(57)【要約】【課題】  接合ボルトの頭が鋼管柱の外側に突出することなくて納まりが良く、かつ剛性の確保および接合作業の容易化が図れる接合構造とする。【解決手段】  互いに嵌合する鋳鋼製の内側接合金物３と外側接合金物４とを用い、一方は上側角形鋼管柱１の下端に、他方は下側角形鋼管柱２の上端に溶接する。外側接合金物４は、断面８角形の筒状とし、その外面の４面が角形鋼管柱１，２の４側面と略同一平面に位置し、かつ残り４面が角形鋼管柱１，２の各角部から控えた位置となる形状とする。内側接合金物３は外面が外側接合金物４に内嵌する８角形状とし、角形鋼管柱１，２の角部と対応する４面の管壁部分は厚肉とする。角形鋼管柱１，２の各角部と対応する内外の接合金物３，４の管壁部に接合ボルト５を挿通して両接合金物３，４を相互に接合する。【選択図】      図１
2004316426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに嵌合する内側接合金物と外側接合金物とを設け、これら接合金物は鋳鋼製としていずれか一方の接合金物を上側角形鋼管柱の下端に、他方の接合金物を下側角形鋼管柱の上端に各々溶接し、前記外側接合金物は、断面８角形の筒状であって、その外面の４面が角形鋼管柱の４側面と略同一平面に位置し、かつ残り４面が角形鋼管柱の各角部から控えた位置となる形状とされ、前記内側接合金物は外面が外側接合金物に内嵌する８角形状とされて角形鋼管柱角部と対応する４面の管壁部分が厚肉とされ、前記角形鋼管柱の各角部と対応する内外の接合金物の管壁部に挿通された接合ボルトにより両接合金物を相互に接合した角形鋼管柱の接合構造。
【請求項２】
前記接合ボルトがワンサイドボルトである請求項１記載の角形鋼管柱の接合構造。
【請求項３】
互いに嵌合する鋳鋼製の内側接合金物と外側接合金物とでなり、いずれか一方の接合金物は上側角形鋼管柱の下端に、他方の接合金物は下側角形鋼管柱の上端に各々溶接されるものであり、前記外側接合金物は、断面８角形の筒状であって、その外面の４面が角形鋼管柱の４側面と略同一平面に位置し、かつ残り４面が角形鋼管柱の各角部から控えた位置となる形状とされ、前記内側接合金物は外面が外側接合金物に内嵌する８角形状とされて角形鋼管柱角部と対応する４面の管壁部分が厚肉とされ、この厚肉となった管壁部分およびこの管壁部分に重なる外側接合金物の管壁部分に、互いに整合するボルト挿通孔が形成された角形鋼管柱接合金物。
【請求項４】
上下の角形鋼管柱の端面に鋳鋼製の上側接合金物および下側接合金物を溶接し、これら上下の接合金物は、互いに重ねられる端板部を各々有し、かつ上下の接合金物はボルト締め作業用の開口が設けられた４個の中空部を四隅に各々有し、これら中空部の間の仕切り壁は金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とされ、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合した角形鋼管柱の接合構造。
【請求項５】
請求項４記載の角形鋼管柱の接合構造において、上下いずれか一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しかつその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用い、前記端板部の厚肉部分にねじ孔を形成し、他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から挿通された接合ボルトを前記ねじ孔にねじ込んで上下の接合金物を接合した角形鋼管柱の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄骨造建物等における角形鋼管柱の接合構造および接合金物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、角形鋼管柱の上下相互を剛接合する場合は、上下の鋼管柱の端部同士を現場で溶接により接合していた。
しかし、このように現場で上下の鋼管柱相互を溶接するのでは、作業環境が悪く天候に左右されるばかりか、接合の精度も溶接作業者の技能に依存する度合いが高くて品質が不安定となり、溶接後の品質検査に労力をかけるなど多大の問題点がある。
【０００３】
そこで、図８に示すように、接合金物を介して上下の角形鋼管柱５０，５１の相互を剛接合する接合構造が提案されている。
すなわち、この接合構造では、プレート５３上に４枚の立片５４を角筒状に並べて溶接してなる接合金物５２を下側角形鋼管柱５１の上端に溶接し、上側角形鋼管柱５０の下端を前記接合金物５２に外嵌させ、ボルト挿通孔５０ａ，５４ａにわたって挿通した高力ボルト５５を、立片５４の裏面の溶接ナット５６に締め込むことにより接合する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記構成では、プレート５３が鋼管柱５０の外周に突出し、またこのプレート５３の突出を無くしたとしても、高力ボルト５５の頭部が鋼管柱５０の外側に突出するため、施工上や仕上げの納まり上において邪魔になるという問題点がある。
