(57)【要約】【課題】柱体や梁体などの構築物用構成体により構築される鉄骨構造物にあって、簡単な構造で良好な施工性を有していて、かつ、高い強度と精度を得ることができる構築物用構成体およびその製造方法を提供する。【解決手段】鋼管部材１と該鋼管部材における内部の中空部１ａに該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体２とを有し、鋼管部材と補強体とを溶接接合した構築物用構成体Ａにあって、鋼管部材は、該鋼管部材の外周部において補強体の取付位置に、該補強体の幅寸法に見合う幅に形成したこの補強体の挿入孔２０を設けてなり、この挿入孔は、鋼管部材の外周面から前記内部まで一連に設けられ、補強体を、挿入孔において、鋼管部材の外周面から内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させる。【選択図】    図２
2004150071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空で長尺状の鋼管部材と、この鋼管部材における内部の中空部に該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体とを有し、前記鋼管部材の外周部に穿設した複数個の接合孔において、前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した構築物用構成体にあって、
前記鋼管部材は、該鋼管部材の外周部において前記補強体の取付位置に、該補強体の幅寸法に見合う幅に形成したこの補強体の挿入孔を設けてなり、
この挿入孔は、前記鋼管部材の外周面から前記内部まで一連に設けられ、
前記補強体を、前記挿入孔において、前記鋼管部材の外周面から前記鋼管部材の内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させたことを特徴とする構築物用構成体。
【請求項２】
補強体は、板状に形成して、鋼管部材の内部における中空部を横断した横断面より小さい側面を有し、かつ、該側面と略直交して前記鋼管部材の内壁面に対応する外周面を有していて、
前記周面の一側部に、吊持手段が係合する係止体を付設させたことを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項３】
補強体は、板状に形成して、鋼管部材の内部における中空部を横断した横断面より小さい側面を有し、かつ、この側面と略直交して前記鋼管部材の内壁面に対応する外周面を有していて、
前記外周面の一側部に、この補強体を吊持する吊持手段が係合する係止体を付設させてあり、
この係止体とは他側の前記補強体の外周面において、前記鋼管部材の外周部に穿設した接合孔に対応する突部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項４】
補強体の係止体は、該補強体の外周面における長手方向と平行させて設けてあり、
この長手方向における両側部に、吊持手段の係合体が係合する係止部材をそれぞれ形成し、
該係止部材は、前記補強体の外周面上から立ち上がり、前記補強体の外周面における長手方向においてその両外側方向へそれぞれ広がる傾斜面を有しており、前記係止体の上部には、該補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形または円弧状形か四角形かのいずれかに形成されたことを特徴とする請求項２または３記載の構築物用構成体。
【請求項５】
補強体の外周面における下部に、鋼管部材の外周部に穿設させた接合孔に対応する突部材を突設してあって、
この突部材は、前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形または円弧状形か四角形かのいずれかに形成されたことを特徴とする請求項２，３または４記載の構築物用構成体。
【請求項６】
補強体の係止体は、該補強体の外周面における上部に設けてあり、吊持手段に接続されるフック体を螺合させるめねじ体であることを特徴とする請求項２，３または４記載の構築物用構成体。
【請求項７】
鋼管部材の外周部に穿設した下部の接合孔内へ案内体を挿嵌してあって、
この案内体は、前記接合孔の内壁に当接する止め部材と、この止め部材より延設させて前記鋼管部材の空間部内へ張り出すガイド部材とを有し、
該ガイド部材は、前記鋼管部材の長さ方向に対して前記接合孔を挟んで両側に拡開し、補強体の外周面における下部端縁部が摺動し得る傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項８】
鋼管部材の内部に設けた補強体は、間隔的に複数枚を取り付け、これら補強体の間に形成された空間部に、注入後に固化する補強充填材を充填させたことを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項９】
補強体をその内部に設けた鋼管部材は、その長手方向が水平面に対して垂直方向になるように立設した柱体か、構築物に取り付けた水平状か斜め状となる梁体かのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項１０】
補強体をその内部に設けた鋼管部材は、その長手方向が水平面に対して垂直方向になるように立設した柱体であって、
前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した溶接接合部位に、構築物における梁体の端部と接合する接続部材を溶接接合したことを特徴とする請求項１記載の構築物用構成体。
【請求項１１】
