JP6908411B2 - Bending test equipment and method for metal pipe columns - Google Patents

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Description

本発明は、照明柱や標識柱等に使用される金属管柱の曲げ荷重に対する機械的特性をより正確に計測する上で好適な金属管柱の曲げ試験装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to light poles and signs pillar like more accurately bending a suitable metal tube posts on measuring test apparatus and METHODS mechanical characteristics for bending load of the metal tube columns used for.

道路脇に設置される照明柱や標識柱等に使用される金属管柱は、風力や地振動に基づく曲げ荷重が負荷される。このような曲げ荷重に対する機械的特性や、交通振動に基づく振動特性を確認するためのシステム及び方法が従来より研究されている。（例えば特許文献１参照。） Bending loads based on wind power and ground vibration are applied to metal pipe columns used for lighting columns and sign columns installed on the side of roads. Systems and methods for confirming mechanical characteristics with respect to such bending loads and vibration characteristics based on traffic vibration have been studied conventionally. (See, for example, Patent Document 1.)

図７（ａ）は、従来における金属管柱７の曲げ荷重に対する機械的特性を確認するためのシステム構成例を示している。固定用治具７１に固定された金属管柱７の作用点７ａにワイヤー８１を取り付け、これを引っ張る。このワイヤー８１に対してはロードセル８２が取り付けられており、引張荷重を計測することが可能となる。金属管柱７は、基端部７ｂが固定用治具７１に固定された上で、引張力が負荷されることにより、図７（ｂ）に示すように曲げ荷重が負荷された状態になり、曲げ変形することになる。この曲げ変形に基づく撓み量を計測することにより、曲げ荷重に対する機械的特性や各種挙動を判別することが可能となる。 FIG. 7A shows an example of a system configuration for confirming the mechanical characteristics of the conventional metal pipe column 7 with respect to a bending load. A wire 81 is attached to an action point 7a of a metal pipe column 7 fixed to a fixing jig 71, and the wire 81 is pulled. A load cell 82 is attached to the wire 81 so that the tensile load can be measured. The metal tube column 7 is in a state in which a bending load is applied as shown in FIG. 7 (b) by applying a tensile force after the base end portion 7b is fixed to the fixing jig 71. , Will be bent and deformed. By measuring the amount of deflection based on this bending deformation, it is possible to determine the mechanical characteristics and various behaviors with respect to the bending load.

図８は、曲げ変形前後の金属管柱７の作用点７ａ付近を拡大した状態を示している。本来、曲げ荷重を正確に負荷するためには、金属管柱７の作用点７ａにおける延伸方向Ｈに対して、ワイヤー８１の引張方向が略垂直となるように制御することが重要になる。曲げ荷重の無負荷状態においては、金属管柱７の作用点７ａにおける延伸方向Ｈが水平方向になるため、ワイヤー８１の引張方向が当該延伸方向Ｈに対して垂直となっているため、計測精度の面において特段問題は無い。 FIG. 8 shows an enlarged state in the vicinity of the action point 7a of the metal pipe column 7 before and after bending deformation. Originally, in order to accurately apply the bending load, it is important to control the pulling direction of the wire 81 to be substantially perpendicular to the stretching direction H at the point of action 7a of the metal tube column 7. In the no-load state of the bending load, the stretching direction H at the point of action 7a of the metal pipe column 7 is the horizontal direction, so that the tensile direction of the wire 81 is perpendicular to the stretching direction H, so that the measurement accuracy is correct. There is no particular problem in terms of.

しかしながら、曲げ荷重が負荷されるにつれて金属管柱７の作用点７ａにおける延伸方向Ｈが大きく傾斜する。しかも、ワイヤー８１による引張力を負荷するための力点８３の高さが固定されているため、金属管柱７の作用点７ａにおけるワイヤー８１の引張方向は、金属管柱７の延伸方向Ｈに対して略垂直ではなく、斜めになってしまう。これに加えて、曲げ変形前の作用点７ａの水平位置Ｇに対して、曲げ変形後の作用点７ａの水平位置Ｇ´は変化していることが分かる。上述したようにワイヤー８１の力点８３の水平位置が固定されている前提では、この作用点７ａの水平位置Ｇ´まで変化している分において、ワイヤー８１の引張方向は当初よりも更に斜めになってしまう。 However, as the bending load is applied, the stretching direction H at the point of action 7a of the metal tube column 7 is greatly inclined. Moreover, since the height of the force point 83 for applying the tensile force by the wire 81 is fixed, the tension direction of the wire 81 at the action point 7a of the metal tube column 7 is relative to the extension direction H of the metal tube column 7. It is not almost vertical, but diagonal. In addition to this, it can be seen that the horizontal position G'of the action point 7a after the bending deformation changes with respect to the horizontal position G of the working point 7a before the bending deformation. As described above, assuming that the horizontal position of the force point 83 of the wire 81 is fixed, the pulling direction of the wire 81 becomes more oblique than the initial position by the amount of change to the horizontal position G'of the action point 7a. It ends up.

その結果、図８に示すように、ワイヤー８１による引張力に基づいて、本来作用させたい延伸方向Ｈに対する略垂直方向の荷重ＰA1に加え、この延伸方向Ｈに沿った軸力ＰA2も作用することになる。この軸力ＰA2は、本来負荷すべき曲げ荷重とは異なる力の成分であることから、これが組み合わせ荷重として負荷されると、正確な曲げ変形特性を把握することができない。従って、このような金属管柱７の延伸方向Ｈへの軸力ＰA2をキャンセルする必要があった。 As a result, as shown in FIG. 8, based on the tensile force of the wire 81 , in addition to the load PA1 in the substantially perpendicular direction to the stretching direction H that is originally desired to act, the axial force PA2 along the stretching direction H also acts. Will be done. Since this axial force PA2 is a component of a force different from the bending load that should be originally applied, when this is applied as a combined load, it is not possible to accurately grasp the bending deformation characteristics. Therefore, it is necessary to cancel the axial force PA2 of the metal tube column 7 in the extending direction H.

なお金属管柱の曲げ試験方法については、例えば特許文献１に開示されているが、金属管柱７が撓んだ場合であっても、その延伸方向Ｈへの軸力ＰA2をキャンセルし、更に延伸方向Ｈに対する略垂直方向の荷重ＰA1のみを負荷し続ける技術は特段開示されていない。 Note The bending test method for a metal tube column, for example, disclosed in Patent Document 1, even when the bent metal tube column 7, to cancel the axial force P A2 to the extending direction H, further techniques continue to load only the load P A1 substantially perpendicular direction with respect to the stretching direction H is not otherwise disclosed.

