JP2009138363A - Joint for joining columnar members - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば地中に埋設された鋼管杭と地上の鉄骨柱との接合等の柱状部材同士を端部で接合するためのジョイント装置に関するものである。 The present invention relates to a joint device for joining columnar members such as a steel pipe pile embedded in the ground and a steel column on the ground at the ends.
従来から建築物の骨組みを構成するのに、各種鉄骨鋼材からなる柱状部材同士の接合が必要不可欠であるが、接合方法としては、何らかのジョイントを用いて溶接やボルト−ナット締結によるものがほとんどである。そこで、ジョイント構成部材で、予め柱状部材に固定できるものは、工場で溶接等を行い、できるだけ現場での溶接や固定のための作業を省いている。 Conventionally, it is indispensable to join columnar members made of various steel materials to construct a framework of a building, but as a joining method, most of them are welding or bolt-nut fastening using some kind of joint. is there. Therefore, a joint component that can be fixed to the columnar member in advance is welded at a factory, and the work for welding and fixing in the field is omitted as much as possible.
例えば、建築物の地上骨組みの主となる鉄骨柱は、これを支持するために地盤を掘り起こして構築されている鉄筋コンクリート製の基礎等に下端が連結支持されているが、現在では、例えば特許文献1に示すような、基礎として地中に垂直にねじ込んで埋設した複数本の基礎杭101を用いて各杭101の地上に出た頭部上に鉄骨支柱201を立設する、という地盤を掘り起こして鉄筋コンクリート基礎を構築する必要のない非常に簡便な工法が普及してきている。
For example, a steel column that is the main structure of a building's ground frame is supported by a reinforced concrete foundation that is constructed by digging up the ground to support it. As shown in FIG. 1, the ground is constructed such that the
このような工法においは、例えば図7に示すように、地中側の杭101の頭部と地上側の鉄骨支柱201の下端とのジョイントを介した接合は、基礎杭101と鉄骨支柱201との各端部に溶接固定されたジョイント板(102,202)同士を上下に合わせ、両ジョイント板(102,202)に予め形成されているボルト穴(103,203)を上下に重ねてアンカーボルト104を挿嵌して締結することによって基礎杭101と鉄骨支柱201とが一体に接合されるものであり、杭側ジョイント板102は、現場で埋設後の基礎杭101の地上部に出た部分を所定長さを切断調整した後その残った頭部に溶接固定しているが、鉄骨支柱側ジョイント板202は予め工場などで溶接しておくことができる。
In such a construction method, for example, as shown in FIG. 7, the joint between the head of the
また、鉄骨支柱に梁又は筋かいを接合する場合には、ジョイントとしての仕口を介して接合が行われている。この仕口は、柱の梁又は筋かい接合位置に所定角度をもって分岐状に突設された短い柱状の仕口部材を備えるものであり、実際の梁又は筋かいとなる柱状部材が、両柱状部材にわたるつなぎ板をボルト止めすることによって仕口部材の延長上に接合されるものである。 In addition, when a beam or a brace is joined to a steel column, joining is performed via a joint as a joint. This joint is provided with a short columnar joint member projecting in a branched shape at a predetermined angle at a column beam or a reinforcement joint position. It is joined on the extension of the joint member by bolting the connecting plate over the member.
従って、短い柱状の仕口部材とこれに接合された柱状部材とが一体となって梁又は筋かいが構成される。さらに、一本の柱に複数本の梁や筋かいが接合されることも多く、その場合、柱の対応位置にそれぞれ仕口部材が設けられることになるが、これら仕口部材は予め工場などで柱に溶接固定されており、現場では、既に予め定められた位置に仕口が設けられている柱を所定位置に立設した後、各仕口部材に梁又は筋かいとなる柱状部材をそれぞれ接合固定するだけとなっている。 Therefore, the short columnar joint member and the columnar member joined thereto are integrated to form a beam or a brace. Furthermore, a plurality of beams and braces are often joined to a single pillar, and in that case, a joint member is provided at each corresponding position of the pillar. In the field, after a column with a joint provided in a predetermined position is erected at a predetermined position, a columnar member that becomes a beam or a streak is attached to each joint member. Each is only bonded and fixed.
しかしながら、上記のような従来の柱状部材同士の接合においては、予め位置付けられた一方の柱状部材が設計通りの正しい位置にあるとは限らず、この場合、他方の柱部材をずらして接合しなければならなくなる。 However, in the conventional joining of the columnar members as described above, one columnar member positioned in advance is not necessarily in the correct position as designed, and in this case, the other columnar member must be shifted and joined. I will have to.
例えば、図8に示すように、地中に埋設された基礎杭101が予め定められた設計位置Bから位置B’に軸ズレしていることがある。この場合、地上の支柱201は設計通りの位置Bに軸を合わせて立設しなければならないため、基礎杭101の軸ズレ分(B−B’)を測量したのち、支柱側ジョイント板202の中心軸が本来あるべき基礎杭の設計上の軸B上に合致するように基礎杭101の頭部に対して杭側ジョイント板102を位置調整して軸ズレ分を埋め合わせてから溶接固定を行っており、支柱側との接合までに手間の掛かる煩雑な作業が必要であった。
For example, as shown in FIG. 8, the
しかも、現場溶接時の位置調整では、高精度の調整は困難であり、溶接後になおズレが残ることもある。このようなズレがわずかでも残る場合には、上下に重なるべきボルト穴(103,203)に挿嵌されるアンカーボルト104を曲げることによってズレを補償するが、このためにはアンカーボルトとして高張力ボルトが使用できず、強度も本来の値より低下してしまう。
In addition, it is difficult to adjust with high accuracy in the position adjustment at the time of on-site welding, and a deviation may still remain after welding. If even such a deviation remains, the deviation is compensated by bending the
従って、基礎杭と鉄骨柱との接合は、杭側ジョイント板の杭頭部への固定が現場での溶接に依っているため、作業工程の効率に大きく影響し、特に杭の位置ズレがある場合、建築物の骨組みを構成する全作業工程の効率を大幅に低下させてしまうだけでなく、その強度も正常な接合で得られるはずの強度よりも低下する。 Therefore, the connection between the foundation pile and the steel column depends on the welding at the site of the pile-side joint plate to the pile head. In this case, not only will the efficiency of all the work steps that make up the framework of the building be greatly reduced, but the strength will also be lower than that which would be obtained by normal joining.
また、上記のような柱と梁又は筋かいとの接合においても、予め柱に溶接固定された仕口部材が設計位置からずれていることもあり得る。この場合、梁や筋かいとなる柱状部材を仕口部材に対して接合する際に、つなぎ板をズレ量だけ曲げることが考えられるが、その分作業の手間が掛かるだけでなく、やはり強度低下の恐れもある。 Further, even in the joining between the column and the beam or the brace as described above, the joint member that is welded and fixed to the column in advance may be displaced from the design position. In this case, it is possible to bend the connecting plate by the amount of misalignment when joining the columnar member that becomes a beam or a streak to the joint member, but this not only requires time for the work but also reduces the strength. There is also a fear.
以上のように、軸ズレを生じ得る柱状部材同士の接合は、基礎杭と柱との間の接合のような垂直方向に沿ったのものに限らず、水平方向や斜め方向に沿ったもの、また柱、梁、筋かい等の各部材間での延長接合や仕口接合など、建築物の骨組み工程において、様々な場面で想定され、その場合、煩雑な手間の追加による作業効率の低下や強度低下の恐れがあった。 As described above, the joining between the columnar members that may cause axial misalignment is not limited to the one along the vertical direction such as the joining between the foundation pile and the pillar, but the one along the horizontal direction or the oblique direction, It is assumed in various scenes in the building framework process, such as extension joints and joint joints between columns, beams, braces, etc. In that case, the work efficiency is reduced and the strength is increased due to complicated labor. There was a risk of decline.
