JP4115082B2 - 鋼製フレーム及びその接合構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、スチールハウスのトラス材または天井部材あるいは工場・倉庫用部材等に用いられる鋼製フレーム及びその接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅用構造物として、形鋼にて骨組みされた耐力・耐震構造を有するスチールハウスが注目されている。そして、このようなスチールハウスを構築する場合、例えば、特開平１１−１０７４４２号公報（以下、先行例という）等に開示されているように、特に、屋根の主構造となるトラスに形鋼からなる鋼製フレームを用い、これらの枠組みされた鋼製フレーム間をラチス材を介して互いにボルトにて接合している。
一般に、形鋼と他部材との接合においては、ガセットプレート等の金物により、形鋼の外側から接合し、この時、ドリルねじ等により形鋼に孔あけ等加工をする場合が多い。また、前記先行例のように、ボルト接合等の場合には、先にボルト孔加工を行なうため、加工後は接合位置を自由に変更できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した先行例における鋼製フレームの接合構造では、ラチス材が接合される形鋼の所定の部位にボルト孔を孔明け加工する必要がある。このため、骨組み時の接合作業が面倒であるばかりでなく、孔明け加工後は、鋼製フレームとラチス材との接合位置を自由に変更することができない。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、形鋼へのボルト孔の孔明け加工を施すことなく、接合作業を容易に行うことができる鋼製フレーム及びその接合構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１の発明においては、鋼板に折り曲げ加工が施されて形成された矩形断面を有する形鋼からなり、前記形鋼の接合面側に間隔を置いて一対のフランジを備えており、各フランジ間の中央部が長手方向に開放する開断面形態を有するとともに、前記各フランジの開放部内側に連結用挾持部を設けてなり、前記連結用挾持部は、前記各フランジ間の開放部を間に存して内側に向け互いに対向して延びる垂直部と、前記垂直部の先端部から外側に向け延びる水平部とで断面ほぼＬ字状に屈曲させた形態を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明においては、鋼板に折り曲げ加工が施されて形成された矩形断面を有する形鋼の接合面側に、間隔をおいて一対のフランジを備えており、各フランジ間の中央部が長手方向に開放する開断面形態を有するとともに、前記フランジ間の開放部内側に連結用挾持部を設けてなる鋼製フレーム本体からなり、前記フレーム本体の前記連結用挾持部を、これを挟持し、かつ連結部材の螺合端部が保持される内外一対の挾持部材にて締結してなり、前記内外一対の挾持部材は、前記連結部材を、その傾倒角に応じて回動可能に保持してなることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明に係る鋼製フレームの接合構造によれば、鋼製フレーム本体を形鋼にて形成する。そして、形鋼の一方の接合面側で、フランジ間の中央部を長手方向に開放し、そのフランジの開放部内側に連結用挾持部を設けるとともに、この連結用挾持部を連結部材の螺合端部が保持される内外一対の挾持部材にて挾持し締結してなるため、従前のようなボルト孔の孔明け加工が不要になる。これにより、フレーム骨組み時における位置調整が容易で作業性の向上が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１から図４は、本発明に係る鋼製フレームの接合構造、例えば、スチールハウスにおける屋根のトラスに適用した骨組み構造体の第１の実施形態を示す。
【００１１】
図１に示すように、平行弦のトラス骨組み構造体１は、２本の鋼製フレーム本体２が、上弦部２Ａと下弦部２Ｂとして間隔をおいて平行に、かつ開放部２２が対向するように配置されていると共に、これら上弦部２Ａと下弦部２Ｂとの間は、連結部材となるラチス材３にて互いに連結されて接合されている。前記上弦部２Ａと下弦部２Ｂは、これらの長手方向に間隔をおいて配置され、かつ直角に配置されて接合（結合）されるラチス材３と、これらの間において傾斜した状態で配置され、鋼製フレーム本体２の長手方向（左右方向）対称に配置されて接合されるラチス材３とによりトラス状に骨組みされている。そして、鋼製フレーム本体２は、図２に示すように、板厚０．５ｍｍ〜２．３ｍｍの1枚の帯状鋼板が折り曲げ加工されて、各縦向きの側面板２４の一端側が接続板２５により接続されて一体に連設されていると共に、各縦向きの側面板２４の他端側（接合される面側）に一体に内向きに、かつ同レベルで一対のフランジ２１が連設され、その各フランジ２１の内端部に一体に連結用挾持部２３が屈曲連設された矩形断面を有する形鋼２０からなり、この形鋼２０の前記各フランジ２１間、すなわち形鋼２０の中央部が長手方向に開放する開断面形態を有し、前記各フランジ２１間の開放部２２の内側には、連結用挾持部２３が一体形成されている。
