JP2000265571A

JP2000265571A - 異径鋼管の継手構造

Info

Publication number: JP2000265571A
Application number: JP11073059A
Authority: JP
Inventors: Kimihisa Takano; 公寿高野; Toshihiko Nanbu; 俊彦南部; Masahiko Katsuya; 雅彦勝谷
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】次のような異径鋼管の継手構造を得ること。（１）上部フランジと下部フランジの結合に際して大き
いサイズの高力ボルトを使用できること。（２）上部フランジの上面に雨水などが溜りにくいこ
と。（３）継手部の見映えがよいこと。（４）上部鋼管と下部鋼管との軸心合わせが容易なこ
と。（５）外力が加えられても上下のフランジの当接面にず
れが生じにくいこと。【解決手段】上端部にその外径と等しい外径の下部フ
ランジ６が接合された下部鋼管３と、下端部に下部フラ
ンジ６の外径と等しい外径の上部フランジ５が接合され
た下部鋼管３より小径の上部鋼管２とを、下部フランジ
６と上部フランジ５をボルト１２で結合する継手構造に
おいて、上部フランジ５の上面７の少なくとも一部を、
周縁に向って下降する傾斜面で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電柱、通
信鉄塔、ゴルフ練習場の防球ネット柱などに用いる異径
鋼管の継手構造に係り、さらに詳しくは、フランジを用
い、ボルトにより結合される異径鋼管の継手構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電柱、通信鉄塔、ゴルフ練習場の防球ネ
ット柱などにおいては、異径鋼管を径の変化部にフラン
ジ継手を設け、このフランジ継手を現場でボルト結合し
て鋼管柱を構成する場合が多い。以下、この種異径鋼管
の継手構造の従来技術について説明する。

【０００３】図１８（ａ）は、大径鋼管２１（以下、下
部鋼管という）の上端部に、この下部鋼管２１より大径
の下部フランジ２４を溶接接合すると共に、小径鋼管２
２（以下、上部鋼管という）の下端部に下部フランジ２
４と同じ外径の上部フランジ２５を溶接接合して継手部
２３を構成し、上下のフランジ２５，２４を複数のボル
ト２６により結合したものである。

【０００４】また、図１８（ｂ）は、下部鋼管２１より
小径の短管２８の両端部に、下部鋼管２１と同径のフラ
ンジ２９と下部フランジ３０を溶接接合してなるフラン
ジ部材２７を下部鋼管２１の上端部に溶接接合すると共
に、上部鋼管２２の下端部に下部フランジ３０と同径の
上部フランジ３１を溶接接合して継手部２３を構成し、
上下のフランジ３１，３０を複数のボルト２６で結合し
たものである。

【０００５】さらに、図１８（ｃ）は、上部鋼管２２よ
り小径の短管２８ａの両端部に、下部鋼管２１と同形の
フランジ２９と、上部鋼管２２より小径の下部フランジ
３０ａを溶接接合してなる下部フランジ部材２７ａを下
部鋼管２１の上端部に溶接接合すると共に、短管２８ａ
と同径の短管３３の両端部に、上部鋼管２２と同径のフ
ランジ３４と、下部フランジ３０ａと同径の上部フラン
ジ３１ａを溶接接合してなる上部フランジ部材３２を、
上部鋼管２２の下端部に溶接接合して継手部２３を構成
し、上下のフランジ３１ａ，３０ａを複数のボルト２６
で結合したものである。

【０００６】また、特開平６−１０８７０１号公報に
は、図１９、図２０に示すように、下部鋼管２１の上端
部にこれと同径の下部フランジ２９を溶接接合すると共
に、上部鋼管２２の下端部に下部フランジ２９と同径の
上部フランジ３１を溶接接合して継手部２３を構成し、
上下のフランジ３１，２９を複数のボルト２６で結合し
たものである。上述のような従来技術のうち、景観性あ
るいはゴルフ練習場の防球ネット柱におけるネットの昇
降性などの面から、最近では、図１９、図２０に示すよ
うな継手構造が一般に実施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した各従来技術に
おいては、上下のフランジの接触面が水平に形成されて
いるため、下部鋼管２１と上部鋼管２２との結合に際し
て、両者の軸心を一致させるのが困難であり、また、上
部フランジの上面がいずれも水平面で形成されているた
め、雨水や雪などが溜り易く、その上景観性もあまりよ
くない。

