JP6802675B2 - Beam-column joining method and joint member - Google Patents
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Description
本発明は、鉄筋コンクリートの柱に鉄骨の梁を接合する際の接合方法に係り、特に接合部となる仕口部材における柱との対向面、すなわちガセットプレートの下部側に傾斜を持つ場合に好適な接合方法、及び、この柱梁接合方法に適用される仕口部材に関する。 The present invention relates to a joining method for joining a steel beam to a reinforced concrete column, and is particularly suitable when the joint member serving as a joining portion has an inclination on the opposite surface to the column, that is, on the lower side of the gusset plate. The present invention relates to a joining method and a joint member applied to this beam-column joining method.
従来より、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁からなる複合構造物が構築されている。梁を鉄骨で構成することで、鉄筋コンクリート構造でありながら、長スパンを実現できる合理的な構造として普及し、梁の端部を鉄筋コンクリートで被覆したり、柱梁接合部を鋼管で被覆して剛性を上げた構造なども実用化されている。 Conventionally, a composite structure consisting of reinforced concrete columns and steel beams has been constructed. By constructing the beam with a steel frame, it has become popular as a rational structure that can realize a long span even though it is a reinforced concrete structure, and the end of the beam is covered with reinforced concrete or the beam-column joint is covered with a steel pipe for rigidity. The structure with raised beams has also been put into practical use.
地震力に対しては、通常の架構と同様に、ブレースを設置して耐震性を高めるという対策がとられているが、ブレースと柱梁接合部とを剛に接合する必要があるため、ガセットプレートを柱梁接合部または梁の下側に溶接し、これにブレースの一端をボルト接合するのが一般的である。 As for the seismic force, measures are taken to improve the seismic resistance by installing braces as in the case of a normal frame, but since it is necessary to firmly join the braces and the beam-column joint, it is a gusset. It is common to weld the plate to the beam-column joint or the underside of the beam and bolt one end of the brace to it.
特許文献１、２に開示されている技術はいずれも、ブレースの延長線上に、柱と梁の接合中心を通るように構成するためのものである。その具体的な手段としては、鉄筋コンクリートにより構成される柱の端部、すなわち梁との接合部分に、鉄骨から成る芯材を設け、この芯材と梁とに対して、ガセットプレートを溶接し、ブレースの延長線上に柱梁の接合中心が来るようにするというものである。 All of the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are for configuring so as to pass through the joint center of the column and the beam on the extension line of the brace. As a specific means, a core material made of a steel frame is provided at the end of a column made of reinforced concrete, that is, a joint portion with a beam, and a gusset plate is welded to the core material and the beam. The joint center of the columns and beams should be on the extension of the brace.
上記特許文献に開示されているように、ブレースの延長線上に柱梁の接合部が位置する構成とすることで、曲げモーメントに対する耐性を向上させることができる。しかし、上記のような構造を採用する場合には、ガセットプレートが柱の端部に埋設されることとなるため、柱を構成する主筋やせん断補強筋と錯綜して、施工性が悪くなるといった問題が生じる。 As disclosed in the above patent document, the resistance to bending moment can be improved by configuring the joint of the column and beam to be located on the extension line of the brace. However, when the above structure is adopted, the gusset plate is embedded in the end of the column, so that the gusset plate is confused with the main bars and shear reinforcing bars that make up the column, resulting in poor workability. Problems arise.
また、柱の上端部側にガセットプレートを配置する場合には、柱の上に鉄骨梁を揚重した状態で位置決めやガセットプレートの溶接等を施す必要が生じる。このため、実質的には上記特許文献に開示されている手段では対応する事ができない。 Further, when the gusset plate is arranged on the upper end side of the column, it is necessary to perform positioning, welding of the gusset plate, etc. with the steel beam lifted on the column. Therefore, practically, the means disclosed in the above patent documents cannot be used.
そこで本発明では、上記課題を解決し、柱の上部側にブレースを配置するガセットプレートを設ける際、ブレースの延長線上に柱梁の接合中心が位置する構造を採る事ができ、かつ施工性が良好となる柱梁接合方法、及び、この方法に適用可能な仕口部材を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when the above problem is solved and a gusset plate for arranging a brace is provided on the upper side of a column, a structure in which the joint center of the column beam is located on an extension line of the brace can be adopted, and workability is improved. It is an object of the present invention to provide a good beam-column joining method and a joint member applicable to this method.
