特許 7496559 鋼管部材の連結構造および鋼管部材の連結方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-30

(45)【発行日】2024-06-07

(54)【発明の名称】鋼管部材の連結構造および鋼管部材の連結方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240531BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20240531BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 503H

E04B1/24 P

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022111404

(22)【出願日】2022-07-11

(65)【公開番号】P2024009699

(43)【公開日】2024-01-23

【審査請求日】2022-07-11

(73)【特許権者】

【識別番号】593071971

【氏名又は名称】株式会社ユニテック

(73)【特許権者】

【識別番号】594162515

【氏名又は名称】阪和興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(72)【発明者】

【氏名】内藤 勤伍

(72)【発明者】

【氏名】内藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】平田 研二

(72)【発明者】

【氏名】坂井 秀彰

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１５３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２０７７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４３４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０６０７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２６２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１８００２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７１２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５３５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５３５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－００３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２９３７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０８４２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２００５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１０６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１８０６１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／２４

Ｆ１６Ｌ ２１／０２

Ｆ１６Ｌ ２１／０６

Ｆ１６Ｌ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延在する第１鋼管部材の第１側端部に固定される第１継手部材と、前記第１鋼管部材に対向配置されて前記第１方向に延在する第２鋼管部材の第２側端部に固定される第２継手部材とを有する第１連結部材と、
前記第１連結部材に対して着脱可能に構成される複数の第２連結部材と、を備え、
前記第１継手部材は、前記第１側端部に固定される第１固定端部と、前記第１固定端部に対して前記第１方向における反対側に位置して前記第１方向に直交する第２方向の外向きに突出する第１連結端部と、前記第１固定端部と前記第１連結端部との間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第１周回溝とを有し、
前記第２継手部材は、前記第２側端部に固定される第２固定端部と、前記第２固定端部に対して前記第１方向における反対側に位置して前記第２方向の外向きに突出する第２連結端部と、前記第２固定端部と前記第２連結端部との間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第２周回溝とを有し、
前記第２連結部材は、前記第１連結端部および前記第２連結端部を対面させた対面状態において、前記第１周回溝に挿入されて係合する第１凸部と、前記第２周回溝に挿入されて係合する第２凸部と、前記第１凸部および前記第２凸部を前記第１方向につなぐ係合接続部とを有し、
前記第１連結端部と前記第２連結端部と前記第１周回溝と前記第２周回溝とは、前記第１連結部材の外側面において全周にわたって延在しており、
前記第２連結部材は、直線状に延在する連結辺部と、前記連結辺部に連なるとともに湾曲形状を有する連結コーナー部とを有し、
前記第１連結部材の内側コーナー部は、前記連結コーナー部を収容可能に切り欠かれた切欠部を有し、
前記複数の前記第２連結部材を前記第１連結部材に装着することによって、前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材を連結させることを特徴とする、鋼管部材の連結構造。

【請求項2】

前記対面状態にある前記第１連結端部および前記第２連結端部によって、外側に向けて突出する連結凸部が形成され、
前記第２連結部材は、前記連結凸部に係合する凹部を有することを特徴とする、請求項１に記載の鋼管部材の連結構造。

【請求項3】

前記第１継手部材または前記第２継手部材のうち、下方に位置するいずれか一方はガイド部を有し、上方に位置するいずれか他方は前記ガイド部によってガイドされることを特徴とする、請求項１に記載の鋼管部材の連結構造。

【請求項4】

前記第１継手部材および前記第２継手部材は、前記第２連結部材が抜け出ることを防止する抜け止め部を有することを特徴とする、請求項１に記載の鋼管部材の連結構造。

【請求項5】

前記第２連結部材の前記連結コーナー部と、隣接する前記第２連結部材の前記連結辺部とは、ジョイント部材を介して連結されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼管部材の連結構造。

【請求項6】

前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材は、中空の角形鋼管であることを特徴とする、請求項１に記載の鋼管部材の連結構造。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の連結構造を用いて構築されることを特徴とする、建造物。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の連結構造を用いる鋼管部材の連結方法であって、
前記第１連結部材および前記第２連結部材を連結して一体化するステップと、
一体化した前記第１連結部材および前記第２連結部材を、互いに対向する前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材の間にセットするステップと、
エレクションピースを用いて前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材を仮固定するステップと、
前記第１継手部材を前記第１鋼管部材に固定するとともに前記第２継手部材を前記第２鋼管部材に固定するステップと、
前記第１連結部材から前記第２連結部材を取り外すステップと、
前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材を現場で組み立てるステップと、
前記エレクションピースを用いて前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材を仮固定するステップと、
前記第２連結部材を前記第１連結部材に装着するステップと、
前記エレクションピースを除去するステップと、を備えることを特徴とする、鋼管部材の連結方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、鋼管部材の連結構造および鋼管部材の連結方法に関する。

【背景技術】

【0002】

柱などに用いられる鋼管部材を上下方向に連結（接合）する構造として、例えば特許文献１に示すように、上鋼管部材の端部と下鋼管部材の端部とを工事現場で溶接して連結する溶接継手構造が広く用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平４－３２７３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示される溶接継手構造では、工事現場における屋外作業（以下、単に屋外作業という）による溶接を必要とする。そのため、天候の影響を受けて工期が長くなること、熟練した溶接工を必要とすること、溶接品質が安定しないこと、溶接部に対する超音波探傷試験等の現場検査を必要とすることなどの課題を有する。

