(57)【要約】【課題】  多少の悪天候でも工事を進めることができると共に、溶接の特殊技能を有していない作業員でも上柱部材と下柱部材との間を軸方向に連結する作業を行なうことができるような柱継手構造及び柱継手部材を提供する。【解決手段】  上柱部材３２の下端面に上面を接触させて一体的に接合され上柱部材３２の下端形状より外側に張り出した周部にボルト孔４０ａを有する柱継手板部材４０と、下柱部材３４の上端部周囲に嵌合して一体的に接合され柱継手板部材４０のボルト孔４０ａと同位置にボルト孔４２ａを有する柱継手環状部材４２とを備え、柱継手板部材４０と柱継手環状部材４２とのボルト孔４０ａ，４２ａに挿通したボルト４４にナット４６を締め付けることにより上下柱部材３２，３４間を軸方向に連結する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上柱部材の下端面に上面を接触させて一体的に接合され上柱部材の下端形状より外側に張り出した周部にボルト孔を有する柱継手板部材と、
下柱部材の上端部周囲に嵌合して一体的に接合され前記柱継手板部材のボルト孔と同位置にボルト孔を有する柱継手環状部材とを備え、
前記柱継手板部材と前記柱継手環状部材とのボルト孔に挿通したボルトにナットを締め付けることにより上下柱部材間を軸方向に連結することを特徴とする柱継手構造。
【請求項２】
前記上下柱部材の断面、前記柱継手板部材及び前記柱継手環状部材の外形が矩形状に形成された請求項１に記載の柱継手構造。
【請求項３】
前記柱継手板部材と前記柱継手環状部材との接合部の高さ位置を、前記下柱部材と梁部材との接合部の高さ位置の近傍に配置した請求項１に記載の柱継手構造。
【請求項４】
前記柱継手環状部材の周部に梁部材の端部を接合するようにした請求項１に記載の柱継手構造。
【請求項５】
前記柱継手板部材及び前記柱継手環状部材の矩形四辺のうちの少なくとも二辺に柱継手板部材と柱継手環状部材締結用のボルト孔を形成した請求項２に記載の柱継手構造。
【請求項６】
前記梁部材の端部を接合しない前記柱継手環状部材の側辺部及びこの側辺部に対応する前記柱継手板部材の側辺部の外縁から柱までの幅を、梁部材の端部を接合する柱継手環状部材の他の側辺部及びこの側辺部に対応する柱継手板部材の他の側辺部よりも小さくした請求項４に記載の柱継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の柱、例えば鋼構造、或はコンクリート充填鋼管構造等の柱の端部間を軸方向に連結するために用いられる柱継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の柱継手構造としては、例えば、図１２に示すような柱継手構造１０がある。この従来の柱継手構造１０は、角筒状の上柱部材１２と下柱部材１４との間が溶接Ｂにより軸方向に連結されたものである。すなわち、上柱部材１２，下柱部材１４の各内側には、裏当て金１６，１８が溶接により一体的に固定され、下柱部材１４の上端部にはその端面と同一平面状に、板部材２０が溶接により一体的に接合されている。
【０００３】
そして、上柱部材１２の裏当て金１６を下柱部材１４の板部材２０の上に置くと、上柱部材１２の下端部の開先と下柱部材１４上端面との間に隙間ができ、この隙間内で溶接棒を溶かして盛り付けることにより、上柱部材１２と下柱部材１４との間を溶接Ｂにより軸方向に連結することができるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の柱継手構造１０にあっては、溶接により上柱部材１２と下柱部材１４との間を連結するようになっているために、雨天時や、強風時などの悪天候時には溶接作業をすることができないので、そのような場合は工事期間が延びて完成時期が予定より遅れてしまう。また溶接作業は特殊技能であって熟練を要するので、その特殊技能を有した作業員がいない場合には、上柱部材１２と下柱部材１４との間を軸方向に連結する作業を行なうことができないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、多少の悪天候でも工事を進めることができると共に、溶接の特殊技能を有していない作業員でも上柱部材と下柱部材との間を軸方向に連結する作業を行なうことができるような柱継手構造を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の柱継手構造は、
上柱部材の下端面に上面を接触させて一体的に接合され上柱部材の下端形状より外側に張り出した周部にボルト孔を有する柱継手板部材と、