上記目的を達成するための柱梁接合方法は、鉄筋コンクリートの柱に鉄骨の梁を接合する際、主材に対して前記柱との対向面に傾斜を有するガセットプレートを接合した仕口部材を接合部とする場合の柱梁接合方法であって、前記ガセットプレートにおける傾斜を有する部位に、前記柱の接合方向へ向けて延設される仮支承部を複数配置する工程と、前記柱における前記ガセットプレートが埋め込まれる部分より下側にコンクリートを打設する工程と、前記柱の頭部に露出している主筋に、前記仮支承部に対向する受け板を配置する工程と、前記受け板に対して前記仮支承部を当接させて前記仕口部材を支持する工程と、を有することを特徴とする。 In the column-beam joining method for achieving the above object, when joining a steel beam to a reinforced concrete column, a joint member is joined by joining a gusset plate having an inclination on the surface facing the column with respect to the main material. This is a beam-column joining method in which the columns are joined, in which a step of arranging a plurality of temporary support portions extending in the joining direction of the columns at a portion having an inclination in the gusset plate and the gusset in the columns. A step of placing concrete below the portion where the plate is embedded, a step of arranging a receiving plate facing the temporary support portion on the main bar exposed to the head of the column, and a step of placing the receiving plate on the receiving plate. It is characterized by having a step of bringing the temporary support portion into contact with the joint member to support the joint member.
また、上記のような特徴を有する柱梁接合方法において前記仕口部材を支持する工程では、前記受け板の配置位置を調整する事で、前記仕口部材の水平出しを行うようにする事ができる。 Further, in the step of supporting the joint member in the column-beam joining method having the above-mentioned characteristics, it is possible to level the joint member by adjusting the arrangement position of the receiving plate. it can.
このような特徴を有する事により、受け板の高さ調整をするだけで仕口部材を含む梁の高さ調整も容易に行う事ができるようになる。 By having such a feature, the height of the beam including the joint member can be easily adjusted only by adjusting the height of the receiving plate.
また、上記目的を達成するための仕口部材は、鉄筋コンクリートの柱に鉄骨の梁を接合する際に用いられ、主材に対して前記柱との対向面に傾斜を有するガセットプレートを接合した仕口部材であって、前記ガセットプレートの下端部には、接合対象とする柱に設けられた受け板に当接する仮支承部が複数備えられていることを特徴とする。 Further, the joint member for achieving the above object is used when joining a steel beam to a reinforced concrete column, and a gusset plate having an inclination on the surface facing the column is joined to the main material. It is a mouth member, and is characterized in that a plurality of temporary bearing portions that come into contact with a receiving plate provided on a pillar to be joined are provided at a lower end portion of the gusset plate.
また、上記のような特徴を有する仕口部材において前記仮支承部は、前記ガセットプレートに接合される垂直ピースと、前記受け板に当接する水平ピースにより構成されているようにすると良い。 Further, in the joint member having the above-mentioned characteristics, the temporary bearing portion may be composed of a vertical piece joined to the gusset plate and a horizontal piece abutting on the receiving plate.
このような特徴を有する事により、仮支承部は、専用部材でなくとも構成する事ができ、高い汎用性を有することとなる。 By having such a feature, the temporary bearing portion can be configured even if it is not a dedicated member, and has high versatility.
さらに、上記のような特徴を有する仕口部材では、前記垂直ピース、及び前記水平ピースは、アングル材により構成する事ができる。 Further, in the joint member having the above-mentioned characteristics, the vertical piece and the horizontal piece can be made of an angle member.
仮支承部を構成する垂直ピースや水平ピースの構成部材として、一般建築部材であるアングル材を用いる事により、安価かつ自由度の高い仮支承部材を構成することができる。 By using an angle member, which is a general building member, as a constituent member of a vertical piece or a horizontal piece constituting the temporary bearing portion, an inexpensive and highly flexible temporary bearing member can be constructed.
