(57)【要約】【課題】耐震構造の長期優良住宅の建築を政府は推奨始めている。従来の木造建築を少し改良し骨格などに鋼材を使用すれば丈夫な住宅が出来るのではとの思いから入手し易いＨ形鋼での枠組み等が考慮の範囲であった、然し鋼材の接合にコストなどで難点がある様に思われていた。【解決手段】本発明ではハブジョイント１個に角鋼管柱を管軸方向に、Ｈ形鋼梁を４管壁に垂直でハブ状に接合し、且つＨ形鋼のフランジ取付け角度を９０度回転が可能であり何れもボルトでの接合を可能にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角管を構成する管壁の壁面中心で溝底面を共有し直交する２条の陰刻された溝の１条が管軸に垂直な２開口面に平行で、２条の溝の底面と平面を共有する周縁面と、固定用ボルトを螺合させ管壁を貫通する複数の雌ねじ穴と複数のボルト挿通孔を、少なくとも１管壁面以上に有する角鋼管及び鋳造や溶接構造又は鍛造に依って形成された金属製角管を基本体としたハブジョイント。
【請求項２】
請求項１のハブジョイントの開口部内側と角管の内側とに嵌合密着する中子の半長部分をボルトで開口部内側に接合し残りの中子に角管を嵌合し開口部断面と角管の断面を密着させ角管と中子をボルトで接合し管軸の両開口部に角管を管軸方向に接合を可能とし、段差又は鍔を付けた中子を使用すれば異径角管をもボルトで接合を可能とする角管とハブジョイント管軸開口面との接合方法。
【請求項３】
端部ウエブの両面を断面Ｌ字状の補強部材１対の対称な面で相中に抱き合わせ、補強部材の他面１対とウエブ断面とで形成する共有平面に対しウエブ断面が平行に突出し平行な平面段差を形成した状態で１体化した端部を有するＨ形鋼。
【請求項４】
請求項３の状態に成形したＨ形鋼端部の断面を請求項１のハブジョイントの管壁面と管壁の溝と周縁面に密着させ、補強部材のボルト挿通孔を通した所用数の固定用ボルトを管壁の雌ねじ穴と螺合させ請求項１のハブジョイント管壁面にＨ形鋼を垂直にハブ状に接合させる方法。
【請求項５】
１個のハブジョイントの管壁面にＨ形鋼をハブ状に集約し少なくとも１面以上の管壁面にボルトで垂直にＨ形鋼を接合し、管軸に角管１乃至２本を管軸方向に中子を介してボルトで接合し建造物の骨格を構築する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、低層建築物、構造物や低層住宅等の建設に於いて地震や風雪に耐える丈夫な長期優良建築物が要望され始め、特に政府では長期優良住宅の建築を推奨している。これ等の要望に対応して骨組を木材に替え、丈夫な角管柱やＨ形鋼梁を使用する施工が考えられ、それらの要望に対応する為に角管やＨ形鋼の複数個の接合を１個のハブジョイントに集約し、ボルトで放射状に接合を可能とする接合部品と接合方法とに関する。【０００２】  ハブジョイントとは１個のジョイントに少なくとも１個以上の角管柱とＨ形鋼梁とをハブ状に接合可能なジョイントの意味で使用する。
【背景技術】
【０００３】  従来は角管柱やＨ形鋼梁を使用する場合は溶接や特注の接合部品などを使用し多くの工賃や材料費と長い工期を要し、現場では溶接工の作業が欠がせないものであり材料費人件費及び搬送費など多くの費用が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２６８９０
【特許文献２】特開２００７−１９８０６６
【特許文献３】特開２００５−５４３９４
【特許文献４】特開平１１−１４８１７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  以上に述べた低層住宅の柱や梁などの骨格を構成するのに近来Ｈ形鋼梁や角管が使用され始めているが何れも接合部分は特別仕様による加工製品を使用するか、溶接で接合するかで、それらを使って住宅などを構築するのに多くの材料費、人件費及び工期が掛かる難点があり、コスト面で敬遠されていた。【０００６】  本発明は、この様な従来の接合部品や接合方法とは異なり現場での溶接作業を省き、簡便に複数の角管柱とＨ形鋼梁とを１個のハブジョイントに集約し放射状にボルトでの接合を可能とする接合部品と接合方法とを提供し、建設費の節減、工期の短縮と建造物の強度保持などを可能とする目的に関するものである。【０００７】  国内のみならず輸入木材などの使用を減らし他国の環境破壊等をも少しでも減らす事が出来ればと考慮するものである。以上が本発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  次のような解決手段を説明する。
