特許 6775212 構造体接合金具、構造体接合構造、接合部材及び構造体接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6775212

(24)【登録日】2020年10月8日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】構造体接合金具、構造体接合構造、接合部材及び構造体接合方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 5/02 20060101AFI20201019BHJP

【ＦＩ】

   F16B5/02 U

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-185500(P2016-185500)

(22)【出願日】2016年9月23日

(65)【公開番号】特開2018-48714(P2018-48714A)

(43)【公開日】2018年3月29日

【審査請求日】2019年6月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】398034319

【氏名又は名称】エヌパット株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117651

【弁理士】

【氏名又は名称】高垣 泰志

(72)【発明者】

【氏名】生野 真

(72)【発明者】

【氏名】込山 治良

【審査官】 竹村 秀康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１７７５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１６３６１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１３２５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ５／００−５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造体のフランジ部に接合させた状態で固定する構造体接合金具であって、
前記フランジ部と接合するプレート部材と、
前記プレート部材の前記フランジ部と対向する面に設けられる微小粒状体と、
を備え、
前記微小粒状体は、前記プレート部材が前記フランジ部と接合したとき、前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれに埋没することを特徴とする構造体接合金具。

【請求項2】

前記プレート部材を前記フランジ部に押圧して締着する締着手段を更に備え、
前記微小粒状体は、前記プレート部材の前記フランジ部と対向する面において、前記締着手段による押圧力が作用する位置、又は、前記締着手段による押圧力が作用する位置の近傍位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の構造体接合金具。

【請求項3】

前記微小粒状体は、前記プレート部材の前記フランジ部と対向する面において、前記フランジ部のエッジ部分と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造体接合金具。

【請求項4】

前記微小粒状体は、鋼球であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の構造体接合金具。

【請求項5】

前記微小粒状体は、前記フランジ部と対向する面に複数配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の構造体接合金具。

【請求項6】

構造体のフランジ部を挟み込んで固定する構造体接合金具であって、
前記フランジ部の一方の面側に配置される第１プレート部材と、
前記フランジ部の他方の面側に配置される第２プレート部材と、
前記フランジ部の幅方向外側において前記第１プレート部材と前記第２プレート部材との間に配置され、前記フランジ部と同一厚さ以下の厚さを有するスペーサと、
を備え、
前記フランジ部の幅方向外側において、前記第１プレート部材、前記スペーサ及び前記第２プレート部材のそれぞれが締着手段によって締着されることにより、前記第１プレート部材が前記フランジ部の一方の面と接合すると共に、前記第２プレート部材が前記フランジ部の他方の面と接合し、前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材の少なくとも一方の前記フランジ部と対向する面には、前記第１プレート部材及び前記第２プレート部材の少なくとも一方と、前記フランジ部とのそれぞれに埋没する微小粒状体が設けられることを特徴とする構造体接合金具。

【請求項7】

前記第１プレート部材又は前記第２プレート部材に接合する状態で前記ボルトに挿通される軸力管理ワッシャーを更に備え、
前記軸力管理ワッシャーは、第１ワッシャーと、第２ワッシャーと、前記第１ワッシャー及び前記第２ワッシャーが互いに対向する面の少なくとも一方の面に配置される剛性体と、を有し、前記ボルトが締着されることによって前記剛性体が前記第１ワッシャー及び前記第２ワッシャーの少なくとも一方の表面に埋没し、前記第１ワッシャーと前記第２ワッシャーとを接合させることを特徴とする請求項６に記載の構造体接合金具。

【請求項8】

構造体のフランジ部にプレート部材を接合させた状態で固定する構造体接合構造であって、
前記フランジ部と前記プレート部材との間に予め微小粒状体が設けられ、前記プレート部材が前記フランジ部に接合したときに前記微小粒状体が前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没することを特徴とする構造体接合構造。

【請求項9】

構造体のフランジ部にプレート部材を接合させた状態で固定する構造体接合に用いられる接合部材であって、
前記フランジ部と前記プレート部材との間に設けられる複数の微小粒状体と、
前記プレート部材の表面に対して前記複数の微小粒状体を貼り付ける粘着テープと、
を備え、
前記フランジ部に前記プレート部材を接合させたとき、前記微小粒状体が前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没することを特徴とする接合部材。

【請求項10】

構造体のフランジ部に対してプレート部材を接合させた状態に固定する構造体接合方法であって、
前記フランジ部と前記プレート部材との間に微小粒状体を設けた状態で、前記プレート部材を前記フランジ部に対して押圧して締着することにより、前記プレート部材を前記フランジ部に接合させると共に、前記微小粒状体を前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没させた状態に固定することを特徴とする構造体接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｈ形鋼などで構成される建造物の構造体に対して吊り下げ部材やアングル部材を連結するために、構造体のフランジ部にプレート部材を接合させた状態に取り付けられる構造体接合金具、構造体接合構造、接合部材及び構造体接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工場などの建造物を支持する構造体にはＨ形鋼などの鋼材が用いられている。従来、そのような構造体に対して吊り下げ部材やアングル部材などの様々な部材が連結される。例えば、Ｈ形鋼で構成される構造梁には吊り下げ部材が連結され、その吊り下げ部材によって各種配管やケーブル類を所定高さの位置に配置することが行われている。

【0003】

しかし、構造体に吊り下げ部材やアングル部材を連結する際、鋼材に対してボルト挿通用の孔を開けることや、鋼材に対して溶接することは、構造体の強度を低下させる要因となるため、好ましいものではない。

