CN1467349A - 柱材用钢管的接头构造 - Google Patents

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Abstract

本发明的柱材用钢管的接头构造,将规定板厚的长钢管与比该长钢管板厚更厚的短钢管由热成形形成相同外径形状,在使长钢管端面与未形成坡口的短钢管端面相对状态下,从外侧焊接两钢管结合构成。由此,可保持采用厚壁短钢管形式的各种优点,可缩短用于焊接的坡口部之制作时间并低成本形成;焊接结合作业,由于外径形状为相同状,不产生台阶,可更平滑有效更好地进行;对厚壁短钢管,由于不形成坡口,故可提供可缩短制作时间并可低成本形成的柱材用钢管的接头构造。

Description

柱材用钢管的接头构造
技术领域
本发明涉及比如作为钢架构造物的支柱使用的柱材用钢管的接头构造
背景技术
在现有技术中,作为支柱使用的柱材用钢管,比如在日本特开2001-303661号公报中所见到的,提供了在板座区域用柱采用由热成形所得到的厚壁柱的构成。
即,比如,以冷成形制造规定板厚的长的方形钢管,同时在加热炉加热之后,热成形制造出比该长的方形钢管板厚更厚的、且具有形成梁件连结部的长度的短的方形钢管。而后在短的方形钢管内侧形成坡口部。将这样得到的长的方形钢管与短的方形钢管以电弧焊等焊接结合起来得到方形钢管柱。
作为其他现有例,比如以冷成形制造规定板厚的长的方形钢管,同时也以冷成形制造比该长的方形钢管板厚更厚的、且具有形成梁件连结部长度的短的方形钢管。将这样得到的长的方形钢管与短的方形钢管以电弧电接等结合起来得到方形钢管柱。
如依采用这样得到的厚壁柱的方形钢管柱,比如,与通常隔板形式和内隔板形式等相比,可减少组装工时,并可缩短焊接长度,因此总体上是简单而经济的,且不易产生焊接变形。另外,梁件连结部,由短的方形钢管预先加厚的板厚可确保足够的强度,对于梁件的焊接结合可没有任何障碍地进行。而且,方形钢管柱是以管接头形式得到,可在无内藏肋与垫板等状态进行加工,也可很容易采用在其中充填混凝土等的构成,可望有着上述种种优点。
但如依采用了上述厚壁短的方形钢管的方形钢管柱,由于要在厚壁的短的方形钢管内侧形成用于焊接的坡口部,这种制作费时、昂贵。而且,由于在使垫板位于从厚壁的短的方形钢管的坡口部沿规定厚度的长的方形钢管内面的状态下,进行内部侧(垫板侧)的焊接,所以,焊接量增多、而不能迅速进行焊接作业,进而有时必须使垫板变形(特殊加工)。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供可保持采用厚壁的短钢管形式的各种优点,且可缩短制作时间、廉价地形成用于焊接的坡口部,进而可更平滑地进行焊接结合作业的柱材用钢管的接头构造。
为达到所述目的,第一项发明的柱材用钢管接头构造是,由规定板厚的长钢管、和比所述长钢管板厚更厚的短钢管构成;其特征在于,这些长钢管与短钢管由热成形形成相同状的外径形状,在使长钢管的端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
如依上述第一项发明之构成,由于是使长钢管与短钢管其外周形状为相同状位于一直线上,使其端面相互相对之后,对其相对的端面间从外侧沿全周焊接相结合,故所构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短钢管形式的各种优点。这时的焊接结合作业,由于外径形状为相同状,不产生台阶(错开),故可更为平滑有效更好地进行;并可更好地进行应力传递。另外,由于厚壁短钢管不形成坡口,可缩短制作时间、降低成本。
第一项发明的柱材用钢管接头构造的第一实施例的特征在于,长钢管与短钢管由方形钢管构成,这些长的方形钢管与短的方形钢管,由热成形形成相同状的外部尺寸与角部的外周曲面。
如依该第一项发明的第一实施例,由于是使长的方形钢管与短的方形钢管其外周形状为相同状地位于一直线上、在端面相互相对之后,从外侧对相对端面间沿全周焊接结合,故所构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短的方形钢管形式的各种优点。这时的角部间的焊接结合作业,由于相对的外周曲面形状相同,不产生台阶部(错开),故可更平滑有效更好地进行。
