説明

鋼管柱および鋼管柱の接合工法

【課題】鋼構造建物の施工現場において、下節柱と上節柱とを溶接によらなくても、簡易かつ容易に、下節柱と上節柱とを強固に接合した鋼管柱を提供すること。
【解決手段】下節柱2から上節柱3の内部に延在した内部柱4の外周に設けた凸部4aと、上節柱2の下端部に取り付け、上節柱2の径内方向に延在したリングプレート5と、凸部4aとリングプレート5との間に打設したモルタル6とを備えたので、溶接によらなくても下節柱2と上節柱3とを強固に接合した鋼管柱1を提供できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼管柱および鋼管柱の接合工法に関し、特に、鋼構造建物に簡単かつ容易に施工可能な鋼管柱および鋼管柱の接合工法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
鋼構造建物の鋼管柱は、下節柱の上部と上節柱の下部とに突設したエレクションピースによって、下節柱と上節柱とを固定した後に、下節柱と上節柱とを相互に溶接して構築するのが一般的である。このため、鋼管柱の構築後に不要となったエレクションピースは、ガスにより溶断する必要があった。また、鋼構造建物の償却後は、鋼管柱をガス等により切断しなければ解体できなかった。さらに、解体後の鋼管柱は、ガス等により切断されているために、そのままリユースすることは困難であった。
【0003】
このような課題を解決するために、下節柱の内部側に予め接合板を溶接し、この接合板と上節柱とを高力ボルトにより締結することにより、上節柱と下節柱とを接合した鋼管柱が提案されている(たとえば、特許文献1参照)
【0004】
【特許文献1】特開2004−285816号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、予め下節柱の内部側に接合板を溶接しなければならない等の施工の煩雑さが嫌われ、実用化に至っていなかった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鋼構造建物の施工現場において、下節柱と上節柱とを溶接によらなくても、簡易かつ容易に、下節柱と上節柱とを強固に接合した鋼管柱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、下節柱から上節柱の内部に延在した内部柱の外周に設けた凸部と、上節柱の下端部に取り付け、上節柱の径内方向に延在したリングプレートと、前記凸部と前記リングプレートとの間に打設したモルタルと
を備えたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明は、請求項1において、下節柱の上部開口を閉塞したプレートに前記内部柱を立設したことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、請求項1において、下節柱の内部に設けたプレートに前記内部柱を配設したことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、外部に延在するように内部柱を配設した鋼管製の下節柱と、内部柱を収容した鋼管製の上節柱とを、リングプレートを介して接合した後に、内部柱と上節柱との間にモルタルを打設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明にかかる鋼管柱は、下節柱から上節柱の内部に延在した内部柱の外周に設けた凸部と、上節柱の下端部に取り付け、上節柱の径内方向に延在したリングプレートと、前記凸部と前記リングプレートとの間に打設したモルタルとを備えたので、溶接によらなくても下節柱と上節柱とを強固に接合した鋼管柱を提供できる。
【0012】
本発明にかかる鋼管柱の接合工法は、外部に延在するように内部柱を配設した鋼管製の下節柱と、内部柱を収容した鋼管製の上節柱とを、リングプレートを介して接合した後に、内部柱と上節柱との間にモルタルを打設したので、鋼構造建物の施工現場において下節柱と上節柱とを溶接する必要がなく、簡易かつ容易に下節柱と上節柱とを接合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下に、本発明にかかる鋼管柱の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例1】
【0014】
図1は本発明の実施例1にかかる鋼管柱を示す模式図、図2は図1に示した鋼管柱の分解模式図、図3は図1に示したリングプレートの接合を説明する模式図、図4は図1に示した鋼管柱の力学メカニズムを示した模式図である。
【0015】
本発明の実施例1にかかる鋼管柱1は、図1および図2に示すように、下節柱2から上節柱3の内部に延在した内部柱4の外周に設けた凸部4aと、上節柱3の下端部に取り付け、上節柱3の径内方向に延在したリングプレート5と、凸部4aとリングプレート5との間に打設したモルタル6とを備えている。
【0016】
下節柱2は、角形の鋼管であって、上端にプレート7が溶接してあり、上側開口をプレート7により閉塞してある。プレート7の上面には、内部柱4が溶接してある。
【0017】
内部柱4は、外形が矩形形状の鋼管である。内部柱4の開口縁部の外周面には鉄筋が溶接してあり、この鉄筋は内部柱4の外周に設けた凸部4aとなる。
【0018】
