JP2010271150A - 試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法 - Google Patents

試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法 Download PDF

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Yasue Yagisawa
康衛 八木沢
Keiichi Kawase
恵一 川瀬
Shigeki Iwabuchi
茂樹 岩渕
Yukio Sugita
幸夫 杉田
Masahiro Mizuno
雅弘 水野
Nobuyuki Waki
信行 脇
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Abstract

【課題】建築構造物の屋根、外壁等の外装材の固定に用いられている締結具の引張耐力を調べる引張試験において外装材の局所的な変形や破壊を抑えることができ、外装材に劣化箇所が存在していても引張試験を適正に行えることも可能となる技術の開発。
【解決手段】引張試験機20が載置される台板部31から突出する一対の脚部32の下端に、建築構造物の屋根材6に当接される細長形状の円弧板部341(細長当接部)が互いに平行に設けられている試験機支持台30、この試験機支持台30をその一対の円弧板部341が屋根を支持する母屋7に垂直となる向きで屋根上に設置して行う締結具の引張試験方法、試験機支持台30の台板部31に引張試験機20を設置してなる引張試験用ユニット10、引張試験後の締結具5を器物の取り付けに利用する建築構造物への器物取付施工方法を提供する。
【選択図】図5

Description

本発明は、建築構造物においてその屋根、外壁といった外装部を構成する外装材の建築構造物の躯体への締結固定に用いられた締結具の引張耐力を調べる引張試験に好適に使用できる試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法に関する。
例えば、工場、倉庫等の建築構造物にあっては、母屋上に設置したプレート状の屋根材(外装材)をいわゆるルーフボルトと呼ばれる締結具を用いて前記母屋に締結固定した構造の屋根が多く採用されている。
前記屋根材としては、金属製あるいはスレート製の波形屋根材や、金属製の折板屋根材が多用されている。
前記ルーフボルト(以下、単にボルトとも言う)を用いた前記屋根材の締結固定は、前記ボルトの長手方向片端を母屋に取り付け(例えばいわゆるフックボルトのフック部の母屋への係合等)、前記ボルトの反対側の端部を前記屋根材に形成されているボルト挿通孔に貫通させて屋根材上に突出させ、この突出部分に螺着したナットの締め付け力によって前記屋根材を母屋に押し付けるようにして締結固定するものである。
ところで、上述のような屋根上への屋根の新設、浄水槽やエアコン室外機等の設備機器の設置、補強材の取り付け等のために、前記屋根上に突出しているボルトを利用する工法が存在する。この工法を採用する場合、前記ボルトの強度確認の要求がある。これに鑑みて、屋根上に設置して前記ボルトの引張耐力を調べるための引張試験を行うことができる可搬型の引張試験機も提案されている(例えば特許文献1)。
特開平10−185769号公報
上述の引張試験機はその機体(試験機本体)に設けられた複数本(例えば4本)の支柱状の脚部(以下、脚柱とも言う)の先端(下端)を屋根材上に当接させて、前記脚柱によって前記機体を屋根から上方に離隔した位置に支持して設置される。そして、前記引張試験機は、前記機体に上下に貫通して設けられたセンターシャフトの下端に設けられた連結用ナットを、前記屋根の前記ボルトの前記ナット上に突出された部分(以下、突出先端部とも言う)に螺着し、前記機体に設けられている引き上げ装置によって前記センターシャフトを引き上げることで、前記ボルトに引張荷重を載荷して引張試験を行うように構成されている。
しかしながら、上述のような引張試験機を用いたボルトの引張試験では、屋根材の劣化箇所に脚柱が設置されると、ボルトに載荷する引張荷重が大きい場合に脚柱が屋根材を押圧する押圧力によって屋根材の局所的な変形や破壊等を招く可能性があるといった不満があった。
屋根材の前記ボルトが突出されている箇所の下側には母屋が存在する。前記引張試験機は、複数本の脚柱が機体の外周部から下方に突出するように設けられ(例えば特許文献1の図1等を参照)ている構成が一般的であり、機体の中央部に貫設されたセンターシャフトの下端の連結用ナットをボルトの突出先端部に螺着したとき、前記脚柱の屋根材に対する当接位置が前記母屋からずれた位置となることが多い。このため、ボルトに引張荷重を載荷したときに脚柱が屋根材を押圧する押圧力によって、屋根材の母屋に支持された部位と脚柱が当接されている部位との間の曲げ応力が与えられ、これが屋根材の局所的な変形や破壊の原因となる。
また、上述の引張試験機において複数本の脚柱の設置位置(換言すれば脚柱相互の間隔)は一定であるため、ボルトの引張試験を行う際に、前記ボルトの周囲の屋根材に劣化箇所が存在する場合、脚柱の屋根材に対する当接位置を前記劣化箇所を確実に避けるように調整することが容易でなく、前記劣化箇所を避けることができないケースが発生する。
また、特に波板屋根材を用いて構築した屋根のように、凹形に湾曲する谷面が形成された溝状谷部が多数並列に存在する屋根面(屋根上面)を持つ屋根について上述のような引張試験機を用いたボルトの引張試験を行う場合は、引張試験機の脚柱下端を溝状谷部の底部に当接させることが、屋根に対する脚柱の当接位置の安定や脚柱が屋根材を押圧する押圧力による屋根材の変形防止の点で適切であるが、上述のように脚柱の設置位置が一定の構成の引張試験機では屋根面の形状に柔軟に対応することができない、といった問題があった。
なお、上述のような締結具の引張試験の際の外装材の局所的な変形や破壊の問題、溝状谷部が多数並列に存在する外装部外面に対する脚柱の当接位置の問題は、建築構造物の屋根材の締結具の引張試験に限定されるものではなく、例えば外壁を構成する外装材の締結固定用の締結具について引張試験を行う場合も同様に発生する。
また、これらの問題は、外装部(例えば屋根や外壁)から突出している締結具を利用して器物を取り付ける工法を行う場合に限定されず、外装材の締結固定に用いられている締結具の引張耐力の確認に共通して発生するものであることも言うまでも無い。
本発明は、前記課題に鑑みて、建築構造物においてその屋根、外壁といった外装部を構成する外装材を躯体に締結固定するために設けられた締結具の引張耐力を調べるための引張試験において外装材の局所的な変形や破壊を抑えることができ、外装材に劣化箇所が存在していても引張試験を適正に行え、引張耐力を調べるために締結具に載荷する引張荷重を大きくすることも可能となる試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法の提供を目的としている。
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第1の発明は、建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体への締結固定に用いられた締結具の引張耐力を確認するための引張試験を、引張試験機として、引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端に前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機を用いて行う際に使用する可搬型の試験機支持台であって、前記引張試験機が設置される台板部に一対の脚部が突設され、前記台板部には前記引張試験機の前記センターシャフトを通すためのシャフト挿通孔が形成され、前記一対の脚部は、それぞれ前記台板部から延出する脚部本体の先端に前記外装材に当接される外観棒状あるいは細長板状の細長当接部を有し、各脚部の前記細長当接部は互いに並行となるように向きを揃えて設けられていることを特徴とする試験機支持台を提供する。
第2の発明は、前記細長当接部には、その長手方向に直交する断面において円弧状に湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成されていることを特徴とする第1の発明の試験機支持台を提供する。
第3の発明は、前記細長当接部が前記脚部本体の先端から前記一対の脚部の脚部本体間の内側空間あるいは前記内側空間とは反対の側に突出し前記台板部の前記シャフト挿通孔の軸心に垂直の方向に延在する円弧板部であることを特徴とする第1又は2の発明の試験機支持台を提供する。
第4の発明は、前記円弧板部が、前記引張試験機によって前記締結具に引張荷重を与えたときに該円弧板部に作用する前記外装部への押圧力によって弾性変形可能とされていることを特徴とする第3の発明の試験機支持台を提供する。
第5の発明は、前記脚部には複数の前記細長当接部が1列に配列設置されていることを特徴とする第1〜4のいずれかの発明の試験機支持台を提供する。
第6の発明は、建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体に設けられている長尺の外装部支持材への締結固定に用いられた締結具の引張耐力を引張試験機を使用して確認する引張試験方法であって、引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端に前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機と、第1〜5のいずれかの発明の試験機支持台とを現場に搬入し、前記試験機支持台を、その前記一対の脚部の前記細長当接部を前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させて設置し、この試験機支持台の前記台板部にセットした前記引張試験機の前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記締結具あるいは前記外装材押さえ部材に係合させた状態で、前記シャフト移動機構によって前記センターシャフトを移動させて前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させることで前記締結具に引張荷重を作用させることを特徴とする締結具の引張試験方法を提供する。
第7の発明は、前記外装部は、その外面側に前記外装部支持材に直交する向きで互いに並行に突設された複数の突条部を有し、前記締結具の片端が前記突条部に設けられている構成であり、前記試験機支持台として、一対の脚部の前記細長当接部の間に、一対の前記細長当接部を前記外装部の前記突条部を介して両側に位置する前記外装材に当接可能とする離隔寸法が確保されているものを用いることを特徴とする第6の発明の締結具の引張試験方法を提供する。
第8の発明は、前記外装部が、前記外装部支持材に直交する向きで延在する山部と谷部とが交互に配列されてなる波形の外面を有し、前記山部が前記突条部とされた構成のものであり、前記試験機支持台として、前記細長当接部にその長手方向に直交する断面において前記谷部に一致する曲率あるいは前記谷部に比べて小さい曲率で湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成され、しかも、一対の脚部の前記細長当接部の間に、各細長当接部の前記湾曲当接面における前記台板部からの距離が最も大きい箇所である頂部付近を前記山部の両側の谷部の底部に当接させて配置することを可能とする離隔寸法が確保されているものを用いることを特徴とする第7の発明の締結具の引張試験方法を提供する。