また図９は、従来における自由振動試験を行うためのシステムを示している。この自由振動試験では、金属管柱７に対して加振し、その加速度応答を測定するものである。加振方法としては、作用点７ａにワイヤー８１を取り付け、当該ワイヤー８１の他端にある力点８３から引張力を加える。その結果、作用点７ａから地上にある力点８３に向けてワイヤー８１を介して斜め下方向の荷重が負荷されることとなる。このような荷重が負荷されると、作用点７ａには、水平方向の荷重ＰB1に加え、鉛直方向の荷重ＰB2も組み合わせ荷重として負荷されることになる。かかる状態でワイヤー８１を切断することで無負荷状態に移行することにより、金属管柱７は振動することとなるが、このときに加わる振動力も水平方向の荷重ＰB1、鉛直方向の荷重ＰB2に基づくものとなる。 Further, FIG. 9 shows a conventional system for performing a free vibration test. In this free vibration test, the metal tube column 7 is vibrated and its acceleration response is measured. As a vibration method, a wire 81 is attached to the point of action 7a, and a tensile force is applied from a force point 83 at the other end of the wire 81. As a result, a load in the diagonally downward direction is applied from the point of action 7a toward the point of force 83 on the ground via the wire 81. When such a load is applied, the load P B2 in the vertical direction is also loaded as a combined load on the point of action 7a in addition to the load P B1 in the horizontal direction. By moving the unloaded state by cutting the wire 81 in this state, the metal tube column 7 so that the vibrating load P B1 of the vibration force is also horizontally applied to this case, the vertical load P B2 Will be based on.

このため、自由振動試験を行う上で、本来作用させたい水平方向の荷重ＰB1に基づく振動力に加え、鉛直方向の荷重ＰB2に基づく振動力も作用することになる。この荷重ＰB2は、本来負荷すべき水平方向の荷重ＰB1とは異なる力の成分であることから、これが組み合わせ振動力として負荷されると、金属管柱７単体の減衰率を正確に把握することが難しくなる。このため、この加振に基づいて発生する鉛直方向の荷重ＰB2に基づく振動力をキャンセルし、あくまで水平方向の荷重ＰB1のみに基づき、自由振動試験に対する水平方向の加速度応答を正確に検出するシステムが従来より望まれていた。 Therefore, in performing the free vibration test, in addition to the vibration force based on the horizontal load P B1 that is originally desired to be applied, the vibration force based on the vertical load P B2 also acts. Since this load P B2 is a component of a force different from the horizontal load P B1 that should be originally loaded, when this load is applied as a combined vibration force, the damping rate of the metal pipe column 7 alone is accurately grasped. It becomes difficult. Therefore, the vibration force based on the vertical load P B2 generated based on this excitation is canceled, and the horizontal acceleration response to the free vibration test is accurately detected based only on the horizontal load P B1. The system has been desired in the past.

また切断したワイヤー８１を作用点７ａに取り付けたまま金属管柱７を振動させた場合、金属管柱７がワイヤー８１及び滑車４５の影響をうけてしまい、金属管柱７単体の減衰率を正確に把握することが難しくなるとともに、これに応じて当該ワイヤー８１が四方八方に飛んでしまい、危険な状態になる。
このため、ワイヤー８１により引張力を解除して無負荷状態に移行する際に、当該ワイヤー８１を作用点７ａから落下させることで、測定作業の安全性を確保する必要性もあった。 Further, when the metal pipe pillar 7 is vibrated while the cut wire 81 is attached to the point of action 7a, the metal pipe pillar 7 is affected by the wire 81 and the pulley 45, and the attenuation rate of the metal pipe pillar 7 alone is accurate. It becomes difficult to grasp the wire 81, and the wire 81 flies in all directions accordingly, resulting in a dangerous state.
Therefore, it is also necessary to ensure the safety of the measurement work by dropping the wire 81 from the point of action 7a when the tensile force is released by the wire 81 to shift to the no-load state.

特開２０１６−１１８４３３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-118433

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、照明柱や標識柱等に使用される金属管柱の曲げ荷重に対する機械的特性をより正確に計測する上で、特に金属管柱７が撓んだ場合であっても、その延伸方向Ｈに対する略垂直方向の荷重ＰA1のみを負荷し続けることが可能な金属管柱の曲げ試験装置及び方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to make the mechanical properties of metal pipe columns used for lighting columns, sign columns, etc. with respect to bending load more accurate. in in order to measure, even especially when flexed metal tube column 7, the substantially vertical load P A1 only possible to continue to load the metal tube column bent against the drawing direction H testing apparatus and located in and Turkey to provide a method.

上述した課題を解決するため、本発明者らは、基端が固定された曲げ試験対象の金属管柱の作用点にワイヤーを取り付け、上記ワイヤーを介して引張力を上記作用点に負荷し、上記負荷した引張力により上記金属管柱が撓むことによる上記作用点の撓み角θを計測し、計測した撓み角θに応じて、上記引張力を負荷する上記ワイヤーの張設角度φを制御すると共に、上記引張力を計測する金属管柱の曲げ試験装置及び方法を発明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors attach a wire to the action point of the metal pipe column to be subjected to the bending test in which the base end is fixed, and apply a tensile force to the action point through the wire. The deflection angle θ of the point of action due to the bending of the metal pipe column by the applied tensile force is measured, and the tensioning angle φ of the wire that applies the tensile force is controlled according to the measured deflection angle θ. At the same time, he invented a bending test device and a method for measuring the tensile force.

第１発明に係る金属管柱の曲げ試験装置は、金属管柱の曲げ性能を確認するための曲げ試験装置であって、基端が固定された曲げ試験対象の金属管柱の作用点に取り付けられたワイヤーと、上記ワイヤーを介して引張力を上記作用点に負荷するための負荷手段と、上記負荷手段により負荷された引張力により上記金属管柱が撓むことによる上記作用点の撓み角θを計測する計測手段と、上記計測手段により計測された撓み角θに応じて、上記引張力を負荷する上記ワイヤーの張設角度φを制御する制御手段と、上記負荷手段により負荷された引張力を計測するための引張力計測手段とを備えることを特徴とする。 The bending test device for a metal pipe column according to the first invention is a bending test device for confirming the bending performance of the metal pipe column, and is attached to the point of action of the metal pipe column to be tested for bending with a fixed base end. The wire, the load means for applying a tensile force to the action point via the wire, and the deflection angle of the action point due to the bending of the metal pipe column by the tensile force applied by the load means. A measuring means for measuring θ, a control means for controlling the tensioning angle φ of the wire for applying the tensile force according to the deflection angle θ measured by the measuring means, and the tension loaded by the loading means. It is characterized by being provided with a tensile force measuring means for measuring a force.

第２発明に係る金属管柱の曲げ試験装置は、第１発明において、上記制御手段は、上記ワイヤーの張設角度φが、上記計測手段により計測された撓み角θとほぼ等しくなるように制御することを特徴とする。 In the first invention, the control means controls the wire tensioning angle φ to be substantially equal to the deflection angle θ measured by the measuring means. It is characterized by doing.

第３発明に係る金属管柱の曲げ試験装置は、第１発明において、上記計測手段は、上記撓み角θから上記金属管柱の上記作用点における延伸方向を算出し、上記制御手段は、上記金属管柱の上記作用点における延伸方向に対して、上記ワイヤーの張設角度φが略垂直となるように制御することを特徴とする。 In the first invention, the measuring means calculates the stretching direction of the metal pipe column at the point of action from the bending angle θ, and the control means is the above-mentioned control means. It is characterized in that the tensioning angle φ of the wire is controlled to be substantially perpendicular to the stretching direction at the point of action of the metal pipe column.

