JPH07331746A - ワンサイドボルト使用柱・梁接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で柱の梁接合部の耐力，剛性が確
保でき、現場溶接も必要とせず、かつ閉鎖断面の鋼管柱
に対して外側からの作業で容易に接合することができる
構造とする。 【構成】 角形鋼管柱２０を構成する上下の鋼管２０
Ａ，２０Ｂの間に、その鋼管２０Ａ，２０Ｂよりも厚肉
の接合用筒体２１を固着する。この接合用筒体２１の外
面に、鉄骨梁２２の端部のスプリットティー２３または
エンドプレート等を重ねる。これら接合用筒体２１の管
壁およびスプリットティー２３等を、両部材に渡って貫
通したワンサイドボルト１で締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、角形鋼管柱等の鋼管
柱とＨ形鋼等の鉄骨梁とを現場溶接無しで接合するワン
サイドボルト使用柱・梁接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、角形鋼管柱にＨ形鋼等の鉄骨梁を
接合する場合、図１６または図１７に示す接合構造が一
般に採られている。すなわち、柱１０１を梁１０２のフ
ランジ高さで切断し、この切断部に補剛用のダイヤフラ
ム１０３を溶接する。このダイヤフラム１０３に梁１０
２の一部をブラケット１０４として溶接しておく。現場
では、ブラケット１０４と梁１０２とを、溶接により、
または図１７のように添え板１０５と共にボルトによっ
て接合する。この他に、図１８に示すように、ダイヤフ
ラム１０６を柱１０１の内部に溶接し、梁１０２の端部
を柱１０１に直接に溶接するものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにダ
イヤフラム１０３やブラケット１０４を設ける構造であ
ると、部材点数や溶接箇所が多くて溶接や切断加工等に
手間がかかる。しかも、ブラケット１０４が突出するた
め、工場から現場への運搬の効率が悪い。また、図１８
の例のように梁１０２を柱１０１に直接に溶接するもの
では、現場溶接が必要となる。溶接は高度な技術を要
し、品質管理が容易でないうえ、溶接技術者も不足する
傾向にあるため、現場溶接を無くすことが望まれてい
る。このため、柱と梁とを特殊な接合装置を用いてボル
ト接合するものが種々提案されているが、角形鋼管柱は
閉鎖断面形であり、通常の高力ボルトを使用するために
はボルト締め機構に工夫を要する。例えば、角形鋼管柱
内に予めナットを仕込んでおいたり、ねじを切っておか
なければならない等、施工上で不利な点がある。

【０００４】この発明の目的は、簡単な構成で柱の梁接
合部の耐力，剛性が確保でき、現場溶接も必要とせず、
かつ閉鎖断面の鋼管柱に対して外側からの作業で容易に
接合することができ柱・梁接合構造を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のワンサイドボ
ルト使用柱・梁接合構造は、鋼管柱を構成する上下の鋼
管の間に、この鋼管よりも厚肉の接合用筒体を固着し、
この接合用筒体の外面に、鉄骨梁の端部の仕口金物を重
ね、これら接合用筒体の管壁および仕口金物を、両部材
に渡って貫通したワンサイドボルトで締結したものであ
る。この明細書で言う「ワンサイドボルト」とは、一端
側からの操作で他端に頭部が拡径状態に塑性変形で形成
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、ブラインドボルト等とも呼ばれている。鋼管柱は、
角形鋼管柱や丸形鋼管柱が使用される。鉄骨梁はＨ形鋼
等からなる。接合用筒体は、厚肉の角形鋼管としても良
く、また四側面の鋼板を互いに溶接して角筒形とした溶
接組立鋼管としても良い。また、接合用筒体として鋳鋼
製または鋳鉄製のものを使用しても良い。

【０００６】前記各ワンサイドボルトとしては、例えば
次の構成のものが用いられる。このワンサイドボルト
は、ねじ部の中間に破断溝を有しかつ先端にピン径より
も若干大径のピン頭部を有するピンと、このピンの外周
にピン頭部側から順に並んで被さったバルブスリーブ、
グリップスリーブ、シェア座金、受け座金と、この受け
座金のピンテール側で前記ねじ部に螺合したナットとを
有するものとする。バルブスリーブは、前記グリップス
リーブよりも軟質の材料で形成されて軸方向力の負荷で
外側へ鍔状に塑性変形可能なものである。前記受け座金
は、前記グリップスリーブの進入可能な内径に形成され
かつピン頭部側の側面に前記シェア座金の外周部が嵌合
する環状凹部を有する。前記シェア座金は内周部が前記
グリップスリーブの端面に係合して所定軸力で剪断する
ものとする。

