(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、
前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部には、前記ボルトが挿入されるボルト孔が形成され、
前記添板は第一板及び第二板で構成され、
前記第一板は、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部を両側から挟み、前記一方の鋼材側に形成され一方側の前記ボルトが挿入された第一小孔と、前記他方の鋼材側に形成され前記一方側のボルトと前記第一小孔とのクリアランスよりも他方側のボルトとのクリアランスが大きくなるように構成され前記他方側のボルトが挿入された前記第一大孔と、を有し、
前記第二板は、前記第一板の外側に配置され、前記他方の鋼材側に形成され前記他方側のボルトが挿入され前記第一大孔よりも小さい第二小孔と、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のボルトが挿入され前記第一小孔よりも大きい第二大孔と、を有し、
前記第一小孔、前記第一大孔、前記第二小孔、前記第二大孔、及び前記ボルト孔に前記ボルトを挿入して、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合した鋼材の接合構造。
【請求項２】
複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、
前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部と、前記添板と、には、前記ボルトが挿入されるボルト孔が形成され、
前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部には、ピンが挿入されるピン孔が形成され、
前記添板は第一板及び第二板で構成され、
前記第一板は、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部を両側から挟み、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のピンが挿入された第一小孔と、前記他方の鋼材側に形成され前記一方側のピンと前記第一小孔とのクリアランスよりも他方側のピンとのクリアランスが大きくなるように構成され前記他方側のピンが挿入された前記第一大孔と、を有し、
前記第二板は、前記第一板の外側に配置され、前記他方の鋼材側に形成され前記他方側のピンが挿入され前記第一大孔よりも小さい第二小孔と、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のピンが挿入され前記第一孔よりも大きい第二大孔と、を有し、
前記添板に形成された前記ボルト孔と前記ボルトとのクリアランスが、前記第一小孔と前記一方側のピンとのクリアランス及び前記第二小孔と前記他方側のピンとのクリアランスのいずれよりも大きくなるように設定され、
前記第一小孔、前記第一大孔、前記第二小孔、前記第二大孔、及び前記ピン孔に前記ピンを挿入する共に、前記ボルト孔に前記ボルトを挿入し、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合した鋼材の接合構造。
【請求項３】
前記第一板及び前記第二板よりも剛性が低い材料で構成された低剛性層が、前記第一板と前記第二板との間に設けられている請求項１又は請求項２に記載の鋼材の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材を用いて構築する構造物における鋼材の端部同士の接合において、添板を接合される二つの鋼材の端部の両側面に配設して挟み、鋼材の端部と添板とをボルトによって締結する接合構造が知られている。
【０００３】
特許文献１には、高力ボルトで一対の被接合部材と添板とを締め付けると共に、座金部材が添板の支圧部を押圧し、この支圧部が被接合部材の支圧孔部の孔面に押圧されることにより、高力ボルトの締め付けと同時に、被接合部材に作用した荷重が座金部材と添板の支圧部を介して支圧伝達されるように高力ボルトと一対の被接合部材を繋げて、被接合部材同士を接合することが可能とした高力ボルト接合構造が提案されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
ここで、支圧接合とは、ボルトで結合することで、ボルトの軸方向と直角方向の力を、支圧孔に挿入されたボルトの支圧面に生じる力により接合する接合方法とされている。このような支圧接合は、初期滑りが生じている間は、支圧抵抗が発揮されない。よって、支圧孔とボルトとのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくすることが考えられる。