(57)【要約】【課題】何れか一方の部材が支柱に対して先に溶接により固定される場合においても、これにより影響を受けることなく大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な柱体間の接合構造を提供する。【解決手段】柱状に形成されるとともに、孔１０１が形成される第１部材４３と、第１部材４３の上方に設けられて柱状に形成される柱体４１に固定されるとともに、貫通孔３３が形成される第２部材２６と、第２部材２６に形成された貫通孔３３よりもわずかに縮径されて貫通孔３３に嵌め込まれ、第１部材４３の表面に接触された状態とされる介装構造体６２と、少なくとも介装構造体６２及び第１部材４３の孔１０１にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、第１部材４３と第２部材２６との間隙をαとし、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状に形成されるとともに、孔が形成される第１部材と、
前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、貫通孔が形成される第２部材と、
前記第２部材に形成された前記貫通孔よりもわずかに縮径されて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、
少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、
前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていること
を特徴とする柱体間の接合構造。
【請求項２】
前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
前記第１部材と一方の第２部材との間隙をα１、前記第１部材と他方の第２部材との間隙をα２とし、前記一方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ１とし、前記他方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ２としたとき、
α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２であること
を特徴とする請求項１記載の柱体間の接合構造。
【請求項３】
前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入される圧入部が形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の柱体間の接合構造。
【請求項４】
前記介装構造体は、前記第１部材に作用する振動により、前記第１部材に対して相対変位することなく、前記圧入部が前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入されていること
を特徴とする請求項３記載の柱体間の接合構造。
【請求項５】
前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材にめり込まれること
を特徴とする請求項１又は２記載の柱体間の接合構造。
【請求項６】
柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、
前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、
前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、
前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、
少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えること
を特徴とする柱体間の接合構造。
【請求項７】
前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
前記第２介装構造体は、何れか一方又は双方の前記第２部材における第２貫通孔に嵌め込まれていること
を特徴とする請求項６記載の柱体間の接合構造。
【請求項８】
前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第１圧入部が形成されること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項９】
前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第２圧入部が形成されること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項１０】
前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体にめり込まれること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項１１】
前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体にめり込まれること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に導入される柱体間の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大地震等の大きな振動エネルギーを効率良く吸収し、建築物の構造部材の損傷を防止することを目的として、特許文献１に開示される制震機構が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示される制震機構は、一対の枠部材の折れ曲り材が略Ｘ形状となるように、摩擦ダンパーを介して連結されることによって制震機構が構成され、これら枠部材の上下の連結プレートが土台や梁に固定され、直材が柱に固定されるものである。これにより、特許文献１に開示される制震機構は、大地震等が発生したときに、その振動エネルギーを摩擦ダンパーで吸収するとともに、柱の引き抜けやめり込みを防止するものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３６３０３号公報
【特許文献２】特許第５４２２０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示される制震機構は、一対の折れ曲り材の枠部材を用いるものであり、これら一対の枠部材に作用する押圧力によって、摩擦ダンパーの摩擦抵抗を利用するものであることから、これら一対の枠部材に作用する押圧力が不十分となる場合に、振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献１に開示される制震機構は、一対の折れ曲り材の枠部材に作用する押圧力を利用するものであることから、建築物にブレース材を設けないものとする場合に適用することができないものとなり、大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
さらに、特許文献１に開示される制震機構は、建築物にブレース材を設けるものとした場合であっても、ブレース材を設けた位置に限定して適用されるものとなることから、振動エネルギーを十分に吸収することができず、建築物が倒壊するおそれがあるという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献２には、鉄板、鋼板、ステンレス板等の一対の第１部材が、面材の端部から面内方向に突出させて所定の間隔を空けて略平行に一対となって設けられ、アルミニウム等の第２部材が、一対の第１部材の間に挟み込まれて設けられることで、第１部材と第２部材との異種材料接触状態での褶動によって、地震等によって建築物に作用する振動を摩擦減衰によって吸収して、建築物の倒壊や面材の崩落を防止する技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、この特許文献２の開示技術には、鉛直に立設された柱状に形成される構造体に対して第２部材を鉛直方向に向けて先に溶接固定し、その溶接された第２部材に対して、柱状に形成される第１部材に連結されるより好適な構成については特段開示されていない。また、介装構造体に第１部材とボルトの軸との隙間に圧入される圧入部が形成されることによって、第１部材と介装構造体との間で支圧を作用させ、この支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる構成は従来において特段提案されていなかった。