(57)【要約】【課題】応力集中の軽減に有効なダイヤフラムを提供する。【解決手段】柱８０と柱８０を囲むように隣り合う一組の梁９０とをそれぞれ接続する一組の第１の部材１０と、一組の第１の部材１０同士を一組の梁９０の入隅部９９で接合する第２の部材２０とを備え、第２の部材２０は、一組の第１の部材１０に対して柱８０の軸方向８９に沿う方向１１１に締結可能な締結部２２を含むダイヤフラム１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と前記柱を囲むように隣り合う一組の梁とをそれぞれ接続する一組の第１の部材と、
前記一組の第１の部材同士を前記一組の梁の入隅部で接合する第２の部材とを備え、
前記第２の部材は、前記一組の第１の部材に対して前記柱の軸方向に沿う方向に締結可能な締結部を含む、ダイヤフラム。
【請求項２】
前記一組の第１の部材を前記柱の軸方向に沿う方向の両側から挟む一組の前記第２の部材を備える、請求項１に記載のダイヤフラム。
【請求項３】
前記一組の第１の部材の少なくとも一方は、第１の部分を含み、
前記第２の部材は、前記一組の第１の部材に対する相対的な変位が拘束された状態で前記第１の部分に対して隙間を隔てて配置される第２の部分を含み、
前記変位が拘束された状態から前記一組の第１の部材および前記第２の部材を締結する際に、前記一組の第１の部材同士が近付く方向に前記第１の部分および前記第２の部分を相対的に近付けるガイド部をさらに備える、請求項１または２に記載のダイヤフラム。
【請求項４】
前記一組の第１の部材の少なくとも一方は、一列に並ぶ複数の前記第１の部分を含み、
前記第２の部材は、前記複数の第１の部分に対してそれぞれ前記隙間を隔てて配置される複数の前記第２の部分を含む、請求項３に記載のダイヤフラム。
【請求項５】
前記柱を囲むように並んで配置される複数の前記第１の部材と、
隣り合う前記第１の部材同士を接合する複数の前記第２の部材とを備え、
前記変位は前記複数の第１の部材の少なくともいずれかが前記柱に接触することにより拘束されている、請求項３または４に記載のダイヤフラム。
【請求項６】
柱と、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムにより前記柱に接合される梁とを備える建築構造物。
【請求項７】
柱と前記柱を囲むように隣り合う一組の梁とをそれぞれ接続する一組の部材同士を前記一組の梁の入隅部で接合するダイヤフラム用部材であって、
前記一組の部材に対して前記柱の軸方向に沿う方向に締結可能な締結部を備える、ダイヤフラム用部材。
【請求項８】
ダイヤフラムを用いた柱と梁との接合方法であって、
前記ダイヤフラムは、前記柱と前記柱を囲むように隣り合う一組の前記梁とをそれぞれ接続する一組の第１の部材と、前記一組の第１の部材同士を前記一組の梁の入隅部で接合する第２の部材とを備え、
当該接合方法は、前記第２の部材を前記一組の第１の部材に対して前記柱の軸方向に沿う方向に締結することを含む、接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラム、ダイヤフラムを備えた建築構造物、ダイヤフラム用部材、およびダイヤフラムを用いた接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、角形鋼管柱の管壁に面接触して配置される平板部と、この平板部の両側からそれぞれ延伸するとともに隣接する梁フランジ接合用金物どうしを結合するためのボルト孔が設けられた延伸板部と、Ｈ形鋼ブラケット梁のフランジ部を固着するための、平板部および延伸板部に垂直なフランジ固着用板部とを備えたダイヤフラムが開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたダイヤフラムにおいては、隣接する梁フランジ接合用金物同士が、梁に平行なフランジ固着用板部に対して垂直に立ち上がった延伸板部において柱の軸方向に直交する方向（柱に直交する方向）に接合されるため、梁に引張力が発生した場合に、梁に対して垂直な延伸板部に応力が集中しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１０２３６号公報（段落番号００１２、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、応力集中の軽減に有効なダイヤフラム、このダイヤフラムを備えた建築構造物、このダイヤフラムを用いた接合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】
【０００６】
本発明の一態様は、柱と柱を囲むように隣り合う一組の梁とをそれぞれ接続する一組の第１の部材と、一組の第１の部材同士を一組の梁の入隅部で接合する第２の部材とを備え、第２の部材は、一組の第１の部材に対して柱の軸方向に沿う方向に締結可能な締結部を含むダイヤフラムである。
【０００７】
このダイヤフラムによれば、第２の部材が、一組の第１の部材同士を一組の梁の入隅部で接合する。さらに、第２の部材は、一組の第１の部材に対して柱の軸方向に沿う方向（以下、「柱に沿う方向」という。）に締結可能な締結部を含むので、一組の第１の部材と第２の部材とを柱に沿う方向に締結できる。このため、特許文献１のように、隣接する梁フランジ接合用金物同士を、延伸板部において柱に直交する方向に締結するために、フランジ固着用板部に対して垂直に立ち上がった延伸板部を設ける必要がない。したがって、応力集中の軽減に有効なダイヤフラムを提供できる。
【０００８】
