(57)【要約】【課題】形状精度が良く、溶接部の品質も改善し得、残留応力がなく、十分な靱性を有するコラム付き角形鋼管柱、およびコラム付き角形鋼管柱の製造方法を提供する。【解決手段】コーナ部が大きな曲げ半径Ｒαの半成形角形鋼管１の端と、一端３ａと他端３ｂとの外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαの半成形角形コラム３の端３ａ（３ｂ）とを溶接５により結合してコラム付き半成形角形鋼管６とし、コラム付き半成形角形鋼管６を加熱したのち成形手段２１により熱間成形して、コーナ部を所定の曲げ半径Ｒに形成して得た。コラム付き角形鋼管柱７は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管６を熱間成形することで、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、形状精度を良いものにでき、溶接部の品質を改善でき、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得られ、二次溶接性に優れ、十分な靱性を有する。たとえば建築用の柱材に使用される大径で厚肉のコラム付き角形鋼管柱を好適に提供できる。【選択図】        図５
2004232191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管の端と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち成形手段により熱間成形して、コーナ部を所定の曲げ半径に形成して得たことを特徴とするコラム付き角形鋼管柱。
【請求項２】
半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接してコラム付き半成形角形鋼管としたことを特徴とする請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱。
【請求項３】
半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接してコラム付き半成形角形鋼管としたことを特徴とする請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱。
【請求項４】
鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムとを形成し、前記半成形角形鋼管の端と半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段による熱間成形によって、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱としたことを特徴とするコラム付き角形鋼管柱の製造方法。
【請求項５】
成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴とする請求項４記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。
【請求項６】
半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴とする請求項４または５記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。
【請求項７】
半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴とする請求項４または５記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば建築用の柱材に使用される大径で厚肉のコラム付き角形鋼管柱、およびコラム付き角形鋼管柱の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の鋼管柱としては、角形鋼管からなり径の大きい下部柱の上端にレデューサー（コラム）の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合し、そしてレデューサーの上端に角形鋼管からなり径の小さい上部柱の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合している。ここでレデューサーは、鋼板により形成されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３３１９１１号公報（第２頁、図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構成によると、通常、下部柱や上部柱は、１枚の鋼板に対して４箇所のプレス曲げを行ったのち１箇所を溶接して形成するか、２枚の鋼板に対してそれぞれ２箇所のプレス曲げを行ったのち２箇所を溶接して形成しており、またレデューサーは、台形状の４枚の鋼板を溶接（４箇所溶接）して形成するか、Ｃ字状に切断された１枚の鋼板に対して４箇所のプレス曲げを行ったのち１箇所を溶接して形成するか、Ｃ字状に切断された２枚の鋼板に対してそれぞれ２箇所のプレス曲げを行ったのち２箇所を溶接して形成している。
【０００５】
したがって、柱、レデューサーともに、プレスによる曲げ精度が低いことから、柱とレデューサーとを溶接結合した鋼管柱は形状精度が悪くなる恐れがある。これを解決するために、柱やレデューサーを手作業によって精整して曲げ精度の補正を行っており、この手作業には多大な労力と時間を要することになる。
【０００６】
そこで本発明の請求項１記載の発明は、形状精度が良く、しかも溶接部の品質も改善し得、さらに残留応力がなく、かつ十分な靱性を有するコラム付き角形鋼管柱を提供することを目的としたものである。
【０００７】
また請求項４記載の発明は、請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造し得るコラム付き角形鋼管柱の製造方法を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱は、コーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管の端と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち成形手段により熱間成形して、コーナ部を所定の曲げ半径に形成して得たことを特徴としたものである。
【０００９】
したがって請求項１の発明によると、コラム付き角形鋼管柱は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部の品質を改善し得る。さらにコラム付き角形鋼管柱は、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００１０】
また本発明の請求項２記載のコラム付き角形鋼管柱は、上記した請求項１記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接してコラム付き半成形角形鋼管としたことを特徴としたものである。
