JPH08302833A - 鉄骨架構用鋼管の接合構造およびその鉄骨架構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 突出部分が少なくて安全作業に適し、特殊な
専用機器や熟練工を要することなく、安定した品質で作
業効率良く接合できる構造とする。 【構成】 接合する一対の鋼管４，４の端部に互いに逆
ねじの雌ねじ部５Ａ，５Ｂを設ける。軸方向中央に非円
形の頭部７を有しこの頭部７の両側に互いに逆ねじの雄
ねじ部８Ａ，８Ｂを有するジョイントボルト６を設る。
このジョイントボルト６の両側の雄ねじ部８Ａ，８Ｂを
両鋼管４，４の雌ねじ部５Ａ，５Ｂに螺合させる。雄ね
じ部８Ａ，８Ｂにはねじ切りパイプを用い、鋼管４の端
面に摩擦圧接合で溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工場、事務所、集会
所、その他の鉄骨造建物における屋根トラス等の鉄骨架
構に応用される鉄骨架構用鋼管の接合構造およびその鉄
骨架構に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラスなどの鉄骨架構に使用する鋼管を
接合する場合、従来は図１０〜図１２のような構造によ
って行っていた。図１０に示す接合構造は、工場におい
て、接合する一対の鋼管５０，５０の端部に、鋼管５０
の長手方向に対して垂直に接合用フランジ５１をそれぞ
れ溶接しておき、現場ではこれらフランジ５１，５１同
士を突き合わせて高力ボルト５２などで接合するもので
ある。図１１に示す接合構造は、工場において、接合す
る一対の鋼管５０，５０の端部に、径方向に延びて管壁
外に突出する接合プレート５３をそれぞれ溶接してお
き、現場では両鋼管５０の接合プレート５３に跨がる上
下一対の連結プレート５４，５４で接合プレート５３を
挟み、接合プレート５３と連結プレート５４とを高力ボ
ルト５２などで接合するものである。図１２に示す接合
構造は、工場において、接合する一対の鋼管５０，５０
の端部を相欠き状に切り欠くと共に、片方の鋼管５０の
切欠部５０ａにその切欠部に沿う接合プレート５５を溶
接しておき、現場では前記接合プレート５５をもう片方
の鋼管５０の切欠部５０ａに溶接によって接合するもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０や図１
１のような接合構造では、鋼管５０の外側にフランジ５
１や接合プレート５３が突出するため、各種の作業時に
邪魔になるという問題点が有るばかりか、ボルト締めの
作業では専用の特殊締付器具によって多数本のボルトを
規定値まで締め付け、締付け力の耐力確認を専用器具で
行う必要があり、作業が煩雑である。また、図１２のよ
うな接合構造では、現場での面倒な溶接作業が必要で、
天候、安全足場、溶接工の技量等に左右されて品質が安
定しないという問題点が有る。

【０００４】この発明の目的は、突出部分が少なくて安
全作業に適し、特殊な専用器具や熟練工を要することな
く、安定した接合品質で作業効率良く接合できる鉄骨架
構用鋼管の接合構造およびその鉄骨架構を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の鉄骨架
構用鋼管の接合構造は、接合する一対の鋼管の端部に互
いに逆ねじの雌ねじ部を設け、軸方向中央に非円形の頭
部を有しこの頭部の両側に互いに逆ねじの雄ねじ部を有
するジョイントボルトを設け、このジョイントボルトの
両側の雄ねじ部を前記両鋼管の雌ねじ部に螺合させたも
のである。請求項２の発明の鉄骨架構用鋼管の接合構造
は、請求項１記載の接合構造において、前記各雌ねじ部
を、鋼管の端部に摩擦圧接合されたねじ切りパイプと
し、かつ前記ジョイントボルトをパイプ状としたもので
ある。請求項３の発明の鉄骨架構は、トラスの弦材を複
数本の鋼管の接続体とし、これら各鋼管を請求項１また
は請求項２記載の鉄骨架構用鋼管の接合構造で接合した
ものである。