【０００８】また、一般に実施されている図１９、図２
０の継手構造は、下部鋼管２１と上部鋼管２２の管径の
差が小さい場合は、必要なサイズのボルト２６を使用で
きないことがあり、さらに、上部フランジ２２の幅が狭
いため、ボルト締結機械の制約を受けて、大きなサイズ
の高力ボルトを用いることができず、そのため多数のボ
ルトが必要である。

【０００９】一方、図１９の従来技術においては、異径
鋼管を結合した鋼管柱に引張荷重、圧縮荷重あるいは曲
げ荷重が作用したときは、その構造上の特性から、図１
８で説明した各継手構造に発生するてこ反力が発生しに
くいため、これらに比べてボルトの数を少なくすること
ができるが、反面、下部鋼管２１と上部鋼管２２との板
厚中心がずれているため、フランジの接触面でずれ荷重
が発生する。

【００１０】このずれ荷重に対しては、通常、ボルトの
軸力によって発生する摩擦抵抗力で対抗しているが、こ
の摩擦抵抗力はボルト軸力と摩擦係数の積であり、ボル
ト軸力は概ね管理可能であるけれども、摩擦係数はフラ
ンジの接触面の状態に依存しているため、きわめて不確
実なものである。このため、フランジ面の摩擦係数が小
さい場合、作用荷重によってはフランジ面にずれ変位が
生じ、これによりボルト軸力が低下するおそれがある。
ボルト軸力の低下は、フランジ継手部の繰返し荷重に対
する抵抗力の低下につながる。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、次のような異径鋼管の継手構造を得るこ
とを目的としたものである。（１）上部フランジと下部フランジの結合に際して大き
いサイズの高力ボルトを使用できること。（２）上部フランジの上面に雨水などが溜りにくいこ
と。（３）継手部の見映えがよいこと。（４）上部鋼管と下部鋼管との軸心合わせが容易なこ
と。（５）外力が加えられても上部フランジと下部フランジ
の当接面にずれが生じにくいこと。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、上端部
にその外径と等しい外径の下部フランジが接合された下
部鋼管と、下端部に前記下部フランジの外径と等しい外
径の上部フランジが接合された前記下部鋼管より小径の
上部鋼管とを、前記下部フランジと上部フランジをボル
トにより結合する継手構造において、前記上部フランジ
の上面の少なくとも一部を、周縁に向って下降する傾斜
面で形成したものである。

【００１３】（２）また、本発明は、上端部にその外径
と等しい外径の下部フランジが接合された下部鋼管と、
下端部に前記下部フランジの外径と等しい外径の上部フ
ランジが接合された前記下部鋼管より小径の上部鋼管と
を、前記下部フランジと上部フランジをボルトにより結
合する継手構造において、前記下部フランジと上部フラ
ンジとの当接面の少なくとも一部を、水平面に対して傾
斜した傾斜面で形成したものである。

【００１４】（３）上記（１）又は（２）の上部フラン
ジの上面に設けた傾斜面及び下部フランジと上部フラン
ジの当接面に設けた傾斜面の両者又は何れか一方を、水
平面に対して２０〜６０°の範囲の傾斜角度とした。

【００１５】（４）上記（１），（２）又は（３）の下
部フランジと上部フランジの当接部の何れか一方に凸部
を設けると共に、他方に該凸部に係合する凹部を設け
た。（５）上記（１），（２），（３）又は（４）の上部フ
ランジの上面に座ぐり穴を設け、下部フランジと上部フ
ランジを結合したボルトの頂部を前記座ぐり穴内に位置
させて、該座ぐり穴にコーキング材等を充填したもので
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は本発明の
実施の形態１に係る継手構造の縦断面図、図２はその外
観図である。両図において、２は上部鋼管、３はフラン
ジを介して上部鋼管２に結合される上部鋼管２より大径
の下部鋼管である。５は上部鋼管２の下端部に溶接接合
された下部鋼管３と同径の上部フランジ、６は下部鋼管
３の上端部に溶接接合された下部鋼管３と同径の下部フ
ランジで、これら上部フランジ５と下部フランジ６（以
下、両者を併せて上下のフランジということがある）と
により継手部４を構成する。