【0004】

そのため、従来、例えば鋼材の水平なフランジ部を幅方向の左右両側から挟持したり、或いは、水平なフランジ部の上下に挟み込んで挟持したりすることにより、構造体に対して接合させた状態で各種部材を取り付ける方法が採用されている（例えば特許文献１、２、３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−１３３９０３号公報

【特許文献2】特開平９−１００６２２号公報

【特許文献3】米国特許第８４５９６２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、従来のように鋼材のフランジ部を挟持するだけの接合方法では、例えば大規模地震発生時に激しい横揺れなどが発生すると、フランジ部と吊り下げ部材との接合部が鋼材の長手方向に沿って滑り易いという問題がある。接合部が鋼材の長手方向に沿って滑ることにより、フランジ部に対する接合部の位置が移動すると、例えば吊り下げ部材に取り付けられている各種配管やケーブル類を破損するおそれがある。それ故、フランジ部と各種部材との接合部は、鋼材の長手方向に沿って滑り難い構造とすることが望まれている。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、Ｈ形鋼などで構成される建造物の構造体に各種部材を取り付けるための金具であって、構造体の強度をあまり低下させることなく、構造体の長手方向に沿って滑り難い構造にして接合位置を固定できるようにした構造体接合金具、構造体接合構造、接合部材及び構造体接合方法を提供することを、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、第１に、本発明は、構造体(9)のフランジ部(9c)に接合させた状態に取り付けられる構造体接合金具(1)であって、前記フランジ部(9c)と接合するプレート部材(10)と、前記プレート部材(10)の前記フランジ部(9c)と対向する面に設けられる微小粒状体(7)と、を備え、微小粒状体(7)は、前記プレート部材(10)が前記フランジ部(9c)と接合したとき、前記プレート部材(10)及び前記フランジ部(9c)のそれぞれに埋没することを特徴とする構成である。

【0009】

この第１の構成によれば、プレート部材がフランジ部と接合した状態になると、微小粒状体がプレート部材及びフランジ部のそれぞれに埋没するため、構造体接合金具の位置ずれを未然に防止することができるようになる。

【0010】

第２に、本発明は、上記第１の構成を有する構造体接合金具(1)において、前記プレート部材(10)を前記フランジ部(9c)に押圧して締着する締着手段(41,42,71)を更に備え、前記微小粒状体(7)は、前記プレート部材(10)の前記フランジ部(9c)と対向する面において、前記締着手段(41,42,71)による押圧力が作用する位置、又は、前記締着手段(41,42,71)による押圧力が作用する位置の近傍位置に設けられることを特徴とする構成である。

【0011】

第２の構成によれば、締着手段による押圧力が微小粒状体に作用するため、微小粒状体をプレート部材及びフランジ部のそれぞれに対して適切に埋没させることができる。

【0012】

第３に、本発明は、上記第１又は第２の構成を有する構造体接合金具(1)において、前記微小粒状体(7)は、前記プレート部材(10)の前記フランジ部(9c)と対向する面において、前記フランジ部(9c)のエッジ部分と対向する位置に設けられることを特徴とする構成である。

【0013】

第３の構成によれば、締着手段による押圧力によって仮にプレート部材が撓んだとしても、プレート部材が微小粒状体に対して適切に押圧力を作用させることができ、微小粒状体をプレート部材及びフランジ部のそれぞれに対して適切に埋没させることができる。

【0015】

第４に、本発明は、上記第１乃至第３のいずれかの構成を有する構造体接合金具(1)において、前記微小粒状体(7)は、鋼球であることを特徴とする構成である。

【0016】

第５に、本発明は、上記第１乃至第４のいずれかの構成を有する構造体接合金具(1)において、前記微小粒状体(7)は、前記フランジ部(9c)と対向する面に複数配置されることを特徴とする構成である。

【0017】

第６に、本発明は、構造体(9)のフランジ部(9c)を挟み込んで固定する構造体接合金具(1)であって、前記フランジ部(9c)の一方の面側に配置される第１プレート部材(10)と、前記フランジ部(9c)の他方の面側に配置される第２プレート部材(30)と、前記フランジ部(9c)の幅方向外側において前記第１プレート部材(10)と前記第２プレート部材(30)との間に配置され、前記フランジ部(9c)と同一の厚さを有するスペーサ(20)と、を備え、前記フランジ部(9c)の幅方向外側において、前記第１プレート部材(10)、前記スペーサ(20)及び前記第２プレート部材(30)のそれぞれに設けられた孔(12,22,32)にボルト(41)が締着されることにより、前記第１プレート部材(10)が前記フランジ部(9c)の一方の面と接合すると共に、前記第２プレート部材(30)が前記フランジ部(9c)の他方の面と接合し、前記第１プレート部材(10)及び前記第２プレート部材(30)の少なくとも一方の前記フランジ部(9c)と対向する面には、前記第１プレート部材(10)及び前記第２プレート部材(30)の少なくとも一方と、前記フランジ部(9c)とのそれぞれに埋没する微小粒状体(7)が設けられることを特徴とする構成である。

【0018】

この第６の構成によれば、第１プレート部材(10)及び第２プレート部材(30)のそれぞれがフランジ部(9c)と接合した状態になると、微小粒状体(7)が第１プレート部材(10)及び第２プレート部材(30)の少なくとも一方とフランジ部(9c)とのそれぞれに埋没するため、構造体接合金具(1)の位置ずれを未然に防止することができるようになる。

