JP4861640B2

JP4861640B2 - 鉄骨構造物を製作する方法

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Publication number: JP4861640B2
Application number: JP2005151026A
Authority: JP
Inventors: 昌克内田; 俊二岩郷; 速雄岩郷
Original assignee: Arcreate KK
Current assignee: Arcreate KK
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: JP2006328699A

Description

本発明は、鉄骨建築の上部構造物とその土木基礎構造物の接点を高強度で精度良く製作する方法に関するものである。

鉄骨建築は、図１に示すように、通常は角形鋼管・丸形鋼管・Ｈ形鋼による柱１とＨ形鋼による梁２からなっており、該柱と梁の接合部は仕口であり、図２に示すように、角形鋼管を使った柱１の場合、仕口部３はダイアフラム５と柱短管６の部品から構成され溶接７により製作され、該仕口部と柱１と梁２が溶接７で接合されている。

鉄骨建築構造を支えているのが、図１で示す基礎４である。この基礎４は、独立基礎、一つの基礎で２本以上の柱を支える複合基礎、フーチングを連続して形成する布基礎がある。これらの基礎を作ってから柱１を基礎に接続して、建築物と基礎とが一体になるのである。

図４に、従来の独立基礎の上に構築した鉄骨建築模式図を示す。建築は、大略柱１，梁２、接合部即ち仕口部３からなっており、柱１を支持する基礎柱又は杭８を設置する地盤９を所定深さまで掘削して所定形状の穴を形成させ、穴の所に所定形状の型枠を製作して、コンクリート１０を打設して、１週間ほどの養生期間を得て、固まらせる。また、水平材の基礎梁１１で基礎間を連結し、建物全体の剛性を上げて不同沈下を押さえているのである。

特願平９−３４８８４１（特開平１１−１８１７９０号公報：引用文献１）の例を示す。図５に、従来型の基礎を改良した杭柱一体型工法の模式図を示す。該工法では、従来のような基礎は使わず、先端につけたスクリュー１９で地盤９に鋼管杭１８をねじ込んで、該鋼管杭１８の地表部分で適当な寸法に上部を切断して一定の高さを確保して杭フランジ１６を溶接して、該杭フランジ１６と柱ベースプレート１２とをスペーサ１７を挟んでボルト１５とナット１４で固定する。

特願２００２−０５２８６０（特開２００３−２５３７５８号公報：引用文献２）の例を示す。図３に、柱梁接合部を圧延鋼板等から採取した中実のサイコロ１７に柱１及び梁２を溶接接合させるもので、図２に示すような複雑な構造をしていない。
特開平１１−１８１７９０号公報特開２００３−２５３７５８号公報

従来の基礎工事には、特許文献１にも記述があるように次のような問題がある。
地盤を深く広く掘削する必要があり、掘削の作業量が大きく、残土が大量に出て、その処理に、費用と手間が掛かる。また、振動・騒音・砂埃が発生して環境問題が発生する恐れがある。
コンクリート打設の手間と養生の期間が必要である。
大きなフーチングと基礎梁と広い基礎が必要で、費用と養生期間の問題の他に、狭い箇所での施工が不都合になる場合が多い。

特許文献１では、次の問題がある。
杭柱接合部の構造は従来の柱梁接合部に比べて構造が複雑である。高さ調整用のスペーサなど調整に手間が掛かる。
柱の水平位置の調整が難しい。
杭フランジ部１６の大きな剛性と強度を確保するのが難しい。
表層地盤が弱いと単独鋼管杭では柱の曲げ耐力に対し弱い。

特許文献２では、次の問題がある。
仕口部の構造が単純で、製作工数も少なく強度も高いが、土木基礎精度に対応した部材間の位置調整ができない。
工場製作には良いが、固定した鋼板等中実材の現場溶接性が悪い。

このような諸課題は種々研究した結果、圧延・鍛造又は鋳造による鋼製の中実材を用いて、該中実材の形状及び接合方法を変えることによりこれらの問題が解決できることが明らかとなった。

