JPS63118436A - 構造材の接合方法およびそれに用いるジヨイント部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は構築材の接合方法およびそれに用いるジヨイン
ト部材に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、建築および土木における構造材の接合は第１２図
に示すように、構造材の接合端部に溶接したフランジ部
をボルトおよびナツトで接合するか、または第１３図に
示すように、構造材接合端部に放射状に形成したりブプ
レートを添接板を介してボルトおよびナツトで接合する
か、第１４図に示すように、構造材の接合端部を直接現
場溶接により接合するか、または第１５図に示すように
、工場溶接により取付けたカバープレートを介して現場
溶接して接合するのが一般的であった。

しかしながら、フランジ継手および添接継手においては
、接合面全体で荷重伝達をするのでないため、ボルト部
分に応力が集中して接合強度が低下しやすい欠点がある
。他方、現場溶接では工場の溶接と異なり、溶接の品質
管理が困難であり、接合部に欠陥を生じ易いという欠点
がある。

また、従来法では、現場接合時の仮組時に組立形状を保
持するためのサポートが必要であり、さらに、接合しよ
うとする部材間に一定の間隔が必要であって、長さ方向
に対する加工誤差、施工誤差に対する融通性は限られた
ものとなっており、施工作業面を困難にする原因となっ
ている。

（発明の課題） 本発明は、上記従来の構造材の接合方法の欠点に鑑み、
接合強度の調整が可能で施工が容易な接合方法およびそ
れに用いるジヨイント部材を提供することを課題とする
。

（課題解決のための手段） 本発明は構造材の接合端部において、両接合端部を跨が
り、その外周及び／又は内周面を包囲するスリーブを上
記両接合端部に跨がって延びるリブ材を介して一定の空
隙をもって装着し、コンクリート等の硬化材を用いて上
記空隙を充填硬化するようにすれば、サポート手段を使
用することな（、長さ方向に対する加工誤差、施工誤差
に対する融通性をもって仮組することができ、施工が容
易であるだけでなく、リブ材の配設形態および硬化材の
材質により適宜所要の接合強度をもうて接合可能である
ことを見出し、完成したもので、その要旨とするところ
は、 「型鋼材、パイプ材、コラム材、棒材等の長尺構造材を
端部接合するにあたり、 再当接端部に跨がり、その外面または内面の少なくとも
一方をスリーブにて包囲し、該スリーブと構造材表面と
のなす空隙に両接合端部を渡るリブ材を適宜間隔をおい
て配筋し、上記該スリーブと構造材表面とのなす空隙に
無機または有機材料からなる硬化材を充填し、固化させ
ることにより一体化接合することを特徴とする構造材の
接合方法」にある。

本発明において、構造材とは建築用鉄骨として使用され
る型鋼材、コラム材等、土木用として使用される、例え
ばオーブンダム構成用パイプ材、棒材、上下水道および
油送管等を含み、広く建築および土木に用いられる構造
材をいう。

かかる構造材の断面形状は種々のものが採用されてよ（
、円形、円筒形、Ｈ型、Ｌ型等の断面形状のものが一般
に使用されている。そこで、本発明で使用するスリーブ
はかかる接合すべき構造材の断面形状によってその採用
される断面形状は適宜変更されるべきで、その外面また
は内面あるいは内外面をスライド装着して包囲可能な相
位形断面形状のものが採用される。その長さは接合すべ
き両端部を跨がり、所定の接合強度を保持できるもので
あればよい。

上記スリーブと構造材表面とのなす空隙には再当接端部
を渡るリブ材を適宜間隔をおいて配筋し、上記スリーブ
と構造材との仮組状態を確保するとともに、下記する硬
化材の充填硬化により充分な接合強度を維持する。酸リ
ブ材はスリーブと構造材の空隙に位置するようにスリー
ブ側または構造材側の何れかにあるいはその双方に溶着
することにより配設してよく、双方に溶着する場合はス
リーブ側と構造材側に交互にリブ材を溶着配設するのが
よい（第２図参照）。

特に、リブ形状はスリーブと構造材表面とのなす空隙を
確保し、かつ接合強度を増強する配筋の役目を果たすた
め、再当接端部を渡るリブ材が全体として凹状に湾曲し
、その両端を固着されて中間部には空間を有する形状（
第３図参照）をなすのが好ましい。