【００１１】
したがって請求項２の発明によると、コラム部分を上位として使用するコラム付き角形鋼管柱を好適に提供し得る。
そして本発明の請求項３記載のコラム付き角形鋼管柱は、上記した請求項１記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接してコラム付き半成形角形鋼管としたことを特徴としたものである。
【００１２】
したがって請求項３の発明によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を好適に提供し得る。
本発明の請求項４記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムとを形成し、前記半成形角形鋼管の端と半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段による熱間成形によって、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱としたことを特徴としたものである。
【００１３】
したがって請求項４の発明によると、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を製造し得る。
【００１４】
また本発明の請求項５記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項４記載の構成において、成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴としたものである。
【００１５】
したがって請求項５の発明によると、成形ロールの位置を移動制御することで、コラム付き半成形角形鋼管に対する熱間成形を実現し得る。
そして本発明の請求項６記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項４または５記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴としたものである。
【００１６】
したがって請求項６の発明によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく製造し得る。
さらに本発明の請求項７記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項４または５記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴としたものである。
【００１７】
したがって請求項７の発明によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく製造し得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施の形態を、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式の角形鋼管柱を対象として、図１〜図９に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、半成形角形鋼管１は、所定の板厚ｔで帯状の鋼板１Ａをプレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、最終形状（最終製品のコラム付き角形鋼管柱の形状）に対して、外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。ここで半成形角形鋼管１としては、突き合わせ溶接部２が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００２０】
図２に示すように、半成形角形コラム３は、前記半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тでかつ所定の形状に切断形成された鋼板３Ａを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端３ａの外形寸法と他端３ｂの外形寸法が異なる断面台形状に形成されている。
【００２１】
その際に、最終形状に対して、一端３ａは外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成され、また他端３ｂは外形寸法ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。そして一端３ａの外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαは、前記半成形角形鋼管１の外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαと同等状に形成されている。ここで半成形角形コラム３としては、突き合わせ溶接部４が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００２２】
上記のように形成された半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３とは、図３に示すように、半成形角形鋼管１の端と半成形角形コラム３の一端３ａとを相当接させた状態で、溶接５により結合することによってコラム付き半成形角形鋼管６とされる。なお、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との相当接部分（溶接５を行う部分）には開先が形成されている。
【００２３】
次いで図４に示すように、コラム付き半成形角形鋼管６を加熱炉（加熱手段の一例）１０に入れて加熱する。この加熱炉１０は、高周波、ガス、油などによる加熱形式であり、以て全体を６００〜１０００℃（Ａ３変態点を含む。）に加熱する。
【００２４】
そしてコラム付き半成形角形鋼管６を加熱炉１０から出し、図５〜図８に示すように、成形部搬送手段１１により搬送する。この成形部搬送手段１１は、搬送コンベヤ装置（ローラコンベヤ装置）１２と、その搬送経路１３中の複数箇所（または単数箇所）に配設された挟持式の搬送力付与装置１４とからなる。ここで搬送力付与装置１４は、上下一対の搬送ロール１５，１５を有し、これら搬送ロール１５は駆動装置（図示せず。）によって、それぞれ駆動回転可能に構成されている。
【００２５】
前記搬送経路１３中の所定箇所には、加熱されたコラム付き半成形角形鋼管６を熱間成形する成形手段２１が配設されている。この成形手段２１は、機枠２２の上手部分に設けられた鋼管成形装置２３と、機枠２２の下手部分に設けられたコラム成形装置３３とからなる。両成形装置２３，３３は同様なロール成形形式であって、それぞれ機枠２２側に上下一対の成形ロール２４，２４、３４，３４と左右一対の成形ロール２７，２７、３７，３７などを設けることにより構成されている。
【００２６】
