JPH0447049A - 鋼管柱の継柱方法 - 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、各種産業において構造用に用いられる鋼管柱
、特に土木、建築、海洋構造物分野に採用される鋼管柱
の継柱方法に関する。

〔従来の技術〕

現在、各種産業分野をはじめ特に土木、建築、海洋構造
物分野における鋼管柱には、機械的強度が優れ、力学的
な信頼性が高いことから角鋼管、丸鋼管、もしくは異形
鋼管が多量に利用されるようになり、それら鋼管柱の継
柱には、通常溶接方法あるいは管端に取付けたフランジ
を利用するボルト締め方法など各種の継柱方法が採用さ
れている。そして、周知のとおり鋼管の管端自動加工法
や溶′接方法の発達により、鋼管柱相互の接続には工場
および現地加工を含め溶接法が多く用いられるようにな
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

鋼管柱の継柱において、溶接法では熟練した溶接工が必
要であるだけで無く、特に現地での溶接には設備や作業
に多額の費用が必要であり、さらに熱処理に加えて溶接
部検査の点から費用が嵩むという課題がある。これらの
課題は鋼管が大径、厚肉になり、さらに高所作業や悪環
境での作業か必要な場合特に顕著になる。

一方、管端に固着したフランジをボルト締めする継柱方
法では、事前の管端加工に多大な費用が必要で、しかも
接合部には強度的に不安が残りやすいという課題がある
。

鋼管柱の継柱について長期にわたる業務に従事した本発
明者らは、溶接にかわる経済的なボルト接合を研究した
結果、次のような課題があることを知った。

第８図は先・後行鋼管柱１，２を継柱するため、それぞ
れの管端１ａ、２ａを突合せした状況を示す。先・後行
鋼管柱１，２は切断時に残留するパリや凹凸、製造後の
種々な原因に基づく形状不良や形態的歪、運搬時の不適
切な取扱による形状変化等に起因して、それぞれの長軸
３ａ、３ｂを鉛直線４に一致させた場合、管端１ａ、２
ａは水平にならない場合かあることや、パリや凹凸のた
め密に接触出来ず、そのため管端１ａ、２ａ間に隙間５
が発生することか多い。

本発明において、突合せとは、前述のように管端１ａ、
２ａか接近し、一部が接触するか、あるいは５〜１５四
程度のごく近接した位置関係で対向する状態をさすもの
である。

なお、第８図において、隙間５は説明の都合上やや誇張
して描いている。

このように、先・後行鋼管柱１，２を接合継目板を用い
て継柱するにあたり、現在の冶金や製管および運搬技術
上不可避的に隙間５が発生することを知った本発明者等
は、あらかじめ管端に継柱基準線を設定し、該継柱基準
線に基づき設定間隔で穿設した所定数の接合用貫通孔を
有する先・後行鋼管柱の管端相互を突合せすると共に、
前記管端の接合用貫通孔と適合するボルト貫通孔を備え
た複数の接合継目板を前記管端に密着し、ブラインドボ
ルト接合する鋼管柱の継柱方法を発明した。

第９図（ａ）は、先・後行鋼管柱１，２のそれぞれの軸
線に直交する継柱基準線Ｆｌ＋　Ｆ２を設定し、継柱基
準線ＦＩ＋　Ｆｔを基準として、あらかしめ強度設計か
ら求めておいた設定間隔で所定数の符号６ａ。

６ｂで代表する接合用貫通孔を穿設した状況を示し、第
９図（ｂ）は前記接合用貫通孔と適合する符号７で代表
するボルト貫通孔を備えた接合継目板８を示すが、接合
用貫通孔６ａ、６ｂとボルト貫通孔７のそれぞれの径線
５１〜Ｓ、と緯線ｔ、〜ｔ６とを一致させておくと正確
かつ迅速なブラインドボルト接合を行うことができる。

このような接合においては、同形の接合継目板２枚を鋼
管の内外側に密着させ、芯合わせしたのちブラインドボ
ルトを挿通ずるが、その際接合継目板２枚の保持と芯合
わせにかなりな人手を必要とし、作業性の改善が課題と
なることが判った。

