JP3234398B2 - 鋼管の継手構造 - Google Patents
鋼管の継手構造Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼管を柱部材として使
用する建築物、鉄塔、橋脚、海洋ジャケット等の構造物
において、鋼管を継手部材を用いて接続した、鋼管の継
手構造に関するものである。
用する建築物、鉄塔、橋脚、海洋ジャケット等の構造物
において、鋼管を継手部材を用いて接続した、鋼管の継
手構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、構造物における一般的な鋼管の継
手構造としては、（１）溶接または高力ボルトを用いた
摩擦接合あるいはフランジ継手がある。これらは、継手
作業において多くの労力と高度な品質管理が要求され
る。このような継手作業の簡素化を目的として、以下の
従来技術がある。しかし、これらはいずれも、継手金物
を用いた継手構造である。（２）実開平３−３１６０５
号公報に示されたものは、接合される一方の側の鋼管
に、予め接合継手金物を接合しておき、他方の側の鋼管
をこの継手金物に主として接着によって接合することに
より、現場での溶接作業を軽減したもの。また特公平５
−２５９６６号公報に示されたものは、接合される鋼管
あるいは継手用の金物にテーパを設けて鋼管を接合する
地すべり防止杭。さらに従来、継手金物を用いた鋼管を
接続する手段として、継手部の間隙にモルタルあるいは
樹脂を充填することも知られている。
手構造としては、（１）溶接または高力ボルトを用いた
摩擦接合あるいはフランジ継手がある。これらは、継手
作業において多くの労力と高度な品質管理が要求され
る。このような継手作業の簡素化を目的として、以下の
従来技術がある。しかし、これらはいずれも、継手金物
を用いた継手構造である。（２）実開平３−３１６０５
号公報に示されたものは、接合される一方の側の鋼管
に、予め接合継手金物を接合しておき、他方の側の鋼管
をこの継手金物に主として接着によって接合することに
より、現場での溶接作業を軽減したもの。また特公平５
−２５９６６号公報に示されたものは、接合される鋼管
あるいは継手用の金物にテーパを設けて鋼管を接合する
地すべり防止杭。さらに従来、継手金物を用いた鋼管を
接続する手段として、継手部の間隙にモルタルあるいは
樹脂を充填することも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、構造物における
鋼管の現場接合の場合は、前記（１），（２）に示すよ
うに、溶接や高力ボルトによる方法、あるいは継手金物
を用いる方法が使用されているが、これらは、いずれも
継手箇所毎に構造的に完全に固定させる方法である。そ
のため、継手部においては、鋼管と鋼管、あるいは鋼管
と継手金物の間を、荷重を伝達する物体、例えば溶接金
属，ボルト，コンクリートあるいは樹脂等を介して接続
している。これらの従来技術の場合は、継手作業におい
て多くの労力と高度な品質管理あるいは接着作業が要求
される。
鋼管の現場接合の場合は、前記（１），（２）に示すよ
うに、溶接や高力ボルトによる方法、あるいは継手金物
を用いる方法が使用されているが、これらは、いずれも
継手箇所毎に構造的に完全に固定させる方法である。そ
のため、継手部においては、鋼管と鋼管、あるいは鋼管
と継手金物の間を、荷重を伝達する物体、例えば溶接金
属，ボルト，コンクリートあるいは樹脂等を介して接続
している。これらの従来技術の場合は、継手作業におい
て多くの労力と高度な品質管理あるいは接着作業が要求
される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述の問題を有利に解決
するために、本発明の鋼管の継手構造においては、縦向
きで配置されて互いに接続される３本以上の鋼管１の対
向端部に、継手鋼管２の中間部外周にフランジ３を固着
して構成した継手部材４における上下両側の継手鋼管２
を遊隙を介して嵌入する。本発明は、このような他の介
在物体（前述の荷重を伝達する物体）を使用せずに鋼管
を接続する構造であり、そのため、接合位置において多
少のガタが生じる機構である。しかしながら、鋼管部材
より構成される立体フレーム構造においては、幾何学的
にガタを拘束する効果が得られるため、本発明の鋼管の
継手構造を使用して構造物としての使用性能（許容変位
量）を確保することが可能である。
するために、本発明の鋼管の継手構造においては、縦向
きで配置されて互いに接続される３本以上の鋼管１の対
向端部に、継手鋼管２の中間部外周にフランジ３を固着
して構成した継手部材４における上下両側の継手鋼管２
を遊隙を介して嵌入する。本発明は、このような他の介
在物体（前述の荷重を伝達する物体）を使用せずに鋼管
を接続する構造であり、そのため、接合位置において多
少のガタが生じる機構である。しかしながら、鋼管部材