【０００７】

【作用】この構成によると、ワンサイドボルトを用いる
ので、閉鎖断面の鋼管柱に対して外側からボルト接合が
行え、現場での接合作業が容易となる。また、柱の梁接
合部に厚肉の接合用筒体を用いるため、ダイヤフラム等
を設けることなく、必要な耐力や剛性が確保でき、加工
もボルト孔を明けた接合用筒体に上下の鋼管を溶接する
だけで良く、加工が簡単になる。特に、ワンサイドボル
トを使用するため、接合用筒体に裏ナット溶接を施した
り、ねじ孔加工を施すことが不要となり、より加工が簡
単になる。ワンサイドボルトには高力ボルトと同程度の
締め付け力が得られるものがあり、その種類の選択によ
り、堅固な剛接合とすることも可能である。このよう
に、厚肉の接合用筒体とワンサイドボルトとの組み合わ
せにより、非常に簡素で堅固な接合構造とできる。

【０００８】ワンサイドボルトとして前記のバルブスリ
ーブを有するものを用いた場合は、次のように締め付け
る。ボルト挿通孔に挿通したワンサイドボルトのナット
を締め付け方向に回すことにより、受け座金、シェア座
金およびグリップスリーブを介してバルブスリーブがピ
ン頭部に押し付けられ、これによりバルブスリーブが外
側へ鍔状に塑性変形する。この鍔状の塑性変形部分が角
形鋼管柱の裏面等に係合し、さらにナットの締め付けを
進めることより、シェア座金がグリップスリーブで押さ
れて剪断する。この状態で、鋼管柱の管壁、補強金物、
および梁の仕口金物は、ナットとバルブスリーブの鍔状
変形部分との間で締め付けられる。ピンの外側に突出す
る部分は破断溝で分断される。このワンサイドボルトに
よると、シェア座金の剪断のため、ナットとバルブスリ
ーブの鍔状変形部分との間の締め付け力が、そのまま鋼
管柱や仕口金物等を挟む締め付け力となり、強固な締め
付け力が得られる。また、このワンサイドボルトの場合
は、ナットを回転させることで締め付け力を導入するも
のであるため、回転電動工具等の簡単な工具で締め付け
が行え、しかも仮締め後に再度締め付け力を加えること
もできる。

【０００９】

【実施例】この発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。柱２０は角形鋼管柱からなり、その梁接
合部に、上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂよりも管厚の厚い例
えば冷間成形等の厚肉角形鋼管からなる接合用筒体２１
を用いる。接合用筒体２１は、上下端を鋼管柱２０の上
下の鋼管２０Ａ，２０Ｂに突き合わせ溶接２６で接合す
る。梁２２はＨ形鋼からなる鉄骨梁であり、その端部の
仕口金物となるスプリットティー２３で接合用筒体２１
に接合する。一対のスプリットティー２３は、梁２２の
上フランジ２２ａの上面および下フランジ２２ｂの下面
に各々脚片２３ｂを重ねてボルト２７で接合する。ボル
ト２７にはワンサイドボルトを用いても良い。 スプリ
ットティー２３はその頭片２３ａを接合用筒体２１の外
面に重ね、これらスプリットティー２３および接合用筒
体２１に設けられたボルト孔２４，２５間わたってワン
サイドボルト１を差し込んで締め付ける。なお、梁２２
はこの例では柱２０の３方に接合してあるが、１方だけ
であっても、あるいは２方または４方に接合しても良
い。

【００１０】この構成の接合構造によると、ワンサイド
ボルト１を用いるので、閉鎖断面の鋼管柱２０に対して
外側からボルト接合が行え、現場での接合作業が容易と
なる。また、柱２０の梁接合部に厚肉の接合用筒体２１
を用いるため、ダイヤフラム等を設けることなく、必要
な耐力や剛性が確保でき、加工も予めボルト孔２５を明
けた接合用筒体２１に上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂを溶接
するだけで良く、加工が簡単になる。特に、ワンサイド
ボルト１を使用するため、接合用筒体２１の裏面に高力
ボルトのナットを溶接したり、あるいは接合用筒体２１
自体にネジ孔加工を施すことが不要となり、より加工が
簡単になる。しかも、前記ボルト孔２５は短い接合用筒
体２１に明けるので、長尺の柱材に孔加工する場合と異
なり、素材の取扱が容易で、比較的簡単に精度良く孔明
けを行うことができる。また、従来のダイヤフラム１０
３（図１６）を設ける構造では、４方から取り付く梁１
０２の寸法や高さ位置が異なれば、ダイヤフラム１０３
の枚数を増やさなければならないが、この発明の構造で
はワンサイドボルト１の挿通孔の位置を変えるだけで、
４方から任意寸法，任意位置に梁２２を接合できる。ま
た、柱２０はブラケット等の突出しない線材となり、運
搬に便利である。さらに、この発明では、接合用筒体２
１を使用するので、例えば鋼管柱２０に補強板やアング
ル材を重ねて補強する場合に比べて構成が簡単で、また
その補強用アングル材の溶接等によってボルト孔の加工
箇所が制限されることもなく、かつ接合用筒体２１の平
坦度等の外面精度が得易くて、直角度も良く、精度良く
梁２２の接合が行える。

