JP5580957B2 - ボルト固定金物 - Google Patents

Description

本発明は、ボルト固定金物に関する。

例えば、鋼製基礎を採用する鉄骨造建物の建築において、鋼製基礎の上面部に鋼製柱の下端部のベースプレートを柱脚ボルトで接合して柱建てやパネルの建方を行う前に、屋内側の地業工事を土間コンクリートの打設工事も含んで完了させておく、いわゆる土間先打ち工法が提案されている。この土間先打ち工法は、コンクリート土間上への内部足場の設置を可能にして作業の安全性を高めることができると共に、地業工事の手戻りを生じさせることがなくて作業性を高めることができるという利点を備えている。
特開２００４−２１１４５３号公報

ところで、この土間先打ち工法では、鋼製基礎の上フランジ部において、ウェブを挟んで屋内側に位置する部分の下面側へのアクセスが、土間コンクリートの打設工事を含む屋内側の地業工事完了後にはできなくなる。そのため、柱脚ボルトは、屋内側の地業工事を行う前に、予め、上フランジ部の屋内側の部分に設けたボルト通孔に、頭部が上フランジ部の下面側に位置すると共に、ボルト軸が上フランジ部の上面から上方に突出し、かつ、ナットの締付けにおいてボルトが共回りしないように挿入固定しておく必要がある。

しかるに、柱脚ボルトをそのような挿入状態に安定良くしっかりと固定しておく手段が、溶接以外では、確立されておらず、そのため、鋼製基礎が溶融亜鉛メッキ加工された環境対応型のものであって溶接が困難であるような場合には、上記のような土間先打ち工法を採用するのが難しいという問題があった。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、ボルトをプレート部のボルト通孔に無溶接で安定良くしっかりと挿入固定しておくことができ、しかも、ナット締付け時のボルトの共回りも確実に防ぐことができるボルト固定金物を提供することを課題とする。

上記の課題は、プレート部のボルト通孔に貫通状態に通されたボルトを、該通された状態を保持するよう、前記プレート部に固定するボルト固定金物であって、
前記プレート部においてボルト頭部の位置する側の面部に沿わされるベース部と、
該ベース部に設けられ、ボルト頭部を嵌合させ、内周部がボルト頭部外周部と回転方向において係合するように形成された回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部と、
前記ベース部に連接され、ボルト頭部が回転係合用切欠き部内又は回転係合用孔部内からプレート部とは反対の方向に抜け出てしまうのをボルト頭部の頂面部に当接して阻止する頂面当接部と、
前記ベース部に連接され、プレート部の縁部を回り込んでボルト軸部の突出する側の面部に張り出し、ベース部との協働によりプレート部を弾力的に挟み込んでベース部をプレート部に沿わせた状態に保持する止付け部と
が備えられていることを特徴とするボルト固定金物によって解決される（第１発明）。

この固定金物では、プレート部のボルト通孔に貫通状態に通されたボルトの頭部をベース部の回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部に嵌合させ、ボルト頭部の頂面と頂面当接部とを向き合わせた状態にすると共に、ベース部と止付け部とでプレート部を弾力的に挟み込んでベース部をプレート部に沿わせた状態にすることにより、基端方向へのボルトの抜けは、頂面当接部がボルト頭部の頂面に当接することによって阻止され、また、ボルト軸に螺合させたナットを回して締め付けていく過程では、ボルトがナットとともに共回りしようとするのを、回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部の内周部がボルト頭部の外周部と係合することによって阻止する。こうして、ボルトをプレート部のボルト通孔に無溶接で安定良くしっかりと挿入固定しておくことができ、しかも、ナット締付け時のボルトの共回りも確実に防ぐことができる。

第１発明のボルト固定金物は、前記ベース部、回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部、頂面当接部、及び、止付け部を含む、金属板のプレス曲げによる一体成形品からなっているとよく（第２発明）、その場合は、金物の構成部品点数を少なくすることができると共に、金物の製作を容易にし、金物のコストを低く抑えることができる。

第１，第２発明において、ベース部と止付け部とによる弾力的な挟み込み作用によって、金物の共回りによるボルト頭部の共回りが阻止されるようになされているとよい（第３発明）。この場合は、止付け部がプレート部へのベース部の止付け作用を行うと共に、金物の共回りによるボルトの共回り阻止作用をも行って、簡素な構造で、両方の作用を実現することができる。

