JP2002242303A - 鋼管柱の継手工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２本の鋼管柱をその当接端部を容易にかつ効
率よく溶接して接合できる鋼管柱の継手工法を提供する
ことにある。 【解決手段】 一方の鋼管柱１０の内周面に固定されて
突出された継手付板１６を他方の鋼管柱１２の内側に位
置させて両鋼管柱を当接させ、継手付板のボルト固定部
２０に他方の鋼管柱の挿通孔２２から挿入したボルト３
０を固定して仮接合した後に、前記当接端部１４間を溶
接する。また、前記継手付板を対向して対をなすように
少なくとも１対設け、両鋼管柱の端部同士を当接させ、
対をなす継手付板と他方の鋼管柱とにそれぞれ設けられ
た貫通孔に長ボルトを貫通させてナットで螺合して仮接
合した後に、前記当接端部間を溶接する。継手付板の先
端外縁部を鋼管柱の内周縁より内側に位置させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閉塞断面形状をな
す鋼管柱の継手工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば高層建物等における柱の接
合は、その接合部に十分な強度を確保するために溶接さ
れることが一般的である。この溶接作業の際には、接合
する鋼管柱の転倒防止や溶接箇所の突き合わせ状態を維
持するために、接合される２本鋼管柱は仮固定される。

【０００３】例えば２本の角形鋼管柱を軸方向に接合す
る場合には、図７，図８に示すように２本の角形鋼管柱
５０，５１の接合部近傍の各外側面に、その外側面と直
交する方向に突出させるとともにその軸方向に沿わせて
それぞれ付板５２を設けておく。これらの付板５２は、
鋼管柱５０，５１の接合される端部同士が突き合わされ
た状態で、各付板５２の一端部５２ａ同士が間隔を隔て
て対向するように一直線状に配置される。上側鋼管柱５
０の付板５２には、それを両面から挟むように一対の添
板５３がボルト・ナット５４，５５で締結され、この鋼
管柱５０は下側鋼管柱５１の上に吊り降ろされる。この
とき、上下の鋼管柱５０，５１の端部が突き合わされる
とともに、下側鋼管柱５１の付板５２を挟むようにその
両側に前記添板５３が配置され、これら付板５２と添板
５３とがボルト・ナット５４，５５で締結されて両鋼管
柱５０，５１が仮固定される。この状態で、２本の鋼管
柱５０，５１の突き合わせ部分を全周に亘って溶接し、
最後に、添板５３を外すとともに付板５２を鋼管柱５
０，５１から切り離す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の継手工法では、２本の鋼管柱５０，５１の突き合わ
せ端部を外側から全周に亘って溶接する際には、それら
を仮固定するために設けられた付板５２と添板５３と
が、角形鋼管柱５０，５１の各面から外側に突出してい
る。このため、付板５２と添板５３とが溶接作業の障害
となり、これらを避けて溶接するため、突き合わせ端部
を連続して溶接することができない。さらに、添板５３
で繋がれた付板５２間に位置する溶接箇所には、溶接具
の先端を近接させにくいため溶接作業が困難である。

【０００５】また、接合端部の溶接後に撤去される添板
５３や付板５２は、本来構造物としては必要ないもので
あるにもかかわらず、それらの取り付け、取り外し及び
撤去作業は極めて煩雑で手間がかかり、前記困難な溶接
作業と相俟って、鋼管柱５０，５１の接合作業には多大
な時間を要していた。

【０００６】また、鋼管柱５０，５１から切断した付板
５２を施工現場から搬出して廃棄するため、この廃棄作
業にも時間と費用とを投じなければならないという課題
があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み
て、２本の鋼管柱をその当接端部を容易にかつ効率よく
溶接して接合できる鋼管柱の継手工法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された発明は、同一の閉塞断面形状
をなす２本の鋼管柱の継手工法において、一方の鋼管柱
の内周面に固定されその軸方向に突出された継手付板
を、他方の鋼管柱の内側に位置させて両鋼管柱の端部同
士を当接させ、前記継手付板の突出部分に設けられたボ
ルトの固定部に、他方の鋼管柱に設けられた貫通孔から
挿入したボルトを固定して両鋼管柱を仮接合した後に、
それらの当接端部を溶接することを特徴とする。ここ
で、同一の閉塞断面形状の鋼管柱とは、形状・寸法とも
に寸分違わぬ鋼管柱を示すものではなく、同じ規格でほ
ぼ同一形状に形成された鋼管柱を示し、加工等による歪
みや誤差による差異は厭わない。

