JP2022073985A - 鋼材の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の鋼材の接合構造と同様の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、さらに、フランジ表面をフラットにすることが可能な鋼材の接合構造を提供する。【解決手段】 隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材と第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造であって、第１の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、第２の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、第２の鋼材の端部から突出するように配設され、第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備え、第１の鋼材の伝達プレート及び第２の鋼材の連結プレートが各々のウエッブを挟んで両側に設けられ、第１の鋼材の伝達プレートと第２の鋼材の連結プレートが、密着してボルト接合されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼材の接合構造に関する。

ビル等の建築物では、その骨組に鉄骨等の構造材が使用されている。このような構造材としては、曲げ剛性や曲げ強度等の観点から一般的にＨ形鋼が多く用いられており、これらを建築物の設計に応じて組むことで建築用構造体としている。

建築用構造体の施工においてＨ形鋼を接合する場合、従来より、図１９に示すような接合構造が用いられている。この接合構造では、隣り合うＨ形鋼４０、４１の端部にかかる曲げモーメントが主にフランジ１２断面に軸力となって伝達するため、Ｈ形鋼４０、４１のフランジ１２同士を軸力方向に軸力が伝達するように、フランジ１２の表裏面に各々添え板８を当てて挟み込み、ボルト６とナット７で締付けて２面の摩擦面で摩擦接合している。

また、Ｈ形鋼４０、４１にかかる剪断力が主にウエッブ１３断面に鉛直方向のせん断力となって伝達するため、隣り合うＨ形鋼４０、４１のウエッブ１３に剪断力が伝達するように、ウエッブ１３の両面に各々添え板９を当てて挟み込み、ボルト６とナット７で締付けて２面の摩擦面で摩擦接合している。さらに、Ｈ形鋼４０、４１にかかる軸力はフランジ１２同士、ウエッブ１３同士の両方の接合で伝達している。

このような従来の接合構造で、隣り合うＨ形鋼４０、４１の高い接合強度を保持させるためには、多数の添え板８、９と、各々の添え板８、９を固定するための多くのボルト６及びナット７が必要となる。そのため、使用する部品点数が非常に多くなりコストがかかるとともに、接合するのに多大な手間がかかるという問題があった。

このような問題に対して、Ｈ形鋼のフランジの内側面とウエッブの側面に当接して接合するＬ形材を用い、ボルトにより接合する方法が提案されている（特許文献１を参照）。この提案によれば、接合強度を維持したまま添え板の枚数を減らすことはできるが、使用するボルトの数は従来と同程度であるためコストがかかり、施工性も従来と同様に低いものであった。

一方、図１９に示す隣り合うＨ形鋼４０、４１のフランジ１２の表面と裏面を２枚の添え板で挟み込み、ボルト６とナット７により締付けて接合する従来の接合構造では、必然的にフランジ１２の表面側にボルト６の頭やナット７、添え板８が突出する。ここで、このような接合構造において接合部のフランジ１２表面側に、床など他部位の施工をする場合には、突出したボルト６の頭やナット７、添え板８が邪魔になり、これらを避けるための設計が必要となるため、フランジ１２の表面側はフラットであることが望まれていた。

このような問題に対して、上記特許文献１では、フランジ裏側の添板とウエッブ添板の半分を一体化し、Ｌ型にしているが、フランジの添板として兼用しているので、フランジとのボルトの接合は必須になっており、フランジ外面へのボルト突起は解決されていない。

そこで、接合するＨ形鋼の端面にエンドプレートを溶接し、エンドプレート同士をボルトとナットで固定する提案がなされている（特許文献２を参照）。この提案によれば、部品点数を少なくし、作業性に優れ、フランジ表面にボルトの頭やナットの突出がない構造とすることができる。

また、フランジ表面からの突起を無くすための他の方法として、上フランジの先端に厚く、ボルト頭を沈める凹みを加工した部品を完全溶け込み溶接でフランジと一体に形成し、現地でフランジの力を伝達する相応の添板をフランジ内側に配置して貫通ボルトで接合する提案もなされている（特許文献３を参照）。

特開平７－３４５５１号公報 特開平５－１７９７０３号公報 特開平６－１７３３４０号公報

しかしながら、上記特許文献２の提案のＨ形鋼の端部に設けたエンドプレート同士をボルトで接合する方法では、ボルトの軸方向がエンドプレートの面外方向であるため、厚板にして変形を少なくしても微少な変形は避けられず、また高力ボルトの引張接合における微少変形も加わり、図１９に示す従来の添板方式のような完全剛接合は困難であった。

