JP5946925B1 - 部材間の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】何れか一方の部材が支柱に対して先に溶接により固定される場合においても、これにより影響を受けることなく大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な部材間の接合構造を提供する。【解決手段】孔が形成される第１部材４３と、貫通孔３３が形成され、第１部材４３よりも先に構造体に溶接固定される第２部材２６と、第２部材２６に形成された貫通孔３３に嵌め込まれ、第１部材４３の表面に接触された状態とされる介装構造体６２と、少なくとも介装構造体６２及び第１部材４３の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結するボルト６３とナット６４とを備え、第１部材４３と第２部材２６との間隙をαとし、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされている。【選択図】図２

Description

本発明は、構造物に導入される部材間の接合構造に関する。

従来より、大地震等の大きな振動エネルギーを効率良く吸収し、建築物の構造部材の損傷を防止することを目的として、特許文献１に開示される制震機構が提案されている。

特許文献１に開示される制震機構は、一対の枠部材の折れ曲り材が略Ｘ形状となるように、摩擦ダンパーを介して連結されることによって制震機構が構成され、これら枠部材の上下の連結プレートが土台や梁に固定され、直材が柱に固定されるものである。これにより、特許文献１に開示される制震機構は、大地震等が発生したときに、その振動エネルギーを摩擦ダンパーで吸収するとともに、柱の引き抜けやめり込みを防止するものとなる。

特開２００１−３３６３０３号公報 特許第５４２２０７４号公報

しかし、特許文献１に開示される制震機構は、一対の折れ曲り材の枠部材を用いるものであり、これら一対の枠部材に作用する押圧力によって、摩擦ダンパーの摩擦抵抗を利用するものであることから、これら一対の枠部材に作用する押圧力が不十分となる場合に、振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。

また、特許文献１に開示される制震機構は、一対の折れ曲り材の枠部材に作用する押圧力を利用するものであることから、建築物にブレース材を設けないものとする場合に適用することができないものとなり、大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。

さらに、特許文献１に開示される制震機構は、建築物にブレース材を設けるものとした場合であっても、ブレース材を設けた位置に限定して適用されるものとなることから、振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。

また、特許文献２には、鉄板、鋼板、ステンレス板等の一対の第１部材が、面材の端部から面内方向に突出させて所定の間隔を空けて略平行に一対となって設けられ、アルミニウム等の第２部材が、一対の第１部材の間に挟み込まれて設けられることで、第１部材と第２部材との異種材料接触状態での褶動によって、地震等によって建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収して、建築物の倒壊や面材の崩落を防止する技術が開示されている。

しかしながら、この特許文献２の開示技術には、鉛直に立設された柱体に対して第２部材を水平方向に向けて先に溶接固定し、その溶接された第２部材に対して、梁に連結され、又は梁のフランジを構成する第１部材を添設する際におけるより好適な構成については特段開示されていない。特に柱体に対して先に第２部材を溶接することにより、第１部材との間で施工誤差に伴う間隙が形成されることがあり、この間隙に影響を受けることなく上述した振動の摩擦減衰を吸収できる構成は従来において特段提案されていなかった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、何れか一方の部材が支柱に対して先に溶接により固定される場合においても、これにより影響を受けることなく大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な部材間の接合構造を提供することにある。

請求項１記載の部材間の接合構造は、孔が形成される第１部材と、貫通孔が形成され、構造体に固定される第２部材と、前記第２部材に形成された前記貫通孔よりもわずかに縮径させて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることを特徴とする。

請求項２記載の部材間の接合構造は、請求項１記載の発明において、前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、前記第１部材と一方の第２部材との間隙をα１、前記第１部材と他方の第２部材との間隙をα２とし、前記一方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ１とし、前記他方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ２としたとき、α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２であることを特徴とする。

請求項３記載の部材間の接合構造は、請求項１又は２記載の発明において、前記介装構造体は、前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されていることを特徴とする。

請求項４記載の部材間の接合構造は、請求項１〜３のうち何れか１項記載の発明において、前記第１部材と前記介装構造体の少なくとも各接触面は、互いに異種材料で構成されていることを特徴とする。

請求項５記載の部材間の接合構造は、請求項１〜３のうち何れか１項記載の発明において、前記介装構造体は、前記第１部材へ接触する第１層と、前記締結部材へ接触する第２層とを有し、前記第１層と前記第１部材の少なくとも各接触面は、互いに異種材料で構成されていることを特徴とする。

請求項６記載の部材間の接合構造は、請求項２記載の発明において、前記２枚の第２部材の何れか一方の前記貫通孔に嵌め込まれる介装構造体は、前記ボルトと螺合可能な雌ネジが形成されていることを特徴とする。

請求項７記載の部材間の接合構造は、第１貫通孔が形成される第１部材と、第２貫通孔が形成され、構造体に固定される第２部材と、前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えることを特徴とする。

請求項８記載の部材間の接合構造は、請求項１〜７のうち何れか１項記載の発明において、前記介装構造体及びこれが嵌め込まれる貫通孔は、角形状とされていることを特徴とする。

請求項９記載の部材間の接合構造は、請求項７記載の発明において、前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、前記第２介装構造体は、何れか一方又は双方の前記第２部材における第２貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする。

