JP7240896B2 - 角形鋼管柱の継手構造 - Google Patents

Description

本発明の一実施形態は、建造物に用いられる角形鋼管柱の継手構造に関する。

施工現場において、鉄骨部材を接合する方法として溶接接合とボルト接合が用いられている。溶接接合は、十分な強度を確保することができる反面、高度な技能と作業時間を要し、品質及び性能も作業者の技量の影響を受ける。これに対し、ボルト接合は、工期の短縮を図ることができ、品質管理が容易であるという利点を有する。ボルト接合は、例えば、鋼管柱とＨ型鋼との接合、鋼管柱同士を接合する方式が開示されている（特許文献１、２参照）。

特開平５－１７９７０２号公報（特許第３１２２２０９号） 特開２００４－２９３１９６号公報（特許第４０３８４４９号）

鉄骨部材をボルト接合する場合、Ｈ型鋼のような開断面形状を有する部材であれば、容易にボルト接合をすることができる。しかし、角形鋼管柱のような閉断面の場合、ボルト接合が容易に施工できないという問題がある。

本発明の目的の一つは、このような課題を解決するための角形鋼管柱の接合構造を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の接合構造は、第１の角形鋼管柱の一端に設けられた第１のボルト孔を含む第１のフランジと、第１のフランジに隣接する第１の角形鋼管柱の角部に設けられた第１の切欠き部と、第２の角形鋼管柱の一端に設けられた第２のボルト孔を含む第２のフランジと、第２のフランジに隣接する第２の角形鋼管柱の角部に設けられた第２の切欠き部と、第１のフランジ及び第２のフランジのそれぞれの一方の面と接し、第１のボルト孔に対応する位置に第３のボルト孔が設けられ、第２のボルト孔に対応する位置に第４のボルト孔が設けられた第１の添え板と、を有する。第１の角形鋼管柱の一端と第２の角形鋼管柱の一端とが突き合わされた状態で、第１の切欠き部と第２の切欠き部とで開口部が形成され、第１の角形鋼管柱と第２の角形鋼管柱とは、第１のフランジ、第２のフランジ、及び第１の添え板を用いてボルト接合されている。

本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の接合構造は、第１の角形鋼管柱の一端を塞ぐ第１のダイアフラムと、第１の角形鋼管柱の各側面に対応し、各角部に間隙を形成するように配置され、且つ第１のボルト孔をそれぞれ含む複数の第１のフランジと、第２の角形鋼管柱の一端を塞ぐ第２のダイアフラムと、第２の角形鋼管柱の各側面に対応し且つ各角部に間隙を形成するように配置され第２のボルト孔をそれぞれ含む複数の第２のフランジと、第１のフランジ及び第２のフランジのそれぞれの一方の面と接し、第１のボルト孔に対応する位置に第３のボルト孔が設けられ、第２のボルト孔に対応する位置に第４のボルト孔が設けられた第１の添え板と、を有する。第１の角形鋼管柱の一端と第２の角形鋼管柱の一端とが対向配置され、第１のフランジの一端と第２のフランジの一端とが突き合わされた状態で、複数の第１のフランジと複数の第２のフランジとは、第１の角形鋼管柱及び第２の角形鋼管柱の角部に対応して複数の開口部を形成し、第１の角形鋼管柱と第２の角形鋼管柱とは、第１のフランジ、第２のフランジ、及び第１の添え板を用いてボルト接合されている。

本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の接合構造は、少なくとも一方の端部に、第１のボルト孔が設けられた第１のフランジを有し、第１のフランジ以外の領域が突出するように第１の切欠き部が設けられた第１の角形鋼管柱と、少なくとも一方の端部に、第２のボルト孔が設けられた第２のフランジを有し、第２のフランジの領域が突出するように第２の切欠き部が設けられた第２の角形鋼管柱と、第１のフランジ及び第２のフランジと接し、第１のボルト孔に対応する位置に第３のボルト孔が設けられ、第２のボルト孔に対応する位置に第４のボルト孔が設けられた第１の添え板と、を有する。第１の角形鋼管柱と第２の角形鋼管柱とは、第１の切欠き部及び第２の切欠き部が咬み合わされた状態で、第１のフランジ、第２のフランジ、及び第１の添え板によってボルト接合されている。

本発明の一実施形態に係る角形鋼管の継手構造によれば、角形鋼管柱のボルト接合が容易となり、十分な曲げ剛性、曲げ強度を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図３に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図５に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図７に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 図８に示す角形鋼管柱の接合構造の変形例を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１０に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１２に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１４に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示し、（Ａ）は第１の角形鋼管柱の接合部の断面構造、（Ｂ）は第２の角形鋼管柱の接合部の断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１６に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示し、（Ａ）は第１の角形鋼管柱の接合部の断面構造、（Ｂ）は第２の角形鋼管柱の接合部の断面構造を示す。 本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の斜視図を示し、（Ａ）は展開図を示し、（Ｂ）は２つの鋼管柱の接合部を示す。 図１８に示す角形鋼管柱の接合部における断面構造を示し、（Ａ）は第１の角形鋼管柱の接合部の断面構造、（Ｂ）は第２の角形鋼管柱の接合部の断面構造を示す。

以下、本発明の実施形態の内容を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示される実施形態の内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、それはあくまで一例であって、本発明の内容を限定するものではない。また、本明細書において、ある図面に記載されたある要素と、他の図面に記載されたある要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号（又は符号として記載された数字の後にａ、ｂ等を付した符号）を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。

［第１の実施形態］
本発明の一実施形態に係る角形鋼管柱の接合構造の概要を、図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ａ）は、角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図１（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。なお、図１（Ａ）において、ボルト、ナット等の締結部材は省略されている。

図１（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の一端に第１のフランジ１０４が設けられる。第１のフランジ１０４は、第１の角形鋼管柱１０２から連続する同一部材で形成される。したがって、第１のフランジ１０４は、第１の角形鋼管柱１０２の厚みと同じ厚みを有する。第１のフランジ１０４は、ボルトを挿通する第１のボルト孔１０６を含む。第１のボルト孔１０６は、ボルトを挿通可能な口径を有し第１のフランジ１０４を貫通する孔である。このような第１のボルト孔１０６は第１のフランジ１０４の面内に複数個設けられる。第１の角形鋼管柱１０２の断面形状は任意である。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の角形鋼管柱１０２が矩形である場合を示す。この場合、第１の角形鋼管柱１０２の各側面に対応して第１のフランジ１０４が設けられる。例えば、第１の角形鋼管柱１０２の４つの側面に対応して、４つの第１のフランジ１０４が設けられる。