また、介装構造体が第１部材にめり込まれることによって、第１部材と介装構造体との間で支圧を作用させ、この支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる構成は従来において特段提案されていなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、支柱に対して先に溶接により固定される場合においても、これにより影響を受けることなく大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な柱体間の接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の部材間の接合構造は、柱状に形成されるとともに、孔が形成される第１部材と、前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、貫通孔が形成される第２部材と、前記第２部材に形成された前記貫通孔よりもわずかに縮径されて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の部材間の接合構造は、請求項１記載の発明において、前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、前記第１部材と一方の第２部材との間隙をα１、前記第１部材と他方の第２部材との間隙をα２とし、前記一方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ１とし、前記他方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ２としたとき、α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の部材間の接合構造は、請求項１又は２記載の発明において、前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入される圧入部が形成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の部材間の接合構造は、請求項３記載の発明において、前記介装構造体は、前記第１部材に作用する振動により、前記第１部材に対して相対変位することなく、前記圧入部が前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の部材間の接合構造は、請求項１又は２記載の発明において、前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材にめり込まれることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の部材間の接合構造は、柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、前記第１部材に形成された前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、前記第２部材に形成された前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の部材間の接合構造は、請求項６記載の発明において、前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、前記第２介装構造体は、何れか一方又は双方の前記第２部材における第２貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の部材間の接合構造は、請求項６又は７記載の発明において、前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第１圧入部が形成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の部材間の接合構造は、請求項６又は７記載の発明において、前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第２圧入部が形成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の部材間の接合構造は、請求項６又は７記載の発明において、前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体にめり込まれることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の部材間の接合構造は、請求項６又は７記載の発明において、前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体にめり込まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上述した構成からなる本発明によれば、地震による振動が構造物に加わった場合、柱状に形成される第１部材は、柱状に形成される構造体に対して相対的に鉛直方向に向けて、換言すれば第１部材の面内方向に向けて振動、変位することとなる。かかる場合に、構造体に固定されている第２部材、更にはこの第２部材に嵌め込まれる介装構造体は、第１部材に対して相対的に変位していくこととなる。実際には、この介装構造体における貫通孔に挿入されているボルトの軸が、第１部材における孔を、その地震に応じて鉛直方向に往復振動することとなる。このとき介装構造体は、第１部材の表面に押圧されている状態になっているが、このようなボルトの軸による孔中の鉛直変位に応じて、介装構造体が第１部材の表面上を摺動することとなる。即ち、介装構造体が第１部材に押圧された状態で紙面上下方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第１部材の表面とこれに対して押圧する介装構造体との間で互いに摩擦が作用することとなる。加えて、介装構造体が、貫通孔よりもわずかに縮径させていることにより、地震による振動が構造物に加わった場合、介装構造体が第２部材の貫通孔内で鉛直方向に相対的に振動することとなる。このとき、介装構造体は、第２部材の貫通孔に衝突することとなり、介装構造体と第２部材の貫通孔との間で衝突エネルギーが作用することとなる。その結果、地震による振動エネルギーは、かかる摩擦による摩擦エネルギーのみならず、かかる衝突エネルギーによっても吸収されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した柱体間の接合構造の斜視図である。
【図２】本発明を適用した柱体間の接合構造の断面図である。
【図３】本発明を適用した柱体間の接合構造において、介装構造体の板厚をより増厚させた例を示す図である。
【図４】介装構造体を２層構造で構成した例を示す図である。
【図５】介装構造体の内部にボルトの足を螺合可能な雌ネジを形成した例を示す図である。
【図６】一の第２部材と、第１部材間のみで接合を行う例を示す図である。
【図７】介装構造体の代替として、厚座金を介装する例を示す図である。
【図８】介装構造体を３層からなる座金で構成する例を示す図である。
【図９】一の座金を外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状で構成した例を示す図である。
【図１０】第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させる例について説明するための図である。
【図１１】図１０の形態について一方の第２部材の構成を省略し、他方の第２部材と第１部材間のみで接合を行う例を示す図である。
【図１２】第２部材と構造体とをボルト接合させて本発明を適用した柱体間の接合構造を示す図である。
【図１３】構造体の上方に第１部材を設けて本発明を適用した柱体間の接合構造を示す図である。
【図１４】本発明を適用した部材間の接合構造において、介装構造体を第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入させる形態例を示す図である。
【図１５】図１４における介装構造体の他の形態について示す図である。
【図１６】第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させ、第２介装構造体を第１介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入させる形態例について説明するための図である。
【図１７】第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させ、第１介装構造体を第２介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入させる形態例について説明するための図である。
【図１８】本発明を適用した部材間の接合構造において、介装構造体を第１部材にめり込ませる形態例を示す図である。
【図１９】第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させ、第２介装構造体を第１介装構造体にめり込ませる形態例について説明するための図である。
【図２０】第１部材に嵌め込まれる第１介装構造体と、第２部材に嵌め込まれる第２介装構造体とを互いに当接させ、第１介装構造体を第２介装構造体にめり込ませる形態例について説明するための図である。
【図２１】本発明を適用した柱体間の接合構造の図であり、特に構造体と第１部材とが鋼管柱として用いられる形態を示す斜視図である。
【図２２】（ａ）は、本発明を適用した柱体間の接合構造の図であり、特に構造体と第１部材とがコンクリート管として用いられる形態を示す正面断面図であり、（ｂ）は、その平面断面図である。
【図２３】本発明を適用した柱体間の接合構造の図であり、特に構造体と第１部材とが鋼矢板として用いられる形態を示す斜視図である。
【図２４】（ａ）は、図２３の正面図であり、（ｂ）は、図２３の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した柱体間の接合構造１００を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
本発明を適用した接合構造１００は、図１に示すような２つの柱体間の接合構造に適用される。この接合構造１００において、柱状に形成され略鉛直方向に延びるいわゆる丸型鋼管としての柱体４１には、面内方向が鉛直方向となるように延長される第２部材２６が設けられる。柱体４１は、２つの丸型鋼管が工場で溶接接合されて形成される。柱体４１の下方には、柱状に形成され略鉛直方向に延びるいわゆる丸型鋼管により構成される第１部材４３が設けられる。このように接合構造１００は、柱体４１と第１部材４３とがそれぞれ鋼管杭として用いられる接合構造である。