請求項１０記載の部材間の接合構造は、第１貫通孔が形成される第１部材と、第２貫通孔が形成される第２部材と、前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材は、それぞれ折り曲げられた端部を介して面材を挟持してなることを特徴とする。

請求項１１記載の部材間の接合構造は、貫通孔が形成される第１部材と、構造体に固定され、孔が形成される第２部材と、前記第１部材に形成された前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第２部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、少なくとも前記介装構造体及び前記第２部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、地震による振動が構造物に加わった場合、面材は、壁枠に対して相対的に水平方向に向けて、換言すれば面材の面内方向に向けて振動、変位することとなる。かかる場合に、面材及びこれに連結されている第２部材、更にはこの第２部材に嵌め込まれる介装構造体は、壁枠に連結されている第１部材に対して相対的に変位していくこととなる。実際には、この介装構造体における貫通孔に挿入されているボルトの軸が、第１部材における水平長孔を、その地震に応じて水平方向に往復振動することとなる。このとき介装構造体は、第１部材の表面に押圧されている状態になっているが、このようなボルトの軸による水平長孔中の水平変位に応じて、介装構造体が第１部材の表面上を摺動することとなる。即ち、介装構造体が第１部材に押圧された状態で紙面奥行き方向及び紙面手前方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第１部材の表面とこれに対して押圧する介装構造体との間で互いに摩擦が作用することとなる。そして、この摩擦に応じて地震による振動エネルギーが摩擦減衰によって吸収されることとなる。

本発明を適用した部材間の接合構造の斜視図である。 本発明を適用した部材間の接合構造の側面図である。 本発明を適用した部材間の接合構造において、介装構造体の板厚をより増厚させた例を示す図である。 （ａ）は、接合構造を鉛直下向きに視認した状態を示す平面図であり、（ｂ）は、介装構造体の平面形態を長方形状で構成した例を示す図である。 介装構造体を２層構造で構成した例を示す図である。 介装構造体の内部にボルトの足を螺合可能な雌ネジを形成した例を示す図である。 一の第２部材と、第１部材間のみで接合を行う例を示す図である。 介装構造体の代替として、厚座金を介装する例を示す図である。 介装構造体を３層からなる座金で構成する例を示す図である。 一の座金を外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状で構成した例を示す図である。 第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させる例について説明するための図である。 図１１の形態について一方の第２部材の構成を省略し、他方の第２部材と第１部材間のみで接合を行う例を示す図である。 柱体として、鋼管柱を使用するのではなく、Ｈ形鋼を使用する例を示す図である。 本発明を適用した部材間の接合構造の他の実施形態を示す側面図である。 本発明を適用した部材間の接合構造の他の実施形態を示す平面図である。 本発明を適用した部材間の接合構造を、板ガラスを配設する構造体に適用する例を示す図である。 図１６における板ガラスを配設する構造体の他の形態について示す図である。 ターンバックルに本発明を適用する場合について説明するための図である。 第２部材に介装構造体を嵌め込むことなく、第１部材に介装構造体を嵌め込む形態を示す図である。 第２部材について中継部材を介して柱体に取り付ける例を示す図である。

以下、本発明を適用した部材間の接合構造１００を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した接合構造１００は、図１に示すような柱体４１と梁４２の接合構造に適用される。この接合構造１００において、略鉛直方向に立設されたいわゆる鋼管柱としての柱体４１には、第２部材２６が、面内方向が水平方向となるように延長されている。また、梁４２は、ウェブ４４の上端において、フランジを構成する第１部材４３ａが取り付けられ、ウェブ４４の下端において、同じくフランジを構成する第１部材４３ｂがそれぞれ取り付けられる。

図２は、かかる接合構造１００の詳細な断面図を示している。

第１部材４３ａ、４３ｂは、ウェブ４４に対して面内方向が水平方向となるように外側に延長されている。第１部材４３ａ、４３ｂには、それぞれ孔１０１が形成されている。各孔１０１には、ボルト６３の軸が挿通される。第１部材４３は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、真鍮板等のようにあらゆる種類の金属製の板材で構成されている。

第２部材２６は、柱体４１に対して溶接により固定される。この第２部材２６は、柱体４１に対して梁４２が接合される前において、先に柱体４１に固定される。第２部材２６は、詳細には、第２部材２６ａとこれに対して下方に離間して取り付けられる第２部材２６ｂとからなる。この第２部材２６ａと、第２部材２６ｂとの間に、梁４２を構成する第１部材４３が介装されることとなる。

第２部材２６ａ、２６ｂには、貫通孔３３が形成されている。この貫通孔３３には、それぞれ介装構造体６２が嵌め込まれる。介装構造体６２は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、真鍮板、レジン、ゴム、樹脂板等により構成されている。この介装構造体６２にはほぼ中央に貫通孔６２ｄが形成されていわゆる環を形成するように構成されている。この介装構造体６２の外形及びサイズは、これが嵌め込まれる第２部材２６の貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、貫通孔３３が円形であれば、介装構造体６２の外形は、貫通孔３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に貫通孔３３が角形状であれば、介装構造体６２の外形も当該貫通孔３３よりも僅かに縮径された同様の角形状となる。更に、この介装構造体６２の板厚は、いかなるもので構成されていてもよいが、図２の例では、第２部材２６ａ、２６ｂの表面から突出しない程度の厚みとされている。ちなみに、この介装構造体６２は、貫通孔３３に対してほぼ隙間無く嵌合されている場合以外に、遊びを持たせた状態で遊嵌させるようにしてもよい。

