturing cost while ensuring the scenery, so that it can be used for protection fences (guardrails, guard pipes, guard cables, railings, rockfall prevention) It can be widely used as a support for supporting various forms of members arranged according to various purposes. .
１０：ベースプレート、１１：上面、１２：支柱用孔（実施の形態１、２）、１３：設置用孔、１４：支柱用孔（実施の形態３、４）、１５：底面、２０：丸形鋼管、２１：上端、２２：蓋、２３：下端、２４：柵用材固定用孔、３０：柵用材設置部、３１：矩形部材、３３ａ：柵用材固定用孔、３３ｂ：柵用材固定用孔、３４：柵用材固定用孔、４０：角形鋼管、４１：上端、４２：蓋、４３：下端、４４ａ：取付孔、４４ｂ：取付孔、４５：切欠部、４６：正面、４７：側面、４８：背面、４９：側面、５０：縦スリット（実施の形態１）、５０ａ：縦貫通溝、５０ｂ：縦貫通溝、５０ｃ：縦貫通溝、５０ｄ：縦貫通溝、５０ｅ：縦貫通溝、５１ｅ：貫通孔、６０：縦孔（実施の形態２）、６０ａ：縦孔、６０ｂ：縦孔、６０ｃ：縦孔、６０ｄ：縦孔、６０ｅ：縦孔、６１ｅ：貫通孔、７０：縦溝（実施の形態３）、７０ａ：縦溝、７０ｂ：縦溝、７０ｃ：縦溝、７０ｄ：縦溝、７０ｅ：縦溝、７１ａ：最奥部、７１ｂ：底、７１ｃ：最奥部、７１ｄ：最奥部、７１ｅ：最奥部、７２ｄ：最薄肉部、８０：縦溝（実施の形態４）、８１：底、８２：貫通孔、９０ａ：溶接部、９０ｂ：溶接部、９８：小横孔（比較例１）、９９：大横孔（比較例２）、１００：管状支柱（実施の形態１）、２００：管状支柱（実施の形態２）、２３０：柵用材設置部、２３１ａ：柵用材（鋼管部材）、２３２ａ：ブラケット、３００：管状支柱（実施の形態３）、３３０：柵用材設置部、３３１：水平部、３３２ａ：鉛直部、３３２ｂ：鉛直部、３３３ａ：柵用材固定部、３３３ｂ：柵用材固定部、３３４ａ：取付孔、３３４ｂ：取付孔、４００：管状支柱（実施の形態４）、４３０：柵用材設置部、４３１：字状部材、４３２：鉛直部、４３３：水平部、４３４ａ：柵用材固定用孔、４３５：矩形部材、４３５ａ：柵用材固定用孔、４３５ｂ：柵用材固定用孔、４３６ａ：柵用材固定用孔、５００：管状支柱（実施の形態５）、６００：管状支柱（実施の形態５）、７００：管状支柱（実施の形態６）、８００：管状支柱（実施の形態７）、９００：管状支柱（実施の形態７）、１１００：管状支柱（実施の形態８）１６００：管状支柱（実施の形態９）、９８０：管状支柱（比較例１）、９９０：管状支柱（比較例２）。 10: base plate, 11: upper surface, 12: hole for support (Embodiments 1 and 2), 13: hole for installation, 14: hole for support (Embodiments 3 and 4), 15: bottom surface, 20: round shape Steel pipe, 21: upper end, 22: lid, 23: lower end, 24: fence material fixing hole, 30: fence material installation part, 31: rectangular member, 33a: fence material fixing hole, 33b: fence material fixing hole, 34: Hole for fixing material for fence, 40: Square steel pipe, 41: Upper end, 42: Lid, 43: Lower end, 44a: Mounting hole, 44b: Mounting hole, 45: Notch, 46: Front, 47: Side, 48: Back surface, 49: side surface, 50: vertical slit (Embodiment 1), 50a: vertical through groove, 50b: vertical through groove, 50c: vertical through groove, 50d: vertical through groove, 50e: vertical through groove, 51e: through Hole, 60: vertical hole (Embodiment 2), 60a: vertical hole, 60b: vertical hole, 60c: vertical hole, 0d: vertical hole, 60e: vertical hole, 61e: through hole, 70: vertical groove (third embodiment), 70a: vertical groove, 70b: vertical groove, 70c: vertical groove, 70d: vertical groove, 70e: vertical groove 71a: innermost part, 71b: bottom, 71c: innermost part, 71d: innermost part, 71e: innermost part, 72d: thinnest part, 80: longitudinal groove (Embodiment 4), 81: bottom, 82: Through hole, 90a: Welded part, 90b: Welded part, 98: Small lateral hole (Comparative example 1), 99: Large lateral hole (Comparative example 2), 100: Tubular strut (Embodiment 1), 200: Tubular strut (Embodiment 2), 230: Fence material installation part, 231a: Fence material (steel pipe member), 232a: Bracket, 300: Tubular strut (Embodiment 3), 330: Fence material installation part, 331: Horizontal , 332a: vertical part, 332b: vertical part, 333a: fence material fixing part, 333b: fence material fixing 334a: mounting hole, 334b: mounting hole, 400: tubular strut (Embodiment 4), 430: fence material installation part, 431: character-like member, 432: vertical part, 433: horizontal part, 434a: fixing of fence material Hole, 435: rectangular member, 435a: fence material fixing hole, 435b: fence material fixing hole, 436a: fence material fixing hole, 500: tubular strut (Embodiment 5), 600: tubular strut (implementation) Embodiment 5), 700: Tubular strut (Embodiment 6), 800: Tubular strut (Embodiment 7), 900: Tubular strut (Embodiment 7), 1100: Tubular strut (Embodiment 8) 1600: Tubular Column (Embodiment 9), 980: Tubular column (Comparative Example 1), 990: Tubular column (Comparative Example 2).
