(57)【要約】【課題】角形または円形の鋼管を、添板および高力ボルトを用いて長さ方向に接合して鋼管柱を形成する場合に、鋼管柱の接合部外部に出っ張り部が小さく鋼管柱の仕上げ処理への支障を緩和し、接合時の柱の建て入れ誤差（角度、長さ誤差）を吸収でき施工性が良好で接合強度を安定確保可能な鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造と施工方法を提供する。【解決手段】鋼管柱のボルト孔に対応する複数の過大ボルト孔を有し、この各ボルト孔に合わせて背面側にナットを添板のボルト孔の径方向に変位可能で、かつ高力ボルトと共回りしないように保持した添板を、鋼管柱の内側に当接し鋼管柱の外側から各ボルト孔に頭締めトルシア形高力ボルトを挿入して、鋼管柱の内側に当接の添板に保持されたナットに螺合し、頭締めにより締結する鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造と、その施工方法。【選択図】        図１
2004300737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
添板と高力ボルトを用いた鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造であって、鋼管柱のボルト孔に対応する複数のボルト孔を有しこの各ボルト孔に合わせて背面側に高力ボルトと共回りしないようにナットを保持した添板を、鋼管柱の内側に当接し、鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、高力ボルトを頭締めにより締結してなることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項２】
添板と鋼管柱の一方または双方が、ボルト軸径より１０〜５０％大径の過大ボルト孔を有し、ナット・座金が、添板のボルト孔の径方向に変位可能で、かつ回転が拘束されるように、ナットホルダーを介して添板に保持され、接合位置での鋼管柱の角度や長さが調整可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項３】
高力ボルトが、頭部にピンテール機構を有し、ピンテール破断により締め付けトルクを管理可能な頭部締めトルシア型高力ボルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項４】
添板へのナット固定から高力ボルトの本締めまでの野外環境下でボルト接合上有害な錆、腐食が発生しないように高力ボルト・ナット・座金の全てまたは一部が、防錆および潤滑処理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項５】
添板と鋼管柱間に、ボルト孔を有する高摩擦フィラーが介挿されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項６】
添板と高力ボルトを用いた鋼管柱の高力ボルト摩擦接合施工方法であって、鋼管柱を形成する上下鋼管柱のボルト孔に対応する複数のボルト孔を有し各ボルト孔に合わせて背面側にナットと座金を、添板のボルト孔の径方向に変位可能に保持した添板を形成し、この添板の一方の鋼管柱側を、各ボルト孔が一方の鋼管柱のボルト孔に合うようにその内側に当接し、この鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合して仮締めしておき、この一方の鋼管柱の端部から突出している添板の外側に、他方の鋼管柱を、そのボルト孔が添板のボルト孔に合うように一方の鋼管柱の端部に突き合わせ、他方の鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、先に仮締めしておいた一方の鋼管柱側の各高力ボルトとともに頭締めして締結することを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、鉄骨骨組を構築する際に柱材として角形または円形の鋼管を用いる場合において、これらの鋼管を長さ方向に接合して長尺の鋼管柱を形成する場合に適用される、添板と高力ボルトを用いた鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造と、その施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄骨骨組を構築する柱は、道路の輸送制限により、建物の約３階の高さに相当する１２ｍ以下の長さにして現場搬入するのが通例となっており、高層の建物を構築する場合には、現場で柱を接合して長尺化することが行われている。この場合、例えばＨ形断面材（開放断面材）を柱材とする場合では、添板と一般的な高力ボルトを用いて容易に接合可能であるが、鋼管（閉鎖断面材）を柱材とする場合では、このように添板と一般の高力ボルトを用いて接合することは困難であることから、従来、外側からの接合施工で直接に接合可能な溶接が用いられてきた。