【００１１】図２は前記実施例に使用するワンサイドボ
ルト１の一例を示す。このワンサイドボルト１は、ピン
２と、このピン２の外周にピン頭部２ａ側から順に並ん
で被さったバルブスリーブ３、グリップスリーブ４、シ
ェア座金５、受け座金１５、およびナット６を有するも
のとする。ピン２は、丸軸部２ｅに続くねじ部２ｂの中
間に破断溝２ｄを有し、かつ先端にピン径よりも若干大
径のピン頭部２ａを有する。また、ねじ部２ｂに続いて
短いピンテール２ｃが設けられる。ピンテール２ｃは、
外径面を滑り止め用の凹凸面に形成してあり、例えば軸
方向に並ぶ歯の列を円周方向に多数形成した凹凸面とし
てある。バルブスリーブ３は、グリップスリーブ４より
も軟質の材料で形成されて軸方向力の負荷で外側へ鍔状
に塑性変形可能なものとする。例えば、グリップスリー
ブ４は硬質の鋼合金とし、バルブスリーブ３は軟質の鋼
合金とする。受け座金１５は、グリップリーブ４の進入
可能な内径に形成し、かつピン頭部側の側面にシェア座
金５の外周部が嵌合する環状凹部１５ａを設ける。前記
シェア座金５は内周部がバルブスリーブ４の端面に係合
して所定軸力で剪断するものとする。また、この例では
ピン２の丸軸部２ｅの先端側部分２ｅ₁ を基端側部分２
ｅ₂よりも段差部２ｆを介して僅かに大径とし、グリッ
プスリーブ４の内径を前記先端側部分２ｅ₁ よりも小径
としてある。なお、丸軸部２ｅは全長に渡って同径とし
ても良い。

【００１２】このワンサイドボルト１の締結作業は、回
転式の電動締付工具（図示せず）を用いて行うことがで
きる。すなわち、締付工具でピンテール２ｃを把持した
状態で、同工具のボックス状のナット係合部でナット６
を締め付ける。これにより、ピン頭部２ａとシェア座金
５の間に圧縮力が作用してシェア座金５，グリップスリ
ーブ４，およびバルブスリーブ３が挟み付けられ、まず
先端のバルブスリーブ３が外側へ鍔状に塑性変形し始め
る。すなわちバルビングを生じる。ピン２の丸軸部２ｅ
が段付きである場合は、その段差部２ｆにグリップスリ
ーブ４が係合するまで前記のバルビングが生じる。さら
にナット６の締め付けを行うと、シェア座金５が剪断
し、シェア座金５の剪断した内径部分５ａと共にグリッ
プスリーブ４が受け座金１５内に進入する。これにより
バルブスリーブ３の鍔状変形部分３ａが接合用筒体２１
の管壁内面に係合すると、ナット６と鍔状塑性変形部分
３ａとの間で、接合用筒体２１の管壁とスプリットティ
ー２３等に締付軸力が導入される。ナット６をさらに締
め付け回転させると、所定の軸力が導入された状態で、
ピンテール２ｃが破断溝２ｄで破断する（図２
（Ｂ））。

【００１３】このワンサイドボルト１を使用した場合、
強固な接合が行える。すなわち、シェア座金５の剪断の
ため、ナット６とバルブスリーブ３の鍔状変形部分３ａ
との間の締め付け力が、そのまま接合用筒体２１とスプ
リットティー２３とを挟む締め付け力となり、強固な締
め付け力が得られる。また、このワンサイドボルト１の
場合は、次の各利点が得られる。まず、ボルト頭部とな
るバルブスリーブ３の鍔状変形部分３ａが大きく広がる
ので、角形鋼管柱２１との接触圧が小さくなり、またボ
ルト孔径にも比較的許容幅が得られる。例えば、ボルト
孔の縁が接触圧で変形してボルト頭が嵌まり込むような
問題が生じ難い。それに伴い、鍔状変形部分３ａからな
るボルト頭部の耐荷力が向上し、ワンサイドボルト１の
締め付け力が向上して効率が良くなる。しかも、ナット
６を回して締め付ける形式であるため、二度締めや、締
め直しが行える。また、締め付けに電動器具が用いられ
て現場での取扱いが容易である。図３と共に後述する引
っ張り動作で締め付けるワンサイドボルト１′では、建
築物の剛接合に必要な十分な軸力を得るためには、例え
ば、２０キログラム程度の油圧式締付工具が必要になる
が、前記の回転式の電動器具では、１０キログラム程度
の軽いもので済む。しかも重い油圧配管が不要で、電気
コードだけで済み、これらのため作業性が飛躍的に向上
する。また、油圧ユニットの準備も不要となり、高い階
での締め付けも容易に行える。また、このワンサイドボ
ルト１は、締め付け後に廃棄するピンテール２ｃが短く
て済み、材料の無駄が少ない。さらに、ボルトを構成す
る部品数も少なく、コストダウンになる。なお、図２の
ワンサイドボルト１において、シェア座金５および受け
座金１５に代えて、これらシェア座金５と受け座金１５
とを互いに一体化させた形状の図１５のシェア座金５′
を用いても良い。すなわち、この鍔付きシェア座金５′
は、グリップスリーブ４の進入可能な内径に形成されか
つ内径面に前記グリップスリーブ４の端面に係合して所
定軸力で剪断する鍔部５ａ′を有するものとする。この
構成のワンサイドボルト１の場合も、図２の例と同様に
締め付けを行うことができる。