第9の発明は、前記引張試験機及び/又は前記試験機支持台に、前記引張試験機に対して前記試験支持台を固定した固定状態と、前記引張試験機に対して前記試験支持台が離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能な取付具が設けられていることを特徴とする第6〜8のいずれかの発明の締結具の引張試験方法を提供する。
第10の発明は、前記引張用係合治具は、前記締結具の前記外装部から突出された部分の外周に張り出された張出部あるいは前記外装材押さえ部材に係合するための係合爪を有する一対の係合爪ブロックを備え、一対の係合爪ブロックは互いの離隔距離が可変とされており、前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材の前記外装材に当接された押さえ用当接部から突出され前記外装材との間に前記係合爪ブロックの前記係合爪を挿入可能な空間を確保して設けられた突部に、対向する両側から前記一対の係合爪ブロックの前記係合爪を係合させた状態で、前記引張用係合治具を介して前記センターシャフトから伝達される引張荷重を前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材に作用させることを特徴とする第6〜9のいずれかの発明の締結具の引張試験方法を提供する。
第11の発明は、建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体への締結固定に用いられた締結具に引張荷重を作用させて前記締結具の引張耐力を確認するための引張試験用ユニットであって、引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端には前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機と、第1〜5のいずれかの発明の試験機支持台とを具備し、前記一対の脚部の前記細長当接部を前記締結具の両側に位置する前記外装部に当接させて設置した前記試験機支持台の前記台板部に前記引張試験機をセットし、前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記締結具あるいは前記外装材押さえ部材に係合させた状態で、前記締結具の引張耐力の確認に用いられることを特徴とする引張試験用ユニットを提供する。
第12の発明は、前記引張試験機及び/又は前記試験機支持台に、前記引張試験機に対して前記試験支持台を固定した固定状態と、前記引張試験機に対して前記試験支持台が離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能な取付具が設けられていることを特徴とする第11の発明の引張試験用ユニットを提供する。
第13の発明は、前記引張用係合治具は、前記締結具の前記外装部から突出された部分の外周に張り出された張出部あるいは前記外装材押さえ部材に係合するための係合爪を有する一対の係合爪ブロックを備え、一対の係合爪ブロックは互いの離隔距離が可変とされており、前前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材の前記外装材に当接された押さえ用当接部から突出され前記外装材との間に前記係合爪ブロックの前記係合爪を挿入可能な空間を確保して設けられた突部に、対向する両側から前記一対の係合爪ブロックの前記係合爪を係合させるようになっていることを特徴とする第11又は12の発明の引張試験用ユニットを提供する。
第14の発明は、建築構造物の外側に器物を取り付ける取付施工方法であって、
前記第6〜10のいずれかの発明の締結具の引張試験方法による引張試験を行った後、前記引張試験の結果、前記締結具に予め決めておいた引張耐力が確保されている場合に、前記締結具の前記外装部から突出されている部分への器物の取り付けを行うことを特徴とする建築構造物への器物取付施工方法を提供する。
本発明によれば、引張試験機とは別体の試験機支持台を使用し、この試験機支持台に設けられている脚部の先端の細長当接部の長手方向全長を外装部に当接させた状態で、試験機支持台の台板部に設置した引張試験機の駆動(詳細にはシャフト移動機構の駆動)によって締結具の引張試験を行える。細長当接部の長手方向全長を外装部に当接させることで、試験機支持台の脚部の外装材に対する当接範囲を大きく確保できるため、締結具に引張荷重を載荷したときに脚部が外装材を押圧する押圧力を外装材に対して広範囲に分散させて作用させることができ、引張試験による外装材の変形や破壊を生じにくくすることができる。また、このように締結具に引張荷重を載荷したときに脚部が外装材を押圧する押圧力を外装材に対して広範囲に分散させて作用させることができる構成であれば、外装材における前記細長当接部の当接範囲に劣化箇所が含まれていても、細長当接部が外装材の劣化していない正常箇所にも当接されることで、引張試験を適正に行うことができ、適正な引張試験の実施に有利である。外装材における前記細長当接部の当接範囲全体が劣化箇所である場合でも適正な引張試験を実現することが可能となる。
本発明に係る締結具の引張試験方法においては、試験機支持台を、その前記一対の脚部の前記細長当接部を前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させて設置し、この試験機支持台の前記台板部にセットした引張試験機を用いて締結具の引張試験を行う。これにより、締結具への引張荷重の載荷時に一対の脚部が外装材を押圧する押圧力を外装部支持材が負担するようになり、前記押圧力による外装材の変形や破壊を確実に防止することができる。
本発明に係る試験機支持台は、一対の脚部に、外装材に当接される外観棒状あるいは細長板状の細長当接部を有し、各脚部の前記細長当接部が互いに並行となるように向きを揃えて設けられている構成であるため、上述のように、各脚部の前記細長当接部を前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させることに有利である。 したがって、この試験機支持台を使用して組み立て(試験機支持台の台板部に引張試験機をセットした状態)た引張試験用ユニットによって締結具の引張試験を行う場合に、試験機支持台の各脚部の前記細長当接部を前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させることを容易に実現でき、締結具への引張荷重の載荷時に、一対の脚部が外装材を押圧する押圧力による外装材の変形や破壊を確実に防止することができる。
また、本発明によれば、一対の脚部の離隔距離(詳細には細長当接部間の離隔距離)が互いに異なる試験機支持台の選択使用によって、溝状谷部が多数並列に存在する外装部(例えば波形屋根等)の外面形状に対応して適切な脚部間離隔距離を有する試験機支持台を使用して引張試験を行うことができる。例えば、試験機支持台として、波形屋根の試験対象の締結具が設けられている山部(溝状谷部以外の部位)の両側の溝状谷部の底部同士の離隔距離に一致する脚部間離隔距離を有するものを採用することで、試験機支持台の一対の脚部の細長当接部をそれぞれ溝状谷部の底部に当接させることができ、これにより、脚部の外装部に対する当接位置の安定や引張試験における引張荷重の載荷時に脚部が外装材を押圧する押圧力による外装材の変形を防止することができる。
脚部間離隔距離(詳細には細長当接部間の離隔距離)が互いに異なる試験機支持台の選択使用は、溝状谷部が多数並列に存在する外装部の外面形状に対応して行うことに限定されず、様々な外面形状の外装部に対応して、脚部の外装部に対する当接位置の安定や引張荷重の載荷時における外装材の変形防止のために応用可能であり、これにより外装部の外面形状に対して幅広く対応して適正な引張試験を行えるようになる。また、この試験機支持台の選択使用は、外装部外面側の突出物や、外装部外面側に存在する既設設置物の回避にも有効であることは言うまでも無い。
本発明に係る1実施形態の引張試験用ユニットを示す平面図である。 図1の引張試験用ユニットを示す正面図である。 図1の引張試験用ユニットを示す側面図である。 本発明に係る支持台(試験機支持台)の一例を示す図であって(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。 本発明に係る締結具の引張試験方法を説明する図であって、図1の引張試験用ユニットを用いて波形屋根(外装部)上に突出している貫通ボルトに連結用ナットを係合した状態を示す図である。 図5の波形屋根上に設置した支持台の細長当接部(円弧板部)と波形屋根を支持する母屋との位置関係を説明する平面図である。 図1の引張試験用ユニットについて、引張用係合治具として、引張試験機のセンターシャフト先端に螺着して取り付けられる固定側爪ブロックとこの固定側爪ブロックに対して開閉する可動側爪ブロックとを具備する構成の引張用係合治具を用いた構成を例示する図である。 図7の引張試験用ユニットの引張用係合治具の構成を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は右側面図である。 図8の引張試験用ユニットの変形例を示す図である。 引張用係合治具の別態様を説明する図であって、細長形状の貫通部材収納用切り込み部が形成されている構成の引張用係合治具を示す斜視図である。 図10の引張用係合治具の、締結具の外装部から突出された部分に対する係合状態の一例を示す図である。 引張試験機のセンターシャフト先端に螺着して取り付けられる中央ブロックと、一対の係合爪ブロックとを具備する構成の引張用係合治具の一例を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は右側面図である。 締結具によって建築構造物の躯体に締結固定された外装材押さえ部材(図示例では瓦棒)に図12(a)〜(d)の引張用係合治具を係合して行う、前記締結具の引張試験(締結具の引張試験方法)を説明する図である。 引張試験機のセンターシャフト先端に螺着して取り付けられる中央ブロックと、一対の係合爪ブロックとを具備する構成の引張用係合治具の変形例を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は下面図、(d)は右側面図である。 締結具によって建築構造物の躯体に締結固定された外装材押さえ部材(図示例では瓦棒)に図12(a)〜(d)の引張用係合治具を係合して行う、前記締結具の引張試験(締結具の引張試験方法)を説明する図である。 図4の支持台の台板部に、引張試験機の支持台への固定に利用できる孔を形成した構成を示す平面図である。 図16の試験機支持台の台板部に引張試験機の試験機脚部を固定した状態を示す断面図である。 本発明に係る別態様の試験機支持台を用いて構成した引張試験用ユニットの一例を示す図である。 図18の試験機支持台を示す斜視図である。 貫通ボルトの屋根上に突出した部分に、器物取付用の取付金具を固定した状態の一例を示す図である。 図19の試験機支持台の変形例を示す斜視図である。
以下、本発明に係る試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法の1実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、図1〜図5等を参照して本発明に係る引張試験用ユニットの一例を説明する。なお、図2、図3、図4(b)、(c)、図5において、上側を上、下側を下として説明する。
