JP2002113574A - 内面に突起を有する鋼管の製造方法および内面に突起を有する鋼管 - Google Patents

内面に突起を有する鋼管の製造方法および内面に突起を有する鋼管

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JP2002113574A
JP2002113574A JP2000310353A JP2000310353A JP2002113574A JP 2002113574 A JP2002113574 A JP 2002113574A JP 2000310353 A JP2000310353 A JP 2000310353A JP 2000310353 A JP2000310353 A JP 2000310353A JP 2002113574 A JP2002113574 A JP 2002113574A
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steel pipe
projections
projection
edges
steel plate
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JP2000310353A
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Hiroshi Masuko
寛 増子
Masao Takeda
将夫 竹田
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Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない手間で品質が安定する、内面に突起を
有する鋼管を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 内面に突起を有する鋼管を製造する方法
は、まず、厚みを有する鋼板(10)の厚み方向の一方
側の面(11)に複数の突起(12)を、突起相互間に
間隔ができるように取り付ける。次いで、鋼板(10)
を、複数の突起(12)が内側に位置するように曲げ成
形し、鋼板の2つのエッジ(22,23)を接近させて
軸線が長手方向へ伸びる筒体を作る。その後、この筒体
の2つのエッジを接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内面に突起を有す
る鋼管の製造方法と、内面に突起を有する鋼管とに関す
る。この鋼管は、主として建築物の鋼管コンクリート柱
として使用される。
【0002】
【従来の技術】例えば、中空の鋼管柱の内部にコンクリ
ートを打設する場合、梁との接合部に対応する鋼管柱の
内部にスタッドボルトを取り付け、スタッドボルトによ
って鋼管柱とコンクリートとの一体性を確保させると共
に、鋼管柱をはさんで鋼管柱の両側に位置する2つの梁
の一方からの荷重を他方の梁に伝達させやすくすること
がある(特公平8−23178号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
方法では、鋼管柱に長方形の穴を開け、この穴から鋼管
柱の内面にスタッドボルトを取り付け、その後、スタッ
ドボルトを取り付けたふたを穴の周縁に溶接してスタッ
ドボルト付き鋼管柱を製作している。そのため、鋼管柱
の製作に手間がかかる上、品質が安定した鋼管柱を得る
のが難しい。
【0004】本発明は、少ない手間で品質が安定する、
内面に突起を有する鋼管を製造する方法と、内面に突起
を有する鋼管とを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、内面に突起を
有する鋼管を製造する方法である。まず、鋼板の厚み方
向の一方側の面に複数の突起を、突起相互間に間隔がで
きるように取り付ける。次いで、前記鋼板を、前記複数
の突起が内側に位置するように曲げ成形し、前記鋼板の
2つのエッジを接近させて軸線が長手方向へ伸びる筒体
を作る。その後、この筒体の前記2つのエッジを接合す
る。
【0006】本発明はまた、内面に突起を有する鋼管を
製造する方法である。まず、鋼板の厚み方向の一方側の
面に複数の突起を、突起相互間に間隔ができるように取
り付ける。次いで、前記鋼板を、前記複数の突起が内側
