JP2017110357A - 接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及び加工手間を低減しながら、鋼製部材を仮支持して揚重作業の効率性を向上させた接合構造を提供する。【解決手段】本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２の端部２ａを接合するためのものであり、所定の断面形状で材軸方向Ｘに延びる鋼製部材２と、鋼製部材２の材軸方向Ｘの端部２ａに接合される接続部材４とを備える。接続部材４は、鋼製部材２の側面２ｂに当接される縦板４１を有して、縦板４１を板厚方向に貫通させた主挿通孔５が形成される。鋼製部材２は、側面２ｂを板厚方向に貫通させた主挿通孔５が形成されて、側面２ｂに縦板４１が当接された状態で、側面２ｂ又は縦板４１を板厚方向に貫通させた副挿通孔６にドリルねじ６０が設けられるとともに、側面２ｂの主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５にボルト５０が挿通される。【選択図】図３

Description

本発明は、鋼製部材の端部を接合するための接合構造に関する。

従来から、鋼製の梁を簡単かつ強固に接合するものとして、例えば、特許文献１〜４に開示される梁の接合構造等が提案されている。

特許文献１に開示された梁の接合構造は、木製梁の側面から垂直方向に突出して２つの接合板部が形成された梁接合金具が木製梁の側面に固定されるとともに、接合板部の貫通孔及び鋼製梁の貫通孔にボルトが挿通される。接合板部と鋼製梁との間には、このボルトを挿通できる筒状部材が介挿されて、接合板部、鋼製梁及び筒状部材をこのボルトで締め付けることで、梁接合金具の接合板部が筒状部材とボルトとに挟まれた状態となる。

特許文献２に開示された木造軸組の接合構造は、軽量Ｈ形鋼からなる鉄骨ばりと木造の柱と当該柱間の対向する側面部に鉄骨ばりの端部を接合する接合金物とから構成される。接合金物は、柱の軸芯を通る鉛直面内で柱の側面部にボルト止めされる固定部と、柱及び鉄骨ばりの軸芯を通る鉛直面内で鉄骨ばりの端部にボルト止めされた接合部と、柱及び鉄骨ばりの軸芯を通る鉛直面外で固定部及び接合部を連結する腕部とから形成される。

特許文献３に開示された小梁と大梁との接合方法は、大梁のウェブにガセットプレートを溶接して、このガセットプレートの両側にガイド板を溶接するものであり、このガイド板の隙間が上端部でＶ型に拡がるように構成される。小梁は、梁端部の下フランジが切り欠かれて、この切り欠き部のウェブがガイド板の間の隙間に挿入されるように、ユニットフロアを吊り下ろして、梁端部の上フランジがガイド板の上端に当接されて支持される。

特許文献４に開示された鉄骨部材の接合構造は、柱と梁との接合部等の鉄骨部材の接合構造であって、重合されて接合される２つの被接合部材は、少なくとも接合される一方の部材を板厚２．３ｍｍ以上とする。そして、２つの被接合部材は、ドリルねじのドリル刃により孔が空けられるとともに、当該ドリルねじのねじ部によりタッピングされて、重合される他方の部材とドリルねじとが圧着されて一体化した接合部となっている。

特開２００８−１１５６０８号公報 特開２０１０−９５９６８号公報 特開２００４−２７８２１０号公報 特開２００７−２３７０３号公報

特許文献１に開示された梁の接合構造は、梁接合金具の接合板部が筒状部材とボルトとに挟まれて圧接されることで、木製梁と鋼製梁とを梁接合金具で一体化させるものとする。しかし、特許文献１に開示された梁の接合構造は、梁接合金具の接合板部と鋼製梁との間に筒状部材が設けられるため、接合構造としての部品点数が多くなり、木製梁と鋼製梁とを接合するための材料コスト、施工コストが増大する。また、特許文献１に開示された梁の接合構造は、接合板部の貫通孔及び鋼製梁の貫通孔にボルトが挿通されるのみで接合されて、接合箇所での剛性が低くなるため、床材が振動しやすいという問題点があった。

また、特許文献２に開示された木造軸組の接合構造は、接合金物の固定部が柱の軸芯で柱の側面部にボルト止めされるとともに、接合金物の接合部が柱の軸芯で鉄骨ばりの端部にボルト止めされて、鉄骨ばりと木造の柱とが接合金物で接合されるものとする。しかし、特許文献２に開示された木造軸組の接合構造は、接合金物で鉄骨ばりを仮支持することができないため、鉄骨ばりの揚重作業の効率性が低下するという問題点があった。

また、特許文献３に開示された小梁と大梁との接合方法は、小梁のウェブがガイド板の間の隙間に挿入されて、ガセットプレート及びガイド板で小梁が支持されるものとする。しかし、特許文献３に開示された小梁と大梁との接合方法は、大梁とガセットプレートとの溶接作業、ガセットプレートとガイド板との溶接作業が必要となって、部品点数、加工手間及び施工手間が多く、材料コスト、施工コストが増大するという問題点があった。

