JP6243075B1

JP6243075B1 - 部材間の接合構造

Info

Publication number: JP6243075B1
Application number: JP2017104382A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　孝典; 孝典佐藤
Original assignee: IDEAL BRAIN CO.,LTD.
Current assignee: IDEAL BRAIN CO.,LTD.
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: JP2018200066A

Abstract

【課題】部材同士が相対変位するのを防止し、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗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】部材間の接合構造１００であって、第１貫通孔１３３が形成される第１部材４３と、第２貫通孔３３が形成される第２部材２６と、第１部材４３に形成された第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第１介装構造体１６２と、第２部材２６に形成された第２貫通孔３３に嵌め込まれる第２介装構造体２６２と、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２に設けられるボルト６３及びボルト６３に螺着されるナット６４とを備え、第２介装構造体２６２は、第２部材２６よりも外側に突出するように増厚されるとともに、第１介装構造体１６２に接触されることを特徴とする。【選択図】図３９

Description

本発明は、構造物に適用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に開示される鋼材の接合構造が提案されている。

特許文献１に開示される鋼材の接合構造は、複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、ボルトと添板における第一大孔及び第二大孔とのクリアランスを大きくしつつ、ボルトと添板における第一小孔及び第二小孔とのクリアランスを小さくして構成されるものである。これにより、特許文献１に開示される鋼材の接合構造は、大地震等が発生したときに、支圧によって抵抗するものとなる。

特開２０１２−１２７１６５号公報特許第５４２２０７４号公報

しかし、特許文献１に開示される鋼材の接合構造は、ボルトと添板における第一小孔及び第二小孔とのクリアランスを小さくしているものの、クリアランスが設けられていることによって、振動等が発生したとき、滑りが発生するものとなるため、振動エネルギーを十分に吸収することができず、部材同士のガタツキが発生す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、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、建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収するため、地震等の振動が生じたとき、部材同士が相対的に変位してガタツキが生じるという問題点があった。

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、部材同士が相対変位するのを防止し、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗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、構造物に適用される部材間の接合構造であって、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、前記第１部材を介装する２枚の第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る第２介装構造体と、前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、前記第１介装構造体は、前記ボルトが貫通される貫通孔の内周面が両端部側に向けて拡径される傾斜内周面が形成され、前記第２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るとともに、外周面が端部側に向けて縮径される傾斜外周面が形成され、２枚の前記第２部材における前記第２貫通孔にそれぞれ嵌め込まれ、前記傾斜外周面が前記第１介装構造体の前記傾斜内周面に接触され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２介装構造体は、前記傾斜外周面の傾斜角度が前記第１介装構造体の前記傾斜内周面の傾斜角度に略同一に形成され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、構造物に適用される部材間の接合構造であって、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、前記第１部材を介装する２枚の第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、一方の前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれる第２介装構造体と、他方の前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれる第３介装構造体と、前記第１介装構造体、前記第２介装構造体及び前記第３介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、前記第１介装構造体は、前記ボルトの軸が貫通される貫通孔における内周面が一方の端部側に向けて拡径される第１傾斜内周面と、外周面が他方の端部側に向けて縮径される第１傾斜外周面とが形成され、前記第２介装構造体は、一方の前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されるとともに、外周面が端部側に向けて縮径される第２傾斜外周面が形成され、前記第２傾斜外周面が前記第１介装構造体の前記第１傾斜内周面に接触され、前記第３介装構造体は、他方の前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されるとともに、前記ボルトの軸が貫通される貫通孔における内周面が一方の端部側に向けて拡径される第３傾斜内周面が形成され、前記第３傾斜内周面が前記第１介装構造体の前記第１傾斜外周面に接触され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、構造物に適用される部材間の接合構造であって、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、前記第１部材を介装する２枚の第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る第２介装構造体と、前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、前記第１介装構造体は、前記ボルトの先端側に向けて外周面が縮径される傾斜外周面が形成され、前記第２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るとともに、前記ボルトの先端側に配置される前記第２部材の前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記ボルトが貫通される貫通孔における内周面が端部側に向けて拡径される傾斜内周面が形成され、前記傾斜内周面が前記第１介装構造体の前記傾斜外周面に接触され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４記載の発明において、前記第２介装構造体は、前記ナットに一体化され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４又は５記載の発明において、前記第１介装構造体の前記傾斜外周面の傾斜角度は、前記第２介装構造体の前記傾斜内周面の傾斜角度に略同一に形成され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、柱体が振動、変位するものとなる。かかる場合に、第１介装構造体及び第２介装構造体は、圧縮力、即ち締結部材の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１貫通孔、第２貫通孔及びボルトの軸に当接されることとなる。これにより、第１介装構造体及び第２介装構造体は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体及び第２介装構造体並びに第１貫通孔及び第２貫通孔の間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体及び第２介装構造体は、第１部材及び第２部材に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体が第１部材に対して相対変位しないことで、柱体と第１部材との衝突やガタツキを防止できる。

第１実施形態に係る部材間の接合構造の斜視図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の断面図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の断面図であって、介装構造体近傍を拡大して示す図である。介装構造体を示す斜視図である。介装構造体を貫通孔に嵌め入れ仮留めした図である。介装構造体の傾斜外周面に第１部材の孔の傾斜内周面を対向させた図である。介装構造体と第１部材の孔とにボルトの軸を挿通して、これらを締結した図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の変形例を示す断面図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の他の変形例を示す断面図である。第１部材の孔の中心線と第２部材の貫通孔の中心線とがずれている例を示す図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造であって、特に、介装構造体の降伏点が第１部材の降伏点よりも小さい例を示す断面図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造であって、特に、介装構造体の降伏点が第１部材の降伏点よりも大きい例を示す断面図である。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。（ａ）は、ボルトと一体化された介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。（ａ）は、ナットと一体化された介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。ボルトと一体化された介装構造体及びナットと一体化された介装構造体を用いた部材間の接合構造を示す断面図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の図であり、特に構造体と第１部材とが鋼矢板により構成される形態を示す斜視図である。（ａ）は、第１実施形態に係る部材間の接合構造の図であり、特に第１部材がダンパーにより構成される形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。第１実施形態に係る部材間の接合構造の図であり、特に構造体が柱により構成され、第１部材が梁により構成される形態を示す斜視図である。図１９の断面図である。第１部材を柱体に取り付ける例を示す図である。第１部材を柱体に取り付ける他の例を示す図である。第２実施形態に係る部材間の接合構造の断面図を示す。（ａ）は、第１介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その側断面図である。（ａ）は、第２介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その側断面図である。第２実施形態に係る部材間の接合構造の第１変形例を示す。第２実施形態に係る部材間の接合構造の第２変形例を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造の斜視図を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造の断面図を示す。（ａ）は、ボルトと一体化された第１介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その側断面図である。（ａ）は、第１介装構造体が一体化されたボルトの変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、その側断面図であり、（ｃ）は、その平面図である。（ａ）は、ナットと一体化された第２介装構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その側断面図である。第３実施形態に係る部材間の接合構造の変形例を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造において、第１貫通孔の中心線と、第２貫通孔の中心線とがずれている例を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造において、ボルトの先端をナットに螺着した状態を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造において、ボルトをナットに螺着して、第１介装構造体を第２介装構造体に接触させた状態を示す。第３実施形態に係る部材間の接合構造において、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。第４実施形態に係る部材間の接合構造の断面図を示す。第５実施形態に係る部材間の接合構造の断面図を示す。第５実施形態に係る部材間の接合構造の変形例の断面図を示す。

以下、第１実施形態に係る部材間の接合構造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。

第１実施形態に係る部材間の接合構造１００は、例えば、図１に示すような２つの部材間の接合構造に適用される。この部材間の接合構造１００において、柱状に形成され略鉛直方向に延びるいわゆる角形鋼管としての柱体４１には、面内方向が鉛直方向となるように延長される第２部材２６が設けられる。柱体４１の下方には、柱状に形成され略鉛直方向に延びるいわゆる角形鋼管により構成される第１部材４３が設けられる。この部材間の接合構造１００は、柱体４１と第１部材４３とがそれぞれ鋼管柱として用いられる接合構造である。