【０００９】この構成によれば、２本の鋼管柱を仮接合
するための継手付板を、鋼管柱の内側に配置したので、
鋼管柱の当接端部を外側から被うものは存在しない。よ
って、その当接端部を連続して一挙に溶接することがで
きため、短時間で確実に溶接作業を行うことができる。
また、他方の鋼管柱の内側に配置される継手付板の突出
部分にボルトの固定部を設けたので、他方の鋼管柱の外
側からボルトによって両者を容易に仮接合することがで
きる。さらに、継手付板は鋼管柱の内部に配置されるの
で外側には突出せず、従来のように無用な突出部となる
部材を取り付けたり外したりする手間がかからず、かつ
資源を無駄にすることもない。

【００１０】また、請求項２に記載する発明は、同一の
閉塞断面形状をなす２本の鋼管柱の継手工法において、
一方の鋼管柱の互いに相対向する内周面に固定されてそ
の軸方向に突出され、相対向して対をなす少なくとも１
対の継手付板を、他方の鋼管柱の内側に位置させて両鋼
管柱の端部同士を当接させ、前記対をなす継手付板の突
出部分と他方の鋼管柱とにそれぞれ設けられた貫通孔に
長ボルトを貫通させ、他の鋼管柱の外側に突出させた長
ボルトの端部にナットを螺合して両鋼管柱を仮接合した
後に、それらの当接端部を溶接することを特徴とする。

【００１１】即ち、２本の鋼管柱を仮固定するための対
をなす継手付板を、鋼管柱の内側に配置したので、鋼管
柱の当接端部を連続して一挙に溶接することができ、短
時間で確実に溶接することができる。また、仮接合に用
いた長ボルトは、鋼管柱を貫通しその外側でナットが螺
着されているので、当接端部を溶接した後に長ボルトと
ナットとを撤去することができる。この場合には、取り
外した長ボルトとナットとを仮設材として他の施工箇所
にも転用できるので、長ボルトとナットとの数量を低減
することができる。

【００１２】また、請求項３に示す如く、前記継手付板
の先端外縁部を鋼管柱の内周縁より内側に位置させる
と、継手付板を他方の鋼管柱に挿入させる際に、継手付
板の先端側では他の鋼管柱の内周面との間隔を広くする
ことができる。即ち、その間隔の範囲で両者の間に位相
のずれが生じていても、継手付板を他の鋼管柱の内側に
挿入させることができる。よって、両鋼管柱の端部同士
を当接させる作業に高精度な位置合わせを必要としな
い。また、この継手付板は一方の鋼管柱の内周面に固定
されているので、両鋼管柱の端部同士を当接させると、
挿入された継手付板に他の鋼管柱が案内されて両者のな
す各周面が平坦になるように容易に配置することができ
る。特に、継手付板で位置合わせされた両鋼管柱はその
外周面がほぼ面一配置されることによって、両者を容易
にかつ十分な強度を備えた突き合わせ溶接を行うことが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示す
鋼管柱の継手部分の分解斜視図であり、図２は第１実施
形態における鋼管柱の接合部を示す拡大断面図であり、
図３は第１実施形態の変形例を示す拡大断面図であり、
図４は本発明の第２実施形態を示す鋼管柱の継手部分の
分解斜視図であり、図５は第２実施形態における鋼管柱
の接合部を示す拡大断面図であり、図６は第２実施形態
の変形例を示す拡大断面図である。

【００１４】図１に示す如く、ほぼ同一の断面四辺形状
をなす２本の鋼管柱１０，１２のうち、下側鋼管柱１０
が立設されている。この下側鋼管柱１０の上部には、四
方の内周面にそれぞれ継手付板１６が溶接されている。
この継手付板１６は、長方形状をなし、そのほぼ１／３
が下側鋼管柱１０内に固定され、２／３が下側鋼管柱１
０の上端部から上方に突出されている。この突出部分の
上部は、その板厚が上方に向かって薄くなり、その外面
が上方に向かって徐々に内側に位置するような傾斜部１
８が設けられている。また、この継手付板１６の突出部
分には、前記傾斜部１８より下側に適宜間隔を隔てて４
つの貫通孔２０が設けられている。この貫通孔２０は、
後述するワンサイドボルト３０の固定部をなす。

【００１５】上側鋼管柱１２には、前記下側鋼管柱１０
の上端部にその下端部が当接された状態で、前記貫通孔
２０の位置と整合されるボルトの挿通孔２２を予め設け
ておく。

