JPH06307013A - 鋼管柱溶接用の鋼管リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下の鋼管柱の相互間を溶接するに際し、面
倒な裏当てリングの仮付け作業等を省略して、作業性を
改善する。 【構成】 鋼管柱１，２の内径に相応する内径を有する
リング本体３と、鋼管柱１，２の内径に相応する外径を
有し、且つ、上側の鋼管柱１の下端部１ａ内に上縁部４
ａが嵌合し、下側の鋼管柱２の上端部２ａ内に下縁部４
ｂが嵌合できるように、軸芯方向長さが、リング本体３
よりも長く設定されている内方張出部４との両者を一体
形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼管柱溶接用の鋼管リ
ングに関し、更に詳しくは、コンクリート充填用の内部
空間が上下に通じる状態に立設される柱構造物を形成す
べく、上下に配置された複数の鋼管柱の隣接相互間を溶
接するときに、上下に隣接配置される一対の鋼管柱の相
互間に、中間介装物として介装される鋼管リングに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の鋼管柱溶接用の鋼管リングは、図
５及び図６に示すように、上下に隣接配置される一対の
鋼管柱１，２の相互間にそれらとは嵌合することなく単
に介装されるようになっており、しかも、上面３ａ及び
下面３ｂが適宜の開先Ｋ（例えば、図５に示すＶ開先又
は図６に示すＵ開先）の一部をなす面に加工されてなる
リング３にて構成されていた。そして、前記鋼管柱１，
２の隣接相互間に前記リング３を介装しつつ前記鋼管柱
１，２相互間を実際に溶接するときには、上側の鋼管柱
１の内径に相応する外径を有する第１裏当てリング５
を、前記鋼管柱１の下端部内周面（図５参照）又は前記
リング３の上端部内周面（図６参照）に仮付け溶接（具
体的には、裏当てリング素材としての板材を巻いて前記
内周面に当て付けつつ、その当て付け箇所の複数点を溶
接）し、且つ、下側の鋼管柱１の内径に相応する外径を
有する第２裏当てリング６を、下側の鋼管柱２の上端部
内周面又は前記リング３の下端部内周面に仮付け溶接
（具体的には、裏当てリング素材としての板材を巻いて
前記内周面に当て付けつつ、その当て付け箇所の複数点
を溶接）した上で、前記第１裏当てリング５と上側の鋼
管柱１の下端部１ａとを嵌合させ、且つ、前記第２裏当
てリング６と下側の鋼管柱２の上端部２ａとを嵌合させ
ることにより、前記リング３が中間介装された鋼管柱
１，２を上下に組み立てた後、前記開先Ｋの形成箇所
に、適宜溶接条件にて溶接ビードを形成することによ
り、前記鋼管柱１，２相互間の溶接が行われるようにな
っていた。そして、前記溶接が複数箇所で行われること
により、前記柱構造物が形成された後は、その柱構造物
の内部空間へコンクリートが充填されて、前記柱構造物
の構築作業が完了されるようになっていた。ところで、
前記柱構造物を用いた構築物においては、前記リング３
の介装部分及びその近傍部分が、柱に対する梁の接続部
（以下、梁接続部という）として利用されることが多い
が、前記リング３の介装部分及びその近傍が、前記梁接
続部として利用された場合、その梁接続部には、地震等
によって梁に生じる水平荷重に基づく上下方向の剪断力
や梁にかかる荷重に基づく剪断力が生じるので、前記梁
接続部には、前記剪断力を前記柱構造物の内部空間へ充
填されたコンクリートへ伝達する何らかの剪断力伝達手
段（シェアコネクター）を設ける必要がある。そこで、
従来の柱構造物においては通常、前記梁接続部の一部、
例えば、前記リング３の内周部に、内向き突出する突出
部材（図外）を前記剪断力伝達手段として溶接するよう
にしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
鋼管リングを、前記鋼管柱１，２の隣接相互間に介装し
つつ、前記鋼管柱１，２相互間の溶接を行うときには、
その溶接に先立って、前記鋼管柱１，２又は前記リング
３の端部内周面に前記裏当てリング５，６を仮付け溶接
しなければならないが、その仮付け溶接のためには、裏
当てリング素材としての板材を巻いて前記内周面に当て
付けつつ、その当て付け箇所の複数点を溶接するという
面倒な作業が必要になる、という問題があった。また、
前記柱構造物を用いた構築物において、通常、梁にかか
る荷重が前記梁接続部にて確実に受けられるように、前
記リング３の内周部に、前記剪断力伝達手段としての内
向き突出部材を溶接しなければならない、という問題が
あった。本発明は、このような実情に着目してなされた
ものであり、上述した従来の問題を解消し得る手段を提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鋼管柱溶接
用の鋼管リングの特徴構成は、コンクリート充填用の内
部空間が上下に通じる状態に立設される柱構造物を形成
すべく、上下に配置された複数の鋼管柱の隣接相互間を
溶接するときに、上下に隣接配置される一対の鋼管柱の
相互間に、中間介装物として介装される鋼管リングであ
って、前記鋼管柱の内径に相応する内径を有するリング
本体と、前記鋼管柱の内径に相応する外径を有し、且
つ、前記一対の鋼管柱のうちの上側の鋼管柱の下端部内
に上縁部が嵌合し、前記一対の鋼管柱のうちの下側の鋼
管柱の上端部内に下縁部が嵌合できるように、軸芯方向
長さが、前記リング本体よりも長く設定されている内方
張出部との両者を一体形成してある点にある。

