(57)【要約】【課題】汎用のボルト部材を用い、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる大口径頭付きスタッドを提供すること。【解決手段】ボルト部材１と、このボルト部材１とねじ結合する雌ねじを備えた母材４に溶着されるスタッド基部材３とからなり、ボルト部材１を母材４にスタッド基部材３を介して固着するようにした大口径頭付きスタッドであって、ボルト部材１に、ボルト部材１の頭部１２の直径よりも大径に形成されるとともに、中央部にボルト部材１の軸部１１を嵌挿する孔２１が形成された円形のワッシャ部材２を頭部下でボルト部材１に嵌着することにより一体化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト部材と、該ボルト部材とねじ結合する雌ねじを備えた母材に溶着されるスタッド基部材とからなり、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着するようにした大口径頭付きスタッドであって、前記ボルト部材に、ボルト部材の頭部直径よりも大径に形成されるとともに、中央部にボルト部材の軸部を嵌挿する孔が形成された円形のワッシャ部材を頭部下でボルト部材に嵌着することにより一体化したことを特徴とする大口径頭付きスタッド。
【請求項２】
ボルト部材と、該ボルト部材とねじ結合する雌ねじを備えた母材に溶着されるスタッド基部材とからなり、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着するようにした大口径頭付きスタッドであって、ボルト部材の頭部下に、該頭部の直径よりも大径の円形の座部を一体に形成したことを特徴とする大口径頭付きスタッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大口径頭付きスタッドに関し、特に、冷間鍛造にて製作されたボルト部材を用い、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる大口径頭付きスタッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、主として、土木、建築構造物において、鋼・コンクリート合成桁構造のずれ止めを目的として、鋼桁に鋼製の頭付きスタッドをアークスタッド溶接によって取り付けるようにしている。
【０００３】
この頭付きスタッドは、材料のもつ強度を損なうことなく、また、簡易にスタッドを製造することができるため、一般に冷間鍛造にて製作されている。
【０００４】
また、この頭付きスタッドは、軸径に対する頭部の直径が、ＪＩＳ Ｂ １１９８に規定されており、具体的には、軸径が１３ｍｍの場合、頭部の直径が２２ｍｍと、軸径が２２ｍｍの場合、円形頭部の直径が３５ｍｍとされている。
【０００５】
一方、上記円形の頭付きスタッドに替えて、六角ボルト等のボルト部材を用いるスタッドシステムがある。
このスタッドシステムは、例えば、ボルト部材とねじ結合する雌ねじが形成されたスタッド基部材を設け、該スタッド基部材を母材に溶接するとともに、溶接したスタッド基部材にボルト部材を螺合することにより、母材にボルト部材を固着するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記スタッドとしてボルト部材を使用する場合、一般市販品で購入が容易である反面、コンクリート中にボルト部材を埋め込むことにより、頭部の六角の角面においてコンクリートに支圧の応力集中が生じ、特に、ボルト部材が短くコンクリート強度が低いときには、六角ボルトの頭部近傍のコンクリートに早期のひび割れが発生するという問題を有している。
【０００７】
本発明は、上記従来の頭付きスタッドが有する問題点に鑑み、汎用のボルト部材を用い、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる大口径頭付きスタッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１発明の大口径頭付きスタッドは、ボルト部材と、該ボルト部材とねじ結合する雌ねじを備えた母材に溶着されるスタッド基部材とからなり、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着するようにした大口径頭付きスタッドであって、前記ボルト部材に、ボルト部材の頭部直径よりも大径に形成されるとともに、中央部にボルト部材の軸部を嵌挿する孔が形成された円形のワッシャ部材を頭部下でボルト部材に嵌着することにより一体化したことを特徴とする。
ここで、「嵌着」とは、冷間圧入、かしめ等により一体化することをいうものとする。
【０００９】
この大口径頭付きスタッドは、ボルト部材の頭部下に、頭部の直径よりも大径のワッシャ部材を嵌着して一体化することから、ボルト部材の頭部を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００１０】
また、本第２発明の大口径頭付きスタッドは、ボルト部材と、該ボルト部材とねじ結合する雌ねじを備えた母材に溶着されるスタッド基部材とからなり、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着するようにした大口径頭付きスタッドであって、ボルト部材の頭部下に、該頭部の直径よりも大径の円形の座部を一体に形成したことを特徴とする。
【００１１】
この大口径頭付きスタッドは、ボルト部材の頭部下に、該頭部の直径よりも大径の円形の座部を一体に形成することから、ボルト部材の頭部を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００１２】
そして、上記両発明において、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着することにより、母材に直接溶接するスタッド基部材の突出長を短くするとともに、スタッド基部材にねじ結合するボルト部材を適宜選択することにより、スタッドの全長を任意かつ容易に設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の大口径頭付きスタッドの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に、本発明の大口径頭付きスタッドの第１実施例を示す。
この大口径頭付きスタッドは、図１に示すように、一般に市販されている汎用のボルト部材１と、該ボルト部材１の頭部１２の直径よりも大径に形成されるとともに、中央部にボルト部材１の軸部１１を嵌挿する孔２１が形成された円形のワッシャ部材２とからなり、該ワッシャ部材２を頭部１２の下で軸部１１に嵌着することによりボルト部材１と一体化している。