第１の角形鋼管柱１０２は、第１のフランジ１０４に隣接する角部に第１の切欠き部１０８が設けられる。図１（Ａ）に示すように、第１の切欠き部１０８は、隣接する２つの第１のフランジ１０４を分割するように形成される。第１の切欠き部１０８は、第１の角形鋼管柱１０２の各角部にそれぞれ設けられていることが好ましいが、対角する２つの角部に設けられていてもよく、少なくとも１つの角部に設けられていることが求められる。

第２の角形鋼管柱１１２は、第１の角形鋼管柱１０２と同様の形態を有する。すなわち、第２の角形鋼管柱１１２は、一端に第２のボルト孔１１６が形成された第２のフランジ１１４が設けられ、第２のフランジ１１４に隣接して第２の切欠き部１１８が設けられる。

第１のフランジ１０４と第２のフランジ１１４とは、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせたときに両者が相対するように、各角形鋼管柱の同じ断面位置に略同一の幅をもって設けられる。また、第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とは、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とのそれぞれの一端を突き合わせたとき、相対するそれぞれの角部に設けられる。

図１（Ａ）は、また、第１の添え板１３０と第２の添え板１４０とを示す。例えば、第１の添え板１３０は、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の外側に配置され、第２の添え板１４０は、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の内側に配置される。第１のフランジ１０４及ぶ第２のフランジ１１４、並びに第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０は鉄鋼材料で形成される。例えば、これらに部材は、角形鋼管柱と同じ素材で形成されてもよい。第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の厚みは、第１のフランジ１０４と略同じ厚みを有していてもよいし、接合部１００の強度を増すために第１のフランジ１０４より厚みが大きくてもよい。さらには、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の厚みの合計が第１のフランジ１０４の厚み以上となるのであれば、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０それぞれの厚さは、第１のフランジ１０４より薄くともよい。この結果、地震力により柱に損傷が生じても、第１の角形鋼管柱１０２における塑性変形の能力を十分発揮させることが可能である。第１の添え板１３０は、第１のボルト孔１０６に対応する位置に第３のボルト孔１３２が設けられ、第２のボルト孔１１６に対応する位置に第４のボルト孔１３４を有する。第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０は、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせたとき、第１のフランジ１０４と第２のフランジ１１４の両方を覆うことのできる大きさを有する。なお、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０は、第１のフランジ１０４と第２のフランジ１１４とを連接するように設けられていればよく、複数に分割されていてもよい。例えば、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の一方又は双方は、長手方向に２以上の部材に分割されていてもよい。また、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の一方は省略されてもよい。例えば、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の一方のみによって十分が接合強度を確保することができる場合は、他方の添え板を省略してもよい。

図１（Ｂ）は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とをボルト接合した状態を示す。接合部１００では、第１の添え板１３０と第２の添え板１４０とは、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４を挟み、第１のボルト孔１０６、第３のボルト孔１３２、及び第５のボルト孔１４２が連通し、第２のボルト孔１３２、第４のボルト孔１３４、及び第６のボルト孔１４４が連通するように配置される。そして、連通するこれらのボルト孔にボルトが挿通され、ナットにより締結される。

図２は、図１（Ｂ）において、矢印Ａ１で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。接合部１００は、第１の角形鋼管柱１０２の各面に設けられる。図２は、第１の角形鋼管柱１０２の各面に形成された接合部１００を、時計回りに第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄとして示す。第１の接合部１００ａにおいて、第１のフランジ１０４ａは、第１の添え板１３０ａと第２の添え板１４０ａによって挟まれる。そして、第１のボルト孔１０６ａ、第３のボルト孔１３２ａ、第５のボルト孔１４２ａにボルト１２２が挿通されナット１２４により締結される。接合部１００においては、第１のフランジ１０４と第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０が複数箇所でボルト締めされる。このような構造は、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄについても同様である。

第１の角形鋼管柱１０２は、角部に第１の切欠き部１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄを有する。第１の切欠き部１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄに対応して第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄが形成される。すなわち、第１の接合部１００ａと第２の接合部１００ｂとの間には第１の開口部１２０ａが形成され、第２の接合部１００ｂと第３の接合部１００ｃとの間には第２の開口部１２０ｂが形成され、第３の接合部１００ｃと第４の接合部１００ｄとの間には第３の開口部１２０ｃが形成され、第４の接合部１００ｄと第１の接合部１００ａとの間には第４の開口部１２０ｄが形成される。これらの第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄは、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の内側の空間と外側の空間とを連接する。

図１（Ｂ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせ、両者をフランジ及び添え板によって接合した状態では、第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とが結合され、一つの開口部１２０が形成される。

図１（Ｂ）及び図２に示すように、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４の幅と、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の幅は略同一に設けることができる。または、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４の幅に対し、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の幅が狭くなるように設けることもできる。また、図１（Ｂ）に示すように、開口部１２０の第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の長手方向に沿った長さは、第１の添え板１３０の長手方向の長さより長く形成することができる。換言すれば、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０のそれぞれの長手方向の長さは、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４の合計長さより短くすることができる。第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４と第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０とは、このような寸法関係を有することにより、接合部１００の強度を維持しつつ、開口部１２０が小さくなることを防止することができる。

本実施形態に係る角形鋼管柱の接合構造は、角形鋼管柱の角部に対応して開口部１２０を有することにより、接合部１００を容易に作製することができる。すなわち、作業者は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とを接合するとき、施工現場において、開口部１２０を使って内側からボルト１２２をボルト孔に差し込み、ボルト接合を形成することが容易となる。開口部１２０の高さは、第１のフランジ１０４の長さ（角形鋼管柱の長手方向の長さ）と第２のフランジ１１４の長さ（同）との合計長さと同程度にすることができ、開口部１２０の幅は、角形鋼管柱の太さに応じて適宜設定することができる。そのため、作業者が角形鋼管柱の内側に工具等を入れて作業するのに十分な大きさの開口部１２０を設けることができる。

本実施形態によれば、第１のフランジ１０４に隣接する角部に第１の切欠き部１０８を設け、第２のフランジに隣接する角部に第２の切欠き部１１８を設け、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とを接合する際に第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とを連結させて開口部１２０を形成することで、ボルト接合の作業を容易にすることができる。それにより、角形鋼管柱を接合するとき、溶接接合によらず施工が容易で、品質の高いボルト接合を形成することができる。

なお、本実施形態では、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２の双方に切欠き部を設ける構成を示すが、本発明はこのような態様に限定されず、施工性に影響を与えない場合には（十分な口径の開口部が得られる場合には）、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の一方のみに切欠き部が設けられた構成であってもよい。設計上十分な接合強度が確保される場合には、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の一方が省略されてもよい。また、開口部１２０は、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の各角部に対応して設けられていなくてもよく、一部の角部に対応して設けられていてもよい。

