(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】P2024078314
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】固定部材、構造体への補強部材の固定構造、構造体への補強部材の固定方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/58 20060101AFI20240603BHJP
E04B 1/24 20060101ALI20240603BHJP
【FI】
E04B1/58 G
E04B1/24 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022190788
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000221616
【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】591075641
【氏名又は名称】東鉄工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】316001674
【氏名又は名称】センクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096091
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 誠一
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 恵介
(72)【発明者】
【氏名】吉田 卓矢
(72)【発明者】
【氏名】原口 圭
(72)【発明者】
【氏名】楠田 健
(72)【発明者】
【氏名】柴田 卓志
(72)【発明者】
【氏名】柏木 幸基
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 絢子
(72)【発明者】
【氏名】池沼 良章
(72)【発明者】
【氏名】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】板倉 周平
【テーマコード(参考)】
2E125
【Fターム(参考)】
2E125AA03
2E125AA33
2E125AB01
2E125AC15
2E125AG45
2E125BB02
2E125CA05
(57)【要約】
【課題】 構造体の強軸方向にも弱軸方向にも補強部材を固定することが可能な固定部材と、これを用いた構造体への補強部材の固定構造及び構造体への補強部材の固定方法を提供する。
【解決手段】 固定部材15は、一対の第1挟持部材11と一対の第2挟持部材からなる。固定部材15は、構造体3へ補強部材9を固定するための部材である。一対の挟持部材11は、互いに対向させてウェブ7を挟んで接合可能である。すなわち、第1挟持部材は、構造体3の弱軸方向に補強部材9を固定するための部材である。一対の第2挟持部材13は、一対の第1挟持部材11を構造体3に接合した状態において、構造体3を、第1挟持部材11とともに両側から挟み込んで固定可能である。すなわち、第2挟持部材は、構造体3の強軸方向に補強部材9を固定するための部材である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のフランジがウェブで連結された構造体へ補強部材を固定するための固定部材であって、
互いに対向させてウェブを挟んで接合可能な一対の第1挟持部材と、
一対の前記第1挟持部材を接合した状態において、前記第1挟持部材を両側から挟み込んで固定可能な第2挟持部材と、
を具備し、
前記第1挟持部材は、前記第1挟持部材同士を接合する第1接合部と、前記第2挟持部材と接合する第2接合部を有し、
前記第2挟持部材は、一対の前記第1挟持部材の前記第2接合部とそれぞれ接合する一対の第3接合部を有し、
前記第2挟持部材と一対の前記第1挟持部材とを接合した際に、前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とのそれぞれの接合部の間には、フランジが配置される空間が形成され、
一対の前記第1挟持部材及び一対の前記第2挟持部材の少なくともいずれかには、補強部材が固定されるガセットプレートが接合されることを特徴とする固定部材。
【請求項2】
前記第1挟持部材の外面側には凸部が形成され、前記第2接合部は前記凸部に形成され、
前記第2挟持部材と一対の前記第1挟持部材とを接合した際に、一対の前記凸部の間に、前記空間が形成されることを特徴とする請求項1記載の固定部材。
【請求項3】
前記第2挟持部材の一対の前記第3接合部の間には凹部が形成され、
前記凹部によって、前記空間が形成されることを特徴とする請求項1記載の固定部材。
【請求項4】
前記第2挟持部材は、一対の前記第3接合部の間において、前記第2挟持部材の外面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置されることを特徴とする請求項1記載の固定部材。
【請求項5】
前記第1挟持部材は、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部の内面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置されることを特徴とする請求項1記載の固定部材。
【請求項6】
少なくとも一方の前記第1挟持部材に前記ガセットプレートが配置され、
