JP2004116270A - 剪断補強構造を有する鋼管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】柱である鋼管と梁との柱梁接合部の付近において、柱である鋼管の剪断補強を高めることを目的とする。
【解決手段】閉鎖断面の柱の内周面１４に、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、複数の横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を当接し、溶接で固定されていることを特徴とする剪断補強構造を有する角鋼管１。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、鉄骨である梁を接合する柱である鋼管およびその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、一例として、建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、柱である鋼管と、鉄骨材からなる梁９との柱梁接合の前に、柱である、断面略４角形の角鋼管１、あるいは断面略円形の丸鋼管６をいったん切断してプレート板１０をはめ込み、接合後溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、柱である鋼管と、鉄骨材からなる梁９との柱梁接合の前に、柱である、断面略４角形の角鋼管１、あるいは断面略円形の丸鋼管６をいったん切断して、プレート板１０をとりつけて溶接し、再度組み合わせる方法（図面３および図面４参照）は、コストがかかり、かつまた鉄骨工場の現場で施工するので、精度が落ち、ゆがんだりずれたりした鋼管柱になりやすい。本発明は、従来の問題点を解決するために提案されたもので、柱である角鋼管１、あるいは丸鋼管６の、剪断力に対する補強を効果的に行うことができる。なお断面略４角形の鋼管は角パイプとかコラムとも呼ばれ、断面略円形の鋼管は丸パイプとも呼ばれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、閉鎖断面の柱の内周面１４に、貫通孔３を有する縦プレート４と、横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を当接して、溶接で固定されていることを特徴とする、剪断補強構造を有する角鋼管１である。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、閉鎖断面の柱の内周面１４に、貫通孔３を有する縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セット７を当接して、溶接で固定されていることを特徴とする、剪断補強構造を有する丸鋼管６である。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、下記工程からなることを特徴とする角鋼管１の第１の製造方法である。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔３を有する縦プレート４と、横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を載置して溶接で固定し、断面略４角形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、下記工程からなることを特徴とする丸鋼管６の第１の製造方法である。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔３を有する縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セット７を載置して溶接で固定し、断面略円形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、下記工程からなることを特徴とする角鋼管１の第２の製造方法である。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板を、断面略４角形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
（ｄ）前記断面略４角形の角鋼管１の端の中空部２０から、貫通孔３を有する縦プレート４と、横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を挿入し、プレスのアーム１８で、所定の位置に押しこむ工程。
（ｅ）溶接孔１９を溶接して、角鋼管１に、角組み立て剪断補強セット２を固定する工程からなる角鋼管１の製造方法。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、下記工程からなることを特徴とする丸鋼管６の第２の製造方法である。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板を、断面略円形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
（ｄ）前記断面略円形の丸鋼管６の端の中空部２０から、貫通孔３を有する縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セット７を挿入し、プレスのアーム１８で、所定の位置に押しこむ工程。
（ｅ）溶接孔１９を溶接して、丸組み立て剪断補強セット７を固定する工程。
【００１０】
【実施例】