第一项发明柱材用钢管接头构造的第二实施例的特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,这些长的圆形钢管与短的圆形钢管由热成形形成相同状的外径。
如依该第一项发明的第二实施例,由于是使长的圆形钢管与短的圆形钢管成同心状位于同一直线上之后,对相对端面间从外侧沿全周焊接结合,故所构成柱材用钢管保持了采用厚壁短的圆形钢管形式的各种优点。
为了达到所述目的,第二项发明的柱材用钢管接头构造是,由规定板厚的长钢管、和比该长钢管板厚更厚的短钢管构成;其特征在于,所述长钢管由冷成形形成,同时,所述短钢管由热成形形成与长钢管外径形状相同状;在长钢管端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
如依上述第二项发明之构成,由于是使冷成形的长钢管与热成形的短钢管其外周形状为相同状位于直线上,在使端面相互相对之后对相对的端面间从外侧沿全周焊接结合,故所构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短钢管形式的各种优点。这时的焊接结合作业,由于外径形状为相同状,不产生台阶部(错开),故可更为平滑有效更好地进行;同时可更好地进行应力传递。对于厚壁短钢管,由于不形成坡口,可缩短制作时间,降低成本;另外长钢管由于是冷成形,也可低成本形成。
在第二项发明柱材用钢管接头构造第一实施例的特征在于,长钢管与短钢管由方形钢管构成,所述长的方形钢管由冷成形形成,而所述短的方形钢管由热成形形成与长的方形钢管相同状的外部尺寸和角部外周曲面。
如依该第二项发明的第一实施例,由于是使冷成形的长的方形钢管与热成形的短的方形钢管其外周形状相同状地位于一直线上,使其端面相互相对之后,对相对的端面间从外侧沿全周焊接结合,故这样构成的柱材用钢管保持了采用厚壁的短的方形钢管形式的各种优点。这时角部间的焊接结合作业,由于是相对的外周曲面相同,不产生台阶部(错开),故可更平滑有效更好地进行。
在第二项发明的柱材用钢管接头构造的第二实施例的特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,所述长的圆形钢管由冷成形形成,而所述短的圆形钢管由热成形形成与长的圆形钢管相同状的外径。
如依第二项发明的第二实施例,由于是冷成形的长的圆形钢管与热成形的短的圆形钢管成同心状位于一直线之后,对其相对端面间从外侧沿全周焊接结合,这样构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短的圆形钢管形式的各种优点。
为达到所述目的,第三项发明的柱材用钢管接头构造是,由规定板厚的长钢管、和比该长钢管板厚更厚的短钢管构成;其特征在于,这些长钢管与短钢管由冷成形形成相同状的外径,在长钢管端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
如依上述第三项发明之构成,由于是使分别冷成形的长钢管与短钢管其外周形状相同状地位于一直线上、其端面相互相对之后,对相对端面间从外侧沿全周焊接结合,故这样构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短钢管形式的各种优点。这时的焊接结合作业,由于外径形状相同,不产生台阶部(错开),故可更为平滑有效更好地进行。而且可更好传递应力。另外,厚壁的短钢管由于不形成坡口,可缩短其制作时间、降低成本,另外,由于长钢管、短钢管都是冷成形,形成成本也低。
在第三项发明柱材用钢管接头构造的第一实施例的特征是,长钢管与短钢管由方形钢管构成,这些长的方形钢管与短的方形钢管,由冷成形形成为相同状的外部尺寸与角部外周曲面。
如依该第三项发明的第一实施例,由于是使分别冷成形的长的方形钢管与短的方形钢管其外周形状相同、位于一直线,端面相互相对之后,对相对端面间从外侧沿全周焊接结合,故这样构成的柱材用钢管保持了采用厚壁短的方形钢管形式的各种优点。这时的角部间焊接结合作业,由于相对的外周曲面相同,不产生台阶部(错开),故可更为平滑有效地更好地进行。
在第三项发明柱材用钢管接头构造的第二实施例的特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,这些长的圆形钢管与短的圆形钢管由冷成形形成相同状的外径。