【0005】

また、近年、地球温暖化を防止するために、工事現場においても、温室効果ガスとして働く二酸化炭素の排出量を削減することが求められている。溶接作業では、二酸化炭素がシールドガスとして用いられるともに、溶接自体に多量の電気を消費する。化石燃料を用いた発電では、多くの二酸化炭素が排出される。屋外作業による溶接は、工場における屋内作業（以下、単に屋内作業という）による溶接よりも溶接時間が長くなるため、二酸化炭素の排出量が多くなるという課題を有する。

【0006】

そこで、この発明の課題は、屋外作業による溶接を不要とする、鋼管部材の連結構造および鋼管部材の連結方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る鋼管部材の連結構造は、
第１方向に延在する第１鋼管部材の第１側端部に固定される第１継手部材と、前記第１鋼管部材に対向配置されて前記第１方向に延在する第２鋼管部材の第２側端部に固定される第２継手部材とを有する第１連結部材と、
前記第１連結部材に対して着脱可能に構成される複数の第２連結部材と、を備え、
前記第１継手部材は、前記第１側端部に固定される第１固定端部と、前記第１固定端部に対して前記第１方向における反対側に位置して前記第１方向に直交する第２方向の外向きに突出する第１連結端部と、前記第１固定端部と前記第１連結端部との間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第１周回溝とを有し、
前記第２継手部材は、前記第２側端部に固定される第２固定端部と、前記第２固定端部に対して前記第１方向における反対側に位置して前記第２方向の外向きに突出する第２連結端部と、前記第２固定端部と前記第２連結端部との間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第２周回溝とを有し、
前記第２連結部材は、前記第１連結端部および前記第２連結端部を対面させた対面状態において、前記第１周回溝に挿入されて係合する第１凸部と、前記第２周回溝に挿入されて係合する第２凸部と、前記第１凸部および前記第２凸部を前記第１方向につなぐ係合接続部とを有し、
前記複数の前記第２連結部材を前記第１連結部材に装着することによって、前記第１鋼管部材および前記第２鋼管部材を連結させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、複数の第２連結部材を第１連結部材に装着することによって第１鋼管部材および第２鋼管部材を連結できるので、屋外作業による溶接が不要になり、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】この発明の第１実施形態に係る鋼管部材の連結構造を示す模式的断面図である。

【図2】連結構造を説明する模式的斜視図である。

【図3】連結構造を説明する模式的平面図である。

【図4】エレクションピースを用いた鋼管部材の仮固定を説明する模式的平面図である。

【図5】図４に示した仮固定の要部を説明する模式的側面図である。

【図6】第２実施形態に係る連結構造の要部を示す拡大側面図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。

【図8】この発明に係る鋼管部材の連結方法を説明するフローチャートである。

【図9】第３実施形態に係る連結構造を示す模式的断面図である。

【図10】図９に示した連結構造を説明する模式的平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、この発明に係る鋼管部材１，２の連結構造１０の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は、図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、単なる例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各部材や部分の寸法比率などは、現実のものとは必ずしも合致するものではない。

【0011】

〔第１実施形態〕
図１から図３を参照しながら、第１実施形態に係る鋼管部材１，２の連結構造１０を説明する。

【0012】

図１は、この発明の第１実施形態に係る鋼管部材１，２の連結構造１０を示す模式的断面図である。図２は、連結構造１０を説明する模式的斜視図である。図３は、連結構造１０を説明する模式的平面図である。

【0013】

工事現場において第１鋼管部材１の端部および第２鋼管部材２の端部を突き合わせて鋼管部材１，２を第１方向（例えば、長手方向、上下方向）に順次連結（接合）することで建造物の柱を構築する場合において、この発明に係る連結構造１０を適用する実施の形態を説明する。

【0014】

図１から図３に示すように、連結構造１０は、第１連結部材７と、複数の第２連結部材５と、を備える。第１連結部材７は、連結構造１０の内側に位置して、第１継手部材３および第２継手部材４を有する。複数の第２連結部材５は、連結構造１０の外側に位置して、第１連結部材７に対して着脱可能に構成される。第１連結部材７および第２連結部材５は、例えば、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２と同じ材質であり、鋼材からなる。

【0015】

図１および図２において、第１鋼管部材１は、柱の上側部分に対応して第１方向（長手方向、上下方向）に延びる中空の角形鋼管であり、第２鋼管部材２は、柱の下側部分に対応して第１方向（長手方向、上下方向）に延びる中空の角形鋼管である。工事現場では、第２鋼管部材２は、第１方向（長手方向、上下方向）において第１鋼管部材１に対向配置される。第１鋼管部材１および第２鋼管部材２は、第１方向（長手方向、上下方向）に対して直交する第２方向（例えば、長手直交方向、左右方向）の断面が同じ形状および同じ寸法を有する。第１鋼管部材１および第２鋼管部材２は、直線状の柱辺部および湾曲形状の柱コーナー部を有する多角形断面形状を有し、例えば、４つの柱辺部および４つの柱コーナー部を有する大略四角形断面形状を有する。なお、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の概略断面形状は、正方形や長方形の四角形に限らず、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形などであってもよい。