また、特許文献３の提案では、厚く凹加工した部品が高価であること、部品とＨ形鋼フランジの完全溶け込み溶接が高コストであること、また、添板との摩擦面が１面剪断摩擦接合であるため、従来の２面剪断摩擦接合にくらべてボルトの本数が２倍近く必要であること等の問題があった。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、従来の鋼材の接合構造と同程度の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、さらに、フランジの表面側をフラットにすることが可能な鋼材の接合構造を提供することを課題としている。

本発明の鋼材の接合構造は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下のことを特徴としている。
第１に、本発明の鋼材の接合構造は、隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材と第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造であって、
前記第１の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、
前記第２の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第２の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備え、
前記第１の鋼材の前記伝達プレート及び前記第２の鋼材の前記連結プレートが各々の前記ウエッブを挟んで両側に設けられ、
前記第１の鋼材の前記伝達プレートと前記第２の鋼材の前記連結プレートが、密着してボルト接合されていることを特徴とする。
第２に、本発明の鋼材の接合構造は、隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材と第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造であって、
前記第１の鋼材のウエッブの片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第１の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備えるとともに、
前記第２の鋼材のウエッブの片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第２の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートと、前記ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートとを備え、
前記第１の鋼材の前記伝達プレートと前記第２の鋼材の前記連結プレート及び、前記第１の鋼材の連結プレートと前記第２の鋼材の前記伝達プレートの各々が、密着してボルト接合されていることを特徴とする。
第３に、上記第１又は第２の発明の鋼材の接合構造において、前記伝達プレートが、前記連結プレートの厚み分の間隔を空けて２枚配設されており、
前記連結プレートが、前記２枚の伝達プレートの間に挟持され、ボルト接合されていることが好ましい。
第４に、上記第１から第３の発明の鋼材の接合構造において、前記伝達プレート又は前記連結プレートの少なくともいずれかにスチフナが接続されていることが好ましい。
第５に、上記第１から第４の発明の鋼材の接合構造において、前記第１の鋼材及び前記第２の鋼材が、Ｈ形鋼、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｉ形鋼のいずれか、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。
第６に、本発明の鋼材の接合構造は、少なくともフランジとウエッブを有する鋼材と、構造物を接合する鋼材の接合構造であって、
前記鋼材のウエッブに接触せず、かつ、前記ウエッブの表面に対して平行に配設されるとともに、フランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、
前記構造物から突出するように、前記鋼材に設けられた伝達プレートと接続可能に設けられた、連結プレートとを備え、
前記鋼材の前記伝達プレートと、前記構造物の前記連結プレートが、密着してボルト接合されていることを特徴とする。
第７に、本発明の鋼材の接合構造は、少なくともフランジとウエッブを有する鋼材と、構造物を接合する鋼材の接合構造であって、
前記鋼材のウエッブの片側において、前記鋼材のウエッブに接触せず、かつ、前記ウエッブの表面に対して平行に配設されるとともに、フランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記鋼材の端部から突出するように配設され、前記鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備えるとともに、
前記構造物から突出するように、前記鋼材に設けられた伝達プレートと接続可能に設けられた連結プレートと、を備えるとともに、前記鋼材に設けられた連結プレートと接続可能に設けられた伝達プレートとを備え、
前記鋼材の前記伝達プレートと前記構造物の前記連結プレート及び、前記鋼材の前記連結プレートと前記構造物の前記伝達プレートの各々が、密着してボルト接合されていることを特徴とする。
第８に、上記第６又は第７の発明の鋼材の接合構造において、前記鋼材に設けられた前記伝達プレートにスチフナが接続されていることが好ましい。
第９に、上記第６から第８の発明の鋼材の接合構造において、前記鋼材及び／又は前記構造物に設けられた前記伝達プレートが、前記構造物及び／又は前記鋼材に設けられた前記連結プレートの厚み分の間隔を空けて２枚配設されており、
前記連結プレートが、前記２枚の伝達プレートの間に挟持され、ボルト接合されていることが好ましい。
第１０に、上記第６から第９の発明の鋼材の接合構造において、前記鋼材が、Ｈ形鋼、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｉ形鋼のいずれかであり、前記構造物が、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｚ形鋼、Ｉ形鋼、角形鋼管、基礎定着板のいずれかであることが好ましい。