内部が中空で長尺状の鋼管部材と、この鋼管部材における内部の中空部に該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体とを有し、前記鋼管部材の外周部に穿設した複数個の接合孔において、前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した構築物用構成体にあって、
前記鋼管部材の外周部における前記補強体の取付位置に穿設した挿入孔の上方において、吊持手段により前記補強体に突設させた係止体を、この補強体の厚さ方向である外周部が下方へ向くように吊持し、この補強体を該補強体の自重により鉛直状態に垂下させて前記挿入孔内へ降下させ、前記鋼管部材の外周面から前記鋼管部材の内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させたことを特徴とする構築物用構成体の製造方法。
【請求項１２】
吊持手段による補強体の吊持にあって、
補強体の係止体は、該補強体の外周面における長手方向と平行させて設けてあり、この長手方向における両側部に、吊持手段の係合体が係合する係止部材をそれぞれ形成し、該係止部材は、前記補強体の外周面上から立ち上がり、前記補強体の外周面における長手方向においてその両外側方向へそれぞれ広がる傾斜面を有しており、前記係止体の上部には、前記吊持手段の押圧部材に係合する前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成され、
前記補強体の係止体における下部に、鋼管部材の外周部に穿設させた接合孔に対応する突部材を突設してあって、この突部材は、前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成されていて、
前記補強体における係止体の係止部材を前記吊持手段により把持したとき、これらの傾斜面により前記補強体が上方へ持ち上げられると共に、この係止体の上部が前記吊持手段の押圧部材に係合して圧縮荷重を受け、該補強体が鉛直状態に支承され、
前記補強体における突部材が接合孔に位置するとき、該三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成された突部材の外側面が前記接合孔の周縁に当接しながら案内されて、前記補強体の鉛直方向の姿勢を修正させながら挿入させたことを特徴とする請求項１１記載の構築物用構成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、柱体や梁体などの構築物用構成体により構築される鉄骨構造物にあって、簡単な構造で良好な施工性を有していて、かつ、高い強度と精度を得ることができる構築物用構成体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄骨建造物にあって、鋼管内部にダイアフラムを挿入し、このダイアフラムによって鋼管が補強された鋼管構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４６９２１号公報
【０００４】
この技術は、同文献において図２に示すように、ダイアフラムは鋼管の小口から該鋼管内へ挿入する方法であるため、このダイアフラムを保持して正確に鋼管内へ押し込む作業は甚だ困難で、極めて作業性が悪いものであった。
【０００５】
また、一旦、この鋼管内へダイアフラムを挿入した後は、該ダイアフラムの姿勢が鋼管の長さ方向に対して直交した正しい状態でない場合は、簡単にこのダイアフラムの姿勢を修正することができないものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した問題点を解決するためになされたもので、鋼管部材と該鋼管部材における内部の中空部に該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体とを有し、鋼管部材と補強体とを溶接接合した構築物用構成体にあって、鋼管部材は、該鋼管部材の外周部において補強体の取付位置に、該補強体の幅寸法に見合う幅に形成したこの補強体の挿入孔を設けてなり、この挿入孔は、鋼管部材の外周面から前記内部まで一連に設けられ、補強体を、挿入孔において、鋼管部材の外周面から内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させることにより、柱体や梁体などの構築物用構成体により構築される鉄骨構造物にあって、簡単な構造で良好な施工性を有していて、かつ、高い強度と精度を得ることができる構築物用構成体およびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するための本発明の手段は、
内部が中空で長尺状の鋼管部材と、この鋼管部材における内部の中空部に該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体とを有し、前記鋼管部材の外周部に穿設した複数個の接合孔において、前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した構築物用構成体にあって、
前記鋼管部材は、該鋼管部材の外周部において前記補強体の取付位置に、該補強体の幅寸法に見合う幅に形成したこの補強体の挿入孔を設けてなり、
この挿入孔は、前記鋼管部材の外周面から前記内部まで一連に設けられ、
前記補強体を、前記挿入孔において、前記鋼管部材の外周面から前記鋼管部材の内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させた構築物用構成体の構成にある。
【０００８】
補強体は、板状に形成して、鋼管部材の内部における中空部を横断した横断面より小さい側面を有し、かつ、該側面と略直交して前記鋼管部材の内壁面に対応する外周面を有していて、
前記周面の一側部に、吊持手段が係合する係止体を付設させる。
【０００９】
補強体は、板状に形成して、鋼管部材の内部における中空部を横断した横断面より小さい側面を有し、かつ、この側面と略直交して前記鋼管部材の内壁面に対応する外周面を有していて、
