柱の接合構造、柱接合用部材
【課題】 上下の柱のサイズが異なる場合において、柱の接合位置に応じて適切に補強が可能な柱の接合構造および柱接合用部材を提供する。
【解決手段】 リブ２５ｂは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｂは、本体２３に対して一方の方向に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｂの辺は、一定の高さで形成され、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側は、リブ２５ｂが形成されず、コの字状に形成される。本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｂと同一の偏心方向に偏心して配置される。
【解決手段】 リブ２５ｂは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｂは、本体２３に対して一方の方向に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｂの辺は、一定の高さで形成され、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側は、リブ２５ｂが形成されず、コの字状に形成される。本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｂと同一の偏心方向に偏心して配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管柱を用いた構造物の柱の接合部に用いられる柱接合用部材およびこれを用いた柱の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼管柱を用いた構造物において、上下方向に柱を接合する部位がある。このような柱の接合部においては、上下に接合する柱のサイズが異なる場合がある。たとえば、下方の柱に対して、上方の柱のサイズが小さい場合である。このような場合には、接合する柱の間に、テーパ形状の接合部材を用いる方法がある。
【０００３】
しかし、このようなテーパ状部材は、その製造が困難である。また、テーパ状部材とこれと接合される上下の水平面とは斜めに接触するため、テーパ状部材と水平面との接合部に設けられる板状部材である裏当て金の端面と水平面とが面接触ではなく、線接触となる。このため、この部位での溶接が困難であり、溶接不良の原因ともなる。したがって、サイズの異なるより簡易な柱の接合構造が検討されている。
【０００４】
このような柱の接合構造としては、例えば、少なくとも一側面をテーパ形状とする枠状コラム部の上下にダイアフラムを接合し、ダイアフラムの側面と面一となるように枠状コラムのテーパ形状と対応するリブが設けられた接続コラムがある（特許文献１）。
【０００５】
また、上下面に柱との接合部を有し、柱と接合される部位の中央に台形断面形状となる貫通孔等を有する接合部用金物がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案第３０５３４８０号公報
【特許文献２】実公平７−５１５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の接続コラムは、梁との接合部は垂直になるが、テーパ形状の側面を有するため、その製造が困難であり、また、前述のように、テーパ形状の側面の上下の端面と、上下の水平面との接合も困難である。
【０００８】
また、特許文献２に記載の接合部用金物は、テーパ形状側面を有するものではなく、製造は簡易であるが、上下の柱の位置関係のバリエーションを考慮した場合、最適な形状とは言えない。
【０００９】
一方、上下に接合される柱は、必ずしも同一軸心上に設置されるわけではない。例えば、構造物における柱の位置によって、中柱、側柱、隅柱に分類され、それぞれの柱構造において、上下の柱の接合位置が同一ではない。また、このように柱の接合位置が異なる場合には、その柱の接合位置に応じて、柱接合用部材に必要な強度が異なる。しかし、全てに対応可能なように過剰に厚肉としたのでは、重量増やコスト増となる。このため、各部位において適切な形状で補強する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、上下の柱のサイズが異なる場合において、柱の接合位置に応じて適切に補強が可能な柱の接合構造および柱接合用部材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】
【００１１】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、柱接合用部材を用いた柱の接合構造であって、柱接合用部材は、本体部と、前記本体部の下面に設けられたリブとを有し、前記柱接合用部材の下面に、中空の第１の柱が接合され、前記柱接合用部材の上面には、前記第１の柱よりもサイズの小さな中空の第２の柱が接合され、前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた側柱と、前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させ、かつ、一方の側と直交する他方の側に前記第２の柱を前記本体部に対して偏心させ、前記第２の柱の当該他方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた隅柱と、を少なくとも具備し、前記側柱および前記隅柱において、前記柱接合用部材は、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、平面視において、前記第１の柱からの距離が最も遠い前記第２の柱の対応する部位に、前記リブが最大高さとなるように形成されるとともに、前記第２の柱の偏心方向であって、前記第１の柱の位置と一致する前記第２の柱の対応する部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱の接合構造である。
【００１２】
リブの最大高さは、平面視における、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、前記第１の柱からの距離が最も遠くなる部位における距離に比例して形成され、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さに対し、前記隅柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さが√２倍の高さであることが望ましい。
【００１３】
前記第２の柱の中心が前記第１の柱の中心と一致する中柱において、前記リブは、前記第２の柱の各辺に対応する部位に同一高さで形成され、前記リブの高さは、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さの１／２の高さであることが望ましい。
【００１４】
前記柱接合用部材の上面には、前記第２の柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであることが望ましい。
【００１５】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であってもよい。
【００１６】
第１の発明によれば、本体部の上面に接合される第２の柱が、本体部に対して偏心しており、本体部の裏面には、柱の接合位置に応じた形状のリブが設けられる。このため、確実に柱接合用部材に必要な強度を確保できるとともに、過剰に大きなリブを形成する必要がない。
【００１７】
また、リブの高さは、下部の第１の柱の側壁位置から、上部の第２の柱の側壁位置までの距離に応じて決定することで、設計が容易である。具体的には、第２の柱が本体部の中心に接合される中柱の場合には、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離は、全周にわたって均一となる。このため、リブ高さは、均一な高さに設定すればよい。
【００１８】
これに対し、側柱は、一方の方向に偏心し、偏心方向の逆側において、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離が最大となり、中柱における距離の２倍となる。このため、最大リブ高さは中柱における場合に対して２倍の最大高さとすればよい。