以下に、剪断補強構造を有する角鋼管に関する本発明の実施の形態を添付図面の図１、図３、図５、図８に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の角鋼管１の要部の斜視図である。図３は従来の角鋼管１と梁９との接合部の斜視図である。図５は本発明の角鋼管１と梁９との接合部の斜視図である。建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、柱である角鋼管１と梁９となる鉄骨材の接合部近傍の、柱の角鋼管１の内周面１４に、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、複数の横プレート５とで形成される直方体の角組み立て剪断補強セット２を、貫通孔３を有する縦プレート４を長手方向に当接して溶接固定した角鋼管１に、梁９を接合し、梁９からの剪断力およびモーメント等の応力を、梁９を構成する上フランジ１１、下フランジ１３およびウェブ１２を通じて速やかにかつ確実に柱である角鋼管１に伝え、かつまた角組み立て剪断補強セット２を当接していることにより、剪断力およびモーメント等の応力に対して角鋼管１が補強されるのである。
【００１２】
高層建造物の場合は、躯体である角鋼管１の内部にコンクリートを充填するので、図８の（イ）に記載のとおり貫通孔３ある角組み立て剪断補強セット２が必要である。しかし低層建造物の場合は、角鋼管１の内部にコンクリートを充填することが少ないので、コンクリートを充填しない場合は、角組み立て剪断補強セット２は、変形例として、図８の（ロ）に記載の、貫通孔３のない２枚の縦プレート４と複数の横プレート５とで形成される角組み立て剪断補強セット２、図８の（ハ）に記載の、複数の横プレート５のみで形成する角組み立て剪断補強プレート２、図８の（ニ）に記載のように、２枚の縦プレート４の中央部近傍に横プレート５を固定して、略Ｈ字形の断面形状をした角組み立て剪断補強セット２でもよい。
【０００１３】
次に、本発明の角鋼管１の第１の製造方法について説明する。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、複数の横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を、貫通孔３を有する縦プレート４を長手方向に向くよう載置し、溶接で帯状鋼板に固定し、図示しない多段ロールにより断面略４角形の管状体１７に成形する工程。
（ｃ）トップローラー１５とサイドローラー１６により突き合わされた、前記管状体１７のエッジ部を溶接する工程。
以上の工程により、角鋼管１を製造するのである。
【００１４】
本発明の角鋼管１の第２の製造方法について説明する。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板を、断面略４角形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
（ｄ）前記断面略４角形の角鋼管１の端の中空部２０から、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、複数の横プレート５とで形成される直方体である角組み立て剪断補強セット２を、貫通孔３を有する縦プレート４の面から挿入し、プレスのアーム１８で、所定の位置に押しこむ工程。
（ｅ）溶接孔１９を溶接して、角鋼管１に、角組み立て剪断補強セット２を固定する工程。
以上の工程により、角鋼管１を製造するのである。
【００１５】
角組み立て剪断補強セット２は、使用により、各種の種類が検討される。図８には、一実施例および変形例を掲げている。角鋼管１の１本につき、複数の角組み立て剪断補強セット２が設置されてもよい。角組み立て剪断補強セット２と他の角組み立て剪断補強セット２間の長さは、建物の階高にあわせればよい。閉鎖柱である角鋼管１のどの位置に、角組み立て剪断補強セット２があるか、外観上すぐさま判明できるよう、角組み立て剪断補強セット２が位置する、角鋼管１の表面上にペンキ等のマークをつけると、現場における梁９との接合作業はスムーズにはかどる。
【００１６】
剪断補強構造を有する丸鋼管６に関する本発明の実施の形態を添付図面の図２、図４、図６、図７、図９に基づいて説明する。
図２は本発明の丸鋼管６の要部の斜視図である。図４は従来の丸鋼管６と梁９との接合部の斜視図である。図６は本発明の丸鋼管６と梁９との接合部の要部の斜視図である。図７は本発明の丸鋼管６と梁９との接合部の一部欠損した要部の斜視図である。建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、柱である丸鋼管６と梁９となる鉄骨材の接合部近傍の、柱の丸鋼管６の内周面１４に、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体の丸組み立て剪断補強セット７を当接して溶接固定した丸鋼管６に梁９を接合し、梁９から剪断力およびモーメント等の応力を、梁９を構成する上フランジ１１、下フランジ１３およびウェブ１２を通じて速やかにかつ確実に柱である丸鋼管６に伝え、また、剪断力に対して丸組み立て剪断補強セット７により丸鋼管６が補強されるのである。
【００１７】
高層建造物の場合は、躯体である丸鋼管６の内部にコンクリートを充填するので、図９の（イ）に記載のとおり貫通孔３ある丸組み立て剪断補強セット７が必要である。しかし低層建造物の場合は、丸鋼管６の内部にコンクリートを充填しないので、丸組み立て剪断補強セット７は変形例として、図９の（ロ）に記載の、貫通孔３のない２枚の縦プレート４と円周板８とで形成される丸組み立て剪断補強セット７、図９の（ハ）に記載の、円周板８のみで形成する丸組み立て剪断補強セット７、図９の（ニ）に記載の、２枚の縦プレート４の中央部近傍に横プレート５を固定して、略Ｈ字形の断面形状をした丸組み立て剪断補強セット７でもよい。
【００１８】
次に、本発明の丸鋼管６の第１の製造方法について説明する。図１０はごく簡略した丸鋼管６の製造方法である。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セット７を、貫通孔３を有する縦プレート４を長手方向に向くよう載置し、溶接で帯状鋼板に固定し、図示しない多段ロールにより断面略円形の管状体１７に成形する工程。