より構成される立体フレーム構造においては、幾何学的
にガタを拘束する効果が得られるため、本発明の鋼管の
継手構造を使用して構造物としての使用性能（許容変位
量）を確保することが可能である。
【０００５】
【実施例】次に本発明を図示の実施例によって詳細に説
明する。図２は本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を
示し、図３はその鋼管の継手構造を分解して示すもので
あって、短かい鋼管からなる継手鋼管２の中間部外周
に、鋼製フランジ３が溶接により固着されて、鋼製継手
部材４が構成され、前記継手鋼管２の下部の外側に嵌込
まれる下部の鋼管１と、前記継手鋼管２の上部の外側に
嵌込まれる上部の鋼管１とは、同一断面のものが用いら
れ、継手鋼管２の上下両端部を各鋼管１に嵌合した場
合、鋼管１の内面と継手鋼管２の外面との間に遊隙が設
けられる。
明する。図２は本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を
示し、図３はその鋼管の継手構造を分解して示すもので
あって、短かい鋼管からなる継手鋼管２の中間部外周
に、鋼製フランジ３が溶接により固着されて、鋼製継手
部材４が構成され、前記継手鋼管２の下部の外側に嵌込
まれる下部の鋼管１と、前記継手鋼管２の上部の外側に
嵌込まれる上部の鋼管１とは、同一断面のものが用いら
れ、継手鋼管２の上下両端部を各鋼管１に嵌合した場
合、鋼管１の内面と継手鋼管２の外面との間に遊隙が設
けられる。
【０００６】継手部材４における継手鋼管２の外径ｄ
は、上下の鋼管１の内径Ｄよりも小さく設定され、鋼管
１の肉厚をｔ，前記Ｄとｄとの差の１／２をＣ／２と
し、前記フランジ３と継手鋼管２の端面までの距離をａ
とすると、鋼管１の軸直角方向に作用する外力により、
当該継手部に回転、あるいは平行移動のいづれかのガタ
が生じる。ガタが生じる前の状態を、図４および図５に
示す。またガタが生じた後の状態を図６〜図９に示す。
継手部材４と一方の鋼管１との嵌合長さをａ、鋼管１の
肉厚をｔとしたとき、継手部材４と一方の鋼管１との間
に生じる（継手１カ所当たりの）回転量（傾斜角：θ）
は次式で表される。
は、上下の鋼管１の内径Ｄよりも小さく設定され、鋼管
１の肉厚をｔ，前記Ｄとｄとの差の１／２をＣ／２と
し、前記フランジ３と継手鋼管２の端面までの距離をａ
とすると、鋼管１の軸直角方向に作用する外力により、
当該継手部に回転、あるいは平行移動のいづれかのガタ
が生じる。ガタが生じる前の状態を、図４および図５に
示す。またガタが生じた後の状態を図６〜図９に示す。
継手部材４と一方の鋼管１との嵌合長さをａ、鋼管１の
肉厚をｔとしたとき、継手部材４と一方の鋼管１との間
に生じる（継手１カ所当たりの）回転量（傾斜角：θ）
は次式で表される。
【数１】
【０００７】次に３つのケースについて前述のガタによ
って生じる柱頂点における水平移動量Ｇについての比較
例を説明する。図１０ないし図１８は、本発明を構造物
の鋼管１で構成される柱部材に使用したとき（ケース
１：単柱（図１０ないし図１２）、ケース２：４本柱ラ
ーメン構造（図１３ないし図１５）、ケース３：４本柱
ラーメン構造（図１６ないし図１８）の、ガタによる柱
頂点における水平移動量の数値計算模式を示す。
って生じる柱頂点における水平移動量Ｇについての比較
例を説明する。図１０ないし図１８は、本発明を構造物
の鋼管１で構成される柱部材に使用したとき（ケース
１：単柱（図１０ないし図１２）、ケース２：４本柱ラ
ーメン構造（図１３ないし図１５）、ケース３：４本柱
ラーメン構造（図１６ないし図１８）の、ガタによる柱
頂点における水平移動量の数値計算模式を示す。
【０００８】図１０ないし図１８に示す３つのケースに
ついて、ａ＝１，０００ｍｍ、ｔ＝２５ｍｍ、ｃ＝１０
ｍｍとしたときの柱頂点での水平移動量：Ｇを表１に示
す。
ついて、ａ＝１，０００ｍｍ、ｔ＝２５ｍｍ、ｃ＝１０
ｍｍとしたときの柱頂点での水平移動量：Ｇを表１に示
す。
【表１】
【０００９】図１および図１６ないし図１８は前述のケ
ース３の場合の４本柱ラーメン構造物９を示すものであ
って、同一レベルにある隣り合う鋼管１の上部にわたっ
て、形鋼またはパイプ等の水平梁からなる横連結部材５
が配置されて鋼管１に溶接により固着して鋼管付き枠体
６を構成し、その鋼管付き枠体６と継手部材４を交互に
嵌合した例である。
ース３の場合の４本柱ラーメン構造物９を示すものであ
って、同一レベルにある隣り合う鋼管１の上部にわたっ
て、形鋼またはパイプ等の水平梁からなる横連結部材５
が配置されて鋼管１に溶接により固着して鋼管付き枠体
６を構成し、その鋼管付き枠体６と継手部材４を交互に
嵌合した例である。
【００１０】図１０ないし図１２のケース１の単柱７の
場合は、鋼管１と継手部材４が交互に直列に嵌合した例
である。
場合は、鋼管１と継手部材４が交互に直列に嵌合した例
である。
