母材間連結構造及びその母材間連結構造用の接合用補助部材

【課題】母材と添板との間に設置される個々の接合用補助部材を簡単な操作により添板側の所定位置に保持し得るように構成し、もって作業負担を軽減するとともに、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置でき、その方向性の維持にも有効な母材間連結技術を提供する。
【解決手段】母材間に跨って添設される添板７と母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材１１を介在させる母材間連結構造において、接合用補助部材１１に形成したボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材２２を備え、その筒状嵌合部材２２を添板７に形成したボルト貫通用の挿通孔１８に嵌入して接合用補助部材１１を添板７側に保持した状態で、母材に添設してボルトとナットにより締付け固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば梁や柱を構成するＨ形鋼などの母材同士をそれらの母材間に跨って添設する添板と母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させた状態で連結する母材間連結技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築や橋梁などの鋼構造材の摩擦接合部に適用される接合用鋼材においては、その接合耐力を向上すべく、接合面における摩擦係数、すなわちすべり係数を大きくするための工夫が種々なされている。例えば、接合面の黒皮を除去して赤錆を発生させることによりすべり係数を増やしたり、ショットブラスト等のブラスト処理によりすべり係数を増やしたりする方法が知られている。しかしながら、これらの方法によるすべり係数の増加には自ずと限界があり、しかもいずれの場合にも、広いスペースが必要とされ、作業性にも問題があった。ところで、すべり係数の大小には、接合面の面粗さ、すなわち表面の凹凸の高低差だけではなく、接合面の表面の硬さも関与する。そこで、接合面の凹凸の高低差を拡大するために、凹凸状のロールによる転写、機械加工、レーザ加工、放電加工、化学的手段などを用い、さらに表面硬さを強化するために、焼入れ処理などを施すことにより、接合面の凹凸の高低差を０．２〜１．０ｍｍ、表面硬さをヴィッカース硬さで２５０以上に構成したものも提案されている（特許文献１参照）。また、母材間に跨って添設する添板と母材との間に両面に刃状突起を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらを貫通する高力ボルトとナットにより締付け固定することにより、その接合用補助部材の両面に形成した刃状突起をそれぞれ添板及び母材の双方の接合面に食込ませることによって母材間の連結状態の強化を図ったものも知られている（特許文献２参照）。また、その場合に、前記接合用補助部材の両面に形成する刃状突起を母材の連結方向に直交する方向に平行に並設した複数条からなる刃状突起にて構成することにより、母材の連結方向のすべり係数を増加させる手法も知られているところである。
【特許文献１】特許第３６０７７４２号公報
【特許文献２】特公平８−３０３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、両面に係合部を備えた接合用補助部材を母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させたボルトとナットによって締付け固定する際には、接合用補助部材を添板の外側から直視することができず、また作業中に移動したり脱落してしまう可能性もあることから、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置するには作業者にかかる負担も大きかった。特に、その接合用補助部材の設置方向に方向性がある場合には作業負担が倍加されるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、以上のような従来の技術状況に鑑み、簡単な操作により個々の接合用補助部材を添板側の所定位置に保持し得るように構成し、もって作業負担を軽減するとともに、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置でき、その方向性の維持にも有効な母材間連結技術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】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明では、母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させた高力ボルト等のボルトとこれに適合するナットによって締付け固定するように構成した母材間連結構造において、前記接合用補助部材に形成した前記ボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材を備え、その筒状嵌合部材を前記添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入して接合用補助部材を添板側に保持した状態で母材に対して添設するという技術手段を採用した。