【0020】

第７に、本発明は、上記第６の構成を有する構造体接合金具(1)において、前記第１プレート部材(10)又は前記第２プレート部材(30)に接合する状態で前記ボルト(41)に挿通される軸力管理ワッシャー(50)を更に備え、前記軸力管理ワッシャー(50)は、第１ワッシャー(51)と、第２ワッシャー(52)と、前記第１ワッシャー(51)及び前記第２ワッシャー(52)が互いに対向する面の少なくとも一方の面に配置される剛性体(54,55,56)と、を有し、前記ボルト(41)が締着されることによって前記剛性体(54,55,56)が前記第１ワッシャー(51)及び前記第２ワッシャー(52)の少なくとも一方の表面に埋没し、前記第１ワッシャー(51)と前記第２ワッシャー(52)とを接合させることを特徴とする構成である。

【0021】

第８に、本発明は、構造体のフランジ部にプレート部材を接合させた状態で固定する構造体接合構造であって、前記フランジ部と前記プレート部材との間に予め微小粒状体が設けられ、前記プレート部材が前記フランジ部に接合したときに前記微小粒状体が前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没することを特徴とする構成である。
第９に、本発明は、構造体のフランジ部にプレート部材を接合させた状態で固定する構造体接合に用いられる接合部材であって、前記フランジ部と前記プレート部材との間に設けられる複数の微小粒状体と、前記プレート部材の表面に対して前記複数の微小粒状体を貼り付ける粘着テープと、を備え、前記フランジ部に前記プレート部材を接合させたとき、前記微小粒状体が前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没することを特徴とする構成である。
第１０に、本発明は、構造体のフランジ部に対してプレート部材を接合させた状態に固定する構造体接合方法であって、前記フランジ部と前記プレート部材との間に微小粒状体を設けた状態で、前記プレート部材を前記フランジ部に対して押圧して締着することにより、前記プレート部材を前記フランジ部に接合させると共に、前記微小粒状体を前記プレート部材及び前記フランジ部のそれぞれの表面に埋没させた状態に固定することを特徴とする構成である。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、Ｈ形鋼などで構成される建造物の構造体に各種部材を取り付ける際、構造体の強度をあまり低下させることなく、構造体の長手方向に沿って滑り難い構造で各種部材を取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】構造体接合金具の分解斜視図である。

【図2】構造体接合金具を鋼材に取り付ける際の施工態様を示す斜視図である。

【図3】構造体接合金具を鋼材に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図4】第１プレート部材とフランジ部とが互いに接合した状態を示す断面図である。

【図5】軸力管理ワッシャーの詳細な構成を示す図である。

【図6】軸力管理ワッシャーの詳細な構成を示す図である。

【図7】構造体接合金具をフランジ部に仮止めした状態を示す断面図である。

【図8】構造体接合金具の施工途中を示す断面図である。

【図9】構造体接合金具の施工が完了した状態を示す断面図である。

【図10】第１プレート部材の２方向に対して微小粒状体を配置した例を示す図である。

【図11】第１プレート部材及び第２プレート部材の双方に微小粒状体を配置した例を示す断面図である。

【図12】第１プレート部材の表面に埋没体を一体形成した例を示す図である。

【図13】Ｃ型クランプを締着手段に用いてプレート部材をフランジ部に接合する構造体接合金具の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下において参照する各図面では互いに共通する部材に同一符号を付しており、それらについての重複する説明は省略する。

【0026】

図１乃至図３は、本発明の一実施形態である構造体接合金具１を示す斜視図であり、図１は構造体接合金具１の分解斜視図を、図２は構造体接合金具１を鋼材に取り付ける際の施工態様を、図３は構造体接合金具１を鋼材に取り付けた状態を、それぞれ示している。この構造体接合金具１は、例えば建造物を支持する構造体の一部として設けられる鋼材のフランジ部に接合した状態に取り付けられ、吊り下げ部材やアングル部材などの各種部材を鋼材に連結するための金具である。本実施形態では、一例として、構造梁として設けられるＨ形鋼９の水平なフランジ部９ｃに対して構造体接合金具１が取り付けられる形態について説明する。

【0027】

構造体接合金具１は、図１に示すように、第１プレート部材１０と、第１プレート部材１０の上部に配置されるスペーサ２０と、スペーサ２０の上部に配置される第２プレート部材３０と、ボルト４１と、ナット４２と、ワッシャー４３と、軸力管理ワッシャー５０とを備えて構成される。ボルト４１とナット４２は、第１プレート部材１０及び第２プレート部材３０をＨ形鋼９のフランジ部９ｃに押圧して締着する締着手段である。

【0028】

第１プレート部材１０は、Ｈ形鋼９の下部に位置する略水平なフランジ部９ｃの下面側に配置される部材であり、フランジ部９ｃと平行に配置される矩形状のプレートによって構成される平板状の接合部１１と、その接合部１１の中央下面から垂下するように設けられる連結部１４とを備える。そして接合部１１が、フランジ部９ｃの下面と接合するように取り付けられることにより、連結部１４がＨ形鋼９の下面から垂下した状態に固定される。

【0029】

接合部１１は、Ｈ形鋼９のフランジ部９ｃの幅方向（Ｙ方向）においてフランジ部９ｃよりも長く形成される。そのため、接合部１１がフランジ部９ｃの下面に配置されると、接合部１１の幅方向両端部がフランジ部９ｃの両端部から突出した状態となる。そして接合部１１は、フランジ部９ｃの幅方向両端部から突出する部分に、ボルト４１を挿通するための複数の孔１２を有している。また接合部１１は、フランジ部９ｃの下面と接合する部分の表面に粘着テープ５が貼付され、その粘着テープ５の上面に複数の微小粒状体７が配置された構成である。本実施形態では、Ｈ形鋼９の長手方向（Ｘ方向）に沿って接合部１１の表面上に長尺状の粘着テープ５が２本平行に貼付されており、それら２本の粘着テープ５のそれぞれに複数の微小粒状体７がＨ形鋼９の長手方向に沿ってほぼ均等な間隔で配置されている。

