JP2021116832A - High-power bolt friction joint structure - Google Patents

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天志郎 後藤
信孝 清水
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信孝 清水
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Keiichi Sato
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Abstract

To suppress out-of-plane deformation of a base material in the case of single shearing joint in a junction where base materials each constituted of a steel sheet of which the thickness is less than 6.0 mm are overlapped.SOLUTION: A high-power bolt friction joint structure 10 comprises: a first base material 12 constituted of a steel sheet of which the thickness is less than 6.0 mm; a second base material 14 constituted of a steel sheet of which the thickness is less than 6.0 mm; a plate washer 18 in which a plurality of bolt holes 18A and 18B are formed and which overlaps at least the first base material 12; a first high-power bolt 20A which is inserted to a bolt hole 12A of the first base material 12, a bolt hole 14A of the second base material 14 and the bolt hole 18A of the plate washer 18 and couples the first base material 12, the second base material 14 and the plate washer 18; and a second high-power bolt 20B which couples at least the first base material 12 and the plate washer 18 while being inserted to a bolt hole 12B of the first base material 12 and the bolt hole 18B of the plate washer 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、高力ボルト摩擦接合構造に関する。 The present disclosure relates to a high-strength bolt friction stir welding structure.

従来、厚さが6mm未満の鋼板の母材同士が接合された接合部を有する軽鋼構造物が知られている。軽鋼構造物は、通常、接合部の厚さが2.3mm以上、6.0mm未満である「軽量鉄骨構造」と、厚さが2.3mm未満である「薄板軽量形鋼構造」とに分けて称される場合が多い。 Conventionally, a light steel structure having a joint portion in which base materials of steel plates having a thickness of less than 6 mm are joined to each other is known. Light steel structures are usually divided into a "lightweight steel structure" in which the thickness of the joint is 2.3 mm or more and less than 6.0 mm, and a "thin plate lightweight structural steel structure" in which the thickness is less than 2.3 mm. Often referred to separately.

軽量鉄骨構造又は薄板軽量形鋼構造の接合部では、例えばドリルねじ等のねじ部材が使用される。接合部における必要な接合強度を達成するため、接合部1箇所につき、ドリルねじ等のねじ部材は、例えば、数十本程度の本数が必要になる場合もある。 A screw member such as a drill screw is used at a joint of a lightweight steel structure or a thin plate lightweight shaped steel structure. In order to achieve the required joint strength at the joint, for example, several tens of screw members such as drill screws may be required for each joint.

ねじ部材は、施工現場で作業員によって1本1本締められるため、締結するねじ部材の本数が増えると、作業員の労力の負担が増大する。締結作業の省力化を図る手段として、例えば、特許文献1の高力ボルト摩擦接合構造で使用されているような高力ボルトをねじ部材として採用することが考えられる。 Since the screw members are tightened one by one by the worker at the construction site, the labor burden of the worker increases as the number of screw members to be fastened increases. As a means for saving labor in the fastening work, for example, it is conceivable to adopt a high-strength bolt as used in the high-strength bolt friction stir welding structure of Patent Document 1 as a screw member.

また、薄板同士の接合部のすべり係数は、比較的小さくなるため、十分な摩擦力を確保することが難しい場合がある。薄板同士の接合部で摩擦力を確保する技術として、特許文献1には、互いに重ね合わせられた薄板の接合材(母材)の表面上に、鋼製の板状部材が接触圧低減部材として設けられ、母材及び接触圧低減部材が高力ボルトによって締結される方法が開示されている。 Further, since the slip coefficient of the joint portion between the thin plates is relatively small, it may be difficult to secure a sufficient frictional force. As a technique for securing a frictional force at a joint between thin plates, Patent Document 1 states that a steel plate-like member is used as a contact pressure reducing member on the surface of a joint material (base material) of thin plates that are overlapped with each other. A method is disclosed in which a base material and a contact pressure reducing member are provided and fastened with a high-strength bolt.

特許文献1の接触圧低減部材は、1本の高力ボルトに応じて1枚ずつ個別に設けられる。また、母材の厚さは、ボルト径の半分未満であり、一方の接合材側にはナットが配置されると共に、ナットの下面から接合面までの距離が、ボルト径の半分以上であることが望まれる。特許文献1の場合、接触圧低減部材によって滑り係数が向上し、母材が薄くても十分な摩擦力を確保することができるとされている。 The contact pressure reducing members of Patent Document 1 are individually provided one by one according to one high-strength bolt. Further, the thickness of the base material is less than half of the bolt diameter, the nut is arranged on one joint material side, and the distance from the lower surface of the nut to the joint surface is more than half of the bolt diameter. Is desired. In the case of Patent Document 1, it is said that the contact pressure reducing member improves the slip coefficient and can secure a sufficient frictional force even if the base material is thin.

特開2015−121252号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-12152

しかし、板厚が比較的薄い母材同士を1面せん断接合する場合、接合部では、偏心曲げによって母材が面外変形し易いという問題が生じる。なお、「1面せん断接合」とは、母材間に形成される摩擦面の個数が1箇所である摩擦接合を意味する。このため、特許文献1に開示されたような板状の鋼製部材を、軽鋼構造物の接合部において、高力ボルトに応じて母材に個別に設けて母材同士を締結したとしても、高力ボルトの位置で母材に面外変形が生じ、接合部に必要な耐力を確保することが困難な場合がある。 However, when the base materials having a relatively thin plate thickness are shear-joined on one surface, there arises a problem that the base material is easily deformed out of the plane due to eccentric bending at the joint portion. The "one-sided shear joint" means a frictional joint in which the number of friction surfaces formed between the base materials is one. Therefore, even if plate-shaped steel members as disclosed in Patent Document 1 are individually provided on the base metal at the joint portion of the light steel structure according to the high-strength bolts, the base materials are fastened to each other. , Out-of-plane deformation may occur in the base metal at the position of the high-strength bolt, and it may be difficult to secure the required proof stress at the joint.

本開示は、上記の問題に鑑み、いずれも厚さ6.0mm未満の鋼板より成る母材同士を重ね合わせた接合部において、1面せん断接合の場合に母材が面外変形することを抑制できる高力ボルト摩擦接合構造を提供する。 In view of the above problems, the present disclosure suppresses out-of-plane deformation of the base metal in the case of one-sided shear welding at a joint in which base materials made of steel plates having a thickness of less than 6.0 mm are superposed. Provide a high-strength bolt friction stir welding structure that can be used.