なお、前記筒状嵌合部材に縦方向のスリットを形成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、接合用補助部材に形成したボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材を備え、その筒状嵌合部材を添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入して接合用補助部材を添板側に保持するように構成したので、母材間の連結作業において、接合用補助部材を添板と母材との間に介在させながらボルトとナットによって締付け固定する際には、個々の接合用補助部材はボルト貫通用の挿通孔に嵌入された筒状嵌合部材により添板側の所定位置に保持され、その状態で添板を母材に対して添設することから、それらの接合用補助部材が作業中に移動したり脱落してしまう可能性は解消され、添板の外側から接合用補助部材を直視できなくとも、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置することが可能となり、所期の耐力を確実に達成できるとともに作業者にかかる作業負担を大幅に軽減することができる。また、接合用補助部材の設置に方向性がある場合には、その方向性の維持にも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係る母材間連結技術は、建築や橋梁などにおいて梁や柱を構成するＨ形鋼などの母材同士をボルトとナットを用いて連結する場合に広く適用することが可能である。前記接合用補助部材の両面に設けられる係止部に関しては、その中の少なくとも母材側の面に形成される係止部は、母材の接合面に食込んですべり係数を増すように構成されるが、他方の添板側の面に形成される係止部については、母材側の場合と同様に添板の接合面に食込んですべり係数を増やすように構成してもよいし、あるいは添板側の接合面に予め前記係止部に係合し得る係合部を形成しておき、それらの接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やすように構成しても構わない。その接合用補助部材に形成される係止部の具体的形状に関しては、相手側の接合面に食込ませてすべり係数を増やす形態の場合には、先端が尖った刃状突起のものや錐状のものが適当である。これに対して、接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やす形態の場合には、添板側へ食込ませる必要性がないことから、係合可能な種々の形状が可能である。また、それらの係止部及び係合部のどちらが凸側でも凹側でも構わない。さらに、その接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やす形態を採用する場合に、それらの係合部を、母材間の連結方向に直交する方向に平行に並設される複数条の係合部から構成するようにすれば、それらの係止部と係合部との係合によって所要の方向性が自動的かつ的確に決り、母材間の連結方向に対するすべり係数を効率的かつ確実に向上することができる。因みに、接合用補助部材の外形に関しては、以下の実施例のように八角形に限らず、四角形や六角形などの他の多角形あるいは円形状のものでもよい。また、接合用補助部材は、焼入れ処理等によりとりわけ母材側の接合面に食込む係止部の部分の硬度を高めたものが望ましい。他方、添板に関しては、焼入れ処理を施さない方が、添板、接合用補助部材及び母材の締付け固定時に、部材の厚さに関する多少の寸法差や梁間における施工誤差があっても、変形して馴染みやすいことから、より安定した締付けが可能であるが、それらに限定されるものではない。前記筒状嵌合部材に関しては、その高さを前記添板の厚さより小さく設定して添板の途中まで嵌入するように構成してもよいし、前記添板の厚さより大きく設定して添板の反対側で突出した部分をかしめるように構成してもよい。また、その筒状嵌合部材に縦方向のスリットを形成したり、先細のテーパ状に形成することにより、添板に形成したボルト貫通用の挿通孔への嵌入をし易くできる。
【実施例】
【０００８】
図１は母材間の連結状態を示した正面図であり、図２はその平面図である。また、図３は添板を外して示した平面図、図４は図１中の丸内を示した部分拡大図である。図中１，２はＨ形鋼からなる母材で、それらの母材１，２間を本発明に係る母材間連結構造により連結した状態を示したものである。図示のように、母材１及び母材２に対しては、それらの母材１のフランジ部３，４と母材２のフランジ部５，６との間に跨った状態に添板７〜１０が添設される。添板７〜１０と母材１，２のフランジ部３〜６との間には、図３及び図４に示したように、両面に適宜の係止部を設けた板状からなる所要数の接合用補助部材１１が介装され、それらの添板７〜１０、個々の接合用補助部材１１及び母材１，２を、それらに貫通させたボルト１２及びナット１３によって締付け固定するように構成されている。また、母材１のウェブ１４と母材２のウェブ１５とは、図１に示したように添板１６を用いて接合用補助部材１１と同様の接合用補助部材を介装しながらボルト１７とナットにより連結されている。なお、図５は母材１のフランジ部３と母材２のフランジ部５との厚さに寸法差がある場合の連結状態を示したものである。ここでは、添板７〜１０に焼入れ処理を施していない場合を示したものであり、図示のように添板８が変形してフランジ部３，５の寸法差を吸収しながら馴染むことから、より安定した締付けが可能である。
【０００９】