本発明のハブジョイントは管軸に対し管壁４面と２開口面から成る金属製角管及び角管態が基本体で管壁面中心で直交し１条が管軸に平行な陰刻された底面を共有する２条の溝と、溝底と平面を共有する周縁面と、Ｈ形鋼端部を管壁面に接合させる固定ボルト２１を螺合させる複数の雌ねじ穴１４と角管を接合する中子を固定する複数のボルト用挿通孔を少なくとも１面以上の管壁面に有することを特長とする。【０００９】  管壁面に密着接合出来る様にＨ形鋼ウエブの端部両面に１対の補強部材２４をウエブ断面２０ｃを突出させた状態で接合し、ウエブ２０ｂを管壁の溝に嵌合し、フランジ２０ａを周縁面１３に密着させると共に１対の補強部材の面２４ｂを管壁面１０ａに密着接合を可能とし、管壁面から内面に貫通する雌ねじ穴１４に固定用ボルト２１を螺合させ、Ｈ形鋼をハブジョイント管壁面１０ａに垂直に放射状に接合可能とする。【００１０】  管軸の開口面１０ｂに対しＨ形鋼ウエブの端部２０ｂを縦方向と横方向の溝に選択取り付けすれば任意に９０度回転を可能とする。【００１１】  ハブジョイントの管軸の開口断面１０ｂに同径の角管柱の端部断面を密着し、相互に内接する１個の中子に両管の挿通孔を通したボルトで螺合し接合すれば角管柱をハブジョイントの開口面１０ｂに容易に接合可能とする。【００１２】  異径管接続用の鍔付き中子（図１４参照）を使用すれば異径の角管をハブジョイントの開口面１０ｂにボルトで接合可能である。【００１３】  本発明は低層住宅の柱に角管を、梁や土台などにＨ形鋼を併用し耐震性の有る長期優良住宅を少しでも安価に建設出来る様にと費用の面で難点とされている鋼材の接合に便利性と低コストを可能とする為に最も適当と思われる本発明のハブジョイント及び角管柱やＨ形鋼との接合方法を提供する。【００１４】  本発明のハブジョイントは従来のように角管柱やＨ形鋼梁を溶接したり当がねを使って相互をネジ止めするのではなく、接合する複数の角管柱とＨ形鋼梁を標準化した１個のハブジョイントに集約し、角管を柱として管軸の縦方向に、Ｈ形鋼を梁や土台として水平方向にハブ状に何れもボルトでネジ締め接合する事を可能とし、作業の簡素化と建設コストの削減を可能としている。
【発明の効果】
【００１５】  本発明のハブジョイントは１個に複数の角管柱とＨ形鋼梁をハブ状に接合可能な１体構成の製品で、これに接合するＨ形鋼端部と角管端部を前以て工場で簡単な加工処理をすればＨ形鋼梁や角管柱を夫々ボルトで接合出来るので現場での組み立てが可能で、資材の搬送や現場への持込みが容易となり且つ、ボルトで接合するので溶接の場合の様に溶接装置や溶接技士も不要で、木造住宅に於いて木材に替え柱や梁などに使用すれば長期優良の耐震構造住宅がより安価に出来るなど、利用価値が大いにある。【００１６】  住宅の建築に於いて各部分を部品化し、組み立てマニュアルを作れば素人でも丈夫な自分の家が出来るかもしれない。地方で地域の住民だけで手軽に丈夫な軽量橋を架けたり、或は地域の簡易集会場所や屋根付バス停などが住民だけの手で安価に出来るかもしれない。木材加工に較べ手間賃などが安価でより大きな強度を持つ構築物が出来れば木材の使用も減らせ、環境にも良い成果が得られると期待が持てる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のハブジョイントの一例を示す斜視図である。
【図２】ハブジョイントの側面図である。
【図３】本発明のハブジョイントに角管柱とＨ形鋼梁を接合した状態の一例を示す斜視図である。
【図４】図３のＨ形鋼梁を９０度回転させてハブジョイント１０の管壁面１０ａに接合した状態を示す斜視図である。
【図５】Ｈ形鋼２０を示す斜視図である。
【図６】断面Ｌ字状補強部材２４を示す斜視図である。