ダイヤフラムは、一組の第１の部材を柱の軸方向に沿う方向の両側から挟む一組の第２の部材を備えることが好ましい。一組の第１の部材を柱に沿う方向の両側から一組の第２の部材で挟むことにより、一組の第１の部材と一組の第２の部材とを柱に沿う方向に締結できる。したがって、部材同士の接合強度および剛性を向上できる。
【０００９】
締結部は、一組の第１の部材同士を一体に締結可能な部分を含むものであってもよい。第２の部材の締結部が、一組の第１の部材同士を一体に締結可能な部分を含むので、部材同士を締結する際に施工性を向上できる。
【００１０】
ダイヤフラムは、一組の第１の部材の少なくとも一方は、第１の部分を含み、第２の部材は、一組の第１の部材に対する相対的な変位が拘束された状態で第１の部分に対して隙間を隔てて配置される第２の部分を含み、上記変位が拘束された状態から一組の第１の部材および第２の部材を締結する際に、一組の第１の部材同士が近付く方向に第１の部分および第２の部分を相対的に近付けるガイド部をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
このダイヤフラムによれば、一組の第１の部材および第２の部材が締結されることにより、隙間を隔てて配置される第１の部分および第２の部分が、一組の第１の部材同士が近付く方向に相対的に近付く。すなわち、第１の部分および第２の部分は、変位が拘束された状態を脱して、締結方向とは異なる方向に相対的に引き寄せられる。このため、一組の第１の部材同士が近付く方向に向けて、変位の拘束に逆らう力（以下「プレストレス」という。）を発生させることができる。したがって、部材同士を締結する際に、部材間にプレストレスが導入されるため、部材同士の接合強度および剛性をさらに向上できる。
【００１２】
一組の第１の部材の少なくとも一方は、一列に並ぶ複数の第１の部分を含み、第２の部材は、複数の第１の部分に対してそれぞれ隙間を隔てて配置される複数の第２の部分を含むことが好ましい。複数の第１の部分と複数の第２の部分とを噛み合わせることにより、部材間に導入されるプレストレスを増強できる。
【００１３】
ダイヤフラムは、柱を囲むように並んで配置される複数の第１の部材と、隣り合う第１の部材同士を接合する複数の第２の部材とを備えていてもよく、その場合、上記変位は複数の第１の部材の少なくともいずれかが柱に接触することにより拘束されていることが好ましい。複数の第１の部材が柱を囲むように並んで配置されており、第１の部材に対する第２の部分の相対的な変位は、複数の第１の部材の少なくともいずれかが柱に接触することにより拘束されている。このため、ダイヤフラムが発生させたプレストレスにより、複数の第１の部材の少なくともいずれかを柱に対して強く押し当てることができる。したがって、柱と梁との接合強度を向上できる。
【００１４】
本発明の他の態様は、柱と、上記ダイヤフラムと、ダイヤフラムにより柱に接合される梁とを備える建築構造物である。柱と梁との接合強度を向上させた建築構造物を提供できる。
【００１５】
本発明のさらに他の態様は、柱と柱を囲むように隣り合う一組の梁とをそれぞれ接続する一組の部材同士を一組の梁の入隅部で接合するダイヤフラム用部材である。ダイヤフラム用部材は、一組の部材に対して柱の軸方向に沿う方向に締結可能な締結部を備える。
【００１６】
本発明のさらに他の態様は、ダイヤフラムを用いた柱と梁との接合方法である。ダイヤフラムは、柱と柱を囲むように隣り合う一組の梁とをそれぞれ接続する一組の第１の部材と、一組の第１の部材同士を一組の梁の入隅部で接合する第２の部材とを備える。当該接合方法は、第２の部材を一組の第１の部材に対して柱の軸方向に沿う方向に締結することを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、応力集中の軽減に有効なダイヤフラム、このダイヤフラムを備えた建築構造物、このダイヤフラムを用いた接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す斜視図である。
【図２】ダイヤフラムの第１の部材および第２の部材を分解した様子を示す斜視図である。
【図３】ダイヤフラムを柱の側面に対向する方向から見た側面図である。
【図４】ダイヤフラムを備えた建築構造物を示す平面図である。
【図５】第２の部材の複数の第２の部分の配列を示す模式図であり、図５（ａ）は、本例の複数の第２の部分の配列を示す図、図５（ｂ）は、変形例の複数の第２の部分の配列を示す図。
【図６】ダイヤフラムを柱に対して接合する様子を示す斜視図である。
【図７】ダイヤフラムを柱に対して接合する様子を示す斜視図である。
【図８】ダイヤフラムを柱に対して接合する様子を示す斜視図である。
【図９】第１の変形例に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す平面図である。
【図１０】第２の変形例に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す平面図である。
【図１１】第３の変形例に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す側面図である。
【図１２】第２の実施形態に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す斜視図である。
【図１３】第３の実施形態に係るダイヤフラムを備えた建築構造物を示す斜視図である。
