JP3859787B2 - 柱・柱接合方法およびその建方用荒組治具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄骨架構における柱・柱接合方法およびその接合方法に使用する建方用荒組治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、角形鋼管柱の上下相互を剛接合する場合には、図11に示すように、添え板32,33をボルト34で仮締めした状態の上側鋼管柱31Aを重機で下側鋼管柱31Bの上に吊り上げてから、添え板32,33を上下鋼管柱31A,31Bにボルトで本締めしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような接合方法では、上側鋼管柱31Aを重機で長時間吊り下げて置かねばならず、また上下鋼管柱31A,31Bの心合わせも作業者の手で行わなければならないので、施工に手間がかかり十分な建方精度が得られないという問題点があった。
【0004】
この発明は、このような課題を解消し、建方時間を短縮でき建方精度も向上させることのできる柱・柱接合方法およびその建方用荒組治具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の柱・柱接合方法は、互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、以下の手順で行うものである。先ず、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込む。次に、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合する。この状態で、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行う。
この方法によると、上側柱にボルト接合した上側柱用治具と、下側柱にボルト接合した下側柱用治具とを結合治具で結合することにより、鉄骨架構の仮組が行える。結合治具は、仮組時の強度が得られれば良く、上側柱用治具および下側柱用治具とのボルト接合の本数は少なくて済み、また高精度な接合を必要としない。そのため、重機で上側柱を吊込んでいる時間が短縮できる。前記治具による鉄骨架構の仮組状態で、上側柱と下側柱との接合金物による本締めを行えるため、建方精度も向上させることができる。
前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々柱幅よりも両側へ突出するものとすることが好ましい。これにより、これら上側柱用治具および下側柱用治具と結合治具とのボルト接合作業が行い易くなる。
【0006】
このように上側柱用治具および下側柱用治具が柱幅よりも両側へ突出するものである場合に、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々4つが上側柱および下側柱の4側面に互いに井桁形状に配置され、前記各結合治具はアングル材状の部材からなり、これら結合治具は、隣合う2つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、隣合う2つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合されるものとしても良い。この構成の場合、簡単な構成の治具で、上下柱の仮組を確実に行える。
【0007】
また、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱である場合に、前記上側柱用治具および下側柱用治具が、各々前記上側柱および下側柱の角部における隣合う2面にボルト接合されるものであり、かつこれら上側柱用治具および下側柱用治具は、前記結合治具とボルト接合する結合治具接合片を有するものであっても良い。
【0008】
また、上記各構成において、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記接合金物は、前記上側柱および下側柱に渡ってその外面または内外両面に重ねられる添え板であっても良い。このような添え板を用いる場合、ボルト止め箇所が多くなることから、従来の接合方法では重機で上側柱を吊込む時間が長くなるが、この発明方法では吊込み時間が短縮され、実用効果が大きい。
さらに、上記構成において、前記添え板からなる接合金物と上側柱および下側柱とを接合するボルトの一部または全部をワンサイドボルトとしても良い。この明細書で言う「ワンサイドボルト」とは、一端側からの操作により他端で頭部が拡径状態に塑性変形して形成されて締め付けが行える軸状締め付け金具の総称であり、片側締め込みリベットとも言う。ワンサイドボルトは、閉鎖断面の箇所に裏ナット溶接等を施さずに締め込みが行える利点がある反面、再締め込みが難しいとう欠点がある。そのため、上側柱を吊込みながらの接合作業では、多数設けられるボルトを順次締めつけた後に、一部のボルト挿通孔が合わなくなった場合等に、対処に窮するが、この発明方法では、上下柱を治具で仮組した状態でワンサイドボルトの締め付けが行えるので、全てのワンサイドボルトのボルト挿通孔への挿通を確認した後に締め込むこともでき、締め付け不能の発生が解消される。なお、この明細書で単に「ボルト」と言うときは、ねじ溝を有する高力ボルト等の通常のボルトと、ワンサイドボルトとを含むものとする。