ボルト６３は、その軸が介装構造体６２における貫通孔６２ｄ、第１部材４３における孔１０１にそれぞれ挿通されている。このボルト６３の軸先端は、ナット６４により螺着されている。このようなボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、ボルト６３の頭部からの圧縮力がボルト６３の頭部とナット６４との間で発生する圧縮力は、第２部材２６ａにおける介装構造体６２、第１部材４３、第２部材２６ｂにおける介装構造体６２を介して伝達されることとなる。その結果、介装構造体６２から第１部材４３の両面に対して押圧力が負荷された状態で固定することが可能となる。なお、ボルト６３とナット６４との間でいわゆる高力ボルト接合を行うようにしてもよい。

次に上述した構成からなる本発明における作用効果について説明をする。

地震による振動が構造物に加わった場合、梁４２は、柱体４１に対して相対的に水平方向に向けて、換言すれば第１部材２６の面内方向に向けて振動、変位することとなる。かかる場合に、第１部材２６は、第２部材３３に嵌め込まれる介装構造体６２に対して相対的に変位していくこととなる。実際には、この介装構造体６２における貫通孔６２ｄに挿入されているボルト６３の軸が、第１部材４３における孔１０１に対して、その地震に応じて水平方向に往復振動することとなる。このとき介装構造体６２は、第１部材４３の表面に押圧されている状態になっているが、このような水平変位しようとする力に応じて、介装構造体６２が第１部材４３の表面上を摺動することとなる。即ち、図２で示すところの介装構造体６２が第１部材４３に押圧された状態で紙面左右方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第１部材４３の表面とこれに対して押圧する介装構造体６２との間で互いに摩擦が作用することとなる。そして、この摩擦に応じて地震による振動エネルギーが摩擦減衰によって吸収されることとなる。

従って本発明は、大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な接合構造１００として具現化することが可能となる。

特に本発明によれば、第１部材４３と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成されていることにより、異種材料接触状態でこれらを互いに褶動させることもできる。ここで、異種材料接触状態とは、鉄材又は鋼材とアルミニウムとが接触する異種金属接触状態や、鉄材又は鋼材と真鍮とが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材とステンレスとが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有する樹脂とが接触する異種材料接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有しない樹脂やゴムとが接触する異種材料接触状態等をいう。即ち、この異種材料接触状態は、第１部材４３と介装構造体６２を構成する材料が異なるものであれば、いかなるものであってもよい。これにより、上述した摩擦減衰をより効果的に作用させることが可能となる。特に鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間で異種材料接触状態を形成させることにより、互いの摩擦係数の相違により、摩擦力をより強く作用させることができ、より摩擦減衰を働かせることが可能となる。なお、第１部材４３自体と介装構造体６２自体とが互いに異種材料で構成されている場合以外に、少なくとも第１部材４３と介装構造体６２とにおける接触面が異種材料で構成されていればよい。これにより、上述した効果を奏することは勿論である。

第１部材４３と介装構造体６２と接触面における平滑度を向上させることで、これらが異種材料接触状態で褶動するときに、鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間でアルミニウム等が鉄板、鋼板等に部分的に溶け込むものとなり、各々の金属粒子が一体化されて界面を形成させることなく、金属流動する部位が形成されるものとなる。これにより、本発明を適用した接合構造１００では、界面を形成する摩擦抵抗と比較して、著しく高い摩擦係数を得ることができ、建築物に作用する振動に対する吸収性能を著しく向上させて、建築物の倒壊や面材の崩落を確実に防止することが可能となる。

また、本発明によれば、最初に柱体４１に対して第２部材２６ａ、２６ｂを溶接により接合し、その後に梁４２における第１部材４３ａ、４３ｂをそれぞれ第２部材２６ａ、２６ｂ間に介装させ、貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込んだ上でボルト６３、ナット６４を介して固定している。このとき、第２部材２６を柱体４１に溶接する際の位置ずれや施工誤差が発生する場合があり、その結果、第２部材２６と第１部材４３との間には間隙が生じる場合がある。この間隙の総和をαとする。即ち、このαは、第１部材２６ａと第２部材４３ａとの間の幅と、第１部材２６ｂと第２部材４３ａとの間の幅との和で表される。

ここで介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。これにより、第２部材２６を柱体４１に溶接する際の位置ずれや施工誤差が発生した場合においても、介装構造体６２の板厚ｔがαを下回ることがないことから、第２部材２６からの振動を介装構造体６２を介して第１部材４３へ着実に伝えることが可能となる。

図３は、本発明を適用した接合構造１００の他の実施の形態を示している。この例では、介装構造体６２の板厚をより増厚させた構成としている。具体的には、介装構造体６２を、第２部材よりも外側に突出するように増厚されている。かかる場合においても、介装構造体６２の板厚ｔは、ｔ＞αの条件を満たすように設定することで、第２部材２６からの振動を介装構造体６２を介して第１部材４３へ着実に伝えることが可能となる。係る構成において、ボルト６３の頭部と介装構造体６２の間、及びナット６４と介装構造体６２との間には、ワッシャー１１１が介装されている。