前記外周面の一側部に、この補強体を吊持する吊持手段が係合する係止体を付設させてあり、
この係止体とは他側の前記補強体の外周面において、前記鋼管部材の外周部に穿設した接合孔に対応する突部材を設ける。
【００１０】
補強体の係止体は、該補強体の外周面における長手方向と平行させて設けてあり、
この長手方向における両側部に、吊持手段の係合体が係合する係止部材をそれぞれ形成し、
該係止部材は、前記補強体の外周面上から立ち上がり、前記補強体の外周面における長手方向においてその両外側方向へそれぞれ広がる傾斜面を有しており、前記係止体の上部には、該補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形または円弧状形か四角形かのいずれかに形成される。
【００１１】
補強体の外周面における下部に、鋼管部材の外周部に穿設させた接合孔に対応する突部材を突設してあって、
この突部材は、前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形または円弧状形か四角形かのいずれかに形成される。
【００１２】
補強体の係止体は、該補強体の外周面における上部に設けてあり、吊持手段に接続されるフック体を螺合させるめねじ体である。
【００１３】
鋼管部材の外周部に穿設した下部の接合孔内へ案内体を挿嵌してあって、
この案内体は、前記接合孔の内壁に当接する止め部材と、この止め部材より延設させて前記鋼管部材の空間部内へ張り出すガイド部材とを有し、
該ガイド部材は、前記鋼管部材の長さ方向に対して前記接合孔を挟んで両側に拡開し、補強体の外周面における下部端縁部が摺動し得る傾斜面を設ける。
【００１４】
鋼管部材の内部に設けた補強体は、間隔的に複数枚を取り付け、これら補強体の間に形成された空間部に、注入後に固化する補強充填材を充填させる。
【００１５】
補強体をその内部に設けた鋼管部材は、その長手方向が水平面に対して垂直方向になるように立設した柱体か、構築物に取り付けた水平状か斜め状となる梁体かのいずれかである。
【００１６】
補強体をその内部に設けた鋼管部材は、その長手方向が水平面に対して垂直方向になるように立設した柱体であって、
前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した溶接接合部位に、構築物における梁体の端部と接合する接続部材を溶接接合したものである。
【００１７】
内部が中空で長尺状の鋼管部材と、この鋼管部材における内部の中空部に該鋼管部材の長手方向における内部を横断するように設けた補強体とを有し、前記鋼管部材の外周部に穿設した複数個の接合孔において、前記鋼管部材と前記補強体とを溶接接合した構築物用構成体にあって、
前記鋼管部材の外周部における前記補強体の取付位置に穿設した挿入孔の上方において、吊持手段により前記補強体に突設させた係止体を、この補強体の厚さ方向である外周部が下方へ向くように吊持し、この補強体を該補強体の自重により鉛直状態に垂下させて前記挿入孔内へ降下させ、前記鋼管部材の外周面から前記鋼管部材の内部へ向かった該鋼管部材の長手方向と略直交する方向へ挿入させた構築物用構成体の製造方法にある。
【００１８】
吊持手段による補強体の吊持にあって、
補強体の係止体は、該補強体の外周面における長手方向と平行させて設けてあり、この長手方向における両側部に、吊持手段の係合体が係合する係止部材をそれぞれ形成し、該係止部材は、前記補強体の外周面上から立ち上がり、前記補強体の外周面における長手方向においてその両外側方向へそれぞれ広がる傾斜面を有しており、前記係止体の上部には、前記吊持手段の押圧部材に係合する前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成され、
前記補強体の係止体における下部に、鋼管部材の外周部に穿設させた接合孔に対応する突部材を突設してあって、この突部材は、前記補強体の長手方向に対して直交する方向に断面した形状が三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成されていて、
前記補強体における係止体の係止部材を前記吊持手段により把持したとき、これらの傾斜面により前記補強体が上方へ持ち上げられると共に、この係止体の上部が前記吊持手段の押圧部材に係合して圧縮荷重を受け、該補強体が鉛直状態に支承され、
前記補強体における突部材が接合孔に位置するとき、該三角形状または円弧状形か四角形かのいずれかに形成された突部材の外側面が、前記接合孔の周縁に当接しながら案内されて、前記補強体の鉛直方向の姿勢を修正させながら挿入させる。
【００１９】
【実施例】
次に本発明に関する構築物用構成体およびその製造方法の実施の一例を図面に基づいて説明する。
図２および図６〜図１０，図１２，図１４においてＡは構築物用構成体で、例えば、鉄骨構造物や他の構造物を構築する垂直材となる柱体や水平材や傾斜材となる梁体として用いられるもので、図１に示すように、その内部が中空で連続した長尺状の鋼管部材１と、この鋼管部材１における内部の中空部１ａに該鋼管部材１の長手方向における内部を横断するように設けた補強体２とを有し、鋼管部材１の外周部に穿設した複数個の接合孔３において、鋼管部材１と補強体２とを溶接接合４により固着してある。
【００２０】
前記した鋼管部材１は、金属により成形されていて、内部が一連状の中空で長尺状であり、その長さ方向を横断した断面は、四角形（正方形や長方形等）や円形（楕円を含む）などに形成される。
【００２１】
そして、この鋼管部材１の外周部に、該鋼管部材１の中空部１ａに貫通する複数個の接合孔３を穿設してあるもので、例えば、該鋼管部材１の断面が角形であれば、一側面を除いた他の三方に対して設けられ、残りの一方においては、後記する挿入孔２０が形成される。
