JP3448328B2 - 柱・梁接合構造 - Google Patents

柱・梁接合構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、角型鋼管等からなる
鉄骨柱にエンドプレート形式の形鋼製梁を接合する柱・
梁接合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、角型鋼管からなる鉄骨柱に形鋼製
の梁を接合する場合、図8に示すように、角筒状の柱・
梁接合金物53を上下の柱51,51間に接合し、その
側面の梁接合孔54に梁52のエンドプレート55をボ
ルト56で接合している。柱・梁接合金物53には、図
9(A)や図9(B)のもの等が用いられる。
【0003】図9(A)の柱・梁接合金物53は、4枚
の鋼板57を溶接部58で溶接して角筒状としたもので
ある。各梁接合孔54にはナット60が座金61と共に
図10の固定金具62で固定される。固定金具62は3
本の脚部62aを有し、各脚部62aの先端が鋼板57
に溶接される。63はその溶接部を示す。前記4枚の鋼
板57で組み立てるのは、この固定金具62の溶接時に
作業空間が必要なためである。図9(B)の例は、柱・
梁接合金物53を鋳鋼製とし、梁接合孔54をタップ孔
としたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図9(A)の接合金物
53は、鋼板57の溶接組立や、各ナット60の固定金
具62による溶接固定に手間がかかり、生産効率が悪
い。しかも、固定金具62がナット60の周囲に張り出
すため、梁接合孔54から鋼板57の端部までの寸法a
をある程度大きくする必要がある。そのため、柱・梁接
合金物53が柱51よりも太いものとなって、鉄骨構造
の占有スペースが大きくなり、室内空間が狭められるな
どの問題が生じる。図9(B)の接合金物53は、梁接
合孔54をタップねじとするが、タップねじでは強度が
低く、梁52の堅固な接合が行えない。しかも鋳鋼製で
あるためコスト高になる。
【0005】この発明の目的は、柱・梁接合金物の生
性が良く、かつ梁の堅固なボルト接合が行え、占有スペ
ースも小さくて済み、さらに安価に製造でき、また梁の
ボルト接合を安定した締付け力で行える柱・梁接合構造
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の柱・梁接合構
造に用いる柱・梁接合金物は、角筒状の金物本体の側面
に複数の梁接合孔を設け、各孔の形成箇所で金物本体の
裏面に加締ナットを設けたものである。金物本体は、縦
向きとして端部が鉄骨柱に接合される。加締ナットは、
テーパ状の圧入筒部が片面に突出したものであり、その
圧入筒部を梁接合孔に圧入させて取付けられる。金物本
体は角型鋼管製としても良い。
【0007】この発明の柱・梁接合構造は、前記柱・梁
接合金物を用い、この金物の側面に梁のエンドプレート
を当接させる。これら金物とエンドプレートとは、エン
ドプレートのボルト孔を貫通して前記加締ナットに螺合
する両切りボルトと、このボルトに螺合する締付側ナッ
トとで締付ける。この締付側ナットは、締付工具を係合
させる多角形状の可変形突部を有し、この突部が所定ト
ルクで塑性変形するものとする。
【0008】
【作用】この構成の柱・梁接合金物によると、加締ナッ
トを金物本体の梁接合孔に圧入するものであるため、金
物本体を溶接組立品とする必要がなく、また各ナットの
固定に溶接が不要で、生産性が良い。しかも、ナットを
使用するため、タップねじに比べてねじの強度が高く、
締め付け品質が安定する。また、ナットの固定に固定金
具を必要としないため、無駄に金物本体を太くする必要
がなく、例えば鉄骨柱と同じ太さとして鉄骨構造の占有
スペースを小さくできる。さらに、金物本体は角型鋼管
製とすることもでき、鋳鋼金物に比べて生産コストが安
くなる。
【0009】この構成の柱・梁接合構造は、上記構成の
柱・梁接合金物による接合構造に両切りボルトを使用
し、締付側ナットに可変形突部付きのものを使用したた
、締付けトルクの管理が容易に行える。すなわち、締
付工具による締付トルクが所定値となると、可変形突部
が変形して工具が空転する。そのため、空転するまで締
付けることにより、常に一定のトルクでナット締めする
ことができる。
【0010】
【実施例】この発明の基礎となる柱・梁接合構造の提案
を図1ないし図3に基づいて説明する。この柱・梁接
