JP2000074031A - 外周ネジ付きナット材を用いた高力ボルト接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周ネジ付きナット材を角形鋼管柱のネジ孔
に対し所定の適正な装着状態に容易に螺入装着でき、し
かも、ボルト接合を行うまでの間に、ナット材のネジ孔
の保護が必要な場合にその保護を簡易に行える、高力ボ
ルト接合用外周ネジ付きナット材の装着方法を提供する
こと。 【解決手段】 特定の構造の装着用の部品６を用い、こ
の部品６をナット材４のネジ孔４ａに螺入して部品６の
第１当接部９をナット材４の端面に当接される。そし
て、部品６の頭部８をスパナにて回転し、ナット材４を
角形鋼管柱１のネジ孔１ａに螺入し、部品６の第２当接
部１０を角形鋼管材１の外面に当接させる。しかる後、
部品６の頭部８を、スパナにて逆方向に回転し、部品６
をナット材４のネジ孔４ａから取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外周ネジ付きナッ
ト材を用いた高力ボルト接合方法、特に、同方法におけ
る外周ネジ付きナット材の装着方法に関する。

【０００２】

【関連する技術】例えば、角形鋼管柱の側面部にＨ形鋼
梁のエンドプレートを高力ボルト接合するような場合
に、次のような接合構造を採用することが、極めて有効
的な接合方法として考えられる。

【０００３】即ち、図４に示すように、角形鋼管柱１の
側壁に、高力ボルト３よりも径大なネジ孔１ａを形成
し、このネジ孔１ａに、外周をネジ部４ｂとした外周ネ
ジ付きナット材４を、角形鋼管柱１の外側から螺入して
装着し、そして、高力ボルト３を、エンドプレート２の
ボルト通孔２ａに通して、ナット材４の内周ネジ部４ａ
に螺合し、締め付けて、角形鋼管柱１とエンドプレート
２とを高力ボルト接合する構造である。

【０００４】この接合構造によれば、ナット材４が角形
鋼管柱１の側壁の肉内にセットされるため、角形鋼管柱
１内部への高力ボルト３先端側の突出を小さく抑えるこ
とができる。

【０００５】しかも、高力ボルト３はナット材４と螺合
されるため、高力ボルト３の締付けによってボルト３が
ナット材４からネジ抜けしてしまうというようなことが
起こらないのはもとより、角形鋼管柱１のネジ孔１ａは
高力ボルト３よりも径大であり、そのため、ネジ孔１ａ
の螺旋方向におけるネジ長さが長く確保され、それゆ
え、ナット材４と角形鋼管柱１とのネジ結合部の耐力を
大きく確保しえて、ナット材４についても、角形鋼管柱
１に対しネジ抜けしにくいしっかりとした螺合状態を得
られる。従って、角形鋼管柱１とエンドプレート２と
を、ネジ抜けのないしっかりとした高力ボルト接合状
態、即ちしっかりとした摩擦接合状態にすることができ
る。

【０００６】加えて、ナット材４は、角形鋼管柱１のネ
ジ孔１ａに対し、角形鋼管柱１の外側からネジ孔１ａに
螺入して取り付ければよいから、角形鋼管柱１ａ内部へ
の作業上の無理なアクセスを行う必要がない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の高力
ボルト接合構造において、角形鋼管柱１のネジ孔１ａに
ナット材４を装着する方法として、図１０に示すよう
に、ナット材４の基端面に複数の工具係合用小孔５１，
５１を偏心状態に形成し、この小穴５１，５１に工具５
２を係合させてナット材４を回転させ、ネジ孔１ａに螺
入していく方法が考えられる。

【０００８】しかし、この装着方法では、ナット材４に
工具係合用の小穴５１，５１を形成しておかなければな
らず、ナット材４の加工コスト、製造コストが高く。

【０００９】また、ナット材４の肉厚が薄いような場合
は、ナット４の端面に上記のような小穴５１，５１を形
成するスペースを確保することができないこともあり、
ネジ孔１ａへのナット材４の螺入操作に難儀するという
ようなことも起こりうる。