【００１６】前記立設された下側鋼管柱１０の上方か
ら、前記継手付板１６が上側鋼管柱１２の内側に入り込
むように上側鋼管柱１２をクレーン等で吊り降ろし、下
側鋼管柱１０の上端部と上側鋼管柱１２の下端部とが当
接するように配置する。このとき、継手付板１６の上部
に設けた傾斜部１８によって、継手付板１６先端の外縁
端部１６ａが下側鋼管柱１０の内周縁１０ａより十分に
内側に位置させたので、上側鋼管柱１２と下側鋼管柱１
０との断面形状がほぼ同じであっても、上側鋼管柱１２
の内側に継手付板１６を容易に入り込ませることができ
る。また、この傾斜部１８は継手付板１６の上部のみに
設けられているので、下側鋼管柱１０の上端部と上側鋼
管柱１２の下端部とが当接するときには、両鋼管柱１
０，１２の各側面が平坦になるように継手付板１６によ
って案内される。したがって、上側鋼管柱１２を下側鋼
管柱１０に当接させるだけで、容易に両者を整合させて
配置することができる。

【００１７】次に、上側鋼管柱１２の外側からワンサイ
ドボルト３０を、挿通孔２２と貫通孔２０とを貫通させ
て挿入し、締め込んで上側鋼管柱１２と継手付板１６と
を締結し仮接合する。ここで、ワンサイドボルト３０と
は、被締結部材の一方の側からのボルトの締め込みによ
って被締結部材を締結することができるボルトを示し、
例えばネジ部に螺合された筒状体を有し、被締結部材に
設けられた開孔に挿入して、前記筒状体を保持しつつボ
ルト頭部を回転させて締め込むことによって、筒状体の
他端部側が塑性変形して拡径し、拡径部分とボルト頭部
とによって被締結部材が締結されるものなどを示す。

【００１８】最後に、上側鋼管柱１２と下側鋼管柱１０
との当接端部１４を溶接する。本実施形態では、図２に
示すように下側鋼管柱１０の上端部内側に前記継手付板
１６の部分を除いて裏当て金３２を設けるとともに、上
側鋼管柱１２の下端部にレ型開先３４を設けて完全溶け
込み溶接とした。他方、建物の層間変位による曲げモー
メントが小さい位置に柱継手を設ける場合には、図３に
示すように上側鋼管柱１２下端部の外側にＪ型開先２４
を設けておき、部分溶け込み溶接としてもよい。この場
合には、裏当て金を用いることなく片面側から溶接する
ことができるとともに、溶接歪みを小さく抑えることが
でき、さらに工費をも削減することができる。ここでＪ
型開先２４は、上側鋼管柱１２の肉厚３２ｍｍに対し、
開先の深さ１６ｍｍ、開先角度３５°、角部の半径は１
２ｍｍとした。

【００１９】本実施形態によれば、上側鋼管柱１２と下
側鋼管柱１０とを仮固定するための継手付板１６をそれ
ら鋼管柱１０，１２の内側に配置したので、両鋼管柱１
０，１２の当接端部１４を外側に突出するもの、即ち鋼
管柱１０，１２の外側から行う溶接作業の障害となるも
のは存在しない。よって、その溶接箇所を連続して一挙
に溶接することができ、短時間で確実に溶接することが
できる。

【００２０】また、上側鋼管柱１２の内側に配置される
継手付板１６の突出部分にワンサイドボルト３０が挿通
される貫通孔２０を設けたので、上側鋼管柱１２の外側
からワンサイドボルト３０を挿入して、単にワンサイド
ボルト３０を締め込むことによって両者を容易に仮接合
できる。さらに、ワンサイドボルト３０は、単に上下の
鋼管柱１０，１２を溶接する際の仮接合としてだけでな
く、それ自身も継手付板１６と上側鋼管柱１２とを接合
して本接合の一部として作用し、溶接部とともに併用継
手をなすので、柱溶接部の溶接量を減らして工費を低減
することができる。

【００２１】また、継手付板１６の内側面に前記貫通孔
２０と整合させてナットを予め溶接しておくと、通常の
ボルトでも両鋼管柱１０，１２を仮固定することができ
る。この場合には、鋼管柱１０，１２を溶接した後に、
ボルトを外して、次の施工箇所に転用することができ
る。

【００２２】図４は本発明の第２実施形態を示し、その
基本構成が上記実施形態と同一であるものについては、
その同一部材には同一の符号を付して、その詳しい説明
は省略し、相違する点について詳述する。

【００２３】本実施形態では、鋼管柱１０，１２の仮接
合に長ボルト２６を用いる点で上記実施形態と相違す
る。この場合には、前記実施形態において角形をなす下
側鋼管柱１０の各側面に設けた４つの継手付板１６のう
ち、対向する側面に設けた２つの継手付板１６を一対と
して、それぞれ対向する位置に設けるとともに、それら
に設ける貫通孔２０も対向させて配置する。

