JP2004232440A - 鋼製構造材用接合具 - Google Patents

Abstract

【目的】接合具の製造コストが易くでき、施工コストの低減が可能な鋼製構造材用の接合具を提供する。
【構成】一辺の寸法が鋼製構造材２の一辺の寸法と同じに形成されたほぼ正方形の接合片３の両側縁から立ち上がり寸法が鋼製構造材２の一辺の寸法の２分の１に設定した側片４を一体に形成して断面をコ字状に形成した接合具１と、該接合具１の一端側に鋼製構造材２の端面形状と同一形状の端面板７を固着した端面用接合具６とにより構成し、構造材２の側面に固着した接合具１と構造材２の端面に固着した端面用接合具６とを互いに背中合わせ状に重合させて締結部材１３、１４によって締結することにより構造材２を接合する。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鋼製の構造材によって構築される家屋等の建築物における、柱や土台又は梁材及び桁材を構成している鋼製の構造材同志を接合するための接合具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、木造住宅等の構築では木材不足や熟練職人の人件費の高騰などにより構築費用が嵩むため、土台、柱、桁、梁等の構造材を工場生産による鉄骨構造に代替して住宅等の建築費用の低減を図る工法が多くなっている。ところで、このような鉄骨構造では、部材と部材、例えば、柱と梁を接続するに際しては柱部材の両側面に取付プレートを夫々取着し、これらの取付プレート間に梁部材を挿入してボルト・ナットにより梁と取付プレートとを緊締する構造が一般的に採用されている。しかしながら、上記のように取付プレートを使用する接続構造では、柱部材の外側面に取付プレートを取着しているのでこの取付プレートの厚み寸法とこれを締め付けているボルト・ナットの頭部寸法とが柱材の面より突出し、従って、外部仕上げ材の取付寸法を調整する必要がある。
【０００３】上記従来技術での問題を解決するため、鋼製柱部材の側部にこの柱部材と略同幅に設定するとともに梁間方向に沿って延在する少なくとも一つの傾斜面部とこれに連続する受部を備える雌接続部を固着し、一方鋼製梁部材の端部には前記雌接続部の傾斜面部と受部とに噛み合うように対称的に形成した同様の傾斜面部と当接部とを備える雄接続部を固着し、このように形成した雌接続部の受部と雄接続部の当接部とを止具で緊締するようにした接合構造が既に提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０２６３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記接合構造による接合部材は両部材に互いに係合する傾斜面部を形成する必要があり、接合具の製造コストが高くなり、従って施工コストを低減することができない。本発明は上記従来技術による問題点を解決して、接合具の製造コストが易くでき、施工コストの低減が可能な鋼製構造材用の接合具を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
上記課題を達成するため本発明の鋼製構造材の接合に使用される接合具は、一辺の寸法が鋼製構造材の一辺の寸法と同じに形成されたほぼ正方形の接合片の両側縁から立ち上がり高さ寸法が鋼製構造材の一辺の寸法の２分の１に設定した側片を一体に形成して断面をコ字状に形成した接合具と、該接合具の一端側に鋼製構造材の端面形状と同一形状の端面板を固着した端面用接合具とにより構成し、構造材の側面に固着した接合具と構造材の端面に固着した端面用接合具とを互いに背中合わせ状に重合させて締結部材によって締結することにより構造材を接合することを特徴とする。
【０００７】又、請求項２の発明は、前記接合具と端面用接合具の一方側の側片の外側に側片と重合させて受け片を取り付け、該受け片の端縁を接合片の背面側に突出させて形成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鋼製構造材用の接合具の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明の鋼製構造材用の接合具の実施例を示すもので、図１に示すように接合具１は断面形状がほぼコ字形に形成されており、幅寸法Ｗと長さ寸法Ｌが建築構造物の躯体構造を形成する鋼製の構造材２の断面の縦方向寸法及び横方向寸法と同一に形成されたほぼ正方形の板状の接合片３と、該接合片３の両側縁から接合片３の一方の面方向に向けて垂直に向けて一体に形成されている側片４により形成されている。前記両側片４の立ち上がり寸法Ｈは前記鋼製の構造材２の断面の縦方向又は横方向の寸法の２分の１の寸法に形成されており、２つの接合具１を互いの接合片３の背面を合わに重合させた寸法が前記鋼製の構造材２の断面の縦方向又は横方向の寸法と同じになるように形成されている。
