(57)【要約】【課題】容易に製作できるとともに、鉛直荷重による変形量を抑えることができる長尺部材を提供する。【解決手段】軸方向に配列された一対の構造部材（複数の構造部材）２，２と、軸方向に隣り合う構造部材２，２の端部近傍それぞれに接合された接合部材３と、を有し、接合部材３、第２接合板部３２の外面（一の面）が構造部材２の第２構造板部２２の下面と面接触している。構造部材２は、根太受け部材（他部材）５に固定されていて、２構造部材と接合部材３とを接合するとともに、構造部材２および接合部材３を根太受け部材５に固定する接合具４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に複数配列された長尺の構造部材と、
軸方向に隣り合う前記構造部材の端部近傍それぞれに接合された接合部材と、を有し、
該接合部材は、少なくとも一の面が軸方向に隣り合う前記構造部材それぞれと面接触していることを特徴とする長尺部材。
【請求項２】
前記接合部材は、前記一の面が軸方向に隣り合う前記構造部材それぞれに鉛直方向下側から面接触していることを特徴とする請求項１に記載の長尺部材。
【請求項３】
前記構造部材は、他部材に固定されていて、
前記構造部材と前記接合部材とを接合するとともに、前記構造部材および前記接合部材を前記他部材に固定する接合具を有することを特徴とする請求項１または２に記載の長尺部材。
【請求項４】
前記構造部材と前記接合部材との隙間に設けられて、前記構造部材および前記接合部材と当接する隙間埋め部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の長尺部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形鋼などの長尺の構造部材を軸方向に複数接合した長尺部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根材を支持する母屋部材や床材を支持する根太部材などの長尺部材には、リップ溝形鋼や山形鋼などが使用されることがある。このような長尺部材としては、変形量を抑制するために、２本のリップ溝形鋼や２本の山形鋼などを背中合わせに接合し強度を向上させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
長尺部材は、一本部材で構成され連梁として使用されると、複数の構造部材が軸方向に接合され構造部材それぞれが単純梁として使用される場合と比べて鉛直荷重による変形量を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長尺部材は、運搬条件や製作条件から一本部材で手配できないことがある。このような場合は、現場にて複数の構造部材を接合して長尺部材を製作することになる。このため、現場にて容易に製作できるとともに、鉛直荷重による変形量を抑えることができる長尺部材が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、容易に製作できるとともに、鉛直荷重による変形量を抑えることができる長尺部材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】
上記目的を達成するため、本発明に係る長尺部材は、軸方向に複数配列された長尺の構造部材と、軸方向に隣り合う前記構造部材の端部近傍それぞれに接合された接合部材と、を有し、該接合部材は、少なくとも一の面が軸方向に隣り合う前記構造部材それぞれと面接触していることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、軸方向に隣り合う構造部材の端部近傍それぞれに接合部材が接合されて、接合部材の一の面が軸方向に隣り合う構造部材それぞれと面接触していることにより、軸方向に隣り合う構造部材それぞれに作用する鉛直荷重を接合部材に効率よく伝達させることができる。そして、接合部材が軸方向に隣り合う構造部材それぞれに作用する鉛直荷重の一部を負担するため、鉛直荷重による長尺部材の変形量を抑えることができる。
また、接合部材は、軸方向に隣り合う構造部材それぞれに面接触させて接合することにより、接合部材と隣り合う構造部材それぞれとの位置決めが容易となるため、接合部材と構造部材との接合を容易に行うことができて、長尺部材を容易に製作することができる。
【０００８】