【0016】

第１連結部材７は、直線状に延在する内側辺部と、内側辺部に連なるとともに湾曲形状を有する内側コーナー部とを有する。第１連結部材７の内側コーナー部は、第２連結部材５の連結コーナー部５ｂを収容可能に切り欠かれた切欠部７ｍを有する。第１連結部材７は、第１継手部材３および第２継手部材４の連結によって構成される。

【0017】

第１継手部材３は、第１鋼管部材１の下端に位置する第１側端部１ａの内側面に対して、例えば全周に形成される溶接部８によって固定される。第２継手部材４は、第２鋼管部材２の上端に位置する第２側端部２ａの内側面に対して、例えば全周に形成される溶接部８によって固定される。なお、後述するように、溶接部８を形成するための溶接は、天候の影響を受ける屋外作業ではなくて、天候の影響を受けない屋内作業によって行われる。

【0018】

第１継手部材３は、第１鋼管部材１の第１側端部１ａでの第２方向（長手直交方向、左右方向）の断面形状に対応した多角形断面形状を有する。第１継手部材３は、第１方向（長手方向、上下方向）の断面が、外側に向けて開口するＵ字形状を有する。第１継手部材３は、第１固定端部３ｃと、第１中央部３ｄと、第１連結端部３ｅとを有する。

【0019】

第１固定端部３ｃは、第１鋼管部材１の第１側端部１ａの側に位置する。第１固定端部３ｃは、第２方向（長手直交方向、左右方向）の外向きに突出した形状を有するが、第１固定端部３ｃの外側面は、第１鋼管部材１の外側面と面一になるように構成される。第１固定端部３ｃの上端部は、第１鋼管部材１の第１側端部１ａとの溶接に使用される。第１連結端部３ｅは、第１固定端部３ｃに対して第１方向（長手方向、上下方向）における反対側に位置して第２方向の外向きに突出する。第１中央部３ｄは、第１固定端部３ｃと第１連結端部３ｅとを第１方向（長手方向、上下方向）につなぐように第１継手部材３の第１方向（長手方向、上下方向）の中央部に位置する。第１中央部３ｄは、第１固定端部３ｃと第１連結端部３ｅとの間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第１周回溝３ｆを有する。

【0020】

第２継手部材４は、第２鋼管部材２の第２側端部２ａでの第２方向（長手直交方向、左右方向）の断面形状に対応した多角形断面形状を有する。第２継手部材４は、第１方向（長手方向、上下方向）の断面が、外側に向けて開口するＵ字形状を有する。第２継手部材４は、第２固定端部４ｃと、第２中央部４ｄと、第２連結端部４ｅとを有する。

【0021】

第２固定端部４ｃは、第２鋼管部材２の第２側端部２ａの側に位置する。第２固定端部４ｃは、第２方向（長手直交方向、左右方向）の外向きに突出した形状を有するが、第２固定端部４ｃの外側面は、第２鋼管部材２の外側面と面一になるように構成される。第２固定端部４ｃの下端部は、第２鋼管部材２の第２側端部２ａとの溶接に使用される。第２連結端部４ｅは、第２固定端部４ｃに対して第１方向（長手方向、上下方向）における反対側に位置して第２方向の外向きに突出する。第２中央部４ｄは、第２固定端部４ｃと第２連結端部４ｅとを第１方向（長手方向、上下方向）につなぐように第２継手部材４の第１方向（長手方向、上下方向）の中央部に位置する。第２中央部４ｄは、第２固定端部４ｃと第２連結端部４ｅとの間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第２周回溝４ｆを有する。

【0022】

第１継手部材３および第２継手部材４が連結される場合、第１連結端部３ｅおよび第２連結端部４ｅが対面する対面状態にあるとともに、第１連結端部３ｅおよび第２連結端部４ｅが実質的に当接する当接状態になる。第１連結端部３ｅおよび第２連結端部４ｅの対面によって、外側に向けて突出するとともに周方向に沿って延在する、断面が矩形の連結凸部７ｅが形成される。

【0023】

第２継手部材４は、ガイド部６をさらに有する。ガイド部６は、上方に位置する第１鋼管部材１に固定された第１継手部材３を第２継手部材４に対してガイドする。これにより、下方の第２鋼管部材２に対する、上方の第１鋼管部材１の位置決めが容易になる。ガイド部６は、図１に示すように、第１方向（長手方向、上下方向）に延在する板形状を有して、第２継手部材４の内側面に固定される。ガイド部６は、例えば溶接によって固定される。ガイド部６は、図３に示すように、第２継手部材４のコーナー部付近に配設される。例えば、第２継手部材４のコーナー部付近のそれぞれに対して２個のガイド部６が離間して配設され、合計８個のガイド部６が配設される。

【0024】

ガイド部６の外側上部は、上部が下部よりも大きく開口するように斜めに切り欠かれた傾斜部６ａを有する。ガイド部６の傾斜部６ａは、第１継手部材３を第２継手部材４に対して位置決めするときに、第１継手部材３の内側面に摺接して第１継手部材３を所定の位置に案内することを容易にする。

