(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合金物を用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、鋼管柱の内部側に、予め、雌ねじを有するアンカー板を軽接合したナットを固定しておき、この鋼管柱の外面に当接した接合金物の外面から、ボルト孔に頭部締め高力ボルトを挿入し、その雄ねじを鋼管柱の内部側に固定したナットとアンカー板の雌ねじに螺合して、雄ねじ部の先端部をアンカー板に締結し更に締め付けることにより、アンカー板をナットから剥離させて頭部ナットから一定距離離してアンカー部を形成し、頭部締め高力ボルトの頭部と鋼管柱内部側のナットとの間で鋼管柱と接合金物を締結し、頭部締め高力ボルトのアンカー部とナットを、鋼管柱内部に充填して固化させたコンクリートに埋没させたことを特徴とするコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項２】
鋼管柱に対するナット（および座金）の固定手段が、接着またはろう付けであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項３】
アンカー板が頭締め高力ボルトの雄ねじとの締結部を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項４】
ナットに対するアンカー板の軽接合手段が、接着またはろう付けであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項５】
頭部締め高力ボルトのアンカー板が、軸部より大径のものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項６】
頭部締め高力ボルトが、頭部にトルク導入用のピンテールを備え、頭部の座面に、この頭部より大径で締め付けトルクを付与可能な多角形の座金が挿通・当接されたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【請求項７】
頭部と、ナットと螺合する雄ねじとアンカー板の雌ねじと螺合する雄ねじを有する軸部と、軸部に挿通し頭部の座面に当接する座金とからなるボルト、ナットのセットであって、アンカー板には、頭部締め高力ボルトの締め付けによって、雄ねじ先端をアンカー板に締結して、アンカー板をナットから剥離させて所定の位置にアンカー部を有するための締結部（ねじ込み停止部）かあることを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
【請求項８】
ナットと螺合する雄ねじの径とアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を同じにして連続させ、アンカー板の締結・固定部をアンカー板に形成するようにしたボルト、ナットのセットであって、アンカー板には、アンカー板の雌ねじ孔を貫通させて、ストッパー板を固着して雌ねじ孔を塞ぐことにより、アンカー板に対するねじ込み停止部を有することを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
【請求項９】
ナットと螺合する雄ねじの径よりアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を小径にして径の段差部をつくり、大径の雄ねじの終端部にねじなし部を有し、頭部締め高力ボルト雄ねじの径の段差部により、アンカー板に対するねじ込み停止部を有することを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
【請求項１０】
頭部にトルク導入用のピンテールを備え、軸部に挿通し頭部の座面に当接する座金が頭部より大径で締め付けトルクを付与可能な多角形の座金であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の頭部締めアンカーボルト。
【請求項１１】
１対の溝形材または円形鋼管の１／２からなる半円形材を２シーム溶接して得られる鋼管柱の内部へのナット設置方法であって、２シーム溶接する前の一対の溝形材または半円形材の所定位置に予めボルト孔を明け、予め接着した座金、ナット、アンカー板を、中心がボルト孔の中心に合うように溝形材または半円形材の内面に当接して固定し、１対の溝形材または半円形材を２シーム溶接することを特徴とする鋼管柱内部への座金、ナット、アンカー板の設置方法。
【請求項１２】
ナットが、雌ねじ孔を有するアンカー板を軽接合したものであることを特徴とする請求項１１に記載の鋼管柱内部へのナット設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、建築構造物を構成する角形または円形のコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）にＨ形断面梁を接合金物を介して高力ボルト接合するコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の接合構造およびこの接合構造に用いる頭締め高力ボルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、Ｓ造の角形鋼管柱とＨ形鋼梁を対象とした柱−梁接合部形式では、特開平１１−２６９９８６号公報に開示されるように、図１０に示すように、角形鋼管柱１の各側部に、それぞれ、上下一対のＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板（フランジ）２ｆを高力ボルト３で接合し、この上下のＴ形接合金物２ａ、２ｂの水平板（ウエブ）２ｕ間にＨ形鋼梁４の端部を位置させ、上側Ｔ形接合金物２ａの水平板２ｕの下面側にＨ形鋼梁４の上フランジ４ａの上面を、また、下側Ｔ形接合金物２ｂの水平板２ｕの上面側にＨ形鋼梁４の下フランジ４ｂの上面を当接して高力ボルト５で接合する、溶接負担を軽減した角形鋼管柱とＨ形鋼梁の高力ボルト接合構造が一般的に知られている。
