JP4657101B2 - Base material connecting structure and joining auxiliary member for the base material connecting structure - Google Patents
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本発明は、例えば梁や柱を構成するH形鋼などの母材同士をそれらの母材間に跨って添設する添板と母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させた状態で連結する母材間連結技術に関する。 The present invention is, for example, a plate-like shape in which locking parts are provided on both sides between a base plate and a base material that are provided with base materials such as H-shaped steels constituting beams and columns straddling between the base materials. It is related with the base material connection technique connected in the state which interposed the auxiliary member for joining.
従来から、建築や橋梁などの鋼構造材の摩擦接合部に適用される接合用鋼材においては、その接合耐力を向上すべく、接合面における摩擦係数、すなわちすべり係数を大きくするための工夫が種々なされている。例えば、接合面の黒皮を除去して赤錆を発生させることによりすべり係数を増やしたり、ショットブラスト等のブラスト処理によりすべり係数を増やしたりする方法が知られている。しかしながら、これらの方法によるすべり係数の増加には自ずと限界があり、しかもいずれの場合にも、広いスペースが必要とされ、作業性にも問題があった。ところで、すべり係数の大小には、接合面の面粗さ、すなわち表面の凹凸の高低差だけではなく、接合面の表面の硬さも関与する。そこで、接合面の凹凸の高低差を拡大するために、凹凸状のロールによる転写、機械加工、レーザ加工、放電加工、化学的手段などを用い、さらに表面硬さを強化するために、焼入れ処理などを施すことにより、接合面の凹凸の高低差を0.2〜1.0mm、表面硬さをヴィッカース硬さで250以上に構成したものも提案されている(特許文献1参照)。また、母材間に跨って添設する添板と母材との間に両面に刃状突起を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらを貫通する高力ボルトとナットにより締付け固定することにより、その接合用補助部材の両面に形成した刃状突起をそれぞれ添板及び母材の双方の接合面に食込ませることによって母材間の連結状態の強化を図ったものも知られている(特許文献2参照)。また、その場合に、前記接合用補助部材の両面に形成する刃状突起を母材の連結方向に直交する方向に平行に並設した複数条からなる刃状突起にて構成することにより、母材の連結方向のすべり係数を増加させる手法も知られているところである。
ところで、両面に係合部を備えた接合用補助部材を母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させたボルトとナットによって締付け固定する際には、接合用補助部材を添板の外側から直視することができず、また作業中に移動したり脱落してしまう可能性もあることから、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置するには作業者にかかる負担も大きかった。特に、その接合用補助部材の設置方向に方向性がある場合には作業負担が倍加されるといった問題があった。 By the way, a joining auxiliary member provided with engaging portions on both sides is interposed between the base plate and the base material, which are provided straddling between the base materials, and the base plates, the joining auxiliary member, and the base material. When tightening and fixing with bolts and nuts passed through, the auxiliary member for joining cannot be viewed directly from the outside of the accessory plate, and it may move or fall off during work, The burden placed on the worker was also large in order to accurately install each joining auxiliary member at a predetermined position. In particular, there is a problem that the work load is doubled when the direction of installation of the joining auxiliary member is directional.
本発明は、以上のような従来の技術状況に鑑み、簡単な操作により個々の接合用補助部材を添板側の所定位置に保持し得るように構成し、もって作業負担を軽減するとともに、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置でき、その方向性の維持にも有効な母材間連結技術を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional technical situation, the present invention is configured so that each joining auxiliary member can be held at a predetermined position on the accessory plate side by a simple operation. It is an object of the present invention to provide an inter-base material connection technique that can accurately install the auxiliary member for joining at a predetermined position and is effective in maintaining its directionality.
前記課題を解決するため、本発明では、母材間に跨って添設される添板と前記母材との間に両面に係止部を設けた板状の接合用補助部材を介在させ、それらの添板、接合用補助部材及び母材に貫通させた高力ボルト等のボルトとこれに適合するナットによって締付け固定するように構成した母材間連結構造において、前記接合用補助部材に形成した前記ボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材を備え、その筒状嵌合部材を前記添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入して接合用補助部材を添板側に保持した状態で母材に対して添設するという技術手段を採用した。なお、前記筒状嵌合部材に縦方向のスリットを形成するようにしてもよい。 In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a plate-shaped joining auxiliary member provided with a locking portion on both surfaces is interposed between the base plate and the base plate that are provided between the base materials, Formed in the joining auxiliary member in the base material connecting structure configured to be fastened by a bolt such as a high-strength bolt penetrated through the accessory plate, joining auxiliary member and the base material, and a nut compatible therewith. A cylindrical fitting member that can be engaged with a peripheral portion of the bolt-penetrating insertion hole, and the cylindrical fitting member is fitted into the bolt-penetrating insertion hole formed in the accessory plate to join the auxiliary member The technical means of attaching to the base material in a state of being held on the side of the accessory plate was adopted. In addition, you may make it form the slit of a vertical direction in the said cylindrical fitting member.
