JPH0716802Y2 - 立体トラスのジョイント構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、橋梁や建築構造物の屋根等を構築する立体ト
ラスにおいて、上下の弦材及び斜材を集中連結するジョ
イント構造に関する。

〔従来の技術〕

大型のドーム等の建築構造物は、たとえば鋼管等を弦材
及び斜材として立体トラス構造によって構築されてい
る。立体トラス構造は、近来では最も効率のよい構築工
法でありまた強度面でも十分な点から広く採用されてい
る。

鋼管を弦材及び斜材として利用するのは、引張応力及び
圧縮応力が立体トラスの構造上で曲げや剪断よりも大き
く作用するため、座屈に強い部材とする必要性が要求さ
れるからである。そして、このような鋼管を用いるた
め、各弦材及び斜材を集中的に接合するジョイントは、
ボルト等を利用したピン接合構造に依らざるを得ない。

このような立体トラスに利用されるジョイントとして、
たとえば特公昭61-42059号に記載されたものがある。こ
れは、ジョイント本体と弦材との間に介装されてこれら
を連結するボルトの周りにスリーブを設けたものであ
る。そして、このスリーブの両端を弦材側及びジョイン
ト本体に突き当て、弦材に負荷される圧縮力をジョイン
ト本体に直接作用させることでこれを吸収させ、弦材の
強度を向上させるようにしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、実際のトラスの構築作業では、施工誤差によ
ってジョイント本体と弦材との接合にかなり手間をとる
ことが多い。たとえば、前記公報に記載のものでは、ス
リーブによってボルトの姿勢が拘束されているので、そ
の軸線をジョイント本体の雌ネジ孔に合わせるのに苦労
する。つまり、ボルトを雌ネジ孔に調心させるには、弦
材自体もその軸線上になる姿勢とする必要があり、弦材
が長ければ作業がかなり煩雑となる。

したがって、弦材の接合作業には、かなりの労力と熟練
を必要とし、施工性の向上を妨げる一つの原因ともなっ
ているのが実情である。

このような問題に対し、本出願人は、特願昭62-197123
号によってジョイント本体と弦材との接続が容易に行え
るジョイント構造を提案した。これは、ジョイント本体
にねじ込むボルトをその軸線方向に移動可能として一体
回転するスリーブによって外挿し、ボルトをトラス部材
に対して軸線が揺動可能な程度に螺合したものである。
そしてこのボルトの揺動によってジョイントの雌ネジ孔
に簡単に合わせることができる。

このような改良に加えて、ジョイント部分の接合作業が
簡単に行えるように工夫したものも既に開発されてい
る。しかし、従来のものは、接合の自由度を大きくする
ための特別の部材を複数組み合わせたものであり、本出
願人が提案したものでも接合用のボルトを特殊ヒンジと
する必要があった。したがって、ジョイント部分の接合
作業は容易とはなっても、部材点数の増加や特殊品を採
用することからコストが高くなる。また、強度の面で
も、複数の部材を接合時に一体化するのでは、全体の剛
性を高めるのにも限界があり、施工条件に対応できない
こともある。

そこで、本考案は、ジョイント部分の接続作業がより一
層簡単に行えるようにすると共に、コスト面及び強度面
でも最適な接続構造を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、以上の目的を達成するために、ジョイントの
本体及びトラス部材をボルトによって接合するジョイン
ト構造であって、前記本体方向に向く軸線を持つボルト
を前記トラス部材の端部に回転自在に設け、前記本体と
トラス部材との間において前記ボルトの周りに送りナッ
ト及びスリーブをそれぞれ設け、該スリーブは前記ボル
トの周面とキー係合し、前記送りナットは前記本体との
突き当たり面側のみに前記ボルトの雄ネジが螺合する雌
ネジを備え、該雌ネジは前記ボルトの雄ネジよりもピッ
チ円径を大きくしていることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すジョイント構造の部分
断面図である。