第４発明に係る金属管柱の曲げ試験装置は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、上記負荷手段は、上記引張力を徐々に増加させ、上記計測手段は、上記負荷手段により徐々に増加させた上記引張力に応じて変化する上記金属管柱の撓み角θをリアルタイムに計測し、上記制御手段は、上記計測手段により計測された撓み角θに応じて上記張設角度φをリアルタイムに制御することを特徴とする。 In any one of the first to third inventions, the metal pipe column bending test apparatus according to the fourth invention is such that the loading means gradually increases the tensile force, and the measuring means gradually increases by the loading means. The deflection angle θ of the metal pipe column that changes according to the tensile force increased to is measured in real time, and the control means measures the tensioning angle φ according to the deflection angle θ measured by the measuring means. It is characterized by controlling in real time.

第５発明に係る金属管柱の曲げ試験装置は、第２発明において、上記負荷手段は、上記無負荷時において、延伸方向が略水平とされた上記金属管柱の上記作用点から上記ワイヤーを鉛直下向きに張設すると共に、当該ワイヤーの他端を滑車を介して略水平方向に張設した上で引っ張り、上記制御手段は、上記滑車を上記略水平方向に移動させることにより、上記ワイヤーの張設角度φを制御することを特徴とする。 In the second invention, the metal tube column bending test apparatus according to the fifth invention uses the above-mentioned wire from the above-mentioned point of action of the above-mentioned metal tube column whose stretching direction is substantially horizontal when the load means is not loaded. The wire is stretched vertically downward, and the other end of the wire is stretched in a substantially horizontal direction via a pulley and then pulled, and the control means moves the pulley in the substantially horizontal direction to obtain the wire. It is characterized by controlling the extension angle φ.

第６発明に係る金属管柱の曲げ試験方法は、金属管柱の曲げ性能を確認するための曲げ試験方法であって、基端が固定された曲げ試験対象の金属管柱の作用点にワイヤーを取り付け、上記ワイヤーを介して引張力を上記作用点に負荷し、上記負荷した引張力により上記金属管柱が撓むことによる上記作用点の撓み角θを計測し、上記計測手段により計測された撓み角θに応じて、上記引張力を負荷する上記ワイヤーの張設角度φを制御すると共に、上記引張力を計測することを特徴とする。 The bending test method for a metal pipe column according to the sixth invention is a bending test method for confirming the bending performance of the metal pipe column, and a wire is provided at the point of action of the metal pipe column whose base end is fixed. Is attached, a tensile force is applied to the action point via the wire, and the deflection angle θ of the action point due to the bending of the metal pipe column by the applied tensile force is measured and measured by the measuring means. It is characterized in that the tensioning angle φ of the wire for which the tensile force is applied is controlled according to the bending angle θ, and the tensile force is measured.

上述した構成からなる本発明によれば、曲げ変形を通じて金属管柱における作用点が撓んで延伸方向が変化した場合においても、当該作用点の延伸方向に対して垂直方向に向けて曲げ荷重を加えることが可能となる。その結果、金属管柱の延伸方向に負荷する軸力をほぼ０にすることができることから、高精度な測定を行うことが可能となる。 According to the present invention having the above-described configuration, even when the action point in the metal tube column is bent and the stretching direction is changed through bending deformation, a bending load is applied in the direction perpendicular to the stretching direction of the action point. It becomes possible. As a result, the axial force applied in the stretching direction of the metal tube column can be made substantially zero, so that highly accurate measurement can be performed.

第１実施形態としての金属管柱の曲げ試験装置の形態を示す図である。It is a figure which shows the form of the bending test apparatus of a metal tube column as 1st Embodiment. 第１実施形態において金属管柱を曲げ変形させた場合について示す図である。It is a figure which shows the case where the metal pipe column is bent and deformed in 1st Embodiment. 第１実施形態において、更にレーザ変位計と、制御用ＰＣを備える例を示す図である。It is a figure which shows the example which further includes a laser displacement meter and a control PC in 1st Embodiment. 油圧シリンダの伸縮軸の角度を直接変化させる構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure which directly changes the angle of the telescopic shaft of a hydraulic cylinder. 第２実施形態としての金属管柱の自由振動試験装置の形態を示す図である。It is a figure which shows the form of the free vibration test apparatus of a metal tube column as a 2nd Embodiment. Ｌ字状に構成されている折曲部について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the bent part which is formed in an L shape. 従来における金属管柱の曲げ荷重に対する機械的特性を確認するためのシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example for confirming the mechanical property with respect to the bending load of a conventional metal pipe column. 曲げ変形前後の金属管柱の作用点付近を拡大した状態を示す図である。It is a figure which shows the enlarged state in the vicinity of the action point of the metal tube column before and after bending deformation. 従来における自由振動試験を行うためのシステムを示す図である。It is a figure which shows the system for performing a conventional free vibration test.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１実施形態
図１は、第１実施形態としての曲げ試験装置１の形態を示している。この曲げ試験装置１は、曲げ試験対象の金属管柱２の基端２ａを固定する固定用治具１１と、金属管柱２における作用点２ｂに一端が取り付けられたワイヤー１２と、金属管柱２の上端２ｃに設けられた照明部１３と、ワイヤー１２における中段に設けられたロードセル１４と、ワイヤー１２を巻回させる滑車１５と、ワイヤー１２の他端が取り付けられた油圧シリンダ１６とを備えている。曲げ試験装置１は、更にこの滑車１５の水平方向の位置を制御するための油圧シリンダ１７を備えている。 1st Embodiment FIG. 1 shows the embodiment of the bending test apparatus 1 as the 1st embodiment. The bending test device 1 includes a fixing jig 11 for fixing the base end 2a of the metal pipe column 2 to be bent, a wire 12 having one end attached to an action point 2b of the metal pipe column 2, and a metal pipe column. A lighting unit 13 provided at the upper end 2c of the wire 12, a load cell 14 provided at the middle stage of the wire 12, a pulley 15 around which the wire 12 is wound, and a hydraulic cylinder 16 to which the other end of the wire 12 is attached are provided. ing. The bending test device 1 further includes a hydraulic cylinder 17 for controlling the horizontal position of the pulley 15.

曲げ試験対象の金属管柱２は、例えば道路脇に設置される照明柱や標識柱、更には道路とは無関係のアンテナ柱、柵用の柱等、あらゆる柱状構造体に適用される鋼管状の柱である。以下の説明においては上端２ｃに照明部１３が設けられた照明柱について試験する場合を例にとり説明をする。 The metal pipe column 2 to be subjected to the bending test is a steel tubular structure applied to all columnar structures such as lighting columns and sign columns installed on the side of a road, antenna columns unrelated to the road, and columns for fences. It is a pillar. In the following description, a case of testing a lighting column provided with a lighting unit 13 at the upper end 2c will be described as an example.