【００１４】図３は図１の柱・梁接合構造に用いるワン
サイドボルトの他の例を示す。このワンサイドボルト
１′は、ピン７と、このピン７の外周にピン頭部７ａ側
から順次並んで被さった第１スリーブ８、第２スリーブ
９、グリップアジャスタ１０、座金１１、およびカラー
１２を有するものとする。ピン７は、中間にねじ溝状の
凹凸周面部７ｃおよび破断溝７ｂを有しかつ凹凸周面部
７ｃ側の先端にピン径よりも若干大径のピン頭部７ａを
有する。また、ピン７の他端は、後述する締結工具１３
のチャック１３ｂで把持される凹凸周面のピンテール７
ｄとしてある。この凹凸周面は、多数並んだ環状溝等か
らなる。第２スリーブ９は、一端部の外径面が、第１ス
リーブ８内に進入して第１スリーブ８を押し広げる先細
りのテーパ面に形成される。グリップアジャスタ１０
は、互いに内外に嵌合可能な径の大径筒部１０ａと小径
筒部１０ｂとを段部１０ｃで連続させたものであり、所
定軸方向荷重で段部１０ｃが剪断するものとする。カラ
ー１２は、短筒状に形成されて、ピンテール７ｄ側に先
開きのテーパ筒部１２ｂを有し、外径の絞りにより内径
面がピン７の凹凸周面部７ｃに食い込み状態に塑性変形
するものとする。

【００１５】上記ワンサイドボルト１′の締結作業は、
図３（Ａ）のように締結工具１３を用いて行う。締結工
具１３は、ワンサイドボルト１′のカラー１２の端面に
係合する筒状の絞りガイド部１３ａと、ピンテール７ｄ
を把持するチャック１３ｂとを有し、チャック１３ｂを
絞りガイド１３ａに対して軸方向に引く油圧アクチュエ
ータ（図示せず）を内蔵している。絞りガイド１３ａを
カラー１２に当てた状態で、チャック１３ｂでピンテー
ル７ｄを引くことにより、カラー１２とピン頭部７ａの
間に、座金１１，グリップアジャスタ１０，第２スリー
ブ９，および第１スリーブ８を挟み付ける圧縮力が作用
する。この圧縮力で、まず第２スリーブ９のテーパ面部
が第１スリーブ８内に進入して第１スリーブ８を押し広
げる。第１スリーブ８の変形が完了すると、グリップア
ジャスタ１０が段部１０ｃで剪断してその小径筒部１０
ｂが大径筒部１０ａ内に進入する。これにより、第１ス
リーブ８が接合用筒体２１に係合すると、工具１３の絞
りガイド部１３ａによるカラー１２の絞りが始まり、非
締付け体である接合用筒体２１の管壁やスプリットティ
ー２３への軸力の導入が開始される。さらにチャック１
３ｂを引くことにより、カラー１２の絞りが完了してカ
ラー１２の内径面がピン７の凹凸周面部７ｃに食い込み
状態に固定され、軸力が所定力だけ導入されてピンテー
ル７ｄが破断溝７ｃから破断する（図３（Ｂ））。この
ようにして、拡径状態の第１スリーブ８とカラー１２と
の間で、接合用筒体２１およびスプリットティー２３が
挟持される。

【００１６】このようにワンサイドボルト１′を使用し
て上記のように締結しても、強固に接合することができ
る。すなわち、このワンサイドボルト１′は、グリップ
アジャスタ１０が剪断することにより、第１スリーブ８
とカラー１２の間の締め付け力が、そのまま接合用筒体
２１とスプリットティー２３とを挟む締め付け力となる
ため、強固な締め付け力が得られる。なお、後述の各実
施例におけるワンサイドボルトにも、図２、図３のワン
サイドボルト１，１′が用いられ、上記と同様な効果が
得られる。

【００１７】図４はこの発明の他の実施例を示す。この
例は、図１の実施例における梁２２のスプリットティー
２３に代えて、梁２２の仕口金物としてエンドプレート
２８を用いたものである。エンドプレート２８は、梁２
２の端面に溶接されて梁２２の上下フランジ２２ａ，２
２ｂよりも上下に延びるものとしてある。また、エンド
プレート２８は、接合用筒体２１の外面に重ね、これら
エンドプレート２８および接合用筒体２１の管壁に設け
られたボルト孔に渡ってワンサイドボルト１を挿通さ
せ、締め付けてある。ワンサイドボルト１は、梁２２の
上フランジ２２ａの上下および下フランジ２２ｂの上下
に各々配置してある。その他の構成は図１の実施例と同
じである。なお、エンドプレート２８は図５のように梁
２２の梁成に一致する高さのものとしても良い。これら
図４および図５の実施例のものにおいても、図１の実施
例と同様な各作用効果が得られる。

