JPH0559784A

JPH0559784A - 鋼管柱

Info

Publication number: JPH0559784A
Application number: JP15053091A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kuroda; 健治黒田; Hitoshi Hirota; 整広田
Original assignee: Nittetsu Column KK
Current assignee: Nittetsu Column KK
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1991-06-21
Publication date: 1993-03-09

Abstract

(57)【要約】【目的】梁接合部におけるダイアフラムの密集状態を
解決して、補強補剛が高品質かつ高生産性で行える鋼管
柱を提供すること。【構成】梁接合部鋼管１１内面において、最高高さ梁
フランジ３１及び最低高さ梁フランジ３２のレベルにそ
れぞれ鋼製の上ダイアフラム２１及び下ダイアフラム２
２を固着し、かつ、上記上ダイアフラム２１と下ダイア
フラム２２との間に、上記区間に接合する中間高さ梁フ
ランジ３３の幅内で管軸に平行に鋼製の縦リブ２７，２
８を固着して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造物の柱として用い
られる鋼管柱、特に梁接合部の補強補剛を高生産性で施
した鋼管柱に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、梁接合部に補強補剛が施され、高
生産性で製造された鋼管柱としては、各梁フランジのレ
ベルの凹部に２分割型の水平ダイアフラムを溶接により
固着した一対の冷間成形溝形断面鋼材を溶接により固着
して一体にした角形鋼管柱が知られている（たとえば、
実開昭５６−６１６１５号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の梁接合部鋼管の
内面において各梁フランジのレベルにダイアフラムを溶
接により固着して補強補剛した鋼管柱にあっては、接合
する各梁フランジにレベル差がある場合にはダイアフラ
ムが多数密集するため溶接作業が困難になるので、溶接
部の品質及び生産性が大幅に低下し、また、２分割型ダ
イアフラムの場合には、自由辺縁はリブで補強されるこ
とが多いので溶接作業がさらに困難になるという問題点
があった。本発明は、梁接合部におけるダイアフラムの
密集状態を解決して、補強補剛が高品質かつ高生産性で
行える鋼管柱を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の鋼管柱においては、梁接合部鋼管の内面に
おいて、最高高さ梁フランジ及び最低高さ梁フランジの
レベルにそれぞれ鋼製の上ダイアフラム及び下ダイアフ
ラムを溶接により固着し、かつ、上記上ダイアフラムと
下ダイアフラムとの間に、該区間に接合する中間高さ梁
フランジの幅内で管軸に平行に鋼製の縦リブを溶接によ
り固着して構成したものである。

【０００５】上記構成において、鋼管は断面外形が方
形、多角形、円形等いずれも可能であるが、小径の場合
はダイアフラム及び縦リブの溶接作業を容易にするた
め、１対の縦２分割材を溶接により固着して構成する必
要がある。

【０００６】また、ダイアフラムは、鋼管の横断面内形
について一体のものが強度及び剛性上好ましいが、鋼管
を１対の縦２分割材から構成した場合には各縦２分割材
の凹部に収まる２分割型でも板厚が厚くなったり、自由
辺縁にリブが必要になったりするが可能であり、また、
この２分割型ダイアフラムの自由辺を、鋼管に仮設した
作業孔から溶接により固着すれば一体型のものと同じ効
果を発揮する。

【０００７】また、ダイアフラムが一体型の場合には、
縦リブの検査のために中央に大型の透孔を穿設すること
が好ましく、また、鋼管内部にコンクリートを充填する
場合には中央に生コンクリートを容易に通過させるため
の大径の中央孔と角部に空気抜のための小径の空気抜孔
を穿設する必要がある。

【０００８】また、縦リブは、断面性能の増大のため、
断面はＴ形またはＬ形が好ましく、更に、縦リブの上端
及び下端をそれぞれ上ダイアフラム下面及び下ダイアフ
ラム上面に溶接により固着すれば補強補剛効果がより増
大するが、固着しなくとも可能である。また、縦リブの
取付位置は、梁応力の滑らかな伝達のため、梁のウエブ
と対応する位置とすることが好ましい。