請求項１に係る発明では、建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材の下部の外径を前記鋼管杭の上端部の内径よりも小さくして、前記中実材の小径の下部を前記鋼管杭の内部に挿入し、前記中実材を鋼管杭内で上下に移動させてその高さを調節した後、前記鋼管杭と前記中実材とを溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させ、前記鋼管杭と前記中実材との溶接は、前記中実材の小径の下部の外側に前記鋼管杭との間に少しの隙間をあけて短管を配置し、この短管の上端部と前記中実材とを溶接するとともに、この短管の下端部と前記中実材と前記鋼管杭とを溶接するものであることを特徴とする。これにより、特許文献１及び特許文献２の諸問題を解決できる。即ち、強度の大きい平らな上面を有する単純な中実材を用いて建設地における溶接接合により、諸問題が解決するのである。

請求項２に係る発明では、建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材の下部の外径を前記鋼管杭の上端部の内径よりも小さくして、前記中実材の小径の下部を前記鋼管杭の内部に挿入し、前記中実材を鋼管杭内で上下に移動させてその高さを調節した後、前記鋼管杭と前記中実材とを溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させ、前記鋼管杭と前記中実材との溶接は、前記中実材の小径の下部に前記鋼管杭の上端との間に少しの隙間をあけてプレビードを形成し、このプレビードと前記中実材と前記鋼管杭とを溶接するものであることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材を上下方向の貫通孔を有する中実材に形成し、この中実材を前記鋼管杭の上端部の外側に挿入し上下に移動させてその高さを調節しつつ前記鋼管杭の上端より少し突出するように配置するとともに、前記鋼管杭の内側に中実芯材をその上端面が前記中実材の上端面と略面一になるように配置し、前記中実材の前記貫通孔の内周面と前記中実芯材の外周面と前記鋼管杭の上端とにより形成される環状溝を溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
地表又は地中において水平方向に隣り合った前記中実材に梁を溶接接合させることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
単数又は水平方向に隣り合った複数の前記中実材に梁を溶接接合させ、該梁に鉄骨柱を立設することを特徴とする。
請求項６に係る発明では、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、
前記鋼管杭の上部に水平翼を溶接接合することを特徴とする。
請求項７に係る発明では、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、
前記鋼管杭の上部に水平翼および垂直翼を溶接接合することを特徴とする。
の位置調整

本発明では、地盤を深く広く掘削する必要がなく、掘削の作業量が少なく、残土が殆どなく、その処理に、費用と手間が殆ど掛からない。また、振動・騒音・砂埃が発生して環境問題が発生する恐れが殆どない。
コンクリート打設の手間と養生の期間が必要ない。
大きなフーチングと基礎梁と広い基礎が不必要で、その費用と養生期間の問題がなく、狭い箇所での施工が可能になる。
従来の特許文献１の杭柱接合部に比べて構造が単純である。また、従来の特許文献１に比べて、高さ調整用のスペーサなど不要で、建設地での水平溶接の開先ギャップの調整により、柱の高さ調整ができて手間が掛からない。
中実材のトップ面が平滑であり、柱下端を中実材のトップ面で容易に水平にずらすことができて、柱の水平位置の調整が容易である。
中実材の断面が大きくて、杭柱接合部の大きな剛性と強度が得られる。
仕口部の構造が単純で、製作工数も少なく強度も高い上に、土木基礎精度に対応した部材間の位置調整ができる。
中実材と柱の現場溶接性は、柱の上下左右の位置調整が容易で姿勢が水平溶接であるため、良好である。
中実材を水平方向に合わせた２個の圧延・鍛造又は鋳造による中実材から構成させると、中実材の製造費が低減できる。

