JP2537719B2 - 閉鎖断面形鋼管柱材の接合構造および接合金物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木や建築もしくは橋
梁の分野において、鋼管柱のごとき閉鎖断面形鋼管柱材
の接合構造および接合金物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨柱相互の接合は、溶接もしくはボル
ト止めの手段により行われる。このうち、溶接は手間が
かかり、現場での溶接箇所は少ない方がよい。また、ボ
ルト止めの方法でも、その箇所はなるべく少ない方がよ
い。ちなみに、高力ボルトは建築鉄骨の仕口に着目すれ
ば、１仕口あたり１００本近い数となり、これを全て締
め付けるのにも非常に手間を取る。

【０００３】発明者等は先に、極力数少ないボルトの締
め付け箇所で接合できるので、いわばワンタッチで接合
できる鉄骨構造材の接合金物及び接合構造を考案し、こ
れを実願平２−１０６１３９号として出願した。

【０００４】その内容は、図５、図６に示すように基部
１から接合片２を櫛の歯状に多数小間隔で一体的に突設
し、この接合片２に直交方向へボルトが貫通する透孔を
形成した接合金物３を使用して、この接合金物３の該基
部１を閉鎖断面形鋼管柱材４端へ溶接し、この接合金物
３の接合片２同士を噛合わせ、透孔にボルト５を挿通し
て締め付けることにより、閉鎖断面形鋼管柱材４同士を
接合金物３同士の結合を介して接合するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの図５、図６
に示すものでは、図６に示すように閉鎖断面形鋼管柱材
４の４隅部が何らの手当てもされておらず、開口６とな
る。そして、この開口６は断面欠損となり、また、閉鎖
断面形鋼管柱材４内にコンクリートを充填する場合には
開口６をダメ穴として塞ぐ処理を行わなければならな
い。さらに、接合金物３が閉鎖断面形鋼管柱材４の表面
からかなり出張るので体裁も悪い。

【０００６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、現場での溶接がなく、かつボルトの締め付け箇所も
極力少ない数で確実に閉鎖断面形鋼管柱材相互を簡単、
確実に接合でき、しかも断面欠損を生じることもなく、
また、柱材の表面から出張ることもない閉鎖断面形鋼管
柱材の接合構造および接合金物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、接合構造としては、接合片を櫛の歯状に多数
小間隔で基部に一体的に形成した接合金物の接合片に直
交方向へボルトが貫通する透孔を設け、この接合金物
を、閉鎖断面形鋼管柱材端に対しこの柱材と同じく内部
が中空になるように並べてその基部を閉鎖断面形鋼管柱
材端に溶接して接合片を接合する方向に突出させ、閉鎖
断面形鋼管柱材相互の接合はこの接合金物の接合片同士
を噛合わせ、透孔にボルトを挿通して全体を鋼管柱の断
面形状方向に締め付けることにより、接合金物相互の結
合を介して接合することを要旨とするものである。