前記ガセットプレートは、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部に接合されることを特徴とする請求項1記載の固定部材。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載の固定部材を用いた補強部材の固定構造であって、
一対の前記第1挟持部材が、前記ウェブを挟み込んで固定され、
一対の前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とが、前記フランジを挟み込むようにして固定され、
前記ガセットプレートに補強部材が固定されていることを特徴とする構造体への補強部材の固定構造。
【請求項8】
前記フランジと前記第2挟持部材の間には隙間が形成され、前記第2挟持部材は、一対の前記第3接合部の間において、前記第2挟持部材の外面側から、当該隙間に対して突出する押しボルトが配置され、前記押しボルトの先端が前記フランジに接触していることを特徴とする請求項7記載の構造体への補強部材の固定構造。
【請求項9】
前記フランジと前記第1挟持部材の間には隙間が形成され、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部の内面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置され、前記押しボルトの先端が前記フランジに接触していることを特徴とする請求項7記載の構造体への補強部材の固定構造。
【請求項10】
前記フランジと前記第2挟持部材との間又は前記フランジと前記第1挟持部材の間には隙間が形成され、前記隙間に充填材が充填されていることを特徴とする請求項7記載の構造体への補強部材の固定構造。
【請求項11】
前記ガセットプレートは、すべての前記第1挟持部材と前記第2挟持部材に固定されることを特徴とする請求項7記載の構造体への補強部材の固定構造。
【請求項12】
請求項1から請求項6のいずれかに記載の固定部材を用いた補強部材の固定方法であって、
一対の前記第1挟持部材を、前記ウェブを挟み込むように固定する工程と、
一対の前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とで、前記フランジを挟み込むようにして前記第2挟持部材を固定する工程と、
前記ガセットプレートに補強部材を固定する工程と、
を具備することを特徴とする構造体への補強部材の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造体を補強するための補強部材が接合される固定部材と、これを用いた構造体への補強部材の固定構造及び構造体への補強部材の固定方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、既存の構造体に対して、ブレース等の補強部材を配置することで耐震補強を行う方法が行われている。この際、補強部材を柱や梁に溶接によって接合する方法がある。しかし溶接による接合は、火気を使用できない現場には採用することができない。これに対し、溶接ではなく、柱に固定部材を用いてブレース等を固定する方法がある(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の方法によれば、ボルトによって補強部材を柱や梁に固定することができる。しかし、特許文献1は、例えばH型鋼のいわゆる強軸方向(ウェブに平行な方向)への補強部材の固定には適用可能であるが、弱軸方向(ウェブに垂直な方向)への補強部材の固定方法が望まれる。
【0005】
一方、強軸方向と弱軸方向のそれぞれに対して、補強部材を固定可能な固定部材があったとしても、実際に構造体に固定するためには、強軸方向の固定部材と弱軸方向の固定部材との干渉を避けるため、構造体の異なる部位にずらして固定する必要がある。しかし、ずらして構造体に補強部材を固定する場合、どちらかの固定部材が上側になり、構造体と方杖がなす角度が鈍角になり、耐震補強効果が下がる。また、固定部材が下側になると、必要な空間(空頭)が確保できないことから、強軸方向と弱軸方向の補強部材の両方を構造体の同一の位置に接合することが望ましい。
【0006】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、構造体の強軸方向にも弱軸方向にも補強部材を固定することが可能な固定部材と、これを用いた構造体への補強部材の固定構造及び構造体への補強部材の固定方法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】
【0007】
前述した目的を達成するため、第1の発明は、一対のフランジがウェブで連結された構造体へ補強部材を固定するための固定部材であって、互いに対向させてウェブを挟んで接合可能な一対の第1挟持部材と、一対の前記第1挟持部材を接合した状態において、前記第1挟持部材を両側から挟み込んで固定可能な第2挟持部材と、を具備し、前記第1挟持部材は、前記第1挟持部材同士を接合する第1接合部と、前記第2挟持部材と接合する第2接合部を有し、前記第2挟持部材は、一対の前記第1挟持部材の前記第2接合部とそれぞれ接合する一対の第3接合部を有し、前記第2挟持部材と一対の前記第2挟持部材とを接合した際に、前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とのそれぞれの接合部の間には、フランジが配置される空間が形成され、一対の前記第1挟持部材及び一対の前記第2挟持部材の少なくともいずれかには、補強部材が固定されるガセットプレートが接合されることを特徴とする固定部材である。