実施の形態１
本発明の実施の形態１について説明する。図６は、円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に、６面体の鋼製中実材を挟んで該鋼管杭と該柱を接合した断面図を示し、図６（イ）は、該中実材が一個の部品から構成されており、図６（ロ）は、中実材が水平方向に合わせた２個の圧延・鍛造又は鋳造による中実材から構成されている。通常は、柱１は角形鋼管・円形鋼管・Ｈ形鋼であり、鋼管杭１８は円形鋼管杭である。該鋼管杭１８は、図５に示すように、その先端にスクリュー羽根１９が単数又は複数取り付けられている。該鋼管杭１８を地盤の中に立設し、その上部の余長分をガス切断して、所定の高さにした後、鋼管側又は中実材側に開先加工を行い、中実材１７と鋼管杭１８を溶接接合する。鋼管杭１８の頂部に中実材１７を溶接接合した後、図７に示すように、上下又は水平位置調整が難しい場合に、柱１用の裏当金又は短管２０を柱１及び中実材１７に仮付け溶接せずにルーズにしたまま、該柱用の裏当金又は短管２０を柱１下端部内面及び中実材上に置いて、柱１の高さ位置調整４１及び水平位置調整４２を行うことにより、柱１と中実材１７の継手開先ギャップＧの調整を行い、柱１の高さを調整した後、柱１と裏当金２０と中実材１７を仮付け溶接するか又は仮止めピース２１を用いて柱１と中実材１７を仮付け溶接して固定し、それから継手溶接７を施工する。なお、水平方向に合わせた２個の圧延・鍛造又は鋳造による中実材は、継手の強度要求により互いに上部・下部・側面を溶接接合することが可能であり、中実材の下端部に開先加工を行う場合は、一例として図８に示すように行い、建設現場でも可能であるが、鉄骨工場で予め実施しておく方が良い。更に、中実材の設置位置は、鋼管杭１８の上部切断位置により、中実材１７を鋼管杭１８及び柱１と接合した後に、地中・地中と地表の中間・地表又は地上のいずれでも可能である。

実施の形態２
本発明の実施の形態２について説明する。図２８は、円形鋼管杭１８と角形鋼管柱１との間に、上下に段付きの鋼製中実材１７を挟んで該鋼管杭１８と該柱１を溶接接合７し、更に中実材１７にブレース３７を接合させた場合の構造の断面図を示す。この場合、ブレースは単純な形状の中実材に溶接接合し易く且つ強度も高くなる。

実施の形態３
本発明の実施の形態３について説明する。図２９は、水平方向に同芯で合わせた中実材１７と鋼管杭１８を接合させた場合の構造の断面図であり、該中実材１７と鋼管杭１８との接合は該中実材の上方の内側から鋼管杭との溶接接合を実施する。図２９の中実材１７（イ）は鋼管杭１８に中空の中実材１７をセットして溶接接合したもの。（ロ）は（イ）の上部で、内部にルーズな裏当金３８をセットした鋼管柱１を中実材１７に溶接接合して取り付けたものである。このルーズ裏当金３８は、上下又は水平位置調整が難しい場合に、鋼管柱１内に仮付溶接せずに中実材１７のうえに設置して、鋼管柱１の高さおよび水平位置を調整した後、図７に示すようなウマ２１を用いて外部から組立溶接４０して位置決めするものである。

実施の形態４
本発明の実施の形態４について説明する。図３０は、水平方向に同芯で合わせた中実材１７と鋼管杭１８を接合させた場合の構造の断面図であり、（イ）は鋼管杭に中空の中実材１７に中実芯材１７Ｃをセットして溶接接合７したものである。（ロ）は（イ）の上部に、ルーズ裏当金３８を内部にセットした鋼管柱１を溶接接合７Ｂして取り付けたものである。

実施の形態５
本発明の実施の形態５について説明する。図３１は、水平方向に同芯で合わせた中実材１７と鋼管杭１８を接合７Ｆさせた場合の構造の断面図であり、（イ）は鋼管杭１８に中空の中実材１７をセットして溶接接合７Ｆし、更にルーズな中実芯材１７Ｃを水平方向にセットして溶接７Ｆしたものである。（ロ）は（イ）の上部に、上下又は水平位置調整が難しい場合に、ルーズ裏当金３８をセットした鋼管柱１を溶接接合７Ｂして取り付けたものである。

実施の形態６
本発明の実施の形態６について説明する。
その実施形態の一つは、図６（イ）又は（ロ）に示す６面体の該中実材１７の下端部を図９（イ）又は（ロ）に示すように円錐状又は四角錐のような水平からの角度１５°〜７０°望むらくは３０°〜４５°のテーパにして、該中実材１７の下部を該鋼管杭１８の内部に挿入し、該中実材１７と該鋼管杭１８とを溶接により接合させて鉄骨構造物を製作する方法である。尚、図６の実施例では、該中実材１７が一つの部品で製作されている（イ）の場合と、該中実材１７が水平方向に２枚合わせた密着させて製作されている場合を示している。