【0009】
この発明の第1の建方用荒組治具は、互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられるものであって、上側柱用治具と、下側柱用治具と、結合治具とからなる。上側柱用治具は、各々上側柱の下端近傍の側面にボルト止めされて上側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される4つの治具である。下側柱用治具は、各々下側柱の上端近傍の側面にボルト止めされて下側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される4つの治具である。結合治具は、各々アングル材状に形成され、隣合う2つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、かつ隣合う2つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される4つの治具である。
この構成によると、上側柱用治具および下側柱用治具は、例えば平鋼またはプレート類等の部材で良く、また結合治具はアングル材で済み、各治具が鋼材に簡単な加工を施したもので済む。そのため治具を安価に供給できる。特に、結合治具はアングル材を用いるため、井桁状に配置される隣合う2つの上側柱用治具や下側柱用治具に対して、特に接合部を加工することなく、ボルト挿通孔を設けるだけの簡単な加工で確実な接合が行える。
【0010】
この発明の第2の建方用荒組治具は、互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の各角部における隣合う2面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する4つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の各角部における隣合う2面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する4つの下側柱用治具と、互いに上下柱の同じ角部に対応する上側柱用治具および下側柱治具の前記結合治具接合片に上下端付近がボルト接合される4つの結合治具とを備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。この実施形態の柱・柱接合方法は、互いに継がれる上側の角形鋼管柱1Aと下側の角形鋼管柱1Bとを、接合金物である添え板2,3を介してボルト接合する方法であって、そのボルト接合を行うにあたり、上下の角形鋼管柱1A,1Bを、図2に示す建方用荒組治具25を用いて仮組みする。
【0012】
添え板2,3は、上下柱1A,1Bの四側面に各々設けられる。これら添え板2,3は、上下柱1A,1Bに渡ってこれら接合部の外面および内面の各々に重ねられるものであって、上下に並ぶ複数のボルト挿通孔6が形成されると共に、下端に仮止用ボルト挿通孔6Aが形成されている。図3に示すように、その添え板2,3の上側複数列のボルト挿通孔6は、上側角形鋼管柱1Aの接合部に形成した複数のボルト挿通孔7に各々整合し、その下側複数列のボルト挿通孔6および仮止用ボルト挿通孔6Aは、下側角形鋼管柱1Bの接合部に形成した複数のボルト挿通孔8および仮止用ボルト挿通孔8Aに各々整合する。内側の添え板3の最上列のボルト挿通孔6の幾つかには仮止用ボルト9を内側から挿通させ、そのボルト9を上側角形鋼管柱1Aの対応するボルト挿通孔7および外側の添え板2の対応するボルト挿通孔6に渡って挿通させる。これにナット10を螺着することにより、添え板2,3を上側角形鋼管柱1Aの接合部に仮止めする。この仮止めは、例えば角形鋼管柱1A,1Bを出荷する前に工場で行っても良く、あるいは現場で下側角形鋼管柱1Bの上に上側角形鋼管柱1Aを重機で吊り下げる前に行っても良い。一方、内側添え板3の内面には、その仮止用ボルト挿通孔6Aの形成箇所にナット11を溶接によって固定する。なお、仮止用ボルト9は、通常の本締めに用いる高力ボルトを用い、緩くナット10を締めておいて、後の各ボルトの本締め過程で、その緩めておいた仮止用ボルト9を本締めしても良い。
【0013】
図2に示すように、建方用荒組治具25は、4枚の平鋼(平角材)製の上側柱用治具4Aと、同じく4枚の平鋼製の下側柱用治具4Bと、4本のアングル材状の結合治具5とからなる。上側柱用治具4Aの両端には結合治具5の上端近傍とボルト接合するためのボルト挿通孔12が形成され、中間部には上側角形鋼管柱1Aにボルト接合するためのボルト挿通孔13が形成されている。これら4枚の上側柱用治具4Aは、図1(A)に示すように、上側の角形鋼管柱1Aの4側面の添え板接合部よりやや上位置に互いに井桁形状となるように配置され、ボルト14によって角形鋼管柱1Aに接合される。