しかし、支圧孔とボルトとのクリアランスを小さくすると、施工時の誤差の吸収が困難となり、この結果、施工効率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記を考慮し、施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる鋼材の接合構造を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部には、前記ボルトが挿入されるボルト孔が形成され、前記添板は第一板及び第二板で構成され、前記第一板は、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部を両側から挟み、前記一方の鋼材側に形成され一方側の前記ボルトが挿入された第一小孔と、前記他方の鋼材側に形成され前記一方側のボルトと前記第一小孔とのクリアランスよりも他方側のボルトとのクリアランスが大きくなるように構成され前記他方側のボルトが挿入された前記第一大孔と、を有し、前記第二板は、前記第一板の外側に配置され、前記他方の鋼材側に形成され前記他方側のボルトが挿入され前記第一大孔よりも小さい第二小孔と、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のボルトが挿入され前記第一小孔よりも大きい第二大孔と、を有し、前記第一小孔、前記第一大孔、前記第二小孔、前記第二大孔、及び前記ボルト孔に前記ボルトを挿入して、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合した鋼材の接合構造。
【０００９】
請求項１の発明では、ボルトと第一大孔及び第二大孔とのクリアランス分、第一板と第二板とをずらすことができると共に、接合される一方の鋼材と他方の鋼材とをずらすことができる。つまり、ボルトと第一大孔及び第二大孔とのクリアランス分が、施工時の誤差の吸収代となる。
【００１０】
一方、ボルトと第一小孔及び第二小孔とのクリアランス及びボルトとボルト孔とのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくし効果的に支圧を付与することできる。
【００１１】
したがって、ボルトと第一大孔及び第二大孔とのクリアランスで、施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、ボルトと第一小孔及び第二小孔とのクリアランス及びボルトとボルト孔とのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部と、前記添板と、には、前記ボルトが挿入されるボルト孔が形成され、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部には、ピンが挿入されるピン孔が形成され、前記添板は第一板及び第二板で構成され、前記第一板は、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部を両側から挟み、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のピンが挿入された第一小孔と、前記他方の鋼材側に形成され前記一方側のピンと前記第一小孔とのクリアランスよりも他方側のピンとのクリアランスが大きくなるように構成され前記他方側のピンが挿入された前記第一大孔と、を有し、前記第二板は、前記第一板の外側に配置され、前記他方の鋼材側に形成され前記他方側のピンが挿入され前記第一大孔よりも小さい第二小孔と、前記一方の鋼材側に形成され前記一方側のピンが挿入され前記第一孔よりも大きい第二大孔と、を有し、前記添板に形成された前記ボルト孔と前記ボルトとのクリアランスが、前記第一小孔と前記一方側のピンとのクリアランス及び前記第二小孔と前記他方側のピンとのクリアランスのいずれよりも大きくなるように設定され、前記第一小孔、前記第一大孔、前記第二小孔、前記第二大孔、及び前記ピン孔に前記ピンを挿入する共に、前記ボルト孔に前記ボルトを挿入し、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合した鋼材の接合構造。
【００１３】
請求項２の発明では、ボルトとボルト孔とのクリアランスやピンと第一大孔及び第二大孔とのクリアランスに応じて、第一板と第二板とをずらすことができると共に、接合される一方の鋼材と他方の鋼材とをずらすことができる。つまり、ボルトとボルト孔とのクリアランスやピンと第一大孔及び第二大孔とのクリアランスに応じた施工時の誤差の吸収代がある。
【００１４】
一方、ピンと第一小孔及び第二小孔とのクリアランス及びボルトとボルト孔とのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくし効果的に支圧を付与することできる。
【００１５】
したがって、施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、ピンと第一小孔及び第二小孔とのクリアランス及びボルトとボルト孔とのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、前記第一板及び前記第二板よりも剛性が低い材料で構成された低剛性層が、前記第一板と前記第二板との間に設けられている。
【００１７】
請求項３の発明では、添板を構成する第一板と第二板との間に低剛性層を形成することで、鋼材の端部と添板との間の面圧が低下すると共に、面圧が生じる領域が広くなる。これにより、鋼材の端部と添板の間との摩擦抵抗が向上し、この結果、鋼材の端部と添板との初期すべり時における耐力変動が抑制される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る鋼材の接合構造が適用されて接合された鉄骨梁の端部同士の接合部位を示す斜視図である
【図２】本発明の第一実施形態に係る鋼材の接合構造が適用されて接合された鉄骨梁の端部のフランジ同士の接合部位を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る鋼材の接合構造が適用されて接合された鉄骨梁の端部のフランジ同士の接合部位を示す縦断面図である。