【００２６】
図２は、かかる接合構造１００の詳細な断面図を示している。
【００２７】
第１部材４３は、貫通された孔１０１が形成されている。各孔１０１には、ボルト６３の軸が挿通される。第１部材４３は、鋼、アルミニウム、ステンレス、真鍮等のようにあらゆる種類の金属で構成されている。第１部材４３は、２つの丸型鋼管が工場で溶接接合され、下側が地面Ｇに埋設されて固定されている。第１部材４３は、上端部が柱体４１の下端部に接触されている。
【００２８】
第２部材２６は、第１部材４３が接合される前において、柱体４１に対して先に溶接により固定される。第２部材２６は、断面円形状の丸型鋼管により構成され、詳細には、柱体４１の外周面に溶接により取り付けられる第２部材２６ａと、柱体４１の内周面に溶接により取り付けられる第２部材２６ｂとにより構成される。この第２部材２６ａと、第２部材２６ｂとの間に、第１部材４３が介装されることとなる。第２部材２６ａ、２６ｂは、柱体４１の外周面に固定される内側面２８と、内側面２８の反対側に形成される外側面２９とを有し、外側面２９の下端部を頂部として内側面２８に向かうにつれて上方に傾斜された傾斜面３４が形成される。これにより、第１部材４３を傾斜面３４に沿わせて第２部材２６ａ、２６ｂに介装することが可能となり、その設置が容易となる。
【００２９】
第２部材２６ａ、２６ｂには、貫通孔３３が形成されている。この貫通孔３３には、それぞれ介装構造体６２が嵌め込まれる。介装構造体６２は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、鉛板、スズ板、ベリリウム板、銅板、真鍮板、これら金属の合金板、レジン、ゴム、樹脂板等により構成されている。この介装構造体６２にはほぼ中央に貫通孔６２ｄが形成されていわゆる環を形成するように構成されている。この介装構造体６２の外形及びサイズは、これが嵌め込まれる第２部材２６の貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、貫通孔３３が円形であれば、介装構造体６２の外形は、貫通孔３３よりも僅かに縮径された円形状とされている。同様に貫通孔３３が角形状であれば、介装構造体６２の外形も当該貫通孔３３よりも僅かに縮径された同様の角形状となる。更に、この介装構造体６２の板厚は、いかなるもので構成されていてもよいが、図２の例では、第２部材２６ａ、２６ｂの表面から突出しない程度の厚みとされている。
【００３０】
ボルト６３は、その軸が介装構造体６２における貫通孔６２ｄ、第１部材４３における孔１０１にそれぞれ挿通されている。このボルト６３の軸先端は、ナット６４により螺着されている。このようなボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、ボルト６３の頭部からの圧縮力がボルト６３の頭部とナット６４との間で発生する圧縮力は、第２部材２６ａにおける介装構造体６２、第１部材４３、第２部材２６ｂにおける介装構造体６２を介して伝達されることとなる。その結果、介装構造体６２から第１部材４３の両面に対して押圧力が負荷された状態で固定することが可能となる。なお、第２部材２６ｂに設けられる介装構造体６２は、貫通孔３３に嵌め込まれ、貫通孔３３に対して点溶接されている。また、ナット６４は、第１部材４３の内側に設けられ、第１部材４３と第２部材２６との接合前に、介装構造体６２に対して事前に点溶接されて固定されている。これにより、ボルト６３の頭部が第１部材４３の外側に配置されることとなり、ボルト６３をナット６４に螺着させることが可能となる。第２部材２６ｂの貫通孔３３に点溶接されていた介装構造体６２は、ボルト６３を締結することで、貫通孔３３から脱離するものとなる。なお、ボルト６３とナット６４との間でいわゆる高力ボルト接合を行うようにしてもよい。
【００３１】
次に上述した構成からなる本発明における作用効果について説明をする。
【００３２】
地震による振動が構造物に加わった場合、第１部材４３は、柱体４１に対して相対的に鉛直方向に向けて、換言すれば第１部材４３の面内方向に向けて振動、変位することとなる。かかる場合に、第１部材４３は、第２部材２６の貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２に対して相対的に変位していくこととなる。実際には、この介装構造体６２における貫通孔６２ｄに挿入されているボルト６３の軸が、第１部材４３における孔１０１に対して、その地震に応じて鉛直方向に往復振動することとなる。このとき介装構造体６２は、第１部材４３の表面に押圧されている状態になっているが、このような鉛直変位しようとする力に応じて、介装構造体６２が第１部材４３の表面上を摺動することとなる。即ち、図２で示すところの介装構造体６２が第１部材４３に押圧された状態で紙面上下方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第１部材４３の表面とこれに対して押圧する介装構造体６２との間で互いに摩擦が作用することとなる。そして、この摩擦に応じて地震による振動エネルギーが摩擦減衰によって吸収されることとなる。加えて、介装構造体６２が、貫通孔３３よりもわずかに縮径させていることにより、地震による振動が構造物に加わった場合、介装構造体６２が第２部材２６の貫通孔３３内で鉛直方向に相対的に振動することとなる。このとき、介装構造体６２は、第２部材２６の貫通孔３３に衝突することとなり、介装構造体６２と第２部材２６の貫通孔３３との間で衝突エネルギーが作用することとなる。その結果、地震による振動エネルギーは、かかる摩擦による摩擦エネルギーのみならず、かかる衝突エネルギーによっても吸収されることとなる。
【００３３】
従って本発明は、大地震等による振動エネルギーを十分に吸収することが可能な接合構造１００として具現化することが可能となる。
【００３４】
特に本発明によれば、第１部材４３と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成されていることにより、異種材料接触状態でこれらを互いに褶動させることもできる。ここで、異種材料接触状態とは、鉄材又は鋼材とアルミニウムとが接触する異種金属接触状態や、鉄材又は鋼材と真鍮とが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材とステンレスとが接触する異種金属接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有する樹脂とが接触する異種材料接触状態、鉄材又は鋼材と金属粉を含有しない樹脂やゴムとが接触する異種材料接触状態等をいう。即ち、この異種材料接触状態は、第１部材４３と介装構造体６２を構成する材料が異なるものであれば、いかなるものであってもよい。これにより、上述した摩擦減衰をより効果的に作用させることが可能となる。特に鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間で異種材料接触状態を形成させることにより、互いの摩擦係数の相違により、摩擦力をより強く作用させることができ、より摩擦減衰を働かせることが可能となる。なお、第１部材４３自体と介装構造体６２自体とが互いに異種材料で構成されている場合以外に、少なくとも第１部材４３と介装構造体６２とにおける接触面が異種材料で構成されていればよい。これにより、上述した効果を奏することは勿論である。
【００３５】
第１部材４３と介装構造体６２と接触面における平滑度を向上させることで、これらが異種材料接触状態で褶動するときに、鉄板、鋼板等とアルミニウム板等との間でアルミニウム等が鉄板、鋼板等に部分的に溶け込むものとなり、各々の金属粒子が一体化されて界面を形成させることなく、金属流動する部位が形成されるものとなる。これにより、本発明を適用した接合構造１００では、界面を形成する摩擦抵抗と比較して、著しく高い摩擦係数を得ることができ、建築物に作用する振動に対する吸収性能を著しく向上させて、建築物の倒壊や面材の崩落を確実に防止することが可能となる。
【００３６】
また、本発明によれば、最初に柱体４１に対して第２部材２６ａ、２６ｂを溶接により接合し、その後に第１部材４３をそれぞれ第２部材２６ａ、２６ｂ間に介装させ、貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込んだ上でボルト６３、ナット６４を介して固定している。このとき、第２部材２６を柱体４１に溶接する際の位置ずれや施工誤差が発生する場合があり、その結果、第２部材２６と第１部材４３との間には間隙が生じる場合がある。この間隙の総和をαとする。即ち、このαは、第１部材４３と第２部材２６ａとの間の幅と、第１部材４３と第２部材２６ｂとの間の幅との和で表される。
【００３７】
ここで介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。これにより、第２部材２６を柱体４１に溶接する際の位置ずれや施工誤差が発生した場合においても、介装構造体６２の板厚ｔがαを下回ることがないことから、第２部材２６からの振動を介装構造体６２を介して第１部材４３へ着実に伝えることが可能となる。
【００３８】
図３は、本発明を適用した接合構造１００の他の実施の形態を示している。この例では、介装構造体６２の板厚をより増厚させた構成としている。具体的には、介装構造体６２を、第２部材２６ａ、２６ｂよりも外側に突出するように増厚されている。かかる場合においても、介装構造体６２の板厚ｔは、ｔ＞αの条件を満たすように設定することで、第２部材２６ａ、２６ｂからの振動を介装構造体６２を介して第１部材４３へ着実に伝えることが可能となる。係る構成において、ボルト６３の頭部と介装構造体６２の間、及びナット６４と介装構造体６２との間には、ワッシャー１１１が介装されている。なお、このワッシャー１１１は、第１部材４３の接合前に、介装構造体６２とナット６４とに点溶接で固定されている。