【０００３】
このような、高力ボルト接合構造においては、接合部性能は角形鋼管柱の面外曲げ抵抗により発揮されるため、接合部の剛性が比較的低いという問題がある。そのために、上記のような高力ボルト接合構造において、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、角形鋼管柱１の内部にコンクリート６を充填して角形鋼管柱の接合部の剛性を高めることも行われている。
しかし、単純に角形鋼管柱の内部にコンクリートを充填した場合には、Ｈ形鋼梁フランジからの圧縮力に対しては充填コンクリートの抵抗が期待できるものの、引張力に対しては角形鋼管柱側面の内部への変形抑制による性能の向上しか期待できず、コンクリート充填による接合部性能の向上は小さい。
【０００４】
一方、特開平６−２５７２２４号公報において、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＦＴ造の角形鋼管柱１とＨ形鉄骨梁４を対象とした柱−梁接合部形式で、ダイアフラムを設置せず、角形鋼管柱１の内部に縦リブ７を設けた柱−梁接合部が開示されている。この柱−梁接合部においては、縦リブの存在により梁フランジからの引張力に対して充填コンクリートの抵抗が生じるため、縦リブを設けない場合に比較して接合部性能の向上が期待できる。しかし、縦リブ７を角形鋼管柱内部に溶接する必要があり、この溶接を、角鋼管製造段階で行ったり、角形鋼管柱の接合部付近を切断して行うなどの加工負担が大きく、コスト高になる問題がある。
【０００５】
また、特開平６−２４８６９８号公報には、図１３に示すように、ＣＦＴ造の角型鋼管柱１とＨ型鉄骨梁４を対象とした柱−梁接合部形式で、ダイアフラム８を設置した角型鋼管柱１内部にスタッド９を設け、ダイアフラム８にＨ型鉄骨梁４を溶接した柱−梁接合部が開示されている。これらの柱−梁接合部においては、縦リブ７やスタッド９の存在によりＨ型鉄骨梁４フランジからの引張力に対して充填コンクリート６の抵抗が生じるため、縦リブまたはスタッドを設けない角型鋼管柱に比較して接合部性能の向上が期待できる。しかし、縦リブやスタッドを角鋼管内部に溶接する必要があり、この溶接を、角鋼管製造段階で行ったり、角形鋼管柱の接合部付近を切断して行う必要があることに加えて、ダイアフラムのための加工、溶接などの負担が大きく、コスト高になる問題がある。
【０００６】
例えば、図１１に示すようなＴ形接合金物と高力ボルトを用いた角形鋼管柱とＨ形鋼梁の接合構造において、角形鋼管柱の内部にコンクリートを充填して接合部の剛性を高める場合に、コンクリート６を充填する角形鋼管柱１の内部に図１２、図１３に示すような縦リブまたはスタッドを溶接して接合部性能を強化することが考えられる。
しかし、このＴ形接合金物と高力ボルトを用いた、コンクリートを充填する角形鋼管柱とＨ形鋼梁の接合構造において、縦リブまたはスタッドを角形鋼管柱内部に溶接する場合には、加工、溶接などの負担が大きくコスト高になることに加えて、高力ボルトを角形鋼管柱の内部側からボルト孔に挿入して、外部側でナットを締め付ける施工に支障を来すという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コスト負担を軽減して接合部性能（剛性、耐力）を向上可能な、接合金物と高力ボルトを用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）とＨ形断面梁の接合構造と、この接合構造を実現させる頭部締め高力アンカーボルトの提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、以下の（１）〜（１２）を要旨とするものである。
（１）  接合金物を用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、鋼管柱の内部側に、予め、雌ねじを有するアンカー板を軽接合したナットを固定しておき、この鋼管柱の外面に当接した接合金物の外面から、ボルト孔に頭部締め高力ボルトを挿入し、その雄ねじを鋼管柱の内部側に固定したナットとアンカー板の雌ねじに螺合して、雄ねじ部の先端部をアンカー板に締結し更に締め付けることにより、アンカー板をナットから剥離させて頭部ナットから一定距離離してアンカー部を形成し、頭部締め高力ボルトの頭部と鋼管柱内部側のナットとの間で鋼管柱と接合金物を締結し、頭部締め高力ボルトのアンカー部とナットを、鋼管柱内部に充填して固化させたコンクリートに埋没させたことを特徴とするコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（２）  鋼管柱に対するナット（および座金）の固定手段が、接着またはろう付けであることを特徴とする（１）に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（３）  アンカー板が頭締め高力ボルトの雄ねじとの締結部を有するものであることを特徴とする（１）に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（４）  ナットに対するアンカー板の軽接合手段が、接着またはろう付けであることを特徴とする（１）に記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（５）  頭部締め高力ボルトのアンカー板が、軸部より大径のものであることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（６）  頭部締め高力ボルトが、頭部にトルク導入用のピンテールを備え、頭部の座面に、この頭部より大径で締め付けトルクを付与可能な多角形の座金が挿通・当接されたことを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