【図１４】入隅部におけるダイヤフラムを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、第１の実施形態に係るダイヤフラム１を備えた建築構造物１００を斜視図により示している。
【００２０】
建築構造物１００は、接合対象物（柱）８０と、柱８０を囲むように柱８０に対して平面視十字型に配置された４つの梁９０と、柱８０と４つの梁９０とを接合する上下一組のダイヤフラム（外ダイヤフラム）１とを備えている。なお、上下とは、柱８０の軸方向（柱８０の延びる方向）８９における上下方向をいう。以降の実施形態においても同様である。
【００２１】
柱８０は、四角形鋼管柱（角柱）であり、４つの角部８１と、隣り合う角部８１同士を繋ぐ４つの側面（柱側面）８２とを含む。梁９０は、４つの柱側面８２ａ〜８２ｄのそれぞれに対して外ダイヤフラム１を介して接合されたＨ形鋼梁であり、平行に配置された上下一組のフランジ部９１と、上側のフランジ部９１ａと下側のフランジ部９１ｂとを繋ぐウェブ部９２とを含む。
【００２２】
外ダイヤフラム（ダイヤフラム）１は、４つの柱側面８２ａ〜８２ｄに対して４つの梁９０ａ〜９０ｄをそれぞれ接続する４つの第１の部材（分割ダイヤフラム）１０と、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士をそれぞれ接合する上下一組の４つの第２の部材（接合部材、ダイヤフラム用部材）２０とを含む。上下一組の接合部材２０は、隣り合う一組の梁９０の入隅部９９で、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０を、角柱８０の軸方向８９に沿う方向（角柱８０に沿う方向）１１１の両側（上下）から挟むように配置されている。
【００２３】
外ダイヤフラム１は、さらに、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結する第１の締結ユニット６０と、分割ダイヤフラム１０と梁９０とを締結する第２の締結ユニット７０とを含む。第１の締結ユニット６０は、ボルト６１と、ナット６２とを含む。第２の締結ユニット７０は、ボルト７１と、ナット７２とを含む。
【００２４】
分割ダイヤフラム（第１の部材）１０は、鋳鉄製の板状部材であり、１つの柱側面８２に接触可能な平面状の接触可能面（柱接触面）１１と、隣り合う入隅部９９にそれぞれ配置され、上下一組の接合部材２０にそれぞれ嵌合して接合される嵌合接合部１２と、嵌合接合部１２を板厚方向にそれぞれ貫通するボルト６１挿入用の２つの締結孔１３と、梁９０のフランジ部９１を接続する梁フランジ接続部１４と、梁フランジ接続部１４を板厚方向に貫通するボルト７１挿入用の６つの締結孔１５とを含む。
【００２５】
接合部材（第２の部材）２０は、全体が平面視十字型（クロス型）に形成された鋳鉄製の板状部材であり、隣り合う入隅部９９のそれぞれで分割ダイヤフラム１０の嵌合接合部１２に対して嵌合して接合される嵌合接合部２１と、嵌合接合部２１を板厚方向に貫通するボルト６１挿入用の４つの締結部（締結孔）２２とを含む。
【００２６】
たとえば、特許文献１に開示された接合構造においては、隣接する梁フランジ接合用金物同士が、梁に平行なフランジ固着用板部に対して垂直に立ち上がった延伸板部において柱の軸方向に直交する方向（柱に直交する方向）に接合されるため、梁に引張力が発生した場合に、梁に対して垂直な延伸板部に応力が集中しやすい。
【００２７】
これに対し、この外ダイヤフラム１によれば、各入隅部９９において、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とが、分割ダイヤフラム１０の締結孔１３と接合部材２０の締結孔２２とを介して、ボルト６１およびナット６２により角柱８０に沿う方向１１１に締結される。このため、特許文献１のように、隣接する梁フランジ接合用金物同士を、延伸板部において柱に直交する方向に締結するために、フランジ固着用板部に対して垂直に立ち上がった延伸板部を設ける必要がない。したがって、応力集中の軽減に有効な外ダイヤフラム１を提供できる。
【００２８】
図２に、外ダイヤフラム１の分割ダイヤフラム１０および接合部材２０を分解した様子を斜視図により示している。
【００２９】
分割ダイヤフラム１０の嵌合接合部１２は、柱接触面１１に平行な方向（第１の方向）１０１に配置される第１の嵌合接合部１２ａと、第１の方向１０１と入隅部９９で直交する方向（第２の方向）１０２に配置される第２の嵌合接合部１２ｂとを含む。嵌合接合部１２は、平面視Ｌ字型に配置されており、ボルト６１挿入用の２つの締結孔１３は、各嵌合接合部１２ａ、１２ｂのそれぞれに１つずつ配置されている。
【００３０】
第１の嵌合接合部１２ａは、第１の方向１０１に沿って一列に並ぶ複数の第１の部分（凸部）３１を含む。第２の嵌合接合部１２ｂは、第２の方向１０２に沿って一列に並ぶ複数の第１の部分（凸部）３１を含む。複数の凸部３１は、締結方向１１１の両側に配置されている。
【００３１】
隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０は、上下一組の接合部材２０と締結される前（たとえば仮締め状態）において、一方の分割ダイヤフラム１０ａの柱接触面１１が柱側面８２ａに接触し、他方の分割ダイヤフラム１０ｂの柱接触面１１が柱側面８２ｂに接触した状態で、隙間５１を隔てて配置される。このため、一方の分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２と他方の分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２とは、入隅部９９において隙間５１を隔てて対向配置される。したがって、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ａと分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ｂとが、隙間５１を隔てて同方向に配置され、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ｂと分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ａとが、隙間５１を隔てて同方向に配置される。
【００３２】
接合部材２０の嵌合接合部２１は、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ａに対して嵌合可能に配置された第１の嵌合接合部２１ａと、分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ａに対して嵌合可能に配置された第２の嵌合接合部２１ｂと、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ｂに対して嵌合可能に配置された第３の嵌合接合部２１ｃと、分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ｂとに対して嵌合可能に配置された第４の嵌合接合部２１ｄとを含む。嵌合接合部２１は、各嵌合接合部２１ａ〜２１ｄが四方に張り出すことにより平面視十字型に配置されており、ボルト６１挿入用の４つの締結孔２２は、嵌合接合部２１ａ〜２１ｄのそれぞれに１つずつ配置されている。
【００３３】
嵌合接合部２１ａは、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ａに嵌合される際に、嵌合接合部１２ａの複数の凸部３１に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置された複数の第２の部分（凸部）４１を含む。嵌合接合部２１ｂは、分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ａに嵌合される際に、嵌合接合部１２ａの複数の凸部３１に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置された複数の第２の部分（凸部）４１を含む。嵌合接合部２１ｃは、分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２ｂに嵌合される際に、嵌合接合部１２ｂの複数の凸部３１に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置された複数の第２の部分（凸部）４１を含む。嵌合接合部２１ｄは、分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２ｂに嵌合される際に、嵌合接合部１２ｂの複数の凸部３１に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置された複数の第２の部分（凸部）４１を含む。
【００３４】
図３に、外ダイヤフラム１を柱側面８２に対向する方向から見た側面図により示している。なお、図３（ａ）は、外ダイヤフラム１を柱側面８２ａに対向する方向から見た側面図であり、図３（ｂ）は、外ダイヤフラム１を柱側面８２ｂに対向する方向から見た側面図である。
【００３５】
本例では、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とが締結される前（たとえば仮締め状態）において、一組の分割ダイヤフラム１０同士が隙間５１を隔てて配置されており、一組の分割ダイヤフラム１０の複数の凸部３１のそれぞれに対して、上下一組の接合部材２０の複数の凸部４１のそれぞれを交互に噛み合わせることにより、一組の分割ダイヤフラム１０同士が近付く方向１１２への変位が拘束（規制）される。したがって、一方の分割ダイヤフラム１０ａの柱接触面１１が柱側面８２ａに接触するとともに、他方の分割ダイヤフラム１０ｂの柱接触面１１が柱側面８２ｂに接触し、一組の分割ダイヤフラム１０の複数の凸部３１と上下一組の接合部材２０の複数の凸部４１とがそれぞれ交互に噛み合わされた状態で、複数の凸部３１に対する複数の凸部４１の相対的な変位が拘束される。
【００３６】
図３に示すように、複数の凸部３１に対する複数の凸部４１の相対的な変位が拘束された状態で、接合部材（第２の部材）２０の複数の凸部（第２の部分）４１は、分割ダイヤフラム（第１の部材）１０の複数の凸部（第１の部分）３１に対してそれぞれ隙間５２を隔てて配置される。
【００３７】
分割ダイヤフラム１０の凸部３１は、柱接触面１１に平行な第１の方向１０１に対して平面視９０度傾いた方向（紙面を垂直に貫く方向）に延びる頂部３１ｃと、隙間５１の側を向き頂部３１ｃに繋がる第１の面３１ａと、第１の面３１ａの逆側を向き頂部３１ｃに繋がる第２の面３１ｂとを含む。なお、凸部３１の頂部３１ｃは、第１の方向１０１に対して平面視９０度傾いた方向に延びるものに限定されず、たとえば平面視４５度傾いた方向に延びるものであってもよい。凸部３１の第２の面３１ｂは、第１の方向１０１に対する仰角θが約４５度で頂部３１ｃに繋がるように設計されている。
【００３８】