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、第1と第2の柱状部材の端部同士の接合において、予め定められた設計位置と軸ズレを生じている第1の柱状部材に対する第2の柱状部材の設計位置での接合を従来より高精度な位置調整で良好な強度を維持しながらも短時間で簡便に行える柱状部材接合用ジョイントを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a second design for the first columnar member that has a predetermined design position and axial misalignment in the joining of the ends of the first and second columnar members. An object of the present invention is to provide a joint for joining columnar members that can be easily joined in a short time while maintaining good strength by adjusting the position of the columnar members with higher precision than before.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る柱状部材接合用ジョイントは、第1の柱状部材と第2の柱状部材との端部同士を接合するためのジョイントであって、
前記第1の柱状部材の前記接合を行う端部に嵌合される嵌合部と、該嵌合部を前記第1の柱状部材の端部に固定する固定手段と、
該嵌合固定状態にて第1の柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように前記嵌合部と一体的に形成され、予め定められた口径の貫通穴が前記嵌合部周りに複数個形成された板状の第1ジョイントプレートと、
前記第2の柱状部材の前記接合を行う端部に該柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように予め溶接固定された板状の第2ジョイントプレートと、
前記第1ジョイントプレートあるいは該第1ジョイントプレートに固定される第3ジョイントプレートと、前記第2ジョイントプレートとを互いに対面状態で締結するために前記第1ジョイントプレート側から各貫通穴に座金部材を介して挿入されるボルトおよびこれに螺合するナットと、を備え、
前記座金部材は、前記貫通穴に回転自在に挿嵌される円柱状部と、該円柱状部より大きい直径を有すると共に該円柱状部に一体に同心で形成された円盤状部と、これら円柱状部と円盤状部との中心軸位置から半径方向に沿って外周側へ延びるように穿設され、前記ボルトが挿入可能な幅を持つと共に該ボルトが挿入状態で半径方向に沿って摺動可能なスリット状ボルト孔と、を備えているものである。
In order to achieve the above object, the columnar member joining joint according to the first aspect of the present invention is a joint for joining ends of the first columnar member and the second columnar member,
A fitting portion that is fitted to an end portion of the first columnar member that performs the joining; and a fixing unit that fixes the fitting portion to an end portion of the first columnar member;
The fitting portion is integrally formed with the fitting portion so that the surface thereof is located in a plane orthogonal to the axial direction of the first columnar member in the fitted and fixed state, and a through-hole having a predetermined diameter is formed by the fitting. A plurality of plate-like first joint plates formed around the joint;
A plate-like second joint plate that is welded and fixed in advance so that the surface thereof is positioned in a plane orthogonal to the axial direction of the columnar member at the end of the second columnar member to be joined;
In order to fasten the first joint plate or the third joint plate fixed to the first joint plate and the second joint plate in a face-to-face state, a washer member is inserted into each through hole from the first joint plate side. A bolt inserted through and a nut screwed into the bolt,
The washer member includes a columnar portion that is rotatably inserted into the through hole, a disk-shaped portion that has a larger diameter than the columnar portion and is integrally formed concentrically with the columnar portion, and these circles. Drilled to extend radially outward from the central axis position of the columnar part and the disk-shaped part, and has a width in which the bolt can be inserted and slides along the radial direction in the inserted state. Possible slit-shaped bolt holes.
また、請求項2に記載の発明に係る柱状部材接合用ジョイントは、請求項2に記載の柱状部材接合用ジョイントにおいて、前記嵌合部は、前記第1ジョイントプレートの裏面から下垂方向にその軸方向が沿うように一体的に設けられた円筒部を備え、
該円筒部は、前記第1の柱状部材の端部の外周径にほぼ合致する内径を有し、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きが全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けられており、
前記固定手段は、前記円筒部周りに複数個のボルトで締め付けられる割ナット部材を備えているものである。
The columnar member joining joint according to a second aspect of the present invention is the columnar member joining joint according to the second aspect, wherein the fitting portion has an axis extending downward from the back surface of the first joint plate. A cylindrical part provided integrally so that the direction follows,
The cylindrical portion has an inner diameter that substantially matches the outer diameter of the end portion of the first columnar member, and a slit-shaped notch formed in parallel with the axis from the lower end to the upper side is predetermined over the entire circumference. There are several at intervals,
The fixing means includes a split nut member fastened with a plurality of bolts around the cylindrical portion.
また、請求項3に記載の発明に係る柱状部材接合用ジョイントは、請求項1に記載の柱状部材接合用ジョイントにおいて、前記第1ジョイントプレートは、中央に円形の開口穴を有し、
前記嵌合部は、前記第1ジョイントプレートの裏面に前記開口穴と同軸上に一体的に設けられた円筒部を備え、
該円筒部は、前記第1の柱状部材の端部が円筒形状であるとき、該端部の内径とほぼ合致する外径と、均一な内径の上方領域と下端開口に向かってテーパー状に拡大する内径の下方領域とを有し、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きが全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けられていると共に、上部に前記第1ジョイントプレートの開口穴と連通する凹部を形成する底板が設けられており、
前記固定手段は、該円筒部の下方から嵌め込まれた略円錐状の楔部材と、該楔部材を前記開口穴に露呈する底板に固定するボルト及びナットとを備え、
前記楔部材は、該楔部材と前記底板とを下方から貫通するボルトの端部を前記底板の上方側からナット締めすることによって軸方向に沿った位置調整可能に固定されるものである。
Moreover, the columnar member joining joint according to the invention described in claim 3 is the columnar member joining joint according to claim 1, wherein the first joint plate has a circular opening hole in the center,
The fitting portion includes a cylindrical portion integrally provided coaxially with the opening hole on the back surface of the first joint plate,
When the end portion of the first columnar member has a cylindrical shape, the cylindrical portion expands in a tapered shape toward an upper area having a uniform inner diameter and a lower end opening that substantially matches the inner diameter of the end portion. And a plurality of slit-shaped notches formed in parallel with the shaft center from the lower end to the upper side at predetermined intervals over the entire circumference, and the first joint on the upper side. A bottom plate is provided that forms a recess communicating with the opening hole of the plate,
The fixing means includes a substantially conical wedge member fitted from below the cylindrical portion, and a bolt and a nut for fixing the wedge member to the bottom plate exposed to the opening hole,
The wedge member is fixed so as to be adjustable in position along the axial direction by tightening a nut from an upper side of the bottom plate with an end of a bolt that penetrates the wedge member and the bottom plate from below.
本発明の柱状部材の端部同士を接合するためのジョイントにおいては、嵌合部と固定手段を介して第1の柱状部材の端部に固定された第1ジョイントプレートが、その嵌合部周りに複数個形成された予め定められた口径の貫通穴に回転自在に挿嵌される座金部材を介して挿入されるボルトとナットによる締結で予め第2の柱状部材の端部に溶接固定された第2ジョイントプレートに対して、直接あるいは第3ジョイントプレートを介して対面状態で固定され、第1と第2の柱状部材が接合されるものであり、前記座金部材に穿設されたボルト孔を中心軸位置から半径方向に沿って外周側へ延びるスリット状ボルト孔として、該ボルト孔に挿入されたボルトがボルト孔内を前記半径方向に沿って摺動可能としたことにより、第1のジョイントプレートの任意の方向に設定可能な貫通穴に対してそれぞれボルトを偏心止めするができるため、スリット状ボルト孔内の半径方向移動量分だけ第1ジョイントプレートと第2ジョイントプレートとを直接または第3ジョイントプレートを介して相対的に偏心させた固定状態で第1の柱状部材に対して第2の柱状部材を任意の方向、量で偏心させて接合することができる。これにより、第1の柱状部材が予め定められた設計位置から軸ズレ状態で位置決めされていても、第1ジョイントプレート側から座金部材のスリット状ボルト孔の長手方向の向きとボルト孔内の半径方向上のボルト止め位置を調整するだけで、従来のような現場での溶接時の調整等の煩雑な作業を必要とすることなく簡便に且つより高精度に前記軸ズレを補償して第2の柱状部材を設計上の軸心に軸合わせさせた位置で第1と第2の柱状部材同士を接合することができるため、柱状部材同士の接合工程の効率化を可能とし、結果として建築物の骨組み構築等の作業全体の効率化を実現できるという効果がある。 In the joint for joining the end portions of the columnar members of the present invention, the first joint plate fixed to the end portion of the first columnar member via the fitting portion and the fixing means is around the fitting portion. And fixed by welding to the end of the second columnar member in advance by fastening with bolts and nuts inserted through a washer member rotatably inserted into a predetermined through-hole formed in It is fixed to the second joint plate in a face-to-face state directly or via the third joint plate, and the first and second columnar members are joined together. The bolt holes drilled in the washer member are As a slit-like bolt hole extending radially outward from the center axis position, the bolt inserted into the bolt hole can be slid along the radial direction in the first joint. The Since the bolts can be eccentrically stopped with respect to the through-holes that can be set in any direction of the shaft, the first joint plate and the second joint plate can be directly or The second columnar member can be decentered in any direction and amount with respect to the first columnar member in a fixed state that is relatively eccentric via the third joint plate. Thereby, even if the first columnar member is positioned in a state of axial deviation from a predetermined design position, the longitudinal direction of the slit-shaped bolt hole of the washer member from the first joint plate side and the radius in the bolt hole By simply adjusting the bolting position in the direction, it is possible to easily and more accurately compensate for the shaft misalignment without requiring complicated operations such as adjustment at the time of welding in the field. Since the first and second columnar members can be joined to each other at the position where the columnar members are aligned with the design axis, the efficiency of the joining process between the columnar members is made possible, resulting in a building There is an effect that it is possible to realize the efficiency improvement of the whole work such as the construction of the framework.