本発明の鋼材の接合構造によれば、従来の鋼材の接合構造と同程度の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、さらに、フランジの表面側をフラットにすることが可能となる。

本発明の鋼材の接合構造の第１実施形態の接合状態を示す斜視図である。 図１に示す第１実施形態のＡ－Ａ断面図である。 図１に示す第１実施形態のＢ－Ｂ断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第２実施形態を示す垂直断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第３実施形態を示す垂直断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第３実施形態を示す水平断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第４実施形態を示す垂直断面図である。 第４実施形態の他の実施形態を示す垂直断面図である。 第４実施形態の他の実施形態を示す垂直断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第５実施形態を示す水平断面図である。 第５実施形態の他の実施形態を示す水平断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第６実施形態を示す水平断面図である。 第７実施形態を示す垂直断面図である。 図１３に示す第７実施形態の水平断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第８実施形態の接合状態を示す斜視図である。 図１５に示す第８実施形態のＢ－Ｂ断面図である。 本発明の鋼材の接合構造の第９実施形態を示す正面断面図である。 第１０実施形態を示す垂直断面図である。 従来の鋼材の接合構造を示す概略斜視図である。

本発明の鋼材の接合構造の実施形態について図面に基づいて以下に詳述する。本発明の鋼材の接合構造は、隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材及び第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造である。そして、第１の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、第１の鋼材のフランジの裏面に溶接された伝達プレートと、第２の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、第２の鋼材の端部から突出するように配設され、第２の鋼材のフランジの裏面に溶接された連結プレートとを備えている。そして、第１の鋼材の伝達プレート及び第２の鋼材の連結プレートは、各々のウエッブを挟んで両側に設けられており、さらに、第１の鋼材の伝達プレートと、第２の鋼材の連結プレートが、密着してボルト接合されている。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の鋼材の接合構造の第１実施形態を示す斜視図であり、図２は図１の実施形態の接合後のＡ－Ａ断面図、図３はＢ－Ｂ断面図である。本第１実施形態の鋼材の接合構造では、第１の鋼材及び第２の鋼材として、隣り合う２本のＨ形鋼の端部同士を接合している。

本第１実施形態の鋼材の接合構造における第１の鋼材としてのＨ形鋼１０は、上下のフランジ１２と、各フランジ１２の断面中央部を垂直に繋ぐ１本のウエッブ１３から構成されている。また、接合する第２の鋼材としてのＨ形鋼１１は、Ｈ形鋼１０とほぼ同じ断面のＨ形状を有している。このようなＨ形鋼１０、１１同士の接合は、例えば、梁や柱、また、筋交い等の直線的な接合に用いることができる。

本第１実施形態の鋼材の接合構造において、Ｈ形鋼１０に設けられる伝達プレート２は、ウエッブ１３と接触せず、所定の間隔をおいてフランジ１２の端部裏面に長手方向に沿って、Ｈ形鋼１０の端部から突出しないように、かつ、上下のフランジ１２を繋ぐように配設されて溶接されている。また、本第１実施形態における伝達プレート２は、連結プレート３の厚み分の間隔を空けて２枚配設されており、さらに、Ｈ形鋼のウエッブ１３を挟んで両側に設けられている。なお、伝達プレート２とフランジ１２の溶接は、伝達プレート２の縁部とフランジ１２の相互に力が伝わるように溶接されている。

また、本第１実施形態では、伝達プレート２の表面に連結プレート３を密着して設ける構成であるため、伝達プレート２とフランジ１２の溶接部２１が伝達プレート２の縁に沿って盛り上がる所謂ビードが突出しないように溶接されていることが望ましい。このような溶接状態とするために、例えば、予め伝達プレート２の溶接部２１の縁に面取部を形成させておくことが好ましい。溶接は、通常、面取部内を埋めるように部分溶け込み溶接するが、余盛り部分はカットすることで伝達プレート２と連結プレート３を密着して設けることが可能となる。また、密着させる連結プレート３の縁に面取部を形成してビードの盛り上がりとの接触を逃がすこともできる。フランジ１２と伝達プレート２の溶接形態は特に限定されるものではないが、上記のことを考慮した場合、部分溶け込み溶接で余盛りカットを施すのが望ましい。