【０００８】また、接合金物としては、閉鎖断面形鋼管
柱材端に他の閉鎖断面形鋼管柱材端の接合金物と接合片
同士を噛合わせる接合片を突設した基部を閉鎖断面形鋼
管柱材端に溶接して取り付ける接合金物であり、この接
合金物は柱の面側の接合金物とコーナー用接合金物の２
種類を並べて組み合わせるもので、柱の面側の接合金物
は、接合片を櫛の歯状に多数小間隔で基部に一体的に形
成し、該接合片に直交方向へボルトが貫通する透孔を設
けた接合金物であり、基部が閉鎖断面形鋼管柱材の肉厚
と同程度の薄い厚さの板体であり、この基部から片側面
にのみ膨らむ肉厚部を櫛の歯状の接合片の並列で形成
し、かつボルトが貫通する透孔はこの接合片の中央位置
で基部の延長位置から外れた個所に設けたもの、一方、
コーナー用接合金物は、基部はブロック体でその端に櫛
の歯状の接合片をこの基部の延長として並べて形成し、
かつボルトが貫通する透孔は接合片の並び方向に設ける
第１の透孔と、この第１の透孔と直交する方向でかつ上
下に位置をずらせた第２の透孔とをこのコーナー用接合
金物に並ぶ前記柱の面側の接合金物の接合片の透孔に合
致する位置となるように設けたものであることを要旨と
するものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、接合金物相互
は接合片同士が交互に位置して噛合い、しかもこの噛合
いを直交方向にボルトで締め付けるので、各接合片は２
面摩擦によりボルトの軸力の９０％以上を伝達すること
ができる。また、各接合片は櫛の歯状に極力小さく細分
化されているので、各接合片の断面軸方向耐力は前記摩
擦力より小さい。すなわち、各接合片はボルトで摩擦力
が与えられると、その断面耐力を１００％発揮できるよ
うになり、２冊の本を頁を絡ませて組み合わせるように
接合金物同士は分離しにくいものとなる。

【００１０】そして、かかる接合金物を複数組み合わせ
てこの柱材と同じく内部が中空になるように並べて閉鎖
断面形鋼管柱材端に溶接するので、開口部がなく、断面
欠損を生じることもない。

【００１１】請求項２記載の本発明によれば、接合金物
のうち柱の面側の接合金物は、接合片は閉鎖断面形鋼管
柱材の肉厚さと同程度の厚さの板体である基部から片側
面にのみ膨らんで形成されるので、この接合片を閉鎖断
面形鋼管柱材の内側方向にのみ出張るようにして接合金
物の基部を閉鎖断面形鋼管柱材端に溶接することがで
き、従来のように閉鎖断面形鋼管柱材の表面からこの接
合金物が大きく出張ることはない。なお、この膨らみの
大きさは、ボルト挿通用の透孔及び櫛の歯状にすること
による金物の断面欠損を補ぎなえる幅を有している。

【００１２】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の閉鎖断面形鋼管柱材の接合構
造の１実施例を示す側面図、図２は横断平面図である。

【００１３】先に、本発明の接合金物について説明する
と、図３に示すように柱の面側の接合金物７とコーナー
用接合金物８とを並べる組合せからなる。このうち、柱
の面側の接合金物７は図４に示すように、基部９が図１
の閉鎖断面形鋼管柱材４の肉厚と同程度の厚さの板体で
あり、この基部９から片側面にのみ膨らむ肉厚部１０を
設けるが、この肉厚部１０は櫛の歯状の接合片２を基部
９から突出するように並べて形成した。さらに、接合片
２に直交方向へボルトが貫通する透孔１１を設けるが、
この透孔１１は接合片２の中央位置でしかも基部９の延
長位置から外れた個所に設けるものとする。

【００１４】前記柱の面側の接合金物７は接合しようと
する閉鎖断面形鋼管柱材４に対応して取りつくものが、
櫛の歯状の接合片２が相互に噛み合うように対として存
在する。

【００１５】また、透孔１１の位置はこの柱の面側の接
合金物７が閉鎖断面形鋼管柱材４の相対向する面に設け
ものでは同一であるが、隣の面に設ける柱の面側の接合
金物７の透孔１１同士は上下にずらせて位置を異ならせ
る。

【００１６】コーナー用接合金物８は、基部１３はブロ
ック体で、基部１３の端に櫛の歯状の接合片２を並べて
突設する。このコーナー用接合金物８も接合しようとす
る閉鎖断面形鋼管柱材４に対応して取りつくものが、櫛
の歯状の接合片２が相互に噛み合うように対として存在
する。そして、接合片２の並ぶ形状は他のコーナー用接
合金物８の接合片２と噛み合った際に基部１３がその外
周形を保つような延長として形成する。