（７）  頭部と、ナットと螺合する雄ねじとアンカー板の雌ねじと螺合する雄ねじを有する軸部と、軸部に挿通し頭部の座面に当接する座金とからなるボルト、ナットのセットであって、アンカー板には、頭部締め高力ボルトの締め付けによって、雄ねじ先端をアンカー板に締結して、アンカー板をナットから剥離させて所定の位置にアンカー部を有するための締結部（ねじ込み停止部）かあることを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
（８）  ナットと螺合する雄ねじの径とアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を同じにして連続させ、アンカー板の締結・固定部をアンカー板に形成するようにしたボルト、ナットのセットであって、アンカー板には、アンカー板の雌ねじ孔を貫通させて、ストッパー板を固着して雌ねじ孔を塞ぐことにより、アンカー板に対するねじ込み停止部を有することを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
（９）  ナットと螺合する雄ねじの径よりアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を小径にして径の段差部をつくり、大径の雄ねじの終端部にねじなし部を有し、頭部締め高力ボルト雄ねじの径の段差部により、アンカー板に対するねじ込み停止部を有することを特徴とする頭部締め高力アンカーボルト。
（１０）  頭部にトルク導入用のピンテールを備え、軸部に挿通し頭部の座面に当接する座金が頭部より大径で締め付けトルクを付与可能な多角形の座金であることを特徴とする（７）〜（９）のいずれか１項に記載の頭部締めアンカーボルト。
（１１）  １対の溝形材または円形鋼管の１／２からなる半円形材を２シーム溶接して得られる鋼管柱の内部へのナット設置方法であって、２シーム溶接する前の一対の溝形材または半円形材の所定位置に予めボルト孔を明け、予め接着した座金、ナット、アンカー板を、中心がボルト孔の中心に合うように溝形材または半円形材の内面に当接して固定し、１対の溝形材または半円形材を２シーム溶接することを特徴とする鋼管柱内部への座金、ナット、アンカー板の設置方法。
（１２）  ナットが、雌ねじ孔を有するアンカー板を軽接合したものであることを特徴とする（１１）に記載の鋼管柱内部へのナット設置方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、Ｔ形接合金物やＬ形接合金物などの接合金物（以下「接合金物」という。）と引張高力ボルトを用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）とＨ形鋼梁などのＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、接合金物と鋼管柱（ＣＦＴ柱）を高力ボルト接合する場合に適用されるものである。
本発明においては、接合金物を用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、予め鋼管柱の内部側にアンカー板を軽接合したナット（および座金）を固定しておき、当接した鋼管柱と接合金物のボルト孔に、外部側から頭部締め高力ボルトを挿入して、鋼管柱の内部側でアンカー部を形成するとともにナットと締結し、頭部締め高力ボルトの頭部とナット間で鋼管柱と接合金物を締結し、頭部締め高力ボルトのアンカー部を、鋼管柱内部に充填して固化させたコンクリートに埋没させることにより、充填コンクリートの抵抗力を頭部締め高力ボルトを介して鋼管柱の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させるものである。
【００１０】
また、ナットを鋼管柱の内部側に固定しておき、鋼管柱に対する接合金物を頭部締め高力ボルトを用い外部側からボルト孔に挿入してナットと螺合・締結することから、施工現場で上下の接合金物の取り付け順を任意に決めることができ、上下の接合金物にＨ形断面梁を取り付ける場合に、Ｈ形断面梁と接合金物との干渉を避けることができ、現場での施工性を向上することができる。また、基本的には、溶接接合を採用しない接合構造であるため、加工負担を軽減することができる。
【００１１】
本発明では、ナットを予め鋼管柱の内部に固定するものであるが、ナットの固定位置が手の届かない鋼管柱の内部側にある場合のナット固定方法としては、鋼管柱の内部にナット設置装置を挿入してナットを固定する方法が主体になるが、２シーム溶接で得られる鋼管柱の場合には、２シーム溶接前の１対の溝形材または半円形材に予めナット（および座金）を固定する方法、また、鋼管柱が大型の場合には、人が内部に入ってナットを固定する方法などがある。