図２は、かかる部材間の接合構造１００の詳細な断面図を示している。図３は、かかる部材間の接合構造１００の断面図のうち、介装構造体６２近傍を拡大して示す図である。

第１部材４３は、貫通された孔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、内周面の両端部側に向けてそれぞれ拡径される傾斜内周面１０１ａが形成される。この傾斜内周面１０１ａの傾斜角度θ１としたとき、傾斜角度θ１が略４５°で形成される。この傾斜角度θ１は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。第１部材４３は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、鉛板、スズ板、ベリリウム板、銅板、真鍮板、これら金属の合金板、レジン、ゴム、樹脂板等により構成されている。第１部材４３は、上端部が柱体４１の下端部に接触されている。

第２部材２６は、第１部材４３が接合される前において、柱体４１に対して先に溶接により固定される。第２部材２６は、断面略矩形状の角形鋼管により構成され、詳細には、柱体４１の外周面に溶接により取り付けられる第２部材２６ａと、柱体４１の内周面に溶接により取り付けられる第２部材２６ｂとにより構成される。この第２部材２６ａと、第２部材２６ｂとの間に、第１部材４３が介装されることとなる。

第２部材２６ａ、２６ｂには、第２貫通孔３３が形成されている。この第２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、低降伏点鋼、アルミニウム、銅合金、鉛合金、すず合金、ベリリウム合金、ニッケル合金、亜鉛合金、銀合金、真鍮合金等の延性金属等で構成されている。この介装構造体６２は、延性金属以外に、例えばレジン、ゴム、樹脂板等のような弾性変形又は塑性変形が容易ないかなる材料により構成されていてもよい。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の第２貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、第２貫通孔３３が円形であれば、介装構造体６２の外形は、第２貫通孔３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に第２貫通孔３３が角形状であれば、介装構造体６２の外形も当該第２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は、その板厚が第２部材２６の板厚よりも大きく、第２部材２６よりも外側に突出するように増厚される。ここでいう介装構造体６２の板厚は、介装構造体６２の一方の端部から他方の端部までの厚さのことをいう。

図４は、介装構造体６２の斜視図を示す。介装構造体６２は、外周面の一部が端部側に向けて縮径された傾斜外周面６２ａが形成され、先端部６２ｂが平面状に形成されている。介装構造体６２は、図３に示すように、傾斜外周面６２ａの傾斜角度θ２としたとき、傾斜角度θ２が略４５°で形成され、孔１０１の傾斜内周面１０１ａの傾斜角度θ１と略同一に形成される。この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。なお、介装構造体６２は、外周面の一部が縮径された傾斜外周面６２ａに限らず、外周面の全てが縮径された傾斜外周面が形成されるもの、即ち、介装構造体６２の外形が略円錐台形状であってもよい。また、介装構造体６２は、先端部６２ｂが平面状に形成されることなく、つまり傾斜外周面６２ａが外周面から貫通孔６２ｄまで傾斜されて形成されるものであってもよい。また、介装構造体６２は、傾斜外周面６２ａが凹凸なく形成されるものに限らず、波形状に形成されるものであってもよい。

ボルト６３は、図２に示すように、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が螺着されている。第２部材２６ｂに設けられる介装構造体６２は、第２貫通孔３３に嵌め込まれており、傾斜外周面６２ａの傾斜角度θ２が傾斜内周面１０１ａの傾斜角度θ１と略同一に形成されることから、傾斜外周面６２ａが傾斜内周面１０１ａに面接触されている。また、ナット６４は、第１部材４３の内側に設けられ、第１部材４３と第２部材２６との接合前に、第２部材２６ｂに溶接固定されたナットキャップ１６４に嵌め込まれて固定されている。このナット６４にボルト６３を螺着させることで、ボルト６３を締め付ける際の締結力に対する反力がナット６４に作用するため、介装構造体６２と第１部材４３とを締結することが可能となる。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、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の傾斜外周面６２ａから第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａ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。また、図示は省略するが、ナット６４は、ナットキャップ１６４に嵌め込まれて固定されることなく、第２部材２６ｂに点溶接されて固定されるものであってもよい。

次に上述した構成からなる第１実施形態に係る部材間の接合構造を構築する接合方法について説明をする。

図５に示すように、先ず、柱体４１に第２部材２６ａ、２６ｂを溶接固定する。第２部材２６ｂには、ナットキャップ１６４が溶接固定され、ナットキャップ１６４にはナット６４が嵌め込まれて固定されている。そして、介装構造体６２を第２貫通孔３３に接着剤、粘着剤、ホットメルト接着剤等を用いて嵌め込み仮留めする。このとき、介装構造体６２の先端部６２ｂが第２貫通孔３３の内部に配置される、即ち、介装構造体６２の先端部６２ｂが第２部材の表面から突出されていないものとなる。また、第２部材２６ａ、２６ｂにおける第２貫通孔３３の内部に配置された互いに向かい合う介装構造体６２同士は、次に行う第２部材２６ａ、２６ｂ間への第１部材４３の挿入ができる程度に、離間距離が保たれている。即ち、介装構造体６２の先端部６２ｂを第２貫通孔３３の内部に配置しておくことで、確実に第２部材２６ａ、２６ｂ間に第１部材４３を挿入することができる。

次に、図６に示すように、第２部材２６ａ、２６ｂ間に第１部材４３を挿入し、第１部材４３に形成される孔１０１の内周面の両端部側に向けてそれぞれ拡径された傾斜内周面１０１ａを介装構造体６２の傾斜外周面６２ａに対向させる。上述したように第２部材２６、２６ｂ間に第１部材４３を挿入するためには、第２部材２６ａの第２貫通孔３３に嵌め込み仮留めされた介装構造体６２と第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込み仮留めされた介装構造体６２との離間距離が、第１部材４３の板厚以上とされている。

次に、図７に示すように、少なくとも介装構造体６２及び第１部材４３の孔１０１にボルト６３の軸を貫通させ、ボルト６３の軸の先端にナット６４に螺着させてこれらを締結する。第２部材２６ｂに溶接固定されたナットキャップ１６４に嵌め込まれたナット６４にボルト６３を螺着させることで、ボルト６３を締め付ける際の締結力に対する反力がナット６４に作用するため、介装構造体６２と第１部材４３とを締結することが可能となる。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、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａを第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに面接触させる。

次に上述した構成からなる第１実施形態に係る部材間の接合構造１００の作用効果について説明をする。

図３に示すように、地震による振動が構造物に加わった場合、柱体４１が鉛直方向に向けて振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６ａ、２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２の傾斜外周面６２ａが、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに面接触されている。これにより、介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａと、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。このため、介装構造体６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなり、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第１実施形態に係る部材間の接合構造１００は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造として具現化することが可能となる。

また、第１実施形態に係る部材間の接合構造１００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、その後に第１部材４３を第２部材２６ａ、２６ｂ間に介装させ、第２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り、図２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ある。

このように、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には、第２部材２６と第１部材４３との間には間隙が生じることとなる。図２に示すように、第１部材４３と第２部材２６ａとの間隙α１と、第１部材４３と第２部材２６ｂとの間隙α２とする。

このような間隙α１、α２が形成される場合には、図示は省略するが、これらの間隙α１、α２に鋼板等で構成されるスペーサーを介装させることが望ましい。これにより、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うとき、第１部材４３と一方の第２部材２６ａとの間隙α１、及び第１部材４３と他方の第２部材２６ｂとの間隙α２を保持することが可能となり、第２部材２６ａ、２６ｂと柱体４１との接合部に、ボルト６３とナット６４の締め付けによる内力モーメントが発生するのを防止することが可能となる。なお、このスペーサーは、エポキシ樹脂やセメント系材料等で構成されるものであってもよい。