【0030】

第１プレート部材１０の接合部１１の表面に配置される複数の微小粒状体７は、第１プレート部材１０がフランジ部９ｃと接合したときに第１プレート部材１０とフランジ部９ｃのそれぞれの表面に埋没する埋没体８として設けられる。例えば複数の微小粒状体７は、フランジ部９ｃのエッジ部分に沿ってほぼ等間隔に配置される。これにより、複数の微小粒状体７は、第１プレート部材１０のフランジ部９ｃと対向する面において、ボルト４１とナット４２からなる締着手段による押圧力が作用する位置の近傍に設けられることとなり、ボルト４１の軸力を複数の微小粒状体７のそれぞれに作用させることができる。このような微小粒状体７は、粒径及び硬度が均等であることが好ましい。例えば本実施形態では、直径が２．５ｍｍ程度のベアリング球（鋼球）を微小粒状体７として粘着テープ５の上面に配置している。ただし、ベアリング球の直径は２．５ｍｍに限られるものではなく、２〜４ｍｍ程度のものであれば良い。

【0031】

また粘着テープ５は、ベアリング球が接合部１１の表面上で転がらないようにするためのものである。そのため、微小粒状体７として設けられるベアリング球が接合部１１の表面上で転がらないように固定できるものであれば、粘着テープ５に限られるものではなく、例えば接着剤などを用いて微小粒状体７を接合部１１の表面上に配置しても構わない。

【0032】

連結部１４は、例えば接合部１１の下面に対して溶接された縦板部であり、ボルトやナットなどを用いて吊り下げ部材などの各種部材を連結するためのものである。そのため、連結部１４には、ボルトを挿通するための孔１５が複数箇所に設けられている。

【0033】

スペーサ２０は、フランジ部９ｃの幅方向（Ｙ方向）両端側に配置される一対のプレート部材２１，２１によって構成される。それら一対のプレート部材２１，２１は、Ｈ形鋼９のフランジ部９ｃと同一厚さ又はフランジ部９ｃよりも薄い厚さを有しており、第１プレート部材１０の幅方向両端部の上面に載置される。尚、スペーサ２０は、フランジ部９ｃの厚さよりも１〜２ｍｍ程度薄い厚さのものを用いることが好ましい。また一対のプレート部材２１，２１には、第１プレート部材１０の接合部１１に設けられた複数の孔１２と同じ位置にボルト４１を挿通するための複数の孔２２が設けられる。

【0034】

第２プレート部材３０は、スペーサ２０と同様に、フランジ部９ｃの幅方向（Ｙ方向）両端側に配置される一対のプレート部材３１，３１によって構成される。各プレート部材３１，３１は、プレート部材２１及びフランジ部９ｃの上面側において、プレート部材２１とフランジ部９ｃとの双方に跨って配置される。それら一対のプレート部材３１，３１には、第１プレート部材１０の接合部１１に設けられた複数の孔１２、及び、スペーサ２０の一対のプレート部材２１，２１に設けられた複数の孔２２と同じ位置に、ボルト４１を挿通するための複数の孔３２が設けられる。

【0035】

そして構造体接合金具１は、図２及び図３に示すように、第１プレート部材１０と第２プレート部材３０とがスペーサ２０を介してフランジ部９ｃを挟み込んだ状態で、第１プレート部材１０、スペーサ２０及び第２プレート部材３０のそれぞれに設けられた孔１２，２２，３２にボルト４１が挿通され、そのボルト４１の先端にナット４２が締着されることにより、Ｈ形鋼９のフランジ部９ｃに固定される。

【0036】

本実施形態では、例えば図２に示すように、ボルト４１の頭部と第１プレート部材１０との間に軸力管理ワッシャー５０が介挿され、ナット４２と第２プレート部材３０との間に一般的なワッシャー４３が介挿される。ただし、軸力管理ワッシャー５０及びワッシャー４３を配置する位置はこれとは逆であっても構わない。また図２及び図３では、ボルト４１の軸部を構造体接合金具１の下方から挿入する場合を例示しているが、これに限られるものではなく、ボルト４１の軸部を構造体接合金具１の上方から挿入するようにしても構わない。

【0037】

構造体接合金具１をＨ形鋼９のフランジ部９ｃに固定するとき、作業者は、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合した状態となるようにボルト４１とナット４２とを強固に締着させる。ただし、第１プレート部材１０の接合部１１の表面上には複数の微小粒状体７が配置されているため、作業者がボルト４１とナット４２との締着作業を開始し、微小粒状体７の上端がフランジ部９ｃの下面に当接した状態になると、微小粒状体７が抵抗となるため、ボルト４１とナット４２とを巻き締める際のトルクが上がる。作業者はその抵抗力に抗してボルト４１とナット４２とを更に巻き締めると、ボルト４１の軸方向（Ｚ方向）に作用する軸力が上がり、第１プレート部材１０をフランジ部９ｃに対して強く押圧する力が働く。この押圧力は、微小粒状体７の上端部及び下端部に集中して作用する。そのため、微小粒状体７は、第１プレート部材１０の接合部１１の表面を変形させると共にフランジ部９ｃの下面も変形させ、第１プレート部材１０の接合部１１及びフランジ部９ｃのそれぞれに埋没していく。そして第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合した状態になると、第１プレート部材１０の接合部１１の表面上に配置されていた複数の微小粒状体７は、フランジ部９ｃ及び第１プレート部材１０の接合部１１のそれぞれの表面に埋没した状態となる。すなわち、ボルト４１とナット４２の締め付けによってボルト４１の軸方向（Ｚ方向）に作用する軸力が次第に上昇し、その軸力が所定値を超えると、微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに対して完全に埋没し、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合した状態となるのである。