図1、図2に示すように、引張試験用ユニット10は、引張試験機20(以下、単に試験機とも言う)と、試験機支持台30(以下、単に支持台とも言う)とを具備して構成されている。この引張試験用ユニット10は、例えば図5等に示されるように、建築構造物1にその外装部2(図示例では具体的には屋根)を構成する外装材3の前記建築構造物1の躯体4への締結固定に用いられた締結具5に引張荷重を載荷し(引張荷重を作用させる)て前記締結具5の引張耐力を確認する引張試験を行うための装置である。
図1、図2、図4(a)〜(c)に示すように、前記支持台30は、前記引張試験機20が設置される台板部31と、この台板部31の両側から該台板部31の前記試験機20が設置される試験機設置面311とは反対の側に延出された一対の脚部32とを具備する構成となっている。
図示例の支持台30は、具体的には、その全体が1枚の金属板の成形によって形成されたものである。この支持台30の前記一対の脚部32は、前記台板部31に対して垂直に形成された板状の脚部本体33と、この脚部本体33の先端に設けられた細長当接部34とを具備し、図2に示すように一対の脚部32の細長当接部34を外装部2に当接させて設置して締結具5の引張試験に使用される。
前記台板部31は矩形板状であり、その中央部には、引張試験機20のセンターシャフト22(後述)を通すためのシャフト挿通孔312が形成(貫設)されている。
また、前記脚部本体33は、台板部31の四辺の内のうちの互いに平行な2辺31a、31bから屈曲されて前記台板部31から延出されている。一対の脚部本体33の先端33a(図2、図4(b)において下端)は、台板部31の前記2辺31a、31bに平行であり、前記2辺31a、31bに沿う方向の長さも台板部31の前記2辺31a、31bと略同等(図示例では前記2辺31a、31bの長さと一致)になっている。
前記細長当接部34は、前記脚部本体33の先端33aから一対の脚部本体33間の内側空間30Sに突出し、前記脚部本体33の先端33aの長手方向全長にわたって延在する細長板状に形成されている。この細長当接部34の延在方向は、前記台板部31の前記シャフト挿通孔312の軸心に垂直になっている。
また、前記細長当接部34は、その延在方向に垂直の断面が前記脚部本体33の先端33aから前記台板部31とは反対の側へ膨出するように湾曲するアーチ形をなす円弧板状に形成されている。この細長当接部34を、以下、円弧板部341とも言う。
一方、試験器20は、図1〜図3に示すように、引張力伝達用のセンターシャフト22が貫通配置された試験機本体21と、この試験機本体21の外周の複数箇所(図示例では4箇所)に取り付けられた脚部22と、前記試験機本体21(シャフト移動機構。図3参照)を駆動するための移動機構駆動装置24と、荷重最大値(試験における引張荷重の最大値)等の試験結果を表示するためのディスプレイ251が設けられているデータ処理装置25とを具備する構成となっている。
この試験機20は、前記試験機本体21に突設されている脚部26(以下、試験機脚部とも言う)の先端を前記支持台30の台板部31の試験機設置面311に当接させて前記支持台30に設置される。
図2、図3に示すように、図示例の試験機20の前記試験機本体21は、具体的には、リング状の底板部211の片面に円筒状カバー212を取り付けてなる外装カバー213に前記センターシャフト22を押圧して移動するためのピストンロッド23が挿入され、前記ピストンロッド23の前記外装カバー213からの突出量が可変になっている構成の本体機構部214(シャフト移動機構)の前記底板部211の前記円筒状カバー212とは反対の側(以下、底面側とも言う)に前記試験機脚部26が取り付けられる脚部固定用部材215を固定した構成になっている。前記脚部固定用部材215は前記底板部211の底面側に複数(図示例では4つ)設けられている。各脚部固定用部材215は棒状に形成されており、前記底板部211の中央部を貫通するシャフト孔211aから放射状に延在するように配置されている。
前記脚部固定用部材215はそれぞれ前記底板部211の外周から外側に突出されており、この前記底板部211の外周から外側に突出された部分に設けられた脚部固定具216によって棒状の試験機脚部26の基端部(試験機本体21からの突出先端とは反対側の端部。図2、図3において試験機脚部26の上端)が固定されている。試験機脚部26は、前記脚部固定用部材215に固定して、前記脚部固定用部材215から本体機構部214とは反対の側(以下、試験対象物側とも言う。図2、図3において下側)に突出するように設けられている。
図示例の試験機20において前記脚部固定具216は、具体的には図3に示すように前記脚部固定用部材215を貫通して設けられたボルトであり、その前記脚部固定用部材215から突出された先端側を前記試験機脚部26の基端部のねじ穴にねじ込んで前記試験機脚部26を前記脚部固定用部材215に締め付け固定している。前記脚部固定用部材215に固定されている前記試験機脚部26は、前記ボルトを締め付け方向とは逆向きに回転操作して試験機脚部26から抜き出すことで、試験機本体21から取り外すことができる。
図1、図3に示すように、4本の脚部固定用部材215のうちの1本(符号215aの脚部固定用部材215)は前記移動機構駆動装置24を試験機本体21の側部に支持するための駆動装置支持材として用いられている。
なお、前記脚部固定用部材215に対する前記試験機脚部26の固定構造としては、脚部固定用部材215に対する試験機脚部26の脱着が可能な構成であれば良く、上述のように脚部固定具216を用いる構成に限定されず、様々な構成を採用することができる。
また、本明細書において、前記試験機20から試験機脚部26を取り外したものを、以下、「機体」(図中、符号20Aを付記する)と称して説明する場合がある。この機体20A自体も本発明に係る引張試験機として機能する。前記試験機脚部26は、脚部固定具216によって機体20Aに対して脱着可能に取り付けられている。
試験機20のセンターシャフト22の前記試験機本体21から試験対象物側に突出された部分(以下、先端側部分)の先端には、前記締結具5(試験対象物)の外装部2から突出された部分(突出部)あるいは外装部2に設けられている外装材押さえ部材(後述)に係合するための引張用係合治具40(以下、単に係合治具とも言う)が取り付けられている。
図1〜図3、図5に例示した試験機20の係合治具40は、具体的には、図5に示すように、前記締結具5の貫通部材(具体的には後述の貫通ボルト51)の外装部2からその外面側(図5において上側)に突出された部分(突出部51a)の先端に螺着される連結用ナット41である。また、この係合治具40としては、例えば、図7に示すように一対の係合爪ブロック421、422からなるもの(係合治具42)や、図10に示すように貫通ボルト51を収納するための貫通部材収納用切り込み部432aが長穴状に形成されているもの(係合治具43)、図13に例示するように全ねじボルトであるセンターシャフト22の先端に螺着される中央ブロック441の両側に係合爪ブロック442、443を具備する構成のもの(係合治具44)なども採用できる。
すなわち、係合治具40は、センターシャフト22を係合させる対象物(係合対象物)の形状や寸法に対応して、適宜、選択使用される。
図1〜図3、図5に示すように、前記移動機構駆動装置24は前記試験機本体21の側部に取り付けられている。
図示例の試験機20において前記本体機構部214は油圧シリンダ(シャフト移動機構)、前記移動機構駆動装置24は前記本体機構部214に油圧を供給するための手動回転式油圧ポンプである。前記移動機構駆動装置24には油圧発生用の回転ハンドル241が設けられている。この試験機20は、前記移動機構駆動装置24の前記回転ハンドル241の回転操作によって前記移動機構駆動装置24から前記本体機構部214へ油圧を供給することで、前記本体機構部214(油圧シリンダ)から背面側に突出するピストンロッド23の突出量を増大させ、円筒状のピストンロッド23に内挿されている前記センターシャフト22を試験機20の背面側へ移動させる(背面側から突出寸法を増大させる)。図示例の本体機構部214はその筐体である外装カバー213の内側空間のうち、ピストンロッド23に固定して前記外装カバー213内に配置された受圧プレート23aの下側が、手動回転式油圧ポンプ24から油圧が供給される油圧室となっている。本体機構部214は、その背面側への前記ピストンロッド23の突出量を増大させたとき、該本体機構部214から背面側へ突出させたピストンロッド23の先端によって、センターシャフト22の前記試験機本体21の背面側に突出された部分に固定してフランジ状に突設した受圧部材22aを押圧することで、センターシャフト22を移動させる。
センターシャフト22の先端部とは反対側の端部(後端部)の前記試験機本体21から突出された部分(試験機本体21の試験対象物側とは反対側(以下、背面側とも言う)に突出された部分)には、センターシャフト22の軸回り回転の操作(後述)を行うための操作用部材27がフランジ状に突設されている。
試験機本体21に貫設されている前記センターシャフト22はその軸心回りに回転自在になっている。したがって、例えばセンターシャフト22先端への係合治具40の螺着、センターシャフト22先端に螺着されている係合治具40の取り外しを、前記操作用部材27の操作によってセンターシャフト22を軸回り回転させることで行うことも可能である。
なお、センターシャフト22は、試験機本体21に対してその背面側から挿脱可能である。前記操作用部材27は、試験機本体21に対するセンターシャフト22の挿脱作業にも利用することができる。
図5は、建築物構造物1の屋根2A(外装部2)を構成する屋根材6(外装材3)を建築構造物1の母屋7に固定する締結具5について、引張試験用ユニット10を用いて引張試験を行う引張試験方法の一例を説明する図である。
なお、母屋7は、建築構造物1の躯体の一部を構成する長尺部材であり、屋根2Aを支持する外装部支持材として機能するものである。
図5において、前記締結具5は具体的には、屋根2Aを貫通する棒状部材である貫通ボルト51(貫通部材)と、この貫通ボルト51の前記屋根2Aからその外面側(図5において屋根2Aよりも上側)に突出された部分である突出部51aに螺着されたナット52と、貫通ボルト51の前記突出部51aに外挿して前記ナット52と屋根2A(具体的には屋根材6)との間に介在された亀座53とを具備している。
図5に例示した前記貫通ボルト51は具体的にはフックボルトであり、前記突出部51aとは反対側の端部に設けられたフック部51bを前記母屋7に係合して設けられている。そして、この締結具5は、貫通ボルト51の前記突出部51aに螺着されている前記ナット52の締め付け力によって、前記屋根材6を母屋7に押さえ込むようにして固定(締結固定)している。
前記締結具5の貫通ボルト51の先端部51bには、前記ナット52を介して屋根2Aとは反対側に突出されている部分(突出先端部51c)が確保されている。
図5に例示した前記試験用ユニット10は、具体的には、締結具5の貫通ボルト51の前記突出先端部51cに連結用ナット41を螺着して、前記貫通ボルト51について引張試験を行い、その引張耐力を確認するものである。
なお、前記貫通ボルト51は、ナット52の締め付けによって屋根材6を母屋7に押さえ込む締め付け力を発生するために、突出部51aとは反対側の端部が母屋7に固定あるいは係合されている構成であれば良く、この貫通ボルト51の母屋7に対する取付構造には特には限定は無い。この点、貫通ボルト51は上述のフックボルトに限定されるものでは無い。