【０００６】請求項４の発明の鉄骨架構用鋼管の接合構
造は、接合する一対の鋼管の端部に互いに逆ねじの雄ね
じ部を設け、両側に互いに逆ねじの雌ねじ部を有しかつ
中央に締め付け用孔を有するジョイントスリーブを設
け、このジョイントスリーブの両側の雌ねじ部を前記両
鋼管の雄ねじ部に螺合させたものである。締め付け用孔
は、貫通孔であっても、非貫通の孔であっても良い。請
求項５の発明の鉄骨架構用鋼管の接合構造は、請求項４
記載の接合構造において、前記各雄ねじ部を、鋼管の端
部に摩擦圧接合されたねじ切りパイプとし、かつ前記ジ
ョイントスリーブは軸方向中央に補強仕切りを有するも
のとし、この補強仕切りに前記締め付け用孔を設けたも
のである。請求項６の発明の鉄骨架構は、トラスの弦材
を複数本の鋼管の接続体とし、これら各鋼管を請求項４
または請求項５記載の鉄骨架構用鋼管で接合したもので
ある。

【０００７】

【作用】請求項１の発明の接合構造によると、接合する
一対の鋼管の各端部の雌ねじ部に、１本のジョイントボ
ルトの両側の雄ねじ部を螺合させるだけで接合できる。
この場合に、ジョイントボルトの両側の雄ねじ部は互い
に逆ねじであるため、両側の鋼管を回転させずに、ジョ
イントボルトだけを回転させて接合できる。ジョイント
ボルトの回転作業は、中央の非円形の頭部を利用して行
える。これらのため、熟練工や特殊な器具を要すること
なく、迅速に、かつ安定した接合品質に接合することが
できる。また、各鋼管の外周に突出する部分が少なく、
接合作業やこの接合部付近で行われる各種の作業を安全
に行うことができる。請求項２の接合構造の場合は、ね
じ切りパイプを鋼管の端部に摩擦圧接合したので、ねじ
切りパイプに鋼管よりも管壁の厚いものを使用すること
ができ、そのため雌ねじのねじ溝の形成に伴う鋼管の強
度低下が避けられる。ねじ切りパイプを用いるため、長
い鋼管にねじ加工を行う場合に比べてねじ加工も行い易
い。また、摩擦圧接合するため、簡単な作業で堅固にね
じ切りパイプを鋼管の端部に接合することができる。さ
らにジョイントボルトはパイプ状のものであるため、鋼
管の管径が太くても材料の無駄がない。請求項３の鉄骨
架構によると、簡単、安全かつ迅速な接合作業で、複数
本の鋼管からなる十分な長さのトラス弦材を得ることが
できる。

【０００８】請求項４の発明の接合構造の場合は、一対
の鋼管の各端部の雄ねじ部に、１本のジョイントスリー
ブの両側の雌ねじ部を螺合させるだけで接合が行える。
この場合も、ジョイントスリーブの両側の雌ねじ部を互
いに逆ねじとしたため、両側の鋼管を回転させずに、ジ
ョイントスリーブだけを回転させて接合できる。ジョイ
ントスリーブの回転作業は、締め付け用孔にシノ等の工
具を差し込んで行える。これらのため、熟練工や特殊な
器具を要することなく、迅速に、かつ安定した接合品質
に接合することができる。また、各鋼管の外周に突出す
る部分が少なく、この接合部付近で行われる各種の作業
を安全に行うことができる。請求項５の発明の接合構造
の場合は、各雄ねじ部が、鋼管の端部に摩擦圧接合され
たねじ切りパイプであるため、ねじ切りパイプに鋼管よ
りも厚肉のものを使用することができて、ねじ溝の形成
に伴う鋼管の強度低下が避けられる。ねじ切りパイプ
は、軸方向中央に補強仕切りを有するため、剛性やその
他の強度確保が容易である。締め付け用孔はこの補強仕
切りに設けるため、締め付け用孔の形成に伴う強度低下
が避けられる。ねじ切りパイプを用いるため、長い鋼管
にねじ加工を行う場合に比べてねじ加工も行い易い。摩
擦圧接合するため、簡単な作業で堅固にねじ切りパイプ
を鋼管の端部に接合することができる。請求項６の発明
の鉄骨架構によると、簡単、安全かつ迅速な接合作業
で、複数本の鋼管からなる十分な長さのトラス弦材を得
ることができる。