【００１７】上部フランジ５の上面７、下部フランジ６
の下面８及び上下のフランジ５，６の当接面９，１０
は、水平面（上部鋼管２及び下部鋼管３の軸心と直交す
る面）に対して、周縁になるにしたがって下降する角度
θの傾斜面に形成されている。ここに、傾斜角度θは０
＜θ＜９０°であり、好ましくは２０°〜６０°の範囲
で、図にはθ＝３０°の場合が示してある。そして、上
下のフランジ５，６には傾斜面と直交する複数のボルト
挿通穴１１ａ，１１ｂが設けられており、下部フランジ
６のボルト挿通穴１１ｂから挿通した高力ボルト１２
（以下、単にボルトという）を、上部フランジ５の上面
７から突出させてナット１３で締付けて上下のフランジ
５，６を一体に結合し、異径鋼管からなる鋼管柱１を構
成する。

【００１８】図３はフランジ上面の傾斜角度θと、フラ
ンジ上面の長さ（幅）との関係を示す線図で、傾斜角度
を０とした場合の傾斜面の長さを１とすると、傾斜角度
が３０°の場合は傾斜面の長さが約１．２倍、４５°の
場合は約１．６倍、６０°の場合は約２倍になることが
わかる。本実施の形態においては、図３から上部フラン
ジ５の上面７の傾斜角度２０°〜６０°の範囲とした。
なお、この傾斜角度の範囲は、以下の実施の形態におい
ても同様である。

【００１９】いま、例えば、外径１２００ｍｍ、板厚１
２ｍｍの一般構造用炭素鋼鋼管（以下、ＳＴＫ４００と
いう）からなる下部鋼管３に、外径１０００ｍｍ、板厚
１０ｍｍのＳＴＫ４００からなる上部鋼管５をフランジ
により接合する場合、従来技術で説明した上部フランジ
の上面が水平の場合（傾斜角度θ＝０）は、上部フラン
ジの上面の長さ（幅）が１００ｍｍのため、ボルト締付
機械の制約から、最大でＭ２４の高力ボルトしか使用す
ることができず、そのため、上下のフランジの接合に
は、摩擦接合用高力六角ボルト・六角ナット・平座金の
セット（以下、Ｆ１０Ｔという）で３２本の高力ボルト
が必要である。

【００２０】これに対して、本実施の形態によれば、上
部フランジ５の上面７を例えば３０°傾斜させることに
より、上部フランジ５の上面の長さ（幅）が１２０ｍｍ
になるため、上面７と直交してボルト１２を配設すれば
１ランク上のＭ３０の高力ボルトを使用することがで
き、Ｆ１０Ｔで２０本の高力ボルトにより上下のフラン
ジ５，６を結合することができる。このため、結合のた
めの工数及びコストを低減することができる。

【００２１】また、図１９で説明した従来の継手構造
は、上部鋼管５に軸方向の圧縮荷重が加わると、図４
（ａ）に破線で示すように、継手部が変形するおそれが
あったが、本実施の形態においては、図４（ｂ）に示す
ように、上部鋼管２に加えられた軸方向の圧縮荷重は、
傾斜した上下のフランジ５，６からスムーズに下部鋼管
３に伝達され、また、当接面９，１０の面積が拡大され
て応力が分散するため、継手部４にずれや変形を生じる
ことはない。

【００２２】さらに、本実施の形態によれば、上下のフ
ランジ５，６の当接面９，１０を水平面に対して傾斜さ
せたので、上部鋼管２と下部鋼管３の軸心を容易に一致
させることができ、また、雨水や雪がスムーズに流下し
て溜りにくくなる。

【００２３】上記の説明では、上下のフランジ５，６の
上面７及び下面８、さらに当接面９，１０の傾斜角度θ
を３０°とした場合を示したが、２０°〜６０°の範囲
で適宜変更することができ、また、これらの傾斜角度θ
をすべて等しくする必要もなく、異なる角度に設定して
もよい。特に、下部フランジ６の下面８は任意であり、
水平面であってもよい（これらのことは、他の実施の形
態においても同様である）。また、上下のフランジ５，
６に設けたボルト挿通穴１１ａ，１１ｂにボルト１２を
挿通してナット１３で固定した場合を示したが、例えば
下部フランジ６にねじ穴を設け、上部フランジ５のボル
ト挿通穴１１ａから挿通したボルトを、このねじ穴に螺
入して上下のフランジ５，６を結合してもよい。