【図４】図３に示す接合部位における（Ａ）は支圧力を説明するための説明図であり、（Ｂ）は摩擦力を説明するための説明図である。
【図５】（Ａ）は図３の説明図における荷重変形関係を説明するグラフであり、（Ｂ）は第一板と第二板との間の摩擦力を説明するための説明図である。
【図６】変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る鋼材の接合構造が適用されて接合された鉄骨梁の端部のフランジ同士の接合部位を示す斜視図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る鋼材の接合構造が適用されて接合された鉄骨梁の端部のフランジ同士の接合部位を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第一実施形態］
図１〜図５を用いて、本発明の第一実施形態に係る鋼材の接合構造が適用された鉄骨梁の端部同士の接合について説明する。なお、各図において、鉄骨梁の長手方向をＸ方向として、鉛直方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向とＺ方向と直交する方向をＹ方向とする。
【００２１】
＜鉄骨梁の端部同士の接合部位の全体構造＞
まず、本発明に係る鋼材の接合構造によって接合された鉄骨梁同士が接合された接合部位の全体構造について説明する。
【００２２】
図１に示すように、鋼材の一例としての鉄骨梁１０Ａの端部１０ＡＴと、鋼材の一例としての鉄骨梁１０Ｂの端部１０ＢＴと、が添板１００、２００、３００を介して接合されている。なお、以降、鉄骨梁１０Ａと鉄骨梁１０Ｂとを区別する必要がない場合は、Ａ，Ｂを省略することがある。また、他の部材や部位についても、鉄骨梁１０Ａ側に設けられている場合には、符号の後にＡを付し、鉄骨梁１０Ｂ側に設けられている場合には、符号の後にＢを付す。
【００２３】
本施形態では、鉄骨梁１０は、フランジ１２、１４とウエブ１６とで構成されたＨ形鋼とされている。鉄骨梁１０Ａのフランジ１２Ａ、１４Ｂの夫々の両側面に添板１００、２００が配設され、鉄骨梁１０Ｂのフランジ１２Ｂ、１４Ｂの両側面に添板１００、２００が配設されている。つまり、鉄骨梁１０Ａの端部１０ＡＴと鉄骨梁１０Ｂの端部１０ＢＴとに跨って添板１００、２００が配設されている。更に、鉄骨梁１０のウエブ１６の両側面に添板３００が配設されている。
【００２４】
そして、添板１００、２００間と、添板３００間と、を夫々ボルト８０及びナット８２で締め付けることで、鉄骨梁１０Ａの端部１０ＡＴと鉄骨梁１０Ｂの端部１０ＢＴとが接合されている。なお、本実施形態においては、溶融亜鉛めっきしたボルト８０とされると共に、高力ボルト接合（高力ボルト摩擦接合）とされている。
【００２５】
本実施形態においては、添板１００、２００、３００によって挟まれてボルト締結された部位は、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおけるフランジ１２の接合部位、フランジ１４の接合部位、及びウエブ１６の接合部位の３つの接合部位がある。そして、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおけるフランジ１２の接合部位とフランジ１４の接合部位とが、本発明が適用された接合部位である。また、以降の説明では、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおけるフランジ１２の接合部位を代表して説明する。
【００２６】
＜鉄骨梁の端部同士の接合構造＞
つぎに、本発明の鋼材の接合構造によって接合された鉄骨梁１０の端部１０Ｔのフランジ１２の接合部位の接合構造について説明する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、添板１００は、第一板１１０と第二板１２０とが重ねられた構成となっている。同様に、添板２００は、第一板２１０と第二板２２０とが重ねられた構成となっている。また、鉄骨梁１０の端部１０Ｔ側に添板１００を構成する第一板１１０及び添板２００を構成する第一板２１０が配置され、第一板１１０、２１０の外側に第二板１２０、２２０が配置されていている。なお、本実施形態では、ボルト８０及びナット８２と、添板１００（第一板１１０）、添板２００（第一板２１０）と、の間にはワッシャー８３が挟まれて締結されている。
【００２８】
なお、本実施形態においては、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおける添板１００、２００との接触面、第一板１１０と第二板１２０との接触面、第一板２１０と第二板２２０との接触面は、それぞれ摩擦接合用の表面処理（赤錆処理やブラスト処理）が行われ粗化されている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂのフランジ１２Ａ，１２Ｂには、ボルト８０Ａ，８０Ｂが挿入されるボルト孔１３Ａ，１３Ｂが形成されている。前述したように、添板１００、２００は、対をなす第一板１１０、２１０と対をなす第二板１２０、２２０で構成されている。そして、第一板１１０、２１０及び第二板１２０、２２０のそれぞれに形成されたボルトが挿入されるボルト孔は、大きさが異なっている。
【００３０】
