JPS6012002Y2 - 柱の接合用金物 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造に用いら
れる箱型断面柱を軸方向に同軸的に接合し、かつ、はり
を水平方向に接合する、いわゆる仕口部の接合用金物に
関する。

従来から、柱はり接合部において箱型断面柱どうしを接
合する場合は、所定の溶接強度を得るために、第１図の
ように柱１の内側に柱断面形状に合わせて裏当て板２を
溶接し、その後水平板（ダイヤプラム）３と突き合わせ
溶接する方法がとられている。

しかるに、この接合部材に要求される条件は、 （１）幾何的要因として、（イ）軸方向の位置決め、（
ロ）接続後の柱の真直度の確保、（ハ）柱の製作公差に
対する追従、に）接続しようとする柱のフランジ厚が同
一でない場合の追従、 （２）力学的要因（溶接部の耐力）として、最適とけ込
み量の確保、 （３） 施工的要因として、製作加工の速やかさ等が
あげられる。

これらの条件に対して、第１図の従来の方法では、最適
溶接量を確保するために、柱１の開先加工をする場合、
第１表および第２図にて示すように 隅部は曲率半径Ｒ１の円みをもって形成されているため
機械加工がむすかｑく、ガスで開先加工している。

ガスで開先加工をするとガス炎の強弱や、運行スピード
のコントロールに変動があるため、直線部と隅部の開先
が均一にならないのみならず切断面に凹凸ができる。

その凹凸部に不純物の入ることが溶接欠陥の原因にもな
っている。

また、第１図において、裏当て板２の高さ調整を全周に
わたってすることにより軸方向位置決めおよび接続後の
真空度の確保を行なわなければならないが、きわめて精
度よく製作してないと所定の寸法精度にできあがらない
。

さらに、先に加工した開先とこの裏当て板２の組み合わ
せにより最適とけ込み量を確保するのであるが、開先の
加工精度および裏当て板２の取付は精度は、変動が生じ
やすく、溶接部耐力の信頼度に欠ける。

すなわち、溶接部断面積が変ることは溶接欠陥誘発の重
要な要因の一つである。

さらに、施工面から見て多大な工数を要し、例えば第１
表の外径寸法３００Ｘ３０＠型断面柱において、開先加
工には約８吻を要し、溶接部−箇所当たりの裏当て板の
製作および取り付けには約９紛を要する。

このように、従来の方法では溶接部耐力の信頼性が少な
いことや施工工数が大きいという欠点がある。

次に他の方法として、第３図にて示すように鋳造や鍛造
等で専用の接合用金物４を製造し柱１と溶接接合する方
法が提案される。

この方法によれば、接合用金物４には開先がついている
ため、柱の加工は不用であるが、前述の幾何的な条件を
満足し難い。

すなわち、軸方向の位置決めや接続後の柱の真直度の確
保に対し何ら対策がないので製品精度が悪い。

そして、第４図のように左側と右側フランジの溶接部は
込みに差ができやすく、かつ接続された柱も曲った製品
となる。

なお、同図において５および５′が左側とけ込み、６お
よび６′が右側のとけ込みを示し、柱１と１′は接続後
真直度がでていない。

また、施工精度をあげようとしても接合用金物４および
柱１の断面の径方向に公差があるため基準面となる場所
がなく、例えば前記第１表の外径寸法が３００ Ｘ ３
００の箱型断面柱の溶接部１箇所当たりの位置決め作業
に約５紛の時間を要する。

従って、この方法によっても製品の寸法精度が変動する
ことや施工時間が大きいという欠点がある。

本考案はこれらの欠点を排除し箱型断面柱どうしをすみ
やかに欠陥なく接合するための金物を提供するためにな
されたものである。

以下、本考案の金物を実施例に基いて説明する。

第５図は本考案実施例の接合用金物７を接合すべき柱１
および１′にとりつけた状態を示す断面図である。

第６図は第５図実施例の接合用金物７の平面図または底
面図である。

接合用金物７の周縁突出部７′の外周には勾配部７′が
一様に説けられており、勾配部７の任意の位置には局部
突起８が設けられている。

第５図から明らかなように所定高さの局部突起８を設け
ておくことにより柱１または１′の端面と接合用金物７
との間には所定間隙かたもたれ、この間隙部にて突き合
わせ溶接することにより接合用金物７の下部の柱１′と
上部の柱１とは同軸的に接合され、第４図にて例示した
ような曲りは発生しない。

また、局部突起８に柱１または１′の端面を接触させる
ことによりおのずから所定間隙が得られるので、組立の
際の位置決め作業が簡単になり施工時間の短縮に効果が
ある。

なお、本実施例において局部突起８は第５図および第６
図にて示すような形状および位置にて上側および下側に
それぞれ３箇所設けた場合を示したが、局部突起８はこ
の実施例に特定するものではなく、要するに任意の形状
、位置、個数にて所定の高さおよび真直度が得られるよ
うな作用効果をもたらす局部突起であればよいのである
。