なお、立片５４を設ける代わりに、上下の鋼管柱の間に接合金物を設け、接合金物を細いものとすれば、ボルト頭の突出を防止することができるが、接合部の剛性が低下する。
【０００５】
この発明は、このような課題を解消し、接合ボルトが鋼管柱の外側に突出することがなくて、柱周りの納まりが良く、接合部の剛性が確保でき、また現場での接合作業を無溶接でボルト接合により行える角形鋼管柱の接合構造および接合金物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の角形鋼管柱の接合構造は、互いに嵌合する内側接合金物と外側接合金物とを設け、これら接合金物を相互にボルト接合したものである。前記両接合金物は鋳鋼製とし、いずれか一方の接合金物を上側角形鋼管柱の下端に、他方の接合金物を下側角形鋼管柱の上端に各々溶接する。前記外側接合金物は、断面８角形の筒状とし、その外面の４面が角形鋼管柱の４側面と略同一平面に位置し、かつ残り４面が角形鋼管柱の各角部から控えた位置となる形状とする。前記内側接合金物は外面が外側接合金物に内嵌する８角形状とし、角形鋼管柱角部と対応する４面の管壁部分は厚肉とする。前記角形鋼管柱の各角部と対応する内外の接合金物の管壁部に接合ボルトを挿通し、両接合金物を相互に接合する。
この構成によれば、各接合ボルトが、外側接合金物の外面における角形鋼管柱の角部から内側へ控えられた面に配置されるため、角形鋼管柱の外側に突出しない。そのため、角形鋼管柱に接して面材等を配置する場合等にボルト頭が邪魔とならず、柱周りの部材配置や意匠上の納まりが良い。また、接合金物は鋳鋼製とするため、鋼板等で構成する場合に比べて高い剛性が得られる。そのため、鋼管柱の各角部から控えた面を持つ小断面の接合金物としながら、必要な剛性を確保することができる。また、上下の接合金物を上下の鋼管柱に溶接しておくことで、現場では上下の接合金物を嵌合させてボルト締めを行うだけで接合が行え、施工性が良い。
前記接合ボルトは、内側接合金物に設けたねじ孔に締め込むるようにしても良く、内側接合金物の内面に溶接等で取付けられたナットに締め込むようにしても良い。また、接合ボルトとしてワンサイドボルトを使用してもよい。この明細書で言う「ワンサイドボルト」とは、一端側からの操作により他端で頭部が拡径状態に塑性変形して形成されて締め付けが行える軸状締め付け金具の総称であり、ブラインドボルト等とも呼ばれる。接合ボルトとしてワンサイドボルトを用いた場合、内側接合金物にねじ切りやナット溶接等を行わずに接合ができ、内側接合金物の製作が容易となる。また、ワンサイドボルトは軸部の破断により締め付け力が定まるため、施工管理が目視だけで済む。
【０００７】
この発明の角形鋼管柱接合金物は、互いに嵌合する鋳鋼製の内側接合金物と外側接合金物とからなるものである。いずれか一方の接合金物は上側角形鋼管柱の下端に、他方の接合金物は下側角形鋼管柱の上端に各々溶接される。前記外側接合金物は、断面８角形の筒状であって、その外面の４面が角形鋼管柱の４側面と略同一平面に位置し、かつ残り４面が角形鋼管柱の各角部から控えた位置となる形状とする。前記内側接合金物は外面が外側接合金物に内嵌する８角形状とし、角形鋼管柱角部と対応する４面の管壁部分は厚肉とする。この厚肉となった管壁部分およびこの管壁部分に重なる外側接合金物の管壁部分に、互いに整合するボルト挿通孔を形成する。
この構成の角形鋼管柱接合金物は、請求項１記載のような角形鋼管柱の接合構造に使用できる。
【０００８】
この発明の請求項４記載の角形鋼管柱の接合構造は、上下の角形鋼管柱の端面に鋳鋼製の上側接合金物および下側接合金物を溶接したものであり、これら上下の接合金物には、互いに重ねられる端板部を各々設ける。また、上下の接合金物にはボルト締め作業用の開口を有する４個の中空部を四隅に各々設ける。これら中空部の間の仕切り壁は金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とし、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合する。
この構成によれば、上下の角形鋼管柱に溶接された上下の接合金物の端板部同士を重ね、各接合金物の４個の中空部内にそのボルト締め作業用開口から手や工具を差し込んでボルト接合することにより、現場での溶接を必要とせずに施工性良く接合できる。各ボルトは接合金物の中空部内に配置されるため、ボルト頭等が角形鋼管柱の外側に突出することがなく、周辺部材の配置や意匠上の納まりが良い。各接合金物は鋳鋼製であり、また前記中空部の間の仕切り壁は外面部が厚肉となった断面形状としたため、前記のような中空部を設けながら、曲げ等に対する剛性も確保される。