これら成形ロール２４，２７、３４，３７は、それぞれロール支持体２５，２８、３５，３８に回転可能に支持されており、そして駆動装置（図示せず。）によって、それぞれ送り出し方向に駆動回転可能に構成されている。前記ロール支持体２５，２８、３５，３８は、それぞれ機枠２２側に設けられたシリンダー装置２６，２９、３６，３９のピストンロッドに連結されており、以てシリンダー装置２６，２９、３６，３９の伸縮動によって、ロール支持体２５，２８、３５，３８を介して成形ロール２４，２７、３４，３７が各別に移動可能に構成される。
【００２７】
その際にシリンダー装置２６，２９、３６，３９の伸縮動は、共有の制御部４１によって制御されるように構成されている。そして、鋼管成形装置２３の上手位置には半成形角形鋼管１の形状検出装置４２が設けられるとともに、コラム成形装置３３の上手位置には半成形角形コラム３の形状検出装置４３が設けられている。これら形状検出装置４２，４３は非接触形式（センサーなど）や接触形式などからなり、その検出信号を前記制御部４１に入力するように構成されている。以上の２２〜４３などにより、成形ロール２４，２７、３４，３７の位置を移動制御しながら熱間成形を行う成形手段２１の一例が構成される。
【００２８】
前述したように、加熱炉１０において加熱されたコラム付き半成形角形鋼管６は、半成形角形鋼管１側が先行される（半成形角形コラム３側が後行される）状態で、搬送コンベヤ装置１２上で長さ方向に搬送される。そして、まず搬送力付与装置１４の搬送ロール１５，１５により上下から挟持されることで搬送力が付与されることになり、以てコラム付き半成形角形鋼管６は搬送経路１３上において設定速度で送り搬送される。
【００２９】
これにより、コラム付き半成形角形鋼管６は半成形角形鋼管１側から成形手段２１に搬入される。その際に成形手段２１における鋼管成形装置２３では、形状検出装置４２が半成形角形鋼管１の部分を検出することで、制御部４１を介してシリンダー装置２６，２９が伸縮動され、以て成形ロール２４，２７群が半成形角形鋼管１の部分に対応した所定位置とされている。したがって半成形角形鋼管１の部分は、図６に示すように、所定位置とされた成形ロール２４，２７群によって、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形鋼管１の部分は、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００３０】
このようにして半成形角形鋼管１の部分の熱間成形を行えるのであり、そして形状検出装置４２が、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との境界部、たとえば溶接５の部分を検出することで、或る設定した時間後に制御部４１を介してシリンダー装置２６，２９が収縮動され、以て鋼管成形装置２３は非作用状態になる。
【００３１】
この状態でコラム付き半成形角形鋼管６は搬送され、そして成形手段２１におけるコラム成形装置３３では、形状検出装置４３が半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との境界部、たとえば溶接５の部分を検出することで、制御部４１を介してシリンダー装置３６，３９が徐々に伸展動され、上下の成形ロール３４，３４が上下方向で互いに徐々に接近動されるとともに、左右の成形ロール３７，３７が左右方向で互いに徐々に接近動される。その際に成形ロール３４，３７の接近動の制御は、半成形角形コラム３の部分におけるテーパ面（傾斜外面）を形状検出装置４３により随時検出することで、あるいは溶接５の部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。
【００３２】
このような成形ロール３４，３７の接近動によって半成形角形コラム３の部分は、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形コラム３の部分は、図７に示すように一端３ａが、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、そして図８に示すように他端３ｂが、最終形状に対応した所定の小さな外形寸法ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、また一端３ａから他端３ｂの間では、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄ〜ｄ内でかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００３３】
なお半成形角形コラム３の部分などの熱間成形は、成形手段２１の下手に配設された搬送力付与装置１４によって、搬送経路１３上において設定速度で送り搬送させながら行われる。
【００３４】
上述したような熱間成形を行ったのち放冷（冷却）することで、図９の実線に示すように、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱（最終製品）７を得ることができる。このようにして製造したコラム付き角形鋼管柱７は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管６を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部２，４，５の品質を改善し得る。さらに熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００３５】
そして図９の実線に示すように、コラム付き角形鋼管柱７は立設され、図９の仮想線に示すように、コラムの他端に上部角形鋼管柱８の端が当接されて溶接されることで、建築用の中央箇所使用の柱材とされる。なおコラムの部分には梁材９が連結される。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態を、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式の角形鋼管柱を対象として、図１０〜図１６に基づいて説明する。
図１０に示すように、半成形角形コラム５１は、前記半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тでかつ所定の形状に切断形成された鋼板５１Ａを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端５１ａの外形寸法と他端５１ｂの外形寸法が異なる断面が３面テーパの台形状に形成されている。
【００３７】
その際に、最終形状に対して、一端５１ａは外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成され、また他端５１ｂは外形寸法ＤＤαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。そして一端５１ａの外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαは、前記半成形角形鋼管１の外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαと同等状に形成されている。ここで半成形角形コラム５１としては、突き合わせ溶接部５２が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００３８】