如依该第三项发明的第二实施例,由于是使分别冷成形的长钢管与短钢管成同心状位于一直线之后,对相对端面间从外侧沿全周焊接结合,故这样构成的柱材用钢管保持了采用厚壁的短的圆形钢管形式的各种优点。
另外,适用于第一~第三项发明的柱材用钢管接头构造的实施例的特征在于,短钢管具有形成板座区域的长度。
如依该第一~第三的适用实施例,由于是使长钢管与短钢管在其外周形状相同状地位于直线状态下、对相对的端面间从外侧沿全周焊接结合,可构成使短钢管成板座区域的柱材用钢管,因此可保持采用厚壁短钢管形式的各种优点。
第一~第三项发明柱材用钢管接头构造的其他适用实施例的特征在于,在使位于长钢管内部的垫板抵接于短钢管端面的状态下,通过从外侧焊接,结合两钢管。
如依该第一~第三项发明的其他适用实施例,由于焊接结合作业可在利用垫板的状态下进行,且可使垫板抵接于短钢管扁平状端面,故可减少焊接量迅速进行焊接。另外,垫板也不需要进行特殊的加工。
附图说明
图1示出了本发明第一实施例,是柱材用钢管接头构造的方形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图2是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的纵剖正视图。
图3是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的局部剖立体图。
图4是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱平板部的纵剖正视图。
图5是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱角部的纵剖正视图。
图6是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的要部放大纵剖正视图。
图7是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱横剖俯视图。
图8是图1的柱材用钢管接头构造的方形钢管热成形等的说明图。
图9表示了本发明的第二实施例,是柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图10是图9的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱纵剖正视图。
图11是图9的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱的要部放大纵剖正视图。
图12是图9的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱横剖俯视图。
图13表示了本发明的第三实施例,是柱材用钢管接头构造的方形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图14是图13的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱纵剖正视图。
图15是图13的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的要部放大的纵剖正视图。
图16是图13的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的横剖俯视图。
图17是图13的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的方形钢管成形等的说明图。
图18表示了本发明的第四实施例,是柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图19是图18的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱的要部放大的纵剖正视图。
图20是图18柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱横剖俯视图。
图21表示了本发明的第五实施例,是柱材用钢管接头构造的方形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图22是图21的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的纵剖正视图。
