JP6524450B2 - 鋼製部材の縦継構造 - Google Patents
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Description
鋼製部材の縦継構造1は、連結側突起部50と鋼製部材側突起部60とを離間させた間隙Gが形成されることで、連結側突起部50及び鋼製部材側突起部60を円滑に嵌合させることができる。このように、鋼製部材の縦継構造1は、連結側突起部50及び鋼製部材側突起部60の嵌合作業が円滑となることで、複数の鋼矢板2を材軸方向Yに連結する作業を容易、迅速に実施することが可能となる。
本開示を適用した鋼製部材の縦継構造1は、例えば図47及び図48に示すように、連結側突起部50の内側面50aと鋼製部材側突起部60の外側面60b、又は、連結側突起部50の外側面50bと鋼製部材側突起部60の内側面60aとの少なくとも何れかが、略平行である。これにより、互いに隣接する連結側突起部50の内側面50aと鋼製部材側突起部60の外側面60bとの接する面積、又は、互いに隣接する連結側突起部50の外側面50bと鋼製部材側突起部60の内側面60aとの接する面積の少なくとも何れかを、大きくすることができる。このため、連結側突起部50と鋼製部材側突起部60との間の荷重伝達を容易にすることができる。
2 鋼矢板
2a フランジ部
2b ウェブ部
2c アーム部
2d 継手部
21 ハット形鋼矢板
22 U形鋼矢板
23 Z形鋼矢板
24 H形鋼
25 角形鋼管
26 円形鋼管
3 縦継箇所
30 端部
30a 端面
30b 端部に設けられた孔
31 端部側面
4 固定部材
40 ねじ孔
41 軸部材
41a 先端部
42 楔部材
42a 先行部
43 ナット
44 仮受け材
5 連結部材
5a 連結部材に設けられた孔
50 連結側突起部
50a 連結側突起部の内側面
50b 連結側突起部の外側面
50c 連結側突起部の先端面
50d 連結側突起部に設けられた孔
51 平板部
51a 上板部
51b 下板部
52 連結側溝部
6 板状部材
60 鋼製部材側突起部
60a 鋼製部材側突起部の内側面
60b 鋼製部材側突起部の外側面
60c 鋼製部材側突起部の先端面
60d 鋼製部材側突起部に設けられた孔
62 鋼製部材側溝部
7 鋼製壁
70 連結鋼製部材
8 地盤内
X 材軸直交方向
Y 材軸方向
Z 壁幅方向
≪付記≫
本明細書からは、以下の他の態様が概念化される。
第1態様の鋼製部材の縦継構造は、
材軸方向に連結される一方の鋼製部材の端部側面及び他方の鋼製部材の端部側面より突出する鋼製部材側突起部であって、突出方向に対して傾斜する鋼製部材側斜面が両鋼製部材の境界側及び境界から離れた側の少なくとも一方に形成された前記鋼製部材側突起部と、
前記境界を跨いで配置される平板部及び該平板部より各鋼製部材の端部側面へ向けて突出する連結側突起部を有するとともに、前記鋼製部材側突起部の鋼製部材側斜面に対向する連結側斜面が前記連結側突起部に形成された連結部材と、
前記平板部と前記鋼製部材側突起部との間に隙間を形成した状態で前記連結側斜面を対向する前記鋼製部材側斜面に押し当てる固定部材と、
を備えている。
第2態様の鋼製部材の縦継構造は、第1態様において、
前記材軸方向に並んで配置された複数の前記鋼製部材側突起部が各鋼製部材に設けられ、各鋼製部材側突起部の間に配置された前記連結側突起部の前記境界から離れる方向への逃げを規制するストッパーが前記境界から離れた側に配置された前記鋼製部材側突起部で構成されている。
第3態様の鋼製部材の縦継構造は、第1又は第2態様において、
前記固定部材は、前記連結部材が前記鋼製部材から離れる方向への荷重によって前記連結側斜面を対向する前記鋼製部材側斜面に押し当てる。
第4態様の鋼製部材の縦継構造は、第3態様において、
前記固定部材は、前記連結部材を貫通して前記鋼製部材側突起部、若しくは前記端部側面に当接される軸部材、又は、前記鋼製部材の前記端部側面を貫通して前記連結部材に当接される軸部材を含む。
第5態様の鋼製部材の縦継構造は、第4態様において、