さらに、特許文献４に開示された鉄骨部材の接合構造は、複数のドリルねじのみにより２つの被接合部材が重合されて接合される。このため、特許文献４に開示された鉄骨部材の接合構造は、ドリルねじのみで鉄骨部材を仮支持することが困難であるため、鉄骨部材の揚重作業の効率性が低下するという問題点があった。さらに、複数の高力ボルトのみにより被接合部材が摩擦接合される場合も、少数の高力ボルトを設けたときにはバランスに欠けた接合部となる一方で、多数の高力ボルトを設けたときには過剰な耐力が付与されてコスト高となるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、部品点数、加工手間及び施工手間を低減しながら、鋼製部材を仮支持して揚重作業の効率性を向上させた接合構造を提供することにある。

第１発明に係る接合構造は、鋼製部材の端部を接合するための接合構造であって、所定の断面形状で材軸方向に延びる鋼製部材と、前記鋼製部材の材軸方向の端部に接合される接続部材とを備え、前記接続部材は、前記鋼製部材の側面に当接される縦板を有して、前記縦板を板厚方向に貫通させた主挿通孔が形成されて、前記鋼製部材は、前記側面を板厚方向に貫通させた主挿通孔が形成されて、前記側面に前記縦板が当接された状態で、前記側面又は前記縦板を板厚方向に貫通させた副挿通孔にドリルねじが設けられるとともに、前記側面の前記主挿通孔及び前記縦板の前記主挿通孔にボルトが挿通されることを特徴とする。

第２発明に係る接合構造は、第１発明において、前記副挿通孔は、前記側面の前記主挿通孔及び前記縦板の前記主挿通孔より小径として複数箇所に形成されて、前記側面の前記主挿通孔又は前記縦板の前記主挿通孔から四方に離間させた位置に配置されることを特徴とする。

第３発明に係る接合構造は、第１発明又は第２発明において、前記鋼製部材は、フランジ及びウェブが形成された梁部材が用いられるとともに、木材又はＨ形鋼梁が用いられた周囲部材に前記接続部材が取り付けられて、前記梁部材の材軸方向の端部に前記接続部材が接合されることを特徴とする。

第４発明に係る接合構造は、第１発明又は第２発明において、前記鋼製部材は、フランジ及びウェブが形成された複数の梁部材が用いられるとともに、各々の前記梁部材の材軸方向の端部に前記接続部材が接合されることを特徴とする。

第５発明に係る接合構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記ボルトは、前記側面と前記縦板とを摩擦接合させる高力ボルト、又は、前記側面と前記縦板とをせん断接合させる中ボルトが用いられることを特徴とする。

第６発明に係る接合構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記鋼製部材は、高さ方向で一対となったフランジと高さ方向に延びて前記側面となるウェブとを有して、前記フランジの幅方向の中間部に前記ウェブが形成された軽量Ｈ形鋼、又は、前記フランジの幅方向の片端部から前記ウェブが形成された薄板軽量形鋼が用いられることを特徴とする。

第１発明〜第６発明によれば、鋼製部材を高力ボルト等で接続部材に仮支持させた後に、鋼製部材から即座にクレーン等をリリースして、別の接合箇所でのクレーン等による鋼製部材の揚重作業を実施できるため、鋼製部材の揚重作業を順次効率的に実施して、鋼製部材の揚重作業の効率性を向上させることが可能となる。

第１発明〜第６発明によれば、鋼製部材の側面又は縦板の副挿通孔に設けられたドリルねじで鋼製部材と接続部材とが本締めされて、鋼製部材と接続部材の縦板とがドリルねじ及びボルトで本締めされることで、鋼製部材を強固に支持することが可能となり、また、鋼製部材の拘束力を向上させて床鳴りを抑制することが可能となる。

第１発明〜第６発明によれば、鋼製部材のウェブに当接させて、接続部材の縦板が配置されることで、接続部材と鋼製部材との幅方向の偏心が抑制されて、鋼製部材と接続部材との安定した接合を実現することが可能となり、高力ボルト等のボルトとドリルねじとで互いの部材耐力が異なることで、ドリルねじ及びボルトの一斉破断を回避して、鋼製部材と接続部材との安定した接合を実現することが可能となる。

第１発明〜第６発明によれば、縦板に主挿通孔等の開孔を形成するのみの製作容易性の高い接続部材と、ウェブに主挿通孔等の開孔を形成するのみの加工度の低い鋼製部材とが用いられることから、部品点数、加工手間及び施工手間を削減させて、材料コスト、施工コストを低減させることが可能となる。