【０００９】前記接合具１の接合片３には別の接合具１の接合片３とボルト結合するための締結孔５が形成されている。締結孔５は本実施例では２本のボルトによって締結するため２つの締結孔５が形成されているが、鋼製の構造材２の寸法や接合具１の大きさに応じて所定の締結強度が得られるように、締結孔５の径及び数が適宜設定される。上記接合具１は図２に示すように、工場等において予め鋼製構造材１の所定の接合箇所の側面に溶接によって取り付けて使用される。
【００１０】図３に示す端面用接合具６は、鋼製構造材１の切断端面に溶接により取り付けて使用するもので、前述の接合具１の一方側の端面に構造材２の端面形状と同じ形状の端面板７を溶接によって予め接合して形成されている。端面板７は一辺の長さ寸法Ｌ２が前記鋼製の構造材２の断面の縦方向又と横方向の寸法と同じ寸法のほぼ正方形状に形成されており、この前記接合具１の接合片３の背面が前記端面板７の中央に配置されるように端面板７の表面側の一端側に片寄せて断面がコ字形の前記接合具１が溶接して固着されている。この端面用接合具６は、図４に示すように構造材２の端面に端面板７を溶接することにより固着して使用する。
【００１１】以下、上記接合片１と端面用接合片６を使用して鋼製構造材を接合する使用状態を図に示す施工例に従って説明する。図５は水平に施工される土台１０又は桁材等の構造材に対してこの上に垂直な柱材１１を結合する部分に適用した施工例であり、接合具１の接合片３の背面が土台１０に対して接合される柱材１１の中心線上に配置されるように土台１０の上面に接合具１を溶接して固着し、一方、上記土台１０又は桁材に対して接合される柱材１１の下端面には端面用接合具６の端面板７を溶接して固着しておく。
【００１２】図６に示すように、柱材１１の下端に取り付けた端面用接合具６と土台１０に取り付けた接合具１の各々の接合片３の背面同志を背中合わせして、各々の接合片３、３に形成されている締結孔５、５を整合させるように配置して、一方の側からボルト１３又はリベット等の締結部材を締結孔５に挿通し他方側からナット１４を螺合させて仮止めを行った後、締結工具によって締結部材１３、１４を締結して接合具１と端面用接合具６とを締結することによって、柱材１１が土台１０又は桁材に接合される。
【００１３】図７に示すように、背中合わせ状態に配置された接合具１と端面用接合具６の側片４が形成されている側の面は開放されているので、一方側から両接合具１、６を締結する例えばボルト１３を締結孔５に挿通して反対側からボルト１３の先端部にナット１４を螺合させて仮止めすることと、開放されている端部からボルト１３の頭部とナット１４に所定の工具（例えばリベッターやボルト締結工具等）を適用して締結部材１３、１４を締結することにより両構造材１０、１１が接合される。。
【００１４】締結部材１３、１４は各々の接合片の接合片２枚を接合すればよいので短いものが使用でき、更にボルト・ナットを使用した場合にはボルト１３の頭部とナット１４が両接合具に形成されている側片４の内側に収容される。更に、接合具１と端面用接合具６による接合後の状態が土台１０、桁材又は柱材１１等の構造材の外形の外側に突出する部材がなく接合され、内装施工又は外装施工の際に障害がない。
【００１５】なお、接合具１を土台１０、柱材１１、梁材又は桁材１２等に溶接により取り付ける際には、コ字形の内側面で溶接することにより、溶接肉が合わせ面に露出せず隙間ができたりせずに２つの接合具１、６を背中合わせ状に密着させて接合させることが可能である。又。端面用接合具６における端面板７と接合具１との溶接部も同様にコ字形の内側面で接合具１と端面板７とを溶接して端面用接合具６を形成する。
【００１６】図９及び図１０は垂直に施工される柱材１１の上端に水平に施工される桁材１２又は梁材の中途部を接合する施工例であり、柱材１１の上端面に端面用接合具６を溶接して固着し、更に桁材１２又は梁材の柱材１１との接合箇所の下側の面には接合具１を予め溶接して固着する。桁材１２又は梁材への接合具１の取り付け位置は、接合具１の接合片３の背面が接合される柱材１１の中心線と一致するように溶接して固着する。柱材１１に取り付けた端面用接合具６の接合片３の背面は柱材１１の中心線に配置されているので、両接合具１、６の接合片３、３の背面を合わせて締結することによって柱材１１が桁材１２又は梁材の所定の位置に接合される。