下柱部材の上端部周囲に嵌合して一体的に接合され前記柱継手板部材のボルト孔と同位置にボルト孔を有する柱継手環状部材とを備え、
前記柱継手板部材と前記柱継手環状部材とのボルト孔に挿通したボルトにナットを締め付けることにより上下柱部材間を軸方向に連結するような構成としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
このような本発明の柱継手構造によれば、溶接作業は不要なので多少の悪天候でも工事を進めることができると共に、溶接の特殊技能を有していない作業員でも上柱部材と下柱部材との間を軸方向に連結する作業を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１ないし図４は、本発明による柱継手構造の第１の実施の形態について説明するために参照する図である。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す図である。同図の柱継手構造３０は、断面が矩形の角筒状の上柱部材３２の図中下端部の、その端面に上面を接触させて、工場出荷時に溶接により一体的に接合された柱継手板部材４０が設けられている。そして、この柱継手板部材４０は、上柱部材３２の下端面の輪郭より外側に張り出したその周部にボルト孔４０ａが複数、図２のボルト４４と同軸上の位置に形成されている。
【００１０】
上柱部材３２と同様に角筒状の下柱部材３４の図中上端部の周囲には、柱継手環状部材４２の内周部４２ｂ（図４参照）が嵌合するようにして、工場出荷時に溶接により一体的に接合されている。そして、この柱継手環状部材４２にも、柱継手板部材４０のボルト孔４０ａと各同位置にボルト孔４２ａが同数形成されている。
【００１１】
また、下柱部材３４の図中柱継手環状部材４２の下方には、下柱部材３４に梁部材３６を接合するために用いる、工場出荷時に溶接により一体的に接合された柱梁接合部材３８が設けられている。
【００１２】
次に、柱継手構造３０の組み付け方法について説明する。まず下柱部材３４を、基礎コンクリート（図示せず）の上に柱脚金物やアンカーボルト（図示せず）等を介して据え付け、その後柱梁接合部材３８および柱継手環状部材４２にＨ型鋼の梁部材３６の端部を溶接により接合する。
【００１３】
それから、柱継手環状部材４２の上に柱継手板部材４０を載せて、上柱部材３２が下柱部材３４の上方軸方向に伸びるように配置し、柱継手環状部材４２のボルト孔４２ａから柱継手板部材４０のボルト孔４０ａにボルト４４を挿通させ、このボルト４４の先端部にナット４６を締め付けることにより、上柱部材３２と下柱部材３４とをその軸方向に連結することができる。
【００１４】
図２は、図１における柱継手構造３０のＡ−Ａ線断面矢視図である。同図に示す上柱部材３２，下柱部材３４は、図中左右両側と図中上方の三方に梁部材３６が接合される、いわゆる側柱を構成するものである。この場合の柱継手板部材４０は、周辺部材との干渉を防止するために、図中上部両肩部の角の三角部をカットしたカット部４０ｂが二箇所形成されている。
【００１５】
また、柱継手板部材４０の上記カット部４０ｂと反対側の図中下側の側辺部４０ｃは、その外縁から上柱部材３２迄の幅が他の三方の側辺部よりも狭くなっている。これは、建物の壁の内面に上柱部材３２をなるべく近づけて部屋の広さを広くしようとするためである。柱継手環状部材４２の外形もこの柱継手板部材４０と同様に形成されている。図２における斜線部は、図１における柱継手環状部材４２と梁部材３６間の溶接による接合部を示すものである。
【００１６】
図３は、柱継手板部材４０単体の平面図であり、図４は柱継手環状部材４２単体の平面図である。同図に示すように、柱継手板部材４０の両側部には各複数のボルト孔４０ａが形成されており、柱継手環状部材４２の両側部には各複数のボルト孔４２ａが形成されている。そして、柱継手環状部材４２の内周部４２ｂは下柱部材３４の上端部周囲に嵌合して接合されるようになっている。
【００１７】
このような本発明の第１の実施の形態によれば、溶接作業は不要なので多少の悪天候でも工事を進めることができると共に、溶接の特殊技能を有していない作業員でも上柱部材と下柱部材との間を軸方向に連結する作業を行なうことができる。
【００１８】
このため、工事期間が延びて完成時期が予定より遅れることを防止することができると共に、工事にかかる費用のコストダウンを図ることができる。
また、ボルト締結による接合を用いることにより、溶接による接合を用いるよりも部材間の接合部の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、柱継手板部材４０と柱継手環状部材４２との接合部の高さ位置を、下柱部材３４の上端部と梁部材３６との接合部の高さ位置の近傍に配置したため、柱継手板部材４０や柱継手環状部材４２の周部を、コンクリート材等の床材の中や下方に隠すことができる。