硬化材Ｗとしては、鉄骨、鉄管等の構造材の場合はＲＣ
接合を達成するため、コンクリートを用いるのが好まし
いが、熱硬化性樹脂類を使用してもよい。

以下、本発明を具体例を示す添付図面に基すいて、詳細
に説明する。

（実施例） 第１図は、一対の構造材Ｆ、Ｆを外挿用ジヨイント部材
（１１により、間隔ΔＬをもって接合する状態を示す断
面側面図で、長尺パイプ材Ｆの外周壁包囲するスリーブ
１０と、該スリーブ１０の内周面に適宜間隔をおいて放
射状に内方突出する複数のリブ材２０・・と、該スリー
ブ１０の両端において、構造材Ｆの表面とに形成される
空隙を封止する一対の第１弾性リング３０．３０と、上
記リブ材２ｏの中央部において互いに対向する構造材Ｆ
の端部間に嵌入し、構造材Ｆと上記スリーブ１０の空隙
に充填される硬化材Ｗが構造材Ｆ内に侵入しないように
封止する凸状弾性シール４０とからなり、上記スリーブ
１０に穿設された充填用孔５０から流動する硬化材Ｗを
充填し、その際スリーブ１０内の空気を空気抜き孔６０
から抜き出して構造材Ｆと上記スリーブ１゜の空隙に硬
化材Ｗが充満するようにする。かかる状態で、硬化材Ｗ
を硬化させると、構造材Ｆと上記スリーブ１０の空隙に
配置されたリブ材２０が鉄筋の役目を果たし、構造材Ｆ
の両端をスリーブ１０を介して一体的に接合できるよう
になっている。上記リブ材２０は第２図に示すように、
構造材Ｆとスリーブ１０の双方に溶着されるのが好まし
く、また、第３図に示すように、中間部に空隙のある形
状が好ましい。

第４図は、管径等寸法の異なる構造材Ｆの両端を本発明
に係る外挿用ジヨイント部材（２）を用いて接合する場
合の変形例を示す断面側面図で、段差のある接合端部に
跨がるリブ材２０゛　は小径側のリプ突出量を大きく、
他方大径側のリプ突出量を小・さくし、再接合端部の空
隙を封止する弾性シール４０’　は段差に沿って屈曲し
て形成されている。

第５図は、構造材Ｆを内挿用ジヨイント部材（３）によ
り、接合する状態を示す断面側面図で、長尺パイプ材Ｆ
の内周壁包囲するスリーブ１１と、該スリーブ１１の外
周面に適宜間隔をおいて放射状に外方突出する複数のリ
ブ材２１・・と、該スリーブ１１の長手方向両端におい
て、構造材Ｆの表面とに形成される空隙を封止する一対
の第１弾性リング３１．３１と、上記リブ材２１の中央
部において互いに対向する構造材Ｆの端部間に嵌入し、
構造材Ｆと上記スリーブ１１の空隙に充填される硬化材
Ｗが構造材Ｆ外に流出しないように封止する凸状弾性シ
ール４１とからなり、上記構造材Ｆに穿設された充填用
孔５１から流動する硬化材Ｗを充填し、その際構造材Ｆ
内の空気を空気抜き孔６１から抜き出して構造材Ｆと上
記スリーブ１１の空隙に硬化材Ｗが充満するようにする
。かかる状態で、硬化材Ｗを硬化させると、構造材Ｆと
上記スリーブ１１の空隙に配置されたリブ材２１が鉄筋
の役目を果たし、構造材Ｆの両端をスリーブ１１を介し
て一体的に接合することができるようになっている。

第６図〜第８図はＨ型鋼材を本発明方法により接合する
場合の内挿用ジヨイント部材（４）およびそれを用いる
接合状態を示し、Ｈ型鋼材の両脇凹部に一対のジヨイン
ト部材（４）、（４）を対向配置して接合するようにな
っている。