【０００５】尚、前記鋼管リングとしては、前記内方張
出部の上縁部の外周面を、前記上側の鋼管柱の下端部内
周面に螺合自在な雄ネジ面に形成し、且つ、前記内方張
出部の下縁部の外周面を、前記下側の鋼管柱の上端部内
周面に螺合自在な雄ネジ面に形成してあるものが一層好
ましい。

【０００６】

【作用】上記特徴構成を備えた本発明の鋼管リングによ
れば、従来の鋼管リングに相応する前記リング本体に、
従来の裏当てリングに相応する前記内方張出部が一体形
成されているので、上下の鋼管柱相互間の溶接に際し、
従来は必要であった裏当てリングの仮付け溶接が不要と
なる。なぜなら、上側の鋼管柱の下端部内に前記内方張
出部の上縁部を嵌合させ、且つ、下側の鋼管柱の上端部
内に前記内方張出部の下縁部を嵌合させつつ、上下鋼管
柱の相互間に、本発明の鋼管リングを単に介装するだけ
で、溶接開先底部における裏当てリングとして機能する
前記内方張出部が存在することになるからである。ま
た、前記内方張出部は、前記リング本体から内方へ突出
した形態となっているため、前記内方張出部を備えた本
発明の鋼管リングを使用して柱構造物を形成し、その柱
構造物の内部空間へコンクリートを充填してなる構築物
においては、前記内方張出部が前記剪断力伝達手段とし
て機能するようになる。従って、従来は通常必要であっ
た、前記剪断力伝達手段としての内向き突出部材の溶接
作業を柱構造物の設計条件次第では省略することができ
る。

【０００７】

【発明の効果】本発明の鋼管リングによれば、上述した
ように、上下の鋼管柱相互間の溶接に際し、面倒な作業
の一つであった裏当てリングの仮付け溶接作業を省略す
ることができる。従って、前記柱構造物の構築作業にお
ける作業性が従来よりも大きく改善されるようになる。
しかも、従来は通常必要であった、前記剪断力伝達手段
としての内向き突出部材の溶接を、柱構造物の設計条件
次第では、省略することができるようになり、この点で
も前記作業性が従来よりも大きく改善されるようにな
る。