【００１０】更に、ネジ孔１ａへのナット材４の装着状
態において、ナット材４の基端面が角形鋼管柱１の外面
から外方に突出していたのでは、角形鋼管柱１とエンド
プレート２とが摩擦接合されない。その一方、ナット材
４の基端面がネジ孔１ａの奥に深く入り込み過ぎていて
は、ナット材４とネジ孔１ａとのネジ結合力が弱くなっ
て、強固な接合状態を得ることができない。そのため、
ナット材４は、その基端面が、角形鋼管柱１の外面と面
一か、又は、ネジ孔１ａ内に若干入り込んだ状態に、装
着される必要がある。ところが、そのような微妙な螺入
操作を行ってナット材４を装着していくには、かなりの
慎重さが必要で、ナット材４の装着作業に手間を要する
という問題がある。

【００１１】また、ナット材４を工場などで予め角形鋼
管柱１のネジ孔１ａに装着しておくというような施工方
法を採る場合、工場から現場への搬送中に、また、現場
搬入後建方までの間に、ナット材４のネジ孔４ａに疵が
付かないよう、例えば、専用の保護キャップを用いて、
ナット材４のネジ孔４ａ内部を塞いでおく、など面倒な
キャップ取付け作業を行わなければならないなどの問題
もある。

【００１２】本発明は、上記のような問題点に鑑み、外
周ネジ付きナット材から特別の工具係合部を排除するこ
とができてナット材をスッキリとした簡素な構造にする
ことができると共に、外周ネジ付きナット材の肉厚が薄
いような場合でもナット材を容易にネジ孔に螺入してい
くことができ、しかも、ナット材をネジ孔に対し深すぎ
ず浅すぎず所定の適正な装着状態に容易に装着すること
ができ、加えて、ボルト接合するまでの間、ネジ孔に装
着したナット材の内周ネジ部の保護が必要な場合に、そ
の保護を簡易に行うことができる、外周ネジ付きナット
材を用いた高力ボルト接合方法を提供することを課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題は、外周をネジ
部とした外周ネジ付きナット材を、第１部材と第２部材
との摩擦接合面のがわから、第１部材のネジ孔に螺入し
て装着し、しかる後、高力ボルトを、第２部材のボルト
通孔に通して前記ナット材のネジ孔と螺合し、締め付け
て第１部材と第２部材とを高力ボルト接合する方法にお
いて、前記第１部材のネジ孔への外周ネジ付きナット材
の装着を、（Ａ）雄ネジ部の一端に頭部が設けられ、該
頭部において雄ネジ部のがわに面して、第１当接部と第
２当接部とが備えられた外周ネジ付きナット材装着用の
部品を用い、（Ｂ）この部品とナット材とを、部品の雄
ネジ部をナット材のネジ孔に螺入して、部品の第１当接
部をナット材の端面に当接させた状態に組み合わせた
後、（Ｃ）同部品の頭部を、工具にて、ナット材ネジ孔
への螺入回転方向と同じ方向に回転することによって、
前記ナット材を第１部材のネジ孔に螺入して、同部品の
第２当接部を第１部材と第２部材との摩擦接合面に当接
させた状態にし、しかる後、（Ｄ）同部品の頭部を、工
具にて、上記とは逆の方向に回転することによって、同
部品をナット材のネジ孔から取り外す、というようにし
て行うことを特徴とする外周ネジ付きナット材を用いた
高力ボルト接合方法によって解決される。

【００１４】即ち、この方法では、ナット材装着用部品
とナット材とは、それらの螺合組み合わせ状態におい
て、部品の第１当接部がナット材の端面に当接されてお
り、そのため、部品をナット材ネジ孔に螺入するのと同
じ方向に部品を回転させることによって、ナット材は、
部品と一体回転され、第１の部材のネジ孔に螺入されて
いく。従って、この装着用部品を用いることによって、
ナット材に、工具を係合させるための特別の係合部をわ
ざわざ備えさせる必要はなく、ナット材をスッキリとし
た簡素な構造にすることができて、これをコスト的に有
利に製造することができる。