本発明の目的は、機能的な接合継目板を用いることによ
り継柱のための精密な管端加工が必要で無く、継柱作業
が容易で、しかも継柱部の機械的強度の信頼性が高く、
特に現地作業を能率的に実施できるため極めて優れた経
済性か期待できる鋼管柱の継柱方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、あらかしめ管端に継柱基準線を設定し
、該継柱基準線に基づき設定間隔で穿設した所定数の接
合用貫通孔を宵する先・後行鋼管柱の管端相互を突合せ
すると共に、前記管端の接合用貫通孔と適合するボルト
貫通孔を備えた複数の接合継目板を前記管端に密着し、
ボルト接合する鋼管柱の継柱方法であって、前記接合継
目板として、適合間隔で穿設された所定数のボルト貫通
孔を有する同形の矩形継目板相互を対面中央部の橋絡部
を介して互いに平行に接続した接合継目板を用い、該接
合継目板を先行鋼管柱もしくは後行鋼管柱または先・後
行鋼管柱の管端に跨着させ、ついで先行鋼管柱もしくは
後行鋼管柱または先・後行鋼管柱と接合継目板をボルト
接合したのち、先もしくは後行鋼管柱の管端を前記接合
継目板の嵌合隙間に挿入し、前記接合用貫通孔とボルト
貫通孔を芯合わせしたのち、ブラインドボルトを用いて
先もしくは後行鋼管柱と接合継目板とをボルト締めする
鋼管柱の継柱方法である。

〔作　用〕

本発明は、鋼管柱を継柱するにあたり、あらかじめ先・
後行鋼管柱の管端に継柱基準線を設定し、該継柱基準線
に基づき設計強度を有するように設定間隔で所定数の接
合用貫通孔を穿設しておき、ついで該先・後行鋼管柱の
管端相互を突合せすると共に、前記管端の接合用貫通孔
と適合するボルト貫通孔を備えた複数の接合継目板を前
記管端に当接し、ボルト接合する方法であるため、かな
らずしも管端面が長軸に対して直交していない鋼管柱、
換言すると寸法的に精密な形態を有していない鋼管柱か
らなる先・後行鋼管柱であっても継柱作業を容易に実施
でき、構造的に信頼性の高い鋼管柱を構成することか可
能である。

さらに、継柱作業かボルト接合であるため、作業が簡単
かつ安全であり、熟練労働の必要が無く、短期間に継柱
作業を実施できる。

そして、接合継目板として、適合間隔で穿設された所定
数のボルト貫通孔を有する同形の矩形継目板相互を対面
中央部の橋絡部を介して互いに平行に接続した接合継目
板をあらかしめ製造しておき、継柱作業に際して接合継
目板を先行鋼管柱の管端に跨着させる方法を採用するの
で、接合継目板の位置設定が容易で、さらに取り付は姿
勢を安定に保持することが極めて簡単であり、作業能率
が高い。

ついで先行鋼管柱と接合継目板をボルト接合したのち、
後行鋼管柱の管端を接合継目板の嵌合隙間に挿入し、接
合用貫通孔とボルト貫通孔を芯合わせしたのち、ブライ
ンドボルトを用いて後行鋼管柱と接合継目板をボルト締
めする方法であるため、継柱作業が容易で熟練作業者の
必要性かなく、構造的に強度が高く、信頼性の優れた継
柱作業を高能率で実施できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に従ってさらに詳細に説明する。

第１．０図（ａ）、ｆｂ）、（Ｃ）は本発明で使用する
接合継目板９の正面図、Ａ−Ａ視縦断面図、平面図で、
第１１図は接合継目板９の概略斜視図である。接合継目
板９は、それぞれ同形で平行に対向する２枚の矩形継目
板からなる内板ｌＯと外板１１、および内板１０、外板
１１の対面中央部を橋絡する橋絡部１２から構成され、
さらに内板ｌＯ１外板■１には、符号１３ａ。

１３ｂで代表する所定数のボルト貫通孔が穿設されてい
る。また、内板ｌＯ２外板１１の上部１０ａ、　ｌｌａ
および下部１０ｂ、　１］、ｂは、先・後行鋼管柱１，
２との嵌合挿入を容易にするため斜面に構成されている
。

第１２図は、接合継目板９ａ〜９ｄを角鋼管からなる先
行鋼管柱ｌの管端１ａに跨着させ、符号１４て代表する
ブラインドボルトで螺着した状況を示す概略斜視図であ
る。このように、橋絡部１２ａが先行鋼管柱１の管端１
ａに当接もしくは接近するまで接合継目板９ａを嵌合挿
入することを、本発明では跨着すると云う。つまり、継
柱基準線に基つき設定間隔て穿設した接合用貫通孔の位
置と接合継目板９ａのボルト貫通孔の位置関係から、橋
絡部１２ａは先行鋼管柱ｌの管端１ａに当接する場合と
しない場合があるため、跨着とは両者を包括する意味に
おいて、広義に用いるものである。