【００１８】図６はこの発明のさらに他の実施例を示
す。この実施例は、図１の実施例の冷間成形角形鋼管か
らなる接合用筒体２１に代えて、溶接組立鋼管からなる
接合用筒体３１を使用したものである。この接合用筒体
３１は、４枚の平板状の鋼板３１ａ，３１ｂを相互に溶
接して角筒形とする。このうち、一対の対向する２枚の
鋼板３１ａ，３１ａは、他の一対の鋼板３１ｂ，３１ｂ
よりも板厚分だけ幅広のものとし、幅広側の鋼板３１
ａ，３１ａ間に幅狭側の鋼板３１ｂ，３１ｂを挟み込ん
で、その突き合わせ面を溶接してある。その他の構成は
図１の例と同じである。この構成の場合、図１に実施例
に比べ、接合用筒体３１のワンサイドボルト１の挿通の
ためのボルト孔を、組立前の平板の状態で孔加工できる
ので、より一層ボルト孔の加工が容易である。また、図
１の例の前記各効果も同様に得られる。なお、図６の実
施例において、スプリットティー２３の代わりに、図７
の例のようにエンドプレート２８を設けても良い。この
エンドプレート２８は、図４の実施例と同様に梁２２に
設けたものである。図６，図７の例において、鎖線で示
したワンサイドボルト１は省略しても良い。

【００１９】図８は、接合用筒体３２として鋳鋼または
鋳鉄製のものを使用した実施例を示す。接合用筒体３２
は、上下の角形鋼管２０Ａ，２０Ｂよりも厚肉とした角
筒状のものであり、上下端は外面にテーパ状の開先を加
工しておき、上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂと突き合わせ溶
接２６で接合する。この接合用筒体３２の外面に、図４
や図５の実施例と同様にＨ形鋼からなる梁２２のエンド
プレート２８を重ね、これらエンドプレート２８と接合
用筒体３２の管壁に設けたボルト孔２４，２５に渡って
ワンサイドボルト１を挿通して接合する。エンドプレー
ト２８に代えて、図９の例のように梁２２の仕口金物と
して上下一対のスプリットティー２３を用い、これを接
合用筒体３２にワンサイドボルト１で接合しても良い。

【００２０】図１０は、さらに他の実施例を示す。この
例は、接合用筒体３３を上下の角形鋼管２０Ａ，２０Ｂ
よりも厚肉の角筒状とすると共に、接合用筒体３３の上
下に、角形鋼管２０Ａ，２０Ｂに内嵌する柱挿入部３３
ａ，３３ｂを一体に延出させたものである。接合用筒体
３３は全体を鋳鋼製の成形品、または鋼管の絞り成形品
としたものであり、柱挿入部３３ａ，３３ｂは、外面が
テーパ状の段差部３３ｃを介して接合用筒体３３の中間
部分よりも細く絞られた角筒状としてある。柱挿入部３
３ａ，３３ｂと上下の角形鋼管２０Ａ，２０Ｂとの嵌合
部は、両者の管壁に形成されたボルト孔６１，６２間に
挿通されるワンサイドボルト１で接合する。梁２２はＨ
形鋼からなるものであり、そのエンドプレート２８を接
合用筒体３３の外面に重ね、これらエンドプレート２８
と接合用筒体３３とを、両者に設けられたボルト孔２
４，２５間に挿通されたワンサイドボルト１で接合す
る。梁２２は、エンドプレート２８に代えて、図１の実
施例と同様にスプリットティー２３で接合用筒体３３に
接合しても良い。

【００２１】製造および施工の工程を説明すると、接合
用筒体３３として各ボルト孔２５，６１が設けられたも
のを製作しておき、この接合用筒体３３を上下いずれか
の鋼管２０Ａ，２０Ｂに工場でワンサイドボルト１によ
り本締めして出荷する。現場では、残りの鋼管２０Ａ，
２０Ｂを接合用筒体３３にワンサイドボルト１で接合
し、その後、梁２２のエンドプレート２８をワンサイド
ボルト１で接合用筒体３３に接合する。なお、柱２０の
全長が短い場合は、工場で上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂを
接合用筒体３３に接合して出荷しても良い。この構成の
場合は、溶接箇所を全く無くすことができ、そのため接
合部を安定した高品質のものとでき、またコスト低下が
図れる。しかも溶接熟練工の不足の問題に影響されな
い。また、接合用筒体３３の柱２０における鋼管２０
Ａ，２０Ｂの接合と梁２２への接合との両方にワンサイ
ドボルト１を用いているため、各部の接合構造が統一さ
れたものとなり、部材管理や工場生産の容易が図れる。