【００１５】また、ナット材の肉厚が薄い場合であって
も、上記のような装着用部品を用いることによって、ナ
ット材を難なく第１部材のネジ孔に螺入していくことが
できる。

【００１６】しかも、ナット材装着用部品には第１、第
２の当接部が備えられて、この部品をナット材のネジ孔
に螺入する作業においては、部品の第１当接部がナット
材の端面に当接するところまで螺入操作すれば、その位
置決め作用によって、部品とナット材とは、それらの相
対的位置関係が自動的に定まり、そして、この組み合わ
せ状態の部品の頭部を回転してナット材を第１部材のネ
ジ孔に螺入する作業においては、部品の第２当接部が第
１部材と第２部材との摩擦接合面に当接するところまで
螺入操作をすれば、その位置決め作用によって、ナット
材と第１部材のネジ孔との相対的位置関係も自動的に定
まり、これによって、ナット材を、第１部材のネジ孔に
対し、深すぎず、浅すぎず、所定の適正な螺入状態に容
易に装着することができる。

【００１７】加えて、高力ボルトを用いてボルト接合す
るまでの間に、ネジ孔に装着したナット材の内周ネジ部
の保護が必要な場合においても、ボルト接合を行うまで
の間、装着用部品をナット材に取り付けたままにしてお
くことによって、この部品にてナット材のネジ孔が封鎖
され、これを保護することができ、上記のような着用部
品の使用により、専用の保護キャップの使用を排除する
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１９】図４及び図６には、実施形態にかかる高力
ボルト接合構造を示す。この高力ボルト接合構造は、角
形鋼管柱の周壁外面部に、Ｈ型鋼梁の端部に備えられる
エンドプレートを高力ボルト接合する場合のもので、１
は第１の部材としての角形鋼管柱、２は第２の部材とし
てのエンドプレート、３はピンテール付きの高力ボル
ト、４はナット材である。

【００２０】角形鋼管柱１とエンドプレート２は、通常
の軟鋼クラスの構造用鋼材によるものである。角形鋼管
柱１の側壁には、接合に用いる高力ボルト３よりも径大
なネジ孔１ａが貫通状態に形成され、エンドプレート２
にはボルト通孔２ａが形成されている。

【００２１】ナット材４は、高力ボルト３とセットとし
て定められている硬度を有するものが用いられており、
その軸芯部のネジ孔４ａは、高力ボルト３と螺合可能に
設計されている。このナット材４は、断面外周形状が円
形で、外周サイズは角形鋼管柱１のネジ孔１ａのサイズ
に対応するものに設計されており、外周部には、角形鋼
管柱１のネジ孔１ａと螺合可能な雄ネジ部４ｂが、軸線
方向の全域にわたって形成されている。このナット材４
は、角形鋼管柱１のネジ孔１ａに対し、角形鋼管柱１と
エンドプレート２との摩擦接合面のがわ、即ち、角形鋼
管柱１の外側からネジ孔１ａに螺入して装着を行える構
成態様となされている。ナット材４は、小穴や溝などの
専用の工具係合部を備えてはおらず、スッキリとした簡
素な構造を有し、専用の工具係合部が備えられているも
のより、コスト的に有利に製作することができる。

【００２２】角形鋼管柱１とエンドプレート２との接合
は、図５（イ）に示すように、まず、ナット材４を、角
形鋼管柱１の外側から、ネジ孔１ａに螺入していき、ナ
ット材４を角形鋼管柱１に装着する。この装着作業にお
いて、本実施形態では、ナット材４は、その基端面が、
図５（ロ）に示すように、ネジ孔１ａの内部に若干程度
入り込んだ状態となるように、ネジ孔１ａに装着する。
しかる後、高力ボルト３を、ワッシャー５に通し、エン
ドプレート２のボルト通孔２ａに通して、角形鋼管柱１
のナット材４のネジ孔４ａに螺合し、締めていく。以上
のようにして、角形鋼管柱１とエンドプレート２とが、
適正に高力ボルト接合される。