このように、鋼管柱を溶接接合する場合には、１本の溶接接合に２人がかりで半日かかることも稀ではなく、溶接部の品質管理や検査にも多大の手間を要する。また、溶接施工は、天候（雨、風、低温等に制限あり）に左右されることがあることから、風、雨、低温等に対する対策も必要であるなど、工期上の問題に加え施工コストの高騰を招くという問題がある。
【０００３】
このような問題を解消するために、鋼管柱の外側または外側と内側に添板を当接してボルト・ナットを用いて締結する柱−柱の継手構造が提案されている。例えば、鋼管柱の４面を対象にして、外側または外側と内側に添板を当接して、少なくとも突き合わせた状態でボルトを挿入する側において、外側からボルト孔にワンサイドボルトを挿入して、外側でナット締めして鋼管柱と添板を締結する柱−柱の継手構造がある。
しかし、この継手構造の場合では、ワンサイドボルトの構造上、高強度の継手構造を得ることが難しく、あまり高強度が要求されない比較的小断面の柱材の継手構造に適用が限定されるという問題がある。
【０００４】
他の柱−柱の継手構造例として、柱内部にナットを溶接するか柱にタップ孔（ねじ孔）を設けて、柱の外側に添板を当接して、ボルト孔に外側から一般の六角ボルトを挿入し頭締めして締結する柱−柱の継手構造がある。
しかし、これらの継手構造の場合では、ナットやタップ孔（ねじ孔）の位置が固定されるため、柱の角度や長さに応じたボルト・ナットや添板の位置微調整ができず、添板と柱のボルト孔にずれを生じ、ボルト締結時にボルト軸に偏った大きな摩擦力が作用してボルトが損傷し、その機能が低下する恐れがある。また、タップ孔を用いた場合は、ナット使用の場合に比べ強度が小さいため、強固な接合強度を安定確保することは困難であるという問題がある。
【０００５】
他の鋼管の継手構造例として、特許文献１の例えば図１、図２に記載されるように、上下の鋼管に跨がって外側と内側に添板を当接し、継手のほぼ中央部にあって鋼管端部に設けた施工用開口部から高力ボルトを挿入して、内側の添板のボルト孔から外側の添板の外部に突出させ、ナットを螺合して締結するようにした継手構造も提案されている。この継手構造においては、一般の高力ボルトを使用できるが、手探りで多数のボルト孔に高力ボルトを挿入する必要があり労力負担が大きい。また、近年、鋼管を柱材とする場合には、内部にコンクリート充填・固化による補強構造を有することが主流であることから、コンクリートを充填する場合には、施工用開口部を閉塞する必要があるなど改善の余地がある。
上記のように、添板とボルト・ナットを用いた柱−柱の接合構造において、添板を柱の外側に当接した場合には、柱の外面に添板による局部的な出っ張り部が生じ、柱の仕上げ処理（耐火材被覆、パネル張りなど）に支障を生じることがあり、加えて、柱の内側からボルトを挿入し外側でナット締めにより締結する場合には、ナットの高さ分出っ張り部の高さが大きくなり、この支障の度合いが更に大きくなるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２９６５８号公報（特に、図１、２）
【特許文献２】
特開２００２−２６６８３０号公報（請求項１、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えば角形鋼管を、添板および高力ボルトを用いて長さ方向に接合して鋼管柱を形成する場合において、接合部での出っ張り部が少なく柱の仕上げ処理（耐火材被覆、パネル張りなど）に支障をきたすことを緩和するとともに、外側での高力ボルト締め付けが容易であり、接合時の柱の接合角度や長さを調整でき施工性も良好で接合強度を安定確保可能な鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造およびその施工方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の（１）〜（６）の発明から構成されるものである。
（１）  添板と高力ボルトを用いた鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造であって、鋼管柱のボルト孔に対応する複数のボルト孔を有しこの各ボルト孔に合わせて背面側に高力ボルトと共回りしないようにナットを保持した添板を、鋼管柱の内側に当接し、鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、高力ボルトを頭締めにより締結してなることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