【００２２】図１１の実施例は、角筒状の接合用筒体３
５として下部に接合プレート３５ｃが一体に突出したも
のを用いた例である。接合プレート３５ｃは、梁２２の
接合用のボルト孔６４を設けておき、接合用筒体３５の
胴部に溶接で接合する。接合用筒体３５の胴部は厚肉鋼
管の加工品または鋳鋼製の成形品からなり、上下端に外
径を細くした小径縁部３５ａ，３５ｂを設けておく。こ
れら小径縁部３５ａ，３５ｂを上下の角形鋼管２０Ａ，
２０Ｂに差し込んで、接合用筒体３５と鋼管２０Ａ，２
０Ｂ間とを、両者間に形成されたＶ字状の開先部６２で
溶接する。梁２２はＨ形鋼からなり、端部の上半のみに
部分的なエンドプレート３６を溶接して設けておいて、
このエンドプレート３６と接合用筒体３５との重なり部
分を、両者のボルト孔２４，２５間に挿通されるワンサ
イドボルト１で接合する。梁２２の下フランジ２２ｂ
は、接合用筒体３５の接合プレート３５ｃにボルト３８
で接合する。

【００２３】製造および現場施工に際して、接合用筒体
３５は予め工場で上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂに溶接して
おき、またエンドプレート３６は梁２２に溶接してお
く。現場では、梁２２の端部を接合用筒体３５の接合プ
レート３５ｃに載せてボルト３８で仮止めする。この
後、梁２２のエンドプレート３６と接合用筒体３５のボ
ルト孔２４，２５を一致させ、その孔２４，２５でワン
サイドボルト１により締め付け固定する。ついで、梁２
２の下フランジ２２ｂを接合用筒体３５の接合プレート
３５ｃにボルト３８で締め付け固定する。このボルト３
８には、例えば図２の例のように締め直しが可能なワン
サイドボルト１を用いても良い。この構成の場合も、接
合用筒体３５を用いることにより、高い接合強度が得ら
れる。また、接合用筒体３５に設けた接合プレート３５
ｃに梁２２を接合することにより、高い接合強度が得ら
れるうえ、梁２２の端部を前記のように受けることがで
きて、施工性が向上する。また、ワンサイドボルト１の
使用により鋼管柱２０と梁２２との接合が容易となる。
接合用筒体３５は小径縁部３５ａ，３５ｂが設けられて
いるため、上下の鋼管２０Ａ，２０Ｂとの溶接が容易で
ある。

【００２４】図１２の実施例は、厚肉の接合用筒体３９
として、梁２２の梁成の中間よりも上部に位置する短尺
のもの使用し、梁２２の端面の上部に溶接したエンドプ
レート４４を接合用筒体３９にワンサイドボルト１で接
合すると共に、柱２０の下側鋼管２０Ｂに設けられた水
平な接合プレート４０に梁２２の下フランジ２２ｂをボ
ルト４１で接合したものである。接合プレート４０は下
側鋼管２０Ｂの上端付近に溶接によって取付け、梁接合
用のボルト孔４２を加工しておく。また、下側鋼管２０
Ｂの内部には接合プレート４０と対応する高さでダイヤ
フラム４３を溶接で固定しておく。梁２２のエンドプレ
ート４４には柱接合用のボルト孔４５を設けておき、ま
た梁２２の下フランジ２２ｂの端部付近には接合プレー
ト４０との接合用のボルト孔４６を明けておく。接合用
筒体３９は鋳鋼または厚肉鋼管からなる角筒状のもので
あり、上下端に外径を細くした短かな小径縁部３９ａ，
３９ｂを加工しておき、また各側面に梁接合用のボルト
孔２５を加工しておく。

【００２５】接合作業に際しては、まず接合用筒体３９
の上下の小径縁部３９ａ，３９ｂをそれぞれ柱２０の上
下の鋼管２０Ａ，２０Ｂに差し込んで溶接する。次に、
前記の水平な接合プレート４０に梁２２を載せて仮止め
をし、そして梁２２のエンドプレート４４と接合用筒体
３９のボルト孔４２，４６を一致させてワンサイドボル
ト１により締め付け固定する。さらに、梁２２の下フラ
ンジ２２ｂを接合プレート４０にもボルト４１またはワ
ンサイドボルト１で締め付け固定する。この構成の場合
も、ワンサイドボルト１の使用により鋼管柱２０と梁２
２との接合が容易に行える。また、別体の接合プレート
が不要であり、ボルト本数も従来のボルト接合によるも
のに比べて少なくて済み、ボルト締め工数も削減でき
る。また、厚肉の接合用筒体３９とダイヤフラム４１と
の併用により、高い接合強度が得られる。接合用筒体３
９は両端に小径縁部３９ａ，３９ｂを有しているため、
柱２０の鋼管２０Ａ，２０Ｂとの溶接が容易となる。