また、第１実施形態に係る部材間の接合構造１００によれば、孔１０１の傾斜内周面１０１ａの傾斜角度θ１と、傾斜外周面６２ａの傾斜角度θ２とがそれぞれ略４５°で形成される例を示したが、これら傾斜角度θ１と傾斜角度θ２とは、それぞれ９０°に近い値であることが望ましい。なぜならば、上下方向の振動に伴う力に抵抗する際の傾斜外周面６２ａに作用する支圧力は、傾斜外周面６２ａに対して鉛直方向に作用する力を傾斜角度θ２だけずらした分力となるからである。また、傾斜角度θ１と傾斜角度θ２とが略同一で形成されるものを例示したが、略同一とされなくてもよい。かかる形態であっても、傾斜外周面６２ａが傾斜内周面１０１ａに線接触されるものとなり、傾斜外周面６２ａと傾斜内周面１０１ａとの間で支圧力を発生させることが可能となるからである。

また、第１実施形態に係る部材間の接合構造１００によれば、第１部材４３の孔１０１の両端部側に向けて縮径されるのではなく、何れか一方の端部側に向けて縮径されるものであってもよい。

また、第１実施形態に係る部材間の接合構造１００によれば、なお第２貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込む際において、第２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。これにより、第２貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込む作業が容易となる。

さらに第１実施形態に係る部材間の接合構造１００によれば、介装構造体６２を冷却したまま第２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、第２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、第２貫通孔３３に嵌め込まれた介装構造体６２が膨らむ。

図８は、第１実施形態に係る部材間の接合構造１００における変形例を示す断面図であり、特に介装構造体６２近傍を拡大して示す図である。図示の形態においては、介装構造体６２の強度と第１部材４３との強度を異ならせ、特に介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも小さくなるように、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る。

図８に示すように、ボルト６３による締め付けを行うことで、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａが第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに接触された状態とされている。かかる状態からさらにボルト６３による締め付けを行うことにより、介装構造体６２が第２貫通孔３３よりもわずかに縮径されているため、介装構造体６２が弾性変形、又は塑性変形し、介装構造体６２の外周面が第２貫通孔３３に当接されることとなる。また、介装構造体６２は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されているため、介装構造体６２が弾性変形、又は塑性変形し、介装構造体６２の貫通孔６２ｄがボルト６３の軸に当接されることとなる。このとき、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも小さいため、介装構造体６２は、第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入される圧入部６７が形成されることとなる。即ち、この介装構造体６２は、弾性変形、又は塑性変形して形成された圧入部６７が第１部材４３の孔１０１と、ボルト６３の軸とに当接されることとなる。

次に上述した構成からなる第１実施形態に係る部材間の接合構造１００の変形例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、柱体４１が鉛直方向に向けて振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６ａ、２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２の傾斜外周面６２ａが、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに面接触されている。これにより、介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａと、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。加えて、第２部材２６の第２貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２の圧入部６７が、第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入されている。このとき介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の孔１０１と、介装構造体６２の圧入部６７との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。同時に、介装構造体６２は、第２貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６の第２貫通孔３３と、介装構造体６２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第２部材２６に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して一層強く抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第１実施形態に係る部材間の接合構造１００は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造１００として具現化することが可能となる。

特に第１実施形態に係る部材間の接合構造１００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、上述したように、介装構造体６２は、第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入される圧入部６７が形成されることによって、支圧による抵抗力を効果的に作用させることが可能となる。なお上述した場合においては、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも小さくなるように、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ることとなる。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の孔１０１の傾斜内周面１０１ａと介装構造体６２の傾斜外周面６２ａと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。

図９は、第１実施形態に係る部材間の接合構造における他の変形例を示す断面図であり、特に介装構造体６２近傍を拡大して示す図である。図示の形態においては、介装構造体６２の強度と第１部材４３との強度を異ならせ、特に介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも大きくなるように、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る。

図９に示すように、ボルト６３による締め付けを行うことで、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａが第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに接触された状態とされている。かかる状態からさらにボルト６３による締め付けを行うことにより、介装構造体６２が第２貫通孔３３よりもわずかに縮径されているため、介装構造体６２の外周面が弾性変形、又は塑性変形し、第２貫通孔３３に当接されることとなる。また、介装構造体６２は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されているため、介装構造体６２が弾性変形、又は塑性変形し、介装構造体６２の貫通孔６２ｄがボルト６３の軸に当接されることとなる。このとき、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも大きいため、第１部材４３が弾性変形、又は塑性変形して、介装構造体６２が第１部材４３にめり込まれることとなる。その結果、第１部材４３がボルト６３の軸に当接されることとなる。

次に上述した構成からなる第１実施形態に係る部材間の接合構造の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、柱体４１が鉛直方向に向けて振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６ａ、２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２の傾斜外周面６２ａが、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに面接触されている。これにより、介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａと、介装構造体６２の傾斜外周面６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。加えて、第２部材２６の第２貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２が第１部材４３にめり込まれることにより、第１部材４３がボルト６３の軸に当接される。このとき第１部材４３は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３と、ボルト６３の軸との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、ボルト６３は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。同時に、介装構造体６２は、第２貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６の第２貫通孔３３と、介装構造体６２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第２部材２６に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して一層強く抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第１実施形態に係る部材間の接合構造は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造として具現化することが可能となる。

特に第１実施形態に係る部材間の接合構造１００によれば、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも大きくなるように、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ることとなる。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の孔１０１の傾斜内周面１０１ａと介装構造体６２の傾斜外周面６２ａと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。

図１０は、第１実施形態に係る部材間の接合構造における他の変形例を示す断面図であり、特に介装構造体６２近傍を拡大して示す図である。

ここで、第２部材２６ａ、２６ｂは、柱体４１に溶接される際に例えば熱による歪を受けた場合には、第１部材４３の孔１０１に対して寸分の誤差も無く、第２部材２６ａ、２６ｂの第２貫通孔３３を所定位置に調整することは困難である。このとき、図１０に示すように、第２部材２６の第２貫通孔３３の中心線をＣ１とし、第１部材４３の孔１０１の中心線をＣ２としたとき、一方の第２貫通孔３３−１の中心線Ｃ１と一方の孔１０１−１の中心線Ｃ２とを一致させたとき、実際は、柱体４１に溶接固定された第２部材２６ａ、２６ｂには施工誤差により、他方の第２貫通孔３３−２の中心線Ｃ１と、他方の孔１０１−２の中心線Ｃ２とが距離ｅだけずれる場合がある。

かかる場合には、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａが他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａに線接触され、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´と他方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａとの間に隙間ｓが形成される。

かかる場合であっても、一方のボルト６３−１と一方のナット６４−１により一方の介装構造体６２及び第１部材４３が締結されることで、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａが一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａに面接触される。これにより、介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａと、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。このため、介装構造体６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなり、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。つまり、柱体４１に溶接固定された第２部材２６ａ、２６ｂの施工誤差により、他方の第２貫通孔３３−２の中心線Ｃ１と、他方の孔１０１−２の中心線Ｃ２とが距離ｅだけずれていた場合であっても、支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。

図１１は、図１０に示す形態からさらに他方のボルト６３−２を締め付けた例を示す。図示の形態では、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも小さくなるように、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る。

さらに他方のボルト６３−２及び他方のナット６４−２を締め付けることによって、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ側が他方の孔１０１−２に圧入された圧入部が形成され、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´が他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａに線接触される。即ち、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ、６２ａ´は、他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａに面接触される。これにより、他方の介装構造体６２−２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａと、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ、６２ａ´との間で互いに支圧が作用することとなる。

このとき、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａが一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａに面接触される。これにより、一方の介装構造体６２−１は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａと、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａとの間でも互いに支圧が作用することとなる。

このため、介装構造体６２−１、６２−２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなり、これら支圧に応じて地震による振動に一層強く抵抗するものとなる。つまり、柱体４１に溶接固定された第２部材２６ａ、２６ｂの施工誤差により、他方の第２貫通孔３３の中心線Ｃ１と、他方の孔１０１の中心線Ｃ２とが距離ｅだけずれていた場合であっても、支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。