【０００８】尚、前記内方張出部の上縁部の外周面を、
前記上側の鋼管柱の下端部内周面に螺合自在な雄ネジ面
に形成し、且つ、前記内方張出部の下縁部の外周面を、
前記下側の鋼管柱の上端部内周面に螺合自在な雄ネジ面
に形成してある本発明の鋼管リングによれば、前記両内
周面への前記両雄ネジ面の螺合によって、前記鋼管リン
グを中間介装させた上下鋼管柱の組み立て作業時におけ
る上下鋼管柱の仮止めが自ずと行われるようになり、そ
の仮止めのための特別な作業（例えば、仮止め溶接作
業）が不要となり、この点でも前記作業性が改善される
ようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した
部分は同一又は相当の部分を示している。

【００１０】図１には、本発明に係る鋼管柱溶接用の鋼
管リング（第１実施例）を用いて上下の鋼管柱を溶接す
るときの溶接準備段階が示されており、図２には、前記
鋼管柱を用いて構築された柱梁構築物が示されている。
図中の１，２は、ＳＣＷ４９０−ＣＦ又はＳＭ４９０よ
りなり上下に隣接配置される一対の鋼管柱であり、それ
ら一対の鋼管柱１，２の相互間には、溶接準備段階で本
発明の鋼管リングが中間介装物として介装されるように
なっている。

【００１１】前記鋼管リングは、次に詳しく述べるリン
グ本体３及び内方張出部４の両者が一体形成されてな
る。前記リング本体３は、ＳＣＷ４９０−ＣＦよりな
り、且つ、前記鋼管柱１，２の内径に相応する内径を有
し、且つ、Ｈ形鋼よりなる梁７（図２参照）のフランジ
部７ａを溶接するのに適した形状とされた外周部を有す
る異形リングにて構成されている。尚、前記リング本体
３の上面３ａ及び下面３ｂは、Ｖ開先（開先角：３５
°）の一方の面をなすように加工されている。前記内方
張出部４は、前記鋼管柱１，２の内径に相応する外径を
有し、且つ、前記一対の鋼管柱１，２のうちの上側の鋼
管柱１の下端部１ａ内に上縁部４ａが嵌合し、前記一対
の鋼管柱１，２のうちの下側の鋼管柱２の上端部２ａ内
に下縁部４ｂが嵌合できるように、軸芯方向の長さが、
前記リング本体３よりも長く設定された円筒状リングに
て構成されている。そして、前記リング本体３と前記内
方張出部４との両者は、それらの組合せ体よりも大きい
リング素材（例えば、遠心力鋳造管を輪切りにしたリン
グ）からの削り出しによって一体物に加工されてなる。

【００１２】このように構成された本発明の鋼管リング
を用いて、上下の鋼管柱１，２の相互間を溶接する場合
は、上側の鋼管柱１の下端部１ａ内に前記内方張出部４
の上縁部４ａを嵌合させ、且つ、下側の鋼管柱２の上端
部２ａ内に前記内方張出部４の下縁部４ｂを嵌合させつ
つ、上下鋼管柱１，２の相互間に、本発明の鋼管リング
を単に介装するだけで、溶接開先底部における裏当てリ
ングとして機能する前記内方張出部４が存在することに
なり、もって、従来は必要であった裏当てリングの仮付
け溶接が不要となる。また、前記内方張出部４は、前記
リング本体３から内方へ突出した形態となっているた
め、前記内方張出部４を備えた本発明の鋼管リングを使
用して柱構造物を形成し、その柱構造物の内部空間へコ
ンクリートを充填してなる構築物においては、前記内方
張出部４自体が、地震等によって梁７に生じる水平荷重
に基づく上下方向の剪断力や梁７にかかる荷重に基づい
て梁接続部に生じる剪断力を前記内部空間内のコンクリ
ートへ伝達する剪断力伝達手段として機能するようにな
る。従って、従来は必要であった、前記剪断力伝達手段
としての内向き突出部材の溶接作業を、柱構造物の設計
条件次第では省略することができる。尚、前記剪断力伝
達手段の機能を一層確実にするため、前記剪断力伝達手
段としての内向き突出部材を従来と同様に付設してよい
のはいうまでもない。