本発明によるジョイントは、第2の柱状部材の一端部に該柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するよう予め溶接固定された板状の第2ジョイントプレートに対して、第1の柱状部材の一端部に嵌合した状態で固定手段によって固定される嵌合部に該柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するよう一体的に形成された板状の第1ジョイントプレートと直接あるいはこれに固定された第3ジョイントプレートを介して対面状態で第1ジョイントプレート側から該プレートの嵌合部周りに複数個形成された予め定められた口径の貫通穴に座金部材を介して挿入されるボルトとナットによる締結によって第1と第2の柱状部材の端部同士を接合するものであり、前記座金部材は第1ジョイントプレートの貫通穴に回転自在に挿嵌される円柱状部と該円柱状部より大きい直径を有すると共に該円柱状部に一体に同心で形成された円盤状部とを備えており、前記ボルトが挿入されるボルト孔が、円柱状部と円盤状部との中心軸位置から半径方向に沿って外周側へ延びるように穿設されたスリット状で、挿入されたボルトがボルト孔内で前記半径方向に沿って摺動可能としたものである。 The joint according to the present invention has a plate-like second joint plate that is welded and fixed to one end of the second columnar member in a plane perpendicular to the axial direction of the columnar member in advance. A plate-like member integrally formed so that the surface thereof is positioned in a plane orthogonal to the axial direction of the columnar member at a fitting portion fixed by a fixing means in a state of being fitted to one end of one columnar member. A plurality of through-holes with a predetermined diameter formed around the fitting portion of the first joint plate from the first joint plate side in a face-to-face state directly or through a third joint plate fixed to the first joint plate The ends of the first and second columnar members are joined to each other by fastening with bolts and nuts inserted through the washer members, and the washer members rotate into the through holes of the first joint plate. A cylindrical portion that is inserted into the cylindrical portion and a disk-shaped portion that has a larger diameter than the cylindrical portion and is formed concentrically with the cylindrical portion, and a bolt hole into which the bolt is inserted The inserted bolt slides in the bolt hole along the radial direction in a slit shape that extends from the center axis position of the cylindrical portion and the disc-shaped portion to the outer peripheral side along the radial direction. It is possible.
従って、本発明においては、ボルトが半径方向に摺動可能なスリット状ボルト孔を備えた座金部材を介することによって、貫通孔に対してそれぞれ前記半径方向に沿った任意の位置でボルトを偏心止めできるため、前記スリット状ボルト孔内の半径方向移動量分だけ第1ジョイントプレートと第2ジョイントプレートとを直接あるいは第3ジョイントプレートを介して相対的に偏心させて接合させることができる。しかも、前記座金部材は第1ジョイントプレートの貫通穴に対して回転自在であるため、その偏心方向も任意の方向に設定することができる。 Therefore, in the present invention, the bolt is eccentrically stopped at an arbitrary position along the radial direction with respect to the through hole by using the washer member provided with the slit-shaped bolt hole in which the bolt can slide in the radial direction. Therefore, the first joint plate and the second joint plate can be relatively eccentrically joined directly or via the third joint plate by the amount of radial movement in the slit-shaped bolt hole. And since the said washer member is rotatable with respect to the through-hole of a 1st joint plate, the eccentric direction can also be set to arbitrary directions.
即ち、本発明のジョイントによれば、図1の第2ジョイントプレートあるいは第3ジョイントプレート側から見た平面模式図に示すように、第1ジョイントプレート10が嵌合部12を介して嵌合固定される第1の柱状部材100に対して、第2の柱状部材200に溶接固定されている第2ジョイントプレート20または第3ジョイントプレート40を任意の方向、量で偏心させてボルト締結することができるため、第1の柱状部材100が予め定められた設計上の位置(軸心位置A)から軸ズレした位置(埋設後の軸心位置A’)にあっても、現場での接合作業における溶接時のズレ調整等の煩雑な作業を必要とすることなく、第1ジョイントプレート側から座金部材12のスリット状ボルト穴17の長手方向の向きとボルト穴内の半径方向上のボルト止め位置を調整するだけで、簡便に且つ従来の溶接より高精度で第2の柱状部材200を設計上の位置Aに軸合わせさせた状態で第2ジョイントプレート20を直接または第3ジョイントプレート40を介して第1ジョイントプレート10をボルトで締結でき、実質的に前記軸ズレ分A−A’を補償して第1と第2の柱状部材同士(100,200)を接合することができる。
That is, according to the joint of the present invention, the first
なお、第1ジョイントプレートと第2ジョイントプレートとを直接ボルト締結する場合には、本発明のジョイントを構成する部材数が少なくて済むが、第3ジョイントプレートを介在させる場合には、部材数は増えるが第1ジョイントプレートと第3ジョイントプレートとの間で前記軸ズレを補償するようにボルト位置を調整してから位置調整済みの第3ジョイントプレートに対して第2ジョイントプレートを軸心合わせさせてさらにボルト締結による固定を行うことによって第1の柱状部材と第2の柱状部材が接合されるため、軸ズレ補償のためのボルト位置調整作業を第1ジョイントプレートと第2の柱状部材を伴った第2ジョイントプレートとの間で行う場合よりも作業は手軽で簡便になる。 Note that when the first joint plate and the second joint plate are directly bolted, the number of members constituting the joint of the present invention is small, but when the third joint plate is interposed, the number of members is Although the number of bolts is adjusted so as to compensate for the axial displacement between the first joint plate and the third joint plate, the second joint plate is aligned with the third joint plate whose position has been adjusted. Since the first columnar member and the second columnar member are joined by further fixing by bolt fastening, the bolt position adjustment operation for compensating for the axial deviation is accompanied by the first joint plate and the second columnar member. The operation is easier and simpler than when it is performed with the second joint plate.
また、本発明における第1ジョイントプレートと一体的に設けられる嵌合部は、第1の柱状部材の一端部に良好に嵌合でき、固定手段で簡便に固定できる構成のものが望ましい。例えば、第1の柱状部材の少なくとも接合しようとする端部が円柱形状であれば、嵌合部はこれに寸法が合う円筒部を備えれたものとすれば良い。 Moreover, the fitting part provided integrally with the 1st joint plate in this invention has a thing of the structure which can be favorably fitted in the one end part of a 1st columnar member, and can be simply fixed with a fixing means. For example, if at least the end portion of the first columnar member to be joined is a columnar shape, the fitting portion may be provided with a cylindrical portion whose size matches this.
この場合、まずこの円筒部を第1の柱状部材の外側に被せる構成が考えられる。具体的には、第1ジョイントプレートの裏面から下垂方向にその軸方向が沿うように一体的に設けられた円筒部が、第1の柱状部材の一端部の外周径にほぼ合致する内径を有するものとし、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きを全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けておけば、第1の柱状部材の一端部に被せた円筒部の周りに固定手段としての割りナット部材を装着して複数個のボルトで締め付ければ、前記切欠きにより若干縮径する円筒部が第1の柱状部材の一端部を強固に締め付け、結果として該円筒部を介して第1ジョイントプレートが第1の柱状部材の一端部に良好に固定される。 In this case, the structure which covers this cylindrical part on the outer side of a 1st columnar member first can be considered. Specifically, the cylindrical portion that is integrally provided so that the axial direction extends from the back surface of the first joint plate in the hanging direction has an inner diameter that substantially matches the outer diameter of the one end portion of the first columnar member. If a plurality of slit-shaped notches formed in parallel to the shaft center from the lower end are provided at predetermined intervals over the entire circumference, the cylindrical portion that covers the one end portion of the first columnar member is provided. If a split nut member as a fixing means is mounted around and tightened with a plurality of bolts, the cylindrical portion that is slightly reduced in diameter by the notch firmly tightens one end portion of the first columnar member, and as a result, the cylinder The first joint plate is satisfactorily fixed to the one end of the first columnar member via the portion.