【００３９】
また、この図３に示す実施形態によれば、第２部材２６の板厚に対して、介装構造体６２の板厚を増厚させているため、以下に説明する効果を奏するものとなる。即ち、第２部材２６を柱体４１に対して寸分の誤差も無く所定位置に調整して溶接することは困難である。通常は、図３に示すように第２部材２６ａ、２６ｂの間隔が、第１部材４３の板厚よりも広く構成される場合が多い。かかる場合には、第１部材４３が第２部材２６ａ、２６ｂの間に遊嵌された状態となる。このような状態とされていた場合に、第１部材４３と一方の第２部材２６ａとの間隙をα１、第１部材４３と他方の第２部材２６ｂとの間隙をα２とし、一方の第２部材２６ａに嵌め込まれた介装構造体６１−１の板厚をｔ１とし、他方の第２部材２６ｂに形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体６１−２の板厚をｔ２としたとき、α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２とされていることが必須となる。これにより、第２部材２６における柱体４１への取り付け位置に対する寸分の誤差を吸収することが可能となる。
【００４０】
図４は、介装構造体６２を２層構造で構成した例を示している。この例では、介装構造体６２について、第１部材４３へ接触する第１層６２ａと、ボルト６３及びナット６４へ接触する第２層６２ｂとにより構成した例を示している。ちなみに、第２層６２ｂがボルト６３及びナット６４へ接触することの意味するところは、上述したワッシャー１１１を介してボルト６３及びナット６４等の締結部材に接触することも含まれる。
【００４１】
ここで、第１部材４３と第１層６２ａとは、互いに異種材料で構成されている。これにより、上述した異種材料接触状態でこれらを互いに褶動させることもできる。即ち、この異種材料接触状態は、第１部材４３と第１層６２ａとを構成する材料が異なるものであれば、いかなるものであってもよい。これにより、上述した摩擦減衰をより効果的に作用させることが可能となる。特に第１部材４３を鉄板、鋼板等で構成し、第１層６２ａをアルミニウム板や、アルミニウム合金、銅合金、青銅、ステンレス等からなる板材で構成することで、両者間でより好適な異種材料接触状態を形成させることが可能となる。このとき、第１部材４３及び第１層６２ａのそれぞれの接触面が少なくとも異種材料で構成されていてもよい。
【００４２】
図５は、介装構造体６２の内部に、ボルト６３の足を螺合可能な雌ネジ６２ｃを形成した例を示している。介装構造体６２のほぼ中央には孔が形成され、その孔の内壁に雌ネジ６２ｃが形成されている。このような構成を採用することにより、ナット６４を設ける必要が無くなり、部品点数を少なくすることによる施工コストの抑制と施工の容易化とを図ることが可能となる。なお、ボルト６３の頭部に相当するナット６４と、これに螺合可能なネジ棒２０１により、上述したボルト６３に代替させるようにしてもよい。この介装構造体６２の平面形態は、円形以外に多角形状で構成されていてもよく、特にこれが多角形状の場合にはとも回りを防止することが可能となる。
【００４３】
図６は、第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行う例を示している。第１部材４３の外側からボルト６３を挿通させて、介装構造体６２及びワッシャー１１１から突出されたボルト６３の上端をナット６４により螺着固定する。なお、ナット６４は、第１部材４３と第２部材２６の接合前に第１部材４３に点溶接により固定されている。
【００４４】
図７〜図１２は、本発明の変形例を示している。これら変形例において、上述と同一の部材及び構成要素については同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。
【００４５】
図７の例では、介装構造体６２の代替として、厚座金３６２を介装する例を示している。厚座金３６２は、第２部材２６ａ、第１部材４３、第２部材２６ｂに至るまで連続する一体的に形成されるものであり、その両端はワッシャー１１１を介してボルト６３、ナット６４により締結される。
【００４６】
図８の例では、介装構造体６２を３層からなる座金３６３ａ、３６３ｂ、３６３ｃで構成した例を示している。第２部材２６の板厚が厚い場合において、このような座金３６３ａ〜３６３ｃを積層させることにより、その積層体トータルの厚みを、第２部材２６の板厚よりも厚くすることが可能となる。
【００４７】
図９の例では、座金３６３ａを外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状、換言すれば略円錐状で構成した例を示している。またこの座金３６３ａの形状は外側に向けて凸状の曲面形状とされていてもよい。この座金３６３ａに嵌合される座金３６３ｂについてもその円錐形状を嵌合可能な凹部が形成され、外側に向けて中心へ徐々に縮径化させた形状、換言すれば略円錐状からなる。最外側の座金３６３ｃについても、座金３６３ｂの円錐形状からなる凸部を嵌合可能な凹部が形成されている。このような構成とすることで、座金３６３ａ〜３６３ｃを積層させて配置する際のセンタリングを高精度に実現できる。
【００４８】
図１０は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ例を示している。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。この第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。これら第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２は、別部材で構成される場合には、第２介装構造体６２−２の径をより大きく構成し、第１介装構造体６２−１の径をこれよりも縮径して構成するようにしてもよい。これにより、ボルト６３とナット６４による締め付け固定を行う上で、応力が第１介装構造体６２−１に向けて集中させることができ、ひいては安定したボルト固定を実現できる。また、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とを互いに同一の径により構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２が第１介装構造体よりも縮径されていてもよいことは勿論である。また、第１介装構造体６２−１と、第２介装構造体６２−２は、互いに分離されることなく同一部材で構成するようにしてもよい。また第１介装構造体６２−１が第２介装構造体６２−２に対して嵌合可能に構成されていてもよい。
【００４９】
このような図１０に示す構成においても同様に、第１介装構造体６２−１が第２部材２６ｂに押圧された状態で紙面上下方向に向けて交互に摺動することとなる。その結果、第２部材２６ｂの表面とこれに対して押圧する第１介装構造体６２−１との間で互いに摩擦が作用することとなる。そして、この摩擦に応じて地震による振動エネルギーが摩擦減衰によって吸収されることとなる。さらに、第１介装構造体６２−１が貫通孔１３３内で、第２介装構造体６２−２が貫通孔３３内で、それぞれ紙面上下方向に向けて振動する。これにより、第１介装構造体６２−１が貫通孔１３３に衝突し、第２介装構造体６２−２が貫通孔３３に衝突するため、振動エネルギーが衝突エネルギーによって吸収されることとなる。
【００５０】
ちなみに、第２部材２６ｂには特段第２介装構造体６２−２を設けないこととしているが、これに限定されるものではなく、第２部材２６ｂに対して第２介装構造体６２−２を同様に設けるようにしてもよい。かかる場合には、第２部材２６ｂに設けられた第２介装構造体６２−２を、上述した第１介装構造体６２−１と接触させるようにして配設する。かかる場合においても、第２部材２６ｂに対して第２介装構造体６２−２の径を第１介装構造体６２−１よりも縮径するようにしてもよいし、拡径するようにしてもよい。
【００５１】
図１１は、図１０の形態について第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行う例を示している。第１部材４３の外側からボルト６３を挿通させて、介装構造体６２、及びワッシャー１１１から突出されたボルト６３をナット６４により螺着固定する。かかる形態においても同様に、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込み、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。この例においても、上述した効果を奏することは勿論である。
【００５２】
図１２は、第２部材２６ａ、２６ｂに介装構造体６２を嵌め込み、第２部材２６ａ、２６ｂ間に挟持された第１部材４３にこの介装構造体６２を接触させる点は上述と同様である。但し、これら第２部材２６ａ、２６ｂが直接柱体４１へ溶接により固着されているのではなく、ボルト６３及びナット６４を介して柱体４１へ取り付けられている。これら第２部材２６ａ、２６ｂに対してスペーサー７６３を介して第２部材２６ａ、２６ｂが取り付けられる。また、スペーサー７６３については特段必須ではなく、省略するようにしてもよい。かかる構成においても、第２部材２６は、第１部材４３よりも先に柱体４１側に固定されるため、上述と同様の効果を奏する。
【００５３】
なお貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込む際において、貫通孔３３と介装構造体６２との間に、液体（接着剤、潤滑剤）を注入するようにしてもよい。液体として接着剤を使用する際には、例えばシリコン系接着剤と、エポキシ系接着剤からなる２液タイプのものを使用してもよい。また、直径差を更に小さくするため、潤滑剤を用いて現場にて注入するようにしてもよい。これにより、貫通孔３３に介装構造体６２を嵌め込む作業が容易となる。