また、この図３に示す実施形態によれば、第２部材２６の板厚に対して、介装構造体６２の板厚を増厚させているため、以下に説明する効果を奏するものとなる。即ち、第２部材２６を柱体４１に対して寸分の誤差も無く所定位置に調整して溶接することは困難である。通常は、図３に示すように第２部材２６ａ、２６ｂの間隔が、第１部材４３の板厚よりも広く構成される場合が多い。かかる場合には、第１部材４３が第２部材２６ａ、２６ｂの間に遊嵌された状態となる。このような状態とされていた場合に、第１部材４３と一方の第２部材２６ａとの間隙をα１、第１部材４３と他方の第２部材２６ｂとの間隙をα２とし、一方の第２部材２６ａに嵌め込まれた介装構造体６１−１の板厚をｔ１とし、他方の第２部材２６ｂに形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体６１−２の板厚をｔ２としたとき、α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２とされていることが必須となる。これにより、第２部材２６における柱体４１への取り付け位置に対する寸分の誤差を吸収することが可能となる。

図４（ａ）は、接合構造１００を鉛直下向きに視認した状態を示す平面図である。この例では、介装構造体６２の平面形態を四角形状で構成した例である。介装構造体６２が嵌め込まれる貫通孔３３についても同様にこの介装構造体６２の外径形状に対応させた四角形状で構成されることとなる。なお、介装構造体６２と貫通孔３３との間には僅かに間隙が形成されている場合があるが、これに対しては例えば点溶接１１３を施すことにより、介装構造体６２と貫通孔３３とを互いに強固に固定することが可能となる。

図４（ｂ）は、介装構造体６２の平面形態を長方形状で構成した例である。介装構造体６２が嵌め込まれる貫通孔３３についても同様にこの介装構造体６２の外径形状に対応させた長方形状で構成されることとなる。なお、介装構造体６２と貫通孔３３との間に僅かに形成された間隙には、同様に点溶接１１３が施されることとなる。ちなみに介装構造体６２の平面形態は、四角形状のみならず、三角形、五角形、六角形その他の多角形状で構成されていてもよく、貫通孔３３もその介装構造体６２の平面形態に応じた形状とされていることにより互いの嵌合が実現できる。このように介装構造体６２及び貫通孔３３を角形状で構成することにより、これら介装構造体６２がボルト６３の回転操作に応じてとも回りしてしまうのを防止することが可能となる。

図５は、介装構造体６２を２層構造で構成した例を示している。この例では、介装構造体６２について、第１部材４３へ接触する第１層６２ａと、ボルト６３及びナット６４へ接触する第２層６２ｂとにより構成した例を示している。ちなみに、第２層６２ｂがボルト６３及びナット６４へ接触することの意味するところは、上述したワッシャー１１１を介してボルト６３及びナット６４等の締結部材に接触することも含まれる。

ここで、第１部材４３と第１層６２ａとは、互いに異種材料で構成されている。これにより、上述した異種材料接触状態でこれらを互いに褶動させることもできる。即ち、この異種材料接触状態は、第１部材４３と第１層６２ａとを構成する材料が異なるものであれば、いかなるものであってもよい。これにより、上述した摩擦減衰をより効果的に作用させることが可能となる。特に第１部材４３を鉄板、鋼板等で構成し、第１層６２ａをアルミニウム板や、アルミニウム合金、銅合金、青銅、ステンレス等からなる板材で構成することで、両者間でより好適な異種材料接触状態を形成させることが可能となる。このとき、第１部材４３及び第１層６２ａのそれぞれの接触面が少なくとも異種材料で構成されていてもよい。

図６は、介装構造体６２の内部に、ボルト６３の足を螺合可能な雌ネジ６２ｃを形成した例を示している。介装構造体６２のほぼ中央には孔が形成され、その孔の内壁に雌ネジ６２ｃが形成されている。このような構成を採用することにより、ナット６４を設ける必要が無くなり、部品点数を少なくすることによる施工コストの抑制を図ることが可能となる。なお、ボルト６３の頭部に相当するナット６４と、これに螺合可能なネジ棒２０１により、上述したボルト６３に代替させるようにしてもよい。この介装構造体６２の平面形態は、円形以外に多角形状で構成されていてもよく、特にこれが多角形状の場合にはとも回りを防止することが可能となる。

図７は、第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行う例を示している。第１部材４３の下側からボルト６３を挿通させて、介装構造体６２、及びワッシャー１１１から突出されたボルト６３の上端をナット６４により螺着固定する。

図８〜１０は、本発明の変形例を示している。これら変形例において、上述と同一の部材及び構成要素については同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

図８の例では、介装構造体６２の代替として、厚座金３６２を介装する例を示している。厚座金３６２は、第２部材２６ａ、第１部材４３、第２部材２６ｂに至るまで連続する一体的に形成されるものであり、その上下端はワッシャー１１１を介してボルト６３、ナット６４により締結される。

図９の例では、介装構造体６２を３層からなる座金３６３ａ、３６３ｂ、３６３ｃで構成した例を示している。第２部材２６の板厚が厚い場合において、このような座金３６３ａ〜３６３ｃを積層させることにより、その積層体トータルの厚みを、第２部材２６の板厚よりも厚くすることが可能となる。

