JP3247815B2 - ワンサイドボルト使用柱梁接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、角形鋼管柱等の鋼管
柱とＨ形鋼等の鉄骨梁とを現場溶接無しで接合するワン
サイドボルト使用柱梁接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、角形鋼管柱にＨ形鋼等の鉄骨梁を
接合する場合、図１６に示す接合構造が一般に採られて
いる。すなわち、柱１０１を梁１０２Ａのフランジ高さ
で切断し、この切断部に補強用のダイヤフラム１０３
Ａ，１０３Ａをその外周部が管壁外に露出するように溶
接したり、あるいは柱１０１の内部に梁１０２Ｂのフラ
ンジ高さで補強用のダイヤフラム１０３Ｂを溶接する。
ダイヤフラム１０３Ａにはブラケット１０４を梁１０２
Ａの一部として溶接しておく。現場では、ブラケット１
０４と梁１０２Ａとを、添え板１０５と共にボルトによ
って接合し、あるいは前記内側ダイヤフラム１０３Ｂの
高さ位置で柱１０１の管壁外面に梁１０２Ｂの端部を直
接に溶接する。この他の従来例として、ワンサイドボル
トを使用して梁のエンドプレート等を鋼管柱に接合する
ものも提案されている。この場合のワンサイドボルトに
は図１７に示すものが使用されている。このワンサイド
ボルト８０は、ピン８１に被せたスリーブ８２の先端に
塑性変形で形成される頭部８２ａと後端の大径部分８２
ｂとの間で鋼管柱９０の管壁やエンドプレート９１を挟
み付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１６の例の
ようにブラケット１０４を介して梁１０２Ａをボルト接
合する構造であると、部材点数や溶接箇所が多くなり溶
接や切断加工等に手間がかかる。しかも、ブラケット１
０４が突出するため、工場から現場への運搬の効率が悪
い。また、梁１０２Ｂの端部を柱１０１の管壁に直接溶
接する構造のものでは、現場溶接が必要となる。溶接は
高度な技術を要し、品質管理が容易でないうえ、溶接技
術者も不足する傾向にあるため、現場溶接を無くすこと
が望まれている。このため、柱と梁とを特殊な接合装置
を用いてボルト接合するものが種々提案されているが、
角形鋼管柱は閉鎖断面形であり、通常の高力ボルトを使
用するためにはボルト締め機構に工夫を要する。例え
ば、角形鋼管柱内に予めナットを仕込んでおいたり、ね
じを切っておかなければならない等、施工上で不利な点
がある。図１７のワンサイドボルト８０を用いた接合構
造であると、前記のような施工上の不利は解消される。
しかし、このワンサイドボルト８０は、一体のスリーブ
８２の頭部８２ａと大径部分８２ｂとの間で締め付ける
ものであるため、締め付け時にスリーブ８２に導入する
軸力が、頭部８２ａの塑性変形による形成後にもスリー
ブ８２の全体に加わった状態となる。そのため、鋼管柱
９０やエンドプレート９１の締め付け力として作用する
軸力は、スリーブ８２の中間部８２ｃに作用する圧縮力
を、工具による導入荷重から差し引いた値となる。その
ため締め付け力が弱く、強度面で十分でなかった。

【０００４】この発明の目的は、簡単な構成で柱の梁接
合部の耐力，剛性が確保でき、現場溶接も必要とせず、
かつ閉鎖断面の鋼管柱に対して外側からの作業で容易に
接合することができるワンサイドボルト使用柱梁接合構
造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のワンサイドボ
ルト使用柱梁接合構造は、鋼管柱の梁接合部の内面に補
強部材を設け、鉄骨梁の端部を、この鉄骨梁の端部に設
けられまたは取付けられる接合金物を介して、これら接
合金物および鋼管柱の管壁を貫通するワンサイドボルト
で接合したものである。鋼管柱には、角形鋼管柱や丸形
鋼管柱が使用される。鉄骨梁はＨ形鋼等からなる。この
明細書で言う「ワンサイドボルト」とは、一端側からの
操作により他端で頭部が拡径状態に塑性変形して形成さ
れて締め付けが行える軸状締め付け金具の総称であり、
ブラインドボルト等とも呼ばれている。このうち、前記
の接合品物による接合に使用するワンサイドボルトに
は、ピンと、このピンの先端に設けられて拡径状態に塑
性変形可能な頭部形成部材と、前記ピンに軸方向移動自
在に外嵌し前記頭部形成部材を軸方向に加圧して塑性変
形させる加圧力伝達用のスリーブと、このスリーブの後
端に係合して所定の軸方向力で剪断する剪断部材と、前
記ピンの後部に設けられて拡径状態の前記頭部形成部材
との間で被締結材を挟み込むナットとを有するものを用
いている。前記ワンサイドボルト使用柱梁接合構造にお
いて、上階鋼管柱と下階鋼管柱の継ぎ目に鉄骨梁を配置
し、この鉄骨梁を上階鋼管柱の下端と下階鋼管柱の上端
との両方に接合しても良い。補強部材は、鋼管柱内に水
平に設けたダイヤフラムや、鋼管柱の内面に縦方向に沿
って設けたリブや、鋼管柱の内面に重ねた板状の部材と
しても良い。補強部材が鋼管柱の内面に重ねた板状の部
材である場合は、前記ワンサイドボルトは、前記接合金
物、鋼管柱の管壁、および補強部材にわたって貫通させ
る。また、鋼管柱内の少なくとも前記梁接合部にコンク
リートを充填するようにしても良い。さらに、鉄骨梁の
端部の接合金物を載せる受ける部材を前記鋼管柱にワン
サイドボルトで接合して設けても良い。