他方のボルト６３−２及び他方のナット６４−２を締め付けることによって、少なくとも他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´が他方の孔１０１−２に線接触されていれば、上述した作用効果を奏する。このため、さらに他方のボルト６３−２の締め付けを行い、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´を他方の孔１０１−２に圧入させてもよい。このときも、上述した作用効果を奏するのは勿論である。

図１２は、図１０に示す形態からさらに他方のボルト６３−２を締め付けた例を示す。図示の形態では、介装構造体６２の降伏点が第１部材４３の降伏点よりも大きくなるように、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る。

さらに他方のボルト６３−２及び他方のナット６４−２を締め付けることによって、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ側が第１部材４３にめり込まれ、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´が他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａに接触される。即ち、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ、６２ａ´は、他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａに面接触される。これにより、他方の介装構造体６２−２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の他方の孔１０１−２の傾斜内周面１０１ａと、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ、６２ａ´との間で互いに支圧が作用することとなる。

このとき、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａが一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａに面接触される。これにより、一方の介装構造体６２−１は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の一方の孔１０１−１の傾斜内周面１０１ａと、一方の介装構造体６２−１の傾斜外周面６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。

他方のボルト６３−２を締め付けることによって、少なくとも他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´が他方の孔１０１−２に線接触されていれば、上述した作用効果を奏する。このため、さらに他方のボルト６３−２の締め付けを行い、他方の介装構造体６２−２の傾斜外周面６２ａ´を第１部材４３にめり込ませてよい。このときも、上述した作用効果を奏するのは勿論である。

図１３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の外側からボルト６３を挿通させて、介装構造体６２をボルト６３とナット６４により固定する。かかる形態においても同様に、第２部材２６ａに設けられた第２貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込み、傾斜外周面６２ａが孔１０１の傾斜内周面１０１ａに面接触されている。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。

図１４は、ボルト３６３が一体化された介装構造体３６２を示す。このボルト３６３は、傾斜外周面３６２ａが形成された介装構造体３６２が一体成型されて一体化されている。傾斜外周面３６２ａ側には軸３６３ａが一体成型され、軸３６３ａの先端にネジ山部３６３ｂを有している。このボルト３６３における介装構造体３６２の径は、軸３６３ａの径よりもわずかに大きく形成される。このように、介装構造体３６２の径が軸３６３ａの径よりもわずかに（例えば、５ミリメートル〜１０ミリメートル程度）大きく形成されることで、ボルト３６３の製造をより容易に行うことが可能となる。傾斜外周面３６２ａの傾斜角度θ２としたとき、傾斜角度θ２が略４５°で形成される。この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。また、このボルト３６３の軸３６３ａの径は、ネジ山部３６３ｂの径よりも大きく形成されることが望ましい。なお、ボルト３６３は、傾斜外周面３６２ａが形成された介装構造体３６２に軸３６３ａが一体成型されて一体化される形態に限らず、例えば、別々の部材同士が用いられ、これらが互いに溶接固定されて一体化されるものであってもよい。

図１５は、ナット３６４と一体化された介装構造体３６２を示す。このナット３６４は、傾斜外周面３６２ａが形成された介装構造体３６２が一体成型されて一体化されている。また、このナット３６４は、孔３６２ｄが形成され、ネジ山部３６４ｂが形成される。このナット３６４における介装構造体３６２の径は、孔３６２ｄの径よりもわずかに（例えば、５ミリメートル〜１０ミリメートル程度）大きく形成される。傾斜外周面３６２ａの傾斜角度θ２としたとき、傾斜角度θ２が略４５°で形成される。この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。また、このナット３６４の孔３６２ｄの径は、ネジ山部３６４ｂの径よりも小さく形成されることが望ましい。つまり、ネジ山部３６４ｂが孔３６２ｄよりも内側に向けて突出されていることが望ましい。

図１６は、ボルト３６３と一体化された介装構造体３６２及びナット３６４と一体化された介装構造体３６２を用いた部材間の接合構造１００を示す。図示の形態において、ボルト３６３における軸３６３ａをナット３６４における孔３６２ｄに挿通させる。このとき、ボルト３６３の軸３６３ａの径は、ネジ山部３６３ｂの径よりも大きく形成され、またナット３６４の孔３６２ｄの径は、ネジ山部３６４ｂの径よりも小さく形成されることにより、ナット３６４の孔３６２ｄにボルト３６３の軸３６３ａを挿通することが可能となり、ボルト３６３のネジ山部３６３ｂをナット３６４のネジ山部３６４ｂに螺着させることが可能となる。

このとき、ボルト３６３における傾斜外周面３６２ａが第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに接触され、また、ナット３６４における傾斜外周面３６２ａが第１部材４３の孔１０１の傾斜内周面１０１ａに接触されている。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。

締結部材としてのボルト３６３及びナット３６４に介装構造体３６２が一体成型されることによって、部材数を減らすことが可能となり、介装構造体３６２を第２貫通孔３３に嵌め込みする作業を容易にすることが可能となる。その結果、施工コストを低減させることが可能となる。なお、このような図１６の構成を前提とする場合においても、図１〜１３に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

第１実施形態に係る接合構造１００は、図１７に示すような２つの鋼矢板間の接合構造に適用されてもよい。孔１０１が形成される鋼矢板で構成される第１部材４３と、構造体としての鋼矢板１４１に固定されるとともに、第２貫通孔３３が形成される第２部材２６ａ、２６ｂと、この第２部材２６ａ、２６ｂに設けられた第２貫通孔３３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の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面が形成され、介装構造体６２は、外周面が縮径される傾斜外周面が形成され、傾斜外周面が傾斜内周面に接触される。このような接合構造１００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。このような図１７の構成を前提とする場合においても、図１〜１６に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

図１８は、いわゆるダンパー１６０に本発明を適用する場合について示している。ダンパー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に設けられた第２貫通孔３３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。第１部材４３の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面１０１ａが形成され、介装構造体６２は、外周面が縮径される傾斜外周面６２ａが形成され、傾斜外周面６２ａが傾斜内周面１０１ａに接触される。このようなダンパー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。このような図１８の構成を前提とする場合においても、図１〜１６に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

なお、第１実施形態に係る接合構造１００は、図１９及び図２０に示すように、柱体４１と梁４２との接合構造であってもよい。梁４２は、Ｈ形鋼で構成され、フランジで構成される第１部材４３ａ、４３ｂを有する。この接合構造１００は、孔１０１が形成される第１部材４３ａ、４３ｂと、構造体としての柱体４１に固定されるとともに、第２貫通孔３３が形成される第２部材２６ａ、２６ｂと、この第２部材２６ａ、２６ｂに設けられた第２貫通孔３３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の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面１０１ａが形成され、介装構造体６２は、外周面が縮径される傾斜外周面６２ａが形成され、傾斜外周面６２ａが傾斜内周面１０１ａに接触される。このような接合構造１００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。このような図１９及び図２０の構成を前提とする場合においても、図１〜１６に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

図２１は、第１部材４３を柱体４１に取り付ける例を示す図である。この例では、１枚の第１部材４３を、２枚の第２部材２６ａ、２６ｂに挟持させている。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。第２部材２６には例えばＨ型鋼のフランジで構成される他の部材３０１が溶接等により取り付けられる。かかる形態において、第１部材４３の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面１０１ａが形成され、介装構造体６２は、外周面が縮径される傾斜外周面６２ａが形成され、傾斜外周面６２ａが傾斜内周面１０１ａに接触される。なお、このような図２１の構成を前提とする場合においても、図１〜２０に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

図２２は、第１部材４３を柱体４１に取り付ける他の例を示す図である。この例では、１枚の第１部材４３を、連結された２枚の第２部材２６ａ、２６ｂに挟持させている。これら２枚の第２部材２６ａ、２６ｂはＵ字状に折り曲げられた１枚の鋼板２２６で構成される。鋼板２２６は、事前に工場等で折り曲げ加工がなされ、折曲部２２７の外面が切り欠かれた切欠部２２７ａが形成される。これにより、工場等での折り曲げ加工を容易に行うことが可能となる。切欠部２２７ａは、Ｈ型鋼等のフランジで構成される部材３０１に溶接固定される。即ち、この切欠部２２７ａが部材３０１に溶接されるとき、開先として機能するものとなる。