【0025】

図３に示すように、複数の第２連結部材５は、連結構造１０の外側に位置して、第１連結部材７の形状に対応して配設される。複数の第２連結部材５として、例えば４個の第２連結部材５が配設される。第２連結部材５のそれぞれは、第１連結部材７に対して着脱可能に構成されるように、言い換えると、第１連結部材７に装着したり、第１連結部材７から取り外したりすることができるように構成される。第２連結部材５に対して係合状態にある第１連結部材７から第２連結部材５を引き出すための引っ掛かり部（例えば凹部）を第２連結部材５の外側面に配設することもできる。

【0026】

図２に示すように、第２連結部材５は、第１連結部材７での第２方向（長手直交方向、左右方向）の断面形状に対応した形状を有する。第２連結部材５は、第１連結部材７に対応する直線状の連結辺部５ａおよび湾曲形状の連結コーナー部５ｂを有する。したがって、第２連結部材５は、直線状に延在する連結辺部５ａと、連結辺部５ａに連なるとともに湾曲形状を有する連結コーナー部５ｂとを有する。

【0027】

図１および図２に示すように、第２連結部材５は、第１方向（長手方向、上下方向）の断面が、内側に向けて開口するＵ字形状を有する。第２連結部材５は、第１凸部５ｃと、係合接続部５ｄと、第２凸部５ｅとを有する。第１凸部５ｃは、第１鋼管部材１の第１側端部１ａの側に位置する。第１凸部５ｃは、第２方向（長手直交方向、左右方向）の内側に突出した凸形状を有する。第２凸部５ｅは、第２鋼管部材２の第２側端部２ａの側に位置する。第２凸部５ｅは、第２方向（長手直交方向、左右方向）の内側に突出した凸形状を有する。係合接続部５ｄは、第１凸部５ｃと第２凸部５ｅとを第１方向（長手方向、上下方向）につなぐように第２連結部材５の第１方向（長手方向、上下方向）の中央部に位置する。

【0028】

第２連結部材５の外側面は、第１固定端部３ｃの外側面および第２固定端部４ｃの外側面と面一になるように構成される。したがって、第１鋼管部材１、第１継手部材３、第２連結部材５、第２継手部材４および第２鋼管部材２の各外側面が面一になるように構成される。好ましくは、第２連結部材５の厚みは、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の厚みに対して同じ厚みかそれ以上の厚みである。厚みを同じ厚みにすることにより、建築基準法で要求される所定の強度を確保できる。また、厚みをそれ以上の厚みにすることにより、厚みが異なる様々な鋼管部材１，２にも対応でき、第２連結部材５の標準化が可能になる。

【0029】

第２連結部材５は、内側に突出する第１凸部５ｃと、第１方向（長手方向、上下方向）に延在する係合接続部５ｄと、内側に突出する第２凸部５ｅによって形成される凹部５ｆとを有する。凹部５ｆは、対面状態にある第１連結端部３ｅおよび第２連結端部４ｅによって構成される連結凸部７ｅに対して着脱可能に係合する着脱係合部として働く。凹部５ｆは、第１連結部材７の矩形状の連結凸部７ｅにおける第２方向（長手直交方向、左右方向）の外形形状に沿って延在する矩形状の溝である。したがって、矩形状の凹部５ｆは、対面状態にある第１連結端部３ｅおよび第２連結端部４ｅによって形成される矩形状の連結凸部７ｅに係合するように構成されている。

【0030】

図１および図２に示すように、連結構造１０は、抜け止め構造を有する。抜け止め構造は、第１継手部材３の第１張り出し部３ｈおよび第２継手部材４の第２張り出し部４ｈと、第２連結部材５の面取り部５ｈとの組み合わせによって構成される。第１張り出し部３ｈは、外側下方に向けて斜めに張り出しており、抜け止め部として働く。第２張り出し部４ｈは、外側上方に向けて斜めに張り出しており、抜け止め部として働く。

【0031】

上側の面取り部５ｈは、外側下方に向けて斜めに切り欠かれた形状を有し、第１張り出し部３ｈに係合する。下側の面取り部５ｈは、外側上方に向けて斜めに切り欠かれた形状を有し、第２張り出し部４ｈに係合する。これにより、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して第２方向（長手直交方向、左右方向）の外側から抜け出ることを防止できる。

【0032】

第１継手部材３の第１張り出し部３ｈには、第１切欠部３ｍが配設される。第２継手部材４の第２張り出し部４ｈにも、第２切欠部４ｍが配設される。第１切欠部３ｍおよび第２切欠部４ｍは、第２連結部材５の連結コーナー部５ｂに対応する部分を切り欠くことで形成される。第１切欠部３ｍおよび第２切欠部４ｍからなる切欠部７ｍが、第１連結部材７に配設される。これにより、第２連結部材５の連結コーナー部５ｂは、切欠部７ｍと干渉することなく、第１連結部材７の内側コーナー部に装着される。

【0033】

図２および図３に示すように、複数の第２連結部材５のそれぞれは、第２方向（長手直交方向、左右方向）における挿入方向Ｆに沿って第１連結部材７に装着される。例えば、図３において、各第２連結部材５は、１の挿入方向Ｆから４の挿入方向Ｆの順番で装着される。すなわち、第１の第２連結部材５を１の挿入方向Ｆに装着し、第２の第２連結部材５を２の挿入方向Ｆに装着し、第３の第２連結部材５を３の挿入方向Ｆに装着し、最後に第４の第２連結部材５を４の挿入方向Ｆに装着する。

