JP6076828B2 - 座金ユニット及び座金ユニットの設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの板状部材を重ね合わせ、棒状緊結部材を用いて緊結する際に板状部材に押し当てられて使用される座金ユニット及び座金ユニットの設置方法に関する。

従来から、複数の単位体を接続する際に板状の接続具本体を一方の単位体から他方の単位体へ掛け渡し、隣り合う単位体同士を接続する技術がある（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の接続装置は、例えばコンクリート製の単位体を連結する際に利用され、単位体の両端部側面には、接続具本体を単位体に固定する手段として例えば埋め込みナットが設けられている。

接続具本体には、隣接させた単位体に設けられた埋め込みナット同士の間隔に適合した２個のボルト孔が並設され、これらの２個のボルト孔の少なくとも一方は、ボルト孔の並設方向である第１の方向に延びた長孔として形成されている。また、接続具本体の板厚方向の外面には、第１の方向に対する位置ずれを防止するための係合部として第１の方向に規則的に配列された凹凸形状が形成されている。

同様に、接続具本体の外面に押し当てられる座金の接続具本体に対向する面には、接続具本体の凹凸形状と係合可能な凹凸形状が形成され、座金と接続具本体とが係合可能な構成とされている。接続具本体を単位体に対して固定するためのボルトは、座金に形成されたボルト孔と接続具本体のボルト孔とに挿通されて埋め込みナットと緊締され、接続具本体に押し当てられた座金の凹凸形状が、接続具本体の凹凸形状に係合することで、隣り合う単位体の位置ずれを防止している。

特許第２５３０５８６号明細書

複数の板状部材を板厚方向に重ねて、この板状部材をボルトナットによって緊結する際に、緊結しようとする複数の板状部材のボルト孔の位置が誤差によって一致しないおそれがある場合に、ボルト孔を単円の拡大孔もしくは長孔として遊び代を設けることで、誤差を吸収することが考えられている。

単円の拡大孔に比べて長孔は大きな量の誤差吸収に対して有効であるが、このような長孔が形成された板状部材を緊結する場合に、板状部材が長孔の長手方向にずれるおそれがあり、上記の従来技術では、凸部の断面が三角形状である凹凸形状を接続具本体及び座金の向かい合う面に設けて互いに噛み合わせることで、せん断抵抗を生じさせ位置ずれを防止している。

上記の従来技術では、断面が三角形状の凹凸形状が、位置ずれを防止する方向に細かいピッチで形成されているので、位置ずれに対する追従性が比較的よく位置調整がし易くなっているが、このような凹凸形状では、高いせん断抵抗を生じさせることができず、例えば、特殊な鉄道工事で用いられる移動式桁架設機のタワーのような重量構造物の脚部を固定する場合には、仮設構造であっても高い耐震性が要求されるため、高いせん断抵抗が求められる。また、断面が三角形状の凹凸形状同士が奥まで嵌合せずに施工がなされる可能性も懸念され、せん断抵抗の向上が求められている。せん断抵抗が低い場合には地震の規模が極めて大きくなると接続具本体が破断するおそれがある。

また、移動させることが困難である基準に対して高い精度で位置を合わせて板状部材を緊結することが要求される場合には、対向する面に凹凸形状が設けられた一対の座金を適用し、一方の座金である下座金を一方の板状部材に溶接などにより固定して、他方の座金である上座金を下座金に噛み合わせると共に、上座金及び下座金を複数の板状部材に押し当てることで、互いの位置を拘束することが考えられる。高い位置精度が求められ、移動させることができない板状部材に固定された下座金に対して、上座金を噛み合わせて位置を拘束するには、ボルト孔と凹凸形状との相対位置が異なる複数種類の座金を準備する必要があり、準備すべき上座金の個数を抑えて、精度良く配置して緊結するとともに、要求された耐震性を満たすことが求められている。

本発明は、複数の板状の部材を、棒状緊結部材を用いて緊結する際に、せん断抵抗の向上を図り、位置ずれを防止することが可能な一対の座金ユニット及び一対の座金ユニットの設置方法を提供することを目的とする。また、棒状緊結部材を挿通させる挿通孔の中心線を中心に上座金を１８０度回転させることで、凹凸形状及びボルト孔の相対位置を変えて、下座金に対して上座金を係合させることが可能な座金ユニットを提供することを目的とする。

本発明の座金ユニットは、棒状緊結部材が挿通される挿通孔が穿孔された少なくとも２以上の板状部材を、棒状緊結部材を用いて棒状緊結部材の延在方向に緊結する際に用いられ、棒状緊結部材の端部と板状部材との間に配置され板状部材に押し付けられる座金ユニットであって、板状部材に固定もしくは板状部材と一体化された下座金と、下座金と対を成し棒状緊結部材の端部側に配置される上座金と、を有し、下座金には、位置調整が必要な方向である第１の方向に延びる長孔が形成され、下座金の外面には、第１の方向と交差する方向である第２の方向に延びる複数の下座金凸部が等ピッチで配列された第１の係合部が形成され、上座金の下座金と接する面には、下座金凸部に係合可能な上座金凹部を有する第２の係合部が形成され、上座金の第１の方向の中央部には、棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、第２の方向から見て、上座金の挿通孔の中心線は、隣り合う上座金凹部同士の間の部位である上座金凸部のうち上座金の挿通孔の中心線に最も近い上座金凸部の第１の方向における端部を通り上座金の板厚方向に延在する第１の仮想線と重なるように配置され、上座金凸部の幅は、上座金の挿通孔の周縁と棒状緊結部材の外周面と第１の方向における隙間である遊び代の２倍の長さ未満である。

この座金ユニットは、複数の板状部材を貫通する棒状緊結部材を用いて、板状部材を緊結する際に用いられる座金部材あり、板状部材に固定（例えば溶接等により固定）もしくは板状部材と一体化された下座金と、下座金と対を成す上座金とを備えている。これらの下座金及び上座金の対向する面には、凹凸形状を有し互いに係合する第１及び第２の係合部が形成されているので、一方の板状部材の位置を拘束する下座金と、棒状緊結部材を介して他方の板状部材の位置を拘束する上座金とを噛み合わせて、複数の板状部材の位置ずれを防止し、耐震性を向上させることができる。

また、上座金の挿通孔の中心を通り上座金の板厚方向に延在する中心線は、第２の方向から見た場合に、上座金の挿通孔の中心線に最も近い上座金凸部の第１方向における中心と重なっておらず、上座金の挿通孔の中心線に最も近い上座金凹部の第１方向における中心と重なっていない。換言すると、上座金を挿通孔の中心線を中心に１８０度回転させることで、第１の方向において、上座金の挿通孔と上座金凸部との相対位置を変えることができる。これにより、上座金を挿通孔の中心線を中心に１８０度回転させるだけで、下座金の凹凸形状に対する上座金の凹凸形状のずれ量を変えることができるため、上座金及び下座金の挿通孔の位置を合わせ、棒状緊結部材の位置を変えずに、上座金及び下座金の凹凸形状を確実に噛み合わせて、せん断抵抗の向上を図り、複数の板状部材の位置ずれを防止することができる。

また、座金ユニットでは、上座金を１８０度回転させまたは回転させずに、上座金を下座金に対して係合させることが可能であるため、準備する上座金の個数を抑えて、精度良く位置決めを行い、耐震性を向上させることができる。一つの上座金を用いて、対向する凹凸形状同士のずれ量が異なる２つの状態に対応することができる。

また、第２の方向から見た場合に、上座金の挿通孔の中心線は、当該中心線に最も近い上座金凸部の第１の方向における端部を通り板厚方向に延在する第１の仮想線と重なるように配置され、上座金凸部の幅は、上座金の前記挿通孔の周縁と棒状緊結部材の外周面と第１の方向における隙間である遊び代の２倍の長さ未満であってもよい。

この構成の座金ユニットによれば、第２の方向から見た場合に、上座金の挿通孔の中心線と、当該中心線に最も近い上座金凸部の第１の方向における端部を通る第１の仮想線と一致させることにより、上座金の挿通孔の中心線を中心に、上座金を１８０度回転させた場合、上座金の回転の前後において、上座金及び下座金の凹凸形状の相対位置の変化量を最大化させることができる。また、上座金凸部の幅を、上座金の挿通孔と棒状緊結部材間の第１の方向における遊び代の２倍の長さ未満とし、上記の通り上座金を１８０度回転させたり、上座金を第１の方向にずらしたりすることで、上座金の挿通孔と下座金の挿通孔の位置を合わせることができる。その結果、棒状緊結部材が下座金の挿通孔である長孔内のどの位置に配置されている場合であっても、上座金及び下座金を確実に噛み合わせて、棒状緊結部材を挿通させることができる。すなわち、棒状緊結部材の位置を変えることができない場合であっても、板状部材を締結すると共に位置ずれを防止することができる。
例えば、上座金を１８０度回転させる際にボルト穴の周辺部材（突起物等）と上座金とが接触しないように、上座金の角を無くした小判型の平面形状としてもよい。少しでも大きなせん断抵抗を確保するために上座金の外形を大きな単円や長方形としてもよい。