また、第1の柱状部材の接合しようとする一端部も円筒形状であるとき、嵌合部としての円筒部を該端部に挿入し、楔部材を用いて円筒部を内側から押し開くチャック機構を利用すれば良好な嵌合固定状態が得られる。例えば、第1ジョイントプレートの裏面に一体的に設けられた円筒部を、第1の柱状部材の一端部の内径とほぼ合致する外径で、均一な内径の上方領域とテーパー状に拡大する内径の下方領域とを有するものとし、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きを全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けておけば、この円筒部を第1の円柱状部材の一端部の円筒形状内に挿入嵌合し、固定手段として略円錐状の楔部材を円筒部の下方から嵌めて押し込めば、切欠きにより円筒部は若干拡径し、この拡がった円筒部がチャックつかみの如く第1の柱状部材の一端部の円筒形状内で強く固定され、結果として該円筒部を介して第1ジョイントプレートが第1の柱状部材に良好に固定される。 In addition, when one end portion to be joined of the first columnar member is also cylindrical, a chuck mechanism that inserts the cylindrical portion as a fitting portion into the end portion and pushes the cylindrical portion from the inside using a wedge member A good fitting and fixing state can be obtained by using. For example, the cylindrical portion integrally provided on the back surface of the first joint plate has an outer diameter that substantially matches the inner diameter of one end of the first columnar member, and an inner diameter that expands in a tapered manner with an upper region having a uniform inner diameter. If a plurality of slit-shaped notches formed in parallel with the shaft center from the lower end to the upper side are provided at predetermined intervals over the entire circumference, the cylindrical portion is formed into the first circle. Insert and fit into the cylindrical shape of one end of the columnar member, and if a substantially conical wedge member is fitted and pushed in from below the cylindrical portion as a fixing means, the cylindrical portion is slightly enlarged by the notch, and this expanded cylinder The portion is firmly fixed in the cylindrical shape at one end of the first columnar member like a chuck grip, and as a result, the first joint plate is well fixed to the first columnar member via the cylindrical portion.
この場合、楔部材の円筒部に対する押し込みは、楔部材を円筒部にネジ止めしているボルトを円筒部に対して送りネジとして利用する簡便な構成で行うことができる。例えば、第1のジョイントプレートの中央に円形の開口穴を設けると共に、該開口穴と同軸上に一体的に形成された円筒部の上部に該開口穴と連通する凹部を設け、円筒部に下方から嵌め込まれた楔部材とこの凹部の底板とを貫通するボルトの先端にナットを螺合しておけば、第1のジョイントプレートの開口穴に露呈する凹部の底板上でナットの螺合回転を進めるだけでこの底板に対しボルトが楔部材を伴って上方へ移動し、楔部材がさらに円筒部内に押し込まれていく。 In this case, the wedge member can be pushed into the cylindrical portion with a simple configuration in which a bolt that screws the wedge member to the cylindrical portion is used as a feed screw with respect to the cylindrical portion. For example, a circular opening hole is provided in the center of the first joint plate, and a concave portion communicating with the opening hole is provided at an upper portion of the cylindrical portion formed coaxially with the opening hole. If the nut is screwed onto the tip of the bolt that passes through the wedge member fitted from the bottom and the bottom plate of the recess, the nut rotates on the bottom plate of the recess exposed in the opening hole of the first joint plate. The bolt moves upward with the wedge member with respect to the bottom plate simply by moving forward, and the wedge member is further pushed into the cylindrical portion.
なお、固定手段は、上記のような専用の部材を用いたものに限らず、嵌合部と基礎杭頭部等の第1の柱状部材の端部とを溶接固定したり、フランジボルトでネジ止めするなど、直正的な固定手段を用いても良い。この場合、固定作業に若干の手間が必要であるが、細かい位置調整等を必要としない簡単な作業であり、また特殊な構成部材数が省かれる分、製造工程の簡略化が図れる。 Note that the fixing means is not limited to the one using the dedicated member as described above, and the fitting portion and the end of the first columnar member such as the foundation pile head are welded and fixed, or a screw with a flange bolt. Straight fixing means such as stopping may be used. In this case, although the fixing work requires a little labor, it is a simple work that does not require fine position adjustment or the like, and the manufacturing process can be simplified as the number of special components is omitted.
本発明で云う柱状部材とは、地中基礎部分や地上部分の支柱、梁、筋かい、控などの一般建築鉄骨および屋上架台や支持架台等の鉄骨設備架台、トラス構造物などの各種建築物、建造物の骨組み各所で用いられる長尺状部材であり、H型鋼、I型鋼、Z型鋼、T型鋼、平鋼、溝型鋼、山形鋼、等の形鋼や角型鋼管、円筒型鋼管など一般的な構造用鋼材が挙げられ、何ら特定の部位に用いられる特定の鉄骨柱部材に限定するものではない。 The columnar member referred to in the present invention is a general building steel frame such as an underground foundation part, a ground support part, a beam, a brace, a lock, a steel frame equipment frame such as a rooftop frame or a support frame, and various buildings such as a truss structure. It is a long member used in various parts of the framework of buildings, such as H-shaped steel, I-shaped steel, Z-shaped steel, T-shaped steel, flat steel, grooved steel, angle steel, etc., shaped steel, square steel pipe, cylindrical steel pipe, etc. A general structural steel material is mentioned and it does not limit to the specific steel column member used for a specific site | part at all.
また、本発明によるジョイントは、同形の柱状部材同士の接合だけでなく、異なる形の柱状部材同士の接合にも用いることができる。例えば、地中に埋設される基礎杭とこの杭の上に立設される鉄骨支柱との接合に用いる場合、基礎杭が第1の柱状部材となり、鉄骨支柱が第2の柱状部材となる。従って、第1ジョイントプレートが、地面に露出している基礎杭の頭部に固定され、予め鉄骨支柱の一端部に溶接固定された第2ジョイントプレートと対面状態で前記座金部材を介したボルト・ナットにより締結されることによって両部材同士が接合される。 In addition, the joint according to the present invention can be used not only for joining columnar members having the same shape but also for joining columnar members having different shapes. For example, when using it for the joining of the foundation pile buried in the ground and the steel column standing up on this pile, the foundation pile becomes the 1st columnar member, and the steel column becomes the 2nd columnar member. Therefore, the first joint plate is fixed to the head of the foundation pile exposed on the ground, and is bolted via the washer member in a face-to-face state with the second joint plate fixed to the one end of the steel column in advance by welding. Both members are joined by fastening with a nut.
この場合、先に地中に埋設された基礎杭が設計上の位置から軸ズレしていても、本発明のジョイントによれば、第2ジョイントプレートを基礎杭側の第1ジョイントプレートに対して座金部材のボルト穴の向きとボルトの挿入位置との調整によって前記軸ズレを実質的に補償した状態で鉄骨支柱を本来の設計上の位置に軸合わせした状態で第2ジョイントプレートを第1ジョイントプレートに固定できるため、従来のような現場でのジョイント板の溶接固定の位置調整によって鉄骨支柱側の軸ズレをなくそうとし、またそれでも残るズレをアンカーボルトの曲げによって補正していた場合に比べてその手間も精度も向上し、強度の低下もなく、作業工程全体の効率化が可能となる。 In this case, according to the joint of the present invention, even if the foundation pile previously buried in the ground is misaligned from the design position, the second joint plate with respect to the first joint plate on the foundation pile side Adjusting the direction of the bolt hole of the washer member and the insertion position of the bolt, the second joint plate in the state where the steel column is aligned with the original design position in a state where the axial displacement is substantially compensated. Because it can be fixed to the plate, it is possible to eliminate the axial misalignment on the steel column side by adjusting the position of the welding fixing of the joint plate in the field as in the past, and the remaining misalignment is still corrected by bending the anchor bolt. Therefore, the labor and accuracy are improved, the strength is not lowered, and the efficiency of the entire work process can be improved.