前記接合部材は、前記一の面が軸方向に隣り合う前記構造部材それぞれに鉛直方向下側から面接触していることが好ましい。
このような構成とすることにより、構造部材に作用する鉛直荷重を接合部材に効率よく伝達させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る長尺部材では、前記構造部材は、他部材に固定されていて、前記構造部材と前記接合部材とを接合するとともに、前記構造部材および前記接合部材を前記他部材に固定する接合具を有することが好ましい。
このような構成とすることにより、長尺部材の製作と長尺部材の他部材への取り付けとを同時に行うことができる。構造部材と接合部材とを接合するための接合具と、構造部材を他部材への取り付けるための接合具とが同一となるため、接合具の数を減らすことができる。接合具が例えばボルトなどの場合、数が多いと長尺部材と仕上材との納まりが悪くなることがあるが、本発明ではこのような虞がない。
【００１０】
また、本発明に係る長尺部材では、前記構造部材と前記接合部材との隙間に設けられて、前記構造部材および前記接合部材と当接する隙間埋め部材を有することが好ましい。
このような構成とすることにより、構造部材と接合部材との間に隙間ができる場合でも、構造部材と接合部材との位置決めが容易となるため、構造部材と接合部材とを接合しやすいとともに、構造部材と接合部材とをより安定した状態で接合することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、容易に製作できるとともに、鉛直荷重による変形量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による長尺部材の正面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態による長尺部材に作用する曲げモーメントを示す図、（ｂ）は一本部材の長尺部材に作用する曲げモーメントを示す図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態による長尺部材の鉛直変形量を示す図、（ｂ）は一本部材の長尺部材の鉛直変形量を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による長尺部材の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態による長尺部材について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１および２に示すように、本実施形態による長尺部材１Ａは、軸方向（図１の左右方向、図２の紙面に直交する方向）に配列された一対の構造部材２，２と、軸方向に隣り合う構造部材２，２の端部２ａ，２ａ（図１参照）の近傍に接合される接合部材３と、一対の構造部材２，２と接合部材３とを接合する接合具４，４と、を有している。
【００１４】
本実施形態では、一対の構造部材２，２は、長尺の根太部材であり、梁材７に支持され得た根太受け部材（他部材）５に接合されている。根太受け部材５は、軸方向に隣り合う構造部材２，２の端部２ａ，２ａの近傍にわたる長さの山形鋼で構成されている。ここで、根太受け部材５の断面視における略Ｌ字型の屈曲部５ａのよりも一方側の板部を第１根太受け板部５１とし、他方側の板部を第２根太受け板部５２とする。
根太受け部材５は、第１根太受け板部５１が第２根太受け板部５２よりも上側となり、第１根太受け板部５１の板面が鉛直面で第２根太受け板部５２の板面が水平面となる向きに配置されている。
第１根太受け板部５１には、接合具４の通しボルト４１が挿通される２つの孔部５１ａ，５１ａが軸方向に間隔をあけて形成されている。
第２根太受け板部５２は、下面５２ｂが梁材７の上面７ａと当接した状態で梁材７に接合されている。
【００１５】
一対の構造部材２，２は、それぞれ同じ断面形状の山型鋼で構成されている。ここで、構造部材２の断面視における略Ｌ字型の屈曲部２ｂのよりも一方側の板部を第１構造板部２１とし、他方側の板部を第２構造板部２２とする。
構造部材２は、それぞれ第１構造板部２１が第２構造板部２２よりも下側となり、第１構造板部２１の板面が鉛直面で第２構造板部２２の板面が水平面となる向きに配置されている。また、本実施形態では一対の構造部材２，２は、軸方向に所定の隙間ｄ１（図１参照）をあけて配置されている。
【００１６】