（２）  （１）において、添板と鋼管柱の一方または双方が、ボルト軸径より１０〜５０％大径の過大ボルト孔を有し、ナットと座金が、添板のボルト孔の径方向に変位可能で、かつ回転が拘束されるように、ナットホルダーを介して添板に保持され、接合位置での鋼管柱の角度や長さが調整可能になっていることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
（３）  （１）または（２）において、高力ボルトが、頭部にピンテール機構を有し、ピンテール破断により締め付けトルクを管理可能な頭部締めトルシア型高力ボルトであることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
（４）  （１）〜（３）のいずれかにおいて、添板へのナット固定から高力ボルトの本締めまでの野外環境下でボルト接合上有害な錆、腐食が発生しないように高力ボルト・ナット・座金の全てまたは一部が、防錆および潤滑処理されていることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
（５）  添板と鋼管柱間に、ボルト孔を有する高摩擦フィラーが介挿されていることを特徴とする鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造。
（６）  添板と高力ボルトを用いた鋼管柱の高力ボルト摩擦接合施工方法であって、鋼管柱を形成する上下鋼管柱のボルト孔に対応する複数のボルト孔を有し各ボルト孔に合わせて背面側にナットと座金を、添板のボルト孔の径方向に変位可能に保持した添板を形成し、この添板の一方の鋼管柱側を、各ボルト孔が一方の鋼管柱のボルト孔に合うようにその内側に当接し、この鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合して仮締めしておき、この一方の鋼管柱の端部から突出している添板の外側に、他方の鋼管柱を、そのボルト孔が添板のボルト孔に合うように一方の鋼管柱の端部に突き合わせ、他方の鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、先に仮締めしておいた一方の鋼管柱側の各高力ボルトとともに頭締めして締結することを特徴とする鋼管柱柱の高力ボルト摩擦接合施工方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、主として、厚板４面溶接組み立て角形鋼管、プレス成形角形鋼管、ロール成形角形鋼管などの角形鋼管（以下「鋼管」という。）を柱材として用いる場合において、この上下の鋼管を長さ方向に接合して長尺の鋼管柱を形成する場合において適用される、添板と高力ボルトを用いる鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造およびその施工方法である。
本発明の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造の基本構造は、鋼管柱のボルト孔に対応する複数のボルト孔を有し、この各ボルト孔に合わせて背面側に締め付け時に高力ボルトと共回りしないようにナットを保持した添板を、鋼管柱の内側に当接し、鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、頭締めにより締結して得られるものであり、添板を鋼管柱の内側に当接して鋼管柱の外側での接合部材（添板、ボルト・ナット、座金）による出っ張り部が少なくし柱の仕上げ処理（耐火材被覆、パネル張りなど）に支障を緩和できるものである。
柱の仕上げ処理（耐火材被覆、パネル張りなど）に支障のない厚みの添板を鋼管柱の外側に配することを考慮してもよい。（請求項１に相当）
【００１０】
この基本構造に以下のような構造を付与することにより、更に実用性の高い鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造とすることができる。
（１）鋼管柱を接合する場合には、鋼管柱の製作誤差や下階までの施工誤差を吸収すべく柱の角度や長さを調整可能にするために、以下のことを考慮する。
（ａ）添板または鋼管柱の一方または双方のボルト孔を、ボルト軸径より大径の過大径のボルト孔とする。このボルト孔は、ボルトの軸径、鋼管柱の厚み、鋼管柱のボルト孔径、添板の厚み、柱の建て入れ許容誤差などに応じて設定するが、現状ではボルト軸径の１０〜５０％程度大径であることが好ましい。１０％未満では柱の角度や長さを充分に調整できない、５０％超にしても効果増はなく、またナットおよび座金の機能を阻害したり、添板または鋼管柱の強度低下を招く。（請求項２に相当）