固定用治具１１は、金属管柱２の基端２ａを嵌め込んで固定するための固定手段が設けられている。この固定用治具１１は、無負荷状態において、金属管柱２の延伸方向Ｂが図１に示すように略水平方向となるようにその基端２ａを固定可能に構成されている。なお、固定用治具１１への固定については、基端２aを嵌め込むことに限定されず、ベースプレート付きの金属管柱２の場合は、ボルト止めによりベースプレートを固定用治具11に固定する等、金属管柱２の基端２ａを固定できれば、どのような固定方法でもよい。 The fixing jig 11 is provided with a fixing means for fitting and fixing the base end 2a of the metal pipe column 2. The fixing jig 11 is configured so that the base end 2a can be fixed so that the extending direction B of the metal pipe column 2 is substantially horizontal as shown in FIG. 1 in a no-load state. The fixing to the fixing jig 11 is not limited to fitting the base end 2a, and in the case of the metal pipe column 2 with the base plate, the base plate is fixed to the fixing jig 11 by bolting, etc. Any fixing method may be used as long as the base end 2a of the metal pipe column 2 can be fixed.

ワイヤー１２は、金属管柱２の作用点２ｂに一端を取り付ける際には、当該作用点２ｂに巻回させて結び付けるようにしてもよい。またワイヤー１２は、作用点２ｂに当初から設けられた図示しない治具にその一端を取り付けるようにしてもよい。ワイヤー１２は、ロードセル１４により中継されている。これにより、ワイヤー１２に引張力が負荷された場合には、当該応力がロードセル１４に対して直接伝達されることとなる。ワイヤー１２は、図１に示す無負荷状態において、金属管柱２の作用点２ｂから鉛直下向きに張設されている。このワイヤー１２の他端は、滑車１５に巻回された上で略水平方向に張設され、油圧シリンダ１６に取り付けられる。 When attaching one end of the wire 12 to the point of action 2b of the metal pipe column 2, the wire 12 may be wound around the point of action 2b and tied. Further, the wire 12 may be attached to one end of the wire 12 to a jig (not shown) provided from the beginning at the point of action 2b. The wire 12 is relayed by the load cell 14. As a result, when a tensile force is applied to the wire 12, the stress is directly transmitted to the load cell 14. The wire 12 is stretched vertically downward from the point of action 2b of the metal pipe column 2 in the no-load state shown in FIG. The other end of the wire 12 is wound around the pulley 15 and stretched in a substantially horizontal direction, and is attached to the hydraulic cylinder 16.

照明部１３は、電気信号に基づいて照明灯をＯＮ／ＯＦＦするためのデバイスであり、例えば白熱ランプ、ＬＥＤ等で構成されている。照明部１３が金属管柱２の性能に影響を及ぼさないと思われる場合には、この照明部１３の構成は省略するようにしてもよい。また照明部１３のない金属管柱２についても同様である。 The lighting unit 13 is a device for turning on / off a lighting lamp based on an electric signal, and is composed of, for example, an incandescent lamp, an LED, or the like. If the lighting unit 13 does not seem to affect the performance of the metal tube column 2, the configuration of the lighting unit 13 may be omitted. The same applies to the metal tube column 2 without the illumination unit 13.

ロードセル１４は、ワイヤー１２に負荷される引張力が直接負荷される。このロードセル１４は、このワイヤー１２に負荷される引張力を計測する。ロードセル１４により計測された引張力の計測値は電気信号化されてＰＣ等の解析装置に送られる。 The load cell 14 is directly loaded with the tensile force applied to the wire 12. The load cell 14 measures the tensile force applied to the wire 12. The measured value of the tensile force measured by the load cell 14 is converted into an electric signal and sent to an analysis device such as a PC.

滑車１５は、作用点２ｂから張設されてきたワイヤー１２の張設方向を略水平方向に導く。滑車１５は、取り付けられた油圧シリンダ１７の伸縮に応じてその水平方向が移動自在となるように構成されている。 The pulley 15 guides the tensioning direction of the wire 12 stretched from the point of action 2b in a substantially horizontal direction. The pulley 15 is configured to be movable in the horizontal direction according to the expansion and contraction of the attached hydraulic cylinder 17.

油圧シリンダ１６は、伸縮軸１６ａが略水平方向となるようにして設置されている。油圧シリンダ１６は、電気信号に応じてこの伸縮軸１６ａが伸縮自在となるように構成されている。伸縮軸１６ａの先端には、ワイヤー１２の他端が取り付けられている。油圧シリンダ１６は、この伸縮軸１６ａを収縮させることによりワイヤー１２を水平方向に向けて引っ張ることが可能となる。また油圧シリンダ１６は、この伸縮軸１６ａを伸張させることにより、ワイヤー１２の引張力を緩めることが可能となる。この油圧シリンダ１６に送信する電気信号を制御することにより、伸縮軸１６ａを収縮させることができ、ひいてはワイヤー１２の引張力を調整することが可能となる。 The hydraulic cylinder 16 is installed so that the telescopic shaft 16a is in a substantially horizontal direction. The hydraulic cylinder 16 is configured so that the telescopic shaft 16a can be expanded and contracted in response to an electric signal. The other end of the wire 12 is attached to the tip of the telescopic shaft 16a. The hydraulic cylinder 16 can pull the wire 12 in the horizontal direction by contracting the telescopic shaft 16a. Further, the hydraulic cylinder 16 can relax the tensile force of the wire 12 by extending the expansion / contraction shaft 16a. By controlling the electric signal transmitted to the hydraulic cylinder 16, the telescopic shaft 16a can be contracted, and the tensile force of the wire 12 can be adjusted.

油圧シリンダ１７は、伸縮軸１７ａが略水平方向となるようにして設置されている。油圧シリンダ１７は、電気信号に応じてこの伸縮軸１７ａが伸縮自在となるように構成されている。伸縮軸１７ａの先端には、滑車１５が取り付けられている。油圧シリンダ１７は、この伸縮軸１７ａを収縮させることにより滑車１５を水平方向に向けて自身に近づけるように制御することが可能となる。油圧シリンダ１７は、この伸縮軸１７ａを伸張させることにより滑車１５を水平方向（図中の引張方向Ａ）に向けて押し出すように制御することが可能となる。即ち、この油圧シリンダ１７の伸縮軸１７ａを伸縮させることで滑車１５の水平方向の位置を自在に調整することができ、これに応じて図２に示すように作用点２ｂからのワイヤー１２の張設角度φを制御することが可能となる。ここでいう張設角度φは、無負荷状態において鉛直方向に張設されているワイヤー１２を基準として、これを０°に設定する。この張設角度φは、油圧シリンダ１７の伸縮軸１７ａが伸張するにつれて滑車１５が引張方向Ａに向けて押し出され、これに応じて徐々に増加することとなる。 The hydraulic cylinder 17 is installed so that the telescopic shaft 17a is in a substantially horizontal direction. The hydraulic cylinder 17 is configured so that the telescopic shaft 17a can be expanded and contracted in response to an electric signal. A pulley 15 is attached to the tip of the telescopic shaft 17a. By contracting the telescopic shaft 17a, the hydraulic cylinder 17 can control the pulley 15 so as to approach itself in the horizontal direction. By extending the telescopic shaft 17a, the hydraulic cylinder 17 can be controlled to push the pulley 15 in the horizontal direction (pulling direction A in the drawing). That is, the horizontal position of the pulley 15 can be freely adjusted by expanding and contracting the expansion / contraction shaft 17a of the hydraulic cylinder 17, and the wire 12 is stretched from the point of action 2b as shown in FIG. It is possible to control the setting angle φ. The stretching angle φ referred to here is set to 0 ° with reference to the wire 12 stretched in the vertical direction in the no-load state. The tension angle φ is gradually increased as the pulley 15 is pushed out in the pulling direction A as the expansion / contraction shaft 17a of the hydraulic cylinder 17 expands.