【0038】

また上述したように複数の微小粒状体７がフランジ部９ｃのエッジ部に沿って配置されることにより、ボルト４１とナット４２の締着による押圧力を第１プレート部材１０から複数の微小粒状体７に対して良好に作用させることができる。そのため、仮に第１プレート部材１０に撓みなどが生じたとしても、複数の微小粒状体７が完全に埋没するまで押圧力を良好に複数の微小粒状体７に作用させることができるのである。さらにスペーサ２０の厚さをフランジ部９ｃよりも若干薄くすることにより、複数の微小粒状体７が完全にフランジ部９ｃ及び第１プレート部材１０の双方に埋没した状態となるまで、複数の微小粒状体７に対して押圧力を作用させることができるという利点もある。

【0039】

図４は、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合した状態を示す断面図である。第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合した状態になると、図４の拡大図Ａに示すように、微小粒状体７の約上半分がフランジ部９ｃに埋没し、約下半分が第１プレート部材１０の接合部１１に埋没した状態となる。図４に示す状態になると、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃのそれぞれに対して微小粒状体７が約半分ずつ埋没した状態となるため、この微小粒状体７が第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとの滑りを抑制する機能を発揮する。それ故、例えば大規模地震発生時に激しい横揺れなどが作用する場合であっても、構造体接合金具１は、Ｈ形鋼９の長手方向（Ｘ方向）に滑ることがなく、Ｈ形鋼９に対して固定された位置が変化してしまうことを良好に防止することができる。したがって、本実施形態の構造体接合金具１を用いれば、大規模地震発生時などにおいても、連結部１４に接続される吊り下げ部材などが支持する各種配管やケーブル類を破損するおそれがない。

【0040】

ところで、微小粒状体７に良好な滑り抑制効果を発揮させるためには、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合していることが好ましい。なぜなら、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとの間に僅かな隙間が存在すると、第１プレート部材１０又はフランジ部９ｃに対する微小粒状体７の埋没量が浅くなり、滑り抑制効果が低下するからである。その一方、作業者がＨ形鋼９に構造体接合金具１を取り付ける際には、照明光の乏しい比較的暗い場所での作業となることもあり、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合したか否かを目視で確認することが難しいことがある。そのようなケースでは、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合しているにも関わらず、作業者がボルト４１及びナット４２を更に巻き締めてしまい、ボルト４１に作用する軸力が上述した所定値を過度に超えてしまうことがある。この場合、過度に大きな軸力によってボルト４１の軸部が延びる現象が起こる。ボルト４１の軸部が延びてしまうと、ボルト４１の強度が低下し、構造体接合金具１の固定強度を低下させてしまうという問題が新たに発生する。

【0041】

上記問題を解決するため、例えばボルト４１とナット４２を締め付ける際の締め付けトルクを管理する手法が考えられる。しかし、ボルト４１を締めるときのトルクと、ボルト４１に作用する軸力には、大きなバラツキがある。例えば、雄螺子部にグリスが塗布されたボルトと、グリスの塗布されていないボルトでは、同じトルクで締め付けた場合でもボルトに作用する軸力は大きく異なるのが一般的である。そのため、ボルト４１とナット４２を締め付ける際の締め付けトルクを管理する手法では、ボルト４１に作用する軸力を正確に把握することができない。

【0042】

そこで本実施形態では、軸力管理ワッシャー５０を用いることにより、ボルト４１に作用する軸力を軸力管理ワッシャー５０の挙動で管理し、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合した状態を正確に把握できるようにしている。以下、そのような軸力管理ワッシャー５０の詳細について説明する。

【0043】

図５及び図６は軸力管理ワッシャー５０の詳細な構成を示す図である。軸力管理ワッシャー５０は、第１ワッシャー５１と、第２ワッシャー５２と、第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２が互いに対向する面の少なくとも一方の面に配置される剛性体５４，５５，５６と、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが接合したときに破断する破断ピン５７と、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とを連結する連結ピン５３とを有している。

【0044】

第１ワッシャー５１は、所定厚さを有する円環状の金属製ワッシャーであり、その中心にボルト４１を挿通可能な孔５１ａが設けられている。また第１ワッシャー５１には、連結ピン５３を挿通するための貫通孔５１ｂが設けられる。さらに第１ワッシャー５１には、第２ワッシャー５２と対向する面の一部に凹部５１ｃが設けられており、その凹部５１ｃの外周壁部が鋭利なカッター部５１ｄとして構成されている。

【0045】

第２ワッシャー５２は、第１ワッシャー５１と同様に、所定厚さを有する円環状の金属製ワッシャーであり、その中心にボルト４１を挿通可能な孔５２ａが設けられている。この第２ワッシャー５１には、連結ピン５３の端部を固定するための孔５２ｂが設けられる。この孔５２ｂは、接着剤などが充填され、第１ワッシャー５１の貫通孔５１ｂに挿通された連結ピン５３の端部を挿入した状態で固定する。尚、連結ピン５３には頭部５３ａが設けられており、連結ピン５３の端部が第２ワッシャー５２の孔５２ｂに固定されると、頭部５３ａが第１ワッシャー５１に設けられた貫通孔５１ｂの縁部と係合し、第１ワッシャー５１の抜け止め効果を発揮する。

