(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下フランジを各々有する少なくとも２つの鋼部材を接続するための立体ジャケットプレートコネクタであって、前記ジャケットプレートコネクタは、
第１の立体ジャケットプレートと、
前記第１の立体ジャケットプレートの実質的に鏡像である第２の立体ジャケットプレートとを備え、前記第１および第２の立体ジャケットプレートは、１つ以上の第２の鋼部材を第１の鋼部材に接続する接合部の両側にそれぞれボルト締めされ、
各ジャケットプレートは、前記接合部を側方投影した形状を有する平坦なサイドプレートと、サイドプレートの周囲に溶接され、ボルト孔を有するクランププレートの対とを備え、
前記サイドプレートおよびその周囲のクランププレートは、接合される前記鋼部材を収容可能な中空内部空間を規定し、
前記ジャケットプレートの前記鋼部材の高さ全体にわたって設置された少なくとも１つのねじ切りされたテンションロッドが、曲げモーメントおよびせん断力を前記接合部を通して伝達する、立体ジャケットプレートコネクタ。
【請求項２】
前記クランププレートはサイドプレートに対して垂直である、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記ジャケットプレートのサイドプレートは、Ｔ字形、Ｖ字形、ｙ字形、Ｌ字形、Ｋ字形、２つのＫ字形を互いに逆向きになるように回転させて突合せた形状、回転させたＴ字形、傾斜させたＶ字形、回転させたｙ字形、回転させたＫ字形、Ｘ字形、十字形または＋形状、回転させた十字形または＋形状、アスタリスク形状全体またはその一部の形状のうちの、１つまたはこれらを組合わせたものを形成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記クランププレートの対の各々は、対応する鋼部材の上下フランジを当該鋼部材の高さ方向に沿ってクランプする、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記ジャケットプレートは、前記ジャケットプレートを前記第１の鋼部材および前記１つ以上の第２の鋼部材にボルト接続するための、複数のボルト孔を含み、前記複数のボルト孔はクランププレートに設けられ、前記クランププレートは、収容された鋼部材のフランジの幅広の各外面が対応するクランププレートのうちの１つによって覆われるよう、前記鋼部材のフランジにボルト接続されるように構成される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記クランププレートにおける前記ボルト孔は、前記接合部の内側に収容された鋼部材のフランジの、対応するボルト孔と一致する、請求項５に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記クランププレートは、収容された鋼部材の対応するフランジにボルト締めされる、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記ねじ切りされたテンションロッドは、前記サイドプレートに平行な平面内に常にあり、両端にボルトを有する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項９】
請求項１に記載のコネクタを少なくとも一部に用いて互いに接続される、建築フレーム。
【請求項１０】
請求項１に記載のコネクタを少なくとも一部に用いて互いに接続される、鋼鉄トラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
全く新しいタイプの構造鋼鉄接続が発明された。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
これは、立体接続プレートとテンションロッドとを用いることにより、２次元の（すなわち平坦な）ガセットプレートおよび／またはサイドプレートを使用しボルト締めまたは溶接される従来のどの接続よりも優れた類まれな構造性能を得た、ジャケット‐プレート接続システムである。この新しい接続の長所には、より高い強度および延性、より強固であるにも関わらずより単純な接続であること、より高い品質、ならびに構成要素が小型であるため保管および運搬が容易であることが、含まれる。加えて、この接続は、従来のボルト締めおよび／または溶接される接続に固有の欠点および問題をすべて克服している。本発明は、Ｗ字型の部品で構成されたいかなる鋼鉄フレームおよびトラスにも使用できる多目的接続システムである。これは、根本的に構造鋼鉄接続の概念を再定義するものであり、現在の鉄骨構造市場を改革する可能性がある。経済的にも社会的にも与える影響は非常に大きいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この接続システムには、全く固有の特徴が３つある。（１）この発明は、業界で初めて立体接続プレートを体系的に導入する。これは、あらゆる種類の接続に、単純かつ一貫したやり方で対応する。（２）この発明は、典型的なウェブ補剛材に結合されることによってせん断および曲げモーメントをこの接続を通して伝達する、深さ方向に貫通する鋼鉄ロッドを使用する。この種のせん断力伝達メカニズムは、強化コンクリート梁および柱におけるあばら筋（stirrup）と同様である。このメカニズムは、強化コンクリート構造では長年にわたって広く使用されているが、鋼鉄フレームおよびトラスにおいて利用されるのは初めてである。（３）構成要素および部品はすべて、工場で予め製造し、現場で都合良くボルト締めすることができる。