図１０の例では、座金３６３ａを外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状、換言すれば略円錐状で構成した例を示している。またこの座金３６３ａの形状は外側に向けて凸状の曲面形状とされていてもよい。この座金３６３ａに嵌合される座金３６３ｂについてもその円錐形状を嵌合可能な凹部が形成され、外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状、換言すれば略円錐状からなる。最外側の座金３６３ｃについても、座金３６３ｂの円錐形状からなる凸部を嵌合可能な凹部が形成されている。このような構成とすることで、座金３６３ａ〜３６３ｃを積層させて配置する際のセンタリングを高精度に実現できる。

図１１は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ例を示している。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。この第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。これら第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２は、別部材で構成される場合には、第２介装構造体６２−２の径をより大きく構成し、第１介装構造体６２−１の径をこれよりも縮径して構成するようにしてもよい。これにより、ボルト６３とナット６４による締め付け固定を行う上で、応力が第１介装構造体６２−１に向けて集中させることができ、ひいては安定したボルト固定を実現できる。また、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とを互いに同一の径により構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２が第１介装構造体よりも縮径されていてもよいことは勿論である。また、第１介装構造体６２−１と、第２介装構造体６２−２は、互いに分離されることなく同一部材で構成するようにしてもよい。また第１介装構造体６２−１が第２介装構造体６２−２に対して嵌合可能に構成されていてもよい。

このような図１１に示す構成においても同様に、第１介装構造体６２−１が第２部材２６ｂに押圧された状態で紙面左右方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第２部材２６ｂの表面とこれに対して押圧する介装構造体６２−１との間で互いに摩擦が作用することとなる。そして、この摩擦に応じて地震による振動エネルギーが摩擦減衰によって吸収されることとなる。

ちなみに、第２部材２６ｂには特段介装構造体６２を設けないこととしているが、これに限定されるものではなく、第２部材２６ｂに対して介装構造体６２を同様に設けるようにしてもよい。かかる場合には、第２部材２６ｂに設けられた介装構造体を、上述した第１介装構造体６２−１と接触させるようにして配設する。かかる場合においても、第２部材２６ｂに対して介装構造体６２の径を第１介装構造体６２−１よりも縮径するようにしてもよいし、拡径するようにしてもよい。

図１２は、図１１の形態について第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行う例を示している。第１部材４３の下側からボルト６３を挿通させて、介装構造体６２、及びワッシャー１１１から突出されたボルト６３の上端をナット６４により螺着固定する。かかる形態においても同様に、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込み、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。この例においても、上述した効果を奏することは勿論である。

また、図１３は、柱体４１として、鋼管柱を使用するのではなく、Ｈ形鋼を使用する例を示している。柱体４１は、ウェブ３１２の両端にフランジ３１１を形成させてなり、このフランジ３１１に上述した第２部材２６ａ、２６ｂをそれぞれ溶接により先に固着させている。この第２部材２６ａ、２６ｂが溶接固定される高さと同一の高さとなるように、リブ２１１をウェブ３１２に対して垂直に設けている。このリブ２１１が設けられることにより、梁４２から伝達される水平方向の振動や応力を伝達させることが可能となる。

また梁４２には、金属製の添接板２３１がウェブ４４に対して溶接により固着されてなる。この添接板２３１には、孔２３２が設けられており、ウェブ４４に設けられた孔の位置と整合が取られていることで、いわゆる貫通孔となっている。

またフランジ３１１の外側にリブ２１２が設けられる。このリブ２１２は、その上端が第２部材２６ｂに接触し、その下端が第２部材２６ａに接触するようにしてもよい。またこのリブ２１２に対して金属製の添接板２１３が溶接により固着される。この添接板２１３には、孔２３３が設けられており、リブ２１２に設けられた孔２３４の位置と整合が取られていることにより、いわゆる貫通孔となっている。

梁４２を実際に柱体４１に固定する際には、図１３に示すように、梁４１のフランジを構成する第１部材４３ａ、４３ｂを、柱体４１に溶接により先に固着されている第２部材２６ａ、２６ｂ間に挿入する。また、梁４２における添接板２３１を、リブ２１２に添わせ、同様に添接板２１３をウェブ４４に添わせる。そして、孔２３２、２３３、２３４を介してこれらをボルト接合する。ちなみに、第１部材４３と第２部材２６との接合は、上述した何れの実施形態を適用するようにしてもよい。つまり、ボルト６３、ナット６４を介して、介装構造体６２を押圧固定することとなる。

図１４の形態では、柱体４１を鋼管柱で構成し、第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行う例の側面図であり、図１５は、その平面図を示している。下側の第２部材２６ａは、長手方向がｘ方向となるように配設される矩形状の金属板で構成されてなり、下階を構成する柱体４１の上端に溶接により取り付けられている。同様に上側の第２部材２６ａも長手方向がｘ方向となるように配設される矩形状の金属板で構成されてなり、上階を構成する柱体４１の下端に溶接により取り付けられている。上側の第２部材２６ａと、下側の第２部材２６ａとの間には、介装用鋼管５１１が設けられる。この介装用鋼管５１１は、柱体４１を構成する鋼管柱４１とほぼ同一のサイズ及び形状で構成されており、平面視において柱体４１を構成する鋼管柱と重複する位置に設けられる。ボルト６３は、介装構造体６２の孔に形成された雌ネジに螺着されることとなる。