また、Ｈ形鋼１１に設けられる連結プレート３は、ウエッブ１３と接触せず、所定の間隔をおいて、伝達プレート２と接合可能な位置に、フランジ１２の端部裏面に長手方向に沿ってＨ形鋼１１の端部から突出するように溶接されている。また、連結プレート３の厚みは、Ｈ形鋼１０に設けられた２枚の伝達プレート２の間隔の厚みに設定されており、接合に際しては、Ｈ形鋼１０の伝達プレート２が設けられている端部と、Ｈ形鋼１１の連結プレート３が設けられている端部とを突き合わせて、連結プレート３が伝達プレート２に挟持されてボルト６により接合される。即ち、伝達プレート２と連結プレート３との接合はボルト６による剪断接合となっている。なお、連結プレート３と連結プレート２の隙間は、ボルトで密着できる程度の隙間を空けておくと挿入し易く、具体的なクリアランスとしては１ｍｍ程度が考慮される。

伝達プレート２と連結プレート３のボルト６による接合は、伝達プレート２と連結プレート３が重なり合う範囲の所定の位置に、連結プレート３及び伝達プレート２を同軸に貫通する貫通孔５を設け、該貫通孔５にボルト６を挿通してナット７で締め付けて接合する。このとき、連結プレート３の強度とボルト接合は、接合部にかかる曲げモーメントと軸力及び剪断力の合力に対する強度が必要になる。

なお、ボルト６とナット７による締め付けにおいて、２枚の伝達プレート２と、挟持される連結プレート３の位置関係から、内側（ウエッブ１３側）の伝達プレート２の裏側のナット７の固定が困難な場合には、予め貫通孔５の位置にナット７を溶接してお０くことによりボルト６の締め付けを容易かつ確実にすることができる。また、内側の伝達プレート２の貫通孔５に、ボルト６の仕様に対応する雌ねじを形成しておくことにより締結させることもできる。

ボルト６は、必要な強度に応じてボルト６の太さと強度及び本数を決めることができる。また、ボルト６のピッチや本数を変えることで伝達プレート２の長さと厚さを設計することができる。なお、伝達プレート２が長い方がフランジ１２の接合部から伝達される強度が大きくなるとともにフランジ１２との溶接長が多くとれるので溶接サイズが小さく伝達プレート２を薄くすることができる。また、ボルト６の長さを短くすることができるため経済的である。

連結プレート３は、必要な強度に応じて材料強度と断面積を決定することができる。このとき、連結プレート３の厚さを薄く設定した方がボルト６の長さを短くすることができるため経済的である。

なお、一般的に、ボルト剪断接合においては、剪断面が多いほど接合強度は大きくなる。第１実施形態の鋼材の接合構造では、１枚の連結プレート３を２枚の伝達プレート２により両側から挟持してボルト６で接合するので、Ｈ形鋼１０とＨ形鋼１１のボルト接合は２面剪断接合となる。

本第１実施形態では、Ｈ形鋼１０の上下のフランジ１２の裏面４カ所に溶接した伝達プレート２に伝わった力は、溶接２１からフランジ１２に伝わるが、伝達プレート２と連結プレート３をボルト６で共締めしているので、伝達プレート２に伝わった力は連結プレート３に伝達されて、Ｈ形鋼１１の連結プレート３の接合部からフランジ１２に力が伝わる。

上記のように、第１実施形態の鋼材の接合構造では、フランジ１２の裏面に伝達プレート２を溶接しているため、ボルト６による突起や添え板等による段差のないフラットな面とすることができ、フランジ１２の表面側への施工性を向上させることができる。

なお、伝達プレート２と連結プレート３の接合位置は、できるだけフランジ１２の縁側に設けるのが好ましい。これにより、接合したＨ形鋼１０、１１の弱軸方向の強度に優れた接合構造とすることができる。

＜第２実施形態＞
本発明においては、図４に示すような第２実施形態の鋼材の接合構造とすることもできる。第２実施形態では、Ｈ形鋼１０に設けられる伝達プレート２は、ウエッブ１３と接触せず、所定の間隔をおいてフランジ１２の端部裏面に長手方向に沿って、Ｈ形鋼１０の端部から突出しないように、かつ、上下の各々のフランジ１２に対して各々別に、連結プレート３の厚み分の間隔を空けて２枚ずつ配設されている。さらに、伝達プレート２は、Ｈ形鋼１０のウエッブ１３を挟んで両側に設けられている。