第１発明〜第６発明によれば、ドリルねじとボルトとで複合的に接合されるため、高力ボルト等のボルトによる確実な接合とドリルねじによる迅速な接合とを併用して、確実性と迅速性とを両立させることが可能となり、また、所定数量のドリルねじを迅速に設けることができるため、ドリルねじによる本締め作業を効率的に実施することが可能となる。

特に、第２発明によれば、複数箇所に形成された副挿通孔が、主挿通孔から四方に離間させた位置に配置されて、高力ボルト等のボルトとドリルねじとがバランス良く配置されるため、複数のドリルねじ及びボルトに曲げモーメントを効率的に分担させることが可能となり、また、ボルトが１箇所のみに設けられるものとしても、ドリルねじとボルトとの併用により、最低限のボルトでバランス良い接合と必要な耐力の確保とを同時に実現して、材料コスト、施工コストを低減させることが可能となる。

特に、第５発明によれば、ウェブと縦板とを摩擦接合させる高力ボルトが用いられることで、鋼製部材と接続部材とを仮支持した状態及び本締めした状態で、鋼製部材の拘束力を一段と高めることが可能となる。また、第５発明によれば、ウェブと縦板とをせん断接合させる中ボルトが用いられることで、仮支持の状態でも必要最低限の鋼製部材の拘束力を確保しながら、鋼製部材の仮支持を迅速に施工することが可能となる。

特に、第６発明によれば、材軸方向のスパン長が３ｍ〜４ｍ程度となる鋼製部材のほかに、５ｍ〜８ｍ超程度の中〜大スパンの鋼製部材にも適用されるものであり、従来のＨ形鋼等より軽量な軽量Ｈ形鋼又は薄板軽量形鋼の鋼製部材が用いられることで、鋼製部材の揚重作業を容易に実施することが可能となる。

本発明を適用した接合構造が設けられる建築物を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明を適用した接合構造に用いられる断面略Ｈ形状の鋼製部材を示す断面図であり、（ｂ）は、断面略Ｃ形状の鋼製部材を示す断面図である。 本発明を適用した接合構造を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明を適用した接合構造で周囲部材に取り付けられた接続部材を示す平面図であり、（ｂ）は、その背面板の変形例を示す平面図である。 本発明を適用した接合構造で縦板に副挿通孔が形成された接続部材と鋼製部材とを示す側面図である。 本発明を適用した接合構造でウェブに副挿通孔が形成された鋼製部材と接続部材とを示す側面図である。 本発明を適用した接合構造で接続部材が接合される断面略Ｈ形状の鋼製部材を示す正面図である。 本発明を適用した接合構造で接続部材が接合される断面略Ｃ形状の鋼製部材を示す正面図である。 （ａ）は、本発明を適用した接合構造で木材の周囲部材に端部が接合される梁部材を示す側面図であり、（ｂ）は、Ｈ形鋼梁の周囲部材に端部が接合される梁部材を示す側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した接合構造で互いの端部が接合される複数の梁部材を示す側面図であり、（ｂ）は、従来の一般的な梁端接合構造で接合される梁端部を示す側面図である。

以下、本発明を適用した接合構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した接合構造１は、図１に示すように、例えば、一戸建て住宅等の比較的小規模な建築物８、又は、店舗併用住宅及び介護老人保健施設等の比較的大規模な建築物８等において、鋼製部材２の材軸方向Ｘの端部２ａを接合するために設けられる。なお、本発明を適用した接合構造１は、図１に示す軸組工法だけでなく、木造ツーバイフォー等の枠組壁工法、その他の床根太を要する工法に設けられてもよい。

本発明を適用した接合構造１は、床材８０を支持する床根太等の梁部材２０が鋼製部材２として用いられる。本発明を適用した接合構造１は、主に、端根太３１又は柱３２等の周囲部材３に、鋼製部材２となる梁部材２０の材軸方向Ｘの端部２ａが接合される。また、本発明を適用した接合構造１は、必要に応じて、鋼製部材２として複数の梁部材２０が用いられて、各々の梁部材２０の材軸方向Ｘの端部２ａが互いに接合されてもよい。

端根太３１又は柱３２等の周囲部材３は、主に、無垢材、集成材、ＬＶＬ又はＣＬＴ等の木材が用いられて、建築物８の外周等に設けられるものとなる。また、端根太３１又は柱３２等の周囲部材３は、必要に応じて、Ｈ形鋼等の鉄骨材が用いられてもよい。

鋼製部材２は、断面略Ｈ形状、断面略Ｃ形状、又は、断面略Ｌ形状等の所定の断面形状で、材軸方向Ｘに延びて形成される。鋼製部材２は、図２（ａ）に示すように、材軸方向Ｘに対する断面方向で、断面略Ｈ形状に形成されたＨ形鋼が用いられるほか、図２（ｂ）に示すように、断面略Ｃ形状に形成された溝形鋼又はリップ付溝形鋼が用いられてもよい。なお、Ｈ形鋼は、ロール成形、アーク溶接、レーザー溶接等による組立、抵抗溶接による組立等、どのような製造法で製造されてもよく、比較的細幅のＩ形鋼が用いられてもよい。