【００１９】
同様に、隅柱は、互いに直行する二方向に偏心し、偏心方向と逆側において、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離が最大となり、側柱における距離の√２倍となる。このため、最大リブ高さは側柱における場合に対して√２倍の最大高さとすればよい。
【００２０】
また、本体部の第２の柱との接合部側の面に柱接合部が形成され、柱接合部が第２の柱接合位置に応じて本体部に対して偏心しているため、第２の柱の接合位置を間違えることがない。また、このような柱接合部を複数のマークで構成することで容易に柱接合位置を把握することもできる。特に、柱接合部が面に対して凸または凹であれば、確実に柱の接合位置を確認することができる。
【００２１】
第２の発明は、柱接合用部材であって、本体部と、前記本体部の下面に設けられ、前記柱接合用部材の対応する辺に平行に設けられるリブとを有し、前記本体部の上面には、接合される柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであり、前記柱接合部は、前記本体部に対して少なくとも一方の側に偏心しており、前記リブは、前記柱接合部の偏心方向とは逆方向の端部が最大高さとなるように形成されるとともに、前記柱接合部の偏心方向の端部の高さが０となるように形成され、かつ、前記リブの最大高さの部位から高さが０となる部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱接合用部材である。
【００２２】
また、前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であってもよい。
【００２３】
第２の発明によれば、軽量であり強度の高い柱接合用部材を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、上下の柱のサイズが異なる場合において、柱の接合位置に応じて適切に補強が可能な柱の接合構造および柱接合用部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】接合部材３ａを用いた、柱の接合構造１を示す斜視図。
【図２】柱の接合構造１における柱の配置を示す模式図。
【図３】接合部材３ａを示す斜視図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図４】中柱９の柱と梁との接合部を示す図であり、図５のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】中柱９の柱の接合構造を示す立面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】接合部材３ｂを示す図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図７】側柱１１の柱と梁との接合部を示す図であり、図８のＥ−Ｅ線断面図。
【図８】側柱１１の柱の接合構造を示す立面図であり、図７のＤ−Ｄ線断面図。
【図９】接合部材３ｃを示す図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図１０】隅柱１３の柱と梁との接合部を示す図であり、図１１（ａ）のＪ−Ｊ線断面図。
【図１１】隅柱１３の柱の接合構造を示す立面図であり、（ａ）は図１０のＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）は図１０のＩ−Ｉ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態にかかる柱の接合構造１について説明する。図１は、柱の接合構造１の一部（中柱）を示す斜視図である。柱の接合構造１は、下方から柱５ａ、５ｂ、５ｃが鉛直方向に配置され、それぞれの柱間には柱接合用部材である接合部材３、３ａが設けられる。下方の接合部材３の下面１９ａには柱５ａの上端が接合され、上面２１ａには柱５ｂの下端が接合される。また、柱５ｂの上端は接合部材３ａの下面１９と接合される。さらに接合部材３ａの上面２１には柱５ｃの下端が接合される。なお、接合部材３は、通常の平板形状の接合部材でよい。
【００２７】
柱５ａ、５ｂは同一サイズの中空の角型鋼管である。柱５ｃは、柱５ａ、５ｂよりもサイズの小さな中空の角型鋼管である。接合部材３ａは、柱５ｂのサイズよりもわずかに大きなサイズの矩形形状の平板状部材である。なお、接合部材３ａは例えば鋼製であり、概ね３００〜１０００ｍｍ角程度の大きさであるが、接合される柱のサイズにより任意に設定することができる。
【００２８】
接合部材３、３ａで挟まれた範囲の柱５ｂには、水平方向に梁７が接合される。したがって、梁７のフランジ部の端部は、接合部材３、３ａの側面に接合され、梁７のウェブ部の端部が柱５ｂの側面と接合される。すなわち、上下の接合部材３、３ａの設置間隔（柱５ｂの長さ）は、梁７の高さとほぼ一致する。なお、梁７のウェブ部の上下端部（フランジ部近傍）は、接合部材３、３ａとの干渉を避けるため、切欠きが設けられる。
【００２９】
図２は、柱の接合構造１を示す平面模式図である。柱の接合構造１は、周囲を外壁１７で覆われ、所定間隔で柱５ｂ（５ａ）が設置される。柱５ｂ（５ａ）同士は梁７によって接続されている。なお、図２においては簡単のため接合部材３等は図示を省略する。下方に設置された柱５ｂ（５ａ）上には、柱５ｂ（５ａ）よりもサイズの小さな柱５ｃが設置される。
【００３０】
ここで、四方向に梁７が接合される部位の柱を中柱９と称する。また、一方の側に外壁１７が形成される部位の柱を側柱１１と称する。また、柱の接合構造１の隅に形成され、二方向に外壁１７が形成される部位の柱を隅柱１３と称する。
【００３１】
中柱９は、水平方向の縦横両方に梁７が接合されており、柱５ｂ（５ａ）に対して、柱５ｃは同心に配置される。すなわち、下方の柱５ｂ（５ａ）の中心と、よりサイズの小さな柱５ｃの中心位置が一致する。
【００３２】
これに対し、側柱１１は、下方の柱５ｂ（５ａ）の中心と、よりサイズの小さな柱５ｃの中心位置が一致せず、柱５ｂ（５ａ）に対して、柱５ｃは一方向に偏心して配置される（例えば図中上方向）。柱５ｃは、外壁１７側に偏心し、柱５ｂ（５ａ）の外壁１７側の側面と柱５ｃの外壁１７側の側面とが同一の位置となるように配置される。すなわち、柱５ｃは、柱５ｂ（５ａ）の一方向側（外壁１７側）に偏心し、偏心方向とは垂直な方向（例えば図中左右方向）には偏心しない。
【００３３】
一方、隅柱１３は、二方向に接する外壁１７方向それぞれの方向に偏心する。柱５ｃは、それぞれの外壁１７側に偏心し、柱５ｂ（５ａ）のそれぞれの外壁１７側の側面と柱５ｃの対応する外壁１７側の側面とが同一の位置となるように配置される。すなわち、柱５ｃは、柱５ｂ（５ａ）の一方向側（例えば図中上側の外壁１７側）に偏心するとともにこれと垂直な方向（例えば図中右側の外壁１７側）にも同量だけ偏心し、柱５ｃの各辺に対して斜め方向に偏心する。
【００３４】
次に、接合部材３ａについて詳細を説明する。図３（ａ）は中柱用の接合部材３ａを示す裏面斜視図、図３（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ａの本体２３は、略矩形の平板状部材である。接合部材３ａの下面１９には、リブ２５ａが設けられる。リブ２５ａは、略矩形に下面１９に突出する。
【００３５】
リブ２５ａは、接合される柱５ｃと略同一のサイズであり、全て同一高さ、同一厚みで形成される。なお、リブ２５ａは、本体２３と一体で形成されてもよく、本体２３に板部材を接合してもよく、または柱５ｃと同一の角型鋼管を切断して本体２３に接合してもよい。
【００３６】
本体２３の上面２１には、必要に応じてマークである柱接合部２７が設けられる。柱接合部２７は、上面２１において他の部位よりもわずかに肉厚が厚く形成される。柱接合部２７は、上面２１側において柱と接合される範囲となり、柱５ｃよりもわずかに広い範囲に形成され、柱５ｃとの溶接代が確保される。
【００３７】
また、柱接合部２７の高さとしては、目視で隙間が認識できれば良く、２ｍｍ〜５ｍｍ程度であれば良い。なお、図３（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ａの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ａの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ａの外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００３８】
