JP5988108B2 - 角筒状鋼材端部接合金具及びその接合構造 - Google Patents

Description

本発明は例えば鋼構造物における柱材、梁材、胴縁材、吊り束材として使用される角パイプ、角鋼管等の角筒状鋼材の端部をＬ形鋼材、Ｉ形鋼材、Ｈ形鋼、他の角筒状鋼材、溝形鋼等の接合部材に接合する際に用いられる角筒状鋼材端部接合金具及びその接合構造に関するものである。

従来、この種の角筒状鋼材端部接合金具として、上記角筒状鋼材の四角状内面に略合致する四角板状に形成されて角筒状鋼材の端部に溶接固定される固定継合板及び固定継合板の外方板面に直交状に突出形成されて上記接合部材に接合される四角板状の突出継合板からなり、固定継合板及び突出継合板はそれぞれ別体に形成され、突出継合板に固定継合板の角筒状鋼材の端部内方位置への嵌入を許容する嵌入面及び角筒状鋼材の端面に当接して固定継合板の嵌入位置を定める位置決め面からなる切欠段部が形成され、上記固定継合板に嵌合溝部が形成され、上記突出継合板に該嵌合溝部に嵌合可能な嵌合凸部が形成されてなる構造のものが知られている。

特許第５２４６４４３号公報

しかしながら上記従来構造の場合、上記嵌合溝部と嵌合凸部とのはめあいの種類はすきまばめ程度の種類のはめあいに形成されているから、嵌合溝部と嵌合凸部との相互の嵌合状態を保持することができなかったり、嵌合溝部と嵌合凸部との相互の直角度も保持することができなかったりするため、予め、上記嵌合溝部と嵌合凸部とを嵌合した状態においてスコヤ等の直角定規あるいは直角治具等の位置決め手段を用いながら固定継合板と突出継合板とを一体に溶接して接合金具を形成し、この一体となった接合金具を複数個用意し、固定継合板と突出継合板との溶接後において、固定継合板を角筒状鋼材に溶接固定することになり、このため、固定継合板と突出継合板との溶接及び固定継合板と角筒状鋼材との溶接の二度の溶接作業が必要となり、固定継合板と突出継合板の相互の位置決め手段を用いながらの溶接作業であることもあって、接合金具の製作及び接合作業を容易に行うことができず、それだけ、コストの低減を図ることができないことがあるという不都合を有している。

本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の発明は、角筒状鋼材の端部を接合部材に接合する際に用いられる接合金具であって、上記角筒状鋼材の四角状内面に略合致する四角板状に形成されて該角筒状鋼材の端部に溶接固定される固定継合板及び該固定継合板の外方板面に直交状に突出形成されて上記接合部材に接合される四角板状の突出継合板からなり、該固定継合板及び該突出継合板はそれぞれ別体に形成されてなり、該突出継合板に該固定継合板の該角筒状鋼材の端部内方位置への嵌入を許容する嵌入面及び該角筒状鋼材の端面に当接して該固定継合板の嵌入位置を定める位置決め面からなる切欠段部が形成され、かつ、該固定継合板に嵌合溝部が形成され、該突出継合板に該嵌合溝部に嵌合可能な嵌合凸部が形成され、該嵌合溝部と嵌合凸部とのはめあいは相互の嵌合状態を保持可能であって相互に手で動かせると共に該嵌合溝部と嵌合凸部との嵌合状態において相互の直角度が保持される中間ばめ程度の種類のはめあいに形成されていることを特徴とする角筒状鋼材端部接合金具にある。

又、請求項２記載の発明は、上記固定継合板の四つの端面のうちの隣接する二つの端面を位置決め端面に形成すると共に上記角筒状鋼材の四つの内面を該固定継合板の隣接する二つの位置決め端面が当接される位置決め内面に形成し、該固定継合板の二つの位置決め端面に該角筒状鋼材の内面に突出する継ぎ目を避ける逃がし溝部を形成し、一方、上記固定継合板の四つの端面のうちの位置決め端面でない隣接する残りの二つの端面と該角筒状鋼材の四つの内面のうちの隣接する二つの位置決め端面に当接していない隣接する二つの内面との対向面間に該継ぎ目を避ける二つの逃がし隙間を形成してなることを特徴とするものであり、又、請求項３記載の発明は、上記突出継合板と上記接合部材とはボルト締結構造により接合されていることを特徴とするものである。