また、第１，第２発明において、ベース部と止付け部との連接部がプレート部の縁部に当接することによって、金物の共回りによるボルト頭部の共回りが阻止されるようになされているのもよい（第４発明）。この場合も、止付け部の形成のために、止付け部とベース部との間に介設される連接部を金物の共回りによるボルト頭部の共回り阻止に用いるものであることにより、簡素な構造で、プレート部への止付け作用とボルトの共回り阻止作用の両方を実現することができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、ボルトをプレート部のボルト通孔に無溶接で安定良くしっかりと挿入固定しておくことができ、しかも、ナット締付け時のボルトの共回りも確実に防ぐことができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

実施形態のボルト固定金物３は、図１〜図５に示すように、鋼製基礎１を採用する鉄骨造建物の建築を土間先打ち工法を採用して行う場合の鋼製基礎１への柱脚ボルト２の固定に用いるものである。

鋼製基礎１は、図２（イ）に示すように、上下のフランジ１ａ，１ｂとこれらフランジ１ａ，１ｂをつなぐウェブ１ｃとを備えた、例えば図示するようなＨ形鋼からなっていて、コンクリートの基盤４上に設置され、下フランジ１ｂがコンクリートの基盤４にアンカーボルト５で固定されている。

土間先打ち工法では、鋼製基礎１に柱建てをする前に、まず、図２（イ）に示すように、鋼製基礎１の上フランジ１ａの、ウェブ１ｃを挟んで屋内側６のプレート部分に設けられたボルト通孔７に、柱脚ボルト２を、その頭部２ａが上フランジ１ａの下面側となるように貫通状態に挿入して固定しておく。この固定に用いるのが、実施形態のボルト固定金物３である。

次いで、図２（ロ）に示すように、鋼製基礎１の屋内側の側面部を絶縁材１４で塞いだ状態にして屋内側の土間下砕石地業９を行うと共に、柱建てをする部分にコンクリート止めプレート１０を設置し、該プレート１０の上方を養生テープ１６で塞ぎ、しかる後、図２（ハ）に示すように、土間コンクリート１１を打設する。

そして、充分な養生を行った後、養生テープ１６を外し、図３（ニ）に示すように、鋼製柱１２の下端部に備えられているベースプレート１３を、そのボルト通孔７に上記の柱脚ボルト２のボルト軸部２ｂを通すようにして、鋼製基礎１の上フランジ１ａの上面部に設置し、図３（ホ）に示すように、柱脚ボルト２のボルト軸部２ｂにナット１５を螺合して締め付ける。

そして、図３（ヘ）に示すように、鋼製基礎１の上フランジ１ａの、ウェブ１ｃを挟んで屋外側の部分に設けられているボルト通孔８と、それに対応する鋼製柱１２のベースプレート１３のボルト通孔８とに屋外側からのアクセスで柱脚ボルト２を下から通し、ボルト２の頭部を手でおさえながら、上からナット１５を螺合し締め付ける、というようにして柱建てが行われる。なお、柱１２は、壁パネルに組み込まれたものであってもよい。

この土間先打ち工法において用いられるボルト固定金物３は、図１に示すように、金属板のプレス曲げによる一体成形品からなっており、長方形状をした板状のベース部３１を備えている。

このベース部３１は、第１プレート部を構成する鋼製基礎１の上フランジ１ａの下面側に沿わされるもので、その長手方向の一方の側には、方形状の回転係合用切欠き部３２が、長辺側に開口するようにして備えられていると共に、回転係合用切欠き部３２の最奥の辺には、頂面当接部側連接部３３がベース部３１の面外方向に立ち上げられ、該連接部３３の先端部に、ベース部３１と平行な頂面当接部３４が回転係合用切欠き部３２側に張り出すように備えられている。

該回転係合用切欠き部３２は、図５（イ）に示すように、内周部を構成する対向する側辺部３２ａ，３２ａ間の間隔寸法が、柱脚ボルト２の頭部２ａを切欠き部３２内に嵌合させることができ、かつ、その嵌合状態においてボルト頭部２ａの外周部と回転方向において係合することができるような寸法に設定されている。

また、前記頂面当接部３４は、回転係合用切欠き部３２内のボルト頭部２ａの頂面部を当接させることができると共に、その当接状態において、回転係合用切欠き部３２の内周部とボルト頭部２ａの外周部との回転方向における係合状態が維持されるように備えられている。

そして、ベース部３１の長手方向のもう一方の側には、前記長辺側とは反対の側の長辺部において、止付け部側連接部３５が、前記頂面当接部側連接部３３の立ち上がり方向とは反対の方向に立ち上げられ、該連接部３５の先端部に、止付け部３６がベース部３１の面内方向、具体的にはベース部３１の前記一方の長辺側へと張り出すように備えられている。