【００２４】［実施の形態２］実施の形態２は、図５に
示すように、上部鋼管２と下部鋼管３の軸心Ｏ₁ ，Ｏ ₂
をずらせて継手部４により結合したものである。図５に
おいて、上部フランジ５はその中心を上部鋼管２の軸心
Ｏ₁ に対して偏心して形成されており、一方の側はその
上面７及び当接面９が深い傾斜角θ₁ （例えば、θ＝６
０°）の傾斜面に形成され、他方の側になるにしたがっ
てその傾斜角度を徐々に浅くして、他方の側では上面７
及び当接面９の傾斜角度θ₂ を例えば３０°にして幅広
に形成し、全周に亘る当接面９を同一平面上に設けたも
のである。

【００２５】同様にして、下部フランジ６もその中心を
下部鋼管３の軸心Ｏ₂ に対して偏心させ、一方の側の当
接面１０及び下面８の傾斜角度θ₁ を６０°、他方の側
の当接面１０及び下面８の傾斜角度θ₂ を３０°に形成
して、その当接面１０を全周に亘って同一平面上に設
け、かつ、上部フランジ５の当接面９と整合させるよう
にして継手部４を構成したものである。

【００２６】そして、上下のフランジ５，６の当接面
９，１０を当接し、上部フランジ５の上面７と直交して
配設したボルト１２，１２ａで結合すれば、異径鋼管を
その軸心Ｏ₁ ，Ｏ₂ をずらせて結合することができる。
このとき、当接面９，１０の傾斜角度の浅い側に、傾斜
角度の深い側を固定するボルト１２よりランクが上の大
径のボルト１２ａを使用すれば、曲げ荷重に対して大き
な耐力を得ることができる。本実施の形態においても、
実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００２７】［実施の形態３］実施の形態３は、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、少なくとも上部フランジ
５の上面７が水平に形成され、上部フランジ５と下部フ
ランジ６の当接面９，１０を水平面に対して前述の傾斜
角度θに形成された上下のフランジ５，６により継手部
４を構成し、上下のフランジ５，６を上部フランジ５の
上面と直交して配設したボルト１２により結合したもの
である。なお、以下の実施の形態では、継手部４の一部
のみを示してある。本実施の形態によれば、上部鋼管２
と下部鋼管３の軸心を容易に一致させることができ、ま
た、当接面９，１０の面積が拡大されたので、ここに生
じる応力を低減することができる。

【００２８】［実施の形態４］実施の形態４は、フラン
ジを介して異径鋼管を結合する継手構造において、上下
のフランジの当接面にずれ止め手段を設けたものであ
る。図７（ａ）は、実施の形態１の継手部４において、
上部フランジ５の当接面９の中心部側と周縁部にリング
状の凹部１４（又は凸部）を設けると共に、下部フラン
ジ６の当接面１０にこれに係合するリング状の凸部１５
（又は凹部）を設けたものである。

【００２９】また、図７（ｂ）は、少なくとも上部フラ
ンジ５の上面及び上下のフランジ５，６の当接面９，１
０が水平に形成された継手部４において、上部フランジ
５の当接面９にリング状の凹部１４（又は凸部）を設け
ると共に、下部フランジ６の当接面１０にこれに係合す
るリング状の凸部１５（又は凹部）を設けたものであ
る。この場合、実施の形態４のように、当接面９，１０
を傾斜面で形成してもよい。なお、図７（ａ），（ｂ）
のリング状の凸部１５を、複数の凸部で形成してもよ
く、あるいは、互いに係合する複数の凹部と凸部で形成
してもよい。

【００３０】本実施の形態は、継手部４を構成する上下
のフランジ５，６の当接面９，１０に凹凸からなるずれ
止め手段を設け、両者の接合に際してこの凹凸を係合さ
せるようにしたので、鋼管柱１に引張荷重、圧縮荷重あ
るいは曲げ荷重が作用しても上下のフランジ９，１０の
ずれを阻止することができ、これによりボルト軸力の低
下を防止することができる。また、上下のフランジ５，
６の結合にあたっては、ずれ止め手段を係合させればよ
いので、上部鋼管２と下部鋼管３の軸心を容易かつ確実
に一致させることができる。本実施の形態は、他の実施
の形態にも実施することができる。