又、請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の角筒状鋼材端部接合金具が用いられ、上記固定継合板は上記嵌入面及び上記切欠段部により該角筒状鋼材の端部内方位置に位置した状態で溶接固定されると共に相互の嵌合状態を保持した状態で上記固定継合板と上記突出継合板とが溶接固定されて該突出継合板は上記接合部材に接合されてなることを特徴とする角筒状鋼材端部接合構造にある。

本発明は上述の如く、請求項１又は４記載の発明にあっては、固定継合板に嵌合溝部が形成され、突出継合板に嵌合溝部に嵌合可能な嵌合凸部が形成され、嵌合溝部をプレス打抜により形成すると共に嵌合溝部の溝幅に嵌合可能な嵌合凸部の板厚をプレス圧縮することにより嵌合溝部と嵌合凸部とのはめあいは相互の嵌合状態を保持可能であって相互に手で動かせると共に嵌合溝部と嵌合凸部との嵌合状態において相互の直角度が保持される中間ばめ程度の種類のはめあいに形成されているから、固定継合板の嵌合溝部に突出継合板の嵌合凸部を相互に手で動かして手で挿入嵌合することができると共に固定継合板と突出継合板の相互の嵌合状態を保持することができ、嵌合溝部と嵌合凸部との嵌合状態において相互の直角度が保持され、このため、固定継合板を角筒状鋼材に溶接する前の段階において予め固定継合板と突出継合板を溶接して固定継合板と突出継合板とが一体化した接合金具を複数個製作しておく必要がなくなり、固定継合板と突出継合板との溶接及び固定継合板と角筒状鋼材との溶接の二度の溶接作業が不要となり、固定継合板と突出継合板との溶接作業及び固定継合板と角筒状鋼材との溶接作業を同時に行うことができると共に固定継合板と突出継合板とをスコヤ等の直角定規あるいは直角治具等の位置決め手段で位置決めする必要がなくなり、接合金具の製作及び接合作業を容易に行うことができる。

又、請求項２記載の発明にあっては、上記固定継合板の四つの端面のうちの隣接する二つの端面を位置決め端面に形成すると共に上記角筒状鋼材の四つの内面を固定継合板の隣接する二つの位置決め端面が当接される位置決め内面に形成し、固定継合板の二つの位置決め端面に角筒状鋼材の内面に突出する継ぎ目を避ける逃がし溝部を形成し、一方、上記固定継合板の四つの端面のうちの位置決め端面でない隣接する残りの二つの端面と角筒状鋼材の四つの内面のうちの隣接する二つの位置決め端面に当接していない隣接する二つの内面との対向面間に継ぎ目を避ける二つの逃がし隙間を形成しているから、上記固定継合板の隣接する二つの位置決め端面と上記角筒状鋼材の二つの位置決め内面との当接により相互に位置決めすることができ、この位置決め状態において上記固定継合板と上記角筒状鋼材との四つの対向面部を溶接ビードにより隅肉溶接することができ、接合金具を容易に製作することができ、さらに、二つの位置決め端面に形成された逃がし溝部及び二つの逃がし隙間により角筒状鋼材の内面に突出する継ぎ目を避けることができ、角筒状鋼材の内面に突出する継ぎ目の位置が支障になることがなくなり、固定継合板と角筒状鋼材との位置決めの方向性を無くすことができて溶接固定作業を容易に行うことができ、作業性を向上することができ、又、請求項３記載の発明にあっては、上記突出継合板と上記接合部材とはボルト締結構造により接合されているから、接合金具を介して角筒状鋼材と接合部材とを容易に接合することができる。

本発明の実施の形態例の接合金具の斜視図である。 本発明の実施の形態例の接合金具の分解斜視図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の全体斜視図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の横断面図である。 本発明の実施の形態例の接合金具の部分拡大側断面図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の部分側断面図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の部分拡大側断面図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の部分斜視図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の部分側断面図である。 本発明の実施の形態例の接合構造の部分平断面図である。

図１乃至図１０は本発明の実施の形態例を示し、Ｋは接合金具であって、角筒状鋼材Ｗの端部を接合部材Ｓに接合する際に用いられ、この場合、四角パイプ状の角筒状鋼材Ｗの端部に溶接固定される固定継合板１及び固定継合板１の外方板面に直交状に突出形成され、この場合、Ｈ形鋼からなる接合部材Ｓに接合される突出継合板２からなり、この場合、固定継合板１は上記角筒状鋼材Ｗの四角状内面に略合致する形状に形成され、固定継合板１及び上記突出継合板２はそれぞれ別体に形成され、突出継合板２に固定継合板１の角筒状鋼材Ｗの端部内方位置への嵌入を許容する嵌入面３ａ及び角筒状鋼材Ｗの端面Ｈに当接して固定継合板１の嵌入位置を定める位置決め面３ｂからなる切欠段部３が形成されている。