上記のような特徴を有する柱梁接合方法によれば、柱の上部側にブレースを配置するガセットプレートを設ける際、ブレースの延長線上に柱梁の接合中心が位置する構造を採る事ができ、かつ施工性も良好に保つ事ができる。よって、工期を短縮する事ができ、施工費用の高騰を抑制する事ができる。 According to the beam-column joining method having the above-mentioned characteristics, when the gusset plate for arranging the brace is provided on the upper side of the column, it is possible to adopt a structure in which the joint center of the column-beam is located on the extension line of the brace. Moreover, the workability can be kept good. Therefore, the construction period can be shortened and the soaring construction cost can be suppressed.
以下、本発明の柱梁接合方法、及び仕口部材に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る柱梁接合方法は、図１に示すように、鉄筋コンクリートの柱１０の上に鉄骨の梁１２を接合する際の技術に関するものである。そして、実施形態に係る柱梁接合方法においては、柱１０の内部に、ブレース２０を接合するためのガセットプレート１８の一部が埋設された状態となる構造が採られる。
Hereinafter, the beam-column joining method of the present invention and the embodiment relating to the joint member will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the column-beam joining method according to the present embodiment relates to a technique for joining a steel beam 12 on a reinforced concrete column 10. Then, in the column-beam joining method according to the embodiment, a structure is adopted in which a part of the gusset plate 18 for joining the brace 20 is embedded inside the column 10.
梁１２における柱１０との接合部分には、仕口部材１４が設けられている。仕口部材１４は、梁１２を構成する鉄骨１２ａの端部に接合される接合部材である。仕口部材１４は図２に示すように、主材１６とガセットプレート１８を有し、主材１６の構造は、梁１２の主体となる鉄骨１２ａと同様な構成とすることができる。ガセットプレート１８は、主材１６における柱１０との対向側面に備えられている。主材１６に対するガセットプレート１８の接合は、溶接によれば良い。ガセットプレート１８には、ブレース２０により作用する引っ張り応力を負担でき、加負荷時における局部座屈の発生を防ぐ事のできる形態が選定される。このため、ガセットプレート１８は、柱１０と対向する辺に、ブレース２０の延設方向に倣った傾斜を有する形態の金属板により構成される。 A joint member 14 is provided at a joint portion of the beam 12 with the column 10. The joint member 14 is a joining member joined to the end of the steel frame 12a constituting the beam 12. As shown in FIG. 2, the joint member 14 has a main material 16 and a gusset plate 18, and the structure of the main material 16 can be the same as that of the steel frame 12a which is the main body of the beam 12. The gusset plate 18 is provided on the side surface of the main material 16 facing the pillar 10. The gusset plate 18 may be joined to the main material 16 by welding. The gusset plate 18 is selected in a form capable of bearing the tensile stress acted by the brace 20 and preventing the occurrence of local buckling at the time of application. Therefore, the gusset plate 18 is formed of a metal plate having an inclination following the extending direction of the brace 20 on the side facing the pillar 10.
ガセットプレート１８における柱１０に対向する側の傾斜を有する辺１８ａには、柱１０との接合方向へ向けて延設された複数の仮支承部２２が設けられている。仮支承部２２は、垂直ピース２２ａと、水平ピース２２ｂにより構成されている。ここで、垂直ピース２２ａは、ガセットプレート１８に接合されることとなり、水平ピース２２ｂは、柱１０に設けられる受け板２４に当接することとなる。垂直ピース２２ａと水平ピース２２ｂの具体的形態は問わないが、一例として、両者をアングル材により構成し、これを直角に接合することで構成することができる。なお、両者の接合手段も限定するものでは無いが、例えば溶接によれば良い。この時、図３に示すように、垂直ピース２２ａについて、並行に配置した２つのアングル材により構成する事で、当該２つの垂直ピース２２ａの隙間にガセットプレート１８を配置する事ができる。よって、２つの垂直ピース２２ａ間の隙間ｄは、ガセットプレート１８の厚みよりも僅かに広く定めるようにすると良い。これにより、ガセットプレート１８に対する仮支承部２２の固定状態を安定させる事ができる。また、ガセットプレート１８には、柱１０を構成するせん断補強筋１０ｂを挿通させるための貫通孔１８ｂが設けられている。 A plurality of temporary bearings 22 extending in the joining direction with the pillar 10 are provided on the side 18a of the gusset plate 18 having an inclination on the side facing the pillar 10. The temporary bearing portion 22 is composed of a vertical piece 22a and a horizontal piece 22b. Here, the vertical piece 22a is joined to the gusset plate 18, and the horizontal piece 22b comes into contact with the receiving plate 24 provided on the pillar 10. The specific form of the vertical piece 22a and the horizontal piece 22b does not matter, but as an example, they can be formed by forming both of them with an angle material and joining them at a right angle. The joining means of the two is not limited, but welding may be used, for example. At this time, as shown in FIG. 3, the gusset plate 18 can be arranged in the gap between the two vertical pieces 22a by forming the vertical piece 22a with two angle members arranged in parallel. Therefore, the gap d between the two vertical pieces 22a may be set to be slightly wider than the thickness of the gusset plate 18. As a result, the fixed state of the temporary bearing portion 22 with respect to the gusset plate 18 can be stabilized. Further, the gusset plate 18 is provided with a through hole 18b for inserting a shear reinforcing bar 10b constituting the column 10.