ジョイントの本体１には所定の方向をその軸線が指向す
る雌ネジ孔1aが設けられ、この雌ネジ孔1aに螺合する高
張力のボルト２及びその周囲にはスリーブ３及びボルト
２の送りナット４が配置されている。また、上下の弦材
及び斜材となる鋼管等のトラス部材５の端部にはボルト
２が挿通するブッシュ６が取り付けられている。

第２図はボルト2,スリーブ3,送りナット４及びブッシュ
６を分解して示す縦断面図、第３図は一部を切欠して示
す分解斜視図である。

ボルト２は、雌ネジ孔1aにねじ込まれる雄ネジ2aとヘッ
ド2bとの間の周面にキー2cを形成している。ブッシュ６
は、ボルト２の本体部が摺動自在となるような開口6aを
軸線方向に開け、トラス部材５の内部側にヘッド2bが位
置するように組み込まれる。このため、実際の組立てに
おいては、ボルト２を開口6aに通した後にキー2cを所定
の位置に取り付ける要領となる。

スリーブ３は、第４図の正面図に示すように六角形状で
あり、軸線方向にボルト２が挿通する保持孔3aを貫設し
ている。この保持孔3aの内径はボルト２の本体部が軸線
方向へ摺動できる程度のものとする。そして、保持孔3a
の内周壁にはボルト２のキー2cが嵌まり込むキー溝3bが
軸線方向の全長に刻み込まれている。

更に、送りナット４は、本体１に突き当たる側のみに雌
ネジ4aを形成したもので、この雌ネジ4aからスリーブ３
側は円形断面の空洞部4bとなっている。送りナット４の
雌ネジ4aは、ボルト２の雄ネジ2aのピッチ円の径よりも
若干大きく、ねじ込んだときにボルト２がその軸線方向
へ遊び持つようにして動けるようにする。そして、軸線
方向のみでなく、ボルト２を雌ネジ4aに緩く嵌めるよう
な要領とすることによって、送りナット４の軸線に対し
てボルト２が捩じれた姿勢になるようにもしておく。

これらのスリーブ３及び送りナット４は、ボルト２をブ
ッシュ６の開口6aに通して一体化した後に、雄ネジ2a側
から別々に装着される。そして、第１図の斜材のように
スリーブ３のキー溝3bにボルト２のキー2cが嵌まり込
み、雄ネジ2aの先端を送りナット４の雌ネジ4aにネジ込
むことによって送りナット４及びスリーブ３がトラス部
材５に一体化される。このとき、スリーブ３及び送りナ
ット４はともに自由回転可能であり、それぞれ別々に軸
線周りに回転させることができる。

トラス部材５にボルト２、スリーブ３及び送りナット４
を装着した後には、本体１に対する接続作業を開始す
る。この作業は、第１図における斜材のようにボルト２
の先端が接続しようとする雌ネジ1aに一致するようにト
ラス部材５の姿勢を設定することから始める。そして、
スリーブ３を手で回してゆくと、キー2cとキー溝3bとの
係合によってボルト２も回転する。一方、ボルト２の雄
ネジ2aは送りナット４の雌ネジ4aに螺合し且つ送りナッ
ト４の両面は本体１とスリーブ３との間に拘束されてい
るので、ボルト２には回転によって送りが与えられる。
したがって、スリーブ３の回転に連れてボルト２は雌ネ
ジ孔1aの中に回転しながら進み、第１図の水平材のよう
にボルト２を雌ネジ孔1aに螺合連結させることができ
る。

ここで、送りナット４の雌ネジ4aのピッチ円径はボルト
２の雄ネジ2aのそれよりも大きく、螺合したときにボル
ト２が遊びを持つ振る舞いをしてその姿勢を自在に変え
ることは既に説明した。すなわち、第５図に拡大して示
すように、送りナット４に挿入したボルト２の先端の指
向方向は、送りナット４の軸線に一致するだけでなく或
る範囲内で首振り可能である。そして、雌ネジ4aは先端
側のみに２山程度形成され、スリーブ３側は内径の大き
な空洞部4bとなっているので、ボルト２の姿勢の変化量
は更に大きくなる。したがって、トラス部材５の軸線が
本体１の雌ネジ孔1aに正確に一致していなくても、ボル
ト２の姿勢の変化によって雌ネジ孔1aがこれを受容して
楽に接合の開始が行われる。