に位置するように曲げ成形し、前記鋼板の2つのエッジ
を接近させて軸線が長手方向へ伸びる実質的に円筒状の
筒体を作る。その後、この筒体の前記2つのエッジを接
合する。その後、断面形状が四角形となるように成形す
る。
【0007】さらに別の発明は、前記2つのエッジを溶
接によって接合し、その後、前記鋼管を焼ならす。
【0008】本発明に係る鋼管は、周方向へ間隔をおい
た複数の突起を内周面に有し、軸線方向へ溶接されてい
る。
【0009】
【作用および効果】長手方向および長手方向に直交する
幅方向へ所定長さ伸び、所定厚みの鋼板の一方側の面に
複数の突起を取り付ける。突起を取り付けた後、突起が
内側に位置するように鋼板を曲げ成形し、これによって
接近した2つのエッジを接合する。
【0010】別の発明では、鋼板を実質的に円筒状に曲
げ成形し、これによって接近した2つのエッジを接合す
る。その後、断面形状が四角形となるように成形する。
【0011】鋼板に突起を取り付け、その鋼板を曲げ成
形するところ、突起の取付けや鋼板の曲げ成形は、鋼板
メーカにおいて可能であり、鉄骨加工工場に搬入して行
う必要がないため、内面に突起を有する鋼管、つまり突
起付き鋼管を能率的に得ることができる。また、突起を
鋼板に取り付けるにはロボットなどによる自動溶接を使
用できること、鋼板の曲げ成形にはロール成形などを採
用できることから、品質的に優れた突起付き鋼管を得る
ことができる。
【0012】複数の突起は、例えば、鋼板の長手方向の
任意の位置において幅方向へ取り付けることができるた
め、すなわち、鋼板の状態で取り付けることができるた
め、完成した鋼管が柱として使用される場合、梁に対応
する部分の他、梁から離れた柱のシャフト部分にも容易
に突起を設けることができる。
【0013】さらに別の発明によれば、複数の突起の鋼
板への溶接、また2つのエッジ相互の溶接によって生じ
た歪みを焼ならしによって標準状態とするため、鋼管の
結晶組織や機械的性質をととのえることができる。
【0014】本発明に係る鋼管によれば、複数の突起を
内周面に有するため、それら突起が梁に対応する部分に
位置するように、または柱のシャフト部分に位置するよ
うに前もって取り付けておくことにより、所要の強度を
持ち、コンクリートと鋼管との一体性を有する鋼管コン
クリート柱を容易に得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】内面に突起を有する鋼管を製造す
る方法は、斜視状態の図1と、断面状態の図2および図
3とを参照すると、まず、長手L方向および長手方向に
直交する幅D方向へ伸び、厚みtを有する鋼板10の厚
みt方向の一方側の面11に複数の突起12を、突起1
2相互間に間隔ができるように幅D方向へ取り付ける。
突起12の取付けは、溶接又は溶着などによって行うこ
とができる。
【0016】鋼板10の幅Dや厚みtは、図3に示すよ
うに製造された鋼管14に必要な直径と、強度とから割
り出すことができ、長手長さLは、主として鋼板メーカ
の製造設備に依存する。このような所定の長手長さL、
幅Dおよび厚みtを有する鋼板10を定盤(図示せず)
の上に置き、突起12を溶接する。
【0017】突起12は図示のようなボルトの他、L形
又はT形の形態にすることができる。突起12の長さ
は、経験的に又は実験的に定めることができる。複数の
突起12は、製造された鋼管14が建築物の柱として使
用される場合、梁に対応する部分に溶接する。さらに、
梁と梁との間の柱のシャフト部分に溶接することもでき
る。
【0018】複数の突起12を幅D方向へ溶接して突起
列16を得る。各突起列16は、図示のように複数の突
起12が直線状となる配列にすることができ、また千鳥
状となる配列にすることができる。各突起列16におけ
る突起12の幅D方向のピッチは、図示のように、隣り
合って位置する2つの突起12を第1のピッチP1で配
置し、このようなピッチP1にある2つの突起12を第
2のピッチP2(≒P1)をおいて配置する形態に定める
他、幅D方向の全長にわたって一定のピッチに定めるこ
ともできる。
【0019】図1に示した実施例では、2つの突起列1
6を長手L方向へ近づけて配列して組18を形成し、こ
のような突起列16の組18が3組設けられている。突
起列16の組18は、鋼管製の柱にH形鋼の梁を、2つ