構造部材２は、第１構造板部２１の外面（第２構造板部２２が連続している側と反対側の面）２１ｂが第１根太受け板部５１の外面５１ｂ（第２根太受け板部５２が連続している側と反対側の面）と当接した状態で根太受け部材５に固定されている。
第１構造板部２１には、隣り合う構造部材２と隣り合う側の端部２ａ，２ａの近傍で第１根太受け板部５１の孔部５１ａと重なる位置に、接合具４の通しボルト４１が挿通される孔部２１ａが形成されている。
【００１７】
接合部材３は、軸方向に隣り合う一対の構造部材２，２の端部２ａ，２ａの近傍にわたる長さの角型鋼管で構成されている。接合部材３は、根太受け部材５よりも軸方向の寸法が大きく形成されている。ここで、接合部材３の断面視における四角形を構成する４辺に対応する４つの板部を、第１〜第４接合板部３１〜３４とする。
第１〜第４接合板部３１〜３４は、この順番で接合部材３の軸回りに配列されていて、第１接合板部３１と第３接合板部３３とが対向し、第２接合板部３２と第４接合板部３４とが対向している。接合部材３は、第１接合板部３１および第３接合板部３３の板面が鉛直面となり、第２接合板部３２と第４接合板部３４の板面が水平面となり、第２接合板部３２が第４接合板部３４よりも上側となる向きに配置されている。
【００１８】
図２に示すように、接合部材３は、第１接合板部３１の外面３１ｂが第１構造板部２１の内面（第２構造板部２２が連続している側の面）２１ｃと対向し、第２接合板部３２の外面３２ｂが第２構造板部２２の下面２２ｂと当接した状態で、一対の構造部材２，２に接合されている。
第１接合板部３１および第３接合板部３３には、軸方向の中間部で隣り合う第１構造板部２１それぞれの孔部２１ａ，２１ａと重なる位置に、接合具４の通しボルト４１が挿通される孔部３１ａ，３１ａがそれぞれ形成されている。
【００１９】
本実施形態では、構造部材２の屈曲部２ｂの内側のフィレット寸法と、接合部材３の外周の角部のＲ寸法と、が一致しておらず、第２接合板部３２の外面３２ｂが第２構造板部２２の下面２２ｂと当接すると、第１接合板部３１の外面３１ｂと第１構造板部２１の内面２１ｃとの間に隙間ｄ２が形成される。このため、この隙間ｄ２には隙間ｄ２と同じ厚さの隙間埋め座金（隙間埋め部材）６が設けられている。
なお、隙間埋め座金６は、第１構造板部２１の内面２１ｃおよび第１接合板部３１の外面３１ｂのいずれかに接合されていてもよいし、いずれにも接合されていなくてもよい。
【００２０】
隙間埋め座金６は、その孔部６ａが第１構造板部２１の孔部２１ａおよび第１接合板部３１の孔部３１ａと重なる位置に配置されている。
本実施形態では、接合部材３は、第２接合板部３２の外面３２ｂが第２構造板部２２の下面２２ｂと当接し、第１構造板部２１の内面２１ｂと第１接合板部３１の外面３１ｂとの間に隙間埋め座金６が介在した状態で一対の構造部材２，２に接合される。
【００２１】
接合具４は、それぞれ重なった第１構造板部２１の孔部２１ａ、隙間埋め座金６の孔部６ａ、第１接合板部３１の孔部３１ａ、第３接合板部３３の孔部３３ａおよび第１根太受け板部５１の孔部５１ａに通しで挿通される通しボルト４１と、通しボルト４１に螺合するナット４２と、ボルト４１の頭部と第３接合板部３３との間に設けられる座金４３と、を有している。
通しボルト４１は、その脚部が第３接合板部３３の孔部３３ａ、座金４３の孔部４３ａ、第１接合板部３１の孔部３１ａ、隙間埋め座金６の孔部６ａ、第１構造板部２１の孔部２１ａ、第１根太受け板部５１の孔部５１ａの順に挿通され、第１根太受け板部５１の内面５１ｃ側においてナット４２と螺合されている。
これにより、一対の構造部材２，２どうしが接合部材３を介して接合されるとともに、一対の構造部材２，２が接合部材３とともに根太受け部材５に固定される。
【００２２】
上記のような長尺部材１Ａにおいて、鉛直荷重が作用した際の曲げモーメントおよび鉛直変形について解析した。図３（ａ）では本実施形態の長尺部材１Ａに作用する曲げモーメントを示し、図３（ｂ）では一本部材の長尺部材に作用する曲げモーメントを示している。また、図４（ａ）では本実施形態による長尺部材１Ａの鉛直変形量を示すし、図４（ｂ）では一本部材の長尺部材の鉛直変形量を示している。いずれの場合も、長尺部材の軸方向（図３（ａ）および図４（ａ）の左右方向）両端部および略央部に長尺部材を支持する支点が配置されている。