接合部材２０の凸部４１は、分割ダイヤフラム１０の凸部３１の第１の面３１ａに対して隙間５２を隔てて対向する第１の面（対向面）４１ａと、対向面４１ａの逆側（隙間５１の側）を向き凸部３１の第２の面３１ｂに面接触する第２の面（接触面）４１ｂとを含む。
【００３９】
外ダイヤフラム１は、さらに、複数の凸部３１に対する複数の凸部４１の相対的な変位が拘束された状態から、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結する際（本締めする際）に、締結方向（角柱８０に沿う方向）１１１とは異なる方向（隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が近付く方向）１１２に、凸部３１の対向面（第１の面）３１ａと凸部４１の対向面（第１の面）４１ａとを相対的に近付けるガイド部５５を備えている。本例では、接触面（第２の面）４１ｂがガイド部５５を兼ねており、接触面４１ｂが接触面（第２の面）３１ｂを滑動させるガイド部５５として機能し、対向面３１ａが隙間５２を埋めるように対向面４１ａに近付く。
【００４０】
この外ダイヤフラム１によれば、一組の分割ダイヤフラム（第１の部材）１０の複数の凸部（第１の部分）３１のそれぞれと、上下一組の接合部材（第２の部材）２０の複数の凸部（第２の部分）４１のそれぞれとが、交互に噛み合うように配置されている。このため、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とは、分割ダイヤフラム１０の凸部３１が、接合部材２０の隣り合う凸部４１の間に形成される凹部４２に嵌り込み、接合部材２０の凸部４１が、分割ダイヤフラム１０の隣り合う凸部３１の間に形成される凹部３２に嵌り込み、複数の凸部３１、４１同士が交互に噛み合い嵌合された状態で、角柱８０に沿う方向１１１に締結される。したがって、両部材の嵌合接合部１２、２１の剛性を向上できる。さらに、梁９０に発生した引張力に対して嵌合接合部１２、２１のすべりも抑制できる。なお、凹部４２は、凸部３１よりも僅かに大きく、凹部３２は、凸部４１よりも僅かに大きい。
【００４１】
さらに、この外ダイヤフラム１によれば、複数の凸部３１に対する複数の凸部４１の相対的な変位が拘束された状態で、複数の凸部４１が、複数の凸部３１に対してそれぞれ隙間５２を隔てて配置されており、上記変位が拘束された状態から、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結（本締め）することにより、接触面４１ｂが接触面３１ｂを滑動させるガイド部５５として機能し、対向面３１ａが隙間５２を埋めるように対向面４１ａに近付く。すなわち、対向面３１ａと対向面４１ａとは、上記変位が拘束された状態を脱して、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が近付く方向１１２に引き寄せられる。このため、分割ダイヤフラム１０同士が近付く方向１１２に向けて、分割ダイヤフラム１０同士が引延ばされることにより、上記変位の拘束に逆らう力（プレストレス）を発生させることができる。したがって、隣り合う一組の分割ダイヤフラム（第１の部材）１０と上下一組の接合部材（第２の部材）２０とを締結する際に、部材間にプレストレスが導入されるため、部材同士の接合強度および剛性を向上できる。
【００４２】
さらに、この外ダイヤフラム１によれば、ボルト６１およびナット６２により本締めする際に、ボルト６１に張力が導入されると、接触面４１ｂをガイドに、くさび効果により接触面３１ｂ、４１ｂの接合部５０を介して、両部材１０、２０にプレストレスが導入される。このため、接触面３１ｂ、４１ｂ同士の接触角（仰角）θと、接触面３１ｂ、４１ｂの静止摩擦係数とを制御することにより、締結方向１１１に働くボルト６１のボルト張力と、被接合部材１０同士が近付く方向（締結方向１１１に直交する方向）１１２に働くプレストレス（接触力）とを調整できる。たとえば、接合部５０に同じ大きさのプレストレスが作用した場合、ボルト張力は、接触面３１ｂ、４１ｂ同士の接触角θを大きくすると小さくなり、接触面３１ｂ、４１ｂの静止摩擦係数を大きくすると小さくなる。また、接合部５０に同じ大きさのボルト張力が作用した場合、プレストレスは、接触面３１ｂ、４１ｂ同士の接触角θを大きくすると大きくなり、接触面３１ｂ、４１ｂの静止摩擦係数を大きくすると小さくなる。したがって、接合部５０の接触角θおよび静止摩擦係数を制御することにより、所望のボルト張力およびプレストレスを発現させることができる。  図４に、外ダイヤフラム１を備えた建築構造物１００を平面図により示している。
【００４３】
この外ダイヤフラム１によれば、全ての入隅部９９ａ〜９９ｄにおいて、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結することにより、一方の分割ダイヤフラム１０ａと他方の分割ダイヤフラム１０ｂとが、隙間５１を埋めるように引き寄せられる。このため、全ての分割ダイヤフラム１０ａ〜１０ｄの平面状の柱接触面１１により四角形状に形成される外ダイヤフラム１の内径１ａが縮小される。さらに、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が引き寄せられる際に発生するプレストレスが、各柱接触面１１を介して角柱８０に伝達される。このため、各柱接触面１１が各柱側面８２に対して強く押し当てられることにより、外ダイヤフラム１が角柱８０に対して強固に締め付けられる。したがって、角柱８０と梁９０との接合強度を向上させた建築構造物１００を提供できる。
【００４４】
