(57)【要約】【課題】上下に連続する柱部材同士の接続強度を確保しつつも接続部での傾き調整が可能で、かつ、接続部の耐久性を確保することを可能とした柱部材の接合構造を簡易かつ安価に提供する。【解決手段】上側の柱部材１０の下端部に設けられた上鋼管１２と、下側の柱部材２０の上端部に設けられた下鋼管２２と、上鋼管１２および下鋼管２２の周囲に配置される複数の連結部材３０，３０，３０とを備え、各連結部材３０，３０，３０は上鋼管１２および下鋼管２２の外側面を覆うカバープレート３１と、カバープレート３１と一体に形成されたスプライスプレート３２，３２とを有し、カバープレート３１およびスプライスプレート３２には防錆処理が施されていて、各連結部材３０の周縁部にはシール材５０が配設されている。【選択図】図１
2012215037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側の柱部材の下端部に設けられた上鋼管と、
下側の柱部材の上端部に設けられた下鋼管と、
前記上鋼管および前記下鋼管の周囲に配置される複数の連結部材と、を備える柱部材の接合構造であって、
前記上鋼管の外側面には、上下方向に沿って延在する複数の上ガセットプレートが周方向に間隔をあけて設けられており、
前記下鋼管の外側面には、上下方向に沿って延在する複数の下ガセットプレートが周方向に間隔をあけて設けられており、
前記各連結部材は、前記上鋼管および前記下鋼管の外側面を覆うカバープレートと、前記カバープレートと一体に形成されたスプライスプレートとを有し、
前記カバープレートおよび前記スプライスプレートには防錆処理が施されていて、
前記各連結部材の周縁部にはシール材が配設されており、
上下に隣り合う上ガセットプレートおよび下ガセットプレートが、一の前記連結部材の前記スプライスプレートと他の前記連結部材の前記スプライスプレートとによって把持されていることを特徴とする、柱部材の接合構造。
【請求項２】
上側の柱部材の下端面に設けられた上端板と、
下側の柱部材の上端面に設けられた下端板と、
前記上端板と前記下端板との間に介設された調整プレートと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の柱部材の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱部材の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナを設置するための電波塔等、複数のコンクリート製の柱部材を軸方向に連結することにより塔状の構造物を構築する場合がある。
【０００３】
このような柱部材同士の接続部は、図５に示すように、一方の柱部材１０１の端部に鋼管１１０設け、この鋼管１１０に一体に形成された円形のフランジ１２０を、上下に隣り合う他方の柱部材１０１のフランジ１２０と重ね合わせた状態で、両フランジ１２０，１２０を挿通するボルトＢ，Ｂ，…により締着することにより行うのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。なお、図５において符号１３０は、フランジ１２０を補強するための補強リブである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記従来の柱部材同士の接合構造は、接続部の耐久性を確保するために、鋼管１１０、フランジ１２０および補強リブ１３０等の鋼製部材（以下、「接合部材１１０，１２０，１３０」という）に対して溶融亜鉛めっき加工を施す必要があった。
接合部材１１０，１２０，１３０は、事前に成形加工を行い、めっき工場に輸送して溶融亜鉛めっきを施す必要がある。そして、溶融亜鉛めっきを行った後、接合部材１１０，１２０，１３０を、柱部材１０１の製造工場に輸送し、柱部材１０１の型枠にセットして遠心成形製造により柱部材を製造する。
そのため、接合部材１１０，１２０，１３０を輸送するための費用が嵩むとともに、接合部材１１０，１２０，１３０のハンドリングに手間が係る等の問題があった。
【０００６】