第一板１１０、２１０における鉄骨梁１０Ａ側にはボルト８０Ａが挿入可能な径の大きさの第一小孔１１２Ａ，２１２Ａが形成され、鉄骨梁１０Ｂ側には第一小孔１１２Ａ，２１２Ａよりも大きい径の第一大孔１１４Ｂ，２１４Ｂが形成されている。
【００３１】
第一板１１０、２１０の外側に配置された第二板１２０、２２０における鉄骨梁１０Ｂ側にはボルト８０Ｂが挿入可能且つ第一大孔１１４Ｂ，２１４Ｂよりも小さい径の第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂが形成され、鉄骨梁１０Ａ側には第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂよりも大きい径の第二大孔１２４Ａ，２２４Ａが形成されている。
【００３２】
そして、鉄骨梁１０Ａのフランジ１２Ａのボルト孔１３Ａ、添板１００、２００を構成する第一板１１０、２１０の第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ、第二板１２０、２２０の第二大孔１２４Ａ、２２４Ａにボルト８０Ａを挿入し、鉄骨梁１０Ｂのフランジ１２Ｂのボルト孔１３Ｂ、第一板１１０、２１０の第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ、第二板１２０、２２０の第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂにボルト８０Ｂを挿入し、ボルト締結されている。
【００３３】
なお、本実施形態では、鉄骨梁１０のウエブ１６の両側面に配設された添板３００に形成されたボルト孔は、第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ、第二大孔１２４Ａ、２２４Ａのいずれの径よりも大きい径とされている。
【００３４】
＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３５】
図３に示すように、鉄骨梁１０Ａのボルト孔１３Ａに挿入されたボルト８０Ａに対して、添板１００、２００を構成する第二板１２０、２２０をボルト８０Ａと第二大孔１２４Ａ、２２４Ａとのクリアランス分移動することができる。また、鉄骨梁１０Ｂのボルト孔１３Ｂに挿入されたボルト８０Ｂに対して、添板１００、２００を構成する第一板１１０、２１０をボルト８０Ｂと第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂとのクリアランス分移動することができる。
【００３６】
よって、ボルト８０Ａ，８０Ｂと第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ及び第二大孔１２４Ａ、２２４Ａとのクリアランス分、第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０とをずらすことができると共に、接合される鉄骨梁１０Ａと鉄骨梁１０Ｂとをずらすことができる。つまり、ボルト８０Ａ，８０Ｂと第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ及び第二大孔１２４Ａ、２２４Ａとのクリアランスが、施工時の誤差の吸収代となる。
【００３７】
また、図４（Ａ）に示すように、鉄骨梁１０Ａと添板１００、２００との初期滑りによって、鉄骨梁１０Ａに挿入されたボルト８０Ａは第一板１１０、２１０の第一小孔１１２Ａ，２１２Ａとのクリアランスが解消されると第一板１１０、２１０の支圧を受ける。同様に、鉄骨梁１０Ｂに挿入されたボルト８０Ｂは第二板１２０、２２０の第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂとのクリアランスが解消されると第二板１２０、２２０の支圧を受ける。
【００３８】
よって、ボルト８０Ａ，８０Ｂと第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂとのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくし効果的に支圧を付与することできる（支圧抵抗Ｐｂ）。
【００３９】
したがって、ボルト８０Ａ，８０Ｂとボルト８０Ａ，８０Ｂと第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ及び第二大孔１２４Ａ、２２４Ａとのクリアランスを大きくすることで施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、ボルト８０Ａ，８０Ｂと第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂとのクリアランスを小さくすることで初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる。
【００４０】
別の観点から説明すると、従来は支圧抵抗と施工誤差吸収とを一つのボルト孔で機能させていた。これに対して、本実施形態では、第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂは支圧抵抗用の孔として機能させ、第一大孔１１４Ｂ、２１４Ｂ及び第二大孔１２４Ａ、２２４Ａは施工誤差吸収用の孔として機能されている。つまり、機能分離させた構成となっている。
【００４１】