【０００９】

【実施例】この発明の第１の実施例を図１ないし図４に
基づいて説明する。この実施例は、図４（Ａ）に示す鉄
骨架構１におけるトラス２の主材である上下の弦材３
を、同図（Ｂ）のように複数本の鋼管４を接続して構成
するにつき、各接合部２０に図１に示す接合構造を使用
したものである。トラス２は、上下の弦材３間に接合プ
レート１５を介してラチス材１６をボルト止め等で接合
したものであり、弦材３の鋼管接合部２０は各ラチス材
１６の接合位置の中間に配置してある。弦材３の両端は
鉄骨柱１７に接合プレート１８を介してボルト止め等で
接合してある。接合プレート１５，１８は各々弦材３お
よび柱１に溶接されている。

【００１０】図１の接合構造は、接合する一対の丸形鋼
管４の端部に、図２のように互いに逆ねじの雌ねじ部５
Ａ，５Ｂを設け、図３に示すジョイントボルト６で相互
に接合したものである。ジョイントボルト６は、軸方向
中央に六角形の頭部７を有するねじ切りパイプからな
り、頭部７の両側に互いに逆ねじの雄ねじ部８Ａ，８Ｂ
が形成してある。これら雄ねじ部８Ａ，８Ｂを対応する
鋼管４，４の雌ねじ部５Ａ，５Ｂに各々螺合させる。ジ
ョイントボルト６の頭部７は、六角形に限らず、スパナ
などの締付け工具が係合可能な非円形であればよい。丸
形鋼管４の端部の各雌ねじ部５Ａ，５Ｂは各々ねじ切り
パイプからなり、摩擦圧接合により丸形鋼管４の端部に
接合してある。図中、符号ａはその摩擦圧接合部を示
す。雌ねじ部５Ａ，５Ｂとなるねじ切りパイプは、丸形
鋼管４よりも厚肉で、丸形鋼管４と外径を同径としてあ
る。

【００１１】この構成によると、ジョイントボルト６の
頭部７をスパナ等の工具で挟んで回すことで、その各雄
ねじ部８Ａ，８Ｂを鋼管４，４の雌ねじ部５Ａ，５Ｂに
螺合させることができる。両雄ねじ部８Ａ，８Ｂは互い
に逆ねじであるため、両側の鋼管４，４を回すことなく
締め付けることができる。このように、１本のジョイン
トボルト６を回すだけで良いため、熟練工でなくても、
必要な位置まで締めつけることで所定の耐力が確保で
き、安定した接合が行える。しかも、作業効率が良く短
時間で接合できる。また、接合部の外部に突出する不必
要な突起物がないため、接合作業や他の種々の周辺作業
を安全に行うことができる。さらに、突出物がないこと
から、接合部を露出したままとする場合でも見栄えが良
い。なお、前記所定の締め付け位置は、ジョイントボル
ト６に目印を施すことで定めても良く、またジョイント
ボルト６の頭部７等が鋼管４の端面に当接するねじ込み
深さを所定の締め付け位置としても良い。鋼管４，４の
雌ねじ部５Ａ，５Ｂは、ねじ切りパイプを用いているた
め、必要な強度の肉厚のものが使用できる。また、摩擦
圧接合で鋼管４と接合しているため、溶接歪みのない堅
固な接合が行える。なお、アーク溶接によっても堅固に
接合できる。

【００１２】なお、ジョイントボルト６の外径は、鋼管
４がトラスの主材である場合、例えば８９．１mmないし
３１８．５mm程度が適切である。この範囲の外径である
と、締め込み作業に一般の電動工具が使用できる。この
ように、この実施例の接合構造を使用することで、図４
に示すトラス２を容易にスパンの長いものとできる。一
般のトラック輸送が可能な長さは、所定の長さに道路交
通規則等で定められているが、このような規制長さを超
えたスパンのトラスが、この接合構造の使用で容易に構
築できる。

【００１３】図５ないし図７はこの発明の第２の実施例
を示す。この実施例は、図４に示す鉄骨架構１における
トラス２の弦材３を、複数本の鋼管４を接続して構成す
るにつき、図５に示す接合構造を使用するものである。
図５の接合構造は、接合する一対の丸形鋼管４の端部
に、図６のように互いに逆ねじの雄ねじ部９Ａ，９Ｂを
設け、ジョイントスリーブ１０で接合するものである。
ジョイントスリーブ１０は、図７のように両側に互いに
逆ねじの雌ねじ部１１Ａ，１１Ｂを有し、かつ中央に締
め付け用孔１２を有するものである。ジョイントスリー
ブ１０は鋼管４よりも厚肉としてある。ジョイントスリ
ーブ１０の軸方向中央には補強仕切り１３が設けられ、
これによりジョイントスリーブ１０の剛性や他の強度の
向上が図られている。締め付け用孔１２は補強仕切り１
３を貫通して形成されている。丸形鋼管４の端部の各雄
ねじ部９Ａ，９Ｂはねじ切りパイプからなり、円板状ま
たはリング状のダイヤフラム１９を介して摩擦圧接合に
より丸形鋼管４の端部に接合してある。ダイヤフラム１
９は、ねじ切りパイプからなる雄ねじ部９Ａ，９Ｂに対
する接合部ｂと、鋼管４に対する接合部ｃの両方を摩擦
圧接合部としてある。このように摩擦圧接合とすること
で、前記と同様にアーク溶接等によって接合する場合に
比べて十分な接合強度を確保できる。