該止付け部３６は、ベース部３１から、止付け部側連接部３５を介して鋼製基礎１の上フランジ１ａの縁部を回り込み、上フランジ１ａの上面側に張り出し、ベース部３１との協働により鋼製基礎１の上フランジ１ａを弾力的に挟み込んでベース部３１を上フランジ１ａの下面側に沿わせた状態に保持するもので、弾力的な挟み込みが行われるよう、先端側に向けてベース部３１の側に接近していくように傾斜して備えられていると共に、先端部３６ａは、ベース部３１の側から離間していくように傾斜し、鋼製基礎１の上フランジ１ａの縁部をベース部３１と止付け部３６との間にスムーズに誘導していくことができるようになされている。

また、ベース部３１と止付け部３６とを連接している止付け部側連接部３５は、その幅寸法が、止付け部３６の側からベース部３１の側に向けて漸次大きくなっていくように形成され、止付け部側連接部３５とベース部３１との連接部の長さ寸法が、止付け部側連接部と止付け部３６との連接部の長さ寸法よりも大きく設定されて、止付け部側連接部３５とベース部３１との連接部が、ベース部３１の長手方向における回転係合用切欠き部３２のある側へと張り出しており、それにより、ベース部３１において回転係合用切欠き部３２の側に下向きの力が作用しても、ベース部３１の撓みが小さく抑えられるようになされている。

鋼製基礎１の上フランジ１ａへの柱脚ボルト２の固定は、上記のボルト固定金物３を用い、図１（イ）（ロ）に示すように、
・ 柱脚ボルト２を、その頭部２ａが鋼製基礎１の上フランジ１ａの下面側となるようにして上フランジ１ａのボルト通孔７に貫通状態に挿入すること、
・ ボルト頭部２ａをボルト固定金物３の回転係合用切欠き部３２内に嵌合すると共に頂面当接部３４にボルト頭部２ａの頂面部を支承させた状態にすること、及び、
・ 上フランジ１ａをボルト固定金物３のベース部３１と止付け部３６とで弾力的に挟み込んだ状態にすること
を相前後して行うことにより達せられる。

こうしてボルト固定金物３によって鋼製基礎１の上フランジ１ａに固定された柱脚ボルト２は、図４（イ）及び図３（ニ）に示すように、鋼製柱１２の下端部に備えられている、第２プレート部としてのベースプレート１３のボルト通孔７に柱脚ボルト２のボルト軸部２ｂを通していく過程においてベースプレート１３がボルト軸部２ｂの先端部に当たっても、あるいは、柱脚ボルト２の軸部２ｂの先端部が何らかの理由により下方に押されることがあっても、ボルト固定金物３によって鋼製基礎１の上フランジ１ａにしっかりと保持されているので、上フランジ１ａの下方に大きく沈み込んでしまうようなこともなく、しっかりとした固定状態を保持することができる。

特に、ボルト固定金物３は、鋼製柱１２のベースプレート１３が鋼製基礎１の上フランジ１ａ上に設置された状態で、止付け部３６が、ベースプレート１３と上フランジ１ａとの間に挟み込まれないように回転係合用切欠き部３２から側方に距離をおいて備えられているが、止付け部側連接部３５による補強作用で柱脚ボルト２の沈込みをしっかりと抑えることができる。

また、図４（ロ）（ハ）に示すように、鋼製柱１２のベースプレート１３を鋼製基礎１の上フランジ１ａ上に設置した後、柱脚ボルト２にナット１５を螺合し、締め付けていく過程においても、回転係合用切欠き部３２内のボルト頭部２ａの頂面部が頂面当接部３４に支承当接している状態で回転係合用切欠き部３２の内周部とボルト頭部２ａの外周部とが回転方向における係合している状態となっているので、図５に示すように、ナット１５を回しても、ボルト固定金物３が柱脚ボルト２の共回りを阻止して、しっかりとしたボルト締結状態を形成することができる。

その場合に、ボルト固定金物３の共回りによるボルト頭部の共回りは、鋼製基礎１の上フランジ１ａに対するベース部３１と止付け部３６とによる弾力的な挟み込み作用によって阻止されるようになされていてもよいし、ベース部３１と止付け部３６とを連接している止付け部側連接部３５が上フランジ１ａの縁部に当接することによって阻止されるようになされていてもよいし、本実施形態の場合には、土間先打ち工法において設置された絶縁材１４など、周辺部材ないしは周辺部にボルト固定金物３が当接することによって阻止されるようになされていてもよいし、それらのいずれか２つ以上が併用されて阻止されるようになされていてもよい。いずれの場合も、金物３の共回りによるボルト２の共回りを簡素な構造で有効的に阻止することができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、ベース部３１に回転係合用切欠き部３２が備えられている場合を示したが、切欠き部に代えて、回転係合用孔部が備えられていてもよい。