図４は、中柱９における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、中柱９における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図である。図４に示すように、中柱９では、柱５ｂ上に接合部材３ａが設置され、接合部材３ａの上面２１の中心に柱５ｃが設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ａの中心に接合される。なお、接合部材３ａの下面に設置される柱５ｂの中心は、柱５ｃの設置位置によらず、接合部材の中心と一致する。また、柱５ｃは前述した柱接合部２７内に接合される。
【００３９】
また、図５に示すように、リブ２５ａは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ａを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ａが設けられる。
【００４０】
なお、通常、接合部材３ａの上下に設置される異なるサイズの柱は、サイズが５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度異なるものが多い。したがって、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ１）は２５〜７５ｍｍ程度となる。中柱９においては、柱５ｃの全位置で、図に示す柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が一定となる。本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に応じて、リブ２５ａの高さが設定される。したがって、中柱９においては、リブ２５ａの高さ（図中Ｈ１）は、リブ２５ａの全ての位置で一定となる。
【００４１】
図６（ａ）は側柱用の接合部材３ｂを示す裏面斜視図、図６（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ｂは接合部材３ａと略同様の構成であるが、リブ２５ｂの形態および柱接合部２７の配置が異なる。なお、以下の説明において、接合部材３ａ等と同一の機能を奏する構成については図３〜図５と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４２】
リブ２５ｂは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｂは、本体２３に対して一方の方向（図中矢印Ｃ方向）に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｂの辺は、一定の高さで形成され、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側の辺には、リブ２５ｂが形成されず、リブ２５ｂは全体としてコの字状に形成される。なお、リブ２５ｂもリブ２５ａと同様の方法で形成すればよい。
【００４３】
本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｂと同一の偏心方向（図中矢印Ｃ方向）に偏心して配置される。なお、図６（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ｂの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ｂの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ｂの三辺の外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００４４】
図７は、側柱１１における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図８のＥ−Ｅ線断面図であり、図８は、側柱１１における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図７のＤ−Ｄ線断面図である。図７に示すように、側柱１１では、接合部材３ｂを挟んで、下方の柱５ｂの一方の側面（図中上方）と、上方の柱５ｃの一方の側面（図中上方）とが一致するように設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ｂの一方にのみ偏心する。
【００４５】
なお、側面が一致する側に対して垂直な方向（図中左右方向）の配置においては、接合部材３ｂの中心と柱５ｃの中心は一致する。また、柱５ｃは前述した柱接合部２７内に接合される。
【００４６】
また、図８に示すように、リブ２５ｂは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ｂを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ｂが設けられる。なお、柱５ｂと柱５ｃとの側面が一致する部位（図中右側）では、リブ２５ｂが形成されないため、接合部材３ｂの上下の同一位置に柱５ｂ、５ｃが接合される。
【００４７】
ここで、偏心方向（図中矢印Ｃ方向）とは逆側において、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ２）が最大となる。すなわち、側柱１１においては、偏心方向とは逆側の柱５ｃの辺が、最も距離Ｌ２が大きくなる。この場合、Ｌ２の最大値は、中柱９における当該距離（図５のＬ１）の２倍となる。
【００４８】
本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（偏心方向の延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離）に応じて、リブ２５ｂの高さが設定される。したがって、側柱１１においては、リブ２５ｂの高さ（図中Ｈ２）は、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が最大となる部位で最大高さとなり、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が０となる部位に向かって徐々に低くなるように設定される。
【００４９】
なお、リブ２５ｂの最大高さＨ２は、中柱９におけるリブ２５ａの高さの２倍となる。これは、偏心方向延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離の最大値は、中柱９の距離Ｌ１に対して側柱１１の距離Ｌ２が２倍となるためである。すなわち、リブ２５ｂの最大高さは、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に比例して設定すればよい。
【００５０】
図９（ａ）は隅柱用の接合部材３ｃを示す裏面斜視図、図９（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ｃは接合部材３ａと略同様の構成であるが、リブ２５ｃの形態および柱接合部２７の配置が異なる。
【００５１】
リブ２５ｃは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｃは、本体２３に対して一方の方向（図中矢印Ｆ方向）に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｃの角が最大高さとなり、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の二辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側は、リブ２５ｃが形成されず、Ｌ字状に形成される。なお、リブ２５ｃもリブ２５ａと同様の方法で形成すればよい。
【００５２】