图23是图21的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的要部放大纵剖正视图。
图24是图21的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱的横剖俯视图。
图25是图21的柱材用钢管接头构造的方形钢管柱冷成形等的说明图。
图26表示了本发明的第六实施例,是柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱焊接结合前的局部剖立体图。
图27是图26的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱要部放大纵剖正视图。
图28是图26的柱材用钢管接头构造的圆形钢管柱的横剖俯视图。
具体实施方式
下边借图1~图8、作为采用方形钢管状态来说明本发明第一实施例。
如图1所示,具有规定板厚t的长的方形钢管(长钢管的一例)1,和板厚为比该长的方形钢管1的板厚t更厚的板厚T且形成板座区域(バネルゾ一ン)的、长度(高度)为L的短的方形钢管(短钢管的一例)2。这里,所说规定板厚t,由相应于钢架构造物的规模所采用的方形钢管柱外形尺寸W等来决定,例如当外形尺寸W为500mm时,板厚t为25mm。另外,长的方形钢管1的板厚t与短的方形钢管2的板厚T,比如成2tT。
长的方形钢管1与短的方形钢管2,由热成形形成相同状的外径形状、即其外部尺寸W、和各角部1A、2A的外周曲面1a、2a的曲率半径R(比如0.5T~1.5T的曲率半径)形成为相同状。
这里的热成形,比如图8所示,半成形长的方形钢管11或形成板座区域的长度为L的半成形的短的方形钢管12在加热装置(加热炉等)15加热,而后在成形装置(成形滚压装置等)16、17进行成形。由这样进行外径形状的热成形,可得到形成相同状的外部尺寸W和曲率半径R的长的方形钢管1与短的方形钢管2。
这样制造出来的长的方形钢管1与短的方形钢管2中,长的方形钢管1,在加工装置(切削加工装置等)18对端部外侧部分进行切削加工,因而在端部,形成规定角度(35°~45°)的坡口部(端面)1b。而后,在长的方形钢管1的端部,内嵌方形环状垫板3之后,如图6所示,由焊缝4固定。
将上述这样形成的长的方形钢管1与短的方形钢管2在使其外周形状成相同状位于直线上之后,使位于长的方形钢管1内部的垫板3的外端面3b抵接于短的方形钢管2的扁平端面2b。即,长的方形钢管1的坡口部(端面)1b和没有形成坡口的短的方形钢管2的扁平端面(端面)2b相对。
而后,如图2~图6所示,在将相对的坡口部1b与扁平端面2b间从外侧点固焊接之后,由从外侧沿全周的焊缝(电弧焊等)5结合起来,借此由从外侧的焊缝5将长的方形钢管1与短的方形钢管2结合起来,构成使短的方形钢管2作为板座区域的方形钢管柱(柱材用钢管的一例)6。
将上述这样构成的方形钢管柱6按规定根数搬运到建筑现场等,而后在形成板座区域的长度为L的短的方形钢管2外面、由焊缝8结合梁凸缘或梁件7。而且,如图2的虚线所示,方形钢管柱6在成叠起状配置之后,由其上下间以焊缝5结合,可构成规定长度(高度)。
下边,借图9~图12、作为使用圆形钢管状态来说明本发明的第二实施例。
即如图9所示,本实施例结构件具有规定板厚t的长的圆形钢管(长钢管一例)21,和板厚为比该长的圆形钢管21的板厚t更厚的板厚T且形成板座区域的、长度(高度)为L的短的圆形钢管(短钢管一例)22构成。这些长的圆形钢管21与短的圆形钢管22由热成形形成为外径为D的相同状。而后,对长的圆形钢管21的端部外侧部分进行切削加工,在端部形成规定角度(35°~45°)的坡口部21b。再在长的圆形钢管21的端部内装环状垫板23之后,由焊接24固定。而且短的圆形钢管22端部不加工坡口,形成扁平端面22b。
将上述这样形成的长的圆形钢管21与短的圆形钢管22成同心状位于直线上之后,使位于长的圆形钢管21内部的垫板23的外端面23b抵接于短的圆形钢管22的扁平端面22b。即,长的圆形钢管21的坡口部(端面)21b与没形成坡口的短的圆形钢管22的扁平端面22b相对。