［第２の実施形態］
本実施形態は、第１の実施形態で示す角形鋼管柱の接合構造に、ウエブが付加された構成を示す。

図３（Ａ）は、本実施形態形態に係る角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図３（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。また、図４は、接合部の断面図を示す。以下においては、第１の実施形態と相違する部分について説明する。

図３（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の内側に、第１のフランジ１０４と接続される第１のウエブ１５０が設けられる。第２の角形鋼管柱１１２も同様に、第２のフランジ１１４と接続される第２のウエブ１６０が設けられる。図３（Ｂ）に示すように、第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０は、接合部１００において開口部１２０を塞がない位置に設けられる。

図４は、図３（Ｂ）において、矢印Ａ２で示す部位を断面視したときの接合部１００の構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。本実施形態において、接合部１００にはフランジに加えウエブが設けられる。図４に示すように、第１のウエブ１５０は板状部材で十字状に形成されていてもよい。このような形状とすることで、第１のウエブ１５０は、第１の角形鋼管柱１０２の各側面に対応して配置される第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄと接続することができる。この場合、第２の添え板１４０は、第１のウエブ１５０と干渉しないように複数に分割されていてもよい。第１のウエブ１５０が第１のフランジ１０４と接続される位置をボルト孔と重ならないようにすることで、第２の添え板１４０を第１のフランジ１０４に取り付けることができ、確実にボルト締めすることができる。なお、第１の添え板１３０も、第２の添え板１４０と同様に複数に分割されていてもよい。

第１のウエブ１５０と第１のフランジ１０４との接続は、例えば、溶接により行うことができる。第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄに第１のウエブ１５０を接続することで、第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄの機械的な強度を高めることができる。例えば、接合部１００に作用する剪断力に対する耐性を高めることができる。このような構成は、第２の角形鋼管柱１１２における第２のウエブ１６０ｂについても同様である。

また、ウエブに対して添え板を設け、ボルト締めをしてもよい。図５（Ａ）は、ウエブがボルト締めされた角形鋼管柱の展開図を示し、図５（Ｂ）はウエブがボルト締めされた角形鋼管柱の接合部の斜視図を示し、図６は、接合部の断面図を示す。

図５（Ａ）に示すように、第１のウエブ１５０は第７のボルト孔１５２が設けられ、第２のウエブ１６０は第８のボルト孔１６２が設けられる。第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４は、第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０の両方を挟むように設けられる。第３の添え板１５４には第９のボルト孔１５６が設けられ、第４の添え板１６４には第１０のボルト孔１６６が設けられる。

第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４は、第２の添え板１４０よりも内側に配置される。第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０が十字状の形状を有する場合、第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４は、少なくとも２箇所、好ましくは４箇所に設けられる。この場合、第１の角形鋼管柱１０２の第１の切欠き部１０８及び第２の角形鋼管柱１１２に設けられる第２の切欠き部１１８は、各鋼管柱の角部に対応して４箇所設けられていることが好ましい。

図５（Ｂ）は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とをボルト接合した状態を示す。ボルト接合された接合部は、角形鋼管柱の第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４が設けられる領域と、角形鋼管柱の内側のウエブが設けられる領域の２つの領域に形成される。これにより、本実施形態による接合構造は、接合強度をより高めることが可能となる。

図６は、図５（Ｂ）において、矢印Ａ３で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。図６に示すように、第１のウエブ１５０は、第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４に挟まれる。そして、第７のボルト孔１５２、第９のボルト孔１５６、及び第１０のボルト孔１６６にボルト１２２が挿通されナット１２４により締結される。これにより、角形鋼管柱の内側に、接合部１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈが形成される。この場合、第１の角形鋼管柱１０２の各角部に対応して、第１の切欠き部１０８によって第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄが形成されているため、ボルト接合を形成する作業を容易に行うことができる。例えば、接合部１００ｅを形成するために、作業者は、第１の開口部１２０ａと第４の開口部１２０ｄから工具等を入れてボルト締めの作業を行うことができる。

本実施形態によれば、第１の角形鋼管柱１０２の内側に、第１のウエブ１５０を設け第１のフランジと接続し、第２の角形鋼管柱１１２の内側に、第２のウエブ１６０を設け第２のフランジ１１４と接続することで、接合部１００の強度を高めることができる。さらに、第１のウエブ１５０に第７のボルト孔１５２を設け、第２のウエブ１６０に第８のボルト孔１６２を設け、第７のボルト孔１５２及び第８のボルト孔１６２に対応する位置にボルト孔が設けられた第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４で第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０を挟んでボルト締めすることで、接合部１００の強度をより高めることができる。この場合において、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の各角部を切欠き、開口部１２０を形成することで、ボルト締めをするときの作業を容易に行うことができる。すなわち、角形鋼管柱の内側にボルト接合部を形成するときに、作業者は開口部を使ってボルト締めすることができるので、施工時の作業性を高めることができる。

［第３の実施形態］
本実施形態は、角形鋼管柱の接合部の構成が第１の実施形態と異なる態様を示す。以下においては、第１の実施形態と相違する部分について説明する。

図７（Ａ）は、本実施形態に係る角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図７（Ｂ）は接合部の斜視図を示す。第１の角形鋼管柱１０２は、一端に第１のダイアフラム１２６が設けられる。第１のダイアフラム１２６は、第１の角形鋼管柱１０２の開放端を塞ぐように設けられる。第１のダイアフラム１２６を形成する材料は任意であるが、第１の角形鋼管柱１０２と同じ素材で形成されることが好ましい。第１のダイアフラム１２６は、平板状の形態を有し主面が第１の角形鋼管柱１０２の開放端を塞ぐように設けられる。第１のダイアフラム１２６は、例えば、溶接により第１の角形鋼管柱１０２と接合される。

第１のフランジ１０４は、第１のダイアフラム１２６に設けられる。第１のフランジ１０４は、第１のダイアフラム１２６の主面に立設するように設けられる。第１のダイアフラム１２６は、第１の角形鋼管柱１０２の各側面に対応するように設けられる。第１の角形鋼管柱１０２が矩形である場合、第１のフランジ１０４は各側面に対応するように設けられる。第１のフランジ１０４は、例えば、第１のダイアフラム１２６と溶接により接合される。