本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｃと同一の偏心方向（図中矢印Ｆ方向）に偏心して配置される。なお、図９（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ｃの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ｃの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ｃの二辺の外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００５３】
図１０は、隅柱１３における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図１１（ａ）のＪ−Ｊ線断面図であり、図１１は、側柱１１における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図１１（ａ）は図１０のＧ−Ｇ線断面図、図１１（ｂ）は図１０のＩ−Ｉ線断面図である。
【００５４】
図１０に示すように、隅柱１３では、接合部材３ｃを挟んで、下方の柱５ｂの一方の側面（図中上方）と、上方の柱５ｃの一方の側面（図中上方）とが一致するとともに、これと直行する他方の側面（図中右側）と、上方の柱５ｃの他方の側面（図中右側）とが一致するように設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ｃの各辺に対して斜めに偏心する（図中矢印Ｆ方向）。
【００５５】
また、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、リブ２５ｃは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ｃを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ｃが設けられる。なお、柱５ｂと柱５ｃとの側面が一致する部位（図中右側）では、リブ２５ｃ高さが０となり、リブが形成されないため、接合部材３ｃの上下の同一位置に柱５ｂ、５ｃが接合される。
【００５６】
ここで、図１１（ｂ）に示すように、偏心方向（図中矢印Ｆ方向）とは逆側（この場合、接合部材３ｃの各辺に対して斜めの方向）において、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ３）が最大となる。すなわち、隅柱１３においては、偏心方向とは逆側の柱５ｃの角が、最も距離Ｌ３が大きくなる。この場合、Ｌ３の最大値は、側柱１１における当該距離（図８のＬ２）の√２倍となる。
【００５７】
本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（偏心方向の延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離）に応じて、リブ２５ｃの高さが設定される。したがって、隅柱１３においては、リブ２５ｃの高さ（図中Ｈ３）は、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が最大となる部位で最大高さとなり、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が０となる部位に向かって徐々に低くなるように設定される。
【００５８】
なお、リブ２５ｃの最大高さＨ３は、側柱１１におけるリブ２５ｂの最大高さの√２倍となる。これは、偏心方向延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離の最大値は、側柱１１の距離Ｌ２に対して隅柱１３の距離Ｌ３が√２倍となるためである。すなわち、リブの最大高さは、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に比例して設定すればよい。
【００５９】
本実施の形態にかかる接合部材３ａ、３ｂ、３ｃによれば、中柱９、側柱１１、隅柱１３のそれぞれの位置における柱５ｃに対しても、最適な形状の接合部材を適用することができる。このため、過剰に重量増となることがなく、必要な強度を確保することができる。また、柱が接続される範囲に柱接合部２７が形成されるため、柱の接合位置を間違えることがない。
【００６０】
また、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に応じて、リブの高さが設定される。したがって、接合部材の設計が容易である。
【００６１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、柱の形状は実施例のような略正方形の角型柱に限られず、略長方形や円断面など柱の形状によらず、本発明は適用可能である。また、柱接合部２７は、それぞれ他の部位に対して突出するように形成したが、当該部分を他の部位より薄肉に凹むように形成してもよい。
【００６３】
また、接合部材の上面には、柱の接合位置を示すマークとして柱接合部２７を凸状、または凹上に示す例を説明したが、接合位置を示すマークとしてとしては、柱接合位置を示す線、例えばけがき線や微小な溝、インク等により描かれた線等であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１………柱の接合構造
３、３ａ、３ｂ、３ｃ………接合部材
５ａ、５ｂ、５ｃ………柱
７………梁
９………中柱
１１………側柱
１３………隅柱
１５………構造体
１７………外壁
１９、１９ａ………下面
２１ａ、２１ｂ………上面
２３………本体
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ………リブ
２７………柱接合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管柱を用いた構造物の柱の接合部に用いられる柱接合用部材およびこれを用いた柱の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼管柱を用いた構造物において、上下方向に柱を接合する部位がある。このような柱の接合部においては、上下に接合する柱のサイズが異なる場合がある。たとえば、下方の柱に対して、上方の柱のサイズが小さい場合である。このような場合には、接合する柱の間に、テーパ形状の接合部材を用いる方法がある。
【０００３】
しかし、このようなテーパ状部材は、その製造が困難である。また、テーパ状部材とこれと接合される上下の水平面とは斜めに接触するため、テーパ状部材と水平面との接合部に設けられる板状部材である裏当て金の端面と水平面とが面接触ではなく、線接触となる。このため、この部位での溶接が困難であり、溶接不良の原因ともなる。したがって、サイズの異なるより簡易な柱の接合構造が検討されている。
【０００４】
このような柱の接合構造としては、例えば、少なくとも一側面をテーパ形状とする枠状コラム部の上下にダイアフラムを接合し、ダイアフラムの側面と面一となるように枠状コラムのテーパ形状と対応するリブが設けられた接続コラムがある（特許文献１）。
【０００５】
また、上下面に柱との接合部を有し、柱と接合される部位の中央に台形断面形状となる貫通孔等を有する接合部用金物がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案第３０５３４８０号公報
【特許文献２】実公平７−５１５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の接続コラムは、梁との接合部は垂直になるが、テーパ形状の側面を有するため、その製造が困難であり、また、前述のように、テーパ形状の側面の上下の端面と、上下の水平面との接合も困難である。
【０００８】
また、特許文献２に記載の接合部用金物は、テーパ形状側面を有するものではなく、製造は簡易であるが、上下の柱の位置関係のバリエーションを考慮した場合、最適な形状とは言えない。
【０００９】
一方、上下に接合される柱は、必ずしも同一軸心上に設置されるわけではない。例えば、構造物における柱の位置によって、中柱、側柱、隅柱に分類され、それぞれの柱構造において、上下の柱の接合位置が同一ではない。また、このように柱の接合位置が異なる場合には、その柱の接合位置に応じて、柱接合用部材に必要な強度が異なる。しかし、全てに対応可能なように過剰に厚肉としたのでは、重量増やコスト増となる。このため、各部位において適切な形状で補強する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、上下の柱のサイズが異なる場合において、柱の接合位置に応じて適切に補強が可能な柱の接合構造および柱接合用部材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】
