特開 2022-11954 高力ボルト摩擦接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022011954

(43)【公開日】2022-01-17

(54)【発明の名称】高力ボルト摩擦接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/61 20060101AFI20220107BHJP

   F16B 5/02 20060101ALI20220107BHJP

   E04B 1/18 20060101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

E04B1/61 502L

F16B5/02 U

E04B1/18 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020113390

(22)【出願日】2020-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591241718

【氏名又は名称】大和リース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】小原 泉

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡

(72)【発明者】

【氏名】桂 大輔

(72)【発明者】

【氏名】吉田 文久

(72)【発明者】

【氏名】永峰 頌子

(72)【発明者】

【氏名】西出 俊夫

【テーマコード（参考）】

2E125

3J001

【Ｆターム（参考）】

2E125AA42

2E125AB01

2E125AB02

2E125AB03

2E125AB04

2E125AC15

2E125AE12

2E125AG12

2E125BB02

2E125BB22

2E125BD01

2E125BE02

2E125CA05

2E125CA06

2E125EA06

2E125EA26

3J001FA02

3J001GA02

3J001GB01

3J001HA04

3J001JA10

3J001KB04

(57)【要約】

【課題】接合部材同士の位置調整を容易とし、劣化しにくい高力ボルト摩擦接合構造を提供することを目的の一つとする。
【解決手段】高力ボルトの接合構造は、第１ボルト孔が設けられた第１構造材と、第１ボルト孔より孔径の大きい第２ボルト孔が設けられた第２構造材と、第１ボルト孔と略同じ孔径の第３ボルト孔が設けられた補強板と、第１乃至第３ボルト孔に挿通される高力ボルトを含む締結材とを含む。第１構造材及び第２構造材は摩擦面を含み、摩擦面同士が当接し、補強板が第２構造材側に配置され、第１ボルト孔、第２ボルト孔、及び第３ボルト孔が連通し、第１構造材、第２構造材、及び補強板が締結材により締結されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ボルト孔が設けられた第１構造材と、
前記第１ボルト孔より孔径の大きい第２ボルト孔が設けられた第２構造材と、
前記第１ボルト孔と略同じ孔径の第３ボルト孔が設けられた補強板と、
高力ボルトを含む締結材と、を含み、
前記第１構造材及び前記第２構造材は摩擦面を含み、前記摩擦面同士が当接し、
前記補強板が、前記第２構造材側に配置され、
前記第１ボルト孔、前記第２ボルト孔、及び前記第３ボルト孔が連通し、前記第１構造材、前記第２構造材、及び前記補強板が前記締結材により締結されている
ことを特徴とする高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項2】

前記第２ボルト孔が円形孔であり、前記円形孔の直径と前記高力ボルトの軸径との差が２ｍｍを超え４ｍｍ以下である
請求項１に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項3】

前記補強板の、短辺側の一端から前記第３ボルト孔の中心位置までの距離ｅ_ｈ１１が、以下に示す式（１）
ｅ_ｈ１１≧ｄ＋ｔ_ｈ （１）
を満たす（ここで、ｄは前記高力ボルトの軸径、ｔ_ｈは前記補強板の板厚）
請求項１又は２に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項4】

前記補強板の板厚ｔ_ｈが、以下に示す式（２）乃至（４）
ｔ_ｈ＋ｔ_２≧ｔ_１ （２）
４０≧ｔ_１，ｔ_２≧４．５ｍｍ （３）
１６ｍｍ≧ｔ_ｈ≧６ｍｍ （４）
を満たす（ここで、ｔ_１は前記第１構造材の厚さ、ｔ_２は前記第２構造材の厚さ）
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項5】

前記第２ボルト孔が長孔であり、短径が前記高力ボルトの軸径との差が２ｍｍを超え4ｍｍ以下であり、長径が前記軸径の２．５倍以下である、
請求項１に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項6】