また、座金ユニットは、上座金よりも棒状緊結部材の端部側に配置されて上座金に接する追加座金を更に備え、追加座金には、棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、上座金の追加座金と接する面には、第１の方向に延びる複数の上座金第２凸部が等ピッチで配列された第３の係合部が形成され、追加座金の上座金と接する面には、上座金第２凸部に係合可能な追加座金凹部を有する第４の係合部が形成されている構成でもよい。

この座金ユニットは、上座金の下座金とは反対側の面に係合する追加座金を備えている。上座金及び追加座金の対向する面には、下座金及び上座金の対向する面に形成された凹凸形状と交差する方向に延びる凹凸形状を有し互いに係合する第３及び第４の係合部が形成されているので、追加座金を上座金に噛み合わせて、追加座金と上座金の位置ずれを防止し、耐震性を向上させることができる。
すなわち、第３及び第４の係合部は、第１の方向に延びる複数の凸部及び凹部を備える構成であるので、第２の方向にせん断抵抗を生じさせて位置ずれを防止することができる。この座金ユニットによれば、直交する第１及び第２の方向における位置ずれを防止して、さらに耐震性を向上させることができる。

また、第１の方向から見て、追加座金の第３挿通孔の中心線は、隣り合う追加座金凹部同士の間の部位である追加座金凸部のうち追加座金の挿通孔の中心線に最も近い追加座金凸部の第２の方向における中心からずれた位置であり、且つ、追加座金の挿通孔の中心線に最も近い追加座金凹部の第２の方向における中心からずれた位置に存在する。換言すると、追加座金を追加座金の挿通孔の中心線を中心に１８０度回転させることで、第２の方向において、追加座金の挿通孔と追加座金凸部との相対位置を変えることができる。これにより、追加座金を追加座金の挿通孔の中心線を中心に１８０度回転させるだけで、上座金の凹凸形状（第３の係合部）に対する追加座金の凹凸形状（第４の係合部）のずれ量を変えることができるため、上座金及び追加座金の挿通孔の位置を合わせ、棒状緊結部材の位置を変えずに、上座金及び追加座金の凹凸形状を確実に噛み合わせて、第２の方向に沿うせん断抵抗の向上を図り、複数の板状部材の位置ずれを防止することができる。

追加座金を１８０度回転させまたは回転させずに、追加座金を上座金に対して係合させることが可能であるため、準備する追加座金の個数を抑えて、精度良く位置決めを行い、耐震性を向上させることができる。一つの追加座金を用いて、対向する凹凸形状同士のずれ量が異なる２つの状態に対応することができる。

また、追加座金の挿通孔は第２の方向に延びる長孔でもよい。これにより、追加座金を第２の方向にずらして、第３の係合部に対する第４の係合部の相対位置を変更することができる。

また、本発明は、上座金及び下座金の係合部同士を板厚方向に対面させ、板厚方向から見た場合に、下座金凸部に対して上座金凸部が平行である第１の姿勢として上座金を配置し、上座金を第１の姿勢のまま下座金に係合させるか、または、上座金を、第１の姿勢から中心線を中心に１８０度回転させた後の第２の姿勢として下座金に係合させるかを選択する選択工程と、選択工程の後に、上座金を第１の方向に挿通孔の遊び代の範囲内で移動させて位置調整する上座金位置調整工程と、を有する。

例えば、上座金及び下座金の挿通孔を一致させた場合に、互いの凸部同士が第１の方向において重なり、上座金及び下座金を係合させることができないことがある。このような場合に、上座金を挿通孔の中心線を中心に１８０度回転させると共に、上座金を遊び代の範囲内で第１の方向にずらして位置調整することで、上座金と下座金を確実に係合させて密着させることができ、板状部材間のせん断抵抗の向上を図り、位置ずれを防止することができる。

また、第２の方向から見た場合に、上座金の挿通孔の中心線と、上座金の挿通孔の中心線に最も近い上座金凸部の中心線との第１の方向における距離であるずれ幅が異なる複数種類の上座金を準備する上座金準備工程を更に備え、第１の姿勢の上座金凸部と下座金凸部との第１の方向における重なり長さに応じて、複数種類の上座金の中から対応する上座金を選択し、選択された上座金を、下座金に対面させ第１の姿勢として配置してもよい。本方法は、ボルト孔（上座金の挿通孔）の周辺部材（突起物等）との干渉で上座金を１８０度回転できない場合や、上座金を１８０度回転するよりもボルト孔と凹凸形状とのずれ幅が異なる新たな上座金と交換する方が容易な場合に有効である。

また、極めて高い位置精度が要求される場合などであって、上座金の挿通孔と棒状緊結部材との間の第１の方向における遊び代を設けたくない場合に、複数の上座金の中から対応する上座金を選択することで、確実に上座金及び下座金を噛み合わせることができる。この方法によれば、準備する上座金の数を抑えることができる。

また、上座金準備工程では、上座金凸部の第１の方向における幅を、許容誤差で除算した値から当該除算の余りを減算して整数値を算出し、算出された整数値に基づいて、ずれ幅の異なる上座金の個数を決定し、決定された個数のずれ幅の異なる上座金を準備してもよい。

本発明によれば、上座金を、中心線を中心に１８０度回転させて、上座金及び下座金の凹凸形状の相対位置を変えることができ、上座金及び下座金を確実に係合させてせん断抵抗の向上を図り、位置ずれを防止することができる。

本発明の第１実施形態の一対の座金部材が設置された緊結部を示す断面図である。 図１中の下座金を示す平面図である。 図１中の上座金を示す平面図である。 一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において５ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において４ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において３ｍｍ重なっている状態及び上座金１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 ０ｍｍ型上座金が採用された一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において５ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 １ｍｍ型上座金が採用された一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において３ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 １．５ｍｍ型上座金が採用された一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において２ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 ０．５ｍｍ型上座金が採用された一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において４ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた後の状態を示す断面図である。 ２ｍｍ型上座金が採用された一対の座金部材の配置を示す断面図であり、凸部同士が第１の方向において１ｍｍ重なっている状態及び上座金を１８０度回転させた状態を示す断面図である。 一対の座金部材を示す断面図であり、凸部の幅及び凸部間の遊びスペースを示す図である。 第３実施形態に係る設計方法の手順を示す図である。 一対の座金部材を示す斜視図である。 第４実施形態に係る座金ユニットを示す斜視図である。 図１５中の下座金を示す平面図である。 図１５中の上座金の底面を示す平面図である。 図１５中の上座金の天面を示す平面図である。 図１５中の追加座金を示す平面図である。 第５実施形態に係る座金ユニットの下座金を示す平面図である。 第５実施形態に係る座金ユニットの上座金を示す平面図である。 一対の座金部材を示す断面図であり、凹凸形状の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）

上座金１２のボルト孔１４に遊び代ｄ１４を設け、上座金１２をボルト孔１４の中心線を中心に１８０度回転させて位置調整を行う場合について説明する。
図１に示されるように、一対の座金部材１０を備えた緊結装置１は、複数の板状部材２，３を板厚方向Ｚに重ねて合わせて緊結するものであり、板状部材２，３を貫通する棒状緊結部材であるボルト４、このボルト４に螺合されるナット５及びこのナット５によって板状部材２，３側に押し当てられる一対の座金部材１０を備えている。なお、緊結装置１は、一対の座金部材１０を用いて、２以上の板状部材を棒状緊結部材の延在方向に緊結してもよい。

第１の板状部材２は、例えば重量構造物を支持することができる鉄骨部材（例えば横梁）などであり、第２の板状部材３は、重量構造物の脚部の下端から側方に張出した張出部である。緊結装置１は、板状部材２，３を緊結することで、重量構造物を強固に固定する。

板状部材２，３には、ボルト４が挿通されるボルト穴７，８がそれぞれ穿孔され、ボルト４は、第１の板状部材２に対して固定されている。具体的には、ボルト４の長手方向の一方の端部に形成された頭部４ａは、第１の板状部材２に対して固定されている。ボルト４は、板状部材２，３のボルト穴７，８を通り、板厚方向Ｚに延在し、ボルト４の長手方向の他方の端部４ｂは、板状部材３の外側に露出されている。本実施形態では、ボルト４として、例えばＭ５６（外径５６ｍｍ）を使用している。