【０００６】

【作用】この構成によると、ワンサイドボルトを用いる
ので、閉鎖断面の鋼管柱に対して外側からボルト接合が
行え、現場での接合作業が容易となる。柱の梁接合部の
内面に補強部材が設けられるので、管壁外に突出部分を
生じさせることなく必要な耐力や剛性が確保でき、運搬
効率も向上する。特に、ワンサイドボルトを使用するた
め、柱内に裏ナットを溶接したり、ねじ加工を施すこと
が不要になり加工が簡単になる。また、ワンサイドボル
トとして、前記構成のピン、頭部形成部材、スリーブ、
剪断部材、およびナットを有するものを用いているた
め、前記剪断部材が剪断することにより、頭部形成部材
とナットとの間の締め付け力が、そのまま鋼管柱や補強
部材を挟む締め付け力となり、強固な締め付け力が得ら
れる。この種のワンサイドボルトには高力ボルトと同程
度の締め付け力が得られるものがあり、その種類の選択
により、堅固な剛接合とすることも可能である。このよ
うに補強部材とワンサイドボルトとの組み合わせによ
り、非常に簡素で堅固な接合構造とできる。補強部材が
ダイヤフラムやリブである場合は補剛効果が高く、また
鋼管柱の内面に重なる板状の部材である場合は、ワンサ
イドボルトの挿通孔による鋼管柱管壁の断面欠損に対す
る補強が得られる。上階鋼管柱と下階鋼管柱の継ぎ目に
鉄骨梁を配置し、この鉄骨梁を上階鋼管柱の下端と下階
鋼管柱の上端との両方に接合する場合は、上下階の鋼管
柱の接合と梁の接合とを、ワンサイドボルトで同時に行
うこともできる。特に、補強部材が鋼管柱の内面に重ね
た板状の部材であり、ワンサイドボルトを接合金物，鋼
管柱の管壁，および補強部材にわたって貫通させる場合
は、上記のように上下階の鋼管柱の接合と梁の接合とを
同時に行うことが簡単となる。鋼管柱に鉄骨梁の端部の
接合金物を載せる受け部材をワンサイドボルトで接合し
た場合には、治具を用いることなく簡単な作業で受け部
材を鋼管柱に位置精度よく取付けでき、その受け部材で
建方時に鉄骨梁の接合金物を仮置きできる。

【０００７】

【実施例】この発明の第１の実施例を図１および図２に
基づいて説明する。柱２０は角形鋼管柱からなり、その
梁接合部の内面にはプレート２１が補強部材として重ね
て設けてある。梁２２はＨ形鋼からなる鉄骨梁であり、
その端部には接合金物としてエンドプレート２３が溶接
してある。エンドプレート２３は、梁２２の上下フラン
ジ２２ａ，２２ｂよりも上下に延びるものとしてあり、
これを柱２０の外面に重ね、これらエンドプレート２
３、柱２０の管壁および補強用プレート２１に設けられ
たボルト孔２３ａ，２０ａ，２１ａ（図２）にわたって
ワンサイドボルト１を挿通させ、締め付けてある。ワン
サイドボルト１は、梁２２の上フランジ２２ａの上下お
よび下フランジ２２ｂの上下に各々配置してある。前記
補強用のプレート２１は、エンドプレート２３よりも上
下に延出する長さのものとし、その上下の延出部分で、
ワンサイドボルト４２により鋼管柱２０に取付けてお
く。このプレート２１の取付けは、梁２２の接合よりも
前に、予め工場等で行う。プレート２１の取付用のワン
サイドボルト４２は、梁２２の接合時まで仮保持できる
ものであれば良いため、小径のもので良く、またその形
式も、後に述べる図２や図３の構成のものに限らず、図
１７の例のようなものも使用できる。プレート２１の取
付けは、作業が可能であれば、ワンサイドボルト４２の
代わりに溶接で行っても良く、また接着剤で行っても良
い。なお、梁２２はこの例では柱２０の３方に接合して
あるが、１方だけであっても、あるいは２方または４方
に接合しても良い。また、この例では、１方向の梁２２
につき、エンドプレート２３の裏面と梁２２の上下の各
フランジ２２ａ，２２ｂの両側との間に、継手部補強板
４１が溶接してあるが、継手部補強板４１は必要強度に
応じて適宜設けられる。