柱１０は、少なくとも柱１０の延設方向に備えられる複数の主筋１０ａと、主筋１０ａと直交するように、かつ複数の主筋１０ａを取り囲むように配置されるせん断補強筋１０ｂを有し、これらの鉄筋を包含するようにコンクリート１０ｃにより形状形成が成されている。実施形態に係る柱１０では、ガセットプレート１８が埋設される部分の主筋１０ａに、受け板２４が配置されている。 The column 10 has a plurality of main bars 10a provided at least in the extending direction of the column 10, and shear reinforcing bars 10b arranged so as to be orthogonal to the main bars 10a and surround the plurality of main bars 10a. The shape is formed by concrete 10c so as to include the reinforcing bar. In the pillar 10 according to the embodiment, the receiving plate 24 is arranged on the main bar 10a of the portion where the gusset plate 18 is embedded.
受け板２４は、上述したガセットプレート１８に設けられた仮支承部２２を構成する水平ピース２２ｂを支持するための役割を担う。受け板２４の具体的な形態は限定するものでは無いが、例えば仮支承部２２を構成する部材と同様に、アングル材とすることができる。 The receiving plate 24 plays a role of supporting the horizontal piece 22b constituting the temporary bearing portion 22 provided on the gusset plate 18 described above. The specific form of the receiving plate 24 is not limited, but it can be an angle material, for example, like the members constituting the temporary bearing portion 22.
主筋１０ａに対する受け板２４の配置手段は、溶接等の固着手段でも良いが、次のようなものとする事で、配置位置の調節ができるようになる。すなわち図４に示すように、受け板２４の水平部位に、主筋１０ａを挿通可能な貫通孔２４ａを設ける。そして、受け板２４の水平部位に主筋１０ａを挿通させた状態で、受け板２４を基準として下部側に支持ナット２６ａ、上部側に抑えナット２６ｂをそれぞれ配置し、２つのナット（支持ナット２６ａと抑えナット２６ｂ）により受け板２４の水平部位を挟持固定すれば良い。このような構成とすれば、支持ナット２６ａの位置を調整する事で、受け板２４の高さ位置を調整する事が可能となる。なお、このような構成とする場合、主筋１０ａには、ナットを螺合する事ができる長ボルト状のものを使用する。 The means for arranging the receiving plate 24 with respect to the main bar 10a may be a fixing means such as welding, but the arrangement position can be adjusted by the following. That is, as shown in FIG. 4, a through hole 24a through which the main bar 10a can be inserted is provided in the horizontal portion of the receiving plate 24. Then, with the main bar 10a inserted through the horizontal portion of the receiving plate 24, the support nut 26a is arranged on the lower side and the holding nut 26b is arranged on the upper side with the receiving plate 24 as a reference, and two nuts (support nut 26a and The horizontal portion of the receiving plate 24 may be sandwiched and fixed by the holding nut 26b). With such a configuration, it is possible to adjust the height position of the receiving plate 24 by adjusting the position of the support nut 26a. In the case of such a configuration, the main bar 10a is a long bolt-shaped one to which a nut can be screwed.