【００１４】この接合構造の場合、ジョイントスリーブ
１０の中央の締め付け用孔１２にシノ等の工具を差し込
んでジョイントスリーブ１０を回すことで、ジョイント
スリーブ１０の両側の雌ねじ部１１Ａ，１１Ｂをそれぞ
れ対応する両鋼管４の端部の雄ねじ部９Ａ，９Ｂに螺合
させる。このように、この実施例の場合も簡単な工具で
ジョイントスリーブ１０を回して鋼管４を容易にかつ迅
速に接合でき、熟練工も要らない。また、接合部に外部
に突出する突起物がないので、接合作業や周辺作業を安
全に行うことができ、見栄えも向上する。

【００１５】なお、前記実施例では、接合する一対の丸
形鋼管４に対して、ジョイントスリーブ１０の外径をこ
れら鋼管４と略同径としたが、図８のように丸形鋼管４
に比してジョイントスリーブ１０の外径を大きくしても
よい。また、前記各実施例では、一対の丸形鋼管４，４
を接合する場合を示したが、図５〜８の実施例におい
て、鋼管４を図９のように角形鋼管１４とした場合にも
同様に適用できる。ジョイントスリーブ１０の構成は図
７の例と同様である。図１ないし図４の実施例の場合
も、鋼管４を角形鋼管とできるが、その場合は雄ねじ部
５Ａ，５Ｂとなるねじ切りパイプと角形鋼管との間に図
６や図９の例のようなダイヤフラムを介在させる。ま
た、前記各実施例において、互いに接合する鋼管のう
ち、片方を丸形鋼管とし、もう片方を角形鋼管としても
良い。

【００１６】

【発明の効果】この発明の請求項１の鉄骨架構用鋼管の
接合構造は、接合する一対の鋼管の端部に互いに逆ねじ
の雌ねじ部を設け、軸方向中央に非円形の頭部を有しこ
の頭部の両側に互いに逆ねじの雄ねじ部を有するジョイ
ントボルトを設け、このジョイントボルトの両側の雄ね
じ部を前記両鋼管の雌ねじ部に螺合させたため、突出部
分が少なくて安全作業に適し、特殊な専用器具や熟練工
を要することなく、安定した接合品質で作業効率良く接
合することができる。請求項２の発明では、各雌ねじ部
を鋼管の端部に摩擦圧接合されたねじ切りパイプとした
ため、雌ねじ部を厚肉に形成できて強度確保が図れ、ね
じの形成も容易となる。また、摩擦圧接合の採用によ
り、ねじ切りパイプの接合が堅固に行える。さらに、ジ
ョイントボルトがパイプ状であるため、管径が太くても
材料の無駄がない。請求項４の発明の接合構造は、接合
する一対の鋼管の端部に互いに逆ねじの雄ねじ部を設
け、両側に互いに逆ねじの雌ねじ部を有しかつ中央に締
め付け用孔を有するジョイントスリーブを設け、このジ
ョイントスリーブの両側の雌ねじ部を前記両鋼管の雄ね
じ部に螺合させたため、請求項１の発明と同様に、突出
部分が少なくて安全作業に適し、特殊な専用器具や熟練
工を要することなく、安定した接合品質で作業効率良く
接合することができる。請求項５の発明は、前記各雄ね
じ部を鋼管の端部に摩擦圧接合されたねじ切りパイプと
し、ジョイントスリーブの軸方向中央に補強仕切りを設
け、この補強仕切りに前記締め付け用孔を設けたため、
この場合も剛性や他の強度の向上が簡単に図れる。この
発明の鉄骨架構は、トラスの弦材を複数本の鋼管の接続
体とし、これら各鋼管を請求項１または請求項２または
請求項４または請求項５の接合構造で接合したため、簡
単に、安全かつ迅速な接合作業で、弦材が複数本の鋼管
を継いで構成される十分なスパンのトラスを構築でき
る。例えば、トラック輸送のできないスパンのトラスが
容易に構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る鉄骨架構用鋼管
の接合構造の正面図である。