【００１１】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、柱接合用部材を用いた柱の接合構造であって、柱接合用部材は、本体部と、前記本体部の下面に設けられたリブとを有し、前記柱接合用部材の下面に、中空の第１の柱が接合され、前記柱接合用部材の上面には、前記第１の柱よりもサイズの小さな中空の第２の柱が接合され、前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた側柱と、前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させ、かつ、一方の側と直交する他方の側に前記第２の柱を前記本体部に対して偏心させ、前記第２の柱の当該他方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた隅柱と、を少なくとも具備し、前記側柱および前記隅柱において、前記柱接合用部材は、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、平面視において、前記第１の柱からの距離が最も遠い前記第２の柱の対応する部位に、前記リブが最大高さとなるように形成されるとともに、前記第２の柱の偏心方向であって、前記第１の柱の位置と一致する前記第２の柱の対応する部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱の接合構造である。
【００１２】
リブの最大高さは、平面視における、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、前記第１の柱からの距離が最も遠くなる部位における距離に比例して形成され、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さに対し、前記隅柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さが√２倍の高さであることが望ましい。
【００１３】
前記第２の柱の中心が前記第１の柱の中心と一致する中柱において、前記リブは、前記第２の柱の各辺に対応する部位に同一高さで形成され、前記リブの高さは、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さの１／２の高さであることが望ましい。
【００１４】
前記柱接合用部材の上面には、前記第２の柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであることが望ましい。
【００１５】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であってもよい。
【００１６】
第１の発明によれば、本体部の上面に接合される第２の柱が、本体部に対して偏心しており、本体部の裏面には、柱の接合位置に応じた形状のリブが設けられる。このため、確実に柱接合用部材に必要な強度を確保できるとともに、過剰に大きなリブを形成する必要がない。
【００１７】
また、リブの高さは、下部の第１の柱の側壁位置から、上部の第２の柱の側壁位置までの距離に応じて決定することで、設計が容易である。具体的には、第２の柱が本体部の中心に接合される中柱の場合には、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離は、全周にわたって均一となる。このため、リブ高さは、均一な高さに設定すればよい。
【００１８】
これに対し、側柱は、一方の方向に偏心し、偏心方向の逆側において、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離が最大となり、中柱における距離の２倍となる。このため、最大リブ高さは中柱における場合に対して２倍の最大高さとすればよい。
【００１９】
同様に、隅柱は、互いに直行する二方向に偏心し、偏心方向と逆側において、第１の柱の側壁位置と第２の柱の側壁位置との距離が最大となり、側柱における距離の√２倍となる。このため、最大リブ高さは側柱における場合に対して√２倍の最大高さとすればよい。
【００２０】
また、本体部の第２の柱との接合部側の面に柱接合部が形成され、柱接合部が第２の柱接合位置に応じて本体部に対して偏心しているため、第２の柱の接合位置を間違えることがない。また、このような柱接合部を複数のマークで構成することで容易に柱接合位置を把握することもできる。特に、柱接合部が面に対して凸または凹であれば、確実に柱の接合位置を確認することができる。
【００２１】
第２の発明は、柱接合用部材であって、本体部と、前記本体部の下面に設けられ、前記柱接合用部材の対応する辺に平行に設けられるリブとを有し、前記本体部の上面には、接合される柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであり、前記柱接合部は、前記本体部に対して少なくとも一方の側に偏心しており、前記リブは、前記柱接合部の偏心方向とは逆方向の端部が最大高さとなるように形成されるとともに、前記柱接合部の偏心方向の端部の高さが０となるように形成され、かつ、前記リブの最大高さの部位から高さが０となる部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱接合用部材である。
【００２２】
また、前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であってもよい。
【００２３】
第２の発明によれば、軽量であり強度の高い柱接合用部材を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、上下の柱のサイズが異なる場合において、柱の接合位置に応じて適切に補強が可能な柱の接合構造および柱接合用部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】接合部材３ａを用いた、柱の接合構造１を示す斜視図。
【図２】柱の接合構造１における柱の配置を示す模式図。
【図３】接合部材３ａを示す斜視図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図４】中柱９の柱と梁との接合部を示す図であり、図５のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】中柱９の柱の接合構造を示す立面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】接合部材３ｂを示す図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図７】側柱１１の柱と梁との接合部を示す図であり、図８のＥ−Ｅ線断面図。
【図８】側柱１１の柱の接合構造を示す立面図であり、図７のＤ−Ｄ線断面図。
【図９】接合部材３ｃを示す図であり、（ａ）は裏面斜視図、（ｂ）は表面斜視図。
【図１０】隅柱１３の柱と梁との接合部を示す図であり、図１１（ａ）のＪ−Ｊ線断面図。
【図１１】隅柱１３の柱の接合構造を示す立面図であり、（ａ）は図１０のＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）は図１０のＩ−Ｉ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態にかかる柱の接合構造１について説明する。図１は、柱の接合構造１の一部（中柱）を示す斜視図である。柱の接合構造１は、下方から柱５ａ、５ｂ、５ｃが鉛直方向に配置され、それぞれの柱間には柱接合用部材である接合部材３、３ａが設けられる。下方の接合部材３の下面１９ａには柱５ａの上端が接合され、上面２１ａには柱５ｂの下端が接合される。また、柱５ｂの上端は接合部材３ａの下面１９と接合される。さらに接合部材３ａの上面２１には柱５ｃの下端が接合される。なお、接合部材３は、通常の平板形状の接合部材でよい。
【００２７】