【００２０】
このため、天井部と床部との間の途中高さ位置において、柱継手板部材４０や柱継手環状部材４２の周部が水平方向に出っ張って、その分部屋内に出っ張りができたり、それを壁で隠すことにより部屋の広さが狭くなるようなことを防止することができる。
【００２１】
また、側辺部４０ｃの外縁から上柱部材３２迄の幅を他の三つの側辺部より小さくしたので、その分部屋の広さを広くすることができる。また、柱継手板部材４０の隅部をカットしたカット部４０ｂを形成したため、柱継手板部材４０の隅部が階段やエレベータ、給排水管等の周辺部材と干渉するのを防止することができる。このような点においては、柱継手環状部材４２も同様である。
【００２２】
図５ないし図７は、本発明の第２の実施の形態に係る柱継手構造５０について説明するために参照する図である。
図５は、前記第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す図２に相当する、本発明の第２の実施の形態に係る柱継手構造５０を示す図である。同図に示す上柱部材３２，下柱部材３４は、図中左右両側と図中上下の四方に梁部材３６が接合される、いわゆる中柱を構成するものである。
【００２３】
この実施の形態における柱継手板部材６０は、周辺部材との干渉を防止するために、四隅部すべてに前記第１の実施の形態に係るカット部４０ｂと同様のカット部６０ｂが形成されている。前記第１の実施の形態に係る柱継手板部材４０の側辺部４０ｃのように、その外縁から上柱部材３２までの幅が他の側辺部よりも小さい側辺部は１つも無い。中柱は壁から遠く離れているからである。
【００２４】
また、前記第１の実施の形態に係る柱継手環状部材４２に相当する、本実施の形態に係る柱継手環状部材６２（図７参照）の外形も、柱継手板部材６０と同様に形成されている。
【００２５】
図６は柱継手板部材６０の平面図であり、図７は柱継手環状部材６２の平面図である。同図に示すように、柱継手板部材６０の両側部には各複数のボルト孔６０ａが形成されており、柱継手環状部材６２には上記ボルト孔６０ａと同位置、同数のボルト孔６２ａが形成されている。そして、柱継手環状部材６２の内周部６２ｂは下柱部材３４の上端部周囲に嵌合して接合されるようになっている。
【００２６】
図８ないし図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る柱継手構造８０について説明するために参照する図である。
図８は、前記第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す図２に相当する、本発明の第３の実施の形態に係る柱継手８０を示す図である。同図に示す上柱部材３２，下柱部材３４は図中左側と図中上側の二方に梁部材３６が接合される、いわゆる隅柱を構成するものである。
【００２７】
この実施の形態における柱継手板部材９０は、周辺部材との干渉を防止するために、二方の梁部材３６間の隅部にカット部９０ｂが形成されている。前記第１の実施の形態に係る柱継手板部材４０の側辺部４０ｃのように、その外縁から上柱部材３２までの幅が他の側辺部よりも小さい側辺部は二辺ある。前記第１の実施の形態に係る柱継手環状部材４２に相当する柱継手環状部材９２（図１０参照）の外形も、柱継手板部材９０と同様に形成されている。
【００２８】
図９は、柱継手板部材９０の平面図であり、図１０は柱継手環状部材９２の平面図である。同図に示すように、柱継手板部材９０の図中左側辺部と上側辺部には各複数のボルト孔９０ａが形成されており、柱継手環状部材９２には上記ボルト孔９０ａと同位置、同数のボルト孔９２ａが形成されている。そして、柱継手環状部材９２の内周部９２ｂは下柱部材３４の上端部周囲に嵌合して接合されるようになっている。
【００２９】
図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る柱継手構造１００について説明するために参照する図である。同図に示すように、この第４の実施の形態においては、下柱部材３４よりも上柱部材１０２の方がその断面の外形寸法が小さくなっている点において、前記実施の形態と異なるものである。
【００３０】
このような第４の実施の形態によれば、上柱部材１０２の下端面は柱継手板部材４０の上面に溶接され、下柱部材３４の上端部周囲に柱継手環状部材４２が嵌合して溶接され、柱継手板部材４０と柱継手環状部材４２間をボルト４４とナット４６により締付けるだけで、上下柱部材１０２，３４をその軸方向に連結することができるので、角型鋼管の上下柱部材の連結部において上下柱部材断面の外形寸法が異なる場合でも、上下柱部材間を容易にその軸方向に連結することが可能である。