前記軸部材は、前記連結部材又は前記鋼製部材を貫通するねじ孔に螺合されるボルトを含む。
第6態様の鋼製部材の縦継構造は、第3〜第5態様において、
前記固定部材は、前記連結部材と前記端部側面との間に介装される楔部材を含む。
第7態様の鋼製部材の縦継構造は、第1〜第6の何れか一態様において、
前記連結部材は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記連結側突起部を有し、隣接する前記連結側突起部の間に前記鋼製部材側突起部が配置される連結側溝部が形成され、
前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、各々の突出方向先端の前記材軸方向の突起幅w1が互いに略同寸法とされ、前記連結側突起部の基端側及び前記連結側溝部を合わせた前記材軸方向の合計寸法lpと前記突起幅w1とが、下記(1)式により規定される関係を満足する。
w1>lp/2 ・・・(1)
第8態様の鋼製部材の縦継構造は、第1態様において、
前記連結側突起部は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記連結側突起部を有し、前記平板部側が先端側よりも前記材軸方向に拡幅された形状であり、
前記鋼製部材側突起部は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記鋼製部材側突起部を有し、前記鋼製部材の前記端部側面側が先端側よりも前記材軸方向に拡幅された形状であり、
前記固定部材は、前記連結部材に設けられた孔を貫通するとともに前記鋼製部材側突起部若しくは鋼製部材に設けられた孔に挿通される軸部材、又は、前記鋼製部材に設けられた孔を貫通するとともに前記連結部材に設けられた孔に挿通される軸部材を含み、
前記固定部材は、隣接する前記連結側突起部の間の連結側溝部に前記鋼製部材側突起部が配置された状態、又は、隣接した前記鋼製部材側突起部の間の鋼製部材側溝部に前記連結側突起部が配置された状態の少なくとも何れかで前記連結部材を前記鋼製部材側へ押し当てる。
第9態様の鋼製部材の縦継構造は、第8態様において、
前記軸部材は、ねじ切りされた前記鋼製部材側突起部の孔又は前記連結側突起部の孔に螺合されるボルト、又は、前記連結部材及び前記鋼製部材を貫通してナットに螺合される。
第10態様の鋼製部材の縦継構造は、第8又は第9態様において、
前記鋼製部材側溝部の最小溝幅c2aが、前記連結側突起部の先端における前記材軸方向の突起幅w1b以下である関係、又は、前記連結側溝部の最小溝幅c2bが、前記鋼製部材側突起部の先端における前記材軸方向の突起幅w1a以下である関係の少なくとも何れかの関係を満足する。
第11態様の鋼製部材の縦継構造は、第1、第8〜第10のいずれか一態様において、
前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、前記連結側突起部における前記境界側の面と前記鋼製部材側突起部における前記境界から離れた側の面、又は、前記連結側突起部における前記境界から離れた側の面と前記鋼製部材側突起部における前記境界側の面との少なくとも何れかが略平行である。
第12態様の鋼製部材の縦継構造は、第1〜第11のいずれか一態様において、
前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、突出方向先端側の角部が面取りされた形状である。
<他の態様>
また、本明細書からは、以下の他の態様が概念化される。
第1態様の鋼製部材の縦継構造は、
所定の断面形状の複数の鋼製部材を材軸方向に連結する鋼製部材の縦継構造であって、
各々の鋼製部材の材軸方向の端部を互いに連結させた縦継箇所に架設される連結部材と、前記連結部材を材軸直交方向に移動させる固定部材と、各々の鋼製部材の端部側面から前記連結部材に向けて材軸直交方向に突出させた母材側突起部とを備え、