なお、このように支圧を効果的に付与するために、本実施形態のように複数の第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂと複数のボルト８０Ａ，８０Ｂとのクリアランスを小さくしても、容易に組み立てることができる。別の観点から説明すると、第一板１１０，２１０とにそれぞれ高精度で複数の第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂを形成しても、容易に組み立てることができる。
【００４２】
また、図４（Ｂ）に示すように、鉄骨梁１０の端部１０Ｔに作用する力は、添板１００、２００を介して摩擦力によっても鉄骨梁１０の端部１０Ｔに伝達される（摩擦抵抗Ｐｆ）。
【００４３】
よって、図５（Ａ）に示すように、添板１００、２００と鉄骨梁１０との間に、支圧抵抗Ｐｂ（支圧力）と摩擦抵抗Ｐｆ（摩擦力）との両方を作用させることで、どちらか一方の力を作用させる構成と比較し、耐力が向上する。
【００４４】
なお、図５（Ｂ）に示すように、添板１００、２００を構成する第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０との間に摩擦抵抗Ｐｃが生じる。そして、この摩擦抵抗Ｐｃによって、第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０とが一体化される。
【００４５】
なお、初期滑りをできるだけ少なくするために、ボルト８０Ａ，８０Ｂと第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂとのクリアランスを、できるだけ小さくすることが望ましい。よって、第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂの径の大きさは、ボルト８０Ａ，８０Ｂの外径よりも僅かに大きい径の大きさに設定することが望ましい。
【００４６】
また、鉄骨梁１０のフランジ１２に形成されたボルト孔１３の径の大きさは特に限定されないが、初期滑りを小さくする観点から、第一小孔１１２Ａ，２１２Ａ及び第二小孔１２２Ｂ，２２２Ｂと同様にできるだけ小さな径とすることが望ましい。
【００４７】
なお、添板１００の第一板１１０の第一小孔１１２Ａ、第二板１２０の第二小孔１２２Ｂ、添板２００の第一板２１０の第一小孔２１２Ａ、第二板２２０の第二小孔２２２Ｂの径の大きさが夫々異なっていてもよい。同様に、添板１００の第一板１１０の第一大孔１１４Ｂ、第二板１２０の第二大孔１２４Ａ、添板２００の第一板２１０の第一大孔２１４Ｂ、第二板２２０の第二大孔２２４Ａの径の大きさが夫々異なっていてもよい。また、鉄骨梁１０の各ボルト孔１３も夫々径が異なっていてもよい。
【００４８】
＜変形例＞
つぎに、本実施形態の変形例について説明うる。
【００４９】
図６に示すように、添板１００、２００を構成する第一板１１０、２１０及び第二板１２０、２２０よりも剛性が低い材料で構成された低剛性層１５０が、第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０との間に設けられている。本実施形態では、低剛性層１５０は、ゴム板によって構成されている。つまり、第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０との間にゴム板（低剛性層１５０）を挟んだ状態でボルト締結されている。
【００５０】
ここで、面圧が生じる領域が広範囲で低圧力である方が、狭い範囲で高圧力であるよりも、摩擦抵抗が大きくなることが知られている。
【００５１】
よって、本変形例のように、添板１００、２００を構成する第一板１１０、２１０と第二板１２０、２２０との間に低剛性層１５０を設けることで、鉄骨梁１０のフランジ１２と添板１００、２００との間の面圧が低下すると共に、面圧が生じる領域が広くなる。
【００５２】
図６における矢印Ｅ１が、低剛性層１５０が設けられていない場合の面圧を示し、矢印Ｅ２が低剛性層１５０が設けられている場合の面圧を示している。なお、この矢印Ｅ１，Ｅ２は面圧の大きさと範囲とを説明するためのものであり、実際の面圧の大きさと範囲とが正確に表現されたものではない。
【００５３】
このように面圧が生じる領域が広くなることにより、鉄骨梁１０の端部１０Ｔと添板１００、３００の間との摩擦抵抗が向上し、この結果、鉄骨梁１０の端部１０Ｔと添板１００、２００との初期すべり時における耐力変動を抑制することができる。
【００５４】
なお、低剛性層１５０は、ゴム板に限定されない。例えば、ジェル状の板（例えば、耐震ジェルマット）であってもよい。或いは、第二板１２０、２２０よりも強度（硬度）が小さい金属を溶射することで形成される金属溶射層であってもよい。
【００５５】
［第二実施形態］
図８〜図９を用いて、本発明の第二実施形態に係る鋼材の接合構造が適用された鉄骨梁の端部同士の接合について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付す。また、また、第一実施形態と同様に、本発明が適用された添板１００によって挟まれてボルト締結された部位は、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおけるフランジ１２の接合部位、フランジ１４の接合部位の接合部位がある。以降の説明では、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおけるフランジ１２の接合部位を代表して説明する。
【００５６】
＜鉄骨梁の端部同士の接合構造＞
つぎに、本発明の第二実施形態に係る鋼材の接合構造によって接合された鉄骨梁１０、２０の端部１０Ｔのフランジ１２の接合構造について説明する