また、前記従来の柱部材の接合構造は、柱部材１０１の建て方精度を調整する機能を備えるものではないため、柱部材１０１の製作および施工を高精度に行う必要があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、上下に連続する柱部材同士の接続強度を確保しつつも接続部での傾き調整が可能で、かつ、接続部の耐久性を確保することを可能とした柱部材の接合構造を簡易かつ安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る柱部材の接合構造は、上側の柱部材の下端部に設けられた上鋼管と、下側の柱部材の上端部に設けられた下鋼管と、前記上鋼管および前記下鋼管の周囲に配置される複数の連結部材と、を備える柱部材の接合構造であって、前記上鋼管の外側面には、上下方向に沿って延在する複数の上ガセットプレートが周方向に間隔をあけて設けられており、前記下鋼管の外側面には、上下方向に沿って延在する複数の下ガセットプレートが周方向に間隔をあけて設けられており、前記各連結部材は、前記上鋼管および前記下鋼管の外側面を覆うカバープレートと、前記カバープレートと一体に形成されたスプライスプレートとを有し、前記カバープレートおよび前記スプライスプレートには防錆処理が施されていて、前記各連結部材の周縁部にはシール材が配設されており、上下に隣り合う上ガセットプレートおよび下ガセットプレートが、一の前記連結部材の前記スプライスプレートと他の前記連結部材の前記スプライスプレートとによって把持されていることを特徴としている。
【０００９】
かかる柱部材の接合構造によれば、溶融亜鉛めっき等の防錆処理が施された連結部材により、柱部材同士の接合部を覆い、かつ連結部材の周縁部にシール材を配設しているため、接合部を外部と遮断することができ、ひいては、接続部における接続強度を確保しつつ耐久性を確保することが可能となる。
また、上下のガセットプレートを一対のスプライスプレートにより挟み込むことで柱部材同士を接合するため、柱部材同士の突合せ面の隙間幅を調節することができる。したがって、製作精度や建て方精度に起因する塔状構造物の角度ずれの調整（鉛直度の調整）を簡単に行うことができる。
【００１０】
また、前記柱部材の接合構造は、前記柱部材の端面に配設された端板と、前記柱部材同士の突き合わせ部に介設された調整プレートとを備えていてもよい。
【００１１】
かかる柱部材の接合構造によれば、柱部材同士の間に介設された調整プレートにより角度ずれが調整されるため、鉛直度の高い塔状構造物を簡単に構築することができる。また、調整プレートが介設されることで柱部材の端面に部分的に応力が集中する箇所が生じたとしても、端板により補強されているため品質が低下するおそれもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の柱部材の接合構造によれば、上下に連続する柱部材同士の接続強度を確保しつつも接続部での傾き調整が可能で、かつ、接続部の耐久性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は柱部材の接合構造を示す立面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図２】（ａ）は柱部材の一部を示す立面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図である。
【図３】（ａ）は図２の（ｂ）のＹ１−Ｙ１断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。
【図４】（ａ）は連結部材を示す斜視図、（ｂ）は連結部材の変形例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は従来の柱部材の接合構造を示す立面図、（ｂ）は（ａ）のＸ４−Ｘ４断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施の形態では、柱部材１０，２０同士を軸方向で突き合わせて塔状構造物を構築する場合について説明する。
【００１５】
柱部材の接合構造１は、図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、上側の柱部材（以下、単に「上柱部材」という）１０と、下側の柱部材（以下、単に「下柱部材」という）２０と、上柱部材１０および下柱部材２０の接続部に配置された複数の連結部材３０，３０，３０とを備えている。
【００１６】
上柱部材１０は、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、コンクリート部分である本体部１１と、上鋼管１２とを備えて構成された円柱状のプレキャスト部材である。
【００１７】
本体部１１の中心部には軸方向に貫通する中空部１３が形成されている。なお、中空部１３は、必ずしも形成されている必要はない。
本体部１１の構成は限定されるものではなく、例えば、鉄筋コンクリートであってもよいし、プレストレスコンクリートであってもよい。
【００１８】