ナットに座金を当接する場合には、ナットに予め座金を固定し、座金を鋼管柱に固定する。これらの固定手段としては、接着、ろう付け、溶接などを選択的に用いることができる。頭部締め高力ボルトのアンカー部をアンカー板で形成する場合には、アンカー板をナットに接着や、ろう付けなどにより、頭部締め高力ボルトの締め付けによって、剥離する程度の接合力で接合する。
【００１２】
この頭部締め高力ボルトのアンカー部の形成方法は、以下のアンカー板によるものである。
頭部締めボルトの軸部より大径の円形、正方形、多角形のアンカー板で、基本的には、頭部締め高力ボルト先端の雄ねじ部に螺合する雌ねじを形成したものである。このアンカー板は、ナットに予め接着やろう付けにより軽接合して、頭部締め高力ボルト先端の雄ねじ部と螺合・締結し、ナットとの軽接合力以上の締付力で締め付けてナットから剥離させ、所定の位置まで離してアンカー部とする。アンカー板を用いる場合には、鋼管柱のサイズや、ボルトの軸径にもよるが、締結に機能する鋼管内部のナットの先端から、鋼管径の０．１〜０．５倍程度離れた位置に形成するものであり、アンカー板の径（１辺）は軸径の１．５〜１０．０倍程度であることが望ましく、並列、直交、対面するアンカー板と干渉しないものとする。
【００１３】
本発明のアンカー部を有する頭部締め高力ボルト、即ち頭部締め高力アンカーボルトとしては、頭部と、ナットと螺合する雄ねじとアンカー板の雌ねじと螺合する雄ねじを有する軸部と、軸部に挿通し頭部の座面に当接する座金とからなるものがある。この場合では、頭部締め高力ボルトの締め付けによって、雄ねじ先端をアンカー板に締結して、アンカー板をナットから剥離させて所定の位置にアンカー部を形成するために締結部（ここではねじ込み停止部）を必要とする。この締結部は、頭部締め高力ボルト側に形成する場合（ａ）と、アンカー板側に形成する場合（ｂ）がある。
（ａ）螺合する雄ねじの径とアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を同じにして連続させ、アンカー板の締結・固定部はアンカー板に形成するようにしたもの。この場合では、アンカー板の雌ねじは途中まで形成したり、アンカー板の雌ねじ孔を貫通させて、ストッパー板を固着して雌ねじ孔を塞ぐことにより、アンカー板に対するねじ込み停止部を形成することができる。
（ｂ）ナットと螺合する雄ねじの径よりアンカー板の雌ねじに螺合する雄ねじの径を小径にして径の段差部を形成したもので、大径の雄ねじの終端部にねじ無部を形成してナットとの締結をより安定なものにするもできる。この場合では、頭部締め高力ボルト雄ねじの径の段差部により、アンカー板に対するねじ込み停止部を形成することができる。
【００１４】
【実施例】
［実施例１］
以下に本発明の実施例１について、図１〜図３に基づいて説明する。この実施例１は、上下一対のＴ形接合金物と高力ボルトを用いた角形または円形のコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）とＨ形断面梁の接合構造において、上下Ｔ形接合金物２ａ、２ｂと鋼管柱１の接合に本発明を適用した場合のものである。
この実施例１では、鋼管柱１として、１対の溝形材または円形鋼管の１／２からなる半円形材を２シーム溶接して得られたものを用い、Ｔ形接合金物２ａ、２ｂと鋼管柱１を接合する高力ボルトとして、アンカー部を形成可能な本発明による頭締め高力ボルトを用いた。また、上下Ｔ形接合金物２ａ、２ｂとＨ形断面梁４の接合には、通常の高力ボルト５を用いた。
なお、Ｈ形断面梁４は、通常の場合、鋼管柱１の１〜４側面に取り付けられるが、ここでは、図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、鋼管柱１の４側面にＨ形断面梁４を取り付けの場合において、接合構造の細部を１側面の部分図で代表説明する。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）において、コンクリート６を充填した鋼管柱１の４側面に、それぞれ、上下一対のＴ形接合金物２ａと２ｂの垂直板２ｆが所定の間隔をおいて、頭部締め高力ボルト１２により接合されており、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａは上側Ｔ形接合金物２ａの水平板２ｕの下面に高力ボルト５で接合され、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂは下側Ｔ形接合金物２ｂの水平板２ｕの上面に当接され高力ボルト５で接合されている。
この頭部締め高力ボルト１２は、鋼管柱１に当接されたＴ形接合金物の外部からボルト孔に挿入されて、予め鋼管柱１の内部に固定されたナット１４に螺合・締結され、鋼管柱１の内部で先端部にアンカー板１３によるアンカー部が形成されている。このアンカー部１３は、鋼管柱１の内部に充填・固化されたコンクリート６に埋没させ、コンクリート６の抵抗力を頭部締め高力ボルト１２を介して鋼管柱１の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させるようにしている。
【００１６】
頭部締め高力ボルト１２は、より具体的には、図３、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、トルク導入用のピンテール１２ｐを有する頭部１２ａと、雄ねじ部１２ｓを有する軸部１２ｂと、この軸部に挿通して頭部の座面に当接する六角形の座金１５とからなる。
