JPS587002Y2 - 鋼板組立柱 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は台形鋼板よりなる截頭円錐状単位体を適宜数上
下にテーパー嵌帽して構成した鋼板組立柱に於て、上下
にテーパー嵌帽し合う単位体のうち下位に位置する単位
体の重ね合わせ溶接に起因する強度の異方性を解消する
ことを図ったものである。

一枚もしくは二枚の台形の鋼板を截頭円錐状に曲成する
と共に曲成端を、アース溶接、抵抗溶接等の接合手段に
より接合して通例長さ２ｍの管状単位体となし、この単
位体を大小順次テーパー嵌帽により継ぎ足して、１本の
電柱を構成する思想は公知であり、たとえば特公昭３８
−１６３８１等に示され、また鋼板組立柱という一般名
で、日本国内で実用されている。

この鋼板組立柱の曲成端接合手段に２とおりがあり、第
１は熱間圧延高張力鋼板を突き合わせ状にアーク溶接す
るものであり、第２は冷間圧延高張力鋼板を重ね合わせ
状にシーム溶接するものである。

熱間圧延高張力鋼板は材料成分の調整によって所要の高
い強度を得るものであるから材料費が比較的高価であり
、一方冷間圧延高張力鋼板は比較的低級の材料を冷間圧
延することによって所定の高強度を得んとするものであ
るから材料としては比較的安価である。

そのため日本国内で現在使用されている鋼板組立柱の大
部分は冷間圧延鋼材の重ね合わせ状シーム溶接法によっ
て製作されている。

ところがこの第２の製作手段による鋼板組立柱には曲げ
外力（曲げモーメント）を加える方向によって強度が変
化する性質（欠点）を本質的に内蔵していることが判明
した。

この性質を強度の異方性と呼ぶ。

すなわち、これを第１図について説明すると図の単位体
１は、一枚の台形の鋼板を截頭円錐状に曲成すると共に
曲成端を半径方向に重ね合せてシーム溶接Ｗして溶接接
合部２を持ったテーパー付き管状体すなわち截頭円錐状
単位体としたものである。

この構成より明らかなように単位体１はその円周方向に
関し溶接接合部２に於て形状の不連続性（厚さの不連続
性と段差）を持つ。

一方単位体１の上位に位置する次の単位体１″も同様に
形状の不連続性を持ってはいるがその段差の位置と不連
続の度合は必ずしも上下対応していない。

すなわち、単位体１の不連続部に接するのは一般には単
位体１“の連続部であると考えねばならない。

第１図イ〜トによって形状の不連続性（特に段差の存在
）が強度の異方向をもたらすことを説明する。

第１図イのように単位体１、単位体１″を順次テーパー
嵌帽してなる鋼板組立柱に風圧・電線張力等の曲げ外力
（曲げモーメント）が作用した状態を想定する。

外力が加わる方向を単位体１の溶接接合部２を基準とし
て付量を付けることとし、溶接接合部２の方向をＡ方向
、それと１８０°方向をＢ方向、９０°方向をＣ，Ｄ方
向と呼ぶことにする（この方向の取り決めかたは単位体
１“の溶接接合線２“の方向には無関係である）。

この鋼板組立柱にＢ方向の曲げ外力が加わると単位体１
の溶接接合部２の末口（上端）の近傍に大きな接触圧が
集中的に加わることは第１図口に図示したとおり明らか
である。

第１図へ〜へは接触圧の分布状況を示す図である。

嵌帽し合う上下の単位体１，１“の形状が第１図へのよ
うに連続であるときは接触圧の分布は第１図二のように
荷重方向（図ではＣ方向）と反対方向（図ではＤ方向）
に最大値Ｐ。

を有するなだらかな分布を示す。

図中矢印の長さは接触圧の大ききを示す。

ところが第１図示に示すように下位単位体１の不連続部
の上に上位単位体１“の連続部が位置するとき、その接
触圧分布は第１図へに示すように荷重方向（図ではＢ方
向）と反対方向（図ではＡ方向）に最大値ＰＢを有する
特異な分布となる。

すなわち、単位体１の溶接接合部２によって構成される
外周段差Ｇ（なお、この符号Ｇは第２．第・３図では省
略しである）があるために、該外周段差Ｇの左側に若干
幅の不接触部を発生しくもし第１図ハ、二の全面接触で
あれば）本来この不接触部に発生するはずであった接触
圧が外周段差Ｇの右側へ転嫁されて最大接触圧ＰＢの値
を押し上げるのである。