なお、図示されないが、第１のフランジ１０４は、第１の角形鋼管柱１０２の断面形状によらず任意の数で配設することができる。例えば、第１の角形鋼管柱１０２の断面形状が円形である場合、第１のフランジ１０４は４面を形成するように配置することができる。また、第１の角形鋼管柱１０２の断面形状が矩形であるとき、第１のダイアフラム１２６を三角形又は多角形（例えば、五角形、六角形等）を形成するように配置することができる。

第１の角形鋼管柱１０２とは別部材で第１のダイアフラム１２６を設けることで、接合部１００の設計の自由度を高めることができる。例えば、第１の角形鋼管柱１０２と第１のフランジ１０４の厚みを異ならせることができる。また、第１の角形鋼管柱１０２の厚みに比べて第１のフランジ１０４の厚みを大きくすることで接合部１００の強度を高めることができる。また、第１のフランジ１０４の配置を、第１の角形鋼管柱１０２の外面より内側に配置することができる。それにより、接合部１００の外形を第１の角形鋼管柱１０２の外径よりも小さくすることができ、第１の角形鋼管柱１０２の外面よりボルトを内側に配置させることができる。また、第１のダイアフラム１２６を設けることで、第１の角形鋼管柱１０２のフランジの座屈を抑制することができる。また，複数のフランジに応力が分散され、特定のフランジに応力が集中することを防ぐことが可能である。さらに、第１のフランジ１０４は、第１の角形鋼管柱１０２と異なる材質で設けることも可能である。例えば、第１の角形鋼管柱１０２及び第１のフランジ１０４が鉄鋼材で形成されるとき、例えば、第１のフランジ１０４が含有するクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）の含有量を高めた素材を用いることができる。それにより、接合部１００において、高い引張強さと高いじん性の両方を高めることができる。

以上は、第１の角形鋼管柱１０２の側の構成について説明したが、第２の角形鋼管柱１１２の構成も同様である。すなわち、第２の角形鋼管柱１１２は、第２のダイアフラム１２８、及び第２のフランジが設けられる。

図７（Ａ）に示すように、第１のフランジ１０４は第１の角形鋼管柱１０２の角部と重ならない位置に設けられ、第１のフランジ１０４は第２の角形鋼管柱１１２の角部に重ならないように設けられる。このようなフランジの配置により、図７（Ｂ）に示すように第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２を接合したとき、接合部１００において開口部１２０が形成される。開口部１２０は、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の各角部に対応して形成することができる。

接合部１００の構成は第１の実施形態と同様である。図８は、図７（Ｂ）において矢印Ａ４で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。図８に示すように、接合部１００は、第１のダイアフラム１２６に固定された第１のフランジ１０４により第１の角形鋼管柱１０２の各側面に対応するように設けられる。図８は、第１のフランジ１０４ａ、第１の添え板１３０ａ、第２の添え板１４０ａによって形成された第１の接合部１００ａを示す。第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄの構成は、第１の実施形態におけるものと同様である。

図８に示すように、第１のフランジ１０４ａと第１のフランジ１０４ｂは、第１の角形鋼管柱１０２の角部で突き合わないように配置される。本実施形態では図示されないが、第２の角形鋼管柱１１２についても同様に、第２のフランジ１１４の隣接するもの同士は、第２の角形鋼管柱１１２の角部において突き合わないように配置される。このような、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４の配置により、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の角部に対応して第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄが形成される。

図７（Ｂ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２とを接合すると一つの開口部１２０が形成される。開口部１２０は、角形鋼管柱の内側空間と外側空間とを連接する領域となる。このような構成により、作業者は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とを接合するとき、施工現場において、開口部１２０から工具等を入れてボルト接合を形成することが容易となる。

第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４と、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の大きさは第１の実施形態と同様に設定することができる。すなわち、開口部１２０の長さ（角形鋼管柱の長手方向の長さ）と幅は第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４、並びに第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の寸法に応じて第１の実施形態と同様に設定することができる。それにより、接合部１００の強度を維持しつつ、開口部１２０が小さくなることを防止することができる。

本実施形態によれば、第１の角形鋼管柱１０２に第１のダイアフラム１２６及び第１のフランジ１０４を設け、第２の角形鋼管柱１１２に第２のダイアフラム１２８及び第２のフランジ１１４を設け、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０を用いて両角形鋼管柱を接合する際に、第１のフランジ１０４及び第２のフランジ１１４を開口部１２０が形成されるように配置することで、ボルト接合の作業を容易化することができる。これにより、角形鋼管柱を接合するとき、溶接接合によらず施工が容易で、品質の高いボルト接合を形成することができる。

なお、図９に示すように、第１のダイアフラム１２６は開口部１２７が設けられていてもよい。図９は、第１のダイアフラム１２６の略中央に開口部１２７が設けられる態様を示す。開口部１２７の数は限定されず、第１のダイアフラム１２６の中に複数設けられていてもよい。第１のダイアフラム１２６に開口部１２７が設けられることで、接合部の軽量化を図ることができ、ひいては柱体の軽量化を図ることができる。図示されないが、第２のダイアフラム１２８についても同様である。

［第４の実施形態］
本実施形態は、第３の実施形態で示す角形鋼管柱の接合構造に、ウエブが付加された構成を示す。

図１０（Ａ）は、本実施形態形態に係る角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図１０（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。また、図１１は、接合部の断面図を示す。以下においては、第３の実施形態と相違する部分について説明する。

図１０（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の内側に、第１のフランジ１０４と接続される第１のウエブ１５０が設けられる。第２の角形鋼管柱１１２も同様に、第２のフランジ１１４と接続される第２のウエブ１６０が設けられる。第１のウエブ１５０は、第１のダイアフラム１２６に固定され、第２のウエブ１６０は第２のダイアフラム１２８に固定される。図１０（Ｂ）に示すように、第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０は、接合部１００において開口部１２０を塞がない位置に固定される。

図１１は、図１０（Ｂ）において矢印Ａ５で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。図１１に示すように、第１のウエブ１５０は、第１のダイアフラム１２６のみならず、第２の実施形態と同様に第１のフランジ１０４と固定されていてもよい。第１のウエブ１５０と、第１のダイアフラム１２６及び第１のフランジ１０４との固定方法は任意であるが、例えば、溶接により接続することが好ましい。この場合、第２の添え板１４０は、第１のウエブ１５０と干渉しないように、複数に分割されていてもよい。第１のウエブ１５０が第１のフランジ１０４と接続される位置を第１のボルト孔１０６と重ならないようにすることで、第２の添え板１４０を第１のフランジ１０４に取り付けることができ、確実にボルト締めすることができる。

このように、第１のウエブ１５０を第１のダイアフラム１２６とも固定することで、接合部１００の機械的な強度をより高めることができる。例えば、接合部１００に作用する剪断力に対する耐性を高めることができる。このような構成は、第２の角形鋼管柱１１２における第２のウエブ１６０ｂについても同様である。