【００１７】図１１及び図１２は垂直に施工される柱材１１の中途部に水平に施工される２つの桁材１２又は梁材の端部を接合する施工例であり、桁材１２又は梁材が接合される箇所の柱材１１の側面には予め接合具１を溶接により固着しておく。この場合、接合具１の接合片３の背面が柱材１１の中心線上に配置されるように接合片３を垂直に向けて取り付ける。一方、桁材１２又は梁材の端面には端面用接合具６を接合片３の背面が垂直方向になるように溶接して固着しておく。桁材１２又は梁材の端面に取り付けられている端面用接合具６の接合片３の背面を柱材１１に取り付けられた接合具１の接合片３の背面に重合させて配置し、両方の接合片３に形成されている締結孔５を整合させた状態でボルト１３を締結孔５に挿通してボルト１３の他端側からナット１４を螺合させて締結して結合する。
【００１８】なお、この施工例では直角方向の２つの桁材１２又は梁材を柱材１１に接合したものであるが、桁材１２又は梁材が柱材１１の両側に直線状に配置される場合や、柱材１１の三方又は四方に桁材１２又は梁材等の接合される構造材材を配置した場合でもこれらを接合する部分に接合具１を柱材１０側面に溶接により固着しておけばよい。
【００１９】図１３及び図１４は前述の施工例と同様に垂直に施工される柱材１１の中途部に水平に施工される２つの桁材１２又は梁材の端部を接合する施工例であり、この施工例では、桁材１２又は梁材が接合される箇所の柱材１１の側面に接合具１の接合片３の背面が上を向くように接合片３を水平に配置して取り付け、一方、桁材１２又は梁材の端面には端面用接合具６を接合片３の背面が下向きになるように接合片３を水平にして溶接して固着しておく。桁材１２又は梁材の端面に取り付けた端面用接合具６の接合片３を柱材１１に取り付けた接合具１の接合片３の上に重ねて配置し、端面用接合具６と接合具１の締結孔５を整合させた状態でボルト・ナット等の締結部材１３、１４によって締結して結合する。このように接合具１の接合片３を水平状態にして接合片３の背面が上を向いた状態に取り付けて施工することにより、端面用接合具６と接合具１の締結孔５を整合させる作業が楽に行える。
【００２０】次に、図１５乃至図２０に示す本発明の第２の実施例について説明する。この実施例に示す接合具１５は図１５（ａ）に示すように、前述の実施例と同様に、締結孔５が形成されるとともにほぼ正方形の板状の接合片３の両側縁から接合片３の一方の面方向に向けて垂直に形成されている側片４にによって断面がほぼコ字形に形成された接合具１と、この接合具１の一方の側片４の外側面に重合して溶接により固定された受け片１６とにより構成されている。該受け片１６の端縁が接合片３の背面方向に突出されて形成されており、この受け片１６の突出された部分に接合具１５に接合される相手側の接合具１又は端面用接合具６を突き当てて、両接合具の接合片３に形成されている締結孔５を整合させてボルト１３等の締結部材の挿通及び締結作業が容易にできるようにしている。上記接合具１は図１５（ｂ）に示すように、予め工場等において鋼製構造材１の所定の接合箇所の側面に溶接によって取り付けて使用される。
【００２１】図１６（ａ）に示す端面用接合具１７は、前述の実施例の端面用接合具６と同様に、接合具１の一方側の端面に構造材２の端面形状と同じ形状の端面板７を溶接によって予め接合して形成されており、更に前記接合具１５と同様に接合具１の一方の側片４の外側面に重合して溶接により固定された受け片１６とにより構成されている。受け片１６の端縁が接合片３の背面方向に突出されて形成されており、この受け片１６の突出された上に端面用接合具１７に接合される相手側の接合具１又は端面用接合具６を載置して、両接合具の接合片３に形成されている締結孔５を整合させてボルト１３等の締結部材の挿通及び締結作業が容易にできるようにしている。この端面用接合具１７は図１６（ｂ）に示すように予め工場等において構造材２の端面に端面板７を溶接することにより固着して使用する。
【００２２】次に上記第２の実施例にかかる接合具１５と端面用接合具１７を使用した施工例を説明する。図１７及び図１８は、水平に施工される土台１０又は桁材等の構造材に対してこの上に垂直な柱材１１を結合する部分に適用した施工例であり、図１７に示すように接合具１５の接合片３の背面が土台１０に対して接合される柱材１１の中心線上に配置されるように土台１０の上面に接合具１５を溶接して固着し、一方、上記土台１０又は桁材に対して接合される柱材１１の端面には前述の実施例にかかる端面用接合具６の端面板７を溶接して固着しておく。