【００２３】上記の高力ボルト接合方法において、角形
鋼管柱１のネジ孔１ａへの外周ネジ付きナット材４の装
着は、次のようにして行う。

【００２４】即ち、装着に、図３に示す装着用部品６を
用いる。この部品６は、雄ネジ部７の一端に頭部８が備
えられたものである。雄ネジ部７は、ナット材４のネジ
孔４ａと螺合可能で、短尺なものに形成されている。頭
部８は、所定の高さを有する第１頭部８ａと、第２頭部
８ｂとからなり、第２頭部８ｂは、第１頭部８ａを介し
て、雄ネジ部７の端部に連設されている。第１頭部８ａ
は、雄ネジ部７よりも径大で、かつ、角形鋼管柱１のネ
ジ孔１ａよりも径小に設計されており、雄ネジ部７と第
１頭部８ａとの間の環状段面９を、本発明の第１当接部
としている。また、第２頭部８ｂは、角形鋼管柱１のネ
ジ孔１ａよりも径大に設計されており、第１頭部８ａと
第２頭部８ｂとの間の環状段面１０を、本発明の第２当
接部としている。また、第２頭部８ｂは、スパナ対応の
外周６角形に形成されている。

【００２５】この部品６を用い、まず、図１（イ）
（ロ）に示すように、部品６とナット材４とを、部品６
の雄ネジ部７をナット材ネジ孔４ａに螺入し、部品６の
第１当接部９をナット材４の端面に当接させた状態に組
み合わせる。螺入操作は、部品６の第１当接部９がナッ
ト材４の端面に当接されるところまで行えばよいから、
操作容易である。

【００２６】そして、図１（ロ）及び図２（ハ）に示す
ように、この組み合わせ品における部品６の第２頭部８
ｂを、スパナにて、部品６をナット材４に螺入していっ
たのと同じ方向に回転させ、ナット材４を角形鋼管柱１
のネジ孔１ａに螺入していき、部品６の第２当接部１０
を角形鋼管柱１の外面に当接させた状態にする。部品６
の第１当接部９がナット材４の端面に当接されているた
め、部品６の雄ネジ部７がナット材４のネジ孔４ａの内
方に螺入されていくということはなく、部品６の回転操
作で、ナット材４は、部品６と一体回転し、それによっ
て、ナット材４は、角形鋼管柱１のネジ孔１ａ内に螺入
されていく。この螺入過程で、部品６の第２当接部１０
は、角形鋼管柱１の外面に当接されて回転規制状態とな
り、それによって、ナット材４は、その基端面が、図２
（ハ）に示すように、角形鋼管柱１の外面位置よりも、
部品６の第１頭部８ａの高さ分の寸法だけ、ネジ孔１ａ
の内方に位置して、ネジ孔１ａに装着されることにな
る。この場合の螺入操作も、部品６の第２当接部１０が
角形鋼管柱１の外面に当接されるところまで行えばよい
から、螺入操作に特段の慎重さは必要なく、操作は容易
である。

【００２７】しかる後、図２（ニ）に示すように、この
部品６の第２頭部８ｂを、スパナにて、上記とは逆の方
向に回転させ、同部品６を、ナット材４のネジ孔４ａか
ら取り外す。なお、角形鋼管柱１のネジ孔１ａとナット
材４の外周ネジ４ｂとの回転抑制抵抗が、ナット材ネジ
孔４ａからの部品６の取外し回転抵抗よりも、大きくな
るようにし、部品６の回転によるナット材４の共回りで
ナット材７が部品６とともに取り外されてしまうという
ようなことがないよう、配慮しておくべきことはいうま
でもない。そのための一手段として、ナット材４を角形
鋼管柱１のネジ孔１ａに螺入するに際し、ナット材４の
外周ネジ部や角形鋼管柱１のネジ孔１ａ内に接着剤を塗
布し、ナット材４と角形鋼管柱１とを接着一体化するの
もよい。これにより、ナット材４は、図５（ロ）に示す
ような所定の装着状態にセットされる。

