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単管パイプの強度・ジョイントの強度・計算方法・規格

初回公開日:2018年02月05日

更新日:2020年11月15日

記載されている内容は2018年02月05日時点のものです。現在の情報と異なる可能性がありますので、ご了承ください。

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皆様こんにちは、工事現場でよく単管パイプの足場や柵などを見ます。この単管でできた足場や柵はいったいどれくらいの強度があるかご存知でしょうか?単管パイプ1本の強度はどれくらなのか?単管パイプでできた足場の強度は人が乗っても大丈夫なのか?などを記載しています。

単管パイプの強度

単管パイプのジョイントの強度

単管パイプのジョイントの強度
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出典: https://pixabay.com

単管パイプにはジョイントと呼ばれる部品があります。ジョイント(接合部分)と呼ばれるので、単管パイプと単管パイプの接合するときに使います。名称に「エルボ」や「クロス」や「サンポー」や「e型チーズ」や「マルチジョイント」や「ボンジョイント」などたくさんの種類があります。基本的にジョイントは単管パイプの繋ぎや曲り部分をきれいに見せるためのものであって強度を強くするものではないです。 足場を組むために単管パイプとジョイントを組み合わせて作ると、人や荷物や部材などを一緒に揚げた時にジョイントで作った足場だと絶対に安全を保障できるとは言えないです。 過去に「ボンジョイント」を使用して足場を組み立てていた時に屋上から2階にいる労働者に2メートルと4メートルをボンジョイントでつないでいた単管パイプを降ろしていた時に4メートルの単管パイプが外れて落下し直下にいた労働者に激突し死亡した例もあります。

直線

単管パイプは基本的に直線1本ものなら直線距離が短ければ短いほど強度が強く、長ければ長いほど強度が強くなります。単純支持で1mの場合中央集中荷重で約456㎏で曲がり、2mで約228㎏で曲がります。

単管パイプのクランプの強度

単管パイプのクランプの強度
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出典: https://www.pexels.com

単管パイプにはジョイントより強度が強いクランプという部品があります。クランプとは単管パイプと単管パイプを交じり合うようにつなげる部品です。クランプには「直交」と「自在」の種類があり、「直交」は単管パイプと単管パイプを直(90度)で交わせるので直交と言います。「自在」は単管パイプと単管パイプを自由自在に交り合わせることができるので自在と言います。 強度的には、ジョイントより強度が強く足場の組立などによく使用されます。 わかりやすく足場の組立を例に説明すると、スパンあたり積載荷重が400kg規制されているので(足場板が4メートルかつ3点支持が原則なので12スパンは1.8メートルとすると)単管足場では2スパン取り出すとクランプは6個、真ん中の建地では2個のクランプを使用し両側のスパンの半分ずつを負担するので積載荷重が400kgクランプ1個だとその半分の200kgなります。

単管パイプの座屈の強度

単管パイプの座屈の強度
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単管パイプの座屈の強度を説明する前に、座屈は何かを説明します。座屈とはその物体を圧縮した時に折れたり壊れたりする現象を座屈と呼ばれています。 そして単管パイプの座屈の強度は単管パイプを生で見たり触ったり持ったりするとわかりますが、そんな簡単には座屈はしません。巨大な自動万力機があると座屈させれますが、足場の組立や小屋の組立・ウッドデッキ作成して人や積載物が乗ったくらいでは座屈はしません。

単管パイプの規定

単管パイプの規定
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単管パイプの規定は単管パイプで足場を組む時の安全基準とします。 1・足場には、本足場(2列の建地)、1側足場(1列の建地)およびつり足場がある。足場が倒れないように建物などに一定間隔で壁つなぎ、控えとる。高さ2m以上の足場の作業所には、幅40cm以上の作業床を設ける。2・事業者は、つり足場、引出し足場、高さ5m以上の足場の組立て、解体などの作業では、足場組立てなど作業主任者(技能講習修了者)を選任して行う。 3・鋼管(単管パイプ)足場の場合 脚部には、ベース金具を使用し、敷板、敷角、根からみなどを設け、壁つなぎは、垂直方向5m以下、水平方向5.5m以下とし、建地間隔は、けた方向1.85m以下、はり方向1.5m以下とし、建地間の積載荷重は、400kgf限度とし、地上第一の布は、2m以下の位置に設けること。

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