この座金１５は、トルク導入を可能にするために専用の締結具（概念的には、連動動作する内筒と外筒を備え、外筒を座金１５に係合し内筒をピンテール１２ｐに係合し、内筒を回して締め付ける構造を有するもの。図示省略）でピンテール１２ｐに所定の締付力を付与するために締結具（外筒）と係合するものであり、頭部１２ａより大径で角形に形成されたものである。この頭部締め高力ボルト１２に螺合するナット１４は、座金１６を固定したものであり、座金１６を介して鋼管柱１の内部に固定されており、このナット１４には、頭部締め高力ボルト１２の雄ねじ１２ｓに螺合・締結する雌ねじ１３ｓを有するアンカー板１３が固定されている。
【００１７】
鋼管柱１と座金１６、座金１６とナット１４、ナット１４とアンカー板１３の固定手段としては、例えば図６（ａ）に示すような接着（ｂａ、ｂｂ）や、図６（ｂ）に示すような、ろう付け（ｓａ、ｓｂ）、あるいは溶接などがあるが、ここでは、接着（ｂａ、ｂｂ）を採用し、鋼管柱１と座金１６、座金１６とナット１４の接着は強接着ｂａにし、ナット１４とアンカー板１３の接着は、頭部締め高力ボルト１２の締め付けによって剥離させるので、この締付力で剥離させられる程度の軽接着ｂｂにした。
アンカー板１３は、頭部締めボルト１２の雄ねじ１２ｓに螺合する雌ねじ１３ｓを有するもので、例えば図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、円形のもの１３、正方形のもの１３ａ、多角形のもの１３ｂがあり鍔状に形成されたものなどであるが、ここでは円形のもの１３を用いた。アンカー板１３の雌ねじ１３ｓは、ここでは途中まで形成され、頭部締め高力ボルト１２の雄ねじ先端部の締結部となっている。
【００１８】
鋼管柱１の内部への座金１６、ナット１４、アンカー板１３の接着作業は、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、１対の溝形材ＣａとＣｂまたは半円形材ＣｃとＣｄを２シーム溶接ｗして鋼管柱１を得る場合に、２シーム溶接前の１対の溝形材ＣａとＣｂまたは半円形材ＣｃとＣｄの所定位置にボルト孔Ｃｐを明けてから、予め接着した座金１６、ナット１４、アンカー板１３をボルト孔Ｃｐに合せて接着し、１対の溝形材ＣａとＣｂまたは半円形材ＣｃとＣｄを２シーム溶接して鋼管柱１とした時に、その内部の所定の位置に座金１６、ナット１４、アンカー板１３が位置するようにした。
頭部締め高力ボルト１２により鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを接合する場合には、図４（ａ）に示すように、座金１３を挿通した頭部締め高力ボルト１２を、鋼管柱１に当接したＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆの外部からボルト孔２ｐに挿入して、鋼管柱１のボルト孔１ｐ、鋼管柱１の内部に固定した座金１６を経て、ナット１４とアンカー板１３の雌ねじ１３ｓに螺合し、雄ねじ１２ｓの先端をアンカー板１３の雌ねじ１３ｓに締結して、更に締め付けることによって、アンカー板１３をナット１６から剥離させ、図４（ｂ）に示すように、鋼管柱１の内部の所定位置に達したところで、ナット１６との締結が完了し、頭部締めボルト１２の頭部１２ａに当接した座金１５とナット１６間で鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを締結する。この頭部締め高力ボルト１２の締め付けには、前記したように、専用の締結具が用いられピンテール１２ｐを破断させることによりトルク導入した締め付けが可能である。
【００１９】
鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを締結後、鋼管柱１の内部にコンクリート６を充填して固化させ、このコンクリート６の中に、アンカー板１３からナット１６までを埋没させる。
このようにして、頭部締め高力ボルト１２を用いて角形または円形のコンクリート充填鋼管柱１と各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂを高力ボルト接合後、各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂにＨ形断面梁４を高力ボルト接合することによって、図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すようなコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の接合構造を得ることができる。
各Ｈ形断面梁４をＴ形接合金物２ａ、２ｂに高力ボルト５で接合する場合には、各Ｈ形断面梁４の先端面がＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆに突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置させ、上フランジ４ａが上側Ｔ形接合金物２ａの水平板２ｕの下面に当接された状態で高力ボルト５により接合され、下フランジ４ｂが、下側Ｔ形接合金物２ｂの水平板２ｕの上面に当接された状態で高力ボルト５により接合される。
【００２０】
この接合構造においては、Ｔ形接合金物２ａ、２ｂを頭部締め高力ボルト１２を用い外部側からボルト孔に挿入してナットと螺合・締結することから、施工現場で上下のＴ形接合金物２ａ、２ｂの取り付け順を任意に決めることができ、上下のＴ形接合金物２ａ、２ｂにＨ形断面梁４を取り付ける場合に、Ｈ形断面梁とＴ形接合金物との干渉を任意に避けることができ、現場での施工性を向上させることができる。