【0034】

１の挿入方向Ｆに係る第１の第２連結部材５の連結辺部５ａの端面５ｍは、２の挿入方向Ｆに係る第２の第２連結部材５の連結コーナー部５ｂの端面５ｍに対向して当接する。１の挿入方向Ｆに係る第１の第２連結部材５の連結コーナー部５ｂの端面５ｍは、４の挿入方向Ｆに係る第４の第２連結部材５の連結辺部５ａの端面５ｍに対向して当接する。このとき、隣接する第２連結部材５の端面５ｍ同士が干渉するように、端面５ｍを第１方向（長手方向、上下方向）に対して傾斜している傾斜面にすることができる。これにより、第２連結部材５が第１連結部材７から抜け出にくくなる。

【0035】

〔第２実施形態〕
図６および図７を参照しながら、第２実施形態に係る連結構造１０を説明する。図６は、第２実施形態に係る連結構造１０の要部を示す拡大側面図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。

【0036】

第２実施形態に係る連結構造１０では、ジョイント部材９の使用が上記第１実施形態と相違しているだけであり、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。したがって、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0037】

図６に示すように、或る第２連結部材５と、隣接する第２連結部材５とを接続するために、ジョイント部材９が使用されている。ジョイント部材９は、或る第２連結部材５の連結コーナー部５ｂに対応するジョイントコーナー部と、隣接する第２連結部材５の連結辺部５ａに対応するジョイント辺部とを有する板状体である。ジョイント部材９のジョイントコーナー部およびジョイント辺部のそれぞれには、厚み方向に貫通する座ぐり穴９ａが形成される。

【0038】

或る第２連結部材５の連結コーナー部５ｂの端面５ｍの側と、隣接する第２連結部材５の連結辺部５ａの端面５ｍの側には、ジョイント凹部２９が形成されている。ジョイント凹部２９は、ジョイント部材９を収容可能なように構成されている。ジョイント部材９をジョイント凹部２９に収容した状態では、例えば、ジョイント部材９の外側面は、第２連結部材５の外側面と面一である。また、連結コーナー部５ｂの端面５ｍおよび連結辺部５ａの端面５ｍは、第１方向（長手方向、上下方向）に延在する。

【0039】

ジョイント部材９の座ぐり穴９ａに対応するネジ穴が、例えば、或る第２連結部材５の連結コーナー部５ｂの係合接続部５ｄおよび隣接する第２連結部材５の連結辺部５ａの係合接続部５ｄにそれぞれ形成される。ジョイント部材９をジョイント凹部２９に収容した状態で、複数のジョイントボルト１９を用いてジョイント部材９を第２連結部材５の連結コーナー部５ｂおよび連結辺部５ａに対して、ボルト止めで固定できる。これにより、或る第２連結部材５と隣接する第２連結部材５とを確実に接続して、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して第２方向（長手直交方向、左右方向）の外側に抜け出ることを防止できる。

【0040】

〔第３実施形態〕
図９および図１０を参照しながら、第３実施形態に係る連結構造１０を説明する。図９は、第３実施形態に係る連結構造１０を示す模式的断面図である。図１０は、図９に示した連結構造１０を説明する模式的平面図である。

【0041】

第３実施形態に係る連結構造１０では、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２が丸形鋼管であることと、第２連結部材５の使用数とが上記第１実施形態と相違しており、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。したがって、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0042】

図９および図１０に示すように、連結構造１０は、第１連結部材７と、２つの第２連結部材５と、を備える。第１連結部材７は、連結構造１０の内側に位置して、第１継手部材３および第２継手部材４を有する。２つの第２連結部材５は、連結構造１０の外側に位置して、第１連結部材７に対して第２方向（長手直交方向、左右方向）の挿入方向Ｆから着脱可能に構成される。

【0043】

図９および図１０に示すように、第１鋼管部材１は、柱の上側部分に対応して第１方向（長手方向、上下方向）に延びる中空の丸形鋼管であり、第２鋼管部材２は、柱の下側部分に対応して第１方向（長手方向、上下方向）に延びる中空の丸形鋼管である。

【0044】

第１連結部材７は、図１０に示すように、平面視で、大略円形状を有する。第１連結部材７の外側面は、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の外側面と面一である。第１連結部材７の上側部分および下側部分のそれぞれは、中心側にシフトした状態で第２方向（長手直交方向、左右方向）に直線状に延在している。

【0045】

第２連結部材５は、図１０に示すように、平面視で、大略半円形状を有する。第２連結部材５の外側面は、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の外側面と面一である。第２連結部材５の一側および他側の先端部分のそれぞれは、中心側にシフトした状態で第２方向（長手直交方向、左右方向）に直線状に延在している。一側および他側の先端部分のそれぞれには、ジョイント凹部２９が形成される。左側に位置する第２連結部材５と、右側に位置する第２連結部材５とが、左右対称に構成されている。

【0046】

２つの第２連結部材５は、第２方向（長手直交方向、左右方向）の挿入方向Ｆから第１連結部材７に装着される。これにより、第２連結部材５が第１連結部材７に係合して連結構造１０を構成できる。上記第２実施形態と同様に、ジョイント部材９をジョイント凹部２９に収容した状態で、図示しない複数のジョイントボルトを用いてジョイント部材９を第２連結部材５の一側および他側の先端部分に対して、ボルト止めで固定できる。これにより、左側に位置する第２連結部材５と右側に位置する第２連結部材５とを確実に接続して、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して第２方向（長手直交方向、左右方向）の外側に抜け出ることを防止できる。