本発明においては、接合用補助部材に形成したボルト貫通用の挿通孔の周縁部に掛合可能な筒状嵌合部材を備え、その筒状嵌合部材を添板に形成したボルト貫通用の挿通孔に嵌入して接合用補助部材を添板側に保持するように構成したので、母材間の連結作業において、接合用補助部材を添板と母材との間に介在させながらボルトとナットによって締付け固定する際には、個々の接合用補助部材はボルト貫通用の挿通孔に嵌入された筒状嵌合部材により添板側の所定位置に保持され、その状態で添板を母材に対して添設することから、それらの接合用補助部材が作業中に移動したり脱落してしまう可能性は解消され、添板の外側から接合用補助部材を直視できなくとも、個々の接合用補助部材を所定位置に的確に設置することが可能となり、所期の耐力を確実に達成できるとともに作業者にかかる作業負担を大幅に軽減することができる。また、接合用補助部材の設置に方向性がある場合には、その方向性の維持にも有効である。 In the present invention, there is provided a cylindrical fitting member that can be engaged with a peripheral portion of an insertion hole for bolt penetration formed in the auxiliary member for joining, and the insertion for bolt penetration formed on the accessory plate with the cylindrical fitting member. Since it is configured to fit into the hole and hold the joining auxiliary member on the side of the base plate, the bolt and nut are inserted while interposing the auxiliary member for joining between the base plate and the base material in the connection work between the base materials. When tightening and fixing, the individual auxiliary members for joining are held at predetermined positions on the side of the accessory plate by the cylindrical fitting members inserted into the insertion holes for penetrating the bolts. For this reason, the possibility of the joining auxiliary members moving or dropping during the operation is eliminated, and even if the joining auxiliary member cannot be viewed directly from the outside of the accessory plate, it can be used for individual joining. Auxiliary member can be accurately installed at a predetermined position, The work burden on the worker with the strength of the fiscal year can be reliably achieved can be greatly reduced. Further, when the installation of the joining auxiliary member is directional, it is also effective for maintaining the directionality.
本発明に係る母材間連結技術は、建築や橋梁などにおいて梁や柱を構成するH形鋼などの母材同士をボルトとナットを用いて連結する場合に広く適用することが可能である。前記接合用補助部材の両面に設けられる係止部に関しては、その中の少なくとも母材側の面に形成される係止部は、母材の接合面に食込んですべり係数を増すように構成されるが、他方の添板側の面に形成される係止部については、母材側の場合と同様に添板の接合面に食込んですべり係数を増やすように構成してもよいし、あるいは添板側の接合面に予め前記係止部に係合し得る係合部を形成しておき、それらの接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やすように構成しても構わない。その接合用補助部材に形成される係止部の具体的形状に関しては、相手側の接合面に食込ませてすべり係数を増やす形態の場合には、先端が尖った刃状突起のものや錐状のものが適当である。これに対して、接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やす形態の場合には、添板側へ食込ませる必要性がないことから、係合可能な種々の形状が可能である。また、それらの係止部及び係合部のどちらが凸側でも凹側でも構わない。さらに、その接合用補助部材側に形成された前記係止部と添板側に予め形成された係合部との係合によってすべり係数を増やす形態を採用する場合に、それらの係合部を、母材間の連結方向に直交する方向に平行に並設される複数条の係合部から構成するようにすれば、それらの係止部と係合部との係合によって所要の方向性が自動的かつ的確に決り、母材間の連結方向に対するすべり係数を効率的かつ確実に向上することができる。因みに、接合用補助部材の外形に関しては、以下の実施例のように八角形に限らず、四角形や六角形などの他の多角形あるいは円形状のものでもよい。また、接合用補助部材は、焼入れ処理等によりとりわけ母材側の接合面に食込む係止部の部分の硬度を高めたものが望ましい。他方、添板に関しては、焼入れ処理を施さない方が、添板、接合用補助部材及び母材の締付け固定時に、部材の厚さに関する多少の寸法差や梁間における施工誤差があっても、変形して馴染みやすいことから、より安定した締付けが可能であるが、それらに限定されるものではない。前記筒状嵌合部材に関しては、その高さを前記添板の厚さより小さく設定して添板の途中まで嵌入するように構成してもよいし、前記添板の厚さより大きく設定して添板の反対側で突出した部分をかしめるように構成してもよい。また、その筒状嵌合部材に縦方向のスリットを形成したり、先細のテーパ状に形成することにより、添板に形成したボルト貫通用の挿通孔への嵌入をし易くできる。 