（座金部材）
一対の座金部材１０は、板厚方向Ｚに重ねられた下座金１１及び上座金１２を有し、下座金１１は、第２の板状部材３の第１の板状部材２とは反対側の外面３ａ上に配置されている。下座金１１及び上座金１２には、ボルト４が挿通される挿通孔であるボルト穴１３，１４が各々形成され、ボルト４は、ボルト穴１３，１４に挿通されて、上座金１２の外側に突出している。ボルト４の長手方向の他方の端部に形成されたねじ部４ｂは、上座金１２の外方に露出され、ナット５は、ねじ部４ｂに螺合されている。ボルト４に螺合されたナット５は、一対の座金部材１０を第２の板状部材３に押し当て、ボルト４の頭部４ａとナット５に挟まれた複数の板状部材２，３を板厚方向Ｚに緊結する。

（下座金）
下座金１１は、図２に示されるように、例えば矩形の板状を成し、ボルト穴１３は、長孔として形成され、長孔の長い方の内径Ｄ_１３Ｘは、位置調整が必要な方向である第１の方向Ｘに沿うように形成されている。位置調整が必要な方向とは、緊結される複数の板状部材２，３の相対的な位置関係を調整可能な方向である。例えば、設計上の配置位置と、実際に配置可能な位置とに差がある場合には、板状部材２，３の相対位置を調整することが求められる場合がある。本実施形態では、第１の方向Ｘは、図示左右方向であり、下座金１１の長手方向である。

下座金１１の長手方向の長さＬ_Ｘは、例えば２１５ｍｍであり、長手方向と直交する方向の幅Ｌ_Ｙは、例えば１２０ｍｍである。長孔であるボルト穴１３の長い方の内径Ｄ_１３Ｘは、例えば１２４ｍｍであり、ボルト穴１３の短い方の内径Ｄ_１３Ｙは、例えば６２ｍｍである。

下座金１１の第２の板状部材３と対向する面である底面１１ａは、平坦面として形成され、第２の板状部材３の天面３ａと接している。下座金１１の第２の板状部材３と反対側の面である天面１１ｂは、上座金１２と接する面であり、この天面１１ｂには、上座金１２と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部１５及び凹部１６によって形成され、第１の方向Ｘに隣り合う凸部１５の間に凹部１６が形成されている。

複数の凸部１５は、第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに延在し、第１の方向Ｘにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部１５の第２の方向Ｙに直交する断面は、例えば矩形状であり、凸部１５及び凹部１６は、第１の方向Ｘにおいて交互に配置されている。

下座金１１の凸部１５の第１の方向Ｘの幅Ｗ_１５は、例えば５ｍｍであり、第１の方向Ｘに隣接する凸部１５同士の間隔である凹部１６の幅Ｗ_１６は、例えば５ｍｍである。

下座金１１は、例えば溶接などによって板状部材３の天面３ａに固定されている。なお、下座金１１は、板状部材３と一体として構成されているものでもよい。

（上座金）
上座金１２は、板状を成し、図３に示されるように、板厚方向Ｚから見て例えば楕円形を成している。上座金１２のボルト穴１４は、円形に形成され、ボルト穴１４の内径Ｄ_１４は、例えば６２ｍｍである。ボルト４の外径が５６ｍｍであるので、ボルト穴１４の径方向において片側３ｍｍの遊び代ｄ_１４が設けられている。なお、図３では、ボルト４の外周面に対応する外形を仮想線で示している。ボルト穴１４は、第１の方向Ｘにおいて、上座金１２の中央部に形成されている。

上座金１２の板厚方向Ｚの一方の面である天面１２ａは、平坦面として形成され、ナット５と接する面である。上座金１２の板厚方向Ｚの他方の面である底面１２ｂは、下座金１１と接する面であり、底面１２ｂには、下座金１１と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部１７及び凹部１８によって構成されている。

複数の凸部１７は、第２の方向Ｙに延在し、第１の方向Ｘにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部１７の第２の方向Ｙに直交する断面は例えば矩形状であり、凸部１７及び凹部１８は、第１の方向Ｘにおいて交互に配置されている。

上座金１２の凸部１７の第１の方向Ｘの幅Ｗ_１７は、例えば５ｍｍであり、第１の方向Ｘに隣接する凸部１７同士の間隔である凹部１８の幅Ｗ_１８は、例えば５ｍｍである。上座金１２の凸部１７の第１の方向Ｘの幅Ｗ_１７は、ボルト穴１４の遊び代ｄ_１４の２倍の長さ（６ｍｍ）未満である。

上座金１２のボルト穴１４の中心Ｏ_１４は、凸部１７と凹部１８との境界を通り第２の方向Ｙに延在する仮想線Ｌ１上に存在している。

（一対の座金部材の配置：パターンＡ１）
一対の座金部材１０の配置について説明する。例えば、図４（ａ）に示されるように、第２の方向から見て、上座金１２のボルト穴１４の中心Ｏ_１４を通り板厚方向Ｚに延在する中心線Ｌ２と、下座金１１のボルト穴１３の中心Ｏ_１３を通り板厚方向Ｚに延在する中心線Ｌ３とが、一致し、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とが、第１の方向Ｘにおいて５ｍｍ重なって配置されている場合には（重なりＰ１＝５ｍｍ）、上座金１２をそのまま、下座金１１に接近させても、凸部１５，１７同士が当たってしまい、上座金１２を下座金１１に係合させることができない。なお、上方から見て、凸部１５，１７が平行に配置され、第１の方向Ｘにおいて凸部１５，１７の一部又は全部が重なりあっている状態の上座金１２の姿勢を「第１の姿勢」と称し、第１の姿勢からボルト穴１４の中心線Ｌ２回りに１８０度回転させた後の上座金１２の状態を「第２の姿勢」と称する。

図４（ａ）に示す状態から、上座金１２のみを第１の方向Ｘに５ｍｍずらした場合には、第１の方向Ｘにおいて凸部１５，１７同士が重ならないので上座金１２を下座金１１に係合させることはできるが、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２が５ｍｍ分ずれるので、ボルト４を設置位置からずらす必要が生じる。上座金１２のボルト穴１４の遊び代ｄ_１４が片側３ｍｍであるので、少なくともボルト４を設置位置から２ｍｍずらさなければ、ボルト４をボルト穴１４に挿通させることはできない。しかしながら、重量構造物等を設置する場合においては、設置位置の変更には多大な労力と時間を要するため、ボルト４の設置位置の変更ができない場合が多い。よってボルト４を設置位置から２ｍｍ以上ずらして配置することができないので、ボルト４を用いて緊結することができないことになる。

上記のように、ボルト４を第１の方向Ｘに２ｍｍ以上ずらすことができないという設置の制約がある場合には、図４（ｂ）に示すように、第１の姿勢の上座金１２をボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に１８０度回転させて第２の姿勢とする。これにより、第１の方向Ｘにおいて、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凹部１６とが一致し、下座金１１の凸部１５と上座金１２の凹部１８とが一致するので、上座金１２を下座金１１に係合させることができる。下座金１１に対して上座金１２を係合させた後に、ナット５をボルト４に締め付けることで、下座金１１及び上座金１２を噛み合わせると共に一対の座金部材１０を一対の板状部材２，３に押し当て、一対の板状部材２，３を緊結する。上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２をボルト４の設置位置と一致させることができるので、ボルト４を設置位置からずらさずに、ボルト４を挿通して緊結することができ、重量構造物などを移動させる必要がなくなるので、工事の手間を省き工期の延長を防止することができる。

（一対の座金部材の配置：パターンＡ２）
例えば、図５（ａ）に示されるように、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２と、下座金１１のボルト穴１３の中心線Ｌ３とが第１の方向Ｘに１ｍｍずれ、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とが、第１の方向Ｘにおいて４ｍｍ重なって配置されている場合には（重なりＰ２＝４ｍｍ）、上座金１２をそのまま、下座金１１に接近させても、凸部１５，１７同士が当たってしまい、上座金１２を下座金１１に係合させることができない。

図５（ａ）に示す状態から、上座金１２のみを第１の方向Ｘに左側へ４ｍｍずらした場合には、第１の方向Ｘにおいて凸部１５，１７同士が重ならないので上座金１２を下座金１１に係合させることはできるが、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２が４ｍｍ分ずれるので、ボルト４を設置位置からずらす必要が生じる。上座金１２のボルト穴１４の遊び代ｄ_１４が片側３ｍｍであるので、少なくともボルト４を設置位置から１ｍｍずらさなければ、ボルト４をボルト穴１４に挿通させることはできない。設置の制約上、ボルトを、設置位置から１ｍｍ以上ずらして配置することができないので、ボルト４を用いて緊結することができないことになる。