前記補強板の、前記第２ボルト孔の短径方向と交差する一辺の側の端部から前記第３ボルト孔の中心位置までの距離ｅ_ｈ２１が、以下の式（５）
ｅ_ｈ２１≧ｄ＋ｔ_ｈ （５）
を満たす（ここで、ｔ_ｈは前記補強板の板厚）
請求項５に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項7】

前記補強板の、前記第２ボルト孔の長径方向と交差する一辺の側の端部から前記第３ボルト孔の中心位置までの距離ｅ_ｈ１１が、以下の式（６）
ｅ_ｈ１１＝ｄ＋ｔ_ｈ （６）
以上を満たし、かつ、以下の式（７）
ｅ_ｈ１１＝ｄ_Ｌ－０．５ｄ＋１ （７）
以上を満たす（ここで、ｄは前記高力ボルトの軸径、ｔ_ｈは前記補強板の板厚、ｄ_Lは前記第３ボルト孔の長径方向の孔径）
請求項６に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項8】

前記第１構造材、前記第２構造材、前記補強板が鋼材で形成されている
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項9】

前記第１構造材が、鋼板、Ｈ形鋼、ＣＴ形鋼、溝形鋼、又は平鋼であり、板厚が４．５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である
請求項８に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項10】

前記高力ボルトの軸径が１６ｍｍ以上２０ｍｍ以下である
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【請求項11】

前記摩擦面が、赤錆面又はブラスト処理面である
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の高力ボルト摩擦接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、高力ボルトの摩擦接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物における鉄骨部材の接合構造として、高力ボルトを用いた摩擦接合構造が知られている。この摩擦接合構造において、高力ボルトを挿通するボルト孔は円形孔とされ、その孔径は高力ボルトの軸径（呼び径）プラス２ｍｍ（軸径（呼び径）が２７ｍｍ以上の場合にはプラス３ｍｍ）とされている。これに対し、高力ボルトの位置調整範囲を大きくすることを目的として、接合する２枚の鋼板に長孔を形成し、長孔同士が互いに長径方向を直交するようにして重ね合わせ、その重なり部分に座金を介して高力ボルトが挿通されてナットで締結された高力ボルト摩擦接合構造が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－０３４３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

建築物の施工時に、高力ボルトを挿通するボルト孔の孔径を規定値通りとした場合、ゆとりがなく、部材の精度や建方の精度によってはそのままでは接合できず、部材の位置調整や部材の再製作などが必要となる場合がある。一方、特許文献１に開示されるようにボルト孔を長径とした場合には、高力ボルトに必要な軸力を導入できず、またボルト孔に水分が浸入しやすく、空気に晒されることにより錆が進行し劣化しやすいという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、接合部材同士の位置調整を容易とし、劣化しにくい高力ボルト摩擦接合構造を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る高力ボルトの接合構造は、第１ボルト孔が設けられた第１構造材と、第１ボルト孔より孔径の大きい第２ボルト孔が設けられた第２構造材と、第１ボルト孔と略同じ孔径の第３ボルト孔が設けられた補強板と、第１乃至第３ボルト孔に挿通される高力ボルトを含む締結材とを含む。第１構造材及び第２構造材は摩擦面を含み、摩擦面同士が当接し、補強板が第２構造材側に配置され、第１ボルト孔、第２ボルト孔、及び第３ボルト孔が連通し、第１構造材、第２構造材、及び補強板が締結材により締結されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一実施形態によれば、高力ボルト摩擦接合構造において、一方の構造材に設けるボルト孔の孔径を大きくすることで、建方時に部材の調整代を増加させることができ、建方精度の確保を容易にすることができる。高力ボルト摩擦接合構造に補強板を用いることで，高力ボルトの導入軸力を安定化させることができ、すべりが生じた後の偏心曲げによる接合部の変形に対する補強をすることができる。さらに、孔径が広げられたボルト孔を補強板が覆う構造とすることで、外部から見えないようにすることができ、ボルト孔への水分、湿気の侵入を防ぎ、錆の進行を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を示し、（Ａ）は平面概略図、（Ｂ）はＡ１－Ａ２線に対応する断面図を示す。