Ｕ字状に折り曲げられた鋼板２２６の第２部材２６ａ、２６ｂには第２貫通孔３３が形成される。第２部材２６ａにおける第２貫通孔３３と、第２部材２６ｂにおける第２貫通孔３３とは、事前に工場等においてＵ字状に折り曲げた鋼板２２６の第２部材２６ａ、２６ｂに、例えば、レーザー等により削孔される。これにより、第２部材２６ａにおける第２貫通孔３３と、第２部材２６ｂにおける第２貫通孔３３とは、それぞれの位置がずれることなく、上下方向で位置が合わせられているものとなる。

ボルト３６３は、介装構造体３６２が一体化されており、介装構造体３６２が第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれている。第１部材４３の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面１０１ａが形成され、介装構造体３６２は、外周面が縮径される傾斜外周面３６２ａが形成され、傾斜外周面３６２ａが傾斜内周面１０１ａに接触される。

ナット３６４は、介装構造体３６２が一体化されており、介装構造体３６２が第２部材２６ａの第２貫通孔３３に嵌め込まれている。第１部材４３の孔１０１は、内周面の端部側が拡径される傾斜内周面１０１ａが形成され、介装構造体３６２は、外周面が縮径される傾斜外周面３６２ａが形成され、傾斜外周面３６２ａが傾斜内周面１０１ａに接触される。

このようなボルト３６３の軸３６３ａにナット３６４が螺着されることで、第１部材４３と第２部材２６とが締結される。かかる形態においては、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能なものとしながら、部材点数を削減することで、施工時間の短縮化と、それに伴う施工費用の削減が可能となる。なお、このような図２２の構成を前提とする場合においても、図１〜２１に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。

次に、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００について説明をする。この第２実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、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２３は、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の断面図を示す。

第２実施形態に係る部材間の接合構造１００は、図２３に示すように、鋼管柱としての柱体４１に鋼板としての第２部材２６が２枚溶接固定される。第２部材２６は、第２貫通孔３３が形成され、この第２貫通孔３３には第２介装構造体２６２が嵌め込まれる。２枚の第２部材２６の間には、梁４２のフランジとしての第１部材４３が介装される。第１部材４３は、第１貫通孔１３３が形成され、この第１貫通孔１３３には第１介装構造体１６２が嵌め込まれる。

図２４（ａ）は、第１介装構造体１６２を示す斜視図であり、図２４（ｂ）は、その側断面図である。第１介装構造体１６２は、低降伏点鋼、アルミニウム、銅合金、鉛合金、すず合金、ベリリウム合金、ニッケル合金、亜鉛合金、銀合金、真鍮合金等の延性金属等で構成されている。この第１介装構造体１６２は、延性金属以外に、例えばレジン、ゴム、樹脂板等のような弾性変形又は塑性変形が容易ないかなる材料により構成されていてもよい。この第１介装構造体１６２にはほぼ中央に貫通孔１６２ｄ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。この第１介装構造体１６２の外形及びサイズは、これが嵌め込まれる第１部材４３の第１貫通孔１３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、第１貫通孔１３３が円形であれば、第１介装構造体１６２の外形は、第１貫通孔１３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に第１貫通孔１３３が角形状であれば、第１介装構造体１６２の外形も当該第１貫通孔１３３よりも僅かに縮径された同様の角形状となる。第１介装構造体１６２は、貫通孔１６２ｄの内周面が端部側に向けて拡径される第１傾斜内周面１６２ａが形成される。第１介装構造体１６２は、第１傾斜内周面１６２ａが両端部側に形成される。第１介装構造体１６２は、第１傾斜内周面１６２ａの傾斜角度θ１としたとき、この傾斜角度θ１は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。

図２５（ａ）は、第２介装構造体２６２を示す斜視図であり、図２５（ｂ）は、その側断面図である。第２介装構造体２６２は、低降伏点鋼、アルミニウム、銅合金、鉛合金、すず合金、ベリリウム合金、ニッケル合金、亜鉛合金、銀合金、真鍮合金等の延性金属等で構成されている。この第２介装構造体２６２は、延性金属以外に、例えばレジン、ゴム、樹脂板等のような弾性変形又は塑性変形が容易ないかなる材料により構成されていてもよい。この第２介装構造体２６２にはほぼ中央に貫通孔２６２ｄ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。この第２介装構造体２６２の外形及びサイズは、これが嵌め込まれる第２部材２６の第２貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、第２貫通孔３３が円形であれば、第２介装構造体２６２の外形は、第２貫通孔３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に第２貫通孔３３が角形状であれば、第２介装構造体２６２の外形も当該第２貫通孔３３よりも僅かに縮径された同様の角形状となる。第２介装構造体２６２は、外周面の端部側に向けて縮径される第２傾斜外周面２６２ａが形成される。第２介装構造体２６２は、第２傾斜外周面２６２ａの傾斜角度θ２としたとき、この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。

第２介装構造体２６２は、図２３に示すように、第２部材２６よりも外側に突出するように増厚されるとともに、第２傾斜外周面２６２ａが第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに接触される。第２介装構造体２６２の傾斜角度θ２は、貫通孔１６２ｄの第１傾斜内周面１６２ａの傾斜角度θ１と略同一に形成される。また、一方の第２介装構造体２６２における第２傾斜外周面２６２ａの先端は、他方の第２介装構造体２６２における第２傾斜外周面２６２ａの先端から離間される。

ボルト６３は、第２介装構造体２６２の貫通孔２６２ｄに挿通される。このボルト６３の軸先端は、ナット６４が螺着されている。第２介装構造体２６２は、第２部材２６の第２貫通孔３３に嵌め込まれ、第２傾斜外周面２６２ａの傾斜角度θ２が第１傾斜内周面１６２ａの傾斜角度θ１と略同一に形成されることから、第２傾斜外周面２６２ａが第１傾斜内周面１６２ａに面接触されている。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の頭部及びナット６４からの圧縮力が、第２部材２６の第２貫通孔３３に嵌め込まれた第２介装構造体２６２へ伝達される。このとき、第２介装構造体２６２は、この圧縮力、即ち締結部材の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第２貫通孔３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接されることとなる。また、第２介装構造体２６２に伝達された圧縮力は、第２傾斜外周面２６２ａから第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに伝達される。このとき、第１介装構造体１６２は、この圧縮力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１貫通孔１３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接されることとなる。

次に上述した構成からなる第２実施形態に係る部材間の接合構造１００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、柱体４１が振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６の第２貫通孔３３に嵌め込まれる第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａが、第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに面接触されている。これにより、第２介装構造体２６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａと、第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。加えて、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第１介装構造体１６２は弾性変形又は塑性変形されて第１部材４３における第１貫通孔１３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第１介装構造体１６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。また、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第２介装構造体２６２は、弾性変形又は塑性変形されて第２部材２６における第２貫通孔３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第２介装構造体２６２は、第２部材２６に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第２実施形態に係る部材間の接合構造１００は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造１００として具現化することが可能となる。

また、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００は、第１傾斜内周面１６２ａが形成された第１介装構造体１６２が第１貫通孔１３３に嵌め込められるため、第１部材４３の第１貫通孔１３３に傾斜を設ける必要がないため、第１貫通孔１３３に傾斜を加工する作業を省略することができ、製造費用を低減させることが可能となる。

図２６は、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の第１変形例を示す。図２６に示すように、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の変形例では、２枚の第２部材２６のうちの１枚を省略してもよい。このとき、第２部材２６の第２貫通孔３３に第２介装構造体２６２が嵌め込まれることとなる。かかる形態においても上述した作用効果を示すことは言うまでもない。