（ｃ）トップローラー１５とサイドローラー１６により突き合わされた、前記管状体１７のエッジ部を溶接する工程。
以上の工程により丸鋼管６を製造する。
丸角組み立て剪断補強セット７は、図９に一実施例、変形例として記載のものを適宜使用してよい。
【００１９】
本発明の丸鋼管６の第２の製造方法について、図１１に基づいて説明する。
（ａ）図示しない帯状鋼板を用意する工程。
（ｂ）前記帯状鋼板を、断面略円形の管状体１７を成形する工程。
（ｃ）前記管状体１７の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
（ｄ）前記断面略円形の丸鋼管６の端の中空部２０から、貫通孔３を有する２枚の縦プレート４と、円周板８とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セット７を、貫通孔３を有する縦プレート４の面から挿入し、プレスのアーム１８で、所定の位置に押しこむ工程。
（ｅ）溶接孔１９を溶接して、丸鋼管６に、丸組み立て剪断補強セット７を固定する工程。
以上の工程により丸鋼管６を製造する。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は以上のとおりであり、建築物の躯体である鉄骨鉄筋コンクリートもしくは鉄骨コンクリートにおいて、柱である鋼管と梁９を接合するのに、柱となる角鋼管１や丸鋼管６を、一旦切断して再度接合する必要がない。角鋼管１や丸鋼管６と、梁９との組み立てが省力化され、精度の確保を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の角鋼管１の要部の斜視図である。
【図２】本発明の丸鋼管６の要部の斜視図である。
【図３】従来の角鋼管１と梁９との接合部の要部の斜視図である。
【図４】従来の丸鋼管６と梁９との接合部の要部の斜視図である。
【図５】本発明の角鋼管１と梁９とを接合した場合の接合部の要部の斜視図である。
【図６】本発明の丸鋼管６と梁９とを接合した場合の接合部の要部の斜視図である。
【図７】本発明の丸鋼管６と梁９とを接合した場合の接合部の要部の一部欠損した斜視図である。
【図８】角組み立て剪断補強セット２の実施例、変形例の斜視図である。
【図９】丸組み立て剪断補強セット７の実施例、変形例の斜視図である。
【図１０】本発明の丸鋼管６の第１の製造の簡略化した斜視図である。
【図１１】本発明の丸鋼管６の第２の製造の簡略化した斜視図である。
【符号の説明】
１　角鋼管
２　角組み立て剪断補強セット
３　貫通孔
４　縦プレート
５　横プレート
６　丸鋼管
７　丸組み立て剪断補強セット
８　円周板
９　梁
１０　プレート板
１１　上フランジ
１２　ウエブ
１３　下フランジ
１４　内周面
１５　トップローラー
１６　サイドローラー
１７　管状体
１８　プレスのアーム
１９　溶接孔
２０　中空部

Claims (6)

1. 閉鎖断面の柱の内周面に、貫通孔を有する縦プレートと、横プレートとで形成される直方体である角組み立て剪断補強セットを当接し、溶接で固定されていることを特徴とする剪断補強構造を有する角鋼管。
2. 閉鎖断面の柱の内周面に、貫通孔を有する縦プレートと、円周板とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セットを当接し、溶接で固定されていることを特徴とする剪断補強構造を有する丸鋼管。
3. 下記工程からなることを特徴とする、角鋼管の製造方法。
   （ａ）帯状鋼板を用意する工程。
   （ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔を有する縦プレートと、横プレートとで形成される直方体である角組み立て剪断補強セットを載置して溶接で固定し、断面略４角形の管状体を成形する工程。
   （ｃ）前記管状体の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
4. 下記工程からなることを特徴とする、丸鋼管の製造方法。
   （ａ）帯状鋼板を用意する工程。
   （ｂ）前記帯状鋼板の所定の位置に、貫通孔を有する縦プレートと、円周板とで形成される円柱体の丸組み立て剪断補強セットを載置して溶接で固定し、断面略円形の管状体を成形する工程。
   （ｃ）前記管状体の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
5. 下記工程からなることを特徴とする、角鋼管の製造方法。
   （ａ）帯状鋼板を用意する工程。
   （ｂ）前記帯状鋼板を、断面略４角形の管状体に成形する工程。
   （ｃ）前記管状体の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
   （ｄ）前記断面略４角形の角鋼管の端の中空部から、貫通孔を有する縦プレートと、横プレートとで形成される直方体である角組み立て剪断補強セットを挿入し、プレスのアームで、所定の位置に押しこむ工程。
   （ｅ）溶接孔を溶接して、角組み立て剪断補強セットを固定する工程。
6. 下記工程からなることを特徴とする、丸鋼管の製造方法。
   （ａ）帯状鋼板を用意する工程。
   （ｂ）前記帯状鋼板を、断面略円形の管状体を成形する工程。
   （ｃ）前記管状体の突き合わされたエッジ部を溶接する工程。
   （ｄ）前記断面略円形の丸鋼管の端の中空部から、貫通孔を有する縦プレートと、円周板とで形成される円柱体である丸組み立て剪断補強セットを挿入し、プレスのアームで、所定の位置に押しこむ工程。
   （ｅ）溶接孔を溶接して、丸組み立て剪断補強セットを固定する工程。

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