ボルト４を１ｍｍ以上ずらすことができないという設置の制約がある場合には、図５（ｂ）に示すように、第１の姿勢の上座金１２をボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に１８０度回転させて第２の姿勢とする。このとき、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とが、第１の方向Ｘにおいて１ｍｍ重なって配置されるので（重なりＰ３＝１ｍｍ）、上座金１２を第１の方向Ｘに図示右側へ、片側３ｍｍのボルト穴１４の遊び代ｄ_１４の範囲内で１ｍｍずらすことで、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凹部１６とを一致させ、下座金１１の凸部１５と上座金１２の凹部１８とを一致させ、上座金１２を下座金１１に係合させることができる。ボルト４を設置位置からずらさずに、ボルト４を挿通して緊結することができる。

（一対の座金部材の配置：パターンＡ３）
例えば、図６（ａ）に示されるように、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２と、下座金１１のボルト穴１３の中心線Ｌ３とが第１の方向Ｘに２ｍｍずれ、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とが、第１の方向Ｘにおいて３ｍｍ重なって配置されている場合には（重なりＰ４＝３ｍｍ）、上座金１２をそのまま、下座金１１に接近させても凸部１５，１７同士が当たってしまい、上座金１２を下座金１１に係合させることができない。

図６（ａ）に示す状態から、上座金１２のみを第１の方向Ｘに左側へ３ｍｍずらした場合には、第１の方向Ｘにおいて凸部１５，１７同士が重ならないので上座金１２を下座金１１に係合させることはできるが、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２が３ｍｍ分ずれるので、ボルト４を設置位置からずらす必要が生じる。上座金１２のボルト穴１４の遊び代ｄ_１４が片側３ｍｍであるので、ボルト４を設置位置からずらさずにボルト４を挿通させることができるかもしれないが、加工誤差が有る場合には、ボルト４をずらさなければ、ボルト４を挿通させることができないおそれがある。設置の制約上、ボルト４を設置位置からずらして配置することができない場合には、ボルト４を用いて緊結することができないことになる。

ボルト４をずらすことができないという設置の制約がある場合には、図６（ｂ）に示すように、第１の姿勢の上座金１２をボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に１８０度回転させて第２の姿勢とする。このとき、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とが、第１の方向Ｘにおいて２ｍｍ重なって配置されるので（重なりＰ５＝２ｍｍ）、上座金１２の凸部１７を第１の方向Ｘに図示右側へ、片側３ｍｍのボルト穴１４の遊び代ｄ_１４の範囲内で２ｍｍずらすことで、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凹部１６とを一致させ、下座金１１の凸部１５と上座金１２の凹部１６とを一致させ、上座金１２を下座金１１に係合させて密着させることができる。ボルト４を設置位置からずらさずに、ボルト４を挿通して緊結することができる。

本発明の実施形態に係る座金部材１０では、上座金１２のボルト穴１４に遊び代ｄ_１４が設けられているので、施工上の制約を減らすことができ、座金部材１０には、断面が矩形である凹凸形状が形成され、凸部１５，１７の第１の方向Ｘに直交する側面同士が密着するので、せん断抵抗が向上され、位置ずれが確実に防止される。

また、第１の姿勢の上座金１２をボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、第１の方向Ｘにおける凸部１５，１７同士の重なりＰ１〜Ｐ５の長さを変化させることができるので、上座金１２と下座金１１のボルト穴１３，１４の位置を合わせることができると共に、上座金１２と下座金１１を確実に噛み合わせて、せん断抵抗の向上を図り、上座金１２と下座金１１の位置ずれを防止して、耐震性を向上させることができる。下座金１１は第２の板状部材３に固定され、上座金１２は第１の板状部材２に固定されたボルト４に螺合するナット５によって押し付けられて位置が拘束されるので、下座金１１と上座金１２との位置ずれを防止することで、複数の板状部材２，３の位置ずれが防止される。

上座金１２を下座金１１に対面させたときに、ボルト穴１４の遊び代ｄ_１４の範囲内でずらすことによって凸部１５，１７同士が第１の方向Ｘにおいて重ならないときは、そのまま係合させればよく、ボルト穴１４の遊び代ｄ_１４の範囲内でずらしても凸部１５，１７同士が第１の方向Ｘにおいて重なっており、そのまま係合させることができないときは、第１の姿勢の上座金１２をボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に１８０度回転させて第２の姿勢としたあとに、上座金１２を下座金１１に係合させる。そのため、一つの上座金１２を準備するだけで、例えば基準となるボルト４の位置に誤差があっても、確実に上座金１２を下座金１１に係合させることができる。

一対の座金部材１０では、第２の方向Ｙから見た場合に、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２と、上座金１２の凸部１７の第１の方向における端部１７ａとが一致する位置にボルト穴１４が形成されているので、上座金１２のボルト穴１４の中心線Ｌ２を中心に上座金１２を１８０度回転させたときに、上座金１２と下座金１１の凹凸形状の相対位置の変化量を最大化させることができる。

（第２実施形態）

緊結される板状部材２，３の第１の方向Ｘにおける相対位置の精度を高めるために適切な座金部材１０を選択する方法及び座金部材１０を設置する方法について説明する。具体的には、図７〜図１１に示されるように、第１の方向Ｘにおいて、ボルト穴１４及び凸部１７の相対位置が異なる複数種類の上座金２１〜２５を準備し、この複数種類の上座金２１〜２５の中から適切な上座金２１〜２５を一つ選択して、選択された上座金２１〜２５を用いて板状部材２，３の相対位置の精度を高めて緊結する場合について説明する。

ここでは、上座金２１〜２５と下座金１１とを精度良く設置することが要求され、上座金２１〜２５のボルト穴１４の遊び代ｄ_１４を１ｍｍ未満とする施工上の制約がある場合を想定する。

（０ｍｍ型上座金：凸部同士の重なり５ｍｍ）
例えば、上述の第１実施形態の同一の構成である上座金２１は、図７に示されるように、凸部１７の幅Ｗ１７が５ｍｍ、凹部１８の幅Ｗ１８が５ｍｍである。複数の凸部１７のうち第１の方向Ｘにおいて、中心線Ｌ２と最も近い位置にある凸部１７を凸部１７ａとする。上座金２１では、第２の方向Ｙから見た場合に、凸部１７ａの第１の方向Ｘの端部１７ｂにボルト穴１４の中心線Ｌ２が重なるように形成されている。このように、第１の方向Ｘにおいて、中心軸Ｌ２と凸部１７ａの端部１７ｂとの距離が０ｍｍである上座金２１を「０ｍｍ型上座金」と称する。０ｍｍ型上座金２１は、第１の方向Ｘにおいて、ボルト穴１４の中心線Ｌ２と、０ｍｍ型上座金２１の凸部１７の中心１７ｃを通り板厚方向Ｚに延在する仮想線Ｌ４との距離ｄ_２１が２．５ｍｍである。

図７（ａ）に示されるように、下座金１１のボルト穴１３の中心線Ｌ３と、０ｍｍ型上座金２１のボルト穴１４の中心線Ｌ２とを一致させると、０ｍｍ型上座金２１の凸部１７と下座金１１の凸部１５との第１の方向Ｘにおける重なりＰ１１は５ｍｍとなる。このとき、０ｍｍ型上座金２１のボルト穴１４の中心線Ｌ２を基準として、第１の姿勢の０ｍｍ型上座金２１を１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、図７（ｂ）に示されるように、０ｍｍ型上座金２１の凸部１７と下座金１１の凹部１６との位置を合わせ、下座金１１の凸部１５と０ｍｍ型上座金１２の凹部１８との位置を合わせることができる。凸部１５，１７同士の重なりを０ｍｍとすることができ、０ｍｍ型上座金２１を下座金１１に係合させて、第１の方向Ｘにおける位置ずれを防止することができる。

（１ｍｍ型上座金：凸部同士の重なり３ｍｍ）
図８に示されるように、上座金２２は、第２の方向Ｙから見た場合に、凸部１７ａの端部１７ｂから中心１７ｃ側へ、距離ｄ_３２（＝１ｍｍ）分ずれた位置にボルト穴１４の中心線Ｌ２が形成されている。第１の方向Ｘにおいて、中心線Ｌ２と凸部１７ａの端部１７ｂとの距離ｄ_３２が１ｍｍである上座金２２を「１ｍｍ型上座金」と称する。１ｍｍ型上座金２２は、第１の方向Ｘにおいて、ボルト穴１４の中心線Ｌ２と、凸部１７ａの中心１７ｃを通る仮想線Ｌ４との距離ｄ_２２が１．５ｍｍである。