この発明により、普及している高性能の耐震鋼鉄フレーム、すなわち特殊モーメント抵抗フレーム（special moment resisting frame）（ＳＭＲＦ）、偏心ブレースフレーム（eccentrically braced frame）（ＥＢＦ）、および特殊同心ブレースフレーム（special concentrically braced frame）（ＳＣＢＦ）を含む、すべての鋼鉄フレームを、現場で溶接することなく構築することが現実になる。（なお、現在の市場ではボルト締めのみのＳＭＲＦ、ＥＢＦ、およびＳＣＢＲは存在しない。なぜなら、今までのボルト締めによる接続では、必要な強度および延性を、実用に値するコストで得ることができないからである。言い換えれば、これら接続は、すべてまたは一部が溶接による接続である。）
インデックス見取図１：建築構造で使用される典型的な鋼鉄フレームを示す図であり、（ａ）は特殊モーメントフレーム（ＳＭＦ)、（ｂ）は偏心ブレースフレーム（ＥＢＦ）、（ｃ）は逆Ｖ字型の特殊同心ブレースフレーム（ＳＣＢＦ）、（ｄ）は典型的な種類のＳＣＢＦ、（ｅ）はＸ字型のＳＣＢＦである。
【０００４】
インデックス見取図２：橋および基礎構造で使用される典型的な鋼鉄トラスを示す図であり、（ａ）はフィーレンデールトラス（Vierendeel truss）、（ｂ）は典型的な鋼鉄橋トラス、（ｃ）はＮ字型ブレースの鋼鉄トラス、（ｄ）はＶ字型の鋼鉄トラスである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】最上階の角におけるモーメント接続を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は構成要素の図である。
【図２】中間階の側部におけるモーメント接続を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は構成要素の図である。
【図３】最上階の内側の仕切りおけるモーメント接続を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は構成要素の図である。
【図４】中間階の内側の仕切りにおけるモーメント接続を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は構成要素の図である。
【図５】偏心ブレースフレームにおけるブレースおよび連結梁の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図、（ｃ）は組立下面図、（ｄ）は構成要素の下面図である。
【図６】逆Ｖ字型の特殊同心ブレースフレーム（ＳＣＢＦ）の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図、（ｃ）は組立下面図、（ｄ）は構成要素の下面図である。
【図７】ＥＢＦおよび逆Ｖ字型のＳＣＢＦにおける典型的なブレースおよび梁から柱への接続の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図、（ｃ）は組立下面図、（ｄ）は構成要素の下面図である。
【図８】基礎部分のＥＢＦおよび逆Ｖ字型のＳＣＢＦにおけるブレースと柱の接続の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図、（ｃ）は組立下面図、（ｄ）は構成要素の下面図である。
【図９】典型的な階のＳＣＢＦにおけるブレースおよび梁から柱への接続の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図、（ｃ）は組立下面図、（ｄ）は構成要素の下面図である。
【図１０】最上階のＳＣＢＦにおけるブレースおよび梁から柱への接続の詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は前ジャケットプレートが取外されて露出した状態の上面図、（ｃ）は構成要素の上面図、（ｄ）は組立下面図、（ｅ）は前ジャケットプレートが取外されて露出した状態の下面図、（ｆ）は構成要素の下面図である。
【図１１】ＳＣＢＦにおけるブレースおよび梁の交差接続の典型的な詳細を示す図であり、（ａ）は組立上面図、（ｂ）は構成要素の上面図である。
【図１２】梁がない場所のＳＣＢＦにおけるブレースの交差接続の典型的な詳細を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は前ジャケットプレートが取外されて露出した状態の図であり、（ｃ）は構成要素の図である。
【図１３】フィーレンデールトラスにおける典型的な接続状態を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は前ジャケットプレートが取外されて露出した状態の図であり、（ｃ）は構成要素の図である。
【図１４】典型的な鋼鉄橋トラスセグメントを示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は前ジャケットプレートが取外されて露出した状態の図である。
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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【図１０ｆ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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