上節柱3は、下節柱2と同一の諸元を有する角形の鋼管であって、内部に上述した内部柱4を収容可能である。そして、上節柱3の内部に内部柱4を収容した場合に、内部柱4と上節柱3との間にモルタル6の打設を可能とする打設孔3aが形成してある。また、図3に示すように、上節柱3の下端部には、高力ボルト8によって、リングプレート5が取り付けてある。具体的には、高力ボルト8がリングプレート5に設けた貫通孔5aを貫通した後、上節柱3に設けたボルト穴3bに螺合することにより、取り付けてある。
【0019】
リングプレート5は、上節柱3の外周から径内方向に延在する枠であって、図3に示すように、断面がL字状を呈している。このリングプレート5は、上節柱3から水平方向に取り外し可能となるように、分割してある(本実施例では4つに分割してある)。なお、リングプレート5は、径内方向に水平に延在するものであれば足りるが、取り外しを容易にするべく、径内方向に向けて漸次薄くなるように、傾斜していることが好ましい。
【0020】
内部柱4と、内部柱4を収容した上節柱3との間には、モルタル6が打設してある。したがって、内部柱4の凸部4aとリングプレート5との間にもモルタル6が打設してあることになる。
【0021】
上述した鋼管柱1は、内部柱4を上節柱3が収容するように下節柱2と上節柱3とをメタルタッチさせた後、上節柱3の打設孔3aから内部柱4と上節柱3との間にモルタル6を打設することにより、構築される。
【0022】
このように構築した鋼管柱1によれば、図4に示すように、下節柱2と上節柱3とが離反する方向に外力が作用した場合に、内部柱4の凸部4aとリングプレート5との間に打設したモルタル6に圧縮力(抵抗力)が作用することになる。
【0023】
一方、このように構築した鋼管柱1を解体する場合には、リングプレート5を水平方向に引き抜いた後に、上節柱3を引き抜けばよい。すると、内部柱4と上節柱3との間に打設したモルタル6が露出するので、モルタル6を除去すれば、鋼管柱1の解体が完了する。このように解体した下節柱2と上節柱3とは、溶断等による損傷が生じていないので、そのままリユース可能である。
【0024】
上述した実施例1にかかる鋼管柱1は、鋼構造建物の施工現場において、溶接作業をする必要がなく、下節柱2と上節柱3とをメタルタッチさせた後にモルタル6を打設すれば完成するので、鋼管柱1を簡易かつ容易に施工できる。また、鋼管柱1の解体もリングプレート5を引き抜いた後に上節柱3を引き抜けば解体できるので、解体性も良好である。さらに、解体した下節柱2と上節柱3とは損傷が生じていないので、そのままリユースできる。
【0025】
なお、上述した実施例1にかかる下節柱2と上節柱3は、角形の鋼管により構成したが、角形の鋼管により限られるものではなく、円形の鋼管も適用可能である。また、内部柱4についても、角形の鋼管に限られるものではなく、円形の鋼管も適用可能である。さらに、下節柱2と上節柱3とを角形の鋼管により構成し、内部柱4を円形の鋼管により構成してもよく、下節柱2と上節柱3とを円形の鋼管により構成し、内部柱4を角形の鋼管により構成してもよい。
【0026】
また、内部柱4の凸部4aは、内部柱4に鉄筋を溶接することにより形成したが、鉄筋に限られるものではなく、フラットバー(平鋼)等を溶接することにより形成してもよい。
【実施例2】
【0027】
図5は本発明の実施例2にかかる鋼管柱を示す模式図、図6は図5に示した鋼管柱の分解模式図、図7は図5に示したリングプレートの接合を説明する模式図、図8は図5に示した鋼管柱の力学メカニズムを示した模式図である。
【0028】
本発明の実施例2にかかる鋼管柱11は、図4および図5に示すように、下節柱12から上節柱13の内部に延在した内部柱14の外周に設けた凸部14a,14bと、上節柱13の下端部に取り付け、上節柱13の径内方向に延在したリングプレート15と、凸部14a,14bとリングプレート15との間に打設したモルタル16とを備えている。
【0029】
下節柱12は、角形の鋼管であって、内部にプレート17が溶接してあり、内部をプレート17により閉塞してある。プレート17の上面には、内部柱14が配設してある。なお、内部柱14は、プレート17の上面に溶接してあってもよいが、溶接することなく載置しただけであってもよい。
【0030】
内部柱14は、外形が矩形形状の鋼管である。内部柱14の両端開口縁部の外周には鉄筋が溶接してある。この鉄筋は内部柱の外周に設けた凸部14a,14bとなる。
【0031】
上節柱13は、下節柱12と同一の諸元を有する角形の鋼管であって、内部に上述した内部柱14を収容可能である。そして、上節柱13の内部に内部柱14を収容した場合に、内部柱14と下節柱12および上節柱13との間にモルタル16の打設を可能とする打設孔13aが形成してある。また、図7に示すように、下節柱12の上端部と上節柱13の下端部とには、高力ボルト18によって、リングプレート15が取り付けてある。具体的には、高力ボルト18がリングプレート15に設けた貫通孔15aを貫通した後、下節柱12と上節柱13のそれぞれに設けたボルト穴12a,13aに螺合することにより、取り付けてある。
【0032】
リングプレート15は、下節柱12および上節柱13の外周から径内方向に延在する枠であって、図7に示すように断面がT字状を呈している。このリングプレート15は、下節柱12および上節柱13から水平方向に取り外し可能となるように、分割してある(本実施例では4つに分割してある)。なお、リングプレート15は、径内方向に水平に延在するものであれば足りるが、取り外しを容易にするべく、径内方向に向けて漸次薄くなるように、傾斜していることが好ましい。