【0047】

〔鋼管部材の連結方法〕
図４、図５および図８を参照しながら、この発明に係る鋼管部材１，２の連結方法を説明する。図４は、エレクションピース１１，１２を用いた鋼管部材１，２の仮固定を説明する模式的平面図である。図５は、図４に示した仮固定の要部を説明する模式的側面図である。図８は、この発明に係る鋼管部材１，２の連結方法を説明するフローチャートである。

【0048】

図８に示すように、ステップＳ１では、連結構造１０による第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の連結工程が開始される。

【0049】

ステップＳ３では、第２連結部材５の凹部５ｆが第１連結部材７の連結凸部７ｅに係合することによって、第１連結部材７と複数の第２連結部材５とを着脱可能に一体化させる一体化工程が行われる。

【0050】

ステップＳ５では、第２連結部材５および第１連結部材７の一体化物を、互いに対向する第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の間にセットするセッティング工程が行われる。第１連結部材７の一方を構成する第１継手部材３の第１固定端部３ｃが第１鋼管部材１の第１側端部１ａに対面し、第１連結部材７の他方を構成する第２継手部材４の第２固定端部４ｃが第２鋼管部材２の第２側端部２ａに対面するように一体化物がセットされる。このとき、第１鋼管部材１と第２鋼管部材２とが、非常に正確に第１方向（長手方向、上下方向）に延在するように、高精度に位置決めされる。

【0051】

ステップＳ７では、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２を用いた第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の仮固定工程が行われる。ここで、図４および図５を参照しながら、仮固定工程について説明する。

【0052】

図４および図５に示すように、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２のそれぞれが、高精度に位置決めされた状態にある第１鋼管部材１および第２鋼管部材２に対して、例えば溶接で固定される。第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２は、第１方向（長手方向、上下方向）に延在する板形状を有する。第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２は、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の各側面部から垂直に突出するとともに、非常に正確に第１方向（長手方向、上下方向）に延在するように配設される。第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２のそれぞれには、複数のボルト挿通孔が形成される。ボルト挿通孔は、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２の板厚方向を貫通するように形成される。

【0053】

第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２のそれぞれは、一対のスプライスプレート１３，１３で挟持されて、ボルト挿通孔に挿通される仮ボルト１５と、仮ボルト１５に螺合する仮ナット１６とによってボルト止めされる。第１エレクションピース１１の外側には第１フランジ１１ａが配設され、第２エレクションピース１２の外側には第２フランジ１２ａが配設される。第１フランジ１１ａおよび第２フランジ１２ａは、連結ボルト１７および連結ナット１８によってボルト止めされる。これらのボルト止めによって、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２は、一体的に仮固定される。仮ボルト１５および連結ボルト１７には、例えば高力ボルトが使用される。

【0054】

ステップＳ９では、上記の仮固定状態で、第１連結部材７の第１継手部材３を第１鋼管部材１に溶接で固定するとともに、第１連結部材７の第２継手部材４を第２鋼管部材２に溶接で固定するという固定工程が行われる。このとき、第１継手部材３の第１固定端部３ｃと第１鋼管部材１の第１側端部１ａとの間で溶接部８が形成されるとともに、第２継手部材４の第２固定端部４ｃと第２鋼管部材２の第２側端部２ａとの間で溶接部８が形成される。これにより、連結構造１０を介して高精度に位置決めされた第１鋼管部材１および第２鋼管部材２は、非常に正確に第１方向（長手方向、上下方向）に延在する。

【0055】

なお、ステップＳ３からステップＳ９のいずれかのステップにおいて、第１連結部材７の各辺に対する各第２連結部材５の対応関係が直ちに分かるように、対応関係の目印となるマーキングを第２連結部材５に付すマーキング作業が行われる。これにより、第２連結部材５を第１連結部材７の正しい所定の位置に着脱可能になる。

【0056】

ステップＳ１１では、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を一体的に連結した連結構造１０において、全ての第２連結部材５を第１連結部材７から取り外して展開する展開工程が行われる。

【0057】

ステップＳ１３では、展開された第１鋼管部材１と第２鋼管部材２と全ての第２連結部材５とを工事現場に運搬して、工事現場においてこれらを組み立てる組立工程が行われる。組立工程は、例えば、上方に位置する第１鋼管部材１と下方に位置する第２鋼管部材２とを第１方向（長手方向、上下方向）に立設させる立設工程と、この状態で全ての第２連結部材５を第１連結部材７に装着する装着工程を含む。

【0058】

ステップＳ１５では、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２を用いた鋼管部材１，２の仮固定工程が行われる。ステップＳ１５の仮固定工程は、マーキングを付した第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を連結構造１０によって一体的に連結したステップＳ９の状態に戻す（言い換えると、一体的な連結状態を再現する）ことを目的としている。したがって、ステップＳ７の仮固定工程のうち、スプライスプレート１３で挟持された第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２のボルト止めによる仮固定工程が行われる。