【０００８】この構成の接合構造によると、ワンサイド
ボルト１を用いるので、閉鎖断面の鋼管柱２０に対して
外側からボルト接合が行え、現場での接合作業が容易と
なる。また、柱２０の梁接合部の内面には補強用プレー
ト２１を設けてあるため、管壁外面に突出部を生じさせ
ることなく必要な耐力や剛性が確保でき、運搬効率も向
上する。特に、ワンサイドボルト１を使用するため、補
強用プレート２１の裏面に高力ボルトのナットを溶接し
たり、あるいは補強用プレート２１自体にネジ孔加工を
施すといった作業が不要となり、加工も簡単になる。

【０００９】図２は前記実施例に使用するワンサイドボ
ルト１の一例を示す。このワンサイドボルト１は、ピン
２と、このピン２の外周にピン頭部２ａ側から順に並ん
で被さったバルブスリーブ３、グリップスリーブ４、シ
ェア座金５、受け座金１５、およびナット６を有するも
のとする。特許請求範囲の用語と対応させると、バルブ
スリーブ３が頭部形成部材となり、グリップスリーブ４
が加圧力伝達用のスリーブとなり、シェア座金５が剪断
部材となる。ピン２は、先端にピン径よりも若干大径の
ピン頭部２ａを有し、丸軸部２ｅに続くねじ部２ｂの中
間に破断溝２ｄを有し、ねじ部２ｂに続いて短いピンテ
ール２ｃが設けられる。バルブスリーブ３は、グリップ
スリーブ４よりも軟質の材料で形成されて軸方向力の負
荷で外側へ鍔状に塑性変形可能なものとする。例えば、
グリップスリーブ４は硬質の鋼合金とし、バルブスリー
ブ３は軟質の鋼合金とする。受け座金１５は、グリップ
スリーブ４の進入可能な内径に形成し、かつピン頭部側
の側面にシェア座金５の外周部が嵌合する環状凹部１５
ａを設ける。前記シェア座金５は内周部がグリップスリ
ーブ４の端面に係合して所定軸力で剪断するものとす
る。また、この例ではピン２の丸軸部２ｅの先端側部分
２ｅ₁ を基端側部分２ｅ₂よりも段差部２ｆを介して僅
かに大径とし、グリップスリーブ４の内径を前記先端側
部分２ｅ₁ よりも小径としてある。なお、丸軸部２ｅは
全長にわたって同径としても良い。

【００１０】このワンサイドボルト１の締結作業は、回
転式の電動締付工具（図示せず）を用いて行うことがで
きる。すなわち、締付工具でピンテール２ｃを把持した
状態で、同工具のボックス状のナット係合部でナット６
を締め付ける。これにより、ピン頭部２ａとシェア座金
５の間に圧縮力が作用してシェア座金５，グリップスリ
ーブ４，およびバルブスリーブ３が挟み付けられ、まず
先端のバルブスリーブ３が外側へ鍔状に塑性変形し始め
る。すなわちバルビングを起こす。ピン２の丸軸部２ｅ
が段付きである場合は、その段差部２ｆにグリップスリ
ーブ４が係合するまで前記のバルビングが生じる。さら
にナット６の締め付けを行うと、シェア座金５が剪断
し、シェア座金５の剪断した内径部分５ａと共にグリッ
プスリーブ４が受け座金１５内に進入する。これにより
バルブスリーブ３の鍔状変形部分３ａが角形鋼管柱２０
内の補強用プレート２１の裏面に係合すると、ナット６
と鍔状塑性変形部分３ａの間で、補強用プレート２１，
柱２０の管壁，エンドプレート２３等に締付軸力が導入
される。ナット６をさらに締め付け回転させると、所定
の軸力が導入された状態で、ピンテール２ｃが破断溝２
ｄで破断する（図２（Ｂ））。

