JPH10237957A - 鋼材のジョイント構造およびこれに用いられる継手部材の製造方法 - Google Patents

鋼材のジョイント構造およびこれに用いられる継手部材の製造方法

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JPH10237957A
JPH10237957A JP9043316A JP4331697A JPH10237957A JP H10237957 A JPH10237957 A JP H10237957A JP 9043316 A JP9043316 A JP 9043316A JP 4331697 A JP4331697 A JP 4331697A JP H10237957 A JPH10237957 A JP H10237957A
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joint
steel
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hook
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JP9043316A
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Inventor
Nobutaka Tamura
暢崇 田村
Original Assignee
Housing Tamura:Kk
株式会社ハウジング・タムラ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手間のかかる作業を必要とすることなく、鋼
材のジョイント作業を容易に行うことができるととも
に、効率の良い応力伝達を図ることのできる鋼材のジョ
イント構造およびこれに用いられる継手部材の製造方法
を提供する。 【解決手段】 H形鋼1の端面には第1の継手部材5が
固定され、C形鋼3の端面にも第2の継手部材5が固定
されている。第1および第2の継手部材5は、H形鋼1
の端面に固定される平板部と、平板部の上部に形成され
る凹部5bと、平板部の下部から水平方向に突設される
L字状のフック部5aとを備え、第1および第2の継手
部材5,5は、相互に反転形状となっている。そして、
H形鋼1に固定された第1の継手部材5に、C形鋼3に
固定された第2の継手部材5を嵌合すると、両者の平板
部が相互に面接触するとともに、一方のフック部5aと
他方の凹部5bとが係合し、その結果、第1および第2
の継手部材5,5が密接してあたかも一つのブロックが
形成され、両者は強固に接合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼材のジョイン
ト構造に関し、特に、柱と梁とのジョイント構造、梁と
梁とのジョイント構造等の建築構造用鋼材のジョイント
構造、並びに、トンネル履工体を構成するセグメントの
ジョイント構造等の土木構造用鋼材のジョイント構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば住宅などの鉄骨造建築において、
鋼管柱と鉄骨梁とを接合する場合、柱側に短く切断した
梁部材からなる接合用の仕口梁(ブラケット:以下ブラ
ケットと称する)を接合し、このブラケットに長い鉄骨
材からなる梁を接合するのが一般的である。
【0003】すなわち、断面正方形の鋼管柱の梁接合箇
所を水平方向に切断し、中間部、上部、下部に分割し、
それぞれの上下接合位置に開先加工を施した後、その内
周に裏当て材を溶接により固着し、対向する裏当て材の
間にそれぞれこれより大径断面のダイアフラムを介在さ
せて中間部、上部、下部を同一軸線上に配置し、溶接
し、全体を再度一体化させた後、ブラケットの上下フラ
ンジの端部をダイアフラムに、ウエッブの端部を中間部
の側面にそれぞれ溶接することで、ブラケットを鋼管柱
に一体化する。
【0004】次いで、軸方向に離間した一対のブラケッ
トの間にこれと同一断面の鉄骨梁を吊下げ、ブラケット
の端面と突き合わせる。その後、ブラケットおよび梁に
跨って、上下フランジおよびウエブの表裏側面にスプラ
イスプレートをあてがい、複数のボルトを挿通・締結す
ることによりブラケットに梁を接合している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
ボルト挿通孔がブラケットおよび梁に形成されることに
よる断面欠損を構造設計上考慮しなければならないし、
ブラケットと梁の端面を突き合わせた状態でボルト孔の
位置合わせ、ボルト挿通、ナット締結、最終位置調整、
本締めといった作業を行わなければならず、作業に手間
を要するだけでなく長時間を要するという課題がある。
【0006】このような課題は、トンネルの履工体を構
成する鋼製セグメントのジョイント構造にあっても同様
にある。
【0007】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、手間のかかる作業を必要