この場合、上記固定継合板１に嵌合溝部１ａが形成され、嵌合溝部１ａの両端部に径大穴部１ｂ・１ｂが形成され、突出継合板２に嵌合溝部１ａに嵌合可能な嵌合凸部２ａが形成されている。

そして、この嵌合溝部１ａをプレス打抜により形成すると共に嵌合溝部１ａの溝幅Ｂに嵌合可能な嵌合凸部２ａの板厚Ｔをプレス圧縮することにより嵌合溝部１ａと嵌合凸部２ａとのはめあいは相互の嵌合状態を保持可能であって相互に手で動かせると共に嵌合溝部１ａと嵌合凸部２ａとの嵌合状態において相互の直角度が保持される中間ばめ程度の種類のはめあいに形成され、このプレス打抜による溝幅Ｂとプレス圧縮による嵌合凸部２ａの圧痕領域Ｃでの板厚Ｔとの中間ばめ程度の公差域及び等級として、例えば、Ｈ７とｇ６のはめあい、Ｈ７とｈ７のはめあい、Ｈ６とｇ６のはめあい、Ｈ６とｈ７のはめあい等の各種のはめあいが選択される。

又、この場合、図２、図４、図５、図６の如く、上記固定継合板１の四つの端面のうちの隣接する二つの端面を位置決め端面Ｆ・Ｆに形成すると共に上記角筒状鋼材Ｗの四つの内面を固定継合板１の隣接する二つの位置決め端面Ｆ・Ｆが当接される位置決め内面Ｑ・Ｑに形成し、この場合、二つの位置決め端面Ｆ・Ｆがなす角部に二つの位置決め端面Ｆ・Ｆの存在位置を表示する切欠部１ｃが形成され、固定継合板１の二つの位置決め端面Ｆ・Ｆに角筒状鋼材Ｗの内面に突出する継ぎ目Ｗ_１を避ける逃がし溝部Ｆ_１・Ｆ_１を形成し、一方、上記固定継合板１の四つの端面のうちの位置決め端面Ｆ・Ｆでない隣接する残りの二つの端面Ｍ・Ｍと角筒状鋼材Ｗの四つの内面のうちの隣接する二つの位置決め端面Ｆ・Ｆに当接していない隣接する二つの内面Ｄ・Ｄとの対向面間に継ぎ目Ｗ_１を避ける二つの逃がし隙間Ｒ・Ｒを形成して構成している。

又、この場合、図８乃至図１０の如く、上記接合部材Ｓの左右両側に二個の角筒状鋼材Ｗ・Ｗを二個の接合金具Ｋ・Ｋを用いて接合する構造を示しており、この場合、Ｈ形鋼からなる接合部材Ｓの左右両側に接合板Ｓ_１・Ｓ_１を溶接部Ｎで溶接固定し、各接合金具Ｋ・Ｋの突出継合板２・２に貫通穴４ａ・４ａを形成し、上記各接合板Ｓ_１・Ｓ_１に貫通穴４ｂ・４ｂを形成し、貫通穴４ａ、貫通穴４ｂ、ボルト４ｃ及びナット４ｄからなるボルト締結構造４により接合金具Ｋを介して角筒状鋼材Ｗと接合部材Ｓとを接合するようにしている。

この実施の形態例は上記構成であるから、角筒状鋼材Ｗの端部を接合部材Ｓに接合するに際し、図１、図２、図８、図９、図１０の如く、角筒状鋼材Ｗの端部に接合金具Ｋの固定継合板１を嵌入し、固定継合板１を角筒状鋼材Ｗの四つの内面と固定継合板１の四つの端面との間の隅肉溶接により角筒状鋼材Ｗに固定し、接合部材Ｓには接合板Ｓ_１が固定され、固定継合板１の外方板面に直交状に突出形成されている突出継合板２を接合部材Ｓの接合板Ｓ_１にボルト締結構造４により接合することになる。