鋼製部材２は、図２に示すように、断面略Ｈ形状又は断面略Ｃ形状に形成される場合に、高さ方向Ｚで一対となったフランジ２１と、高さ方向Ｚに延びるウェブ２４とを有する。鋼製部材２は、幅方向Ｙに延びて上部のフランジ２１となる上フランジ２２と、幅方向Ｙに延びて下部のフランジ２１となる下フランジ２３とが、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４で連結されて、互いに略平行となるように形成される。

鋼製部材２は、一対となったフランジ２１の幅方向Ｙの中間部２１ａ又は片端部２１ｂに、ウェブ２４の上端部及び下端部が連結されることで、上フランジ２２及び下フランジ２３とウェブ２４とが、互いに略直交するように形成される。なお、鋼製部材２は、断面略Ｌ形状に形成される場合には、上フランジ２２及び下フランジ２３の何れか一方が形成されて、フランジ２１の片端部２１ｂにウェブ２４の上端部又は下端部が連結される。

鋼製部材２は、図２（ａ）に示すように、断面略Ｈ形状のＨ形鋼が用いられる場合には、上フランジ２２及び下フランジ２３の幅方向Ｙの中間部２１ａから、ウェブ２４が形成された軽量Ｈ形鋼が用いられることが望ましい。ここで、軽量Ｈ形鋼とは、ロール成形、レーザー溶接による組立、電気抵抗溶接による組立、アーク溶接による組立等によって製造された、フランジ２１及びウェブ２４の板厚が１２ｍｍ以下であるＨ形鋼をいう。このとき、鋼製部材２には、幅方向Ｙでウェブ２４の両側に突出して、フランジ２１が形成される。

軽量Ｈ形鋼の鋼製部材２は、例えば、高さ方向Ｚに延びる高さ寸法Ｈを、８０ｍｍ〜４５０ｍｍ程度として、ウェブ２４の板厚寸法ｔ１を、２．３ｍｍ〜６ｍｍ程度とする。また、軽量Ｈ形鋼の鋼製部材２は、例えば、幅方向Ｙに延びる幅寸法Ｂを、４０ｍｍ〜２００ｍｍ程度として、フランジ２１の板厚寸法ｔ２を、２．３ｍｍ〜１２ｍｍ程度とする。

鋼製部材２は、図２（ｂ）に示すように、断面略Ｃ形状の溝形鋼が用いられる場合には、上フランジ２２及び下フランジ２３の幅方向Ｙの片端部２１ｂから、ウェブ２４が折曲加工等で連続して形成された薄板軽量形鋼が用いられることが望ましい。このとき、鋼製部材２には、幅方向Ｙでウェブ２４の片側に突出して、フランジ２１が形成される。

薄板軽量形鋼の鋼製部材２は、例えば、高さ方向Ｚに延びる高さ寸法Ｈを、８９ｍｍ〜３００ｍｍ程度として、幅方向Ｙに延びる幅寸法Ｂを、３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度とする。また、薄板軽量形鋼の鋼製部材２は、例えば、フランジ２１及びウェブ２４の板厚寸法ｔ３を、０．８ｍｍ〜２．２ｍｍ程度とする。

本発明を適用した接合構造１は、図３に示すように、材軸方向Ｘに延びる鋼製部材２と、鋼製部材２の材軸方向Ｘの端部２ａに接合される接続部材４とを備えて、例えば、鋼製部材２と周囲部材３とを互いに略直交させた接合箇所に設けられる。

接続部材４は、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４に当接される縦板４１を有して、必要に応じて、鋼製部材２と略直交する周囲部材３の側面３０に当接される背面板４０が形成される。ここで、接続部材４は、背面板４０が形成される場合には、例えば、縦板４１と背面板４０とが互いに略直交して各々が略平板状に形成されて、背面板４０が周囲部材３の側面３０にピン接合又はボルト接合等で取り付けられる。

背面板４０は、例えば、図４（ａ）に示すように、幅方向Ｙで縦板４１の両側に延びて形成される場合に、縦板４１が背面板４０と略直交するように溶接等で取り付けられる。また、背面板４０は、図４（ｂ）に示すように、幅方向Ｙで縦板４１の片側のみに延びて形成される場合に、折曲加工等で背面板４０から連続して縦板４１が形成されてもよい。

縦板４１は、図５に示すように、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４に沿うように、周囲部材３の側面３０から材軸方向Ｘに突出するとともに、高さ方向Ｚに所定の延伸長ｈで延びて形成される。縦板４１は、幅方向Ｙの両側面が略平坦状に形成されるとともに、縦板４１を板厚方向に貫通させた主挿通孔５が形成される。