（ｂ）各ナットを、柱の角度や長さを調整するために、添板のボルト孔の径方向に変位可能なようにナットホルダーを介して添板に保持する。（請求項２に相当）
なお、ナット側に座金を用いる場合には、ナットと同様に、柱の角度や長さに応じて添板のボルト孔の径方向に変位可能なようにナットホルダーを介して添板に保持する。この場合、ナットと座金は別々に保持してもよいが、ナットホルダーの構造をより簡易にするためには、ナットと座金を接着などで固定して保持することが有利と言える。
【００１１】
（２）高力ボルトは鋼管柱の外側で頭締めするため、内側のナットが回転（高力ボルトと共回り）すると円滑な締結ができないことから、添板にナットホルダーを介してナットを保持する場合は、ナットの回転を拘束できるように保持する。ナットホルダーでナットを保持する場合には、ナット１個単位でもよいが、複数個単位にして各ナットの回転を同時に拘束できるように保持することが添板へのナット装着作業が効率的に行える。（請求項２に相当）
ナットホルダーは、例えば、薄鋼板の曲げ加工、樹脂成形などにより得られるものであり、基本構造としては、添板の各ボルト孔にねじ孔を合わせて配置する各ナットが、高力ボルトの軸移動に追随して変位でき、回転を拘束する係止部とナットの座面と添板間に介在させる座金の係止部を有し、複数のナット（および座金）を保持して添板の背面側に横並びまたは縦並びで１列または複数列固定するものである。このナットホルダーの背面側には、ボルト先端がナットより突出するのを妨げないためと、ナットホルダーへのナット装着を容易とし装着位置の確認を容易とするために、添板のボルト孔と同様の孔を設けることが有効である。
【００１２】
このナットホルダー１個に装着するナット（および座金）の数は、高力ボルトの本数と配置条件に応じて選択するものであるが、添板へのナットホルダーの固定などのナットの装着作業負担を軽減するために、極力多くのナットを装着してナットホルダーの数を少なくすることが有利である。
このナットホルダーの形状は、ナットの数と配置に応じて選択するが、基本形は、方形（縦列または横列）であるが、例えば鋼管柱の４面に、それぞれ複数段（列）のナット装着が必要であるため、ナット装着作業の効率化のため、複数面、複数段（列）分を合体した構造を考慮することもできる。このナットホルダーの添板への固定方法としては、工場製作や現場施工のあるタイミングで、少なくとも２カ所を溶接や接着、固定用ねじ、嵌合により固定する方法が簡易である。
なお、通常、ナットの座面に座金を当接するが、ナットと座金を別途製作して溶接や接着あるいは嵌合により固定した場合には、ナット、座金（または座金相当部）のいずれか一方をナットホルダーに係止すればよい。単独にしてナットを座面に当接する場合には、ナット、座金の双方をナットホルダーに係止する。
【００１３】
（３）高力ボルトとして、頭部にピンテール機構を有し、ピンテール破断により締め付けトルクを管理可能な頭締めトルシア型高力ボルトを用いることで接合強度をより簡便に確保し、また外側で頭締めにより、外側でナット締めする場合より鋼管柱の外側での接合部の出っ張り部高さを低くすることがより有利である。
この頭締めトルシア型高力ボルトとは、例えば特許文献２の発明に記載されるようなもの（以下「頭締めトルシア型高力ボルト」という。）であり、従来の締付具と同様の原理を利用した専用の締結具を用いて頭締めにより締め付けトルク管理して締結できるものである。（請求項３に相当）
この頭締めトルシア型高力ボルトは、所定の締め付けトルクでピンテールがねじ切れることで導入軸力を管理していることから、ボルトの頭締めの際に添板と鋼管柱のボルト孔面と、ナットと螺合した高力ボルト軸間で締め付けトルク係数を変化させる摩擦を生じることなく円滑な締結ができるように、ナット（および座金）を添板のボルト孔の径方向に変位可能にする。（請求項３に相当）
【００１４】
（４）特に、頭締めトルシア型高力ボルトを用いる場合には、仮締した状態から施工現場で高力ボルトを締結するまでの間に長時間を経過する場合もあり、水濡れやそれに伴う錆等により締結時にトルク係数値が変わって締め付けトルクの管理精度を確保できなくなる懸念があることから、高力ボルトと接触部位間で潤滑および防錆処理を施しておくことが有効である。（請求項４に相当）
（５）添板と鋼管柱間に、ボルト孔を有し表面（好ましくは表・裏面）に例えば微細凹凸を形成した高摩擦フィラーを介挿して添板と鋼管柱間で摩擦力を安定確保する。（請求項５に相当）
