JP2007085000A - 接合補助部材及び接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】応力方向に対して適切に配置でき、かつ施工時にもずれることが無く、ボルト締めの際の供廻りで回転することがない接合補助部材及び接合構造を提供する。
【解決手段】接合補助部材６１は、不等辺八角形で突起６１ｂと直交する一組の辺６１ｄ、６１ｄ間の距離が、突起６１ｂと平行な一組の辺６１ｃ、６１ｃ間の距離に比べ短い。高力ボルト６４が直線状の配置にある時は辺６１ｃ、６１ｃ同士が当接し、高力ボルト６４が千鳥状の配置にある時は突起６１ｂと略４５°の角度をもって交差する辺６１ｅ、６１ｅあるいは６１ｆ、６１ｆ同士が当接する。辺６１ｄは、母材６２の長手方向に平行し、一辺は最も外部に近接する辺となる。不等辺八角形とすることで接合補助部材６１が添板６３の外縁部近傍より内部に入り、錆びにくくなる。
【選択図】図９

Description

この発明は、鉄骨構造の継手部や仕口において例えば母材と添板等の接合面の間に介装し高力ボルトで摩擦接合する際に用いる接合補助部材及び接合構造に関するものである。

鉄骨構造物における継手部（梁と梁、柱と柱）もしくは仕口（柱と梁の接合部）などにおいては複数本の高力ボルトと添板（スプライスプレート）を用いる摩擦接合が多く採用されている。この高力ボルト摩擦接合は、高力ボルトに軸力を導入することで接合部材同士を強力に締め付け、部材間に作用する摩擦抵抗によって応力を伝達するものである。そのため高力ボルト摩擦接合部の母材（Ｈ形鋼など）と添板の摩擦接合面のすべり係数を増大する必要がある。

高力ボルト摩擦接合の設計方法は日本建築学会の高力ボルト接合部設計施工指針等に記載されており、すべり係数とは「すべり荷重（すべった時の荷重）を高力ボルト等によるボルト初期導入張力で除したもの」として定義されている。すべり係数を高める（摩擦抵抗を高める）一般的な手段としては、接合耐力上重要となる梁材と添板の鋼板表面の黒皮を研磨機等により除去し、研磨面を所定期間空気中に放置して両接合面に十分な赤錆を発生させたり、あるいは同様に黒皮を除去した後、ショットブラスト処理を施して適当な凹凸状態を形成する方法があった。

指針において摩擦接合面は、黒皮除去された良好な赤錆面（すべり係数が０．４５を上回る処理）で使用するものとし、すべり係数はすべり耐力試験により確認する必要があると示されている。通常、良好な赤錆状態であればすべり係数は０．４５を上回ることが知られており、すべり耐力試験は省略される場合が多い。赤錆状態のすべり係数において中には０．６程度の値が得られることもあるが、環境因子や鋼材等により錆生成状態が異なるためバラツキが大きく、設計上は０．４５より大きなすべり係数は用いることができないことになっている。

従って、赤錆発生によりすべり係数を高める方式によると、梁材などの形状が大きくなるにつれて継手部の高力ボルト本数が膨大となるばかりか、添板の形状も大きくなり、作業性・納まり等も悪化する問題点があった。

又すべり係数を増大するために赤錆を発生する方法やショットブラスト処理を施す方法は、何れも鉄骨加工工場で行われるが、部材を回転させるためのクレーンや回転治具、グラインダ研磨機、ショットブラスト機械等が必要となり、大変な手間が必要であった。特に錆発生は、所定の錆の発生に日時を必要とし、かつ放置のための置場が必要となるなど、鉄骨加工のネックとなっていた。