上記ジヨイント部材（４）は第６図に示すように、箱型
スリーブ１２のＨ型鋼材の両脇凹部に内挿される上下面
および要すれば前方面にリブ材２２・・を突設させ、そ
の周りを弾性材からなるリング３２により囲むように突
設してなる。したがって、Ｈ型鋼材の両端部を渡り、両
脇凹部の内面を包囲するように一対のスリーブ１２．１
２を配設すると（第７図参照）、該スリーブ１２の外周
面に適宜間隔をおいて外方突出する複数のリブ材２２・
・は接合されるＨ型鋼材の両端部を渡る一方、該スリー
ブ１２の周縁に位置する弾性リング３２．３２が構造材
Ｆの表面とに形成される空隙を封止するようになってい
る。そこで、上記構造材Ｆ、Ｆ間を弾性シール４２によ
りシールして、構造材Ｆに穿設された充填用孔５２から
流動する硬化材Ｗを充填し、−その際構造材Ｆ内の空気
を空気抜き孔６２から抜き出して構造材Ｆと上記スリー
ブ１２の空隙に硬化材Ｗが充満するようにして、かかる
状態で、硬化材Ｗを硬化させると、構造材Ｆと両脇スリ
ーブ１２．１２の空隙に配置されたリブ材２２が鉄筋の
役目を果たし、構造材Ｆの両端をスリーブ１２．１２を
介して一体的に接合することができるようになっている
。

第９図は、Ｈ型鋼構造材の両端を全挿用ジヨイント部材
を用いて接合する場合の接合状態を示す端面図で、第１
θ図はそのｘ−Ｘ線断面図である。

図面において、型鋼構造材Ｆの断面形状と相似形のパイ
プ形状をなし、内外周壁包囲するスリーブ１３と、該ス
リーブ１３の内外面に適宜間隔をおいて突出する複数の
リブ材２３・・と、該スリーブ１３の長手方向両端にお
いて、構造材Ｆの表面とに形成される空隙を封止する一
対の弾性リング３３．３３とからなり、上記スリーブ１
３に穿設された充填用孔５３から流動する硬化材Ｗを充
填し、その際スリーブ１３内の空気を空気抜き孔６３か
ら抜き出して構造材Ｆと上記スリーブ１３の空隙に硬化
材Ｗが充満するようにする。かかる状態で、硬化材Ｗを
硬化させると、構造材Ｆと上記スリーブ１３の空隙に配
置されたリブ材２３が鉄筋の役目を果たし、構造材Ｆの
両端をスリーブ１３を介して一体的に接合することがで
きるようになっている。

第１１図は、パイプ材、コラム材等内部に空間を有する
長尺構造材の両端を全種用ジヨイント部材を用いて接合
する場合の状態を示し、構造材Ｆの外周壁包囲する円筒
状大径スリーブ１０と、該スリーブ１°Ｏの内周面に適
宜間隔をおいて内方突出する複数のリブ材２０・・と、
スリーブ１０の両端において、構造材Ｆの表面とに形成
される空隙を封止する一対の弾性リング３０．３０と、
上記スリーブ１０の周壁に穿設された硬化材充填用およ
び空気抜き用孔５０．６０とからなる外挿ジヨイント部
材と、上記構造材の内面を包囲する円筒状小径スリーブ
１１と、該スリーブ１１の外周面に適宜間隔をおいて外
方突出する複数のリブ材２１・・と、上記スリーブ１１
の両端において、構造材Ｆの表面とに形成される空隙を
封止する一対の弾性リング３１．３１とを有してなる内
挿ジヨイント部材とからなり、上記スリーブ１０に穿設
された充填用孔５０から流動する硬化材Ｗを充填し、そ
の際スリーブ１０内の空気を空気抜き孔６０から抜き出
して構造材Ｆと上記スリーブ１０および１１の空隙に硬
化材Ｗが充満するようにする。この際、構造材Ｆにも充
填用孔５４および空気抜き用孔６４を穿設しておくのが
よい。

かかる状態で、硬化材Ｗを硬化させると、構造材Ｆと上
記スリーブ１０および１１の空隙に配置されたリブ材２
０および２１が鉄筋の役目を果たし、構造材Ｆの両端を
スリーブ１０および１１を介して一体的に接合すること
ができるようになっている。