第２の実施形態と同様に、第１のウエブ１５０と第２のウエブ１６０のそれぞれに対して添え板を設け、ボルト締めをしてもよい。図１２（Ａ）は、ウエブがボルト締めされた角形鋼管柱の展開図を示し、図１２（Ｂ）はウエブがボルト締めされた角形鋼管柱の接合部の斜視図を示し、図１３は、接合部の断面図を示す。第１のウエブ１５０と第２のウエブ１６０とを、第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４によって固定する構造の詳細は、第２の実施形態における構成と同様である。また、本実施形態においても、第１のダイアフラム１２６及び第２のダイアフラム１２８として、図９に示すような開口部１２７が設けられた構造を適用することもできる。

図１３は、図１２（Ｂ）において矢印Ａ６で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。図１３に示すように、第１の接合部１００ａと第２の接合部１００ｂとの間には第１の開口部１２０ａが形成され、第２の接合部１００ｂと第３の接合部１００ｃとの間には第２の開口部１２０ｂが形成され、第３の接合部１００ｃと第４の接合部１００ｄとの間には第３の開口部１２０ｃが形成され、第４の接合部１００ｄと第１の接合部１００ａとの間には第４の開口部１２０ｄが形成される。第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄが形成されているため、ボルト接合を形成する作業を容易に行うことができる。例えば、角形鋼管柱の内部に形成される接合部１００ｅを形成するために、作業者は第１の開口部１２０ａと第４の開口部１２０ｄから工具等を入れてボルト締めの作業を行うことができる。

本実施形態によれば、第３の実施形態の構成に加え、第３の添え板１５４及び第４の添え板１６４が付加されることで、第１のウエブ１５０及び第２のウエブ１６０をより強固に固定することができるので、接合部１００の強度をより高めることができる。接合部１００は、第１のダイアフラム１２６及び第２のダイアフラム１２８に隣接するように開口部１２０が形成されるため、ボルト接合により接合部１００を形成するときの作業を容易に行うことができる。すなわち、角形鋼管柱の内側にボルト接合部を形成するときに、作業者は開口部を使ってボルト締めすることができるので、施工時の作業性を高めることができる。

［第５の実施形態］
本実施形態は、角形鋼管柱の接合構造において、フランジ及び開口部の構成が第１の実施形態とは異なる一例を示す。

図１４（Ａ）は、本実施形態形態に係る角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図１４（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。また、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、図１４（Ｂ）に示す接合部の断面構造を示す。なお、図１４（Ａ）において、ボルト、ナット等の締結具は省略されている。

図１４（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２は、一端に第１のボルト孔１０６を含む第１のフランジ１０４ａを有する。第１のフランジ１０４ａは、第１の角形鋼管柱１０２の本体から連続する部位に設けられる。第１のボルト孔１０６は、ボルトが挿通可能な口径を有し第１のフランジ１０４を貫通する孔であり、第１のフランジ１０４ａの面内に複数個設けられる。また、第１の角形鋼管柱１０２は、第１のフランジ１０４ａと角部を挟んで隣接する面に第１のフランジ１０４ｂを有する。同様に、第２の角形鋼管柱１１２は、第２のフランジ１１４ａと、第２のフランジ１１４ｂとを有する。

第１の角形鋼管柱１０２は矩形の断面形状を有する。本実施形態においては、第１の角形鋼管柱１０２の一端に第１の切欠き部１０８が設けられる。第１の切欠き部１０８は、第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂが設けられる面とは異なる少なくとも２面が突出するように設けられる。換言すれば、第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂは、第１の角形鋼管柱１０２の、第１の切欠き部１０８で切欠かれた一端に設けられる。一方、第１の角形鋼管柱１０２の突出部には、第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂが設けられる。第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂは、第１の角形鋼管柱１０２の長手方向において、第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂと異なる位置に設けられる。第２の角形鋼管柱１１２の一端には、第２の切欠き部１１８が設けられる。第２の角形鋼管柱１１２の断面形状は矩形であり、第１の角形鋼管柱１０２と略同一の管径を有する。第２の角形鋼管柱１１２は、第２の切欠き部１１８によって突出する部位に、第４のフランジ１１５ａ、１１５ｂが設けられる。第４のフランジ１１５ａ、１１５ｂは、第２の角形鋼管柱１１２の長手方向において、第２のフランジ１１４ａ、１１４ｂと異なる位置に設けられる。

第１の角形鋼管柱１０２に設けられる第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂは、配置される位置が異なる他は、第１のフランジ１０４ａと同様の構成を有する。また、第２の角形鋼管柱１１２に設けられる第４のフランジ１１５ａ、１１５ｂは、配置される位置が異なる他は、第２のフランジ１１４ａと同様の構成を有する。

図１４（Ａ）に示すように、第１の切欠き部１０８は、第１の角形鋼管柱１０２の連続する２面を切欠くように形成される。第２の切欠き部１１８も同様に、第２の角形鋼管柱１１２の連続する２面を切欠くように形成される。図１４（Ｂ）に示すように、第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とは、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせたとき、相互に咬み合うように形成される。第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とが突き合わされたとき、第１のフランジ１０４ａと第４のフランジ１１５ａ、及び第１のフランジ１０４ｂと第４のフランジ１１５ｂがそれぞれ隣接するように配置される。同様に、第３のフランジ１０５ａと第２のフランジ１１４ａ、及び第３のフランジ１０５ｂと第２のフランジ１１４ｂとが隣接するように配置される。

図１４（Ａ）は、また、第１の添え板１３０ａと第２の添え板１４０ａとを示す。例えば、第１の添え板１３０ａは、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の外側に配置され、第２の添え板１４０ａは内側に配置される。第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａは鋼板であり、角形鋼管柱と同じ素材で形成されてもよい。第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａの厚みは、第１のフランジ１０４ａと略同じ厚みを有していてもよいし、接合部の強度を増すために第１のフランジ１０４ａより厚くてもよい。さらには、第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａの厚みの合計が第１のフランジ１０４ａの厚みと略同じとなるのであれば、第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａそれぞれの厚さは、第１のフランジ１０４ａより薄くともよい。第１の添え板１３０ａは、第１のボルト孔１０６ａに対応する位置に第３のボルト孔１３２ａが設けられ、第２のボルト孔１１６ａに対応する位置に第４のボルト孔１３４ａが設けられる。第２の添え板１４０ａは、第１のボルト孔１０６ａに対応する位置に第５のボルト孔１４２ａが設けられ、第２のボルト孔１１６ａに対応する位置に第６のボルト孔１４４ａが設けられる。第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａは、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせたとき、第１のフランジ１０４ａと第４のフランジ１１５ａの両方を覆うことのできる大きさを有する。なお、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０は、第１の実施形態と同様に、第１のフランジ１０４と第２のフランジ１１４とを連接するように設けられていればよく、複数に分割されていてもよい。例えば、第１の添え板１３０及び第２の添え板１４０の一方又は双方は、長手方向に２以上の部材に分割されていてもよい。