上記のように形成された半成形角形鋼管１と半成形角形コラム５１とは、図１１に示すように、半成形角形鋼管１の端と半成形角形コラム５１の一端５１ａとを相当接させた状態で、溶接５３により結合することによってコラム付き半成形角形鋼管５４とされる。次いで図１２に示すように、コラム付き半成形角形鋼管５４を加熱炉１０に入れて加熱する。
【００３９】
このコラム付き半成形角形鋼管５４を加熱炉１０から出し、成形部搬送手段１１により搬送する。すなわち、加熱炉１０において加熱されたコラム付き半成形角形鋼管５４は、半成形角形鋼管１側が先行される（半成形角形コラム５１側が後行される）状態で、搬送コンベヤ装置１２上で長さ方向に搬送され、そして成形手段２１に搬入される。その際にコラム付き半成形角形鋼管５４は、半成形角形コラム５１の扁平面部分を下位とした向き（姿勢）で搬送される。
【００４０】
これにより半成形角形鋼管１の部分は、図１３に示すように、所定位置とされた成形ロール２４，２７群によって、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形鋼管１の部分は、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００４１】
そして形状検出装置４３が、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム５１との境界部、たとえば溶接５３の部分を検出することで、制御部４１を介して、上下のシリンダー装置２６，２９のうちの上部のシリンダー装置２６と、左右の両シリンダー装置３６，３９とが徐々に収縮動され、上部の成形ロール２６が上方向へと徐々に離間動されるとともに、左右の成形ロール３６，３９が左右方向で互いに徐々に離間動される。
【００４２】
その際に成形ロール２６、３６，３９の離間動の制御は、半成形角形コラム５１の部分におけるテーパ面（傾斜外面）を形状検出装置４３により随時検出することで、あるいは溶接５３の部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。さらに離間動は、半成形角形コラム５１に対する加圧成形状態を維持しながら行われる。
【００４３】
このような成形ロール２６、３６，３９の離間動によって半成形角形コラム５１の部分は、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形コラム５１の部分は、図１４に示すように一端５１ａが、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、そして図１５に示すように他端５１ｂが、最終形状に対応した所定の大きな外形寸法ＤＤでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、また一端５１ａから他端５１ｂの間では、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄ〜ＤＤ内でかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００４４】
上述したような熱間成形を行ったのち放冷（冷却）することで、図１６の実線に示すように、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱（最終製品）５７を得ることができる。このようにして製造したコラム付き角形鋼管柱５７は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管５４を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部２，５２，５３の品質を改善し得る。さらに熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００４５】
そして図１６の実線に示すように、コラム付き角形鋼管柱５７は立設され、図１６の仮想線に示すように、コラムの他端が下部角形鋼管柱５８の端に当接されて溶接されることで、建築用の側箇所使用の柱材とされる。なおコラムの部分には梁材５９が連結される。
【００４６】
上記した第１実施の形態では、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱７を得ているが、これは成形ロール２４，２７、３４，３７群の移動を制御することで、同様にして、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱や、２面テーパのコラムを有する隅箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱などを得ることができる。
【００４７】
上記した第２実施の形態では、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱５７を得ているが、これは成形ロール２４，２７、３４，３７群の移動を制御することで、同様にして、２面テーパのコラムを有する隅箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱などを得ることができる。なお、成形部搬送手段１１による搬送を考慮することで、同様にして、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱を得ることができる。
【００４８】
上記した実施の形態では、鋼管成形装置２３によって半成形角形鋼管１の部分の熱間成形を行い、そしてコラム成形装置３３によって半成形角形コラム３，５１の熱間成形を行っているが、これは制御部４１において適宜に制御することで、鋼管成形装置２３によって、半成形角形鋼管１の部分の熱間成形に連続して半成形角形コラム３，５１の上手部分（前端部分）の熱間成形を行い、引き続いてコラム成形装置３３によって半成形角形コラム３，５１の残りの部分の熱間成形を行ってもよい。
【００４９】
上記した実施の形態では、鋼管成形装置２３によって半成形角形鋼管１の部分の熱間成形を行い、そしてコラム成形装置３３によって半成形角形コラム３，５１の熱間成形を行っているが、これは半成形角形鋼管１から半成形角形コラム３，５１に亘っての全長を、同じ成形装置により熱間成形を行う成形手段などであってもよい。
【００５０】
上記した実施の形態では、成形手段２１としてロール成形形式が採用されているが、これはプレス成形形式などであってもよい。
上記した実施の形態において、シリンダー装置２６，２９、３６，３９としては油圧形式や空圧形式などが採用される。またシリンダー装置の形式に代えて、螺子形式なども採用できる。
【００５１】