合構造は、図2に示すように角型鋼管からなる上下階の
鉄骨柱1,1間に柱・梁接合金物2を設け、H形鋼製の
梁3をそのエンドプレート4でボルト接合するものであ
る。エンドプレート4は梁3の上下フランジ3aよりも
上下に延び、柱・梁接合金物2はエンドプレート4と同
じ高さとしてある。なお、上下端の柱1の上端または下
端のみにこの柱・梁接合金物2を接合しても良い。
【0011】柱・梁接合金物2は、図1に示すように角
筒状の金物本体5の上下端に端板6,7を溶接したもの
であり、上下の柱1,1には端板6,7を介して溶接等
で接合される。金物本体5は、柱1と同じ断面の厚肉角
型鋼管からなり、4側面に梁接合孔8が縦2列に複数設
けられる。金物本体5は、詳しくは冷間成形のシームレ
ス角型鋼管からなる。端板6,7は、剛性の面からは設
けることが望ましいが、必ずしも設けなくても良い。ま
た、柱1に端板を設けて柱・梁接合金物2と接合しても
良い。金物本体5の各梁接合孔8には、裏面側におい
て、加締ナット9がその圧入筒部9bで圧入状態に取付
けてある。
【0012】加締ナット9は、図3に斜視図および断面
図を示すように、リング状のナット本体9aの片面にテ
ーパ状の圧入筒部9bを一体に突出させたものであり、
ナット本体9aの部分に雌ねじ9cが形成してある。圧
入筒部9bのテーパの勾配は、例えば基端の外径が23
mmの場合に、先端の外径を22.1mmとしてある。加締
ナット9は、端板6,7の溶接前に、金物本体5内に挿
入したジャッキ(図示せず)等で梁接合孔8へ圧入され
る。この場合に、例えば金物本体5の対向する側面の一
対の加締ナット9を、前記ジャッキの両端で同時に圧入
することもできる。
【0013】柱・梁接合金物2と梁3のエンドプレート
4との接合は、エンドプレート4に設けられたボルト挿
通孔13から両切ボルト10を加締ナット9にねじ込
み、エンドプレート4の裏側から両切ボルト10に座が
ね12を介して締付側ナット11を締め付けることによ
り行う。締付側ナット11には通常の高力ボルト用の六
角ナット等が使用される。
【0014】この構成によると、柱・梁接合金物2は、
厚肉角型鋼管からなる金物本体5に加締ナット9を圧入
して構成されるため、金物本体5の溶接組立やナット溶
接が不要で、生産性が良い。しかも、ナット9を使用す
るため、タップねじに比べてねじの強度が高く、締め付
け品質が安定する。また、加締ナット9を用いるため、
ナット固定金具が不要で、図1(B)の水平断面からも
わかるように、梁接合孔8を金物本体5の角部に近い位
置に加工できる。そのため、金物本体5を無駄に太くす
る必要がなく、鉄骨柱1と同じ太さとし、鉄骨構造の占
有スペースを小さくできる。さらに、金物本体5が角型
鋼管からなるため、鋳鋼金物に比べて生産コストが安く
なる。
【0015】なお、両切ボルト10と締付側ナット11
とを用いる代わりに、六角頭付きの高力ボルトを用いて
も良いが、両切ボルト10を使用するとレンチ等の使用
の都合上、締付け作業が容易で、トルク管理も行い易
い。この他に、高力ボルトを加締ナット9と組み合わせ
て使用することもできる。
【0016】図4ないし図7は、この発明の一実施例
示す。この例は、両切ボルト10に螺着する締付側ナッ
ト15として、ポリゴンナット(ユニタイト株式会社
製)と呼ばれる可変形突部付きナットを使用したもので
ある。このナット15は、図5に示すように六角ナット
状のナット本体15aの片面に、外形が三角形状の可変
形突部15bを一体に突設したものからなる。可変形突
部15bの平面形状は、詳しくは各辺が外側へ膨らんだ
曲線となり、かつ角部が丸まった形状であり、雌ねじ部
は貫通して形成されている。このナット15と組み合わ
せる座金16は、図6に示すように菊形のものとしてあ
る。その他の構成は図1ないし図3に示した前記提案例
と同様である。
【0017】この可変形突部付きナット15を使用する
場合、図7に示すように、まず両切ボルト10にナット
15を仮締め状態に止付けておく。この仮締めは、ナッ
ト本体15aに係合する通常のスパナ等を使用する。こ
の後、専用のシャーレンチ17でナット15の可変形突
部15bを回転させて締付ける。シャーレンチ17は、
座金12に先端を係合させるアウターソケット18内
に、可変形突部15bが嵌まる異形断面のインナーソケ
ット19を設けたものである。シャーレンチ17のスイ
ッチを入れ、インナーソケット19を回転駆動すると、