次に第１実施形態における測定動作について説明をする。先ず上述した図１に示すように無負荷状態における金属管柱２並びに曲げ試験装置１の各種構成をセッティングする。次に油圧シリンダ１６による引っ張り動作を開始するべく、これに対して電気信号を送信する。その結果、油圧シリンダ１６の伸縮軸１６ａは収縮を開始し、これに取り付けられているワイヤー１２が引っ張られる。その結果、ワイヤー１２に引張応力が負荷され、その一端に取り付けられている金属管柱２の作用点２ｂに対して、ワイヤー１２を介して曲げ荷重が負荷されることとなる。なお、このワイヤー１２に負荷される引張応力は、ロードセル１４により逐次測定されることとなる。 Next, the measurement operation in the first embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1 described above, various configurations of the metal pipe column 2 and the bending test device 1 in the no-load state are set. Next, an electric signal is transmitted to the hydraulic cylinder 16 in order to start the pulling operation. As a result, the expansion / contraction shaft 16a of the hydraulic cylinder 16 starts contracting, and the wire 12 attached to the expansion / contraction shaft 16a is pulled. As a result, a tensile stress is applied to the wire 12, and a bending load is applied to the action point 2b of the metal pipe column 2 attached to one end of the wire 12 via the wire 12. The tensile stress applied to the wire 12 is sequentially measured by the load cell 14.

このワイヤー１２を介して曲げ荷重が負荷されることにより、金属管柱２は図２に示すように曲げ変形することになる。曲げ変形により金属管柱２が撓み始めた場合には、作用点２ｂにおける撓み角θを測定する。撓み角θは、図２に示すように作用点２ｂにおける金属管柱２の延伸方向Ｂ´と、水平方向との差分角に相当する。無負荷状態における金属管柱２の延伸方向Ｂは水平方向であることから、この撓み角θは、０°となる。これに対して金属管柱２の曲げ変形量が大きくなるにつれて、撓み角θは徐々に増加することになる。 When a bending load is applied through the wire 12, the metal tube column 2 is bent and deformed as shown in FIG. When the metal tube column 2 begins to bend due to bending deformation, the bending angle θ at the point of action 2b is measured. As shown in FIG. 2, the deflection angle θ corresponds to the difference angle between the extension direction B ′ of the metal tube column 2 at the point of action 2b and the horizontal direction. Since the stretching direction B of the metal tube column 2 in the no-load state is the horizontal direction, the deflection angle θ is 0 °. On the other hand, as the amount of bending deformation of the metal tube column 2 increases, the bending angle θ gradually increases.

撓み角θの測定方法は、作業員によりマニュアル的に行うようにしてもよい。かかる場合には、ロッドやロープ等を作用点２ｂに取り付けておき、作用点２ｂにおける撓み量ｙを計算してもよい。基端２ａから作用点２ｂまでの距離は既知であることから、この算出された撓み量ｙに基づき、撓み角θを計算により求めることができる。 The method of measuring the deflection angle θ may be manually performed by an operator. In such a case, a rod, a rope, or the like may be attached to the point of action 2b, and the amount of deflection y at the point of action 2b may be calculated. Since the distance from the base end 2a to the point of action 2b is known, the deflection angle θ can be calculated based on the calculated deflection amount y.

次に計測した撓み量ｙから算出した撓み角θに基づいて滑車１５の引張方向Ａの位置を制御する。このとき、作用点２ｂからのワイヤー１２の張設角度φが撓み角θと等しくなるように、滑車１５の引張方向Ａの位置を制御する。滑車１５の引張方向Ａの位置は、油圧シリンダ１７により制御する。即ち、作業員は、張設角度φに対する滑車１５の引張方向Ａの位置関係を予め取得しておく。そして、計算により求めた撓み角θと等しくなる張設角度φの引張方向Ａの位置を、上記予め取得した位置関係を参照することにより特定する。そして、この特定した引張方向Ａの位置上に滑車１５を移動させる。 Next, the position of the pulley 15 in the tensile direction A is controlled based on the deflection angle θ calculated from the measured deflection amount y. At this time, the position of the pulley 15 in the pulling direction A is controlled so that the tension angle φ of the wire 12 from the point of action 2b becomes equal to the deflection angle θ. The position of the pulley 15 in the pulling direction A is controlled by the hydraulic cylinder 17. That is, the worker acquires in advance the positional relationship of the pulley 15 in the pulling direction A with respect to the tension angle φ. Then, the position of the tension direction A of the tension angle φ that is equal to the deflection angle θ obtained by calculation is specified by referring to the positional relationship acquired in advance. Then, the pulley 15 is moved to the position of the specified tension direction A.

その結果、ワイヤー１２の張設角度φがちょうど撓み角θとほぼ等しくなるように制御されることとなる。ワイヤー１２の張設角度φが撓み角θとほぼ等しくなることは、作用点２ｂにおける延伸方向に対してワイヤー１２の張設方向がほぼ垂直であることを意味する。即ち、本発明によれば、曲げ変形を通じて金属管柱２における作用点２ｂが撓んで延伸方向が変化した場合においても、当該作用点２ｂの延伸方向に対して垂直方向に向けて曲げ荷重を加えることが可能となる。その結果、金属管柱２の曲げ試験を行う上で本来作用させたい曲げ荷重のみを負荷することができ、金属管柱２の延伸方向に負荷する軸力をほぼ０にすることができることから、高精度な測定を行うことが可能となる。実際の曲げ変形特性を解析する上では、ロードセル１４により検知された引張荷重と、検知した変位量をもとに算出した撓み量ｙや撓み角θ等のデータに基づいて行うこととなる。 As a result, the tensioning angle φ of the wire 12 is controlled to be substantially equal to the bending angle θ. The fact that the stretching angle φ of the wire 12 is substantially equal to the bending angle θ means that the stretching direction of the wire 12 is substantially perpendicular to the stretching direction at the point of action 2b. That is, according to the present invention, even when the action point 2b in the metal tube column 2 bends and the stretching direction changes due to bending deformation, a bending load is applied in the direction perpendicular to the stretching direction of the action point 2b. It becomes possible. As a result, it is possible to apply only the bending load that is originally desired to be applied in the bending test of the metal tube column 2, and the axial force applied in the stretching direction of the metal tube column 2 can be made almost zero. It is possible to perform highly accurate measurement. The analysis of the actual bending deformation characteristics is performed based on the tensile load detected by the load cell 14 and the data such as the deflection amount y and the deflection angle θ calculated based on the detected displacement amount.