柱５ａ、５ｂは同一サイズの中空の角型鋼管である。柱５ｃは、柱５ａ、５ｂよりもサイズの小さな中空の角型鋼管である。接合部材３ａは、柱５ｂのサイズよりもわずかに大きなサイズの矩形形状の平板状部材である。なお、接合部材３ａは例えば鋼製であり、概ね３００〜１０００ｍｍ角程度の大きさであるが、接合される柱のサイズにより任意に設定することができる。
【００２８】
接合部材３、３ａで挟まれた範囲の柱５ｂには、水平方向に梁７が接合される。したがって、梁７のフランジ部の端部は、接合部材３、３ａの側面に接合され、梁７のウェブ部の端部が柱５ｂの側面と接合される。すなわち、上下の接合部材３、３ａの設置間隔（柱５ｂの長さ）は、梁７の高さとほぼ一致する。なお、梁７のウェブ部の上下端部（フランジ部近傍）は、接合部材３、３ａとの干渉を避けるため、切欠きが設けられる。
【００２９】
図２は、柱の接合構造１を示す平面模式図である。柱の接合構造１は、周囲を外壁１７で覆われ、所定間隔で柱５ｂ（５ａ）が設置される。柱５ｂ（５ａ）同士は梁７によって接続されている。なお、図２においては簡単のため接合部材３等は図示を省略する。下方に設置された柱５ｂ（５ａ）上には、柱５ｂ（５ａ）よりもサイズの小さな柱５ｃが設置される。
【００３０】
ここで、四方向に梁７が接合される部位の柱を中柱９と称する。また、一方の側に外壁１７が形成される部位の柱を側柱１１と称する。また、柱の接合構造１の隅に形成され、二方向に外壁１７が形成される部位の柱を隅柱１３と称する。
【００３１】
中柱９は、水平方向の縦横両方に梁７が接合されており、柱５ｂ（５ａ）に対して、柱５ｃは同心に配置される。すなわち、下方の柱５ｂ（５ａ）の中心と、よりサイズの小さな柱５ｃの中心位置が一致する。
【００３２】
これに対し、側柱１１は、下方の柱５ｂ（５ａ）の中心と、よりサイズの小さな柱５ｃの中心位置が一致せず、柱５ｂ（５ａ）に対して、柱５ｃは一方向に偏心して配置される（例えば図中上方向）。柱５ｃは、外壁１７側に偏心し、柱５ｂ（５ａ）の外壁１７側の側面と柱５ｃの外壁１７側の側面とが同一の位置となるように配置される。すなわち、柱５ｃは、柱５ｂ（５ａ）の一方向側（外壁１７側）に偏心し、偏心方向とは垂直な方向（例えば図中左右方向）には偏心しない。
【００３３】
一方、隅柱１３は、二方向に接する外壁１７方向それぞれの方向に偏心する。柱５ｃは、それぞれの外壁１７側に偏心し、柱５ｂ（５ａ）のそれぞれの外壁１７側の側面と柱５ｃの対応する外壁１７側の側面とが同一の位置となるように配置される。すなわち、柱５ｃは、柱５ｂ（５ａ）の一方向側（例えば図中上側の外壁１７側）に偏心するとともにこれと垂直な方向（例えば図中右側の外壁１７側）にも同量だけ偏心し、柱５ｃの各辺に対して斜め方向に偏心する。
【００３４】
次に、接合部材３ａについて詳細を説明する。図３（ａ）は中柱用の接合部材３ａを示す裏面斜視図、図３（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ａの本体２３は、略矩形の平板状部材である。接合部材３ａの下面１９には、リブ２５ａが設けられる。リブ２５ａは、略矩形に下面１９に突出する。
【００３５】
リブ２５ａは、接合される柱５ｃと略同一のサイズであり、全て同一高さ、同一厚みで形成される。なお、リブ２５ａは、本体２３と一体で形成されてもよく、本体２３に板部材を接合してもよく、または柱５ｃと同一の角型鋼管を切断して本体２３に接合してもよい。
【００３６】
本体２３の上面２１には、必要に応じてマークである柱接合部２７が設けられる。柱接合部２７は、上面２１において他の部位よりもわずかに肉厚が厚く形成される。柱接合部２７は、上面２１側において柱と接合される範囲となり、柱５ｃよりもわずかに広い範囲に形成され、柱５ｃとの溶接代が確保される。
【００３７】
また、柱接合部２７の高さとしては、目視で隙間が認識できれば良く、２ｍｍ〜５ｍｍ程度であれば良い。なお、図３（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ａの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ａの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ａの外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００３８】
図４は、中柱９における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、中柱９における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図である。図４に示すように、中柱９では、柱５ｂ上に接合部材３ａが設置され、接合部材３ａの上面２１の中心に柱５ｃが設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ａの中心に接合される。なお、接合部材３ａの下面に設置される柱５ｂの中心は、柱５ｃの設置位置によらず、接合部材の中心と一致する。また、柱５ｃは前述した柱接合部２７内に接合される。
【００３９】
また、図５に示すように、リブ２５ａは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ａを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ａが設けられる。
【００４０】
なお、通常、接合部材３ａの上下に設置される異なるサイズの柱は、サイズが５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度異なるものが多い。したがって、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ１）は２５〜７５ｍｍ程度となる。中柱９においては、柱５ｃの全位置で、図に示す柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が一定となる。本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に応じて、リブ２５ａの高さが設定される。したがって、中柱９においては、リブ２５ａの高さ（図中Ｈ１）は、リブ２５ａの全ての位置で一定となる。
【００４１】
図６（ａ）は側柱用の接合部材３ｂを示す裏面斜視図、図６（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ｂは接合部材３ａと略同様の構成であるが、リブ２５ｂの形態および柱接合部２７の配置が異なる。なお、以下の説明において、接合部材３ａ等と同一の機能を奏する構成については図３〜図５と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４２】
リブ２５ｂは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｂは、本体２３に対して一方の方向（図中矢印Ｃ方向）に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｂの辺は、一定の高さで形成され、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側の辺には、リブ２５ｂが形成されず、リブ２５ｂは全体としてコの字状に形成される。なお、リブ２５ｂもリブ２５ａと同様の方法で形成すればよい。
【００４３】
本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｂと同一の偏心方向（図中矢印Ｃ方向）に偏心して配置される。なお、図６（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ｂの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ｂの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ｂの三辺の外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００４４】
図７は、側柱１１における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図８のＥ−Ｅ線断面図であり、図８は、側柱１１における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図７のＤ−Ｄ線断面図である。図７に示すように、側柱１１では、接合部材３ｂを挟んで、下方の柱５ｂの一方の側面（図中上方）と、上方の柱５ｃの一方の側面（図中上方）とが一致するように設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ｂの一方にのみ偏心する。