前記構成において、上下いずれかの一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用いても良い。前記端板部の厚肉部分にはねじ孔を形成する。これら上下の接合金物は、前記他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から接合ボルトを挿通し、前記ねじ孔にねじ込んで接合する。
このように構成した場合も、上下いずれかの接合金物の中空部に手や工具を差し込むことによりボルト接合作業を行うことができる。また、前記他方の接合金物は外面に開口する部分が無いため、鋳鋼製とすることと相まって剛性の確保が容易である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の請求項１記載の角形鋼管柱の接合構造、および請求項３記載の角形鋼管柱接合金物は、互いに嵌合する鋳鋼製の内側接合金物および外側接合金物を用い、外側接合金物を角形鋼管柱の各角部から内側へ控えた断面形状としてその角部対応位置でボルト接合する構成としたため、接合ボルトのボルト頭等が角形鋼管柱の外側に突出せず、柱周りの施工上や意匠上の納まりが良い。また、現場溶接が不要で、現場ではボルト接合作業だけで済み、施工性が良い。しかも各接合金物が鋳鋼性であるため、剛性の確保が容易である。
前記接合ボルトとしてワンサイドボルトを使用した場合は、内側接合金物にねじ加工が不要で、内側接合金物の製作が容易であり、しかもワンサイドボルトは締め付け軸力が一定となるため、施工の管理が容易となる。
この発明の請求項４記載の角形鋼管柱の接合構造は、上下の角形鋼管柱の端面に上側接合金物および下側接合金物を溶接し、これら上下の接合金物には互いに重ねられる端板部を各々設け、かつ上下の接合金物はボルト締め作業用の開口を有する４個の中空部を四隅に各々設け、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合する構成としたため、ボルト頭等が角形鋼管柱の外部に突出せず、柱周りの施工上や意匠上の納まりが良い。また、現場溶接が不要で、現場ではボルト接合作業だけで済み、施工性が良い。しかも各接合金物が鋳鋼性であり、かつ前記中空部の間の仕切り壁が、金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とされているため、剛性の確保が容易である。
前記構成において、上下いずれか一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用い、前記端板部の厚肉部分にねじ孔を形成し、他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から挿通された接合ボルトを前記ねじ孔にねじ込んで上下の接合金物を接合した場合は、前記一方の接合金物に代わる接合金物を閉鎖断面とすることができて、剛性の確保が一層容易となる。また、その端板部の厚肉部分にねじ孔を形成するため、接合ボルトに両ねじボルトを使用すること等により、締め付け軸力の一定化等の施工管理が行い易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）はこの実施形態の角形鋼管柱の接合構造の斜視図および水平断面図であり、図２はその分解斜視図である。この接合構造は、上側角形鋼管柱１の下端に溶接した鋳鋼製の内側接合金物３を、下側角形鋼管柱２の上端に溶接した同じく鋳鋼製の外側接合金物４に内嵌させ、両接合金物３，４をワンサイドボルト５で接合したものである。
【００１１】
外側接合金物４は、断面８角形の筒状であって、その外面の４つの面４ａが角形鋼管柱１，２の４面と略同一平面に位置し、かつ残り４つの面４ｂが角形鋼管柱１，２の各角部から控えた位置となる形状とされる。前記４つの面４ｂには両接合金物３，４を前記ワンサイドボルト５で接合するための複数のボルト挿通孔６が形成される。前記内側接合金物３は、その外面が外側接合金物４に内嵌する８角形状とされ、かつ角形鋼管柱１，２の各角部と対応する４つの面３ｂの管壁部分が厚肉とされる。その４つの面３ｂには外側接合金物４の前記ボルト挿通孔６と整合するボルト挿通孔７が形成される。
【００１２】
この構成によると、上下の角形鋼管柱１，２の端面への各接合金物３，４の溶接を工場で予め行っておくことにより、現場では互いに嵌合させた内外の接合金物３，４をボルト接合する作業だけで、容易に角形鋼管柱１，２の相互を堅固に接合することができる。また、接合金物３，４は鋳鋼製であるため、剛性の確保が容易である。接合ボルトであるワンサイドボルト５は、角形鋼管柱１，２の各角部から内側に控えた位置に納まり、施工上や仕上げの納まり上において邪魔にならない。