また、第２部材２６ａの上面には、フランジ板５１２が、また第２部材２６ａの下面にはフランジ板５１３がそれぞれ設けられている。このフランジ板５１２は、平面視においてｘ方向と垂直方向であるｙ方向が長手方向となるように延長されている。このフランジ板５１２に対しても図示しない梁が取り付けられる。その図示しない梁の取り付け方法はいかなる方法で具現化されるものであってもよいが、フランジ板５１２に対して、上述した２枚一組の第２部材２６ａ、２６ｂと同様の役割を担わせるようにしてもよい。

第２部材２６ａは、上述した図７等と同様の形態により、第１部材４３に取り付けられる。

また当該実施形態においては、介装用鋼管５１１を第１部材４３とみなして構成するようにしてもよい。かかる場合には、第２部材２６´を、第２部材２６ａの上端に先に溶接により固着し、この第２部材２６´における図示しない貫通孔に嵌め込まれた介装構造体６２を介装用鋼管５１１に接触させつつこれをボルト６３により接合するようにしてもよい。

なお添接板２１３、２３１については、それぞれ第２部材２６´との干渉を避ける観点から、その下端をカットさせて構成している。

また第２部材２６が先に溶接される対象は、柱体４１のみならず、他のいかなる構造体を含むものであってもよい。また本発明においては、第２部材が柱体４１に対して先に溶接される場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、先に柱体４１に固定される者であればよい。この固定方法としては、溶接以外に接着やテープによる貼り付け、その他いかなる方法で固定されるものであってもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、図１６に示すように板ガラス３０を配設する構造体３００に適用される。この構造体３００では、板ガラス３０を、上枠４０１と下枠４０２との間に配設する。板ガラス３０は、ケイ酸塩を主成分とするフロート製法で製造された一般的なフロートガラスからなり、長方形状（矩形状）を呈する。勿論、板ガラス３０は、フロートガラスに限られず、網入りガラス、強化ガラス、熱線反射ガラスなど他の材質からなる板状のガラスであってもよく、ポリカーボネートやアクリル樹脂などの有機ガラスであってもよい。つまり、板ガラス３０は、窓として機能する所定の剛性を有する透明又は半透明の面材であればよい。また、窓として使用しない場合や外壁に使用しない場合は、光透過性や耐水性も要求されない。要するに、板ガラス３０は、ガラス製に限定されるものではなく、住宅の壁面を構成する面材であれば特に限定されるものではない。

板ガラス３０は、板ガラス３０ａと板ガラス３０ｂからなるいわゆるペアガラス構造とされており、その下辺部の表側が下プレート４１１、４１２に、それぞれ接着材により接着されている。また板ガラス３０ａと板ガラス３０ｂとの間には、介装プレート４１３が介装された状態で接着材により接着されている。下プレート４１１、４１２の下端は下枠４０２とほぼ平行となるように折り曲げられる。また、介装プレート４１３の下端には、別の介装プレート４１４が下枠４０２とほぼ平行となるように取り付けられる。なお、下枠４０２と平行となるように折り曲げられた下プレート４１１、４１２及び介装プレート４１４は、下枠４０２に対してボルト４１７、ナット４１８を介して取り付けられている。

また上枠４０１に対しては先に第２部材２６ａ、２６ｂが溶接により固着されている。またまた、板ガラス３０ａ、３０ｂの上辺側には、第１部材４３が接着材を介して取り付けられている。この図１６の例では、２枚の板ガラス３０ａ、３０ｂの外側と、これらの間に合計３枚の第１部材４３が貼着される場合を示している。これら第１部材４３と第２部材２６との間においても、上述した介装構造体６２を嵌め込んだいかなる構造が適用されることとなる。ちなみに、この図１６の例では、第１部材４３に嵌め込まれた介装構造体６２と、第２部材２６に嵌め込まれた介装構造体６２をそれぞれ接触させる構成を採用しているが、これに限定されないことは勿論である。

なお、これら介装構造体６２は、ボルト６３、ナット６４等の締結部材により締結されることとなるが、ナット６４と介装構造体６２との間にワッシャー１１１が介装されていてもよく、更にこのワッシャー１１１とナット６４との間にはバネ１１９が介装されていてもよい。

特にこの下プレート４１１、４１２の折曲げ角度が高精度に９０°に折り曲げられている場合のみならず、多少なりともその折曲げ角において誤差が発生している場合もある。かかる場合には、下プレート４１１、４１２、介装プレート４１３に介装される板ガラス３０ａ、３０ｂの延長方向が、上枠４０１に対して垂直にならず、斜めになってしまう。しかしながら、この上枠４０１に対しては、先ず溶接により第２部材２６ａ、２６ｂが固着され、その後これに対して板ガラス３０に取り付けられた第１部材４３を取り付けていくこととなる。このため、第２部材２６ａ、２６ｂの面内方向と、第１部材４３の面内方向とが必ずしも同一にならない場合がある。従って、第２部材２６ａ、２６ｂの間隔を第１部材４３の板厚よりも緩めに設定しておき、かかる第２部材２６ａ、２６ｂ間に第１部材４３を遊嵌させる。

