JPS6113009A - 鋼管構造部材の接合方法 - 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、複数の円管、角管等の鋼管構造部材を節点部
材を介して接合して成る平面トラス、立体トラスの鋼管
構造部材の接合方法に関する。

従来の技術 従来、鋼管トラスの節点は溶接によ多接合されるのが一
般的であったが、現場の溶接工が得難くなり賃金が上昇
して来ていること、品質保持の点から検査のしにくい現
場溶接が嫌われること、メインテナンス不要の亜鉛メッ
キ仕様の高級化指向の傾向が出て来たこと等により、近
年急速に節点部材を介したボルト接合方式のトラスが普
及しっ＼ある。

ボルト接合方式の公知の節点構造の代表的なものを説明
すると、第３図（→（ｂ）に示したものでは、節点部材
１１には弦材、斜材等の鋼管構造部材１２が取付けられ
る位置にボルト１．３が貫通する孔１４が穿設され、鋼
管構造部材１シの先端に溶接で取付けられたエンドキャ
ップ１５にねじ孔１６が設けられ、節点部材１１の内側
から高力ボルト１３を貫通させ、エンドキャップ１５の
ねじ孔１６にねじ込んで締付けて結合するようにされて
いる。この接合方法では、高力ボルト１３の締付けをト
ルクレンチのソケットを高力ボルト１３の頭部に係合さ
せて行なうため、節点部材１１の上下にトルクレンチを
挿し入れである範囲の角度回動させることが可能な大き
な孔１７を設ける必要があシ、そのため節点部材はリン
グ状になシ内径が大きくなるため、リングの剛性を増す
必要上、板厚が厚くなり重量が増し、コストアップの要
因となるばかりでなく、節点部材が重たいため施工性も
悪くしている。さらに節点部材が大きいことは美観上も
好ましくない。

又、第４図に示した従来のボルト接合節点構造の例では
、節点部材２１は無垢の鋼球に鋼管構造部材２２の接合
用ボルト２３を外方よりねじ込むねじ孔２４が設けられ
ている。一方、鋼管構造部材２２の先端にはエンドキャ
ップ２５が溶接され、これに設けた貫通孔を貫通して拡
大頭部付接合ボルト２３が鋼管構造部材２２の内部から
挿入され、六角形断面を有するソケット２６を貫通した
後、節点部材２１のねじ孔２４にねじ込まれる。ボルト
２３を亜鉛メッキ施工された鋼管２２内に入れるために
、鋼管の壁面には大きな円形又は長円形の組立孔Ｉが穿
設されている。ソケット２６には軸方向に長孔２６ａが
設けられ、これを通してボルト２３に軸に直角方向に穿
設された孔にビ／２８を打込み、ソケット２６をトルク
レンチで回転させることによりピン四を介してボルト２
３を回転させ節点部材２１のねじ孔にねじ込んで接合す
るようになっている。

この方式では、高力ボルトにビン挿入用孔がボルト軸に
直角にあけられているためボルト断面に欠損断面を有し
強度が低下し経済的に得策でない。

さらに、この方式では、鋼管構造部材部の壁面に高力ボ
ルト２３挿入用の大きな孔２７が明けられるため、鋼管
断面積に大幅な欠損を生じ、強度が低減し、経済的にも
得策ではない。又、管壁に明けられた大きな孔は美観を
損なう欠点もある。

の施工性が良く、鋼管の断面欠損がなく、コスト的にも
外観的にも施工性においても優れた鋼管構造部材の接合
方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明による鋼管構造部材の接
合方法は、鋼管トラスを構成する各鋼管構造部材はその
両端に固着したエンドキャップに互いに左右逆方向のね
じを切ったねじ孔を設け、節点部材は手入孔を設けると
ともに各鋼管構造部材の接合位置に接合ボルトの外径よ
りや＼大きい直径を有する貫通孔を穿設した中空球形部
材として構成し、各鋼管構造部材の接合時にはその両端
が取付けられる節点部材の該鋼管構造物に対応する貫通
孔に鋼管構造物のエンドキャップに設けたねじ孔に適合
するねじ方向とねじ径とを有する拡大頭部付きボルトを
、その首下部と貫通孔との間に適度の摩擦を持たせる手
段を介して節点部材の内側より挿入し、上記エンドキャ
ップ側のねじと螺合させた後、鋼管構造部材をその軸線
の回りに回転させて、その両端部同時にエンドキャップ
側のねじと上記高力ボルトのねじとを螺合させ、該高力
ボルトの拡大頭部裏面を節点部材の内面に圧接すせ、エ
ンドキャップの端面を節点部材の外面に圧接させて高力
ボルトに張力を発生させ固定することを特徴としている
０ 作　　　用 本発明の鋼管構造部材の接合方法は以上の如き構成であ
るから、鋼管構造部材と節点部材とを接合する拡大頭部
付き高力ボルトを節点部材の手入孔から挿入して、接合
する鋼管構造部材に対応する貫通孔に挿し込み、エンド
キャップに設けたねじ孔に噛合わせられるだけ回転させ
る。鋼管構造部材の両端を上記のように接合高力ボルト
とねじを噛合せた後、鋼管構造部材をパイプレンチでそ
の軸線の回りに回動させれば、両端の高力ボルトはその
首下部と貫通孔との間に設けられた摩擦を与える手段に
より節点部材とボルトとの相対回転が制止されてボルト
はエンドキャップに設けられたねじ孔にねじ込まれ、遂
には高力ボルトの拡大頭部の裏面が節点部材の内面に圧
接し、エンドキャップのめねじの面とが圧接して確実に
固定される。

