JP2003293462A - 建築・土木構造用継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱や梁などの部材の接合作業を簡便確実且つ
迅速に行なえる建築・土木構造用継手を低コストで提供
する。 【解決手段】 第１部材１３０に固定されて鉛直端面を
有する平板状の本体１１と、該本体１１の端面から突出
形成され鉛直方向に延びる蟻状の係合用凸条１２とから
なる単位雄継手１５を、第１部材１３０において鉛直方
向に複数設置してなる雄継手部材１０と、第２部材１４
０に固定されて鉛直端面を有する平板状の本体２１と、
該本体２１の端面に形成されて鉛直方向に延び前記係合
用凸条１２に対し上下方向にスライド嵌合可能な係合用
凹溝２２とからなる単位雌継手２５を、第１部材１３０
における前記単位雄継手１５の配置に合わせて第２部材
１４０に複数設置してなる雌継手部材２０とを備え、前
記各単位雌雄継手１５、２５の係合用凸条１２および係
合用凹溝２２が嵌合した際に前記単位雌雄継手１５、２
５の本体１１、２１の端面同士が面接触することを特徴
とする建築・土木構造用継手。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に接合される
第１および第２部材に固定され互いに嵌合する雌雄の継
手部材を備える建築・土木構造用継手に関する。

【０００２】

【発明の背景】住宅等を含む各種建設工事に採用される
鉄骨構造において、鉄骨同士の接合には、いわゆる高力
ボルト接合が行われることが多い。この高力ボルト接合
では、まず、端部に複数のボルト孔を形成した鉄骨柱や
梁に、同様に複数のボルト孔が形成してあるカバープレ
ートを当接する。次に、接合する前記柱や梁の当接面を
突き合わせた状態で、カバープレートとボルト孔との位
置合わせをしてそれらにボルトを挿通するとともに、そ
れらボルトにナットを螺合し、位置の微調整をした後、
ナットを締付ける。

【０００３】この高力ボルト接合では、鉄骨およびカバ
ープレートにボルト孔をあけ、鉄骨端部を突き合わせた
不安定な状態で、複数のカバープレートと多数のボルト
孔の位置合わせをしてそれらすべてにボルトを挿通する
とともに、それらボルトにナットを螺合し、位置の微調
整をした後、すべてのナットを締付ける、という工程が
必要である。このため、梁等の接合作業に非常に手間を
要するだけでなく長時間の作業を要するという問題があ
る。

【０００４】この問題点を解消するため、本発明者は、
鉄骨構造における接続箇所に雄および雌の係合部を備え
た建築・土木構造用継手を考案し、特許出願（特願平４
−１２８７１０号）した。図１および図２は、特願平４
−１２７８１０号に開示されている建築・土木構造用継
手の一例を示しており、図１（ａ）は雄継手部材の平面
図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図、図２
（ａ）は雌継手部材の平面図、（ｂ）はその正面図、
（ｃ）はその側面図である。

【０００５】図１において、雄継手部材１１０は、矩形
板状の本体１１１の片面に上下に延びる２本の凸条１１
２を備えている。両凸条１１２は、互いに平行であり、
また、上方から下方に向かって幅が徐々に減少するテー
パ状に形成してある。両凸条１１２の中央付近には、そ
れぞれ、断面形状が楕円形のキー孔１１３が形成してあ
る。キー孔１１３は、雄継手部材１１０の厚さ方向に貫
通している。図２において、雌継手部材１２０は、矩形
板状の本体１２１の片面に上下に延びる２本の凹溝１２
２を備えている。両凹溝１２２は、互いに平行であり、
また、上方から下方に向かって幅が徐々に減少するテー
パ状に形成してある。両凹溝１２２の大きさおよびテー
パの傾斜は、雄継手部材１１０の２個の凸状１１２のそ
れと一致しており、各凸状１１２が各係合用凹溝２２に
正確に係合するようになっている。両凹溝１２２の中央
付近には、それぞれ、断面形状が雄継手部材１１０のキ
ー孔１１３と一致する楕円形のキー孔１２３が形成して
ある。キー孔１２３は、雌継手部材１２０の厚さ方向に
貫通している。これらキー孔１１３、１２３には、キー
孔１１３、１２３の断面形状と同じ断面楕円形の柱状の
キーが挿入・嵌合される。