図８（ａ）に示されるように、１ｍｍ型上座金２２の凸部１７と下座金１１の凸部１５との第１の方向Ｘにおける重なりＰ１２は３ｍｍである。このとき、１ｍｍ型上座金２２のボルト穴１４の中心線Ｌ２は、下座金１１の複数の凸部１５のうち第１の方向Ｘにおいて、中心線Ｌ２と最も近い位置にある凸部１５を凸部１５ａとすると、凸部１５ａの端１５ｂから１ｍｍ右側に存在している。ここで、１ｍｍ型上座金２２のボルト穴１４の中心線Ｌ２を基準として、第１の姿勢の１ｍｍ型上座金２２を１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、図８（ｂ）に示されるように、１ｍｍ型上座金２２の凸部１７と下座金１１の凹部１６との位置を合わせ、下座金１１の凸部１５と１ｍｍ型上座金２１の凹部１８との位置を合わせることができる。凸部１５，１７同士の重なりを０ｍｍとすることができ、１ｍｍ型上座金２２を下座金１１に係合させて、第１の方向Ｘにおける位置ずれを防止することができる。

（１．５ｍｍ上座金：凸部同士の重なり２ｍｍ）
図９に示されるように、上座金２３は、第２の方向Ｙから見た場合に、凸部１７ａの端部１７ｂから中心１７ｃ側へ、距離ｄ_３３（＝１．５ｍｍ）分ずれた位置にボルト穴１４の中心線Ｌ２が形成されている。第１の方向Ｘにおいて、中心線Ｌ２と凸部１７ａの端部１７ｂとの距離ｄ_３３が１．５ｍｍである上座金２３を「１．５ｍｍ型上座金」と称する。１．５ｍｍ型上座金２３は、第１の方向Ｘにおいて、ボルト穴１４の中心線Ｌ２と、凸部１７Ａの中心１７ｂを通る仮想線Ｌ４との距離ｄ_２３が１ｍｍである。

図９（ａ）に示されるように、１．５ｍｍ型上座金２３の凸部１７と下座金１１の凸部１５との第１の方向における重なりＰ１３は２ｍｍである。このとき、１．５ｍｍ型上座金２３のボルト穴１４の中心線Ｌ２は、下座金１１の凸部１５ａの端１５ｂから１．５ｍｍ右側に存在している。ここで、１．５ｍｍ型上座金２３のボルト穴１４の中心線Ｌ２を基準として、第１の姿勢の１．５ｍｍ型上座金２３を１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、図９（ｂ）に示されるように、１．５ｍｍ型上座金２３の凸部１７と下座金１１の凹部１６との位置を合わせ、下座金１１の凸部１５と１．５ｍｍ型上座金２３の凹部１８との位置を合わせることができる。凸部１５，１７同士の重なりを０ｍｍとすることができ、１．５型ｍｍ上座金２３を下座金１１に係合させて、第１の方向Ｘにおける位置ずれを防止することができる。

このように本実施形態の座金部材１０、及び座金部材１０の設置方法では、凸部１５，１７の重なりＰ１１が５ｍｍの場合に、０ｍｍ型上座金２１を適用すればよく、凸部１５，１７の重なりＰ１２が３ｍｍの場合に、１ｍｍ型上座金２２を適用すればよく、凸部１５，１７の重なりＰ１３が２ｍｍの場合に、１．５ｍｍ型上座金２３を適用すればよい。

同様に、図１０に示されるように、凸部１５，１７の重なりＰ１４が４ｍｍの場合には、凸部１７Ａの端部１７ａとボルト穴１４の中心線Ｌ２との距離ｄ_３４が０．５ｍｍである０．５ｍｍ型上座金２４を適用すればよく、０．５ｍｍ型上座金２４のボルト穴１４の中心線Ｌ２を基準として、第１の姿勢の０．５ｍｍ型上座金２４を１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、凸部１５，１７同士の重なりを０ｍｍとすることができ、０．５ｍｍ型上座金２４を下座金１１に係合させて、第１の方向Ｘにおける位置ずれを防止することができる。

同様に、図１１に示されるように、凸部１５，１７の重なりＰ１５が１ｍｍの場合には、凸部１７ａの端部１７ｂとボルト穴１４の中心線Ｌ２との距離ｄ_３５が２ｍｍである２ｍｍ型上座金２５を適用すればよく、２ｍｍ型上座金２５のボルト穴１４の中心線Ｌ２を基準として、第１の姿勢の２ｍｍ型上座金２５を１８０度回転させて第２の姿勢とすることで、凸部１５，１７同士の重なりを０ｍｍとすることができ、２ｍｍ型上座金２５を下座金１１に係合させて、第１の方向Ｘにおける位置ずれを防止することができる。

ここで、ボルト４を、設置位置から第１の方向Ｘに１ｍｍずらせる場合には、以下に示す表１の５種類の上座金２１〜２５を準備すれば、ボルト４と、上座金２１〜２５のボルト穴１４の中心線Ｌ２との相対位置がどのようにずれていても、凸部１７の幅が５ｍｍの上座金２１〜２５を用いて、上座金２１〜２５と下座金１１を係合させることができる。なお、図７〜図１１では、ボルト穴１４の中心線Ｌ２と、ボルト４の中心線が一致している状態を示している。

このように、ボルト穴１４と凸部１７との相対位置が異なる複数種類の上座金２１〜２５を準備すれば、ボルト４が、下座金１１のボルト穴（長孔）１３に対してどの位置に配置されることになっても、上座金２１〜２５と下座金１１とを確実に係合させることができる。

凸部１７の幅をＷ（ｍｍ）、許容誤差をＡ（ｍｍ）とすると、Ｗ／Ａ（小数点切り上げ）分の個数だけ、ボルト穴１４との凸部１７との相対位置が異なる複数種類の上座金２１〜２５を準備すれば、上座金２１〜２５のボルト穴１４と、下座金１１のボルト穴１３との相対位置のずれを許容誤差Ａｍｍ以内に収めることができる。これにより、準備すべき上座金２１〜２５の個数を抑えつつ、板状部材２，３の相対位置の精度を高めて、上座金２１〜２５を下座金１１に係合させて、板状部材２，３を緊結することができる。

例えば、凸部１７の幅Ｗが５ｍｍであり、許容誤差Ａが１ｍｍである場合には、Ｗ／Ａ＝５個の上座金２１〜２５を準備すればよい。なお、Ｗ／Ａが整数ではない場合には、除算した値から当該除算の余りを減算して整数値とする。具体的には、上記の表１に示すように、ボルト穴１４の中心線Ｌ２と、凸部１７ａの端部１７ｂとの距離が異なる５種類の上座金（０ｍｍ型上座金２１、０．５ｍｍ型上座金２４、１ｍｍ型上座金２２、１．５ｍｍ型上座金２３、２ｍｍ型上座金２５）を準備すれば、誤差１ｍｍ以内に収めることができる。なお、ここでいう誤差は、設計上のボルト４の位置と、実際に施工されたボルト４の位置との差である。

（第３実施形態：座金部材の設計方法）

上記実施形態の一対の座金部材１０の凸部１５，１７の幅Ｗは、設計で必要とされる必要せん断力や施工精度から決まる凸部１５，１７間の隙間である遊びスペースｓを与条件として設計する。ここでは、「必要せん断力Ｆ」、「上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５と間の遊びスペースｓ」、「許容座金長Ｌａ」、及び後述の「座金変換幅ｂ」に基づいて、凸部１５，１７の幅Ｗを算出する座金部材１０の設計方法について具体的に説明する。

第１の方向Ｘに隣接する凸部１７間に形成された凹部１８には、図１２に示されるように、一定の遊びスペースｓが必要となるが、凸部１７の幅Ｗを小さくすると単位長さあたりの遊びスペースが大きくなる。つまり、一対の座金部材１０の第１の方向Ｘの長さが同じである場合、一つの凸部１７の幅Ｗが小さく凸部１７の数が多い方が、一つの凸部１７の幅Ｗが大きく凸部１７の数が少ないよりも、せん断抵抗が小さくなる。

一対の座金部材１０の単位長さｌに対する一つの凸部１５，１７の幅Ｗの関係には、以下の関係があり、凸部１５，１７の幅Ｗが大きくなればなるほど、座金部材１０の単位長さｌに対する合計の遊びスペース（ｓの和）が小さくなり、せん断抵抗力が大きくなり、凸部１５，１７の幅Ｗが小さくなればなるほど、座金部材１０の単位長さｌに対する合計の遊びスペースが大きくなり、せん断抵抗力が小さくなる。

したがって、凸部１５，１７及び凹部１６，１８が形成された座金部材１０を設計する際には、適用箇所の施工上の制約、施工精度に応じて許容可能な遊びスペースｓと、性能として満足すべき必要せん断力Ｆから決まる凸部１５，１７の幅Ｗを考慮する必要がある。

次に、必要せん断力Ｆに基づいて、凸部１５，１７の幅Ｗを決定するための座金部材の設計方法について説明する。図１３に示されるように、ステップＳ１では、設計条件から決まる必要せん断力Ｆと、座金部材１０の材料である鋼材の許容せん断応力τａとに基づいて、上座金１２の複数の凸部１７の幅Ｗの合計である凸部幅必要長Ｌ_ｗを、下記式（１）を用いて算出する。