【００５４】
さらに本発明によれば、介装構造体６２を冷却したまま貫通孔３３へ挿入し、その後両者が同温度になると直径差が殆ど同一になるようにしてもよい。即ち冷却により介装構造体６２を構成する材料が収縮することとなるが、その後温度が上がると、収縮した材料が膨張することとなる。かかる現象を利用し、貫通孔３３へ嵌め込む際には、冷却により介装構造体６２を縮径化することで嵌め込み容易性を向上させ、その後自然に冷却状態から温度が上昇することで、貫通孔３３に嵌め込まれた介装構造体６２が膨らむ。
【００５５】
図１３は、柱体４１の上方に、略鉛直方向に設けられるいわゆる鋼管柱により構成される第１部材４３が設けられる例を示している。この例でも、第２部材２６は、貫通孔にそれぞれ介装構造体６２が嵌合されており、この介装構造体６２は、第１部材４３に接触する構成とされている。第２部材２６ａ、２６ｂは、柱体４１の外周面に固定される内側面２８と、内側面２８の反対側に形成される外側面２９とを有し、外側面２９の上端部を頂部として内側面２８に向かうにつれて下方に傾斜された傾斜面３４が形成される。これにより、第１部材４３を傾斜面３４に沿わせて第２部材２６ａ、２６ｂに介装することが可能となり、その設置が容易となる。また、介装構造体６２、第２部材２６に挿通されるボルト６３とこれに螺着されるナット６４とを備えている。ボルト６３は、介装構造体６２に対しては遊嵌されている状態となっているが、柱体４１に設けられた孔には、ほぼ隙間無く嵌合されることとなる。かかる形態において、αは、同様に第１部材４３と第２部材２６ａとの間の幅と、第１部材４３と第２部材２６ｂとの間の幅との和で表され、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。なお、このような図１３の構成を前提とする場合においても、図１〜１２に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。
【００５６】
以上、第１部材４３の表面とこれに対して押圧する介装構造体６２との間で互いに摩擦を作用させて、大地震等の振動エネルギーに抵抗するものについて説明した。
【００５７】
次に、大地震等の振動エネルギーに抵抗するものとして、第１部材４３とこれに対して押圧する介装構造体６２との間で互いに支圧を作用させるものについて説明する。
【００５８】
ボルト６３は、図１４に示すように、その軸が介装構造体６２における貫通孔６２ｄ、第１部材４３における孔１０１の略中心となるように配置されている。介装構造体６２は、第２部材２６の貫通孔３３に嵌め込まれ、第１部材４３の表面に接触された状態となる。また、介装構造体６２は、第２部材２６ｂに点溶接される。介装構造体６２は、そして、介装構造体６２の降伏点を第１部材の降伏点よりも小さくなるように、第１部材４３と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成される。なお、ナット６４は、第２部材２６ｂに事前に溶接固定されている。
【００５９】
なお、ボルト６３の頭と介装構造体６２の間及びナット６４と介装構造体６２の間には、それぞれ加圧体６９が設けられている。加圧体６９は、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、真鍮板、レジン、ゴム、樹脂板等により構成されている。この加圧体６９にはほぼ中央に貫通孔６９ｄが形成されていわゆる環を形成するように構成されている。この加圧体６９の外形及びサイズは、第１部材４３の孔１０１の形状、サイズに応じたものとなっている。即ち、孔１０１が円形であれば、加圧体６９の外形は、孔１０１と略同一の径に形成された円形状とされている。同様に孔１０１が角形状であれば、加圧体６９の外形も当該孔１０１と略同一の径に形成された同様の角形状となる。更に、この介装構造体６２の板厚は、いかなるもので構成されていてもよいが、図１４の例では、第２部材２６ａ、２６ｂの表面から突出しない程度の厚みとされている。なお、この加圧体６９は、介装構造体６２及びナット６４に点溶接されて固定されている。
【００６０】
図１４に示すように、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、ボルト６３の頭部とナット６４との間で発生する圧縮力は、第２部材２６ａにおける介装構造体６２、第１部材４３、第２部材２６ｂにおける介装構造体６２を介して伝達されることとなる。その結果、介装構造体６２から第１部材４３の両面に対して押圧力が負荷された状態で固定することが可能となる。なお、ボルト６３とナット６４との間でいわゆる高力ボルト接合を行うようにしてもよい。
【００６１】
また、介装構造体６２は、貫通孔３３よりもわずかに縮径されているため、さらにボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、弾性変形、又は塑性変形し、貫通孔３３に当接されることとなる。また、介装構造体６２は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されているため、弾性変形、又は塑性変形し、ボルト６３の軸に当接されることとなる。このとき、第１部材４３の孔１０１がボルト６３の軸よりも拡径されているため、介装構造体６２は、第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入される圧入部６７が形成されることとなる。即ち、この介装構造体６２は、弾性変形、又は塑性変形して形成された圧入部６７が第１部材４３の孔１０１と、ボルト６３の軸とに当接されることとなる。
【００６２】
次に上述した構成からなる本発明における作用効果について説明をする。
【００６３】
地震による振動が構造物に加わった場合、柱体４１が鉛直方向に向けて、換言すれば第１部材４３の面内方向に向けて振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２の圧入部６７が、第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入されている。このとき介装構造体６２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３の孔１０１と、介装構造体６２の圧入部６７との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。同時に、介装構造体６２は、貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３と、介装構造体６２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、柱体４１が第１部材４３に対して相対変位しないことで、柱体４１と第１部材４３との衝突やガタツキを防止できる。
【００６４】
従って本発明は、大地震等による振動エネルギーを支圧によって抵抗することが可能な接合構造１００として具現化することが可能となる。
【００６５】
また、ボルト６３の頭と介装構造体６２の間及びナット６４と介装構造体６２の間には、それぞれ加圧体６９が設けられている。その結果、加圧体６９は、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、介装構造体６２に集中荷重を作用させることが可能となる。特に、この加圧体６９の外形及びサイズは、第１部材４３の孔１０１の形状、サイズに応じたものとなっている。このため、加圧体６９は、介装構造体６２に第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入された圧入部６７の形成を促すことが可能となる。上述した場合においては、介装構造体６２の降伏点が加圧体６９の降伏点よりも小さくなるように、加圧体６９と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成されることが望ましい。なお、本発明では、この加圧体６９の構成は、省略されていてもよい。なぜなら、加圧体６９の構成が省略されていた場合であっても、ボルト６３とナット６４を締結させたときの押圧力が介装構造体６２に伝達されて、圧入部６７が形成されることとなるからである。
【００６６】
図１５は、本発明を適用した接合構造１００の他の実施の形態を示している。第２部材の貫通孔３３には、介装構造体１６２が嵌め込まれている。この介装構造体１６２は、第１部材から遠ざかるにつれて縮径された加圧部１６９を有する。この加圧部１６９の上端の外形及びサイズは、第１部材４３の孔１０１の形状、サイズに応じたものとなっている。このような加圧部１６９は、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、介装構造体１６２に集中荷重を作用させることが可能となる。その結果、加圧部１６９は、介装構造体１６２に第１部材４３の孔１０１とボルト６３の軸との隙間に圧入された圧入部１６７が形成されるのを促すことが可能となる。
【００６７】