したがって、鋼管構造部材の壁面には高力接合ボルトを
挿入するだめの大きな丸孔又は長孔を設ける必要がなく
、又、節点部材の中にトルクレンチを入れてボルトを回
転させる必要がないので節点部材に設ける手入孔は小さ
くて済み、節点部材自体の内径も小さくて済む。したが
って強度的に有利であり、肉厚が薄くてもよく、小型軽
量になシ、作業性、美観上にも有利である。　　゛実施
は 以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第２図は本発明の結合方法を適用した鋼管トラスの節点
部のニ実施例を示す図である０節点部材ｌは手入孔２と
、弦材及び斜材等の鋼管構造部材３を結合する接続高力
ボルト４を貫通させる貫通孔５を設けたホヤ状の中空球
状部材として構成されている。

第１図はその１部を詳細に示す断面図である。

鋼管構造部材３の両端部にはエンドキャップ６が突合せ
溶接により固定され、両端のエンドキャップ６には互い
に逆方向の左右のねじを切ったねじ孔７が設けられてい
る。エンドキャップの見易い位置にり、Ｒ等の記号でね
じ孔のねじの方向が一目で判別できるようにしておけば
作業上便利である。節点部材１に穿設されているボルト
貫通孔５の直径は、ねじ孔７に螺着される拡大頭部付き
高力ボルト４の首下部の外径よりも−回り大きな直径と
されている０高カボルト４の首下部外周面には、この外
周面と貫通孔５の内面との間の隙間の厚さよりも若干厚
い適当な硬度の可撓材リング８が巻き付けられている。

高力ボルト４はエンドキャップ６に設けられたねじと同
じ方向のねじが切られておシ、その頭部等にり、Ｒ等の
記号を刻印して一目でねじの方向が判るようにされてい
る。

又、このねじの拡大頭部の頂面には回転工具（ドライバ
ー〕の先端が係合しうる四角形、六角形、十字形の溝又
は摺シ割シ溝等の適宜の溝９が設けられている。

鋼管構造部材３を取付ける場合は、その鋼管の両端の節
点部材１のその鋼管構造部材に対応する貫通孔５を通し
て高力ボルト４を挿し込み、エンドキャップ６に設けた
ねじ孔７のねじと噛合させる。この回転には小型の電動
又はエア駆動のコーナー部作業用ドライバーを高力ボル
ト４の拡大頭部頂面の保合溝に係合させて回転させれば
よい。

この回転はボルトを本締めするものではないがら大した
駆動力を必要とせず、コーナー部作業用ドライバーは小
型で済み、而もドライバー自身をボルトの回りに振シ回
す必要はないので手入孔２は小さくて済み、節点部材の
内径は小さくて済む。

高力ポルト４を貫通孔５を通してエンドキャップ６のね
じ７にねじ込む時、前記の可撓性リング８は、その厚さ
よりも若干薄い貫通孔とボルト外面との隙間に押込まれ
、弾性変形により、貫通孔内面との間に摩擦力を生じ、
又ある程度ボルトの首振シが許容されるので、ボルトの
軸線とエンドキャップのねじ孔の軸線とは自動的に調整
される〇可撓材リング８の材質としては硬質ゴム、可撓
性プラスチック等の柔軟な材料を使用することができる
。なお、可撓材リング８を圧入し易いように貫通孔５の
挿入側端部は適当に面取シをしておくとよい。

両端部のエンドキャップ６のねじ孔にボルトを噛合わせ
た後、鋼管構造部材３をその軸線の回多に、トルクコン
トロール付きのパイプレンチで回転させると、高力ボル
ト４は可撓材リング８と節点部材１の貫通孔５との間の
摩擦により節点部材１との間に相対回転せず、エンドキ
ャップ６のねじ孔７にねじ込まれて行き、遂には高力ボ
ルトの拡大頭部の裏面が節点部材ｌの内面に圧接し、エ
ンドキャップ６の端面が接点部材１の外面に圧接した状
態となる。この状態では高力ボルトのねじの面と、エン
ドキャップのねじの面とは圧接し、ゆるみ止め作用が得
られて固定される。しかし、締付は途中での締付は作業
を容易にするために、エンドキャップ６の端面と、とれ
に当接する節点部材１の外面の部分は摩擦を減小させる
手段を施すことが望ましい。との手段としては公知の錆
止め減摩剤を塗布する方法、減摩剤を塗布したワッシャ
ーを挿入する方法等を採用することができる。