【００１３】
図３は前記実施形態に使用するワンサイドボルト５の一例を示す。このワンサイドボルト５は、ピン２２と、このピン２２の外周にピン頭部２２ａ側から順に並んで被さったバルブスリーブ２１ａ、グリップスリーブ２１ｂ、シェア座金２３ａ、受け座金２３、およびナット２４を有する。ピン２２は、丸軸部２２ｅに続くねじ部２２ｂの中間に破断溝２２ｄを有し、かつ先端にピン径よりも若干大径のピン頭部２２ａを有する。また、ねじ部２２ｂに続いて短いピンテール２２ｃが設けられている。ピンテール２２ｃは、外径面を滑り止め用の凹凸面に形成してある。
バルブスリーブ２１ａは、グリップスリーブ２１ｂよりも軟質の材料で形成されて軸方向力の負荷で外側へ鍔状に塑性変形可能なものとする。例えば、グリップスリーブ２１ｂは硬質の鋼合金とし、バルブスリーブ２１ａは軟質の鋼合金とする。シェア座金２３ａは、内周がバルブスリーブ２１ｂの端面に係合して所定軸力で剪断するものとする。受け座金２３は、シェア座金２３ａの外周部が嵌合する環状凹部を一側面に有するものである。また、この例ではピン２２の丸軸部２２ｅの先端側部分２２ｅ1 を基端側部分２２ｅ2 よりも段差部２２ｆを介して僅かに大径とし、グリップスリーブ２１ｂの内径を前記先端側部分２２ｅ1 よりも小径としてある。
【００１４】
このワンサイドボルト５の締結作業は、回転式の電動締結工具（図示せず）を用いて行うことができる。すなわち、締結工具でピンテール２２ｃを把持した状態で、同工具のボックス状のナット係合部でナット２４を締め付ける。これにより、ピン頭部２２ａとシェア座金２３ａの間に圧縮力が作用してシェア座金２３ａ，グリップスリーブ２１ｂ，およびバルブスリーブ２１ａが挟み付けられ、まず先端のバルブスリーブ２１ａが外側へ鍔状に塑性変形し始める。すなわちバルビングが生じる。ピン２２の丸軸部２２ｅが段付きである場合は、その段差部２２ｆにグリップスリーブ２１ｂが係合するまで前記のバルビングが生じる。さらにナット２４の締め付けを行うと、シェア座金２３ａが剪断し、グリップスリーブ２１ｂが受け座金２３内に進入する。これによりバルブスリーブ２１ａの鍔状変形部分２１ａ1 が内側接合金物３の表面に係合すると、受け座金２３を介してナット２４と鍔状塑性変形部分２１ａ1 との間で両接合金物３，４の管壁に締付軸力が導入される。ナット２４をさらに締め付け回転させると、所定の軸力が導入された状態で、ピンテール２２ｃが破断溝２２ｄで破断する（図３（Ｂ））。
【００１５】
このように接合ボルトとしてワンサイドボルト５を使用した場合、ボルト締め作業が一層容易になる。また、所定の軸力でシェア座金２３ａが剪断するため、締め付け軸力の管理が不要となり、施工管理が容易となる。
【００１６】
なお、前記実施形態では、上側角形鋼管柱１に内側接合金物３を、下側角形鋼管柱２に外側接合金物４を各々溶接したが、前記と逆に、上側角形鋼管柱１に外側接合金物４を、下側角形鋼管柱２に内側接合金物３を各々溶接してもよい。
また、前記接合構造による接合位置は、応力の少ない柱高さの中間、つまり上下階の梁が接合される位置の中間とするのが好ましい。
【００１７】
また、前記実施形態では接合ボルトとしてワンサイドボルト５を使用したが、図４に水平断面図で示すように両切りボルト８とナット８ａを使用してもよい。この場合、内側接合金物３の４面３ｂには、ボルト挿通孔６に代えて、前記両切りボルト８をねじ込むねじ孔９を形成する。その他の構成については先の実施形態と同様である。両切りボルト８およびナット８ａに代えて通常の頭付きのボルトを用いても良いが、前記のように両切ボルト８を用いた場合、規定の締め付け軸力を得るための施工管理が容易となる。
【００１８】
図５，図７，図８は、各々この発明の他の実施形態を示し、図６は参考提案例を示す。図５に示す実施形態では、上下の角形鋼管柱１，２の端面に各々上側接合金物１０および下側接合金物１１を溶接し、前記両接合金物１０，１１にそれぞれ設けた端板部１２，１３を重ね、この両端板部１２，１３を高力ボルト等のボルト１４で接合している。
【００１９】
上下の接合金物１０，１１は鋳鋼製であって、ボルト締め作業用の開口１５ａを有する４つの中空部１５が四隅に各々設けられる。これら各中空部１５は、断面概形が十字状の仕切り壁１６で仕切られる。仕切り壁１６の断面形状は、図５（Ｂ）に水平断面図で示すように金物中心部が薄く、外面側へ次第に２次曲線状に厚くなる形状とされている。前記上下の端板部１２，１３の前記４つの中空部１５に対応する部分には前記ボルト１４を挿通させるボルト挿通孔（図示せず）が設けられる。このボルト挿通孔にボルト１４を挿通させ、上下の端板部１２，１３を締めつけることにより、上下の角形鋼管柱１，２の相互が接合される。
【００２０】