前記引張試験用ユニット10の支持台30及び試験機20はそれぞれ可搬型であり、個別に搬送することができる。この引張試験用ユニット10は、試験機20と支持台30とを現場(ここでは屋根2A上)に搬入し、支持台30の台板部31の試験機設置面311に試験機20を設置して組み立てられる。
図5に例示した引張試験用ユニット10は、具体的には、屋根2A上に設置した支持台30の台板部31上(試験機設置面311上)に試験機20を載置して組み立てられている。前記試験機20は、前記試験機本体21に突設されている試験機脚部26の先端を前記支持台30の台板部31の試験機設置面311に載置して支持台30に設置されている。試験機脚部26は支持台30の台板部31に固定していないため、台板部31に対する試験機脚部26の当接位置は任意に調整することができる。
図5において、前記試験機20は、そのセンターシャフト22の試験機本体21から突出されている先端側を前記台板部31のシャフト挿通孔312に通し、前記試験機脚部26を前記台板部31の前記シャフト挿通孔312の周囲に当接(載置)して支持台30上に設置している。但し、センターシャフト22は、必ずしも図5に例示したように支持台30の台板部31のシャフト挿通孔312に通してその先端の連結用ナット41が支持台30の内側空間30S内に配置されるようにする必要は無く、例えば連結用ナット41が支持台30の台板部31よりも上方(シャフト挿通孔312の上方)に位置していても良い。すなわち、センターシャフト22の先端側の試験機本体21からの突出寸法は、連結用ナット41を螺着する貫通ボルト51の突出先端部51cの位置によって決まる。
この引張試験用ユニット10を用いた締結具5(詳細には貫通ボルト51)の引張試験は、上述のようにして組み立てた引張試験用ユニット10のセンターシャフト22先端の連結用ナット41を貫通ボルト51の前記突出先端部51cに螺着した状態で、移動機構駆動装置24を操作(回転ハンドル241の回転操作)して前記本体機構部214を駆動させ前記センターシャフト22を試験機本体21の背面側へ向けて移動させれば良い。これにより、センターシャフト22の試験機本体21から試験対象物側に突出した部分の突出寸法が縮小され、締結具5の貫通ボルト51に引張荷重が載荷されて、前記締結具5(貫通ボルト51)の引張試験を行うことができる。
図5において、前記屋根材6は具体的には波形屋根材である。以下、屋根材6を波板屋根材とも言う。前記屋根2Aは具体的には前記波形屋根材6を用いて構成された波形屋根である。締結具5の貫通ボルト51は、波形屋根材6の山部6aの頂部を貫通して前記頂部から屋根外面側に突出されている。
支持台30としては、一対の脚部32の円弧板部341の前記台板部31とは反対の側に、その長手方向に直交する断面において前記波板屋根材6の谷部6bに一致する曲率あるいは前記谷部6bに比べて小さい曲率で湾曲し前記波形屋根材6の前記谷部6b内面に当接される湾曲当接面342が長手方向全長にわたって延在形成され、かつ、一対の円弧板部341の湾曲当接面342の下側頂部343(湾曲当接面342において台板部31からの距離が最も大きい箇所)間の離隔距離(離隔寸法)が、前記湾曲当接面342の下側頂部343付近を試験対象の締結具5(詳細には貫通ボルト51)が貫通している山部6aの両側の谷部6bの底部6cに当接させるべく、試験対象の締結具5(詳細には貫通ボルト51)が貫通している山部6aの両側の谷部6bの底部6c間の距離L1と略一致するものを採用する。
ここで説明する波形屋根材6は金属製あるいはスレート製のものである。このような波形屋根材6は荷重に対する若干の弾性変形が可能である。
上述のような支持台30を採用して締結具5の引張試験を行った場合、締結具5の貫通ボルト51に引張荷重が載荷された際に支持台30の円弧板部341が波形屋根材6の谷部6bの底部6cに線接触あるいは前記底部6c及びその近傍に面接触される。このため、支持台30の脚部32から波板屋根材6に作用する押圧力による波形屋根材6の変形や破壊といった不都合の発生を回避することができる。
例えば波形屋根材6の複数箇所に腐食等による劣化箇所が存在(点在)する場合であっても、細長当接部34(円弧板部341)が波形屋根材6の劣化していない箇所に当接されることで、締結具5の引張試験を正常に行うことができる。
また、前記支持台30の前記円弧板部341は、前記引張試験機によって前記締結具5に引張荷重を与えたときに該円弧板部341に作用する屋根2Aへの押圧力によって、若干の弾性変形が可能とされている。前記引張試験機によって前記締結具5に引張荷重を与えたときに前記円弧板部341が弾性変形することも、波形屋根材6の変形や破壊といった不都合の発生防止に有効に寄与する。また、波形屋根材6に対する円弧板部341の接触面積が増大することで、引張試験の際に円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力を分散できるため、引張試験機によって前記締結具5に与える引張荷重を大きくすることも可能となる。
また、図6に示すように、前記屋根2Aは、波形屋根材6の山部6aが、母屋7に直交する向きで前記屋根2Aの外面側に互いに平行に複数突設されている突条部として機能している。波形屋根材6の谷部6bは、母屋7に直交する向きで互いに平行に複数形成されている溝条となっている。
本発明に係る締結具の引張試験方法にあっては、図6に示すように、支持台30の前記一対の脚部32の前記細長当接部34(円弧板部341)を、前記母屋7(外装部支持材)に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記屋根2Aを介して前記母屋7に重なるようにして前記波形屋根材6(詳細には谷部6b内面)に当接させて設置して引張試験を行うことが肝要である。
締結具5の引張試験を行う際に、支持台30の前記一対の脚部32の前記細長当接部34(円弧板部341)の屋根2Aに対する設置位置を上述のように設定することで、引張試験機によって前記締結具5に引張荷重を載荷したときに円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力を母屋7が負担するようになる。これにより、締結具5への引張荷重の載荷時に円弧板部341から作用する押圧力による波形屋根材6の変形や破壊をより確実に防ぐことができる。
円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力は、波形屋根材6の谷部6bの底部6c付近に集中的に作用するが、前記谷部6bの底部6cのうち母屋7上に位置する部位は母屋7によって支持され、母屋7と支持台30の円弧板部341との間に挟み込まれた状態となる結果、変形が生じにくく、破壊も生じにくい。
また、円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力が、前記谷部6bの底部6cのうち母屋7上に位置する部位を介して母屋7に伝達され、母屋7が前記押圧力を負担するようになるため、前記押圧力に起因して波形屋根材6に生じる曲げ等の応力を軽減することができ、波形屋根材6の変形や破壊をより確実に防ぐことができるのである。
引張試験の際に円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力による波形屋根材6の変形や破壊の防止、引張試験にて使用可能な引張荷重の上限値の向上の点では、一対の円弧板部341の湾曲当接面342の下側頂部343間の離隔距離が、試験対象の締結具5(詳細には貫通ボルト51)が貫通している山部6aの両側の谷部6bの底部6c間の距離L1と一致していることが有利である。
但し、上述のように、支持台30の前記円弧板部341が、前記引張試験機によって前記締結具5に引張荷重を与えたときに該円弧板部341に作用する屋根2Aへの押圧力によって若干の弾性変形が可能とされている構成であれば、円弧板部341の湾曲当接面342の下側頂部343の位置が波形屋根材6の谷部6bの底部6cから若干ずれていても、円弧板部341が波形屋根材6を押圧する押圧力を波形屋根材6の谷部6bの底部6c付近に作用させて引張試験を正常に行うことが可能である。このため、波形屋根材6の試験対象の締結具5(詳細には貫通ボルト51)が貫通している山部6aの両側の谷部6bの底部6c間の距離L1に対する支持台30(一対の円弧板部341間の距離)の汎用性を確保できるという利点がある。
図7は、既述の引張試験用ユニット10において、係合治具40として前記連結用ナット41にかえて、一対の係合爪ブロック421、422からなる係合治具42を用いた構成を例示する。
図7において、前記係合治具42は、センターシャフト22の先端に着脱可能に螺着された係合爪ブロック421(以下、固定側爪ブロックとも言う)と、この固定側爪ブロック421にボルト423を用いて取り付けられる係合爪ブロック422(以下、可動側爪ブロックとも言う)とを具備している。
図8(a)〜(d)に示すように、前記係合治具42の固定側爪ブロック421は、試験機20のセンターシャフト22先端に螺着するための雌ねじ穴421aが形成されている主ブロック部421bに、プレート状の爪支持壁421c及びプレート状の係合爪421dからなるL字板状の係合片部421eを突設した構成の概略コ字状の部材である。
一方、可動側爪ブロック422は、前記ボルト423を通すためのボルト孔422aが貫設されている主ブロック部422bに、プレート状の爪支持壁422c及びプレート状の係合爪422dからなるL字板状の係合片部422eを突設した構成の概略コ字状の部材となっている。そして、この可動側爪ブロック422は、前記ボルト孔422aに貫通させたボルト423の該可動側爪ブロック422から突出させた先端側を、前記固定側爪ブロック421の主ブロック部421bに形成されているボルト締結用雌ねじ孔421fにねじ込んで固定側爪ブロック421に取り付けられる。
この可動側爪ブロック422は、ボルト423を回転操作して前記ボルト締結用雌ねじ孔421fから抜き出すことで固定側爪ブロック421から取り外すことができる。
なお、前記固定側爪ブロック421のボルト締結用雌ねじ孔421fは、前記雌ねじ穴421aに軸心に垂直の向きで形成されており、可動側爪ブロック422のボルト孔422aに通して前記ボルト締結用雌ねじ孔421fにねじ込まれるボルト423は、図7に示すように前記雌ねじ穴421aに螺着されたセンターシャフト22に対して垂直の向きに配置される。
図7に示すように、前記貫通ボルト51の突出部51aに螺着されているナット52によって外装部2に向けて押さえ込まれた亀座53と外装材3(屋根材6)との間にはゴムパッキン等のシール材54が介在配置されている(挟み込まれている)。シール材54はプレート状に形成されており、その中央部を貫通する貫通穴(図示略)によって前記貫通ボルト51の突出部51aに外挿して前記亀座53と外装材3(屋根材6)との間に介挿されている。図7は、係合治具42の一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dを、シール材54と外装材3(屋根材6)との間に挿入して前記シール材54の外装部2側に係合(シール材54を介して亀座53に係合、とも言える)した状態を示す。そして、この状態(係合爪421d、422dをシール材54の外装部2側に係合させた状態)で、引張試験機を駆動(詳細には本体機構部214(シャフト移動機構)の駆動)させることによって締結具の引張試験を行える。