この連結用挾持部２３は、形鋼２０のフランジ２１間の開放部２２を間に存して内側に向け（接続板２５側に向け）互いに平行に対向して延びる垂直部２３ａと、この垂直部２３ａの先端部から外側（各側面板２４側）に向けて延びる水平部２３ｂとで断面ほぼＬ字状に屈曲させてなる形態を有する。この実施形態においては、前記垂直部２３ａは各側面板２４と平行であり、また前記水平部２３ｂは、前記各フランジ２１および接続板２５と平行に設けられている。
【００１２】
また、各鋼製フレーム本体２、上弦部２Ａと下弦部２Ｂとラチス材３にて骨組みされたトラス骨組み構造体１における前記上弦部２Ａの接合部位から下弦部２Ｂに接合される螺杆（少なくとも両端部に雄ねじ部を有する鋼棒の意）からなる直角に接合されるラチス材３の下端部および上端部の接合部位（上端部の接合部位は、下端部の接合構造を反転すると同じであるので、ここでは、下端部のみを説明する）は、図３及び図４に示すように、内外一対の挾持部材５，６にて接合されている。この内側挾持部材５は、断面ほぼＵ字形プレートからなり、前記側面板２４に近接または係合し、前記フランジ２１に近接する側板５ｂと、各側板５ｂを接続し一体に連設された挟持板５ｃと、その挟持板５ｃの中央部に設けられ前記ラチス材３の螺合端部３ａに挿入可能な挿入孔５ａとを有し、第１の締結ナット７が係合して（必要に応じ溶接にて固着されて）いるとともに、この第１の締結ナット７を連結部材となる螺杆からなるラチス材３の螺合端部３ａに螺合させることにより、内側挾持部材５をラチス材３の螺合端部３ａに保持可能になっている。一方、外側挾持部材６は、断面ほぼ逆Ｕ字形プレートからなり、前記各側面板２４に近接または係合する各側板６ｂと、各側板６ｂを接続し一体に連設され、各フランジ２１を加圧するように挟持する挟持板６ｃと、その挟持板６ｃの中央部に設けられ前記ラチス材３の螺合端部３ａに挿入可能な挿入孔６ａとを有するとともに、ラチス材３の螺合端部３ａに螺合される第２の締結ナット８にて締付け可能になっている。
【００１３】
すなわち、上記内外両挾持部材５，６は、予め、ラチス材３の螺合端部３ａ側にナット７，８により、外側挟持部材６がラチス材３の外端部側に、また内側挟持部材５が外側挟持部材６よりも内側に位置するように組付け保持されると共に、前記内側挾持部材５は、鋼製フレーム本体２を形成する形鋼２０の各フランジ２１間の開放部２２に設けた連結用挾持部２３に内側から抱持するように嵌合される一方、外側挾持部材６は、形鋼２０のフランジ２１を外側から抱持するように嵌合される。これにより、鋼製フレーム本体２の連結用挾持部２３を内外両挾持部材５，６にて挾持可能になっているもので、第２の締結ナット８を回動工具による本締めにより、挟持板６ｃを挟持板５ｃに向かって接近させて、挟持板６ｃおよび挟持板５ｃとこれらの間に配設される鋼製フレーム本体２における一対のフランジ２１，鋼製フレーム本体２の水平部２３ｂおよび垂直部２３ａの連結用挾持部２３を圧着させて締結して、鋼製フレーム本体２とラチス材３との間の接合を可能にしている。なお、傾斜したラチス材３の接合構造は、以下に詳細に説明する第２の実施形態と同様であり、説明の重複をさけるため省略する。
【００１４】
図５から図９は、本発明に係る第２の実施形態を示す。この第２の実施形態では、トラス骨組み構造体１における左右両上弦部２Ａ，２Ａと下弦部２Ｂとの間に傾倒状態で配置された連結部材であるラチス材３の接合部位において、内外両挾持部材５，６にラチス材３の螺合部３ａに螺合される第１及び第２の締結ナット７，８がガイド部５１，６１に案内されながらこれに当接する半円状のガイド部５１，６１を設け、これらのガイド部５１，６１に沿ってラチス材３の螺合端部３ａを回動可能に保持することにより、ラチス材３の傾倒角θに応じた任意の位置での接合を可能にしている。すなわち、内外両挟持部材５，６は適宜傾斜角に応じて、相対的に鋼製フレーム本体２の長手方向に位置を変位してずらした状態で配置され、前記内外両挟持部材５，６におけるボルト挿通用透孔５ａ，６ａが鋼製フレーム本体２の長手方向に延長する長孔に形成され、そのボルト挿通用透孔（長孔）５ａ，６ａの両側に一体に長孔を挟んで対向するように半円形の支承ガイド部５１，６１が溶接等により一体に固定されて設けられ、前記ガイド部に係合するナット７，８により、内外挟持部材５，６を接近させるようにして、前記形態と同様に、内外挟持部材５，６と鋼製フレーム本体２における一対のフランジ２１，鋼製フレーム本体２の水平部２３ｂおよび垂直部２３ａの連結用挾持部２３を圧着させて締結して、鋼製フレーム本体２とラチス材３との間の接合を可能にしているが、その他の構成は前記形態の場合と同様である。