なお、この接合孔３の形状は、円形や角形等の任意形状に設けられるもので、その穿設する個数も特に限定されない。
【００２２】
前記した補強体２は、金属により板状に形成して、鋼管部材１の内部における中空部１ａを横断した横断内面より小さい表側と裏側となる側面２ａ，２ａを有し、かつ、該側面２ａ，２ａと略直交して鋼管部材１の内壁面に対応する外周面２ｂを有するいわゆる中空部１ａにおける内周部に近似した寸法を有していて、この鋼管部材１の中空部１ａに納まったとき、鋼管部材１の内壁面と補強体２の外周面２ｂとの間に該補強体２の移動が可能となるできるだけ隙間を形成しないように配される。
【００２３】
また、該補強体２の外周面２ｂの一側部（吊持手段５により吊持されたときの上部位置）に、後記する吊持手段５が係合する係止体６（上部に突出させた部材）を付設させてある。
更に、この係止体６とは他側（吊持手段５により吊持されたときの下部位置）の補強体２の外周面２ｂにおいて、鋼管部材１の外周部に穿設した接合孔３に対応する突部材７（下部に突出させた部材）を設けてある。なお、この係止体６と突部材７とは同一形状を有していてもよい。
【００２４】
このうち、前記した係止体６は、図３各図に示すように、補強体２の外周面における長手方向と平行させた長さと平行した上面を有するように、かつ、この長手方向の中央部に位置するように設けてあり、この長手方向における両側部に、吊持手段５の係合体１５，１５が係合する係止部材８，８をそれぞれ形成してある。
該係止部材８，８は、補強体２の外周面２ｂ上から立ち上がり、該補強体２の外周面２ｂにおける長手方向においてその両外側方向へそれぞれ広がる傾斜面８ａ，８ａを有しているもので、図３（ｂ）に示すように、この傾斜面８ａ，８ａの角度θは、例えば、３０゜〜６０゜程度に、好ましくは４５゜に形成される。更に、この係止体６の上部には、該係止体６の長さ方向に対して直交する方向に断面した形状８ｂが、図３（ｃ）に示すように、その頂点が上方へ向く三角形または、図３（ｄ）に示すように、円弧面が上方へ向く円弧状形か、図３（ｅ）に示すように、その頂部辺が底部辺より短い台形か、図示してないが四角形となる立方体あるいは長方体状かのいずれかに形成される。
また、図示してないが、断面した形状８ｂにおける底辺は、補強体２の板厚より短く形成してもよい（参考として、図１５（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示す突部材７の断面した形状７ａのように形成される。）。
なお、三角形状に形成された場合には、その角度βは、例えば、６０゜〜１２０゜程度に、好ましくは、９０゜に形成される。
【００２５】
なお、前記した吊持手段５は、図４に示すように、吊下部材９の下端部に支軸１０によりその一端部を取り付けた一対のリンク１１，１１の他端部へ、支軸１２，１２により接続してその中間部を取付軸１３によって交叉状に連結した把持アーム１４，１４を設けてあるもので、これら把持アーム１４，１４の下端部には、係合体１５，１５をそれぞれ取り付けてある。
これら係合体１５，１５は、係止体６における係止部材８，８の傾斜面８ａ，８ａに係合する係合面を有している。
また、取付軸１３にその基部を回動自在に取り付けて先端部に押圧部材１６を設けた押圧体１７を垂下させてある。この押圧部材１６の内端面は、係止体６の上部の形状８ｂに密着するように、図４（ｂ）に示すように、この形状８ｂと略同一の内角を有している。
【００２６】
したがって、図４（ａ）および図１３（ａ），（ｂ）に示すように、吊持手段５における係合体１５，１５により補強体２における係止体６の係止部材８，８を把持すると、同図に示すように、その把持力ｐ，ｐ（ｐ’＋ｐ’＋ｐ’…）は傾斜面８ａ，８ａに対して内方へ挟み付ける力（図１３（ａ）において示す矢印ｎ方向）がそれぞれ掛かる。
この把持力ｐ，ｐによって、係合体１５，１５と傾斜面８ａ，８ａとは摺動して、該傾斜面８ａ，８ａからの分力ｍ’が発生し、これにより補強体２を矢印ｍ方向へ補強体２の重量分Ｗを持ち上げる。
一方、係止体６の上部は、図４（ａ）および（ｂ），図１３（ａ），（ｂ）に示すように、垂直方向への移動を規制する吊持手段５の押圧部材１６により矢印ｍ１方向の押さえる力（圧縮力）が発生し、かつ、垂直方向に対しては位置決めされているので、補強体２はその自重作用と共に、左右方向およびこの左右方向と直交する前後方向に対して、常に、鉛直方向へ修正された正しい姿勢に保持される。
このとき、補強体２に与えられる力は、
（ｐ’＋ｐ’＋ｐ’…）×２＝２ｐ＝ｍ
＝（ｍ’＋ｍ’＋ｍ’…）×２＝ｍ１＝ｗ
となるため、係合体１５，１５の把持力は、全て補強体２を矢印で示すｍ方向へ持ち上げられる力に変換される。
すなわち、押圧部材１６の内面は略水平面を有しているため、この内面に当接する係止体６の上部は押圧部材１６の内面に倣い、これに相応して、補強体２の上部外周部２ｂも略水平状態となることで、補強体２全体が鉛直状態で吊持手段５により吊下されるものである。
なお、前記した補強体２の自重とは、該補強体２そのものの重さであって、引力により地面側に引きつけられる重力と同じ意味を持つ。
【００２７】
また、補強体２の下部に設けた突部材７は、該補強体２の長さ方向に対して直交する方向に断面した形状７ｂが、図１５（ａ），（ｄ）に示すように、その頂点が下方へ向く三角形または、図１５（ｂ），（ｅ）に示すように、円弧面が下方へ向く円弧状形か、図１５（ｃ），（ｆ）に示すように、その頂部辺（外側辺）が底部辺（内側辺）より短い台形か、図示してないが四角形となる立方体あるいは長方体状かのいずれかに形成される。
なお、これら断面した形状７ｂにおける底部辺（内側辺）は、図１５（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように、補強体２の板厚より短く形成することもあるもので、これにより、補強体２の下側周縁部には、鋼管部材１の内壁下部に形成された接合孔３の内壁側の外周縁部に当接して係合する係止段部７ｂが、この底部辺（内側辺）の両側部または一側部において形成される。