このため赤錆発生やショットブラスト加工などの摩擦接合面処理を施さなくとも高いすべり係数を得ることができ、高力ボルト数の削減・添板の縮小化・作業量の低減など様々な効果を期待できる、例えば以下に示すような工法が開発されてきた。
特開平８‐２８４９１２号公報 特開平６−３３０５６６号公報 ここで特許文献１には、摩擦接合面に凹凸を有し、かつ接合面の表面が硬いことにより、安定して高いすべり係数を発現する高力ボルト摩擦接合用鋼材が記載されており、図１０及び図１１に示すように添板１０３には０．２〜２．０ｍｍ程度の凹凸（突起）１０３ｂが設けられていた。添板１０３の表面硬さを増す方法としては焼入れ処理等が行われており添板１０３と母材１０２の硬さ比を２．５以上としていた。突起１０３ｂの形成範囲は、添板１０３全体に及ぶものから、高力ボルト１０４一本当りの締付力が及ぶ範囲（ボルト孔を囲むように）に限定するものが提案されており、突起１０３ｂの形状としても同心円状・放射線状・螺旋状・角錐状・剣山状など様々な形が提案されていた。有効な刃形状は波型であることも論文等で開示されている。上記波形の刃を有する添板は、高力ボルトによる母材と添え板等の締め付けによって、母材あるいは母材と添板などに食い込む構造であり、このような高力ボルト摩擦接合用鋼材は、すべり係数が向上し（０．９〜１．０）、高力ボルトの数量が低減できるばかりか、添板も小さくできるし、摩擦面処理も必要がなくなるなどメリットが多いものである。

又特許文献２には、添板と母材（Ｈ形鋼など）との間の各高力ボルト挿通部にそれぞれ接合補助部材（介在鋼板）を介在させることにより、接合面の摩擦係数を増大する方法が提案されていた。この摩擦接合の詳細を図１２及び図１３に示す。接合補助部材２０１は、高力ボルト２０４の１本当りの締付力が及ぶ範囲の大きさを有する円形にした板状のもので、熱処理を施し硬さを高めるとともに、添板と母材よりも表面粗さを大きくしていた。

これらの添板１０３若しくは接合補助部材２０１に形成する突起１０３ｂ，２０１ｂは、高力ボルトによる母材と添板等の締め付けによって、母材あるいは母材と添板等に食い込む構造であり、このような高力ボルト摩擦接合用鋼材あるいは接合補助部材を採用することですべり係数が向上し、このため高力ボルトの数量が低減できるばかりか、添板も小さくできるし、摩擦面処理も必要がなくなるなどメリットが多いものであった。

しかし、添板１０３に突起１０３ｂを形成する高力ボルト摩擦接合用鋼材の場合、焼き入れ等により表面硬さを確保した後に、突起１０３ｂを形成するので、加工がしづらく、専用の工具等が必要となる場合があった。又継手形状（幅・長さ）は様々であり、各仕様毎に在庫を抱えなければならない欠点があった。このため高力ボルトの数量低減・添板の縮小・摩擦面処理の不要化などによるコスト低減と比較して、表面硬さを向上させるコストの方が高すぎて実用化は現実的ではなかった。

又通常の摩擦接合部は、接合する板材（母材）１０２の板厚差（はだすき）が１．０ｍｍ以下であれば、フィラープレートを挟み込むなどの特別の処理を施さなくとも高力ボルト１０４の締付けによって母材１０２と添板１０３が変形し密着するが、添板１０３に突起１０３ｂを形成する技術の場合、添板全体に焼入れをしているため、高力ボルト１０４で締付けても添板１０３が曲がり難く、はだすきが生じた場合、片側の母材１０２に突起１０３ｂを食い込ませることができず、所定のすべり係数を得られない問題点があった。

又建て方時にボルト孔が食い違って高力ボルトの挿入に支障が生じることがあるが、通常の摩擦接合部は、その食い違い量が２．０ｍｍ以下であればリーマがけによってボルト孔を修正してよいことになっている。しかし、この技術の場合は、添板に焼入れを施しているためボルト孔を修正することが困難であった。