前記連結部材は、前記縦継箇所に跨らせて材軸方向に連続させた平板部と、前記平板部から前記端部側面に向けて材軸直交方向に突出させた連結側突起部とを有し、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、前記連結側突起部における側面及び前記母材側突起部における側面が、材軸直交方向に傾斜させたテーパ状に形成される。
第2態様の鋼製部材の縦継構造は、第1態様において、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、前記連結側突起部における材軸方向で前記縦継箇所に近接させた内側面、及び、前記母材側突起部における材軸方向で前記縦継箇所より離間させた外側面が、材軸直交方向に傾斜させたテーパ状に形成されて、
前記固定部材は、前記連結側突起部の内側面と前記母材側突起部の外側面とが材軸方向で互いに離間した状態から接近した状態となるように、材軸直交方向で前記端部側面から離間する方向に前記連結部材を移動させるものである。
第3態様の鋼製部材の縦継構造は、第1又は第2態様において、
前記固定部材は、前記連結部材を貫通するとともに前記母材側突起部若しくは前記端部側面に当接される軸部材、又は、鋼製部材の前記端部を貫通するとともに前記連結部材に当接される軸部材が用いられる。
第4態様の鋼製部材の縦継構造は、第3態様において、
前記軸部材は、前記連結部材又は鋼製部材の前記端部を貫通させたねじ孔に螺合されるボルトが用いられる。
第5態様の鋼製部材の縦継構造は、第1〜4態様のいずれかの態様において、
前記固定部材は、前記連結部材と前記端部側面との間に介装される楔部材が用いられる。
第6態様の鋼製部材の縦継構造は、第1〜5態様のいずれかの態様において、
前記連結部材は、材軸方向で互いに離間させて複数の前記連結側突起部が形成されるとともに、材軸方向に隣り合った複数の前記連結側突起部を離間させた部分の連結側溝部に前記母材側突起部が嵌合されて、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、各々の材軸直交方向の先端側における材軸方向の突起幅w1が互いに略同一に形成されて、前記連結側突起部及び前記連結側溝部を合わせた材軸方向の合計延長lpと前記突起幅w1とが、下記(1)式により規定される関係を満足する。
w1>lp/2 ・・・(1)
第7態様の鋼製部材の縦継構造は、第1態様において、
前記連結側突起部は、材軸方向で互いに離間されて複数の前記連結側突起部が形成され、前記平板部側を先端面側よりも材軸方向に拡幅させた形状であり、
前記母材側突起部は、材軸方向で互いに離間されて複数の前記母材側突起部が形成され、鋼製部材の前記端部側面側を先端面側よりも材軸方向に拡幅させた形状であり、
前記固定部材は、前記連結部材に設けられた孔を貫通するとともに前記母材側突起部に設けられた孔に挿通される軸部材、又は、鋼製部材の前記端部に設けられた孔を貫通するとともに前記連結側突起部に設けられた孔に挿通される軸部材が用いられ、
前記固定部材は、材軸方向に隣り合った複数の前記連結側突起部を離間させた部分の連結側溝部に前記母材側突起部が嵌合される状態、又は、材軸方向に隣り合った複数の前記母材側突起部を離間させた部分の母材側溝部に前記連結側突起部が嵌合される状態、の少なくとも何れかの状態となるように、材軸直交方向で前記端部側面に接近する方向へ前記連結部材を移動させるものであ。
第8態様の鋼製部材の縦継構造は、第7態様において、
前記軸部材は、ねじ切りされた前記母材側突起部に設けられた孔又は前記連結側突起部に設けられた孔に螺合されたボルト、又は、前記連結部材及び鋼製部材の前記端部を貫通しナットに螺合されるボルトが用いられる。
第9態様の鋼製部材の縦継構造は、第7又は8態様において、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、前記連結側突起部における材軸直交方向の突出高h1bが、前記母材側突起部における材軸直交方向の突出高h1aと略等しいとき、
前記母材側溝部の最小離間幅c2aが、前記連結側突起部の先端面における材軸方向の突起幅w1b以下である関係、又は、
前記連結側溝部の最小離間幅c2bが、前記母材側突起部の先端面における材軸方向の突起幅w1a以下である関係、