本開示のある態様に係る高力ボルト摩擦接合構造は、厚さ6.0mm未満の鋼板より成り、複数のボルト孔が形成されている第1母材と、厚さ6.0mm未満の鋼板より成り、少なくとも1個のボルト孔が形成されており、第1母材に重ね合わされている第2母材と、複数のボルト孔が形成されており、少なくとも第1母材に重ね合わされている板座金と、第1母材のボルト孔、第2母材のボルト孔、及び板座金のボルト孔に挿通された状態で、第1母材と第2母材と板座金とを締結する第1高力ボルトと、第1母材のボルト孔と板座金のボルト孔とに挿通された状態で、少なくとも第1母材と板座金とを締結する第2高力ボルトと、を備える。 The high-strength bolt friction bonding structure according to an aspect of the present disclosure is made of a first base material having a thickness of less than 6.0 mm and having a plurality of bolt holes formed therein, and a steel plate having a thickness of less than 6.0 mm. A plate having at least one bolt hole formed and a second base material overlapped with the first base material and a plurality of bolt holes formed and overlapped with at least the first base material. The first base material, the second base material, and the plate seat are fastened with the seat metal inserted into the bolt holes of the first base material, the bolt holes of the second base material, and the bolt holes of the plate seat metal. A high-strength bolt and a second high-strength bolt that fastens at least the first base material and the plate seat in a state of being inserted into the bolt hole of the first base material and the bolt hole of the plate seat are provided.

上記の態様では、第1母材及び第2母材間には、例えば軽量鉄骨構造又は薄板軽量形鋼構造において使用される高力ボルト摩擦接合構造が実現されている。また、1枚の板座金に、第1母材と連結するための2個以上のボルト孔が形成され、2個以上のボルト孔のうち1個のボルト孔には第1高力ボルトが挿通されると共に、他の1個のボルト孔には第2高力ボルトが挿通される。すなわち、板座金は、2本の高力ボルトにまたがるように設けられているため、高力ボルト1本につき1枚の板座金が個別に設けられている場合と比べ、締結された母材の面外変形を拘束する作用を強化できる。 In the above aspect, a high-strength bolt friction stir welding structure used in, for example, a lightweight steel structure or a thin plate lightweight section steel structure is realized between the first base material and the second base material. Further, two or more bolt holes for connecting to the first base material are formed in one plate washer, and the first high-strength bolt is inserted into one of the two or more bolt holes. At the same time, a second high-strength bolt is inserted into the other bolt hole. That is, since the plate washer is provided so as to straddle the two high-strength bolts, the fastened base metal is compared with the case where one plate washer is individually provided for each high-strength bolt. The action of restraining out-of-plane deformation can be strengthened.

本開示に係る高力ボルト摩擦接合構造によれば、いずれも厚さ6.0mm未満の鋼板より成る母材同士を重ね合わせた接合部において、1面せん断接合の場合に母材が面外変形することを抑制できる。 According to the high-strength bolt friction stir welding structure according to the present disclosure, the base metal is out-of-plane deformation in the case of one-sided shear welding at a joint in which base materials made of steel plates having a thickness of less than 6.0 mm are overlapped with each other. Can be suppressed.

本開示の第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する正面図である。It is a front view explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する側面図である。It is a side view explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例(第1変形例)に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on the modification (1st modification) of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する正面図である。It is a front view explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例(第2変形例)に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on the modification (second modification) of 2nd Embodiment. 図6(A)は、第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する正面図であり、図6(B)は、図6(A)中の6B−6B線断面図である。FIG. 6A is a front view for explaining the high-strength bolt friction stir welding structure according to the third embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line 6B-6B in FIG. 6A. 第3実施形態の変形例(第3変形例)に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on the modification (third modification) of 3rd Embodiment. ボルト接合部に引張荷重を作用させたときの荷重と変位との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the load and displacement when a tensile load is applied to a bolt joint. 第1比較例に係る高力ボルト摩擦接合構造を説明する側面図である。It is a side view explaining the high force bolt friction stir welding structure which concerns on 1st comparative example. 板座金の他の形態を説明する正面図である。It is a front view explaining another form of a plate washer.

以下に本開示の第1及び第3実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一の部分及び類似の部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。但し、図面における厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判定すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 The first and third embodiments of the present disclosure will be described below. In the description of the drawings below, the same parts and similar parts are designated by the same reference numerals or similar reference numerals. However, the relationship between the thickness and the plane dimension in the drawing, the ratio of the thickness of each device and each member, etc. are different from the actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined in consideration of the following explanation. In addition, there are parts in which the relations and ratios of the dimensions of the drawings are different from each other.

−第1実施形態−
図1に示すように、第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10は、例えば、軽鋼構造物における屋根のトラス接合部や、柱脚と基礎との接合部等において適用される高力ボルト摩擦接合構造である。高力ボルト摩擦接合構造10は、第1母材12と、第2母材14と、板座金18と、第1高力ボルト20Aと、第2高力ボルト20Bとを備える。
− First Embodiment −
As shown in FIG. 1, the high-strength bolt friction joint structure 10 according to the first embodiment has a height applied at, for example, a truss joint of a roof in a light steel structure, a joint between a column base and a foundation, and the like. It is a force bolt friction joint structure. The high-strength bolt friction stir welding structure 10 includes a first base metal 12, a second base metal 14, a plate washer 18, a first high-strength bolt 20A, and a second high-strength bolt 20B.

(第1母材)
第1母材12は、図2に示すように、厚さが6.0mm未満のリップ溝形鋼より成り、図2中で上下方向に延びるウェブと、ウェブの上下の両端に左側に向かって延びる1対のフランジとを有する。それぞれのフランジのウェブと反対側の端部にはリップが設けられている。接合部における第1母材12の板面の厚さは、構造耐力を考慮して、0.4mm以上に設定されている。
(1st base material)
As shown in FIG. 2, the first base material 12 is made of lip channel steel having a thickness of less than 6.0 mm, and has a web extending in the vertical direction in FIG. 2 and a web extending to the left at both upper and lower ends of the web. It has a pair of flanges that extend. Lips are provided on the opposite ends of each flange to the web. The thickness of the plate surface of the first base material 12 at the joint is set to 0.4 mm or more in consideration of the structural strength.

図1及び図2に示すように、第1母材12のウェブには、2個のボルト孔12A,12Bが形成されている。なお、第1母材12としては、ウェブ及びフランジを有するリップ溝形鋼に限定されず、平板状の鋼板や、山形鋼等、接合面としての板面を有する任意の鋼板製部材を採用できる。 As shown in FIGS. 1 and 2, two bolt holes 12A and 12B are formed in the web of the first base material 12. The first base material 12 is not limited to the lip channel steel having a web and a flange, and any steel plate member having a plate surface as a joint surface such as a flat plate-shaped steel plate or an angle steel can be adopted. ..

第1実施形態では、ボルト孔12A,12Bは、標準孔である。ただし、本開示では、これに限定されず、第1母材のボルト孔は、拡大孔や長孔等の他の形状であってもよい。また、ボルト孔12A,12Bが設けられる位置は、第1母材12のウェブに限定されず、フランジに設けられてもよい。 In the first embodiment, the bolt holes 12A and 12B are standard holes. However, the present disclosure is not limited to this, and the bolt holes of the first base material may have other shapes such as enlarged holes and elongated holes. Further, the positions where the bolt holes 12A and 12B are provided are not limited to the web of the first base material 12, and may be provided on the flange.