【図2】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を示し、（Ａ）は平面概略図、（Ｂ）はＢ１－Ｂ２線に対応する断面図を示す。

【図3】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を示し、（Ａ）は平面概略図、（Ｂ）はＣ１－Ｃ２線に対応する断面図を示す。

【図4】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を示し、（Ａ）は平面概略図、（Ｂ）はＤ１－Ｄ２線に対応する断面図を示す。

【図5】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造におけるボルト孔の形態を示し、（Ａ）は標準孔、（Ｂ）は過大孔、（Ｃ）は長孔（過大孔）を示す。

【図6】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造の正面図を示す。

【図7】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を示し、（Ａ）は図６に示すＥ１－Ｅ２間に対応する断面構造を示し、（Ｂ）はＦ１－Ｆ２間に対応する断面構造を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態の内容を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示される実施形態の内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、それはあくまで一例であって、本発明の内容を限定するものではない。また、本明細書において、ある図面に記載されたある要素と、他の図面に記載されたある要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号（又は符号として記載された数字の後にａ、ｂ等を付した符号）を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有しない。

【0010】

［第１実施形態］
図１（Ａ）は、本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造の平面模式図を示し、同図中Ａ１－Ａ２線に対応する断面構造を図１（Ｂ）に示す。以下においては、図１（Ａ）及び（Ｂ）の両方を適宜参照して説明する。なお、図１（Ａ）は、高力ボルトの締結部において、高力ボルト、ナット等が省略され、ボルト孔の位置のみが示されている。

【0011】

本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２、第２構造材１０４、補強板１０６、締結具を含む。この高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２と第２構造材１０４とを摩擦接合する際に補強板１０６が付加され、締結具として用いられる高力ボルト１０８に導入された軸力により締め付けられた構造を有する。第１構造材１０２及び第２構造材１０４は、建築物の梁、柱等を構成する部材であり、締結具は、高力ボルト、ナット、座金を含む。

【0012】

第１構造材１０２は第１ボルト孔１１４を有し、第２構造材１０４は第２ボルト孔１１６を有する。また補強板１０６は第３ボルト孔１１８を有する。第１ボルト孔１１４、第２ボルト孔１１６、及び第３ボルト孔１１８は高力ボルト１０８が挿通される孔である。第１構造材１０２、第２構造材１０４、及び補強板１０６は、第１ボルト孔１１４、第２ボルト孔１１６、及び第３ボルト孔１１８が連通するように重ね合わせて配置される。

【0013】

高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２及び第２構造材１０４のそれぞれに形成された摩擦面１２０を有し、両方の構造材の摩擦面１２０が当接するように配置される。摩擦面１２０は、第１構造材１０２の第１ボルト孔１１４の周囲、第２構造材１０４の第２ボルト孔１１６の周囲に形成される。別言すれば、第１構造材１０２の摩擦面１２０を貫通するように第１ボルト孔１１４が設けられ、第２構造材１０４の摩擦面１２０を貫通するように第２ボルト孔１１６が設けられる。補強板１０６は第２構造材１０４と当接するように設けられる。具体的に、補強板１０６は、第２構造材１０４が第１構造材１０２と当接する面とは反対側の面に設けられる。

【0014】

第１構造材１０２、第２構造材１０４、及び補強板１０６は鋼材により形成される。第１構造材１０２及び第２構造材１０４に形成される摩擦面１２０は、赤錆面又はブラスト処理面により形成される。例えば、赤錆面は、構造材の表面の黒皮を除去し、自然発錆させる処理により形成され、ブラスト処理面は、構造材の表面をブラスト処理することにより形成される。