図１６は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ例を示している。かかる場合には、第２介装構造体６２−２の降伏点が第１介装構造体６２−１の降伏点よりも小さくなるように、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とが互いに異種材料で構成される。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。第１介装構造体６２−１の内径は、ボルト６３の軸よりも拡径されている。また、第２介装構造体６２−２の内径は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されている。この第２介装構造体６２−２の外径は、第１介装構造体６２−１の外径よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。そして、第２介装構造体６２とナット６４の間には、加圧体６９が設けられている。なお、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とを互いに同一の外径となるように構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２の外径が第１介装構造体の外径よりも縮径されていてもよいことは勿論である。
【００６８】
このような状態とされていた場合であっても、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、第１介装構造体６２−１は、弾性変形、又は塑性変形されて、貫通孔１３３に当接される。また、第２介装構造体６２−２は、弾性変形、又は塑性変形されて、貫通孔３３に当接されることとなる。このとき、第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１の孔とボルト６３の軸との隙間に圧入されて第２圧入部６７−２が形成されることとなる。その結果、第２介装構造体６２−２は、第２圧入部６７−２が第１介装構造体６２−１の孔と、ボルト６３の軸と、に当接されているため、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体６２−１の孔と、第２圧入部６７−２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１に対して相対変位しないものとなる。なお、第２介装構造体６２−２は、貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３と、第２介装構造体６２−２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第２介装構造体６２−２は、第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。
【００６９】
図１７は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ別の例を示している。かかる場合には、第２介装構造体６２−２の降伏点を第１介装構造体６２−１の降伏点よりも大きくなるように、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とが互いに異種材料で構成される。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。第１介装構造体６２−１の内径は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されている。また、第２介装構造体６２−２の内径は、ボルト６３の軸よりも拡径されている。この第２介装構造体６２−２の外径は、第１介装構造体６２−１の外径よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。また、第１介装構造体６２−１の外径と第２介装構造体６２−２の外径とを互いに同一の径により構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２の外径が第１介装構造体の外径よりも縮径されていてもよいことは勿論である。
【００７０】
このような状態とされていた場合であっても、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、第１介装構造体６２−１は、第２介装構造体６２−２の孔とボルト６３の軸との隙間に圧入されて第１圧入部６７−１が形成されることとなる。その結果、第１介装構造体６２−１は、第１圧入部６７−１が第２介装構造体６２−２の孔と、ボルト６３の軸と、に当接されているため、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第２介装構造体６２−２の孔と、第１圧入部６７−１との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体６２−１は、第２介装構造体６２−２に対して相対的に変位しないものとなる。なお、第１介装構造体６２−１は、貫通孔１３３に当接されているため、貫通孔１３３と、第１介装構造体６２−１との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体６２−１は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。
【００７１】
ちなみに、図１６の形態及び図１７の形態について、第２部材２６ｂには特段介装構造体を設けないこととしているが、これに限定されるものではなく、第２部材２６ｂに対して介装構造体を同様に設けるようにしてもよい。かかる場合には、第２部材２６ｂに設けられた介装構造体を、上述した第１介装構造体６２−１と接触させるようにして配設する。かかる場合においても、第２部材２６ｂに対して介装構造体６２の径を第１介装構造体６２−１よりも縮径するようにしてもよいし、拡径するようにしてもよい。
【００７２】
なお、図１４〜１７の構成について第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行うものであってもよい。また、このような図１４〜１７の構成を前提とする場合においても、図１〜１３に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。
【００７３】
図１８は、本発明を適用した接合構造１００の他の実施の形態を示している。この例では、介装構造体６２の降伏点を第１部材の降伏点よりも大きくなるように、第１部材４３と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成されることとなる。かかる構成において、介装構造体６２は、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、弾性変形、又は塑性変形し、貫通孔３３に当接されることとなる。このとき、介装構造体６２は、第１部材４３が塑性変形して、第１部材４３にめり込まれることとなる。
【００７４】
地震による振動が構造物に加わった場合、柱体４１が鉛直方向に向けて、換言すれば第１部材４３の面内方向に向けて振動、変位するものとなる。かかる場合に、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３に嵌め込まれる介装構造体６２が、第１部材４３にめり込まれる。このとき介装構造体６２は、第１部材４３と、ボルト６３の軸と、に当接されているため、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１部材４３と、介装構造体６２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第１部材４３に対して相対変位しないものとなる。同時に、介装構造体６２は、貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３と、介装構造体６２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、介装構造体６２は、第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。特に、地震による振動が加わったとき、第１部材４３が第２部材２６に対して相対変位しないことで、第１部材４３と第２部材２６との衝突やガタツキを防止できる。
【００７５】
また、ボルト６３の頭と介装構造体６２の間及び、ナット６４と介装構造体６２の間には、それぞれ加圧体６９が設けられている。その結果、加圧体６９は、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことで、介装構造体６２に集中荷重を作用させることが可能となる。特に、この加圧体６９の外形及びサイズは、第２部材の貫通孔３３の形状、サイズに応じたものとなっている。このため、加圧体６９は、介装構造体６２を第１部材４３にめり込ませるのを促すことが可能となる。上述した場合においては、介装構造体６２の降伏点が加圧体６９の降伏点よりも小さくなるように、加圧体６９と介装構造体６２とが互いに異種材料で構成されることが望ましい。なお、本発明では、この加圧体６９の構成は、省略されていてもよい。なぜなら、加圧体６９の構成が省略されていた場合であっても、ボルト６３とナット６４を締結させたときの押圧力が介装構造体６２に伝達されて、介装構造体６２を第１部材４３にめり込まれることとなるからである。
【００７６】
図１９は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ例を示している。かかる場合には、第２介装構造体６２−２の降伏点が第１介装構造体６２−１の降伏点よりも小さくなるように、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とが互いに異種材料で構成される。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。第１介装構造体６２−１の内径は、ボルト６３の軸よりも拡径されている。また、第２介装構造体６２−２の内径は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されている。この第２介装構造体６２−２の外径は、第１介装構造体６２−１の外径よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。そして、第２介装構造体６２とナット６４の間には、加圧体６９が設けられている。なお、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とを互いに同一の外径となるように構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２の外径が第１介装構造体の外径よりも縮径されていてもよいことは勿論である。