【００３１】［実施の形態５］実施の形態５は、継手部
の上下のフランジを結合するボルトを、上フランジの上
面から陰蔽するようにしたものである。図８（ａ）は上
部フランジ５の上面７と、上下のフランジ５，６の当接
面９，１０が傾斜面で形成された継手部４において、上
部フランジ５に上面７と直交してボルト１２の頭部より
若干大きく、かつ頭部の厚みより若干深い座ぐり穴１６
を設けると共に、これに連続してボルト挿通穴１１ａを
設け、また、下部フランジ６にボルト挿通穴１１ａに対
応してねじ穴１７を設けたものである。

【００３２】上下のフランジ５，６の結合にあたって
は、両者の当接面９，１０を当接したのち、座ぐり穴１
６からボルト１２を挿通してねじ穴１７に螺入し、両者
を一体に結合する。そして、座ぐり穴１６にコーキング
材等１８を充填して目詰めし、ボルト１２を陰蔽すると
共に、座ぐり穴１６の上面を傾斜面に沿って平坦に形成
する。

【００３３】また、図８（ｂ）は、上部フランジ５の上
面７が傾斜面で、上下のフランジ５，６の当接面９，１
０が水平面に形成された継手部４において、上部フラン
ジ５の上面７に鉛直方向の座ぐり穴１６及びこれに連続
するボルト挿通穴１１ａを設けると共に、下部フランジ
６にボルト挿通穴１１ａに対応してボルト挿通穴１１ｂ
を設けたものである。上下のフランジ５，６の結合にあ
たっては、両者の当接面９，１０を当接したのち、下部
フランジ６のボルト挿通穴１１ｂからボルト１２を挿通
し、座ぐり穴１６内でナット１３を螺合して両者を一体
に結合する。そして、図８（ａ）の場合と同様に座ぐり
穴１６にコーキング材等１８を充填する。

【００３４】本実施の形態によれば、上部フランジ５の
上面からボルト１２が露出しないので見映えがよく、ま
た、上部フランジ５の上面は座ぐり穴１６に充填したコ
ーキング材等１８により傾斜面に沿って平坦に形成され
るので、雨水等がスムーズに流れ、滞留することがな
い。さらに、ゴルフ練習場の防球ネット柱に実施した場
合は、ネットの昇降時に引掛り等の支障を来すことがな
い。本実施の形態は、他の実施の形態にも実施すること
ができる。

【００３５】［実施の形態６］実施の形態６は、少なく
とも上部フランジの上面を傾斜面又は円弧面で形成した
継手部において、上部フランジの上面に直交し又は鉛直
方向に挿通したボルトにより上下のフランジを結合する
ようにしたものである。図９（ａ）は上部フランジ５の
上面７が傾斜面、下部フランジ６の下面が水平面に形成
され、両者の当接面が水平面で形成された継手部４にお
いて、上部フランジ５の上面７と直交して設けたボルト
挿通穴１１ａにボルト１２を挿入し、下部フランジ６に
設けたねじ穴１７に螺入したものである。

【００３６】また、図９（ｂ）は上部フランジ５の上面
７と、下部フランジ６の下面８が傾斜面で形成され、両
者の当接面９，１０が水平面に形成された継手部４にお
いて、上下のフランジ５，６に、上部フランジ５の上面
７の傾斜面に直交して設けたボルト挿通穴にボルト１２
を挿通し、ナット１３で両者を一体に結合したものであ
る。さらに、図９（ｃ）は、上部フランジ５の上面７が
傾斜面、下部フランジ６の下面８が水平面、上下のフラ
ンジ５，６の当接面９，１０が傾斜面で形成された継手
部４において、上部フランジ５の上面７の傾斜面に直交
して設けたボルト挿通穴１１ａに挿通したボルト１２
を、下部フランジ６に設けたねじ穴１７に螺入して両者
を一体に結合したものである。