【００５７】
図７及び図８に示すように、添板３００は、第一板３１０と第二板３２０とが重ねられた構成となっている。同様に、添板４００は、第一板４１０と第二板４２０とが重ねられた構成となっている。また、鉄骨梁１０の端部１０Ｔ側に添板３００を構成する第一板３１０及び添板４００を構成する第一板３１０が配置され、第一板３１０、４１０の外側に第二板３２０、４２０が配置されている。
【００５８】
なお、本実施形態においては、鉄骨梁１０の端部１０Ｔにおける添板２００、３００との接触面、第一板３１０と第二板３２０との接触面、第一板４１０と第二板４２０とのる接触面に、それぞれ摩擦接合用の表面処理（赤錆処理やブラスト処理）を行っている。
【００５９】
鉄骨梁１０のフランジ１２には、ボルト８０が挿入されるボルト孔１５が形成されている。更に、鉄骨梁１０の端部１０Ｔのフランジ１２には円柱状のシアピン（せん断ピン）５００が挿入されるピン孔１７が形成されている。前述したように、添板３００、４００は、対をなす第一板３１０、４１０と対をなす第二板３２０、４２０とで構成されている。そして、第一板３１０、４１０及び第二板３２０、４２０のそれぞれにボルト８０が挿入されるボルト孔３１３、３２３、４１３、４２３が形成されている。
【００６０】
第一板３１０、４１０における鉄骨梁１０Ａ側にはボルト５００Ａが挿入可能な径の大きさの第一小孔３１２Ａ，４１２Ａが形成され、鉄骨梁１０Ｂ側には第一小孔３１２Ａ，４１２Ａよりも大きい径の第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂが形成されている。
【００６１】
第一板３１０、４１０の外側に配置された第二板３２０、４２０における鉄骨梁１０Ｂ側にはシアピン５００Ｂが挿入可能且つ第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂよりも小さい径の第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂが形成され、鉄骨梁１０Ａ側には第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ及び第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂよりも大きい径の第二大孔３２４Ｂ，４２４Ｂが形成されている。
【００６２】
鉄骨梁１０Ａのフランジ１２Ａのピン孔１７Ａ、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０の第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ、第二板３２０、４２０の第二大孔３２４Ａ、４２４Ａにシアピン５００Ａが挿入されると共に、鉄骨梁１０Ｂのフランジ１２Ｂのピン孔１７Ｂ、第一板３１０、４１０の第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂ、第二板３２０、４２０の第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂにシアピン５００Ｂが挿入されている。
【００６３】
そして、鉄骨梁１０のフランジ１２のボルト孔１５、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０のボルト孔３１３、４１３、第二板３２０、４２０のボルト孔３２３、４２３にボルト８０を挿入しボルト締結されている。
【００６４】
なお、鉄骨梁１０のフランジ１２のボルト孔１５、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０のボルト孔３１３、４１３、第二板３２０、４２０のボルト孔３２３、４２３の、それぞれにおけるボルト８０とのクリアランスは、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０の第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ、第二板３２０、４２０の第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂとシアピン５００とのクリアランスよりも、大きくなるように設定されている。
【００６５】
更に、本実施形態では、各ボルト孔１５、３１３、４１３、３２３、４２３とボルト８０とのクリアランスは、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０の第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂ、第二板３２０、４２０の第二大孔３２４Ａ，４２４Ａとシアピン５００とのクリアランスよりも、大きくなるように設定されている。
【００６６】
また、シアピン５００が脱落しないように脱落防止手段が設けられている。脱落防止手段は、どのようなものであってもよい。例えば、シアピン５００を第二板３２０、４２０から突出させ突出部分にピンやキャップなど設けてもよい。或いは、第二板３２０、３４０の更に外側にピン孔を塞ぐ外側板（図示略）を設けてもよい。
【００６７】
＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６８】
