JPS588831Y2 - 鋼板組立柱 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は鋼板組立柱の改良に関し、截頭円錐状単位体を
適数個テーパー嵌合して構成される鋼板組立柱において
、上下にテーパー嵌合し合う単位体のうち下位に位置す
る単位体の重ね合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。

台形の鋼板を截頭円錐状に曲威し、かつ曲成端を相互に
重ね合せるとともに該重ね合せ部をシーム溶接等により
溶接して長さ２ｍの管状単位体となし、この単位体を大
小順次テーパー嵌合により継ぎ足して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３８−１６３８
１等に開示され、また鋼板組立柱という一般名で１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
曲成端を相互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
性すなわち厚肉部と段差）を持つ。

−万単位体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、その厚肉部および段
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（特に厚肉部およ
び段差の存在）が強度の異方性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
嵌合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。

外力の加わる方向を単位体１の溶接接合部２を基準とし
て付号を付けることとし、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の末目端（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。

嵌合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さを示す。

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（厚肉部）２によって
構成される外周段差Ｅ１があるために、該外周段差Ｅ１
の左側に若干幅の不接触部を発生し、（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Ｅ１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
った場合は該段差部Ｅ１に発生する最大接触圧Ｐ８が単
位体１末口部の求心方向への圧壊変形を惹起するが、こ
の際、重ね合せによって生ずる内周段差部Ｅ２は剛性の
不連続点となっているため該内周段差部Ｅ２からも折れ
曲がりが始まる。

つまり、該単位体１はその末目端の外周段差部Ｅ１がＢ
方向の曲げモーメントに対して最も弱点となり、次に内
周段差部Ｅ２が２番目の弱点となってこれらの部分より
圧壊変形するわけである。

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）が発生することを本件考案者は確認
した。

このように単位体１が強度の方向性を有すると、鋼板組
立柱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４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、第３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を相互に重ね合せてシーム溶接Ｗしたも
ので、該単位体３ａの重ね合せによって構成される厚肉
部８ａを含む左右円周方向延長部の末口内壁面には補強
片７ａがスポット溶接またはシーム溶接などにより固着
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の末
目端内面に適合する円弧状に曲成され、かつその周方向
の幅は重ね合わせによって構成される厚肉部８ａの幅を
含み、さらに左右へ延長されており、単位体３ａの末目
端の外周段差部６ａおよび内周段差部５ａ’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。

−繁にこの種の単位体の厚肉部の幅（重ね合せ幅）は１
５乃至２０ｍｍであるので、補強片７ａの長さは４０乃
至８０ｍｍ程度が望ましい。

なお、該補強片７ａの一端近く段差９ａを設けるとよい
。

第４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
ぞれ相互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のそ
れぞれの厚肉部８ｂ、８ｂを含む左右円周方向延長部の
末口内壁面に補強片７ｂ、７ｂが固着されている。

第５図に示す鋼板組立体３は４個の単位体３ａ 、３
ａ 、３ ａ 、３ ａにより構成され最上部の１個３
を除く他の３個の単位体３ ａ 、３ ａ 、３ ａに
前記補強片７ａ、７ａ、７ａが固着されている。

本考案は前述の如く最上部々材を除いて各単位体３ａ、
３ｂには未口内面に補強片７ ａ 、７ ｂが固着され
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
固着される小鋼板片であって該補強片による重量の増大
は無視できる程度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。

【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
説明図であって、同図イは組立状態の斜視図、口は正面
図、ハ〜へは接触圧の説明図、トは圧壊状態を示す部分
的平面図、第２図は本考案鋼板組立柱単位体の斜視図、
第３図は第２図単位体の末目端の部分的平面図、第４図
は本考案単位体の他の実施例斜視図、第５図は組立後の
立面図である。 ３ａ、３ｂ・・・・・・単位体、Ｗ・・・・・・溶接部
、５ ａ 、５ ｂ・・・・・・接合部、６ ａ 、６
ａ’、６ ｂ 、６ ｂ’・・・・・・段差部、７ａ
、７ｂ・・・・・・補強片、８ａ、８ｂ・・・・・・厚
肉部。

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し、かつ曲成端を相互に重
   ね合せるとともに該重ね合せ部を溶接してなる単位体を
   適数個テーパー嵌合して構成される鋼板組立柱において
   、上下にテーパー嵌合し合う単位体のうち、下位に位置
   する単位体の前記重ね合せによって構成される厚肉部を
   含む左右円周方向延長部の末口内壁面に補強片を溶接固
   着することによって強度の異方性を解消したことを特徴
   とする鋼板組立柱。