上記のような構成を有する柱に対して、上記のような構成の梁を接合する際の流れについて、図５から図１１を参照して説明する。
まず、梁１２を構成する仕口部材１４（図５参照）に備えられたガセットプレート１８の傾斜を有する辺１８ａに、柱１０との対向方向に沿って垂直ピース２２ａが配置されるように、複数の仮支承部２２を配置する（仮支承部配置工程：図６参照）。
The flow of joining the beams having the above-mentioned structure to the columns having the above-mentioned structure will be described with reference to FIGS. 5 to 11.
First, the vertical piece 22a is arranged along the direction facing the column 10 on the inclined side 18a of the gusset plate 18 provided in the joint member 14 (see FIG. 5) constituting the beam 12. A plurality of temporary bearings 22 are arranged (temporary bearing arrangement step: see FIG. 6).
次に、仮支承部２２の配置と同時、あるいは前後して、柱１０におけるガセットプレート１８が埋設される部分よりも下側部分に、コンクリート１０ｃを打設する。コンクリート１０ｃを打設した後は、コンクリート１０ｃが硬化するまで養生する。なお、この段階においてせん断補強筋１０ｂは、コンクリート１０ｃを打設した範囲に配置されており、ガセットプレート１８が埋設する部分に該当する主筋１０ａの周囲には配置されていない（コンクリート打設工程：図７参照）。 Next, concrete 10c is placed in a portion of the pillar 10 below the portion where the gusset plate 18 is embedded, at the same time as or before and after the arrangement of the temporary bearing portion 22. After placing the concrete 10c, it is cured until the concrete 10c is hardened. At this stage, the shear reinforcing bar 10b is arranged in the area where the concrete 10c is placed, and is not arranged around the main bar 10a corresponding to the portion where the gusset plate 18 is buried (concrete placing step: (See FIG. 7).
コンクリート１０ｃが硬化した後、コンクリート１０ｃの上部に露出している主筋１０ａに対し、受け板２４を配置する。主筋１０ａに対する受け板２４の配置は、少なくとも２つの主筋１０ａの間に１つの受け板２４を架け渡すように配置する事で、受け板２４を安定配置することができる（受け板配置工程：図８参照）。 After the concrete 10c is hardened, the receiving plate 24 is arranged with respect to the main bar 10a exposed on the upper part of the concrete 10c. By arranging the receiving plate 24 with respect to the main bar 10a so as to bridge one receiving plate 24 between at least two main bars 10a, the receiving plate 24 can be stably arranged (reception plate arrangement step: FIG. 8).
受け板２４による支持位置の調整を行いながら、仮支承部２２を介して仕口部材１４（梁１２）を水平に支持する。仕口部材１４の水平出しは、受け板２４を支持する支持ナット２６ａと抑えナット２６ｂの位置調整により行うことができる（仮支持工程：図９参照）。 While adjusting the support position by the receiving plate 24, the joint member 14 (beam 12) is horizontally supported via the temporary bearing portion 22. The leveling of the joint member 14 can be performed by adjusting the positions of the support nut 26a and the holding nut 26b that support the receiving plate 24 (temporary support step: see FIG. 9).
受け板２４により仮支承部２２を介して梁１２を水平に支持した後、柱１０における主筋１０ａの露出部に対してせん断補強筋１０ｂを配置する。せん断補強筋１０ｂの一部は、ガセットプレート１８に設けられた貫通孔１８ｂに挿通される（せん断補強筋配置工程：図１０参照）。 After the beam 12 is horizontally supported by the receiving plate 24 via the temporary bearing portion 22, the shear reinforcing bar 10b is arranged with respect to the exposed portion of the main bar 10a in the column 10. A part of the shear reinforcing bar 10b is inserted into a through hole 18b provided in the gusset plate 18 (shear reinforcing bar arranging step: see FIG. 10).
せん断補強筋１０ｂを配置した後、仕口部材１４を含めた露出部分に対するコンクリート１０ｃの打設を行う（柱梁接合工程：図１１参照）。 After arranging the shear reinforcing bar 10b, concrete 10c is placed on the exposed portion including the joint member 14 (column-beam joining process: see FIG. 11).