一方従来の接合補助部材２０１は、高力ボルト孔１つ毎に補助部材を取り付けることになり、添板２０３には熱処理を施さないため，１．０ｍｍ以下のはだすき（母材２０２の板厚の差）が生じても図１４に示すように添板２０３が変形することにより表面の凹凸が食い込まない心配はなくなる。仮に１．０ｍｍを越えるはだすきが生じた場合には、図１５のように板厚の異なる接合補助部材２０１を適用すればよいのである。

又、添板２０３全体を熱処理するわけではないので、十分、市場に見合ったコストが可能であった。又、この接合補助部材２０１は一本の高力ボルト２０４に対して個別に適用するもので、複数の高力ボルト２０４に対応する一体物ではないため、ボルト位置の制約を受け難いという利点もあった。しかし、この接合補助部材２０１は、波形の刃形状ではないため、摩擦接合用鋼材と同等の性能を得ることができない。そこで、これら問題点を全て改善するには、高力ボルト一本あたりの締め付け力が及ぶ範囲の大きさを有する介在鋼板の刃を波形とすればよく、実験で確認をしたところ所定の耐力を確認できたが、次のような問題点が確認された。

ところで鉄骨構造における継手の応力伝達は、一般的に曲げモーメントをフランジ部が伝達し、せん断力はウエブ部が伝達する。生じる曲げモーメントにより、フランジ部には引張力・圧縮力が作用する。各作用力（引張力・圧縮力・せん断力）に対して抵抗させるため、力の加わる向きに対して直交するように突起を配するのが最も効率的である。即ち、突起には所定の方向性を保たせる必要がある。

添板を加工した摩擦接合用鋼材の場合であっても、高力ボルト１本毎に取り付ける接合補助部材であってもすべり耐力の性能を向上させる有効な突起の並びは共に波形であり、その突起が力の加わる方向（例えば梁継手部では梁の長手方向）に対して直交するように配置するのが最も効果的であり、その向きがずれると接合強度の低下につながる恐れがあった。この関係を図１７に示す。図１７はすべり係数と回転角の相関図であり、回転角θ＝０°のとき、すべり係数μ＝０．９６であったものが、θ＝１０°でμ＝０．７１程度まで低下している。

即ち、直線状の突起が並列配置された接合補助部材の場合、多少でも回転すると耐力が低下してしまうのである。又突起の方向性を考慮し、適切に挟み込んでも、従来の接合補助部材のように互いに離隔状態となっていると高力ボルトで締付けるとき（ボルトを一次締めするとき、本締めするときなど）に供廻りする可能性があった。

また、従来の接合補助部材では次のような問題点があった。従来の接合補助部材の問題点を図１６に基づき具体的に説明する。図１６は従来の接合補助部材を用いて接合した摩擦ボルト接合部の断面図である。接合補助部材２０１は中心部にボルト孔２０１ａを有する円形の板状体で、母材２０２や添板２０３より表面粗さを大きくして、かつ強度及び硬度に優れた材料である。

図１６に示すように、ＳＮ４００等の構造材からなり直線状に突き合わされた鉄骨等の母材２０２の端部と、同様の構造材からなり、両母材２０２，２０２の端部間に跨って両側に配置された添板２０３との間に、接合補助部材２０１を介装し、そのボルト孔２０１ａ及び各添板２０３および母材２０２を挿通した高力ボルト２０４の１本毎の締め付けによって、表面の凹凸が母材２０２及び添板２０３の表面に食込む構造であった。

ところで、鉄骨構造におけるＨ形鋼同士の接合において、高力ボルトを配置する場合のピッチは、ボルト径によらず一律６０ｍｍが標準とされている（例えば、ＳＣＳＳ−Ｈ９７鉄骨構造標準接合部Ｈ形鋼編；建設省住宅局建築指導課監修、鉄骨構造標準接合部委員会編）。即ち、摩擦接合用の高力ボルトの配列には順列配置（一直線状の配置）と千鳥配置（Ｈ形鋼フランジ部の幅が広い場合）があるが、何れの配列にあっても隣接するボルト孔中心間を結んだ距離は６０ｍｍとするものである。