【００２６】図１３はさらに他の実施例を示す。この例
は、厚肉の接合用筒体５０を上下２か所に分けて設けた
ものである。各接合用筒体５０は、中間部にダイヤフラ
ム５０ｃが一体に成形され、かつ上下端に小径縁部５０
ａ，５０ｂが形成されたものである。上下の接合用筒体
５０，５０は、各々上端および下端が角形鋼管柱２０上
下の鋼管２０Ａ，２０Ｂに溶接され、かつ互いの間に上
下の鋼管２０Ａ，２０Ｂと同じ断面の短い鋼管２０Ｃが
溶接される。これら上下の接合用筒体５０，５０に渡っ
て、Ｈ形鋼からなる梁２２のエンドプレート２８を重
ね、その重なり部分に形成されたボルト孔２４，２５に
ワンサイドボルト１を挿通して締め付ける。エンドプレ
ート２８の代わりに図１の例のようなスプリットティー
２３を用いても良い。このように構成した場合は、接合
用筒体５０にダイヤフラム５０ｃが設けられているた
め、より一層堅固な接合構造となる。しかも、接合用筒
体５０を上下２か所に分けて設けたため、梁２２の梁成
に応じてダイヤフラム５０ｃの位置を梁２２の上下フラ
ンジ２２ａ，２２ｂの位置に一致させることが、中間の
接続用鋼管２０Ｃの長さの調整によって容易に行える。
また、図１や図４に示した例と同様な各効果が得られ
る。

【００２７】図１４はさらに他の実施例を示す。この例
では、接合用鋼管５７の内面および外面に補強板５３，
５４を重ねて厚肉の接合用筒体５２とし、梁２２に設け
たエンドプレート５５を前記補強板５４の上から接合用
鋼管５７に重ね、これらエンドプレート５５，外側補強
板５４，接合用鋼管５７、および内側補強板５３に整合
して設けたボルト孔２４，２５にワンサイドボルト１を
挿通して締め付ける。接合用鋼管５７は、上下の角形鋼
管２０Ａ，２０Ｂと同じ断面の角筒状のものであり、上
下端の近傍にダイヤフラム５８，５８が溶接されてい
る。接合用鋼管５２の内側および外側の各側面には補強
板５３，５４が重ねられている。内側の補強本体５３に
は一部にねじ孔５６が加工してあり、またねじ孔５６と
整合する位置で、接合用鋼管５７の壁面と外側補強板５
４とにねじ挿通孔６０を設けておく。このねじ挿通孔６
０の外側から内側補強板５３のねじ孔にビス５９をねじ
込み、内外の補強板５３，５４を接合用鋼管５７に仮止
めする。接合用鋼管５７は、上下端を柱２０の上下の角
形鋼管２０Ａ，２０Ｂに溶接で接合する。この構成の場
合も、角形鋼管柱２０と梁２２との接合をワンサイドボ
ルト１で行うので、閉鎖断面柱でありながらＨ形鋼柱の
ような開断面柱と同等の施工性を確保することができ
る。また、ボルト締めのための裏ナット溶接やねじ切り
等の作業が不要であり、ワンサイドボルト１の挿通用の
ボルト孔２４，２５の加工で済む。また、接合用筒体５
２が接合用鋼管５７の内外面に補強板５３，５４を重ね
ると共にダイヤフラム５８を溶接したものからなるた
め、特殊な材料を必要とせず、安価に堅固な接合用筒体
５２が製造できる。しかも、内外の補強板５３，５４は
ビス５９で仮止めされるため、接合用筒体５２の組立も
簡単である。なお、ダイヤフラム５８は必ずしも設けな
くても良い。

【００２８】なお、前記各実施例は鋼管柱２０が角形鋼
管柱である場合につき説明したが、前記各実施例におい
て、鋼管柱２０を丸形の鋼管で形成しても良い。その場
合、各エンドプレートやスプリットティーは鋼管柱の外
面に沿う円弧状に湾曲したものとする。

【００２９】

【発明の効果】この発明のワンサイドボルト使用柱・梁
接合構造は、鋼管柱を構成する上下の鋼管の間に、この
鋼管よりも厚肉の接合用筒体を固着し、この接合用筒体
の外面に、鉄骨梁の端部の仕口金物を重ね、これら接合
用筒体の管壁および仕口金物を、両部材に渡って貫通し
たワンサイドボルトで締結したものであるため、簡単な
構成で柱の梁接合部の耐力，剛性が確保でき、現場溶接
も必要とせず、かつ閉鎖断面の鋼管柱に対して外側から
の作業で容易に接合することができる。接合用筒体を角
形鋼管からなるものとした場合は、安価に接合用筒体を
得ることができる。接合用筒体を鋼板の溶接組立鋼管と
した場合は、安価な鋼板が材料として使用できるうえ、
ワンサイドボルトのボルト孔の加工が組立前の平板の状
態で行えて、簡単にかつ精度良くボルト孔加工が行え
る。接合用筒体が鋳鋼製のものである場合は、柱の鋼管
との溶接のための開先等がこの筒体の成形時に同時に形
成でき、接合部の形状を任意の形状に容易に成形でき
る。ワンサイドボルトとして請求項６の構成のものを使
用する場合は、強固な締め付け力が得られ、しかもナッ
トの回転で締め付けを行う構成のため、二度締めや再締
め付けが行えるうえ、軽量の電動工具で締め付けが行
え、現場作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例にかかる柱・梁接
合構造の部分破断正面図、（Ｂ）はその水平断面図であ
る。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は各々同柱・梁接合構造におけ
るワンサイドボルトによる接合部分の締め付け前および
締め付け後の状態を示す断面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は各々同柱・梁接合構造におけ
る他のワンサイドボルトによる接合部分の締め付け前お
よび締め付け後の状態を示す断面図である。