【００２８】上記の装着方法は、次のような態様で実施
されることにより、更なる有用性が発揮される。即ち、
角形鋼管柱１のネジ孔１ａに、工場などで予めナット材
４を装着しておき、これを建築現場に搬入して建方を行
うというような施工方法をとる場合に、装着用部品６の
取外しを建方直前に行うようにする。これにより、部品
６は、ナット材４のネジ孔４ａが外部に露出されるのを
防ぐカバーないしはキャップとして機能し、搬送から建
方を行うまでの間、ナット材４のネジ孔４ａを保護する
ことができる。角形鋼管柱１のネジ孔１ａについては、
ナット材４が既に螺合されているから、このナット材４
にて保護されることはいうまでもない。

【００２９】図７、図８に示す他の実施形態では、図７
（イ）に示すように、装着用部品６の雄ネジ部７の先端
部に、有底の筒体１３の開口がわが、雄ネジ部７と分離
可能に連接されている。この部品６を用いて、図７
（ロ）に示すように、ナット材４を角形鋼管柱１に装着
する。そして、部品６を回転させ、筒体１３をナット材
４のネジ孔４ａに残したまま、取り外す。部品６のこの
回転により、筒体１３は部品６と分離されるのである。
そして、図８（ハ）に示すように、シノ１４を、エンド
プレート２のボルト通孔２ａを通じて、ナット材ネジ孔
４ａ内の筒体１３の内部に挿入し、筒体１３の内部をシ
ノ穴とし、シノ１４の先端を筒体１３の内周面に当接さ
せ、シノ１４をテコのように動かして、ボルト通孔２ａ
とネジ孔４ａとの芯合わせを行う。しかる後、図８
（ニ）に示すように、シノ１４などを使って筒体１３の
底面などを突き、筒体１３をナット材４のネジ孔４ａか
ら除去する。このように、装着用部品として、上記のよ
うな筒体１３を備えさせたものを用いることによって、
別途にわざわざシノ孔を形成して芯合わせを行う面倒を
回避することができる。

【００３０】以上に本発明の実施形態を示したが、本発
明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しな
い範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施
形態では、角形鋼管柱１の側面部にＨ形鋼梁のエンドプ
レート２を高力ボルト接合する場合について説明してい
るが、その他の部材同士の高力ボルト接合において用い
られてもよい。また、上記実施形態では、部品６の頭部
８ａを、外周六角形としたスパナ対応の形状にしている
が、その他、図９（イ）（ロ）に示すようなマイナス字
溝１５、十字溝１６によるドライバー対応のもの、ある
いは図９（ハ）に示すような六角穴１７による六角レン
チ対応のものであってもよい。また、上記の実施形態で
は、ナット材４を、その基端面が角形鋼管柱１の外面位
置よりもネジ孔１ａ内方に位置するように、ネジ孔１ａ
に装着する場合のものを示しているが、ナット材４を、
その基端面が角形鋼管柱１の外面位置と面一になるよう
に、ネジ孔１ａに装着する場合には、部品６として、第
１頭部８ａを省略し、第２頭部８ｂを直接雄ネジ部７に
連設させた頭部構造のものを用い、この第２頭部８ｂの
雄ネジ部７がわの環状断面の内周がわを第１当接部９、
外周がわを第２当接部１０としたものが用いられてよ
い。

【００３１】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の高力ボルト接合
方法は、上記のように、特定構造の装着用部品を用い
て、第１部材のネジ孔への外周ネジ付きナット材の装着
を行うものであるから、外周ネジ付きナット材から特別
の工具係合部を排除することができて、ナット材をスッ
キリとした簡素な構造にすることができ、外周ネジ付き
ナット材をコスト的に有利に製造することができる。ま
た、外周ネジ付きナット材の肉厚が薄いような場合で
も、上記の部品を用いて、ナット材を容易に第１部材の
ネジ孔に螺入していくことができる。しかも、部品に備
えられた第１，第２の当接部によって、ナット材を、ネ
ジ孔に対し、深すぎず浅すぎず所定の適正な装着状態
に、容易にかつ能率良く装着することができる。加え
て、ボルト接合するまでの間に、ネジ孔に装着したナッ
ト材の内周ネジ部の保護が必要な場合においても、その
保護を、上記の装着用部品に行わせて、専用の保護部品
を用いることなく、簡易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示すもので、図（イ）（ロ）は図２
（ハ）（ニ）とともにナット材の装着方法を順次に示す
断面図である。