(第2母材)
第2母材14は、厚さが6.0mm未満のリップ溝形鋼より成る。ここで、第1母材12のウェブには、2個のボルト孔12A,12Bが形成されていたが、図2に示したように、第2母材14のウェブには、1個の標準孔のボルト孔14Aが形成されている。ボルト孔の個数以外についての第2母材14の構成は、第1母材12と同様である。
(2nd base material)
The second base material 14 is made of lip channel steel having a thickness of less than 6.0 mm. Here, two bolt holes 12A and 12B were formed in the web of the first base material 12, but as shown in FIG. 2, one standard was formed in the web of the second base material 14. Bolt holes 14A of the holes are formed. The configuration of the second base material 14 other than the number of bolt holes is the same as that of the first base material 12.

第2母材14の形状は、第1母材12と同様に、接合面としての板面を有する鋼板部材であれば、適宜変更できる。また、第2母材14の厚さは、第1母材12と同様に、6.0mm未満であれば、第1母材12の厚さと同じでもよいし、異なってもよい。また、第2母材14の厚さ以外の寸法についても、第1母材12の寸法と同じでもよいし、異なってもよい。 The shape of the second base material 14 can be appropriately changed as long as it is a steel plate member having a plate surface as a joint surface, similarly to the first base material 12. Further, the thickness of the second base material 14 may be the same as or different from the thickness of the first base material 12 as long as it is less than 6.0 mm, as in the case of the first base material 12. Further, the dimensions other than the thickness of the second base material 14 may be the same as or different from the dimensions of the first base material 12.

図1及び図2に示したように、第2母材14のウェブの外側面は、第1母材12のウェブの外側面に重ね合わされている。また、第1母材12と第2母材14とは、それぞれの長手方向が略45°の鋭角を形成するように重ね合わされている。重ね合わせの角度は、45°に限定されず、接合部の仕様に応じて適宜変更できる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the outer surface of the web of the second base material 14 is superimposed on the outer surface of the web of the first base material 12. Further, the first base material 12 and the second base material 14 are superposed so that their respective longitudinal directions form an acute angle of approximately 45 °. The superposition angle is not limited to 45 ° and can be appropriately changed according to the specifications of the joint.

また、第2母材14のボルト孔14Aが設けられる位置は、第1母材12と同様に、第2母材14のウェブに限定されず、フランジに設けられてもよい。すなわち、第1実施形態では、第1母材12と第2母材14とが、互いのウェブ同士が重ね合わされて接合される場合が例示されているが、本開示では、これに限定されず、ウェブとフランジが、或いは、フランジ同士が、重ね合わされて接合されてもよい。また、図3中に例示された第1変形例に係る高力ボルト摩擦接合構造10Aのように、第1母材12及び第2母材14は、鋼板であってもよい。 Further, the position where the bolt hole 14A of the second base material 14 is provided is not limited to the web of the second base material 14, and may be provided on the flange, as in the case of the first base material 12. That is, in the first embodiment, the case where the first base material 12 and the second base material 14 are joined by overlapping the webs of each other is illustrated, but the present disclosure is not limited to this. , The web and the flange, or the flanges may be overlapped and joined. Further, the first base material 12 and the second base material 14 may be steel plates as in the high-strength bolt friction stir welding structure 10A according to the first modification illustrated in FIG.

(板座金)
板座金18は、図1に示したように、平板型であり、板面が正面から見て矩形状である。ただし、本開示では、板座金の板面の形状は、矩形状に限定されず、例えば、正方形状、三角形状等の他の多角形状であってもよいし、或いは、楕円形状等、他の各種の幾何学形状であってよい。また、複数のボルト孔を形成できる限り、板座金は、厳密な平板型でなくてもよく、例えば、接合部となる中央部が平板状であると共に、周縁部が中央部の板面より外側に張り出したような形状であってもよい。
(Sheet washer)
As shown in FIG. 1, the plate washer 18 is a flat plate type, and the plate surface is rectangular when viewed from the front. However, in the present disclosure, the shape of the plate surface of the plate washer is not limited to a rectangular shape, and may be another polygonal shape such as a square shape or a triangular shape, or another polygonal shape such as an elliptical shape. It may have various geometric shapes. Further, the plate washer does not have to be a strict flat plate type as long as a plurality of bolt holes can be formed. For example, the central portion to be a joint portion is a flat plate shape, and the peripheral portion is outside the plate surface of the central portion. It may have a shape that overhangs.

第1実施形態では、板座金18には、2個の標準孔のボルト孔18A,18Bが形成されている。ただし、本開示では、板座金の形状は、これに限定されず、拡大孔や長孔等の他の形状であってもよい。また、ボルト孔の個数も、2個以上の複数であれば、任意に設定できる。 In the first embodiment, the plate washer 18 is formed with two standard hole bolt holes 18A and 18B. However, in the present disclosure, the shape of the plate washer is not limited to this, and may be another shape such as an enlarged hole or an elongated hole. Further, the number of bolt holes can be arbitrarily set as long as it is two or more.

第1実施形態では、例えば、第1母材12の厚さ及び第2母材14の厚さは、いずれも2.3mmであると共に、板座金18の厚さは、第1母材12の厚さ及び第2母材14の厚さと同等の2.3mm以上の値で設定できる。板座金18の厚さの下限値が第1母材12の厚さ及び第2母材14の厚さと同等以上であることによって、第1母材12又は第2母材14の面外変形の抑制効果を高めることができる。 In the first embodiment, for example, the thickness of the first base material 12 and the thickness of the second base material 14 are both 2.3 mm, and the thickness of the plate washer 18 is the thickness of the first base material 12. It can be set with a value of 2.3 mm or more, which is equivalent to the thickness and the thickness of the second base material 14. When the lower limit of the thickness of the plate washer 18 is equal to or more than the thickness of the first base material 12 and the thickness of the second base material 14, the out-of-plane deformation of the first base material 12 or the second base material 14 is caused. The suppressive effect can be enhanced.

ただし、本開示では、板座金の厚さの下限値は、厳密に母材と同じである必要はない。また、板座金の厚さの下限値は、第1母材12及び第2母材14の両方の母材の厚さと同等以上に設定する必要もなく、一方の母材の厚さと同等以上に設定されてもよい。本開示では、板座金の厚さの上限値は、特に限定されず、第1母材12の厚さ又は第2母材14の厚さより厚くてもよい。 However, in the present disclosure, the lower limit of the thickness of the plate washer does not have to be exactly the same as the base metal. Further, the lower limit of the thickness of the plate washer does not need to be set equal to or more than the thickness of both the base materials 12 and the second base material 14, and is equal to or more than the thickness of one base material. It may be set. In the present disclosure, the upper limit of the thickness of the plate washer is not particularly limited, and may be thicker than the thickness of the first base material 12 or the thickness of the second base material 14.

板座金18は、第1母材12のウェブの内側面(図2中のウェブの左側面)上に取り付けられ、板座金18の矩形の長手方向(図1中の左右方向)は、第1母材12のウェブの長手方向と平行である。また、板座金18は、第1母材12と第2母材14との両方に重ね合わされている。 The plate washer 18 is mounted on the inner surface of the web of the first base material 12 (the left side surface of the web in FIG. 2), and the rectangular longitudinal direction of the plate washer 18 (the left-right direction in FIG. 1) is the first. It is parallel to the longitudinal direction of the web of the base material 12. Further, the plate washer 18 is superposed on both the first base material 12 and the second base material 14.