さらに、この外ダイヤフラム１によれば、全ての入隅部９９ａ〜９９ｄにおいて、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結することにより、一方の分割ダイヤフラム１０ａと他方の分割ダイヤフラム１０ｂとが、隙間５１を埋めるように引き寄せられる結果、分割ダイヤフラム１０同士の間隔（隙間５１の距離）が変わる。このため、締結力を制御することにより、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士を所望の位置関係に配置できる。したがって、外ダイヤフラム１を介して梁９０の位置決め精度も向上できる。
【００４５】
図５に、接合部材２０の複数の凸部４１の配列を模式図により示している。なお、図５（ａ）は、本例の複数の凸部４１の配列を示す図であり、図５（ｂ）は、変形例の複数の凸部４１Ａの配列を示す図である。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、本例の複数の凸部４１は、柱接触面１１に平行な第１の方向１０１に対して平面視９０度傾いた方向に延びる頂部３１ｃを含むタイプの複数の凸部３１（図２、図３参照）に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置されているが、複数の凸部４１の配列はこれに限定されず、たとえば、図５（ｂ）に示すように、複数の凸部４１Ａは、柱接触面１１に平行な第１の方向１０１に対して平面視４５度傾いた方向に延びる頂部３１ｃを含むタイプの複数の凸部３１Ａ（不図示）に対して、それぞれ互い違いに噛み合うように配置されていてもよい。
【００４７】
図６〜図８に、外ダイヤフラム１を角柱８０に対して接合する様子を斜視図により示している。
【００４８】
まず、図６（ａ）に示す角柱８０の隣り合う柱側面８２ａ、８２ｂに対して、図６（ｂ）に示すように、分割ダイヤフラム１０ａの柱接触面１１を柱側面８２ａに当て、分割ダイヤフラム１０ｂの柱接触面１１を柱側面８２ｂに当てた状態で、一組の分割ダイヤフラム１０が入隅部９９ａで隙間５１を隔てて隣り合うように配置する。
【００４９】
次に、図７（ａ）に示すように、上下一組の接合部材２０を、隣り合う分割ダイヤフラム１０ａ、１０ｂを上下から挟むように配置し、図７（ｂ）に示すように、ボルト６１およびナット６２により、隣り合う分割ダイヤフラム１０ａ、１０ｂと上下一組の接合部材２０とを仮締めする。
【００５０】
次に、図８（ａ）に示すように、分割ダイヤフラム１０ｃの柱接触面１１を柱側面８２ｃに当てた状態で、分割ダイヤフラム１０ｂと分割ダイヤフラム１０ｃとが入隅部９９ｂで隙間５１を隔てて隣り合うように配置し、ボルト６１およびナット６２により、隣り合う分割ダイヤフラム１０ｂ、１０ｃと上下一組の接合部材２０とを仮締めする。次に、図８（ｂ）に示すように、分割ダイヤフラム１０ｄの柱接触面１１を柱側面８２ｄに当てた状態で、分割ダイヤフラム１０ｄと分割ダイヤフラム１０ｃ（１０ａ）とが入隅部９９ｃ（９９ｄ）で隙間５１を隔てて隣り合うように配置し、ボルト６１およびナット６２により、隣り合う分割ダイヤフラム１０ｃ（１０ａ）および１０ｄと上下一組の接合部材２０とを仮締めする。これにより、全ての入隅部９９ａ〜９９ｄにおいて、分割ダイヤフラム１０の複数の凸部３１に対する、接合部材２０の複数の凸部４１の相対的な変位が拘束される。
【００５１】
次に、全ての入隅部９９ａ〜９９ｄにおいて、上記変位が拘束された状態から、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを角柱８０に沿う方向１１１に本締め（締結）することにより、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が隙間５１を埋めるように引き寄せられる。このため、全ての分割ダイヤフラム１０ａ〜１０ｄの柱接触面１１により形成される外ダイヤフラム１の内径１ａが縮小される。さらに、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が引き寄せられる際に発生するプレストレスが、各柱接触面１１を介して角柱８０に伝達される。このため、各柱接触面１１が柱側面８２に対して強く押し当てられることにより、外ダイヤフラム１が角柱８０に対して強固に締め付けられる。
【００５２】
図９に、第１の変形例に係る外ダイヤフラム１Ａを備えた建築構造物１００Ａを平面図により示している。
【００５３】
建築構造物１００Ａは、角柱（側柱）８０と、側柱８０に対して平面視Ｔ字型に配置された３つの梁９０と、側柱８０と３つの梁９０とを接合する上下一組の外ダイヤフラム１Ａとを備えている。外ダイヤフラム１Ａは、３つの柱側面８２ａ、８２ｂ、８２ｄに対して３つの梁９０ａ、９０ｂ、９０ｄをそれぞれ接続する３つの分割ダイヤフラム１０と、梁９０を接続しない柱側面８２ｃに対して配置される１つの分割ダイヤフラム１０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０と、隣り合う分割ダイヤフラム１０、１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ａとを含む。
【００５４】
分割ダイヤフラム１０Ａは、分割ダイヤフラム１０から梁フランジ接続部１４を省略するとともに、分割ダイヤフラム１０の嵌合接合部１２から第２の嵌合接合部１２ｂを省略したものである。接合部材２０Ａは、接合部材２０の嵌合接合部２１から第３の嵌合接合部２１ｃおよび第４の嵌合接合部２１ｄのいずれか一方を省略し、嵌合接合部２１を平面視Ｔ字型に配置したものである。