【００１７】さらに、接合片２にはボルトが貫通する透
孔として、接合片２の重ね並び方向に設けた第１の透孔
１４と、この第１の透孔１４と直交する方向、すなわ
ち、接合片２の幅方向に設けた第２の透孔１５とを設け
るが、この第１の透孔１４と第２の透孔１５とは上下に
位置をずらせて設けた。

【００１８】なお、先に述べたように、前記柱の面側の
接合金物７は接合片２に直交方向へ設けるボルトが貫通
する透孔１１の位置に関しては柱の面で前後方向の面、
左右方向の面に取り付ける接合金物７とでは上下に位置
をずらせて設ける異なる位置とし、前記コーナー用接合
金物８の第１の透孔１４と第２の透孔１５とはこれら接
合金物７は接合片２の透孔１１にそれぞれ合致するよう
に位置決める。

【００１９】次に、かかる接合金物を用いた本発明の閉
鎖断面形鋼管柱材の接合構造について説明する。柱の面
側の接合金物７は閉鎖断面形鋼管柱材４のコーナー部を
除いた面側に取り付けるもので、閉鎖断面形鋼管柱材４
の径の大きさに応じて図４に示すように所定長さでカッ
トすることや、また、溶接で追加することが可能であ
る。

【００２０】一方、コーナー用接合金物８は、図３に示
すようにその外側角部は通常直角であるが、面取り１６
を施してアール状とし、閉鎖断面形鋼管柱材４のアール
状角部に見合うようにしておくことも可能である。

【００２１】このようにして、柱の面側の接合金物７は
基部９端を閉鎖断面形鋼管柱材４端のコーナー部間、す
なわち、閉鎖断面形鋼管柱材４の前後・左右の面の上下
端に突き合わせて溶接する。その場合、接合片２は閉鎖
断面形鋼管柱材４の肉厚と同程度の厚さの板体である基
部９から片側面にのみ膨らんで肉厚部１０を形成するよ
うに並べて設けるが、この接合片２が閉鎖断面形鋼管柱
材４の内側方向にのみ出張るようにして閉鎖断面形鋼管
柱材４端に柱の面側の接合金物７の基部９を溶接する。
なお、該基部９端には突き合わせ溶接がやり易いように
開先を施しておくとよい。

【００２２】また、コーナー用接合金物８は基部１３の
上面を閉鎖断面形鋼管柱材４のコーナー部に溶接する。
その場合、閉鎖断面形鋼管柱材４を基部１３のなるべく
外周位置に合わせ、コーナー用接合金物８が閉鎖断面形
鋼管柱材４の内側に張出すようにする。

【００２３】工場等において、これら柱の面側の接合金
物７とコーナー用接合金物８は閉鎖断面形鋼管柱材４と
同じく内部が中空となるように並べて前記のごとくその
基部９，１３を閉鎖断面形鋼管柱材４の端に溶接してお
く。

【００２４】そして、建設現場では、この接合金物７や
接合金物８の接合片２同士を噛合わせ、透孔１１，１
４，１５にボルト１７を挿通して端部をナット止めする
ことで全体を閉鎖断面形鋼管柱材４の断面形状方向に締
め付けることにより、閉鎖断面形に締め付ける。

【００２５】このようにすれば、接合金物相互は接合片
２同士が交互に位置して噛合い、しかもこの噛合いを直
交方向にボルト１７で締め付けるので、各接合片２は２
面摩擦によりボルト１７の軸力の９０％以上を伝達する
ことができる。また、各接合片２は櫛の歯状に極力小さ
く細分化されているので、各接合片２の断面軸方向耐力
は前記摩擦力より小さい。すなわち、各接合片はボルト
で摩擦力が与えられると、その断面耐力を１００％発揮
できるようになり、２冊の本を頁を絡ませて組み合わせ
るように接合金物同士は分離しにくいものとなり、その
結果、閉鎖断面形鋼管柱材４同士は強固に接合される。