図３より、本実施形態による長尺部材１Ａでは、接合部材３が一対の構造部材２，２の端部２ａ，２ａの近傍に作用する曲げモーメントを負担していることがわかる。そして、図４より、本実施形態による長尺部材１Ａでは、鉛直荷重による変形量を一本部材の長尺部材と同等に抑えられることがわかる。
【００２３】
次に、上述した第１実施形態による長尺部材１Ａの作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第１実施形態による長尺部材１Ａでは、軸方向に隣り合う一対の構造部材２，２の端部２ａ，２ａ近傍それぞれに接合部材３が接合されて、接合部材３の第２接合板部３２の外面３２ｂが一対の構造部材２，２それぞれの第２構造板部２２の下面２２ｂに下側から面接触していることにより、一対の構造部材２，２に作用する鉛直荷重を接合部材３に効率よく伝達させることができる。そして、接合部材３が一対の構造部材２，２それぞれに作用する鉛直荷重の一部を負担するため、鉛直荷重による長尺部材１Ａの変形量を抑えることができる。
【００２４】
また、接合部材３は、一対の構造部材２，２それぞれに面接触させて接合することにより、接合部材３と一対の構造部材２，２それぞれとの位置決めが容易となるため、接合部材３と一対の構造部材２，２との接合を容易に行うことができて、長尺部材１Ａを容易に製作することができる。
また、本実施形態では、接合部材３の軸方向の軸方向の長さや、ボルトの数や位置を調整することによって、一対の構造部材２，２の接合部の固定度を確保することができる。従来では、構造部材どうしを溶接して接合することで接合部の固定度および強度を確保していたが、本実施形態では、一対の構造部材２，２を接合部材３にボルト接合すれば接合部の固定度および強度を確保することができるため、一対の構造部材２，２どうしを溶接して接合する場合と比べて、長尺部材１Ａを容易に製作することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、構造部材２、接合部材３および根太受け部材５を同一の接合具４で一体に接合しているため、構造部材２と接合部材３との接合と、構造部材２と根太受け部材５との接合を別の接合具で接合する場合と比べて、容易に接合できるとともに、接合具の数を減らすことができる。接合具が多いと長尺部材と仕上材との納まりが悪くなることがあるが、本発明ではこのような虞がない。
【００２６】
また、本実施形態では、構造部材２の第１構造板部２１の内面２１ｃと接合部材３の第１接合板部３１の外面３１ｂと隙間ｄ２に隙間ｄ２と同じ厚さの隙間埋め座金６が設けられていることにより、構造部材２と接合部材３との位置決めが容易となるため、構造部材２と接合部材３とを接合しやすいとともに、構造部材２と接合部材３とをより安定した状態で接合することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
図５に示すように、第２実施形態による長尺部材１Ｂでは、一対の構造部材１０２，１０２が第１実施形態の構造部材２（図２参照）の山形鋼に代わってリップ溝形鋼で構成されていて、接合部材１０３が第１実施形態の接合部材３（図２参照）角型鋼管に代わって山形鋼で構成されている。
【００２８】
構造部材１０２は、一対のフランジの板面がそれぞれ水平面となり、ウェブの板面が鉛直面となる向きに配置されている。ここで、構造部材１０２のウェブを第１構造板部１２１とし、一対のフランジのうちの下側のフランジを第２構造板部１２２、上側のフランジを第３構造板部１２３とする。第１構造板部１２１には、隣り合う構造部材１０２側の端部近傍に接合具１０４の通しボルト１４１が挿通される孔部１２１ａが形成されている。
【００２９】
接合部材１０３は、断面視における略Ｌ字型の屈曲部の１０３ａよりも一方側の板部を第１接合板部１３１とし、他方側の板部を第２接合板部１３２とすると、第１接合板部１３１が第２接合板部１３２よりも上側で、第１接合板部１３１の板面が鉛直面となり、第２接合板部１３２の板面が水平面となる向きに配置されている。第１接合板部１３１には、軸方向の中間部に接合具１０４の通しボルト１４１がそれぞれ挿通される２つの孔部１３１ａ，１３１ａが軸方向に間隔をあけて形成されている。
【００３０】
第２実施形態では、接合部材１０３は、根太受け部材５と構造部材１０２，１０２の間に配置されている。そして、接合部材１０３は、第１接合板部１３１の外面（第２接合板部１３２が連続している側と反対側の面）１３１ｂが根太受け板部１０５の第１根太受け板部５１の外面５１ｂと当接し、第１接合板部１３１の内面（第２接合板部１３２が連続している側の面）１３１ｃが第１構造板部１２１の外面１２１ｂと対向し、第２接合板部１３２の上面１３２ｂが第２構造板部１２２の下面１２２ｂと対向している。