同様に、第３のフランジ１０５ａと第２のフランジ１１４ａを接合する第１の添え板１３０ｂ及び第２の添え板１４０ｂが設けられる。第１の添え板１３０ｂは、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の外側に配置され、第２の添え板１４０ｂは内側に配置される。第１の添え板１３０ｂは、第１のボルト孔１０６ｂに対応する位置に第３のボルト孔１３２ｂが設けられ、第２のボルト孔１１６ｂに対応する位置に第４のボルト孔１３４ｂが設けられる。第２の添え板１４０ｂは、第１のボルト孔１０６ｂに対応する位置に第５のボルト孔１４２ｂが設けられ、第２のボルト孔１１６ｂに対応する位置に第６のボルト孔１４４ｂが設けられる。第１の添え板１３０ｂ及び第２の添え板１４ｂは、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とを突き合わせたとき、第３のフランジ１０５ａと第２のフランジ１１４ａの両方を覆うことのできる大きさを有する。

なお、図１４（Ａ）は、第１のフランジ１０４ａ及び第４のフランジ１１５ａを挟むように、第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａが設けられ、第３のフランジ１０５ａ及び第２のフランジ１１４ａを挟むように、第１の添え板１３０ｂ及び第２の添え板１４０ｂが設けられる態様を示すが、第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａの一方、並びに、第１の添え板１３０ｂ及び第２の添え板１４０ｂの一方は省略されてもよい。例えば、第１の添え板１３０ａ及び第２の添え板１４０ａの一方のみによって十分が接合強度を確保することができる場合は、他方の添え板を省略してもよい。

図１４（Ｂ）は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とがボルト接合された状態を示す。図１４（Ｂ）は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とが接合される部位に、時計回りに第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ（図示せず）、第３の接合部１００ｃ（図示せず）、第４の接合部１００ｄが設けられる態様を示す。第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２との第１の接合部１００ａは、第１のフランジ１０４ａ、第４のフランジ１１５ａ、第１の添え板１３０ａ、及び第２の添え板１４０ａを含む。第１の添え板１３０ａと第２の添え板１４０ａとは、第１のフランジ１０４ａ及び第４のフランジ１１５ａを挟み、第１のボルト孔１０６ａ、第３のボルト孔１３２ａ、及び第５のボルト孔１４２ａが連通し、第２のボルト孔１１６ａ、第４のボルト孔１３４ａ、及び第６のボルト孔１４４ａが連通するように配置される。そして、連通するこれらのボルト孔にボルトが挿通され、ナットにより締結される。第４の接合部１００ｄは、第３のフランジ１０５ａ、第２のフランジ１１４ａ、第１の添え板１３０ｂ、及び第２の添え板１４０ｂを含み、第１の接合部１００ａと同様の構成を有する。図示されないが、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃについても第１の接合部１００ａと同様の構成を有する。

第１の角形鋼管柱１０２は、第１のフランジ１０４ａと隣接する面（第３のフランジ１０５ａが設けられる面）に第１の開口部１２０ａを有し、第１のフランジ１０４ａと対向する面に第２の開口部１２０ｂを有する。第２の角形鋼管柱１１２は、第４のフランジ１１５ａと同じ面に第３の開口部１２０ｃを有し、隣接する面に第４の開口部１２０ｄ（図示せず）を有する。これらの第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、第４の開口部１２０ｄは、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の内側の空間と外側の空間とを連接する。

図１５（Ａ）は、図１４（Ｂ）において矢印Ａ７で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。また、図１５（Ｂ）は、図１４（Ｂ）において矢印Ａ８で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第２の角形鋼管柱１１２の側を見たときの構造を示す。図１５（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２は、第１のフランジ１０４ａで第１の接合部１００ａが形成され、角部を挟んで隣接する面に設けられる第１のフランジ１０４ｂで第２の接合部１００ｂが形成される。第１の角形鋼管柱１０２において、第１の接合部１００ａと対向する面には第２の開口部１２０ｂが設けられ、第２の接合部１００ｂと対向する面には第１の開口部１２０ａが設けられる。また、図１５（Ｂ）に示すように、第２のフランジ１１４ｂに第３の接合部１００ｃが形成され、第２のフランジ１１４ａに第４の接合部１００ｄが形成される。第２の角形鋼管柱１１２において、第３の接合部１００ｃと対向する面には第３の開口部１２０ｃが設けられ、第４の接合部１００ｄと対向する面には第４の開口部１２０ｄが設けられる。第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、及び第４の接合部１００ｄの構成は、第１の実施形態におけるものと同様である。

図１５（Ａ）に示すように、第１の開口部１２０ａ及び第２の開口部１２０ｂは、第１の角形鋼管柱１０２の内側空間と外側空間とを連接する部位となる。また、第３の開口部１２０ｃ及び第４の開口部１２０ｄは、第２の角形鋼管柱１１２の内側空間と外側空間とを連接する部位となる。図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）、及び図１５（Ｂ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とが接合されるとき、第１の接合部１００ａに対し、同一の面側に第３の開口部１２０ｃが配置され、対向する面側に第２の開口部１２０ｂが配置され、第１の接合部１００ａに隣接する面側に第１の開口部１２０ａ、第４の開口部１２０ｄ（図１４では図示せず）が配置される。このように、第１の接合部１００ａに対して複数の開口部が配置されることにより、作業者は、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２とを接合する作業が容易となる。すなわち、作業者は、施工現場において、第１の開口部１２０ａのみでなく、第２の開口部１２０ｂ、第３の開口部１２０ｃ、及び第４の開口部１２０ｄから工具等を入れてボルト接合を容易に施工することができる。この場合において、第１の開口部１２０ａと第２の開口部１２０ｂは同じ高さに配置され、第３の開口部１２０ｃと第４の開口部１２０ｄは同じ高さに配置され、且つ、第１の開口部１２０ａと第３の開口部１２０ｃとが異なる高さに配置されることにより、角形鋼管柱の内部に様々な角度から工具等を差し入れることが可能となり、作業の自由度を高めることができる。