この構成の場合も、上下の角形鋼管柱１，２の端面への各接合金物１０，１１の溶接を工場で予め行っておくことにより、現場では両接合金物１０，１１の端板部１２，１３同士を重ねてボルト締めする作業だけで、容易に角形鋼管柱１，２の相互を堅固に接合することができる。また、そのボルト接合作業は、接合金物１０，１１の開口１５ａから中空部１５内に手を差し込むことにより容易に行うことができ、ボルト１４も両接合金物１０，１１の中空部１５内に納まるので、施工上や仕上げの納まり上において邪魔にならない。
【００２１】
図６に示す参考提案例は、図５の実施形態の上下の接合金物１０，１１を、鋼板を溶接して構成したものである。すなわち、前記仕切り壁１６Ａは、断面十字状に交差させた２枚の鋼板からなり、端板部１２，１２′間および端板部１３，１３′間に各々溶接される。その他の構成は図５と同様である。
【００２２】
図７に示す実施形態は、図５の実施形態の接合構造において、下側接合金物１１の代わりに箱状の接合金物１１Ａを用いたものである。この接合金物１１Ａは、上側接合金物１０に重なる端板部１３Ａのボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製のものであり、端板部１３Ａの厚肉部分にはねじ孔１７が形成される。このねじ孔１７に整合する上側接合金物１０のボルト挿通孔１８からボルト１４を挿通させ、そのボルト１４を前記ねじ孔１７にねじ込むことにより、上下の端板部１２，１３Ａが接合される。これにより、上下の角形鋼管柱１，２の相互が接合される。なお、上側接合金物１０と下側接合金物１１Ａとは互いに上下を入れ換えて用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）は同水平断面図である。
【図２】同接合構造の分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は同接合構造に使用するワンサイドボルトの締結前の状態を示す縦断面図、（Ｂ）は同ワンサイドボルトによる締結後の状態を示す縦断面図である。
【図４】同接合構造の他の例を示す水平断面図である。
【図５】（Ａ）はこの発明の第２の実施形態にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）は同水平断面図である。
【図６】（Ａ）は参考提案例にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）は同水平断面図である。
【図７】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）はその部分破断正面図、（Ｃ）は同水平断面図、（Ｄ）は同図（Ｂ）のＤ−Ｄ線矢視図、（Ｅ）は同図（Ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図８】従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…上側角形鋼管柱
２…下側角形鋼管柱
３…内側接合金物
４…外側接合金物
５…ワンサイドボルト（接合ボルト）
６，７…ボルト挿通孔
８…ボルト
９…ねじ孔
１０…上側接合金物
１１…下側接合金物
１２，１３…端板部
１４…ボルト
１５…中空部
１５ａ…開口
１６，１６Ａ…仕切り壁
１７…ねじ孔
１８…ボルト挿通孔
１９…ワンサイドボルト
【図１】
2004316426.tif 000003
【図２】
2004316426.tif 000004
【図３】
2004316426.tif 000005
【図４】
2004316426.tif 000006
【図５】
2004316426.tif 000007
【図６】
2004316426.tif 000008
【図７】
2004316426.tif 000009
【図８】
2004316426.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月10日(2004.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の角形鋼管柱の端面に鋳鋼製の上側接合金物および下側接合金物を溶接し、これら上下の接合金物は、互いに重ねられる端板部を各々有し、かつ上下の接合金物はボルト締め作業用の開口が設けられた４個の中空部を四隅に各々有し、これら中空部の間の仕切り壁は金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とされ、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合した角形鋼管柱の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の角形鋼管柱の接合構造において