【００３１】
また、第２実施形態では、構造部材１０２の第１構造板部１２１と第２構造板部１２２との角部の外周のＲ寸法と、接合部材１０３の屈曲部１０３ａの内側のフィレット寸法と、が一致しておらず、第２接合板部１３２の上面１３２ｂが第２構造板部１２２の下面１２２ｂと当接すると、第１接合板部１３１の内面１３１ｃと第１構造板部１２１の外面１２１ｂとの間に隙間ｄ３が形成される。このため、この隙間ｄ３には隙間ｄ３と同じ厚さの隙間埋め座金（隙間埋め部材）１０６が設けられている。
なお、隙間埋め座金１０６は、第１接合板部１３１の内面１３１ｃおよび第１構造板部１２１の外面１２１ｂのいずれかに接合されていてもよいし、いずれにも接合されていなくてもよい。
【００３２】
第２実施形態では、接合具４は、それぞれ重なった第１構造板部１２１の孔部１２１ａ、隙間埋め座金１０６の孔部１０６ａ、第１接合板部１３１の孔部１３１ａおよび第１根太受け板部５１の孔部５１ａに通しで挿通される通しボルト１４１と、通しボルト１４１に螺合するナット１４２と、通しボルト１４１の頭部と構造部材１０２の第１構造板部１２１との間に配置される座金１４３と、を有している。
通しボルト１４１は、座金１４３の孔部１４３ａ、第１構造板部１２１の孔部１２１ａ、隙間埋め座金１０６の孔部１０６ａ、第１接合板部１３１の孔部１３１ａ、第１根太受け板部５１の孔部５１ａの順に挿通され、第１根太受け板部５１の内面５１ｃ側でナット１４２と螺合されている。
これにより、一対の構造部材１０２，１０２どうしが接合部材１０３を介して接合されるとともに、一対の構造部材１０２，１０２が接合部材１０３とともに根太受け板部１０５に固定される。
【００３３】
第２実施形態による長尺部材１Ｂでは、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３４】
以上、本発明による長尺部材の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、接合部材３（１０３）で一対の構造部材２，２（１０２，１０２）が軸方向に接合されているが、３以上の構造部材２，２，２…（１０２，１０２，１０２…）が軸方向に接合される場合に、軸方向に隣り合う構造部材２，２（１０２，１０２）どうしを接合部材３（１０３）で接合してもよい。
【００３５】
また、上記の実施形態では、一対の構造部材２，２（１０２，１０２）は、山形鋼やリップ溝形鋼で構成されているが、山形鋼やリップ溝形鋼に代わってＨ形鋼などの他の形鋼や長尺の鋼板などで構成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、接合部材３（１０３）は角型鋼管や山形鋼で構成されているが、溝形鋼などの他の形鋼や長尺の鋼板などで構成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、１つの接合部材３（１０３）に対して２つの接合具５（１０５）が設けられているが、接合具５（１０５）の数や接合具５（１０５）が設けられる位置は適宜設定されてよい。
【００３６】
また、上記の実施形態では、接合具４が一対の構造部材２，２および接合部材３を接合するとともに構造部材２，２を根太受け部材５に固定しているが、一対の構造部材２，２と接合部材３とを接合する接合具と、構造部材２，２を根太受け部材５に固定する接合具とが個別に設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、構造部材２，２（１０２，１０２）と接合部材３（１０３）と間に隙間埋め座金６（１０６）が設けられているが、設けられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ  長尺部材
２，１０２  構造部材
２ａ  端部
３，１０３  接合部材
４，１０４  接合具
５，１０５  根太受け部材（他部材）
６，１０６  隙間埋め座金（隙間埋め部材）
ｄ２，ｄ３  隙間
【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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