【００１１】このワンサイドボルト１を使用した場合、
強固な接合が行える。すなわち、シェア座金５の剪断の
ため、ナット６とバルブスリーブ３の鍔状変形部分３ａ
との間の締め付け力が、そのまま補強プレート２１，角
形鋼管柱２０およびエンドプレート２３を挟む締め付け
力となり、強固な締め付け力が得られる。また、このワ
ンサイドボルト１の場合は、ボルト頭部となるバルブス
リーブ３の鍔状変形部分３ａが大きく広がるので、補強
プレート２１との接触圧が小さくなり、またボルト孔径
にも比較的許容幅が得られる。しかも、ナット６を回し
て締め付ける形式であるため、一次締めの後の、本締め
や、取り外しが行える。

【００１２】図３は図１の柱梁接合構造に用いるワンサ
イドボルトの他の例を示す。このワンサイドボルト１Ａ
は、ピン７と、このピン７の外周にピン頭部７ａ側から
順次並んで被さった第１スリーブ８，第２スリーブ９，
グリップアジャスター１０，座金１１，およびカラー１
２を有するものとする。特許請求範囲の用語と対応させ
ると、第１スリーブ８が頭部形成部材となり、第２スリ
ーブ９が加圧力伝達用のスリーブとなり、グリップアジ
ャスター１０が剪断部材となり、カラー１２がナットと
なる。ピン７は、中間にねじ溝状の凹凸周面部７ｃおよ
び破断溝７ｂを有しかつ凹凸周面部７ｃ側の先端にピン
径よりも若干大径のピン頭部７ａを有する。また、ピン
７の他端は、後述する締結工具１３のチャック１３ｂで
把持される凹凸周面のピンテール７ｄとしてある。第２
スリーブ９は、一端部の外径面が、第１スリーブ８内に
進入して第１スリーブ８を押し広げる先細りのテーパ面
に形成される。グリップアジャスター１０は、互いに内
外に嵌合可能な径の大径筒部１０ａと小径筒部１０ｂと
を段部１０ｃで連続させたものであり、所定軸方向荷重
で段部１０ｃが剪断するものとする。カラー１２は、短
筒状に形成されて、ピンテール７ｄ側に先開きのテーパ
筒部１２ｂを有し、外径の絞りにより内径面がピン７の
凹凸周面部７ｃに食い込み状態に塑性変形するものとす
る。

【００１３】上記ワンサイドボルト１Ａの締結作業は、
図３（Ａ）のように締結工具１３を用いて行う。締結工
具１３は、ワンサイドボルト１Ａのカラー１２の端面に
係合する筒状の絞りガイド部１３ａと、ピンテール７ｄ
を把持するチャック１３ｂとを有し、チャック１３ｂを
絞りガイド１３ａに対して軸方向に引く油圧アクチュエ
ータ（図示せず）を内蔵している。絞りガイド１３ａを
カラー１２に当てた状態で、チャック１３ｂでピンテー
ル７ｄを引くことにより、カラー１２とピン頭部７ａの
間に、座金１１，グリップアジャスター１０，第２スリ
ーブ９，および第１スリーブ８を挟み付ける圧縮力が作
用する。この圧縮力で、まず第２スリーブ９のテーパ面
部が第１スリーブ８内に進入して第１スリーブ８を押し
広げる。第１スリーブ８の変形が完了すると、グリップ
アジャスター１０が段部１０ｃで剪断してその小径筒部
１０ｂが大径筒部１０ａ内に進入する。これにより、第
１スリーブ８が補強用プレート２１に係合すると、工具
１３の絞りガイド部１３ａによるカラー１２の絞りが始
まり、被締付け体である補強用プレート２１，柱２０の
管壁，エンドプレート２３への軸力の導入が開始され
る。さらにチャック１３ｂを引くことにより、カラー１
２の絞りが完了してカラー１２の内径面がピン７の凹凸
周面部７ｃに食い込み状態に固定され、軸力が所定力だ
け導入されてピンテール７ｄが破断溝７ｂから破断する
（図３（Ｂ））。このようにして、拡径状態の第１スリ
ーブ８とカラー１２との間で、補強用プレート２１，柱
２０の管壁およびエンドプレート２３が挟持される。こ
のようにワンサイドボルト１Ａを使用して上記のように
締結しても、強固に接合することができる。すなわち、
このワンサイドボルト１Ａは、グリップアジャスター１
０が剪断することにより、第１スリーブ８とカラー１２
の間の締め付け力が、そのまま補強用プレート２１，柱
２０の管壁およびエンドプレート２３を挟む締め付け力
となるため、強固な締め付け力が得られる。