【０００６】上述した構成を持つ従来例の雄継手部材１
１０および雌継手部材１２０は、次のようにして使用す
る。図３は、雌継手部材１１０に雄継手部材１２０を挿
入・係合させている状態の要部斜視図である。Ｈ形鋼の
梁１３０の一端に溶接により雄継手部材１１０を接合す
る。雄継手部材１１０の後面には、梁１３０の上フラン
ジ１３１、ウェブ１３２および下フランジ１３３の端面
が接触・接合される。他方、柱１５０に固定されたＨ形
鋼の短い梁１４０の一端に、溶接により雌継手部材１２
０を接合する。雌継手部材１２０の後面には、梁１４０
の上フランジ１４１、ウェブ１４２および下フランジ１
４３の端面が接触・係合される。

【０００７】柱１５０は、鋼製の角パイプ１５１から構
成され、梁１４０の接合箇所では、角パイプ１５１を切
断してその間に補強プレート１５２を介在して溶接して
ある。梁１４０の上下フランジ１４１、１４３は補強プ
レート１５２に溶接してあり、ウェブ１４２は角パイプ
１５１に溶接してある。柱１５０は、雌継手部材１２０
の溶接後、ほぼ垂直に立設される。

【０００８】次に、垂直方向を向いた雌継手部材１２０
の上方から、雄継手部材１１０を固定した梁１３０を水
平姿勢を保ちながら下降させ、２個の凸条１１２を２個
の凹溝１２２にそれぞれ挿入・係合させる。この状態で
は、雄継手部材１１０のキー孔１１３と雌継手部材１２
０のキー孔１２３が重なり合うので、両キー孔１１３、
１２３にキーを挿入・嵌合させる。これで梁１３０、１
４０の接合作業は完了である。

【０００９】なお、特願平４−１２７８１０号には、キ
ーの代りにボルトおよびナットにより接合するものある
いはキーとボルトおよびナットを併用して接合するもの
も、併せて開示されている 。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特願平４−１２７８１
０号に開示された建築・土木構造用継手では、雄継手部
材および雌継手部材のキー孔あるいはボルト孔に、キー
の挿入・嵌合あるいはボルトの挿入およびナットの螺合
・締付けという作業を行う必要がある。この作業は、図
３より明らかなように、Ｈ型鋼の梁１３０の上下フラン
ジ１３１、１３２の間の狭い場所で行わなければならな
いため、必ずしも容易ではない。また、キーを用いた場
合は、キーおよびキー孔の精密加工が必要であり、ボル
トおよびナットを用いた場合は、ボルト挿入後にナット
の螺合・締付けという作業が必要である。

【００１１】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、柱や梁などの部材の接合
作業を簡便確実且つ迅速に行なえる建築・土木構造用継
手を低コストで提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の建築・土木構造用継手は、相互に接合される第１お
よび第２部材に固定され互いに嵌合する雌雄の継手部材
を備える継手であって、前記第１部材に固定されて鉛直
端面を有する平板状の本体と、該本体の端面から突出形
成され鉛直方向に延びる蟻状の係合用凸条とからなる単
位雄継手を、前記第１部材において鉛直方向に複数設置
してなる雄継手部材と、前記第２部材に固定されて鉛直
端面を有する平板状の本体と、該本体の端面に形成され
て鉛直方向に延び前記係合用凸条に対し上下方向にスラ
イド嵌合可能な係合用凹溝とからなる単位雌継手を、第
１部材における前記単位雄継手の配置に合わせて前記第
２部材に複数設置してなる雌継手部材とを備え、前記各
単位雌雄継手の係合用凸条および係合用凹溝が嵌合した
際に前記単位雌雄継手の本体の端面同士が面接触するこ
とを特徴とする。

【００１３】第２の発明は、前記係合用凸条が前記本体
の側面から突出形成されるものであることを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面を用いて詳細に説明する。図４は本実施形態におけ
る建築・土木構造用継手の雄継手部材例を示す図であ
り、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側
面図である。また、図５は本実施形態における建築・土
木構造用継手の雌継手部材例を示す図であり、（ａ）は
その平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。なお本実施形態においては、鉄骨構造用継手と
して本発明の建築・土木構造用継手を適用した例を示す
がこれに限定されるものではなく、建築・土木構造用継
手として使用可能ないずれの状況にも適用できるもので
ある。

【００１５】鉄骨構造における柱・梁等の接合時に、本
実施形態の建築・土木構造用継手を用いた場合、鉄骨同
士の互いの当接端面には雄継手部材と雌継手部材とを組
み合わせて設置する。第１部材に溶接その他の固定手段
にて固定されるのが雄継手部材１０である。雄継手部材
１０は、第１部材との当接面に応じた鉛直端面を有する
平板状の本体１１と、該本体１０の端面から突出形成さ
れ鉛直方向に延びる蟻状の係合用凸条１２とからなる単
位雄継手１５を、前記第１部材において鉛直方向に複数
設置してなるものである。