【0015】

図５（Ａ）に示すように、第１構造材１０２に設けられる第１ボルト孔１１４の孔径ｄ_１、及び補強板１０６に設けられる第３ボルト孔１１８の孔径ｄ_３は、高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄに対して大きい値を有する。代表的には、孔径ｄ_１、ｄ_３は、高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄより２ｍｍ大きい値を有する（ｄ_１，ｄ_３＝ｄ＋２ｍｍ）。この孔径ｄ_１、ｄ_３は標準的な大きさとされているため、以下、第１ボルト孔１１４及び第３ボルト孔１１８を「標準孔」とも呼ぶ。これに対し、図５（Ｂ）に示すように、第２構造材１０４に設けられる第２ボルト孔１１６の孔径ｄ_２は、第１ボルト孔１１４及び第３ボルト孔１１８の孔径ｄ_１、ｄ_３よりも大きな孔径を有する。具体的には、第２ボルト孔１１６の孔径ｄ_２と高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄとの差が、２ｍｍを超え４ｍｍ以下の範囲で大きな値を有する。孔径ｄ_２は、標準孔の孔径より大きいため、以下、第２ボルト孔１１６を「過大孔」とも呼ぶ。本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２と補強板１０６との間に配置される第２構造材１０４のボルト孔（第２ボルト孔１１６）が、他のボルト孔（第１ボルト孔１１４、第２ボルト孔１１６）より大きな孔径を有している。

【0016】

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２と第２構造材１０４との摩擦面１２０を重ね合わせ、さらに第２構造材１０４の側に補強板１０６を配置して、連通するように配置された第１ボルト孔１１４、第２ボルト孔１１６、及び第３ボルト孔１１８に高力ボルト１０８を挿通し、座金１１２を挟んでナット１１０で締め付けることで形成される。本実施形態では、高力ボルト摩擦接合構造に、２本の高力ボルト１０８を用いる例を示すが、高力ボルト摩擦接合構造を形成するに当たり高力ボルト１０８の本数は任意であり、以下に述べる条件を満たすことを前提に適宜選択することができる。

【0017】

補強板１０６の大きさ（別言すれば、補強板１０６に形成される第３ボルト孔１１８の中心位置）は、高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄと補強板１０６の板厚ｔ_ｈとから決めることができる。すなわち、補強板１０６の大きさは、補強板１０６の短辺側の端部Ｓ_Ｓ１、Ｓ_Ｓ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までのそれぞれの距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２、及び補強板１０６の長辺側の端部Ｓ_Ｌ１、Ｓ_Ｌ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までのそれぞれの距離ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２が、以下の式（１）を満たすように決めることができる。
ｅ_ｈ１１，ｅ_ｈ１２，ｅ_ｈ２１，ｅ_ｈ２２≧ｄ＋ｔ_ｈ （１）
ここで、各端部から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２、ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２は式（１）を満たす限り同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0018】

補強板１０６の短辺側の端部及び長辺側の端部から第３ボルト孔１１８の中心位置までのそれぞれの距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２、ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２は、式（１）に示すように、高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄと補強板１０６の厚みｔ_ｈの合計と同じかそれ以上の長さを有していればよい。別言すれば、補強板１０６の形状が平面視で長方形である場合、短辺の長さは、ｅ_ｈ２１とｅ_ｈ２２との合計の長さ又はそれ以上の長さを有していればよい。

【0019】

また、補強板１０６の板厚ｔ_ｈは、第１構造材１０２の板厚をｔ_１、第２構造材１０４の板厚をｔ_２としたときに、次に示す式（２）、式（３）、式（４）を満たすことが好ましい。
ｔ_ｈ＋ｔ_２≧ｔ_１ （２）
４０ｍｍ≧ｔ_１，ｔ_２≧４．５ｍｍ （３）
１６ｍｍ≧ｔ_ｈ≧６ｍｍ （４）

【0020】

上記の式（２）で示すように、補強板１０６と第２構造材１０４の合計の厚みは、第１構造材１０２の厚み以上であることが好ましい。補強板１０６の厚みを薄くすることで、高力ボルト摩擦接合構造のコスト削減が可能である。