【図７】Ｈ形鋼端部のウエブ２０ｂの両面を相中に１対の補強部材２４で合わせハブジョイント１０の管壁面１０ａにボルト２１で接合した側面図である。
【図８】図７のＡ１−Ａ２に於ける断面図で補強部材２４でウエブ２０ｂを相中としウエブの先端断面２０ｃを突出させ１体化した位置関係を示す断図面である。
【図９】図８の追加説明の斜視図で管壁面１０ａに接合する補強部材の接合面２４ｂの１対で形成する平面からウエブの断面２０ｃが平行に突出した平面段差をＧで示した説明図である。
【図１０】図９の状態でＨ形鋼のウエブ断面２０ｃを管壁面１０ａの溝に嵌合しボルトで接合した断面図である。
【図１１】図７〜図９で説明の如き加工をしたＨ形鋼端部をハブジョイント１０の管壁面１０ａにボルトで接合した断面図である。
【図１２】ハブジョイント１０の管軸の開口部１０ｂに中子４０を介し角管柱３０を密着しボルト３２で固定した状態の断面図である。
【図１３】中子４０の一例を示す斜視図である。
【図１４】中子４０の他の１例として鍔付きの中子４０Ｓを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  本発明の実施の形態を図１〜図１４に基づいて説明する。
図１は管軸に垂直な２開口面と管壁とで構成された金属製角管を基本体としたハブジョイント１０の一例を示す斜視図で、図２は管壁面１０ａの一例を示す側面図である。図示する様に管壁面１０ａの中心で直交し１条が開口面に垂直で陰刻された縦溝１１と横溝１２の２条の溝とそれらの溝底面を共有する周縁面１３と固定用ボルトを螺合させる雌ねじ穴１４とボルト挿通孔１５を形成している４管壁面を有するハブジョイント。
【００１９】  図１と図２に示す直交する２条の溝１１及び１２と周縁面１３を設けたのは後述する図９〜１１に示す様にＨ形鋼２０の端部を管壁面１０ａに現場で接合する作業に於いて端部のウエブ２０ｂを管壁面の溝１１か１２に嵌合させれば管壁の定位置に確実に迅速な接合が可能となるからである。
【００２０】  周縁面１３を縦溝１１と横溝１２の溝底と共有面としたのは、Ｈ形鋼端部のフランジ２０ａの断面を溝底と段差無しでウエブ２０ｂと一緒にハブジョイント１０の周縁面１３に密着させる事を可能とする為である。
【００２１】  図２は図１の側面図で管壁面上で直交する縦溝１１と横溝１２及びそれら２条の溝底と同一平面を共有する周縁面１３及び固定用ボルトを螺合させる雌ねじ穴１４と中子４０を接合する複数のボルト挿通孔１５を示す。
【００２２】  図２で示す雌ねじ穴１４は後述する図７〜図１１にて説明のＨ形鋼を管壁面１０ａに接合するボルト２１用で、図７はＨ形鋼端部フランジ２０ｂの両面に接合した断面Ｌ字状の補強部材２４のボルト挿通孔２５を通した４本のボルト２１をハブジョイント１０の管壁の雌ねじ穴１４に螺合し管壁面１０ａにＨ形鋼端部を接合した平面図である。
【００２３】  図２で示すボルト挿通孔１５は角管柱３０を接合する中子４０（図１３参照）を固定するボルト用である。又、図５はＨ形鋼２０の斜視図で各部名称の説明図である。
【００２４】  図３はハブジョイント１０に角管柱３０を管軸方向にＨ形鋼梁２０のフランジ２０ａの面を管壁面１０ａに水平で放射状に接合した状態を示す斜視図で、図４はＨ形鋼梁２０のフランジ面を９０度回転して放射状に管壁に接合した状態を示す斜視図である。
【００２５】  図５はＨ形鋼の斜視図で各部の名称の説明図である。
【００２６】  図６はＨ形鋼ウエブ２０ｂの端部両面に１対で接合する断面Ｌ字状の補強部材２４の斜視図で各部名称の説明図である。
【００２７】  図８は図７のＡ１−Ａ２に於ける断面図で、Ｈ形鋼２０を管壁面１０ａに接合する為のキーポイントを示す。Ｈ形鋼端部のウエブ２０ｂの両面を１対の補強部材２４の対称な面２４ａで相中に抱き合わせ、補強部材２４の他面２４ｂの１対とウエブ断面とで形成する共有平面に対しウエブ断面２０ｃが平行に突出し平行な平面段差を形成した状態で１体化したＨ形鋼端部を示す断面図である。
【００２８】  図９は図８の追加説明の斜視図で管壁面１０ａに接合する補強部材の接合面２４ｂの１対で形成する平面からウエブの断面２０ｃが平行に突出した平面段差をＧで示した説明図である。
【００２９】  平面段差の形成に付き斜視図に基ずき追加説明をする。