また、その他にも、支柱と梁や筋かいとの接合にも用いることができる。この場合、柱に溶接固定されている仕口から突出している短い柱状部材と梁や筋かいの本体側柱状部材との端部同士を接合するが、支柱の立設後に予め工場等で溶接固定された仕口側の柱状短部材が設計上の位置より軸ズレしてしまっていても、本発明のジョイントによれば、現場での溶接しながらの位置ズレ調整等の煩雑で精度が低い作業も、また残ったズレを補正するためのつなぎ板の曲げ等も必要なく、簡便で短時間の作業で本体側の柱状部材を設計上の位置に配置されるようにそのズレ分を解消した状態で仕口側の柱状短部材に接合することができる。 In addition, it can also be used for joining a column to a beam or a brace. In this case, the ends of the short columnar member projecting from the joint fixedly welded to the column and the columnar member on the main body side of the beam or brace are joined together. Even if the columnar short member on the joint side is displaced from the design position, according to the joint of the present invention, complicated and low precision work such as positional misalignment adjustment while welding in the field In addition, there is no need to bend the connecting plate to correct the remaining misalignment, and the misalignment has been eliminated so that the columnar member on the main unit can be placed at the designed position in a simple and short work. It can join to the columnar short member by the side of a joint.
本発明のジョイントは、以上のような異なる柱状部材同士の接合以外に、柱状部材の延長のような同種の部材同士の接合にも同様に有効である。なお、第1ジョイントプレートに対する第2ジョイントプレートの相対位置を固定するために、これらジョイントプレートをその前後左右の側面方向から挟持する位置固定手段をさらに設けることが好ましい。 The joint of the present invention is similarly effective for joining the same kind of members as the extension of the columnar members in addition to the joining of the different columnar members as described above. In order to fix the relative position of the second joint plate with respect to the first joint plate, it is preferable to further provide position fixing means for clamping the joint plate from the front, rear, left and right side directions.
また、本発明のジョイントにおいて、第1の柱状部材の軸ズレ分を補償するためのボルト止め位置の偏心可能上限長さは、ボルトが摺動できる座金部材のスリット状ボルト孔の半径方向長さ(ボルト径分を除く)となる。このボルト孔の長さの上限は、座金部材の円柱状部および貫通穴の径寸法によって決定される。従って、これらの寸法は、実際にジョイントが用いられる部位で想定される最大軸ズレ量に基づいて適宜設定することが望ましい。 Further, in the joint of the present invention, the upper limit length that can be decentered at the bolting position for compensating for the axial displacement of the first columnar member is the radial length of the slit bolt hole of the washer member on which the bolt can slide. (Excluding bolt diameter). The upper limit of the length of the bolt hole is determined by the diameter of the cylindrical portion of the washer member and the through hole. Therefore, it is desirable to appropriately set these dimensions on the basis of the maximum amount of axial deviation assumed in a part where the joint is actually used.
例えば、基礎杭と鉄骨支柱のと接合においては、現状で基礎杭の埋設時に生じている軸ズレ量が最大50〜60mmであることから、この基礎杭−鉄骨支柱接合に用いるジョイントにおいては、座金部材および貫通孔の設計寸法を、ボルトの摺動可能最大長さが60mmとなるスリット状ボルト孔に対応したものとすれば良い。 For example, in joining between a foundation pile and a steel column, the maximum amount of axial misalignment currently occurring when the foundation pile is buried is 50 to 60 mm. What is necessary is just to make the design dimension of a member and a through-hole respond | correspond to the slit-shaped bolt hole from which the slidable maximum length of a bolt will be 60 mm.
また、通常ボルト止め箇所は、少なくとも必要な接合強度が得られる数だけ設けられるが、本発明においてボルト止め箇所となる第1ジョイントプレートの貫通穴は、前記のように想定される第1の柱状部材の最大軸ズレ量によって決定されるため、従来の単にボルトを貫通させられるだけの径を持つボルト孔が形成される場合に比べて大幅に大きな径寸法を有するものであり、むやみに数を増やすことができない。従って、ボルト止め箇所は、各貫通穴同士が適宜な間隔を持って配置できると共に、必要充分な接合強度が得られる数と位置を、その柱状部材およびジョイントプレートの寸法に応じて適宜設定する。 In addition, normally, the number of bolting portions is at least as many as necessary joining strength is obtained. In the present invention, the through hole of the first joint plate serving as the bolting portion is the first columnar shape assumed as described above. Since it is determined by the maximum amount of axial displacement of the member, it has a diameter that is significantly larger than the conventional case where a bolt hole having a diameter that allows only a bolt to pass therethrough is formed. It cannot be increased. Accordingly, the bolting points can be appropriately set in accordance with the dimensions of the columnar member and the joint plate so that the through holes can be arranged with appropriate intervals and the necessary and sufficient bonding strength can be obtained.
なお、本発明の第1ジョイントプレートには、上記のように大きな貫通穴が複数形成されるが、該貫通穴に嵌合される座金部材は、アンカーボルトと同様に高張力鋼製とすることができるため、第1ジョイントプレート自体の強度に問題はない。 In the first joint plate of the present invention, a plurality of large through holes are formed as described above, and the washer member fitted into the through holes is made of high tensile steel like the anchor bolt. Therefore, there is no problem in the strength of the first joint plate itself.
また、本発明における第1、第2、第3のジョイントプレートの平面形状は特に限定するものではなく、各種多角形状、円形状、楕円形状など、広く様々な形状が採用可能であり、実際に接合対象となる柱状部材の断面外形状に応じて、ボルト孔の配置や製造、現場での上下プレート同士の位置合わせなどの取り扱い等、強度や工程の簡便さ、効率等を考慮して適宜選択すればよい。例えば基礎杭に断面外形状が四角形の鉄骨支柱を接合するのに用いる場合には、従来のジョイント板と同様の略四角形状とするのが、ボルト孔の効率的で均等な配置や製造工程、接合時の位置調整での取り扱いの簡便さから好ましい。 In addition, the planar shape of the first, second, and third joint plates in the present invention is not particularly limited, and various shapes such as various polygonal shapes, circular shapes, and elliptical shapes can be adopted. Appropriately selected in consideration of strength, simplicity of process, efficiency, etc., such as the arrangement and manufacture of bolt holes, the positioning of upper and lower plates on site, etc., depending on the cross-sectional shape of the columnar members to be joined do it. For example, when used to join a steel pillar with a square cross-sectional outer shape to the foundation pile, it is an efficient and uniform arrangement and manufacturing process of the bolt holes to have a substantially square shape similar to the conventional joint plate, It is preferable because of easy handling in position adjustment during bonding.
本発明の第1の実施例としてのジョイントを、地中に埋設される基礎杭とその上に立設される鉄骨支柱との接合に用いた場合を以下に示す。従って、本実施例において、基礎杭が第1の柱状部材であり、鉄骨支柱が第2の柱状部材である。また、本実施例においては、第1ジョイントプレートの嵌合固定を、基礎杭の頭部外周に嵌合する円筒部と該円筒部周りをボルトで締め付ける割ナット部材とで行う場合を例示する。 The case where the joint as a 1st Example of this invention is used for joining the foundation pile buried in the ground and the steel frame standing up on it is shown below. Therefore, in this embodiment, the foundation pile is the first columnar member, and the steel column is the second columnar member. Moreover, in a present Example, the case where the fitting fixation of a 1st joint plate is performed with the cylinder part fitted to the head outer periphery of a foundation pile, and the split nut member which fastens the circumference of this cylinder part with a volt | bolt is illustrated.
図2は、本実施例におけるジョイントの構成部材を示す概略斜視図であり、(a)は全体構成図、(b)は座金部材の側面図、(c)は座金部材の底面図である。図3は本ジョイントによる接合状態を示す説明図であり、(a)は鉄骨支柱側から見た概略斜視図、(b)は基礎杭側から見た概略斜視図である。 2A and 2B are schematic perspective views showing components of the joint in the present embodiment, in which FIG. 2A is an overall configuration diagram, FIG. 2B is a side view of the washer member, and FIG. 2C is a bottom view of the washer member. 3A and 3B are explanatory views showing a joined state by the present joint, wherein FIG. 3A is a schematic perspective view seen from the steel column side, and FIG. 3B is a schematic perspective view seen from the foundation pile side.