第一実施形態と同様に、鉄骨梁１０Ａのピン孔１７Ａに挿入されたシアピン５００Ａに対して、添板３００、４００を構成する第二板３２０、４２０をシアピン５００Ａと第二大孔３２４Ａ、４２４Ａとのクリアランス分移動することができる。また、鉄骨梁１０Ｂのピン孔１７Ｂに挿入されたシアピン５００Ｂに対して、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０をシアピン５００Ｂと第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂとのクリアランス分移動することができる。
【００６９】
よって、シアピン５００Ａ，５００Ｂと第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂ及び第二大孔３２４Ａ、４２４Ａとのクリアランス分、第一板３１０、４１０と第二板３２０、４２０とをずらすことができると共に、接合される鉄骨梁１０Ａと鉄骨梁１０Ｂとをずらすことができる。つまり、シアピン５００Ａ，５００Ｂと第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂ及び第二大孔３２４Ａ、４２４Ａとのクリアランスが、施工時の誤差の吸収代となる。
【００７０】
また、鉄骨梁１０Ａと添板３００、４００との初期滑りによって、鉄骨梁１０Ａに挿入されたシアピン５００Ａは第一板３１０、４１０の第一小孔３１２Ａ，４１２Ａとのクリアランスが解消されると第一板３１０、４１０の支圧を受ける。同様に、鉄骨梁１０Ｂに挿入されたシアピン５００Ｂは第二板３２０、４２０の第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂとのクリアランスが解消されると第二板３２０、４２０の支圧を受ける。
【００７１】
よって、シアピン５００Ａ，５００Ｂと第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ及び第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂとのクリアランスを小さくすることで、初期滑りを小さくし効果的に支圧を付与することできる。
【００７２】
したがって、シアピン５００Ａ，５００Ｂと第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂ及び第二大孔３２４Ａ、４２４Ａとのクリアランスを大きくすることで施工時の誤差の吸収代を確保しつつ、シアピン５００Ａ，５００Ｂと第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ及び第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂとのクリアランスを小さくすることで初期滑りを小さくして支圧を効果的に付与することができる（支圧抵抗Ｐｂ）。
【００７３】
別の観点から説明すると、従来は支圧抵抗と施工誤差吸収とを一つのピン孔で機能させていた。これに対して、本実施形態では、第一小孔３１２Ａ，３４１２Ａ及び第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂは支圧抵抗用の孔として機能させ、第一大孔３１４Ｂ、４１４Ｂ及び第二大孔３２４Ａ、４２４Ａは施工誤差吸収用の孔として機能されている。つまり、機能分離させた構成となっている。
【００７４】
また、鉄骨梁１０の端部１０Ｔに作用する力は、添板３００、４００を介して摩擦力によっても鉄骨梁１０の端部１０Ｔに伝達される（摩擦抵抗Ｐｆ）。
【００７５】
よって、支圧抵抗Ｐｂ（支圧力）と摩擦抵抗Ｐｆ（摩擦力）との両方を作用させることで、どちらか一方の力を作用させる構成と比較し、耐力が向上する（図５を参照）。
【００７６】
なお、鉄骨梁１０のフランジ１２に形成されたピン孔１７の径の大きさは特に限定されないが、初期滑りを小さくする観点から、第一小孔３１２Ａ，４１２Ａ及び第二小孔３２２Ｂ，４２２Ｂと同様にできるだけ小さい径であることが望ましい。
【００７７】
なお、添板３００の第一板３１０の第一小孔３１２Ａ、第二板３２０の第二小孔３２２Ｂ、添板４００の第一板４１０の第一小孔４１２Ａ、第二板４２０の第二小孔４２２Ｂの径の大きさが夫々異なっていてもよい。同様に、添板３００の第一板３１０の第一大孔１１４Ｂ、第二板３２０の第二大孔３２４Ａ、添板４００の第一板４１０の第一大孔４１４Ｂ、第二板４２０の第二大孔４２４Ａの径の大きさが夫々異なっていてもよい。また、鉄骨梁１０の各ボルト孔１５も径が異なっていてもよい。
【００７８】
ここで、前述したように、本実施形態では、各ボルト孔１５、３１３、４１３、３２３、４２３とボルト８０とのクリアランスは、添板３００、４００を構成する第一板３１０、４１０の第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂ、第二板３２０、４２０の第二大孔３２４Ａ，４２４Ａとシアピン５００とのクリアランスよりも、大きくなるように設定されている。
【００７９】
しかし、各ボルト孔１５、３１３、４１３、３２３、４２３におけるそれぞれのボルト８０とのクリアランスは、第一板３１０、４１０の第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂ、第二板３２０、４２０の第二大孔３２４Ａ，４２４Ａとシアピン５００とのクリアランスよりも、小さくてもよい。
【００８０】