なお、上記リブ材２０〜２３は第２図に示すように、構
造材Ｆと上記スリーブ１０の双方に交互に溶着されてい
る方が構造材Ｆの一体的接合には好ましい。

また、第３図に示すように、再接合端部を渡るリブ材が
全体として凹状に湾曲し、その両端を固着されて中間部
には空間を有する形状をなす方が、硬化材Ｗとの絡みが
充分に確保できるので好ましい。

（発明の作用効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、構造材
の接合端部において、再接合端部を跨がり、その外周及
び／又は内周面を包囲するスリーブを上記再接合端部に
跨がって延びるリブ材を介して一定の空隙をもって装着
し、コンクリート等の硬化材を用いて上記空隙を充填硬
化するようにしたので、従来のようにサポート手段を使
用することな（、例えば、両端部を渡るように、スライ
ドしてセットすれば、仮組状態となる。

また、スリーブを介して接合するので、長さ方向に対す
る加工誤差、施工誤差に対する融通性をもって仮組する
ことができ、施工が容易である。

更に、従来のフランジ継手および添接継手のように、ボ
ルト部分に応力が集中して接合強度が低下したり、現場
溶接のように、溶接の品質管理が困難であり、接合部に
欠陥を生じ易いという欠点もな（、リブ材の配設形態お
よび硬化材の材質に。

より適宜所要の接合強度をもって接合可能である利点が
ある。よって、オーブンダムの格子を構成する接合部に
本発明方法を通用して構成すると、巨大流石を捕捉した
際オープンダムの全体に影響を及ぼすことなく、部分的
破壊に止めるように接合強度を調節することができる。