又対象となるＨ形鋼のサイズに応じて、接合部における高力ボルトのサイズ・ピッチの基準が、千鳥配置と順列配置のそれぞれの場合に定められている。このため一方の配列（例えば順列配置）に合わせて接合補助部材を作製すると、他方の配列（例えば千鳥配置）に適用した場合、隣接する接合補助部材同士が重なり合ってしまい、使用できない恐れがあった。ここで接合補助部材が重ならないように高力ボルト間の距離を広げるようなことは標準外となるため原則として行なわれていない。

なお、接合補助部材を千鳥配置に合わせて製作した場合に、それを順列配置で用いると、図１６のように互いに離隔状態になることもあった。そこで、上記のような標準配置及び介在鋼板を当接させて供回りを防止することに着目し、形状を検討した。

接合補助部材相互を当接させるため、円形の接合補助部材で、仮に外径を６０ｍｍとした場合を図１８及び図１９に示す。図１８は直線状の突起が並列配置された円形のものを千鳥配置した場合の平面図、図１９は、同順列配置した場合の平面図である。外径６０ｍｍの円形の場合には、配置のタイプにかかわらず隣接する接合補助部材３０２が相互に接するので同一のものを共用できるが、夫々点接触であるため接合補助部材３０２を適切に挟み込んだとしても、高力ボルト３０４で締め付ける際に共廻りする可能性があり（図１８のｃ部、図１９のｄ部）、又外形が円形であることにより誤った向きで取り付ける恐れもあった。

円形の場合は互いに競らせても、上記のように点でしか競ることができず摩擦接合用補助部材単体として容易に回転を生じてしまう。従って回転防止のためには最低一辺が競り合うような形状にすることが必要であり、外形が角形の接合補助部材の場合には直線の辺を競らせることにより供廻りを防止することが可能となる。

接合補助部材は順列配置と千鳥配置の夫々のタイプ毎に用意してもよいが、取付間違い・コスト高などが懸念されるため、配置形式によらず少なくとも同一外形のものを適用することが望ましい。

ところが、円形でない接合補助部材の場合で、例えば順列配置用の外形のものを千鳥配置に適用したり、あるいはその逆を行ったりする場合には種々の問題が発生する。これを図に基づき説明する。

図２０は直線状の突起が並列配置され千鳥配置した場合に隣接する辺が当接するように外形を定めた正方形のものを、順列配置に適用した場合の平面図、図２１は、同順列配置した場合に隣接する辺が当接するように外形を定めたものを千鳥配置に適用した場合の平面図である。図２０及び図２１に示すように順列配置で互いに当接するよう外形を定める場合にはＡ（＝ｐ＝６０ｍｍ）となるが、千鳥配置で定める場合にはボルト孔ピッチがｐより小さいＢ（＝４５ｍｍ）となる。

即ち、千鳥配置で当接するタイプ（辺長＝Ｂ＝４５ｍｍ）を順列配置に適用する場合には競らせることができず回転を生ずる（図２０のｅ部）。又このタイプの場合すべり耐力の性能を向上させるための面積も稼げない。逆に順列配置で当接するタイプ（辺長＝Ａ＝６０ｍｍ）に合わせて形状を決めると、千鳥配置のときには接合補助部材の配置が不可能となる（図２１のｆ部）。

次に正六角形で直線状の突起が２辺と平行に並列配置されるものを考える。図２２は千鳥配置した場合に隣接する辺が当接するように外形を定めたものを、順列配置に適用した場合の平面図、図２３は、同順列配置した場合に隣接する辺が当接するように外形を定めたものを千鳥配置に適用した場合の平面図である。図２２に示すように千鳥配置に合わせると、順列配置では競らせることが無理であり回転を生ずる。逆に順列配置に合わせて形状を決めると図２３のように、千鳥配置のときには接合補助部材が接触してしまい配置不可となる。又、へりあき寸法次第では添板よりはみ出してしまうおそれもある。摩擦接合用補助部材は、高力ボルト１本当りの締付力が及ぶ範囲の大きさを有する板状のものであり、その範囲にある全ての突起が食い込まなければ耐力が低下してしまう。従って添板よりはみ出すことは好ましくない。