実施の形態７
本発明の実施の形態７について説明する。
その実施形態の一つは、図６（イ）又は（ロ）に示す６面体の該中実材１７の下端部を図１０（イ）又は（ロ）に示すように、該中実材１７の下端の径を該鋼管杭１８の上部の径よりも小さく２段にして、該中実材の下部を該鋼管杭の内部に挿入し、該中実材１７と該鋼管杭１８とをすみ肉溶接７Ｆにより接合させて鉄骨構造物を製作する方法である。尚、図６の実施例では、該中実材１７が一つの部品で製作されている（イ）の場合と、該中実材１７が水平方向に２枚合わせて製作されている場合を示している。この場合、中実材１７は鋼管杭１８内に印籠のように差し込まれて、中実材１７は鋼管杭１８内を自由に上下に移動できて中実材１７は任意に高さ調節でき、その高さが調節できたところで、中実材１７と鋼管杭１８がすみ肉溶接で接合することが出来る。該すみ肉溶接のサイズは上部建築構造の耐荷重により決定する。尚、鋼管杭１８上端に挿入される中実材１７の細径部のストレート部の長さは建設現場の精度に依存するが、おおよそ１００ｍｍ以下である。

実施の形態８
本発明の実施の形態８について説明する。中実材１７と鋼管杭１８の溶接接合の仕方に、図１１（イ）、（ロ）、（ハ）のケースが可能である。即ち、ケース（イ）の場合は、中実材の下部に短管２３を置き中実材１７は鋼管杭１８内を自由に上下に移動できて中実材１７は任意に高さ調節でき、その高さが調節できたところで、溶接７Ｂと７Ｆを実施する。このようにすれば、図１０のように単なるすみ肉溶接７よりも大きな耐荷重を持つようになる。
図１１ケース（ロ）の場合は、中実材１７は鋼管杭１８内を自由に上下に移動できて中実材１７は任意に高さ調節でき、その高さが調節できたところで、鋼管杭１８の上に一定の隙間を開けて中実材１７の上にプレビード（肉盛）２４を置き、該プレビード２４と鋼管杭１８との間で突き合わせ溶接７Ｂを行う。このようにすれば、図１０のように単なるすみ肉溶接７Ｆよりも大きな耐荷重を持つようになる。
図１１ケース（ハ）の場合は、中実材１７の下部に細径部を有し、その中央部にテーパを有するもので、中実材１７は鋼管杭１８内を自由に上下に移動できて中実材１７は任意に高さ調節でき、その高さが調節できたところで、鋼管杭１８と中実材１７とすみ肉溶接７Ｆを行い、しかる後に、中実材テーパ部とすみ肉溶接７Ｆとの間で突合せ溶接７Ｂを実施する。そうすることにより、鋼管杭１８と中実材１７が突合せ溶接することになり、図１０のように単なるすみ肉溶接７Ｆよりも大きな耐荷重を持つようになる。

実施の形態９
本発明の実施の形態９について説明する。図１２に円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の断面形状を示す。中実材１７の形状には、図１２（イ）〜（ホ）に示すように種々のものが可能である。図１２（イ）、（ハ）、（ニ）については既に述べたが、（ロ）の場合は、（イ）の場合の下部先端部を省略したもので（イ）の場合よりも材料費が節約できる。（ホ）の場合、（ハ）の場合の中実材１７下部を短管で置き換え溶接したもので、（ハ）の場合よりも材料費が節約できる。

実施の形態１０
本発明の実施の形態１０について説明する。図１３に、円形鋼管杭と円形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の断面形状を示す。この場合、中実材は円形にすることができる。

実施の形態１１
本発明の実施の形態１１について説明する。図１４に、円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に挟む２枚合わせ鋼製中実材の断面形状を示す。２枚合わせにした場合、合わせ部の箇所頂部・下部又は側面を溶接する場合としない場合がある。図１５に、円形鋼管杭と円形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の断面形状を示す。この場合、上部の形状を図１２〜図１４に示す下部と同様な形状にすることができる。図１６に、図１５の（イ）と（ニ）のケースについて円形鋼管杭１８と円形鋼管柱１との間に挟む鋼製中実材１７の断面形状と鋼管杭と建築柱との溶接接合状況を示す。