図２７は、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の第２変形例を示す。図２７に示すように、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の第２変形例では、例えば、３枚の鋼板の第１部材４３と、２枚の鋼板の第２部材２６との接合に用いられてもよい。第２実施形態に係る部材間の接合構造１００の第２変形例では、鋼管柱としての柱体４１に鋼板としての第２部材２６が２枚溶接固定され、各々の第２部材２６は、２枚の第１部材４３にそれぞれ介装される。このとき、第１介装構造体１６２は、２枚の第２部材２６に介装される第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる。また、第２介装構造体２６２は、第２部材２６の第２貫通孔３３及び当該第２部材２６よりも外側に配置される第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれ、第１部材４３よりも外側に突出するように増厚される。

地震による振動が構造物に加わった場合、柱体４１が振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６の第２貫通孔３３及び第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａが、第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに面接触されている。これにより、第２介装構造体２６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａと、第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。加えて、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第１介装構造体１６２は、弾性変形又は塑性変形されて２枚の第２部材２６に介装される第１部材４３の第１貫通孔１３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第１介装構造体１６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。また、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第２介装構造体２６２は、弾性変形又は塑性変形されて第２部材２６の第２貫通孔３３及び当該第２部材２６よりも外側に配置される第１部材４３の第１貫通孔１３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第２介装構造体２６２は、第２部材２６に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる効果をより高めることが可能となる。

なお、第２実施形態に係る部材間の接合構造１００は、鋼管柱と梁との接合に用いられる形態について説明したが、鋼管と鋼管との接合に用いられてもよい。

次に、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００について説明をする。この第３実施形態において、上述した各実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、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２８は、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００の斜視図を示し、図２９は、かかる部材間の接合構造１００の詳細な断面図を示している。

図２８及び図２９に示す形態において、鋼管柱としての柱体４１に鋼板としての第２部材２６ａ、２６ｂが溶接固定される。２枚の第２部材２６ａ、２６ｂの間には、鋼管柱としての第１部材４３が介装される。第１部材４３は、第１貫通孔１３３が形成される。柱体４１の外側に配置される第２部材２６ａ及び柱体４１の内側に配置される第２部材２６ｂは、それぞれ第２貫通孔３３が形成される。第２部材２６ａの第２貫通孔３３及び第１部材４３における第１貫通孔１３３には、ボルト３６３と一体化された第１介装構造体３６２が嵌め込まれる。また、第２部材２６ｂの第２貫通孔３３には、ナット４６４と一体化された第２介装構造体４６２が嵌め込まれる。ナット４６４は、第２部材２６ｂに溶接固定されたナットキャップ１６４に嵌め込まれて固定される。第２介装構造体４６２は、ボルト３６３の先端側に配置される第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる。

図３０（ａ）は、ボルト３６３と一体化された第１介装構造体３６２を示す斜視図であり、図３０（ｂ）は、その側断面図である。第１介装構造体３６２は、ボルト３６３が一体成型されて一体化されており、ボルト３６３の先端側に向けて外周面が縮径される傾斜外周面３６２ａが形成される。傾斜外周面３６２ａの傾斜角度θ２としたとき、この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。ボルト３６３は、頭部が角形状に形成され、傾斜外周面３６２ａの先端側にネジ山部３６３ｂを有している。

図３１（ａ）は、ボルト３６３の変形例を示す斜視図であり、図３１（ｂ）は、その側断面図であり、図３１（ｃ）は、その平面図である。ボルト３６３は、頭部が形成されることなく、基端部に角形状に形成される孔３６２ｃが形成される。このとき、孔３６２ｃに嵌め込まれる例えばインパクトレンチ等により、ネジ山部３６３ｂをナットに螺着させることが可能となる。

図３２（ａ）は、ナット４６４と一体化された第２介装構造体４６２を示す斜視図であり、図３２（ｂ）は、その側断面図である。第２介装構造体４６２は、ナット４６４が一体成型されて一体化されている。第２介装構造体４６２は、貫通孔４６２ｄが形成され、内周面が端部側に向けて拡径された第２傾斜内周面４６２ａが形成される。この第２傾斜内周面４６２ａは、ナット４６４に遠ざかるにつれて拡径されて形成される。第２傾斜内周面４６２ａの傾斜角度θ１は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。ナット４６４は、ネジ山を有する孔４６４ｄが形成される。

なお、図３３は、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００の変形例を示す。図３３に示すように、第３実施形態の変形例に係る部材間の接合構造１００では、ナット４６４と、第２介装構造体４６２とが分離独立されていてもよい。

第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、図２９に示すように、ボルト３６３のネジ山部３６３ｂにナット４６４が螺着される。そして第３実施形態に係る接合構造１００は、第１部材４３の第１貫通孔及び第２部材２６ａの第２貫通孔３３に第１介装構造体３６２が嵌め込まれ、第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に第２介装構造体４６２が嵌め込まれる。このとき、第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａが第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａに接触されており、特に、傾斜外周面３６２ａの傾斜角度が第２傾斜内周面４６２ａの傾斜角度と略同一に形成されることから、傾斜外周面３６２ａが第２傾斜内周面４６２ａに面接触されている。このようなボルト３６３とナット４６４による締め付けを行うことで、ボルト３６３の頭部及びナット４６４からの圧縮力が、第１介装構造体３６２へ伝達される。このとき、第１介装構造体３６２は、この圧縮力、即ち締結部材であるボルト３６３及びナット４６４の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１部材４３の第１貫通孔１３３及び第２部材２６ａの第２貫通孔３３に当接される。また、第１介装構造体３６２に伝達された圧縮力は、傾斜外周面３６２ａから第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａに伝達される。このとき、第２介装構造体４６２は、この圧縮力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に当接されることとなる。

次に上述した構成からなる第３実施形態に係る接合構造１００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、柱体４１が振動、変位するものとなる。かかる場合に、第１部材４３の第１貫通孔１３３及び第２部材２６ａの第２貫通孔３３に嵌め込まれる第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａが、第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａに面接触されている。これにより、第１介装構造体３６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、傾斜外周面３６２ａと第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａとの間で支圧が作用することとなる。加えて、締結部材の締結力に基づいて、第１介装構造体３６２は弾性変形又は塑性変形されて第１部材４３における第１貫通孔１３３に当接されるとともに、第２部材２６ａにおける第２貫通孔３３に当接される。これにより、第１介装構造体３６２は、第１部材４３及び第２部材２６ａに対して相対変位しないものとなる。また、第２介装構造体４６２は、締結部材であるボルト３６３及びナット４６４の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形されて第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に当接されるため、第２部材２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造１００として具現化することが可能となる。

特に、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、柱体４１の内側に配置される第２部材２６ｂに固定されたナット４６４に、ボルト３６３を柱体４１の外側から螺着させることができるため、現場での施工期間を短縮することも可能となる。また、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、第１介装構造体３６２がボルト３６３と一体化され、第２介装構造体４６２がナット４６４と一体化されるため、現場で必要となる部材数を減少させることが可能となる。

ここで、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、第１貫通孔１３３の中心線Ｃ３と第２貫通孔３３の中心線Ｃ４とが一致された状態で、ボルト３６３が貫通されることが望ましいが、施工の過程において、図３４に示すように、第１貫通孔１３３の中心線Ｃ３と第２貫通孔３３の中心線Ｃ４とが距離ｅだけずれている場合がある。

かかる場合、図３５に示すように、ボルト３６３のネジ山部３６３ｂをナット４６４に螺着させる。第１部材４３の外面から第２部材２６ｂのナット４６４が設けられる側の面までの距離Ｌ１とし、ネジ山部３６３ｂの長さＬ２としたとき、Ｌ１≦Ｌ２とされることで、ボルト３６３のネジ山部３６３ｂの先端側をナット４６４に螺着させることができる。

ボルト３６３のネジ山部３６３ｂの先端側がナット４６４に螺着され、ボルト３６３を回転させることで、ボルト３６３が徐々に図中矢印方向に向けて挿通されることとなる。このとき、第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａが第１貫通孔１３３に接触されることとなる。