【0021】

本実施形態において、第１構造材１０２は、鋼板、Ｈ形鋼、ＣＴ形鋼、溝形鋼、又は平鋼であり、板厚が４．５ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが好ましい。また、高力ボルト１０８の軸径は１６ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、第２構造材１０４は、ガセットプレート、スプライスプレートであってもよい。または、第１構造材１０２がガゼットプレート、スプライスプレートで、第２構造材１０４が鋼板、Ｈ形鋼、ＣＴ形鋼、溝形鋼、又は平鋼であってもよい。補強板１０６は、上記のように端部から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈを満たすものであれば、長方形に限定されず他の形状を有していてもよい。

【0022】

第２構造材１０４に設ける第２ボルト孔１１６が過大孔である場合、高力ボルト１０８を締め付けても必要な軸力が高力ボルト１０８に導入できないことが懸念される。しかしながら、本実施形態で示すように、第２構造材１０４の側に補強板１０６を導入することでこの問題を解消することができ、高力ボルト１０８に必要な軸力を導入することができる。

【0023】

すなわち、本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造は、第２構造材１０４の過大孔である第２ボルト孔１１６に隣接するように補強板１０６を設けることで、高力ボルトによる導入張力を摩擦面１２０に確実に伝達し、また、摩擦面１２０における接触面積を確保することができる。別言すれば、式（１）乃至（４）の要件を満たす補強板１０６を設けることで、高力ボルトによる締め付けの圧縮応力が存在する範囲が、座金直径部よりθ＝４５度の点線で示す半頂角を有する円錐の底面の範囲内に摩擦面１２０が含まれるようにすることができ（図１（Ｂ）参照）、しかもその範囲を広げることができる。

【0024】

また、本実施形態によれば、過大孔（第２ボルト孔１１６）が設けられた第２構造材１０４を、第１構造材１０２と補強板１０６とで挟むことで、過大孔の部分を外部から見えないようにすることが可能となる。これにより、第２ボルト孔１１６に水分、湿気が侵入することを防ぎ、錆の進行を抑えることができ、高力ボルトによる摩擦接合部の劣化を防止することができる。

【0025】

さらに、本実施形態によれば、第２構造材１０４に設けられる第２ボルト孔１１６を過大孔とすることで、建方時に構造材同士の調整代を大きくすることができ、建方精度を確保することができる。また、補強板１０６を導入することで、高力ボルト１０８の導入軸力を安定化させることができ、すべりが生じた際の偏心曲げによる接合部の変形を防止することができる。

【0026】

［第２実施形態］
本実施形態は、第１実施形態に示す高力ボルト摩擦接合構造に対し、第２ボルト孔の形状が異なる態様を示す。以下においては、第１実施形態と相違する部分を中心に説明する。

【0027】

図２（Ａ）は、本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造の平面模式図を示し、同図中Ｂ１－Ｂ２線に対応する断面構造を図２（Ｂ）に示す。以下においては、図２（Ａ）及び（Ｂ）の両方を適宜参照して説明する。

【0028】

本実施形態において、第１構造材１０２に設けられる第１ボルト孔１１４の孔径ｄ_１、及び補強板１０６に設けられる第３ボルト孔１１８の孔径ｄ_３は、第１実施形態と同様であり標準孔が設けられる。一方、第２構造材１０４に設けられる第２ボルト孔１１６は長孔で形成される。図２（Ａ）に示すように、補強板１０６の形状が平面視で長方形である場合、第２ボルト孔１１６は長径の方向が長辺と略平行となるように配置される。第２ボルト孔１１６の数は任意であるが、本実施形態は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように２つのボルト孔が並置される構造を例示する。

【0029】

図５（Ｃ）に示すように、第２構造材１０４に設けられる第２ボルト孔１１６の孔径は、短径ｄ_ｓが高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄに対して２ｍｍ大きく、長径ｄ_Ｌが軸径（呼び径）ｄの２．５倍以下の大きさを有する。本実施形態に係る第２ボルト孔１１６も、標準孔と比較して大きな孔径を有するので、長孔と呼ぶことができる。