図１６（Ａ）は、図１４（Ａ）に対し、切欠き部の構成が異なる構成を示す。図１６（Ａ）は、角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図１６（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。また、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、図１６（Ｂ）に対応する接合部の断面構造を示す。なお、図１６（Ａ）において、ボルト、ナット等の締結具は省略されている。

図１６（Ａ）に示す構成は、第１の切欠き部１０８及び第２の切欠き部１１８の構成が図１４（Ａ）に示す構成と相違する。具体的には、第１の切欠き部１０８は、第１の角形鋼管柱１０２の一端の対向する２つの面を切欠くように設けられる。第２の切欠き部１１８も同様に、第２の角形鋼管柱１１２の一端の対向する２つの面を切欠くように設けられる。そして、図１４（Ａ）に示す場合と同様に、第１の角形鋼管柱１０２は、第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂ、第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂが設けられ、第２の角形鋼管柱１１２には、第２のフランジ１１４ａ、１１４ｂ、第４のフランジ１１５ａ、１１５ｂが設けられる。図１６（Ａ）に示す、第１のフランジ１０４ａ、１０４ｂ、第２のフランジ１１４ａ、１１４ｂ、第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂ、及び第４のフランジ１１５ａ、１１５ｂ、並びに第１の添え板１３０ａ、１３０ｂ及び第２の添え板１４０ａ、１０４ｂの構成は、図１４（Ａ）に示す構成と同様である。

図１６（Ｂ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とは、第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とが咬み合うように突き合わせて接合される。図１６（Ｂ）では詳細に示されないが、第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の各面にフランジを設けることで、角形鋼管柱の各面に接合部を設けることができる。例えば、角形鋼管柱の断面形状が矩形である場合、各側面に対応するように接合部を設けることができる。すなわち、図１６（Ｂ）では示されないが、第１の接合部１００ａから時計回りに第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄを設けることができる。

図１７（Ａ）は、図１６（Ｂ）において矢印Ａ９で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。また、図１７（Ｂ）は、図１６（Ｂ）において矢印Ａ１０で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第２の角形鋼管柱１１２の側を見たときの構造を示す。図１７（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２は、第１の接合部１００ａと、角部を挟んで隣接する両側の側面に第１の開口部１２０ａと第２の開口部１２０ｂとがそれぞれ設けられる。第１の角形鋼管柱１０２は、第１の開口部１２０ａと第２の開口部１２０ｂとが対向するように設けられる。このような構成により、第１の接合部１００ａ、第３の接合部１００ｃをボルト接合する際に、第１の開口部１２０ａ及び第３の開口部１２０ｃを使ってボルト締め等を行うことができ、施工を容易に行うことができる。図１７（Ｂ）に示すように、第２の角形鋼管柱１１２は、第４の接合部１００ｄと、角部を挟んで両側に隣接する両側の側面に、第３の開口部１２０ｃと第４の開口部１２０ｄとがそれぞれ設けられる。第２の角形鋼管柱１１２は、第３の開口部１２０ｃと第４の開口部１２０ｄとが対向するように設けられる。このような構成により、第２の接合部１００ｂ、第４の接合部１００ｄをボルト接合する際に、第３の開口部１２０ｃ及び第４の開口部１２０ｄを使ってボルト締め等を行うことができ、施工を容易に行うことができる。第１の開口部１２０ａと第２の開口部１２０ｂとは略同じ高さに設けられ、第３の開口部１２０ｃと第４の開口部１２０ｄとは略同じ高さに設けられる。これに対し、図１６（Ｂ）に示すように、第１の開口部１２０ａと第３の開口部１２０ｃとは、異なる高さに設けられる。それにより、接合部１００のボルト締の作業において、適宜開口部を選択することにより、様々な角度で工具を挿入することができ、施工のしやすさを向上させることができる。

図１８（Ａ）は、図１６（Ａ）と比べて、切欠き部の構成が異なる構成を示す。図１８（Ａ）は、角形鋼管柱の接合部の展開図を示し、図１８（Ｂ）は角形鋼管柱の接合部の斜視図を示す。また、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、図１８（Ｂ）に示す接合部の断面図を示す。なお、図１８（Ａ）において、ボルト、ナット等の締結具は省略されている。

図１８（Ａ）に示す構成は、第１の切欠き部１０８が、第１の角形鋼管柱１０２の一つの面を切欠くように設けられ、第２の切欠き部１１０が、第２の角形鋼管柱１１２の３つの面を切欠くように設けられる態様を示す。第１の切欠き部１０８によって、第１の角形鋼管柱１０２には、第１のフランジ１０４ａと、第１の切欠き部１０８によって形成される突出部に第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとが設けられる。第３のフランジ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは３面を囲むように設けられる。また、第２の切欠き部１１８によって、第２の角形鋼管柱１１２には、第２のフランジ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと、第２の切欠き部１１８によって形成される突出部に第４のフランジ１１５ａが設けられる。

図１８（Ｂ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２の一端と第２の角形鋼管柱１１２の一端とは、第１の切欠き部１０８と第２の切欠き部１１８とが咬み合うように突き合わせて接合される。第１の角形鋼管柱１０２及び第２の角形鋼管柱１１２の各面にはフランジが設けられているので、各面に接合部を形成することができる。例えば、第１の角形鋼管柱１０２と第２の角形鋼管柱１１２の接合部には、時計回りに、第１の接合部１００ａ、第２の接合部１００ｂ（図示せず）、第３の接合部１００ｃ（図示せず）、第４の接合部１００ｄが設けられる。

図１９（Ａ）は、図１８（Ｂ）において矢印Ａ１１で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第１の角形鋼管柱１０２の側を見たときの構造を示す。また、図１９（Ｂ）は、図１８（Ｂ）において矢印Ａ１２で示す部位を断面視したときの接合部１００の断面構造を示し、第２の角形鋼管柱１１２の側を見たときの構造を示す。

図１９（Ａ）に示すように、第１の角形鋼管柱１０２は、第１の接合部１００ａと角部を介して隣接する一方の面に第１の開口部１２０ａが設けられ、他方の面に第２の開口部１２０ｂが設けられる。また、第１の角形鋼管柱１０２は、第１の接合部１００ａと対向する面に第３の開口部１２０ｃが設けられる。このように、第１の角形鋼管柱１０２は、第１の接合部１００ａに対して３方に開口部が設けられる。第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１００ｂ、第３の開口部１２０ｃは、第１の角形鋼管柱１０２の長手方向の位置において、略同じ位置に設けられる。

図１９（Ｂ）に示すように、第２の角形鋼管柱１１２は、第２の接合部１００ｂ、第３の接合部１００ｃ、第４の接合部１００ｄが３方を囲むように設けられる。また、第２の角形鋼管柱は、第２の接合部１００ｃに対向する面に第４の開口部１２０ｄが設けられる。