上記した実施の形態では、半成形角形コラム３を、半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тとしているが、これは半成形角形鋼管１の板厚ｔと同じものであってもよい。
【００５２】
上記した実施の形態では、コラム付き半成形角形鋼管６，５４を加熱したのち、半成形角形鋼管１側から成形手段２１に通して熱間成形を行っているが、これは半成形角形コラム３，５１側から成形手段２１に通して熱間成形を行ってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項１によると、コラム付き角形鋼管柱は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度を良いものにでき、しかも溶接部の品質を改善できる。さらにコラム付き角形鋼管柱は、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものにできる。これにより、たとえば建築用の柱材に使用される大径で厚肉のコラム付き角形鋼管柱を好適に提供できる。
【００５４】
また上記した本発明の請求項２によると、コラム部分を上位として使用するコラム付き角形鋼管柱を好適に提供できる。
そして上記した本発明の請求項３によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を好適に提供できる。
【００５５】
さらに上記した本発明の請求項４によると、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段によって熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を製造できる。これにより、請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【００５６】
しかも上記した本発明の請求項５によると、成形ロールの位置を移動制御することで、コラム付き半成形角形鋼管に対する熱間成形を容易に確実に実現できる。
【００５７】
また上記した本発明の請求項６によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【００５８】
そして上記した本発明の請求項７によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形鋼管で、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形コラムで、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法におけるコラム付き半成形角形鋼管の一部切り欠き側面図である。
【図４】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における加熱の説明図である。
【図５】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における成形ラインの概略側面図である。
【図６】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段による角形鋼管部の成形時の正面図である。
【図７】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の一端成形時の正面図である。
【図８】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の他端成形時の正面図である。
【図９】同コラム付き角形鋼管柱の側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示し、コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形コラムで、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法におけるコラム付き半成形角形鋼管の一部切り欠き側面図である。
【図１２】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における加熱の説明図である。
【図１３】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段による角形鋼管部の成形時の正面図である。
【図１４】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の一端成形時の正面図である。
【図１５】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の他端成形時の正面図である。
【図１６】同コラム付き角形鋼管柱の側面図である。
【符号の説明】
１    半成形角形鋼管
１Ａ  鋼板
３    半成形角形コラム
３ａ  一端
３ｂ  他端
３Ａ  鋼板
５    溶接
６    コラム付き半成形角形鋼管
７    コラム付き角形鋼管柱（最終製品）
１０    加熱炉（加熱手段）
１１    成形部搬送手段
１３    搬送経路
１４    搬送力付与装置
２１    成形手段
２３    鋼管成形装置
２４    成形ロール
２６    シリンダー装置
２７    成形ロール
２９    シリンダー装置
３３    コラム成形装置
３４    成形ロール
３６    シリンダー装置
３７    成形ロール
３９    シリンダー装置
４１    制御部
４２    形状検出装置
４３    形状検出装置
５１    半成形角形コラム
５１ａ  一端
５１ｂ  他端
５１Ａ  鋼板
５３    溶接
５４    コラム付き半成形角形鋼管
５７    コラム付き角形鋼管柱（最終製品）
ｔ      所定の板厚
Т      厚い板厚
Ｄα    大きな外形寸法
ＤＤα  大きな外形寸法
Ｄ      所定の外形寸法
ＤＤ    所定の外形寸法
ｄα    大きな外形寸法
ｄ      所定の外形寸法
Ｒα    大きな曲げ半径
Ｒ      所定の曲げ半径
【図１】
2004232191.tif 000003
【図２】
2004232191.tif 000004
【図３】
2004232191.tif 000005
【図４】
2004232191.tif 000006
【図５】
2004232191.tif 000007
【図６】
2004232191.tif 000008
【図７】
2004232191.tif 000009
【図８】
2004232191.tif 000010
【図９】
2004232191.tif 000011
【図１０】
2004232191.tif 000012
【図１１】
2004232191.tif 000013
【図１２】
2004232191.tif 000014
【図１３】
2004232191.tif 000015
【図１４】
2004232191.tif 000016
【図１５】
2004232191.tif 000017
【図１６】
2004232191.tif 000018