また、Ｈ形鋼１１に設ける連結プレート３は、ウエッブ１３と接触せず、所定の間隔をおいて、伝達プレート２と接合可能な位置で、フランジ１２の端部裏面に長手方向に沿って、Ｈ形鋼の端部から突出するように、かつ、上下の各々のフランジ１２に対して各々分割して溶接されている。

第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態の構成と同様に、連結プレート２枚をウエッブ１３の両側からボルト６及びナット７でボルト接合しているので、ウエッブ１３の両側で、各々２面の剪断面となり、第１実施形態の接合構造と同様の効果を奏するこことが可能となる。

＜第３実施形態＞
本発明の鋼材の接合構造においては、上記第１実施形態、第２実施形態の他、図５、図６に示すように、１枚の連結プレートを２枚の伝達プレート２で挟持せず、伝達プレート２と連結プレート３を上下のフランジ１２を繋ぐように接合し、１枚の伝達プレート２と１枚の連結プレート３の面を合わせてボルト接合する構成とすることもできる。

＜第４実施形態＞
また、図７に示すように、第３実施形態において、上記第２実施形態のように、伝達プレート２と連結プレート３を上下のフランジ１２各々に分割して接合する構成とすることや、図８に示すように、伝達プレート２のみを上下のフランジ１２を繋ぐように接合し、連結プレート３を分割して接合する構成、また、図９に示すように、連結プレート３のみを上下のフランジ１２を繋ぐように接合し、伝達プレート２を分割して接合する構成とすることもできる。

＜第５実施形態＞
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、伝達プレート２をＨ形鋼１０の端部から突出しないように溶接し、連結プレート３をＨ形鋼１１の端部から突出するように溶接しているが、図１０に示すように、伝達プレート２をＨ形鋼１０の端部から突出するように溶接し、連結プレート３をＨ形鋼１１の端部から突出しないように溶接してもよい。さらに、図１１に示すように、伝達プレート２と連結プレート３を共にＨ形鋼１０、１１の端部から突出するように溶接して接合する構成としてもよい。この場合、隣り合うＨ形鋼１０及びＨ形鋼１１の各々の端部でボルト接合することができる。

＜第６実施形態＞
また、本発明の鋼材の接合構造においては、図１２に示すように、Ｈ形鋼１０、１１のウエッブ１３に対して垂直方向で、伝達プレート２と連結プレート３にスチフナ１９を溶接することができる。なお、図１２では、上記第１実施形態の接合構成に対してスチフナ１９を接続しているが、上記第２～５実施形態の接合構造に対してもスチフナ１９を接続することができる。

これにより、Ｈ形鋼１０、１１のウエッブ１３にかかる剪断力が、各々に取り付けたスチフナ１９から伝達プレート２と連結プレート３を各々介してＨ形鋼１０、１１に伝達される。なお、本発明の鋼材の接合構造において、鋼材の接合条件等で、鋼材の接合箇所に剪断力がかからないような場合には、上記第１～第５実施形態のようにスチフナ１９を省略することができる。

また、上記第１実施形態から第６実施形態における隣り合うＨ形鋼１０は、Ｈ形鋼１１と異なった断面形状でもよく、各々が長尺のＨ形鋼や、片方が梁状又は柱状の鋼材から鉛直や水平又は所定の角度をもって接合されている短尺のＨ形鋼であってもよい。さらに、本発明の接合構造における第１の鋼材１０及び第２の鋼材１１は、フランジ１２とウエッブ１３を有する鋼材であれば適用することができ、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｉ形鋼のいずれか、又はこれらの組み合わせの接合構成とすることができる。

さらに、本発明の鋼材の接合構造では、隣り合う少なくともフランジ１２とウエッブ１３を有する、第１の鋼材１０と第２の鋼材１１の端部同士を接合する鋼材の接合構造において、第１の鋼材１０のウエッブ１３の片側に、ウエッブ１３に接触せず、該ウエッブ１３の表面に対して平行に配設し、フランジ１２の端部裏面に溶接した伝達プレート２を設けるとともに、ウエッブ１３の他の片側において、ウエッブ１３に接触せず、該ウエッブ１３の表面に対して平行かつ、第１の鋼材の端部から突出するように配設し、フランジ１２の端部裏面に溶接した連結プレート３を設けた構成とすることもできる。