【0008】
前記第1挟持部材の外面側には凸部が形成され、前記第2接合部は前記凸部に形成され、前記第2挟持部材と一対の前記第1挟持部材とを接合した際に、一対の前記凸部の間に、前記空間が形成されてもよい。
【0009】
前記第2挟持部材の一対の前記第3接合部の間には凹部が形成され、前記凹部によって、前記空間が形成されてもよい。
【0010】
前記第2挟持部材は、一対の前記第3接合部の間において、前記第2挟持部材の外面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置されてもよい。
【0011】
前記第1挟持部材は、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部の内面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置されてもよい。
【0012】
少なくとも一方の前記第1挟持部材に前記ガセットプレートが配置され、前記ガセットプレートは、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部に接合されてもよい。
【0013】
第1の発明によれば、ウェブを挟んで固定される第1挟持部材によって、構造体の弱軸方向への補強部材を固定することができる。また、第1挟持部材を両側から挟み込む第2挟持部材を接合することで、第1挟持部材と略同一の位置に強軸方向への補強部材を固定することができる。
【0014】
また、第1挟持部材の第2接合部を凸部に形成することで、一対の第1挟持部材と第2挟持部材とを接合した際に、一対の凸部の間に、フランジを配置することができる空間を形成することができる。
【0015】
また、第2挟持部材の一対の第3接合部の間に凹部を形成することで、凹部によって、フランジを配置することができる空間を形成することができる。
【0016】
また、第1の挟持部材と第2挟持部材の間にフランジが配置された際に、フランジと第2挟持部材との間に隙間を形成することで、フランジの寸法精度や変形、塗膜厚み等の影響を吸収して、確実にフランジを第1挟持部材と第2挟持部材とで挟み込むことができる。
【0017】
この際、さらに、第2挟持部材の一対の第3接合部の間において、外面側から挿入される押しボルトを配置すれば、隙間があったとしても、第2挟持部材からの力を確実にフランジ5へ伝達して初期剛性を向上させることができる。また、第1挟持部材の側壁部の内面側から空間に対して挿入される押しボルトを配置すれば、接合部の局部座屈を緩やかにして、最大耐力を向上させることができる。
【0018】
また、弱軸方向の補強部材を取付ける第1挟持部材のガセットプレートを、第1接合部の形成面に直接接合するのではなく、第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部に接合することで、構造体のウェブの高さが十分ではなく、第1接合部におけるボルト孔等によってガセットプレートを配置することが困難である場合にも、確実にガセットプレートを接合することができる。
【0019】
第2の発明は、第1の発明にかかる固定部材を用いた補強部材の固定構造であって、一対の前記第1挟持部材が、前記ウェブを挟み込んで固定され、一対の前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とが、前記フランジを挟み込むようにして固定され、前記ガセットプレートに補強部材が固定されていることを特徴とする構造体への補強部材の固定構造である。
【0020】
前記フランジと前記第2挟持部材の間には隙間が形成され、前記第2挟持部材は、一対の前記第3接合部の間において、前記第2挟持部材の外面側から、当該隙間に対して突出する押しボルトが配置され、前記押しボルトの先端が前記フランジに接触していてもよい。
【0021】
前記フランジと前記第1挟持部材の間には隙間が形成され、前記第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部の内面側から、前記空間に対して突出する押しボルトが配置され、前記押しボルトの先端が前記フランジに接触していてもよい。
【0022】
前記フランジと前記第2挟持部材との間又は前記フランジと前記第1挟持部材の間には隙間が形成され、前記隙間に充填材が充填されていてもよい。
【0023】
前記ガセットプレートは、すべての前記第1挟持部材と前記第2挟持部材に固定されてもよい。
【0024】
第2の発明によれば、構造体の同一の位置で、弱軸方向と強軸方向の両方に補強部材を固定することができる。この際、フランジと第1挟持部材との間に隙間を形成することで、フランジの寸法精度や変形、塗膜の厚み等の影響を吸収して、確実にフランジを第1挟持部材と第2挟持部材とで挟み込むことができる。
【0025】
また、フランジと第2挟持部材との間にも隙間を形成してもよく、この場合には、第2挟持部材の一対の第3接合部の間において、外面側から挿入される押しボルトを配置することで、第2挟持部材からの力を確実にフランジ5へ伝達して、初期剛性を向上させることもできる。また、第1挟持部材の、第1接合部の両側にそれぞれ配置される側壁部の内面側から空間に対して挿入される押しボルトを配置することで、接合部の局部座屈を緩やかにして、最大耐力を向上させることもできる。
【0026】