上柱部材１０（本体部１１）の下端部には、上鋼管１２が配設されている。
上鋼管１２は、本体部１１の下端部の外周囲を覆うように配設されている。なお、上鋼管１２は、円形断面であって、外径が本体部１１の外径と同じ大きさである。本体部１１の下端部は縮径されていて、この縮径部分が上鋼管１２内に挿入された状態となっている。
【００１９】
上鋼管１２の外側面には、上下方向（軸方向）に沿って延在する複数（本実施形態では３枚）の上ガセットプレート１４，１４，１４が設けられている。複数の上ガセットプレート１４，１４，１４は、周方向に対して等間隔で配設されている。
【００２０】
上ガセットプレート１４は、複数のボルト孔１４ａ，１４ａ，…が形成された鋼板からなり、上鋼管１２の外側面に溶接接合されている。なお、上ガセットプレート１４の形成方法は限定されるものではなく、例えば、押出成型等により上鋼管１２と一体に形成してもよい。
【００２１】
ボルト孔１４ａは、後記するボルトＢのボルト径よりも大きな内径を有して形成されていて、角度調整により上ガセットプレート１４が連結部材３０に対して傾斜していたとしても、ボルトＢを挿通できるようになっている。なお、ボルト孔１４ａは、長穴であってもよい。
【００２２】
なお、上ガセットプレート１４の枚数および配置は限定されるものではなく、必要とされる設計剛性および設計耐力に応じて、適宜増減させればよい。また、上ガセットプレート１４の板厚やボルト孔１４ａの数も適宜設定すればよい。
【００２３】
図３の（ａ）に示すように、上柱部材１０の下端面には、上端板１５が配設されている。
上端板１５は、上鋼管１２の下端に溶接接合された鋼板である。上端板１５の中央部には、本体部１１の中空部１３に対応して貫通孔１５ａが形成されている。
【００２４】
下柱部材２０は、図２に示すように、コンクリート部分である本体部２１と、下鋼管２２とを備えて構成された円柱状のプレキャスト部材である。
【００２５】
本体部２１の中心部には、図３の（ａ）に示すように、軸方向に貫通する中空部２３が形成されている。なお、中空部２３は、必ずしも形成されている必要はない。
本体部２１の構成は限定されるものではなく、例えば、鉄筋コンクリートであってもよいし、プレストレスコンクリートであってもよい。
【００２６】
下柱部材２０（本体部２１）の上端部には、下鋼管２２が配設されている。
下鋼管２２は、本体部２１の上端部の外周囲を覆うように配設されている。なお、下鋼管２２は、円形断面であって、外径が本体部２１の外径と同じ大きさである。本体部２１の下端部は縮径されていて、この縮径部分が下鋼管２２内に挿入された状態となっている。
【００２７】
下鋼管２２の外側面には、上下方向（軸方向）に沿って延在する複数（本実施形態では３枚）の下ガセットプレート２４，２４，２４が設けられている。複数の下ガセットプレート２４，２４，２４は、周方向に対して等間隔で配設されている。
【００２８】
下ガセットプレート２４は、複数のボルト孔２４ａ，２４ａ，…が形成された鋼板であり、下鋼管２２の外側面に溶接接合されている。なお、下ガセットプレート２４の形成方法は限定されるものではなく、例えば、押出成型等により上鋼管２２と一体に形成してもよい。
【００２９】
ボルト孔２４ａは、後記するボルトＢのボルト径よりも大きな内径を有して形成されていて、角度調整により下ガセットプレート２４が連結部材３０に対して傾斜していたとしても、ボルトＢを挿通できるようになっている。なお、ボルト孔２４ａは長穴であってもよい。
【００３０】
下ガセットプレート２４の数および配置は、上ガセットプレート１４に応じて設定する。つまり、下ガセットプレート２４の数は、上ガセットプレート１４と同数であり、周方向に対して等間隔となるように配置されている。なお、下ガセットプレート２４の板厚やボルト孔２４ａの数等は、適宜設定すればよい。
【００３１】
図３の（ａ）に示すように、下側の柱部材２０の上端面には、下端板２５が配設されている。
下端板２５は、下鋼管２２の上端に溶接接合された鋼板からなる。下端板２５の中央部には、本体部２１の中空部２３に対応して貫通孔２５ａが形成されている。
【００３２】
上柱部材および下柱部材（以下、単に「柱部材１０，２０」と称する場合がある）は、遠心成形により形成されている。
柱部材１０，２０の形成は、上ガセットプレート１４と上端板１５とが固着された上鋼管１２を型枠の一端部にセットするとともに、下ガセットプレート２４と下端板２５とが固着された下鋼管２２を型枠の他端部にセットして、所定の配筋を行った後、型枠内にコンクリートを打設して遠心成形することにより行う。なお、柱部材１０，２０は、必ずしも上鋼管１２および下鋼管２２の両方を備える必要はない。
