JP2016118433A - Steel pole bending test method and device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鋼管柱曲げ試験方法および装置、特に、試験場所が限定されず、鋼管柱の変形状況を容易に把握することができ、しかも、安全かつ確実に試験を行うことができる、鋼管柱曲げ試験方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a steel pipe column bending test method and apparatus, and in particular, a test tube location is not limited, the steel pipe column can be easily grasped of the deformation state of the steel tube column, and the test can be performed safely and reliably. The present invention relates to a bending test method and apparatus.
鋼管柱は、要求性能として、設計荷重まで載荷したとき、塗装を含め鋼管柱全体に座屈などの異常がないこと、破壊時の荷重は設計荷重の2倍以上であること、及び設計荷重載荷時の鋼管柱のたわみ量(tanθ)は、0.07以下であることが求められている。この要求性能を確認する方法としての強度試験は、鋼管柱の曲げ試験により行われる。 As for the steel pipe column, as a required performance, when loading up to the design load, there is no abnormality such as buckling in the entire steel pipe column including paint, the load at the time of failure is more than twice the design load, and the design load loading The amount of deflection (tan θ) of the steel pipe column at the time is required to be 0.07 or less. The strength test as a method for confirming the required performance is performed by a bending test of a steel pipe column.
鋼管柱の従来の曲げ試験装置の一例を、図面を参照しながら説明する。以下、この試験装置を従来曲げ試験装置という。 An example of a conventional bending test apparatus for steel pipe columns will be described with reference to the drawings. Hereinafter, this test apparatus is referred to as a conventional bending test apparatus.
図2は、従来曲げ試験装置を示す概略断面図である。 FIG. 2 is a schematic sectional view showing a conventional bending test apparatus.
図2に示すように、従来曲げ試験装置は、地下に掘られたピット11と、ピット11の一端側の地上に設置された、試験すべき鋼管柱12の基部12aを固定する固定台13と、ピット11の他端側の地上に設置された油圧シリンダー14と、ピット11内に設置された滑車15と、油圧シリンダー14側の地上に設置された滑車16と、一端が鋼管柱12の先端12bに固定され、他端が滑車15および滑車16を介して油圧シリンダー14に接続されたワイヤー17とを備えている。
As shown in FIG. 2, the conventional bending test apparatus includes a
従来曲げ試験装置により鋼管柱12の曲げ試験を行うには、鋼管柱12の基部12aを固定台13に水平に固定し、ワイヤー17の一端を鋼管柱12の先端12bに固定し、ワイヤー17の他端を滑車15および滑車16を介して油圧シリンダー14に接続する。
In order to perform a bending test of the
次いで、油圧シリンダー14によりワイヤー17を設計荷重まで引っ張り、載荷して、鋼管柱12を基部12aを支点として下方に湾曲させる。
Next, the wire 17 is pulled to the design load by the
そして、油圧シリンダー14による荷重を除き、除荷時の鋼管柱12の残留たわみ量を測定して、鋼管柱12の変形状況を把握する。すなわち、残留たわみ量がほぼなく、座屈等の異常が確認されなかった場合には、鋼管柱12は、所定の強度を有しているものと判断する。
And the load by the
上述した従来曲げ試験装置によれば、鋼管柱12の強度を試験することはできるが、以下のような問題があった。
(a)曲げ試験装置が地面に固定され、しかも、地下に掘られたピット11を使用するので、試験装置を他の場所に移動することができない。従って、試験場所が限定される。
(b)除荷時の鋼管柱12の残留たわみ量を測定して、鋼管柱12の変形状況を把握するが、鋼管柱12は、鉛直方向に変形するので、鋼管柱12の変形状況を把握しにくい。
(c)鋼管柱12のたわみ量の測定は、ピット11に直尺を測定毎に当てて行うが、測定時にピット11内に転落するおそれがあり、危険が伴う。
(d)鋼管柱12に座屈が生じた場合、座屈箇所は、鋼管柱12が鉛直方向に変形するので、鋼管柱12の下面に生じる。このために、座屈箇所を確認しづらい。
According to the conventional bending test apparatus described above, the strength of the
(A) Since the bending test apparatus is fixed to the ground and the
(B) The amount of residual deflection of the
(C) The amount of deflection of the
(D) When the
従って、この発明の目的は、試験場所が限定されず、鋼管柱の変形状況を容易に把握することができ、しかも、安全かつ確実に試験を行うことができる、鋼管柱の曲げ試験方法および装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is not to limit the test place, the deformation state of the steel pipe column can be easily grasped, and the test method and apparatus of the steel pipe column can be tested safely and reliably. Is to provide.