【００２３】図１８に示すように、柱材１１の下端に取り付けた端面用接合具６と土台１０に取り付けた接合具１５の各々の接合片３の背面同志を背中合わせして、各々の接合具６、１７の接合片３、３に形成されている締結孔５、５を整合させるように配置する。この際、柱材１１の下端面に取り付けた端面用接合具６の側片４の外側の面を土台１０に取り付けた接合具１５の受け片１６に突き当てて接合片３の背面同志を当接することによって両接合具６、１７の締結孔５、５が自動的に整合される。一方の側からボルト等の締結部材１３を締結孔５に挿通し他方側からナット等の締結部材１４を螺合させて、締結工具によって締結部材１３、１４を締結して接合具１と端面用接合具６とを締結することによって、柱材１１が土台１０又は桁材に接合される。
【００２４】上記のように、互いに接合される接合具６、１７の一方の接合具の側面に受け片１６を接合片３の背面方向に突出させて形成しておくことによって、一方の接合具の受け片１６に他方の接合具の側片４を当て付けて接合片を密着させることによって、両接合具が接合位置へ位置決めされるので、接合具の位置あわせする作業が楽に行え、同時に接合片３に形成された締結孔５を整合させることができ、現場での施工作業を容易に行うことが可能となる。
【００２４】図１９及び図２０は、垂直に施工される柱材１１の中途部に水平方向に施工される桁材１２又は梁材の端部を接合する実施例であり、桁材１２又は梁材が接合される箇所の柱材１１の側面には予め接合具１５を溶接により固着しておく。この場合、接合具１５の受け片１６が下側になるように接合片３を垂直方向に向けて、接合片３の背面が柱材１１の中心線と平行となるように接合する。一方、桁材１２又は梁材の端面には端面用接合具６を接合片３の背面が垂直方向に向くように溶接して固着しておく。桁材１２又は梁材の端面に取り付けられている端面用接合具６を柱材１１に取り付けられた接合具１５の受け片１６の上に載置して接合具１５と端面用接合具６の接合片３の背面同志を密着させることによって両接合具１５、６の接合片３同志が整合され、両接合片３に形成された締結孔５が整合されるのでボルト１３の挿通及び締結作業を容易に行うことができる。
【００２５】図２１及び図２２は直線状に配置された２つの土台１０、桁材１２、又は柱材１１等の構造材２を各々の端面で直線状に接合する実施例であり、接合される２つの構造材２の端面に各々端面用接合具６と端面用接合具１７を溶接して固着しておく。この場合各々の端面用接合具６、１７の接合片の背面がそれぞれの構造材の中心線上で垂直方向に向くように配置するとともに、２つの構造材のうち最初に施工される構造材には受け片１６が形成された端面用接合具１７を、端面用接合具１７の受け片１６が下側になるように取り付ける。端面用接合具１７を取り付けた構造材が先に施工され、この端面用接合具１７の受け片の上に他方の構造材に取り付けた端面用接合具６を載置して施工することにより、端面用接合具６、１６の接合片３の整合が容易に行え、締結孔５へのボルト１３を挿通と締結作業を容易に行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の鋼製構造材用の接合具は、一辺の寸法Ｗ、Ｌが鋼製構造材２の一辺の寸法と同じに形成されたほぼ正方形の接合片３の両側縁に側片４を一体に形成して断面をコ字状に形成した接合具１と、該接合具１の一端側に鋼製構造材２の端面形状と同一形状の端面板７を固着した端面用接合具６とにより構成し、該接合具１と端面用接合具６を互いに接合される構造材２に予め固着して、接合具１と端面用接合具６とを締結部材によって締結することにより構造材２を接合するようにしているので、接合具１、６の構造が簡単であり製造コストを低減できるとともに、構造材の接合作業が容易に行える。
【００２７】更に、前記両側片４の高さ寸法Ｈを鋼製構造材の一辺の寸法の２分の１に形成して、接合具１、６を背中合わせ状に重合させて締結するようにしているので、締結部材１３、１４は各々の接合具１、６の接合片２枚を接合すればよいので短いものが使用でき、締結作業の短縮が可能である。更にボルト・ナットを使用した場合にはボルトの頭部とナットが両接合具に形成されている側片４の内側に収容されるため、内装材又は外装材等を取り付ける際にこれらの締結部材１３、１４が突出していることによる寸法調整等の作業が不要である。