【図２】図（ハ）（ニ）は図１（イ）（ロ）とともにナ
ット材の装着方法を順次に示す断面図である。

【図３】角形鋼管材、ナット材、装着用部品を分離状態
にして示す一部断面斜視図である。

【図４】高力ボルト接合構造を示す断面図である。

【図５】図（イ）（ロ）は接合方法を順次に示す断面図
である。

【図６】高力ボルト接合構造の分解斜視図である。

【図７】他の実施形態を示すもので、図（イ）（ロ）は
図８（ハ）（ニ）とともにナット材の装着方法を順次に
示す断面図である。

【図８】図（ハ）（ニ）は図７（イ）（ロ）とともにナ
ット材の装着方法を順次に示す断面図である。

【図９】図（イ）ないし図（ハ）はそれぞれ装着用部品
の変形例を示す斜視図である。

【図１０】関連技術を示すもので、ナット材の装着方法
の断面図である。

【符号の説明】

１…角形鋼管柱（第１部材） １ａ…ネジ孔 ２…エンドプレート（第２部材） ３…高力ボルト ４…ナット材 ４ａ…ネジ孔 ４ｂ…雄ネジ部 ６…装着用部品 ７…雄ネジ部 ８…頭部 ９…第１当接部 １０…第２当接部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周をネジ部とした外周ネジ付きナット
   材を、第１部材と第２部材との摩擦接合面のがわから、
   第１部材のネジ孔に螺入して装着し、しかる後、高力ボ
   ルトを、第２部材のボルト通孔に通して前記ナット材の
   ネジ孔と螺合し、締め付けて第１部材と第２部材とを高
   力ボルト接合する方法において、 前記第１部材のネジ孔への外周ネジ付きナット材の装着
   を、 （Ａ）雄ネジ部の一端に頭部が設けられ、該頭部におい
   て雄ネジ部のがわに面して、第１当接部と第２当接部と
   が備えられた外周ネジ付きナット材装着用の部品を用
   い、 （Ｂ）この部品とナット材とを、部品の雄ネジ部をナッ
   ト材のネジ孔に螺入して、部品の第１当接部をナット材
   の端面に当接させた状態に組み合わせた後、 （Ｃ）同部品の頭部を、工具にて、ナット材ネジ孔への
   螺入回転方向と同じ方向に回転することによって、前記
   ナット材を第１部材のネジ孔に螺入して、同部品の第２
   当接部を第１部材と第２部材との摩擦接合面に当接させ
   た状態にし、しかる後、 （Ｄ）同部品の頭部を、工具にて、上記とは逆の方向に
   回転することによって、同部品をナット材のネジ孔から
   取り外す、 というようにして行うことを特徴とする外周ネジ付きナ
   ット材を用いた高力ボルト接合方法。
2. 【請求項２】 前記ナット材装着用部品は、その第１当
   接部が、雄ネジ部の軸線方向において、第２当接部と同
   じ位置か、又は、第２当接部よりも雄ネジ部のがわに位
   置して備えられ、これにより、前記工程（Ｃ）におい
   て、ナット材は、部品の第１当接部が当接される端面
   を、第１部材と第２部材との摩擦接合面位置か、又は、
   第１部材のネジ孔内に位置させて、第１部材のネジ孔に
   装着されるようになされている請求項１に記載の外周ネ
   ジ付きナット材を用いた高力ボルト接合方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の高力ボルト接合方法に
   おいて用いられる同請求項１に記載の外周ネジ付きナッ
   トの装着用部品。