なお、フランジと第2挟持部材又は第1挟持部材との間の隙間に挿入される押しボルトを配置しない場合には、上述した第2挟持部材からの力を確実にフランジ5へ伝達するために、隙間に充填材を充填して固化してもよい。
【0027】
また、ガセットプレートをすべての第1挟持部材と第2挟持部材に固定することで、構造体の4方向に対して補強部材を固定することができる。
【0028】
第3の発明は、固定部材を用いた補強部材の固定方法であって、一対の前記第1挟持部材を、前記ウェブを挟み込むように固定する工程と、一対の前記第1挟持部材と前記第2挟持部材とで、前記フランジを挟み込むようにして前記第2挟持部材を固定する工程と、前記ガセットプレートに補強部材を固定する工程と、を具備することを特徴とする構造体への補強部材の固定方法である。
【0029】
第3の発明によれば、構造体の強軸方向にも弱軸方向にも補強部材を固定することができる。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、構造体の強軸方向にも弱軸方向にも補強部材を固定することが可能な固定部材と、これを用いた構造体への補強部材の固定構造及び構造体への補強部材の固定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【
図2】(a)、(b)は、第1挟持部材11の斜視図。
【
図3】(a)は、第1挟持部材11の平面図、(b)は、第1挟持部材11の側面図。
【
図4】(a)、(b)は、第2挟持部材13の斜視図。
【
図5】(a)は、第2挟持部材13の平面図、(b)は、第2挟持部材13の側面図。
【
図6】(a)は、固定構造1の平面図、(b)は(a)のC部拡大図。
【
図9】(a)、(b)は、第2挟持部材13aの斜視図。
【
図10】(a)は、第2挟持部材13aの平面図、(b)は、第2挟持部材13aの側面図。
【
図11】(a)は、固定構造1bの平面図、(b)は(a)のD部拡大図。
【
図12】(a)、(b)は、第1挟持部材11aの斜視図。
【
図13】(a)は、第1挟持部材11aの平面図、(b)は、第1挟持部材11aの側面図。
【
図14】(a)は、固定構造1cの平面図、(b)は(a)のE部拡大図。
【
図15】(a)は、固定構造1dの平面図、(b)は(a)のF部拡大図。
【
図16】(a)、(b)は、第1挟持部材11bの斜視図。
【
図17】(a)は、第1挟持部材11bの平面図、(b)は、第1挟持部材11bの側面図。
【
図18】(a)、(b)は、第2挟持部材13bの斜視図。
【
図19】(a)は、第2挟持部材13bの平面図、(b)は、第2挟持部材13bの側面図。
【
図20】(a)は、固定構造1eの平面図、(b)は(a)のG部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【0032】
(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態にかかる固定部材について説明する。
図1は、固定部材15を用いた構造体3への補強部材9の固定構造1を示す図である。構造体3は、一対のフランジ5がウェブ7で連結されたH型鋼である。すなわち、構造体3には、強軸方向(図中A方向)と弱軸方向(図中B方向)を有する。構造体3は、例えば建築物の柱や梁などであり、補強部材9は、構造体3に固定された方杖等である。なお、構造体3は、必ずしもH型形状でなくてもよく、略コの字型の構造体にも適用可能である。この場合にも、構造体は一対のフランジがウェブで連結された構造となる。
【0033】
固定部材15は、一対の第1挟持部材11と一対の第2挟持部材からなる。固定部材15は、構造体3へ補強部材9を固定するための部材である。一対の第1挟持部材11は、互いに対向させてウェブ7を挟んで接合可能である。すなわち、第1挟持部材は、構造体3の弱軸方向に補強部材9を固定するための部材である。
【0034】
一対の第2挟持部材13は、一対の第1挟持部材11を構造体3に接合した状態において、構造体3を、第1挟持部材11とともに両側から挟み込んで固定可能である。すなわち、第2挟持部材は、構造体3の強軸方向に補強部材9を固定するための部材である。なお、第1挟持部材11と第2挟持部材13の固定構造については詳細を後述する。
【0035】
次に、第1挟持部材11の詳細について説明する。
図2(a)、
図2(b)は、第1挟持部材11の斜視図である。また、
図3(a)は、第1挟持部材11の平面図であり、
図3(b)は、第1挟持部材11の側面図である。
【0036】
第1挟持部材11は、第1挟持部材11同士を接合する第1接合部21と、第2挟持部材13と接合する第2接合部23を有する。第1接合部21の両側には、第1接合部21の接合面とは逆側であって、第1接合部21に対してほぼ垂直に張り出した側壁部33がそれぞれ設けられる。すなわち、板状の第1接合部21と、板状の第1接合部21の両側にそれぞれ配置される板状の両側壁部33とで略コの字状となる。第1挟持部材11の側壁部33の外面には、凸部24が形成される。凸部24は、例えば、側壁部33に板状部材が溶接で接合されて形成される。なお、第2接合部23は、それぞれの側壁部33の凸部24の位置に形成される。
【0037】
両側の側壁部33からは、互いに対向方向に向けて連結部35が設けられ、連結部35には、ガセットプレート31が接合される。すなわち、ガセットプレート31は、第1接合部21の形成部に直接接合されるのではなく、連結部35を介して側壁部33に接合される。ガセットプレート31は、第1挟持部材11の幅方向の略中央に配置され、補強部材が接合される部位である。なお、第1接合部21の幅が十分広く(すなわち、接合対象の構造体3のフランジ5同士の間隔が十分に広く)第1接合部21のボルト孔の配置及びボルト固定作業の妨げとならない場合には、ガセットプレート31を第1接合部21の形成部に直接固定してもよい。