係合治具42の一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dは、例えば、前記可動側爪ブロック422の前記固定側爪ブロック421とは反対の側に配置された前記ボルト423の頭部423aの回転操作による前記ボルト423の締め付け力を利用して、シール材54と外装材3(屋根材6)との間に圧入することができる。
また、図8(b)、(c)に示すように、係合治具42の一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dには、一対の係合爪ブロック421、422を互いに接近させることで互いに当接される稜線状の閉じ合わせ先端421g、422gの延在方向中央部に、貫通部材収納用凹所421h、422hが切り欠き状に形成されており、一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dの閉じ合わせ先端421g、422g同士を閉じ合わせたときに、両係合爪421d、422dの貫通部材収納用凹所421h、422hが一体化して前記貫通ボルト51を収納できる大きさの貫通部材収納孔を形成できる。
図7は、一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dの閉じ合わせ先端421g、422g同士を閉じ合わせ、両係合爪421d、422dの貫通部材収納用凹所421h、422hが一体化してなる貫通部材収納孔内に前記貫通ボルト51を収納した状態を示す。
なお、前記ナット52及び亀座53は、いずれも、締結具5の外装部2(ここでは屋根2A)から突出された部分の外周に張り出された張出部として機能するものであり、図7に例示したように、試験機20のセンターシャフト22先端に取り付けた係合治具42を、貫通ボルト51の突出部51aに螺着されたナット52に係合した場合でも、締結具5(詳細には貫通ボルト51)の引張試験を行えることは言うまでも無い。
前記係合治具42を係合する対象物(係合対象物)は、締結具5の外装部2(ここでは屋根2A)から突出された部分の外周に張り出された張出部であれば良く、例えば、ナット52と亀座53との間にて前記貫通ボルト51に外挿して介装された部材(例えばワッシャ状の板状部材等)であっても良い。但し、この張出部は、締結具5(詳細には貫通ボルト51)の引張試験を行うために、係合治具42から与えられる引張荷重を貫通ボルト51に伝達する機能を果たすものであり、引張試験を適正に行う点で、金属部材等の硬質部材がその対象となる。
なお、一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dを前記張出部に係合する際、必ずしも、係合爪421d、422dの閉じ合わせ先端421g、422g同士を閉じ合わせる必要は無い。
締結具5の外装部2(屋根2A)から突出された部分を両側から挟み込むようにして一対の係合爪ブロック421、422の係合爪421d、422dを前記張出部に係合する際の一対の係合爪ブロック421、422の間の離隔距離は、固定側爪ブロック421のボルト締結用雌ねじ孔421fに対するボルト423のねじ込み量によって変更可能であるから、貫通ボルト51の径や、張出部のサイズ等に応じて幅広く対応できる。
一対の係合爪ブロック(センターシャフト22の先端に着脱可能に螺着される固定側爪ブロックと、この固定側爪ブロックにボルトを用いて取り付けられる可動側爪ブロック)からなる係合治具としては、図7、図8(a)〜(d)に例示した構成のものに限定されず、適宜設計変更可能である。
例えば、図9に示す係合治具42Aは、試験機20のセンターシャフト22先端に螺着するための雌ねじ穴424aが形成されている主ブロック部424bに、プレート状の爪支持壁424c及びプレート状の係合爪424dからなるL字板状の係合片部424eを突設した構成の概略コ字状の部材である固定側爪ブロック424(係合爪ブロック)と、主ブロック部425bにプレート状の爪支持壁425c及びプレート状の係合爪425dからなるL字板状の係合片部425eを突設した構成の概略コ字状の部材である可動側爪ブロック425(係合爪ブロック)とを具備するものであり、可動側爪ブロック425において、該可動側爪ブロック425を固定側爪ブロック424に取り付けるためのボルト426を通すボルト孔425aを爪支持壁425cに貫設したものである。固定側爪ブロック424において、前記ボルト426の先端をねじ込むためのボルト締結用雌ねじ穴424fは主ブロック部424bに形成されている。
また、図9中、符号424h、425hは貫通部材収納用凹所であり、一対の係合爪ブロック424、425の係合爪424d、425dの先端の稜線状の閉じ合わせ先端424g、425gの延在方向中央部に切り欠き状に形成されている。
なお、前記固定側爪ブロック424のボルト締結用雌ねじ孔424fは、前記雌ねじ穴424aに軸心に垂直の向きで形成されており、可動側爪ブロック425のボルト孔425aに通して前記ボルト締結用雌ねじ孔424fにねじ込まれるボルト426は、前記雌ねじ穴424aに螺着されたセンターシャフト22に対して垂直の向きに配置される。
図10に示す係合治具43は、試験機20のセンターシャフト22先端に螺着するための雌ねじ穴431aが形成されている天板部431、及び貫通ボルト51を収納するための貫通部材収納用切り込み部432a(以下、単に切り込み部とも言う)が形成されている底板部432と、2つの側壁部433、434とが、背板部435の片面に四角枠状に設けられている金属製ブロックである。この係合治具43の内側、すなわち、天板部431、底板部432、一対の側壁部433、434、背板部435によって取り囲まれる内側には前記ナット52、亀座53といった張出部を収容できる。
図示例の係合治具43は金属製の一体成形品であるが、これに限定されず、複数部材の組み合わせによって構成されたものであっても良い。
前記切り込み部432aは、底板部432の前記背板部435とは反対側の端部(以下、前端部とも言う)から前記背板部435に向かって延在する長穴状に形成されている。
また、前記底板部432の前端部には、前記切り込み部432aの両側に、先端が尖った形状の先端爪432bが突設されている。
一対の先端爪432bは底板部432の一部であり、前記切り込み部432aは、一対の先端爪432bの先端の間から背板部435に向かって延在する長穴状に形成されている。
図11は、前記係合治具43の底板部432を、貫通ボルト51の突出部51aに螺着されたナット52によって外装部2に向けて押さえ込まれた亀座53と外装材3(屋根材6)との間に挟み込まれたシール材54の外装部2(ここでは屋根2A)側に入り込ませて前記シール材54に係合した状態を示す。
なお、図11においては、支持台30、試験機20の図示を省略している。
図11において、具体的には、係合治具43は、前記底板部432の前記切り込み部432aを介して両側に位置する部分を、前記シール材54と外装部2の外装材3(屋根材6)との間に挿入して前記シール材54に係合(シール材54を介して亀座53に係合、とも言える)している。また、貫通ボルト51を切り込み部432aに収納している。ナット52、亀座53、シール材54は、一対の側壁部433、434と天板部431と底板部432とによって取り囲まれる内側の内側空間43S内に収納されている。
この係合治具43は、締結具5の外装部2(屋根2A)からその外面側に突出された部分に対して横方向(側方)から押し込むようにして、前記底板部432の前記切り込み部432aを介して両側に位置する部分を前記シール材54と外装部2の外装材3(屋根材6)との間に挿入し、前記底板部432の切り込み部432aに貫通ボルト51を収納して、前記シール材54に係合される。前記一対の先端爪432bは、シール材54と外装部2の外装材3(屋根材6)との間への底板部432の挿入を容易にするためのものである。
また、この係合治具43は、切り込み部432aの奥端432c(図10参照。切り込み部432aの背板部435側の端部)が前記貫通ボルト51に接触あるいは近接配置される位置まで締結具5に対して押し込むことで、底板部432の前記切り込み部432aを介して両側に位置する部分のみならず、前記切り込み部432aの奥端432cと背板部435との間に位置する部分もシール材54に係合させることができる。
なお、この係合治具43において背板部435は省略可能であり、本発明に係る係合治具40としては、例えばこの係合治具43の背板部435を省略して、一対の側壁部433、434と天板部431と底板部432とからなる四角枠状の構成としたものも採用可能である。
図12(a)〜(d)、図13に示す係合治具44は、センターシャフト22の先端に螺着される中央ブロック441の両側に係合爪ブロック442、443(以下、単に爪ブロックとも言う)を具備する構成になっている。
図12(a)〜(d)に示すように、前記中央ブロック441には、前記センターシャフト22が螺着される雌ねじ穴441aが形成されている。
中央ブロック441の両側の爪ブロック442、443は、該爪ブロック442、443を前記中央ブロック441に取り付けるためのボルト444を通すためのボルト孔442a、443aが貫設された板状の部材であり、前記ボルト孔442a、443aに通したボルト444の該爪ブロック442、443から突出させた先端を、前記中央ブロック441に前記雌ねじ穴441aに垂直の向きで形成されたボルト締結用雌ねじ孔441bにねじ込んで前記中央ブロック441に取り付けられている。前記ボルト442は、その頭部442aが爪ブロック442、443を介して中央ブロック441とは反対の側に配置されている。また、前記ボルト442は、前記雌ねじ穴441aに対して垂直の向きに配置されている。
図12(b)、(d)、図13において、この係合治具441について上側を上、下側を下として説明する。
前記中央ブロック441の雌ねじ穴441には、試験機20のセンターシャフト22が中央ブロック441の上部に開口する雌ねじ穴441の開口部(上部開口部)からねじ込まれる。
前記一対の爪ブロック442、443は、前記中央ブロック441から下側に突出する下方張出部442b、443bを有し、この下方張出部442b、443bの先端(下端)には係合爪442c、443cが突設されている。この係合爪442c、443cは、互いに離隔して設けられている前記下方張出部442b、443bの先端(下端)から、互いに対面する相手側の下方張出部の側に向かって突出するように形成されている。
この係合治具44は、例えば図13に示すように、外装部(図13では屋根2B)の外装材(屋根材8)を母屋7に押さえ込んで固定するための瓦棒9(外装材押さえ部材)等に係合して、試験機20の引張荷重を作用させる場合に好適に用いることができるものである。なお、図13において、上側を上、下側を下として説明する。
図13に示す屋根2Bは、母屋7上に設けられた野地71(例えば、野地板を複数配列設置してなる野地)及び該野地71を覆う防水層72(例えば防水シート)からなる下地層73上に複数設置された板状の屋根材8を、隣り合う屋根材8の間にて前記下地層73上に設置して締結具55(具体的にはドリルねじ)を用いて前記母屋7に固定された通し吊り子91と、この通し吊り子91の上側に配置されて前記通し吊り子91及び該通し吊り子91をその両側の屋根材8に係合した係合部を覆って防水性を確保するキャップ92とを具備する前記瓦棒9を用いて前記母屋7に押さえ込むとともに、隣り合う屋根材8を防水性を確保して接続したものである。
なお、瓦棒9のキャップ92も、屋根2Bを構成する外装材として機能する。
また、屋根2Bにおいて、前記瓦棒9は、母屋7(外装部支持材)に直交する向きで互いに並行に突設された複数の突条部を構成するものである。