上記のような柱梁接合方法によれば、柱１０の上部側にブレース２０を配置するガセットプレート１８を設ける際に、ブレース２０の延長線上に柱１０と梁１２の接合中心を位置させることができる。これにより、屈曲応力に対する耐性を高めることができる。また、このような構成を採る際においても、施工性を良好に保つ事ができ、工期の短縮を図ることができる。よって、施工費の高騰を抑制する事ができる。 According to the column-beam joining method as described above, when the gusset plate 18 for arranging the brace 20 is provided on the upper side of the column 10, the joining center of the column 10 and the beam 12 can be positioned on the extension line of the brace 20. it can. As a result, resistance to bending stress can be increased. Further, even when such a configuration is adopted, the workability can be kept good and the construction period can be shortened. Therefore, it is possible to suppress the soaring construction cost.
また、ブレース２０や梁１２からの力が仮支承部２２を介して主筋１０ａに支持された受け板２４にも伝達されることとなる。このため、せん断補強筋１０ｂとコンクリート１０ｃのみによって支持される場合に比べて柱梁接合部近傍の応力分散を図ることができる。よって、終局時における柱梁接合部や柱１０の頭部におけるコンクリート１０ｃの損傷を軽減することができる。 Further, the force from the brace 20 and the beam 12 is also transmitted to the receiving plate 24 supported by the main bar 10a via the temporary bearing portion 22. Therefore, it is possible to disperse the stress in the vicinity of the beam-column joint as compared with the case where it is supported only by the shear reinforcing bars 10b and the concrete 10c. Therefore, it is possible to reduce the damage of the concrete 10c at the beam-column joint and the head of the column 10 at the final stage.
１０………柱、１０ａ………主筋、１０ｂ………せん断補強筋、１０ｃ………コンクリート、１２………梁、１２ａ………鉄骨、１４………仕口部材、１６………主材、１８………ガセットプレート、１８ａ………傾斜を有する辺、１８ｂ………貫通孔、２０………ブレース、２２………仮支承部、２２ａ………垂直ピース、２２ｂ………水平ピース、２４………受け板、２４ａ………貫通孔、２６ａ………支持ナット、２６ｂ………抑えナット。 10 ………… Pillar, 10a ………… Main bar, 10b ………… Shear reinforcement, 10c ………… Concrete, 12 ………… Beam, 12a ………… Steel frame, 14 ………… Joint member, 16 ………… Main material, 18 ……… Gasset plate, 18a ……… Inclined side, 18b ……… Through hole, 20 ……… Brace, 22 ……… Temporary bearing, 22a ……… Vertical piece, 22b …… … Horizontal piece, 24 ……… Receiving plate, 24a ……… Through hole, 26a ……… Support nut, 26b ……… Holding nut.
Claims (5)
前記ガセットプレートにおける傾斜を有する部位に、前記柱の接合方向へ向けて延設される仮支承部を複数配置する工程と、
前記柱における前記ガセットプレートが埋め込まれる部分より下側にコンクリートを打設する工程と、
前記柱の頭部に露出している主筋に、前記仮支承部に対向する受け板を配置する工程と、
前記受け板に対して前記仮支承部を当接させて前記仕口部材を支持する工程と、
を有することを特徴とする柱梁接合方法。 When joining a steel beam to a reinforced concrete column, this is a column-beam joining method in which a joint member to which a gusset plate having an inclination on the surface facing the column is joined to the main material is used as a joint.
A step of arranging a plurality of temporary bearings extending in the joining direction of the columns at an inclined portion of the gusset plate.
The process of placing concrete below the portion of the pillar where the gusset plate is embedded, and
A step of arranging a receiving plate facing the temporary bearing portion on a main bar exposed on the head of the pillar, and
A step of abutting the temporary bearing portion against the receiving plate to support the joint member, and
A beam-column joining method characterized by having.
前記ガセットプレートの下端部には、接合対象とする柱に設けられた受け板に当接する仮支承部が複数備えられていることを特徴とする仕口部材。 It is a joint member used when joining a steel beam to a reinforced concrete column, and a gusset plate having an inclination on the surface facing the column is joined to the main material.
A joint member characterized in that a plurality of temporary bearing portions that come into contact with a receiving plate provided on a pillar to be joined are provided at a lower end portion of the gusset plate.
前記受け板に当接する水平ピースにより構成されていることを特徴とする請求項３に記載の仕口部材。 The temporary bearing includes a vertical piece joined to the gusset plate and
The joint member according to claim 3, further comprising a horizontal piece that abuts on the receiving plate.
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