【００１１】図１３ないし図１５のケース２の４本柱ラ
ーメン構造物８の場合は、４本の隣り合う比較的短い鋼
管１Ｂに４本の横連結部材５を溶接により連結して鋼管
付き枠体６を構成し、その鋼管付き枠体６と継手部材４
および鋼管１を順次嵌合した例である。
ーメン構造物８の場合は、４本の隣り合う比較的短い鋼
管１Ｂに４本の横連結部材５を溶接により連結して鋼管
付き枠体６を構成し、その鋼管付き枠体６と継手部材４
および鋼管１を順次嵌合した例である。
【００１２】前記実施例においては、単柱の場合および
４本柱立体フレーム構造の場合を示したが、２本柱また
は３本柱立体フレーム構造あるいは５本柱以上の多数本
立体フレーム構造としてもよく、また横連結部材５を同
一レベルの鋼管１に対し、対角方向あるいはその他の任
意の方向に配置して固定してもよく、また鋼管１相互を
複数本の横連結部材５を使用して固定してもよい。
４本柱立体フレーム構造の場合を示したが、２本柱また
は３本柱立体フレーム構造あるいは５本柱以上の多数本
立体フレーム構造としてもよく、また横連結部材５を同
一レベルの鋼管１に対し、対角方向あるいはその他の任
意の方向に配置して固定してもよく、また鋼管１相互を
複数本の横連結部材５を使用して固定してもよい。
【００１３】なお、本発明を実施して構造物を組立る場
合、鋼管１と継手部材４との接合作業の途中において、
継手部材４と鋼管１との間の遊隙を一時的に治具等によ
り一定にあるいは任意の遊隙巾で固定してもよい。
合、鋼管１と継手部材４との接合作業の途中において、
継手部材４と鋼管１との間の遊隙を一時的に治具等によ
り一定にあるいは任意の遊隙巾で固定してもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、縦向きで配置されて互
いに接続される３本以上の鋼管１の対向端部に、継手鋼
管２の中間部外周にフランジ３を固着して構成した継手
部材４における上下両側の継手鋼管２を遊隙を介して嵌
入したので、継手部材の寸法およびその製作誤差を規定
することにより、ガタによる変位量の制御も可能であ
る。したがって、本発明は、従来の技術に比べて、労
力，コスト，工期の大幅な縮小がはかられると共に、作
業環境や技量に左右されずに、安定した品質が得られ
る。
いに接続される３本以上の鋼管１の対向端部に、継手鋼
管２の中間部外周にフランジ３を固着して構成した継手
部材４における上下両側の継手鋼管２を遊隙を介して嵌
入したので、継手部材の寸法およびその製作誤差を規定
することにより、ガタによる変位量の制御も可能であ
る。したがって、本発明は、従来の技術に比べて、労
力，コスト，工期の大幅な縮小がはかられると共に、作
業環境や技量に左右されずに、安定した品質が得られ
る。
【図１】本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を有する
４本柱構造物を示す側面図である。
４本柱構造物を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を示す縦
断側面図である。
断側面図である。
【図３】本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を分解し
て示す斜視図である。
て示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る鋼管の継手構造を示す縦
断側面図である。
断側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】上部の鋼管が下部の鋼管に対して傾斜した状態
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】上部の鋼管が下部の鋼管に対し平行状態で横移
動した状態を示す縦断側面図である。
動した状態を示す縦断側面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】上下方向に直列に並ぶ多数の鋼管が垂直状態
で立設された状態を示す側面図である。
で立設された状態を示す側面図である。
【図１１】図１０の場合において外力を作用させた時の
水平移動量の模式説明図である。
水平移動量の模式説明図である。
【図１２】図１０の一部を拡大して示す側面図である。
【図１３】４本柱ラーメン構造物を示す側面図である。
【図１４】図１３の場合において外力を作用させた時の
水平移動量の模式説明図である。
水平移動量の模式説明図である。
【図１５】図１３の一部を拡大して示す側面図である。
【図１６】４本柱ラーメン構造物の他の例を示す側面図
である。
である。
【図１７】図１６の場合において外力を作用させた時の
水平移動量の模式説明図である。
水平移動量の模式説明図である。
【図１８】図１６の一部を拡大して示す側面図である。
１ 鋼管 ２ 継手鋼管 ３ フランジ ４ 継手部材 ５ 横連連結材 ６ 鋼管付き枠体 ７ 単柱 ８ ４本柱ラーメン構造物 ９ ４本柱ラーメン構造物