可変形突部15bで係合したナット15が回転し、締付
けられる。所定のトルクに達すると、可変形突部15の
角部が塑性変形し、インナーソケット19が空回りして
締付け作業が終了する。そのため、常に所定トルクで安
定して締付けられる。空回りが起こったことは、シャー
レンチ17が発する音の変化で分かる。この変化を聴い
てシャーレンチ17を引き抜けば良い。なお、このシャ
ーレンチ17は、通常のシャーレンチに各ソケット1
8,19を専用部品に交換したもので良い。
【0018】
【発明の効果】この発明の柱・梁接合構造は、角筒状の
金物本体の側面に複数の梁接合孔を設け、各孔の形成箇
所で金物本体の裏面に加締ナットを設けた柱・梁接合金
物を用いたものであるため、柱・梁接合金物の生産性が
良く、梁の堅固なボルト接合が行え、占有スペースも小
さくて済み、またコストも安くできる。また、この発明
の柱・梁接合構造は、前記柱・梁接合金物を用い、かつ
両切ボルトと可変形突部付きの締付側ナットを用いて梁
を接合するため、ボルト締めのトルク管理を確実にする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の基礎となる提案例にかかる
柱・梁接合構造の破断正面図、(B)はその一部を拡大
して示す水平断面図である。
【図2】同柱・梁接合構造の斜視図である。
【図3】加締ナットの斜視図および断面図である。
【図4】この発明の一実施例を示す部分水平断面図であ
る。
【図5】その可変形突部付きナットの斜視図、平面図、
正面図、および側面図である。
【図6】座金の平面図である。
【図7】締付け手順とシャーレンチの構成の説明図であ
る。
【図8】従来例の側面図である。
【図9】その柱・梁接合金物の2つの例の断面図であ
る。
【図10】ナット固定金物の斜視図である。
【符号の説明】
1…鉄骨柱、2…柱・梁接合金物、3…梁、4…エンド
プレート、5…金物本体、6,7…端板、8…梁接合
孔、9…加締ナット、9b…圧入筒部、10…両切ボル
ト、11…締付側ナット、15…可変形突部付きナッ
ト、15b…可変形突部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦沢 知樹 大阪府大阪市西区阿波座1丁目5番16号 大和ハウス工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−101284(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/24 E04B 1/58

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄骨柱に端部が接合される縦向き角筒状
    の金物本体を設け、この金物本体の側面に複数の梁接合
    孔を設け、テーパ状の圧入筒部が片面に突出した複数の
    加締ナットを、前記圧入筒部で前記梁接合孔に圧入させ
    て金物本体の裏面の各梁接合孔形成部に設けた柱・梁接
    合金物を備え、この柱・梁接合金物の側面に、梁のエン
    ドプレートを当接させ、これら金物とエンドプレートと
    を、エンドプレートのボルト孔を貫通して前記加締ナッ
    トに螺合する両切りボルトと、このボルトに螺合する締
    付側ナットとで締付け、この締付側ナットは、締付工具
    を係合させる多角形状の可変形突部を有し、この突部が
    所定トルクで塑性変形するものとした柱・梁接合構造。
  2. 【請求項2】 鉄骨柱に端部が接合される縦向き角筒状
    の金物本体を設け、この金物本体の側面に複数の梁接合
    孔を設け、テーパ状の圧入筒部が片面に突出した複数の
    加締ナットを、前記圧入筒部で前記梁接合孔に圧入させ
    て金物本体の裏面の各梁接合孔形成部に設けた柱・梁接
    合金物を備え、上記金物本体が角型鋼管であり、上記
    ・梁接合金物の側面に、梁のエンドプレートを当接さ
    せ、これら金物とエンドプレートとを、エンドプレート
    のボルト孔を貫通して前記加締ナットに螺合する両切り
    ボルトと、このボルトに螺合する締付側ナットとで締付
    け、この締付側ナットは、締付工具を係合させる多角形
    状の可変形突部を有し、この突部が所定トルクで塑性変
    形するものとした柱・梁接合構造。
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