とすることなく、鋼材のジョイント作業を容易に行うこ
とができるとともに、効率の良い応力伝達を図ることの
できる鋼材のジョイント構造およびこれに用いられる継
手部材の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、相互に接合される鋼材を
ジョイントするため、一方の鋼材に固定される第一の継
手部材と、他方の鋼材に固定される第二の継手部材とを
備えてなる鋼材のジョイント構造であって、前記第1の
継手部材は、一方の鋼材の端面に固定される平板部と、
該平板部の上部に形成される凹部と、前記平板部の下部
から水平方向に突設されるL字状のフック部とを備え、
前記第2の継手部材は、他方の鋼材の端面に固定される
平板部と、該平板部の下部に形成され前記第1の継手部
材のフック部が係合可能な凹部と、前記平板部の上部か
ら水平方向に突設され前記第2の継手部材の凹部に係合
可能なL字状のフック部とを備え、前記第1および第2
の継手部材の嵌合により該第1および第2の継手部材は
密接することを特徴とするものである。
【0009】請求項2にかかる発明は、前記第1および
第2の継手部材は、相互に反転形状となっていることを
特徴とする。
【0010】請求項3にかかる発明は、前記第1および
第2の継手部材にはこれを貫通する貫通孔が形成され、
該貫通孔にボルトを挿通してこれにナットを締結するこ
とを特徴とする。
【0011】請求項4にかかる発明は、前記第1および
第2の継手部材は、相互に接合される鋼材と外周部が面
一となっていることを特徴とする。
【0012】請求項5にかかる発明は、前記相互に接合
される鋼材は、柱または該柱に一体化される鋼材と、梁
または梁に一体化される鋼材であることを特徴とする。
【0013】請求項6にかかる発明は、前記鋼材は、ト
ンネルの掘削内周面に沿って複数配置されることにより
トンネル履工体を構成するセグメントを構成するもので
あり、前記第1または第2の継手部材は、隣接するセグ
メントとの当接面に設けられることを特徴とする。
【0014】請求項7にかかる発明は、平板部と、該平
板部の下部に形成される凹部と、前記平板部の上部から
水平方向に突設されるL字状のフック部とを備え、該凹
部とフック部とが相互に反転形状となっている長手通し
状の鋼材を、所定長さで切断することにより製造するこ
とを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態について詳細に説明する。
【0016】図1および図2は本発明の好適な実施形態
を示し、同図は、たとえば従来技術で詳述したブラケッ
トと梁とのジョイント構造に適用可能な例に関するもの
である。
【0017】すなわち、同図の例は、H型鋼1(ブラケ
ット)とC型鋼3(梁)とを接合するジョイント構造に
かかり、H形鋼1の端面には第1の継手部材5が溶接な
どにより固定され、C形鋼3の端面にも第2の継手部材
5が溶接などにより固定されている。第1および第2の
継手部材5は、H形鋼1の端面に固定される平板部と、
平板部の上部に形成される凹部5bと、平板部の下部か
ら水平方向に突設されるL字状のフック部5aとを備
え、第1および第2の継手部材5,5は、本実施形態に
おいては、同一形態のものを反転して用いており、相互
に反転形状となっている。また、第1および第2の継手
部材5,5には、たとえば上下左右の4カ所にボルト挿
通孔(図2において、一点鎖線で図示)が形成されてい
る。
【0018】第1および第2の継手部材5は、平板部
と、平板部の上部に形成される凹部と、平板部の上部か
ら水平方向に突設されるL字状のフック部とを備え、該
凹部とフック部とが相互に反転形状となっている長手通
し状の鋼材を、たとえば押出成形した後、これを所定長
さ(本実施形態では、H形鋼1またはC形鋼3の幅寸
法)で切断することにより製造することが、大量生産を
可能にし、コストダウンを図る上から好ましい。なお、
製造にあたって、上下が逆転することも考えられるが、
これは実質的に本発明に含まれるものである。
【0019】そして、図示しない柱に一体化されたブラ
ケットであるH形鋼1に対し、クレーンなどにより梁で
あるC形鋼3を吊り込み、H形鋼1に固定された第1の
継手部材5に、C形鋼3に固定された第2の継手部材5
を嵌合する。具体的には、両者の平板部が相互に面接触
するとともに、一方のフック部5aと他方の凹部5bと
が係合し、その結果、第1および第2の継手部材5,5
が密接(いわゆるメタルタッチ)してあたかも一つのブ
ロックが形成され、C形鋼3が脱落不能になることは勿
論、両者は強固に接合される。
【0020】本実施形態における継手部材5,5は、H
形鋼1およびC形鋼3のフランジの厚さが例えば6mm
であるのに対し、フック部5aの水平部突出長さが36
mm、水平部の厚さ寸法が20mm、立上部の高さが3
5mm、立上部の幅寸法が17mmとなっており、第1
および第2の継手部材5,5の嵌合によりH形鋼1とC