また、図５に示すように、その断面した形状７ｂにおける角度ｒは、例えば、６０゜〜１２０゜程度に、好ましくは、９０゜に形成される。この突部材７は、補強体２の上部に設けた係止体６と同様の形態に構成しても構わないもので、吊持の際の作業性が向上する。
【００２８】
したがって、吊持手段５により吊持された補強体２は、鋼管部材１の挿入孔２０からその中空部１ａに挿入された際に、例え、図５において仮想線で示すように、この補強体２が吊持されたその鉛直方向へ正しく向いた状態ではなくても、突部材７の傾斜面が接合孔３の内周縁３ａを摺動しつつ案内されて、この接合孔３内へこの突部材７が確実に重力方向すなわち自動的に鉛直方向へ挿入される。
【００２９】
なお、前記した鋼管部材１の挿入孔２０は、該鋼管部材１の外周部において補強体２の取付位置に、該補強体２の幅寸法に見合う幅に形成してあって、すなわち、鋼管部材１の外周部から補強体２全体がこの鋼管部材１の中空部１ａへ挿入できる幅に形成してある。
この挿入孔２０は、鋼管部材１の外周面から鋼管部材１の内径幅（中空部１ａ）まで一連に設けられているもので、これにより、補強体２は、鋼管部材１の外周面からこの鋼管部材１の内部へ向かった該鋼管部材１の長手方向と略直交する方向へ挿入される。
補強体２の挿入にあっては、吊持手段５により吊持された該補強体２を鋼管部材１の上方からその降下によって行うため、この挿入孔２０の穿設位置は、鋼管部材１の上部面に設けられる。
【００３０】
そして、前記した鋼管部材１と補強体２とは、鋼管部材１の外周部に穿設した複数個の接合孔３において溶接接合４が行われるもので、このうち接合孔３は、補強体２の板厚分の内径でよいものであるが、設計上、該溶接強度を勘案して適宜な内径大きさが選定し得るものであり、また、必ずしも円形だけではなく、長孔状のものであってもよい。
また、この鋼管部材１の複数個の接合孔３を結ぶ全周部においては、間隔的に設けた該接合孔３と、この接合孔３があけられていない接続部３６とが混在する状態で、少なくとも、この接合孔３部分において鋼管部材１が長さ方向に対して分断されていない一連の接続状態である。
この溶接接合４は、慣用の熔材と鋼管部材１および補強体２とを溶融させた接合により行うものであるが、熔材を用いない圧接・抵抗溶接やこの圧接・抵抗溶接とアーク溶接とを併用した方法などの所定接合強度が得られる手段であれば任意の溶接接合４が選定し得る。
【００３１】
前記のように構成される本発明実施例の構築物用構成体Ａおよび構築物用構成体の製造方法は、以下に述べる作用を奏する。
まず、例えば、図１に示すように、長手方向を横断したその断面が四角形で、所定長さに成形した一連で一本物の鋼管部材１を用意し、この鋼管部材１における補強体２を固着する部位（一箇所あるいは複数箇所）において、その外周部の３面に接合孔３，３，３を、それらの１面において一箇所または複数箇所にわたって穿設する。
また、前記鋼管部材１の３面の残りの１面に、この鋼管部材１の中空部１ａの内法寸法分の挿入孔２０を、前記接合孔３，３，３と同一の環状位置（鋼管部材１の長手方向を横断したその断面位置が同一）となるように穿設する。
【００３２】
そして、鋼管部材１を支持台（図示せず）に略水平に載置し、また、ホイストやクレーンなどに接続させた吊持手段５における係合体１５，１５により補強体２における係止体６の係止部材８，８を把持すると、図４（ａ）に示すように、その把持力ｐ，ｐは傾斜面８ａ，８ａに対して内方へそれぞれ掛かる。
この把持力ｐ，ｐによって、係合体１５，１５と傾斜面８ａ，８ａとは摺動して補強体２を矢印ｍ方向へ持ち上げる。一方、係止体６の上部は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、吊持手段５の押圧部材１６により押さえられて圧縮荷重を受けつつ位置決めされているので、補強体２はその自重作用と重力作用とによって鉛直方向へ方向付けられると共に、左右方向およびこの左右方向と直交する前後方向に対して、常に、鉛直方向へ修正された正しい姿勢に保持される。
【００３３】
この状態で、吊持手段５に吊持された補強体２を降下させ、鋼管部材１の上部に穿設された挿入孔２０内へ真っ直ぐに挿入させ、鋼管部材１の中空部１ａに入り、図２（ａ），（ｂ）に示すように、該中空部１ａに補強体２が納まる。
このとき、鋼管部材１の挿入孔２０からその中空部１ａに挿入された際、図５に示すように、この補強体２が吊持されたその鉛直方向へ正しく向いた状態ではない斜めの状態となっても、補強体２の降下が進行する中で、突部材７の傾斜面が接合孔３の内周縁３ａを摺動しつつ案内されて、補強体２は、同図において仮想線で示すように重力によりその斜めの姿勢を自動的に修正し、この接合孔３内へこの突部材７が正確な鉛直状態に挿入される。
また、補強体２はその下側外周面２ｂが鋼管部材１の中空部１ａの下部内面に支承されるため、更に、両側部の外周面２ｂ、２ｂが鋼管部材１の中空部１ａの内側面に対応して、そのままの状態で安定的に保持される。
【００３４】
次に、鋼管部材１の接合孔３，３と補強体２の両側外周部２ｂや接合孔３と補強体２の下部外周部２ｂ並びに突部材７および挿入孔２０と補強体２の上部外周部２ｂ並びに係止体６とを、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、それぞれ溶接接合４を施すことで構築物用構成体Ａが製造される。
この構築物用構成体Ａは、鉄骨建造物の柱体や梁体に用いることで、大きな強度を発揮することができる。
【００３５】
また、この構築物用構成体Ａにあって、鋼管部材１の中空部１ａへ間隔的に複数の補強体２を固着した場合は、これら補強体２，２…によって形成される空間部２ｇに補強充填材２１を充填して、更に、該構築物用構成体Ａを補強することができる。