又正六角形で直線状の突起が２辺と直交する方向に並列配置されるものを考える。図２４は順列配置した場合に頂点が接するように外形を定めたもの（Ａ＝６０ｍｍ）の平面図、図２５は図２４の接合補助部材を千鳥配置に適用した場合の平面図、図２６は、同千鳥配置した場合に隣接する辺が当接するように外形を定めたものを順列配置に適用した場合の平面図である。

図２４に示すように順列配置した場合に頂点が接するように外形を定めたものを順列配置すると点で接することになり回転を防止できない。又、これを千鳥配置に適用すると図２５のように競らせることができず回転を生ずる。逆に千鳥配置に合わせて形状を決めると図２６のように、順列配置のときには接合補助部材が接触してしまい配置不可となる。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、応力方向に対して適切に配置でき、かつ施工時にもずれることがほとんど無い、即ち回転することがほとんど生じない接合補助部材及び接合構造を提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、鉄骨構造の接合部で母材と添板等の接合面を所定間隔の高力ボルトで摩擦接合する際に、各高力ボルト周辺の母材と添板等の接合面の間に介装し、中心部にボルト挿通部を有する板材であって、この板材両面にボルト締付力でそれぞれの接合部材の表面に係止し得る複数条の突起を形成する接合補助部材において、前記板材は、ボルト締付の際の供廻りを防止するために角形で隣接する板材の辺同士が当接し、前記突起は、接合部材の長手方向に直交して並列することを特徴とするものである。

隣接する辺同士はある長さをもって当接し、ボルト締付時の回転力に対し抵抗する。所定の辺長を有し、平面配置した時に隣接する辺同士が当接するものであれば角形の形状は特に限定されず三角形、正方形、六角形などでもよい。

接合補助部材は母材や添板等と同等以上の強度及び硬度を有し、その大きさは１本の高力ボルトの締付力の影響が及ぶ範囲の大きさである。

請求項２記載の接合補助部材の板材は、高力ボルトが直線状の配置にある時は前記突起と平行な辺同士が当接し、高力ボルトが千鳥状の配置にある時は前記突起と略４５°の角度をもって交差する辺同士が当接する八角形状であることを特徴とするものである。

八角形の辺は突起と平行なものが２辺、突起と直交するものが２辺、突起と略４５°の角度をもって交差するものが２組４辺となる。高力ボルトの配置はボルト径によらず千鳥状及び直線状の場合の双方共同一間隔となる。母材のフランジにおけるボルト配置はフランジ幅に応じて一列又は二列の順列配置、あるいは千鳥配置となる。

請求項３記載の接合補助部材の板材は、前記突起と直交する一組の辺間の距離が、前記突起と平行な一組の辺間の距離に比べ短い不等辺八角形状であることを特徴とするものである。突起と直交する辺は、母材長手方向に平行し、一辺は最も外部に近接する辺となる。

請求項４に記載の発明は、
各高力ボルト周辺の母材と添板等の接合面の間に、
中心部にボルト挿通部を有する板材であって、この板材両面にボルト締付力でそれぞれの接合部材の表面に係止し得る複数条の突起を形成する接合補助部材を介装し 前記母材と前記添板等の接合面を所定間隔の高力ボルトで摩擦接合する鉄骨構造の接合部において、
前記板材は、ボルト締付の際の供廻りを防止するために角形で隣接する板材の辺同士が当接し、
前記突起は、接合部材の長手方向に直交して並列することを特徴とする接合構造である。