形鋼3との間で応力伝達が確実になされる。
【0021】さらに、図1に示されるように、第1およ
び第2の継手部材5,5のボルト挿通孔を整合させ(C
形鋼3を水平方向に微調整することにより容易になされ
る)、ボルト7,7を挿通してナット(図示しない)を
締結すれば、C形鋼3がH形鋼1に対して水平方向に移
動することを阻止できるだけでなく、さらに両者間の応
力伝達を確実にすることができる。
【0022】また、本実施形態では、第1および第2の
継手部材5,5の外形寸法が、H形鋼1およびC形鋼3
の外形寸法とほぼ同一となっており、外周面が連続した
面一となっている。このように、外形寸法を同一とする
ことにより、見栄えが向上し、とくにプレハブ住宅にお
ける軽量鉄骨などに採用して好適である。
【0023】ところで、さらなる応力伝達の確実性を図
るためには、第1および第2の継手部材5,5の外形寸
法を、接合される鋼材であるH形鋼1およびC形鋼3の
外形寸法より大きく、とくに高さ寸法を大きく設定して
H形鋼1ないしはC形鋼3より上方に突出させることが
望ましい。
【0024】なお、上記実施形態では、H型鋼1とC型
鋼3とを接合するジョイント構造を示したが、H形鋼同
士、ないしはC形鋼同士を接合する構造にも同様に適用
できることは言うまでもない。
【0025】図3および図4は他の実施形態を示してい
る。本実施形態は、梁であるC形鋼3を直接柱10に接
合し(図3)、または柱10の外側に嵌装される角型筒
状体12に接合する(図4)ジョイント構造に関するも
のである。
【0026】すなわち、図3の形態は、コラム型の柱1
0の一側面に第1の継手部材5を溶接などにより直接固
定し、該第1の継手部材5に対し、梁であるC形鋼3の
第2の継手部材5を吊り込んで嵌合することにより、柱
10と梁(C形鋼3)との接合が完了する。一方、図4
の形態は、コラム型の柱10の外側に角型筒状体12が
嵌装されて上下部が溶接などにより固定されており、該
角型筒状体12の一側面に第1の継手部材5を溶接など
により固定し、該第1の継手部材5に対し、梁であるC
形鋼3の第2の継手部材5を吊り込んで嵌合することに
より、柱10と梁(C形鋼3)とを接合するものであ
る。
【0027】いずれの形態を採用しても、従来のような
煩雑な作業を行うことなく、容易にして確実な柱と梁と
の接合を実現することができる。
【0028】図5および図6はさらに他の実施形態を示
している。本実施形態は、トンネルの掘削内周面に沿っ
て複数配置されることによりトンネル履工体を構成する
セグメント20に適用される例を示しており、セグメン
ト20は、たとえば幅方向中央部にH形鋼1を配設し、
同幅方向両端部にC形鋼3,3を配設してなり、その長
手方向両端部においてH形鋼1およびC形鋼3,3との
間に短寸のC形鋼3,3が溶接されることによって箱型
となっている。
【0029】そして、図5の実施形態では、H形鋼1お
よびC形鋼3の端面には本発明にかかる第1の継手部材
5,5が溶接などにより固定される。また、このセグメ
ント20と接合される他のセグメント(図示しない)の
対向する端面には第1の継手部材5,5と形状が反転す
る第2の継手部材が固定され、第1および第2の継手部
材の嵌合により隣接するセグメントを容易かつ確実に接
合することができる。なお、同図では、短寸のC形鋼
3,3の端面が第1の継手部材5より後退しているが、
これを継手部材の平板部まで延長することにより、接合
後の隙間をなくすことができることはいうまでもない。
【0030】一方、図6の実施形態は、継手部材5Aが
セグメント20の幅方向全体に延びる長手通し状となっ
ている点を除き、図5の形態と同様である。この実施形
態によっても、同様な効果が得られるが、継手部材5A
が長手通し状であることにより、より接合強度およびセ
グメント単体の剛性が高いほか、部品点数を削減するこ
とができるといった効果が得られる。
【0031】図7(a),(b),(c)、図8
(a),(b),(c)および図9は、継手部材の要部
変形例を示している。
【0032】すなわち、図7において、(a)は凹部5
bが凹曲面状となっており、(b)はフック部5aの先
端形状が凸曲面状となっており、(c)は凹部5bが凸
曲面状となっている例を示している。
【0033】また、図8において、(a)はフック部5
aの先端形状が矩形状ないしは三角形状であり、かつ凹
部5bが凹三角形状であること、(b)はフック部5a
の先端形状が凸三角形状であること、(c)は凹部5b
が凸三角形状であることをそれぞれ示している。
【0034】さらに、図9は、フック部5aの端面が傾
斜している例を示している。図7,8,9は継手部材の
要部変形例を示しているだけであって、本発明にかかる
継手部材の形態がこれらのものに限定されるものではな
い。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手間のかかる作業を必要とすることなく、鋼材のジョイ
ント作業を容易に行うことができるとともに、メタルタ