Claims (9)
前記管体の前記柵用材設置部に対向する背面側の位置で前記ベースプレート近傍に、管軸方向に長い縦溝が形成され、
前記縦溝が、前記管体の外面または内面の一方に形成され、または前記管体の外面および内面の両方に対向して形成され、底面を有することを特徴とする管状支柱。 A fence material installation for installing a fence material on the pipe body having a base plate fixed to the foundation and a pipe body standing upright with a lower end inserted in a support hole formed in the base plate Part is provided,
Long vertical grooves in the tube axis direction are formed in the vicinity of the base plate at the position on the back side facing the fence material installation portion of the tube body,
The tubular strut, wherein the longitudinal groove is formed on one of an outer surface and an inner surface of the tubular body, or is formed to face both the outer surface and the inner surface of the tubular body, and has a bottom surface.
前記ベースプレートが前記基礎に固定された状態において、前記管体を前記縦溝側に倒そうとする荷重が作用した際、前記縦溝の管軸方向の中央部が前記管体の外側に向かって突出するように変形すると共に、前記縦溝の管軸方向の中央部の幅が拡大することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の管状支柱。 The tube has a circular cross-section, and the one longitudinal groove is formed;
In a state where the base plate is fixed to the foundation, when a load is applied to the tube body toward the longitudinal groove side, the central portion of the longitudinal groove in the tube axis direction faces the outside of the tube body. The tubular strut according to any one of claims 1 to 3, wherein the tubular strut is deformed so as to protrude and a width of a central portion of the longitudinal groove in the tube axis direction is enlarged.
前記縦溝が、前記柵用材設置部が設けられた面に対向する背面に１または２以上設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の管状支柱。 The tube has a rectangular cross section;
The tubular strut according to any one of claims 1 to 4, wherein one or more of the longitudinal grooves are provided on a back surface facing a surface on which the fence material installation portion is provided.
前記縦溝が、前記柵用材設置部が設けられた面に対向する背面の両隅部または該両隅部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の管状支柱。 The tube has a rectangular cross section;
The vertical groove is provided at both corners on the back or in the vicinity of both corners facing the surface on which the fence material installation portion is provided. The tubular strut described.
前記ベースプレートが前記基礎に固定された状態において、前記管体を前記縦溝側に倒そうとする荷重が作用した際、前記縦溝の管軸方向の中央部の幅が拡大することを特徴とする請求項５または６記載の管状支柱。 The tubular body is rectangular in cross section and has one longitudinal groove formed,
In the state where the base plate is fixed to the foundation, the width of the central portion of the longitudinal groove in the tube axis direction is enlarged when a load is applied to the tubular body toward the longitudinal groove. The tubular strut according to claim 5 or 6.
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