Ｈ形鋼端部のウエブ２０ｂの両面を１対の補強部材２４の対称な面２４ａで相中に抱き合わせ、他面２４ｂの１対で形成する平面からウエブ２０ｂの断面２０ｃが突出している状態でウエブ２０ｂ端部と補強部材２４を１体化し突出したウエブを管壁面の溝１１又は１２に篏合させる場合に補強部材の２４ｂで形成する面と管壁面１０ａとを密着させ、同時にフランジ２０ａの断面と周縁面１３との密着を可能とする様にウエブ先端面２０ｃが１１又は１２の溝底に支えない程度の段差Ｇを設け溝底の深さに合わせる。
【００３０】  図１０はＨ形鋼端部に接合した補強部材の１対の面２４ｂがハブジョイントの管壁面１０ａに密着し同時にウエブの突出した断面２０ｃがハブジョイント１０の管壁の溝１１又は１２に嵌合した状態を示し、図１１ではＨ形鋼フランジ２０ａの断面が周縁面１３に密着し、同じく補強部材の面２４ｂが管壁面１０ａに密着している事を示している。
【００３１】  図１０と図１１では同一管壁面にてＨ形鋼端部と溝との接合を９０度回転できる事を示している。管壁の溝が直交し縦溝と横溝になっているのでＨ形鋼端部のウエブを縦溝に接合するか横溝に接合するかで９０度回転を可能としている。
【００３２】  角管柱３０をハブジョイント１０に接合するには、図１３に一例を示す中子４０を使用する。以下図１２の断面を併用して説明する。先ず中子４０をハブジョイント１０の開口部に内接させ、ボルト挿通孔１５を通したボルト３１と中子４０の雌ねじ穴４１とで中子４０を半長出して結合固定する。次に角管柱３０を残り半分の中子４０に嵌合し角管柱３０の断面３０ａとハブジョイントの断面１０ｂを突合せで密着させ角管柱３０のボルト挿通孔を通したボルト３２と中子４０の雌ねじ穴４２とを螺合すればハブジョイント１０に角管柱３０を接合可能となる。
【００３３】  鍔付き中子４０Ｓ（図１４参照）を使用すれば、ハブジョイント開口部に異径角管柱を接合する事も容易である。即ち、前項で説明の如くに開口面１０ｂに中子４０Ｓの鍔が密着するまで挿入させ前項の様に中子の雌ねじ穴に挿通孔１５を通したボルトを螺合させて中子４０Ｓを開口面１０ｂに固定し、鍔の他面の中子に角管柱を嵌合して中子の雌ねじ穴に角管柱の挿通孔を通したボルトを螺合させればハブジョイント開口部に異径の角管を接合可能となる。
【００３４】  ハブジョイントの他方の開口部に角管柱を接合する場合も同様に接合可能となる。
【００３５】  以上本発明のハブジョイントの説明では角管を基本体としたが他の例として金属製角管であれば鋳造品、鍛造品又は溶接管であっても利用できる。
【００３６】  本発明は低層建築物として住宅のみならず、体育館、倉庫、簡易屋根付きのバス停や仮設橋梁などの柱や梁としての応用も可能性がある。
【００３７】  固定用のボルトは組立作業に於ける電動具使用での利便性と簡易性から六角穴付きボルトが望ましい。
【符号の説明】
【００３８】１０    ハブジョイント
１０ａ  ハブジョイント管壁面
１０ｂ  ハブジョイントの開口面
１１    管壁の縦溝
１２    管壁の横溝
１３    管壁の周縁面
１４    雌ねじ穴
１５    ボルト挿通孔
２０    Ｈ形鋼梁
２０ａ  Ｈ形鋼のフランジ
２０ｂ  Ｈ形鋼のウエブ
２０ｃ  Ｈ形鋼のウエブの先端断面
２１    六角穴付ボルト
２４    断面Ｌ字状の補強部材
２４ａ  Ｈ形鋼ウエブに接合する補強部材２４の面
２４ｂ  管壁面１０ａに接合する補強部材２４の面
２５    管壁面１０ａにＨ形鋼梁を接合する定用ボルト２１の挿通孔
２６    ウエブに補強部材２４を固定するボルト又はリベットの挿通孔
２７    ボルト又はリベット
３０    角管柱
３０ａ  角管柱の開口面
３１    ボルト
３２    ボルト
４０    中子
４０Ｓ  中子の鍔（鍔付き中子）
４１    雌ねじ穴
４２    雌ねじ穴
Ｇ      ウエブ断面２０ｃと補強部材の面２４ｂとの平行面の段差
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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