【0046】

また第２ワッシャー５２の第１ワッシャー５１と対向する面には、所定角度間隔（例えば１２０度間隔）で複数の剛性体５４，５５，５６が接着剤などによって取り付けられている。これらの剛性体５４，５５，５６は、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが接合したときに第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２の少なくとも一方の表面に埋没する埋没体として設けられるものである。本実施形態では、微小粒状体７と同様に、ベアリング球（鋼球）を剛性体５４，５５，５６として用いている。

【0047】

さらに第２ワッシャー５２は、第１ワッシャー５１の凹部５１ｃが形成された部分に対応する位置に破断ピン５７が接着剤などによって取り付けられている。破断ピン５７は、例えば真鍮製のピンであり、第２ワッシャー５２の外方向に延びるように設けられている。この破断ピン５７が設けられた位置から孔５２ａを中心に１８０度回転した位置に剛性体５４が設けられている。更に剛性体５５，５６は、破断ピン５７が設けられた位置から孔５２ａを中心に±６０度回転した位置にそれぞれ設けられている。したがって、破断ピン５７は、２つの剛性体５５，５６の間に位置することとなる。

【0048】

また図６（ｂ）の断面図に示すように、剛性体５４は、剛性体５５，５６よりも若干小さい直径のベアリング球が用いられる。例えば、剛性体５５，５６の直径が２．５ｍｍであれば、剛性体５４の直径は２．０ｍｍのものが用いられる。このように剛性体５４の直径を剛性体５５，５６よりも小さくすることにより、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とを互いに対向させた状態に配置すると、図６（ｂ）に示すように、第１ワッシャー５１は、破断ピン５７の設けられた位置から剛性体５４の設けられた位置に向かって下降傾斜させた状態に配置されることとなる。

【0049】

尚、剛性体５５，５６の直径は、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとの間に微小粒状体７として設けられるベアリング球（鋼球）の直径と等しいものを用いることが好ましい。これにより、後述するように第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２に作用する軸力が所定値となって第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが互いに接合した状態となるときには、第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃも互いに接合した状態となり、第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃに作用する軸力を管理し易くなる。

【0050】

そして第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２にボルト４１が挿通され、ボルト４１に作用する軸力が第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２に作用すると、各剛性体５４，５５，５６が抵抗となるため、ボルト４１とナット４２とを巻き締める際のトルクが上がる。作業者はその抵抗力に抗してボルト４１とナット４２とを更に巻き締めると、ボルト４１に作用する軸力が上がり、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２との間隔を狭くする押圧力が働く。この押圧力は、剛性体５４，５５，５６の上端部及び下端部に集中して作用する。そのため、各剛性体５４，５５，５６は、第１ワッシャー５１の表面を変形させると共に、第２ワッシャー５２の表面も変形させ、第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２のそれぞれに埋没していく。このとき、剛性体５４の直径が他の剛性体５５，５６よりも小さいため、第１ワッシャー５１は上述した傾斜を保持したまま第２ワッシャー５２との距離を縮めていく。したがって、ボルト４１に作用する軸力が上昇していくと、まず直径の小さい剛性体５４が設けられている部分から第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２との接合が始まり、最後に破断ピン５７が設けられている部分が接合することになる。

【0051】

第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２との距離が次第に小さくなっていくと、第１ワッシャー５１に設けられたカッター部５１ｄが破断ピン５７と接触するようになる。更に第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２との距離が小さくなるに従って、第１ワッシャー５１のカッター部５１ｄが破断ピン５７に対する切り込みを深くしていく。そしてボルト４１に作用する軸力が所定値に達すると、各剛性体５４，５５，５６が第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２のそれぞれに完全に埋没した状態となり、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが完全に接合した状態となる。これに伴い、第１ワッシャー５１のカッター部５１ｄが破断ピン５７を破断する。そして破断ピン５７の先端部は軸力管理ワッシャー５０から切り離されるため、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２が完全に接合し、ボルト４１に作用する軸力が所定値となったことを把握することができる。尚、破断ピン５７が破断するとき、第２ワッシャー５２に固定されていた破断ピン５７の一部は、第１ワッシャー５１の凹部５１ｃに収容される。

【0052】

上記のような軸力管理ワッシャー５０を用いれば、ボルト４１に作用する軸力が所定値となったことを正確に把握することができるため、作業者によって過度な締め付け作業が行われてしまうことを防止することができる。そして破断ピン５７が破断するときの軸力を、構造体接合金具１の第１プレート部材１０がフランジ部９ｃに対して完全に接合した状態となるときの軸力に合わせておくことにより、ボルト４１とナット４２の過度な締め付けを防止し、ボルト４１の軸部が延びてしまうことによる構造体接合金具１の固定強度の低下を抑制することができるようになる。

【0053】

尚、上記のような軸力管理ワッシャー５０では、カッター部５１ｄの位置が破断ピン５７の位置からずれてしまうと、カッター部５１ｄが破断ピン５７を破断させることができなくなる。しかし、上述した軸力管理ワッシャー５０は、連結ピン５３によって第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とを所定位置で連結しているため、そのような位置ずれが生じない構成である。すなわち、連結ピン５３は、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２の所定位置を連結しているため、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とがボルト４１の軸部を中心に相対回転してしまうことを防止することが可能であり、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２のそれぞれの孔５１ａ，５２ａに対してボルト４１の軸部が挿入されることにより、カッター部５１ｄが設けられた位置と破断ピン５７が設けられた位置とを整合させることができるのである。それ故、連結ピン５３は、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが互いに分離しないように連結するだけでなく、カッター部５１ｄと破断ピン５７の位置を互いに一致させる機能を有している。