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とする。 The present invention has been made to achieve the above object, and is characterized by the following.
請求項1に記載の発明は、試験すべき鋼管柱の基端を固定し、前記鋼管柱の先端にワイヤーの一端を固定し、前記ワイヤーの他端を油圧シリンダーに接続し、前記油圧シリンダーにより、前記ワイヤーを介して前記鋼管柱を水平方向に引っ張り、かくして、前記鋼管柱を前記基端を支点として水平方向に変形させることに特徴を有するものである。 According to the first aspect of the present invention, the proximal end of the steel pipe column to be tested is fixed, one end of the wire is fixed to the distal end of the steel pipe column, the other end of the wire is connected to a hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder The steel tube column is pulled in the horizontal direction through the wire, and thus the steel tube column is deformed in the horizontal direction with the base end as a fulcrum.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記鋼管柱は、テーパー管であることに特徴を有するものである。
The invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記鋼管柱を支持する中間支持梁を設けることに特徴を有するものである。
The invention described in
請求項4に記載の発明は、基台と、前記基台上に水平に固定された主梁と、前記基台上に固定された、試験すべき鋼管柱の基端を、前記主梁に対して傾斜して固定する固定台と、前記基台上に固定された油圧シリンダーと、一端が前記鋼管柱の先端に、前記主梁に取り付けられた滑車を介して固定され、他端が前記油圧シリンダーに接続されたワイヤーとを備え、前記油圧シリンダーにより前記ワイヤーを引っ張ることによって、前記鋼管柱を前記基端を支点として水平方向に変形させることに特徴を有するものである。 The invention according to claim 4 is characterized in that a base, a main beam horizontally fixed on the base, and a base end of a steel pipe column to be tested fixed on the base are attached to the main beam. A fixed base that is inclined and fixed to the base, a hydraulic cylinder fixed on the base, and one end fixed to the tip of the steel pipe column via a pulley attached to the main beam, and the other end And a wire connected to a hydraulic cylinder, and the steel pipe column is deformed in the horizontal direction with the base end as a fulcrum by pulling the wire with the hydraulic cylinder.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記鋼管柱は、テーパー管であることに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の発明において、前記鋼管柱と前記主梁との間に、前記鋼管柱を支持する中間支持梁が設けられていることに特徴を有するものである。
The invention according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to
この発明によれば、従来曲げ試験装置のように、地下にピットを掘る必要がないので、試験装置を他の場所に容易に移動することができる。従って、試験場所が限定されない。 According to the present invention, unlike the conventional bending test apparatus, it is not necessary to dig a pit underground, so that the test apparatus can be easily moved to another place. Therefore, the test place is not limited.
また、この発明によれば、鋼管柱は、水平方向に変形するので、鋼管柱の変形状況を容易に把握することができる。 Moreover, according to this invention, since a steel pipe pillar deform | transforms in a horizontal direction, the deformation | transformation condition of a steel pipe pillar can be grasped | ascertained easily.
また、この発明によれば、鋼管柱に座屈が生じた場合、座屈箇所は、鋼管柱が水平方向に変形するので、鋼管柱の側面に生じる。このために、座屈箇所が確認しやすい。 Moreover, according to this invention, when buckling arises in a steel pipe column, since the steel pipe column deform | transforms into a horizontal direction, a buckling location arises in the side surface of a steel pipe column. For this reason, it is easy to confirm a buckling location.
また、この発明によれば、従来曲げ試験装置のように、ピットを使用しないので、鋼管柱のたわみ量の測定が安全に行える。 Further, according to the present invention, unlike the conventional bending test apparatus, since no pit is used, the deflection amount of the steel pipe column can be measured safely.
この発明の鋼管柱曲げ試験装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。 One embodiment of the steel pipe column bending test apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の鋼管柱曲げ試験装置を示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a steel pipe column bending test apparatus according to the present invention.