Ｔ形接合金物２ａ、２ｂに対するＨ形断面梁４の取り付けは、通常はＴ形接合金物２ａ、２ｂを鋼管柱１に接合した後に行うが、Ｈ形断面梁４をＴ形接合金物２ａ、２ｂの水平板２ｕと予め接合してから、Ｔ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆを鋼管柱１に接合することもできる。
【００２１】
この実施例１においては、頭部締め高力ボルト１２のアンカー板１３からナット１４までを、鋼管柱１の内部に充填して固化させたコンクリート６に埋没させることにより、充填コンクリートの抵抗力を頭部締め高力ボルト１２を介して鋼管柱１の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させることができる。また、基本的には、溶接接合を採用しない接合構造であるため、加工負担を軽減することができる。
【００２２】
［実施例２］
以下に本発明の実施例２について、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図に基づいて説明する。この実施例２は、実施例１と同様、上下一対のＴ形接合金物と高力ボルトを用いたコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）とＨ形断面梁の接合構造において、上下のＴ形接合金物２ａ、２ｂと鋼管柱１の接合に本発明を適用した場合のものであり、実施例１とは、頭部締めボルト１２の先端部に締結するアンカー板の構造が異なる点で異なる。他の部分については実施例１と概ね共通するので、説明を省略し、アンカー板に係わる部分を主体に説明する。
【００２３】
図８（ａ）に示すように、頭部締め高力ボルト１２と、この頭部締め高力ボルト１２に螺合するナット１４、座金１６は、実施例１と同様のものであり、ナット１４、座金１６は鋼管柱１の内部に固定されている。このナット１４には、頭部締め高力ボルト１２の雄ねじ１２ｓに螺合・締結する雌ねじ１３ｓを有するアンカー板１３′が固定されている。このアンカー板１３′は、雌ねじ１３ｓによるねじ孔がアンカー板１３′を貫通するように形成されており、このねじ孔はアンカー板１３′に強接着ｂａされたストッパー板１７で閉鎖して、このアンカー板１３′の雌ねじ１３ｓに螺合した頭部締め高力ボルト１２の雄ねじ１２ｓの先端がストッパー板１７に突き当たることにより、頭部締め高力ボルト１２の先端にアンカー板１３′を締結するようになっている。すなわち、ストッパー板１７が頭部締め高力ボルト１２との締結部になっている。
【００２４】
頭部締め高力ボルト１２により鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを接合する場合には、図８（ｂ）に示すように、座金１５を挿通した頭部締め高力ボルト１２を、鋼管柱１に当接したＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆの外部からボルト孔２ｐに挿入して、鋼管柱１のボルト孔１ｐ、鋼管柱１の内部に固定した座金１６を経て、ナット１４とアンカー板１３′の雌ねじ１３ｓに螺合し、雄ねじ１２ｓの先端をアンカー板１３′の雌ねじ１３ｓに締結して、更に締め付けることによって、アンカー板１３′をナット１４から剥離させ、図８（ｃ）に示すように、鋼管柱１の内部の所定位置に達したところで、ナット１４との締結が完了し、頭部締めボルト１２の頭部１２ａとナット１４間で鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆを締結する。
鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを締結後、鋼管柱１の内部にコンクリートを充填・固化させ、コンクリート６にストッパー板１７に締結したアンカー板１３′から座金１６までを埋没させる。
【００２５】
このようにして、コンクリート充填鋼管柱１と各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂを接合後、各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂの水平板２ｕにＨ形断面梁４を高力ボルト接合することによって、図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すようなコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の接合構造を得ることができる。
この実施例２においては、充填コンクリートの抵抗力を高力ボルトを介して鋼管柱の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させる効果、その他の効果は、実施例１の場合とほぼ同様である。
【００２６】
［実施例３］
以下に本発明の実施例３について、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図に基づいて説明する。この実施例３は、実施例１、２と同様、上下一対のＴ形接合金物と高力ボルトを用いたコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）とＨ形断面梁の接合構造において、上下のＴ形接合金物２ａ、２ｂと鋼管柱１の接合に本発明を適用した場合のものであり、実施例１、２とは、頭部締めボルトの先端部構造と、その先端部に締結するアンカー板１３″の構造が異なる点で異なる。他の部分については実施例１、２と概ね共通するので、説明を省略し、頭部締め高力ボルト１２′とアンカー板１３″に係わる部分を主体に説明する。