なお、本開示では、板座金は、接合対象の母材のうちいずれの母材の側面にも取り付け可能である。ただし、接合される複数の母材の厚みが互いに異なる場合、厚さが薄い方の母材の面外変形の影響の方が、厚さが厚い方の母材の面外変形の影響より大きい場合が多い。このため、板座金を厚さが薄い方の母材に取り付け、厚さが薄い方の母材の面外変形を抑制することによって、面外変形の影響を全体的に低減することができる。 In the present disclosure, the plate washer can be attached to the side surface of any of the base materials to be joined. However, when the thicknesses of the plurality of base materials to be joined are different from each other, the effect of the out-of-plane deformation of the base material having the thinner thickness is larger than the effect of the out-of-plane deformation of the base material having the thicker thickness. In many cases. Therefore, by attaching the plate washer to the base material having a thinner thickness and suppressing the out-of-plane deformation of the base material having a thinner thickness, the influence of the out-of-plane deformation can be reduced as a whole.

図1中の右側に示すように、第1母材12のボルト孔12A、第2母材14のボルト孔14A、及び板座金18のボルト孔18Aは、互いに同軸に揃えられている。また、図1中の左側に示すように、第1母材12のボルト孔12Bと、板座金18のボルト孔18Bとは、互いに同軸に揃えられている。 As shown on the right side in FIG. 1, the bolt holes 12A of the first base material 12, the bolt holes 14A of the second base material 14, and the bolt holes 18A of the plate washer 18 are aligned coaxially with each other. Further, as shown on the left side in FIG. 1, the bolt holes 12B of the first base material 12 and the bolt holes 18B of the plate washer 18 are aligned coaxially with each other.

(高力ボルト)
第1高力ボルト20A及び第2高力ボルト20Bは、いずれも、一般的なトルシア型高力ボルトであり、それぞれ対応する六角形状の第1ナット21A及び第2ナット(図6(B)中の第2ナット21B参照)と組み合わせて用いられる。なお、本開示では、摩擦接合を実現可能な高力ボルトであれば、トルシア型以外の他の型の高力ボルトであっても採用できる。また、第1高力ボルト20A及び第2高力ボルト20Bには、例えば防錆のため、溶融亜鉛めっき等の表面処理を施すこともできる。
(High-strength bolt)
The first high-strength bolt 20A and the second high-strength bolt 20B are both general Torcia-type high-strength bolts, and the corresponding hexagonal first nuts 21A and second nuts (in FIG. 6B), respectively. It is used in combination with the second nut 21B). In the present disclosure, any high-strength bolt other than the Torcia type can be adopted as long as it is a high-strength bolt capable of frictional welding. Further, the first high-strength bolt 20A and the second high-strength bolt 20B may be subjected to surface treatment such as hot-dip galvanizing for rust prevention, for example.

図1中の右側に示したように、第1実施形態では、第1高力ボルト20Aは、第1母材12のボルト孔12Aと、第2母材14のボルト孔14Aと、板座金18のボルト孔18Aとに挿通されている。第1高力ボルト20Aによって、第1母材12と第2母材14と板座金18とが、締結されている。 As shown on the right side in FIG. 1, in the first embodiment, the first high-strength bolt 20A includes a bolt hole 12A of the first base material 12, a bolt hole 14A of the second base material 14, and a plate washer 18. It is inserted into the bolt hole 18A of. The first base material 12, the second base material 14, and the plate washer 18 are fastened by the first high-strength bolt 20A.

また、図1中の左側に示したように、第2高力ボルト20Bは、第1母材12のボルト孔12Bと、板座金18のボルト孔18Bとに挿通されている。このため、第1母材12と板座金18とは、第1高力ボルト20Aだけでなく、第2高力ボルト20Bによっても締結されている。すなわち、本開示では、第2高力ボルトは、第1母材の複数のボルト孔のうち第1高力ボルトが挿通されたボルト孔と異なるボルト孔に挿通されると共に、板座金の複数のボルト孔のうち第1高力ボルトが挿通されたボルト孔と異なるボルト孔に挿通される。 Further, as shown on the left side in FIG. 1, the second high-strength bolt 20B is inserted into the bolt hole 12B of the first base material 12 and the bolt hole 18B of the plate washer 18. Therefore, the first base material 12 and the plate washer 18 are fastened not only by the first high-strength bolt 20A but also by the second high-strength bolt 20B. That is, in the present disclosure, the second high-strength bolt is inserted into a bolt hole different from the bolt hole into which the first high-strength bolt is inserted among the plurality of bolt holes of the first base material, and a plurality of plate washers. Of the bolt holes, the first high-strength bolt is inserted into a bolt hole different from the bolt hole into which the first high-strength bolt is inserted.

(作用効果)
第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10では、第1母材12及び第2母材14間に、高力ボルト摩擦接合構造が実現されている。また、1枚の板座金18に第1母材12と連結するための2個のボルト孔18A,18Bが形成されている。2個のボルト孔18A,18Bのうち1個のボルト孔18Aには第1高力ボルト20Aが挿通されていると共に、他の1個のボルト孔18Bには第2高力ボルト20Bが挿通されている。
(Action effect)
In the high-strength bolt friction stir welding structure 10 according to the first embodiment, a high-strength bolt friction stir welding structure is realized between the first base material 12 and the second base material 14. Further, two bolt holes 18A and 18B for connecting to the first base material 12 are formed on one plate washer 18. The first high-strength bolt 20A is inserted into one of the two bolt holes 18A and 18B, and the second high-strength bolt 20B is inserted into the other one bolt hole 18B. ing.

すなわち、板座金18は、2本の高力ボルトにまたがるように設けられているため、高力ボルト1本につき1枚の板座金が個別に設けられている場合と比べ、締結された母材の面外変形を拘束する作用を強化できる。よって、第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造によれば、いずれも厚さ6.0mm未満の鋼板より成る母材同士を重ね合わせた接合部において、1面せん断接合の場合に母材が面外変形することを抑制できる。 That is, since the plate washer 18 is provided so as to straddle the two high-strength bolts, the fastened base material is compared with the case where one plate washer is individually provided for each high-strength bolt. It is possible to strengthen the action of restraining the out-of-plane deformation of. Therefore, according to the high-strength bolt friction stir welding structure according to the first embodiment, in the case of one-sided shear welding in the joint portion in which the base materials made of steel plates having a thickness of less than 6.0 mm are overlapped with each other, the base material is used. Can be suppressed from being out-of-plane deformation.