【００３６】
この補強充填材２１は、固化後、および荷重が掛かったとき体積減縮を生じない素材を用いるもので、一般コンクリートやモルタル状のもの、あるいはこれら組成物に代わる不燃硬化材料などが挙げられる。また、補強体２の空間部２ｇへの充填にあっては、流動性が良好な状態が好ましく、例えば、ペースト状などに調製しておく。
【００３７】
そして、該補強充填材２１の充填にあっては、図６に示すように、鋼管部材１に溶着された補強体２の空間部２ｇに対応させて、鋼管部材１の外周部適所に穿設させた注入孔２２から圧入あるいは重量充填させて、この空間部２ｇ内へ隙間や気泡を生じさせることなく万遍なく行き渡らせる。
この注入孔２２は、一箇所または複数箇所に設けてあるもので、補強充填材２１の充填具合に応じて、不良の場合はこの複数箇所の注入孔２２から行う。
また、補強体２が３枚以上にわたる場合には、その中間部に当たる補強体２に流動孔２３を一箇所または複数箇所に穿設させて、空間部２ｇ内の補強充填材２１の移動性を促進させ、補強体２の内部全体に補強充填材２１を充填させる。この注入孔２２は補強充填材２１の充填後、蓋をしてもよい。
更に、鋼管部材１内への補強充填材２１の充填は、補強体２の空間部２ｇ以外にも該鋼管部材１の中空部１ａ全体にこの補強充填材２１を充填することもあるもので、鋼管部材１や構造物の必要強度に応じて適宜選択的に補強充填材２１の充填を行うものであって、この場合、図示してない補強充填材２１の注入孔を鋼管部材１の適所に設けておくものである。
【００３８】
次に本発明実施例に関する構築物用構成体Ａを、鉄骨構造物における柱体と梁体ｃとの接合に際して、その長手方向が水平面に対して垂直方向になるように立設した柱体に用いる例を、図７〜図１０を参照して説明する。
この構築物用構成体Ａである柱体にあっては、鋼管部材１と補強体２とを溶接接合４を施した溶接接合部位に、構築物（鉄骨構造物）における梁体ｃの端部と接合する接続部材３０を溶接接合３１により接続する。
【００３９】
すなわち、前記した梁体ｃは、Ｈ型鋼やＴ形型鋼，角形型鋼，丸形型鋼などに成形されたものが用いられるもので、例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、梁体ｃにＨ型鋼を用いた場合には、中間部において垂直状のウエブｃ１の上下に設けた水平状（このウエブｃ１と直交する方向）の二辺の上フランジｃ２と下フランジｃ３とからなる。
そして、前記した接続部材３０は、中間部において垂直状のウエブ３０ａの上下に設けた水平状（このウエブ３０ａと直交する方向）の上フランジ３０ｂと下フランジ３０ｃとからなる。
【００４０】
すなわち、鋼管部材１に対してその補強体２の溶着された位置（溶接接合４の部位）へ接続部材３０の端面が当接され、この溶接接合４の部位と接続部材３０に溶接接合３１が施される。
このとき、接続部材３０の上フランジ３０ｂと下フランジ３０ｃの端部は、図７に示すように、その接続部材３０の高さ寸法に応じて、あらかじめ鋼管部材１に溶着されたそれぞれの補強体２の取付位置に対応するもので、接続部材３０の上フランジ３０ｂおよび下フランジ３０ｃとそれぞれの補強体２の取付位置とは水平方向において上下方向に対してズレを生ずることなく略一直線状に設けられる。
【００４１】
そして、鋼管部材１と接続部材３０との必要箇所（当接周縁部）に溶接接合３１を施し、鋼管部材１と接続部材３０とを固定させる。
以上の作業において、鋼管部材１内に補強体２を挿入し、この鋼管部材１と補強体２とを溶着する工程および接続部材３０の溶着工程は、作業性や安全性等の良好な工場などにおいて行われる。
【００４２】
前記した工程を終えた接続部材３０付きの構築物用構成材Ａは、鉄骨建造物の建設現場へ搬送されて、設計に基づいて定められた位置に立設されるもので、梁体ｃの接続にあっては、鋼管部材１に溶着された接続部材３０を介して、梁体ｃを接続部材３０および梁体ｃの通孔を通したボルト・ナット等の連結部材３２により固定させる。
この場合、梁体ｃと接続部材３０に掛け渡した接続プレート３３，３４，３５を、その梁体ｃのウエブｃ１および接続部材３０のウエブ３０ａと、梁体ｃの上フランジｃ２および接続部材３０の上フランジ３０ｂと、更には、梁体ｃの下フランジｃ３および接続部材３０の下フランジ３０ｃとにおいて当接させ、多数の連結部材３２により緊締して、該梁体ｃと接続部材３０を固定することで、梁体ｃの上フランジｃ２および下フランジｃ３とそれぞれの補強体２の取付位置とは水平方向において上下方向に対してズレを生ずることなく略一直線状に設けられる。
【００４３】
この構築物用構成体Ａである柱体と前記梁体ｃとの接合にあっては、梁体ｃの断面形状は前記したようにＴ形型鋼や角形型鋼，丸形型鋼など用いることができることはもちろんである。
【００４４】
また、この柱体に用いた構築物用構成体Ａは、図８に示すように、補強体２，２…によって形成される空間部２ｇに補強充填材２１を充填して、更に、該構築物用構成体Ａを補強することができるもので、その充填方法は、前述した手段（図６参照）が利用できる。
また、図９において、この補強体２における空間部２ｇ内へ補強充填材２１を充填した場合、火災等で鋼管部材１あるいは補強充填材２１の加熱に伴う煙やガスが発生したときは、鋼管部材１と補強体２との溶接固定にあって、補強体２の外周面２ｂ，２ｂ，２ｂに対して、図９（溶接接合４の部位で切断して示す）に示すように、接合孔３により所定の間隔をもって行われているので、この隣り合う接合孔３，３との間の僅かな隙間３６より、前記発生気体などを逃がすことができて、空間部２ｇ内の圧力増加や補強充填材２１の膨張などに起因する補強充填材２１のあるいは空間部２ｇの爆裂を未然に防止することができる。
【００４５】