この際、図２、図３、図６、図７の如く、上記固定継合板１及び上記突出継合板２はそれぞれ別体に形成されているから、接合金具Ｋを一体に形成する構造に比べ、接合金具Ｋを容易に製作することができると共に製作コストを低減することができ、上記固定継合板１は角筒状鋼材Ｗの四角状内面に略合致する形状に形成され、突出継合板２に固定継合板１の角筒状鋼材Ｗの端部内方位置への嵌入を許容する嵌入面３ａ及び角筒状鋼材Ｗの端面Ｈに当接して固定継合板１の嵌入位置を定める位置決め面３ｂからなる切欠段部３が形成されているから、接合金具Ｋと固定継合板１との溶接固定は角筒状鋼材Ｗの端面Ｈの内方位置での溶接となって溶接ビードＥが角筒状鋼材Ｗの外周面に露呈することがなくなり、溶接ビードＥによるはみ出し部がなくなり、それだけ、接合作業の効率化を図ることができ、上記固定継合板１は角筒状鋼材Ｗの四角状内面に略合致する形状に形成されているので、固定継合板１と角筒状鋼材Ｗとの溶接が容易となり、角筒状鋼材Ｗの端面Ｈに当接して固定継合板１の嵌入位置を定める位置決め面３ｂにより角筒状鋼材Ｗに対する固定継合板１の内方位置を定めることができ、固定継合板１と角筒状鋼材Ｗとの溶接を容易に行うことができる。

かつ、この場合、図２、図４、図５、図６の如く、上記固定継合板１に嵌合溝部１ａが形成され、突出継合板２に嵌合溝部１ａに嵌合可能な嵌合凸部２ａが形成され、嵌合溝部１ａをプレス打抜により形成すると共に嵌合溝部１ａの溝幅Ｂに嵌合可能な嵌合凸部２ａの板厚Ｔをプレス圧縮することにより嵌合溝部１ａと嵌合凸部２ａとのはめあいは相互の嵌合状態を保持可能であって相互に手で動かせると共に嵌合溝部１ａと嵌合凸部２ａとの嵌合状態において相互の直角度が保持される中間ばめ程度の種類のはめあいに形成されているから、固定継合板１の嵌合溝部１ａに突出継合板２の嵌合凸部２ａを相互に手で動かして手で挿入嵌合することができると共に固定継合板１と突出継合板２の相互の嵌合状態を保持することができ、嵌合溝部１ａと嵌合凸部２ａとの嵌合状態において相互の直角度が保持され、このため、固定継合板１を角筒状鋼材Ｗに溶接する前の段階において予め固定継合板１と突出継合板２を溶接して固定継合板１と突出継合板２とが一体化した接合金具Ｋを複数個製作しておく必要がなくなり、固定継合板１と突出継合板２との溶接及び固定継合板１と角筒状鋼材Ｗとの溶接の二度の溶接作業が不要となり、固定継合板１と突出継合板２との溶接作業及び固定継合板１と角筒状鋼材Ｗとの溶接作業を同時に行うことができると共に固定継合板と突出継合板とをスコヤ等の直角定規あるいは直角治具等の位置決め手段で位置決めする必要がなくなり、接合金具の製作及び接合作業を容易に行うことができる。

この場合、上記固定継合板１の四つの端面のうちの隣接する二つの端面を位置決め端面Ｆ・Ｆに形成すると共に上記角筒状鋼材Ｗの四つの内面を固定継合板１の隣接する二つの位置決め端面Ｆ・Ｆが当接される位置決め内面Ｑ・Ｑに形成し、固定継合板１の二つの位置決め端面Ｆ・Ｆに角筒状鋼材Ｗの内面に突出する継ぎ目Ｗ_１を避ける逃がし溝部Ｆ_１・Ｆ_１を形成し、一方、上記固定継合板１の四つの端面のうちの位置決め端面Ｆ・Ｆでない隣接する残りの二つの端面Ｍ・Ｍと角筒状鋼材Ｗの四つの内面のうちの隣接する二つの位置決め端面Ｆ・Ｆに当接していない隣接する二つの内面Ｄ・Ｄとの対向面間に継ぎ目Ｗ_１を避ける二つの逃がし隙間Ｒ・Ｒを形成しているから、上記固定継合板１の隣接する二つの位置決め端面Ｆ・Ｆと上記角筒状鋼材Ｗの二つの位置決め内面Ｑ・Ｑとの当接により相互に位置決めすることができ、この位置決め状態において上記固定継合板１と上記角筒状鋼材Ｗとの四つの対向面部を溶接ビードＥにより隅肉溶接することができ、接合金具Ｋを容易に製作することができ、さらに、二つの位置決め端面Ｆ・Ｆに形成された逃がし溝部Ｆ_１・Ｆ_１及び二つの逃がし隙間Ｒ・Ｒにより角筒状鋼材Ｗの内面に突出する継ぎ目Ｗ_１を避けることができ、角筒状鋼材Ｗの内面に突出する継ぎ目Ｗ_１の位置が支障になることがなくなり、固定継合板１と角筒状鋼材Ｗとの位置決めの方向性を無くすことができて溶接固定作業を容易に行うことができ、作業性を向上することができる。