、上下いずれか一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しかつその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用い、前記端板部の厚肉部分にねじ孔を形成し、他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から挿通された接合ボルトを前記ねじ孔にねじ込んで上下の接合金物を接合した角形鋼管柱の接合構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄骨造建物等における角形鋼管柱の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、角形鋼管柱の上下相互を剛接合する場合は、上下の鋼管柱の端部同士を現場で溶接により接合していた。
しかし、このように現場で上下の鋼管柱相互を溶接するのでは、作業環境が悪く天候に左右されるばかりか、接合の精度も溶接作業者の技能に依存する度合いが高くて品質が不安定となり、溶接後の品質検査に労力をかけるなど多大の問題点がある。
【０００３】
そこで、図３に示すように、接合金物を介して上下の角形鋼管柱５０，５１の相互を剛接合する接合構造が提案されている。
すなわち、この接合構造では、プレート５３上に４枚の立片５４を角筒状に並べて溶接してなる接合金物５２を下側角形鋼管柱５１の上端に溶接し、上側角形鋼管柱５０の下端を前記接合金物５２に外嵌させ、ボルト挿通孔５０ａ，５４ａにわたって挿通した高力ボルト５５を、立片５４の裏面の溶接ナット５６に締め込むことにより接合する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記構成では、プレート５３が鋼管柱５０の外周に突出し、またこのプレート５３の突出を無くしたとしても、高力ボルト５５の頭部が鋼管柱５０の外側に突出するため、施工上や仕上げの納まり上において邪魔になるという問題点がある。
なお、立片５４を設ける代わりに、上下の鋼管柱の間に接合金物を設け、接合金物を細いものとすれば、ボルト頭の突出を防止することができるが、接合部の剛性が低下する。  
【０００５】
この発明は、このような課題を解消し、接合ボルトが鋼管柱の外側に突出することがなくて、柱周りの納まりが良く、接合部の剛性が確保でき、また現場での接合作業を無溶接でボルト接合により行える角形鋼管柱の接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の角形鋼管柱の接合構造は、上下の角形鋼管柱の端面に鋳鋼製の上側接合金物および下側接合金物を溶接したものであり、これら上下の接合金物には、互いに重ねられる端板部を各々設ける。また、上下の接合金物にはボルト締め作業用の開口を有する４個の中空部を四隅に各々設ける。これら中空部の間の仕切り壁は金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とし、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合する。
この構成によれば、上下の角形鋼管柱に溶接された上下の接合金物の端板部同士を重ね、各接合金物の４個の中空部内にそのボルト締め作業用開口から手や工具を差し込んでボルト接合することにより、現場での溶接を必要とせずに施工性良く接合できる。各ボルトは接合金物の中空部内に配置されるため、ボルト頭等が角形鋼管柱の外側に突出することがなく、周辺部材の配置や意匠上の納まりが良い。各接合金物は鋳鋼製であり、また前記中空部の間の仕切り壁は外面部が厚肉となった断面形状としたため、前記のような中空部を設けながら、曲げ等に対する剛性も確保される。
前記構成において、上下いずれかの一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用いても良い。前記端板部の厚肉部分にはねじ孔を形成する。これら上下の接合金物は、前記他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から接合ボルトを挿通し、前記ねじ孔にねじ込んで接合する。
このように構成した場合も、上下いずれかの接合金物の中空部に手や工具を差し込むことによりボルト接合作業を行うことができる。また、前記他方の接合金物は外面に開口する部分が無いため、鋳鋼製とすることと相まって剛性の確保が容易である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の角形鋼管柱の接合構造は、上下の角形鋼管柱の端面に上側接合金物および下側接合金物を溶接し、これら上下の接合金物には互いに重ねられる端板部を各々設け、かつ上下の接合金物はボルト締め作業用の開口を有する４個の中空部を四隅に各々設け、上下の接合金物を、前記各中空部内に各々配置されて前記端板部を貫通する４本のボルトで接合する構成としたため、ボルト頭等が角形鋼管柱の外部に突出せず、柱周りの施工上や意匠上の納まりが良い。また、現場溶接が不要で、現場ではボルト接合作業だけで済み、施工性が良い。しかも各接合金物が鋳鋼性であり、かつ前記中空部の間の仕切り壁が、金物中心部が薄く外面部が厚肉となる断面形状とされているため、剛性の確保が容易である。
