JP4214473B2 - Vehicle guard fence post and vehicle guard fence - Google Patents
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Description
本発明は、車両防護柵の支柱およびその支柱を用いた車両防護柵に関する。 The present invention relates to a vehicle protection fence post and a vehicle protection fence using the column.
車両防護柵は、進行方向を誤った車両が路外、対向車線または歩道等に逸脱するのを防ぐとともに、車両乗員の障害および車両の破損を最小限にとどめて、車両を正常な進行方向に復元させることを目的として設置されている。
車両防護柵の支柱としては、一般に水平断面がＨ形断面、円形断面などのものが広く用いられているが、Ｔ形断面のものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。ただし、同公報に開示される支柱は、柵体やビーム等の取付後にその取付部を外部から見えないように隠すために意匠板を車道側より取り付ける構造となっている。
As a support column for a vehicle protection fence, a horizontal cross section having an H-shaped cross section or a circular cross section is generally used, but a T-shaped cross section has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, the column disclosed in the publication has a structure in which a design plate is attached from the roadway side in order to conceal the attachment portion so that it cannot be seen from the outside after the attachment of the fence or beam.
かかる支柱に要求される性能は、車両乗員の障害および車両の破損を最小限にとどめるために過度の抵抗力を示さないこと、および衝撃エネルギーを吸収できるだけの変形能を有すること、である。しかし、上記公報では柵体取付に伴う美観だけが問題となっており、支柱に要求される基本的な性能としての、最大支持力、極限支持力については何ら記載されていない。支柱に関して、車両衝突時の衝撃エネルギー吸収能力を評価する試験方法としては、従来より静荷重試験が実施されており、Ｈ形断面の支柱の場合、一般的に図７に示すような荷重−変形量曲線を呈する。同図は、ウェブ高さ１６５ｍｍ、フランジ幅１４５ｍｍ、ウェブ厚７．５ｍｍ、フランジ厚１６ｍｍ、ウェブとフランジの接合アール（Ｒ）１１ｍｍのＨ形断面の支柱についての静荷重試験結果である。載荷位置は支持点より８００ｍｍの高さである。ここで、支柱の極限支持力Ｐｗ、最大支持力Ｐmaxについては、「防護柵の設置基準・同解説、ｐ９９〜１００、社団法人 日本道路協会、平成１６年３月３１日改訂版第１刷発行」によれば、次のように定義されている。
支柱の極限支持力Ｐｗとは、支柱の曲げ試験において、荷重と変位の変形曲線を矩形のモデルに置換した場合の３０ｃｍ変形する間の塑性域での支持力であり、支柱の最大支持力Ｐmaxとは、支柱の曲げ試験において加えることのできる最大の支持力である。
従来のＨ形断面の支柱では、フランジ厚に比べてウェブ厚が薄いため、圧縮側フランジに局部座屈が発生しやすく、その結果、図７に示すように、荷重−変形量曲線においてピークが早い段階で現れ、その後、顕著な荷重低下がみられるというのが一般的であった。このように、従来のＨ形断面の支柱は、極限支持力が最大支持力より相当低下するものであった。
The required performance of such struts is that they do not exhibit excessive resistance to minimize vehicle occupant failure and vehicle breakage, and are deformable enough to absorb impact energy. However, in the above publication, only the beauty associated with the attachment of the fence body is a problem, and there is no description about the maximum support force and the ultimate support force as the basic performance required for the support. As a test method for evaluating the impact energy absorption capacity at the time of vehicle collision, a static load test has been conventionally performed on the support column. In the case of a support having an H-shaped cross section, generally a load-deformation as shown in FIG. Presents a quantity curve. The figure shows the results of a static load test on a column having an H-shaped cross section with a web height of 165 mm, a flange width of 145 mm, a web thickness of 7.5 mm, a flange thickness of 16 mm, and a web-to-flange joint radius (R) of 11 mm. The loading position is 800 mm higher than the support point. Here, for the ultimate support force Pw and maximum support force Pmax of the support column, “Guard fence installation standards and explanations, p99-100, Japan Road Association, March 31, 2004, revised first edition issued. Is defined as follows.
The ultimate support force Pw of the support is the support force in the plastic region during deformation of 30 cm when the deformation curve of load and displacement is replaced with a rectangular model in the bending test of the support, and the maximum support force Pmax of the support Is the maximum bearing force that can be applied in the column bending test.
In the conventional H-shaped cross-section strut, the web thickness is thinner than the flange thickness, so that local buckling is likely to occur on the compression side flange. As a result, as shown in FIG. It was common to appear early and then noticeable load drop. As described above, in the conventional support having the H-shaped cross section, the ultimate support force is considerably lower than the maximum support force.