【００１３】次に、別実施例について説明する。尚、図
面において、上述の第１実施例と同一の符号で表示した
部分は同一又は相当の部分を示している。

【００１４】上述の第１実施例においては、リング本体
３の上面３ａ及び下面３ｂが、Ｖ開先の一方の面をなす
ように加工されていたが、その開先は、上述のＶ開先に
限定されるものでないのはいうまでもない。例えば、図
３（第２実施例）に示すようにＵ開先であってもよい。

【００１５】また、図４（第３実施例）に示すように、
前記内方張出部４の上縁部４ａの外周面を、上側の鋼管
柱１の下端部１ａ内周面に螺合自在な雄ネジ面に形成
し、且つ、前記内方張出部４の下縁部４ｂの外周面を、
下側の鋼管柱２の上端部２ａ内周面に螺合自在な雄ネジ
面に形成してあるものも考えられる。このような鋼管リ
ングによれば、前記両内周面への前記両雄ネジ面の螺合
によって、前記鋼管リングを中間介装させた上下鋼管柱
１，２の組み立て作業時における上下鋼管柱１，２の仮
止めが自ずと行われるようになり、その仮止めのための
特別な作業（例えば、仮止め溶接作業）が不要となり、
この点でも前記作業性が改善されるようになる。

【００１６】また、前記内方張出部４の更に内方に突起
部が一体形成されている実施例も考えられる。この場
合、前記剪断力伝達効果が一層向上する。

【００１７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼管リングの第１実施例を上下の
鋼管柱と共に示す縦断面図

【図２】前記鋼管柱を上下接続してなる柱構造物を示す
縦断面図

【図３】本発明に係る鋼管リングの第２実施例を上下の
鋼管柱と共に示す縦断面図

【図４】本発明に係る鋼管リングの第３実施例を上下の
鋼管柱と共に示す縦断面図

【図５】従来の鋼管リングを上下の鋼管柱と共に示す縦
断面図

【図６】従来の鋼管リングを上下の鋼管柱と共に示す縦
断面図

【符号の説明】

１ 上側の鋼管柱 １ａ 下端部 ２ 下側の鋼管柱 ２ａ 上端部 ３ リング本体 ４ 内方張出部 ４ａ 上端部 ４ｂ 下端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート充填用の内部空間が上下に
   通じる状態に立設される柱構造物を形成すべく、上下に
   配置された複数の鋼管柱（１),（２）の隣接相互間を溶
   接するときに、上下に隣接配置される一対の鋼管柱
   （１),（２）の相互間に、中間介装物として介装される
   鋼管リングであって、 前記鋼管柱（１),（２）の内径に相応する内径を有する
   リング本体（３）と、前記鋼管柱（１),（２）の内径に
   相応する外径を有し、且つ、前記一対の鋼管柱（１),
   （２）のうちの上側の鋼管柱（１）の下端部（１ａ）内
   に上縁部（４ａ）が嵌合し、前記一対の鋼管柱（１),
   （２）のうちの下側の鋼管柱（２）の上端部（２ａ）内
   に下縁部（４ｂ）が嵌合できるように、軸芯方向の長さ
   が、前記リング本体（３）よりも長く設定されている内
   方張出部（４）との両者を一体形成してある鋼管柱溶接
   用の鋼管リング。
2. 【請求項２】 前記内方張出部（４）の上縁部（４ａ）
   の外周面を、前記上側の鋼管柱（１）の下端部内周面に
   螺合自在な雄ネジ面に形成し、且つ、前記内方張出部
   （４）の下縁部（４ｂ）の外周面を、前記下側の鋼管柱
   （２）の上端部内周面に螺合自在な雄ネジ面に形成して
   ある請求項１記載の鋼管柱溶接用の鋼管リング。