【0038】
第1接合部21の背面側(側壁部33側)には、必要に応じて、第1接合部と両側壁部33とを接合するリブ37が固定される。第1接合部21および第2接合部23のボルト孔は、リブ37を避けて配置される。
【0039】
次に、第2挟持部材13の詳細について説明する。
図4(a)、
図4(b)は、第2挟持部材13の斜視図である。また、
図5(a)は、第2挟持部材13の平面図であり、
図5(b)は、第2挟持部材13の側面図である。
【0040】
第2挟持部材13は、前述した一対の第1挟持部材11のそれぞれの第2接合部23と接合する一対の第3接合部25(図示した例では、一つの第3接合部25において、二つのボルト孔が形成される例を示すが、ボルト孔の数は限定されない)を有する。すなわち、第2挟持部材13の幅方向の両側がそれぞれ第3接合部25となる。
【0041】
第2挟持部材13の背面側にはガセットプレート43が接合される。ガセットプレート43は、第2挟持部材13の幅方向の略中央に配置され、補強部材が接合される部位である。また、ガセットプレート43の側面と第3接合部25の背面との間には、必要に応じてリブ45が固定される。第3接合部25のボルト孔は、リブ45を避けて配置される。
【0042】
なお、上述した第1挟持部材11及び第2挟持部材13の形状は、図示した例には限られない。また、板状部材を溶接等によって接合してもよく、鋳造等によって一体で形成してもよい。
【0043】
次に、固定構造1について詳細に説明する。
図6(a)は、固定構造1の平面図であり、
図6(b)は、
図6(a)のC部拡大図である。なお、
図1に示したように、第1挟持部材11及び第2挟持部材13のそれぞれのガセットプレート31、43には、補強部材9が固定される。なお、ガセットプレート31、43の表面に赤錆を形成し、発錆面に補強部材9を接合してもよい。このようにすることで、ガセットプレート31、43と補強部材9との摩擦係数を上げることができる。なお、赤錆は、部材を屋外に放置するか、又は薬品によって発生させることができる。
【0044】
前述したように、ウェブ7の両側に第1挟持部材11を配置した状態で、それぞれの第1挟持部材11の第1接合部21及び、ウェブ7に形成された孔にボルトを挿通して、ナット等で第1挟持部材11が構造体3に固定される。すなわち、一対の第1挟持部材11が、構造体3のウェブ7を挟み込んで固定される。
【0045】
第1挟持部材11の側壁部33は、フランジ5の両側に張り出すように形成される。すなわち、ウェブ7との接続部からのフランジ5の長さ(おおよそフランジ5の幅/2)よりも、側壁部33の長さが長い。この際、側壁部33のフランジ5の両側から張り出した部位に凸部24(第2接合部23)が形成される。
【0046】
第2挟持部材13の一対の第3接合部25は、一対のそれぞれの第1挟持部材11の第2接合部23と、ボルト等によって接合される。すなわち、第2挟持部材13は、一対の第1挟持部材11にまたがるように固定される。一対の第1挟持部材11と、第2挟持部材13とを接合した際に、第1挟持部材11と第2挟持部材13とのそれぞれの接合部の間(すなわち一対の凸部24の間)には、フランジ5が配置される空間26が形成される。すなわち、フランジ5の厚みよりも高さが高い、第1挟持部材11の凸部24によって、フランジ5との干渉が避けられる。
【0047】
このように、一対の第1挟持部材11と、第2挟持部材13とが、フランジ5を挟み込むようにして固定された際に、フランジ5と第2挟持部材13との間には隙間27aが形成され、フランジ5と第1挟持部材11との間には隙間27bが形成される。このように、フランジ5が第1挟持部材11と第2挟持部材13と接触しないように隙間をあけることで、フランジ5の寸法精度や変形などによる影響を受けることなく、第1挟持部材11と第2挟持部材13を構造体3へ固定することができる。
【0048】
なお、十分な精度を確保できる場合には、隙間27a、27bの一方をなくしてもよい。例えば隙間27aをなくして、直接第2挟持部材13とフランジ5とを接触させてもよい。
【0049】
また、第1挟持部材11の第1接合部21のウェブ7との接触面には、ブラスト処理等を行ってもよい。同様に、第1挟持部材11の第2接合部と、第2挟持部材13の第3接合部25とのそれぞれの接触面には、それぞれブラスト処理等を行ってもよい。このようにすることで、第1挟持部材11とウェブ7との接合部や、第1挟持部材11と第2挟持部材13との接合部の摩擦係数を上げることができる。
【0050】
次に、構造体3への補強部材9の固定方法について説明する。まず、ウェブ7の両側から、一対の第1挟持部材11でウェブ7を挟み込むように配置し、ボルト等での第1挟持部材11を構造体3に固定する。この際、第1挟持部材11の外面(第1接合部21の接合面と側壁部33との交差部近傍)の角部が切り欠かれているため、例えばフランジ5とウェブ7との接合部のフィレット形状との干渉を避けることができる。
【0051】
次に、フランジ5の外側から第2挟持部材13を配置し、構造体3(フランジ5)の外側において、第1挟持部材11の第2接合部23と第2挟持部材13の第3接合部25とをボルト等で固定する。前述したように、フランジ5と第2挟持部材13との間には隙間27aが形成されるため、容易に第1挟持部材11と第2挟持部材13とを接合することができる。