実施の形態１２
本発明の実施の形態１２について説明する。
本実施の形態１２は、図１７に示すように、該中実材１７の上面の外径Ｄｓを鉄骨柱外径Ｄｃにその板厚Ｔｓを加えた寸法よりも大きくして、且つ、基礎杭上端と建築柱下端との間に挿入される該中実材の高さＨｓを基礎杭外径Ｄｐと鉄骨柱外径Ｄｃの径差に建設で想定される基礎杭芯と建築柱芯ずれｅを加えた距離よりも大きくして、該中実材と該鉄骨柱とを溶接により接合させて鉄骨構造物を製作する方法である。即ち、式で表せば次のようになる。
Ｄｓ＞Ｄｃ＋２Ｔｓ
Ｈｓ＞｜Ｄｐ−Ｄｃ｜＋ｅ

実施の形態１３
本発明の実施の形態１３について説明する。
本実施の形態１３は、図１８及び図１９に示すように、地盤９より上の地表又は地盤９より下の地中において、水平方向に隣り合った該中実材１８に対し梁２８を溶接接合させて鉄骨構造物を製作する方法である。本特許では、地表及び地中の両方にまたがる半地下の場合も対象となる。

実施の形態１４
本発明の実施の形態１４について説明する。
本実施の形態１４は、図２０及び図２１に示すように、水平方向に隣り合った該中実材１８に対し側面からＨ形鋼等の梁２８を溶接接合させて該粱２８の中間から一本以上の剛接合柱２９又はピン接合の間柱２９を、該間柱用のコンクリート基礎を作らずに立ち上げることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法である。図２２に示すように、水平方向に隣り合った該中実材１８に対し上面からＨ形鋼等の梁２８を溶接接合させて該梁２８の中間から一本以上の剛接合柱２９又はピン接合の間柱２９を、該間柱用のコンクリート基礎を作らずに立ち上げることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法である。また、図２３に示すように、平方向に隣り合った該中実材１８に対し上面から鋼板等の梁２８を溶接接合させて該梁２８の中間から一本以上の剛接合柱２９又はピン接合の間柱２９を、該間柱用のコンクリート基礎を作らずに立ち上げることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法である。更に、図２４に示すように、杭１８と中実材１７を溶接接合し、該中実材１７上面とＨ形鋼梁２８下面と溶接接合し、該梁２８端上部と柱２９下端とを溶接により接合した構造の断面図を示す。

実施の形態１５
本発明の実施の形態１５について説明する。
本実施の形態１５は、図２５に示すように、該中実材１７の上端にフランジ材３０を接合して、該建築鉄骨柱２９の下端にフランジ３１を接合し、更に上下該フランジ同士３０と３１をボルト１５接合することにより鉄骨構造物を製作する方法である。第２５図（イ）は、鋼管杭１８に接合する中実材１７が６面体のサイコロ状１７である場合、第２５図（ロ）は、鋼管杭１８に接合する中実材１７の下部が円錐状の場合、第２５図（ハ）は、鋼管杭１８に接合する中実材１７の下部が段付き平行部を有している場合である。いずれの場合も、鋼管杭に中実材を溶接接合させた場合よりも、フランジによるボルト穴のクリアランスにより左右の位置調整が更に容易になっている。また、第２５図（イ）、（ロ）、（ハ）共にスペーサ３０と３１の間に、スペーサ３９を入れることにより上下の高さ調整が容易にできる。

実施の形態１６
本実施の形態１６は、図２６及び図２７に示すように、建築基礎鋼管杭１８の上部に垂直翼３２・水平翼３３のどちらか又はその両方を溶接接合７して鉄骨構造物を製作する方法である。図２６は垂直翼３２・水平翼３３が地盤９の中即ち地中に設置した場合である。図２７は垂直翼３２が地中・水平翼３３が地表に設置した場合である。いずれの図も、垂直翼・水平翼共に鋼管３４に取り付けてから該鋼管３４を鋼管杭１８に溶接接合７させている。該溶接接合７の箇所数及びサイズは、鋼管杭に掛かる鉛直力３５及び曲げモーメント３６の大きさにより決定する。即ち、図２６の場合はすみ肉溶接７Ｆの例であり、図２７の場合はすみ肉溶接７Ｆ及び突合せ溶接７Ｂを適用している。尚、図２６及び図２７共に、鋼管３４を用いずに垂直翼３２・水平翼３３を鋼管杭１８に直接取り付けることも可能である。また、図２６及び図２７共に、中実材１７のレベルを地盤レベル９まで下げることも可能である。