そして、図３６に示すように、第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａが、第１貫通孔１３３に接触するのに伴って、第１部材４３を移動させるものとなり、第１貫通孔１３３の中心線Ｃ３と第２貫通孔３３の中心線Ｃ４とが一致された状態となる。即ち、第１貫通孔１３３の中心線Ｃ３と第２貫通孔３３の中心線Ｃ４とが距離ｅだけずれている場合であっても、第１介装構造体３６２により、第１貫通孔１３３の中心線Ｃ３と第２貫通孔３３の中心線Ｃ４とがいわばセンタリングされるため、施工を容易に行うことができる。

図３７は、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００において、第２部材２６ａの構成を省略し、第２部材２６ｂ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の外側からボルト３６３を挿通させて、ナット６４により螺着固定する。このとき、第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａは、第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａに接触される。これにより、地震動が作用したとき第１介装構造体３６２が鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第２介装構造体４６２の第２傾斜内周面４６２ａと、第１介装構造体３６２の傾斜外周面３６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。その結果、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造１００として具現化することが可能となる。

なお、第３実施形態に係る部材間の接合構造１００は、鋼管と鋼管との接合に用いられる形態について説明したが、鋼管柱と梁との接合に用いられてもよい。

次に、第４実施形態に係る部材間の接合構造１００について説明をする。この第４実施形態において、上述した各実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、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３８は、第４実施形態に係る部材間の接合構造１００の断面図を示す。

第４実施形態に係る部材間の接合構造１００は、図３８に示すように、鋼管柱としての柱体４１に鋼板としての第２部材２６が２枚溶接固定される。２枚の第２部材２６ａ、２６ｂは、それぞれ第２貫通孔３３が形成され、一方の第２貫通孔３３には第２介装構造体２６２が嵌め込まれ、他方の第２貫通孔３３には第３介装構造体５６２が嵌め込まれる。２枚の第２部材２６ａ、２６ｂの間には、梁４２のフランジとしての第１部材４３が介装される。第１部材４３は、第１貫通孔１３３が形成され、この第１貫通孔１３３には第１介装構造体１６２が嵌め込まれる。

第１介装構造体１６２は、内周面が端部側に向けて拡径される第１傾斜内周面１６２ａと、外周面が端部側に向けて縮径される第１傾斜外周面１６２ｂとが形成される。第１介装構造体１６２は、第１傾斜内周面１６２ａの傾斜角度θ１としたとき、この傾斜角度θ１は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。第１介装構造体１６２は、第１傾斜外周面１６２ｂの傾斜角度θ２としたとき、この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。

第２介装構造体２６２は、外周面が端部側に向けて縮径される第２傾斜外周面２６２ａが形成される。第２介装構造体２６２は、第２傾斜外周面２６２ａの傾斜角度θ２としたとき、この傾斜角度θ２は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。

第３介装構造体５６２は、低降伏点鋼、アルミニウム、銅合金、鉛合金、すず合金、ベリリウム合金、ニッケル合金、亜鉛合金、銀合金、真鍮合金等の延性金属等で構成されている。この第３介装構造体５６２は、延性金属以外に、例えばレジン、ゴム、樹脂板等のような弾性変形又は塑性変形が容易ないかなる材料により構成されていてもよい。この第３介装構造体５６２にはほぼ中央に貫通孔５６２ｄ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。この第３介装構造体５６２の外形及びサイズは、これが嵌め込まれる他方の第２部材２６ｂの第２貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、第２貫通孔３３が円形であれば、第３介装構造体５６２の外形は、第２貫通孔３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に第２貫通孔３３が角形状であれば、第３介装構造体５６２の外形も当該第２貫通孔３３よりも僅かに縮径された同様の角形状となる。第３介装構造体５６２は、第２部材２６ｂよりも外側に突出するように増厚されるとともに、内周面が端部側に向けて拡径される第３傾斜内周面５６２ａが形成される。第３傾斜内周面５６２ａの傾斜角度θ１としたとき、この傾斜角度θ１は、０°より大きく、また９０°より小さい値をとる。

ボルト６３は、第１介装構造体１６２の貫通孔１６２ｄ、第２介装構造体２６２の貫通孔２６２ｄ及び第３介装構造体５６２の貫通孔５６２ｄに貫通される。このボルト６３の軸先端は、ナット６４が螺着されている。一方の第２部材２６ａに設けられる第２介装構造体２６２は、第２貫通孔３３に嵌め込まれ、第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに接触される。特に、第２傾斜外周面２６２ａの傾斜角度θ２が第１傾斜内周面１６２ａの傾斜角度θ１と略同一に形成されることで、第２傾斜外周面２６２ａが第１傾斜内周面１６２ａに面接触される。また、他方の第２部材２６ｂに設けられる第３介装構造体５６２は、第２貫通孔３３に嵌め込まれ、第１介装構造体１６２の第１傾斜外周面１６２ｂに接触される。特に、第３傾斜内周面５６２ａの傾斜角度θ１が第１傾斜外周面１６２ｂの傾斜角度θ２と略同一に形成されることで、第３傾斜内周面５６２ａが第１傾斜外周面１６２ｂに面接触される。

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の頭部及びナット６４からの圧縮力が、第２介装構造体２６２及び第３介装構造体５６２へ伝達される。このとき、第２介装構造体２６２及び第３介装構造体５６２は、この圧縮力、即ち締結部材の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、それぞれ第２貫通孔３３に当接されることとなる。また、第２介装構造体２６２及び第３介装構造体５６２に伝達された圧縮力は、第２傾斜外周面２６２ａから第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに伝達されるとともに、第３傾斜内周面５６２ａから第１介装構造体１６２の第１傾斜外周面１６２ｂに伝達される。このとき、第１介装構造体１６２は、これらの圧縮力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１貫通孔１３３に当接されることとなる。また、第１介装構造体１６２、第２介装構造体２６２及び第３介装構造体５６２は、それぞれ弾性変形又は塑性変形されることで、ボルト６３の軸に当接される。

次に上述した構成からなる第４実施形態に係る部材間の接合構造１００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、柱体４１が振動、変位するものとなる。かかる場合に、一方の第２部材２６ａの第２貫通孔３３に嵌め込まれる第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａが、第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａに面接触されている。これにより、第２介装構造体２６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体１６２の第１傾斜内周面１６２ａと、第２介装構造体２６２の第２傾斜外周面２６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。また、他方の第２部材２６ｂの第２貫通孔３３に嵌め込まれる第３介装構造体５６２の第３傾斜内周面５６２ａが、第１部材４３の第１貫通孔１３３に嵌め込まれる第１介装構造体１６２の第１傾斜外周面１６２ｂに面接触されている。これにより、第３介装構造体５６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体１６２の第１傾斜外周面１６２ｂと、第３介装構造体５６２の第３傾斜内周面５６２ａとの間で互いに支圧が作用することとなる。加えて、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第１介装構造体１６２は弾性変形又は塑性変形されて第１部材４３における第１貫通孔１３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第１介装構造体１６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。また、締結部材であるボルト６３及びナット６４の締結力に基づいて、第２介装構造体２６２は、弾性変形又は塑性変形されて第２部材２６ａにおける第２貫通孔３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。第３介装構造体５６２は、弾性変形又は塑性変形されて第２部材２６ｂにおける第２貫通孔３３に当接されるとともに、ボルト６３の軸に当接される。これにより、第２介装構造体２６２及び第３介装構造体５６２は、第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第４実施形態に係る部材間の接合構造は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な部材間の接合構造１００として具現化することが可能となる。

また、第４実施形態に係る部材間の接合構造１００は、第１傾斜内周面１６２ａ及び第１傾斜外周面１６２ｂが形成された第１介装構造体１６２が第１貫通孔１３３に嵌め込められるため、第１部材４３の第１貫通孔１３３に傾斜を設ける必要がないため、第１貫通孔１３３に傾斜を加工する作業を省略することができ、施工費用を低減させることが可能となる。

なお、第４実施形態に係る部材間の接合構造１００は、鋼管柱と梁との接合に用いられる形態について説明したが、鋼管と鋼管との接合に用いられてもよい。

次に、第５実施形態に係る部材間の接合構造１００について説明をする。この第５実施形態において、上述した各実施形態と同一の構成要素、部材に関しては、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３９は、第５実施形態に係る部材間の接合構造１００の断面図を示す。