【0054】

次に上述した軸力管理ワッシャー５０を用いて構造体接合金具１をＨ形鋼９のフランジ部９ｃに固定する施工方法について説明する。図７は、構造体接合金具１を取り付け対象となるフランジ部９ｃに仮止めした状態を示す断面図である。構造体接合金具１がフランジ部９ｃに仮止めされた状態では、第１プレート部材１０の表面に配置された微小粒状体７は、第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃには埋没していない。また軸力管理ワッシャー５０においては、第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２のそれぞれが剛性体５４，５５，５６の上端及び下端と接触した状態である。この仮止め状態で、作業者が電動工具などをボルト４１の頭部４１ａに装着して締め付けていくと、図８に示すように第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとの間隔が次第に小さくなる。更に作業者がボルト４１を締め付けていくと、第１プレート部材１０の表面に設けられた微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃに埋没し始めると共に、軸力管理ワッシャー５０に設けられた剛性体５４，５５，５６も第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２に埋没し始める。すなわち、ボルト４１に作用する軸力が微小粒状体７を挟んだ状態の第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃを圧縮するように作用するため、微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに埋没するのである。またこれと同様に、ボルト４１に作用する軸力が剛性体５４，５５，５６を挟んだ状態の第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２を圧縮するようにも作用するため、剛性体５４，５５，５６が第１ワッシャー５１及び第２ワッシャー５２のそれぞれに埋没するのである。

【0055】

そしてボルト４１に作用する軸力が所定値に到達すると、微小粒状体７が第１プレート部材１０とフランジ部９ｃの間に完全に埋没した状態となり、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合すると共に、軸力管理ワッシャー５０においても剛性体５４，５５，５６が第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２の間に完全に埋没した状態となり、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが互いに接合する。このとき、軸力管理ワッシャー５０に設けられていた破断ピン５７は、図９に示すように破断する。したがって、作業者は、破断ピン５７が破断したことを確認することにより、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが接合して微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに対して正常に埋没した状態に施工できたことを把握することができる。そして作業者は、破断ピン５７が破断したタイミングでボルト４１の締め付け作業を終えることにより、ボルト４１の軸部が延びてしまうことを未然に防止することができる。

【0056】

以上のように本実施形態の構造体接合金具１は、Ｈ形鋼９のフランジ部９ｃの幅方向外側において、第１プレート部材１０、スペーサ２０及び第２プレート部材３０のそれぞれに設けられた孔１２，２２，３２にボルト４１が締着されることにより、第１プレート部材１０がフランジ部９ｃの一方の面と接合し、第２プレート部材３０がフランジ部９ｃの他方の面と接合するように取り付けられる。そして第１プレート部材１０のフランジ部９ｃと対向する面には、フランジ部９ｃと接合したときにフランジ部９ｃと第１プレート部材１０のそれぞれに埋没する埋没体８（微小粒状体７）が設けられているため、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが互いに接合した状態になると、埋没体８が構造体接合金具１の滑りを抑制する抵抗体として機能する。

【0057】

また埋没体８がフランジ部９ｃに埋没する深さは、微小粒状体７の半径程度の深さであり、例えば微小粒状体７の直径が２．５ｍｍであれば、１．２５ｍｍ程度の深さである。この程度の深さであれば、建造物の構造体としての強度を低下させるものではない。

【0058】

したがって、本実施形態の構造体接合金具１は、Ｈ形鋼９などで構成される建造物の構造体に各種部材を接合させた状態において、構造体の強度をあまり低下させることなく、構造体の長手方向に沿って滑り難い取り付け構造であり、大規模地震発生時などにおいても構造体に対する接合位置を移動させることなく、固定しておくことができるようになる。

【0059】

また微小粒状体７をベアリング球などの球体として構成することにより、微小粒状体７を第１プレート部材１０とフランジ部９ｃのそれぞれに接触させるときには、上端部及び下端部の１点だけを接触させることができる。そのため、ボルト４１に作用する軸力を面と球とが接触する１点に集中させることが可能であり、球体（鋼球）である微小粒状体７を扁平させることなく、フランジ部９ｃや第１プレート部材１０の表面に対して埋没させていくことができる。尚、微小粒状体７をフランジ部９ｃや第１プレート部材１０に対して良好に埋没させるためには、微小粒状体７の硬度がフランジ部９ｃや第１プレート部材１０の硬度と同程度若しくはそれ以上であれば良い。

【0060】

そして上述したように埋没体８をフランジ部９ｃと対向する面に複数配置しておくことにより、構造体接合金具１の滑りを抑制する抵抗力を大きくすることができるので、構造体接合金具１の滑り抑制効果をより一層高めることができる。

【0061】

また構造体接合金具１は、上述した軸力管理ワッシャー５０を備えることにより、微小粒状体７が第１プレート部材１０とフランジ部９ｃのそれぞれに埋没して第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが接合した状態になるボルト４１の軸力を的確に把握することができる。すなわち、軸力管理ワッシャー５０の第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが完全に接合していないときには第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃも完全には接合していないことを把握することができ、第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが完全に接合すると、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合した状態となったことを把握することができる。そして上述した軸力管理ワッシャー５０は、破断ピン５７が破断したか否かによって第１ワッシャー５１と第２ワッシャー５２とが完全に接合したか否かを把握することができるので、ボルト４１の軸力が所定値に達したことを簡単に把握することができるという利点がある。そして構造体接合金具１は、そのような軸力管理ワッシャー５０を備えることにより、ボルト４１の軸部が延びてしまう程に過度な締め付け作業が行われてしまうことを未然に防止することができるのである。

【0062】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態で説明したものに限られない。すなわち、本発明には、上記実施形態で説明したもの以外にも種々の変形例が適用可能である。