請求項５に記載の発明は、
前記板材は、高力ボルトが直線状の配置にある時は前記突起と平行な辺同士が当接し、
前記高力ボルトが千鳥状の配置にある時は前記突起と略４５°の角度をもって交差する辺同士が当接する八角形状であることを特徴とする請求項４記載の接合構造である。

請求項６に記載の発明は、前記板材は、前記突起と直交する一組の辺間の距離が、前記突起と平行な一組の辺間の距離に比べ短い不等辺八角形状であることを特徴とする請求項５記載の接合構造である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１及び請求項4に記載の発明は、角形で隣接する板材の辺同士が当接するのでボルト締付時の回転力に対し抵抗し、接合補助部材が単体で回転することを抑えられ、常に安定した高いすべり耐力を確保できる。

請求項２及び請求項５記載の接合補助部材の板材は、八角形状であるので直線状配置と千鳥配置によるどちらの場合でも同一寸法の接合補助部材を適用できる。従ってよりコスト削減ができ、実用化を図れる。又添板からはみ出す可能性は低くなる。

請求項３及び請求項６記載の接合補助部材の板材は、不等辺八角形とするので、方向性が生まれ取付間違いの可能性が無くなる。又突起と直交する辺が母材の内側に入るため、雨等に当り難くなる。

以下、この発明の接合補助部材及び接合構造の実施の形態としてＨ形鋼のフランジ同士の継手について説明するが、ウェブ同士の継手に用いることも勿論可能であり、この発明は以下に示す形態に限定されない。

図１は正方形の接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。接合補助部材１は、鉄骨構造の接合部で接合部材としての母材２と添板３を所定間隔の高力ボルト４で摩擦接合する際に、各高力ボルト４周辺の母材２と添板３の間に介装するものであって、中心部にボルト挿通部１ａを有する板材で、母材２の長手方向と直交する方向に直線状の刃状突起１ｂを並列している。この刃状突起１ｂは、高力ボルト４の締付力で母材２の表面及び添板３の表面に食込む構造である。
なお、どちらかの一面側については、刃状突起１ｂに代えて細かい波状突起とし、母材２の表面もこの波状突起と係合可能な形状に形成し、締め付け後に両者が掛合することにより係止し得るようにしてもよい。さらに、波状突起以外に、同心円状の突起など、他の形状の突起にも適用できる。

各接合補助部材１は、ボルト締付の際の供廻りを防止するために隣接する板材の辺同士が当接する大きさ及び配置となっている。このため千鳥配置で当接する接合補助部材１はボルト孔ピッチｐ（＝６０ｍｍ）より短い辺長Ｂ（≒４５ｍｍ）となっている。一方正方形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図を図２に示す。この時の接合補助部材１１は、その辺長Ａがボルト孔ピッチｐ（＝６０ｍｍ）とほぼ同じになる。

正六角形の接合補助部材の例を図３乃至図５に示す。図３は直線状の突起が２辺と平行に並列配置される接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図、図４は同接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図、図５は、直線状の突起が２辺と直交する方向に並列配置される接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。各接合補助部材２１，３１，４１は夫々隣接する辺が当接するように外形を定めたものである。

以上説明した接合補助部材は、隣り合う辺同士を当接させる構造であるため、ボルト締付時の回転力に対し抵抗し、接合補助部材が単体で回転することを抑えられ、常に安定した高いすべり耐力を確保できるものであるが、順列配置用と千鳥配置用の夫々を用意しなければならない。

そこで配置状況にかかわらず同一形状の接合補助部材が適用可能な実施形態を図６及び図７に示す。図６は正八角形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図、図７は同接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。この接合補助部材５１は正八角形で、刃状突起５１ｂと平行な２辺５１ｃ，５１ｃ、刃状突起５１ｂと直交する２辺５１ｄ，５１ｄ、刃状突起５１ｂと略４５°の角度をもって交差する２組４辺５１ｅ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｆを有する。