【0059】

ステップＳ１７では、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を仮固定した状態で、マーキングを付した全ての第２連結部材５を、対応する第１連結部材７に装着することによって第２連結部材５および第１連結部材７を連結させる装着連結工程が行われる。

【0060】

ステップＳ１９では、仮固定に使用したスプライスプレート１３のボルト止めを解除し、その後、第１エレクションピース１１および第２エレクションピース１２のそれぞれを第１鋼管部材１および第２鋼管部材２から溶断などによって切り離して除去する除去工程が行われる。

【0061】

ステップＳ２１では、連結構造１０による第１鋼管部材１および第２鋼管部材２の連結工程を終了する。

【0062】

上記一連の工程において、少なくともステップＳ９の固定工程における溶接が、屋内作業によって行われる。屋外作業による溶接が行われないので、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。上記一連の工程において、好ましくはステップＳ３からステップＳ１１での全ての工程が、屋内作業によって行われる。これにより、屋外作業による溶接よりも、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、非常に正確に第１方向（長手方向、上下方向）に延在して垂直度の高い柱を立設できる。

【0063】

高層ビルや高架橋などの高くそびえる建造物における柱は、上述した連結構造１０を用いて構築することができる。これにより、複数の第２連結部材５を第１連結部材７に装着することによって、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を連結できるので、屋外作業による溶接が不要になり、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。

【0064】

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【0065】

一例として、この発明に係る連結構造１０を、鋼管部材１，２を第１方向（例えば、上下方向）に順次連結（接合）する建造物の柱に適用した場合について説明した。この発明に係る連結構造１０は、鋼管部材１，２を第２方向（例えば、左右方向）に順次連結（接合）する建造物の梁にも適用することができる。

【0066】

第１実施形態では、一例として、第２連結部材５が連結辺部５ａと連結コーナー部５ｂとを連続してつなげた構成を開示している。しかしながら、第２連結部材５は、連結辺部５ａと連結コーナー部５ｂとを分離して別体にした構成にすることができる。この場合、連結辺部５ａの端面５ｍと連結コーナー部５ｂの端面５ｍのそれぞれには、互いに係合するための凹凸状の係合部が形成される。連結辺部５ａおよび連結コーナー部５ｂの各端面５ｍにおける凹凸を係合させることによって第２連結部材５が組み立てられ、次の第２連結部材５もさらに組み立てられる。

【0067】

最後の組立対象となる第２連結部材５の連結コーナー部５ｂの各端面５ｍと、最初の組立対象となった第２連結部材５の連結辺部５ａの端面５ｍとの係合構造は、それ以外の第２連結部材５における係合構造と若干相違している。すなわち、最初の連結辺部５ａおよび最後の連結コーナー部５ｂの各端面５ｍを、凹凸の無い平坦面にするととともに、最初の連結辺部５ａおよび最後の連結コーナー部５ｂを第２実施形態で説明したジョイント部材９を用いて接続することができる。これにより、最初の第２連結部材５と最後の第２連結部材５とを確実に接続して、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して第２方向（長手直交方向、左右方向）の外側に抜け出ることを防止できる。

【0068】

また、第３実施形態において、第２連結部材５を三等分や四等分などの複数に等分された円弧形状にして、隣接する第２連結部材５同士をジョイント部材９を用いて接続する構成にすることができる。

【0069】

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

【0070】

この発明の第１態様に係る鋼管部材１，２の連結構造１０は、
第１方向に延在する第１鋼管部材１の第１側端部１ａに固定される第１継手部材３と、前記第１鋼管部材１に対向配置されて前記第１方向に延在する第２鋼管部材２の第２側端部２ａに固定される第２継手部材４とを有する第１連結部材７と、
前記第１連結部材７に対して着脱可能に構成される複数の第２連結部材５と、を備え、
前記第１継手部材３は、前記第１側端部１ａに固定される第１固定端部３ｃと、前記第１固定端部３ｃに対して前記第１方向における反対側に位置して前記第１方向に直交する第２方向の外向きに突出する第１連結端部３ｅと、前記第１固定端部３ｃと前記第１連結端部３ｅとの間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第１周回溝３ｆとを有し、
前記第２継手部材４は、前記第２側端部２ａに固定される第２固定端部４ｃと、前記第２固定端部４ｃに対して前記第１方向における反対側に位置して前記第２方向の外向きに突出する第２連結端部４ｅと、前記第２固定端部４ｃと前記第２連結端部４ｅとの間の外側面に設けられて周方向に沿って延在する第２周回溝４ｆとを有し、
前記第２連結部材５は、前記第１連結端部３ｅおよび前記第２連結端部４ｅを対面させた対面状態において、前記第１周回溝３ｆに挿入されて係合する第１凸部５ｃと、前記第２周回溝４ｆに挿入されて係合する第２凸部５ｅと、前記第１凸部５ｃおよび前記第２凸部５ｅを前記第１方向につなぐ係合接続部５ｄとを有し、
前記複数の前記第２連結部材５を前記第１連結部材７に装着することによって、前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２を連結させることを特徴とする。

【0071】

上記態様によれば、複数の第２連結部材５を第１連結部材７に装着することによって第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を連結できるので、屋外作業による溶接が不要になり、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。