【0063】

例えば、上記実施形態においては、第１プレート部材１０のＸ方向に沿って貼付された２本の粘着テープ５のそれぞれに複数の微小粒状体７がほぼ均等な間隔で配置される場合を例示した。しかし、これに限られるものではなく、複数の微小粒状体７の配列方向は任意である。例えば図１０に示すように第１プレート部材１０のＸ方向とＹ方向のそれぞれに粘着テープ５を貼付し、それら複数の粘着テープ５に対して微小粒状体７を配置するようにしても良い。ただし、この場合、フランジ部９ｃ及び接合部１１のそれぞれのエッジ部に沿って粘着テープ５が貼付されることが好ましい。また微小粒状体７の配列は規則正しいものに限られず、第１プレート部材１０の表面上にランダムに配置したものであっても構わない。

【0064】

また上記実施形態においては、第１プレート部材１０がフランジ部９ｃと対向する部分に微小粒状体７を配置する場合を例示した。しかし、これに限られるものではなく、第２プレート部材３０がフランジ部９ｃと対向する部分に微小粒状体７を配置するようにしても良い。すなわち、埋没体８として設けられる微小粒状体７は、第１プレート部材１０及び第２プレート部材３０の少なくとも一方のフランジ部９ｃと対向する面に配置されていれば良い。図１１は、第１プレート部材１０及び第２プレート部材３０の双方に微小粒状体７を配置した場合の断面図である。図１１に示すように第１プレート部材１０及び第２プレート部材３０の双方に微小粒状体７を配置すると、フランジ部９ｃの上面及び下面の双方に抵抗体を設けることができるため、構造体接合金具１の滑り止め効果をより一層高めることができる。

【0065】

また上記実施形態においては、微小粒状体７及び剛性体５４，５５，５６をベアリング球で構成する場合を例示した。しかし、微小粒状体７及び剛性体５４，５５，５６は、必ずしもベアリング球に限られるものではない。例えば、鋼材を粉砕して形成した微小な粒状体を、上述した微小粒状体７や剛性体５４，５５，５６として用いるようにしても良い。

【0066】

また上述した埋没体８は、第１プレート部材１０又は第２プレート部材３０の表面に対して予め形成されたものであっても良い。図１２は、第１プレート部材１０の表面に埋没体８を形成した例を示す図である。図１２に示す埋没体８は、第１プレート部材１０の接合部１１の表面から突出するように形成されている。すなわち、図１２に示す埋没体８は、第１プレート部材１０に対して一体形成されているのである。このような埋没体８の場合、第１プレート部材１０がフランジ部９ｃと接合した状態になると、埋没体８がフランジ部９ｃのみに埋没し、構造体接合金具１の滑り止め効果を発揮する。尚、このような埋没体８は、円錐状又は多角錐状に形成され、先端が尖っていることが好ましい。

【0067】

また上記実施形態では、ボルト４１とナット４２を締着手段として用いることにより、第１プレート部材１０及び第２プレート部材３０でフランジ部９ｃを挟み込むようにして構造体接合金具１がＨ形鋼９に取り付けられる場合を例示した。しかし、これに限られるものではなく、例えば図１３に示すようなＣ型クランプ７１を締着手段として用いることにより、構造体接合金具１をＨ形鋼９のフランジ部９ｃに固定するものであっても構わない。この場合、構造体接合金具１は、上述したスペーサ２０や第２プレート部材３０を必ずしも備えていないものであっても構わない。図１３に示すようにＣ型クランプ７１を締着手段として用いる場合、構造体接合金具１は、上述した第１プレート部材１０と、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとの間に配置される微小粒状体７（埋没体８）と、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃに押圧して締着するＣ型クランプ７１とを備えて構成される。またこの場合、微小粒状体７は、Ｃ型クランプ７１による押圧力が作用する位置に設けられることが好ましい。そしてＣ型クランプ７１のボルト７２を締める付けることにより、第１プレート部材１０をフランジ部９ｃに対して押圧し、その押圧力によって微小粒状体７を第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに埋没させるのである。微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに埋没し、第１プレート部材１０とフランジ部９ｃとが完全に接合した状態になると、Ｈ形鋼９に対する構造体接合金具１の取り付けが完了する。この場合においても、微小粒状体７が第１プレート部材１０及びフランジ部９ｃのそれぞれに埋没した状態となることで構造体接合金具１をＨ形鋼９の長手方向に沿って滑りにくい状態に取り付けることができる。

【0068】

また上記実施形態では、構造体接合金具１がＨ形鋼９のフランジ部９ｃに取り付けられる場合を例示したが、これに限られるものでない。すなわち、構造体接合金具１の取り付け対象は、Ｈ形鋼９に限られず、その他の形鋼であっても構わない。

【0069】

また上記実施形態では、構造梁として設けられるＨ形鋼９の水平なフランジ部９ｃに対して構造体接合金具１が取り付けられる例を説明した。しかし、これに限られるものではなく、上述した構造体接合金具１は、垂直な構造柱などにも取り付け可能であり、大規模地震発生時に接合位置の位置ずれを防ぐという点で、上記と同様の作用効果を奏するものである。

【0070】

尚、上述した種々の変形例を互いに組み合わせた構成の構造体接合金具１を実現することも可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ 構造体接合金具
７ 微小粒状体
８ 埋没体
９ Ｈ形鋼
９ｃ フランジ部
１０ 第１プレート部材
２０ スペーサ
３０ 第２プレート部材
４１ ボルト（締着手段）
４２ ナット（締着手段）
５０ 軸力管理ワッシャー
７１ Ｃ型クランプ（締着手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】