【００２８】又、接合具１、６を互いに背中合わせ状態に締結するので、側縁４が形成されている面の反対側の面は開放されているので、一方側から両接合具１、６を締結する例えばボルト１３を締結孔５に挿通して反対側からボルト１３の端部にナット１４を螺合させて仮止めする作業と、開放されている端部からボルト１３の頭部とナット１４に所定の工具（例えばリベッターやボルト締結工具等）を適用して締結部材を締結することができ、接合作業が簡単に行える。
【００２９】更に、請求項２の発明によれば、接合具１５と端面用接合具１７の側片４に接合片３の背面方向に突出させた受け片１６を形成しているの
で、接合される桁材等に取り付けた端面用接合具６等をこの受け片１６によって支持させて位置決めすることができるので、締結孔５へのボルト１３等の締結部材の挿通及び締結作業が容易に行え、更に、接合箇所における２つの接合具１５及び端面用接合具１７の接合片３が縦方向に施工されるので接合部の縦方向の強度を大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる接合具を示す斜視図。
【図２】図１と同じ接合具を構造材へ固着した状態の斜視図。
【図３】本発明の実施例にかかる端面用接合具を示す斜視図。
【図４】図３と同じ端面用接合具を構造材へ固着した状態の斜視図。
【図５】土台と柱材の接合部における施工例での接合具と端面用接合具の取り付け状態を示す斜視図。
【図６】図５の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図７】図６の接合部の縦断面図。
【図８】図６の接合部の正面図。
【図９】柱材の上端と桁材の接合部における施工例での端面用接合具と接合具の取り付け状態を示す斜視図。
【図１０】図９の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図１１】柱材の側面への桁材の接合部における施工例での接合具と端面用接合具の取り付け状態を示す斜視図。
【図１２】図１１の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図１３】柱材の側面への桁材の接合部における別の施工例での接合具と端面用接合具の取り付け状態を示す斜視図。
【図１４】図１３の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図１５】他の実施例にかかる接合具を示す（ａ）斜視図及び、（ｂ）接合具を構造材へ固着した状態の斜視図。
【図１６】他の実施例にかかる端面用接合具を示す（ａ）斜視図及び、（ｂ）端面用接合具を構造材へ固着した状態の斜視図。
【図１７】他の実施例にかかる接合具による土台と柱材の接合部における施工例での接合具と端面用接合具の取り付け状態を示す斜視図。
【図１８】図１７の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図１９】柱材の側面への桁材の接合部における施工例での接合具と端面用接合具を示す斜視図。
【図２０】図１７の施工例の接合された状態を示す斜視図。
【図２１】構造材の端面同志を直線状に接合する施工例での端面用接合具をの取り付け状態を示す斜視図。
【図２２】図１９の施工例の接合した状態の縦断面図。
【符号の説明】
１ 接合具
２ 構造材
３ 接合片
４ 側片
５ 締結孔
６ 端面用接合具
７ 端面板
１３ 締結部材（ボルト）
１４ 締結部材（ナット）
１５ 接合具
１６ 受け片
１７ 端面用接合具

Claims (2)

1. 一辺の寸法が鋼製構造材の一辺の寸法と同じに形成されたほぼ正方形の接合片の両側縁から立ち上がり高さ寸法が鋼製構造材の一辺の寸法の２分の１に設定した側片を一体に形成して断面をコ字状に形成した接合具と、該接合具の一端側に鋼製構造材の端面形状と同一形状の端面板を固着した端面用接合具とにより構成し、構造材の側面に固着した接合具と構造材の端面に固着した端面用接合具とを互いに背中合わせ状に重合させて締結部材によって締結することにより構造材を接合することを特徴とする鋼製構造材用の接合具。
2. 前記接合具と端面用接合具の一方側の側片の外側面に側片と重合させて受け片を取り付け、該受け片の端縁を接合片の背面側に突出させて形成したことを特徴とする請求項１に記載の鋼製構造材用の接合具。

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