【００２７】
頭部締め高力ボルト１２′は、図９（ａ）に示すように、トルク導入用のピンテール１２ｐを有する頭部１２ａと、鋼管柱１の内部に固定したナット１４と螺合・締結する雄ねじ部１２ｓとナット１４に接着したアンカー板１３″に螺合・締結する雄ねじ部１２ｓより小径の雄ねじ部１９ｓを有する軸部１２ｃを有し、雄ねじ部１２ｓの終端と雄ねじ部１９ｓの境界に段差部が形成されている。この段差部は、雄ねじ部１９ｓにアンカー板１３″を螺合したときにアンカー板１３″の締結部になる。この頭部締め高力ボルト１２′の軸部１２ｃには、頭部１２ａの座面に当接する六角形の座金１５が挿通されている。この座金１５は、実施例１の座金１５と同様のもので、同様に機能するものである。
頭部締め高力ボルト１２′に螺合するナット１４は、座金１６に固定したものであり、座金１６を介して鋼管柱１の内部に固定されており、このナット１４には、頭部締め高力ボルト１２′の先端部の小径の雄ねじ１９ｓに螺合・締結する雌ねじ２０ｓを有するアンカー板１３″が軽接着されている。雌ねじ２０ｓは、アンカー板１３″を貫通するものである。
【００２８】
鋼管柱１と座金１６、座金１６とナット１４、ナット１４とアンカー板１３″の固定手段は、実施例１と同様である。
頭部締め高力ボルト１２′により鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを接合する場合には、図９（ｂ）に示すように、座金１５を挿通した頭部締め高力ボルト１２′を、鋼管柱１に当接したＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆの外部からボルト孔２ｐに挿入して、鋼管柱１のボルト孔１ｐ、鋼管柱１の内部に固定した座金１６を経て、雄ねじ１２ｓをナット１４に螺合し、先端の雄ねじ１９ｓをアンカー板１３″の雌ねじ２０ｓに螺合し、アンカー板１３″を頭部締め高力ボルト１２′の雄ねじ部１２ｓの終端と雄ねじ部１９ｓの境界に形成された段差部に締結する。
そして、更に頭部締め高力ボルト１２′を締め付けることによって、アンカー板１３″をナット１４から剥離させ、図９（ｃ）に示すように、アンカー板１３″が鋼管柱１の内部の所定位置に達したところで、ナット１４との締結が完了し、頭部締めボルト１２′の頭部１２ａとナット１４間で鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂの垂直板２ｆを締結する。鋼管柱１とＴ形接合金物２ａ、２ｂを締結後、鋼管柱１の内部にコンクリートを充填・固化させ、コンクリート６にアンカー板１３″から座金１６までを埋没させる。
【００２９】
このようにして、コンクリート充填鋼管柱１と各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂを接合後、各Ｔ形接合金物２ａ、２ｂの水平板２ｕにＨ形断面梁４を高力ボルト接合することによって、図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すようなコンクリート充填鋼管柱とＨ形断面梁の接合構造を得ることができる。
この実施例３においては、充填コンクリートの抵抗力を高力ボルトを介して鋼管柱の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させる効果、その他の効果は、実施例１、実施例２の場合とほぼ同様である。
【００３０】
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば各実施例では角形または円形の鋼管柱とＴ形接合金物の接合に適用したが、鋼管柱とＬ形接合金物などの接合にも適用できる。また、頭部締め高力ボルトの頭部、軸部、アンカー部を形成するアンカー板の形状および配置、鋼管柱内部へのナットや座金の固定方法、固定手段、接合部の施工手順などについては、接合対象物、接合部配置、要求される接合部性能などに応じて、上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明では、予め角形または円形の鋼管柱の内部側にアンカー板を軽接合したナット（および座金）を固定しておき、当接した鋼管柱と接合金物のボルト孔に、外部側から鋼管柱の内部側でアンカー部を形成可能な頭部締め高力ボルトを挿入して、鋼管柱の内部側でナットと締結して、頭部締め高力ボルトの頭部とナット間で鋼管柱と接合金物を締結するとともに、先端部側に形成したアンカー部を、鋼管柱内部に充填して固化させたコンクリートに埋没させることにより、充填コンクリートの抵抗力を頭部締め高力ボルトを介して鋼管柱の接合部に作用させ、この接合部における圧縮力と引張力に対する接合部性能（剛性、耐力）を向上させることができる。
また、ナットを鋼管柱の内部側に固定しておき、鋼管柱に対する接合金物を頭部締め高力ボルトを用い、外部側からボルト孔に挿入してナットと螺合・締結することから、施工現場で上下の接合金物の取り付け順を任意に決めることができ、上下の接合金物にＨ形断面梁を取り付ける場合に、Ｈ形断面梁と接合金物との干渉を避けることができ、現場での施工性を向上させることができる。また、基本的には、溶接接合を採用しない接合構造であるため、加工負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）図は、本発明の実施例１による角形のコンクリート充填鋼管柱とＴ形接合金物の高力ボルト接合構造例で、接合が完了した状態を示す平面断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の正面断面説明図。