【００１６】なお、この複数設置をするにあたり、本実
施形態においては連結プレート１３にて単位雄継手１５
間を連結固定している。或いは、この連結プレート１３
が前記本体１０と元来一体形成されているとしても勿論
問題ない。また、前記蟻状の係合用凸条１２は、断面楕
円の裁頭円錐状のものを例示したが、これに限らず、鉛
直方向にテーパが絞られる形態の凸条で雌継手部材との
嵌合が確立できるのであればいずれの形態をなすもので
もよい。

【００１７】一方、上記雄継手部材１０と嵌合するのが
雌継手部材２０である。この雌継手部材２０は、前記第
２部材に溶接その他の適宜な固定手段にて固定される。
雌継手部材２０は、第２部材との当接面に応じた鉛直端
面を有する平板状の本体２１と、該本体２１の端面に形
成されて鉛直方向に延び前記係合用凸条１２に対し上下
方向にスライド嵌合可能な係合用凹溝２２とからなる単
位雌継手２５を、第１部材における前記単位雄継手１５
の配置に合わせて第２部材に複数設置してなるものであ
る。前記単位雄継手１５の係合用凸条１２の形状が鉛直
方向に蟻状であるから、単位雌継手２５における係合用
凹溝２２は、鉛直方向にテーパが絞られ裁頭円錐状の内
空を有するものとなる。

【００１８】なお、雄継手部材１０に関して前記したの
と同様に、単位雌継手２５を複数設置をするにあたり、
本実施形態においては連結プレート２３にて単位雌継手
２５間を連結固定している。或いは、この連結プレート
２３が前記本体２１と元来一体形成されているとしても
勿論問題ない。

【００１９】図６は本実施形態の雌継手部材２０に雄継
手部材１０を挿入・係合させている状態の要部斜視図で
ある。上述した雌雄の継手部材を備えた、第１部材１４
０および第２部材１５０は、前記係合用凸条１２と係合
用凹溝２２とを係合させることで連結される。手順とし
ては、柱１５０から突出する第２部材１４０に対して第
１部材１３０を接合するとすれば、例えば第１部材１３
０の端面に固定された雄継手部材１０を第２部材１４０
端面に備わる雌継手部材２０に接近させる。

【００２０】そして、雄継手部材１０における単位雄継
手１５ａ、１５ｂのうち、下段に位置する１５ｂを、対
向する雌継手部材２０における連結プレート２３上空に
位置させる。つまり、単位雌継手２５ａ、２５ｂ間には
め込む。これにより、各単位雄継手１５ａ、１５ｂの係
合用凸条１２が、各単位雌継手２５ａ、２５ｂの係合用
凹溝２２に対するスライド嵌合の開始位置に移動するこ
とになる。続いて、第１部材１３０を下方に移動させ
る、つまり各係合用凸条１２を係合用凹溝２２内でスラ
イド嵌合させる。これにより、蟻状の係合用凸条１２は
係合用凹溝２２内に楔状に係止され、前記単位雌雄継手
の本体１１、２１の端面同士が面接触する。これにより
雌雄の継手部材１０、２０同士が接合固定されると共
に、第１部材１３０と第２部材１４０とが確実に連結さ
れることとなる。

【００２１】図７（ａ）〜（ｄ）は他の雄継手部材の例
を示す説明図である。上記実施形態において示したもの
のみならず、例えば図７で示すような様々な形態の雌雄
の継手形態を採用することも出来る。（ａ）図では、雄
継手部材１０における本体１１の角隅２箇所に係合用凸
条１２を設けた例、（ｂ）図では、本体１１の角隅全て
に係合用凸条１２を設けた例、（ｃ）図では、本体１１
上において三角形状に係合用凸条１２を配置した例、
（ｄ）図では、本体１１上において逆三角形状に係合用
凸条１２を配置した例を示している。いずれにしても、
本体１１上において、少なくとも上下関係をもって配置
される複数の係合用凸条１２を備えることとなる。勿
論、このような係合用凸条１２の配置に応じて雌継手部
材においても係合用凹溝２２を形成する。

【００２２】なお、上記で述べた、雌雄の単位継手部材
を「複数設置する」との意には、単体の単位継手部材を
予め作成し、それらを複数集めて設置するとの意の他
に、元々１つの継手部材であったものの前記係合用凸条
１２、２３等を適宜切り欠いた結果、単位継手部材を複
数形成する意も含まれる。

【００２３】また、前記係合用凸条１２が前記本体１１
の側面から突出形成されるものとし、これにあわせて単
位雌継手２５の本体側面に係合用凹溝２２を形成するも
のとしてもよい。