のフランジが水平となるように接合するとき、突起列1
6の組18が梁の上又は下のフランジに対応するように
定めてあり、2つの突起列16の中間に1つのウエブが
位置する。
【0020】鋼板10に複数の突起12を溶接した後、
鋼板10を図2に示すように、複数の突起12が内側に
位置するように幅方向へ曲げ成形し、幅方向にある鋼板
10の2つのエッジ22,23を接近させて軸線Cが長
手方向へ伸びる筒体24を作る。筒体24を作るとき、
冷間ロール成形法によって鋼板10を円形に近い形状に
成形することが好ましい。
【0021】筒体24を作った後、筒体24の2つのエ
ッジ22,23を接合し、鋼管14を得る。エッジ2
2,23の接合は、図3に示すように高周波電気抵抗溶
接や自動アーク溶接26によることが好ましい。
【0022】断面形状が実質的に円形の鋼管14は、エ
ッジ22,23を接合して得られる。これに対して、断
面形状が四角形の鋼管は、複数の突起12を溶接した
後、鋼板10を、複数の突起12が内側に位置するよう
に幅方向へ曲げ成形し、幅方向にある鋼板10の2つの
エッジ22,23を接近させて軸線Cが長手方向へ伸び
る実質的に円筒状の筒体24を作る。その後、筒体24
の2つのエッジ22,23を接合し、断面形状が四角形
となるように成形して得られる。
【0023】円形の鋼管を四角形に成形するには、円形
の鋼管をサイジングミルに通し、加圧成形して角形にす
る。この場合、図7に示すように、成形された四角形の
鋼管に取り付けるべき梁(図示せず)に対応する部位に
突起12が位置するように、加圧方向を定める。すなわ
ち、図7の(a)の中柱では、筒体をA方向及びB方向
に加圧し、筒体の軸線に直交する切断面において4つの
側面50,51,52,53それぞれの中央に突起12
を位置させる。また、図7の(b)の隅柱では、筒体を
A方向及びB方向に加圧し、隣り合った2つの側面5
4,55それぞれの中央に突起12を位置させる。さら
に、図7の(c)の側柱では、筒体をA方向及びB方向
に加圧し、3つの側面56,57,58それぞれの中央
に突起12を位置させる。
【0024】円形の鋼管であれ、角形の鋼管であれ、鋼
板10の2つのエッジ22,23を溶接によって接合す
る場合、接合後、鋼管を焼ならすことが好ましい。すな
わち、製造された鋼管を加熱炉に入れて、A3変態点よ
り少し高い温度まで均一に加熱し、静かな空気中で冷却
する。これによって、突起12の溶接やエッジ22,2
3の溶接によって生じた内部応力を除き、結晶組織や機
械的性質をととのえ、性状を標準状態とすることができ
る。
【0025】したがって、角形の鋼管を製造する好まし
い方法は、模式的に示した図4を参照すると、鋼板10
のエッジ22,23を溶接して円形の鋼管14を作った
後、鋼管14を加熱炉30に入れ、焼ならす。その後、
加熱炉30から取り出した鋼管14をサイジングミル3
2に導き、断面が四角形の鋼管34を成形する。最後
に、鋼管34を強制ミル36に通すと、内面に突起を有
する角形の矯正された鋼管38が得られる。鋼管38
は、鋼管14と同様に柱として使用することができる。
【0026】加熱炉30における焼ならしの延長上でサ
イジングミル36による角形成形を行えば、いわゆる熱
間成形が可能となり、標準状態化と、角形成形とを能率
的に行うことができる。
【0027】断面状態の図5に示すように、梁40との
接合部に増厚鋼管42を使用することがあるが、これを
本発明に従って製造すれば、精度や品質を確保できる。
前述のように、複数の突起12を溶接した鋼板を曲げ成
形して円筒体を作り、2つのエッジを溶接して増厚鋼管
42とする。一方、増厚鋼管42の厚みより小さな厚み
の、複数の突起12を溶接した鋼板を曲げ成形して円筒
体を作り、2つのエッジを溶接してシャフト鋼管44と
する。シャフト鋼管44には必要に応じて突起を設ける
ことができる。増厚鋼管42の端部の内側部分43を切
削し、シャフト鋼管44の厚みと等しくし、両者を突き
合わせて溶接する。その後、加熱炉に通し、熱間成形を
行う。
【0028】角形の鋼管の場合、模式的に示す図6を参
照すると、厚みt2、外径R2のコーナ部では、この厚み
より小さな厚みt1のコーナ部と比べて、外径R2が外径
1より大きくなるため、厚みの異なる2つの鋼管を溶
接するとき、溶接部に段差が生じ、精度や品質を確保し