このとき、座金換算幅ｂは、嵌合部分の幅のみを考慮するため、上座金の単孔（ボルト穴）と端部のＲ部による欠損（小判形状の場合）と、下座金の長孔による欠損部の面積を考慮した矩形換算した換算必要幅である。座金換算幅ｂをＬ_Ｙ（図２参照）と仮設定してその後欠損部を考慮して凸部幅必要長Ｌ_Ｗを求めてもよい（欠損部を考慮するため, Ｌ_Ｙ＞ｂとなる）。凸部と凹部とが嵌合しない領域を欠損部として考慮し、実際に凸部と凹部とが嵌合する領域の面積と等しい矩形状の座金を想定して凸部幅必要長Ｌ_ｗを算出する。

なお、凸部幅必要長Ｌ_Ｗ、凸部１７の幅Ｗ、凸部１７の個数ｎとの間には、下記式（２）の関係がある。

続く、ステップＳ２では、一つの凸部１７の幅Ｗ（変数）、施工上の制約及び施工精度などから決まる遊びスペースｓ（上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５との間の隙間）及び凸部１７の個数ｎに基づいて、上座金１２の第１の方向Ｘにおける必要最小長さＬｎを、下記式（３）を用いて算出する。

凸部１７の幅Ｗとしては、例えば、製造上、取扱いが容易な幅を設定する。

次に、ステップＳ３では、上座金１２の必要長さＬｎが座金として確保可能な許容長さＬａ以下の範囲内で、一つの凸部１７の幅Ｗを可能な限り大きく設定する。許容長さＬａは、上座金１２を配置可能なスペースの大きさに基づいて決定される。必要長さＬｎが許容長さＬａを超える場合には、上座金１２を配置することができなくなる。必要長さＬｎが許容長さＬａ以下である場合には、必要長さＬｎを決定し、ステップ２で設定された凸部の幅Ｗを設計値として採用し、座金部材１０の仕様を決定する。必要長さＬｎが許容長さＬａを超える場合には、ステップ２に戻り、凸部１７の幅Ｗ及び凸部１７の個数ｎを再設定する。

なお、一つの凸部１７の幅Ｗ、及び遊びスペースｓの両方が設計条件として与えられている場合には、上記式（３）を用いて、必要最小長さＬｎとなる座金長を決定することができる。

（第４実施形態）

図１５に示されるように座金ユニット７０は、３枚の座金を備え、直交する２方向にせん断抵抗を生じさせるものである。なお、上記の実施形態と同じ説明は省略する。

（座金ユニット）
座金ユニット７０は、板厚方向Ｚに重ねられた下座金７１、上座金７２及び追加座金７３を有し、下座金７１は、第２の板状部材３の第１の板状部材２とは反対側の外面３ａ上に配置されている。下座金７１、上座金７２及び追加座金７３には、ボルト４が挿通される挿通孔であるボルト穴７４，７５，７６が各々形成され、ボルト４は、ボルト穴７４，７５，７６に挿通されて、追加座金７３の外側に突出している。ボルト４の長手方向の他方の端部に形成されたねじ部４ｂは、上座金７１の外方に露出され、ナット５は、ねじ部４ｂに螺合されている。ボルト４に螺合されたナット５は、座金ユニット７０を第２の板状部材３に押し当て、複数の板状部材２，３を板厚方向Ｚに緊結する。

（下座金）
下座金７１は、図１６に示されるように、例えば矩形の板状を成し、ボルト穴７４は、長孔として形成され、長孔の長い方の内径は、第１の方向Ｘに沿うように形成されている。

下座金７１の第２の板状部材３と対向する面である底面７１ａは、平坦面として形成され、第２の板状部材３の天面３ａと接している。下座金７１の第２の板状部材３と反対側の面である天面７１ｂは、上座金７２と接する面であり、この天面７１ｂには、上座金７２と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部７７及び凹部７８によって形成され、第１の方向Ｘに隣り合う凸部１５の間に凹部１６が形成されている。

複数の凸部７７は、第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに延在し、第１の方向Ｘにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部７７の第２の方向Ｙに直交する断面は、例えば矩形状であり、凸部７７及び凹部７８は、第１の方向Ｘにおいて交互に配置されている。

下座金７１は、例えば溶接などによって板状部材３の天面３ａに固定されている。なお、下座金７１は、板状部材３と一体として構成されているものでもよい。

（上座金）
上座金７２は、図１７に示されるように、例えば矩形の板状を成し、上座金７２のボルト穴７５は、円形に形成され、ボルト穴７５の径方向において遊び代が設けられている。なお、図１７では、ボルト４の外周面に対応する外形を仮想線で示している。ボルト穴７５は、第１の方向Ｘにおいて、上座金７２の中央部に形成されている。

上座金７２の板厚方向の底面７２ａは下座金７１と接する面であり、底面７２ａには下座金７１と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部７９及び凹部８０によって構成されている。

複数の凸部７９は、第２の方向Ｙに延在し、第１の方向Ｘにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部７９の第２の方向Ｙに直交する断面は例えば矩形状であり、凸部７９及び凹部８０は、第１の方向Ｘにおいて交互に配置されている。

上座金７２の凸部７９の第１の方向Ｘの幅は、例えば５ｍｍであり、第１の方向Ｘに隣接する凸部７９同士の間隔である凹部８０の幅は、例えば５ｍｍである。上座金７２の凸部７９の第１の方向Ｘの幅は、ボルト穴７５の遊び代の２倍の長さ（６ｍｍ）未満である。

上座金７２のボルト穴７５の中心Ｏ_７５は、凸部７９と凹部８０との境界を通り第２の方向Ｙに延在する仮想線Ｌ２１上に存在している。

上座金７２の板厚方向の天面７２ｂは追加座金７３と接する面であり、図１８に示されるように、天面７２ｂには追加座金７３と係合する係合部（第３の係合部）として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部（上座金第２凸部）８１及び凹部（上座金第２凹部）８２によって構成されている。

複数の凸部８１は、第１の方向Ｘに延在し、第２の方向Ｙにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部８１の第１の方向Ｘに直交する断面は例えば矩形状であり、凸部８１及び凹部８２は、第２の方向Ｙにおいて交互に配置されている。

上座金７２の凸部８１の第１の方向Ｘの幅は、例えば５ｍｍであり、第１の方向Ｘに隣接する凸部７９同士の間隔である凹部８０の幅は、例えば５ｍｍである。上座金７２の凸部７９の第１の方向Ｘの幅は、ボルト穴７５の遊び代の２倍の長さ（６ｍｍ）未満である。

（追加座金）
追加座金７３は、図１９に示されるように、例えば矩形の板状を成し、追加座金７３のボルト穴（追加座金の挿通孔）７６は、長孔として形成され、長孔の長い方の内径は、第２の方向Ｙに沿うように形成されている。なお、図１９では、ボルト４の外周面に対応する外形を仮想線で示している。

追加座金７３の板厚方向Ｚの一方の面である天面７３ａは、平坦面として形成され、ナット５と接する面である。追加座金７３の板厚方向Ｚの他方の面である底面７３ｂは、上座金７２と接する面であり、底面７３ｂには、上座金７２と係合する係合部（第４の係合部）として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部（追加座金凸部）８３及び凹部（追加座金凹部）８４によって構成されている。

複数の凸部８３は、第１の方向Ｘに延在し、第２の方向Ｙにおいて、等間隔で規則的に配列されている。凸部８３の第１の方向Ｘに直交する断面は例えば矩形状であり、凸部８３及び凹部８４は、第２の方向Ｙにおいて交互に配置されている。

追加座金７３の凸部８３の第２の方向Ｙの幅は、例えば５ｍｍであり、第２の方向Ｙに隣接する凸部８３同士の間隔である凹部８４の幅は、例えば５ｍｍである。追加座金７３の凸部８３の第２の方向Ｙの幅は、ボルト穴７５の遊び代の２倍の長さ（６ｍｍ）未満である。

追加座金７３のボルト穴７６の中心Ｏ_７６は、凸部８３と凹部８４との境界を通り第１の方向Ｘに延在する仮想線Ｌ２２上に存在していることが好ましい。

このように構成された座金ユニット７０では、下座金７１の天面７１ｂと上座金７２の底面７２ａとを対面させて密着させる。具体的には、下座金７１のボルト穴７４内で上方に突出するボルト４を、上座金７２のボルト穴７５に挿通させる。下座金７１に対して上座金７２を接近させて、互いの凹凸形状が噛み合うように配置されている場合には、そのまま下座金７１及び上座金７２を密着させる。

