八角形ポール: デザイン、メリット、仕様、調達のヒント- Yangzhou Shangyuan Intelligent Transportation Technology Co., Ltd.

市の技術者が新しい信号交差点の標準図面を開くとき、電柱集計表には通常、先細りの溶融亜鉛メッキの八角形鋼鉄柱が指定されています。たとえば、ニューヨーク市の道路設計文書には、道路の標準構成として、角の丸い変圧器ベースと亜鉛メッキ鋼製アームを備えた先細の溶融亜鉛メッキ八角柱が記載されています。この仕様は表面的なものではありません。八角形の断面は、風荷重、取り付けの柔軟性、現場での耐久性に対する意図的な工学的回答であり、ほとんどの道路照明や交通信号柱がこの形状を共有しているのはこのためです。

八角柱とは何ですか?

八角柱は、8 つの平らな面を持つ中空の鋼製柱です。広い底部から狭い上部に向かって先細りになっており、曲げ応力が最も高い場所に材料を配置しながら、上部を持ち上げたり組み立てたりするのに十分な軽さを保ちます。 8面は、平鋼板を八角形の閉断面にプレス加工し、縦方向の継ぎ目を連続溶接することにより製造されます。

4 面や 12 面ではなく 8 面を選択するのは、バランスの問題になります。四角柱は製造が簡単ですが、より多くの風をキャッチし、ブラケットのためのクリアランスが少なくなります。丸いポールは風荷重を均等に分散しますが、曲面に切り込まずにアーム、ブラケット、点検口を取り付けるのは困難です。八角形のプロファイルは中央に位置します。風荷重下では円形セクションに近い動作をしますが、その平らな面により、設置者はブラケット、信号ヘッド、カメラ、看板などのきれいで安定した取り付けポイントを得ることができます。

八角形断面の主な利点

八角形ポールの利点は構造的かつ実用的であり、設置時間、ライフサイクルコスト、長期メンテナンスに影響します。

耐風性が向上します。 8 つのファセットを備えたポールは、正方形のセクションよりもスムーズに空気の流れの方向を変え、抗力係数を低減し、同じ風域でのポールの軽量化を可能にします。
より高い強度対重量比。 八角形の形状は、平面の正方形セクションに必要な厚い肉厚を必要とせず、あらゆる方向への曲げに耐えます。
ブラケットの取り付けをきれいにします。 平らな面により、溶接またはクランプされたブラケットがシャフトに対して同一平面に収まり、応力集中が軽減され、現場での調整が容易になります。
シンプルな内部アクセス。 ハンドホールとカバープレートをポールに取り付けることができるため、技術者はポールを取り外すことなく配線や接続にアクセスできます。
予測可能なテーパー。 テーパー率が均一であるため、設計時に重心、ブラケットの高さ、ベースプレートの寸法を簡単に計算できます。

代表的な仕様と公差

八角形ポールの調達文書には、通常、高さ、テーパー、肉厚、ベースフランジ、および亜鉛メッキの厚さが指定されています。以下の表は、道路照明および交通信号用途の一般的な範囲をまとめたものです。

表 1. 道路照明および交通信号用途におけるテーパー付き八角形鋼柱の一般的な設計範囲。
パラメータ	代表的な範囲	注意事項
ポールの高さ	6m～15m	信号柱は通常 6 ～ 8 m です。道路照明がより高くなる。
テーパー率	10～12mm/分	片面のポールの長さ 1 メートルごとに測定されます。
肉厚	3.5mm～6mm	身長、腕の長さ、風域に応じて増加します。
上面フラット幅	50mm～120mm	上部が狭くなっているため、重量と風の抵抗が軽減されます。
ベース平面幅	150mm～300mm	ベースフランジボルトの円と一致する必要があります。
亜鉛メッキ	70μm～115μm	ASTM A123に準拠した溶融亜鉛めっき。

これらの値は出発点であり、普遍的な要件ではありません。強風地域で長い信号アームを搭載するポールには、地域の風規制を満たすために、より重い壁、基部の追加の補強材、またはより大きなフランジが必要になる場合があります。