【００３１】
なお、前記第１〜第３の実施の形態においては、角型鋼管の柱部材断面の外形寸法が同一で、かつその鋼管の肉厚も同一の場合について説明したが、本発明は、柱部材断面の外形寸法が同一ではあるがその鋼管の肉厚が同一でない場合についても適用することができる。
【００３２】
すなわち、従来においては、柱部材断面の外形寸法が同一であって、その鋼管肉厚が同一でない場合においては、断面四隅部の４分の１円弧部の曲率が上下柱部材間で異なり、このことにより上下円弧部の突合せ部に段差が発生してしまう。そしてこの段差が大きいときは、溶接による接合強さが低減して、工事の信頼性が得られないおそれが出てくる。
【００３３】
しかしながら、本願発明によれば、上柱部材３２の下端面は柱継手板部材４０上に溶接され、下柱部材３４の上端部周囲に柱継手環状部材４２が嵌合して溶接され、柱継手板部材４０と柱継手環状部材４２間をボルト４４とナット４６により締付けることにより、上下柱部材間を連結するようになっているので、上下柱部材の断面四隅部の円弧部曲率が互いに異なって、上下円弧部の突合せ部間に大きな段差があっても、その円弧部を直接突合せて溶接するわけではないため、上記段差の大小と上下柱部材の接合強さとは無関係となる。
【００３４】
このため、上下円弧部の突合せ部間に大きな段差があっても上下柱部材間の接合強さが低減することはないので、工事の信頼性の低下を防止することができる。このため、上下柱部材の各断面四隅部の円弧部曲率の違いに配慮しなくともよくなるので、使う柱部材の選択が容易となると共に、工事の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す側面断面図である。
【図２】図１における柱継手構造３０のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図３】柱継手構造３０の柱継手板部材４０単体の平面図である。
【図４】柱継手構造３０の柱継手環状部材４２単体の平面図である
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る柱継手構造５０を示す、前記第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す図２に相当する図である。
【図６】柱継手構造５０の柱継手板部材６０単体の平面図である。
【図７】柱継手構造５０の柱継手環状部材６２単体の平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る柱継手構造８０を示す、前記第１の実施の形態に係る柱継手構造３０を示す図２に相当する図である。
【図９】柱継手構造８０の柱継手板部材９０単体の平面図である。
【図１０】柱継手構造８０の柱継手環状部材９２単体の平面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る柱継手板部材１００を示す側面断面図である。
【図１２】従来の柱継手構造１０を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  柱継手構造
１２  上柱部材
１４  下柱部材
１６，１８  裏当て金
２０  板部材
３０  柱継手構造
３２  上柱部材
３４  下柱部材
３６  梁部材
３８  柱梁接合部材
４０  柱継手板部材
４０ａ  ボルト孔
４０ｂ  カット部
４０ｃ  側辺部
４２  柱継手環状部材
４２ａ  ボルト孔
４２ｂ  内周部
４４  ボルト
４６  ナット
５０  柱継手構造
６０  柱継手板部材
６０ａ  ボルト孔
６０ｂ  カット部
６２  柱継手環状部材
６２ａ  ボルト孔
６２ｂ  内周部
８０  柱継手構造
９０  柱継手板部材
９０ａ  ボルト孔
９０ｂ  カット部
９２  柱継手環状部材
９２ａ  ボルト孔
９２ｂ  内周部
１００  柱継手構造
１０２  上柱部材
【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】
2005105703.tif 000010
【図９】
2005105703.tif 000011
【図１０】
2005105703.tif 000012
【図１１】
2005105703.tif 000013
【図１２】
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