また、第２の鋼材１１のウエッブ１３の片側においても、ウエッブ１３に接触せず、該ウエッブ１３の表面に対して平行かつ、第２の鋼材の端部から突出するように配設し、フランジ１２の端部裏面に溶接された連結プレート３を設けるとともに、ウエッブ１３の他の片側において、ウエッブ１３に接触せず、該ウエッブ１３の表面に対して平行に配設し、フランジ１２の端部裏面に溶接された伝達プレート２とを備えた構成とすることができる。そして、第１の鋼材１０の伝達プレート２と第２の鋼材１１の連結プレート３及び、第１の鋼材１０の連結プレート３と第２の鋼材１１の伝達プレート２の各々を密着してボルト接合される。

＜第７実施形態＞
具体的には、第７実施形態として図１３、図１４に示すように、隣り合う第１の鋼材としてのＨ形鋼１０と第２の鋼材としてのＨ形鋼１１の端部同士を接合する接合構造において、第１の鋼材としてのＨ形鋼１０のウエッブ１３の片側に伝達プレート２を設け、ウエッブ１３の他の片側に、Ｈ形鋼１０の端部から突出するように連結プレート３を設ける。

また、第２の鋼材としてのＨ型鋼１１のウエッブ１３の片側においても、Ｈ形鋼１１の端部から突出するように連結プレート３を設けるとともに、ウエッブ１３の他の片側に、伝達プレート２とを設ける。即ち、第１の鋼材としてのＨ型鋼１０及び第２の鋼材としてのＨ型鋼１１において、ウエッブ１３の左右各々に、連結プレート３と伝達プレート２を設けた構成としている。

そして、第１の鋼材としてのＨ型鋼１０の伝達プレート２と第２の鋼材としてのＨ型鋼１１の連結プレート３及び、第１の鋼材としてのＨ型鋼１０の連結プレート３と第２の鋼材としてのＨ型鋼１１の伝達プレート２の各々を密着させてボルト接合する。

なお、第７実施形態においても、図１３、図１４に示すように、Ｈ形鋼１０、１１のウエッブ１３に対して垂直方向で、伝達プレート２又は連結プレート３の少なくともいずれかの端部にスチフナ１９を溶接することができる。また、その際、特に高力ボルトにより接合する場合には、図１４に示すように、伝達プレート２又は連結プレート３を設けた領域のウエッブを削除しておくのが好ましい。これにより内側から貫通孔５にボルト６を容易に挿入することが可能となる。

また、第７実施形態では、連結プレート３と伝達プレート２の配設構成が各々一対ずつの、図５、図６に示す第３実施形態の配設構成と同様の構成にしているが、連結プレート３及び伝達プレート２の配設構成を上記第１、第２、第４、第５の実施形態の配設構成とすることもできる。

本発明の鋼材の接合構造では、さらに他の実施形態として、鋼材と構造物を接合する鋼材の接合構造とすることもできる。以下に、鋼材と構造物の接合構造について説明する。

＜第８実施形態＞
第８実施形態では、図１５、図１６に示すように、垂直に配設するＨ形鋼４の端部に、第１実施形態と同様に、伝達プレート２がＨ形鋼のウエッブ１３に接触せず、ウエッブ１３の表面に対して平行に、かつ、フランジ１２の端部裏面に鋼材４の端部から突出しないように伝達プレート２が２枚ずつ設けられている。この２枚の伝達プレート２は、連結プレート３の厚み分の間隔を空けてフランジ１２の裏面に溶接部２１で溶接されている。

また、連結プレート３は、水平に配設される構造物としてのＨ形鋼１５の上側のフランジ１２に設けた挿通孔１４に挿通して設けられ、さらに上下のフランジ１２に溶接されている。そして、Ｈ形鋼１５のフランジ１２から突出した連結プレート３を、Ｈ形鋼４端部の２枚の伝達プレート２で挟持し、ボルト６とナット７によりボルト接合している。

本第８実施形態によれば、垂直に配設されるＨ形鋼４の端部において、上記第１実施形態と同様に、連結プレート３と２枚の伝達プレート２の接触面が２面の剪断面になり、この連結プレート２枚をウエッブ１３の両側からボルト６とナット７でボルト接合しているので、伝達プレート２と連結プレート３は、ボルト６による２面剪断接合となる。これにより、構造物としてのＨ形鋼１５と鋼材としてのＨ形鋼４を垂直方向に優れた接合強度で接合することが可能となる。