材質と仕上げ: ポールを長持ちさせるもの

鋼材のグレード、溶接の品質、表面仕上げによって、八角柱がどのくらいの期間使用できるかが決まります。ほとんどのポールは ASTM A572 グレード 50 や S275JR などの構造用鋼から製造されており、連続した長手方向の溶接部は亜鉛メッキ前に滑らかに研削されています。 ASTM A123 に準拠した溶融亜鉛メッキは、亜鉛コーティングが取り扱いや設置中に発生する傷や摩耗に耐えられるため、デフォルトの腐食保護です。

視覚的なプロジェクトの場合、亜鉛メッキの表面にポリエステルの粉体塗装が施され、ポールに均一な色が与えられ、塗装に傷がついた場合でも下の亜鉛がスチールを保護し続けます。海岸線沿いや工業地帯では、最大 115 μm までの厚い亜鉛コーティングを指定すると、早期腐食のリスクが軽減されます。ハンドホールカバー、アンカーボルト、ブラケットの溶接は、仕上げの指定が間違っていると最初に失敗する箇所です。長期の屋外使用において信号灯柱が錆びや紫外線による損傷にどのように耐えるかに関する記事では、これについてさらに詳しく説明しています。

インストールと基盤の要件

八角形のポールの信頼性は、その基礎と同じくらい重要です。道路プロジェクトでは、通常、ポールはベースプレートとコンクリートに打ち込まれたアンカーボルトを使用して鉄筋コンクリート基礎に取り付けられます。ボルトの円は、厳しい公差内でベースプレートの穴と一致する必要があります。現場で発見された不一致を修正するには多大な費用がかかります。

基礎の設計は、ポールの有効高さ、付属機器の投影面積、土壌の種類、および局所的な風氷荷重によって異なります。一般的な方法には次のようなものがあります。

ナットとグラウトを平らにするために、アンカーボルトの突出量は完成したコンクリートグレードより 75 ～ 150 mm 上に保たれます。
アンカーボルトケージの周囲に2層の補強を施し、モーメント荷重によるコンクリートの破壊を防ぎます。
ベースプレートとコンクリートレベリング面の間の 20 ～ 40 mm のグラウトベッド。
鋼ベースとコンクリートの間の電気腐食を防ぐための誘電体絶縁またはベースカバー。

都市部では、低速の衝撃でポールがきれいに切断され、怪我のリスクが軽減されるように、ブレークアウェイベースまたはスリップベースが指定される場合があります。信号ヘッドとカメラを搭載したポールの場合、配線は通常、ベースではなくアクセスドアの上にある手穴を通って入り、作業員が交通にさらされることなく終端に到達できるようにします。

調達に関する考慮事項: ご注文前に確認していただきたいこと

八角形のポールの購入は、仕様が完成していれば簡単なエンジニアリング作業ですが、調達ミスはよくあります。以下の点により、良好な注文と高価な注文が一貫して区別されます。

ボルトサークルを確認してください。 ベースフランジボルトの円とアンカーボルトの直径は基礎の設計と一致する必要があります。あるプロジェクトの標準が次のプロジェクトにも引き継がれると想定しないでください。
亜鉛めっきの厚みを確認します。 コーティング重量レポートを依頼してください。薄い亜鉛コーティングは、海岸沿いの道路に沿って早期に破損します。
溶接シームを検査します。 縦方向の継ぎ目は完全に貫通しており、滑らかに研磨され、亜鉛メッキ後に見られる気孔が存在しない必要があります。
テーパー幅と二面幅を確認してください。 底部と上部で測定します。一定のテーパー率は、一貫したプレスブレーキ設定を示します。不規則なテーパーは製造上の危険信号です。
フィニッシュシステムを確認します。 着色仕上げが必要な場合は、RAL カラー番号だけでなく、完全なパウダーコートシステムとフィルムの厚さを仕様書に記載する必要があります。

八角形のポールは、形状が生み出す問題よりも多くの問題を解決するため、依然として道路照明や交差点インフラの主力製品です。この断面は、鋼材、亜鉛メッキ、および基礎が正しく指定されている場合、良好な強度重量比、予測可能な風の挙動、アクセスしやすい取り付け面、および長い耐用年数を提供します。プロジェクトエンジニア、調達チーム、設置業者にとっては、ボルトの円の寸法、亜鉛めっきの厚さ、溶接の品質、テーパーの一貫性に注意を払うことで、単価の安さを追求するよりも信頼性の高い結果が得られます。

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