【００１４】図４はこの発明の第２の実施例を示す。こ
の例は、図１の実施例における鋼管柱２０内の梁接合部
にコンクリート２５を充填したものである。コンクリー
ト２５は、梁接合部以外の部分にまで充填しても良い。
コンクリート２５内には鉄筋（図示せず）を埋め込んで
も良い。その他の構成は図１の実施例と同じである。こ
の構成の場合、鋼管柱２０内に充填されるコンクリート
２５により、梁接合部の耐力や剛性がさらに増大する。

【００１５】図５はこの発明の第３の実施例を示す。こ
の実施例は、図１の実施例のエンドプレート２３に代え
て、一対のスプリットティー２６を接合金物として鉄骨
梁２２の端部に取付けたものである。一対のスプリット
ティー２６は、梁２２の上フランジ２２ａの上面および
下フランジ２２ｂの下面に各々脚片２６ｂを重ねてボル
ト２７で接合する。ボルト２７には通常の高力ボルトを
用いても、またワンサイドボルトを用いても良い。スプ
リットティー２６はその頭部２６ａを角形鋼管柱２０の
外面に重ね、これらスプリットティー２６，柱２０の管
壁および補強用プレート２１に設けられたボルト孔間に
わたってワンサイドボルト１を差し込んで締め付ける。
その他の構成は図１の実施例と同じである。

【００１６】図６はこの発明の第４の実施例を示す。こ
の実施例は、図１の実施例の補強用プレート２１に代え
て、角形鋼管２８を補強部材として鋼管柱２０の梁接合
部の内面に設けたものである。角形鋼管２８は、鋼管柱
２０の内面にワンサイドボルト（図示せず）で取付けて
も、また溶接や接着剤で取付けても良い。その他の構成
は図１の実施例と同じである。

【００１７】図７はこの発明の第５の実施例を示す。こ
の実施例は、上階の角形鋼管柱２０Ａと下階の角形鋼管
柱２０Ｂの継ぎ目にＨ形鋼からなる鉄骨梁２２を配置
し、この鉄骨梁２２を上階鋼管柱２０Ａの下端と下階鋼
管柱２０Ｂの上端の両方に跨がって接合したものであ
る。上下階の鋼管柱２０Ａ，２０Ｂの梁接合部の内面に
は、補強部材として両鋼管柱２０Ａ，２０Ｂに跨がる補
強用プレート２１を重ねて設けておき、ワンサイドボル
ト４２で取付ける。ワンサイドボルト４２の代わりに、
溶接または接着剤等で取付けても良い。鉄骨梁２２の端
部に接合金物としてエンドプレート２３を溶接するこ
と、およびその他の構成は図１の実施例の場合と同じで
ある。なお、補強用プレート２１に代えて、図６の実施
例における角形鋼管２８を上下階の鋼管柱２０Ａ，２０
Ｂに渡って内面に重ねても良い。

【００１８】図８はこの発明の第６の実施例を示す。こ
の実施例は、図１の実施例の補強用プレート２１に代え
て、鋼管柱２０の内面に上下一対のダイヤフラム２９を
水平に配置して溶接することにより補強部材としたもの
である。この場合、ワンサイドボルト１は、エンドプレ
ート２３から柱２０の管壁を貫通して両部材を締め付け
るものとする。一対のダイヤフラム２９は、鉄骨梁２２
の上フランジ２２ａの高さ位置と、下フランジ２２ｂの
高さ位置とに設ける。その形状は、図８（Ｂ）のように
鋼管柱２０内の閉鎖断面の略全域を塞ぐものであって
も、図８（Ｃ）のように鋼管柱２０内の閉鎖断面の中央
を除く四隅部を塞ぐものであっても、図８（Ｄ）のよう
に鋼管柱２０内の閉鎖断面を中央で分割された２部材で
塞ぐものであっても良い。

【００１９】図９はこの発明の第７の実施例を示す。こ
の実施例は、上下階の鋼管柱２０Ａ，２０Ｂの継ぎ目に
鉄骨梁２２を接合する図７の実施例において、補強用プ
レート２１に代えて、図８の実施例で用いた上下一対の
ダイヤフラム２９を鋼管柱２０Ａ，２０Ｂ内の補強部材
としたものである。すなわち、片方のダイヤフラム２９
を上階鋼管柱２０Ａ内における鉄骨梁２２の上フランジ
２２ａの高さ位置に、もう片方のダイヤフラム２９を下
階鋼管柱２０Ｂ内における鉄骨梁２２の下フランジ２２
ｂの高さ位置にそれぞれ溶接する。その他の構成は図８
の実施例と同じである。