如图10~图12所示,对相对的坡口部21b与扁平端面22b从外侧点固焊接之后,由从外侧沿全周的焊接(电弧焊等)25使之结合。使长的圆形钢管21与短的圆形钢管22以从外侧的焊接25相结合,可构成以短的圆形钢管22为板座区域的圆形钢管柱(柱材用钢管一例)26。这时以焊接25的结合,在利用垫板23状态可很好地进行。
下边借图13~图17在采用方形钢管状态说明本发明第三实施例。
如图13所示,本实施例结构件具有规定板厚t的长的方形钢管(长钢管一例)31,和板厚为比该长的方形钢管31的板厚t更厚的板厚T并形成板座区域的、长度(高度)为L的短的方形钢管(短钢管一例)32。这里所谓的规定板厚t,由相应于钢架构造物的规模所采用的方形钢管柱的外部尺寸W等来决定,比如外部尺寸W为500mm时板厚t为25mm。另外长的方形钢管31的板厚t与短的方形钢管32的板厚T,比如成2tT的关系。
长的方形钢管31由冷成形形成,同时短的方形钢管32由热成形形成,因此长的方形钢管31与短的方形钢管32,由短的方形钢管32的热成形进行的整形,形成了相同状的外形形状、即相同的外形尺寸W和各角部31A、32A的外周曲面31a、32a的曲率半径R(比如为0.5T~1.5T的曲率半径)。
这里,冷成形的长的方形钢管31,比如图17所示,在加工装置(切削加工装置等)47其端部外侧部分被切削加工,因此可得到其端部形成规定角度(35°~45°)的坡口部(端部)31b的长的方形钢管31。另外,短的方形钢管32的热成形,形成板座区域的长度为L的半成形短的方形钢管41在加热装置(加热炉等)45被加热,而后在成形装置(成形滚压装置等)46进行成形。由这样成形的外径形状,可得到与长的方形钢管31形成为外部尺寸W与曲率半径相同状的短的方形钢管32。
在这样制造的长的方形钢管31与短的方形钢管32中,在长的方形钢管31端部内装上方形环状垫板33之后,如图15所示,由焊缝34固定。而且,短的方形钢管32端部并不加工出用于焊接的坡口部,而成扁平端面(端面)32b。
在将上述这样形成的长的方形钢管31与短的方形钢管32使其外周形状成相同状位于直线上之后,将位于长的方形钢管31内部的垫板33的外端面33b抵接于短的方形钢管32的扁平端面32b。
如图14、15所示,和所述第一实施例一样,由从外侧沿全周的焊缝(氩弧焊等)35使之结合,可使短的方形钢管32作为板座区域构成方形钢管柱(柱材用钢管一例)36。进而,可在形成板座区域的长度L的短的方形钢管32外面,由焊接38结合以梁凸缘或梁件37。
下边,借图18~图20作为采用圆形钢管状态来说明本发明第四
实施例。
即如图18所示,本实施例的结构件由规定板厚t的长的圆形钢管(长钢管一例)51,和板厚为比该长的圆形钢管51的板厚t更厚的板厚T并形成板座区域的、长度(高度)为L的短的圆形钢管(短钢管一例)52所构成。
长的圆形钢管51冷成形,而短的圆形钢管52则热成形,因此长的圆形钢管51与短的圆形钢管52,由短的圆形钢管52的热成形进行的整形,而形成相同状的外径形状、即相同外径D。另外,长的圆形钢管51的端部外侧部分被切削加工,因而在端部形成规定角度(35°~45°)的坡口部51b。再者,在长的圆形钢管51的端部内装环状垫板53之后,由焊缝54固定之。而短的圆形钢管52的端部不加工坡口,形成扁平端面52b。
使上述这样形成的长的圆形钢管51与短的圆形钢管52成同心状位于直线上之后,使位于长的圆形钢管51内部的垫板53的外端面53b抵接于短的圆形钢管52的扁平端面52b。即,长的圆形钢管51的坡口部(端面)51b与未形成坡口的短的圆形钢管52的扁平端面52b相对。
而后如图19、图20所示,与所述第二实施例相同,由从外侧沿全周的焊缝(电弧焊等)55相结合,可构成以短的圆形钢管52为板座区域的圆形钢管柱(柱材用钢管一例)56。这时焊缝55的结合,在利用垫板53的状态下可很好地进行。
下边,借图21~图25,以采用方形钢管状态来说明本发明的第五
实施例。
如图21所示,本实施例的结构件具有规定板厚t的长的方形钢管(长钢管一例)61,和板厚为比该长的方形钢管61板厚t更厚的板厚T并形成板座区域的、长度(高度)为L的短的方形钢管(短钢管一例)62。这里所谓规定板厚t,由相应于钢架构造物的规模所采用的方形钢管柱的外形尺寸W等来决定,比如外形尺寸W为500mm时板厚t为25mm。另外,长的方形钢管61的板厚t与短的方形钢管62的板厚T比如有着2tT的关系。