前記瓦棒9の前記通し吊り子91及び前記キャップ92は、それぞれ1枚の金属板を成形して形成された部材である。また、前記屋根材8も、1枚の金属板を成形して形成されているが、図13では、屋根材8の裏面側(下地層73に臨む側)に樹脂発泡材等からなるバックアップ材81を被着した屋根パネル8Aを用いている。
図13に示すように、前記通し吊り子91は、隣り合う屋根材8の間にて前記下地層73上に設置された固定板部91aと、この固定板部91の両端に立設された立板部91bとを有し、この立板部91bの先端(上端)に設けられた係合片部91cを、該通し吊り子91の両側の屋根材8の端部に立設された立ち上げ部82の上端の折り返し部83にそれぞれ重ね合わせるようにして係合している。前記屋根材8の前記折り返し部83は、立ち上げ部82の上端から該屋根材8の上面84(屋根面)側に屈曲させて形成されている。前記通し吊り子91の一対の立板部91bの上端の係合片部91cは、前記屋根材8の立ち上げ部82の上端及び前記折り返し部83を覆うように配置され、前記折り返し部83に重ね合わせて係合されている。
前記キャップ92は、前記通し吊り子91の一対の立板部91bの上端に架け渡すようにして設けられたプレート状の部材であり、前記通し吊り子91の一対の立板部91bの上端及び前記屋根材8の立ち上げ部82の上端の前記折り返し部83に係合された係合片部91cを覆うように配置され、その幅方向(図13において左右)両端に設けられている折り曲げ係合片92aを、前記通し吊り子91の前記係合片部91cに重ね合わせ、さらに前記屋根材8の前記折り返し部83と前記立ち上げ部82の上端部との間に折り込むようにして、前記屋根材8の前記折り返し部83と前記通し吊り子91の前記係合片部91cと係合して設けられている。
前記通し吊り子91は、その固定板部91aが前記締結具55によって前記母屋7に固定されている。前記締結具55であるドリルねじは、ねじ山付きのシャフト部55aの片端に頭部55bがフランジ状に突設された構成である。図13において、前記ドリルねじの前記シャフト部55aは、前記通し吊り子91の固定板部91aに貫設されている締結具挿通孔91dに貫通させて、前記下地層73及び母屋7にねじ込まれており、前記下地層73の野地71及び母屋7に機械的に固着されている。そして、前記ドリルねじは、前記固定板部91a上に配置した前記頭部55bによって前記固定板部91aを前記下地層73及び母屋7に押さえ込むようにして固定している。
前記通し吊り子91は、上述のように締結具55によって母屋7に固定されていることで、該通し吊り子91の両側に配置されている前記屋根材8をその立ち上げ部82の上端の前記折り返し部83に係合された係合片部91cによって前記下地層73及び母屋7に押さえ込んで固定する機能を果たす(つまり、本発明に係る外装材押さえ部材として機能する)。
ここで前記ドリルねじは、その全体が金属製の一体成形品であり、該ドリルねじ自体(全体)が貫通部材として機能する。
また、前記頭部55bは、このドリルネジを回転操作する際に工具を係合する工具係合部として機能する。
図13に示すように、前記瓦棒9において、屋根材8の折り返し部83に係合された通し吊り子91の係合片部91cは、立板部91bの上端から、該立板部91bに重ね合わせるようにして設けられた前記屋根材8の立ち上げ部82の側に折り曲げてフック状に形成されている折り曲げ片である。前記通し吊り子91の係合片部91cは、前記屋根材8に当接されて前記締結具55の締結力によって前記屋根材8を下地層73、母屋7に押さえ込む押さえ用当接部として機能する。また、この係合片部91cは、前記屋根材8の立ち上げ部82の上端から通し吊り子91の立板部91bとは反対の側にフック状に折り曲げられた折り返し部83を覆うように重ね合わされているため、前記屋根材8の立ち上げ部82の上端の側部に膨出する突部を形成している。この実施形態に係る瓦棒9にあっては、さらに、前記通し吊り子91の係合片部91cに、キャップ92の折り曲げ係合片92aを係合してなる係合部93を形成している。この係合部93は、前記折り曲げ係合片92aによって、通し吊り子91の係合片部91cに比べて屋根材8の立ち上げ部82上端からその側方への突出寸法が大きい膨出部(突部)を形成している。瓦棒9はその幅方向(図13において左右方向)両側に、前記屋根材8の立ち上げ部82の上端の側部から膨出するように形成された突部(係合部93)を有している。
図13は、本発明に係る引張試験用ユニット10に係合治具40として既述の図12(a)〜(d)を参照して説明した係合治具44を用いて、前記締結具55の引張試験を行う引張試験方法(締結具の引張試験方法)の一例を説明する図である。
図13に示すように、この引張試験方法では、前記係合治具44の一対の爪ブロック442、443の係合爪442c、443cを、前記瓦棒9をその両側の屋根材8に係合した箇所である係合部93に係合(係合部93の下端にその下側から係合)している。そして、引張試験用ユニット10の試験機20によって発生した引張荷重を、前記係合治具44から前記瓦棒9(より具体的には通し吊り子91)を介して締結具55に伝達して前記締結具55の引張試験を行う。
前記係合治具44の係合爪442c、443cは、前記瓦棒9を前記屋根材8に係合した部分である前記係合部93と屋根材8の上面84との間の空間を利用して、前記係合部93の屋根材上面84側(母屋7側)に係合している。
図12(a)〜(d)、図13に例示した係合治具44の爪ブロック442、443は、ボルト孔442a、443aが貫設されている主ブロック部442d、443dを有しており、前記下方張出部442b、443bは前記主ブロック部442d、443dから下方へ延出する板状片となっている。前記主ブロック部442d、443dは、前記下方張出部442b、443bの延長上に位置する部分の他に該部分から張り出す突壁状に形成されている突壁部442e、443eを有している。下方張出部442b、443b及び係合爪442c、443cは、主ブロック部442d、443dの下側に設けられている。そして、前記爪ブロック442、443は、前記突壁部442e、443eを有する主ブロック部442d、443dと、前記係合爪442c、443cとが、下方張出部442b、443bから張り出すように設けられている略コ字形に形成されている。各爪ブロック442、443は、前記主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eを中央ブロック441に当接させることで中央ブロック441に対して閉じ合わされる。
前記係合爪442c、443cの下方張出部442b、443bからの突出寸法は、主ブロック部442d、443dの突壁部442e、443eの下方張出部442b、443bからの突出寸法よりも小さい。この係合治具44は、主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eを、前記瓦棒9を前記屋根材8に係合してなる前記係合部93にその上側から当接される当接部として機能させることができ、前記突壁部442e、443eを係合部93に当接(係合部93の上側から当接)させることで、係合部93に対する上下方向の位置決めを行えるようになっている。また、爪ブロック442、443の主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eと前記係合爪442c、443cとの間に係合部93を収納するようにして、前記係合爪442c、443cを係合部93に係合させるようになっている。
なお、支持台30としては、一対の脚部32の間に、円弧板部341(細長当接部34)を瓦棒9の両側の屋根材8の上面84に当接させることを可能とする離隔距離(離隔寸法)が確保されているものを採用する。
また、引張試験用ユニット10は、一対の脚部32の円弧板部341を、母屋7(外装部支持材)に直交する向きで、その長手方向の少なくとも一部が前記屋根2Bを介して母屋7に重なるようにして締結具55の両側の屋根材8に当接させて設置する。
これにより、引張試験にて脚部32から屋根2Bに作用する押圧力による屋根材8の変形や破壊を確実に防ぐことができ、また、締結具55の引張試験を適正に行うことができる。
図14(a)〜(d)、図15は、前記係合治具44の変形例(係合治具44A)を示す。
図14(a)〜(d)、図15に示す係合治具44Aは、中央ブロックとして、一対の爪ブロック442、443の主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eの下方に突出する突壁状の下方突出部441cを具備する構成の中央ブロック441Aを採用した点が図12(a)〜(d)、図13を参照して説明した既述の係合治具44と異なる。既述の係合治具44の中央ブロック441は、一対の爪ブロック442、443の主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eの下方に突出する部分を有していない。この係合治具44Aは、下方突出部441cを具備する構成の中央ブロック441Aを採用した点のみが既述と係合治具44と異なるものであり、他の構成は既述の係合治具44と同様である。また、この係合治具44Aの中央ブロック441Aは、前記下方突出部441cを具備する点以外は、既述の係合治具44の中央部ブロック441と同様の構成になっている。
なお、係合治具44、44Aの一対の爪ブロック442、443の主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eは、中央ブロック441、441Aの雌ねじ穴441aの中心軸線(及びその延長上)に垂直の同一面内に位置する平坦な下端面を有している。ここで説明する係合治具44Aの中央ブロック441Aの下方突出部441cは、中央ブロック441Aにおいて、一対の爪ブロック442、443の主ブロック部442d、443dの前記突壁部442e、443eの下端面と重なる面(仮想面)から下方に突出する部分を指す。
図15に示すように、この係合治具44Aは、一対の爪ブロック442、443の係合爪442c、443cを、前記瓦棒9をその両側の屋根材8に係合した箇所である係合部93に係合(係合部93の下端にその下側から係合)させて、締結具55の引張試験に用いられることは既述の係合治具44と同様である。
既述の係合治具44と異なるのは、一対の爪ブロック442、443の係合爪442c、443cを前記係合部93に係合させた際に、キャップ92に形成されている凹所92sに中央ブロック441Aの下方突出部441cが挿入される点である。
前記キャップ92は、通し吊り子91の一対の立板部91b及び該立板部91bに重ね合わされた屋根材8の立ち上げ部82の上端部間に架け渡すように設けられた主板部92bを有している。この主板部92bは、通し吊り子91の一対の立板部91bの間を覆うように延在する平板部92cと、この平板部92cの両端に立設され、前記通し吊り子91の一対の立板部91bの上端部に重ね合わされた立ち上げ部92cとからなる断面凹形に形成されている。
係合治具44Aの中央ブロック441Aの下方突出部441cは、前記主板部92bの内側空間である凹所92sに挿入することで、通し吊り子91の一対の立板部91b及び該立板部91bに重ね合わされた屋根材8の立ち上げ部82が、引張試験中にキャップ92の凹所92s側へ内倒れすることを防止するストッパ(内倒れ防止ストッパ)として機能させることができる。係合治具44Aの前記中央ブロック441Aとしては、キャップ92の主板部92bの両端の立ち上げ部92cの間の距離に対応して該距離に略一致する幅寸法(中央ブロック441Aに貫設されているボルト締結用雌ねじ孔441bの延在方向に一致する方向(幅方向)の寸法)の下方突出部441cを具備するものを採用する。