【００２４】上記実施形態と同様に下側鋼管柱１０の上
端部と上側鋼管柱１２の下端部とを当接させる。この状
態で、上側鋼管柱１２の一側面に設けた挿通孔２２から
長ボルト２６を挿入し、さらに対向して対をなす貫通孔
２０にそれぞれ挿通させて上側鋼管柱１２の反対側面に
設けられた挿通孔２２から突出させ、ナット２８を螺合
して仮接合する。その後、両鋼管柱１０，１２の当接端
部１４を上記実施形態と同様に図５に示すような完全溶
け込み溶接又は図６に示すような部分溶け込み溶接のい
ずれかの方法で溶接した後に、長ボルト２６とナット２
８とを取り外す。

【００２５】この実施形態によれば、溶接作業が容易で
短時間に行えることは勿論、両鋼管柱１０，１２を溶接
した後には、ボルト２６及びナット２８を取り外して、
他の施工箇所に転用できるため、長ボルト２６とナット
２８との数を低減することができる。

【００２６】上記実施形態においては、鋼管柱１０，１
２を角形としたが、丸形でもその他の形状でも構わず、
下側鋼管柱１０に設けた継手付板１６は、上側鋼管柱１
２に設けても構わない。

【００２７】また、上記実施形態において、継手付板１
６の上部に傾斜部１８を設けたが、継手付板１６の上部
を鋼管柱１０，１２の内側方向に屈曲させて、継手付板
１６の先端外縁部を鋼管柱１０，１２の内周縁より内側
に位置させても同様の効果を奏する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る鋼管柱
の継手工法によれば、２本の鋼管柱を仮接合するための
継手付板を鋼管柱の内側に配置したので、溶接箇所を連
続して一挙に溶接することができ、短時間で確実に溶接
することができる。また、継手付板にボルトの固定部を
設けたので、鋼管柱の外側からボルトを挿入して継手付
板と他の鋼管柱とを容易に仮接合することができる。

【００２９】さらに、継手付板と他の鋼管柱とを、その
鋼管柱を貫通する長ボルトを用いてナットで仮接合する
と、鋼管柱を溶接した後に長ボルトとナットとを撤去し
て転用することができるため、長ボルトとナットとの数
を低減することができる。

【００３０】また、継手付板の先端外縁部を鋼管柱の内
周縁より内側に位置させると、継手付板を他の鋼管柱の
内側に容易挿入させることができるとともに、両鋼管柱
の溶接箇所がほぼ面一に配置されて、両者を容易にかつ
確実に突き合わせ溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す鋼管柱の継手部分
の分解斜視図である。

【図２】第１実施形態における鋼管柱の接合部を示す拡
大断面図である。

【図３】第１実施形態の変形例を示す拡大断面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態を示す鋼管柱の継手部分
の分解斜視図である。

【図５】第２実施形態における鋼管柱の接合部を示す拡
大断面図である。

【図６】第２実施形態の変形例を示す拡大断面図であ
る。

【図７】従来の鋼管柱の継手工法を示す斜視図である。

【図８】従来の鋼管柱の継手工法における仮固定状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 下側鋼管柱（鋼管柱） １２ 上側鋼管柱（鋼管柱） １４ 当接端部 １６ 継手付板 １８ 傾斜部 ２０ 貫通孔 ２２ 挿通孔（貫通孔） ３０ ワンサイドボルト（ボルト）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の閉塞断面形状をなす２本の鋼管柱
   の継手工法において、 一方の鋼管柱の内周面に固定されその軸方向に突出され
   た継手付板を、他方の鋼管柱の内側に位置させて両鋼管
   柱の端部同士を当接させ、前記継手付板の突出部分に設
   けられたボルトの固定部に、他方の鋼管柱に設けられた
   貫通孔から挿入したボルトを固定して両鋼管柱を仮接合
   した後に、それらの当接端部を溶接することを特徴とす
   る鋼管柱の継手工法。
2. 【請求項２】 同一の閉塞断面形状をなす２本の鋼管柱
   の継手工法において、 一方の鋼管柱の互いに相対向する内周面に固定されてそ
   の軸方向に突出され、相対向して対をなす少なくとも１
   対の継手付板を、他方の鋼管柱の内側に位置させて両鋼
   管柱の端部同士を当接させ、前記対をなす継手付板の突
   出部分と他方の鋼管柱とにそれぞれ設けられた貫通孔に
   長ボルトを貫通させ、他の鋼管柱の外側に突出させた長
   ボルトの端部にナットを螺合して両鋼管柱を仮接合した
   後に、それらの当接端部を溶接することを特徴とする鋼
   管柱の継手工法。
3. 【請求項３】 前記継手付板の先端外縁部を鋼管柱の内
   周縁より内側に位置させたことを特徴とする請求項１ま
   たは２のいずれかに記載の鋼管柱の継手工法。