长的方形钢管61与短的方形钢管62分别冷成形,长的方形钢管61与短的方形钢管62,其外径形状、即其外部尺寸W、和各角部61A、62A的外周曲面61a、62a的曲率半径R(比如0.5T~1.5T的曲率半径)形成相同状。
这里,长的方形钢管61与短的方形钢管62的冷成形,比如按图25所示顺序进行。即为冷成形长的方形钢管61,首先准备相应于长的方形钢管61的规定板厚t、长度、宽度的平板原料,即薄板钢板71,将该薄钢板71送入坡口加工机72形成坡口。而后将薄钢板71送入压力成形机73进行压力成形。再送入焊接机74,在加外压并使坡口相互对接状态下进行点固焊接、内面焊接、外面焊接等,可冷成形为具有规定外形尺寸W、和各角部61A的外周曲面61a成规定曲率半径R的长的方形钢管61。
这样冷成形的长的方形钢管61,送入加工装置(切削加工装置等)75对其端部外侧部分切削加工,可得到端部形成规定角度(35°~45°)的开口部(端面)61b的长的方形钢管61。
短的方形钢管62的冷成形是,首先准备板厚为比长的方形钢管61的板厚t更厚的板厚为T并形成板座区域的、长度为L的宽的平板原料,即厚钢板76,将该厚钢板76送入坡口加工机77形成坡口。其次,将厚钢板7b送入压力成形机78进行压力成形。再送入焊接机79,在加外压、坡口相互对接状态下进行点固焊接、内面焊接、外面焊接等,由此可冷成形为规定的外形尺寸W、且各角部62A有外周曲面62a成规定曲率半径R的短的方形钢管62。
这里,长的方形钢管61与短的方形钢管62冷成形为相同状的外形尺寸W和曲率半径R。
这样制作的长的方形钢管61与短的方形钢管62中,在长的方形钢管61端部内装入方形环状垫板63之后,由焊接64固定。而且,短的方形钢管62的端部,并不加工用于焊接的坡口部,而成扁平端面(端面)62b。
将上述那样形成的长的方形钢管61与短的方形钢管62,使其外周形状成相同状位于直线上之后,使位于长的方形钢管61的内部的垫板63的外端面63b抵接于短的方形钢管62的扁平端面62b。即,长方形钢管61坡口部(端面)61b和未形成坡口的短的方形钢管62的扁平端面(端面)62b相对。
而后如图22、图23所示,和所述第一实施例一样,由从外侧沿全周的焊缝(电弧焊等)65相结合,可构成以短的方形钢管62为板座区域的方形钢管柱(柱材用钢管一例)66。进而,可在形成板座区域的长度为L的短的方形钢管62外面,由焊接68结合以梁凸缘或梁件67。
下边借图26~图28以采用圆形钢管状态说明本发明的第六实施例。
即如图26所示,本发明的结构件由规定板厚t的长的圆形钢管(长钢管的一例)81,和板厚为比该长的圆形钢管81的板厚t更厚的板厚T并形成板座区域的、长度(高度)为L的短的圆形钢管(短钢管之一例)82所构成。
长的圆形钢管81与短的圆形钢管82分别冷成形,长的圆形钢管81与短的圆形钢管82,其外径形状、即其外径D形成为相同状。在长的圆形钢管81端部外侧部分进行切削加工,因而在端部形成规定角度(35°~45°)的坡口部81b。另外,在长的圆形钢管81端部内装入环状垫板83之后,由焊缝84固定。且,短的圆形钢管82的端部不加工坡口,成扁平端面82b。
使上述这样形成的长的圆形钢管81与短的圆形钢管82成同心状位于一直线上之后,使位于长的圆形钢管81内部的垫板83的外端面83b抵接于短的圆形钢管82的扁平端面82b。即,长的圆形钢管81的坡口部(端面)81b与未形成坡口的短的圆形钢管82的扁平端面82b相对。
如图27、图28所示,和所述第一实施例一样,由从外侧沿全周的焊缝(电弧焊等)85相结合,可以短的圆形钢管82为板座区域构成圆形钢管柱(柱材用钢管一例)86。这时由焊缝85进行的结合,在利用垫板83的状态下可很好地进行。
像上述第一~第六实施例那样,短的方形钢管2、32、62或短的圆形钢管22、52、82的端部不加工用于焊接的坡口部,而成扁平面(端面)2b、32b、62b、22b、52b、82b,因此可缩短短的方形钢管2、32、62或短的圆形钢管22、52、82的制作时间,而低成本形成。另外长的方形钢管1、31、61或长的圆形钢管21、51、81,由于其坡口部1b、31b、61b、21b、51b、81b是从外侧加工,可缩短制作时间而低成本形成。这时焊缝5、35、65、25、55、85的结合,在利用垫板3、33、63、23、53、83的状态下可很好地进行。