下座金７１及び上座金７２を対面させたときに、互いの凸部７７，７９同士が当たる場合には、上座金７２を遊び代の範囲内で第１の方向Ｘに移動させて位置調整を行う。また、ボルト穴７５の中心線回りに上座金７２を１８０度回転させて位置調整を行ってもよい。このように位置調整を行うことで、凸部７７と凹部８０とを対面させ、凹部７８と凸部７９とを対面させて、下座金７１及び上座金７２の凹凸形状を噛み合わせる。

下座金７１に対して上座金７２を密着させた後、上座金７２の天面７２ｂと追加座金７３の底面７３ｂとを対面させて密着させる。具体的には、上座金７２のボルト穴７５内で上方に突出するボルト４を、追加座金７３のボルト穴７６に挿通させる。上座金７２に対して追加座金７３を接近させて、互いの凹凸形状が噛み合うように配置されている場合には、そのまま上座金７２に対して追加座金７３を密着させた後、ナット５をボルト４に締め付けて、一対の板状部材を緊結する。

上座金７２及び追加座金７３を対面させたときに、互いに凸部８１，８３同士が当たる場合には、追加座金７３を遊び代の範囲内で第２の方向Ｙに移動させて位置調整を行う。また、ボルト穴７６の中心線回りに追加座金７３を１８０度回転させて位置調整を行ってもよい。このように位置調整を行うことで、凸部８１と凹部８４とを対面させて、凹部８２と凸部８３とを対面させて、上座金７２及び追加座金７３の凹凸形状を噛み合わせる。

このような座金ユニット７０によれば、下座金７１、上座金７２及び追加座金７３を密着させて、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにせん断抵抗を生じさせることができ、位置ずれを防止して耐震性能を向上させることができる。

（第５実施形態）

図２０及び図２１に示されるように一対の座金部材９０は、下座金９１及び上座金９２を備え、直交する２方向にせん断抵抗を生じさせるものである。一対の座金部材９０が図１に示された一対の座金部材１０と違う点は、下座金１１に代えて下座金９１を備える点、及び上座金１２に代えて上座金９２を備える点である。なお、上記の実施形態と同じ説明は省略する。

（下座金）
下座金９１は、図２０に示されるように、例えば矩形の板状を成し、中央にはボルト４が挿通されるボルト穴９３が設けられている。ボルト穴９３は、ボルト４の外径の２倍の内径を有する拡大孔である。なお、図２０では、ボルト４及び上座金９２のボルト穴９４を仮想線で示している。

下座金９１の上座金９２と接する面である天面９１ａには、上座金９２と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部９５及び凹部９６によって構成されている。凸部９５及び凹部９６は、板厚方向Ｚから見て同一の形状である矩形を成している。凸部９５及び凹部９６は、第１の方向Ｘに等間隔で規則的に配置されていると共に、第２の方向Ｙに等間隔で規則的に配置されている。凸部９５及び凹部９６は、第１の方向Ｘに交互に配置されていると共に、第２の方向Ｙに交互に配置されている。凸部９５及び凹部９６は、板厚方向から見た場合に正方形でもよく、長方形でもよい。

（上座金）
上座金９２は、図２１に示されるように、例えば矩形の板状を成し、中央にはボルト４が挿通されるボルト穴９４が設けられている。ボルト穴９４には遊び代が設けられている。なお、図２１では、ボルト４を仮想線で示している。

上座金９２の下座金９１と接する面である底面９２ａには、下座金９１と係合する係合部として凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は複数の凸部９７及び凹部９８によって構成されている。凸部９７及び凹部９８は、板厚方向Ｚから見て同一の形状である矩形を成している。凸部９７及び凹部９８は、第１の方向Ｘに等間隔で規則的に配置されていると共に、第２の方向Ｙに等間隔で規則的に配置されている。凸部９７及び凹部９８は、第１の方向Ｘに交互に配置されていると共に、第２の方向Ｙに交互に配置されている。凸部９７及び凹部９８は、板厚方向から見た場合に正方形でもよく、長方形でもよい。

このように構成された一対の座金部材９０では、下座金９１の天面９１ａと上座金９２の底面９２ａとを対面させて密着させる。具体的には、下座金９１のボルト穴９３内で上方に突出するボルト４を、上座金９２のボルト穴９４に挿通させる。下座金９１に対して上座金９２を接近させて、互いの凹凸形状が噛み合うように配置されている場合には、そのまま下座金９１及び上座金９２を密着させた後、ナットをボルト４に締め付けて、一対の板状部材を緊結する。

また、下座金９１及び上座金９２を対面させたときに、互いの凸部９５，９７同士が当たる場合には、上座金９２を遊び代の範囲内で第１の方向Ｘ又は第２の方向Ｙに移動させて、位置調整を行う。また、ボルト穴９４の中心線回りに上座金９２を１８０度回転させて、位置調整を行ってもよい。このように位置調整を行うことで、凸部９５と凹部９８とを対面させ、凹部９６と凸部９７とを対面させて、下座金９１及び上座金９２の凹凸形状を噛み合わせる。

このような一対の座金部材９０によれば、下座金９１及び上座金９２を密着させて、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにせん断抵抗を生じさせることができ、位置ずれを防止して耐震性能を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記座金部材の凸部断面形状は台形であってもよい。また、図２２に示すような一対の座金部材４１〜４４でもよい。図２２（ａ）に示される一対の座金部材４１の上座金４５の凸部４６には、第１の方向Ｘの両側に張出す張出部４７が設けられている。張出部４７は、第２の方向Ｙに延在し、凸部４６の下端から第１の方向Ｘに張出している。張出部４７は、第２の方向Ｙから見て矩形状に形成されている。

一対の座金部材４１の下座金４８の凸部４９には、張出部４７を受容する受容部５０が設けられ、受容部５０は、凸部４６の張出部４７に対応するように形成されている。また、上座金４５の第１の方向Ｘに隣り合う凸部４６同士の間には、凹部５１が形成され、下座金４８の第１の方向Ｘに隣り合う凸部４９同士の間には、凹部５２が形成されている。

このような上座金４５を下座金４８に係合させる場合には、上座金４５と下座金４８とを対面させた後、第１の姿勢の上座金４５を中心線Ｌ２回りに１８０度回転させ第２の姿勢として、上座金４５及び下座金４８の互いの凹凸形状を一致させる。その後、上座金４５を第２の方向Ｙの外側から下座金４８に接近させて、凸部５１を凹部５２内にスライド挿入することにより、凹部５１内に凸部４９が挿入され、受容部５０内に張出部４７がそれぞれ挿入される。これにより、上座金４５と下座金４８とを係合させることができる。

図２２（ｂ）に示される一対の座金部材４２の上座金５３の凸部５４、及び下座金５５の凸部５６には、第１の方向Ｘに貫通する貫通孔５７，５８が形成され、この貫通孔５７，５８には軸体５９が挿通されている。これにより、上座金５３の第２の方向Ｙへの移動を防止することができる。

図２２（ｃ）に示される一対の座金部材４３の上座金６０の凸部６１には、第１の方向Ｘの両側に張出部６２が設けられている。張出部６２は、第２の方向Ｙから見て三角形に形成されている。張出部６２は、下へ向かうほど、凸部６１の中央側へ傾斜する斜辺を有する形状となっている。

一対の座金部材４３の下座金６３の凸部６４には、張出部６２を受容する受容部６５が設けられ、受容部６５は、凸部６１の張出部６２に対応するように形成されている。上座金６０の凸部６１の張出部６２は、下座金６３の凸部６４の受容部６５に入り込んでいる。このような一対の座金部材４３でもよい。

図２２（ｄ）に示される一対の座金部材４４では、上座金１２の凸部１７の第１の方向Ｘにおける両側の隙間に、板状の隙間調整部材６６が挿入されている。第１の方向Ｘにおいて、隙間調整部材６６は、上座金１２の凸部１７と下座金１１の凸部１５とに挟まれている。このような一対の座金部材４４では、隙間調整部材６６を挿入することで、上座金１２の第１の方向Ｘにおける移動を確実に拘束することができる。

また、上記の実施形態では、下座金１１を板状部材３に溶接固定しているが、その他の方法により、下座金１１を板状部材３に固定してもよい。例えば、下座金１１の外周に、固定用の突起形状を設け、凹凸嵌合により、下座金１１を固定してもよい。また、ひねり凹凸式脱着孔を設けることで、下座金１１を固定してもよい。また、ほぞ穴スライド機構を備える構成でもよい。また、ばねによって下座金１１を付勢するばねストッパー付き挿入機構を備える構成でもよい。また、下座金１１の外周に硬質ゴムを設けてもよい。下座金１１を凹部などに押し込むことで下座金１１を固定する。