この場合に、接合する上下の鋼管柱間で内側に厚み段差がある場合には、添板と鋼管柱間に上記と同様の高摩擦フィラーを介挿して厚み段差を埋める。高摩擦フィラーは、鋼管柱に添板を当接する際に添板と鋼管柱間に介挿するが、その前に鋼管柱か添板のいずれか一方に固定しておいてもよい。ただし、その際には、固定先のボルト孔と同様の孔径のボルト孔を有しなければならない。
このような高力ボルト摩擦接合構造を考慮することによって、上記の課題を有利に解決することができる。
【００１５】
上記の鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造は、例えば以下のような施工方法例（手順例）で構築することができる。
（１）所定の長さに切断し整端した上下鋼管柱の端部に複数のボルト孔をあける。
（２）所定のサイズに切断加工した添板に、上下鋼管柱を突き合わせた際のボルト孔に対応する複数のボルト孔を設け、各ボルト孔に合わせて背面側にナットホルダーを介して回転（高力ボルトと共回り）しないように装着する。
（３）一方の鋼管柱側に当接する添板の一側を、各ボルト孔が一方の鋼管柱のボルト孔に合うようにその内側に当接し、この鋼管柱の外側から各ボルト孔に頭締め高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し仮締めして置く。
（４）施工現場において、添板を当接して仮締めした一方の鋼管の端部から突出している添板の他側の外側に、接合する他方の鋼管柱を挿入して、ボルト孔が添板のボルト孔に合うように一方の鋼管柱の端部に突き合わせる。
（５）他方の鋼管柱の外側から各ボルト孔に高力ボルトを挿入して添板に保持されたナットに螺合し、鋼管柱と添板の位置関係を調整して柱の角度や長さを調整した後、先に仮締めしておいた一方の鋼管柱側の各高力ボルトとともに頭締めして締結する。（請求項６に相当）
ここで、高力ボルトとして、頭締めトルシア型高力ボルトを用いることで、締め付けトルクを管理して締結することができ、接合強度をより簡便に確保できる。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
この実施例は、図１に示すように、鋼管柱が厚板４面溶接組み立て角形鋼管柱（以下「角形鋼管柱」という。）であり、接合する上下角形鋼管柱１１と１２を、各面（４面）の内側において上下の角形鋼管柱１１と１２に跨がって当接した添板２を介して、頭締めトルシア型高力ボルト３により接合し、長尺の角形鋼管柱１を形成した角形鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造例で示したものである。
この実施例の高力ボルト摩擦接合構造においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、上下角形鋼管柱１１側と１２側で、それぞれ縦列２本×横列５本の１０本の高力ボルト３を用いており、ナット５は縦列４個単位で、横列５個のナットホルダー４にそれぞれ装着され、各ナットホルダー４を介して添板２の背面側に保持されている。
頭締めトルシア型高力ボルト３は、角形鋼管柱１１、１２の外側からボルト孔に挿入され、添板２に保持されたナット５に螺合して、ピンテール３ｐによる簡便なトルク管理によって締め付けることで、角形鋼管柱１１、１２の内側に当接した添板２を介して上下の角形鋼管柱１１、１２を高力ボルト摩擦接合している。ここでは、添板２と角形鋼管柱１間に、添板２のボルト孔２ｏとほぼ同径のボルト孔を有し表裏面に微細凹凸を形成した高摩擦フィラー９を介挿して添板２と角形鋼管柱１間で摩擦力を安定確保するようにしている。
【００１７】
ここで用いた添板２のボルト孔２ｏは、角形鋼管柱１１、１２のボルト孔１ｏの孔径（標準径でボルト軸径より１０％程度大径）より、２０％程度大径（ボルト軸径より３０％程度大径）の孔径を有する過大径のボルト孔であり、角形鋼管柱１１、１２の接合角度や長さ調整により添板２と角形鋼管柱１１、１２のボルト孔の中心が若干ずれても、この過大径のボルト孔２ｏの過大分の範囲内で、角形鋼管柱１と添板２の位置関係を調整でき、ナット５・座金６を、ナット５に螺合した頭締めトルシア型高力ボルト３の軸に追従して添板２のボルト孔２ｏの径方向に変位可能にしている。ここでは、角形鋼管柱１のボルト孔１ｏの孔径を標準径にして添板２のボルト孔２ｏの孔径のみを過大径にしたが、角形鋼管柱１のボルト孔１ｏの孔径も過大径にしてもよい。