【００５５】
この外ダイヤフラム１Ａによれば、側柱８０と、側柱８０に対して平面視Ｔ字型に配置された３つの梁９０との接合強度を向上させた建築構造物１００Ａを提供できる。
【００５６】
図１０に、第２の変形例に係る外ダイヤフラム１Ｂを備えた建築構造物１００Ｂを平面図により示している。
【００５７】
建築構造物１００Ｂは、角柱（隅柱）８０と、隅柱８０に対して平面視Ｌ字型に配置された２つの梁９０ａ、９０ｂと、隅柱８０と２つの梁９０ａ、９０ｂとを接合する上下一組の外ダイヤフラム１Ｂとを備えている。外ダイヤフラム１Ｂは、２つの柱側面８２ａ、８２ｂに対して２つの梁９０ａ、９０ｂをそれぞれ接続する２つの分割ダイヤフラム１０と、梁９０を接続しない柱側面８２ｃ、８２ｄに対してそれぞれ配置される２つの分割ダイヤフラム１０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士を接合する上下一組の１つの接合部材２０と、隣り合う分割ダイヤフラム１０、１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０Ａ同士を接合する上下一組の１つの接合部材２０Ｂとを含む。
【００５８】
接合部材２０Ｂは、接合部材２０の嵌合接合部２１から第３の嵌合接合部２１ｃおよび第４の嵌合接合部２１ｄを省略し、嵌合接合部２１を平面視Ｌ字型に配置したものである。
【００５９】
この外ダイヤフラム１Ｂによれば、隅柱８０と、隅柱８０に対して平面視Ｌ字型に配置された２つの梁９０との接合強度を向上させた建築構造物１００Ｂを提供できる。
【００６０】
図１１に、第３の変形例に係る外ダイヤフラム１Ｃを備えた建築構造物１００Ｃを柱側面８２ａに対向する方向から見た側面図により示している。
【００６１】
建築構造物１００Ｃは、角柱８０と、角柱８０に対して平面視Ｉ字型に配置された梁成（高さ）の異なる２つの梁９０Ａ、９０Ｂと、角柱８０と梁９０Ａ、９０Ｂとを接合する外ダイヤフラム１Ｃとを備えている。
【００６２】
外ダイヤフラム１Ｃは、柱側面８２ｂに対して高梁成の梁９０Ａを接続する分割ダイヤフラム１０と、梁９０Ａを接続しない柱側面８２ａ、８２ｃ、８２ｄに対してそれぞれ配置される３つの分割ダイヤフラム１０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０、１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ｂとを含み、さらに、柱側面８２ｄに対して低梁成の梁９０Ｂを接続する分割ダイヤフラム１０と、梁９０Ｂを接続しない柱側面８２ａ、８２ｂ、８２ｃに対してそれぞれ配置される３つの分割ダイヤフラム１０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０、１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ａと、隣り合う分割ダイヤフラム１０Ａ同士をそれぞれ接合する上下一組の２つの接合部材２０Ｂとを含む。
【００６３】
この外ダイヤフラム１Ｃによれば、低梁成の梁９０Ｂを柱側面８２ｄに接続する際に、柱側面８２ｄに対向する柱側面８２ｂに対して分割ダイヤフラム１０Ａが配置される。分割ダイヤフラム１０Ａは、分割ダイヤフラム１０から梁フランジ接続部１４が省略されている。このため、分割ダイヤフラム１０Ａと高梁成の梁９０Ａとの干渉を防止できる。したがって、角柱８０と、角柱８０に対して平面視Ｉ字型に配置された梁成の異なる２つの梁９０Ａ、９０Ｂとの接合強度を向上させた建築構造物１００Ｃを提供できる。
【００６４】
図１２に、第２の実施形態に係るダイヤフラム２を備えた建築構造物２００を斜視図により示している。
【００６５】
建築構造物２００は、接合対象物（角柱）８０と、角柱８０に対して平面視十字型に配置された４つの梁９０（不図示）と、角柱８０と４つの梁９０とを接合する上下一組のダイヤフラム（外ダイヤフラム）２とを備えている。外ダイヤフラム（ダイヤフラム）２は、４つの第１の部材（分割ダイヤフラム）１０と、上下一組の４つの第２の部材（接合部材）２０とを含む。なお、以降の実施形態において、第１の実施形態と共通の構成については共通の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
分割ダイヤフラム（第１の部材）１０は、柱接触面１１と、嵌合接合部１２と、嵌合接合部１２を板厚方向に半円状に貫通するボルト６１挿入用の半締結孔１３Ａと、梁フランジ接続部１４と、６つの締結孔１５とを含む。本例では、一方の分割ダイヤフラム１０ａの嵌合接合部１２と他方の分割ダイヤフラム１０ｂの嵌合接合部１２とが、入隅部９９において隙間５１を隔てて対向配置し、半円状の半締結孔１３Ａ同士が組み合わされることにより、１つの締結孔１３が形成される。
【００６７】
接合部材（第２の部材）２０は、嵌合接合部２１と、嵌合接合部２１の中央を板厚方向に貫通するボルト６１挿入用の１つの締結孔（隣り合う分割ダイヤフラム１０同士を一体に締結可能な部分）２２とを含む。
【００６８】
この外ダイヤフラム２によれば、各入隅部９９において、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とが、分割ダイヤフラム１０の１つの締結孔１３と接合部材２０の１つの締結孔２２とを介して、ボルト６１およびナット６２により角柱８０に沿う方向１１１に締結される。このため、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士を、締結孔１３、２２を介して１箇所で締結できる。したがって、部材同士を締結する際に施工性を向上できる。