また油圧シリンダ１６により伸縮軸１６ａを更に収縮させることにより、金属管柱２が更に曲げ変形し、作用点２ｂにおける撓み角θも変化する。この変化した後の撓み角θを検知した上で、ワイヤー１２の張設角度φが撓み角θとほぼ等しくなるように油圧シリンダ１７を制御する。これにより、金属管柱２が更に曲げ変形して作用点２ｂの撓み角θが変化する都度、当該作用点２ｂの延伸方向に対して垂直方向に向けて曲げ荷重を加え続けることが可能となる。その結果、ワイヤー１２による引張力Ｐに基づいて金属管柱２が曲げ変形を開始してから試験が終了するまで常時、作用点２ｂの延伸方向に対して垂直方向に向けて曲げ荷重を加え続けることが可能となる。これにより、金属管柱２の曲げ変形性能について高精度な測定を行うことが可能となる。なお、本発明においては、ワイヤー１２の張設角度φと撓み角θが完全に等しくなることは必須ではなく、両者間の値に多少のズレがあってもよい。 Further, by further contracting the expansion / contraction shaft 16a by the hydraulic cylinder 16, the metal tube column 2 is further bent and deformed, and the bending angle θ at the point of action 2b also changes. After detecting the deflection angle θ after this change, the hydraulic cylinder 17 is controlled so that the tension angle φ of the wire 12 becomes substantially equal to the deflection angle θ. As a result, each time the metal tube column 2 is further bent and deformed and the bending angle θ of the action point 2b changes, it is possible to continue applying the bending load in the direction perpendicular to the stretching direction of the action point 2b. .. As a result, the bending load is continuously applied in the direction perpendicular to the stretching direction of the point of action 2b from the start of bending deformation of the metal tube column 2 based on the tensile force P of the wire 12 until the end of the test. It becomes possible. This makes it possible to measure the bending deformation performance of the metal tube column 2 with high accuracy. In the present invention, it is not essential that the tension angle φ and the deflection angle θ of the wire 12 are completely equal to each other, and there may be some deviation between the values.

なお、上述した実施の形態においては、作用点２ｂにおける撓み角θの測定と、ワイヤー１２の張設角度φの制御を共に作業員によるマニュアル動作を行う場合を例に取り説明をしたが、これに限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the case where the measurement of the deflection angle θ at the point of action 2b and the control of the tension angle φ of the wire 12 are both performed manually by an operator has been described as an example. It is not limited to.

例えば図３に示すように、更にレーザ変位計１８と、制御用ＰＣ１９とを備えるようにしてもよい。レーザ変位計１８は、測定対象である作用点２ｂ、及び上端２ｃに対してレーザ光を照射し、作用点２ｂ及び上端２ｃにおける変位量を測定する。この測定した変位量に基づき、制御用ＰＣ１９は、撓み量ｙを算出する。 For example, as shown in FIG. 3, a laser displacement meter 18 and a control PC 19 may be further provided. The laser displacement meter 18 irradiates the working point 2b and the upper end 2c to be measured with a laser beam, and measures the amount of displacement at the working point 2b and the upper end 2c. Based on this measured displacement amount, the control PC 19 calculates the deflection amount y.

制御用ＰＣ１９は、算出した撓み量ｙから、上述したように撓み角θを計算する。制御用ＰＣ１９は、その計算した撓み角θとワイヤー１２の張設角度φがほぼ等しくなるように、油圧シリンダ１７の伸縮軸１７ａを制御し、滑車１５を移動させる。 The control PC 19 calculates the deflection angle θ from the calculated deflection amount y as described above. The control PC 19 controls the expansion / contraction shaft 17a of the hydraulic cylinder 17 and moves the pulley 15 so that the calculated deflection angle θ and the tension angle φ of the wire 12 are substantially equal to each other.

これにより、ワイヤー１２による引張力Ｐに基づいて金属管柱２が曲げ変形を開始してから試験が終了するまで、作用点２ｂの延伸方向に対して曲げ荷重の負荷方向が垂直となるように自動制御することが可能となる。特に自動制御とすることで、人手を介さずに曲げ試験を行うことができ、試験労力の負担を軽減できる。これに加えて、金属管柱２の撓み角θをレーザ変位計１８を通じてリアルタイムに計測することができ、これに応じてワイヤー１２による作用点２ｂの引張方向をリアルタイムに制御することができる。特にレーザ変位計は、作用点２ｂの僅かな変位を微細なピッチで計測することが可能となり、これに応じた制御用ＰＣ１９による自動制御も微細なピッチで実現できる。このため、曲げ試験の測定精度を更に向上させることが可能となる。 As a result, the load direction of the bending load is perpendicular to the stretching direction of the point of action 2b from the start of bending deformation of the metal tube column 2 based on the tensile force P of the wire 12 to the end of the test. It becomes possible to control automatically. In particular, by using automatic control, the bending test can be performed without human intervention, and the burden of test labor can be reduced. In addition to this, the deflection angle θ of the metal tube column 2 can be measured in real time through the laser displacement meter 18, and the tensile direction of the action point 2b by the wire 12 can be controlled in real time accordingly. In particular, the laser displacement meter can measure a slight displacement of the point of action 2b at a fine pitch, and automatic control by the control PC 19 corresponding to this can be realized at a fine pitch. Therefore, it is possible to further improve the measurement accuracy of the bending test.

なお、本発明は、上述した処理動作を事項する場合以外に、撓み角θから金属管柱２の作用点２ｂにおける延伸方向を算出し、算出した当該作用点２ｂにおける延伸方向に対してワイヤー１２の張設角度φが略垂直となるように制御するものであればいかなるものであってもよい。 In addition, in the present invention, the stretching direction at the action point 2b of the metal tube column 2 is calculated from the deflection angle θ, and the wire 12 is relative to the calculated stretching direction at the action point 2b, except for the case where the above-mentioned processing operation is a matter. Anything may be used as long as it is controlled so that the tensioning angle φ of the above is substantially vertical.

なお本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば滑車１５の構成を省略し、例えば図４に示すように油圧シリンダ１６の伸縮軸１６ａの角度を直接変化させることにより、張設角度φを制御するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the structure of the pulley 15 may be omitted, and the extension angle φ may be controlled by directly changing the angle of the telescopic shaft 16a of the hydraulic cylinder 16 as shown in FIG. 4, for example.

第２実施形態
図５は、第２実施形態としての自由振動試験装置４の形態を示している。この自由振動試験装置４は、試験対象の金属管柱２の基端２ａを地上に固定し、その延伸方向が鉛直方向となるように立設させる。この自由振動試験装置４は、金属管柱２における作用点２ｂに一端が取り付けられたワイヤー４２と、金属管柱２の上端２ｃに設けられた照明部４３と、ワイヤー４２における下端に取り付けられた錘４４と、ワイヤー４２を巻回させる滑車４５と、金属管柱２の作用点２ｂの近傍に設けられた加速度センサ４６とを備えている。 2nd Embodiment FIG. 5 shows the embodiment of the free vibration test apparatus 4 as the 2nd embodiment. In this free vibration test apparatus 4, the base end 2a of the metal pipe column 2 to be tested is fixed to the ground and erected so that the extending direction thereof is the vertical direction. The free vibration test device 4 is attached to a wire 42 having one end attached to the point of action 2b of the metal tube column 2, an illumination unit 43 provided to the upper end 2c of the metal tube column 2, and a lower end of the wire 42. It includes a weight 44, a pulley 45 around which the wire 42 is wound, and an acceleration sensor 46 provided in the vicinity of the action point 2b of the metal pipe column 2.