【０００９】

【作用】上記のように構成された鋼管柱に接合した梁フ
ランジから引張力または圧縮力が加わると、梁フランジ
のレベルが上ダイアフラムまたは下ダイアフラムと同レ
ベルの場合には、梁フランジの引張力または圧縮力は鋼
管壁に面外応力を発生させずに直接的にダイアフラムに
伝達するため、鋼管柱全断面に支障なく伝達するように
働く。また、梁フランジのレベルが上ダイアフラムと下
ダイアフラムとの中間の場合には、該中間高さ梁フラン
ジが接合した鋼管壁部分とその内面に溶接により固着さ
れた縦リブとからなる曲げ抵抗部分によってその上下端
まで伝達され、次いで、縦リブの上端及び下端がそれぞ
れ上ダイアフラム及び下ダイアフラムに溶接により固着
されている場合のみ一部直接的に、他は縦リブとダイア
フラムとの間隔の極めて短い鋼管壁部分に僅かな面外応
力を発生させて間接的に伝達されることにより鋼管柱全
断面に支障なく伝達されるように働く。

【００１０】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１及び図２に示した第１実施例では、梁接合部鋼管１１
は継目無しの１対の冷間成形溝形鋼からなる縦２分割材
１３，１３を構成部材とし、縦２分割材１３の凹部にお
いて、最高高さ梁フランジ３１及び最低高さ梁フランジ
３２のレベルにそれぞれ、自由辺縁にリブ２３が付設さ
れ、かつ、両方のリブの間隙を溶接機が通過可能の寸法
とする、２分割型の鋼製の上ダイアフラム２１及び下ダ
イアフラム２２を溶接により固着し、また、上ダイアフ
ラム２１及び下ダイアフラム２２との間に、該区間にて
接合する梁フランジ３３の幅内で管軸に平行にＴ形断面
鋼材からなる縦リブ２７のウエブ縁端を溶接により固着
した。なお、縦２分割材１３のフランジ縁端部において
は、溶接１４を挟んでＴ形断面鋼材の代わりに１対の背
中合わせ配置のＬ形断面鋼材からなる縦リブ２８のウエ
ブの縁端を溶接により固着した。

【００１１】そして、上ダイアフラム２１、下ダイアフ
ラム２２及び縦リブ２７，２８をそれぞれ固着した１対
の縦２分割材１３，１３のフランジ縁部を相互に突き合
わせて溶接１４により固着して鋼管柱１を構成した。

【００１２】次に、図３及び図４にダイアフラムを一体
化して強度を増した例を第２実施例として示す。この例
において、梁接合部鋼管１１は継目無しの１対の不等辺
冷間成形溝形鋼からなる縦２分割材１３，１３を構成部
材とし、縦２分割材１３の凹部において、最高高さ梁フ
ランジ３１及び最低高さ梁フランジ３２のレベルにそれ
ぞれ縦２分割材のフランジ端を結ぶ線を自由辺とする２
分割型の上ダイアフラム２１及び下ダイアフラム２２を
溶接により固着し、また、上ダイアフラム２１と下ダイ
アフラム２２との間に、該区間に接合する中間高さ梁フ
ランジ３３の幅内で管軸に平行にＴ形断面鋼材からなる
縦リブ２７のウエブ縁端を溶接により固着した。なお、
ダイアフラム２１，２２の中央には縦リブ２７の検査と
コンクリート充填に便なようにほぼ半円形の中央孔２４
が穿設される。

【００１３】次いで、上ダイアグラム２１及び下ダイア
フラム２２を取付けた１対の縦２分割材１３，１３のフ
ランジ縁端を相互に仮付溶接により固定した後、縦２分
割材１３のフランジ縁端に接し、かつ、上ダイアグラム
２１の直上及び下ダイアフラム２２の直下に予め仮設さ
れた作業孔１５，１６を通して、上ダイアフラム２１及
び下ダイアフラム２２のそれぞれの自由辺を溶接２６に
より固着して一体化し、また、作業孔１５，１６に鋼板
を充填し、縦２分割材１３のフランジ縁端を除く継目を
溶接により固着した。そして、１対の縦２分割材１３，
１３の仮付溶接されたフランジ縁端を溶接１４により固
着して鋼管柱１を構成した。

【００１４】さらに、図５及び図６に梁接合部鋼管と中
間部鋼管を継いで鋼管柱とした例を第３実施例として示
す。この例では、梁接合部鋼管１１は１対の短尺の不等
辺冷間成形溝形鋼からなる縦２分割材１３，１３を構成
部材とし、片方の縦２分割材１３の凹部において、最高
高さ梁フランジ３１及び最低高さ梁フランジ３２のレベ
ルにそれぞれ、鋼管１１の内断面を外形とする鋼製の上
ダイアフラム２１及び下ダイアフラム２２を仮付溶接に
より固定し、また、両方の縦２分割材１３，１３の凹部
において、上ダイアフラム２１及び下ダイアフラム２２
との間に、該区間に接合する中間高さ梁フランジ３３の
幅内で管軸に平行にＴ形断面鋼材からなる縦リブ２７の
ウエブ縁端を溶接により固着した。なお、ダイアフラム
２１，２２の中央には縦リブ２７の検査のためとコンク
リート充填のために大径の中央孔２４を、角部にはコン
クリート充填のための小径の空気抜孔２５を穿設した。