図６に示すように、高力ボルト５４が直線状の配置にある時は刃状突起５１ｂと平行な辺５１ｃ，５１ｃ同士が当接する。又図７に示すように、高力ボルト５４が千鳥状の配置にある時は刃状突起５１ｂと略４５°の角度をもって交差する辺５１ｅ，５１ｅあるいは５１ｆ，５１ｆ同士が当接する。

次に不等辺八角形状の接合補助部材を用いる実施形態を図８及び図９に示す。図８は不等辺八角形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図、図９は同接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。この接合補助部材６１は、刃状突起６１ｂと直交する一組の辺６１ｄ，６１ｄ間の距離が、刃状突起６１ｂと平行な一組の辺６１ｃ，６１ｃ間の距離に比べ短いものである。

この接合補助部材６１も高力ボルト６４が直線状の配置にある時は刃状突起６１ｂと平行な辺６１ｃ，６１ｃ同士が当接し、高力ボルト６４が千鳥状の配置にある時は刃状突起６１ｂと略４５°の角度をもって交差する辺６１ｅ，６１ｅあるいは６１ｆ，６１ｆ同士が当接する。

刃状突起６１ｂと直交する辺６１ｄは、母材６２の長手方向と平行で、一辺は最も外部に近接する辺となる。接合補助部材６１は、母材６２と添板６３との間に挟み込む必要があるため、接合補助部材６１のあきが生じる。雨等により刃状突起６１ｂが錆びてしまい、耐力の低下が懸念されるため、防水性能が要求される。よって、不等辺八角形とすることで接合補助部材６１が添板６３の外縁部近傍より内部に入り、錆びにくくなる。又施工面もより改善され、へりあきが少なくても配置できるようになる。更に、へりあき部に防水材等を配すれば錆の問題は解消される。防錆処理の必要がなければ、梁幅の小さい梁にも適用可能となる。

実験により次のようなことが確認された。１）高力ボルト孔芯から軸方向力側（引張力側）に位置する波形の突起がすべり耐力に対して大きく影響する。２）高力ボルトのピッチを基に接合補助部材の幅はピッチと同寸法（ボルト径の３倍程度）としているが、ボルト孔芯からボルト径の３倍程度までは、十分にすべり耐力に抵抗することが確認された。３）対して、高力ボルト孔芯から軸方向力（引張力側）と直交する側に位置する波形の突起は、高力ボルト孔近傍は抵抗するが高力ボルト孔から離れるにつれて、殆ど抵抗しなくなる。４）つまりは、その部分は削ってしまっても、すべり耐力には、殆ど影響しない。５）よって、接合補助部材の形状は正八角形ではなく不等辺八角形とすることが好ましいことが確認できた。正八角形としても、すべり耐力に対して無駄な部分ができてしまうのである。高力ボルト孔芯から軸方向力側（引張力側）と直交方向側の幅の比は、１：（０．９５〜０．９）とする。これ以上小さくすると耐力低下を来す。さらには、引張側の刃のピッチをせばめ、刃の条数を増やすと性能が向上する。
また、この発明の実施例では、接合補助部材の内角が全て等しい多角形について説明したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、一辺上で隣り合う内角が互いに異なる多角形も実施可能である。但し、その接合補助部材を千鳥配置した場合に、隣接する辺同士が刃状突起と略４２．５°から４７．５°の角度で当接し合うようにそれぞれの内角を設定する必要がある。
さらに、この発明の接合補助部材の形状をボルト孔ピッチに合わせた寸法にすると、ボルト孔の加工誤差などのずれに対応することができないため、予め、接合補助部材の隣接する辺同士の間隔を１〜２ｍｍぐらい空くように寸法を設定しても良い。その場合、接合補助部材は僅かに回転して辺同士の一部分で当接することになるが、性能的には特に問題が生じることなく、本発明と同じ効果を得ることができる。すなわち、この発明において、「隣接する板材の辺同士が当接する」とは、必ずしも全長で当接する状態に限定されるものではない。