【0072】

また、第２態様に係る連結構造１０は、上記第１態様において、
前記対面状態にある前記第１連結端部３ｅおよび前記第２連結端部４ｅによって、外側に向けて突出する連結凸部７ｅが形成され、
前記第２連結部材５は、前記連結凸部７ｅに係合する凹部５ｆを有する。

【0073】

上記態様によれば、着脱可能な係合状態を容易に実現できる。

【0074】

また、第３態様に係る連結構造１０は、上記第１態様において、
前記第１鋼管部材１または前記第２鋼管部材２のうち、下方に位置するいずれ一方は、上方に位置するいずれか他方をガイドするためのガイド部６を有する。

【0075】

上記態様によれば、下方に位置する第２鋼管部材２に対する、上方に位置する第１鋼管部材１の位置決めが容易になる。

【0076】

また、第４態様に係る連結構造１０は、上記第２態様において、
前記第１継手部材３および前記第２継手部材４は、前記第２連結部材５が抜け出ることを防止する抜け止め部３ｈ，４ｈを有する。

【0077】

上記態様によれば、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して外側に抜け出ることを防止できる。

【0078】

また、第５態様に係る連結構造１０は、上記第２態様において、
前記第２連結部材５は、直線状に延在する連結辺部５ａと、前記連結辺部５ａに連なるとともに湾曲形状を有する連結コーナー部５ｂとを有し、
前記第１連結部材７の内側コーナー部は、前記連結コーナー部５ｂを収容可能に切り欠かれた切欠部７ｍを有する。

【0079】

上記態様によれば、第２連結部材５の連結コーナー部５ｂは、切欠部７ｍと干渉することなく、第１連結部材７の内側コーナー部に装着される。

【0080】

また、第６態様に係る連結構造１０は、上記第５態様において、
前記第２連結部材５の前記連結コーナー部５ｂと、隣接する前記第２連結部材５の前記連結辺部５ａとは、ジョイント部材９を介して連結される。

【0081】

上記態様によれば、或る第２連結部材５と隣接する第２連結部材５とを確実に接続して、係合状態にある第２連結部材５が第１連結部材７に対して外側に抜け出ることを防止できる。

【0082】

また、第７態様に係る連結構造１０は、上記第１態様において、
前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２は、中空の角形鋼管または中空の円形鋼管である。

【0083】

上記態様によれば、第１鋼管部材１および第２鋼管部材２が汎用的な鋼管であるので、連結構造１０を様々な建造物に適用できる。

【0084】

また、第８態様に係る建造物は、第１態様から第７態様の連結構造１０を用いて構築される。

【0085】

上記態様によれば、複数の第２連結部材５を第１連結部材７に装着することによって第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を連結できるので、屋外作業による溶接が不要になり、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。

【0086】

また、第９態様に係る、上述した連結構造１０を用いる鋼管部材１，２の連結方法は、
前記第１連結部材７および前記第２連結部材５を連結して一体化するステップと、
一体化した前記第１連結部材７および前記第２連結部材５を、互いに対向する前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２の間にセットするステップと、
エレクションピース１１，１２を用いて前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２を仮固定するステップと、
前記第１継手部材３を前記第１鋼管部材１に固定するとともに前記第２継手部材４を前記第２鋼管部材２に固定するステップと、
前記第１連結部材７から前記第２連結部材５を取り外すステップと、
前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２を現場で組み立てるステップと、
前記エレクションピース１１，１２を用いて前記第１鋼管部材１および前記第２鋼管部材２を仮固定するステップと、
前記第２連結部材５を前記第１連結部材７に装着するステップと、
前記エレクションピース１１，１２を除去するステップと、を備える。

【0087】

上記態様によれば、複数の第２連結部材５を第１連結部材７に装着することによって第１鋼管部材１および第２鋼管部材２を連結できるので、屋外作業による溶接が不要になり、安定した高品質な連結が得られ、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、非常に正確に第１方向（長手方向、上下方向）に延在して垂直度の高い柱を立設できる。

【符号の説明】

【0088】

１…第１鋼管部材（鋼管部材）
１ａ…第１側端部
２…第２鋼管部材（鋼管部材）
２ａ…第２側端部
３…第１継手部材
３ｃ…第１固定端部
３ｄ…第１中央部
３ｅ…第１連結端部
３ｆ…第１周回溝
３ｈ…第１張り出し部（抜け止め部）
３ｍ…第１切欠部
４…第２継手部材
４ｃ…第２固定端部
４ｄ…第２中央部
４ｅ…第２連結端部
４ｆ…第２周回溝
４ｈ…第２張り出し部（抜け止め部）
４ｍ…第２切欠部
５…第２連結部材
５ａ…連結辺部
５ｂ…連結コーナー部
５ｃ…第１凸部
５ｄ…係合接続部
５ｅ…第２凸部
５ｆ…凹部
５ｈ…面取り部
５ｍ…端面
６…ガイド部
６ａ…傾斜部
７…第１連結部材
７ｍ…切欠部
７ｅ…連結凸部
８…溶接部
９…ジョイント部材
９ａ…座ぐり穴
１０…連結構造
１１…第１エレクションピース（エレクションピース）
１２…第２エレクションピース（エレクションピース）
１３…スプライスプレート
１５…仮ボルト
１６…仮ナット
１７…連結ボルト
１８…連結ナット
１９…ジョイントボルト
２９…ジョイント凹部
Ｆ…挿入方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】