この補強体２における空間部２ｇ内への補強充填材２１の充填にあって、鋼管部材１の高さ方向において、図１４に示すように、補強充填材２１が充填された各補強体２，２，２…の剛性の高い箇所１７と、この補強充填材２１を有する箇所と比べて前記補強充填材２１を有しない剛性の低い箇所５０（鋼管部材１の中空部１ａ）とを交互に設けることで、高層構造物ｂまたは超高層構造物ｂの場合には、高い免震効果を発揮する。
【００４６】
すなわち、図１４に示すように、鋼管部材１の空間部５０（１ａ（図１参照））に挿嵌され溶着された補強体２，２，２…に対して、それぞれ補強充填材２１を充填した箇所１７と、この補強充填材２１が充填されていない箇所、いわゆる、下部の梁体ｃから上部の梁体ｃまでの間において鋼管部材１の中空部１ａが全くの空洞部となっている箇所５０とが交互に設けられており、必要に応じて、空洞部５０内もまた任意に補強体２を組み込むこともある。
そして、この補強体２の部分が剛性の高い箇所であり、鋼管部材１の中空部１ａが全くの空洞部となっている箇所５０が鋼管部材１において剛性の低い箇所となる。
【００４７】
これにより、地震時に発生した振動によって鋼管部材１に掛かる荷重は、この剛性の高い箇所と剛性の低い箇所とにそれぞれ掛かるが、鋼管部材１の揺れ方は、図示してないが、該剛性の高い箇所と剛性の低い箇所とにおいて剛性の強弱によって異なる揺れ方向を生じたり、あるいはこの現象を繰り返すことで振幅を減少させる等により免震効果を発揮する。
【００４８】
なお、この場合、補強体２に対して補強充填材２１を注入しないこともあるもので、鋼管部材１の高さ方向において、この鋼管部材１の内部に補強体２を組み込んだ剛性の高い箇所と、鋼管部材１の内部に補強体２を設けない前記剛性の高い箇所より剛性の低い箇所とを交互に設けた構成となる。
【００４９】
前記したように、本発明実施例に係る構築物用構成体Ａは、垂直材となる柱体や水平材（傾斜材も含む）となる梁体などに使用できるもので、更には、採用する構築物は、例えば、図１０（ａ）に示すように、構築物ｄにおける側方への張り出し体４０を有するものであって、この張り出し体４０の垂直荷重を支承するために鋼管部材１内に所定の間隔で多数の補強体２，２…を取り付けたを構築物用構成体Ａを用いる。
更に、この構築物用構成体Ａを梁体ｃとして用いた場合には、例えば、図１０（ｂ）に示すように、この梁体ｃを構築物ｅにおける橋梁などを構成することができる。
【００５０】
図１１においては断面円形状の鋼管部材１の中空部１ａに補強体２を挿入する例を示すもので、この場合、鋼管部材１に穿設される挿入孔２０は、その開口幅が鋼管部材１の内径寸法以上設ける必要がある。
【００５１】
特に、本発明実施例に係る構築物用構成体Ａを柱体に用いるときは、図１２に示すように、複数階を有する鉄骨構造物ｂが一連状で一本物の鋼管部材１を途中で分割して短尺に形成することなく利用できるもので、従来の各階ごと柱体をダイアフラムで連結した工法と比較して、垂直荷重や水平荷重に対する強度が大幅に向上し、かつ、その施工期間やコストが軽減され、作業性が向上する大きなメリットを有する。
【００５２】
図１６において示す補強体２は、更に、他の係止体６の例を示すもので、この補強体２の係止体６は、該補強体２の外周面２ｂにおける上部に設けてあり、該係止体６の長さ方向に対して直交する方向に断面した形状８ｂが、図３（ｃ）に示すように、その頂点が上方へ向く三角形または、図３（ｄ）に示すように、円弧面が上方へ向く円弧状形か、図３（ｅ）に示すように、その頂部辺が底部辺より短い台形か、図示してないが四角形となる立方体あるいは長方体状かのいずれかに形成される。または、図１６（ｃ）に示すように、補強体２の上部には全く前記した断面した形状８ｂを設けない場合もある。
また、図示してないが、断面した形状８ｂにおける底辺は、補強体２の板厚より短く形成してもよい（参考として、図１５（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示す突部材７の断面した形状７ａのように形成される。）。
そして、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、この係止体６の上部には、図１６（ｃ）に示すように、あるいは補強体２の外周面２ｂへ直接に、クレーンやホイスト等の吊持手段５に接続されるフック体４５のおねじ体４６を螺合させるめねじ体４７を螺設してある。
【００５３】
したがって、補強体２のめねじ体４７の螺設位置は、該補強体２を吊持手段５により吊り上げたとき、その吊り上げ姿勢が、この補強体２がほぼ鉛直方向へ向いたバランスの取れた位置に設けられる。また、このめねじ体４７は必要に応じて複数箇所に設けることができるもので、この場合、このめねじ体４７に螺着されるフック体４５もそのめねじ体４７の数に応じて設けられる。
【００５４】
図１７（ａ），（ｂ）において４８は案内体で、鋼管部材１の外周部に穿設した下部の接合孔３内へ挿嵌してあって、鋼管部材１の外周部に穿設した上部の挿入孔２０から補強体２を挿入する際に、該補強体２における下部の前記接合孔３への正しい対応を案内させるものである。この案内体４８を用いた場合には、補強体２の外周面２ｂにおける下部には、必ずしも突部材７の形成は行わないもので、したがって、補強体２の外周面２ｂは平滑状となる。
【００５５】
この案内体４８は、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、前記接合孔３の内壁面３ｂ，３ｂに当接する止め部材４８ａ，４８ａと、この止め部材４８ａ，４８ａの一端部（内端部側）より延設させて鋼管部材１の中空部１ａ内へ張り出すガイド部材４８ｂ，４８ｂとを有し、止め部材４８ａ，４８ａの他端部（外端部側）は、繋ぎ部材４８ｃにより連結して、この繋ぎ部材４８ｃとは他側となるガイド部材４８ｂ，４８ｂは内方への移動が可能に形成させてある。
