팔각형 기둥: 디자인, 이점, 사양 및 조달 팁

도시 엔지니어가 새로운 신호 교차로에 대한 표준 도면을 열면 일반적으로 기둥 일람표에 점점 가늘어지는 용융 아연 도금 팔각형 강철 기둥이 지정됩니다. 예를 들어 뉴욕시의 거리 설계 문서에는 둥근 모서리 변압기 베이스와 아연 도금 강철 암이 있는 점점 가늘어지는 용융 아연 도금 팔각형 기둥이 도로의 표준 구성으로 설명되어 있습니다. 그 사양은 화장품이 아닙니다. 팔각형 단면은 풍하중, 장착 유연성 및 현장 내구성에 대한 의도적인 엔지니어링 답변이므로 대부분의 도로 조명 및 교통 신호 기둥이 이 프로필을 공유합니다.

팔각형 기둥이란 무엇입니까?

팔각형 기둥은 8개의 평평한 면을 가진 속이 빈 강철 기둥입니다. 더 넓은 베이스에서 더 좁은 상단으로 테이퍼링되어 굽힘 응력이 가장 높은 곳에 재료를 배치하는 동시에 상부 부분을 들어올리고 세우기에 충분히 가볍게 유지합니다. 8개의 면은 평평한 강철판을 8각형 폐쇄 단면으로 프레스 제동하고 연속 작업에서 세로 솔기를 용접하여 생성됩니다.

4면이나 12면 대신 8면을 선택하면 균형이 맞춰집니다. 사각 기둥은 제작하기 쉽지만 바람을 더 많이 받고 브래킷을 위한 여유 공간이 더 적습니다. 둥근 기둥은 풍하중을 고르게 분산시키지만 곡면을 절단하지 않고는 암, 브래킷 및 검사 도어를 장착하기가 어렵습니다. 팔각형 프로파일은 중앙에 위치합니다. 바람의 하중을 받을 때 둥근 부분에 가깝게 작동하지만 평평한 면은 설치자에게 브래킷, 신호 헤드, 카메라 및 간판을 위한 깨끗하고 안정적인 장착 지점을 제공합니다.

팔각형 단면의 주요 이점

팔각형 기둥의 장점은 구조적, 실용적이며 설치 시간, 수명주기 비용 및 장기 유지 관리에 영향을 미칩니다.

• 더 나은 바람 저항. 8개의 면을 갖춘 폴은 정사각형 섹션보다 공기 흐름을 더 부드럽게 방향을 전환하여 항력 계수를 줄이고 동일한 바람 영역에 대해 더 가벼운 폴을 허용합니다.
• 더 높은 강도 대 무게 비율. 팔각형 모양은 평평한 사각형 단면에 필요한 두꺼운 벽 두께 없이 모든 방향으로의 굽힘을 방지합니다.
• 브래킷 장착을 청소하십시오. 평평한 면을 통해 용접되거나 고정된 브래킷이 샤프트에 수평으로 놓일 수 있어 응력 집중이 줄어들고 현장 조정이 더 쉬워집니다.
• 간단한 내부 접근. 손잡이 구멍과 덮개판을 기둥에 장착할 수 있으므로 기술자는 기둥을 제거하지 않고도 배선과 연결부에 접근할 수 있습니다.
• 예측 가능한 테이퍼. 균일한 테이퍼 비율 덕분에 설계 중에 중심, 브래킷 높이 및 베이스 플레이트 치수를 쉽게 계산할 수 있습니다.

일반적인 사양 및 공차

팔각형 기둥에 대한 조달 문서에는 일반적으로 높이, 테이퍼, 벽 두께, 베이스 플랜지 및 아연 도금 두께가 명시되어 있습니다. 아래 표에는 도로 조명 및 교통 신호 애플리케이션의 일반적인 범위가 요약되어 있습니다.

이러한 값은 출발점일 뿐 보편적인 요구 사항은 아닙니다. 바람이 많이 부는 지역에서 긴 신호대를 운반하는 기둥에는 현지 바람 규정을 충족시키기 위해 더 무거운 벽, 바닥에 추가 보강재 또는 더 큰 플랜지가 필요할 수 있습니다.

재료 및 마감: 기둥을 계속 작동시키는 요소

강철 등급, 용접 품질 및 표면 마감에 따라 팔각형 기둥이 사용 가능한 기간이 결정됩니다. 대부분의 기둥은 ASTM A572 등급 50 또는 S275JR과 같은 구조용 강철로 제작되며 아연 도금 전에 부드럽게 연삭된 연속 종방향 용접이 사용됩니다. ASTM A123에 따른 용융 아연 도금은 아연 코팅이 취급 및 설치 중에 발생하는 긁힘과 마모를 견디기 때문에 기본 부식 방지입니다.