【0052】
この状態において、第1挟持部材11及び第2挟持部材13のそれぞれのガセットプレート31、43に補強部材9を接合することで、補強部材9の固定が完了する。
【0053】
図7は、他の実施形態を示す図である。本実施形態では、フランジ5と第2挟持部材13との隙間27a(及びフランジ5と第1挟持部材11との隙間27b)には、充填材29が充填される。充填材29は、接着剤等であって、隙間27a、27bに充填後、固化させることで、例えば、第2挟持部材13側から構造体3側に力が加わった際に、第2挟持部材13から構造体3へ確実に力を伝達することができる。
【0054】
以上、本実施の形態によれば、固定部材15が第1挟持部材11と第2挟持部材13とからなり、弱軸方向への補強部材9の固定には、第1挟持部材11が用いられ、強軸方向への補強部材9の固定には第2挟持部材13を用いることで、両軸方向へ補強部材9を固定することができる。この際、第1挟持部材11に対して第2挟持部材13が固定されるため、構造体3の略同じ位置に各方向への補強部材9を固定することができる。
【0055】
また、第2挟持部材13は、構造体3の外側において第1挟持部材11と固定され、固定部材15とフランジ5との間には隙間27a、27bが形成されるため、フランジ5と固定部材15とが干渉することなく、取り付けが容易である。
【0056】
また、空間26に充填材29を充填させて固化させることで、固定部材15とフランジ5との間に隙間をあけていても、充填材29によって、第2挟持部材13側から受ける力をフランジ5で受けることができる。
【0057】
また、第1挟持部材11のガセットプレート31は、連結部35を介して側壁部33へ固定されるため、第1接合部21に十分なスペースが取れない場合でも、ガセットプレート31を配置することができる。このため、ウェブ7のサイズが小さい構造体3に対しても適用可能である。
【0058】
なお、上述した例では、すべての第1挟持部材11と第2挟持部材13にガセットプレート31、43が固定され、構造体3に対して4方向に補強部材9が固定される例を示したがこれには限られない。
【0059】
図8は、弱軸方向と強軸方向のそれぞれ1方向ずつ補強部材9を固定する固定構造1aを示す図である。この場合には、一対の第1挟持部材11の内、一方の第1挟持部材11には、ガセットプレート31が不要である。すなわち、連結部35及びガセットプレート31を固定する必要がないため、第1挟持部材11の側壁部33には第2接合部23が配置されればよく、側壁部33を短くすることができる。
【0060】
同様に、一対の第2挟持部材13の内、一方の第2挟持部材13には、ガセットプレート43が不要である。このため、第2挟持部材13の外面側において、リブ45を省略してもよい。
【0061】
このように、一対の第1挟持部材11と、一対の第2挟持部材13の少なくともいずれかに、補強部材9が固定されるガセットプレート31、43が接合されれば、必ずしもすべての第1挟持部材11及び第2挟持部材13にガセットプレート31、43を設ける必要はない。すなわち、補強部材9を配置する必要がある方向に対してのみ、ガセットプレート31、43を配置すればよい。また、ガセットプレート31、43が不要である場合には、第1接合部21、第2接合部23、第3接合部25の構成を有すればよいため、他の構成を簡略化してもよい。
【0062】
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図9(a)、
図9(b)は、第2の実施形態にかかる第2挟持部材13aの斜視図であり、
図10(a)は、第2挟持部材13aの平面図であり、
図10(b)は、第2挟持部材13aの側面図である。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同一の機能等を有する構成については、
図1~
図8と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0063】
第2挟持部材13aは、第2挟持部材13と略同様の構成であるが、一対の第3接合部25の間に、孔41が設けられる点で異なる。孔41は、第2挟持部材13aの外面側から、第1挟持部材11との対向面側に突出する押しボルト(図示省略)がねじ込まれる部位となる。
【0064】
なお、孔41は、幅方向(
図10(a)の上下方向であって、第3接合部25同士の併設方向)及び高さ方向(
図10(b)の上下方向であって、第3接合部25に平行な方向)のそれぞれに対して、略対称に配置される。
【0065】
次に、第1挟持部材11と第2挟持部材13aを用いた固定構造1bについて詳細に説明する。
図11(a)は、固定構造1bの平面図であり、
図11(b)は、
図11(a)のD部拡大図である。
【0066】
第1の実施形態と同様に、ウェブ7の両側に第1挟持部材11を配置した状態で、第1挟持部材11が構造体3に固定される。すなわち、一対の第1挟持部材11が、構造体3のウェブ7を挟み込んで固定される。また、第2挟持部材13aの一対の第3接合部25は、一対のそれぞれの第1挟持部材11の第2接合部23と、ボルト等によって接合される。すなわち、第2挟持部材13aは、一対の第1挟持部材11にまたがるように固定される。
【0067】
前述したように、フランジ5と第2挟持部材13aとの間には隙間27aが形成され、フランジ5と第1挟持部材11との間には隙間27bが形成される。このように、フランジ5が第1挟持部材11と第2挟持部材13aと接触しないように隙間をあけることで、フランジ5の寸法精度や変形などによる影響を受けることなく、第1挟持部材11と第2挟持部材13aを構造体3へ固定することができる。