この係合治具44Aを採用して前記締結具55の引張試験を行う場合、一対の爪ブロック442、443の係合爪442c、443cを前記係合部93に係合させる際に、中央ブロック441Aの下方突出部441cを凹所92sに嵌め込むことで、引張試験中に、通し吊り子91の一対の立板部91b及び該立板部91bに重ね合わされた屋根材8の立ち上げ部82が内倒れすることを防止できるため、引張試験の精度確保の点で有利である。
なお、本発明は、例えば、図12(a)〜(d)、図13に例示した係合治具44について、その一対の爪ブロック442、443の係合爪442c、443cを寸法を変更して、図5に例示した貫通ボルト51の引張試験を行うために、突出部51aに螺着されているナット52や亀座53、あるいは亀座53の下側のシール材54に係合できるようにした係合治具も採用可能である。
また、図13に例示した瓦棒9の通し吊り子91を母屋7に固定するための締結具としては、既述のドリルねじに限定されず、例えば通し吊り子91の固定板部91a及び下地層73を貫通するボルトを有し、母屋7に連結された前記ボルトの固定板部91aから母屋7とは反対側に突出された部分(突出部)に螺着されたナットの締め付けによって、通し吊り子91を下地層73及び母屋7に対して押さえ込むようにして固定する構成の締結具も採用可能である。
支持台30としては、図16に示すように、台板部31のシャフト挿通孔312の周囲に位置する複数箇所に、試験機20の試験機脚部26をねじ止め(あるいは後述のように脚部固定部材215をねじ止め)するための孔35を形成した構成(図16中、符号30Aの支持台)としても良い。
この支持台30Aを用いる場合、例えば、図17に示すように、試験機脚部26の先端に取り外し可能に螺着して設けられているボルト262(以下、脚部先端ボルトとも言う)を用いて、前記試験機脚部26を台板部31に固定できる。図3に示すように、試験機脚部26は、機体20Aの脚部固定部材215に脚部固定具216を用いて固定されている脚柱261と、この脚柱261の先端(機体20Aとは反対側の端部。図3において下側の端部)に取り外し可能に螺着された前記脚部先端ボルト262とを具備して構成されている。
図17に示すように、前記脚柱261から取り外した脚部先端ボルト262の軸部262aを、前記支持台30Aの内側空間30Sから前記孔35に通して、台板部31の試験機設置面311に当接させた前記脚柱261の先端に螺着して締め付けることで、前記脚柱261の先端と前記脚部先端ボルト262の頭部262bとの間に台板部31を挟み込むようにして、前記脚柱261を前記支持台30Aに固定することができる。これにより試験機20を支持台30Aに固定できる。前記脚部先端ボルト262を脚柱261先端に対してねじ込み方向とは逆向きに回転操作して前記脚柱261から抜き出せば、試験機20の支持台30Aに対する固定を解除できる。
前記脚部先端ボルト262は、試験機20に対して支持台30Aを固定した固定状態と、前記試験機20に対して支持台30Aが離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能として、前記試験機20に支持台30Aを固定する取付具として機能する。
なお、前記支持台30Aの台板部31の前記孔35は、脚部先端ボルト262の軸部262aを自在に挿脱できるサイズに形成されることは言うまでも無い。また、複数の孔35は、支持台の台板部31に、試験機20の複数本の試験機脚部26の先端位置に対応する複数箇所に形成されることも言うまでも無い。
前記脚柱261の先端は前記孔35に入り込まない太さ、前記脚部先端ボルト262の頭部262bは前記孔35に入り込まず前記孔35の周囲の台板部31に当接可能な大きさに形成されている。
このように、試験機20を支持台30Aに固定できる構成であれば、例えば勾配屋根上にて引張試験用ユニットを組み立てて引張試験に使用する場合に、支持台30Aに対する試験機20の位置ずれを防止することができ、引張試験を適正に行うことに有利である。また、このような構成であれば、屋根に限定されず、例えば、建築構造物の外壁(外装部)を構成する外装材の建築構造物の躯体への固定に使用されている締結具の引張試験を実施する場合にも有利である。
例えば外壁を構成する外装材の建築構造物の躯体への固定に使用されている締結具の引張試験を行う場合は、建築構造物の躯体の胴縁等が、前記締結具によって前記外壁を構成する外装材が固定される長尺の外装部支持材として機能する。そして、引張試験は、前記支持台の細長当接部を、前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させて、前記支持台を外装部に対して設置した状態にて行う。
また、試験機20と支持台30Aとを、互いに分離した状態とすれば、試験機と支持台とを個々に搬送できるため、試験機及び支持台の現場への搬入、試験終了後の撤去、試験現場の移動等を楽に行える。
既述のように、図3に例示した試験機20の試験機脚部26は脚部固定具216によって機体21に対して脱着可能に取り付けられている。
このため、例えば、試験機20から試験機脚部26を取り外し、機体20A自体を直接台板部31の試験機設置面311に当接させて、支持台に設置することも可能である。また、このとき、例えば、前記脚部固定具216(ボルト)の脚部固定部材215から突出された先端を孔35に通し、この脚部固定具216の台板部31から支持台の内側空間S側に突出させた部分にナットを螺着して、機体20Aを支持台30Aに固定することも可能である。
なお、前記試験機20に支持台30Aを固定する前記取付具としては、試験機20に対して支持台30Aを固定した固定状態と、前記試験機20に対して支持台30Aが離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能として、試験機20に支持台30Aを固定できるものであれば良く、上述の構成に限定されない。また、この取付具としては、試験機、支持台の一方のみに設けていても良いし、試験機、支持台の両方に設けられていても良い。
図18、図19は、支持台、引張試験用ユニットの別態様を説明する図である。
なお、引張試験用ユニット10Aは、ここで説明する支持台130の台板部131に既述の試験機20を設置して構成されるものである。
また、図18、図19において、上側を上、下側を下として説明する。
図18、図19に示す支持台130は、前記引張試験機20が設置される台板部131と、この台板部131の両側から該台板部131の前記試験機20が設置される試験機設置面311aとは反対の側に延出された一対の脚部132とを具備する構成となっている。
この支持台130の前記一対の脚部132は、前記台板部131に対して垂直に固定された棒状の支持台脚柱133(脚部本体)と、この支持台脚柱133の先端に設けられた棒状当接部材134(細長当接部)とを具備し、図18に示すように一対の脚部132の細長当接部134を外装部2(屋根2A)に当接させて設置して締結具5の引張試験に使用される。
図19に示すように、前記台板部131は矩形板状であり、その中央部には、引張試験機20のセンターシャフト22を通すためのシャフト挿通孔131bが形成(貫設)されている。
また、前記支持台脚柱133は、台板部131の四隅部にそれぞれ取り付けられている。 台板部131には計4本の前記支持台脚柱133が取り付けられている。
この支持台130の前記脚部132は、2本の支持台脚柱133の先端に1本の棒状当接部材134を固定した構成になっている。
また、この支持台130において一対の脚部132は、前記棒状当接部材134が互いに平行になるようにして設けられている。また、各脚部132の棒状当接部材134は前記台板部131に平行に設けられている。
前記棒状当接部材134は丸棒状に形成されており、その延在方向に垂直の断面は円形である。この棒状当接部材134は、その長手方向に直交する断面において円弧状に湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成されているものである。この棒状当接部材134は、その外周面134aによって前記湾曲当接面を形成するものである。
また、この支持台130の台板部131の前記シャフト挿通孔131bの周囲の複数箇所には、前記試験機20の試験機脚部26先端の脚部先端ボルト262を用いて前記試験機脚部26を台板部131に固定する際に利用される孔131cが形成されている。この孔131cは前記脚部先端ボルト262の軸部262aを通すことができる大きさに形成されている。
但し、支持台130としては、この孔131cの形成を省略したものも採用可能であることは言うまでも無い。
図18に示すように、この支持台130の台板部131の試験機設置面131aに試験機20を設置すれば、引張試験用ユニット10Aを組み立てることができ、そして、組み立てた引張試験機用ユニット10Aを用いて締結具5の引張試験を行うことができる。
この引張試験は、支持台として、例えば図4(a)〜(d)を参照して説明した支持台30を用いる場合と同様に行うことができる。図18に例示したように、波板屋根材を用いて構成された屋根2A上に設置して締結具5の引張試験に使用することも可能である。
また、試験機20から試験機脚部26を取り外した機体20Aを直接台板部131に設置して引張試験用ユニットを組み立てて引張試験を行うことも可能である。
図18では、係合治具40として、図8(a)〜(d)を参照して説明した係合治具42を用いた例を図示しているが、係合治具40は試験対象の締結具の構成や、締結具によって建築構造物の躯体に固定されている外装材押さえ部材の構成に応じて適宜選択可能であることは言うまでも無い。
本発明に係る引張試験方法(締結具の引張試験方法)にて締結具5の引張試験を行った結果、前記締結具5に予め決めておいた所期の引張耐力が確保されている場合、図20に示すように、前記締結具5の屋根外面側に突出されている部分を、屋根上への屋根の新設、浄水槽やエアコン室外機等の設備機器の設置、補強材の取り付け等に利用することができる。図11は、締結具5の貫通ボルト51の突出先端部51cに、新設屋根の構成部材、設備機器、補強材といった器物11を支持するための取付金具12を固定した状態を示す。図11では、前記貫通ボルト51の突出先端部51cに外挿した前記取付金具12を、ナット52と前記取付金具12を介して前記ナット52とは反対側にて前記突出先端部51cに螺着された高ナット56との間に挟み込むようにして締め付け固定している。
また、図11では、前記高ナット56は、その軸心方向の一端側から中央部までの範囲を前記貫通ボルト51の突出先端部51cに螺着しており、軸心方向他端側から別途ねじ込まれたボルト13(以下、延長ボルトとも言う)と前記貫通ボルト51とを連結している。前記延長ボルト13も器物の固定等に利用することができる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、適宜設計変更が可能であることは言うまでも無い。
例えば、図19に例示した支持台130は、一対の脚部132にそれぞれ棒状当接部材134が1本ずつ設けられた構成になっているが、ひとつの脚部132を構成する支持台脚柱133を3本以上とし、これら支持台脚柱133に支持した複数本の棒状当接部材を一列に配列設置した構成とすることも可能である。例えば、図21は、2本の支持台脚柱133の先端にそれぞれ1本ずつ固定した棒状当接部材134bを一列に配列設置した構成の脚部133を採用した構成の支持台130Aを例示する。