【００３７】また、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
上部フランジ５の上面をほぼ円弧状に形成すると共に、
上下のフランジ５，６の当接面９，１０を水平面又は傾
斜面で形成し、上部フランジ５の円弧面に鉛直方向又は
円弧面と直交して座ぐり穴１６を設けたものである。そ
して、ボルト１２により上下のフランジ５，６を一体に
結合してボルト１２の端部を座ぐり穴１６内に位置さ
せ、座ぐり穴１６にコーキング材等１８を充填したもの
である。なお、上下のフランジ５，６の結合にあたって
は、下部フランジ６にねじ穴を設けてボルト１２を螺入
するようにしてもよい。

【００３８】本実施の形態によれば、上部フランジ５の
上面７を傾斜面又は円弧面で形成したので、雨水等をス
ムーズに流下させることができる。なお、上下のフラン
ジ５，６の当接面を傾斜面で形成した場合は、実施の形
態１とほぼ同様の効果を得ることができる。

【００３９】［実施の形態７］実施の形態７は、継手部
を構成する上部フランジの上面を複数の傾斜面で形成し
たものである。図１１（ａ）は、上部フランジ５の上面
を、浅い傾斜角度θ₁ （例えば、θ₁＝３０°）の第１
の傾斜面７ａと、これより深い傾斜角度θ₂ （例えば、
θ₂ ＝６０°）の第２の傾斜面７ｂとからなる２段の傾
斜面によって形成すると共に、上下のフランジ５，６の
当接面９，１０を、第１の傾斜面７ａと同じ角度の傾斜
面で形成したものである。そして、第１の傾斜面７ａに
直交して設けたボルト挿通穴に挿通したボルト１２にナ
ット１３を螺合し、両者を一体に結合する。

【００４０】図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の継手部４
において、上下のフランジ５，６の当接面９，１０を水
平面で形成したものである。なお、上下のフランジ５，
６の結合にあたっては、下部フランジ６にねじ穴を設け
てボルト１２を螺入するようにしてもよい。本実施の形
態においても、実施の形態６とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。なお、第２の傾斜面７ｂをハブと兼用する
ことができるので、継手部４の剛性を高めることができ
る。

【００４１】［実施の形態８］実施の形態８は、上部フ
ランジの上面を、水平面と傾斜面によって形成したもの
である。図１２（ａ）は、上部フランジ５の上面の周縁
部と中心部側に水平面７ｄ，７ｅを設け、両水平面７
ｄ，７ｅの間に傾斜面７ａを設けると共に、上下のフラ
ンジ５，６の当接面９，１０を傾斜面７ａと同じ傾斜角
度の傾斜面で形成し、上部フランジ５の傾斜面９ａと直
交して設けたボルト１２により上下のフランジ５，６を
一体に結合したものである。なお、上下のフランジ５，
６の当接面９，１０を上部フランジ５の傾斜面７ａと同
じ角度の傾斜面で形成した場合を示したが、異なる角度
にしてもよく、あるいは水平面で形成してもよい。

【００４２】また、図１２（ｂ）は上部フランジ５の周
縁部と中心部側に傾斜面７ａと７ｃを設け、両傾斜面７
ａと７ｃとの間に水平面７ｆを設けると共に、両フラン
ジ５，６の当接面９，１０を上部フランジ５の上面に対
応した傾斜面と水平面で形成し、上部フランジ５の水平
面７ｆに直交して設けたボルト１２により上下のフラン
ジ５，６を一体に結合したものである。なお、上下のフ
ランジ５，６の当接面９，１０を上部フランジ５の上面
に対応した形状に形成した場合を示したが、単一の傾斜
面で形成してもよく、あるいは水平面で形成してもよ
い。本実施の形態においても実施の形態とほぼ同様の効
果を得られるが、さらに、図１２（ｂ）によれば、上鋼
管２と下鋼管３の軸心合わせがさらに容易であり、ま
た、当接部９，１０のずれを防止することができる。

【００４３】［実施の形態９］実施の形態９は、上部フ
ランジと下部フランジとの当接面の他の形状に関するも
のである。図１３（ａ）は上面７が水平面に形成された
上部フランジ５の当接部９の周縁側に外方に向って下降
する傾斜面９ａを設け、これに連続して水平面９ｃを設
けて当接部９を形成すると共に、下部フランジ６の当接
面１０を上部フランジ５の当接面９に対応した形状に形
成したもである。そして、上部フランジ５の上面７に直
交して設けたボルト１２により上下のフランジ５，６を
一体に結合したもである。