自由振動試験対象の金属管柱２は、例えば道路脇に設置される照明柱や標識柱、更には道路とは無関係のアンテナ柱、柵用の柱等、あらゆる柱状構造体に適用される鋼管状の柱であることは第１実施形態と同様である。以下の説明においては上端２ｃに照明部１３が設けられた照明柱について試験する場合を例にとり説明をする。 The metal pipe column 2 subject to the free vibration test is a steel tubular structure applied to all columnar structures such as lighting columns and sign columns installed on the side of a road, antenna columns unrelated to the road, and columns for fences. It is the same as the first embodiment that it is a pillar of. In the following description, a case of testing a lighting column provided with a lighting unit 13 at the upper end 2c will be described as an example.

ワイヤー４２は、金属管柱２の作用点２ｂに一端を取り付ける際には、当該作用点２ｂに巻回させて結び付けるようにしてもよい。またワイヤー４２は、作用点２ｂに当初から設けられた図示しない治具にその一端を取り付けるようにしてもよい。ワイヤー４２は、作用点２ｂに対して略水平方向に向けて張設されている。このワイヤー４２の他端は、滑車４５に巻回された上で略鉛直方向に張設され、錘４４に取り付けられる。 When attaching one end of the wire 42 to the point of action 2b of the metal pipe column 2, the wire 42 may be wound around the point of action 2b and tied. Further, the wire 42 may be attached to one end of the wire 42 to a jig (not shown) provided from the beginning at the point of action 2b. The wire 42 is stretched in a substantially horizontal direction with respect to the point of action 2b. The other end of the wire 42 is wound around the pulley 45, stretched in a substantially vertical direction, and attached to the weight 44.

滑車４５は、作用点２ｂから略水平方向に張設されてきたワイヤー４２の張設方向を略鉛直方向に導くために、作用点２ｂとの間で高さが調整されている。 The height of the pulley 45 is adjusted from the point of action 2b in order to guide the direction of the wire 42 stretched substantially horizontally from the point of action 2b in the substantially vertical direction.

加速度センサ４６は、加速度を測定し、適切な信号処理を施すことにより、作用点２ｂの傾きや動き、振動や衝撃等の情報を取得する。 The acceleration sensor 46 measures the acceleration and performs appropriate signal processing to acquire information such as inclination and movement of the action point 2b, vibration and impact.

第２実施形態における自由振動試験方法について説明をする。先ず上述した図５に示すように金属管柱２並びに自由振動試験装置４の各種構成をセッティングする。このセッティング時においてワイヤー４２に錘４４が吊り下げられることにより、ワイヤー４２に引張力が負荷され、当該ワイヤー４２が取り付けられる金属管柱２の作用点２ｂに対して曲げ荷重が負荷される。その結果、金属管柱２は曲げ変形することとなる。 The free vibration test method in the second embodiment will be described. First, as shown in FIG. 5 described above, various configurations of the metal tube column 2 and the free vibration test device 4 are set. When the weight 44 is suspended from the wire 42 at the time of this setting, a tensile force is applied to the wire 42, and a bending load is applied to the action point 2b of the metal pipe column 2 to which the wire 42 is attached. As a result, the metal pipe column 2 is bent and deformed.

次に錘４４が吊り下げられているワイヤー４２を切断する。このワイヤー４２が切断されることにより金属管柱２が無負荷状態になり、図５中点線に示されるように金属管柱２が自由振動する。この金属管柱２の自由振動に応じて作用点２ｂも振動することになるが、その近傍に取り付けられた加速度センサ４６により、加速度が計測されることとなる。 Next, the wire 42 on which the weight 44 is suspended is cut. When the wire 42 is cut, the metal tube column 2 is put into a no-load state, and the metal tube column 2 freely vibrates as shown by the dotted line in FIG. The point of action 2b also vibrates in response to the free vibration of the metal tube column 2, but the acceleration is measured by the acceleration sensor 46 attached in the vicinity thereof.

特に自由振動試験装置４においては、金属管柱２の作用点２ｂに対してワイヤー４２を介して水平方向の荷重のみ加えている。このため作用点７ａには、水平方向の荷重ＰC1のみが負荷され、鉛直方向の荷重は負荷されることが無くなる。かかる状態でワイヤー４２を切断することで引張力を開放して無負荷状態に移行することにより、金属管柱２は振動することとなるが、このときに加わる振動力も水平方向の荷重ＰC1のみに基づくものとなる。 In particular, in the free vibration test apparatus 4, only the load in the horizontal direction is applied to the action point 2b of the metal pipe column 2 via the wire 42. Therefore, only the horizontal load PC1 is applied to the action point 7a, and the vertical load is not applied. By cutting the wire 42 in this state, the tensile force is released and the state shifts to the no-load state, so that the metal tube column 2 vibrates, but the vibrating force applied at this time is only the horizontal load PC1. Will be based on.

このため、自由振動試験を行う上で、本来作用させたい水平方向の荷重ＰC1に基づく振動力のみが作用し、鉛直方向の荷重に基づく振動力は特段作用することは無い。従って、金属管柱７の水平方向の減衰率を正確に把握することが可能となる。即ち、この自由振動試験装置４によれば、加振に基づいて発生する鉛直方向の荷重に基づく振動力をキャンセルし、あくまで水平方向の荷重ＰC1のみに基づき、自由振動試験に対する水平方向の加速度応答を正確に検出することが可能となる。 Therefore, in performing the free vibration test, only the vibration force based on the horizontal load PC1 that is originally desired to be applied acts, and the vibration force based on the vertical load does not particularly act. Therefore, it is possible to accurately grasp the damping factor in the horizontal direction of the metal pipe column 7. That is, this according to the free vibration test apparatus 4, to cancel the vibration force based on vertical load generated on the basis of the excitation, only on the basis of only the horizontal direction of the load P C1, the horizontal direction of the acceleration to the free vibration test It is possible to detect the response accurately.

なお、第２実施形態においては、図６に示すように、ワイヤー４２の一端に形成させたリング４８を、金属管柱２における作用点２ｂから突出されて下向きに折り曲げられた折曲部５１を有するフック５０に係止させるようにしてもよい。リング４８は、ワイヤー４２に別途結び付けられた輪状構造体とされていてもよいし、或いはワイヤー４２自体を輪が構成されるように結び付けるものであってもよい。 In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the ring 48 formed at one end of the wire 42 is projected from the point of action 2b in the metal pipe column 2 and bent downward. It may be locked to the hook 50 to be held. The ring 48 may be a ring-shaped structure separately tied to the wire 42, or the wire 42 itself may be tied so as to form a ring.

折曲部５１は図６に示すようにＬ字状に構成されている場合に限定されるものではなく、少なくとも折曲部５１が下向きに折り曲げられるものであればいかなる形状とされていてもよい。 The bent portion 51 is not limited to the case where it is formed in an L shape as shown in FIG. 6, and may have at least any shape as long as the bent portion 51 is bent downward. ..