また、第1実施形態では、1枚の板座金18は、2枚の板座金を連結したものと見做すことが可能である。このため、接合部において2本の高力ボルトの位置に対して、2枚の板座金を用意する必要がなく、1枚の板座金18を用意すれば済む。このため、高力ボルト1本につき1枚の板座金が個別に設けられている場合と比べ、接合部に必要な部材数が減少するので、施工の省力化を図ることができる。 Further, in the first embodiment, one plate washer 18 can be regarded as a combination of two plate washers. Therefore, it is not necessary to prepare two plate washers for the positions of the two high-strength bolts at the joint portion, and it is sufficient to prepare one plate washer 18. Therefore, as compared with the case where one plate washer is individually provided for each high-strength bolt, the number of members required for the joint portion is reduced, so that labor saving in construction can be achieved.

特に、第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10を用いれば、厚さが6mm未満の鋼板が用いられた建築構造物の施工現場において多用されるドリルねじを、高力ボルトに、本数を減少させて、置き換えることが可能になる。接合部の仕様にもよるが、例えば、10本〜12本のドリルねじを1本の高力ボルトに置き換えて、ドリルねじが使用された場合と同等の接合強度を有する接合構造を実現することが可能である。すなわち、多数のねじを用いることなく、少数のボルトで済むため、現場での施工作業の省力化を有効に図ることができる。 In particular, if the high-strength bolt friction stir welding structure 10 according to the first embodiment is used, the number of drill screws often used at construction sites of building structures using steel plates having a thickness of less than 6 mm can be increased to high-strength bolts. Can be reduced and replaced. Although it depends on the specifications of the joint, for example, 10 to 12 drill screws should be replaced with one high-strength bolt to realize a joint structure having the same joint strength as when the drill screws are used. Is possible. That is, since a small number of bolts can be used without using a large number of screws, labor saving in the construction work at the site can be effectively achieved.

また、第1実施形態では、接合構造は、中ボルトが用いられる支圧接合ではなく、高力ボルト摩擦接合構造である。ここで、通常、中ボルト支圧接合の場合、建築基準法上の規定を満たすため、中ボルトが挿通されるボルト孔の寸法は、ボルト径+1.0mm以下と小さくする必要がある。 Further, in the first embodiment, the joining structure is not a bearing pressure joining in which medium bolts are used, but a high-strength bolt friction joining structure. Here, normally, in the case of medium bolt bearing joints, the size of the bolt hole through which the medium bolt is inserted needs to be as small as the bolt diameter + 1.0 mm or less in order to satisfy the provisions of the Building Standards Act.

このため、ボルトの回転を拘束する目的で、第1実施形態の板座金18のように、複数本のボルトにまたがって設けられ、2枚の板座金を連結したものと見做すことが可能な板座金を中ボルト支圧接合で使用とすると、ボルト孔を小さく形成する必要がある。ボルト孔が小さくなると、施工誤差や寸法公差を吸収することが困難になるため、施工し難いという問題が生じてしまう。 Therefore, for the purpose of restraining the rotation of the bolts, it can be regarded as being provided across a plurality of bolts and connecting two plate washers as in the plate washer 18 of the first embodiment. When a flat washer is used for medium bolt bearing joints, it is necessary to make the bolt holes small. If the bolt holes become smaller, it becomes difficult to absorb construction errors and dimensional tolerances, which causes a problem that construction is difficult.

しかし、第1実施形態の場合、高力ボルト摩擦接合構造であるため、摩擦力により大きな耐力が確保される。このため、ボルト孔の寸法を、例えばボルト径+2.0mm等、中ボルト支圧接合の場合より大きく形成しても、すべりが生じるまでの間、ボルトの回転を有効に拘束できる。 However, in the case of the first embodiment, since it has a high-strength bolt friction stir welding structure, a large yield strength is secured by the frictional force. Therefore, even if the size of the bolt hole is made larger than that in the case of medium bolt bearing joint, for example, bolt diameter + 2.0 mm, the rotation of the bolt can be effectively restrained until slip occurs.

なお、第1実施形態では、第1母材12及び第2母材14の高力ボルト摩擦接合構造10の実現に関与すると共に、第1母材12と第2母材14と板座金18とに挿通される高力ボルトとして、1本の第1高力ボルト20Aが使用された場合が例示されていた。しかし、これに限定されず、高力ボルト摩擦接合構造10の実現に関与すると共に、第1母材12と第2母材14と板座金18とに挿通される高力ボルトの本数は、2本以上、任意に設定できる。 In the first embodiment, the first base material 12 and the second base material 14 are involved in the realization of the high-strength bolt friction joint structure 10, and the first base material 12, the second base material 14, and the plate washer 18 are used. The case where one first high-strength bolt 20A was used as the high-strength bolt to be inserted into the above was exemplified. However, the number of high-strength bolts inserted into the first base material 12, the second base material 14, and the plate washer 18 is 2 while being involved in the realization of the high-strength bolt friction stir welding structure 10. More than this, it can be set arbitrarily.

また、第1実施形態では、第1母材12及び第2母材14の高力ボルト摩擦接合構造10の実現に関与することなく、第1母材12と板座金18とにのみ挿通される高力ボルトとして、1本の第2高力ボルト20Bが使用された場合例示されていた。しかし、これに限定されず、高力ボルト摩擦接合構造10の実現に関与することなく、第1母材12と板座金18とにのみ挿通される高力ボルトの本数は、2本以上、任意に設定できる。 Further, in the first embodiment, the first base material 12 and the second base material 14 are inserted only into the first base material 12 and the plate washer 18 without being involved in the realization of the high-strength bolt friction stir welding structure 10. It has been exemplified when one second high-strength bolt 20B is used as the high-strength bolt. However, the number of high-strength bolts inserted only into the first base material 12 and the plate washer 18 is arbitrary, not limited to this, without being involved in the realization of the high-strength bolt friction stir welding structure 10. Can be set to.

<第2実施形態>
図1中に例示された高力ボルト摩擦接合構造10では、1個の第1母材12に対して1個の第2母材14が接合されていたが、本開示では、第2高力ボルト20Bを用いて、1個の第1母材に対して2個以上の母材を接合することができる。例えば、図4に示すように、第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Bでは、1個の第1母材12に対して、1個の第2母材14と1個の第3母材16との2個の母材が、互いに重なり合うことなく、個別に接合されている。
<Second Embodiment>
In the high-strength bolt friction stir welding structure 10 illustrated in FIG. 1, one second base metal 14 is joined to one first base metal 12, but in the present disclosure, the second high-strength is joined. Two or more base materials can be joined to one first base material by using the bolt 20B. For example, as shown in FIG. 4, in the high-strength bolt friction stir welding structure 10B according to the second embodiment, one second base material 14 and one third base material 12 are used for one first base material 12. The two base materials with the base material 16 are individually joined without overlapping each other.

(第3母材)
第3母材16は、第1母材12及び第2母材14と同様に、厚さが6.0mm未満のリップ溝形鋼より成る。第3母材16のウェブには、第2母材14と同様に、1個のボルト孔16Bが形成されている。第3母材16のウェブの外側面は、第1母材12のウェブの外側面に重ね合わされている。
(Third base material)
The third base material 16 is made of lip channel steel having a thickness of less than 6.0 mm, like the first base material 12 and the second base material 14. Similar to the second base material 14, one bolt hole 16B is formed in the web of the third base material 16. The outer surface of the web of the third base material 16 is superimposed on the outer surface of the web of the first base material 12.