【0030】

図２（Ａ）に示すように、補強板１０６の短辺の長さは、第１実施形態と同様に定められる。すなわち、高力ボルト１０８の軸径（呼び径）ｄ、補強板１０６の厚みをｔｈとしたときに、補強板１０６の、第２ボルト孔１１６の短径方向と交差する一辺の側の端部Ｓ_Ｂ１から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ２１、及び第２ボルト孔１１６の短径方向と交差する他の一辺の側の端部Ｓ_Ｂ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ２２は、以下の式（５）を満たすように求められる。
ｅ_ｈ２１，ｅ_ｈ２２≧ｄ＋ｔ_ｈ （５）
ここで、各端部から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２は、式（５）を満たす限り同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0031】

図２（Ａ）に示す構成において、補強板１０６の短辺の長さは、ｅ_ｈ２１とｅ_ｈ２２との合計の長さ又はそれ以上の長さを有していることが求められる。一方、補強板１０６の、第２ボルト孔１１６の長径方向と交差する一辺の側の端部Ｓ_Ａ１から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ１１、及び第２ボルト孔１１６の長径方向と交差する他の一辺の側の端部Ｓ_Ａ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ１２は、式（６）を満たし、かつ第２ボルト孔１１６の長径の長さをｄ_Ｌとしたときに、次式（７）を満たすようにすることが求められる。
ｅ_ｈ１１，ｅ_ｈ１２≧ｄ＋ｔ_ｈ （６）
ｅ_ｈ１１，ｅ_ｈ１２≧ｄ_Ｌ－０．５ｄ＋１ （７）
ここで、各端部から第３ボルト孔１１８の中心位置までの距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２は、式（６）及び式（７）を満たす限り同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

【0032】

補強板１０６の大きさは、第３ボルト孔１１８の中心位置に対して、短辺の長さが式（５）を満たし、長辺については式（６）及び式（７）を満たす長さを有していることにより、高力ボルト１０８に軸力を導入し、摩擦接合に必要な締め付け力を付与することができる。さらに、第２構造材１０４に設けられた第２ボルト孔１１６が長孔であっても、外部から見えないようにすることができる。

【0033】

図２（Ｂ）に示すように、高力ボルト摩擦接合構造は、第１構造材１０２と第２構造材１０４とは、両方の摩擦面１２０が当接され、さらに第２構造材１０４の摩擦面１２０とは反対側の面に補強板１０６が接して設けられる。第１ボルト孔１１４、第２ボルト孔１１６、及び第３ボルト孔１１８が連通するように重ねられ、そこに高力ボルト１０８が挿通され、座金１１２を挟んでナット１１０で締め付けることで高力ボルト摩擦接合構造が形成される。補強板１０６の厚みｔ_ｈは、第１実施形態で述べた式（２）を満たす厚みを有することで、高力ボルト１０８による導入張力を確実に伝達し、摩擦面における支圧面積を確保することができる。

【0034】

本実施形態において、第２ボルト孔１１６の配置は図２（Ａ）に示す形態に限定されず、長径ｄ_Ｌの方向が異なっていてもよい。例えば、図３（Ａ）の平面模式図、及び図３（Ｂ）の断面模式図（図３（Ａ）中に示すＣ１－Ｃ２に対応する断面構造）に示すように、第２ボルト孔１１６の長径ｄ_Ｌが補強板１０６の短辺と平行な方向に配置されていてもよい。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す第２ボルト孔１１６の配置においても、補強板１０６は、第２ボルト孔１１６の短径方向と交差する辺の側の端部Ｓ_Ｂ１、Ｓ_Ｂ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までのそれぞれの距離ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２は、式（５）を満たし、第２ボルト孔１１６の長径方向と交差する辺の側の端部Ｓ_Ａ１、Ｓ_Ａ２から第３ボルト孔１１８の中心位置までのそれぞれの距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２が式（６）及び式（７）を満たす大きさを有するように設けられる。