The inter-base material connection technology according to the present invention can be widely applied when base materials such as H-shaped steels constituting beams and columns are connected using bolts and nuts in buildings and bridges. Regarding the locking portions provided on both surfaces of the joining auxiliary member, the locking portions formed at least on the surface of the base material side thereof are configured to bite into the joint surface of the base material and increase the slip coefficient. However, the locking portion formed on the other side of the accessory plate may be configured to increase the slip coefficient by biting into the joining surface of the accessory plate as in the case of the base material side. Alternatively, an engaging portion that can be engaged with the engaging portion is formed in advance on the joining surface on the accessory plate side, and the engaging portion formed on the joining auxiliary member side and the accessory plate side are formed in advance. You may comprise so that a slip coefficient may be increased by engagement with the engaged part made. With regard to the specific shape of the locking portion formed on the joining auxiliary member, in the case of a form in which the slip coefficient is increased by biting into the mating joint surface, the shape of the blade-like projection with a sharp tip or cone The shape is suitable. On the other hand, in the case where the slip coefficient is increased by the engagement between the engaging portion formed on the joining auxiliary member side and the engaging portion formed in advance on the accessory plate side, the erosion is applied to the accessory plate side. Various shapes that can be engaged are possible because there is no need to include. Further, either the locking part or the engaging part may be convex or concave. Further, when adopting a form in which the slip coefficient is increased by engaging the engaging portion formed on the joining auxiliary member side and the engaging portion formed in advance on the accessory plate side, the engaging portions are If a plurality of engaging portions are arranged in parallel in a direction orthogonal to the connecting direction between the base materials, the required directivity is obtained by engaging the engaging portions with the engaging portions. Is determined automatically and accurately, and the slip coefficient in the connecting direction between the base materials can be improved efficiently and reliably. Incidentally, the outer shape of the joining auxiliary member is not limited to an octagon as in the following embodiments, but may be other polygonal or circular shapes such as a quadrangle and a hexagon. Further, it is desirable that the joining auxiliary member has a higher hardness at the portion of the engaging portion that bites into the joining surface on the base material side by quenching treatment or the like. On the other hand, with regard to the accessory plate, if the quenching treatment is not performed, even if there is a slight dimensional difference regarding the thickness of the member or a construction error between the beams when fastening the accessory plate, the auxiliary member for joining, and the base material, deformation Since it is easy to become familiar with, more stable tightening is possible, but it is not limited to them. The cylindrical fitting member may be configured such that its height is set smaller than the thickness of the accessory plate and fits partway through the accessory plate, or is set larger than the thickness of the accessory plate. You may comprise so that the part which protruded on the other side of the board may be crimped. Further, by forming a longitudinal slit in the cylindrical fitting member or a tapered shape, it is possible to easily fit into the insertion hole for penetrating a bolt formed in the accessory plate.