同様に、細長当接部材として円弧板部を採用した構成の支持台についても、複数本の円弧板部を一列に配列設置してなる構成の脚部を採用することも可能である。
また、本発明に係る支持台の細長当接部は、上述の実施形態に例示した円弧板部341や丸棒状の棒状当接部材のように、その長手方向に直交する断面において円弧状に湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成されている構成のものに限定されない。細長当接部としては、前記湾曲当接面が形成されていない細長板状や棒状の構成であっても良い。
このように湾曲当接面が形成されていない細長当接部を具備する支持台を用いて引張試験用ユニットを組み立て、引張試験を行う(締結具の引張試験方法)場合も、前記細長当接部を、建築構造物の躯体の長尺の外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させて、支持台を設置することで、外装材に変形や破壊を生じさせることなく引張試験を行うことができる。
1…建築構造物、2…外装部、2A…外装部(波形屋根)、2B…屋根、3…外装材、4…躯体、5…締結具、51…貫通部材(貫通ボルト)、51a…突出部、51b…フック部、51c…突出先端部、52…ナット、53…亀座、54…シール部材、55…締結具(ドリルねじ)、55a…シャフト部、55b…頭部、6…外装材(波形屋根材)、6a…突条部(山部)、6b…谷部、6c…底部、7…外装部支持材(母屋)、8…外装材(屋根材)、8A…屋根パネル、9…瓦棒、91…外装材押さえ部材(通し吊り子)、91c…押さえ用当接部、突部(係合片部)、93…係合部、
10、10A…引張試験用ユニット、
20…引張試験機、20A…機体、21…試験機本体、214…シャフト移動機構(本体機構部)、22…センターシャフト、26…脚部、262…取付具(脚部先端ボルト)、
30…試験機支持台、31…台板部、311…試験機設置面、312…シャフト挿通孔、32…脚部、33…脚部本体、33a…(脚部本体の)先端、34…細長当接部、341…細長当接部(円弧板部)、342…湾曲当接面、343…下側頂部、
40…引張用係合治具、41…引張用係合治具(連結用ナット)、42…引張用係合治具、421、422…係合爪ブロック、421d、422d…係合爪、43…引張用係合治具、431、432…係合爪ブロック、431d、432d…係合爪、44、44A…引張用係合治具、442、443…係合爪ブロック、442c、443c…係合爪、
130…試験機支持台、131…台板部、131a…試験機設置面、131b…シャフト挿通孔、132…脚部、133…脚部本体(支持台脚柱)、134、134b…細長当接部(棒状当接部材)、134a…湾曲当接面(外周面)。

Claims (14)

  1. 建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体への締結固定に用いられた締結具の引張耐力を確認するための引張試験を、引張試験機として、引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端に前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機を用いて行う際に使用する可搬型の試験機支持台であって、
    前記引張試験機が設置される台板部に一対の脚部が突設され、前記台板部には前記引張試験機の前記センターシャフトを通すためのシャフト挿通孔が形成され、前記一対の脚部は、それぞれ前記台板部から延出する脚部本体の先端に前記外装材に当接される外観棒状あるいは細長板状の細長当接部を有し、各脚部の前記細長当接部は互いに並行となるように向きを揃えて設けられていることを特徴とする試験機支持台。
  2. 前記細長当接部には、その長手方向に直交する断面において円弧状に湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成されていることを特徴とする請求項1記載の試験機支持台。
  3. 前記細長当接部が前記脚部本体の先端から前記一対の脚部の脚部本体間の内側空間あるいは前記内側空間とは反対の側に突出し前記台板部の前記シャフト挿通孔の軸心に垂直の方向に延在する円弧板部であることを特徴とする請求項1又は2記載の試験機支持台。
  4. 前記円弧板部が、前記引張試験機によって前記締結具に引張荷重を与えたときに該円弧板部に作用する前記外装部への押圧力によって弾性変形可能とされていることを特徴とする請求項3記載の試験機支持台。
  5. 前記脚部には複数の前記細長当接部が1列に配列設置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の試験機支持台。
  6. 建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体に設けられている長尺の外装部支持材への締結固定に用いられた締結具の引張耐力を引張試験機を使用して確認する引張試験方法であって、
    引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端に前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機と、請求項1〜5のいずれかに記載の試験機支持台とを現場に搬入し、
    前記試験機支持台を、その前記一対の脚部の前記細長当接部を前記外装部支持材に直交する向きでその長手方向の少なくとも一部が前記外装部を介して前記外装部支持材に重なるようにして締結具の両側の外装材に当接させて設置し、この試験機支持台の前記台板部にセットした前記引張試験機の前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記締結具あるいは前記外装材押さえ部材に係合させた状態で、前記シャフト移動機構によって前記センターシャフトを移動させて前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させることで前記締結具に引張荷重を作用させることを特徴とする締結具の引張試験方法。
  7. 前記外装部は、その外面側に前記外装部支持材に直交する向きで互いに並行に突設された複数の突条部を有し、前記締結具の片端が前記突条部に設けられている構成であり、
    前記試験機支持台として、一対の脚部の前記細長当接部の間に、一対の前記細長当接部を前記外装部の前記突条部を介して両側に位置する前記外装材に当接可能とする離隔寸法が確保されているものを用いることを特徴とする請求項6記載の締結具の引張試験方法。
  8. 前記外装部が、前記外装部支持材に直交する向きで延在する山部と谷部とが交互に配列されてなる波形の外面を有し、前記山部が前記突条部とされた構成のものであり、
    前記試験機支持台として、前記細長当接部にその長手方向に直交する断面において前記谷部に一致する曲率あるいは前記谷部に比べて小さい曲率で湾曲し前記外装材に当接される湾曲当接面が長手方向全長にわたって延在形成され、しかも、一対の脚部の前記細長当接部の間に、各細長当接部の前記湾曲当接面における前記台板部からの距離が最も大きい箇所である頂部付近を前記山部の両側の谷部の底部に当接させて配置することを可能とする離隔寸法が確保されているものを用いることを特徴とする請求項7記載の締結具の引張試験方法。
  9. 前記引張試験機及び/又は前記試験機支持台に、前記引張試験機に対して前記試験支持台を固定した固定状態と、前記引張試験機に対して前記試験支持台が離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能な取付具が設けられていることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の締結具の引張試験方法。
  10. 前記引張用係合治具は、前記締結具の前記外装部から突出された部分の外周に張り出された張出部あるいは前記外装材押さえ部材に係合するための係合爪を有する一対の係合爪ブロックを備え、一対の係合爪ブロックは互いの離隔距離が可変とされており、
    前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材の前記外装材に当接された押さえ用当接部から突出され前記外装材との間に前記係合爪ブロックの前記係合爪を挿入可能な空間を確保して設けられた突部に、対向する両側から前記一対の係合爪ブロックの前記係合爪を係合させた状態で、前記引張用係合治具を介して前記センターシャフトから伝達される引張荷重を前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材に作用させることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の締結具の引張試験方法。
  11. 建築構造物の外装部を構成する外装材あるいは前記外装材を前記建築構造物の躯体に押さえ込む外装材押さえ部材を貫通する棒状の貫通部材を有し前記外装材あるいは前記外装材押さえ部材の前記躯体への締結固定に用いられた締結具に引張荷重を作用させて前記締結具の引張耐力を確認するための引張試験用ユニットであって、
    引張力伝達用のセンターシャフトが貫通配置された試験機本体を有し、前記センターシャフトの前記試験機本体から突出された先端には前記締結具の前記外装部から突出された部分あるいは前記外装材押さえ部材に係合される引張用係合治具が設けられ、前記試験機本体に前記センターシャフトをその軸心方向に移動して前記引張用係合治具を前記試験機本体に接近させるためのシャフト移動機構を備える可搬型の引張試験機と、請求項1〜5のいずれかに記載の試験機支持台とを具備し、
    前記一対の脚部の前記細長当接部を前記締結具の両側に位置する前記外装部に当接させて設置した前記試験機支持台の前記台板部に前記引張試験機をセットし、前記センターシャフト先端の前記引張用係合治具を前記締結具あるいは前記外装材押さえ部材に係合させた状態で、前記締結具の引張耐力の確認に用いられることを特徴とする引張試験用ユニット。
  12. 前記引張試験機及び/又は前記試験機支持台に、前記引張試験機に対して前記試験支持台を固定した固定状態と、前記引張試験機に対して前記試験支持台が離脱可能な分離可能状態とを切り換え可能な取付具が設けられていることを特徴とする請求項11記載の引張試験用ユニット。
  13. 前記引張用係合治具は、前記締結具の前記外装部から突出された部分の外周に張り出された張出部あるいは前記外装材押さえ部材に係合するための係合爪を有する一対の係合爪ブロックを備え、一対の係合爪ブロックは互いの離隔距離が可変とされており、
    前前記締結具の前記張出部あるいは前記外装材押さえ部材の前記外装材に当接された押さえ用当接部から突出され前記外装材との間に前記係合爪ブロックの前記係合爪を挿入可能な空間を確保して設けられた突部に、対向する両側から前記一対の係合爪ブロックの前記係合爪を係合させるようになっていることを特徴とする請求項11又は12記載の引張試験用ユニット。
  14. 建築構造物の外側に器物を取り付ける取付施工方法であって、
    前記請求項6〜10のいずれかに記載の締結具の引張試験方法による引張試験を行った後、前記引張試験の結果、前記締結具に予め決めておいた引張耐力が確保されている場合に、前記締結具の前記外装部から突出されている部分への器物の取り付けを行うことを特徴とする建築構造物への器物取付施工方法。
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