【００１５】次に、両方の縦２分割材１３，１３のフラ
ンジ縁端を溶接１４により固着して一体化し、さらに、
一体化した１対の縦２分割材１３，１３の上端管口から
上ダイアフラム２１を、下端管口から下ダイアフラム２
２を、縦２分割材１３，１３の内面に溶接により固着し
て梁接合部鋼管１１を構成した。そして、梁接合部鋼管
１１と中間部鋼管１２を管軸方向に溶接により固着して
鋼管柱１を構成した。

【００１６】なお、図示の各例においては、鋼管柱の梁
接合部断面からわかるように、縦リブが３辺に固着し残
りの１辺（図２、図４、図６の下側の辺に相当）には固
着していない。これはこの下側の辺には中間高さの梁フ
ランジが接合せず、最高高さ及び最低高さの梁フランジ
が接合していることによる。従って、この辺に中間高さ
梁フランジが接合する場合には、当然縦リブを設けるこ
とになる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。上ダイアフラムと下ダイアフラムとの間に縦リブを取
り付けることにより、中間高さ梁フランジが接合する場
合でも中間のダイアフラムを不要とすることができるの
で、梁接合部の補強補剛の溶接作業が容易になり、その
品質及び生産性を大幅に向上することができる。２分割型のダイアフラムを、管壁に仮設した作業孔を
通して、溶接により一体化する場合には、一体化しない
場合に較べてダイアフラムの板厚を大幅に薄くすること
ができ、またこのため溶接部の品質及び生産性を大幅に
向上することができる。上下ダイアフラム及び縦リブを予め取り付けた梁接合
部鋼管と中間部鋼管とを溶接により継足して鋼管柱を構
成する場合には、１本物の柱のダイアフラムの溶接作業
に必要な大型の起伏装置を不要にできるので生産性及び
経済性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼管柱の第１実施例の縦断面図。

【図２】（ａ）乃至（ｄ）は図１のそれぞれＡ断面図乃
至Ｄ断面図。

【図３】本発明に係る鋼管柱の第２実施例の縦断面図。

【図４】（ａ）乃至（ｄ）は図３のそれぞれＥ断面図乃
至Ｈ断面図。

【図５】本発明に係る鋼管柱の第３実施例の縦断面図。

【図６】（ａ）乃至（ｄ）は図５のそれぞれＩ断面図乃
至Ｌ断面図。

【符号の説明】

１鋼管柱１１梁接合部鋼管１２中間部鋼管１３縦２分割材１４溶接１５，１６作業孔２１上ダイアフラム２２下ダイアフラ
ム２３リブ２４中央孔２５空気抜孔２６溶接２７，２８縦リブ３１最高高さ梁フ
ランジ３２最低高さ梁フランジ３３中間高さ梁フ
ランジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】梁接合部鋼管（１１）内面において、最
高高さ梁フランジ（３１）及び最低高さ梁フランジ（３
２）のレベルにそれぞれ鋼製の上ダイアフラム（２１）
及び下ダイアフラム（２２）を固着し、かつ、上記上ダ
イアフラム（２１）と下ダイアフラム（２２）との間
に、上記区間に接合する中間高さ梁フランジ（３３）の
幅内で管軸に平行に鋼製の縦リブ（２７）（２８）を固
着して構成した鋼管柱。
【請求項２】鋼管（１）を一対の縦２分割材（１３）
（１３）を固着して構成し、かつ、各ダイアフラム（２
１）（２２）を上記２分割材（１３）（１３）の凹部に
それぞれ固着した一対の２分割型ダイアフラムとした請
求項１記載の鋼管柱。
【請求項３】上ダイアフラム（２１）及び下ダイアフ
ラム（２２）それぞれの対向する両自由辺を固着した請
求項２記載の鋼管柱。
【請求項４】梁接合部鋼管（１１）と中間部鋼管（１
２）とを管軸方向に固着して構成した請求項１記載の鋼
管柱。