시각적 프로젝트의 경우 아연 도금 표면 위에 폴리에스테르 파우더 코팅을 적용하여 기둥에 균일한 색상을 부여하고 페인트가 긁힐 경우 아래의 아연이 강철을 계속 보호합니다. 해안선을 따라 또는 산업 지역에서 최대 115μm의 두꺼운 아연 코팅을 지정하면 조기 부식 위험이 줄어듭니다. 핸드홀 커버, 앵커 볼트, 브래킷 용접부는 마감이 잘못 지정될 때 가장 먼저 실패하는 지점입니다. 신호등 기둥이 장기간 실외 서비스에서 녹 및 UV 손상을 방지하는 방법에 대한 기사에서 이에 대해 더 자세히 다루고 있습니다.

설치 및 기초 요구 사항

팔각형 기둥은 기초만큼만 신뢰할 수 있습니다. 도로 프로젝트에서 기둥은 일반적으로 베이스 플레이트와 콘크리트에 주조된 앵커 볼트를 사용하여 철근 콘크리트 기초에 장착됩니다. 볼트 원은 엄격한 공차 내에서 베이스 플레이트 구멍과 일치해야 합니다. 현장에서 발견된 불일치는 수정하는 데 비용이 많이 듭니다.

기초 설계는 기둥의 유효 높이, 부착 장비의 투영 면적, 토양 유형, 국지적 바람 및 얼음 하중에 따라 달라집니다. 일반적인 관행에는 다음이 포함됩니다.

• 레벨링 너트 및 그라우트를 위해 앵커 볼트 돌출부가 완성된 콘크리트 등급보다 75~150mm 높게 유지됩니다.
• 모멘트 하중 시 콘크리트 파손을 방지하기 위해 앵커 볼트 케이지 주위에 두 겹의 보강재가 있습니다.
• 베이스 플레이트와 콘크리트 레벨링 표면 사이에 20-40mm 그라우트 베드.
• 강철 베이스와 콘크리트 사이의 갈바닉 부식을 방지하기 위한 유전체 절연 또는 베이스 커버.

도시 지역에서는 저속 충격으로 기둥이 깨끗하게 절단되고 부상 위험을 줄일 수 있도록 분리형 베이스 또는 슬립 베이스를 지정할 수 있습니다. 신호 헤드와 카메라를 운반하는 기둥의 경우 배선은 일반적으로 베이스가 아닌 액세스 도어 위의 손 구멍을 통해 들어가므로 작업자가 실제 교통에 노출되지 않고 종단에 도달할 수 있습니다.

조달 고려 사항: 주문하기 전에 확인해야 할 사항

사양이 완성되면 팔각형 기둥을 구입하는 것은 간단한 엔지니어링 작업이지만 조달 실수는 흔히 발생합니다. 아래 사항은 좋은 주문과 비용이 많이 드는 주문을 일관되게 구분합니다.

1. 볼트 원을 확인하십시오. 베이스 플랜지 볼트 원과 앵커 볼트 직경은 기초 설계와 일치해야 합니다. 한 프로젝트의 표준이 다음 프로젝트에도 적용된다고 가정하지 마십시오.
2. 아연 도금 두께를 확인하십시오. 코팅 중량 보고서를 요청하세요. 얇은 아연 코팅은 해안 도로를 따라 일찍 파손됩니다.
3. 용접 이음새를 검사하십시오. 종방향 이음매는 완전히 관통되어야 하고, 매끄럽게 연마되어야 하며, 아연 도금 후에 눈에 보이는 다공성이 없어야 합니다.
4. 테이퍼 폭과 플랫 폭을 확인하세요. 베이스와 상단에서 측정하십시오. 일정한 테이퍼 비율은 일관된 프레스 브레이크 설정을 나타냅니다. 불규칙한 테이퍼는 제조 위험 신호입니다.
5. 마무리 시스템을 확인하십시오. 색상 마감이 필요한 경우 사양에는 RAL 색상 번호뿐만 아니라 전체 분체 코팅 시스템과 필름 두께가 설명되어야 합니다.

팔각형 기둥은 형상이 생성하는 것보다 더 많은 문제를 해결하기 때문에 도로 조명 및 교차로 인프라의 주력으로 남아 있습니다. 단면은 강철, 아연 도금 및 기초가 올바르게 지정된 경우 유리한 중량 대비 강도 비율, 예측 가능한 바람 동작, 접근 가능한 장착면 및 긴 사용 수명을 제공합니다. 프로젝트 엔지니어, 조달 팀 및 설치자는 볼트 원 치수, 아연 도금 두께, 용접 품질 및 테이퍼 일관성에 주의를 기울이면 단가를 낮추는 것보다 더 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다.