第3母材16は、第1母材12と、それぞれの長手方向が略45°の鋭角を形成するように重ね合わされている。また、第2実施形態では、第2母材14と第3母材16とは、図4中で左右対称に配置されている。なお、第3母材16と第1母材12とが形成する角度も、第2母材14と同様に、45°に限定されず、適宜変更できる。 The third base material 16 is superposed on the first base material 12 so that each of them forms an acute angle of approximately 45 ° in the longitudinal direction. Further, in the second embodiment, the second base material 14 and the third base material 16 are arranged symmetrically in FIG. The angle formed by the third base material 16 and the first base material 12 is not limited to 45 ° and can be changed as appropriate, as in the case of the second base material 14.

図4中の左側に示すように、第2実施形態では第2高力ボルト20Bは、第1母材12のボルト孔12Bと、第3母材16のボルト孔16Bと、板座金18のボルト孔18Bとに挿通されている。第2高力ボルト20Bによって、第1母材12と第3母材16と板座金18とが締結されている。また、第2実施形態においても、第1母材12と板座金18とは、第1高力ボルト20Aだけでなく、第2高力ボルト20Bによっても締結されている。 As shown on the left side in FIG. 4, in the second embodiment, the second high-strength bolt 20B includes a bolt hole 12B of the first base material 12, a bolt hole 16B of the third base material 16, and a bolt of the plate washer 18. It is inserted through the hole 18B. The first base material 12, the third base material 16, and the plate washer 18 are fastened by the second high-strength bolt 20B. Further, also in the second embodiment, the first base material 12 and the plate washer 18 are fastened not only by the first high-strength bolt 20A but also by the second high-strength bolt 20B.

第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Bの他の構成については、図1及び図2に示した高力ボルト摩擦接合構造10における同名の部材と同様であるため、重複説明を省略する。なお、第2実施形態では、第1母材12、第2母材14及び第3母材16のそれぞれがリップ溝形鋼であったが、図5中に例示された第2変形例に係る高力ボルト摩擦接合構造10B1のように、第1母材12、第2母材14及び第3母材16は鋼板であってもよい。 Since the other configurations of the high-strength bolt friction stir welding structure 10B according to the second embodiment are the same as the members of the same name in the high-strength bolt friction stir welding structure 10 shown in FIGS. 1 and 2, duplicate description will be omitted. .. In the second embodiment, each of the first base material 12, the second base material 14, and the third base material 16 was lip channel steel, but it relates to the second modification illustrated in FIG. Like the high-strength bolt friction bonding structure 10B1, the first base material 12, the second base material 14, and the third base material 16 may be steel plates.

第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Bによれば、第1母材12、第2母材14及び第3母材16の3個の母材から成る高力ボルト摩擦接合構造を実現できる。具体的には、第1母材12及び第2母材14から成る高力ボルト摩擦接合構造と、第1母材12及び第3母材16から成る高力ボルト摩擦接合構造との、2個の高力ボルト摩擦接合構造が形成される。第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Bにおいても、第1実施形態の場合と同様に、2個の高力ボルト摩擦接合構造のそれぞれにおいて、1面せん断接合の場合の母材の面外変形を抑制することができる。第2実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Bの他の効果については、図1及び図2に示した高力ボルト摩擦接合構造10の場合と同様である。 According to the high-strength bolt friction stir welding structure 10B according to the second embodiment, a high-strength bolt friction stir welding structure composed of three base materials of a first base material 12, a second base material 14, and a third base material 16 is realized. can. Specifically, two pieces, a high-strength bolt friction stir welding structure composed of the first base material 12 and the second base material 14, and a high-strength bolt friction welding structure composed of the first base material 12 and the third base material 16. High-strength bolt friction stir welding structure is formed. Also in the high-strength bolt friction stir welding structure 10B according to the second embodiment, as in the case of the first embodiment, in each of the two high-strength bolt friction stir welding structures, the surface of the base material in the case of one-sided shear welding. External deformation can be suppressed. Other effects of the high-strength bolt friction stir welding structure 10B according to the second embodiment are the same as those of the high-strength bolt friction stir welding structure 10 shown in FIGS. 1 and 2.

−第3実施形態−
図1及び図2中に例示した第1実施形態の第2高力ボルト20Bは、第1母材12には挿通されていたが、第1母材12及び第2母材14の高力ボルト摩擦接合構造10の実現には関与していなかった。しかし、本開示では、これに限定されることなく、図6(A)に示すように、第2高力ボルト20Bを、第1母材22及び第2母材24の高力ボルト摩擦接合構造10Cの実現に関与させることができる。
− Third Embodiment −
The second high-strength bolt 20B of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 was inserted through the first base material 12, but the high-strength bolts of the first base material 12 and the second base material 14 It was not involved in the realization of the friction stir welding structure 10. However, in the present disclosure, without being limited to this, as shown in FIG. 6A, the second high-strength bolt 20B has a high-strength bolt friction stir welding structure of the first base metal 22 and the second base metal 24. It can be involved in the realization of 10C.

第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cは、第1実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10と同様に、第1母材22と、第2母材24と、板座金18と、第1高力ボルト20Aと、第2高力ボルト20Bとを備える。 The high-strength bolt friction stir welding structure 10C according to the third embodiment includes the first base metal 22, the second base metal 24, and the plate washer 18 in the same manner as the high-strength bolt friction stir welding structure 10 according to the first embodiment. , A first high-strength bolt 20A and a second high-strength bolt 20B are provided.

第3実施形態では、第1母材22は、厚さが6.0mm未満の平板状の鋼板より成り、図6(B)に示すように、第1母材22には、2個のボルト孔22A,22Bが形成されている。第2母材24は、第1母材22と同様に、厚さが6.0mm未満の平板状の鋼板より成り、第2母材24には、2個のボルト孔24A,24Bが形成されている。なお、第1母材22及び第2母材24として、図1及び図3中に例示した第1母材12及び第2母材14のように、リップ溝形鋼が採用されてもよい。 In the third embodiment, the first base material 22 is made of a flat steel plate having a thickness of less than 6.0 mm, and as shown in FIG. 6 (B), the first base material 22 has two bolts. Holes 22A and 22B are formed. Like the first base material 22, the second base material 24 is made of a flat steel plate having a thickness of less than 6.0 mm, and the second base material 24 is formed with two bolt holes 24A and 24B. ing. As the first base material 22 and the second base material 24, lip channel steel may be adopted as the first base material 12 and the second base material 14 illustrated in FIGS. 1 and 3.

第1母材22と第2母材24とは、それぞれ対応するボルト孔同士が同軸であるように、互いに重ね合わされている。板座金18は、第1母材22及び第2母材24が重ね合わせられた領域において、第1母材22の外側面に重ね合わせられている。 The first base material 22 and the second base material 24 are superposed on each other so that the corresponding bolt holes are coaxial with each other. The plate washer 18 is overlapped with the outer surface of the first base material 22 in the region where the first base material 22 and the second base material 24 are overlapped.