像上述第一、第三,第五实施例那样,长的方形钢管1、31、61与短的方形钢管2、32、62的角部1A、2A、3 1A、32A、61A、62A间的焊缝5、35、65的结合作业,由于相对的外周曲面1a、2a、31a、32a、61a、62a的曲率半径R相同,不产生台阶部(错开),故可平滑有效地很好进行。
像上述第一、第三、第五实施例那样,如依采用了厚壁短的方形钢管2、32、62的方形钢管柱6、36、66,在长的方形钢管1、31、61与短的方形钢管2、32、62中,相对端部的曲率半径R相同,不会产生台阶(错开),可更好地进行应力传递。
像上述第一、第三、第五实施例那样,板座区域,由于短的方形钢管2、32、62的预先加厚的板厚T可确保充分的强度,故对于梁凸缘或梁件7、37、67的焊缝8、38、68的结合,可无任何障碍地进行。另外,方形钢管柱6、36、66是以管连接形式得到。是无内藏肋等状态下加工成。从而,故可很容易采用其中充填混凝土的构造。
这时,由于从短的方形钢管2、32、62的扁平端面2b、32b、62b到梁凸缘或梁件7、37、67的上下面7b、37b、67b间取规定长度(50~300mm)尺寸1,在形成板座区域的长L的短的方形钢管2、32、62的上下端近旁部分可产生铰链作用效果。
即,柱与梁接合的板座区域部分必须设计成:不会由地震力而屈服,或者认为有屈服情况下考虑建筑物整体上平衡、安全。这时,在和应力集中板座区域部分与应力影响比较少的柱的连接方法中,由采用这种加工简单的连接构造,由地震力在板座区域近旁形成塑性铰链的同时,可平滑地将地震力从板座区域部分传递到柱上,这是其一个特点。
在上述第一、第三、第五实施例中,作为方形钢管采用了其断面为正方形的方形钢管1、2、31、32、61、62,但这里同样也可采用断面为长方形的方形钢管。进而,同样也可采用正五角形、正六角形等各种多角形钢管。
在上述第一~第六实施例中,短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82形成板座区域的长度L,但该短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82的长度也可对应于板座区域以外的使用部位任意地设定。
在上述第一~第六实施例中,将长的方形钢管1、31、61与短的方形钢管2、32、62,并将长的圆形钢管21、51、81与短的圆形钢管22、52、82分别由焊缝5、35、65、25、55、85结合,使短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82作为板座区域构成方形钢管柱6、36、66与圆形钢管柱26、56、86,将这些方形钢管柱6、36、66与圆形钢管柱26、56、86运输到建筑现场等,而后在短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82外面以焊缝8、38、68结合梁凸缘或梁件7、37、67;但也可以是,将长的方形钢管1、31、61与短的方形钢管2、32、62,以及将长的圆形钢管21、51、81与短的圆形钢管22、52、82运输到建筑现场等,而后在建筑现场等,分别由焊缝5、35、65、25、55、85结合,使短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82作为板座区域构成方形钢管柱6、36、66与圆形钢管柱26、56、86。
另处,也可以在短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82的外面以焊缝8、38、68结合梁凸缘或梁件7、37、67之后,再运输到建筑现场等。进而也可以在短的方形钢管2、32、62与短的圆形钢管22、52、82外面,安装上用于连结梁凸缘或梁件7、37、67的连结用板。
在上述第一、第三、第五实施例中,作为方形钢管1、2、31、32、61、62,比如可使用滚压成形的单缝方形钢管、压力成形的一对槽型材相对而对接焊接的双缝方形钢管、一对压轧槽型材焊接而成的双缝方形钢管、使一对压轧凸型材相对焊接而成的双缝方形钢管、四面箱形无缝钢管等任何一种已制成的方形钢管。
在上述第一~第六实施例中,由气体保护焊焊接机或电渣焊焊接机进行焊接,由此,可在短时间内进行高品质的焊接。而且也可以采用激光等其他焊接方式。