つぎに、ブラインドボルト１４については、第１３図の
概略構造図に示すような周知のブラインドボルト１４を
用いることか可能である。第１３図のブラインドボルト
１４は、ピン１５とピン１５に移動自在に緩着された抑
圧スリーブ１６を主要部材として構成されている。同図
において１７．１８はピン１５のピンチイルおよびヘッ
ドで、１９は押圧スリーブ１６の底部である。

前述のように接合継目板９を先行鋼管柱ｌに跨着させ、
内板ｌＯと外板１１のボルト貫通孔１３と先行鋼管柱１
の接合用貫通孔６とを芯合わせし、ブラインドボルト１
４を挿通し、締め付けを行うが、締め付は要領について
は、周知であるので説明は省略する。

第１２図の例では接合継目板９を先行鋼管柱ｌに螺着す
るにあたりブラインドボルト１４を用いたが、作業が可
能なかぎりトルシャボルトや六角ボルトを用いても差し
支えない。

つぎに、第１図は本発明において、構造物たとえば建築
物の柱材として接合継目板９ａ〜９ｄ（９ｃは都合上図
示していない）を用いて先・後行鋼管柱１，２を接続し
た状況を示す概略部分正面図であって、この例では先行
鋼管柱１と接合継目板９ａ〜９ｄは六角ボルト２０を用
い、後行鋼管柱２と接合継目板９ａ〜９ｄとはブライン
ドボルト１４を用いて螺着している。

第１図から明らかなように、接合継目板９ｂ。

９ｄの橋絡部１２ｂ、１２ｄによって先・後行鋼管柱１
．２間には隙間５か生ずるか、建造物の柱としては隙間
５があっても力学的には回答問題は無い。

しかし、隙間５を塞ぎたい場合は適宜な閉塞材、たとえ
ばステンレステープ等の金属テープを用いて塞ぐ手段を
講する。

つぎに、第２図、第３図は、第１図のＡ−Ａ視およびＢ
−Ｂ視断面図であり、第１図および第１゜図〜第１２図
と同符号のものは同一部材である。

ここでは螺着について六角ボルト２０を用いた例を説明
したが、本発明ではブラインドボルト１４を用いた方が
能率的で、かつ設計上からも信頼性が高い。

第４図は後行鋼管柱２の上下管端部にそれぞれ接合継目
板９ｅ〜９ｈ、９ａ〜９ｄを螺着した状況を示す。この
ように、本発明では接合継目板９は先もしくは後行鋼管
柱１，２の管端のいずれか、あるいは先・後行鋼管柱１
，２のいずれかを問わず作業上便宜であれば両管端に螺
着しても良い。

すなわち、接合継目板９の螺着作業は、作業の効率を考
えていずれかを選択するが、なるべく工場もしくは現場
作業床を利用し、継柱現場のような高所作業を避ける方
が省力化および作業期間の短縮の点で有利であり、本発
明は作業の高能率化に加えて、継柱作業の選択肢を拡大
したところに著しい利点を有する。

つぎに、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）〜第７図（ａ）
、（ｂ）、（Ｃ）は接合継目板９の他の例を示すそれぞ
れの正面図、Ａ−Ａ視縦断面図および平面図である。第
５図の接合継目板９１の橋絡部１２ｉは横幅が狭く設計
された例で、第６図の接合継目板９ｊはそれぞれ両端に
分かれた橋絡部１２ｊ＋、　１２ｊ２を有する例であり
、第７図の接合継目板９にはそれぞれ内板１０、外板１
１の中央両端部を矩形金属小片で溶接し、橋絡部１２ｋ
ｌ、　　１２に２とした例である。

このように、本発明における接合継目板９の橋絡部１２
は、接合継目板９を跨着する作業において内板１０．外
板１１を平行に姿勢保持し、跨着した後に、先もしくは
先行鋼管柱１，２の管端を接合継目板９の嵌合隙間に挿
入し、接合用貫通孔６とボルト貫通孔１３を芯合わせし
、ブラインドボルトを用いて先もしくは後行鋼管柱１．
２と接合継目板９をボルト締めするまて内板１０．外板
１１を結合する強度を備える限りにおいて、適宜な形態
に設計することか出来る。