下側柱用治具4Bの両端にも結合治具5の下端近傍とボルト接合するためのボルト挿通孔12が形成され、中間部には下側角形鋼管柱1Bに接合するためのボルト挿通孔13が形成されている。これら4枚の下側柱用治具4Bは、図1(A)に示すように、下側の角形鋼管柱1Bの4側面の添え板接合部よりやや下位置に互いに井桁形状となるように配置され、ボルト14によって角形鋼管柱1Bに接合される。
これら上下の治具4A,4Bは、例えば予め工場において、上下の柱1A,1Bにボルト接合しておく。
【0014】
上記のように内外の添え板2,3を仮止めすると共に4枚の治具4Aをボルト接合した上側角形鋼管柱1Aの下端と、同じく4枚の治具4Bをボルト接合した下側角形鋼管柱1Bの上端とを、図1(A)および図3のようにして突き合わせる。図3において、15はステーであり、これを両添え板2,3の例えば3列目のボルト挿通孔6,6間に係脱可能に掛け渡すことにより、両添え板2,3の下側が開き状態となり、上下の角形鋼管柱1A,1Bの接合作業を容易に行える。ついで、図1(B)のように、外の添え板2側において、その仮止用ボルト挿通孔6Aから下側角形鋼管柱1Bの対応する仮止用ボルト挿通孔8Aおよび内側添え板3の仮止用ボルト挿通孔6Aに渡り仮止用ボルト16を挿通し、そのボルト16を添え板3の内面のナット11に螺合させることによって、上下の角形鋼管柱1A,1Bに渡り内外の添え板2,3を仮止めする。
【0015】
図2に示すように、4本の結合治具5の両端の各フランジ5a,5aには、上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bの端部にボルト接合するためのボルト挿通孔17がそれぞれ形成されている。これら結合治具5を、上記のように内外の添え板2,3を仮止めした上下の角形鋼管柱1A,1Bの治具4A,4B間に、図1(C)に示すように結合する。すなわち、4本の各結合治具5の上端近傍の両フランジ5a,5aのボルト挿通孔17より、隣合う2枚の上側柱用治具4A,4Aの柱側縁から突出した部分の各ボルト挿通孔12に渡りボルト18を挿通し、そのボルト18にナット19を螺着することによって、各結合治具5の上端近傍を上側柱用治具4Aに結合する。また、各結合治具5の下端近傍の両フランジ5a,5aのボルト挿通孔17より、隣合う2枚の下側柱用治具4B,4Bの柱側縁から突出した部分の各ボルト挿通孔12に渡りボルト18を挿通し、そのボルト18にナット19を螺着することによって、各結合治具5の下端近傍を下側柱用治具4Bに結合する。
これにより、上下の角形鋼管柱1A,1Bの相互を心合わせした状態で、治具4A,4Bおよび結合治具5により剛接合できる。
【0016】
この接合状態で、上下の角形鋼管柱1A,1Bに梁を接合する。この後、外側の添え板2側において、その残るボルト挿通孔6から上下の角形鋼管柱1A,1Bの対応するボルト挿通孔7および内側の添え板3の対応するボルト挿通孔6に渡って図1(C)のようにワンサイドボルト19を挿通させる。なお、添え板2を先に取付けておく方の柱、この例では上側の角形鋼管柱1Aに対しては、前記ワンサイドボルト19の代わりに通常の高力ボルトを用いても良い。
【0017】
このワンサイドボルト19は、図4に示すように、ピン20に外嵌したスリーブ21の両端の大径部分21aと塑性変形部分21b間で添え板2,3および上下の角形鋼管柱1A,1Bを挟み付けるものであり、スリーブ21を打ち込み装置22で押さえた状態で、ピン20をそのピンテール部20bにおいて把持して外側に引っ張り(図4(A))、スリーブ21を側方に膨出させると共に、ピン20の先端を引張破断させる。これにより、内外の添え板2,3が上下の角形鋼管柱1A,1Bに渡って本締めされる。このように本締めした後、上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bにボルト接合した締結治具5を取り外し、さらに上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bを上側角形鋼管柱1Aおよび下側角形鋼管柱1Bから取り外す。ワンサイドボルト19は、図4に図示の物の他に、種々の構成のものが使用できる。
【0018】
なお、上記実施形態において、柱1A,1Bのサイズによっては、上側柱用治具4A,下側柱用治具4Bを、図5のように幅広のサイズとし、その幅方向にボルト挿通孔12を2つ並べて形成するようにしても良い。これに応じて、結合治具5の上下端の各フランジ5aには、ボルト挿通孔17を長手方向に並べて2つ形成することになる。また、上記実施形態において、角形鋼管柱2,3の内外に設ける添え板2,3は、内外のいずれか片面の添え板2,3だけを用いて上下の角形鋼管柱1A,1Bを接合するようにしても良い。