＜第９実施形態＞
また、第９実施形態として図１７に示すように、構造物１５としての基礎１６における構造物１５の柱脚アンカーの基礎定着板１８に、連結プレート３を垂直方向に向けて溶接し、これを鉄筋１７などで囲み、コンクリートで強固に一体に設けることもできる。そして、基礎１６から突出させた連結プレート３を、垂直に配設した、上記第８実施形態のＨ形鋼４と同様の構成のＨ形鋼４の伝達プレート２で挟持しボルト結合する。なお、この際、Ｈ形鋼４の伝達プレート２及び基礎１６に埋込まれた構造物１５である基礎定着板１８に溶接された連結プレート３の配置構成は、設計等に応じて上記第１～６実施形態のいずれの構成とすることもできる。

さらに、本発明の鋼材の接合構造では、少なくともフランジ１２とウエッブ１３を有する鋼材４と、構造物１５を接合する接合構造において、鋼材４のウエッブ１３の片側に、鋼材４のウエッブ１３に接触せず、かつ、ウエッブ１３の表面に対して平行に配設し、フランジ１２の端部裏面に溶接した伝達プレート２を設けるとともに、ウエッブ１３の他の片側において、ウエッブ１３に接触せず、該ウエッブ１３の表面に対して平行かつ、鋼材４の端部から突出するように配設し、鋼材４のフランジ１２の端部裏面に溶接した連結プレート３とを設けた構成とすることもできる。

また、構造物１５から突出するように、鋼材４に設けられた伝達プレート２と接続可能に設けられた連結プレート３を設けるとともに、鋼材４に設けられた連結プレート３と接続可能に設けられた伝達プレート２とを設けた構成とすることができる。そして、鋼材４の伝達プレート２と構造物１５の連結プレート３及び、鋼材４の連結プレート３と構造物１５の伝達プレート２の各々を密着させてボルト接合される。

＜第１０実施形態＞
具体的には、第１０実施形態として図１８に示すように、鋼材としてのＨ型鋼４と、構造物としてのＨ型鋼１５を接合する接合構造において、鋼材としてのＨ形鋼４のウエッブ１３の片側に伝達プレート２を設け、ウエッブ１３の他の片側に、Ｈ形鋼４の端部から突出するように連結プレート３を設ける。

また、構造物としてのＨ型鋼１５から突出するように、鋼材としてのＨ型鋼４に設けられた伝達プレート２及び連結プレート３と接続可能に設けられた、連結プレート３及び伝達プレート２を設けた構成とすることができる。

そして、鋼材としてのＨ型鋼４の伝達プレート２と構造物としてのＨ型鋼１５の連結プレート３及び、鋼材としてのＨ型鋼４の連結プレート３と構造物としてのＨ型鋼１５の伝達プレート２の各々を密着させてボルト接合する。

なお、第１０実施形態においても、図１８に示すように、Ｈ形鋼４のウエッブ１３に対して垂直方向で、伝達プレート２と連結プレート３の端部にスチフナ１９を溶接することができる。また、その際、特に高力ボルトにより接合する場合には、図１８に示すように、伝達プレート２又は連結プレート３を設けた領域のウエッブ１３を削除しておくのが好ましい。これにより内側から貫通孔５にボルト６を挿入することが可能となる。

また、第１０実施形態では、連結プレート３と伝達プレート２の配設構成を、各々一対ずつの構成にしているが、例えば、上記第８実施形態の接合構造の連結プレート３及び伝達プレート２の配設構成とすることもできる。

以上、本発明のＨ形鋼の継手構造について実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。

例えば、上記実施形態ではボルト６とナット７により剪断接合しているが、第３、第４実施形態のような１面剪断接合において高力ボルトによる摩擦接合にすることもできる。また、ボルト６は通常高力ボルトが用いられるが、超高力ボルトを用いることができ、これによりボルト６の本数を減らすことができる。

また、上記第８実施形態、第９実施形態では、伝達プレート２を設けたＨ形鋼４を垂直に配設する構成としたが、伝達プレート２を設けたＨ形鋼４を水平に配設する等、設計に応じて種々の構成とすることができる。

上記の構成を有する本発明の鋼材の接合構造によれば、従来のＨ形鋼の接合構造と同様の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、さらに、フランジ１２表面をフラットにすることが可能となる。