次に、現在市販されている箱型断面柱の寸法規格の一例
は第１表および第２図のとおりであるが、箱型断面柱は
外径寸法ＡＸＢが同一であっても内径寸法Ｃ１肉厚ｔ１
隅部申周率半径Ｒ□等の大きさは種々のものがある。

一方、本考案の接合用金物は鋳造、鍛造、またはこれら
と溶接との組み合せ等通常の手段で製造されるが、多種
類ある柱の一品ごとに専用の接合用金物を使用すること
は接合用金物の型式が多くなり、接合用金物製造時の原
価高の原因になる。

このような型式変化に対処するためには周縁突出部外周
に設けた開先用匂配部は同一外径寸法の柱の各種内径寸
法に対応した匂配にすればよい。

すなわち、突出基部付近の四辺部を薄肉の柱に対応させ
るとともに四隅部を小さな曲率半径とし、突出端部付近
の四辺部を厚肉の柱に対応させるとともに四隅部を大き
な曲率半径にすればよい。

そして、位置決め用局部突起の高さのみを調整すること
により一種類の型で同一外径寸法シリーズの複数個の柱
形状に適用できる。

特に、外径が同一で肉厚が異る柱を接続する場合がしば
しばあるが、この場合同一の接合用金物にて接続するこ
とが可能となり便利である。

さらに具体例によって説明すると以下の通りである。

第７図は柱の外径寸法が３００ Ｘ ３００シリーズの
社用接合用金物７に第１表の出、２の肉厚ｔ＝９の柱１
０を接合した場合と出、３の肉厚ｔ＝１２の柱１０′を
接合した場合の縦断面説明図である。

Ｎｏ、２の柱の場合は接合用金物７の局部突起８をあら
かじめ１１１−ｍ ’線までの高さとしているため、柱
１０の端部もｍ−ｍ′線上まで入る。

次にＮｏ、３の柱の場合、局部突起８′はｌ−１’線の
高さに調整されているため柱１０′は（内周線のみ図示
）は２−ｌ′線まで入る。

ＮＯ，２の柱の場合をｍ−ｍ’線、出。３の場合をｌ−
１’線にて切断した矢視断面図をそれぞれ第８図および
第９図に示す。

第１表より柱１０ （ｔ＝９）の四隅の曲率半径はＲ工
＝９である。

しかるに、接合用金物７のｍ−ｍ’閉断面四隅の曲率半
径をＲ２″＝、９と成形しておけば、柱１０と接合用金
物７の開先断面１１との相対関係は周辺上のいかなる場
所をとっても均一になる。

同様に柱１０’ （ｔ ＝１２）の四隅の曲率半径は第
１表よりＲ□＝１２である。

第９図において接合用金物のｌ−１’断面の四隅の曲率
半径をＲ２’１１１２と成形しておけば、柱１０′と開
先断面１１′との相対関係は均一になる。

このように接合用金物の周縁突出部の外周の開先用匂配
部を柱の内周に対応した匂配にし局部突起の高さを調整
することによって柱と溶接開先部の相関位置が均一にな
り溶接断面を均一にすることが可能となる。

本考案の接合用金物は以上に詳述した通りであって、そ
の効果をまとめると以下の通りである。

（１）軸方向の位置決めが簡単正確にできる。

（２）局部突起の高さを同一にすることにより、製作後
の柱が真直にできる。

（３）局部突起の高さを同一にすることにより、柱と金
物の勾配部との間隙が全周で均一になり溶接のとけ込み
量を一定にすることができる。

（４）金物製造時に局部突起の高さのみを変えることに
より、同一外径寸法シリーズの柱には同一の型の金物が
使用できる。

（５）柱の開先加工や裏当て板加工をしないで柱の接合
ができるので、従来工法に比べて大幅な加工の省力がで
き工期の短縮と原価低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来工法の縦断面図、第２図は箱型断面柱の軸
直角断面図、第３図は接合用金物を用いた工法の縦断面
図、第４図は第３図工法において不具合が生じる場合の
縦断面図、第５図は本考案の接合用金物を用いた場合の
縦断面図、第６図は本考案の接合用金物の平面図、第７
図は本考案の接合用金物と柱との関係を示す縦断面説明
図、第８図は第７図のｍｍ’矢視断面図、第９図は第７
図のｌｌ’矢視断面図である。 １．１．１０．１０’、１１．１１’：箱型断面柱、２
：裏当て板、３：水平板、４：接合用金物、５．５’、
６．６’：突き合わせ溶接部、７：本考案の接合用金
物、７′ニアの周縁突出部、７′ニアの周縁突出部外周
の匂配部、８，８′：局部突起、 ９：はり。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 箱型断面を有する柱を軸方向に同軸的に接合する金
   物において１、接合すべき柱の箱型断面に対応する周縁
   突出部を設け、周縁突出部の外周には柱と溶接接合する
   ための開先用匂配を一様に設けるとともに、前記勾配部
   には柱の位置固定用の局部突起を設けたことを特徴とす
   る柱の接合用金物。 ２ 周縁突出部外周に設けた勾配部は同一外径寸法で異
   なった内径および隅部内周曲率半径の各種柱に汎用でき
   るような勾配にした実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の柱の接合用金物。