縦板４１は、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで主挿通孔５と異なる位置に、縦板４１を板厚方向に貫通させた副挿通孔６が形成される。縦板４１の主挿通孔５及び副挿通孔６の各々は、縦板４１を板厚方向に貫通させることで、縦板４１の両側面まで幅方向Ｙに連続して、略円形状又は略矩形状等に形成されるものとなる。

縦板４１の主挿通孔５は、主に、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで縦板４１の略中央となる位置に形成される。縦板４１の主挿通孔５は、特に、縦板４１の１箇所のみに形成されることが望ましいが、必要に応じて、縦板４１の複数箇所に形成されてもよい。

縦板４１の副挿通孔６は、主に、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで縦板４１の外周に沿った位置に形成される。縦板４１の副挿通孔６は、特に、縦板４１の複数箇所に形成されるが、図６に示すように、鋼製部材２のウェブ２４に副挿通孔６が形成される場合には、縦板４１の１箇所のみに形成されて、又は、縦板４１に副挿通孔６が形成されなくてもよい。

鋼製部材２は、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４が、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚに延びて略平坦状に形成される。鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４は、縦板４１の延伸長ｈより大きい高さ寸法で、高さ方向Ｚに延びて形成されるとともに、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４を板厚方向に貫通させた主挿通孔５が形成される。

鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４は、接続部材４の縦板４１に副挿通孔６が形成されない場合には、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで主挿通孔５と異なる位置に、ウェブ２４を板厚方向に貫通させた副挿通孔６が形成される。鋼製部材２の主挿通孔５及び副挿通孔６の各々は、ウェブ２４を板厚方向に貫通させることで、ウェブ２４の両側面まで幅方向Ｙに連続して、略円形状又は略矩形状等に形成されるものとなる。

鋼製部材２の副挿通孔６は、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４に縦板４１が当接された状態で、主に、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで縦板４１の外周に対応する位置に形成される。鋼製部材２の副挿通孔６は、ウェブ２４の複数箇所に形成されるが、図５に示すように、接続部材４の縦板４１に副挿通孔６が形成される場合には、ウェブ２４の１箇所のみに形成されて、又は、ウェブ２４に副挿通孔６が形成されなくてもよい。

鋼製部材２の主挿通孔５は、主に、高さ方向Ｚでウェブ２４の略中央となる位置に形成される。鋼製部材２の主挿通孔５は、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで縦板４１の主挿通孔５と互いの位置を合わせて、特に、ウェブ２４の１箇所のみに形成されることが望ましいが、必要に応じて、ウェブ２４の複数箇所に形成されてもよい。

副挿通孔６は、図５、図６に示すように、鋼製部材２の側面２ｂに形成された主挿通孔５、及び、接続部材４の縦板４１に形成された主挿通孔５より小径とする。副挿通孔６は、特に、ウェブ２４又は縦板４１の複数箇所に形成される場合に、鋼製部材２の側面２ｂの主挿通孔５、又は、接続部材４の縦板４１の主挿通孔５から、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで四方に離間させた位置で、例えば、４箇所以上に配置される。

副挿通孔６は、主挿通孔５から副挿通孔６までの離間距離を大きくすることが望ましい。このとき、副挿通孔６は、例えば、副挿通孔６の内径以上の大きさで、縦板４１の外周から材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚに離間させるとともに、主挿通孔５の内径以上の大きさで、主挿通孔５から材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚに離間させることもできる。

副挿通孔６は、ウェブ２４又は縦板４１の複数箇所に形成されて、主挿通孔５から四方に離間させた位置に配置される場合に、主挿通孔５と材軸方向Ｘの位置を異ならせて形成されることが望ましい。また、副挿通孔６は、これに限らず、主挿通孔５から四方に離間させた位置だけでなく、材軸方向Ｘで主挿通孔５と略同一の位置にも形成されてもよい。

本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２となる梁部材２０が高さ方向Ｚの上方からクレーン等で落とし込まれて、図７に示す断面略Ｈ形状の梁部材２０、又は、図８に示す断面略Ｃ形状の梁部材２０が、材軸方向Ｘの端部２ａで接続部材４に支持される。

最初に、本発明を適用した接合構造１は、図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、鋼製部材２となる梁部材２０がクレーン等で落とし込まれて、接続部材４の縦板４１の側方にウェブ２４が配置される。このとき、鋼製部材２の主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５は、材軸方向Ｘ及び高さ方向Ｚで互いの位置を合わせて配置された状態となる。

次に、本発明を適用した接合構造１は、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、梁部材２０をクレーン等で揚重した状態で、鋼製部材２の主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５に連続してボルト５０が挿通される。このとき、鋼製部材２は、鋼製部材２の主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５に挿通されたボルト５０にナット５５が締結されて、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４に縦板４１が当接された状態となる。