【００７７】
このような状態とされていた場合であっても、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、第１介装構造体６２−１は、弾性変形、又は塑性変形されて、貫通孔１３３に当接される。また、第２介装構造体６２−２は、弾性変形、又は塑性変形されて、貫通孔３３に当接されることとなる。このとき、第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１にめり込まれることとなる。その結果、第２介装構造体６２−２は、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第１介装構造体６２−１と、第２介装構造体６２−２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第２介装構造体６２−２は、第１介装構造体６２−１に対して相対変位しないものとなる。なお、第２介装構造体６２−２は、貫通孔３３に当接されているため、第２部材２６ａ、２６ｂの貫通孔３３と、第２介装構造体６２−２との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第２介装構造体６２−２は、第２部材２６ａ、２６ｂに対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。
【００７８】
図２０は、第２部材２６ａに設けられた貫通孔３３に第２介装構造体６２−２を嵌め込み、さらに、第１部材４３に設けられた貫通孔１３３に第１介装構造体６２−１を嵌め込んだ別の例を示している。かかる場合には、第２介装構造体６２−２の降伏点を第１介装構造体６２−１の降伏点よりも大きくなるように、第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２とが互いに異種材料で構成される。第１介装構造体６２−１と第２介装構造体６２−２は互いに当接された状態にある。第１介装構造体６２−１の内径は、ボルト６３の軸よりもわずかに拡径されている。また、第２介装構造体６２−２の内径は、ボルト６３の軸よりも拡径されている。この第２介装構造体６２−２の外径は、第１介装構造体６２−１の外径よりも径大となるように構成されている。少なくとも第１介装構造体６２−１及び第２介装構造体６２−２の各孔にボルト６３の軸を貫通させることによりこれらを互いに締結する。また、第１介装構造体６２−１の外径と第２介装構造体６２−２の外径とを互いに同一の径により構成するようにしてもよいし、第２介装構造体６２−２の外径が第１介装構造体の外径よりも縮径されていてもよいことは勿論である。
【００７９】
このような状態とされていた場合であっても、ボルト６３とナット６４による締め付けを行うことにより、第１介装構造体６２−１は、第２介装構造体６２−２の孔とボルト６３の軸との隙間に圧入されて第１圧入部６７−１が形成されることとなる。その結果、第１介装構造体６２−１は、第１圧入部６７−１が第２介装構造体６２−２の孔と、ボルト６３の軸と、に当接されているため、鉛直変位しようとする力に抵抗しようとして、第２介装構造体６２−２の孔と、第１圧入部６７−１との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体６２−１は、第２介装構造体６２−２に対して相対的に変位しないものとなる。なお、第１介装構造体６２−１は、貫通孔１３３に当接されているため、貫通孔１３３と、第１介装構造体６２−１との間で互いに支圧が作用することとなる。これにより、第１介装構造体６２−１は、第２介装構造体６２−２に対して相対変位しないものとなる。このように、これら支圧に応じて地震による振動に抵抗するものとなる。
【００８０】
ちなみに、図１９の形態及び図２０の形態について、第２部材２６ｂには特段第２介装構造体６２−２を設けないこととしているが、これに限定されるものではなく、第２部材２６ｂに対して第２介装構造体６２−２を同様に設けるようにしてもよい。かかる場合には、第２部材２６ｂに設けられた第２介装構造体６２−２を、上述した第１介装構造体６２−１と接触させるようにして配設する。かかる場合においても、第２部材２６ｂに対して第２介装構造体６２−２の径を第１介装構造体６２−１よりも縮径するようにしてもよいし、拡径するようにしてもよい。
【００８１】
なお、図１８〜２０の構成について第２部材２６ｂの構成を省略し、第２部材２６ａと、第１部材４３間のみで接合を行うものであってもよい。また、このような図１８〜２０の構成を前提とする場合においても、図１〜１３に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。
【００８２】
図２１は、柱体４１と第１部材４３とを角形鋼管により構成される鋼管柱として用いられる形態を示している。即ち、この接合構造１００は、柱体４１と第１部材４３とがそれぞれ鋼管柱として用いられる接合構造である。この例では、第１部材４３に平面状の鋼板により構成される２枚の第２部材２６を挟持させている。第２部材２６は、柱体４１に対して先に溶接により固定されている。第２部材２６は、貫通孔３３にそれぞれ介装構造体６２が嵌合されている。この介装構造体６２は、貫通孔３３よりもわずかに縮径されるとともに、第１部材４３に接触する構成とされている。また、介装構造体６２、第１部材４３に挿通されるボルト６３とこれに螺着されるナット６４とを備えている。このような図２１の構成を前提とする場合においても、図２〜２０に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。なお、図２１の形態において、第２部材２６は、平面状の鋼板により構成されるものとしたが、角形鋼管により構成されるものであってもよい。なお、図２１に示す形態において、第１部材４３の下方に柱体４１が設けられるものを例示したが、第１部材４３の上方に柱体４１が設けられるものであってもよい。
【００８３】
図２２（ａ）は、柱体４１と第１部材４３とをコンクリートにより構成される円筒管として用いられる形態の正面断面図を示し、図２２（ｂ）は、その平面断面図を示している。柱体４１と第１部材４３とは、工場で遠心成型されたコンクリート管である。第１部材４３の上端には平面視円形状の鋼材により構成される取付部１４３が埋め込み固定されており、取付部１４３は孔１０１が形成され、孔１０１の内周面はねじ切りされて形成されている。柱体４１の下端には平面視円形状の鋼材により構成される取付部１４１が埋め込み固定されている。第２部材２６は、円形状の丸型鋼管で構成され、取付部１４１に溶接されることで、柱体４１に対して固定されている。第２部材２６は、貫通孔３３にそれぞれ介装構造体６２が嵌合されている。この介装構造体６２は、貫通孔３３よりもわずかに縮径されるとともに、第１部材４３に接触する構成とされている。また、介装構造体６２、第１部材４３に挿通されるボルト６３を備え、ボルト６３は第１部材４３の孔１０１に螺着されている。かかる形態において、αは、同様に第１部材４３と第２部材２６との間の幅で表され、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。このような図２２の構成を前提とする場合においても、図２〜２０に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。なお、図２２に示す形態において、第１部材４３の上方に柱体４１が設けられるものを例示したが、第１部材４３の下方に柱体４１が設けられるものであってもよい。
【００８４】
図２３は、柱体４１と第１部材４３とを鋼矢板により構成される形態を示している。また図２４（ａ）は、図２３の正面図を示し、図２４（ｂ）は、図２３の断面図を示す。この例では、第１部材４３に２枚の第２部材２６を挟持させている。第２部材２６は、柱体４１に対して先に溶接により固定されている。第２部材２６は、貫通孔３３にそれぞれ介装構造体６２が嵌合されている。この介装構造体６２は、貫通孔３３よりもわずかに縮径されるとともに、第１部材４３に接触する構成とされている。また、介装構造体６２、第１部材４３に挿通されるボルト６３とこれに螺着されるナット６４とを備えている。かかる形態において、αは、同様に第１部材４３と第２部材２６ａとの間の幅と、第１部材４３と第２部材２６ｂとの間の幅との和で表され、介装構造体６２の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることが前提となる。このような図２３の構成を前提とする場合においても、図２〜２０に示す何れの技術思想が反映されていてもよい。なお、図２３に示す形態において、第１部材４３の上方に柱体４１が設けられるものを例示したが、第１部材４３の下方に柱体４１が設けられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
２６      ：第２部材
２８      ：内側面
２９      ：外側面
３３      ：貫通孔
３４      ：傾斜面
４１      ：柱体
４３      ：第１部材
６２      ：介装構造体