【0033】
内部柱14と下節柱12および上節柱13との間には、モルタル16が打設してある。したがって、内部柱14の凸部14a,14bとリングプレート15との間にもモルタル16が打設してあることになる。
【0034】
上述した鋼管柱11は、内部柱14を上節柱13が収容するように、下節柱12と上節柱13とをリングプレート15により接合した後、上節柱13の打設孔13aから内部柱14と下節柱12および上節柱13との間にモルタル16を打設することにより、構築される。
【0035】
このように構築した鋼管柱11によれば、図8に示すように、下節柱12と上節柱13とが離反する方向に外力が作用した場合に、リングプレート15と内部柱に溶接した凸部14a,14bとにより、内部柱14と下節柱12および上節柱13との間に打設したモルタル16に圧縮力(抵抗力)が作用することになる。
【0036】
一方、このように構築した鋼管柱11を解体する場合には、リングプレート15を取り外した後に、上節柱13を引き抜けばよい。すると、内部柱14と下節柱12および上節柱13との間に打設したモルタル16が露出するので、その後モルタル16を除去すれば鋼管柱11の解体が終了する。このように解体した下節柱12と上節柱13とは、溶断等による損傷が生じていないので、そのままリユース可能である。
【0037】
上述した実施例2にかかる鋼管柱11は、鋼構造建物の施工現場において、溶接作業をする必要がなく、下節柱12と上節柱13とをリングプレート15によって接合した後にモルタル16を打設すれば完成するので、鋼管柱11を簡易かつ容易に施工できる。また、鋼管柱11の解体もリングプレート15を取り外した後に上節柱13を引き抜けば解体できるので、解体性も良好である。さらに、解体した下節柱12と上節柱13とは損傷が生じていないので、そのままリユースできる。
【0038】
なお、上述した実施例2にかかる下節柱12と上節柱13は、角形の鋼管により構成したが、角形の鋼管により限られるものではなく、円形の鋼管も適用可能である。また、内部柱14についても、角形の鋼管に限られるものではなく、円形の鋼管も適用可能である。さらに、下節柱12と上節柱13とを角形の鋼管により構成し、内部柱14を円形の鋼管により構成してもよく、下節柱12と上節柱13を円形の鋼管により構成し、内部柱14を角形の鋼管により構成してもよい。
【0039】
また、内部柱14の凸部14a,14bは、内部柱14に鉄筋を溶接することにより形成したが、鉄筋に限られるものではなく、フラットバー(平鋼)等を溶接することにより形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0040】
以上のように、本発明にかかる鋼管柱および鋼管柱の接合工法は、鋼構造建物に有用であり、特に、施工性、解体性を考慮した鋼構造建物に適している。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の実施例1にかかる鋼管柱を示す模式図である。
【図2】図1に示した鋼管柱の分解模式図である。
【図3】図1に示したリングプレートの接合を説明する模式図である。
【図4】図1に示した鋼管柱の力学メカニズムを示した模式図である。
【図5】本発明の実施例2にかかる鋼管柱を示す模式図である。
【図6】図5に示した鋼管柱の分解模式図である。
【図7】図5に示したリングプレートの接合を説明する模式図である。
【図8】図5に示した鋼管柱の力学メカニズムを示した模式図である。
【符号の説明】
【0042】
1 鋼管柱
2 下節柱
3 上節柱
3a 打設孔
3b ボルト穴
4 内部柱
4a 凸部
5 リングプレート
5a 貫通孔
6 モルタル
7 プレート
8 高力ボルト
11 鋼管柱
12a,13a ボルト穴
12 下節柱
13 上節柱
13a 打設孔
14 内部柱
14a,14b 凸部
15 リングプレート
15a 貫通孔
16 モルタル
17 プレート
18 高力ボルト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下節柱から上節柱の内部に延在した内部柱の外周に設けた凸部と、
上節柱の下端部に取り付け、上節柱の径内方向に延在したリングプレートと、
前記凸部と前記リングプレートとの間に打設したモルタルと
を備えたことを特徴とする鋼管柱。
【請求項2】
下節柱の上部開口を閉塞したプレートに前記内部柱を立設したことを特徴とする請求項1に記載の鋼管柱。
【請求項3】
下節柱の内部に設けたプレートに前記内部柱を配設したことを特徴とする請求項1に記載の鋼管柱。
【請求項4】
外部に延在するように内部柱を配設した鋼管製の下節柱と、内部柱を収容した鋼管製の上節柱とを、リングプレートを介して接合した後に、
内部柱と上節柱との間にモルタルを打設したことを特徴とする鋼管柱の接合工法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−322276(P2006−322276A)
【公開日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−148419(P2005−148419)
【出願日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【Fターム(参考)】