第５実施形態に係る部材間の接合構造１００は、図３９に示すように、鋼管柱としての柱体４１に鋼板としての第２部材２６が２枚溶接固定される。２枚の第２部材２６ａ、２６ｂは、それぞれ第２貫通孔３３が形成され、２枚の第２部材２６ａ、２６ｂの間には、梁４２のフランジとしての第１部材４３が介装される。第１部材４３は、第１貫通孔１３３が形成される。第１部材４３の第１貫通孔１３３及び一方の第２部材２６ａの第２貫通孔３３には、第１介装構造体１６２が嵌め込まれ、第１部材４３の第１貫通孔１３３及び他方の第２部材２６ｂの第２貫通孔３３には第２介装構造体２６２が嵌め込まれる。第１介装構造体１６２は、第２部材２６ａよりも外側に突出するように増厚される。第２介装構造体２６２は、第２部材２６ｂよりも外側に突出するように増厚されるとともに、第１介装構造体１６２に接触される。

ボルト６３は、第１介装構造体１６２の貫通孔１６２ｄ及び第２介装構造体２６２の貫通孔２６２ｄに貫通される。このボルト６３の軸先端は、ナット６４が螺着されている。

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の頭部及びナット６４からの圧縮力が、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２へ伝達される。このとき、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２は、この圧縮力、即ち締結部材の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１貫通孔１３３、第２貫通孔３３及びボルト６３の軸に当接されることとなる。

次に上述した構成からなる第５実施形態に係る部材間の接合構造１００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、柱体４１が振動、変位するものとなる。かかる場合に、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２は、圧縮力、即ち締結部材の締結力に基づいて、弾性変形又は塑性変形され、第１貫通孔１３３、第２貫通孔３３及びボルト６３の軸に当接されることとなる。これにより、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２は、振動、変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２並びに第１貫通孔１３３及び第２貫通孔３３の間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体１６２及び第２介装構造体２６２は、第１部材４３及び第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に対して抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。

従って第５実施形態に係る部材間の接合構造は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗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。

また、第５実施形態に係る部材間の接合構造１００は、第１傾斜内周面１６２ａ及び第１傾斜外周面１６２ｂが形成された第１介装構造体１６２が第１貫通孔１３３に嵌め込められるため、第１部材４３の第１貫通孔１３３に傾斜を設ける必要がないため、第１貫通孔１３３に傾斜を加工する作業を省略することができ、施工費用を低減させることが可能となる。

図３９は、第５実施形態に部材間の係る接合構造１００の変形例を示す。図４０に示すように、第５実施形態に係る部材間の接合構造１００の変形例では、２枚の第２部材２６のうちの１枚を省略してもよい。このとき、第１介装構造体１６２は、第１貫通孔１３３に嵌め込まれ、第２介装構造体２６２は、第１部材４３の第１貫通孔１３３及び第２部材２６の第２貫通孔３３に第２介装構造体２６２が嵌め込まれることとなる。かかる形態においても上述した作用効果を示すことは言うまでもない。

なお、第５実施形態に係る部材間の接合構造１００は、鋼管柱と梁との接合に用いられる形態について説明したが、鋼管と鋼管との接合に用いられてもよい。

２６：第２部材
２６ａ：第２部材
２６ｂ：第２部材
３３：第２貫通孔
４１：柱体
４２：梁
４３：第１部材
４３ａ：第１部材
４３ｂ：第１部材
６２：介装構造体
６２ｂ：先端部
６２ｄ：貫通孔
１６２：第１介装構造体（介装構造体）
１６２ａ：第１傾斜内周面（傾斜内周面）
１６２ｂ：第１傾斜外周面（傾斜外周面）
１６２ｄ：貫通孔
２６２：第２介装構造体（介装構造体）
２６２ａ：第２傾斜外周面（傾斜外周面）
２６２ｄ：貫通孔
３６２：第１介装構造体（介装構造体）
３６２ａ：傾斜外周面
３６２ｃ：孔
３６２ｄ：孔
４６２：第２介装構造体（介装構造体）
４６２ａ：第２傾斜内周面（傾斜内周面）
４６２ｄ：貫通孔
５６２：第３介装構造体（介装構造体）
５６２ａ：第３傾斜内周面（傾斜内周面）
５６２ｄ：貫通孔
６３：ボルト
６４：ナット
３６３：ボルト
３６３ａ：軸
３６３ｂ：ネジ山部
３６４：ナット
３６４ｂ：ネジ山部
４６４：ナット
４６４ｄ：孔
６７：圧入部
１００：接合構造
１０１：孔
１０１ａ：傾斜内周面
１３３：第１貫通孔
１４１：鋼矢板
１６０：ダンパー
１６４：ナットキャップ
１８１：構造体
２２６：鋼板
２２７：折曲部
２２７ａ：切欠部
２４３：ネジ棒
３０１：部材
Ｃ１：中心線
Ｃ２：中心線
Ｃ３：中心線
Ｃ４：中心線
ｅ：距離
ｓ：隙間
θ１：傾斜角度
θ２：傾斜角度

Claims

構造物に適用される部材間の接合構造であって、
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、前記第１部材を介装する２枚の第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る第２介装構造体と、
前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、
前記第１介装構造体は、前記ボルトが貫通される貫通孔の内周面が両端部側に向けて拡径される傾斜内周面が形成され、
前記第２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るとともに、外周面が端部側に向けて縮径される傾斜外周面が形成され、２枚の前記第２部材における前記第２貫通孔にそれぞれ嵌め込まれ、前記傾斜外周面が前記第１介装構造体の前記傾斜内周面に接触されること
を特徴とする部材間の接合構造。
前記第２介装構造体は、前記傾斜外周面の傾斜角度が前記第１介装構造体の前記傾斜内周面の傾斜角度に略同一に形成されること
を特徴とする請求項１記載の部材間の接合構造。
構造物に適用される部材間の接合構造であって、
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、前記第１部材を介装する２枚の第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、
一方の前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれる第２介装構造体と、
他方の前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれる第３介装構造体と、
前記第１介装構造体、前記第２介装構造体及び前記第３介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、
前記第１介装構造体は、前記ボルトの軸が貫通される貫通孔における内周面が一方の端部側に向けて拡径される第１傾斜内周面と、外周面が他方の端部側に向けて縮径される第１傾斜外周面とが形成され、
前記第２介装構造体は、一方の前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されるとともに、外周面が端部側に向けて縮径される第２傾斜外周面が形成され、前記第２傾斜外周面が前記第１介装構造体の前記第１傾斜内周面に接触され、
前記第３介装構造体は、他方の前記第２部材よりも外側に突出するように増厚されるとともに、前記ボルトの軸が貫通される貫通孔における内周面が一方の端部側に向けて拡径される第３傾斜内周面が形成され、前記第３傾斜内周面が前記第１介装構造体の前記第１傾斜外周面に接触されること
を特徴とする部材間の接合構造。
構造物に適用される部材間の接合構造であって、
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、前記第１部材を介装する２枚の第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る第２介装構造体と、
前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体に設けられるボルト及び前記ボルトに螺着されるナットとを備え、
前記第１介装構造体は、前記ボルトの先端側に向けて外周面が縮径される傾斜外周面が形成され、
前記第２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るとともに、前記ボルトの先端側に配置される前記第２部材の前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記ボルトが貫通される貫通孔における内周面が端部側に向けて拡径される傾斜内周面が形成され、前記傾斜内周面が前記第１介装構造体の前記傾斜外周面に接触されること
を特徴とする部材間の接合構造。
前記第２介装構造体は、前記ナットに一体化されること
を特徴とする請求項４記載の部材間の接合構造。
前記第１介装構造体の前記傾斜外周面の傾斜角度は、前記第２介装構造体の前記傾斜内周面の傾斜角度に略同一に形成されること
を特徴とする請求項４又は５記載の部材間の接合構造。