また、上記実施形態では、凸部１５，１７の断面形状を矩形状としているが、凸部１５，１７の断面形状は、例えば台形状などその他の形状でもよい。

また、上記実施形態では、棒状緊結部材としてボルトを挙げているが、棒状緊結部材はボルトに限定されず、その他の棒状の強度部材でもよい。

１…緊結装置
２…第１の板状部材
３…第２の板状部材
４…ボルト（棒状緊結部材）
５…ナット
７…第１の板状部材のボルト穴
８…第２の板状部材のボルト穴
１０，４１〜４４…一対の座金部材
１１，４８，５５，６３，７１…下座金
１２，４５，５３，６０，７２…上座金
１３，７４…下座金のボルト穴
１４，７５…上座金のボルト穴
１５，４９，５６，６４…下座金の凸部
１６，５２…下座金の凹部
１７，４６，５４，６１，７９…上座金の凸部
１８，５１，８０…上座金の凹部
２１…０ｍｍ型上座金
２２…１ｍｍ型上座金
２３…１．５ｍｍ型上座金
２４…０．５ｍｍ型上座金
２５…２ｍｍ型上座金
４７，６２…張出部
５０，６５…受容部
５７，５８…貫通孔
６６…隙間調整部材
７０…座金ユニット
７３…追加座金
７６…追加座金のボルト穴（追加座金の挿通孔）
８１…上座金の凸部（上座金第２凸部）
８２…上座金の凹部（上座金第２凹部）
８３…追加座金の凸部（追加座金凸部）
８４…追加座金の凹部（追加座金凹部）
ｄ_１４…上座金のボルト穴の遊び代
Ｌ２…上座金のボルト穴の中心線
Ｌ３…下座金のボルト穴の中心線
Ｘ…第１の方向
Ｙ…第２の方向
Ｚ…板厚方向

Claims (9)

1. 棒状緊結部材が挿通される挿通孔が穿孔された少なくとも２以上の板状部材を、前記棒状緊結部材を用いて前記棒状緊結部材の延在方向に緊結する際に用いられ、前記棒状緊結部材の端部と前記板状部材との間に配置され前記板状部材に押し付けられる座金ユニットであって、
   前記板状部材に固定もしくは前記板状部材と一体化された下座金と、
   前記下座金と対を成し前記棒状緊結部材の端部側に配置される上座金と、を有し、
   前記下座金には、位置調整が必要な方向である第１の方向に延びる長孔が形成され、
   前記下座金の外面には、前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に延びる複数の下座金凸部が等ピッチで配列された第１の係合部が形成され、
   前記上座金の前記下座金と接する面には、前記下座金凸部に係合可能な上座金凹部を有する第２の係合部が形成され、
   前記上座金の前記第１の方向の中央部には、前記棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、
   前記第２の方向から見て、前記上座金の前記挿通孔の中心線は、隣り合う前記上座金凹部同士の間の部位である上座金凸部のうち前記上座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記上座金凸部の前記第１の方向における端部を通り前記上座金の板厚方向に延在する第１の仮想線と重なるように配置され、
   前記上座金凸部の幅は、前記上座金の前記挿通孔の周縁と前記棒状緊結部材の外周面と前記第１の方向における隙間である遊び代の２倍の長さ未満である座金ユニット。
2. 前記上座金よりも前記棒状緊結部材の端部側に配置されて前記上座金に接する追加座金を更に備え、
   前記追加座金には、前記棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、
   前記上座金の前記追加座金と接する面には、前記第１の方向に延びる複数の上座金第２凸部が等ピッチで配列された第３の係合部が形成され、
   前記追加座金の前記上座金と接する面には、前記上座金第２凸部に係合可能な追加座金凹部を有する第４の係合部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の座金ユニット。
3. 棒状緊結部材が挿通される挿通孔が穿孔された少なくとも２以上の板状部材を、前記棒状緊結部材を用いて前記棒状緊結部材の延在方向に緊結する際に用いられ、前記棒状緊結部材の端部と前記板状部材との間に配置され前記板状部材に押し付けられる座金ユニットであって、
   前記板状部材に固定もしくは前記板状部材と一体化された下座金と、
   前記下座金と対を成し前記棒状緊結部材の端部側に配置される上座金と、を有し、
   前記下座金には、位置調整が必要な方向である第１の方向に延びる長孔が形成され、
   前記下座金の外面には、前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に延びる複数の下座金凸部が等ピッチで配列された第１の係合部が形成され、
   前記上座金の前記下座金と接する面には、前記下座金凸部に係合可能な上座金凹部を有する第２の係合部が形成され、
   前記上座金の前記第１の方向の中央部には、前記棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、
   前記第２の方向から見て、前記上座金の前記挿通孔の中心線は、隣り合う前記上座金凹部同士の間の部位である上座金凸部のうち前記上座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記上座金凸部の前記第１の方向における中心からずれた位置であり、且つ、前記上座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記上座金凹部の前記第１の方向における中心からずれた位置に存在し、
   前記上座金よりも前記棒状緊結部材の端部側に配置されて前記上座金に接する追加座金を更に備え、
   前記追加座金には、前記棒状緊結部材を挿通する挿通孔が形成され、
   前記上座金の前記追加座金と接する面には、前記第１の方向に延びる複数の上座金第２凸部が等ピッチで配列された第３の係合部が形成され、
   前記追加座金の前記上座金と接する面には、前記上座金第２凸部に係合可能な追加座金凹部を有する第４の係合部が形成されている座金ユニット。
4. 前記第１の方向から見て、前記追加座金の挿通孔の中心線は、隣り合う前記追加座金凹部同士の間の部位である追加座金凸部のうち前記追加座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記追加座金凸部の前記第２の方向における中心からずれた位置であり、且つ、前記追加座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記追加座金凹部の前記第２の方向における中心からずれた位置に存在することを特徴とする請求項３に記載の座金ユニット。
5. 前記追加座金の挿通孔は前記第２の方向に延びる長孔であることを特徴とする請求項３または４に記載の座金ユニット。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の座金ユニットを設置する方法であって、
   前記上座金及び前記下座金の前記係合部同士を板厚方向に対面させ、前記板厚方向から見た場合に、前記下座金凸部に対して前記上座金凸部が平行である第１の姿勢として前記上座金を配置し、前記上座金を第１の姿勢のまま前記下座金に係合させるか、または、前記上座金を、前記第１の姿勢から前記中心線を中心に１８０度回転させた後の第２の姿勢として前記下座金に係合させるかを選択する選択工程と、
   前記選択工程の後に、前記上座金を前記第１の方向に前記挿通孔の遊び代の範囲内で移動させて位置調整する上座金位置調整工程と、を有する座金ユニットの設置方法。
7. 前記第２の方向から見た場合に、前記上座金の前記挿通孔の前記中心線と、前記上座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記上座金凸部の中心線との前記第１の方向における距離であるずれ幅が異なる複数種類の前記上座金を準備する上座金準備工程を更に備え、
   前記第１の姿勢の前記上座金凸部と前記下座金凸部との前記第１の方向における重なり長さに応じて、前記複数種類の前記上座金の中から対応する前記上座金を選択し、選択された前記上座金を、前記下座金に対面させ前記第１の姿勢として配置することを特徴とする請求項６に記載の座金ユニットの設置方法。
8. 請求項１〜５の何れか一項に記載の座金ユニットを設置する方法であって、
   前記上座金及び前記下座金の前記係合部同士を板厚方向に対面させ、前記板厚方向から見た場合に、前記下座金凸部に対して前記上座金凸部が平行である第１の姿勢として前記上座金を配置し、前記上座金を第１の姿勢のまま前記下座金に係合させるか、または、前記上座金を、前記第１の姿勢から前記中心線を中心に１８０度回転させた後の第２の姿勢として前記下座金に係合させるかを選択する選択工程と、
   前記第２の方向から見た場合に、前記上座金の前記挿通孔の前記中心線と、前記上座金の前記挿通孔の前記中心線に最も近い前記上座金凸部の中心線との前記第１の方向における距離であるずれ幅が異なる複数種類の前記上座金を準備する上座金準備工程と、を有し、
   前記第１の姿勢の前記上座金凸部と前記下座金凸部との前記第１の方向における重なり長さに応じて、前記複数種類の前記上座金の中から対応する前記上座金を選択し、選択された前記上座金を、前記下座金に対面させ前記第１の姿勢として配置する座金ユニットの設置方法。
9. 前記上座金準備工程では、前記上座金凸部の前記第１の方向における幅を、許容誤差で除算した値から当該除算の余りを減算して整数値を算出し、算出された前記整数値に基づいて、前記ずれ幅の異なる前記上座金の個数を決定し、決定された前記個数の前記ずれ幅の異なる前記上座金を準備することを特徴とする請求項７又は８に記載の座金ユニットの設置方法。

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