従来の建築鉄骨構造図の一例である。従来の角形鋼管柱を使った建築鉄骨柱粱接合部即ち仕口部の斜視図である。一体化工法を使った柱梁接合部の斜視図である。従来の独立基礎の上に構築した鉄骨建築模式図である。従来型の基礎を改良した杭柱一体型の模式図である。スクリュー羽根付き円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に、６面体の鋼製中実材を挟んで該鋼管杭と該柱を接合した部分断面図であって、（イ）は一個の中実材使用、（ロ）は２枚合わせ中実材使用の図である。角形鋼管柱と６面体の鋼製中実材の継手開先ギャップＧの調整で、該柱の高さ調整を行う説明図（断面図）である。円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に、６面体の下端に開先加工した鋼製中実材を挟んで該鋼管杭と該柱を接合した断面図であって、（イ）は一個の中実材使用、（ロ）は２枚合わせ中実材使用の図である。円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に、６面体の下面を円錐にした鋼製中実材を挟んで該鋼管杭と該柱を接合した断面図であって、（イ）は一個の中実材使用、（ロ）は２枚合わせ中実材使用の図である。円形鋼管杭と、角形又は円形鋼管柱との間に、上部を四角柱又は円柱とし下部を細径の円柱にした鋼製中実材を挟んで鋼管杭と柱を接合した断面図であって、（イ）は一個の中実材使用、（ロ）は２枚合わせ中実材使用の図である。円形鋼管杭と、角形又は円形鋼管柱との間に、上部を四角柱又は円柱とし下部を細径の円柱にした鋼製中実材を挟んで、鋼管杭と柱を接合した断面図である。円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の上面図と断面図である。円形鋼管杭と円形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の上面図と断面図である。円形鋼管杭と角形鋼管柱との間に挟む２枚合わせ鋼製中実材の上面図と断面図である。円形鋼管杭と円形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の断面図である。円形鋼管杭と円形鋼管柱との間に挟む鋼製中実材の断面形状と鋼管杭と建築柱との溶接接合状況を示す図である。中実材の寸法を決める説明図である。地表において、杭柱一体化工法の中実材同士を溶接により梁で連結し設置した構造の断面図である。地下において、杭柱一体化工法の中実材同士を溶接により梁で連結し設置した構造の断面図である。杭柱一体化工法の中実材同士を溶接により梁で連結し、更に、該梁の中間に中間梁を立ち上げた構造の断面図である。杭と中実材を２本接合し、該中実材間側面で梁端と接合し、該梁の中間と柱下端とを溶接により接合した構造の断面図である。杭と中実材を２本接合し、該中実材間で梁上面と接合し、梁の中間と柱下端とを溶接により接合した構造の断面図である。杭と中実材を２本接合し、該中実材間上面で鋼板と接合し、該鋼板の中間と柱下端とを溶接により接合した構造の断面図である。杭と中実材を接合し、該中実材上面とＨ形鋼梁下面と接合し、梁端上部と柱下端とを溶接により接合した構造の断面図である。円形鋼管杭と、角形又は円形鋼管柱との間に、上部を四角柱又は円柱とし下部を細径の円柱にした鋼製中実材を挟んで鋼管杭と柱を接合した断面図である。建築基礎鋼管杭の上部に垂直翼３２と水平翼３３を溶接接合して地中に設置し鉄骨構造物を製作する方法を示す図である。建築基礎鋼管杭の上部に垂直翼３２と水平翼３３を溶接接合して水平翼のみ地表に設置し鉄骨構造物を製作する方法を示す図である。杭・柱一体化工法の中実材にブレースを接合させた場合の構造の断面図水平方向に同芯で合わせた中実材と鋼管杭を接合させた場合の構造の図であって、（イ）は鋼管杭に中空の中実材をセットして溶接接合したもの、（ロ）は（イ）の上部にルーズ裏当金をセットした鋼管柱を溶接接合して取り付けたものである。水平方向に同芯で合わせた中実材と鋼管杭を接合させた場合の構造の図であって、（イ）は鋼管杭に中空の中実材に中実芯材をセットして溶接接合したもの、（ロ）は（イ）の上部にルーズ裏当金をセットした鋼管柱を溶接接合して取り付けたものである。水平方向に同芯で合わせた中実材と鋼管杭を接合させた場合の構造の図であって、（イ）は鋼管杭に中空の中実材をセットして溶接接合し更にルーズな中実芯材を水平方向にセットして溶接したもの、（ロ）は（イ）の上部にルーズ裏当金をセットした鋼管柱を溶接接合して取り付けたものである。