【００２６】なお、このようにして接合した閉鎖断面形
鋼管柱材４の内部にはコンクリート充填をしなくてもよ
いが、充填して鋼管コンクリート柱としてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の閉鎖断面形鋼
管柱材の接合構造および接合金物は、極力数少ない溶接
箇所で、しかもボルトの締め付け箇所も極力少ない数で
確実に閉鎖断面形鋼管柱材同士を接合できるので、いわ
ば接合がワンタッチ動作として簡易かつ迅速にでき、施
工の合理化を実現できるものである。

【００２８】また、開口を生じないので、しかも断面欠
損を生じることもなく、閉鎖断面形鋼管柱材内にコンク
リートを充填する場合にダメ穴として塞ぐ処理を行わな
ければならないこともなくなる。さらに、接合金物が閉
鎖断面形鋼管柱材の表面からかなり出張ることもなく、
体裁のよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の閉鎖断面形鋼管柱材の接合構造の１実
施例を示す側面図である。

【図２】本発明の閉鎖断面形鋼管柱材の接合構造の１実
施例を示す横断平面図である。

【図３】本発明で使用する接合金物の斜視図である。

【図４】本発明で使用する接合金物のうち、柱の面側の
接合金物の斜視図である。

【図５】従来例を示す側面図である。

【図６】従来例を示す横断平面図である。

【符号の説明】

１…基部 ２…接合片 ３…接合金物 ４…閉鎖断面形
鋼管柱材 ５…ボルト ６…開口 ７…柱の面側の接合金物 ８…コーナー用
接合金物 ９…基部 １０…肉厚部 １１…透孔 １３…基部 １４…第１の透孔 １５…第２の透
孔 １６…面取り １７…ボルト

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合片を櫛の歯状に多数小間隔で基部に
   一体的に形成した接合金物の接合片に直交方向へボルト
   が貫通する透孔を設け、この接合金物を、閉鎖断面形鋼
   管柱材端に対しこの柱材と同じく内部が中空になるよう
   に並べてその基部を閉鎖断面形鋼管柱材端に溶接して接
   合片を接合する方向に突出させ、閉鎖断面形鋼管柱材相
   互の接合はこの接合金物の接合片同士を噛合わせ、透孔
   にボルトを挿通して全体を鋼管柱の断面形状方向に締め
   付けることにより、接合金物相互の結合を介して接合す
   ることを特徴とした閉鎖断面形鋼管柱材の接合構造。
2. 【請求項２】 閉鎖断面形鋼管柱材端に他の閉鎖断面形
   鋼管柱材端の接合金物と接合片同士を噛合わせる接合片
   を突設した基部を閉鎖断面形鋼管柱材端に溶接して取り
   付ける接合金物であり、この接合金物は柱の面側の接合
   金物とコーナー用接合金物の２種類を並べて組み合わせ
   るもので、柱の面側の接合金物は、接合片を櫛の歯状に
   多数小間隔で基部に一体的に形成し、該接合片に直交方
   向へボルトが貫通する透孔を設けた接合金物であり、基
   部が閉鎖断面形鋼管柱材の肉厚と同程度の薄い厚さの板
   体であり、この基部から片側面にのみ膨らむ肉厚部を櫛
   の歯状の接合片の並列で形成し、かつボルトが貫通する
   透孔はこの接合片の中央位置で基部の延長位置から外れ
   た個所に設けたもの、一方、コーナー用接合金物は、基
   部はブロック体でその端に櫛の歯状の接合片をこの基部
   の延長として並べて形成し、かつボルトが貫通する透孔
   は接合片の並び方向に設ける第１の透孔と、この第１の
   透孔と直交する方向でかつ上下に位置をずらせた第２の
   透孔とをこのコーナー用接合金物に並ぶ前記柱の面側の
   接合金物の接合片の透孔に合致する位置となるように設
   けたものであることを特徴とする閉鎖断面形鋼管柱材の
   接合金物。