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16B 7/00 - 7/22 E04B 1/24 E04B 1/58
Claims (1)
- 【請求項１】 縦向きで配置されて互いに接続される３
本以上の鋼管１の対向端部に、継手鋼管２の中間部外周
にフランジ３を固着して構成した継手部材４における上
下両側の継手鋼管２を遊隙を介して嵌入した鋼管の継手
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08524094A JP3234398B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 鋼管の継手構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08524094A JP3234398B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 鋼管の継手構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279920A JPH07279920A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3234398B2 true JP3234398B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=13853045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08524094A Expired - Fee Related JP3234398B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 鋼管の継手構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3234398B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003301820A (ja) * | 2002-04-09 | 2003-10-24 | Ito:Kk | 管材接続部継ぎ手 |
| WO2010137294A1 (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 株式会社新生工務 | 鋼管連結構造、鋼管連結方法及び継手部材 |
| JP6410595B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2018-10-24 | 株式会社クボタ | 連結部材、連結部材ユニット及び連結方法 |
| JP6639895B2 (ja) * | 2015-12-17 | 2020-02-05 | 日本製鉄株式会社 | 鋼管柱の接合構造 |
| WO2017146838A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | Vega Building Systems, Llc | Method for constructing multi-story buildings using stacked structural steel wall trusses |
| JP6709638B2 (ja) | 2016-03-10 | 2020-06-17 | 日立造船株式会社 | 鋼管構造体における鋼管と継手との溶接方法 |
| JP6716327B2 (ja) * | 2016-04-19 | 2020-07-01 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 天井耐震化部材及び天井システム |
| JP6095189B1 (ja) * | 2016-09-29 | 2017-03-15 | 株式会社みらい技術研究所 | アンダーピニング工法用継手および該継手を用いるアンダーピニング工法 |
| CN106522374B (zh) * | 2016-12-22 | 2022-01-28 | 青岛理工大学 | 用于连接模块化钢框架的连接装置及其连接方法 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP08524094A patent/JP3234398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07279920A (ja) | 1995-10-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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