頭締めトルシア型高力ボルト３は、前述したように特許文献２の発明の図１に記載されているようなものであり、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、頭部にピンテール３ｐを有し軸部３ａに雄ねじ３ｓを有するもので、頭部３ｔ座面に頭部径より大径の角形座金６を当接して用いるものであり、雄ねじ部３ｓを図３（ｃ）に示すように添板２の背面側に座金７とともに保持したナット５に螺合し、従来のトルシア型高力ボルト用の締付具と同様の原理を用いた専用の締結具（図示省略）により、ピンテール３ｐのネック部３ｅの破断により締め付けトルクを管理して締結可能なものである。
【００１８】
添板２の背面側に固定するナットホルダー４は、薄鋼板を曲げ加工してなるものであり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、背面板４ａと２段の側板４ｂ、４ｃを有するものであり、ここでは上下４個のナット５を座金７とともに保持する構造を有するものであり、図２（ｂ）に示すように４か所の溶接ｗｐにより添板２に固定されている。ここでは、ナット５と座金７は接着により固定している。
ナットホルダー４は、背面板４ａにボルト孔４ｏを有し、ナット５を係止する係止板４ｄ、４ｅを有する。この係止板４ｄ、４ｅは内側に折り曲げることにより挿入したナット５をナットホルダー４の長さ方向（上下方向）で所定の遊び（変位幅）ａｘを持たせて拘束することができる。このナット５は、側板４ｂによってナットホルダー４の幅方向（横方向）でも所定の遊び（変位幅）ｂｘを持たせて、回転（高力ボルトとの共回り）を拘束できるように装着することができる。
座金７は図３（ｃ）に示すように添板２のボルト孔２ｏとほぼ同径の過大径の孔径を有するボルト孔７ｏを有するものであり、接着したナット５とともにナットホルダー４の長さ方向（上下方向）でナット５と同様の遊びａｘを持たせて拘束し、ナットホルダー４の幅方向（横方向）では側板４ｃでナット５と同様の遊びｂｘを持たせて拘束できるように装着できる。
【００１９】
図５は、ナットホルダーの他の構造例を側面（端面図）のみで示したものである。このナットホルダー４１の場合は、傾斜板からなる側板４ｔを有し、この傾斜側板４ｔの背面板４ａ側の幅狭部で、座金７を接着したナット５をナットホルダー４の幅方向（横方向）で所定の遊びｂｘを持たせて、回転（高力ボルトとの共回り）を拘束できるように装着でき、座金７は傾斜側板４ｔの傾斜端側でナット５の遊びｂｘと同じは遊びをもって拘束できるように装着する点において、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したナットホルダー４とは異なるが、他の部分は共通するので説明を省略する。
【００２０】
図６（ａ）、（ｂ）は、この実施例の高力ボルト摩擦接合構造の主要な施工方法例（手順例）を示すものである。
図６（ａ）に示すように、接合する上下の角形鋼管柱１１、１２の各ボルト孔１ｏに対応する複数（ここでは２０個）のボルト孔２ｏを有し、背面側にボルト孔２ｏに合わせたナット５を装着（保持）したナットホルダー４を固定してなる添板２を下側の角形鋼管柱１１の内側に、高摩擦フィラー９（添板２に高摩擦フィラー９のボルト孔９ｏを合わせて接着で固定）介在させて、添板２と高摩擦フィラー９のボルト孔２ｏ、９ｏが下側の角形鋼管柱１１のボルト孔１ｏに合うように当接し、この角形鋼管柱１１の外側から各ボルト孔１ｏに頭締めトルシア型高力ボルト３を挿入して添板２に保持されたナット５に螺合し仮締めして、接合する上側の角形鋼管柱１２とともに施工現場に搬送する。
【００２１】
施工現場において、図６（ｂ）に示すように、添板２を当接して仮締めした下側の角形鋼管柱１１の端部から突出している添板２の他側の外側に、接合する上側の角形鋼管柱１２を挿入して建て入れ、ボルト孔１ｏと添板２のボルト孔２ｏ、高摩擦フィラー９のボルト孔９ｏを合わせるように、下側の角形鋼管柱１１の端部に突き合わせ、上側の角形鋼管柱１２の外側から各ボルト孔１ｏに頭締めトルシア型高力ボルト３を挿入して、添板２に保持されたナット５に螺合し、先に仮締めしておいた下側の角形鋼管柱１１の各頭締めトルシア型高力ボルト３とともに、締め付けトルクを管理して締結する。
このようにして、図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すような角形鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造を得ることができる。
【００２２】