【００３３】
図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、上端板１５と下端板２５との間には、調整プレート４０が介設されている。
調整プレート４０は、下側の柱部材２０の上端面が製作誤差や施工誤差等により傾斜している場合に、下端板２５の上面に配設される。調整プレート４０によって、上側の柱部材１０の建て方精度が確保される。
【００３４】
調整プレート４０は、平面視矩形の鋼板であって、上端板１５および下端板２５よりも小さい平面積を有している。調整プレート４０の厚みは、下側の柱部材２０の上端面の角度に応じて適宜設定すればよい。なお、調整プレート４０の厚みは限定されるものではないが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内が望ましい。また、調整プレート４０の形状も限定されるものではない。また、調整プレート４０は、必要に応じて一方の面に対して他方の面（例えば上面に対して下面）が傾斜していてもよい。
【００３５】
調整プレート４０の周囲には、調整プレート４０のズレ止めや、柱部材１０，２０同士の突合せ部の隙間埋めの観点から、エポキシ樹脂、グラウト、モルタル、接着剤等からなる充填材を充填する。調整プレート４０の周囲に充填材を充填することで、調整プレート４０の耐食性が高まる。
【００３６】
本実施形態では、３枚の調整プレート４０，４０，４０を、下端板２５の上面の一部（図３の（ｂ）において左側半面）に配設する。なお、調整プレート４０の配置や枚数は限定されるものではない。
【００３７】
連結部材３０は、図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、周方向で隣り合う上ガセットプレート１４，１４の間に配置されるとともに、周方向で隣り合う下ガセットプレート２４，２４の間に配置されていて、上鋼管１２および下鋼管２２の側面を覆っている。要するに、連結部材３０の上半部は周方向で隣り合う上ガセットプレート１４，１４の間に配置され、連結部材３０の下半部は周方向で隣り合う下ガセットプレート２４，２４の間に配置される。以下、上ガセットプレート１４と下ガセットプレート２４を区別しない場合は、単に「ガセットプレート１４，２４」という。
【００３８】
複数の連結部材３０，３０，３０は、筒状を呈し、上鋼管１２および下鋼管２２の周囲を取り囲んでいる。
【００３９】
連結部材３０は、図４の（ａ）に示すように、上鋼管１２および下鋼管２２の外側面を覆うカバープレート３１と、このカバープレート３１と一体に形成されたスプライスプレート３２，３２とを有している。カバープレート３１およびスプライスプレート３２，３２には、溶融亜鉛めっき加工が施されており、耐食性に優れている。なお、本実施形態では、防錆処理として溶融亜鉛めっきを行うものとしたが、防錆処理方法は限定されるものではない。
【００４０】
カバープレート３１は、鋼板により構成されていて、柱部材１０，２０の外側面形状に沿って、平面視で円弧状に湾曲している。すなわち、カバープレート３１の上半部は上柱部材１０の外側面に沿わされ、カバープレート３１の下半部は下柱部材２０の外側面に沿わされている。
【００４１】
スプライスプレート３２，３２は、カバープレート３１の端部を折り曲げることにより形成されていて、ガセットプレート１４，２４の側面に当接可能に形成されている。すなわち、スプライスプレート３２の上半部は上ガセットプレート１４にあてがわれ、スプライスプレート３２の下半部は下ガセットプレート２４にあてがわれる。
スプライスプレート３２には、ガセットプレート１４，２４のボルト孔１４ａ，２４ａの位置に応じてボルト孔３２ａ，３２ａ，…が形成されている。
【００４２】
なお、図４の（ｂ）に示す連結部材３０’のように、カバープレート３１’の両端部に別体のスプライスプレート３２’，３２’を固着してもよい。
また、カバープレート３１（３１’）は、スプライスプレート３２（３２’）よりも肉厚が薄く形成されていてもよい。
【００４３】
連結部材３０同士は、ガセットプレート１４，２４を挟んで互いのスプライスプレート３２同士をボルトＢにより締着することで接合されている。つまり、一の連結部材３０のスプライスプレート３２と、他の連結部材３０のスプライスプレート３２は、上下に隣り合う上ガセットプレート１４および下ガセットプレート２４を把持（挟持）した状態でボルトＢにより接合されている。
【００４４】