最後に、本発明を適用した接合構造１は、図７（ｃ）、図８（ｃ）に示すように、鋼製部材２の側面２ｂ又は縦板４１に形成された副挿通孔６にドリルねじ６０を挿通させるとともに、ドリルねじ６０を軸回りに回転させる。このとき、鋼製部材２は、副挿通孔６が形成されていない鋼製部材２の側面２ｂ又は縦板４１が、副挿通孔６に設けられたドリルねじ６０の回転によって穿孔されて、鋼製部材２と縦板４１とが接合された状態となる。

本発明を適用した接合構造１は、梁部材２０の下フランジ２３を材軸方向Ｘで部分的に切り欠くことで、高さ方向Ｚで上方からの梁部材２０の落とし込みが容易となる。そして、本発明を適用した接合構造１は、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、鋼製部材２の主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５に挿通されたボルト５０にナット５５が締結されることで、鋼製部材２の材軸方向Ｘ、幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚの移動が拘束される。

このとき、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２の主挿通孔５及び縦板４１の主挿通孔５に挿通されたボルト５０で、鋼製部材２の材軸方向Ｘ、幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚの移動が拘束されて、鋼製部材２が仮支持された状態となる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、接続部材４の縦板４１と鋼製部材２のウェブ２４とをドリルねじ６０で接合する前の仮支持の状態であっても、接続部材４に仮支持された鋼製部材２の拘束力を高めることが可能となる。

また、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２を落とし込んで接続部材４に仮支持させた後に、仮支持された鋼製部材２からクレーン等をリリースして、別の接合箇所でのクレーン等による鋼製部材２の揚重作業を実施することができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２を接続部材４に仮支持させた後に、鋼製部材２から即座にクレーン等をリリースすることで、鋼製部材２の揚重作業を順次効率的に実施して、鋼製部材２の揚重作業の効率性を向上させることが可能となる。

ここで、本発明を適用した接合構造１は、特に、主挿通孔５に挿通されるボルト５０として、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４と縦板４１とを摩擦接合させる高力ボルトが用いられる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２のウェブ２４と縦板４１とが高力ボルトで強固に摩擦接合されて、これらをドリルねじ６０で接合する前の仮支持の状態であっても、鋼製部材２の拘束力を一段と高めることが可能となる。

本発明を適用した接合構造１は、これに限らず、主挿通孔５に挿通されるボルト５０として、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４と縦板４１とをせん断接合させる中ボルトが用いられてもよい。これにより、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２のウェブ２４と縦板４１とを中ボルトで簡易にせん断接合させることで、最低限以上の鋼製部材２の拘束力を確保しながら、鋼製部材２の仮支持を迅速に施工することが可能となる。

さらに、本発明を適用した接合構造１は、図７（ｃ）、図８（ｃ）に示すように、鋼製部材２の側面２ｂ又は縦板４１の副挿通孔６に設けられたドリルねじ６０で、鋼製部材２と縦板４１とが接合されることで、鋼製部材２と接続部材４とが本締めされる。このとき、鋼製部材２は、鋼製部材２の側面２ｂとなるウェブ２４に縦板４１が当接された状態で、ウェブ２４又は縦板４１の副挿通孔６にドリルねじ６０が設けられるとともに、ウェブ２４及び縦板４１の主挿通孔５にボルト５０が挿通された状態となる。

これにより、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２のウェブ２４と接続部材４の縦板４１とをドリルねじ６０及びボルト５０で接合して、鋼製部材２の材軸方向Ｘの端部２ａに接続部材４が接合されることで、鋼製部材２を強固に支持することが可能となる。また、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２が接続部材４に強固に支持されることで、鋼製部材２の拘束力を向上させて床鳴りを抑制することが可能となる。

本発明を適用した接合構造１は、特に、ボルト５０として高力ボルトが用いられることで、ドリルねじ６０及び高力ボルトで接合された本締めの状態でも、鋼製部材２の拘束力を一段と高めることが可能となる。したがって、本発明を適用した接合構造１は、ボルト５０として中ボルトが用いられて仮支持された場合であっても、中ボルトから高力ボルトに取り換えて、ドリルねじ６０及び高力ボルトで本締めの状態とされることが望ましい。

本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２のウェブ２４に当接させて、接続部材４の縦板４１が配置されることで、接続部材４と鋼製部材２との幅方向Ｙの偏心が抑制されて、鋼製部材２と接続部材４との安定した接合を実現することが可能となる。なお、図８に示すように、断面略Ｃ形状の梁部材２０が用いられる場合には、幅方向Ｙでフランジ２１が形成されるウェブ２４の片側で、鋼製部材２のウェブ２４に縦板４１が当接されることで、接続部材４と鋼製部材２との偏心が効果的に抑制されるものとなる。