前記構成において、上下いずれか一方の接合金物に代えて、他方の接合金物に重なる端板部を有しその端板部のボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製の接合金物を用い、前記端板部の厚肉部分にねじ孔を形成し、他方の接合金物の端板部のボルト挿通孔から挿通された接合ボルトを前記ねじ孔にねじ込んで上下の接合金物を接合した場合は、前記一方の接合金物に代わる接合金物を閉鎖断面とすることができて、剛性の確保が一層容易となる。また、その端板部の厚肉部分にねじ孔を形成するため、接合ボルトに両ねじボルトを使用すること等により、締め付け軸力の一定化等の施工管理が行い易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明の一実施形態を図１と共に説明する。この実施形態では、上下の角形鋼管柱１，２の端面に各々上側接合金物１０および下側接合金物１１を溶接し、前記両接合金物１０，１１にそれぞれ設けた端板部１２，１３を重ね、この両端板部１２，１３を高力ボルト等のボルト１４で接合している。
【０００９】
上下の接合金物１０，１１は鋳鋼製であって、ボルト締め作業用の開口１５ａを有する４つの中空部１５が四隅に各々設けられる。これら各中空部１５は、断面概形が十字状の仕切り壁１６で仕切られる。仕切り壁１６の断面形状は、図１（Ｂ）に水平断面図で示すように金物中心部が薄く、外面側へ次第に２次曲線状に厚くなる形状とされている。前記上下の端板部１２，１３の前記４つの中空部１５に対応する部分には前記ボルト１４を挿通させるボルト挿通孔（図示せず）が設けられる。このボルト挿通孔にボルト１４を挿通させ、上下の端板部１２，１３を締めつけることにより、上下の角形鋼管柱１，２の相互が接合される。
【００１０】
この構成の場合、上下の角形鋼管柱１，２の端面への各接合金物１０，１１の溶接を工場で予め行っておくことにより、現場では両接合金物１０，１１の端板部１２，１３同士を重ねてボルト締めする作業だけで、容易に角形鋼管柱１，２の相互を堅固に接合することができる。また、そのボルト接合作業は、接合金物１０，１１の開口１５ａから中空部１５内に手を差し込むことにより容易に行うことができ、ボルト１４も両接合金物１０，１１の中空部１５内に納まるので、施工上や仕上げの納まり上において邪魔にならない。  
【００１１】
図２に示す実施形態は、図１の実施形態の接合構造において、下側接合金物１１の代わりに箱状の接合金物１１Ａを用いたものである。この接合金物１１Ａは、上側接合金物１０に重なる端板部１３Ａのボルト締め箇所が厚肉となった鋳鋼製のものであり、端板部１３Ａの厚肉部分にはねじ孔１７が形成される。このねじ孔１７に整合する上側接合金物１０のボルト挿通孔１８からボルト１４を挿通させ、そのボルト１４を前記ねじ孔１７にねじ込むことにより、上下の端板部１２，１３Ａが接合される。これにより、上下の角形鋼管柱１，２の相互が接合される。なお、上側接合金物１０と下側接合金物１１Ａとは互いに上下を入れ換えて用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）は同水平断面図である。
【図２】（Ａ）はこの発明の他の実施形態にかかる角形鋼管柱の接合構造を示す斜視図、（Ｂ）はその部分破断正面図、（Ｃ）は同水平断面図、（Ｄ）は同図（Ｂ）のＤ−Ｄ線矢視図、（Ｅ）は同図（Ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…上側角形鋼管柱
２…下側角形鋼管柱
１０…上側接合金物
１１…下側接合金物
１２，１３…端板部
１４…ボルト
１５…中空部
１５ａ…開口
１６，１６Ａ…仕切り壁
１７…ねじ孔
１８…ボルト挿通孔
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004316426.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004316426.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004316426.tif 000013
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】