JP4340244B2

JP4340244B2 - 鋼管柱の下部構造

Info

Publication number: JP4340244B2
Application number: JP2005051141A
Authority: JP
Inventors: 和隆安部
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006233623A

Description

本発明は、道路の側縁や中央分離帯等に設置される照明装置や標識装置を支持する鋼管柱の下部構造に関するものである。

道路の照明装置や標識装置は、通常、道路に立設された鋼管柱に支持されている。当該鋼管柱の下部構造は、一般には、道路に固定するための平板状のベースプレートを鋼管柱の下端に固着すると共に、鋼管柱の外面からベースプレートの上面に至る略三角形状の垂直リブを鋼管柱の外周９０度間隔に固定し、前記垂直リブにより、鋼管柱の強度を確保している。
しかしながら、係る下部構造では、風による振動や車両の走行等による交通振動によって鋼管柱に曲げ応力が発生した時、垂直リブの上端付近で鋼管柱に部分的に応力が集中するため、その部分の強度が低下する恐れがあった。
係る垂直リブからくる応力の集中に対して、当該応力の集中を低下させる提案もなされている。例えば、特許文献１には、鋼管柱の基部とベースプレートとの間に配置された複数の垂直リブを縦長とし、垂直リブの張出量を垂直リブの板厚以下となるまで上方に向かって漸減させると共に、垂直リブの上端部外縁と鋼管柱外側面との間の角度を１１．３度以下となされた鋼管柱の下部構造が開示されている。

特開２００３−２１３７８７号公報

この鋼管柱の下部構造は、鋼管柱に曲げ荷重が作用したときには垂直リブの上端部は荷重方向に変形することにより、応力集中を小さくするものであるが、係る垂直リブでは、上端縁外縁と鋼管柱外面との間の角度を極めて小さくする必要があるため、ベースプレートから垂直リブ上端までの長さが長くなり、垂直リブが目立って外観上好ましくなく、また、いずれにしても垂直リブが鋼管柱の外側面に部分的に固定されているため、応力集中は小さくなるものの、依然として垂直リブ上端付近で部分的に応力集中が起こり、根本的な解決にはなりにくい。

本発明は上記の如き課題を解決するためになされたものであり、部分的に応力集中が起きにくい鋼管柱の下部構造を提供せんとするものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。
すなわち、本発明に係る鋼管柱の下部構造は、鋼管柱の下端にベースプレートが取付けられると共に、鋼管柱の下部に前記ベースプレートに離間して短尺筒体が外嵌され、前記ベースプレートに垂直リブの下端が固着されると共に、該垂直リブの内側縁下部が鋼管柱の外側面に固着され、内側縁上部が短尺筒体の外側面に固着されていることを特徴とするものである。

本発明に係る鋼管柱の下部構造によれば、鋼管柱の下端にベースプレートを取付けると共に、鋼管柱の下部に前記ベースプレートに離間して短尺筒体を外嵌し、前記ベースプレートに垂直リブの下端を固着すると共に、該垂直リブの内側縁下部が鋼管柱の外側面に固着され、内側縁上部が短尺筒体の外側面に固着されているようにすれば、鋼管柱に曲げ応力がかかった時、垂直リブの内側縁上部が短尺筒体に固着されていることにより、垂直リブ上端付近に部分的に応力が集中することなく、短尺筒体上面の円周部に応力が分散されるため、応力を緩和することができる。

本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図１（ａ）は本発明に係る鋼管柱の下部構造の、実施の一形態を示す斜視図、（ｂ）は正面図である。

１０は本発明に係る鋼管柱の下部構造であり、１は上部に照明装置や標識装置等が取着される鋼管柱であり、２は短尺筒体、３は垂直リブ、４は鋼管柱１の下端が取着されるベースプレートであり、ベースプレート４には複数個のアンカーボルト挿通孔４１が形成されている。また、５は短尺筒体２の上面内側部、６は短尺筒体２の下面内側部であり、７は垂直リブ３の上端部である。

短尺筒体２は、鋼管柱１の下部にベースプレート４から離間して外嵌され、短尺筒体の上面内側部５が全周にわたり鋼管柱１の外側面に溶接されている。また、垂直リブ３は、その内側縁上部が短尺筒体２の外側面に、その内側縁下部が鋼管柱１の外側面に接合するよう、垂直リブ３の内側縁上部は短尺筒体２の肉厚だけ切欠かれており、短尺筒体２の外側面及び下面に溶接されている。更に、垂直リブ３の内側縁下部は鋼管柱１に溶接され、垂直リブ３の下端はベースプレート４に溶接される。尚、垂直リブ３は、鋼管柱１に対して放射状に等間隔に設けられており、その数は３個以上であれば、特に限定されるものではない。３個未満の場合には、設けられた垂直リブ３に対して、直角方向に荷重がかかった場合の強度面で問題があるためである。

鋼管柱１と同様の鋼材で形成されている短尺筒体２は、鋼管柱１に外嵌でき、且つ短尺筒体の上面内側部５と鋼管柱１を溶接できるよう、その径を鋼管柱１の径よりやや大きなものとなしておくのが好ましい。

上述のような構造となされた鋼管柱の下部構造１０においては、鋼管柱１にかかる曲げ応力が短尺筒体２に伝わり、短尺筒体２の弾性変形により、曲げ応力は緩和される。更に、鋼管柱１にかかる応力は、短尺筒体の上面内側部５付近と下面内側部６付近と垂直リブの上端部７付近とに分散されるため、部分的に応力が集中することなく、長期にわたり鋼管柱の下部構造１０の強度低下を防ぐことができる。

その効果について、有限要素法による解析を実施した結果、本発明に係る鋼管柱の下部構造１０において、垂直リブの上端部７付近にかかる応力は、従来の垂直リブが鋼管柱の外側面に部分的に固定されている構造体に比べ、約４０％低減される結果が得られている。

本発明に係る鋼管柱の下部構造の、実施の一形態を示す斜視図及び正面図である。

符号の説明

１鋼管柱
２短尺筒体
３垂直リブ
４ベースプレート
４１アンカーボルト挿通孔
５短尺筒体の上面内側部
６短尺筒体の下面内側部
７垂直リブの上端部
１０鋼管柱の下部構造

Claims

鋼管柱の下端にベースプレートが取付けられると共に、鋼管柱の下部に前記ベースプレートに離間して短尺筒体が外嵌され、前記ベースプレートに垂直リブの下端が固着されると共に、該垂直リブの内側縁下部が鋼管柱の外側面に固着され、内側縁上部が短尺筒体の外側面に固着されていることを特徴とする鋼管柱の下部構造。