本発明を適用した接合構造１は、縦板４１に主挿通孔５等の開孔を形成するのみの製作容易性の高い接続部材４と、ウェブ２４に主挿通孔５等の開孔を形成するのみの加工度の低い鋼製部材２とを用いて、鋼製部材２を接続部材４に支持させることができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、従来技術のような筒状部材の取付作業、ガセットプレート及びガイド板の溶接作業等を必要とすることなく、部品点数、加工手間及び施工手間を削減させて、材料コスト、施工コストを低減させることが可能となる。

本発明を適用した接合構造１は、図９（ａ）に示すように、鋼製部材２と周囲部材３との接合箇所に設けられて、木材が用いられた周囲部材３に接続部材４が取り付けられるとともに、梁部材２０の材軸方向Ｘの端部２ａに接続部材４が接合される。このとき、接続部材４の背面板４０は、周囲部材３の側面３０に当接されてボルト接合等される。

また、本発明を適用した接合構造１は、図９（ｂ）に示すように、鉄骨材のＨ形鋼梁７が周囲部材３として用いられてもよい。このとき、本発明を適用した接合構造１は、接続部材４の縦板４１と背面板４０とが、略同一平面上に連続して形成されて、Ｈ形鋼梁７の上下フランジに挟まれた溝部７ａに背面板４０が溶接接合等されるとともに、梁部材２０の端部２ａに縦板４１が接合される。

また、本発明を適用した接合構造１は、図１０（ａ）に示すように、鋼製部材２として複数の梁部材２０が用いられて、各々の梁部材２０の材軸方向Ｘの端部２ａに接続部材４が接合されてもよい。このとき、接続部材４は、略同一平面上に連続して一対の縦板４１が形成されて、複数の梁部材２０の各々のウェブ２４に各々の縦板４１が当接された状態で、複数の梁部材２０の各々の端部２ａが材軸方向Ｘで互いに連結されるものとなる。

本発明を適用した接合構造１は、図９、図１０（ａ）に示すように、木材又はＨ形鋼梁７が用いられた周囲部材３に鋼製部材２の端部２ａを接合する場合、及び、複数の梁部材２０となる鋼製部材２の端部２ａを接合する場合の何れにも用いることができる。本発明を適用した接合構造１は、何れの場合においても、鋼製部材２の材軸方向Ｘの端部２ａを、ドリルねじ６０及びボルト５０で、接続部材４の縦板４１に接合させることができる。

このとき、本発明を適用した接合構造１は、鋼製部材２の端部２ａと接続部材４の縦板４１とが、ドリルねじ６０とボルト５０とで複合的に接合されるものとなる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、ドリルねじ６０とボルト５０とで複合的に接合されることで、高力ボルト等のボルト５０による確実な接合とドリルねじ６０による迅速な接合とを併用して、確実性と迅速性とを両立させることが可能となる。なお、ここでは、高力ボルトのボルト径を１２ｍｍ以上程度とするとともに、ドリルねじ６０のねじ径を８ｍｍ以下程度とする。

また、本発明を適用した接合構造１は、高力ボルト等のボルト５０による確実な接合とドリルねじ６０による迅速な接合とを併用することで、高力ボルト等のボルト５０により鋼製部材２を仮支持しながら、所定の数量のドリルねじ６０を迅速に設けることができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、ドリルねじ６０とボルト５０とで複合的に接合されて、所定の数量のドリルねじ６０を幅方向Ｙの片側のみから迅速に設けることができるため、ドリルねじ６０による本締め作業を効率的に実施することが可能となる。

また、本発明を適用した接合構造１は、高力ボルト等のボルト５０とドリルねじ６０とで、互いの部材耐力が異なることから、ドリルねじ６０の破断をボルト５０の破断に先行させる方法等により、ドリルねじ６０及びボルト５０の一斉破断を回避することができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、ドリルねじ６０とボルト５０とで互いの部材耐力を異ならせて一斉破断を回避することで、鋼製部材２と接続部材４との安定した接合を実現することが可能となる。

また、本発明を適用した接合構造１は、複数箇所に形成された副挿通孔６が、主挿通孔５から四方に離間させた位置に配置されるため、高力ボルト等のボルト５０とドリルねじ６０とがバランス良く配置される。これにより、本発明を適用した接合構造１は、複数のドリルねじ６０がボルト５０から離間させてバランス良く配置されるため、複数のドリルねじ６０及びボルト５０に曲げモーメントを効率的に分担させることが可能となる。

なお、本発明を適用した接合構造１は、主挿通孔５と副挿通孔６とが材軸方向Ｘの位置を異ならせて形成されることで、ウェブ２４又は縦板４１の材軸方向Ｘに対する断面欠損を抑制できる。そして、本発明を適用した接合構造１は、特に、ウェブ２４及び縦板４１の何れか一方のみに副挿通孔６が形成されることで、鋼製部材２及び接続部材４の加工度を低減させるとともに、ウェブ２４及び縦板４１の何れか他方の断面欠損が抑制される。