又、この場合、上記突出継合板２と上記接合部材Ｓとはボルト締結構造４により接合されているから、接合金具Ｋを介して角筒状鋼材Ｗと接合部材Ｓとを容易に接合することができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、例えば、角筒状鋼材Ｗは正方形角筒、長方形角筒、Ｃ形角パイプ、角鋼管等の各種の角筒状鋼材Ｗに適用することができ、又、接合部材Ｓは、Ｈ形鋼材に限らず、Ｌ形鋼材、Ｉ形鋼、他の角筒状鋼材Ｗ、溝形鋼等の各種の鋼材に適用することができ、又、接合金具Ｋ、固定継合板１、突出継合板２、切欠段部３の形態や構造、ボルト締結構造４に代えて他の締結手段を用いるなど、適宜選択して設計される。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

Ｋ 接合金具
Ｗ 角筒状鋼材
Ｓ 接合部材
Ｂ 溝幅
Ｔ 板厚
Ｆ 位置決め端面
Ｑ 位置決め内面
Ｗ_１ 継ぎ目
Ｆ_１ 逃がし溝部
Ｍ 端面
Ｄ 内面
Ｒ 逃がし隙間
Ｈ 端面
１ 固定継合板
１ａ 嵌合溝部
２ 突出継合板
２ａ 嵌合凸部
３ 切欠段部
３ａ 嵌入面
３ｂ 位置決め面
４ ボルト締結構造

Claims (4)

1. 角筒状鋼材の端部を接合部材に接合する際に用いられる接合金具であって、上記角筒状鋼材の四角状内面に略合致する四角板状に形成されて該角筒状鋼材の端部に溶接固定される固定継合板及び該固定継合板の外方板面に直交状に突出形成されて上記接合部材に接合される四角板状の突出継合板からなり、該固定継合板及び該突出継合板はそれぞれ別体に形成されてなり、該突出継合板に該固定継合板の該角筒状鋼材の端部内方位置への嵌入を許容する嵌入面及び該角筒状鋼材の端面に当接して該固定継合板の嵌入位置を定める位置決め面からなる切欠段部が形成され、かつ、該固定継合板に嵌合溝部が形成され、該突出継合板に該嵌合溝部に嵌合可能な嵌合凸部が形成され、該嵌合溝部と嵌合凸部とのはめあいは相互の嵌合状態を保持可能であって相互に手で動かせると共に該嵌合溝部と嵌合凸部との嵌合状態において相互の直角度が保持される中間ばめ程度の種類のはめあいに形成されていることを特徴とする角筒状鋼材端部接合金具。
2. 上記固定継合板の四つの端面のうちの隣接する二つの端面を位置決め端面に形成すると共に上記角筒状鋼材の四つの内面を該固定継合板の隣接する二つの位置決め端面が当接される位置決め内面に形成し、該固定継合板の二つの位置決め端面に該角筒状鋼材の内面に突出する継ぎ目を避ける逃がし溝部を形成し、一方、上記固定継合板の四つの端面のうちの位置決め端面でない隣接する残りの二つの端面と該角筒状鋼材の四つの内面のうちの隣接する二つの位置決め端面に当接していない隣接する二つの内面との対向面間に該継ぎ目を避ける二つの逃がし隙間を形成してなることを特徴とする請求項１記載の角筒状鋼材端部接合金具。
3. 上記突出継合板と上記接合部材とはボルト締結構造により接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の角筒状鋼材端部接合金具。
4. 上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の角筒状鋼材端部接合金具が用いられ、上記固定継合板は上記嵌入面及び上記切欠段部により該角筒状鋼材の端部内方位置に位置した状態で溶接固定されると共に相互の嵌合状態を保持した状態で上記固定継合板と上記突出継合板とが溶接固定されて該突出継合板は上記接合部材に接合されてなることを特徴とする角筒状鋼材端部接合構造。