【００２０】図１０はこの発明の第８の実施例を示す。
この実施例は、図８の実施例の角形鋼管柱２０に代え
て、丸形鋼管柱３０を用いたものである。この丸形鋼管
柱３０に対応させて、鉄骨梁２２の端部には、丸形鋼管
柱３０の外面に面接触可能な曲率の内周面とした断面円
弧状の湾曲エンドプレート２３Ａが溶接してある。ダイ
ヤフラム２９は、円板状のものとして梁２２の上下フラ
ンジ２２ａ，２２ｂの高さ位置で丸形鋼管柱３０の内面
に溶接してある。鉄骨梁２２は、梁本体２２Ａと端部の
ブラケット２２Ｂとに分割したものとし、両者２２Ａ，
２２Ｂを、上下フランジ２２ａ，２２ｂおよびウェブ２
２ｃに重ねた添え板４０，４１とボルト４２とでなる梁
継手４３により接合してある。その他の構成は図８の実
施例と同じである。

【００２１】図１１はこの発明の第９の実施例を示す。
この実施例は、図８の実施例のダイヤフラム２９に代え
て、鋼管柱２０の内面に縦方向に沿ってリブ３１を溶接
して補強部材としたものである。このリブ３１の構造
は、図１１（Ｂ）のように角形鋼管柱２０の内側４面か
らそれぞれ中央に向けて突出させた４枚のプレートとし
ても、図１１（Ｃ）のように角形鋼管柱２０の内側４面
からそれぞれ中央に向け断面Ｔ字状のものを突出させた
ものでも、図１１（Ｄ）のように角形鋼管柱２０の内部
を十字状に仕切るものであっても良い。その他の構成
は、図８の構成と同じである。

【００２２】図１２はこの発明の第１０の実施例を示
す。この実施例は、図１０の実施例における一対のダイ
ヤフラム２９に代えて、丸形鋼管柱３０の内部を十字状
に仕切るリブ３１を補強部材として設けたものである。
その他の構成は図１０の実施例と同じである。

【００２３】図１３はこの発明の第１１の実施例を示
す。この実施例は、図１の実施例における角形鋼管柱２
０に、鉄骨梁２２の端部の接合金物であるエンドプレー
ト２３を載せる受け部材３２をワンサイドボルト１で接
合したものである。受け部材３２にはアングル材を下向
きとして用いている。受け部材３２をワンサイドボルト
１で接合する角形鋼管柱２０のボルト挿通孔は、他のボ
ルト挿通孔と共に予め工場で形成する。このように受け
部材３２を設けることにより、鉄骨梁２２の鋼管柱２０
への取付高さの精度が向上し、接合作業の作業性が向上
する。特に、接合作業時にエンドプレート２３と鋼管柱
２２のボルト挿通孔が正確に合わなければワンサイドボ
ルト１を挿入することが難しいが、このような孔合わせ
が、受け部材３２の使用により簡単に行える。

【００２４】図１４はこの発明の第１２の実施例を示
す。この実施例は、図１３の実施例における受け部材に
代えて、図１４（Ａ），（Ｂ）のように短く切ったパイ
プ材からなる受け部材３３を設けたものである。パイプ
材からなる受け部材３３は、角形鋼管柱２０の管壁に取
付けられるワンサイドボルト１に、その受け座金１５と
角形鋼管柱２０の間で被せて取付ける。受け部材３３
は、鉄骨梁２２の端部のエンドプレート２３の厚みより
も若干大きい長さ寸法としてあり、かつ１つのエンドプ
レート２３に対して一対のものが横並びに配置されてい
る。ワンサイドボルト１の受け座金１５は、図１４
（Ｃ）のように受け部材３３側に向く裏面を外周に向っ
て開くテーパ面としてもよい。これにより、鉄骨梁２２
の端部のエンドプレート２３を、受け座金１５の裏面を
ガイド面として受け部材３３に円滑に載せることができ
る。

【００２５】図１５はこの発明の第１３の実施例を示
す。この実施例は、図１４の実施例の受け部材３３を設
けた例において、横並びに設けられる一対のワンサイド
ボルト１に跨がって１枚のプレート３４を配置したもの
である。プレート３４は、ワンサイドボルト１の受け座
金１５の径寸法よりも上下幅が大きいものとし、受け座
金１５と受け部材３３との間に介在させてある。すなわ
ち、前記プレート３４には各々のワンサイドボルト１が
貫通し、その受け座金１５と受け部材３３との間にプレ
ート３４が挟み付けられる。これにより、鉄骨梁２２の
エンドプレート２３を、前記プレート３４でパイプ状の
受け部材３３上に安定よく確実に載せることができる。