【００４５】
なお、側面が一致する側に対して垂直な方向（図中左右方向）の配置においては、接合部材３ｂの中心と柱５ｃの中心は一致する。また、柱５ｃは前述した柱接合部２７内に接合される。
【００４６】
また、図８に示すように、リブ２５ｂは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ｂを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ｂが設けられる。なお、柱５ｂと柱５ｃとの側面が一致する部位（図中右側）では、リブ２５ｂが形成されないため、接合部材３ｂの上下の同一位置に柱５ｂ、５ｃが接合される。
【００４７】
ここで、偏心方向（図中矢印Ｃ方向）とは逆側において、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ２）が最大となる。すなわち、側柱１１においては、偏心方向とは逆側の柱５ｃの辺が、最も距離Ｌ２が大きくなる。この場合、Ｌ２の最大値は、中柱９における当該距離（図５のＬ１）の２倍となる。
【００４８】
本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（偏心方向の延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離）に応じて、リブ２５ｂの高さが設定される。したがって、側柱１１においては、リブ２５ｂの高さ（図中Ｈ２）は、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が最大となる部位で最大高さとなり、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が０となる部位に向かって徐々に低くなるように設定される。
【００４９】
なお、リブ２５ｂの最大高さＨ２は、中柱９におけるリブ２５ａの高さの２倍となる。これは、偏心方向延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離の最大値は、中柱９の距離Ｌ１に対して側柱１１の距離Ｌ２が２倍となるためである。すなわち、リブ２５ｂの最大高さは、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に比例して設定すればよい。
【００５０】
図９（ａ）は隅柱用の接合部材３ｃを示す裏面斜視図、図９（ｂ）は表面斜視図である。接合部材３ｃは接合部材３ａと略同様の構成であるが、リブ２５ｃの形態および柱接合部２７の配置が異なる。
【００５１】
リブ２５ｃは、接合される柱５ｃと略同一のサイズである。リブ２５ｃは、本体２３に対して一方の方向（図中矢印Ｆ方向）に偏心して設けられる。偏心方向とは逆側のリブ２５ｃの角が最大高さとなり、これと接続される両側の二辺は、偏心方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成され、偏心方向側の二辺は高さが０のリブとなる。すなわち、偏心方向側は、リブ２５ｃが形成されず、Ｌ字状に形成される。なお、リブ２５ｃもリブ２５ａと同様の方法で形成すればよい。
【００５２】
本体２３の上面２１の柱接合部２７は、リブ２５ｃと同一の偏心方向（図中矢印Ｆ方向）に偏心して配置される。なお、図９（ｂ）において破線で示した部位は、下面１９側のリブ２５ｃの位置を、上面２１側に投影して示したものである。接合部材３ｃの柱接合部２７の外縁は、リブ２５ｃの二辺の外周部と略一致するように（柱接合部２７がわずかに大きく）形成される。
【００５３】
図１０は、隅柱１３における柱の接合構造を示す平面断面図であり、図１１（ａ）のＪ−Ｊ線断面図であり、図１１は、側柱１１における柱の接合構造を示す立面断面図であり、図１１（ａ）は図１０のＧ−Ｇ線断面図、図１１（ｂ）は図１０のＩ−Ｉ線断面図である。
【００５４】
図１０に示すように、隅柱１３では、接合部材３ｃを挟んで、下方の柱５ｂの一方の側面（図中上方）と、上方の柱５ｃの一方の側面（図中上方）とが一致するとともに、これと直行する他方の側面（図中右側）と、上方の柱５ｃの他方の側面（図中右側）とが一致するように設置される。すなわち、柱５ｃは、接合部材３ｃの各辺に対して斜めに偏心する（図中矢印Ｆ方向）。
【００５５】
また、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、リブ２５ｃは、柱５ｃの接合位置に対応する部位に形成される。すなわち、接合部材３ｃを介して、上下の同一位置に柱５ｃとリブ２５ｃが設けられる。なお、柱５ｂと柱５ｃとの側面が一致する部位（図中右側）では、リブ２５ｃ高さが０となり、リブが形成されないため、接合部材３ｃの上下の同一位置に柱５ｂ、５ｃが接合される。
【００５６】
ここで、図１１（ｂ）に示すように、偏心方向（図中矢印Ｆ方向）とは逆側（この場合、接合部材３ｃの各辺に対して斜めの方向）において、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（図中Ｌ３）が最大となる。すなわち、隅柱１３においては、偏心方向とは逆側の柱５ｃの角が、最も距離Ｌ３が大きくなる。この場合、Ｌ３の最大値は、側柱１１における当該距離（図８のＬ２）の√２倍となる。
【００５７】
本発明においては、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離（偏心方向の延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離）に応じて、リブ２５ｃの高さが設定される。したがって、隅柱１３においては、リブ２５ｃの高さ（図中Ｈ３）は、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が最大となる部位で最大高さとなり、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離が０となる部位に向かって徐々に低くなるように設定される。
【００５８】
なお、リブ２５ｃの最大高さＨ３は、側柱１１におけるリブ２５ｂの最大高さの√２倍となる。これは、偏心方向延長線上における柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離の最大値は、側柱１１の距離Ｌ２に対して隅柱１３の距離Ｌ３が√２倍となるためである。すなわち、リブの最大高さは、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に比例して設定すればよい。
【００５９】
本実施の形態にかかる接合部材３ａ、３ｂ、３ｃによれば、中柱９、側柱１１、隅柱１３のそれぞれの位置における柱５ｃに対しても、最適な形状の接合部材を適用することができる。このため、過剰に重量増となることがなく、必要な強度を確保することができる。また、柱が接続される範囲に柱接合部２７が形成されるため、柱の接合位置を間違えることがない。
【００６０】
また、柱５ｂの側面と柱５ｃの側面との距離に応じて、リブの高さが設定される。したがって、接合部材の設計が容易である。
【００６１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、柱の形状は実施例のような略正方形の角型柱に限られず、略長方形や円断面など柱の形状によらず、本発明は適用可能である。また、柱接合部２７は、それぞれ他の部位に対して突出するように形成したが、当該部分を他の部位より薄肉に凹むように形成してもよい。
【００６３】
また、接合部材の上面には、柱の接合位置を示すマークとして柱接合部２７を凸状、または凹上に示す例を説明したが、接合位置を示すマークとしてとしては、柱接合位置を示す線、例えばけがき線や微小な溝、インク等により描かれた線等であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１………柱の接合構造
３、３ａ、３ｂ、３ｃ………接合部材
５ａ、５ｂ、５ｃ………柱
７………梁
９………中柱
１１………側柱
１３………隅柱
１５………構造体
１７………外壁
１９、１９ａ………下面
２１ａ、２１ｂ………上面