の少なくとも何れかの関係を満足する。
第10態様の鋼製部材の縦継構造は、第1、第7〜9態様の何れかの態様において、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、前記連結側突起部における材軸方向で前記縦継箇所に近接させた内側面と前記母材側突起部における材軸方向で前記縦継箇所より離間させた外側面、又は、前記連結側突起部における材軸方向で前記縦継箇所より離間させた外側面と前記母材側突起部における材軸方向で前記縦継箇所に近接させた内側面との少なくとも何れかが、略平行である。
第11態様の鋼製部材の縦継構造は、第1〜10態様の何れかの態様において、
前記連結側突起部及び前記母材側突起部は、各々の材軸直交方向の先端面と材軸方向の内側面又は外側面とのコーナー部分が面取りされた形状である。
これらの他の態様においては以下の作用効果を奏する。
第1態様〜第11態様によれば、複数の鋼矢板等の縦継箇所で十分な初期の曲げ剛性を確保して、複数の鋼矢板等の縦継箇所が構造的弱点とならないため、複数の鋼矢板等の縦継箇所で現場溶接又は高力ボルト摩擦接合による工期の長期化を避けながら、複数の鋼矢板等が互いに連結された連結鋼製部材全体の曲げ剛性の低下を回避することが可能となる。
第2態様〜第6態様、第11態様によれば、連結側突起部と母材側突起部とを離間させた間隙が形成されて、連結側突起部及び母材側突起部の嵌合作業が円滑となることで、複数の鋼矢板等を材軸方向に連結する作業を容易、迅速に実施することが可能となる。
第2態様〜第6態様、第11態様によれば、連結側突起部及び母材側突起部を嵌合させた直後又は比較的早い段階で、引張力の伝達ができるため、連結側突起部及び母材側突起部の嵌合作業を円滑にしながら、複数の鋼矢板等を材軸方向で頑強に連結させて、鋼矢板等の本体と同程度の十分な初期の曲げ剛性を確保することが可能となる。
特に、第3態様、第4態様、第11態様によれば、ボルト等の軸部材が固定部材に用いられることで、ねじ孔に螺合されたボルト等の先端部が母材側突起部等に当接されるため、連結側突起部及び母材側突起部が嵌合状態からスライド移動することを抑制して、連結部材の脱落を防止することが可能となる。
特に、第5態様、第11態様によれば、連結部材と鋼矢板等の端部側面との間に介装されて打ち込まれる楔部材が固定部材に用いられることでも、連結部材を材軸直交方向に移動させることができるため、連結部材に対するねじ孔の削孔作業及びボルト等の螺合作業等を不要として、連結部材を移動させる構造を容易に実現することが可能となる。
特に、第6態様、第11態様によれば、連結側突起部及び母材側突起部が互いに略同一の形状寸法に形成されて、先端側が幅広の片面テーパ状又は両面テーパ状となる場合は、連結側突起部及び連結側溝部を合わせた材軸方向の合計延長lpと突起幅w1とが、上記(1)式により規定される関係を満足することで、連結側突起部及び母材側突起部が嵌合状態から材軸直交方向に離脱することを確実に防止することが可能となる。
特に、第7態様〜第11態様によれば、連結側溝部に母材側突起部が嵌合される状態、又は、母材側溝部に連結側突起部が嵌合される状態、の少なくとも何れかの状態となるように、連結部材を移動させる固定部材が用いられる。このため、連結部材には、連結部材側から鋼製部材側に向けて圧縮力が作用し、母材側突起部により連結側突起部を係止する状態が形成される。これにより、施工時において、連結部材側から鋼製部材側に向けて外圧力が作用したときに、連結側突起部の係止状態を保持する方向に圧縮力が作用するため、連結鋼製部材全体の曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。
特に、第7態様〜第11態様によれば、連結側突起部の形状及び母材側突起部の形状により、連結側突起部と隣接した2つの母材側突起部とを容易に当接させることができる。このため、連結側突起部が、隣接した2つの母材側突起部によって材軸方向に係止された状態を容易に形成することができ、正負曲げの交番荷重が働くときのずれを抑制することが可能となる。