【００４４】また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）とは
逆に、上部フランジ５の中心部側に内側に向って上昇す
る傾斜面９ｂを設け、これに連続して水平面９ｃを設け
て当接部９を形成すると共に、下部フランジ６の当接面
１０を上部フランジ５の当接面９に対応した形状に形成
したものである。

【００４５】図１４（ａ）は上部フランジ５の当接面９
の周縁の下方に水平面９ａを設け、また、中心部側の上
方に水平面９ｂを設けて、両水平面９ａ，９ｂを傾斜面
９ｃで結んで当接面９を形成すると共に、下部フランジ
６の当接面１０を上部フランジ５の当接面９に対応した
形状に形成したものである。

【００４６】また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）と逆
に、上部フランジ５の当接面９の周縁の上方に水平面９
ａを設け、また、中心部側の下方に水平面９ｂを設け、
両水平面９ａ，９ｂを傾斜面９ｃで結んで当接面９を形
成すると共に、下部フランジ６の当接面１０を上部フラ
ンジ５の当接面９に対応した形状に形成したものであ
る。

【００４７】図１５（ａ）は上部フランジ５の当接面９
を円弧状の凹部で形成し、下部フランジ６の当接面１０
をこれに対応した円弧状の凸部で形成したものである。
また、図１５（ｂ）は上部フランジ５の当接面９を円弧
状の凸部で形成し、下部フランジ６の当接面１０をこれ
に対応した円弧状の凹部で形成したものである。

【００４８】図１６（ａ）は上部フランジ５の当接面９
を逆台形状で凸状に形成し、下部フランジ６の当接面１
０をこれに対応した逆台形状で凹状に形成したものであ
る。また、図１６（ｂ）は上部フランジ５の当接面９を
台形状で凹状に形成し、下部フランジ６の当接面１０を
これに対応した台形状で凸状に形成したものである。

【００４９】図１７（ａ）は、図１６（ａ）の上部フラ
ンジ５の逆台形状の凸状の当接面９の傾斜面の傾斜角度
を深くてその両側に水平面９ａ，９ｂを設け、下部フラ
ンジ６の当接面１０をこれに対応した凹状に形成したも
のである。また、図１７（ｂ）は、図１６（ｂ）の上部
フランジ５の台形状で凹状の当接面の傾斜角度を深くし
てその両側に水平面９ａ，９ｂを設け、下部フランジ６
の当接面１０をこれに対応した凹状に形成したものであ
る。

【００５０】本実施の形態は、上下のフランジ５，６の
当接面９，１０を上記のように形成したので、上部鋼管
２と下部鋼管３との軸心合わせが容易であり、また、外
力が加えられても当接面９，１０にずれが生じにくい。

【００５１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定するものではなく、特許請求
の範囲の記載を逸脱しない範囲で適宜変更することがで
きる。

【００５２】

【発明の効果】（１）本発明は、上端部にその外径と等
しい外径の下部フランジが接合された下部鋼管と、下端
部に下部フランジの外径と等しい外径の上部フランジが
接合された下部鋼管より小径の上部鋼管とを、下部フラ
ンジと上部フランジをボルトにより結合する継手構造に
おいて、上部フランジの上面の少なくとも一部を、周縁
に向って下降する傾斜面で形成し、上面の長さ（幅）を
長くしたので、大きな高力ボルトを使用することがで
き、これにより高力ボルトの数を減らすと共に、上下の
フランジの結合工数を低減することができる。さらに、
継手部における耐曲げ応力を増大させることができる。
また、上部フランジの上面に雨水等が滞留することがな
く、スムーズに流出させることができる。

【００５３】（２）また、本発明は、上端部にその外径
と等しい外径の下部フランジが接合された下部鋼管と、
下端部に下部フランジの外径と等しい外径の上部フラン
ジが接合された下部鋼管より小径の上部鋼管とを、下部
フランジと上部フランジをボルトにより結合する継手構
造において、下部フランジと上部フランジとの当接面の
少なくとも一部を、水平面に対して傾斜した傾斜面で形
成したので、上部鋼管と下部鋼管の軸心合わせが容易で
あり、また、外力によるずれを抑制することができる。