次に、図６〜図１１に基づいて本発明の特徴である筒状嵌合部材による接合用補助部材の添板側への保持に関して説明する。図６は前記添板７の平面図であり、図７はそのＡ−Ａ断面図である。なお、以下の説明は添板８〜１０に関しても共通である。因みに、添板７，９の場合には、以下の手順で接合用補助部材１１が所定位置に保持された添板７，９は、使用に際して、上下を逆転して接合用補助部材１１を下方にした状態で母材１，２に添設され、ボルト１２及びナット１３を用いて締付け固定されることになる。しかして、図中１８は添板７に形成された前記ボルト１２用の挿通孔であり、図１〜図３ではボルト１２を計１２本使用する場合を例示したが、ここでは計１６本使用する場合を例示した。図８は添板７に形成された各挿通孔１８に対応させて同数の接合用補助部材１１を載置した状態を示した平面図であり、図９はその部分拡大縦断面図である。図示のように、本実施例におけるそれぞれの接合用補助部材１１は若干偏平に変形された八角形からなり、その長手方向の両側に位置する平行辺部を隣接間で互いに当接させることにより、接合用補助部材１１の設置方向を規制し得るとともに、ボルト１２による締付け時などにおける接合用補助部材１１の供回りを防止できるように構成している。また、接合用補助部材１１の中心部には、添板７に形成された前記挿通孔１８と同じか若干大径の挿通孔１９が形成され、その挿通孔１９の周縁部には後述の筒状嵌合部材の一方の端部に形成された鍔部を掛合支持する段部２０を形成している。なお、図示のように、本実施例では、接合用補助部材１１の両面に備える係止部として、母材１，２の連結方向に直交する方向に平行に並設した複数条からなる突起２１を形成した場合を示した。因みに、接合用補助部材１１の添板７側に形成する突起２１を大きくし、その突起２１に係合する係合凹部を添板７の接合面に形成して、両者が係合するように構成すれば、上述のように八角形の接合用補助部材１１を使用しなくても、接合用補助部材１１の方向性を的確に維持できるとともに、供回りの防止も可能である。さらに、接合用補助部材１１の片面をこのような大きな突起とすれば、添板７に対する当接面積を大きくとることが可能なことから、他方の面に形成した突起の食込みの安定化にも有効である。
【００１０】
図１０は添板７に形成された各挿通孔１８に対応して載置されたそれぞれの接合用補助部材１１の挿通孔１９に対して筒状嵌合部材２２を嵌入した状態を示した平面図であり、図１１はその部分拡大縦断面図、図１２は同部分を更に拡大した部分拡大縦断面図である。図示のように、本実施例では、筒状嵌合部材２２が添板７に形成された挿通孔１８の途中まで嵌入される場合を示した。図１２に示したように、筒状嵌合部材２２の一方の端部には鍔部２３が形成されており、挿通孔１８，１９への嵌入状態において、前記段部２０に掛合支持されるように構成されている。なお、図１３は筒状嵌合部材に関する他の実施例を示した縦断面図であり、この実施例に係る筒状嵌合部材２４は、スリット２５を設けて挿通孔１８，１９への嵌入操作の容易化を図ったものである。また、図１４に示した実施例に係る筒状嵌合部材２６は、その高さを高くすることにより、挿通孔１８を貫通して添板７の反対側に突出した部分をかしめて下方にも鍔部２７を形成し得るように構成し、その鍔部２７を添板７に形成した段部２８に掛合することにより、接合用補助部材１１を添板７に対してより強固に保持し得るように構成したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】母材間の連結状態を示した正面図である。
【図２】同母材間の連結状態を示した平面図である。
【図３】同母材間の連結状態を添板を外して示した平面図である。
【図４】図１中の丸内を示した部分拡大図である。
【図５】母材のフランジ部の厚さに寸法差がある場合の連結状態を示した部分拡大図である。
【図６】添板を示した平面図である。
【図７】同添板のＡ−Ａ断面図である。
【図８】同添板に接合用補助部材を載置した状態を示した平面図である。
【図９】図８の部分拡大縦断面図である。
【図１０】接合用補助部材の挿通孔に対して筒状嵌合部材を嵌入した状態を示した平面図である。
【図１１】図１０の部分拡大縦断面図である。
【図１２】図１１を更に拡大した部分拡大縦断面図である。
【図１３】筒状嵌合部材に関する他の実施例を示した縦断面図である。
【図１４】筒状嵌合部材に関する他の実施例の挿入状態を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００１２】
１，２…母材、３〜６…フランジ部、７〜１０…添板、１１…接合用補助部材、１２…ボルト、１３…ナット、１４，１５…ウェブ、１６…添板、１７…ボルト、１８，１９…挿通孔、２０…段部、２１…突起、２２…筒状嵌合部材、２３…鍔部、２４…筒状嵌合部材、２５…スリット、２６…筒状嵌合部材、２７…鍔部、２８…段部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させたボルトとナットによって締付け固定するように構成した母材間連結構造において、前記接合用補助部材に形成した前記ボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材を備え、その筒状嵌合部材を前記添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入して接合用補助部材を添板側に保持した状態で前記母材に対して添設するように構成したことを特徴とする母材間連結構造。
【請求項２】
母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させたボルトとナットによって締付け固定するように構成した母材間連結構造に使用される接合用補助部材であって、その中央部に形成された前記ボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能で、前記添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入可能な筒状嵌合部材を備えたことを特徴とする母材間連結構造用の接合用補助部材。
【請求項３】
前記筒状嵌合部材に縦方向のスリットを形成したことを特徴とする請求項２に記載の母材間連結構造用の接合用補助部材。

【図１】