その結果、第２部材２６ａ、２６ｂと第１部材４３との間でトータルの間隙の総和αが出てくるが、介装構造体６２の板厚ｔとの間でｔ＞αの関係が成り立つことは勿論である。つまり、介装構造体６２の板厚を厚く構成することにより、上述したような第２部材２６ａ、２６ｂの面内方向と、第１部材４３の面内方向が同一でなく、角度ズレが生じる場合においてもこれを吸収することが可能となる。

なお、上述した実施の形態においては、板ガラス３０ａ、３０ｂからなるペアガラスを例に取り説明をしたが、これに限定されるものではなく、１枚の板ガラス３０で構成されるものであってもよいし、３枚以上の板ガラス３０で構成されるものであってもよい。

また図１７は、上述した下プレート４１１、４１２、介装プレート４１４を、第１部材４３、第２部材２６として、介装構造体６２を嵌め込んだ例を示している。この例では、介装プレート４１４、下プレート４１１に対して介装構造体６２を嵌め込んだ例を示しており、係る介装構造体６２は、介装プレート４１４に嵌め込まれているものの方が、下プレート４１１に嵌め込まれているものよりも径大に構成されている。また、これら介装構造体６２は互いに接触してなり、その板厚ｔは、トータルの間隙の総和αとの関係でｔ＞αが成立している。

ちなみに介装構造体６２は、下プレート４１２に嵌め込まれていてもよい。かかる場合には、下プレート４１１に嵌め込まれる介装構造体６２の径が最小となり、次に介装プレート４１４に嵌め込まれる介装構造体６２となり、下プレート４１２に嵌め込まれる介装構造体６２の径が最大となるが、大小関係はその逆であってもよし、介装構造体６２が最大とされていてもよい。また介装構造体６２は、下プレート４１１よりも更に外側に位置する保護プレート６０１に嵌め込まれていてもよい。

なお、介装プレート４１４と、介装プレート４１３とは互いに溶接により固着されているため、完全に垂直とはならない場合も多々ある。かかる場合にボルト４１７とナット４１８を介して螺着固定を行うと角度ズレが生じて、下プレート４１１、４１２、介装プレート４１４間で隙間が生じてしまう。

かかる場合においてトータルの間隙との総和αとの関係において介装構造体６２の板厚が設定されていることにより、上述した所期の作用効果を奏することとなる。

図１８は、いわゆるターンバックル１６０に本発明を適用する場合について示している。ターンバックル１６０は、構造体１８１に溶接により先に固着される第２部材２６ａ、２６ｂと、この第２部材２６ａ、２６ｂに設けられた貫通孔に嵌め込まれ、第１部材４３に接触する介装構造体６２と、これら介装構造体６２、第１部材４３に挿通されるボルト６３とこれに螺着されるナット６４とを備えている。第１部材４３の他端は、一端にネジが形成されたネジ棒２４３の他端に溶接により固着される。このようなターンバックル１６０に作用させる場合においても上述と同様の効果を得ることが可能となる。なお、ボルト６３は、介装構造体６２に対しては遊嵌されている状態となっているが、第１部材４３に設けられた孔には、ほぼ隙間無く嵌合されることとなる。

図１９は、第２部材２６に介装構造体６２を嵌め込むことなく、第１部材４３に介装構造体６２を嵌め込む形態を示している。この例では、一枚の第２部材２６に２枚の第１部材４３を挟持させている。第２部材２６は、柱体４１に対して先に溶接により固着されている。第１部材４３は、貫通孔にそれぞれ介装構造体６２が嵌合されており、この介装構造体６２は、第２部材２６に接触する構成とされている。また、介装構造体６２、第２部材２６に挿通されるボルト６３とこれに螺着されるナット６４とを備えている。ボルト６３は、介装構造体６２に対しては遊嵌されている状態となっているが、第１部材４３に設けられた孔には、ほぼ隙間無く嵌合されることとなる。かかる形態において、αは、同様に第１部材２６ａと第２部材４３ａとの間の幅と、第１部材２６ｂと第２部材４３ａとの間の幅との和で表され、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。第１部材４３には他の部材２４４が取り付けられる。なお、このような図１９の構成を前提とする場合においても、図１〜１８に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

図２０は、第２部材２６ａ、２６ｂに介装構造体６２を嵌め込み、第２部材２６ａ、２６ｂ間に挟持された第１部材４３にこの介装構造体６２を接触させる点は上述と同様である。但し、これら第２部材２６ａ、２６ｂが直接柱体４１へ溶接により固着されているのではなく、中継部材７２６を介して柱体４１へ取り付けられている。この中継部材７２６は、柱体４１に溶接により先に固着される。この中継部材７２６に対してスペーサー７６３を介して第２部材２６ａ、２６ｂが取り付けられる。この中継部材７２６と第２部材２６ａ、２６ｂとの締結は、ボルト６３とナット６４を介して行うようにしてもよい。また、スペーサー７６３については特段必須ではなく、省略するようにしてもよい。かかる構成においても、第２部材２６は、第１部材４３よりも先に柱４１側に固定されるため、上述と同様の効果を奏する。