図1は母材間の連結状態を示した正面図であり、図2はその平面図である。また、図3は添板を外して示した平面図、図4は図1中の丸内を示した部分拡大図である。図中1,2はH形鋼からなる母材で、それらの母材1,2間を本発明に係る母材間連結構造により連結した状態を示したものである。図示のように、母材1及び母材2に対しては、それらの母材1のフランジ部3,4と母材2のフランジ部5,6との間に跨った状態に添板7〜10が添設される。添板7〜10と母材1,2のフランジ部3〜6との間には、図3及び図4に示したように、両面に適宜の係止部を設けた板状からなる所要数の接合用補助部材11が介装され、それらの添板7〜10、個々の接合用補助部材11及び母材1,2を、それらに貫通させたボルト12及びナット13によって締付け固定するように構成されている。また、母材1のウェブ14と母材2のウェブ15とは、図1に示したように添板16を用いて接合用補助部材11と同様の接合用補助部材を介装しながらボルト17とナットにより連結されている。なお、図5は母材1のフランジ部3と母材2のフランジ部5との厚さに寸法差がある場合の連結状態を示したものである。ここでは、添板7〜10に焼入れ処理を施していない場合を示したものであり、図示のように添板8が変形してフランジ部3,5の寸法差を吸収しながら馴染むことから、より安定した締付けが可能である。
FIG. 1 is a front view showing a connection state between base materials, and FIG. 2 is a plan view thereof. FIG. 3 is a plan view with the accessory plate removed, and FIG. 4 is a partially enlarged view showing the circle in FIG. In the figure,
次に、図6〜図11に基づいて本発明の特徴である筒状嵌合部材による接合用補助部材の添板側への保持に関して説明する。図6は前記添板7の平面図であり、図7はそのA−A断面図である。なお、以下の説明は添板8〜10に関しても共通である。因みに、添板7,9の場合には、以下の手順で接合用補助部材11が所定位置に保持された添板7,9は、使用に際して、上下を逆転して接合用補助部材11を下方にした状態で母材1,2に添設され、ボルト12及びナット13を用いて締付け固定されることになる。しかして、図中18は添板7に形成された前記ボルト12用の挿通孔であり、図1〜図3ではボルト12を計12本使用する場合を例示したが、ここでは計16本使用する場合を例示した。図8は添板7に形成された各挿通孔18に対応させて同数の接合用補助部材11を載置した状態を示した平面図であり、図9はその部分拡大縦断面図である。図示のように、本実施例におけるそれぞれの接合用補助部材11は若干偏平に変形された八角形からなり、その長手方向の両側に位置する平行辺部を隣接間で互いに当接させることにより、接合用補助部材11の設置方向を規制し得るとともに、ボルト12による締付け時などにおける接合用補助部材11の供回りを防止できるように構成している。また、接合用補助部材11の中心部には、添板7に形成された前記挿通孔18と同じか若干大径の挿通孔19が形成され、その挿通孔19の周縁部には後述の筒状嵌合部材の一方の端部に形成された鍔部を掛合支持する段部20を形成している。なお、図示のように、本実施例では、接合用補助部材11の両面に備える係止部として、母材1,2の連結方向に直交する方向に平行に並設した複数条からなる突起21を形成した場合を示した。因みに、接合用補助部材11の添板7側に形成する突起21を大きくし、その突起21に係合する係合凹部を添板7の接合面に形成して、両者が係合するように構成すれば、上述のように八角形の接合用補助部材11を使用しなくても、接合用補助部材11の方向性を的確に維持できるとともに、供回りの防止も可能である。さらに、接合用補助部材11の片面をこのような大きな突起とすれば、添板7に対する当接面積を大きくとることが可能なことから、他方の面に形成した突起の食込みの安定化にも有効である。
Next, the holding of the joining auxiliary member to the accessory plate side by the cylindrical fitting member, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view of the
図10は添板7に形成された各挿通孔18に対応して載置されたそれぞれの接合用補助部材11の挿通孔19に対して筒状嵌合部材22を嵌入した状態を示した平面図であり、図11はその部分拡大縦断面図、図12は同部分を更に拡大した部分拡大縦断面図である。図示のように、本実施例では、筒状嵌合部材22が添板7に形成された挿通孔18の途中まで嵌入される場合を示した。図12に示したように、筒状嵌合部材22の一方の端部には鍔部23が形成されており、挿通孔18,19への嵌入状態において、前記段部20に掛合支持されるように構成されている。なお、図13は筒状嵌合部材に関する他の実施例を示した縦断面図であり、この実施例に係る筒状嵌合部材24は、スリット25を設けて挿通孔18,19への嵌入操作の容易化を図ったものである。また、図14に示した実施例に係る筒状嵌合部材26は、その高さを高くすることにより、挿通孔18を貫通して添板7の反対側に突出した部分をかしめて下方にも鍔部27を形成し得るように構成し、その鍔部27を添板7に形成した段部28に掛合することにより、接合用補助部材11を添板7に対してより強固に保持し得るように構成したものである。
FIG. 10 is a plan view showing a state in which the cylindrical fitting
1,2…母材、3〜6…フランジ部、7〜10…添板、11…接合用補助部材、12…ボルト、13…ナット、14,15…ウェブ、16…添板、17…ボルト、18,19…挿通孔、20…段部、21…突起、22…筒状嵌合部材、23…鍔部、24…筒状嵌合部材、25…スリット、26…筒状嵌合部材、27…鍔部、28…段部
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The joining auxiliary member for a base material connecting structure according to claim 2, wherein a longitudinal slit is formed in the tubular fitting member.
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JPH11217877A (en) * | 1998-01-31 | 1999-08-10 | Okabe Co Ltd | Clamp hole gap filling member for anchor bolt |
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