【００２６】なお、図５〜図１２の実施例において、鋼
管柱２０，２０Ａ，２０Ｂ，３０内の梁接合部に、図４
の実施例の場合と同様にコンクリートを充填してもよ
い。また、図１３〜図１５の実施例で示した受け部材
は、鉄骨梁２２のエンドプレート２３を受ける場合に限
らず、図５の実施例のようなスプリットティー２６を受
けてもよい。さらに、図７および図９の実施例のよう
に、鋼管柱２０Ａ，２０Ｂが閉鎖構造でない場合には、
ワンサイドボルト１によらず、通常の高力ボルトで受け
部材を管壁に接合するようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明のワンサイドボルト使用柱梁接
合構造は、鋼管柱の梁接合部の内面に補強部材を設け、
鉄骨梁の端部を、この鉄骨梁の端部に設けられまたは取
付けられる接合金物を介して、これら接合金物および鋼
管柱の管壁を貫通するワンサイドボルトで接合したもの
であるため、簡単な構成で柱の接合部の耐力，剛性が確
保でき、現場溶接も必要とせず、かつ閉鎖断面の鋼管柱
に対して外側からの作業で容易に接合することができ
る。また、鋼管柱の外面に突出部がないので運搬効率も
向上する。特に、ワンサイドボルトとして、ピンと、こ
のピンの先端に設けられて拡径状態に塑性変形可能な頭
部形成部材と、前記ピンに軸方向移動自在に外嵌し前記
頭部形成部材を軸方向に加圧して塑性変形させる加圧力
伝達用のスリーブと、このスリーブの後端に係合して所
定の軸方向力で剪断する剪断部材と、前記ピンの後部に
設けられて拡径状態の前記頭部形成部材との間で被締結
材を挟み込むナットとを有するものを使用するため、堅
固な接合が行える。請求項２の発明の場合は、上階鋼管
柱と下階鋼管柱の継ぎ目に鉄骨梁を配置し、この鉄骨梁
を上階鋼管柱の下端と下階鋼管柱の上端との両方に接合
するため、上下階の鋼管柱の接合と梁の接合とを、ワン
サイドボルトで同時に行うこともできる。特に、補強部
材が鋼管柱の内面に重ねた板状の部材であり、ワンサイ
ドボルトを接合金物，鋼管柱の管壁，および補強部材に
わたって貫通させる場合は、上記のように上下階の鋼管
柱の接合と梁の接合とを同時に行うことが簡単で、かつ
堅固な接合が行える。請求項３の発明の場合は、補強部
材をダイヤフラムとしたので、梁からの横荷重に対する
補剛効果が高い。ダイヤフラムを鋼管柱内に設ける場合
は、裏ナット溶接等と併用することが難しく、あるいは
手間が多くなるが、ワンサイドボルトとダイヤフラムと
の組み合わせにより、簡単な構成および簡単な作業で、
堅固な接合構造となる。請求項４の発明の場合は、補強
部材が縦方向に沿ったリブであるため、この場合も高い
補剛効果が得られる。また、縦方向に沿ったリブである
ため、ダイヤフラムの場合と異なり、各方向に梁成の異
なる梁が接合させる場合でも、いずれの梁に対しても鋼
管柱の補剛効果が確保できる。請求項５の発明の場合
は、補強部材が鋼管柱の内面に重ねられた板状の部材で
あるため、ワンサイドボルトの挿通孔による鋼管柱管壁
の断面欠損に対する補強が得られる。請求項６の発明の
場合は、鋼管柱内の少なくとも梁接合部にコンクリート
を充填したため、より補強効果が向上する。請求項７の
発明の場合は、受け部材を鋼管柱にワンサイドボルトで
接合したため、治具を用いることなく簡単な作業で受け
部材を鋼管柱に位置精度よく取付けることができ、その
受け部材で建方時に鉄骨梁の接合金物を仮置きできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は各々同柱梁接合構造における
ワンサイドボルトによる接合部分の締め付け前および締
め付け後の状態を示す断面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は各々同柱梁接合構造における
他のワンサイドボルトによる接合部分の締め付け前およ
び締め付け後の状態を示す断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例にかかる柱梁接合構造
の水平断面図である。

【図５】（Ａ）はこの発明の第３の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図である。

【図６】（Ａ）はこの発明の第４の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図である。

【図７】（Ａ）はこの発明の第５の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図である。

【図８】（Ａ）はこの発明の第６の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図、（Ｃ），
（Ｄ）はその各変形例の水平断面図である。