【0068】
この際、第2挟持部材13aには、一対の第3接合部25の間において孔41が形成され、第2挟持部材13aの外面側から、当該隙間27aに対して突出する押しボルト17が配置される。第1挟持部材11と第2挟持部材13aが構造体3へ固定された状態で、押しボルト17をねじ込むことで、押しボルト17の先端をフランジ5の外面に接触させることができる。このようにすることで、第2挟持部材13a側から構造体3側に力が加わった際に、第2挟持部材13aから構造体3へ確実に力を伝達させて初期剛性を高めることができる。
【0069】
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第2挟持部材13aとフランジ5との間には隙間27aが形成されるため、フランジ5と固定部材15とが干渉することなく、取り付けが容易である。また、押しボルト17によって、第2挟持部材13a側から受ける力をフランジ5で受けることができるため、第2挟持部材13a側から構造体3側に力が加わった際に、第2挟持部材13aから構造体3へ確実に力を伝達させて初期剛性を高めることができる。
【0070】
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
図12(a)、
図12(b)は、第3の実施形態にかかる第1挟持部材11aの斜視図であり、
図13(a)は、第1挟持部材11aの平面図であり、
図13(b)は、第1挟持部材11aの側面図である。
【0071】
第1挟持部材11aは、第1挟持部材11と略同様の構成であるが、側壁部33に、孔41aが設けられる点で異なる。孔41aは、第1挟持部材11aの内面側から、第2挟持部材13との対向面側に突出する押しボルト(図示省略)がねじ込まれる部位となる。孔41aは、凸部24の側方(第1接合部21側)の側壁部33に形成される。
【0072】
次に、第1挟持部材11aと第2挟持部材13を用いた固定構造1cについて詳細に説明する。
図14(a)は、固定構造1cの平面図であり、
図14(b)は、
図14(a)のE部拡大図である。
【0073】
第1の実施形態と同様に、ウェブ7の両側に第1挟持部材11aを配置した状態で、第1挟持部材11aが構造体3に固定される。すなわち、一対の第1挟持部材11aが、構造体3のウェブ7を挟み込んで固定される。また、第2挟持部材13の一対の第3接合部25は、一対のそれぞれの第1挟持部材11aの第2接合部23と、ボルト等によって接合される。すなわち、第2挟持部材13は、一対の第1挟持部材11aにまたがるように固定される。
【0074】
前述したように、フランジ5と第2挟持部材13との間には隙間27aが形成され、フランジ5と第1挟持部材11aとの間には隙間27bが形成される。このように、フランジ5が第1挟持部材11aと第2挟持部材13と接触しないように隙間をあけることで、フランジ5の寸法精度や変形などによる影響を受けることなく、第1挟持部材11aと第2挟持部材13を構造体3へ固定することができる。
【0075】
この際、第1挟持部材11aには、第1接合部21の両側にそれぞれ配置される側壁部33の内面側から、空間26に対して突出する押しボルト17aが配置される。第1挟持部材11aと第2挟持部材13が構造体3へ固定された状態で、押しボルト17aをねじ込むことで、押しボルト17aの先端をフランジ5の外面に接触させることができる。このようにすることで、接合部における局部座屈の進行を緩やかにし、最大耐力を高めることができる。
【0076】
なお、第3の実施形態にかかる第1挟持部材11aと、第2の実施形態にかかる第2挟持部材13aとを組み合わせてもよい。
図15(a)は、固定構造1dの平面図であり、
図15(b)は、
図15(a)のF部拡大図である。
【0077】
固定構造1dは、ウェブ7の両側に第1挟持部材11aを配置した状態で、第1挟持部材11aが構造体3に固定される。また、第2挟持部材13aの一対の第3接合部25は、一対のそれぞれの第1挟持部材11aの第2接合部23と、ボルト等によって接合される。すなわち、第2挟持部材13aは、一対の第1挟持部材11aにまたがるように固定される。
【0078】
この場合には、第1挟持部材11aには、第1接合部21の両側にそれぞれ配置される側壁部33の内面側から、空間26に対して突出する押しボルト17aが配置される。第1挟持部材11aと第2挟持部材13aが構造体3へ固定された状態で、押しボルト17aをねじ込むことで、押しボルト17aの先端をフランジ5の外面に接触させることができる。
【0079】
さらに、第2挟持部材13aには、一対の第3接合部25の間において孔41が形成され、第2挟持部材13aの外面側から、当該隙間27aに対して突出する押しボルト17が配置される。第1挟持部材11aと第2挟持部材13aが構造体3へ固定された状態で、押しボルト17をねじ込むことで、押しボルト17の先端をフランジ5の外面に接触させることができる。このようにすることで、第2挟持部材13aから構造体3へ確実に力を伝達させて初期剛性を高めることができるとともに、局部座屈の進行を緩やかにし、最大耐力を高めることができる。
【0080】
第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第1挟持部材11aとフランジ5との間には隙間27bが形成されるため、フランジ5と固定部材15とが干渉することなく、取り付けが容易である。また、押しボルト17aによって、接合部の局部座屈の進行を緩やかにし、最大耐力を高めることができる。