そして、第一板３１０、４１０におけるボルト孔１５とボルト８０とのクリアランスが第一大孔３１４Ｂ，４１４Ｂとシアピン５００Ｂのクリアランスよりも小さい場合は、第一板３１０、４１０をボルト８０とボルト孔１５とのクリアランス分移動することができる。同様に、第二板３２０、４２０におけるボルト孔１５とボルト８０とのクリアランスが第二大孔３２４Ａ，４２４Ａとシアピン５００Ｂのクリアランスよりも小さい場合は、第二板３２０、４２０をボルト８０とボルト孔１５とのクリアランス分移動することができる。
【００８１】
なお、本実施形態ではシアピン５００は断面形状が円形の円柱であったが、これに限定されない。断面形状が、円形以外、例えば六角形、四角形、或いは楕円等であってもよい。なお、円形以外の場合は、ピン孔、第一小孔、第二小孔、第一大孔、第二大孔の形状は、シアピンの形状に応じた形状に適宜設定する。そして、シアピン５００の断面形状が、六角形、四角形、楕円形等は、円形に比べてシアピンと孔壁との相互に加わる単位面積あたりの支圧力が小さくなるように設定することができるので、支圧力によるシアピンや孔壁の塑性変形を抑えるのに有効である。
【００８２】
また、本実施形態においても、第一実施形態の変形例と同様に、第一板３１０、４１０と第二板３２０、４２０との間に低剛性層１５０（図６を参照）を設けてもよい。
【００８３】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００８４】
添板３００によって接合されている部位は、本発明が適用されていなかったが、添添板３００で接合されているウエブ１６間の接合部位にも、本発明を適用してもよい。
【００８５】
また、複数の実施形態及び変形例は、適宜、組み合わされて実施可能である。例えば、鉄骨梁１０Ａ側に第一実施形態の接合構造を適用し、鉄骨梁１０Ｂ側に第二実施形態の接合構造を適用してもよい。或いは、フランジ１２側に第一実施形態の接合構造を適用し、フランジ１４側に第二実施形態の接合構造を適用してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、鉄骨梁の端部同士の接合部位に本発明の接合構造を適用したが、これに限定されない。
【００８７】
例えば、Ｈ形鋼以外の形鋼（例えば、溝形鋼や鋼管等）や他の鋼材の接合部位に本発明の接合構造を適用してもよい。また、梁以外の接合部位にも本発明を適用することができる。例えば、鉄骨柱の外周に上下２枚のダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに鉄骨梁の端部を接合する外ダイアフラム構造にも本発明を適用することができる。
【００８８】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８９】
以下のような鋼材の接合構造であってもよい。
複数の鋼材の端部の両側から添板で挟みボルトで締結することで、一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造であって、
一方の前記鋼材の端部を貫通する第一ピン部材と、
他方の鋼材の端部を貫通する第二ピン部材と、
を有し、
前記添板は第一板及び第二板で構成され、
前記第一板は、前記一方の鋼材の端部及び前記他方の鋼材の端部を両側から挟み、前記一方の鋼材側に形成され前記第一ピン部材が挿入した第一小孔と、前記他方の鋼材側に形成され前記第一ピン部材と前記第一小孔とのクリアランスよりも前記第二ピン部材とのクリアランスが大きくなるように構成され前記第二ピン部材が挿入した第一大孔と、を有し、
前記第二板は、前記第一板の外側に配置され、前記他方の鋼材側に形成され前記第二ピン部材が挿入し且つ前記第一大孔よりも小さい第二小孔と、前記一方の鋼材側に形成され前記第一ピン部材が挿入し前記第一小孔よりも大きい第二大孔と、を有する、
一方の鋼材と他方の鋼材とを接合する鋼材の接合構造。
更に、前記第一ピン部材及び前記第二ピン部材の少なくとも一方が、前記ボルトである、鋼材の接合構造。
【符号の説明】
【００９０】
１０Ａ    鉄骨梁（一方の鋼材）
１０Ｂ    鉄骨梁（他方の鋼材）
１０Ｔ    端部
１３      ボルト孔
１４      ボルト孔
１６      ピン孔
８０Ａ    ボルト（一方側のボルト）
８０Ｂ    ボルト（他方側のボルト）
１００      添板
１１０      第一板
１１２Ａ    第一小孔
１１４Ｂ    第一大孔
１２０      第二板
１２２Ｂ    第二小孔
１２４Ａ    第二大孔
２００      添板
２１０      第一板
２１２Ａ    第一小孔
２１４Ｂ    第一大孔
２２０      第二板
２２２Ｂ    第二小孔
２２４Ａ    第二大孔
３００      添板
３１０      第一板
３１２Ａ    第一小孔
３１３      ボルト孔
３１４Ｂ    第一大孔
３２０      第二板
３２２Ｂ    第二小孔
３２３      ボルト孔
３２４Ａ    第二大孔
４００      添板
４１０      第一板
４１２Ａ    第一小孔
４１３      ボルト孔
４１４Ｂ    第一大孔
４２０      第二板
４２２Ｂ    第二小孔
４２３      ボルト孔
４２４Ａ    第二大孔
５００Ａ    シアピン（一方側のピン）
５００Ｂ    シアピン（他方側のピン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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