支柱の変形量３０ｃｍまでで、所要の衝撃エネルギーを吸収するためには、最大支持力を大きくする必要があり、結果として、抵抗力が大きくなり、車両乗員の障害および車両の破損を最小限にとどめることに支障をきたすおそれがあった。 In order to absorb the required impact energy with up to 30 cm of column deformation, it is necessary to increase the maximum support force, resulting in increased resistance and minimizing vehicle occupant failure and vehicle damage. There was a risk of hindering it from staying.
そこで、本発明は、支柱の断面形状をＨ形からＴ形に変更し、ウェブ厚を相対的に厚くすることで、支柱の性能向上を図った車両防護柵の支柱およびその支柱を用いた車両防護柵を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention changes the cross-sectional shape of the support column from the H shape to the T shape and relatively increases the web thickness, thereby improving the performance of the support column and the vehicle using the support column. The purpose is to provide a protective fence.
請求項１に記載の本発明に係る車両防護柵の支柱は、Ｔ形の水平断面を有し、ウェブ部端面を車道側に面して取り付けられる支柱であって、該支柱の荷重−変形量曲線における極限支持力が最大支持力の９０％以上となるようにウェブ厚／フランジ厚の比を０．８〜２．２とすることにより、極限支持力と最大支持力の差を小さくしたことを特徴とするものである。 The strut of the vehicle protection fence according to the first aspect of the present invention is a strut having a T-shaped horizontal cross section and attached with the end face of the web portion facing the roadway side, and the load-deformation amount of the strut The difference between the ultimate support force and the maximum support force is reduced by setting the web thickness / flange thickness ratio to 0.8 to 2.2 so that the ultimate support force on the curve is 90% or more of the maximum support force. It is characterized by.
本発明の支柱は、水平断面がＴ形断面で、そのウェブ部端面を車道側に面して取り付けられる。したがって、ウェブ部が車両衝突時引張力と剪断力を負担することになる。そのため、ウェブ厚を相対的に厚くする、すなわちウェブ厚／フランジ厚の比を０．８〜２．２とすることで、支柱の荷重−変形量曲線における極限支持力が最大支持力の９０％以上となるように極限支持力と最大支持力の差を小さくする。その結果、圧縮側フランジ部の局部座屈の発生を遅らせる効果を有することとなる。 The column of the present invention is attached with the horizontal cross section having a T-shaped cross section and the end face of the web portion facing the roadway side. Therefore, the web portion bears a tensile force and a shearing force at the time of vehicle collision. Therefore, by making the web thickness relatively large, that is, by setting the ratio of web thickness / flange thickness to 0.8 to 2.2, the ultimate supporting force in the load-deformation curve of the column is 90% of the maximum supporting force. The difference between the ultimate support force and the maximum support force is reduced so as to achieve the above. As a result, it has the effect of delaying the occurrence of local buckling of the compression side flange portion.
また、本発明に係る車両防護柵は、請求項２に記載するように、複数本のビームの取付部を有し、かつ、請求項１または２に記載の支柱を用いて、防護柵を構築してなることを特徴とする。
Moreover, the vehicle guard fence according to the present invention has a plurality of beam mounting portions as described in
本発明によれば、Ｔ形断面の支柱とすることで、極限支持力が最大支持力に対してあまり低下しない支柱となっているので、車両衝突時の衝撃エネルギーを十分に吸収することができ、車両乗員の障害および車両の破損を最小限にとどめることが可能となる。 According to the present invention, since the support having a T-shaped cross section is a support in which the ultimate support force does not decrease much with respect to the maximum support force, the impact energy at the time of the vehicle collision can be sufficiently absorbed. Thus, it is possible to minimize vehicle occupant failures and vehicle damage.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す車両防護柵の支柱の側面図、図２は正面図、図３は図１のＡ−Ａ線における拡大断面図、図４は支柱の使用状態を示す側面図、図５は図４の斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a side view of a column of a vehicle guard fence showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a perspective view of FIG.