にくい。これに対して、本発明のように、まず独立した
円筒体を作り、これら円筒体を溶接接合した後、角形に
成形すれば、厚みや外径の違いによる精度不良は生じな
い。
【0029】本発明に係る内面に突起を有する鋼管1
4,38,42,44は、再び図3ないし図5を参照す
ると、周方向へ間隔をおいた複数の突起12を内周面に
有し、軸線方向へ溶接された溶接線26を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る、内面に突起を有する鋼管の製
造方法の実施例の1過程を示す斜視図である。
【図2】 本発明に係る、内面に突起を有する鋼管の製
造方法の実施例の別の過程を示す、軸線に直交する面で
切断した断面図である。
【図3】 本発明に係る、内面に突起を有する鋼管の製
造方法の実施例のさらに別の過程を示す、図2と同様な
断面図である。
【図4】 本発明に係る、内面に突起を有する鋼管の製
造方法の別の実施例を示す模式図である。
【図5】 本発明に係る、内面に突起を有する鋼管の製
造方法のさらに別の実施例の1過程を示す、軸線を含む
面で切断した断面図である。
【図6】 コーナ部を示す模式図で、a,bは異なる寸
法のコーナ部を示している。
【図7】 筒体を成形し、断面が四角形を呈する鋼管の
図2と同様な断面図で、(a)は鋼管を中柱として、
(b)は鋼管を隅柱として、(c)は鋼管を側柱として
使用する例を示している。
【符号の説明】
10 鋼板 11 一方側の面 12 突起 14 製造された円形の鋼管 22,23 エッジ 24 筒体 26 溶接線 34 製造された角形の鋼管 42 増厚鋼管 44 シャフト鋼管
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04B 1/30 E04B 1/30 C E04C 3/36 E04C 3/36 // B23K 101:06 B23K 101:06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面に突起を有する鋼管を製造する方法
    であって、 鋼板の厚み方向の一方側の面に複数の突起を、突起相互
    間に間隔ができるように取り付けること、 前記鋼板を、前記複数の突起が内側に位置するように曲
    げ成形し、前記鋼板の2つのエッジを接近させて軸線が
    長手方向へ伸びる筒体を作ること、 この筒体の前記2つのエッジを接合することを含む、内
    面に突起を有する鋼管の製造方法。
  2. 【請求項2】 内面に突起を有する鋼管を製造する方法
    であって、 鋼板の厚み方向の一方側の面に複数の突起を、突起相互
    間に間隔ができるように取り付けること、 前記鋼板を、前記複数の突起が内側に位置するように曲
    げ成形し、前記鋼板の2つのエッジを接近させて軸線が
    長手方向へ伸びる実質的に円筒状の筒体を作ること、 この筒体の前記2つのエッジを接合すること、 断面形状が四角形となるように成形することを含む、内
    面に突起を有する鋼管の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記2つのエッジを溶接によって接合
    し、その後、前記鋼管を焼ならすことを含む、請求項1
    又は2に記載の内面に突起を有する鋼管の製造方法。
  4. 【請求項4】 周方向へ間隔をおいた複数の突起を内周
    面に有し、軸線方向へ溶接された、内面に突起を有する
    鋼管。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216075A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Daiwa House Industry Co Ltd 鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造
JP2012041738A (ja) * 2010-08-19 2012-03-01 Dainichi Concrete Kogyo Kk 鋼管コンクリート複合ポール及び鋼管コンクリート複合ポールの製造方法

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