このようにＢ方向の曲げ外力（曲げモーメント）が加わ
った場合、該段差部Ｇに発生する最大接触圧Ｐｓが単位
体１末口部の求心方向への圧壊変形を惹起する。

この状態を第１図トに示す。しかるに他の方向（Ａ、Ｃ
，Ｄ方向等）への曲げモーメントに関しては単位体１．
１”相互の接触が全面接触であり、第１図へ〜へに示し
たように接触圧最大値Ｐ。

等は（ＰＢにくらべて）低く保たれる。このように接触
が全面接触となるか否か、接触圧分布がなだらかである
か否かによって曲げモーメントに関する強度の差（すな
わち強度の異方性）が発生すること、さらちその強度差
が約３０％に及ぶことを本件考案者は確認した。

このように単位体１が強度の異方性を有すると、鋼板組
立柱１の建柱に際し電線荷重、風圧荷重等の荷重の方向
を勘案して予想される最大曲げ荷重方向が接合部２のラ
イン方向と直角になるように（図１イでＣまたはＤ方向
になるように）建柱しなければならない不便さがあると
ともに建柱後最弱の方向すなわちＢ方向の荷重に対して
は前記のように容易に圧壊するに至る欠点があった。

また単位体が第３図のように２枚の板で構成されている
時はＡ方向、Ｂ方向の双方に弱い欠点があった。

本考案は上記に鑑み鋼板組立柱に本質的に内蔵される前
述の強度の異方性を解消せんとするものであって、以下
実施例図に基いて具体的に説明する。

第２図に於て、３ａは本考案組立柱の単位体であって、
一枚の台形の鋼板を截頭円錐状に曲成すると共に曲成端
４，４を半径方向に重ね合せてシーム溶接Ｗしたもので
、該単位体３ａの外面段差部の上端の内面には補強片７
ａがスポット溶接またはシーム溶接などにより添着され
ている。

すなわち、補強片７ａは鋼板で形成され単位体３ａの内
面に適合する円弧状に曲成され、かつその周方向の幅は
重ね合わせ接合部５の重ね合わせ幅を含みさらに左方へ
延長されており、単位体３ａの外面段差部の末日（上端
末）を補強している。

したがって単位体３ａは前述したＢ方向への曲げモーメ
ントに対する強度が著しく増大する（後記の表参照）。

第３図の単位体３ｂは二枚の台形鋼板をそれぞれ半円弧
状に曲成するとともにその曲成端４゜４．４．４をそれ
ぞれ半径方向に重ね合わせかつシーム溶接Ｗ、Ｗして截
頭円錐状となしたもので、この例においては単位体３ｂ
の外面に存在する２条の外周段差部の内面未口端（上端
）に補強片７ｂ、７ｂが添着されている。

第４図に示す鋼板組立柱は４個の単位体３，３，３．３
により構成され、最上部の１個を除く他の３個の単位体
３，３．３に前記補強片７ａ・・・・・・が夫々添着さ
れている。

この実施例においては補強片７ａの周方向の幅が第２図
、第３図の場合より狭いが、前記外周段差部の内面が補
強されている点については同一である。

本考案は前述の如く最上部々材を除いて各単位体３には
末口内面に補強片７（７ａ 、７ ｂ）が添着されて強
度の異方性が解消されているから、建柱に際して荷重方
向と接合線方向との関係を考慮する煩雑さが解消される
効果があり、さらに補強片は単位体に対し部分的に添着
される小鋼板片であってその重量は一般的に本体重量の
１％前後にすぎないから補強に要する費用もきわめて低
廉である。

尚鋼板組立柱Ｒ３１１型について補強効果の一例を挙げ
ると次表のとおりである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋼板組立柱における強度の異方性を示す
説明図、同図イは組立状態の斜視図、口は正面図、八〜
へは接触圧の説明図、トは圧壊状態を示す平面図、第２
図、第３図は本考案鋼板組立柱単位体の斜視図、第４図
は組立後の立面図である。 ３．３ ａ 、３ ｂ・・・・・・単位体、Ｗ・・・・
・・溶接部、５・・・・・・接合部、６ ａ 、６ ｂ
・・・・・・末口端接合部、７ａ、７ｂ・・・・・・補
強片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 台形鋼板を截頭円錐状に曲成すると共にその曲成端を半
   径方向に重ね合わせて溶接接合して構成した截頭円錐状
   単位体を適宜数上下にテーパー嵌帽してなる鋼板組立柱
   に於て、上下にテーパー嵌帽し合う単位体のうち下位に
   位置する単位体の上記溶接接合によって構成される外面
   段差部の内側の末口内壁面に補強片を添着することによ
   って強度の異方性を解消した鋼板組立柱。