【００１５】
前記実施形態の場合は接続板２５を平坦な接続板としているが、本発明を実施する場合、接続板２５に、長手方向に連続するあり溝等の凹部を設けるようにしてもよい。また前記実施形態におけるラチス材３を、一端側に取付部を有する支持螺杆に置き換えて、その複数の支持螺杆に鋼製フレーム本体２を支持させるようにすると、鋼製フレーム本体２を天井支持材として使用することができる。また本発明を、スチ−ルハウスにおける他の部分、または住宅用あるいは工場・倉庫用部材として適用または使用するようにしてもよい。
【００１６】
また前記実施形態の場合は、接続板２５の幅寸法が比較的狭いので、挟持部材・ナット・螺杆等の金物に効率よく力を伝達することができる。なお、本発明を実施する場合、鋼製フレーム本体２における各側面板２４に部材長手方向に間隔を置いて、縦向きに側面板２４の一部を横断面半円状に突出させた縦リブを一体に設けるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
このように、本発明に係る鋼製フレームの接合構造では、鋼製フレーム本体を形鋼にて形成する。そして、形鋼の接合面側に間隔をおいて一対のフランジを備えており、各フランジ間の中央部を長手方向に開放して、そのフランジ間の開放部内側に連結用挾持部を設けるとともに、この連結用挾持部を連結部材の螺合端部が保持される内外一対の挾持部材にて挾持し締結してなることから、従前のようなボルト孔の孔明け加工が不要になる。これにより、施工を簡略化でき、しかも位置調整が容易で、フレーム骨組み時における作業性の向上を図ることができ、構造も簡単であるので、金物部品を安価に製作することができる。またハンマー打ちなどにより部品を装着させる必要がないので、形鋼を変形させる恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼製フレームによる骨組み構造体における接合部位の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】同じく鋼製フレームの形態を示す説明図である。
【図３】図１のＡ部における要部拡大説明図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線における矢視方向から見た断面図である。
【図５】本発明に係る第２の実施形態を示す説明図である。
【図６】図５のＢ部における要部拡大説明図である。
【図７】同じく鋼製フレームの接合部位の説明図である。
【図８】図７のＩＩ−ＩＩ線における矢視方向から見た断面図である。
【図９】図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視方向から見た断面図である。
【符号の説明】
１ トラス骨組み構造体
２Ａ 上弦部
２Ｂ 下弦部
２ 鋼製フレーム本体
２０ 形鋼
２１ フランジ
２２ 開放部
２３ 連結用挾持部
２３ａ 垂直辺部
２３ｂ 水平辺部
２４ 側面板
２５ 接続板
３ ラチス材（連結部材）
３ａ 螺合端部
４ ボルト
５ 内側挾持部材
５１ ガイド部
５ａ 挿通孔
５ｂ 側板
５ｃ 挟持板
６ 外側挾持部材
６ａ 挿入孔
６ｂ 側板
６ｃ 挟持板
６１ ガイド部
７ 第１の締結ナット
８ 第２の締結ナット
θ ラチス材の傾倒角

Claims (2)

1. 鋼板に折り曲げ加工が施されて形成された矩形断面を有する形鋼からなり、前記形鋼の接合面側に間隔を置いて一対のフランジを備えており、各フランジ間の中央部が長手方向に開放する開断面形態を有するとともに、前記各フランジの開放部内側に連結用挾持部を設けてなり、
   前記連結用挾持部は、前記各フランジ間の開放部を間に存して内側に向け互いに対向して延びる垂直部と、前記垂直部の先端部から外側に向け延びる水平部とで断面ほぼＬ字状に屈曲させた形態を有することを特徴とする鋼製フレーム。
2. 鋼板に折り曲げ加工が施されて形成された矩形断面を有する形鋼の接合面側に、間隔をおいて一対のフランジを備えており、各フランジ間の中央部が長手方向に開放する開断面形態を有するとともに、前記フランジ間の開放部内側に連結用挾持部を設けてなる鋼製フレーム本体からなり、前記フレーム本体の前記連結用挾持部を、これを挟持し、かつ連結部材の螺合端部が保持される内外一対の挾持部材にて締結してなり、
   前記内外一対の挾持部材は、前記連結部材を、その傾倒角に応じて回動可能に保持してなることを特徴とする鋼製フレームの接合構造。

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