図１８（Ｂ）に示すように、第１の開口部１２０ａ、第２の開口部１２０ｂ、及び第３の開口部１２０ｃと、第４の開口部１２０ｄとの高さは異なっている。このような構成により、各接合部をボルト接合する際に、各開口部を使ってボルト締め等の作業を行うことができ、施工を容易に行うことができる。

本実施形態によれば、角形鋼管柱の面内に開口部を設けると共に、当該開口部の高さを異なるように配置することで、さらには、隣接するフランジの接合部と略同じ高さに開口部を設けることで、ボルト接合の作業を容易化することができる。これにより、角形鋼管柱を接合するとき、溶接接合によらず施工が容易で、品質の高いボルト接合を形成することができる。

１００・・・接合部、１０２・・・第１の角形鋼管柱、１０４・・・第１のフランジ、１０５・・・第３のフランジ、１０６・・・第１のボルト孔、１０８・・・第１の切欠き部、１１２・・・第２の角形鋼管柱、１１４・・・第２のフランジ、１１５・・・第４のフランジ、１１６・・・第２のボルト孔、１１８・・・第２の切欠き部、１２０・・・開口部、１２２・・・ボルト、１２４・・・ナット、１２６・・・第１のダイアフラム、１２７・・・開口部、１２８・・・第２のダイアフラム、１３０・・・第１の添え板、１３２・・・第３のボルト孔、１３４・・・第４のボルト孔、１４０・・・第２の添え板、１４２・・・第５のボルト孔、１４４・・・第６のボルト孔、１５０・・・第１のウエブ、１５２・・・第７のボルト孔、１５４・・・第３の添え板、１５６・・・第９のボルト孔、１６０・・・第２のウエブ、１６２・・・第８のボルト孔、１６４・・・第４の添え板、１６６・・・第１０のボルト孔

Claims (7)

1. 第１の角形鋼管柱の一端に設けられた第１のボルト孔を含む第１のフランジと、
   前記第１のフランジに隣接する前記第１の角形鋼管柱の角部に設けられた第１の切欠き部と、
   第２の角形鋼管柱の一端に設けられた第２のボルト孔を含む第２のフランジと、
   前記第２のフランジに隣接する前記第２の角形鋼管柱の角部に設けられた第２の切欠き部と、
   前記第１のフランジ及び前記第２のフランジのそれぞれの一方の面と接し、前記第１のボルト孔に対応する位置に第３のボルト孔が設けられ、前記第２のボルト孔に対応する位置に第４のボルト孔が設けられた第１の添え板と、
   前記第１の角形鋼管柱の内側に設けられ、前記第１のフランジと接続される第１のウエブと、
   前記第２の角形鋼管柱の内側に設けられ、前記第２のフランジと接続される第２のウエブと、を有し、
   前記第１の角形鋼管柱の一端と前記第２の角形鋼管柱の一端とが突き合わされた状態で、
   前記第１の切欠き部と前記第２の切欠き部とで開口部が形成され、
   前記第１の角形鋼管柱と前記第２の角形鋼管柱とは、前記第１のフランジ、前記第２のフランジ、及び前記第１の添え板を用いてボルト接合されている、
   角形鋼管柱の接合構造。
2. 第１の角形鋼管柱の一端を塞ぐ第１のダイアフラムと、
   前記第１の角形鋼管柱の各側面に対応し、各角部に間隙を形成するように配置され、且つ第１のボルト孔をそれぞれ含む複数の第１のフランジと、
   第２の角形鋼管柱の一端を塞ぐ第２のダイアフラムと、
   前記第２の角形鋼管柱の各側面に対応し且つ各角部に間隙を形成するように配置され第２のボルト孔をそれぞれ含む複数の第２のフランジと、
   前記第１のフランジ及び前記第２のフランジのそれぞれの一方の面と接し、前記第１のボルト孔に対応する位置に第３のボルト孔が設けられ、前記第２のボルト孔に対応する位置に第４のボルト孔が設けられた第１の添え板と、を有し、
   前記第１の角形鋼管柱の一端と前記第２の角形鋼管柱の一端とが対向配置され、前記第１のフランジの一端と前記第２のフランジの一端とが突き合わされた状態で、
   前記複数の第１のフランジと前記複数の第２のフランジとは、前記第１の角形鋼管柱及び前記第２の角形鋼管柱の角部に対応して複数の開口部を形成し、
   前記第１の角形鋼管柱と前記第２の角形鋼管柱とは、前記第１のフランジ、前記第２のフランジ、及び前記第１の添え板を用いてボルト接合されている、
   角形鋼管柱の接合構造。
3. 前記第１の角形鋼管柱の内側に設けられ、前記第１のフランジ及び前記第１のダイアフラムと接続される第１のウエブと、
   前記第２の角形鋼管柱の内側に設けられ、前記第２のフランジ及び第２のダイアフラムと接続される第２のウエブと、を有する
   請求項２に記載の角形鋼管柱の接合構造。
4. 前記第１のフランジ及び前記第２のフランジの前記一方の面とは反対側のそれぞれの面と接し、前記第１のボルト孔に対応する位置に第５のボルト孔が設けられ、前記第２のボルト孔に対応する位置に第６のボルト孔が設けられた第２の添え板をさらに有する、
   請求項１又は２に記載の角形鋼管柱の接合構造。
5. 前記第１のウエブが第７のボルト孔を有し、前記第２のウエブが第８のボルト孔を有し、
   前記第１のウエブ及び前記第２のウエブの一方の面と接し、前記第７のボルト孔に対応する位置に第９のボルト孔が設けられ、前記第８のボルト孔に対応する位置に第１０のボルト孔が設けられた第３の添え板と、
   前記第１のウエブ及び前記第２のウエブの他方の面と接し、前記第７のボルト孔に対応する位置に第１１のボルト孔が設けられ、前記第８のボルト孔に対応する位置に第１２のボルト孔が設けられた第４の添え板と、を含み、
   前記第１のウエブと前記第２のウエブとは、前記第３の添え板と前記第４の添え板とでボルト接合されている、
   請求項１又は３に記載の角形鋼管柱の接合構造。
6. 前記第１のフランジ及び前記第２のフランジと、前記第１の添え板の幅が略同一である、
   請求項１又は２に記載の角形鋼管柱の接合構造。
7. 前記開口部は、前記第１の角形鋼管柱及び前記第２の角形鋼管柱の長手方向に沿った長さが、前記第１の添え板の前記長手方向の長さより長い、
   請求項１又は２に記載の角形鋼管柱の接合構造。
   

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