なお貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込む際において、この介装構造体６２と貫通孔３３の径を限りなく同一になるように近づけても結局のところは、嵌合作業の容易性の観点から１ｍｍ以下の直径差を設ける必要が出てくる。その結果、貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込んだときに、かかる直径差に基づくガタが発生してしまう場合がある。このようなガタを無くすために、貫通孔３３と介装構造体６２との間に、液体（接着剤、潤滑剤）を注入するようにしてもよい。液体として接着剤を使用する際には、例えばシリコン系接着剤と、エポキシ系接着剤からなる２液タイプのものを使用してもよい。また、直径差を更に小さくするため、潤滑剤を用いて現場にて注入するようにしてもよい。

また、本発明によれば、貫通孔３３にテーパーを設けるようにしてもよい。テーパーが形成された貫通孔３３に介装構造体６２を挿入することにより、貫通孔３３の内周壁に介装構造体６２を確実に当接させることが可能となる。これによりガタつきを防止できる。

さらに本発明によれば、介装構造体６２を冷却したまま貫通孔３３へ挿入し、その後両者が同温度になると直径差が殆ど同一になるようにしてもよい。即ち冷却により介装構造体６２を構成する材料が収縮することとなるが、その後温度が上がると、収縮した材料が膨張することとなる。かかる現象を利用し、貫通孔３３へ嵌め込む際には、冷却により介装構造体６２を縮径化することで嵌め込み容易性を向上させ、その後自然に冷却状態から温度が上昇することで、貫通孔３３に嵌め込まれた介装構造体６２が膨らむ。その結果、貫通孔３３内に隙間無く介装構造体６２を嵌め込むことが可能となる。

２６ 第２部材
３０ 板ガラス
３３ 貫通孔
４１ 柱体
４２ 梁
４３ 第１部材
４４ ウェブ
６２ 介装構造体
６２ａ 層
６２ｂ 層
６２ｃ 雌ネジ
６２ｄ 貫通孔
６３ ボルト
６４ ナット
１００ 接合構造
１０１ 孔
１１１ ワッシャー
１１３ 点溶接
１１９ バネ
１３３ 貫通孔
１６０ ターンバックル
１８１ 構造体
２１１ リブ
２１２ リブ
２１３、２３１ 添接板
２３２、２３３、２３４ 孔
２４３ ネジ棒
２４４ 歩合
３００ 構造体
３１１ フランジ
３１２ ウェブ
３６２ 厚座金
３６３ａ 座金
３６３ｂ 座金
３６３ｃ 座金
４０１ 上枠
４０２ 下枠
４１１、４１２ 下プレート
４１３、４１４ 介装プレート
４１７ ボルト
４１８ ナット
５１１ 介装用鋼管
５１２、５１３ フランジ板
６０１ 保護プレート
７２６ 中継部材
７６３ スペーサー

Claims (11)

1. 孔が形成される第１部材と、
   貫通孔が形成され、構造体に固定される第２部材と、
   前記第２部材に形成された前記貫通孔よりもわずかに縮径させて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、
   少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、
   前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていること
   を特徴とする部材間の接合構造。
2. 前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
   前記第１部材と一方の第２部材との間隙をα１、前記第１部材と他方の第２部材との間隙をα２とし、前記一方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ１とし、前記他方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ２としたとき、
   α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２であること
   を特徴とする請求項１記載の部材間の接合構造。
3. 前記介装構造体は、前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されていること
   を特徴とする請求項１又は２記載の部材間の接合構造。
4. 前記第１部材と前記介装構造体の少なくとも各接触面は、互いに異種材料で構成されていること
   を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の部材間の接合構造。
5. 前記介装構造体は、前記第１部材へ接触する第１層と、前記締結部材へ接触する第２層とを有し、前記第１層と前記第１部材の少なくとも各接触面は、互いに異種材料で構成されていること
   を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の部材間の接合構造。
6. 前記２枚の第２部材の何れか一方の前記貫通孔に嵌め込まれる介装構造体は、前記ボルトと螺合可能な雌ネジが形成されていること
   を特徴とする請求項２記載の部材間の接合構造。
7. 第１貫通孔が形成される第１部材と、
   第２貫通孔が形成され、構造体に固定される第２部材と、
   前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、
   前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、
   少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えること
   を特徴とする部材間の接合構造。
8. 前記介装構造体及びこれが嵌め込まれる貫通孔は、角形状とされていること
   を特徴とする請求項１〜７のうち何れか１項記載の部材間の接合構造。
9. 前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
   前記第２介装構造体は、何れか一方又は双方の前記第２部材における第２貫通孔に嵌め込まれていること
   を特徴とする請求項７記載の部材間の接合構造。
10. 第１貫通孔が形成される第１部材と、
    第２貫通孔が形成される第２部材と、
    前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、
    前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、
    少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、
    前記第１部材と前記第２部材は、それぞれ折り曲げられた端部を介して面材を挟持してなること
    を特徴とする部材間の接合構造。
11. 貫通孔が形成される第１部材と、
    構造体に固定され、孔が形成される第２部材と、
    前記第１部材に形成された前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第２部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、
    少なくとも前記介装構造体及び前記第２部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、
    前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていること
    を特徴とする部材間の接合構造。

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