１０ 第１の鋼材（Ｈ形鋼）
１１ 第２の鋼材（Ｈ形鋼）
１２ フランジ
１３ ウエッブ
１４ 挿通孔
１５ 構造物（Ｈ形鋼）
１６ 基礎
１７ 鉄筋
１８ 基礎定着板
１９ スチフナ
２ 伝達プレート
２１ 溶接部
３ 連結プレート
４ 鋼材（Ｈ形鋼）
４０、４１ Ｈ形鋼
５ 貫通孔
６ ボルト
７ ナット
８、９ 添え板

Claims (10)

1. 隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材と第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造であって、
   前記第１の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、
   前記第２の鋼材のウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第２の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備え、
   前記第１の鋼材の前記伝達プレート及び前記第２の鋼材の前記連結プレートが各々の前記ウエッブを挟んで両側に設けられ、
   前記第１の鋼材の前記伝達プレートと前記第２の鋼材の前記連結プレートが、密着してボルト接合されていることを特徴とする鋼材の接合構造。
2. 隣り合う少なくともフランジとウエッブを有する第１の鋼材と第２の鋼材の端部同士を接合する鋼材の接合構造であって、
   前記第１の鋼材のウエッブの片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第１の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第１の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備えるとともに、
   前記第２の鋼材のウエッブの片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記第２の鋼材の端部から突出するように配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートと、前記ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行に配設され、前記第２の鋼材のフランジの端部裏面に溶接された伝達プレートとを備え、
   前記第１の鋼材の前記伝達プレートと前記第２の鋼材の前記連結プレート及び、前記第１の鋼材の連結プレートと前記第２の鋼材の前記伝達プレートの各々が、密着してボルト接合されていることを特徴とする鋼材の接合構造。
3. 前記伝達プレートが、前記連結プレートの厚み分の間隔を空けて２枚配設されており、
   前記連結プレートが、前記２枚の伝達プレートの間に挟持され、ボルト接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼材の接合構造。
4. 前記伝達プレート又は前記連結プレートの少なくともいずれかにスチフナが接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の鋼材の接合構造。
5. 前記第１の鋼材及び前記第２の鋼材が、Ｈ形鋼、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｉ形鋼のいずれか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鋼材の接合構造。
6. 少なくともフランジとウエッブを有する鋼材と、構造物を接合する鋼材の接合構造であって、
   前記鋼材のウエッブに接触せず、かつ、前記ウエッブの表面に対して平行に配設されるとともに、フランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、
   前記構造物から突出するように、前記鋼材に設けられた伝達プレートと接続可能に設けられた、連結プレートとを備え、
   前記鋼材の前記伝達プレートと、前記構造物の前記連結プレートが、密着してボルト接合されていることを特徴とする鋼材の接合構造。
7. 少なくともフランジとウエッブを有する鋼材と、構造物を接合する鋼材の接合構造であって、
   前記鋼材のウエッブの片側において、前記鋼材のウエッブに接触せず、かつ、前記ウエッブの表面に対して平行に配設されるとともに、フランジの端部裏面に溶接された伝達プレートと、ウエッブの他の片側において、前記ウエッブに接触せず、該ウエッブの表面に対して平行かつ、前記鋼材の端部から突出するように配設され、前記鋼材のフランジの端部裏面に溶接された連結プレートとを備えるとともに、
   前記構造物から突出するように、前記鋼材に設けられた伝達プレートと接続可能に設けられた連結プレートと、を備えるとともに、前記鋼材に設けられた連結プレートと接続可能に設けられた伝達プレートとを備え、
   前記鋼材の前記伝達プレートと前記構造物の前記連結プレート及び、前記鋼材の前記連結プレートと前記構造物の前記伝達プレートの各々が、密着してボルト接合されていることを特徴とする鋼材の接合構造。
8. 前記鋼材に設けられた前記伝達プレートにスチフナが接続されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼材の接合構造。
9. 前記鋼材及び／又は前記構造物に設けられた前記伝達プレートが、前記構造物及び／又は前記鋼材に設けられた前記連結プレートの厚み分の間隔を空けて２枚配設されており、
   前記連結プレートが、前記２枚の伝達プレートの間に挟持され、ボルト接合されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の鋼材の接合構造。
10. 前記鋼材が、Ｈ形鋼、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｉ形鋼のいずれかであり、前記構造物が、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｚ形鋼、Ｉ形鋼、角形鋼管、基礎定着板のいずれかであることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の鋼材の接合構造。
    

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