【００２４】更に、雄継手部材１０および雌継手部材２
０の材質は、例えばＳＳ４００（ＪＩＳＧ ３１０１ 一
般構造用圧延鋼材）、ＳＭ４９０Ａ（ＪＩＳ Ｇ ３１０
６溶接構造用圧延鋼材）が好ましいが、その他の鋼材や
鋼材以外の材料も必要な強度に応じて適宜使用すること
ができる。

【００２５】雄継手部材１０の係合用凸条１２は、板材
を切削加工するあるいは鋳造するなどして一体的に形成
してもよいし、板材に棒材を溶接してもよい。雌継手部
材２０の係合用凹溝２２は、板材を切削加工するあるい
は鋳造するなどして形成してもよいし、板材に係合用凹
溝２２以外の箇所を形成する棒材ないし板材を溶接して
もよい。また、本発明の建築・土木構造用継手は、ここ
で例示した柱・梁接合の継手に適用するのが好ましい
が、鉄骨を接合する箇所であればその他の箇所（例えば
橋、高架道路）にも適用することができる。さらに、建
築・土木構造以外の建築構造、および例えば地下街やそ
の道路などの土木構造にも適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、雌雄継手部材のキー孔
あるいはボルト孔に対する、キーの挿入・嵌合あるいは
ボルトの挿入およびナットの螺合・締付け作業を省略す
ることが可能となり、作業効率の大幅な向上を図ること
ができる。しかも、この接合作業を行う場合、（Ｈ型鋼
等の）各種鉄骨のフランジ間など、狭小な場所での作業
を強いることが少なくなるため、作業のし易さや作業人
員の低減に資することとなる。また本発明の建築・土木
構造用継手を形成するに際し、特別な精密加工は不要で
あり、製作コストやその効率も改善可能である。しかし
て、柱や梁などの部材の接合作業を簡便確実且つ迅速に
行なえる建築・土木構造用継手を低コストで提供可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特願平４−１２７８１０号に開示されている建
築・土木構造用継手の一例のうち、（ａ）は雄継手部材
の平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図で
ある。を示す図である。

【図２】特願平４−１２７８１０号に開示されている建
築・土木構造用継手の一例のうち、（ａ）は雌継手部材
の平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図で
ある。

【図３】図１に示す雌継手部材に図２に示す雄継手部材
を挿入・係合させている状態の要部斜視図である。

【図４】本実施形態における建築・土木構造用継手の雄
継手部材例を示す図であり、（ａ）はその平面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図５】本実施形態における建築・土木構造用継手の雌
継手部材例を示す図であり、（ａ）はその平面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図６】本実施形態の雌継手部材に雄継手部材を挿入・
係合させている状態の要部斜視図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は他の雄継手部材の例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ 雄継手部材 １１ （単位雄継手の）本体 １２ 係合用凸条 １３ 連結用プレート １５ 単位雄継手 ２０ 雌継手部材 ２１ （単位雌継手の）本体 ２２ 係合用凹溝 ２３ 連結用プレート ２５ 単位雌継手 １３０ 第１部材 １４０ 第２部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E125 AA14 AB01 AC15 AG03 AG23 AG26 AG34 AG43 AG57 BB02 BB16 BB25 BB28 BB31 BB36 BD01 BE02 BF01 CA33 CA44 CA78 3J001 FA02 HA02 HA08 JD15 JD35 KA01 KB04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に接合される第１および第２部材に
   固定され互いに嵌合する雌雄の継手部材を備える継手で
   あって、 前記第１部材に固定されて鉛直端面を有する平板状の本
   体と、該本体の端面から突出形成され鉛直方向に延びる
   蟻状の係合用凸条とからなる単位雄継手を、前記第１部
   材において鉛直方向に複数設置してなる雄継手部材と、 前記第２部材に固定されて鉛直端面を有する平板状の本
   体と、該本体の端面に形成されて鉛直方向に延び前記係
   合用凸条に対し上下方向にスライド嵌合可能な係合用凹
   溝とからなる単位雌継手を、第１部材における前記単位
   雄継手の配置に合わせて前記第２部材に複数設置してな
   る雌継手部材とを備え、 前記各単位雌雄継手の係合用凸条および係合用凹溝が嵌
   合した際に前記単位雌雄継手の本体の端面同士が面接触
   することを特徴とする建築・土木構造用継手。
2. 【請求項２】 前記係合用凸条が前記本体の側面から突
   出形成されるものであることを特徴とする請求項１に記
   載の建築・土木構造用継手。