ボルト部材１は、スタッド基部材３を介して母材４に固着されており、該スタッド基部材３は、ボルト部材１とねじ結合する雌ねじ（図示省略）を備えて、その基部が母材４に溶着されている。
【００１５】
ボルト部材１は、冷間鍛造にて製作された一般に市販されている汎用のもので、所要径の六角の頭部１２を備えている。
通常の頭付きスタッド（ＪＩＳＢ１１９８）は、材料としてＳＳ４００を用いるが、本実施例の場合は、スタッド基部材３（カプラースタッド：６００Ｎ／ｍｍ２）に溶接性の良い材料を用いるとともに、ボルト部材１として、例えば、１０００Ｎ／ｍｍ２等の高強度材料を用いることができ、これにより、せん断・引抜耐力をさらに向上させることができる。
【００１６】
ワッシャ部材２は、六角のボルト頭部１２の長径よりも所要大径に形成されており、スタッドの支圧力を増し、かつ安定させるために、特に限定するものではないが、ボルト部材１と同じ材質のものを使用することが望ましい。
具体的には、ボルト部材１の素材としてシリコンキルド鋼やアルミキルド鋼が採用されているので、ワッシャ部材２の材質も、同様に、シリコンキルド鋼やアルミキルド鋼を採用することができる。
ここで、ワッシャ部材２のボルト部材１への嵌着は、冷間での圧入やかしめ等により行うことができるが、ボルト部材１がスタッドとしてコンクリート内に埋め込まれて使用されることから、その固定強度は軽度でよく、ハンドリング作業で抜けなければよい。
【００１７】
スタッド基部材３は、前記雌ねじを形成した本体部３１と、該本体部３１の直径よりも大径に形成した溶接部３２とで構成されている。
このように、スタッド基部材３を介してボルト部材１を固着することにより、母材４に直接溶接するスタッド基部材３の突出長を短くするとともに、スタッド基部材３にねじ結合するボルト部材１を適宜選択することにより、スタッドの全長を任意かつ容易に設定することができる。
【００１８】
かくして、本実施例の大口径頭付きスタッドは、ボルト部材１の頭部下に、頭部１２の直径よりも大径のワッシャ部材２を嵌着して一体化することから、ボルト部材１の頭部１２を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部１２の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００１９】
次に、図２に、本発明の大口径頭付きスタッドの第２実施例を示す。
この大口径頭付きスタッドは、冷間鍛造にて製作されたボルト部材１の頭部下に、該頭部１２の直径よりも大径の円形の座部１３を一体に形成している。
また、ボルト部材１は、スタッド基部材３を介して母材４に固着されており、該スタッド基部材３は、ボルト部材１とねじ結合する雌ねじ（図示省略）を備えて、その基部が母材４に溶着されている。
【００２０】
ボルト部材１は、所要径の六角の頭部１２の下に、冷間鍛造により、頭部直径（長径）よりも大径の円形の座部１３が該頭部１２と一体に形成されている。
座部１３は、六角のボルト頭部１２の長径よりも所要大径に形成されており、本実施例では、上面が外周部に行くに従い低くなるテーパを付して形成されている。
【００２１】
スタッド基部材３は、前記雌ねじを形成した本体部３１と、該本体部３１の直径よりも太く形成した溶接部３２とで構成されている。
このように、スタッド基部材３を介してボルト部材１を固着することにより、母材４に直接溶接するスタッド基部材３の突出長を短くするとともに、スタッド基部材３にねじ結合するボルト部材１を適宜選択することにより、スタッドの全長を任意かつ容易に設定することができる。
【００２２】
かくして、本実施例の大口径頭付きスタッドは、冷間鍛造にて製作されたボルト部材１の頭部下に、該頭部１２の直径よりも大径の円形の座部１３を一体に形成することから、ボルト部材１の頭部１２を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部１２の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００２３】
以上、本発明の大口径頭付きスタッドについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、スタッド基部材を省略してボルト部材を直接母材に溶接するなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本第１発明の大口径頭付きスタッドによれば、ボルト部材の頭部下に、頭部の直径よりも大径のワッシャ部材を嵌着して一体化することから、ボルト部材の頭部を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００２５】
また、本第２発明の大口径頭付きスタッドによれば、ボルト部材の頭部下に、該頭部の直径よりも大径の円形の座部を一体に形成することから、ボルト部材の頭部を丸い大口径にすることができ、これにより、コンクリート支圧部の面積を従来品に比べ大きくし、コンクリートへの支圧強度を高めて引抜荷重を増大させるとともに、頭部の六角角面における支圧の応力集中を防止し頭部近傍のコンクリートの早期ひび割れを防止することができる。
【００２６】
そして、上記両発明において、ボルト部材を母材にスタッド基部材を介して固着することにより、母材に直接溶接するスタッド基部材の突出長を短くするとともに、スタッド基部材にねじ結合するボルト部材を適宜選択することにより、スタッドの全長を任意かつ容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の大口径頭付きスタッドの第１実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は一部を破断した正面図である。
【図２】本発明の大口径頭付きスタッドの第２実施例を示し、（ａ）はボルト部材単体を示す正面図、（ｂ）はスタッド基部材と組み合わせた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１    ボルト部材
１１  軸部
１２  頭部
１３  座部
２    ワッシャ部材
２１  孔
３    スタッド基部材
３１  本体部
３２  溶接部
４    母材
【図１】
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【図２】
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