【図２】（ａ）図は、本発明の実施例１による円形のコンクリート充填鋼管柱とＴ形接合金物の高力ボルト接合構造例で、接合が完了した状態を示す平面断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の正面断面説明図。
【図３】（ａ）図は、本発明の実施例１で用いられる頭部締め高力ボルトと鋼管柱の内部に固定される座金、ナット、アンカー板例の部分的側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の頭部締め高力ボルトのＡａ−Ａｂ矢視説明図。
【図４】（ａ）図は、図３の頭部締め高力ボルトによる接合過程を示す部分的側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の状態を経て接合が完了した状態を示す部分的側断面説明図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）図は、本発明の頭部締め高力ボルトにアンカー部を形成するアンカー板の形状例を示す正面説明図。
【図６】本発明の実施例１で、鋼管柱の内部に固定される座金、ナット、アンカー板と固定手段例を示す部分的側面説明図で、（ａ）図は、接着による場合を示し、（ｂ）図は、ろう付けによる場合を示す。
【図７】実施例１で用いる２シーム溶接による角形または円形の鋼管柱と、その内部への座金、ナット、アンカー板の固定方法例を示す部分的側断面説明図で、（ａ）図は、角形の鋼管柱の場合の２シーム溶接前の状態を示す正面説明図、（ｂ）図は、２シーム溶接後の状態を示す正面説明図、（ｃ）図は、円形の鋼管柱の場合の２シーム溶接前の状態を示す正面説明図、（ｄ）図は、２シーム溶接後の状態を示す正面説明図。
【図８】（ａ）図は、本発明の実施例２で用いられる頭部締め高力ボルトと鋼管柱の内部に固定される座金、ナット、アンカー板例の部分的側側面説明図、（ｂ）図は、頭部締め高力ボルトによる接合過程を示す部分的側断面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の状態を経て接合が完了した状態を示す部分的側断面説明図。
【図９】（ａ）図は、本発明の実施例３で用いられる頭部締め高力ボルトと鋼管柱の内部に固定される座金、ナット、アンカー板例の部分的側側面説明図、（ｂ）図は、頭部締め高力ボルトによる接合過程を示す部分的側断面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の状態を経て接合が完了した状態を示す部分的側断面説明図。
【図１０】従来のＴ形接合金物と高力ボルトを用いた角形鋼管柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す立体説明図。
【図１１】（ａ）図は、従来のＴ形接合金物と高力ボルトを用いたコンクリート充填角形鋼管柱とＨ形鋼梁の高力ボルト接合構造例を示す平面断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の正面断面説明図。
【図１２】従来の他のコンクリート充填角形鋼管柱とＨ形鋼梁の溶接による接合構造例を示す平面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の正面断面説明図。
【図１３】従来のダイアフラムと鋼管内部のスタッドを用いたコンクリート充填角形鋼管柱とＨ形鋼梁の溶接による接合構造例を示す平面説明図。
【符号の説明】
１  鋼管柱                    １ｐ  ボルト孔
２ａ  上側Ｔ形接合金物        ２ｂ  下側Ｔ形接合金物
２ｐ  ボルト孔                ２ｆ  垂直板
２ｕ  水平板                  ３  高力ボルト
４  Ｈ形断面梁                ４ａ  上フランジ
４ｂ  下フランジ              ５  高力ボルト
６  コンクリート              ７  縦リブ（アンカー）
８  ダイアフラム              ９  スタッド（アンカー）
１２、１２′、１２″  頭部締め高力ボルト
１２ａ  頭部                  １２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  軸部
１２ｐ  ピンテール            １２ｓ  雄ねじ
１３、１３′、１３″、１３ａ、１３ｂ  アンカー板
１３ｓ  雌ねじ                １４  ナット
１５  座金                    １６  座金
１７  ストッパー板            １９ｓ  雄ねじ（アンカー板用）
２０ｓ  雌ねじ                ２１  リブ
２２  頭部締め高力ボルト      ２２ａ  頭部
２２ｂ  軸部                  ２２ｓ  雄ねじ
２２ｐ  ピンテール            Ｃａ、Ｃｂ  溝形材
Ｃｃ、Ｃｄ  半円形材          Ｃｐ  ボルト孔
ｂａ  強接着                  ｂｂ  軽接着
ｓａ、ｓｂ  ろう付け          ｗ  溶接
【図１】
0003854194.tif 000002
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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