【図９】（Ａ）はこの発明の第７の実施例にかかる柱梁
接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図、（Ｃ），
（Ｄ）はその各変形例の水平断面図である。

【図１０】（Ａ）はこの発明の第８の実施例にかかる柱
梁接合構造の水平断面図、（Ｂ）はその正面図である。

【図１１】（Ａ）はこの発明の第９の実施例にかかる柱
梁接合構造の正面図、（Ｂ）はその水平断面図、
（Ｃ），（Ｄ）はその各変形例の水平断面図である。

【図１２】（Ａ）はこの発明の第１０の実施例にかかる
柱梁接合構造の水平断面図、（Ｂ）はその正面図であ
る。

【図１３】この発明の第１１の実施例にかかる柱梁接合
構造の正面図である。

【図１４】（Ａ）はこの発明の第１２の実施例にかかる
柱梁接合構造の正面図、（Ｂ）はその要部縦断面図、
（Ｃ）はその変形例の要部縦断面図である。

【図１５】（Ａ）はこの発明の第１３の実施例にかかる
柱梁接合構造の正面図、（Ｂ）はその要部縦面図であ
る。

【図１６】従来例の正面図である。

【図１７】従来のワンサイドボルトの一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１，１Ａ…ワンサイドボルト、２…ピン、３…バルブス
リーブ（頭部形成部材）、４…グリップスリーブ（加圧
力伝達用のスリーブ）、５…シェア座金（剪断部材）、
７…ピン、８…第１スリーブ（頭部形成部材）、９…第
２スリーブ（加圧力伝達用のスリーブ）、１０…グリッ
プアジャスター（剪断部材）、１２…カラー（ナッ
ト）、２０，２０Ａ，２０Ｂ…角形鋼管柱、２０Ｃ…丸
形鋼管柱、２１…補強用プレート（補強部材）、２２…
鉄骨梁、２３，２３Ａ…エンドプレート（接合金物）、
２５…コンクリート、２６…スプリットティー（接合金
物）、２８…補強用角形鋼管（補強部材）、２９…ダイ
ヤフラム（補強部材）、３０…丸形鋼管柱、３１…リブ
（補強部材）、３２…受け部材、３３…受け部材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−200559（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−121443（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/24 E04B 1/58

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管柱の梁接合部の内面に補強部材を設
   け、鉄骨梁の端部を、この鉄骨梁の端部に設けられまた
   は取付けられる接合金物を介して、これら接合金物およ
   び鋼管柱の管壁を貫通するワンサイドボルトで接合し、
   このワンサイドボルトは、ピンと、このピンの先端に設
   けられて拡径状態に塑性変形可能な頭部形成部材と、前
   記ピンに軸方向移動自在に外嵌し前記頭部形成部材を軸
   方向に加圧して塑性変形させる加圧力伝達用のスリーブ
   と、このスリーブの後端に係合して所定の軸方向力で剪
   断する剪断部材と、前記ピンの後部に設けられて拡径状
   態の前記頭部形成部材との間で被締結材を挟み込むナッ
   トとを有するものとしたワンサイドボルト使用柱梁接合
   構造。
2. 【請求項２】 上階鋼管柱と下階鋼管柱の継ぎ目に鉄骨
   梁を配置し、この鉄骨梁を上階鋼管柱の下端と下階鋼管
   柱の上端との両方に接合した請求項１記載のワンサイド
   ボルト使用柱梁接合構造。
3. 【請求項３】 前記補強部材が、鋼管柱内に水平に設け
   たダイヤフラムである請求項１または請求項２記載のワ
   ンサイドボルト使用柱梁接合構造。
4. 【請求項４】 前記補強部材が、鋼管柱の内面に縦方向
   に沿って設けたリブである請求項１または請求項２記載
   のワンサイドボルト使用柱梁接合構造。
5. 【請求項５】 前記補強部材が、鋼管柱の内面に重ねた
   板状の部材であり、前記ワンサイドボルトは、前記接合
   金物、鋼管柱の管壁、および補強部材にわたって貫通さ
   せた請求項１または請求項２記載のワンサイドボルト使
   用柱梁接合構造。
6. 【請求項６】 鋼管柱内の少なくとも前記梁接合部にコ
   ンクリートを充填した請求項１または請求項２または請
   求項３または請求項４または請求項５記載のワンサイド
   ボルト使用柱梁接合構造。
7. 【請求項７】 前記鉄骨梁の端部の接合金物を載せる受
   ける部材を前記鋼管柱にワンサイドボルトで接合した請
   求項１または請求項２または請求項３または請求項４記
   載のワンサイドボルト使用柱梁接合構造。