JP2004316426A

JP2004316426A - 角形鋼管柱の接合構造

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Publication number: JP2004316426A
Application number: JP2004240508A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kikuchi; 信夫菊地
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: JP3881354B2

Abstract

【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

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。（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。従来例を示す分解斜視図である。

符号の説明

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

Claims

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。
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。
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。
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。