また、接合継目板９は、継柱する鋼管が円形鋼管や異形
鋼管の場合はそれらの管壁の曲率に一致した曲率の内・
外板を有するものとし、さらに必要に応じて補強リブや
接続板を付設したものとする。接合継目板９は鋳鋼法に
よるほか、圧延板の溶接構造体として製造する等適宜な
製造法によって製造することかでき、また品質的には低
・中炭素鋼をはじめ各種の合金鋼を採用出来る。しかし
、剛性をあまり高くすると鋼管柱との接合にあたり密着
性か悪くなり、結果としてボルト締めに際し剪断抵抗あ
るいは摩擦係数に影響するので、それらを考慮して設計
する。

〔発明の効果〕

本発明の方法によると、鋼管柱の継柱にあたり、特別に
精度の高い管端加工の必要か無く、鋼管柱の寸法や形態
に影響されることなく、簡単に信頼性の高い接続かでき
る。

そのうえ、接続用の補助部材も必要で無く、また熟練作
業者の必要性か無いと云う大きな利点に加えて、継柱部
の機械的強度の信頼性が高く、特に現地作業において作
業環境に影響されること無〈実施かできるため、極めて
優れた経済性が発揮でき実用効果は非常に多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において建築物の柱材として接合継目板
を用いて先・後行鋼管柱を接続した状況を示す概略部分
正面図、 第２図、第３図は第１図のＡ−Ａ視およびＢＢ視断面図
、 第４図は後行鋼管柱の上下管端部にそれぞれ接合継目板
を螺着した状況を示す概略説明図、第５図（ａ）、（ｂ
）、（Ｃ）〜第７図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は接合継目
板の他の例を示すそれぞれの正面図、Ａ−Ａ視縦断面図
および平面図、 第８図は先・後行鋼管柱を継柱するためそれぞれの管端
を突合せした状況を示す概略説明図、第９図（ａ）は先
・後行鋼管柱にそれぞれ継柱基準線を設定し接合用貫通
孔を穿設した状況を示す説明図、第９図（ｂ）は接合用
貫通孔と適合するボルト貫通孔を備えた接合継目板の概
略正面図、第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は接合継目
板の正面図、ＡＡ視縦断面図および平面図、 第１１図は接合継目板の概略斜視図、 第１２図は接合継目板を角鋼管からなる先行鋼管柱の管
端に跨着させ、ブラインドボルトで螺着した状況を示す
概略斜視図、 第１３図はブラインドボルトの構造説明図である。 ｌ・・・先行鋼管柱、１ａ・・・管端、２・・・後行鋼
管柱、２ａ・・・管端、３ａ、３ｂ・・・長軸、４・・
・鉛直線、５・・・隙間、６ａ、６ｂ・・・接合用貫通
孔、７・・・ボルト貫通孔、８・・・接合継目板、９，
９ａ〜９ｋ・・・接合継目板、ＩＯ・・・内板、１０ａ
、　１］、ａ・・・上部、１１・・・外板、１０ｂ、　
ｌｌｂ・・・下部、１２．１２ａ〜１２ｄ、　１２ｉ。 １２Ｊ＋、　１２Ｊｚ、　１２に＋、　１２Ｌ−橋絡部
、１３．１３ａ、　１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ−ボルト貫
通孔、１４．１４ａ、　　］、４ｂ・・・ブラインドボ
ルト、１５・・・ピン、１６・・・押圧スリーブ、１７
・・・ピンチイル、１８・・・ヘッド、１９・・・底部
、２０・・・六角ボルト。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 オ′１ 図 オ’３［ｋ Ｃ 尤乙図 ＬＡ 岸１０図 （ａ） （Ｃ） 才１１図 ７１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめ管端に継柱基準線を設定し、該継柱基
   準線に基づき設定間隔で穿設した所定数の接合用貫通孔
   を有する先・後行鋼管柱の管端相互を突合せすると共に
   、前記管端の接合用貫通孔と適合するボルト貫通孔を備
   えた複数の接合継目板を前記管端に密着し、ボルト接合
   する鋼管柱の継柱方法であって、 前記接合継目板として、適合間隔で穿設された所定数の
   ボルト貫通孔を有する同形の矩形継目板相互を対面中央
   部の橋絡部を介して互いに平行に接続した接合継目板を
   用い、該接合継目板を先行鋼管柱もしくは後行鋼管柱ま
   たは先・後行鋼管柱の管端に跨着させ、ついで先行鋼管
   柱もしくは後行鋼管柱または先・後行鋼管柱と接合継目
   板をボルト接合したのち、先もしくは後行鋼管柱の管端
   を前記接合継目板の嵌合隙間に挿入し、前記接合用貫通
   孔とボルト貫通孔を芯合わせしたのち、ブラインドボル
   トを用いて先もしくは後行鋼管柱と接合継目板とをボル
   ト締めする鋼管柱の継柱方法。