【0019】
図6は他の実施形態を示す。この実施形態の柱・柱接合方法は、添え板2の接合に、全て通常の高力ボルトを用いる方法である。接合金物である添え板2は、図7のように上側角形鋼管柱1Aの外面から下側角形鋼管柱1Bの外面に渡って重ねる。この添え板2のボルト挿通孔6に整合するボルト挿通孔7,8を形成した上下の角形鋼管柱1A,1Bの内面には、それらボルト挿通孔7,8に整合するナット23を溶接等により固定しておく。添え板2側において、そのボルト挿通孔6から上下の角形鋼管柱1A,1Bの対応するボルト挿通孔7,8に渡りボルト24を挿通し、そのボルト24を上下の角形鋼管柱1A,1Bの内面のナット23に螺着させる。これにより、上下の角形鋼管柱1A,1Bに渡り添え板2を仮止めし、本締めも同様に行う。治具4A,4B,5を使用して、上下の角形鋼管柱1A,1Bの相互を建方状態に仮接合する手順は先の実施形態と同様である。
【0020】
図8はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この例は、図6の実施形態において、建方用荒組治具に次の構成のものを用いる方法である。すなわち、上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bを、上下の角形鋼管柱1A,1Bにおける対向する平行な2面のみに各々ボルト接合し、上下に対応する上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bの両端を、各々結合治具5とボルト接合する方法である。上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bにはアングル材を用いている。
上下の角形鋼管柱1A,1Bが比較的小断面のものである場合は、このように2面のみに上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bを用いても建方時の必要強度が得られる。これにより、建方用荒組治具の部材数が少なくなり、接合箇所も削減されて、作業時間が短くて済む。
なお、同図における上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bは、図9のように溝形鋼を用いても良い。
【0021】
図10はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この例は、図6の実施形態において、建方用荒組治具に次の構成のものを用いる方法である。すなわち、この例では、上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bは、各々上側柱1Aおよび下側柱1Bの角部における隣合う2面にボルト接合されるものとする。これら上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bは、同図(B)のように底片4aおよび縦片4bを有するT字形のものであり、底片4aにおける縦片4bの一側部分が、結合治具5とボルト接合される結合治具接合片4aaとなる。このT字形の上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bは、剛性を上げるには、H形鋼を切断して同図のT字状形状で所定長さのものとすることが好ましい。前記縦片4bおよび底片4aの両側部にはボルト挿通孔12aを設けておく。
このように、上側柱1Aおよび下側柱1Bの角部に上側柱用治具4Aおよび下側柱用治具4Bを取付けるようにしても、鉄骨架構の仮組が行える。
【0022】
なお、上記各実施形態では、接合金物として添え板2を用いた場合につき説明したが、この発明方法は、添え板の他の各種の接合金物を使用して上下柱を接合する場合にも適用できる。
【0023】
【発明の効果】
この発明の柱・柱接合方法は、上側柱および下側柱に上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合しておき、これら上下の治具を結合治具で結合して鉄骨架構を仮組みし、この仮組状態で接合金物のボルトを本締めして上下柱を接合する方法であるため、重機で柱を吊込んでおく建方時間で短縮でき、また建方精度の確保が図れる。
この発明の建方用荒組治具によると、簡単な構成の治具で、この発明方法による柱・柱接合が効率良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図2】同柱・柱接合方法に使用する建方用荒組治具の分解斜視図である。
【図3】同柱・柱接合方法における内外添え板の上下角形鋼管柱への仮止め状態を示す縦断面図である。
【図4】同柱・柱接合方法におけるワンサイドボルトの締め付け前後の断面図である。
【図5】同柱・柱接合方法に使用する建方用荒組治具の他の例の分解斜視図である。
【図6】この発明の他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図7】同柱・柱接合方法における添え板の上下角形鋼管柱への接合手順を示す説明図である。