したがって、　本発明は、上記従来の構造材の接合方法
の欠点に鑑み、接合強度の調整が可能で施工が容易な接
合方法およびそれに用いるジヨイント部材を提供するこ
とができ、広く土木および建築における構造材の接合に
貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は外挿ジヨイント部材を用いて本発明方法により
構造材を接合した状態を示す断面側面図、第２図はその
■−■線断面図、第３図は外挿ジヨイント部材に適用し
たリブ材の変形態様を示す断面側面図、第４図は寸法の
異なる構造材を外挿ジヨイント部材を用いて接合する場
合の変形例を示す断面側面図、第５図は内挿ジヨイント
部材を用いて本発明方法により構造材を接合した状態を
示す断面側面図、第６図は構造材の凹部を利用して接合
する分割型内挿ジヨイント部材の斜視図、第７図はその
Ｈ型鋼材の接合状態を示す斜視図、第８図はその■−■
線断面図、第９図は全種ジヨイント部材を用いてＩＩ型
鋼材を接合した状態を示す端面図、第１０図はそのＸ　
−Ｘ線方向断面図、第１１図は外挿および内挿ジヨイン
ト部材を同時に組み合わせて使用する場合の長手方向断
面側面図、第１２図（ａ）および山）は従来のフランジ
継手による接合状態を示す側面図およびそのＢ−Ｂ線矢
視図、第１３図は従来の添接継手による接合状態を示す
側面図およびそのＢ−Ｂ線矢視図、第１４図は従来の接
合端部を突き合わせ現場溶接により接合した状態を示す
長手方向断面側面図、第１５図は工場溶接により取りつ
けたカバープレートを介して現場溶接により接合した状
態を示す長手方向断面側面図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）型鋼材、パイプ材、コラム材、棒材等の長尺構造
   材を端部接合するにあたり、 両接合端部に跨がりその外面または内面の少なくとも一
   方をスリーブにて包囲し、該スリーブと構造材表面との
   なす空隙に両接合端部に跨がるリブ材を配筋し、上記ス
   リーブと構造材表面とのなす空隙に無機または有機材料
   からなる硬化材を充填し、固化させて一体化することを
   特徴とする構造材の接合方法。
2. （２）両接合端部に跨がるリブ材がスリーブおよび構造
   材に対し交互に固着され、対向する構造材表面およびス
   リーブ表面に向けて突出する前記第（１）項記載の構造
   材の接合方法。
3. （３）両接合端部に跨がるリブ材が中間部に硬化材が侵
   入する空間を有し、その両端をスリーブまたは構造材に
   固着してなる前記第（１）項または第（２）項記載の構
   造材の接合方法。
4. （４）型鋼材、パイプ材、コラム材、棒材等の長尺構造
   材の外周を包囲するスリーブ１０と、該スリーブ１０の
   内周面に適宜間隔をおいて内方突出する複数のリブ材２
   ０・・と、スリーブ１０の長手方向両端において、構造
   材Ｆの表面とに形成される空隙を封止する一対の弾性リ
   ング３０、３０と、上記リブ材２０の中央部において互
   いに対向する構造材Ｆの端部間に封止し、構造材Ｆと上
   記スリーブ１０の空隙に充填される硬化材Ｗが構造材Ｆ
   内に侵入しないように封止する弾性シール４０と、スリ
   ーブ１０の周壁に穿設された硬化材充填用および空気抜
   き用孔５０、６０とからなることを特徴とする構造材接
   合用外挿ジョイント部材。
5. （５）パイプ材、コラム材等の内部に空間を有する構造
   材の内面を包囲するスリーブ１１と、該スリーブ１１の
   外周面に適宜間隔をおいて外方突出する複数のリブ材２
   １・・と、上記スリーブ１１の長手方向両端において、
   構造材Ｆの表面とに形成される空隙を封止する一対の弾
   性リング３１、３１と、上記リブ材２１の中央部におい
   て互いに対向する構造材Ｆの端部間を封止し、構造材Ｆ
   と上記スリーブ１１の空隙に充填される硬化材Ｗが構造
   材Ｆ外に漏出しないように封止する弾性シール４１と、
   上記構造材Ｆの接合両端部にそれぞれ硬化材充填用およ
   び空気抜き用孔５１および６１を有してなることを特徴
   とする構造材接合用内挿ジョイント部材。
6. （６）型鋼材等の分割された内部空間を有する構造材の
   凹部に内挿するスリーブ１２と、該スリーブ１２の外周
   面に適宜間隔をおいて外方突出する複数のリブ材２２・
   ・と、上記スリーブ１２の内挿周縁において、構造材Ｆ
   の表面とに形成される空隙を封止する弾性リング３２と
   、上記リブ材２２の中央部において互いに対向する構造
   材Ｆの端部間を封止し、構造材Ｆと上記スリーブ１２の
   空隙に充填される硬化材Ｗが構造材Ｆ外に漏出しないよ
   うに封止する弾性シール４２とからなり、上記構造材Ｆ
   の接合両端部にそれぞれ硬化材充填用および空気抜き用
   孔５２および６２を有してなることを特徴とする構造材
   接合用内挿ジョイント部材。
7. （７）Ｈ型構造材の断面形状と相似形で、その内外周を
   包囲するスリーブ１３と、該スリーブ１３の内外面に適
   宜間隔をおいて突出する複数のリブ材２３・・と、上記
   スリーブ１３の両端において、構造材Ｆの表面とに形成
   される空隙を封止する一対の第１弾性リング３３、３３
   と、上記スリーブ１３の周壁に穿設された硬化材充填用
   および空気抜き用孔５３、６３とからなることを特徴と
   する構造材接合用全挿ジョイント部材。
8. （８）パイプ材、コラム材等内部に空間を有する長尺構
   造材の外周を包囲する大径スリーブ１０と、該スリーブ
   １０の内周面に適宜間隔をおいて内方突出する複数のリ
   ブ材２０・・と、スリーブ１０の両端において、構造材
   Ｆの表面とに形成される空隙を封止する一対の弾性リン
   グ３０、３０と、上記スリーブ１０の周壁に穿設された
   硬化材充填用および空気抜き用孔５０、６０とからなる
   外挿ジョイント部材と、上記構造材の内面を包囲する小
   径スリーブ１１と、該スリーブ１１の外周面に適宜間隔
   をおいて外方突出する複数のリブ材２１・・と、上記ス
   リーブ１１の両端において、構造材Ｆの表面とに形成さ
   れる空隙を封止する一対の弾性リング３１、３１とを有
   してなる内挿ジョイント部材とを組み合わせてなること
   を特徴とする構造材接合用全挿用ジョイント部材。