【００５４】（３）上記（１），（２）の上部フランジ
の上面に設けた傾斜面及び下部フランジと上部フランジ
の当接面に設けた傾斜面の両者又は何れか一方を、水平
面に対して２０〜６０°の範囲の傾斜角度としたので、
上記（１）又は（２）の効果とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

【００５５】（４）上記（１），（２）又は（３）の下
部フランジと上部フランジの当接部の何れか一方に凸部
を設けると共に、他方にこの凸部に係合する凹部を設け
たので、上記（２）とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００５６】（５）上記（１），（２），（３）又は
（４）の上部フランジの上面に座ぐり穴を設け、下部フ
ランジと上部フランジを結合したボルトの頂部を座ぐり
穴内に位置させて、この座ぐり穴にコーキング材等を充
填したので、見映えのよう継手部を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の縦断面図である。

【図２】実施の形態１の外観図である。

【図３】傾斜角度とフランジ面の長さとの関係を示す線
図である。

【図４】従来の継手構造と実施の形態１の作用説明図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態２の縦断面図である。

【図６】本発明の実施の形態３の説明図である。

【図７】本発明の実施の形態４の説明図である。

【図８】本発明の実施の形態５の説明図である。

【図９】本発明の実施の形態６の説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態６の説明図である。

【図１１】本発明の実施の形態７の説明図である。

【図１２】本発明の実施の形態８の説明図である。

【図１３】本発明の実施の形態９の説明図である。

【図１４】本発明の実施の形態９の説明図である。

【図１５】本発明の実施の形態９の説明図である。

【図１６】本発明の実施の形態９の説明図である。

【図１７】本発明の実施の形態９の説明図である。

【図１８】従来の異径鋼管の継手構造の説明図である。

【図１９】従来の異径鋼管の継手構造の他の例の説明図
である。

【図２０】図１９の外観図である。

【符号の説明】

１鋼管柱２上部鋼管３下部鋼管４継手部５上部フランジ６下部フランジ７上部フランジの上面９上部フランジの当接面１０下部フランジの当接面１２高力ボルト１３ナット１４凹部１５凸部１６座ぐり穴１７ねじ穴１８コーキング材等

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝谷雅彦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 2E125 AA03 AA48 AB17 AC16 AG03 AG43 AG57 BB09 BB19 BB31 BB35 BD01 BE08 BF05 CA05 CA15 CA90 EA01 EA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上端部にその外径と等しい外径の下部フ
ランジが接合された下部鋼管と、下端部に前記下部フラ
ンジの外径と等しい外径の上部フランジが接合された前
記下部鋼管より小径の上部鋼管とを、前記下部フランジ
と上部フランジをボルトにより結合する継手構造におい
て、前記上部フランジの上面の少なくとも一部を、周縁に向
って下降する傾斜面で形成したことを特徴とする異径鋼
管の継手構造。
【請求項２】上端部にその外径と等しい外径の下部フ
ランジが接合された下部鋼管と、下端部に前記下部フラ
ンジの外径と等しい外径の上部フランジが接合された前
記下部鋼管より小径の上部鋼管とを、前記下部フランジ
と上部フランジをボルトにより結合する継手構造におい
て、前記下部フランジと上部フランジとの当接面の少なくと
も一部を、水平面に対して傾斜した傾斜面で形成したこ
とを特徴とする異径鋼管の継手構造。
【請求項３】上部フランジの上面に設けた傾斜面及び
下部フランジと上部フランジの当接面に設けた傾斜面の
両者又は何れか一方を、水平面に対して２０〜６０°の
範囲の傾斜角度としたことを特徴とする請求項１又は２
記載の異型鋼管の継手構造。
【請求項４】下部フランジと上部フランジの当接部の
何れか一方に凸部を設けると共に、他方に該凸部に係合
する凹部を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３
記載の異径鋼管の継手構造。
【請求項５】上部フランジの上面に座ぐり穴を設け、
下部フランジと上部フランジを結合したボルトの頂部を
前記座ぐり穴内に位置させて、該座ぐり穴にコーキング
材等を充填したことを特徴とする請求項１，２，３又は
４記載の異径鋼管の継手構造。