また、本発明を適用した接合構造１は、ウェブ２４又は縦板４１にあらかじめ副挿通孔６が形成されるため、副挿通孔６が形成された所定の位置にドリルねじ６０を設けることができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、先孔となる副挿通孔６をガイドとして利用して、容易な位置決めによりドリルねじ６０が設けられることで、ドリルねじ６０による本締め作業を一段と効率的に実施することが可能となる。

ここで、従来の一般的な梁端接合構造９は、図１０（ｂ）に示すように、高力ボルトのボルト５０のみで添接板９１を摩擦接合させる場合に、各々の梁端部９０で少なくとも２箇所にボルト５０が設けられる必要があった。したがって、従来の一般的な梁端接合構造９は、２箇所程度で少数のボルト５０を設けたときにはバランスに欠けた接合となる一方で、多数のボルト５０を設けたときには過剰な耐力が付与されてコスト高となる。

これに対して、本発明を適用した接合構造１では、図１０（ａ）に示すように、例えば、高力ボルト等のボルト５０が１箇所のみに設けられるものとしても、ドリルねじ６０とボルト５０との併用によって、複数の梁部材２０の安定した接合を実現することができる。これにより、本発明を適用した接合構造１は、ボルト５０を１箇所のみに設けても安定した接合を実現できるため、最低限のボルト５０でバランス良い接合と必要な耐力の確保とを同時に実現して、材料コスト、施工コストを低減させることが可能となる。

本発明を適用した接合構造１は、主に、材軸方向Ｘのスパン長が３ｍ〜４ｍ程度となる鋼製部材２のほか、５ｍ〜８ｍ超程度の中〜大スパンの鋼製部材２にも適用できる。このとき、本発明を適用した接合構造１は、特に、図２に示すように、従来のＨ形鋼より軽量な軽量Ｈ形鋼又は薄板軽量形鋼の鋼製部材２が用いられることで、鋼製部材２の揚重作業を容易に実施することが可能となる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。

１ ：接合構造
２ ：鋼製部材
２ａ ：端部
２ｂ ：鋼製部材の側面
２０ ：梁部材
２１ ：フランジ
２１ａ ：中間部
２１ｂ ：片端部
２２ ：上フランジ
２３ ：下フランジ
２４ ：ウェブ
３ ：周囲部材
３０ ：周囲部材の側面
３１ ：端根太
３２ ：柱
４ ：接続部材
４０ ：背面板
４１ ：縦板
５ ：主挿通孔
５０ ：ボルト
５５ ：ナット
６ ：副挿通孔
６０ ：ドリルねじ
７ ：Ｈ形鋼梁
７ａ ：溝部
８ ：建築物
８０ ：床材
Ｘ ：材軸方向
Ｙ ：幅方向
Ｚ ：高さ方向

Claims (6)

1. 鋼製部材の端部を接合するための接合構造であって、
   所定の断面形状で材軸方向に延びる鋼製部材と、前記鋼製部材の材軸方向の端部に接合される接続部材とを備え、
   前記接続部材は、前記鋼製部材の側面に当接される縦板を有して、前記縦板を板厚方向に貫通させた主挿通孔が形成されて、
   前記鋼製部材は、前記側面を板厚方向に貫通させた主挿通孔が形成されて、前記側面に前記縦板が当接された状態で、前記側面又は前記縦板を板厚方向に貫通させた副挿通孔にドリルねじが設けられるとともに、前記側面の前記主挿通孔及び前記縦板の前記主挿通孔にボルトが挿通されること
   を特徴とする接合構造。
2. 前記副挿通孔は、前記側面の前記主挿通孔及び前記縦板の前記主挿通孔より小径として複数箇所に形成されて、前記側面の前記主挿通孔又は前記縦板の前記主挿通孔から四方に離間させた位置に配置されること
   を特徴とする請求項１記載の接合構造。
3. 前記鋼製部材は、フランジ及びウェブが形成された梁部材が用いられるとともに、木材又はＨ形鋼梁が用いられた周囲部材に前記接続部材が取り付けられて、前記梁部材の材軸方向の端部に前記接続部材が接合されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の接合構造。
4. 前記鋼製部材は、フランジ及びウェブが形成された複数の梁部材が用いられるとともに、各々の前記梁部材の材軸方向の端部に前記接続部材が接合されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の接合構造。
5. 前記ボルトは、前記側面と前記縦板とを摩擦接合させる高力ボルト、又は、前記側面と前記縦板とをせん断接合させる中ボルトが用いられること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の接合構造。
6. 前記鋼製部材は、高さ方向で一対となったフランジと高さ方向に延びて前記側面となるウェブとを有して、前記フランジの幅方向の中間部に前記ウェブが形成された軽量Ｈ形鋼、又は、前記フランジの幅方向の片端部から前記ウェブが形成された薄板軽量形鋼が用いられること
   を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の接合構造。

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