ボルトＢは、スプライスプレート３２，３２とガセットプレート１４，２４を挿通した状態で締着されることで、スプライスプレート３２，３２をガセットプレート１４，２４に圧着させている。
【００４５】
連結部材３０の内側面（上鋼管１２、下鋼管２２またはガセットプレート１４，２４側の面）の周縁部にシール材５０が設置されている。
つまり、上柱部材１０と連結部材３０の上半部との間の隙間、下柱部材２０と連結部材３０の下半部との間の隙間、連結部材３０同士の間の隙間（ガセットプレート１４，２４の上下の端面および側端面）は、シール材５０により密閉されている。なお、シール材５０は、予め連結部材３０に接着しておいてもよいし、連結部材３０を柱部材１０，２０に取り付けた後、現場で充填してもよい。
【００４６】
上柱部材１０と下柱部材２０は、上下に隣り合う上ガセットプレート１４および下ガセットプレート２４が、一の連結部材３０のスプライスプレート３２と他の連結部材３０のスプライスプレート３２とによって把持されていることで連結されている。
【００４７】
本実施形態の柱部材の接合構造によれば、カバープレート３１とスプライスプレート３２，３２とが一体に形成された連結部材３０により上柱部材１０と下柱部材２０の接合部を覆うため、接合部が劣化から保護されている。
【００４８】
すなわち、溶融亜鉛めっきされた連結部材３０とシール材５０により接合部（上鋼管１２、下鋼管２２、上端板１５、下端板２５、調整プレート４０）が密閉されているため、これらを個別に溶融亜鉛めっきした場合と同様な耐久性を確保することができる。
よって、本実施形態によれば、上鋼管１２、下鋼管２２、上端板１５、下端板２５、調整プレート４０等の鋼製部材を腐食から保護することができ、ひいては、上鋼管１２、下鋼管２２、上端板１５、下端板２５および調整プレート４０に溶融亜鉛めっき等の保護処理に要する手間やコストを削減することが可能である。
【００４９】
また、上下方向に沿って形成されたガセットプレート１４，２４を介して接合するため、上下方向に沿って配設される長尺物の設置の妨げとなることがない。
【００５０】
スプライスプレート３２，３２による摩擦接合で上柱部材１０と下柱部材２０を接合するため、柱部材１０，２０同士の突合せ面の隙間幅の調節が可能となり、製作精度や建て方精度に起因する塔状構造物の角度ずれの調整を簡易に行うことができる。
【００５１】
柱部材１０，２０同士の間に介設された調整プレート４０により角度ずれが調整されるため、鉛直度の高い塔状構造物を簡単に構築することができる。
また、調整プレート４０が介設されることで柱部材１０，２０の端面に部分的に応力が集中する箇所が生じたとしても、上端板１５または下端板２５により補強されているため品質が低下するおそれもない。
【００５２】
連結部材３０は、ボルト接合されているため、何らかの原因により腐食した場合には、交換可能である。
【００５３】
本実施形態の柱部材の接合構造１を利用して、柱部材１０，２０を複数連結すれば、所望の高さの塔状構造物を構築することができる。
【００５４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００５５】
例えば、前記実施形態では端板を配設する場合について説明したが、端板は必要応じて配設すればよく、省略してもよい。
また、調整プレートは必要に応じて配置すればよく、省略してもよい。
【００５６】
柱部材の材質は限定されるものではなく、例えば鋼管柱であってもよい。
また、柱部材の形成方法は遠心成形に限定されるものではない。
【００５７】
上ガセットプレートおよび下ガセットプレートのボルト孔について、内径をボルトのボルト径よりも大きくする場合について説明したが、上ガセットプレートまたは下ガセットプレートのいずれか一方のボルト孔のみの内径をボルトのボルト径よりも大きくしてもよい。また、スプライスプレートのボルト孔の形状により調整してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１    柱部材の接合構造
１０  上側の柱部材
１２  上鋼管
１４  上ガセットプレート
１５  上端板
２０  下側の柱部材
２２  下鋼管
２４  下ガセットプレート
２５  下端板
３０  連結部材
３１  カバープレート
３２  スプライスプレート
４０  調整プレート
【図１】
2012215037.tif 000003
【図２】
2012215037.tif 000004
【図３】
2012215037.tif 000005
【図４】
2012215037.tif 000006
【図５】
2012215037.tif 000007