この発明の接合補助部材及び接合構造はＨ形鋼における継手部（梁と梁、柱と柱）もしくは仕口（柱と梁の接合部）に限らず、角形鋼管同士やブレースと柱との接合等、ボルトが用いられる接合部に適用が可能である。

正方形の接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。 正方形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図である。 正六角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。 正六角形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図である。 正六角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。 正八角形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図である。 正八角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の透視平面図である。 不等辺八角形の接合補助部材を順列配置した場合の透視平面図である。 不等辺八角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の平面図である。 従来の高力ボルト摩擦接合用鋼材を用いる接合部の正面図である。 図１０のａ部拡大図である。 従来の接合補助部材を用いる接合部の正面図である。 図１２のｂ部拡大図である。 １．０ｍｍ以下のはだすきが生じた場合の接合部の拡大図である。 １．０ｍｍ以上のはだすきが生じた場合の接合部の拡大図である。 従来の接合補助部材を用いて接合した摩擦ボルト接合部の断面図である。 すべり係数と回転角の相関を示すグラフである。 円形の接合補助部材を千鳥配置した場合の平面図である。 円形の接合補助部材を順列配置した場合の平面図である。 正方形の接合補助部材を順列配置した場合の平面図である。 正方形の接合補助部材を千鳥配置した場合の平面図である。 正六角形の接合補助部材を順列配置した場合の平面図である。 正六角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の平面図である。 正六角形の接合補助部材を順列配置した場合の平面図である。 正六角形の接合補助部材を千鳥配置した場合の平面図である。 正六角形の接合補助部材を順列配置した場合の平面図である。

符号の説明

６１ 接合補助部材
６１ａ ボルト挿通部
６１ｂ 刃状突起
６１ｃ 辺
６１ｄ 辺
６１ｅ 辺
６１ｆ 辺
６２ 母材
６３ 添板
６４ 高力ボルト

Claims (6)

1. 鉄骨構造の接合部で母材と添板等の接合面を所定間隔の高力ボルトで摩擦接合する際に、各高力ボルト周辺の母材と添板等の接合面の間に介装し、中心部にボルト挿通部を有する板材であって、この板材両面にボルト締付力でそれぞれの接合部材の表面に係止し得る複数条の突起を形成する接合補助部材において、
   前記板材は、ボルト締付の際の供廻りを防止するために角形で隣接する板材の辺同士が当接し、
   前記突起は、接合部材の長手方向に直交して並列することを特徴とする接合補助部材。
2. 前記板材は、高力ボルトが直線状の配置にある時は前記突起と平行な辺同士が当接し、
   前記高力ボルトが千鳥状の配置にある時は前記突起と略４５°の角度をもって交差する辺同士が当接する八角形状であることを特徴とする請求項１記載の接合補助部材。
3. 前記板材は、前記突起と直交する一組の辺間の距離が、前記突起と平行な一組の辺間の距離に比べ短い不等辺八角形状であることを特徴とする請求項２記載の接合補助部材。
4. 各高力ボルト周辺の母材と添板等の接合面の間に、
   中心部にボルト挿通部を有する板材であって、この板材両面にボルト締付力でそれぞれの接合部材の表面に係止し得る複数条の突起を形成する接合補助部材を介装し
   前記母材と前記添板等の接合面を所定間隔の高力ボルトで摩擦接合する鉄骨構造の接合部において、
   前記板材は、ボルト締付の際の供廻りを防止するために角形で隣接する板材の辺同士が当接し、
   前記突起は、接合部材の長手方向に直交して並列することを特徴とする接合構造。
5. 前記板材は、高力ボルトが直線状の配置にある時は前記突起と平行な辺同士が当接し、
   前記高力ボルトが千鳥状の配置にある時は前記突起と略４５°の角度をもって交差する辺同士が当接する八角形状であることを特徴とする請求項４記載の接合構造。
6. 前記板材は、前記突起と直交する一組の辺間の距離が、前記突起と平行な一組の辺間の距離に比べ短い不等辺八角形状であることを特徴とする請求項5記載の接合構造。