２３………本体
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ………リブ
２７………柱接合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱接合用部材を用いた柱の接合構造であって、
柱接合用部材は、本体部と、前記本体部の下面に設けられたリブとを有し、
前記柱接合用部材の下面に、中空の第１の柱が接合され、前記柱接合用部材の上面には、前記第１の柱よりもサイズの小さな中空の第２の柱が接合され、
前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた側柱と、
前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させ、かつ、一方の側と直交する他方の側に前記第２の柱を前記本体部に対して偏心させ、前記第２の柱の当該他方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた隅柱と、を少なくとも具備し、
前記側柱および前記隅柱において、前記柱接合用部材は、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、平面視において、前記第１の柱の端部からの距離が最も遠い前記第２の柱の対応する部位に、前記リブが最大高さとなるように形成されるとともに、前記第２の柱の偏心方向であって、前記第１の柱の位置と一致する前記第２の柱の対応する部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱の接合構造。
【請求項２】
リブの最大高さは、平面視における、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、前記第１の柱からの距離が最も遠くなる部位における距離に比例して形成され、
前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さに対し、
前記隅柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さが√２倍の高さとなることを特徴とする請求項１記載の柱の接合構造。
【請求項３】
前記第２の柱の中心が前記第１の柱の中心と一致する中柱において、前記リブは、前記第２の柱の各辺に対応する部位に同一高さで形成され、
前記リブの高さは、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さの１／２の高さであることを特徴とする請求項２記載の柱の接合構造。
【請求項４】
前記柱接合用部材の上面には、前記第２の柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の柱の接合構造。
【請求項５】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であることを特徴とする請求項４記載の柱の接合構造。
【請求項６】
柱接合用部材であって、
本体部と、前記本体部の下面に設けられ、前記柱接合用部材の対応する辺に平行に設けられるリブとを有し、
前記本体部の上面には、接合される柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであり、
前記柱接合部は、前記本体部に対して少なくとも一方の側に偏心しており、
前記リブは、前記柱接合部の偏心方向とは逆方向の端部が最大高さとなるように形成されるとともに、前記柱接合部の偏心方向の端部の高さが０となるように形成され、かつ、前記リブの最大高さの部位から高さが０となる部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱接合用部材。
【請求項７】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であることを特徴とする請求項６記載の柱接合用部材。
【請求項１】
柱接合用部材を用いた柱の接合構造であって、
柱接合用部材は、本体部と、前記本体部の下面に設けられたリブとを有し、
前記柱接合用部材の下面に、中空の第１の柱が接合され、前記柱接合用部材の上面には、前記第１の柱よりもサイズの小さな中空の第２の柱が接合され、
前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた側柱と、
前記第２の柱を前記本体部に対して一方の側に偏心させ、前記第２の柱の当該一方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させ、かつ、一方の側と直交する他方の側に前記第２の柱を前記本体部に対して偏心させ、前記第２の柱の当該他方の側の外側面の位置を、前記第１の柱の対応する外側面の位置と一致させた隅柱と、を少なくとも具備し、
前記側柱および前記隅柱において、前記柱接合用部材は、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、平面視において、前記第１の柱の端部からの距離が最も遠い前記第２の柱の対応する部位に、前記リブが最大高さとなるように形成されるとともに、前記第２の柱の偏心方向であって、前記第１の柱の位置と一致する前記第２の柱の対応する部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱の接合構造。
【請求項２】
リブの最大高さは、平面視における、前記第２の柱の偏心方向とは逆方向であって、前記第１の柱からの距離が最も遠くなる部位における距離に比例して形成され、
前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さに対し、
前記隅柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さが√２倍の高さとなることを特徴とする請求項１記載の柱の接合構造。
【請求項３】
前記第２の柱の中心が前記第１の柱の中心と一致する中柱において、前記リブは、前記第２の柱の各辺に対応する部位に同一高さで形成され、
前記リブの高さは、前記側柱における前記柱接合用部材の前記リブの最大高さの１／２の高さであることを特徴とする請求項２記載の柱の接合構造。
【請求項４】
前記柱接合用部材の上面には、前記第２の柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の柱の接合構造。
【請求項５】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であることを特徴とする請求項４記載の柱の接合構造。
【請求項６】
柱接合用部材であって、
本体部と、前記本体部の下面に設けられ、前記柱接合用部材の対応する辺に平行に設けられるリブとを有し、
前記本体部の上面には、接合される柱の接合位置を示す柱接合部が設けられ、前記柱接合部は、前記本体部の面上に形成されたマークであり、
前記柱接合部は、前記本体部に対して少なくとも一方の側に偏心しており、
前記リブは、前記柱接合部の偏心方向とは逆方向の端部が最大高さとなるように形成されるとともに、前記柱接合部の偏心方向の端部の高さが０となるように形成され、かつ、前記リブの最大高さの部位から高さが０となる部位に向かって、前記リブの高さが徐々に低くなるように形成されることを特徴とする柱接合用部材。
【請求項７】
前記マークは、前記本体部の面上において、柱接合部以外の部位に対して凸形状または凹形状であることを特徴とする請求項６記載の柱接合用部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−４９９５０（Ｐ２０１３−４９９５０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６８０４（Ｐ２０１１−１８６８０４）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２３３２３９）日立機材株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２３３２３９）日立機材株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
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