次いで、更にスリーブ３を回転させると、ボルト２が本
体１方向へ進み、最終的には第１図の水平材のように、
雄ネジ2aが雌ネジ孔1a内にねじ込まれ、ボルト２のヘッ
ド2bがブッシュ６の端面に当接する状態となる。そし
て、レンチ等の工具を用いてスリーブ３を更に締め上げ
ると、本体１に対してトラス部材５が強固に連結され
る。

ここで、ボルト２を締め上げてゆくとき、ブッシュ６と
本体１との距離はスリーブ３と送りナット４の軸線長さ
によって規制される。つまり、これらのスリーブ３と送
りナット４の長さに等しい距離になり、これより短くは
ならない。一方、ボルト２の雄ネジ2aは送りナット４の
雌ネジ4aに遊びを持っているので、ボルト２自体は本体
１側へ更に動かすことができる。したがって、スリーブ
３を更に回転させて締め上げると、ボルト２が本体１側
へ移動し、雌ネジ孔1aの中に強固にねじ込まれる。この
ように、ボルト２に遊びを持たせる送りナット４の雌ネ
ジ4aは、本体１への接続連結を容易にするだけでなく、
ボルト２を増し締めできるのでジョイントの本体１とト
ラス部材６とを確実に高い連結強度で一体化することが
できる。

以上の要領で構築されたトラスの連結状態においては、
スリーブ３及び送りナット４の両端面がそれぞれ本体１
の周面及びブッシュ６に当接するので、トラス部材５に
負荷される圧縮応力は、ボルト２、スリーブ３及び送り
ナット４によって本体１へ直接負荷される。したがっ
て、圧縮力の吸収が効果的に行われ、系全体の強度が向
上する。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の立体トラスのジョイン
ト構造においては、ボルトに送りを与える送りナットが
ボルトを自由に首振りできるように遊びを持たせて保持
している。このボルトの首振りによって、ジョイント本
体との接合時には、ボルトをジョイントの雌ネジ孔に容
易に合わせることができる。したがって、ジョイントに
対してトラス部材の姿勢の自由度が大きくなるので、労
力の軽減が図れると共に施工性の向上が可能となる。ま
た、スリーブと送りナットの長さに相当する分だけジョ
イントの本体とトラスの端部との間の距離は規制される
が、ボルトは送りナットに遊びを持って螺合しているの
で、ボルトのみを更に締め上げることができる。したが
って、ボルトに対する増し締めができ、ジョイントの接
続強度を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す立体トラスのジョイン
ト部分の部分断面図、第２図はボルト、ブッシュ、スリ
ーブ及び送りナットを分解して示す縦断面図、第３図は
一部切欠して示す分解斜視図、第４図はスリーブの正面
図、第５図は送りナット内でのボルトの首振りを示す断
面図である。 1:本体、1a:雌ネジ孔 2:ボルト、2a:雄ネジ部 2b:ヘッド、2c:キー 3:スリーブ、3a:保持孔 3b:キー溝、4:送りナット 4a:雌ネジ、4b:空洞部 5:トラス部材、6:ブッシュ 6a:開口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ジョイントの本体及びトラス部材をボルト
   によって接合するジョイント構造であって、前記本体方
   向に向く軸線を持つボルトを前記トラス部材の端部に回
   転自在に設け、前記本体とトラス部材との間において前
   記ボルトの周りに送りナット及びスリーブをそれぞれ設
   け、該スリーブは前記ボルトの周面とキー係合し、前記
   送りナットは前記本体との突き当たり面側のみに前記ボ
   ルトの雄ネジが螺合する雌ネジを備え、該雌ネジは前記
   ボルトの雄ネジよりもピッチ円径を大きくしていること
   を特徴とする立体トラスのジョイント構造。