図2に示すように、本実施例によるジョイントは、主に、予め工場等で鉄骨支柱201の下端部に該支柱201の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように溶接固定された略四角形板状の第2ジョイントプレート20と、嵌合部および固定手段によって基礎杭101の頭部に該基礎杭101の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように嵌合固定される略四角形板状の第1ジョイントプレート10と、嵌合部として第1ジョイントプレート10の裏面から下垂方向に一体的に設けられた円筒部11と、該円筒部11周りに複数個のボルトで締め付けられる固定手段としての割ナット部材30と、第1ジョイントプレート10と第2ジョイントプレート20とを互いに対面状態で締結するために第1ジョイントプレート10に形成された貫通穴13と第2ジョイントプレート20に形成されたボルト孔21に座金部材14を介して挿入されるアンカーボルト18とナット19とで構成される。
As shown in FIG. 2, the joint according to the present embodiment is mainly welded and fixed to a lower end portion of the
嵌合部となる円筒部11は、基礎杭頭部101の外周径にほぼ合致する内径を有し、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠き12が全周にわたって断面円形の等角度間隔位置に複数本設けられている。なお、本実施例においては、第1ジョイントプレート10の裏面に円筒部11の外側面との間に形成される直角部に補強用のリブRを数個設けた。もちろん補強の必要がないほど十分か強度をもつ場合であればリブRは必ずしも設ける必要ない。
The
また、第1ジョイントプレート10には、円筒部11の周りに一辺に沿って3個となるように計8個の口径の大きな貫通穴13が互いに所定間隔をもって形成されている。座金部材14は、貫通穴13に回転自在に挿嵌される円柱状部15と、これより大きい直径で同心の円盤状部16とを備えており、第1ジョイントプレート10に裏面側、即ち基礎杭側から貫通穴13に円柱状部15を挿入すると、円柱状部15の外周領域に突出した円盤状部16が第1ジョイントプレート10の裏面の貫通穴13周囲に当接して止まる。
The first
この座金部材14には、円柱状部15と円盤状部16の中心から半径方向に沿って外周側に延びるスリット状ボルト孔17が穿設されている。このボルト穴17の座金部材内側端部である中心軸(円柱状部15と円盤状部16との同心上)位置は、円柱部材15が嵌め込まれる貫通穴13の中心位置と合致し、各貫通穴13おいてそれぞれ座金部材14の中心軸位置でボルト18を第2ジョイントプレート20側に形成された対応する各ボルト孔21に挿入してナット19で締結すると、第1と第2のジョイントプレート(10,20)の中心位置同士が重なり、第1ジョイントプレート10の中心位置と重なる基礎杭101の中心軸と第2ジョイントプレート20の中心位置と重なるように溶接固定された鉄骨支柱201の中心軸とが同軸上となるように設定されている。
The
本実施例では、ボルト18が、スリット状ボルト孔17内をその内側端部の前記中心軸位置から外周側端部まで半径方向に沿って摺動可能とすることにより、この半径方向上の任意の位置で第1ジョイントプレート10と第2ジョイントプレート20とをボルト18で偏心止めすることができる。
In the present embodiment, the
従って、本実施例のジョイントによれば、基礎杭101と鉄骨支柱201とを互いの中心軸同士を前記偏心量分だけズラして接合することができ、もし、図1(b)に示すように、先の地中に埋設された基礎杭101(第1の柱状部材100)が、その中心軸が予め決定されている設計上の位置Aと異なる位置A’に軸ズレしてしまった場合、前記ボルト18の偏心止めによりその軸ズレ分を補償して、鉄骨支柱201(第2の柱状部材200)をその中心軸が設計上の位置Aに重なる位置で基礎杭上に立設するよう接合することができる。
Therefore, according to the joint of the present embodiment, the
以上の構成を備えた本実施例のジョイントにより軸ズレして埋設された基礎杭101と鉄骨支柱201とを接合する場合の作業工程を以下に説明する。まず、地中に埋設後の円筒型鋼管からなる基礎杭101は、地上に露出した頭部周りを所定の領域に亘って所定の深さに掘った状態で予め定められた設計上の高さで切断して調整されており、この基礎杭101の位置を測量して設計上の位置との軸ズレ量とそのズレ方向を求めておく。
The work process in the case of joining the
高さ調整済みの基礎杭101の頭部に対して、第1ジョイントプレート10の円筒部11を嵌め込み、基礎杭101の頭部を覆う円筒部11周りに割ナット部材30を重ねてボルトで締め付ける。この際、円筒部11に形成された複数本のスリット状切欠き12により、円筒部11が縮径し、該円筒部11における基礎杭101の頭部に対する嵌合部は強固な固定状態となり、第1ジョイントプレート10の基礎杭101の頭部への固定が完了する。
The
次に、鉄骨支柱201の下端に溶接固定された第2ジョイントプレート20を第1ジョイントプレート10の表面に対面させ、鉄骨支柱201をその中心軸が設計上の中心軸位置に合致するよう位置合わせした状態で第1と第2のジョイントプレート(10,20)同士を当接させる。この時、第2ジョイントプレート20に形成されている各ボルト孔21は、第1ジョイントプレート10の対応する各貫通穴13の中心からそれぞれ前記軸ズレ分だけ離れた偏心位置に来る。
Next, the second
従って、両ジョイントプレート(10,20)同士の当接状態において、第1ジョイントプレート10の各貫通穴13にその裏面側(地面側)から座金部材14の円柱状部15を挿嵌し、スリット状ボルト孔17の長手方向(半径方向)が前記軸ズレの方向に沿うように回転して位置調整する。
Therefore, in the contact state between the joint plates (10, 20), the
この位置調整により、第2ジョイントプレート20の各ボルト孔21はそれぞれ対応するが座金部材14のスリット状ボルト孔17の半径方向上に重なるため、この偏心位置で高張力鋼製のアンカーボルト18を座金部材14のスリット状ボルト孔17から第2ジョイントプレート20のボルト孔21まで貫通させ、ナット19で締結することにより、第1ジョイントプレート10と第2ジョイントプレート20とがボルト固定され、基礎杭101と鉄骨支柱201との接合が完了する。
By this position adjustment, each
以上にように、本実施例におけるジョイントを用いれば、設計上の位置から軸ズレして埋設されてしまった基礎杭に対して、該基礎杭側に固定される第1ジョイントプレートの貫通穴に挿嵌される座金部材を回転させてそのスリット状ボルト孔の向きとボルト挿入位置を調整するという簡便な工程で、前記軸ズレ分を補償しながら鉄骨支柱を接合し、設計上の位置に精度良く立設することができる。 As described above, if the joint in the present embodiment is used, the foundation pile that has been buried with the axis shifted from the design position is inserted into the through hole of the first joint plate that is fixed to the foundation pile side. By rotating the washer member to be inserted and adjusting the direction of the slit-shaped bolt hole and the bolt insertion position, the steel strut is joined while compensating for the axial displacement, and the design position is accurate. Can stand up well.
なお、スリット状ボルト孔17の長手方向長さは、実質的にボルト18が摺動可能な範囲であるボルト18径分を除く寸法を、第1の柱状部材の位置決め固定時に生じる軸ズレとして想定される最大値に設定しておけば、ほとんどの現場で本ジョイントによる接合でその軸ズレを補償することができる。例えば、本実施例においては、現状における基礎杭101の埋設時に生じる軸ズレ量の経験的に得られている最大値50〜60mmに対応すべく前記ボルト18が摺動可能な範囲となる寸法を60mmとするのが望ましい。
The length in the longitudinal direction of the slit-
また、第1ジョイントプレート10に対する第2ジョイントプレート20との相対的な偏心位置を固定するための手段を更に設けても良い。例えば図1に示すように、第1ジョイントプレート10に対して偏心位置決めされた第2ジョイントプレート20を前後方向または左右方向から固定板31を介して固定ボルト32で挟持する固定手段によって両ジョイントプレートの相対位置関係をより安定に維持できる。
Further, a means for fixing the relative eccentric position of the first
また、本実施例においては、第1ジョイントプレートと第2ジョイントプレートを直接ボルトで締結固定する場合を示したが、図4に示すように、両ジョイントプレートの締結を第3ジョイントプレート40を介して行う構成としても良い。
In the present embodiment, the first joint plate and the second joint plate are directly fastened and fixed by bolts. However, as shown in FIG. 4, both joint plates are fastened via the third
この場合、第1ジョイントプレート10に対してまず第3ジョイントプレート40が基礎杭101の軸ズレを補償するように偏心位置で固定され、その後第3ジョイントプレート40に対して第2ジョイントプレート20を互いの中心軸同士を合わせて固定することにより、基礎杭101と鉄骨支柱201とが接合されるものとする。
In this case, the third
このように、第3ジョイントプレート40を介する構成によれば、第1ジョイントプレート10の対する座金部材14のスリット状ボルト17の向きやボルト止めの偏心位置調整の作業をフリーの第3ジョイントプレート40に対して行えば良いため、鉄骨支柱201を伴った第2ジョイントプレート20に対して直接行う場合よりも作業が簡便となる。
As described above, according to the configuration via the third
なお、作業開始時には基礎杭101の頭部の周りが所定範囲に亘って所定深さ掘られて空間が確保されているため、第1ジョイントプレート10の該頭部への嵌合固定後あるいは第2ジョイントプレート20との固定完了時に前記空間を掘り出された土は埋め戻されるが、その際、第1ジョイントプレート10の周囲を設計領域に亘ってコンクリート打設する場合もある。
Since the space around the head of the
上記第1の実施例においては、第1ジョイントプレートを基礎杭頭部に固定するための嵌合部として、該頭部周りに被せるように嵌合させる筒状部としたが、基礎杭頭部が円筒状であれば、該嵌合部をその円筒状頭部内に挿入嵌合する構成も考えられる。 In the first embodiment, the fitting portion for fixing the first joint plate to the foundation pile head portion is a cylindrical portion that is fitted so as to be covered around the head portion. If it is cylindrical, the structure which inserts and fits this fitting part in the cylindrical head part is also considered.