在上述第一~第六实施例中,对于方形或圆形短钢管、或方形或圆形长钢管,为使其材料品质为高品质,其屈服点值(单位:N/mm2),长钢管为“235”时短钢管为“325”,在长钢管为“325”时短钢管为“355”等。而且,短钢管与长钢管的品质相同也可以。

Claims (15)

1.一种柱材用钢管的接头构造,由规定板厚的长钢管、和比所述长钢管板厚更厚的短钢管构成;
其特征在于,这些长钢管与短钢管由热成形形成相同状的外径形状,在使长钢管的端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
2.按权利要求1所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由方形钢管构成,这些长的方形钢管与短的方形钢管,由热成形形成相同状的外部尺寸与角部的外周曲面。
3.按权利要求1所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,这些长的圆形钢管与短的圆形钢管由热成形形成相同状的外径。
4.按权利要求1所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,短钢管为形成板座区域的长度。
5.按权利要求1所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,在使位于长钢管内部的垫板抵接于短钢管端面的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合。
6.一种柱材用钢管接头构造,由规定板厚的长钢管、和比该长钢管板厚更厚的短钢管构成;
其特征在于,所述长钢管由冷成形形成,同时,所述短钢管由热成形形成与长钢管外径形状相同状;在长钢管端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
7.按权利要求6所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由方形钢管构成,所述长的方形钢管由冷成形形成,而所述短的方形钢管由热成形形成与长的方形钢管相同状的外部尺寸和角部外周曲面。
8.按权利要求6所记述的柱材用钢管的接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,所述长的圆形钢管由冷成形形成,而所述短的圆形钢管由热成形形成与长的圆形钢管相同状的外径。
9.按权利要求6所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,短钢管为形成板座区域的长度。
10.按权利要求6所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,在使位于长钢管内部的垫板抵接于短钢管端面的状态下,通过从外侧焊接,使两钢管结合。
11.一种柱材用钢管接头构造,由规定板厚的长钢管、和比该长钢管板厚更厚的短钢管构成;
其特征在于,这些长钢管与短钢管由冷成形形成相同状的外径,在长钢管端面与未形成坡口的短钢管端面相对的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合构成。
12.按权利要求11所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由方形钢管构成,这些长的方形钢管与短的方形钢管,由冷成形形成为相同状的外部尺寸与角部外周曲面。
13.按权利要求11所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,长钢管与短钢管由圆形钢管构成,这些长的圆形钢管与短的圆形钢管由冷成形形成相同状外径。
14.按权利要求11所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,短钢管为形成板座区域的长度。
15.按权利要求11所记述的柱材用钢管接头构造,其特征在于,在使位于长钢管内部的垫板抵接于短钢管端面的状态下,通过从外侧焊接,将两钢管结合。
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