ッチ効果により、強度不足を生じることなく効率の良い
応力伝達を図ることができるという優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を梁と梁とのジョイント構造に適用した
実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】本発明を柱と梁とのジョイント構造に適用した
実施形態を示す斜視図である。
【図4】本発明を柱と梁とのジョイント構造に適用した
他の実施形態を示す斜視図である。
【図5】本発明を鋼製セグメントのジョイント構造に適
用した実施形態を示す斜視図である。
【図6】本発明を鋼製セグメントのジョイント構造に適
用した他の実施形態を示す斜視図である。
【図7】(a),(b),(c)は、本発明の実施形態
にかかる継手部材の要部を示す側面図である。
【図8】(a),(b),(c)は、本発明の他の実施
形態にかかる継手部材の要部を示す側面図である。
【図9】本発明のさらに他の実施形態にかかる継手部材
の要部を示す側面図である。
【符号の説明】
1 H型鋼 3 C型鋼 5 第1の継手部材、第2の継手部材 5a フック部 5b 凹部 7 ボルト 10 柱 12 角型筒状体 20 セグメント 5A 継手部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16B 7/20 E04B 1/60 503B

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に接合される鋼材をジョイントする
    ため、一方の鋼材に固定される第一の継手部材と、他方
    の鋼材に固定される第二の継手部材とを備えてなる鋼材
    のジョイント構造であって、 前記第1の継手部材は、一方の鋼材の端面に固定される
    平板部と、該平板部の上部に形成される凹部と、前記平
    板部の下部から水平方向に突設されるL字状のフック部
    とを備え、 前記第2の継手部材は、他方の鋼材の端面に固定される
    平板部と、該平板部の下部に形成され前記第1の継手部
    材のフック部が係合可能な凹部と、前記平板部の上部か
    ら水平方向に突設され前記第2の継手部材の凹部に係合
    可能なL字状のフック部とを備え、 前記第1および第2の継手部材の嵌合により該第1およ
    び第2の継手部材は密接することを特徴とする鋼材のジ
    ョイント構造。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の継手部材は、相互
    に反転形状となっていることを特徴とする請求項1に記
    載の鋼材のジョイント構造。(押出成形された長尺体を
    切断することにより形成されていることを特徴とする)
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の継手部材にはこれ
    を貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔にボルトを挿通
    してこれにナットを締結することを特徴とする請求項1
    または2に記載の鋼材のジョイント構造。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2の継手部材は、相互
    に接合される鋼材と外周部が面一となっていることを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれかの項に記載の鋼材
    のジョイント構造。
  5. 【請求項5】 前記相互に接合される鋼材は、柱または
    該柱に一体化される鋼材と、梁または梁に一体化される
    鋼材であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
    かの項に記載の鋼材のジョイント構造。
  6. 【請求項6】 前記鋼材は、トンネルの掘削内周面に沿
    って複数配置されることによりトンネル履工体を構成す
    るセグメントを構成するものであり、前記第1または第
    2の継手部材は、隣接するセグメントとの当接面に設け
    られることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの
    項に記載の鋼材のジョイント構造。
  7. 【請求項7】 平板部と、該平板部の下部に形成される
    凹部と、前記平板部の上部から水平方向に突設されるL
    字状のフック部とを備え、該凹部とフック部とが相互に
    反転形状となっている長手通し状の鋼材を、所定長さで
    切断することにより製造することを特徴とする請求項1
    ないし4のいずれかの項に記載の鋼材のジョイント構造
    に用いられる継手部材の製造方法。
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