下側の角形鋼管柱１１の端部から突出している添板２の外側に、接合する上側の角形鋼管柱１２を挿入して建て入れる場合に、これらの角形鋼管柱１のボルト孔１ｏと添板２のボルト孔２ｏの位置がずれ建て入れ誤差（角度や長さ誤差）を生じる場合があるが、図７（ａ）に示すように、添板２のボルト孔２ｏおよび高摩擦フィラー９のボルト孔９ｏの孔径ａ２は、角形鋼管柱１のボルト孔１ｏの標準孔径ａ１より大径の過大ボルト孔になっており、またナット５が、ナット５に螺合した頭締めトルシア型高力ボルト３の軸移動に追随して、添板２の孔径方向に過大分（ａ２−ａ１）変位（ｂｘ）できるため、角度や長さを容易に調整でき、頭締めトルシア型高力ボルト３軸が添板２と角形鋼管柱１のボルト孔１ｏ、２ｏの孔面に大きな摩擦を生じない状態にして、頭締めトルシア型高力ボルト３の締め付けトルクの管理精度を損なうことなく安定した締結ができ接合強度を安定確保できる。
ここで、図７（ｂ）に示すように、角形鋼管柱１のボルト孔１ｏの孔径も、添板２、高摩擦フィラー９、座金７のボルト孔の孔径ａ２と同様の過大径にした場合には、さらに、容易に角度や長さを容易に調整でき、より安定した締結ができ接合強度を安定確保できる。
【００２３】
図８は、添板２のボルト孔２ｏの孔径を角形鋼管柱１のボルト孔１ｏの標準孔径ａ１と同じにした場合で、建て入れ誤差を生じた状態を示しており、この状態で締結した場合には、高力ボルト３の軸が添板２と角形鋼管柱１のボルト孔１ｏ、２ｏの孔面間に大きな摩擦を生じることになり、特にトルシア型高力ボルト３を締め付けトルク管理して締め付ける場合、トルク管理精度を損なうことになり、安定した締結ができず、接合強度を安定確保することができない。
【００２４】
上記の実施例では、上下の角形鋼管柱１１、１２の板厚が同じの場合で、添板２は下側の角形鋼管柱１１に仮締めした後に、上側の角形鋼管柱１２を接合するようにしたが、添板２を上側の角形鋼管柱１２に仮締めした後に、下側の角形鋼管柱１１を接合するようにしてもよい。また、上下の角形鋼管柱１１、１２の板厚が異なる（通常の場合には、上側の角形鋼管柱が負荷が小さいことから板厚を薄くすることがある。）場合があるが、この場合、図９（ａ）に示すように、板厚段差を埋める高摩擦フィラー９ａと、高摩擦フィラー９を予め添板２に接着・固定して、この添板２を上側の角形鋼管柱１２に仮締めした後に、図９（ｂ）に示すように下側の角形鋼管柱１１を接合するようにしてもよい。
【００２５】
上記は、角形鋼管柱を対象とした場合のものであるが、水平断面である図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、円形鋼管柱１ａを対象としても、本発明を適用することができる。ただし、円形鋼管柱１ａの内外面は円弧面になっているため、頭締めトルシア形高力ボルト３を円形鋼管柱１ａの中心に向けて挿入するようにし、この頭締めトルシア形高力ボルト３の頭部側の座金６の座面と円形鋼管柱１ａの外面との間に、例えば座金６の座面と当接する平坦な当接面を有し円形鋼管柱１ａの円弧面と当接する円弧面を有する当金１０を用いる。
また、円形鋼管柱１ａの内面に当接する添板ａとして、例えば厚板を曲げ加工して、円形鋼管柱１ａの内面に当接する直角な直面２ｆを有し、ナット５側の座金７の座面と当接する直面２ｆを形成した添板２ａを用いる。
この当金１０と添板２ａを用いることによって、上記の角形鋼管柱１を対象とした場合と概ね同様に、ナット５および座金７をナットホルダー４を介して添板２ａに安定保持することができ、また、頭締めトルシア形高力ボルト３を使用しトルク管理して締結でき、接合強度を簡便に確保できる。
【００２６】
本発明は、上記の実施例の内容のみに限定されるものではない。例えば、上記の実施例は、角形鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造に適用した場合のものであるが、円形鋼管柱の高力ボルト摩擦合構造においても適用可能である。ただし、その場合、添板およびナットホルダーの形状、構造、ナット、座金の形状、当金の使用など別途考慮する必要がある。また、実施例では高摩擦フィラーを使用しているが、高摩擦フィラーの使用は不可欠ではない。また、添板へのナットホルダーの固定、ナットホルダーへのナット装着は、基本的には、工場で行うものであるが、施工現場で柱の建て込み前に行うこともできる。
なお、鋼管柱のボルト孔条件、高力ボルト条件、ナットと座金条件、ナットホルダーの条件、ナットホルダーへのナット装着数、ナットホルダーの添板への固定手段などについては、接合対象物、ナットの配置条件に応じて、上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、鋼管柱を添板と高力ボルトを用いて長さ方向に接合して長尺の鋼管柱を形成する鋼管柱の高力ボルト摩擦接合に適用するものであり、添板の背面にナットをナットホルダーを介して保持させ、この添板を鋼管柱の内部側に当接し高力ボルトを鋼管柱の外部側から挿入して頭締めして締結するので、鋼管柱の外側の接合部材による出っ張り部の高さを低くし、パネル張りや耐火被覆に対する支障を緩和することができる。