本発明の第2の実施例として、第1ジョイントプレート基礎杭頭部に嵌合固定するための構成として、前記の如く基礎杭の円筒状頭部内に挿入嵌合される嵌合部としての円筒部と、この円筒部を固定するための手段として該円筒部に下方から挿入されて円筒部を内側から押し開くチャック機構を構成する楔部材を固定手段として備えたジョイントを図5に示す。図5(a)は、本実施例の第1ジョイントプレートの基礎杭頭部への嵌合固定状態を示す概略平面図であり、(b)はその概略側断面図である。 As a second embodiment of the present invention, as a configuration for fitting and fixing to the first joint plate foundation pile head, as a fitting portion inserted and fitted into the cylindrical head of the foundation pile as described above FIG. 5 shows a joint provided with a cylindrical member and a wedge member that constitutes a chuck mechanism that is inserted into the cylindrical portion from below and pushes the cylindrical portion from the inside as means for fixing the cylindrical portion. Fig.5 (a) is a schematic plan view which shows the fitting fixed state to the foundation pile head part of the 1st joint plate of a present Example, (b) is the schematic sectional side view.
本実施例2においては、円筒部および楔部材との嵌合部と固定手段以外は実施例1と基本構成が共通するものである。即ち、予め工場等で鉄骨支柱の下端部に該支柱の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように溶接固定された略四角形板状の第2ジョイントプレート(不図示)と、嵌合部および固定手段によって基礎杭101の頭部に該基礎杭101の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように嵌合固定される略四角形板状の第1ジョイントプレート50と、第1ジョイントプレート50と第2ジョイントプレートとを互いに対面状態で締結するために第1ジョイントプレート50に形成された貫通穴56と第2ジョイントプレート側に形成されたボルト孔に図1〜3に示した座金部材14を介して挿入されるアンカーボルト18とナット19とで主に構成される。
In the second embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment except for the fitting portion between the cylindrical portion and the wedge member and the fixing means. That is, a second joint plate (not shown) having a substantially quadrangular plate shape, which is welded and fixed to a lower end portion of a steel column in advance in a factory or the like so that its surface is located in a plane perpendicular to the axial direction of the column, A substantially rectangular plate-like first
本実施例では、第1ジョイントプレート50の中央部に開口穴55が形成されおり、嵌合部となる円筒部51が第1ジョイントプレート50の裏面に該開口穴55と同軸上に一体的に設けられている。この円筒部51には、上部に、開口穴55と連通する凹部が形成されており、また断面円形状の等角度間隔位置に下端から上方に向かって円筒部軸心と平行にスリット状切欠き52が全周にわたって複数本形成されていると共に、下方領域において下端開口に向かって内径がテーパー状に拡大している。
In the present embodiment, an
この拡径部53には、該拡径部53と同じ傾斜のテーパー状外周形状を持つ楔部材60が嵌め込まれており、この楔部材60は凹部の底板54にボルト61とナット62によりネジ止めされている。この楔部材60と底板54とを下方から貫通しているボルト61の端部に底板54の上面で螺合するナット62は、第1ジョイントプレート50の開口穴55内に露呈しているため、ナット62の螺合回転操作を外側からおこなうことができる。
A
従って、ナット62の螺合回転を進めることによって、ボルト61は送りネジとなって楔部材60を伴って底板54に対して近接する方向へ移動し、楔部材60はさらに円筒部51内に押し込まれることになる。このような楔部材60の円筒部51内への押し込みが進めば、スリット状切欠き53によって円筒部51の下方領域は拡径する。従って、楔部材60が下方開口から嵌め込まれている円筒部51を基礎杭101の頭部内に挿入し、開口穴55に露呈しているナット62の螺合回転を進めていけば、楔部材60の押し込みに伴って円筒部51の下方領域は拡径していき、円筒部51は基礎杭101の頭部に対して内側からチャックつかみの如く押圧し、強固な嵌合固定状態が得られる。
Accordingly, when the
以上のように、円筒部51と楔部材60とによって基礎杭101の頭部に固定された第1ジョイントプレート50に対しては、以降は実施例1と同様の工程で第2ジョイントプレート20を座金部材14介してボルト締結することによって、基礎杭101が設計上の埋設位置から軸ズレしていても該軸ズレを補償して鉄骨支柱201を設計上の位置で接合することができる。
As described above, with respect to the first
また、楔形状を用いたチャック機構による固定手段は、基礎杭の頭部を外側から締め付ける構成でも可能である。本発明の第3の実施例として、第1ジョイントプレートの嵌合部を構成する円筒部が楔部となる場合を図6に示す。図6(a)は第1ジョイントプレートを基礎杭頭部に嵌合固定した状態を示す側断面図であり、(b)は、締め付けリングを円筒部に対して相対移動させるためのリングネジを第1ジョイントプレートの裏面側からみた平面図である。 Further, the fixing means by the chuck mechanism using the wedge shape may be configured to tighten the head of the foundation pile from the outside. As a third embodiment of the present invention, FIG. 6 shows a case where the cylindrical portion constituting the fitting portion of the first joint plate is a wedge portion. FIG. 6A is a side sectional view showing a state in which the first joint plate is fitted and fixed to the foundation pile head, and FIG. 6B is a diagram showing a ring screw for moving the fastening ring relative to the cylindrical portion. It is the top view seen from the back side of 1 joint plate.
本実施例による第1ジョイントプレート10には、第1実施例と同様に、嵌合部として裏面から下垂方向に一体的に円筒部70が設けられており、その周りに、鉄骨支柱201の端部に予め溶接固定された第2ジョイントプレート20と対面状態でアンカーボルトによって締結するためのボルト孔17を備えた座金部材14が嵌装される貫通孔13が所定個数設けられている。また円筒部70は、基礎杭101の頭部外周径にほぼ合致する内径を有し、基礎杭101の頭部に被さるように嵌合でき、また下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠き72が全周にわたって断面円形の等角度間隔位置に複数本設けられている。
As in the first embodiment, the first
本実施例においては、円筒部70は、その軸方向略中央位置から基礎杭101側下方へ向かう所定領域に亘って外径がテーパー状に縮径している外側縮径部71を備えており、さらにその下方には端部に亘って外表面に雄ネジ加工部43が形成されている。さらに前記縮径部71には、該縮径部71と同じ傾斜のテーパー状内形状をもつ締め付けリング80が外側に嵌められており、その下方の雄ネジ加工部73には、これと螺合する雌ネジ加工82が内周面に施されたリングネジ81が配置されている。
In the present embodiment, the
従って、リングネジ81を円筒部70に対してその軸方向に沿って第1ジョイントプレート10側上方へ螺合回転を進めて移動させると、該リングネジ81は締め付けリング80を円筒部70に対して上方へ押し上げられ、これに伴って円筒部70の下方領域は締め付けられ、スリット状切欠き72によって縮径していき、円筒部70は基礎杭101の頭部に対して外側から強く締め付け押圧され、強固な嵌合固定状態が得られる。このように、嵌合部としての円筒部70に対して、その外側縮径部71とこの領域に嵌められる締め付けリングおよび下方の雄ネジ加工部73とこれに螺合するリングネジ81が本実施例の固定手段を構成している。
Therefore, when the
以上の嵌合部と固定手段とによって円筒部70が基礎杭101の頭部に強固に嵌合固定された状態において、第1ジョイントプレート10はその表面が基礎杭101の軸方向に対して直交する平面内にあるため、以降は上記実施例と同様に、基礎杭101が設計上の位置から軸ズレして埋設されてしまっていても、第1ジョイントプレート10に第2ジョイントプレートを対面させ、座金部材14のスリット状ボルト孔17の向きとアンカーボルト18の挿入位置を調整するという簡便な工程で、前記軸ズレ分を補償しながら第1と第2のジョイントプレート同士を固定することによって、鉄骨支柱201を設計上の位置に精度良く立設するように基礎杭101に接合することができる。
In the state in which the
なお、以上の実施例においては、円筒状鋼管からなる基礎杭と鉄骨支柱との接合の場合において、第1ジョイントプレートの嵌合部として、基礎杭の頭部形状に嵌合する円筒部と、これを割ナットによる締め付けまたは楔部材によるチャック機構で固定する手段を備えたジョイント構成を示したが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、接合する柱状部材の頭部形状に応じて簡便に嵌合固定できる機構であれば採用可能である。 In the above embodiment, in the case of joining a foundation pile made of a cylindrical steel pipe and a steel column, as a fitting portion of the first joint plate, a cylindrical portion fitted to the head shape of the foundation pile; Although a joint configuration provided with means for fastening it with a split nut or fixing with a chuck mechanism with a wedge member is shown, it is not limited to this in the present invention, depending on the head shape of the columnar members to be joined. Any mechanism that can be easily fitted and fixed can be used.