図6(B)中の右側の第1高力ボルト20Aは、第1母材22の右側のボルト孔22Aと、第2母材24の右側のボルト孔24Aと、板座金18の右側のボルト孔18Aとに挿通されている。第1高力ボルト20Aによって、第1母材22と第2母材24と板座金18とが、締結されている。 The first high-strength bolt 20A on the right side in FIG. 6B has a bolt hole 22A on the right side of the first base material 22, a bolt hole 24A on the right side of the second base material 24, and a bolt on the right side of the plate washer 18. It is inserted through the hole 18A. The first base material 22, the second base material 24, and the plate washer 18 are fastened by the first high-strength bolt 20A.

また、図6(B)中の左側の第2高力ボルト20Bは、第1母材22の左側のボルト孔22Bと、第2母材24の左側のボルト孔24Bと、板座金18の左側のボルト孔18Bとに挿通されている。このため、第1母材22と第2母材24と板座金18とは、第2高力ボルト20Bによっても締結されている。 Further, the second high-strength bolt 20B on the left side in FIG. 6B has a bolt hole 22B on the left side of the first base material 22, a bolt hole 24B on the left side of the second base material 24, and a left side of the plate washer 18. It is inserted into the bolt hole 18B of. Therefore, the first base material 22, the second base material 24, and the plate washer 18 are also fastened by the second high-strength bolt 20B.

また、第1母材22と板座金18とは、第1高力ボルト20Aだけでなく、第2高力ボルト20Bによっても締結されている。第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cの他の構成については、図1〜図4に示した高力ボルト摩擦接合構造10,10A,10B,10B1における同名の部材と同様であるため、重複説明を省略する。 Further, the first base material 22 and the plate washer 18 are fastened not only by the first high-strength bolt 20A but also by the second high-strength bolt 20B. The other configurations of the high-strength bolt friction stir welding structure 10C according to the third embodiment are the same as the members of the same name in the high-strength bolt friction stir welding structures 10, 10A, 10B, and 10B1 shown in FIGS. , Omit duplicate description.

なお、図7に示すように、板座金18の枚数は2枚であってもよい。図7中に例示した第3変形例に係る高力ボルト摩擦接合構造10C1の場合、板座金18は、第1母材22及び第2母材24が重ね合わせられた領域において、第1母材22の外側面と第2母材24の外側面とに、それぞれ1枚ずつ重ね合わせられている。図7中に例示した高力ボルト摩擦接合構造10C1のように、本開示では、取り付けられる板座金18の枚数は、1枚に限定されず、2枚以上の任意の枚数の板座金を使用できる。 As shown in FIG. 7, the number of plate washers 18 may be two. In the case of the high-strength bolt friction stir welding structure 10C1 according to the third modification illustrated in FIG. 7, the plate washer 18 is the first base material in the region where the first base material 22 and the second base material 24 are overlapped. One sheet is superposed on the outer surface of the 22 and the outer surface of the second base material 24, respectively. As in the high-strength bolt friction stir welding structure 10C1 illustrated in FIG. 7, in the present disclosure, the number of plate washers 18 to be attached is not limited to one, and any number of two or more plate washers can be used. ..

図8中には、第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cのボルト接合部に引張荷重を作用させたときの荷重Pと変位δとの関係が、模式的に描かれている。すなわち、荷重P及び変位δの向きは、図6(B)及び図7中において、第1母材22は右側に引っ張られると共に、第2母材24は左側に引っ張られる。 In FIG. 8, the relationship between the load P and the displacement δ when a tensile load is applied to the bolt joint portion of the high-strength bolt friction stir welding structure 10C according to the third embodiment is schematically drawn. That is, in the directions of the load P and the displacement δ, the first base material 22 is pulled to the right side and the second base material 24 is pulled to the left side in FIGS. 6 (B) and 7.

図8に示すように、第3実施形態の場合、外力である荷重Pが一定の値P0を超えるまでは、面外変形によって変位δが増加するに従って、摩擦力により耐力が上昇する。荷重Pが一定の値P0(すべり耐力)を超えて接合面がすべり始めた後、耐力は、支圧力により上昇し、一定の変位のとき、最大耐力に到達する。 As shown in FIG. 8, in the case of the third embodiment, the proof stress increases due to the frictional force as the displacement δ increases due to the out-of-plane deformation until the load P, which is an external force, exceeds a certain value P0. After the load P exceeds a certain value P0 (sliding proof stress) and the joint surface starts to slide, the proof stress increases due to the bearing pressure and reaches the maximum proof stress at a constant displacement.

一方、図9に示すように、第3実施形態のような板座金18を有しておらず、板座金18Zがそれぞれの高力ボルトに個別に設けられている第1比較例に係る高力ボルト摩擦接合構造10Z1を考える。図8に示したように、第1比較例に係る高力ボルト摩擦接合構造10Z1では、面外変形が生じ、最大耐力(図8中のδ=δ2の場合)が第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cの最大耐力(図8中のδ=δ3の場合)より、低下する場合がある。更に、接合面がすべり始める前に面外変形が生じる第2比較例に係る高力ボルト摩擦接合構造10Z2の場合、最大耐力(図8中のδ=δ1の場合)は、第1比較例の場合より、一層低下することになる。 On the other hand, as shown in FIG. 9, it does not have the plate washer 18 as in the third embodiment, and the plate washer 18Z is individually provided for each high-strength bolt. Consider the bolt friction stir welding structure 10Z1. As shown in FIG. 8, in the high-strength bolt friction stir welding structure 10Z1 according to the first comparative example, out-of-plane deformation occurs and the maximum proof stress (when δ = δ2 in FIG. 8) is high according to the third embodiment. It may be lower than the maximum proof stress of the force bolt friction stir welding structure 10C (when δ = δ3 in FIG. 8). Further, in the case of the high-strength bolt friction stir welding structure 10Z2 according to the second comparative example in which the out-of-plane deformation occurs before the joint surface starts to slide, the maximum proof stress (in the case of δ = δ1 in FIG. 8) is that of the first comparative example. It will be even lower than in the case.

(作用効果)
第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cによれば、第1実施形態の場合と同様に、板座金18が、2本の高力ボルトにまたがるように設けられている。このため、いずれも厚さ6.0mm未満の鋼板より成る母材同士を重ね合わせた接合部において、1面せん断接合の場合に母材が面外変形することを抑制できる。第3実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造10Cの他の作用効果については、第1実施形態の場合と同様である。
(Action effect)
According to the high-strength bolt friction stir welding structure 10C according to the third embodiment, the plate washer 18 is provided so as to straddle the two high-strength bolts as in the case of the first embodiment. For this reason, it is possible to prevent the base metal from being out-of-plane deformation in the case of one-sided shear joint in the joint portion in which the base materials made of steel plates having a thickness of less than 6.0 mm are superposed. Other effects of the high-strength bolt friction stir welding structure 10C according to the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

<その他の実施形態>
本開示は、上記の第1及び第3実施形態によって説明されたが、この説明は、本発明を限定するものではない。本開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。
<Other Embodiments>
Although the present disclosure has been described by the first and third embodiments described above, this description is not intended to limit the present invention. It should be believed that the present disclosure will reveal to those skilled in the art various alternative embodiments, examples and operational techniques.