【0081】
また、第1挟持部材11aと第2挟持部材13aとを組み合わせることで、第2挟持部材13aの外側から押しボルト17を設け、さらに第1挟持部材11aの内面側から押しボルト17aを配置することができる。このため、フランジ5の内外面の両側から押しボルト17、17aで挟み込むことができ、フランジ5を介して第1挟持部材11aと第2挟持部材13aとの応力伝達をより確実に行うことができる。
【0082】
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
図16(a)、
図16(b)は、第4の実施形態にかかる第1挟持部材11bの斜視図であり、
図17(a)は、第1挟持部材11bの平面図であり、
図17(b)は、第1挟持部材11bの側面図である。
【0083】
第1挟持部材11bは、第1挟持部材11aと略同様の構成であるが、側壁部33の外面に凸部24が形成されずに、第2接合部23が他の部位と同一厚みの部位に形成される。その他の構成は、第1挟持部材11aと同様である。
【0084】
また、第32接合部23の近傍(第1接合部21側)には、孔41aが設けられる。前述したように、孔41aは、第1挟持部材11bの側壁部33の内面側から、外方に突出する押しボルト(図示省略)が配置される部位となる。
【0085】
図18(a)、
図18(b)は、第4の実施形態にかかる第2挟持部材13bの斜視図であり、
図19(a)は、第2挟持部材13bの平面図であり、
図19(b)は、第2挟持部材13bの側面図である。
【0086】
第2挟持部材13bは、第2挟持部材13aと略同様の構成であるが、一対の第3接合部25同士の間であって、第1挟持部材11bとの対向面側に凹部39が形成される点で異なる。すなわち、第3接合部25は、他の部位に対して厚みが厚い部位となる。凹部39は、第1挟持部材11bと第2挟持部材13bとを接合した際に、構造体3のフランジ5が配置される部位となる。
【0087】
また、一対の第3接合部25の間に配置される孔41は、凹部39に設けられる。前述したように、孔41は、第2挟持部材13bの外面側から、凹部39に対して突出する押しボルト(図示省略)が配置される部位となる。
【0088】
次に、固定構造1eについて詳細に説明する。
図20(a)は、固定構造1eの平面図であり、
図20(b)は、
図20(a)のG部拡大図である。なお、前述したように、全ての方向にガセットプレートを配置する必要はなく、補強部材9を配置する方向に対してガセットプレートを配置すればよい。
【0089】
前述したように、一対の第1挟持部材11bは、構造体3のウェブ7を挟み込んで固定される。また、第1挟持部材11bの側壁部33は、フランジ5の両側に張り出すように形成され、側壁部33のフランジ5の両側から張り出した部位に第2接合部23が形成される。
【0090】
第2挟持部材13bの一対の第3接合部25は、一対のそれぞれの第1挟持部材11bの第2接合部23と、ボルト等によって接合される。すなわち、第2挟持部材13bは、一対の第1挟持部材11bにまたがるように固定される。この際、フランジ5の厚みよりも深さが深い、第2挟持部材13bの凹部39によって空間26が形成され、フランジ5との干渉が避けられる。
【0091】
このように、一対の第1挟持部材11bと第2挟持部材13bとが、フランジ5を挟み込むようにして固定された際に、空間26に配置されたフランジ5と第2挟持部材13bの凹部39との間には隙間27aが形成され、フランジ5と第1挟持部材11bとの間には隙間27bが形成される。
【0092】
前述したように、第1挟持部材11bは、両側壁部33に孔41aが形成され、第1挟持部材11bの内面側から、当該隙間27bに対して突出する押しボルト17aが配置され、押しボルト17aの先端はフランジ5の外面に接触する。また、第2挟持部材13bは、一対の第3接合部25の間(凹部39)において孔41が形成され、第2挟持部材13bの外面側から、当該隙間27aに対して突出する押しボルト17が配置され、押しボルト17の先端はフランジ5の外面に接触する。
【0093】
第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、フランジ5が配置される空間26は、第1挟持部材11に設けられた凸部24によって形成してもよく、第2挟持部材13bに設けられた凹部39によって形成してもよい。
【0094】
なお、第4の実施形態にかかる第1挟持部材11bと第2挟持部材13bは、孔41、41aを有する実施形態で説明したが、孔41、41aの一方又は両方は形成されなくてもよい。すなわち、押しボルト17、17aの一方又は両方は使用されなくてもよい。
【0095】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【0096】
1、1a、1b、1c、1d、1e………固定構造
3………構造体
5………フランジ
7………ウェブ
9………補強部材
11、11a、11b………第1挟持部材
13、13b、13b………第2挟持部材
15………固定部材
17、17a………押しボルト
21………第1接合部
23………第2接合部
24………凸部
25………第3接合部
26………空間
27a、27b………隙間
29………充填材
31………ガセットプレート
33………側壁部
35………連結部
37………リブ
39………凹部
41、41a………孔
43………ガセットプレート
45………リブ