10,50:第1ジョイントプレート
11,51,70:円筒部(嵌合部)
12,52,72:スリット状切欠き
13,56:貫通穴
R:リブ
14:座金部材
15:円柱状部
16:円盤状部
17:スリット状ボルト孔
18:アンカーボルト
19:ナット
20:第2ジョイントプレート
21:ボルト孔
30:割ナット
31:固定板
32:固定ボルト
40:第3ジョイントプレート
53:拡径部(円筒部下部領域)
54:凹部底板
55:開口穴
60:楔部材
61:ボルト
62:ナット
71:外側縮径部
73:雄ネジ加工部
80:締め付けリング
81:リングネジ
82:雌ネジ加工
100:第1の柱状部材
101:基礎杭
102:杭側ジョイント板
103,203:ボルト孔
104:アンカーボルト
200:第2の柱状部材
201:鉄骨支柱
202:支柱側ジョイント板
10, 50: 1st
12, 52, 72: slit-shaped
54: Recessed bottom plate 55: Opening hole 60: Wedge member 61: Bolt 62: Nut 71: Outer diameter reduced portion 73: Male screw machining portion 80: Tightening ring 81: Ring screw 82: Female screw machining 100: First columnar member 101 : Foundation pile 102: Pile side
Claims (3)
前記第1の柱状部材の前記接合を行う端部に嵌合される嵌合部と、該嵌合部を前記第1の柱状部材の端部に固定する固定手段と、
該嵌合固定状態にて第1の柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように前記嵌合部と一体的に形成され、予め定められた口径の貫通穴が前記嵌合部周りに複数個形成された板状の第1ジョイントプレートと、
前記第2の柱状部材の前記接合を行う端部に該柱状部材の軸方向と直交する平面内にその表面が位置するように予め溶接固定された板状の第2ジョイントプレートと、
前記第1ジョイントプレートあるいは該第1ジョイントプレートに固定される第3ジョイントプレートと、前記第2ジョイントプレートとを互いに対面状態で締結するために前記第1ジョイントプレート側から各貫通穴に座金部材を介して挿入されるボルトおよびこれに螺合するナットと、を備え、
前記座金部材は、前記貫通穴に回転自在に挿嵌される円柱状部と、該円柱状部より大きい直径を有すると共に該円柱状部に一体に同心で形成された円盤状部と、これら円柱状部と円盤状部との中心軸位置から半径方向に沿って外周側へ延びるように穿設され、前記ボルトが挿入可能な幅を持つと共に該ボルトが挿入状態で前記半径方向に沿って摺動可能なスリット状ボルト孔と、を備えていることを特徴とする柱状部材接合用ジョイント。 A joint for joining ends of the first columnar member and the second columnar member,
A fitting portion that is fitted to an end portion of the first columnar member that performs the joining; and a fixing unit that fixes the fitting portion to an end portion of the first columnar member;
The fitting portion is integrally formed with the fitting portion so that the surface thereof is located in a plane orthogonal to the axial direction of the first columnar member in the fitted and fixed state, and a through-hole having a predetermined diameter is formed by the fitting. A plurality of plate-like first joint plates formed around the joint;
A plate-like second joint plate that is welded and fixed in advance so that the surface thereof is positioned in a plane orthogonal to the axial direction of the columnar member at the end of the second columnar member to be joined;
In order to fasten the first joint plate or the third joint plate fixed to the first joint plate and the second joint plate in a face-to-face state, a washer member is inserted into each through hole from the first joint plate side. A bolt inserted through and a nut screwed into the bolt,
The washer member includes a columnar portion that is rotatably inserted into the through hole, a disk-shaped portion that has a larger diameter than the columnar portion and is integrally formed concentrically with the columnar portion, and these circles. The columnar part and the disk-shaped part are drilled so as to extend radially outward from the center axis position of the columnar part, and have a width in which the bolt can be inserted and slide in the radial direction when the bolt is inserted. A columnar member joining joint, comprising: a movable slit-like bolt hole.
該円筒部は、第1の柱状部材の端部の外周径にほぼ合致する内径を有し、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きが全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けられており、
前記固定手段は、前記円筒部周りに複数個のボルトで締め付けられる割ナット部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載の柱状部材接合用ジョイント。 The fitting portion includes a cylindrical portion that is integrally provided so that the axial direction extends along the hanging direction from the back surface of the first joint plate,
The cylindrical portion has an inner diameter that substantially matches the outer peripheral diameter of the end portion of the first columnar member, and slit-shaped notches formed in parallel with the shaft center from the lower end to a predetermined interval over the entire circumference. There are multiple
The columnar member joining joint according to claim 1, wherein the fixing means includes a split nut member that is fastened with a plurality of bolts around the cylindrical portion.
前記嵌合部は、前記第1ジョイントプレートの裏面に前記開口穴と同軸上に一体的に設けられた円筒部を備え、
該円筒部は、前記第1の柱状部材の端部が円筒形状であるとき、該端部の内径とほぼ合致する外径と、均一な内径の上方領域と下端開口に向かってテーパー状に拡大する内径の下方領域とを有し、下端から上方へ軸心と平行に形成されたスリット状切欠きが全周にわたって予め定められた間隔で複数本設けられていると共に、上部に前記第1ジョイントプレートの開口穴と連通する凹部を形成する底板が設けられており、
前記固定手段は、該円筒部の下方から嵌め込まれた略円錐状の楔部材と、該楔部材を前記開口穴に露呈する底板に固定するボルト及びナットとを備え、
前記楔部材は、該楔部材と前記底板とを下方から貫通するボルトの端部を前記底板の上方側からナット締めすることによって軸方向に沿った位置調整可能に固定されることを特徴とする請求項1に記載の柱状部材接合用ジョイント。 The first joint plate has a circular opening hole in the center;
The fitting portion includes a cylindrical portion integrally provided coaxially with the opening hole on the back surface of the first joint plate,
When the end portion of the first columnar member has a cylindrical shape, the cylindrical portion expands in a tapered shape toward an upper area having a uniform inner diameter and a lower end opening that substantially matches the inner diameter of the end portion. And a plurality of slit-shaped notches formed in parallel with the shaft center from the lower end to the upper side at predetermined intervals over the entire circumference, and the first joint on the upper side. A bottom plate is provided that forms a recess communicating with the opening hole of the plate,
The fixing means includes a substantially conical wedge member fitted from below the cylindrical portion, and a bolt and a nut for fixing the wedge member to the bottom plate exposed to the opening hole,
The wedge member is fixed so as to be adjustable in position along the axial direction by tightening a nut from an upper side of the bottom plate with an end of a bolt penetrating the wedge member and the bottom plate from below. The columnar member joining joint according to claim 1.
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