図1において、1a、1b、1cは、基台、2は、基台1a、1b、1c上に水平に固定された主梁、3は、基台1a、1b上に固定された固定台である。固定台3は、試験すべき鋼管柱4の基端4aを、主梁2に対して傾斜して固定する。傾斜角度を図中、(θ)で示す。鋼管柱4は、テーパー管からなり、大径側の基端4aが固定台3に固定される。
In FIG. 1, 1a, 1b and 1c are bases, 2 is a main beam fixed horizontally on the
固定台3は、開閉自在な半円筒形状の上部固定部材および下部固定部材からなっている。下部固定部材上に鋼管柱4の基端4aを載置し、上部固定部材を閉じることによって、鋼管柱4は、水平に固定される。
The
5は、基台1a、1b上に固定された油圧シリンダー、6は、ワイヤーである。ワイヤー6の一端は、鋼管柱4の先端4bに、主梁2に取り付けられた滑車7を介して鋼管柱4と直角に固定され、ワイヤー6の他端は、油圧シリンダー5に接続されている。8は、ワイヤー6の途中に設置されたロードセルであり、ワイヤー6の引張荷重を測定する。
5 is a hydraulic cylinder fixed on the
9は、鋼管柱4と主梁2との間に亘って設けられた中間支持梁であり、鋼管柱4は、中間支持梁9に沿って変形する。
9 is an intermediate support beam provided between the steel pipe column 4 and the
このように構成されている、この発明の鋼管柱曲げ試験装置によれば、以下のようにして、鋼管柱4の曲げ試験が行われる。 According to the steel pipe column bending test apparatus of the present invention configured as described above, the bending test of the steel pipe column 4 is performed as follows.
鋼管柱4の基端4aを固定台3に固定する。次いで、鋼管柱4の先端4bにワイヤー6の一端を固定し、ワイヤー6の他端を滑車7を介して油圧シリンダー5に接続する。
The
次いで、油圧シリンダー5によりワイヤー6を設計荷重まで引っ張り、載荷して、鋼管柱4を基部4aを支点として水平に湾曲させる。設計荷重は、ロードセル8によって測定する。
Next, the wire 6 is pulled to the design load by the
そして、油圧シリンダー5による荷重を除き、除荷時の鋼管柱4の残留たわみ量を測定して、鋼管柱4の変形状況を把握する。すなわち、残留たわみ量がほぼなく、座屈等の異常が確認されなかった場合には、鋼管柱2は、所定の強度を有しているものと判断する。
And the load by the
この発明によれば、従来曲げ試験装置のように、地下にピットを掘る必要がないので、試験装置を他の場所に容易に移動することができる。従って、試験場所が限定されない。 According to the present invention, unlike the conventional bending test apparatus, it is not necessary to dig a pit underground, so that the test apparatus can be easily moved to another place. Therefore, the test place is not limited.
また、この発明によれば、鋼管柱4は、水平方向に変形するので、鋼管柱4の変形状況を容易に把握することができる。 Moreover, according to this invention, since the steel pipe pillar 4 deform | transforms in a horizontal direction, the deformation | transformation condition of the steel pipe pillar 4 can be grasped | ascertained easily.
また、この発明によれば、鋼管柱4に座屈が生じた場合、座屈箇所は、鋼管柱4が水平方向に変形するので、鋼管柱4の側面に生じる。このために、座屈箇所が確認しやすい。 Moreover, according to this invention, when buckling arises in the steel pipe column 4, since the steel pipe column 4 deform | transforms in a horizontal direction, the buckling location arises in the side surface of the steel pipe column 4. For this reason, it is easy to confirm a buckling location.
また、この発明によれば、従来曲げ試験装置のように、ピットを使用しないので、鋼管柱4のたわみ量の測定が安全に行える。 Moreover, according to this invention, unlike the conventional bending test apparatus, since the pit is not used, the deflection amount of the steel pipe column 4 can be measured safely.
1aから1c:基台
2:主梁
3:固定台
4:鋼管柱
4a:基端
4b:先端
5:油圧シリンダー
6:ワイヤー
7:滑車
8:ロードセル
9:中間支持梁
11:ピット
12:鋼管柱
12a:基端
12b:先端
13:固定台
14:油圧シリンダー
15:滑車
16:滑車
17:ワイヤー
1a to 1c: Base 2: Main beam 3: Fixed base 4:
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