本発明が適用される鋼管トラスの寸法精度は工場製作時
に充分管理され、又、エンドキャップ先端は機械仕上げ
をし、パイプ軸線と直角な面をなすようにされ、又、節
点部材の寸法精度も同様に厳しく管理されることが必要
である。このように厳しく寸法精度を管理された部材を
現地に搬入して、本発明の接合方法により、トラス構成
部品を衝としてマニュアルに基き組立て＼行けば、高度
の専門技能者を必要とせず、精度の高い鋼管トラスを完
成させることができる。

本発明の方法によれば、構成部品が単材となシ、輸送ブ
ロックも小型となシ、コンパクトになるため輸送費が安
くなる。接合部はボルト締めであるので解体も簡単であ
シ、仮設的な建屋等に適用することもできる。

本発明による節点部材は小型、軽量であり作業性がよく
、又、鋼管壁面にボルト挿入用の大きな孔を明ける必要
がないことと相俟って美観上も有利である。

なお、鋼管構造部材は円管のみならず、角管等も使用す
ることができる。

又、結合完了状態でボルトのゆるみ止めを一層完全にす
るために、あらかじめボルトにゆるめ止めリングを装置
した高力ボルトを使用することも効果がある。

また、ボルトのゆるみ防止の策としてエンドキャップ６
の側壁に孔（第１図及び第２図に１０にて示す）をあけ
、この孔から接着材を挿入し、高力ボルト４とエンドキ
ャップ６の夫々のネジ間のすきまに接着材を充填するこ
とも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用した鋼管トラスの節点部の
一部を詳細に示す断面図、第２図は一つの節点部の全体
を示す一部断面を示す側面図、第３図（→は従来の鋼管
トラス節点構造の一例を示す断面図、（ｂ）はその上面
図、第４図は他の従来の節点構造め一例を示す断面を含
む側面図である。 １・・・節点部材　　　　２・・・手入孔３・・・鋼管
構造部材　　４・・・接合ボルト５・・・貫通孔　　　
　　６・・・エンドキャップ７・・・ねじ孔 ８・・・可撓材リング（摩擦を付与する手段〕９・・・
ドライバー保合溝 ｌＯ・・−接着材注入孔 第１図 手入孔　　　　　　　　　　　　　　　鋼管構造部材第
２図 Ｎ３図 （ａ） （ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の鋼管構造部材を節点部材を介して接合する
   鋼管トラスの鋼管構造部材接合方法において、各鋼管構
   造部材はその両端に固着したエンドキャップに互いに左
   右逆方向のねじを切つたねじ孔を設け、節点部材は手入
   孔を設けるとともに各鋼管構造部材の接合位置に接合高
   力ボルトの軸外径よりやゝ大きい直径を有する貫通孔を
   穿設した中空球形部材として構成し、各鋼管構造部材の
   接合時には、その両端が取付けられる節点部材の該鋼管
   構造部材に対応する貫通孔に該鋼管構造部材の当該端部
   のエンドキャップに設けたねじ孔に適合するねじ方向と
   ねじ径とを有する拡大頭部付き高力ボルトを、その首下
   部と貫通孔との間に適度の摩擦を持たせる手段を介して
   節点部材内側より挿入し、上記エンドキャップ側のねじ
   と螺合させた後、鋼管構造部材をその軸線の回りに回転
   させて、その両端部同時にエンドキャップ側のねじと上
   記ボルトのねじとをゆるみを防止して完全に螺合させ、
   該ボルトの拡大頭部裏面を節点部材の内面に圧接させ、
   高力ボルトに張力を発生させエンドキャップの端面を節
   点部材の外面に圧接させて固定することを特徴とする接
   合方法。
2. （２）上記の高力ボルトと節点部材の貫通孔との間に摩
   擦を持たせる手段は、該ボルトの首下部に巻き付けられ
   た上記貫通孔の直径よりもやゝ大きい外径を有し、可撓
   性材料で作られたリング状部材であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の接合方法。
3. （３）上記のボルトの拡大頭部の頂面にはドライバー係
   合溝が設けられ、上記の鋼管構造部材の回転に先立つて
   行なうボルトのねじとエンドキャップのねじとの螺合は
   コーナー部作業用ドライバーを上記の溝に係合させて行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の接
   合方法。
4. （４）上記のエンドキャップの端面とこれに当接する節
   点部材外面の部分とには摩擦を少なくする手段を施した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の結合方
   法。
5. （５）上記のボルトのゆるみ防止策としてエンドキャッ
   プの側壁に孔をあけ、この孔から接着材を挿入し、高力
   ボルトとエンドキャップの夫々のネジ間のすきまに接着
   材を充填することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の結合方法。