【図２】（Ａ）は同接合構造における鋼管の端面図、
（Ｂ）は同接合構造における雌ねじ部の破断正面図、
（Ｃ）は同雌ねじ部の横断面図である。

【図３】（Ａ）は同接合構造のジョイントボルトにおけ
る雄ねじ部の左側面図、（Ｂ）は同ジョイントボルトの
正面図、（Ｃ）は同雄ねじ部の右側面図である。

【図４】（Ａ）は同接合構造を応用した鉄骨架構の一例
を示す正面図、（Ｂ）は同鉄骨架構のトラス部分の拡大
図である。

【図５】この発明の第２の実施例に係る鉄骨架構用鋼管
の接合構造の正面図である。

【図６】（Ａ）は同接合構造における鋼管の端面図、
（Ｂ）は同接合構造における雄ねじ部の正面図、（Ｃ）
は同雄ねじ部の横断面図である。

【図７】（Ａ）は同接合構造のジョイントスリーブにお
ける補強仕切りの断面図、（Ｂ）は同ジョイントスリー
ブの正面図、（Ｃ）は同ジョイントスリーブの端面図で
ある。

【図８】この発明の第３の実施例に係る鉄骨架構用鋼管
の接合構造の正面図である。

【図９】（Ａ）はこの発明の第４の実施例に係る鉄骨架
構用鋼管の接合構造の正面図、（Ｂ）は同接合構造が適
用される角形鋼管の断面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は従来例の正面図および破断
側面図である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は他の従来例の正面図および
破断側面図である。

【図１２】（Ａ），（Ｂ）はさらに他の従来例の正面図
および破断側面図である。

【符号の説明】

１…鉄骨架構、２…トラス、３…弦材、４，１４…鋼
管、５Ａ，５Ｂ…雌ねじ部、６…ジョイントボルト、７
…頭部、８Ａ，８Ｂ…雄ねじ部、９Ａ，９Ｂ…雄ねじ
部、１０…ジョイントスリーブ、１１Ａ，１１Ｂ…雌ね
じ部、１２…締め付け用孔、１３…補強仕切り

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合する一対の鋼管の端部に互いに逆ね
   じの雌ねじ部を設け、軸方向中央に非円形の頭部を有し
   この頭部の両側に互いに逆ねじの雄ねじ部を有するジョ
   イントボルトを設け、このジョイントボルトの両側の雄
   ねじ部を前記両鋼管の雌ねじ部に螺合させた鉄骨架構用
   鋼管の接合構造。
2. 【請求項２】 前記各雌ねじ部が、鋼管の端部に摩擦圧
   接合されたねじ切りパイプであり、前記ジョイントボル
   トがパイプ状である請求項１記載の鉄骨架構用鋼管の接
   合構造。
3. 【請求項３】 トラスの弦材を複数本の鋼管の接続体と
   し、これら各鋼管を請求項１または請求項２記載の鉄骨
   架構用鋼管の接合構造で接合した鉄骨架構。
4. 【請求項４】 接合する一対の鋼管の端部に互いに逆ね
   じの雄ねじ部を設け、両側に互いに逆ねじの雌ねじ部を
   有しかつ中央に締め付け用孔を有するジョイントスリー
   ブを設け、このジョイントスリーブの両側の雌ねじ部を
   前記両鋼管の雄ねじ部に螺合させた鉄骨架構用鋼管の接
   合構造。
5. 【請求項５】 前記各雄ねじ部が、鋼管の端部に摩擦圧
   接合されたねじ切りパイプであり、前記ジョイントスリ
   ーブは軸方向中央に補強仕切りを有し、この補強仕切り
   に前記締め付け用孔を設けた請求項１記載の鉄骨架構用
   鋼管の接合構造。
6. 【請求項６】 トラスの弦材を複数本の鋼管の接続体と
   し、これら各鋼管を請求項４または請求項５記載の鉄骨
   架構用鋼管で接合した鉄骨架構。