【0035】

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す高力ボルト摩擦接合構造は、第１ボルト孔１１４及び第３ボルト孔１１８の位置が、第２ボルト孔１１６の略中心に配置される例を示す。しかしながら本発明の一実施形態はこの例に限定されない。例えば、図４（Ａ）の平面図及び（Ｂ）に示すＣ１－Ｃ２線に沿った断面図に示すように、長孔に形成される第２ボルト孔１１６に対し、第１ボルト孔１１４及び第３ボルト孔１１８の位置（すなわち、高力ボルト１０８の位置）が一方の孔端に偏っていてもよい。長孔で形成される第２ボルト孔１１６に対して高力ボルト１０８を孔端に配置することで、第１構造材１０２及び第２構造材１０４のそれぞれに対し、一方向に対する調整範囲を広げることができる。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す構成においても、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように第２ボルト孔１１６の長径ｄ_Ｌの方向が補強板１０６の短辺と平行な方向に配置されていてもよい。

【0036】

本実施形態で示す高力ボルト摩擦接合構造は、第２ボルト孔１１６が長孔の形状を有することの他は第１実施形態に示す構造と同様であり、同様の作用効果を奏する。さらに、上述のように、第２ボルト孔１１６が長孔であることにより、長孔の長径方向の調整代がさらに増加し、建方精度の確保を容易にすることができる。

【0037】

［第３実施形態］
本実施形態は、第１実施形態に示す高力ボルト接合構造の適用例を示す。

【0038】

図６は、構造部材１２２と梁１０３の仕口部の正面図を示す。また、図６に示すＤ１－Ｄ２間の断面構造を図７（Ａ）に示し、Ｅ１－Ｅ２間に対応する断面構造を図７（Ｂ）に示す。図６、図７（Ａ）及び（Ｂ）において、梁１０３が第１構造材１０２に相当し、ガセットプレート１０５が第２構造材１０４に相当する。梁１０３はＨ形鋼である場合を示す。

【0039】

梁１０３とガセットプレート１０５は、第１実施形態に示す高力ボルト接合構造により接合される。梁１０３のウエブとガセットプレート１０５の摩擦面が当接され、ガセットプレート１０５の側に補強板１０６が配置される。高力ボルト１０８を挿通するために、梁１０３及び補強板１０６には標準孔のボルト孔が設けられ、ガセットプレート１０５には第２ボルト孔１１６に相当する過大孔が設けられる。そして、梁１０３、ガセットプレート１０５、及び補強板１０６が高力ボルト１０８、ナット１１０、座金１１２のセットより締結具により締結される。補強板１０６に設けられるボルト孔の中心は、第１実施形態で説明したように各端部から距離ｅ_ｈ１１、ｅ_ｈ１２、ｅ_ｈ２１、ｅ_ｈ２２の位置に配置される。

【0040】

ガセットプレート１０５に形成される第２ボルト孔１１６を過大孔とすると、高力ボルト１０８を締め付けても必要な軸力が高力ボルト１０８に導入できないことが懸念される。しかしながら、第１実施形態で説明したように、ガセットプレート１０５に重ねて補強板１０６を設けることでこの問題を解消することができ、高力ボルト１０８に必要な軸力を導入することができる。また、補強板１０６を設けることで、ガセットプレート１０５に形成された第２ボルト孔１１６が露出しない構造とすることができ、水分、湿気の浸入を防ぐことができる。なお、第２ボルト孔１１６として、第２実施形態に示す構成を適用することもできる。

【0041】

本実施形態において、梁１０３としてＨ形鋼を用いる例を示すが、ＣＴ形鋼、溝形鋼等の他の形鋼を適用することもできる。構造部材１２２としては角形鋼管、円形鋼管等の構造用鋼管、各種形鋼、鉄筋コンクリート構造体、プレキャストコンクリート構造体等を適用することができる。また、ガセットプレート１０５に代えてスプライスプレートを適用することで、梁同士の接合部に本実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造を適用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１０２・・・第１構造材、１０３・・・梁、１０４・・・第２構造材、１０５・・・ガセットプレート、１０６・・・補強板、１０８・・・高力ボルト、１１０・・・ナット、１１２・・・座金、１１４・・・第１ボルト孔、１１６・・・第２ボルト孔、１１８・・・第３ボルト孔、１２０・・・摩擦面、１２２・・・構造部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】