【図8】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す斜視図である。
【図9】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す斜視図である。
【図10】この発明のさらに他の実施形態に係る柱・柱接合方法を示す説明図である。
【図11】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
1A…上側角形鋼管柱
1B…下側角形鋼管柱
2,3…添え板(接合金物)
4A…上側柱用治具
4B…下側柱用治具
5…結合治具
5a…フランジ
19…ワンサイドボルト
25…建形用荒組治具
Claims (6)
- 互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に、各々上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込み、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合し、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行い、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々柱幅よりも両側へ突出するものとし、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々4つが上側柱および下側柱の4側面に互いに井桁形状に配置され、前記各結合治具はアングル材状の部材からなり、これら結合治具は、隣合う2つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、隣合う2つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される柱・柱接合方法。
- 互いに継がれる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する方法であって、上側柱の下端近傍および下側柱の上端近傍に、各々上側柱用治具および下側柱用治具をボルト接合し、これら各治具の取付けられた下側柱および上側柱を建込み、前記上側柱用治具と下側柱用治具とを上下方向に延びる結合治具の上下部に各々ボルト接合し、前記上側柱および下側柱に梁を接合した後、前記上側柱と前記下側柱との前記接合金物による本締めの接合を行い、前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記上側柱用治具および下側柱用治具は、各々前記上側柱および下側柱の角部における隣合う2面にボルト接合されるものであり、かつこれら上側柱用治具および下側柱用治具は、前記結合治具とボルト接合する結合治具接合片を有するものである柱・柱接合方法。
- 前記上側柱および下側柱が各々角形鋼管柱であって、前記接合金物は、前記上側柱および下側柱に渡ってその外面または内外両面に重ねられる添え板である請求項1または請求項2に記載の柱・柱接合方法。
- 前記添え板からなる接合金物と上側柱および下側柱とを接合するボルトの一部または全部がワンサイドボルトである請求項3記載の柱・柱接合方法。
- 互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の側面にボルト止めされて上側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される4つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の側面にボルト止めされて下側柱の両側へ突出する長さを有し互いに井桁状に配置される4つの下側柱用治具と、各々アングル材状に形成され、隣合う2つの上側柱用治具の柱側縁から突出した部分に上端近傍で両フランジがボルト接合され、かつ隣合う2つの下側柱用治具の柱側縁から突出した部分に下端近傍で両フランジがボルト接合される4つの結合治具とを備えた建方用荒組治具。
- 互いに継がれる角形鋼管からなる上側柱と下側柱とを、接合金物を介してボルト接合する作業に用いられる建方用荒組治具であって、各々上側柱の下端近傍の各角部における隣合う2面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する4つの上側柱用治具と、各々下側柱の上端近傍の各角部における隣合う2面にボルト止めされて結合治具接合片が柱外側へ突出する4つの下側柱用治具と、互いに上下柱の同じ角部に対応する上側柱用治具および下側柱治具の前記結合治具接合片に上下端付近がボルト接合される4つの結合治具とを備えた建方用荒組治具。
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