例えば、第1及び第3実施形態では1枚の板座金に2本の高力ボルトが挿通される場合が説明されたが、高力ボルトの本数は、2本に限定されず、3本以上、任意の本数を採用できる。図10中には、第1高力ボルト20A,第2高力ボルト20B及び第3高力ボルト20Cの3本の高力ボルトが、1枚の板座金38に挿通された場合が例示されている。 For example, in the first and third embodiments, the case where two high-strength bolts are inserted through one plate washer has been described, but the number of high-strength bolts is not limited to two and is three or more. , Any number can be adopted. FIG. 10 illustrates a case where three high-strength bolts, a first high-strength bolt 20A, a second high-strength bolt 20B, and a third high-strength bolt 20C, are inserted into one plate washer 38. There is.

図示を省略するが、図10中の板座金38には、第1高力ボルト20A,第2高力ボルト20B及び第3高力ボルト20Cにそれぞれ対応する3個のボルト孔が設けられている。また、3本以上の高力ボルトが1枚の板座金に挿通される場合、図10中に例示したように、それぞれの高力ボルトが平面上で多角形の頂点を構成する位置に配置されてもよいし、或いは、すべての高力ボルトが直線状に揃えられて配置されてもよい。 Although not shown, the plate washer 38 in FIG. 10 is provided with three bolt holes corresponding to the first high-strength bolt 20A, the second high-strength bolt 20B, and the third high-strength bolt 20C, respectively. .. Further, when three or more high-strength bolts are inserted into one plate washer, as illustrated in FIG. 10, each high-strength bolt is arranged at a position forming a polygonal apex on a plane. Alternatively, all high-strength bolts may be arranged in a straight line.

また、第1及び第3実施形態では、軽鋼構造物における接合部において、特に有効な高力ボルト摩擦接合構造が説明された。しかし、これに限定されず、本開示に係る高力ボルト摩擦接合構造は、例えば機械設備で同様の構造を有する接合部等、建築構造物以外の各種の接合部においても、好適に適用できる。 Further, in the first and third embodiments, a high-strength bolt friction stir welding structure that is particularly effective in the joint portion of the light steel structure has been described. However, the present invention is not limited to this, and the high-strength bolt friction stir welding structure according to the present disclosure can be suitably applied to various joints other than building structures, such as joints having a similar structure in mechanical equipment.

また、図1〜図10中に示した構成を部分的に組み合わせて、本開示に係る高力ボルト摩擦接合構造を構成することもできる。本開示は、上記に記載していない様々な実施の形態等を含むと共に、本開示の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ定められるものである。 Further, the high-strength bolt friction stir welding structure according to the present disclosure can also be formed by partially combining the configurations shown in FIGS. 1 to 10. The present disclosure includes various embodiments not described above, and the technical scope of the present disclosure is defined only by the matters specifying the invention within the scope of claims reasonable from the above description.

10,10A,10B,10B1,10C,10C1 高力ボルト摩擦接合構造
12 第1母材
12A,12B ボルト孔
14 第2母材
14B ボルト孔
16 第3母材
16B ボルト孔
18 板座金
18A,18B ボルト孔
20A 第1高力ボルト
20B 第2高力ボルト
20C 第3高力ボルト
22 第1母材
22A,22B ボルト孔
24 第2母材
24A,24B ボルト孔
38 板座金
10, 10A, 10B, 10B 1, 10C, 10C1 High-strength bolt friction joint structure 12 1st base material 12A, 12B Bolt hole 14 2nd base material 14B Bolt hole 16 3rd base material 16B Bolt hole 18 Plate washer 18A, 18B Bolt Hole 20A 1st high-strength bolt 20B 2nd high-strength bolt 20C 3rd high-strength bolt 22 1st base material 22A, 22B Bolt hole 24 2nd base material 24A, 24B Bolt hole 38 Plate washer

Claims (3)

厚さ6.0mm未満の鋼板より成り、複数のボルト孔が形成されている第1母材と、
厚さ6.0mm未満の鋼板より成り、少なくとも1個のボルト孔が形成されており、前記第1母材に重ね合わされている第2母材と、
複数のボルト孔が形成されており、少なくとも前記第1母材に重ね合わされている板座金と、
前記第1母材のボルト孔、前記第2母材のボルト孔、及び前記板座金のボルト孔に挿通された状態で、前記第1母材と前記第2母材と前記板座金とを締結する第1高力ボルトと、
前記第1母材のボルト孔と前記板座金のボルト孔とに挿通された状態で、少なくとも前記第1母材と前記板座金とを締結する第2高力ボルトと、
を備えた高力ボルト摩擦接合構造。
A first base material made of a steel plate with a thickness of less than 6.0 mm and having a plurality of bolt holes, and a first base material.
A second base material made of a steel plate having a thickness of less than 6.0 mm, having at least one bolt hole formed therein, and superposed on the first base material,
A plate washer in which a plurality of bolt holes are formed and is overlapped with at least the first base material,
The first base material, the second base material, and the plate washer are fastened in a state of being inserted into the bolt holes of the first base material, the bolt holes of the second base material, and the bolt holes of the plate washer. The first high-strength bolt to be used
A second high-strength bolt that fastens at least the first base material and the plate washer while being inserted into the bolt hole of the first base material and the bolt hole of the plate washer.
High-strength bolt friction stir welding structure with.
前記第2母材は、前記第2高力ボルトが挿通されるボルト孔を更に有し、
前記第2高力ボルトは、前記第1母材のボルト孔、前記第2母材のボルト孔、及び前記板座金のボルト孔に挿通された状態で、前記第1母材と前記第2母材と前記板座金とを締結する、
請求項1に記載の高力ボルト摩擦接合構造。
The second base material further has a bolt hole through which the second high-strength bolt is inserted.
The second high-strength bolt is inserted into the bolt hole of the first base material, the bolt hole of the second base material, and the bolt hole of the plate washer, and the first base material and the second base material are inserted. Fasten the material and the plate washer,
The high-strength bolt friction stir welding structure according to claim 1.
厚さ6.0mm未満の鋼板より成り、前記第2高力ボルトが挿通されるボルト孔を有する第3母材を更に備え、
前記第2高力ボルトは、前記第1母材のボルト孔、前記第3母材のボルト孔、及び前記板座金のボルト孔に挿通された状態で、前記第1母材と前記第3母材と前記板座金とを締結する、
請求項1に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

A third base material made of a steel plate having a thickness of less than 6.0 mm and having a bolt hole through which the second high-strength bolt is inserted is further provided.
The second high-strength bolt is inserted into the bolt hole of the first base material, the bolt hole of the third base material, and the bolt hole of the plate washer, and the first base material and the third base material are inserted. Fasten the material and the plate washer,
The high-strength bolt friction stir welding structure according to claim 1.

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