また、上記の実施形態では、ボルト固定金物を、土間先打ち工法において鋼製基礎１の上フランジに柱脚ボルトを固定するのに用いた場合を示したが、本発明のボルト固定金物は、それに限らず、ボルト頭部を手でおさえながらナットの螺合締付けを行うことができない場合などにおけるボルトの先付け固定に広く用いることができるものであり、また、プレート部のボルト通孔に通されたボルトの向きは、ボルト頭部を下、ボルト軸部を上とする上下方向に限らず、ボルト頭部を上、ボルト軸部を下とする上下方向であってもよいし、あるいは、水平方向や斜め方向などであってもよい。

実施形態のボルト固定金物を示すもので、図（イ）は鋼製基礎と柱脚ボルトとボルト固定金物とを分離状態で示す一部断面斜視図、図（ロ）は固定金物による柱脚ボルトの固定状態を示す一部断面斜視図、図（ハ）及び図（ニ）はボルト固定金物の拡大斜視図である。 図（イ）〜図（ハ）は、図３（ニ）〜（ヘ）とともに、土間先打ち工法を順次に示す断面正面図である。 図（ニ）〜図（ヘ）は、図２（イ）〜（ハ）とともに、土間先打ち工法を順次に示す断面正面図である。 図（イ）〜図（ハ）はボルト固定金物で柱脚ボルトを保持した鋼製基礎に対して鋼製柱のベースプレートを設置し、ボルト接合していく過程を順次に示す一部断面斜視図である。 図（イ）〜図（ハ）はそれぞれ、ボルト固定金物における回転係合用切欠き部とボルト頭部との寸法関係を示す平面図である。

符号の説明

１ａ…上フランジ（プレート部）
２…柱脚ボルト（ボルト）
２ａ…頭部
２ｂ…軸部
３…ボルト固定金物
７…ボルト通孔
１５…ナット
３１…ベース部
３２…回転係合用切欠き部
３４…頂面当接部
３６…止付け部

Claims (3)

1. ボルトで互いに接合される第１プレート部と第２プレート部のうちの第１プレート部のボルト通孔に貫通状態に通されたボルトを、該通された状態を保持するよう、前記第１プレート部に固定するボルト固定金物であって、
   前記第１プレート部においてボルト頭部の位置する側の面部に沿わされる、長方形状をした板状のベース部と、
   該ベース部の長手方向の一方の側に設けられ、ボルト頭部を嵌合させ、内周部がボルト頭部外周部と回転方向において係合するように形成された回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部と、
   前記ベース部に連接され、ボルト頭部が回転係合用切欠き部内又は回転係合用孔部内からプレート部とは反対の方向に抜け出てしまうのをボルト頭部の頂面部に当接して阻止する頂面当接部と、
   前記ベース部の長手方向のもう一方の側に止付け部側連接部を介して連接され、第１プレート部の縁部を回り込んでボルト軸部の突出する側の面部に張り出し、ベース部との協働により第１プレート部を弾力的に挟み込んでベース部を第１プレート部に沿わせた状態に保持する止付け部と
   が備えられ、
   前記ベース部、回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部、頂面当接部、及び、止付け部を含む、金属板のプレス曲げによる一体成形品からなっていて、
   該一体成形品を変形させなくても、ボルト頭部を回転係合用切欠き部内又は回転係合用孔部内に回転係合状態に嵌合することができると共に、ボルト頭部の頂面部を頂面当接部に支承させた状態にすることができるようになされており、
   前記止付け部は、ベース部の長手方向の前記もう一方の側に備えられることで、ベース部の長手方向の前記一方の側に備えられた回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部から側方に距離をおいて、第１プレート部と第２プレート部との間に挟み込まれないようになされており、
   ベース部の補強のため、前記止付け部側連接部は、幅寸法が、止付け部の側からベース部の側に向けて漸次大きくなっていくように形成され、止付け部側連接部とベース部との連接部の長さ寸法が、止付け部側連接部と止付け部との連接部の長さ寸法よりも大きく設定されて、止付け部側連接部とベース部との連接部が、ベース部の長手方向における回転係合用切欠き部又は回転係合用孔部のある側へと張り出していることを特徴とするボルト固定金物。
2. ベース部と止付け部とによる弾力的な挟み込み作用によって、金物の共回りによるボルト頭部の共回りが阻止されるようになされている請求項１に記載のボルト固定金物。
3. ベース部と止付け部との連接部がプレート部の縁部に当接することによって、金物の共回りによるボルト頭部の共回りが阻止されるようになされている請求項１に記載のボルト固定金物。

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