６２−１  ：第１介装構造体
６２−２  ：第２介装構造体
６２ａ    ：第１層
６２ｂ    ：第２層
６２ｃ    ：雌ネジ
６２ｄ    ：貫通孔
６３      ：ボルト
６４      ：ナット
６７      ：圧入部
６７−１  ：第１圧入部
６７−２  ：第２圧入部
６９      ：加圧体
６９ｄ    ：貫通孔
１００    ：接合構造
１０１    ：孔
１１１    ：ワッシャー
１３３    ：貫通孔
１６２    ：介装構造体
１６７    ：圧入部
１６９    ：加圧部
２０１    ：ネジ棒
３６２    ：厚座金
３６３ａ  ：座金
３６３ｂ  ：座金
３６３ｃ  ：座金
７６３    ：スペーサー
【図１】
2017198014.tif 000003
【図２】
2017198014.tif 000004
【図３】
2017198014.tif 000005
【図４】
2017198014.tif 000006
【図５】
2017198014.tif 000007
【図６】
2017198014.tif 000008
【図７】
2017198014.tif 000009
【図８】
2017198014.tif 000010
【図９】
2017198014.tif 000011
【図１０】
2017198014.tif 000012
【図１１】
2017198014.tif 000013
【図１２】
2017198014.tif 000014
【図１３】
2017198014.tif 000015
【図１４】
2017198014.tif 000016
【図１５】
2017198014.tif 000017
【図１６】
2017198014.tif 000018
【図１７】
2017198014.tif 000019
【図１８】
2017198014.tif 000020
【図１９】
2017198014.tif 000021
【図２０】
2017198014.tif 000022
【図２１】
2017198014.tif 000023
【図２２】
2017198014.tif 000024
【図２３】
2017198014.tif 000025
【図２４】
2017198014.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月30日(2016.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、
前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、
前記第１部材に形成された前記第１貫通孔よりもわずかに縮径されて前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、
前記第２部材に形成された前記第２貫通孔よりもわずかに縮径されて前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、
少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えること
を特徴とする柱体間の接合構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６記載の部材間の接合構造は、柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、前記第１部材に形成された前記第１貫通孔よりもわずかに縮径されて前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、前記第２部材に形成された前記第２貫通孔よりもわずかに縮径されて前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月28日(2016.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状に形成されるとともに、孔が形成される第１部材と、
前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、貫通孔が形成される第２部材と、
前記第２部材に形成された前記貫通孔よりも縮径されて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、
少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、
前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていること
を特徴とする柱体間の接合構造。
【請求項２】
前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
前記第１部材と一方の第２部材との間隙をα１、前記第１部材と他方の第２部材との間隙をα２とし、前記一方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ１とし、前記他方の第２部材に形成された貫通孔に嵌め込まれた介装構造体の板厚をｔ２としたとき、
α１＜ｔ１、かつα２＜ｔ２であること
を特徴とする請求項１記載の柱体間の接合構造。
【請求項３】
前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入される圧入部が形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の柱体間の接合構造。
【請求項４】
前記介装構造体は、前記第１部材に作用する振動により、前記第１部材に対して相対変位することなく、前記圧入部が前記第１部材の孔とボルトの軸との間に圧入されていること
を特徴とする請求項３記載の柱体間の接合構造。
【請求項５】
前記介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１部材にめり込まれること
を特徴とする請求項１又は２記載の柱体間の接合構造。
【請求項６】
柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、
前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、
前記第１部材に形成された前記第１貫通孔よりも縮径されて前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、
前記第２部材に形成された前記第２貫通孔よりも縮径されて前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、
少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えること
を特徴とする柱体間の接合構造。
【請求項７】
前記第１部材は、２枚の前記第２部材間に介装され、
前記第２介装構造体は、何れか一方又は双方の前記第２部材における第２貫通孔に嵌め込まれていること
を特徴とする請求項６記載の柱体間の接合構造。
【請求項８】
前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第１圧入部が形成されること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項９】
前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体の孔とボルトの軸との間に圧入される第２圧入部が形成されること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項１０】
前記第１介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第２介装構造体にめり込まれること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【請求項１１】
前記第２介装構造体は、前記締結部材に締結されることにより、前記第１介装構造体にめり込まれること
を特徴とする請求項６又は７記載の柱体間の接合構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１記載の部材間の接合構造は、柱状に形成されるとともに、孔が形成される第１部材と、前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、貫通孔が形成される第２部材と、前記第２部材に形成された前記貫通孔よりも縮径されて前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１部材の表面に接触された状態とされる介装構造体と、少なくとも前記介装構造体及び前記第１部材の孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材との間隙をαとし、前記介装構造体の板厚をｔとしたとき、ｔ＞αとされていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６記載の部材間の接合構造は、柱状に形成されるとともに、第１貫通孔が形成される第１部材と、前記第１部材の上方又は下方に設けられて柱状に形成される構造体に固定されるとともに、第２貫通孔が形成される第２部材と、前記第１部材に形成された前記第１貫通孔よりも縮径されて前記第１貫通孔に嵌め込まれる第１介装構造体と、前記第２部材に形成された前記第２貫通孔よりも縮径されて前記第２貫通孔に嵌め込まれ、前記第１介装構造体の表面に接触された状態とされる第２介装構造体と、少なくとも前記第１介装構造体及び前記第２介装構造体の各孔にボルトの軸を貫通させることによりこれらを締結する締結部材とを備えることを特徴とする。