１建築鉄骨柱
２建築鉄骨梁
３建築鉄骨梁仕口部
４鉄骨建築基礎
５ダイアフラム
６柱短管
７溶接部
７Ｂ突合せ溶接部
７Ｆすみ肉溶接部
８基礎柱又は基礎杭
９地盤
１０コンクリート
１１基礎梁
１２ベースプレート
１３アンカーボルト
１４ナット
１５ボルト
１６杭フランジ
１７サイコロ
１８鋼管杭
１９スクリュー羽根
２０ルーズ裏当金又はルーズ短管
２１仮止めピース（ウマ）
２２テーパ
２３短管
２４プレビード（肉盛）
２５開先
２６柱１の中心線
２７杭１８の中心線
２８Ｈ形鋼又は角形鋼管又は鋼板による梁
２９剛接合柱又はピン接合の間柱
３０中実材の上面に溶接接合させたフランジ
３１柱の下面に溶接接合させたフランジ
３２鋼板製垂直翼
３３鋼板又はＨ形鋼又は角形鋼管製水平翼
３４垂直翼及び水平翼を取り付ける鋼管
３５鋼管杭に掛かる鉛直力
３６鋼管杭に掛かる曲げモーメント
３７ブレース
３８ルーズ裏当金
３９スペーサ
４０仮付溶接
４１上下の高さ調整
４２左右の位置調整

Claims

建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材の下部の外径を前記鋼管杭の上端部の内径よりも小さくして、前記中実材の小径の下部を前記鋼管杭の内部に挿入し、前記中実材を鋼管杭内で上下に移動させてその高さを調節した後、前記鋼管杭と前記中実材とを溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させ、
前記鋼管杭と前記中実材との溶接は、前記中実材の小径の下部の外側に前記鋼管杭との間に少しの隙間をあけて短管を配置し、この短管の上端部と前記中実材とを溶接するとともに、この短管の下端部と前記中実材と前記鋼管杭とを溶接するものであることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材の下部の外径を前記鋼管杭の上端部の内径よりも小さくして、前記中実材の小径の下部を前記鋼管杭の内部に挿入し、前記中実材を鋼管杭内で上下に移動させてその高さを調節した後、前記鋼管杭と前記中実材とを溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させ、
前記鋼管杭と前記中実材との溶接は、前記中実材の小径の下部に前記鋼管杭の上端との間に少しの隙間をあけてプレビードを形成し、このプレビードと前記中実材と前記鋼管杭とを溶接するものであることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
建築鉄骨構造物において、圧延・鍛造又は鋳造による中実材を介在させて、地盤に立設後に所定の高さで切断した鋼管杭と、角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼の鉄骨柱とを建設地において溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であって、
前記中実材を上下方向の貫通孔を有する中実材に形成し、この中実材を前記鋼管杭の上端部の外側に挿入し上下に移動させてその高さを調節しつつ前記鋼管杭の上端より少し突出するように配置するとともに、前記鋼管杭の内側に中実芯材をその上端面が前記中実材の上端面と略面一になるように配置し、前記中実材の前記貫通孔の内周面と前記中実芯材の外周面と前記鋼管杭の上端とにより形成される環状溝を溶接することにより、前記鋼管杭と前記中実材とを接合させることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
地表又は地中において水平方向に隣り合った前記中実材に梁を溶接接合させることを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
単数又は水平方向に隣り合った複数の前記中実材に梁を溶接接合させ、該梁に鉄骨柱を立設することを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、
前記鋼管杭の上部に水平翼を溶接接合することを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、
前記鋼管杭の上部に水平翼および垂直翼を溶接接合することを特徴とする鉄骨構造物を製作する方法。