【図４】（Ａ）はこの発明の他の実施例にかかる柱・梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図である。

【図５】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかかる
柱・梁接合構造の破断正面図、（Ｂ）はその水平断面図
である。

【図６】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかかる
柱・梁接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図であ
る。

【図７】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかかる
柱・梁接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図であ
る。

【図８】この発明のさらに他の実施例にかかる柱・梁接
合構造の分解状態の部分破断正面図である。

【図９】この発明のさらに他の実施例にかかる柱・梁接
合構造の正面図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施例にかかる柱・梁
接合構造の分解状態の部分破断正面図である。

【図１１】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかか
る柱・梁接合構造の破断正面図、（Ｂ）はその接合用筒
体の斜視図である。

【図１２】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかか
る柱・梁接合構造の破断正面図、（Ｂ）はその接合用筒
体の斜視図である。

【図１３】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかか
る柱・梁接合構造の破断正面図、（Ｂ）はその分解斜視
図である。

【図１４】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施例にかか
る柱・梁接合構造の破断正面図、（Ｂ）はその分解斜視
図である。

【図１５】図１の柱・梁接合構造における他のワンサイ
ドボルトによる接合部分の締め付け前の状態を示す断面
図である。

【図１６】従来例の分解斜視図である。

【図１７】他の従来例の正面図である。

【図１８】さらに他の従来例の正面図および水平断面図
である。

【符号の説明】

１，１′…ワンサイドボルト、２０…角形鋼管柱、２０
Ａ，２０Ｂ…鋼管、２１…接合用筒体、２２…鉄骨梁、
２３…スプリットティー（仕口金物）、２６…溶接、２
７…ボルト、２８…エンドプレート、３２，３３，３
５，３９，５２…接合用筒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 功一 大阪府大阪市西区阿波座１丁目５番16号 大和ハウス工業株式会社内 (72)発明者 田中 広一 大阪府大阪市西区阿波座１丁目５番16号 大和ハウス工業株式会社内 (72)発明者 宇佐見 建造 大阪府大阪市西区阿波座１丁目５番16号 大和ハウス工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管柱を構成する上下の鋼管の間に、こ
   の鋼管よりも厚肉の接合用筒体を固着し、この接合用筒
   体の外面に、鉄骨梁の端部の仕口金物を重ね、これら接
   合用筒体の管壁および仕口金物を、両部材に渡って貫通
   したワンサイドボルトで締結したワンサイドボルト使用
   柱・梁接合構造。
2. 【請求項２】 前記鋼管柱および鉄骨梁が各々角形鋼管
   柱およびＨ形鋼であり、前記仕口金物がスプリットティ
   ーまたはエンドプレートである請求項１記載のワンサイ
   ドボルト使用柱・梁接合構造。
3. 【請求項３】 前記接合用筒体が厚肉の角形鋼管である
   請求項２記載のワンサイドボルト使用柱・梁接合構造。
4. 【請求項４】 前記接合用筒体が、四側面の鋼板を互い
   に溶接して角筒形とした溶接組立鋼管である請求項２記
   載のワンサイドボルト使用柱・梁接合構造。。
5. 【請求項５】 前記接合用筒体が鋳鋼製または鋳鉄製で
   ある請求項２記載のワンサイドボルト使用柱・梁接合構
   造。
6. 【請求項６】 ワンサイドボルトが、ねじ部の中間に破
   断溝を有しかつ先端にピン径よりも若干大径のピン頭部
   を有するピンと、このピンの外周にピン頭部側から順に
   並んで被さったバルブスリーブ、グリップスリーブ、シ
   ェア座金、および受け座金と、この受け座金のピンテー
   ル側で前記ねじ部に螺合したナットとを有し、前記バル
   ブスリーブは前記グリップスリーブよりも軟質の材料で
   形成されて軸方向力の負荷で外側へ鍔状に塑性変形可能
   なものとし、前記受け座金は、前記グリップスリーブの
   進入可能な内径に形成されかつピン頭部側の側面に前記
   シェア座金の外周部が嵌合する環状凹部を有し、前記シ
   ェア座金は内周部がグリップスリーブの端面に係合して
   所定軸力で剪断するものとし、このワンサイドボルト
   は、前記バルブスリーブの鍔状塑性変形部分とナットと
   の間で締め付けるものとした請求項１または請求項２ま
   たは請求項３または請求項４または請求項５記載のワン
   サイドボルト使用柱・梁接合構造。