ワイヤー４２に引張力が負荷されている場合には、図６に示すようにリング４８を折曲部５１に係止させたワイヤー４２を介して金属管柱２に引張力を負荷することができ、これを撓ませることが可能となる。 When a tensile force is applied to the wire 42, the tensile force can be applied to the metal tube column 2 via the wire 42 in which the ring 48 is locked to the bent portion 51 as shown in FIG. , It becomes possible to bend this.

しかし、ワイヤー４２を切断した場合には、ワイヤー４２の重力によりフックから自然落下することになる。これにより、切断したワイヤー４２を作用点２ｂに取り付けたまま金属管柱２を振動させることで、金属管柱２がワイヤー４２及び滑車４５の影響を受けることなく金属管柱２単体の減衰率を正確に把握することが可能になるとともに、当該ワイヤー４２が四方八方に飛んでしまうのを防止することができ、測定作業の安全性を確保することが可能となる。 However, when the wire 42 is cut, it naturally falls from the hook due to the gravity of the wire 42. As a result, by vibrating the metal pipe pillar 2 while the cut wire 42 is attached to the point of action 2b, the metal pipe pillar 2 is not affected by the wire 42 and the pulley 45, and the attenuation rate of the metal pipe pillar 2 alone is reduced. In addition to being able to accurately grasp the wire 42, it is possible to prevent the wire 42 from flying in all directions, and it is possible to ensure the safety of the measurement work.

１ 曲げ試験装置
２、７ 金属管柱
２ａ 基端
２ｂ 作用点
２ｃ 上端
４ 自由振動試験装置
１１ 固定用治具
１２、４２ ワイヤー
１３、４３ 照明部
１４ ロードセル
１５ 滑車
１６、１７ 油圧シリンダ
１６ａ、１７ａ 伸縮軸
１８ レーザ変位計
４４ 錘
４５ 滑車
４６ 加速度センサ
４８ リング
５０ フック
５１ 折曲部 1 Bending test device 2, 7 Metal pipe column 2a Base end 2b Action point 2c Upper end 4 Free vibration test device 11 Fixing jig 12, 42 Wire 13, 43 Lighting unit 14 Load cell 15 Pulley 16, 17 Hydraulic cylinder 16a, 17a Expansion and contraction Shaft 18 Laser displacement meter 44 Weight 45 Pulley 46 Accelerometer 48 Ring 50 Hook 51 Bent part

Claims (6)

金属管柱の曲げ性能を確認するための曲げ試験装置であって、
基端が固定された曲げ試験対象の金属管柱の作用点に取り付けられたワイヤーと、
上記ワイヤーを介して引張力を上記作用点に負荷するための負荷手段と、
上記負荷手段により負荷された引張力により上記金属管柱が撓むことによる上記作用点の撓み角θを計測する計測手段と、
上記計測手段により計測された撓み角θに応じて、上記引張力を負荷する上記ワイヤーの張設角度φを制御する制御手段と、
上記負荷手段により負荷された引張力を計測するための引張力計測手段とを備えること
を特徴とする金属管柱の曲げ試験装置。 A bending test device for confirming the bending performance of metal pipe columns.
A wire attached to the point of action of the metal tube column to be tested for bending with a fixed base end,
A loading means for applying a tensile force to the action point via the wire, and
A measuring means for measuring the bending angle θ of the point of action due to the bending of the metal pipe column by the tensile force applied by the loading means, and
A control means for controlling the tension angle φ of the wire that applies the tensile force according to the deflection angle θ measured by the measuring means, and a control means.
A bending test device for a metal pipe column, which comprises a tensile force measuring means for measuring the tensile force applied by the loading means. 上記制御手段は、上記ワイヤーの張設角度φが、上記計測手段により計測された撓み角θとほぼ等しくなるように制御すること
を特徴とする請求項１記載の金属管柱の曲げ試験装置。 The bending test apparatus for a metal pipe column according to claim 1, wherein the control means controls so that the tension angle φ of the wire is substantially equal to the deflection angle θ measured by the measuring means. 上記計測手段は、上記撓み角θから上記金属管柱の上記作用点における延伸方向を算出し、
上記制御手段は、上記金属管柱の上記作用点における延伸方向に対して、上記ワイヤーの張設角度φが略垂直となるように制御すること
を特徴とする請求項１記載の金属管柱の曲げ試験装置。 The measuring means calculates the stretching direction of the metal pipe column at the point of action from the bending angle θ, and calculates the stretching direction.
The metal pipe column according to claim 1, wherein the control means controls so that the tension angle φ of the wire is substantially perpendicular to the stretching direction of the metal pipe column at the point of action. Bending test equipment. 上記負荷手段は、上記引張力を徐々に増加させ、
上記計測手段は、上記負荷手段により徐々に増加させた上記引張力に応じて変化する上記金属管柱の撓み角θをリアルタイムに計測し、
上記制御手段は、上記計測手段により計測された撓み角θに応じて上記張設角度φをリアルタイムに制御すること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の金属管柱の曲げ試験装置。 The loading means gradually increases the tensile force,
The measuring means measures in real time the bending angle θ of the metal pipe column that changes according to the tensile force gradually increased by the loading means.
The metal pipe column according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means controls the tensioning angle φ in real time according to the deflection angle θ measured by the measuring means. Bending test equipment. 上記負荷手段は、上記無負荷時において、延伸方向が略水平とされた上記金属管柱の上記作用点から上記ワイヤーを鉛直下向きに張設すると共に、当該ワイヤーの他端を滑車を介して略水平方向に張設した上で引っ張り、
上記制御手段は、上記滑車を上記略水平方向に移動させることにより、上記ワイヤーの張設角度φを制御すること
を特徴とする請求項２項記載の金属管柱の曲げ試験装置。 In the no-load means, the wire is stretched vertically downward from the point of action of the metal pipe column whose stretching direction is substantially horizontal, and the other end of the wire is substantially extended via a pulley. After stretching it horizontally, pull it,
The bending test device for a metal pipe column according to claim 2, wherein the control means controls the tensioning angle φ of the wire by moving the pulley in the substantially horizontal direction. 金属管柱の曲げ性能を確認するための曲げ試験方法であって、
基端が固定された曲げ試験対象の金属管柱の作用点にワイヤーを取り付け、
上記ワイヤーを介して引張力を上記作用点に負荷し、
上記負荷した引張力により上記金属管柱が撓むことによる上記作用点の撓み角θを計測し、
計測した撓み角θに応じて、上記引張力を負荷する上記ワイヤーの張設角度φを制御すると共に、上記引張力を計測すること
を特徴とする金属管柱の曲げ試験方法。 This is a bending test method for confirming the bending performance of metal pipe columns.
Attach the wire to the point of action of the metal tube column to be tested for bending with the base end fixed.
A tensile force is applied to the point of action via the wire,
The bending angle θ of the point of action due to the bending of the metal pipe column due to the applied tensile force is measured.
A bending test method for a metal pipe column, characterized in that the tensioning angle φ of the wire that applies the tensile force is controlled according to the measured bending angle θ, and the tensile force is measured.
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