【００６９】
図１３に、第３の実施形態に係るダイヤフラム３を備えた建築構造物３００を斜視図により示している。図１４に、入隅部９９におけるダイヤフラム３を側面図により示している。
【００７０】
建築構造物３００は、接合対象物（柱）８０と、柱８０に対して平面視十字型に配置された４つの梁９０と、柱８０と４つの梁９０とを接合する上下一組のダイヤフラム（外ダイヤフラム）３とを備えている。本例の柱８０は、円形鋼管柱（円柱）である。外ダイヤフラム（ダイヤフラム）３は、４つの第１の部材（分割ダイヤフラム）１０と、上下一組の４つの第２の部材（接合部材）２０とを含む。
【００７１】
分割ダイヤフラム（第１の部材）１０は、柱側面８２に接触する曲面状の柱接触面１１と、嵌合接合部１２と、半締結孔１３Ａと、梁フランジ接続部１４と、６つの締結孔１５とを含む。本例の分割ダイヤフラム１０は、第１の実施形態に係る分割ダイヤフラム１０の嵌合接合部１２から第２の嵌合接合部１２ｂを省略したものである。
【００７２】
接合部材（第２の部材）２０は、嵌合接合部２１と、嵌合接合部２１の中央を板厚方向に貫通するボルト６１挿入用の１つの締結孔２２とを含む。本例の接合部材２０は、第１の実施形態に係る接合部材２０の嵌合接合部２１から第３の嵌合接合部２１ｃおよび第４の嵌合接合部２１ｄを省略し、嵌合接合部２１を平面視Ｉ字型に配置したものである。
【００７３】
本例の凸部３１の第２の面３１ｂは、第１の方向１０１に対する仰角θが約６０度で頂部３１ｃに繋がるように設計されている。このため、第３の実施形態に係る外ダイヤフラム３と比較して、接触面３１ｂ、４１ｂの接触角θが大きくなり、部材間に導入されるプレストレスが増強され、部材同士の接合強度および剛性を一層向上できるため、ボルト６１のボルト張力を小さくでき、各入隅部９９におけるボルト６１の本数も４本から１本に減らすことができる。
【００７４】
この外ダイヤフラム３によれば、全ての入隅部９９ａ〜９９ｄにおいて、隣り合う一組の分割ダイヤフラム１０と上下一組の接合部材２０とを締結することにより、一方の分割ダイヤフラム１０ａと他方の分割ダイヤフラム１０ｂとが、隙間５１を埋めるように引き寄せられる。このため、全ての分割ダイヤフラム１０ａ〜１０ｄの曲面状の柱接触面１１により円形状に形成される外ダイヤフラム３の内径３ａが縮小される。さらに、隣り合う分割ダイヤフラム１０同士が引き寄せられる際に発生するプレストレスが、各柱接触面１１を介して円柱８０に伝達される。このため、各柱接触面１１が各柱側面８２に対して強く押し当てられることにより、外ダイヤフラム３が円柱８０に対して強固に締め付けられる。したがって、円柱８０と梁９０との接合強度を向上させた建築構造物３００を提供できる。
【００７５】
なお、本発明はこれらの実施形態および変形例に限定されず、特許請求の範囲に規定されたものを含む。凸部３１に対する凸部４１の相対的な変位は、複数の第１の部材（分割ダイヤフラム）１０の柱接触面１１の少なくともいずれかが柱側面８２に接触することにより拘束されていてもよく、複数の第２の部材（接合部材）２０の少なくともいずれかが柱側面８２に接触することにより拘束されていてもよく、第１の部材１０および第２の部材２０の両方が柱側面８２に接触することにより拘束されていてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２，３…ダイヤフラム（外ダイヤフラム）
１０，１０Ａ…第１の部材（分割ダイヤフラム）
１１…接触可能面（柱接触面）、  １２…嵌合接合部、  １３…締結孔、  １４…梁フランジ接続部、  １５…締結孔
２０，２０Ａ，２０Ｂ…第２の部材（接合部材、ダイヤフラム用部材）
２１…嵌合接合部、  ２２…締結部（締結孔）
３１…第１の部分（凸部）、  ３１ａ…第１の面（対向面）、  ３１ｂ…第２の面（接触面）、  ３１ｃ…頂部、  ３２…凹部
４１…第２の部分（凸部）、  ４１ａ…第１の面（対向面）、  ４１ｂ…第２の面（接触面）、  ４２…凹部
５１…隙間、  ５２…隙間
５５…ガイド部
６０…第１の締結ユニット、  ６１…ボルト、  ６２…ナット
７０…第２の締結ユニット、  ７１…ボルト、  ７２…ナット
８０…接合対象物（柱）、  ８１…角部、  ８２…側面（柱側面）
８９…柱の軸方向
９０…梁、  ９１…フランジ部、  ９２…ウェブ部
９９…入隅部
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００，３００…建築構造物
１０１…第１の方向、  １０２…第２の方向
１１１…締結する方向（柱の軸方向に沿う方向、柱に沿う方向）、  １１２…異なる方向（隣り合う分割ダイヤフラム同士が近付く方向）
【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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【図９】
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【図１０】
2018044349.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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