支柱１０は、水平断面がＴ形断面で構成され、ウェブ部１１の端面が、図４、図５に示すように、車道側に面するように取り付けられる。すなわち、ウェブ部１１は、車両衝突時引張側となり、フランジ部１２は圧縮側となっている。この圧縮側フランジ部１２の局部座屈の発生を遅らせるようにするために、ウェブ厚は相対的に厚くし、ウェブ厚／フランジ厚の比を０．８〜２．２の範囲内としている。また、支柱１０の高さ寸法にもよるが、高い衝撃エネルギー吸収能が求められるほどウェブ厚はフランジ厚より厚くすることが好ましい。より好ましい範囲としては、ウェブ厚ｔｗ／フランジ厚ｔｆ＝１．０〜２．２である。
ウェブ厚／フランジ厚の比を上記の数値範囲に限定することによって、支柱１０の荷重−変形量曲線における極限支持力Ｐｗと最大支持力Ｐmaxの差を小さくすることができる。すなわち、後述するように、変形量３０ｃｍまでで、Ｐｗ≧０．９Ｐmaxとすることができる。
The
By limiting the ratio of web thickness / flange thickness to the above numerical range, the difference between the ultimate support force Pw and the maximum support force Pmax in the load-deformation amount curve of the
ウェブ部１１は、上端より下端にかけて幅が広くなるように主にフランジ部１２との接合面を傾斜させて形成されている。また、下端に近い位置に凹湾曲状に形成されたくびれ部１３を設け、支柱１０のクリティカル部を形成するとともに、意匠効果をも発揮する形状としている。フランジ部１２は、このウェブ部１１の背面に沿って上端から下端にかけて溶接により接合されている。フランジ幅は上端から下端にかけて次第に幅広くなるように正面から見て台形に形成されている。このようにしてＴ形断面を持つ支柱１０が構成される。
The web part 11 is mainly formed by inclining the joint surface with the flange part 12 so that the width becomes wider from the upper end to the lower end. In addition, a constricted portion 13 formed in a concave curved shape is provided at a position close to the lower end to form a critical portion of the
さらに、支柱１０は、下端に該支柱１０を固定するためのベースプレート１４を備え、また支柱１０の上端部および中間部にはパイプ状のビーム（横梁）１０１、１０２を取り付けるための側面視で円弧状のビーム取付部１５、１６を備えている。支柱１０は、ベースプレート１４を通常の固定手段であるアンカーボルト２１およびナット２２等で締め付けることによって、路肩上に強固に固定される。
トップビーム（主要横梁）１０１は上部のビーム取付部１５にボルト２３等で取り付けられ、下段のビーム１０２は下部のビーム取付部１６にボルト２４等で取り付けられる。それぞれのビーム同士は内部に挿入した継手パイプ（図示せず）を介して互いに連結される。このようにして、所定間隔で立設された支柱１０にトップビーム１０１および下段ビーム１０２が架設され、かつそれぞれのビーム同士を連結することによって、図５に示すような車両用防護柵が構築される。なお、１０３はワイヤであり、必要に応じて設けられるものである。
Further, the
The top beam (main transverse beam) 101 is attached to the upper
以下、上記のように構成された支柱１０の静荷重試験結果の一例を示す。図６は、Ｔ形断面のウェブ厚９ｍｍ、フランジ厚４．５ｍｍの支柱に対する荷重−変形量曲線を示すものである。
この図からわかるように、変形量３０ｃｍまでにおいて、荷重のピークはゆっくり現れ、その後、荷重低下はほとんどみられない。すなわち、極限支持力Ｐｗは、最大支持力Ｐmaxに対してあまり低下していない。極限支持力Ｐｗは、最大支持力Ｐmaxの９４％以上となっている。圧縮側フランジ部１２の局部座屈の発生を遅らせることができれば、極限支持力が最大支持力の９０％以上となり、最大支持力を大きくする必要がなくなり、かつ、抵抗力を抑えることが可能となる。
Hereinafter, an example of the static load test result of the
As can be seen from this figure, the peak of the load appears slowly until the deformation amount is 30 cm, and thereafter, the load is hardly reduced. That is, the ultimate support force Pw does not decrease much with respect to the maximum support force Pmax. The ultimate support force Pw is 94% or more of the maximum support force Pmax. If the occurrence of local buckling of the compression side flange portion 12 can be delayed, the ultimate support force becomes 90% or more of the maximum support force, and it is not necessary to increase the maximum support force, and the resistance force can be suppressed. Become.
したがって、本発明の支柱を使用することにより、支柱の変形量３０ｃｍまでで所要の衝撃エネルギーを吸収する場合、最大支持力を大きくする必要がなく、結果として、抵抗力を抑えることが可能であり、車両乗員の障害および車両の破損を最小限にとどめることが期待できる。 Therefore, by using the support of the present invention, it is not necessary to increase the maximum support force when absorbing the required impact energy with a support deformation of up to 30 cm, and as a result it is possible to suppress the resistance force. It can be expected to minimize vehicle occupant failures and vehicle damage.
なお、本発明は、前述した実施形態に限られるものでないことはいうまでもない。ビームは少なくとも２本取り付けられるものであればよい。例えば、高欄と称する３本のビームを持つ支柱にも本発明を適用することができる。また、本発明は、支柱の高さ、外形形状やビームの取付構造等に限定されるものではない。 Needless to say, the present invention is not limited to the embodiment described above. It is sufficient that at least two beams are attached. For example, the present invention can also be applied to a column having three beams called a handrail. Further, the present invention is not limited to the height of the column, the outer shape, the beam mounting structure, and the like.
１０ 支柱
１１ ウェブ部
１２ フランジ部
１３ くびれ部
１４ ベースプレート
１５、１６ ビーム取付部
１０１ トップビーム
１０２ 下段ビーム
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