例えば、添板のボルト孔の孔径およびナット・座金の孔径を、ボルト軸径の１０〜５０％大径の過大孔にし、ナットおよび座金を、添板のボルト孔の径方向に変位でき、かつ回転（高力ボルトとの共回り）を拘束できるようにして、鋼管柱の建て入れ誤差（角度や長さ誤差）を容易に調整し、安定で円滑な締結ができ接合強度の安定確保ができる。
高力ボルトとして頭締めトルシア型高力ボルトを用いることができ、その場合、締め付けトルク管理精度を高めて、より高強度で安定したボルト接合構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における角形鋼管柱の高力ボルト摩擦接合構造例で締結が完了した状態で示す平面断面説明図。
【図２】（ａ）図は、正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＡａ−Ａｂ矢視断面説明図。
【図３】（ａ）図は、実施例で用いた頭締めトルシア形高力ボルトとボルト頭部側の座金例を示す正面説明図、（ｂ）図は、頭締めトルシア形高力ボルトの構造例を示す側面説明図、（ｃ）図は、添板の背面側に保持するナットと座金を示す側面説明図。
【図４】（ａ）図は、実施例で用いたナットホルダーの構造例を示す正面（端面）説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部切欠平面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の側面）図の一部切欠側面説明図。
【図５】（ａ）図は、他のナットホルダーの構造例を示す示す正面（端面）説明図。
【図６】（ａ）図は、実施例での施工手順例での前過程を示す断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の後過程を示す断面説明図。
【図７】実施例での頭締めトルシア高力ボルトの締め付け時の鋼管柱と添板のボルト孔、ナット（および座金）の好ましい位置関係を示す断面説明図、（ｂ）図は、他の例での頭締めトルシア高力ボルトの締め付け時の鋼管柱と添板のボルト孔、ナット（および座金）の好ましい位置関係を示す断面説明図。
【図８】頭締めトルシア高力ボルトの締め付け時の鋼管柱と添板のボルト孔、ナット（および座金）の問題のある位置関係を示す断面説明図。
【図９】（ａ）図は、本発明の他の例での施工手順例での前過程を示す断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の後過程を締結完了した状態で示す一部切欠断面説明図。
【図１０】（ａ）図は、本発明の他の例での円形鋼管柱と添板の高力ボルト接合構造例を締結完了した状態で示す部切欠水平断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の添板の断面説明図、（ｃ）図は、（ａ）図の当金の断面説明図。
【符号の説明】
１    角形鋼管柱                      １１  下側の角形鋼管柱
１２  上側の角形鋼管柱                  １ｏ  ボルト孔
２、２ａ  添板                        ２ｏ  ボルト孔
３    頭締めトルシア型高力ボルト      ３ｅ  ネック部
３ｐ  ピンテール                      ３ｓ  雄ねじ
３ｔ  頭部                            ４、４１  ナットホルダー
４ａ  背面板                          ４ｏ  ボルト孔
４ｂ、４ｃ  側板                      ４ｄ、４ｅ  係止板
４ｔ  傾斜側板                        ５    ナット
６    座金（頭部側）                  ７    座金（ナット側）
７ｏ  ボルト孔                        ９、９ａ  高摩擦フィラー
９ｏ  ボルト孔                        ｗｐ  溶接
１０  当金
【図１】
2004300737.tif 000003
【図２】
2004300737.tif 000004
【図３】
2004300737.tif 000005
【図４】
2004300737.tif 000006
【図５】
2004300737.tif 000007
【図６】
2004300737.tif 000008
【図７】
2004300737.tif 000009
【図８】
2004300737.tif 000010
【図９】
2004300737.tif 000011
【図１０】
2004300737.tif 000012