特に、第8態様〜第11態様によれば、ボルト等の軸部材が固定部材に用いられることで、連結部材に設けられた孔等をボルト等が貫通し、ねじ切りされた母材側突起部に設けられた孔等又はナットに螺合される。このため、連結側突起部の係止状態が保持されるとともに、連結部材の脱落を防止することが可能となる。
特に、第9態様〜第11態様によれば、連結側突起部の突出高h1bが母材側突起部の突出高h1aと略等しいとき、母材側溝部の最小離間幅c2aが連結側突起部の突起幅w1b以下である関係、又は、連結側溝部の最小離間幅c2bが母材側突起部の突起幅w1a以下である関係、の少なくとも何れかの関係を満足することで、連結側突起部と隣接した2つの母材側突起部とを確実に当接させることができる。このため、連結側突起部が、隣接した2つの母材側突起部によって材軸方向に係止された状態を確実に形成することができ、正負曲げの交番荷重が働くときのずれをさらに抑制することが可能となる。
特に、第10態様、第11態様によれば、連結側突起部の内側面と母材側突起部の外側面、又は、連結側突起部の外側面と母材側突起部の内側面との少なくとも何れかが、略平行である。このため、互いに隣接する連結側突起部の内側面と母材側突起部の外側面との接する面積、又は、互いに隣接する連結側突起部の外側面と母材側突起部の内側面との接する面積を大きくすることができる。これにより、連結側突起部と母材側突起部との間の応力伝達を容易にすることができ、正負曲げの交番荷重が働くときのずれをさらに抑制することが可能となる。
特に、第10態様、第11態様によれば、連結側突起部の内側面と母材側突起部の外側面、及び、連結側突起部の外側面と母材側突起部の内側面とが、略平行であるため、連結側突起部と母材側突起部との間における離間部分の体積を減少させることができる。これにより、連結側突起部と母材側突起部との接する面積が大きくなり、応力伝達が容易になる。
特に、第11態様によれば、連結側突起部及び母材側突起部におけるコーナー部分が面取りされることで、連結側突起部及び母材側突起部におけるコーナー部分の熱間押出加工が容易になるため、連結側突起部及び母材側突起部の加工性を向上させることが可能となる。
そして、2016年8月8日に出願された日本国特許出願2016−156002号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、2017年2月17日に出願された日本国特許出願2017−027817号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
また、本明細書に記載されたすべての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (12)
- 材軸方向に連結される一方の鋼製部材の端部側面及び他方の鋼製部材の端部側面より突出する鋼製部材側突起部であって、突出方向に対して傾斜する鋼製部材側斜面が両鋼製部材の境界側及び境界から離れた側の少なくとも一方に形成された前記鋼製部材側突起部と、
前記境界を跨いで配置される平板部及び該平板部より各鋼製部材の端部側面へ向けて突出する連結側突起部を有するとともに、前記鋼製部材側突起部の鋼製部材側斜面に対向する連結側斜面が前記連結側突起部に形成された連結部材と、
前記平板部と前記鋼製部材側突起部との間に隙間を形成した状態で前記連結側斜面を対向する前記鋼製部材側斜面に押し当てる固定部材と、
を備えた鋼製部材の縦継構造。 - 前記材軸方向に並んで配置された複数の前記鋼製部材側突起部が各鋼製部材に設けられ、各鋼製部材側突起部の間に配置された前記連結側突起部の前記境界から離れる方向への逃げを規制するストッパーが前記境界から離れた側に配置された前記鋼製部材側突起部で構成されている請求項1に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記固定部材は、前記連結部材が前記鋼製部材から離れる方向への荷重によって前記連結側斜面を対向する前記鋼製部材側斜面に押し当てる請求項1又は請求項2に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記固定部材は、前記連結部材を貫通して前記鋼製部材側突起部、若しくは前記端部側面に当接される軸部材、又は、前記鋼製部材の前記端部側面を貫通して前記連結部材に当接される軸部材を含む請求項3に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記軸部材は、前記連結部材又は前記鋼製部材を貫通するねじ孔に螺合されるボルトを含む請求項4に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記固定部材は、前記連結部材と前記端部側面との間に介装される楔部材を含む請求項3から請求項5の何れか1項に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記連結部材は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記連結側突起部を有し、隣接する前記連結側突起部の間に前記鋼製部材側突起部が配置される連結側溝部が形成され、
前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、各々の突出方向先端の前記材軸方向の突起幅w1が互いに略同寸法とされ、前記連結側突起部の基端側及び前記連結側溝部を合わせた前記材軸方向の合計寸法lpと前記突起幅w1とが、下記(1)式により規定される関係を満足する請求項1から請求項6の何れか1項に記載の鋼製部材の縦継構造。
w1>lp/2 ・・・(1) - 前記連結側突起部は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記連結側突起部を有し、前記平板部側が先端側よりも前記材軸方向に拡幅された形状であり、
前記鋼製部材側突起部は、前記材軸方向に並んで配置された複数の前記鋼製部材側突起部を有し、前記鋼製部材の前記端部側面側が先端側よりも前記材軸方向に拡幅された形状であり、
前記固定部材は、前記連結部材に設けられた孔を貫通するとともに前記鋼製部材側突起部若しくは鋼製部材に設けられた孔に挿通される軸部材、又は、前記鋼製部材に設けられた孔を貫通するとともに前記連結部材に設けられた孔に挿通される軸部材を含み、
前記固定部材は、隣接する前記連結側突起部の間の連結側溝部に前記鋼製部材側突起部が配置された状態、又は、隣接した前記鋼製部材側突起部の間の鋼製部材側溝部に前記連結側突起部が配置された状態の少なくとも何れかで前記連結部材を前記鋼製部材側へ押し当てる請求項1に記載の鋼製部材の縦継構造。 - 前記軸部材は、ねじ切りされた前記鋼製部材側突起部の孔又は前記連結側突起部の孔に螺合されるボルト、又は、前記連結部材及び前記鋼製部材を貫通してナットに螺合されるボルトである請求項8に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記鋼製部材側溝部の最小溝幅c2aが、前記連結側突起部の先端における前記材軸方向の突起幅w1b以下である関係、又は、前記連結側溝部の最小溝幅c2bが、前記鋼製部材側突起部の先端における前記材軸方向の突起幅w1a以下である関係の少なくとも何れかの関係を満足する請求項8又は請求項9に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、前記連結側突起部における前記境界側の面と前記鋼製部材側突起部における前記境界から離れた側の面、又は、前記連結側突起部における前記境界から離れた側の面と前記鋼製部材側突起部における前記境界側の面との少なくとも何れかが略平行である請求項1又は請求項8から請求項10の何れか1項に記載の鋼製部材の縦継構造。
- 前記連結側突起部及び前記鋼製部材側突起部は、突出方向先端側の角部が面取りされた形状である請求項1から請求項11の何れか1項に記載の鋼製部材の縦継構造。
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