また、該ガイド部材４８ｂ，４８ｂは、鋼管部材１の長さ方向に対して前記接合孔３を挟んで両側に拡開し、補強体２の外周面２ｂにおける下部端縁部２ｅ，２ｅが当接して摺動し得る下向き傾斜の傾斜面４９を設けてある。
【００５６】
なお、この案内体４８は、弾性を有する素材、例えば、バネ性を有する素材により成形すれば、前記接合孔３への取り付け，仮止めが良好となる。更に、鋼管部材１内への補強体２の挿入後には、該案内体４８は前記接合孔３から取り外してもよい。あるいは、溶融可能な素材により形成した場合で、構築物用構成体Ａとしての構造力学上や強度上など問題がないときは、前記接合孔３において鋼管部材１と補強体２との溶接接合４を施す際に、該案内体４８を一緒に溶融させて一体化させてもよい。
該案内体４８は、鋼管部材１に形成させた接合孔３の長さ方向に対して、図１８に示すように、複数個を所定間隔で設けることもできるもので、使用する個数は任意に選定する。
また、この案内体４８の全幅寸法は、例えば、接合孔３の長さ方向における寸法の約１／３程度以内が適当であるが、任意の寸法に選定し得る。
【００５７】
前述のように、この案内体４８を用いて、構築物用構成体Ａを製造するには、鋼管部材１の長さ方向を横にした状態で、該鋼管部材１の上部に位置する挿入孔２０から、補強体２をその中空部１ａへ向かって挿入すると、この補強体２は、吊持手段５とフック体４５を介して補強体２自体の自重との鉛直保持作用により、鉛直に中空部１ａ内を降下する。
【００５８】
そして、鋼管部材１の下部に穿設した接合孔３へこの補強体２は正確に対応する。このとき、もし、吊持手段５により吊下されている補強体２の保持姿勢が鉛直状態ではなかった場合は、すなわち、補強体２の下部が接合孔３位置より少し横にずれていた場合には、該補強体２の外周面２ｂにおける下部端縁部２ｅ，２ｅが案内体４８におけるガイド部材４８ｂ，４８ｂの傾斜面４９に当接し、補強体２の降下と共に、該斜面４９に沿ってこの下部端縁部２ｅ，２ｅが摺動して接合孔３側へ誘導されるので、補強体２の保持姿勢が正しい鉛直方向への位置に修正され、接合孔３へ確実に対応することで、補強体２は鋼管部材１の中空部１ａ内へ正確に挿入される。
【００５９】
この状態で、接合孔３，３，３と挿入孔２０において溶接接合４を施せば、鋼管部材１と補強体２とは溶着融合して一体化される。
【００６０】
【発明の効果】
前述のように本発明は、鋼管部材の中空部への補強体の取り付けを、正確かつ確実に行うことができ、鋼管部材の外周部への任意位置に接合孔と挿入孔を空けるだけで容易に行うことができる。
特に、補強体は、吊持手段により吊下されるためその保持された姿勢が常に鉛直方向へ位置づけられて、挿入孔への挿入が確実に行われ、その挿入中に補強体の姿勢が妄動しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する構築物用構成体を分解し、一部を破断して示す斜視図である。
【図２】図１における構築物用構成体を示す断面図で、（ａ）、（ｂ）は溶接接合前を、（ｃ）、（ｄ）は溶接接合後をそれぞれ示すある。
【図３】図１における構築物用構成体の補強体を示すもので、（ａ）は斜視図を、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は係止体部をそれぞれ示す説明図ある。
【図４】図１における構築物用構成体の補強体の吊持状態を示す説明図である。
【図５】図１における構築物用構成体の挿入状態を示す突部材部の説明図である。
【図６】図１における構築物用構成体内に補強充填材を充填した状態を示す断面図である。
【図７】図１における構築物用構成体に接続部材を設けて梁体と接合させた状態を示すもので、（ａ）は要部の正面図を、（ｂ）は要部の平面図をそれぞれ示す。
【図８】図１における構築物用構成体を柱体に用いた例で、この柱体内に補強充填材を充填した状態を示す断面図である。
【図９】図１における構築物用構成体の補強体部に発生気体などを逃がす手段を示す断面図である。
【図１０】本発明に関する構築物用構成体の他の使用各例を示すもので、（ａ）は柱体に、（ｂ）は梁体（橋梁等）に用いた例を示す説明図である。
【図１１】図１における構築物用構成体の断面円形状の鋼管部材への補強体の挿入状態を示す説明図である。
【図１２】図１における構築物用構成体により構築した骨組みを示す斜視図である。
【図１３】図１における構築物用構成体の補強体を吊持した際の力の伝達状態を示す説明図である。
【図１４】図１における構築物用構成体により構築した柱体と梁体との接合構造にあって、高層建造物の補強体（剛性の高い箇所）と、空洞部（剛性の低く箇所）との関係を示す説明図である。
【図１５】図１における構築物用構成体に用いた補強体における突部材の各例を示す要部の説明図である。
【図１６】図１における構築物用構成体に用いた補強体における突部材の他の例を示すもので、（ａ）は斜視図を、（ｂ）はフック体を取り付けた状態の要部の説明図を、（ｃ）はめねじ体の他の形成状態を示す要部の断面図をそれぞれ示す。
【図１７】図１における構築物用構成体の補強体を案内するための案内体を示すもので、（ａ）は取付前を示す斜視図を、（ｂ）は取付後の状態を示す要部の断面図をそれぞれ示す。
【図１８】図１７における構築物用構成体の補強体を案内するための案内体において、該案内体を２つ取り付けた状態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
Ａ…構築物用構成体．１…鋼管部材．１ａ…中空部．ｃ…梁体．２…補強体．３…接合孔．４…溶接接合．５…吊持手段．６…係止体．７…突部材．８ａ…傾斜面．１５…係止部材．２０…挿入孔．２１…補強充填材．３０…接続部材．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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