JP2004124492A

JP2004124492A - ずれ止め

Info

Publication number: JP2004124492A
Application number: JP2002289660A
Authority: JP
Inventors: Masataka Takagi; 高木　優任; Masakazu Sugimoto; 杉本　雅一; Yutaka Sakata; 坂田　豊; Takamichi Higono; 肥後野　孝倫
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】２方向（例えば前後方向および左右方向）のずれ力に抵抗する抵抗力を高めながら、合力としてあらゆる方向のずれ外力に抵抗することができる簡単な構造のずれ止めを提供すること。
【解決手段】異種材料の合成化に際して使用され、合成化される一方の被接合部材に取り付けられるずれ止めであって、前記ずれ止め１は、前記一方の被接合部材２に基端側が取付けられる横断面多角形筒状の本体３と、その本体３の先端部に一体に設けられた貫通孔４を有する鋼製面板５とにより構成されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設分野における、鋼板，ＦＲＰ板等の板状材料とコンクリート等の硬化性材料との異種材料の合成化に用いるずれ止めに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ずれ止めとしては、例えば、図８（ａ）〜（ｄ）に示すような種々の形状のずれ止めが知られている。（ａ）のように、スタッドボルトを梁鋼材等の被接合部材２に溶接により固定してスタッドジベル１１とたもの。（ｂ）のように断面Ｌ字状鋼材１２を被接合部材２に溶接により固定して断面Ｌ字状ジベル１１としたもの。（ｃ）のように、孔あき鋼板１３を被接合部材２に溶接により固定して孔あき鋼板ジベル１１としたもの。（ｄ）のように鋼製ブロック１４を被接合部材２に溶接により固定してブロックジベル１１としたもの等が知られている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００３】
また、図９に示すように、円筒状の筒体１５の上部周側面に、多数の孔１６を備えたパイプジベル１１における前記孔１６に短尺鉄筋１７を貫通装着させるようにして鉄筋付きパイプジベル１１としたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７３９６９号公報（図１、図５）
【非特許文献１】
社団法人土木学会発行「鋼構造物設計指針　ＰＡＲＴ　Ｂ　合成構造物［平成９年版　平成９年９月１０日］Ｐ７２−７５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記図８（ａ）の場合は、スタッドジベル１１であるので、一本あたりの強度が低いという問題があり、（ｂ）の場合には、ずれ止め抵抗が１方向に限定され、複数の方向に対応できない問題がある。その点で、円筒状のパイプジベル１１とした場合には、方向性がないが、ずれ力に異方性が強い場合に、それ以外の方向のずれ止め抵抗する部分が無駄になり、その無駄が多くなるという問題がある。（ｃ）の孔あき鋼板ジベル１１の場合には、ずれ止めとしての方向性があり、また、被接合部材２に溶接により固定する場合、溶接部の疲労強度で問題となる角まわし溶接が生じるので、疲労強度上、十分配慮した溶接が必要になる問題がある。また（ｄ）の場合は、高いずれ止め力を得ようとすると、ずれ止め自体を大きくしなければならず、重量、体積が大きくなる問題がある。
【０００６】
また、図９に示すような鉄筋付きパイプジベル１１の場合は、パイプの円周方向に間隔を置いて貫通孔１６を設ける必要があると共に、鉄筋１７を装着する必要があるので、ずれ止めの構成が複雑になり、通常は、多数のずれ止めを使用するようになるので、ずれ止めの組み立てが煩雑になるという問題がある。
【０００７】
また、２方向のずれ力に抵抗するずれ止めとして、図７に示すように、孔あき鋼板を使用した閉鎖環状の鋼板ジベル１１も考えられるが、この場合には、閉鎖環状内に充填されるコンクリート７ａ等の硬化性材料７と、横方向外側の硬化性材料７とが閉鎖環状の鋼板ジベル１１によって分離されてしまうため、閉鎖環状の鋼板ジベル１１の外周面側しか、ずれ止め機能を有しなくなるので、ずれ止め部材としての効率を向上させることができないという問題がある。
【０００８】
また、コンクリート床版に、前後方向あるいは、左右方向に特に方向性をもってずれ止め抵抗が必要になる場合がある。例えば、矩形状のコンクリート床版等を鋼製ジャケットの上部に固定したコンクリート床版付きジャケットを多数水域に並べるように構築して飛行場とした場合には、航空機の離着陸時の走行により、床版には、走行方向（前後方向あるいは、左右方向に）とその直角方向に、特に反力が大きくなり、このような方向に特にずれ止め抵抗の大きい方向性をもったずれ止めが必要になる。
【０００９】
本発明は、２方向（例えば前後方向および左右方向）のずれ力に抵抗する抵抗力を高めながら、合力としてあらゆる方向のずれ力にも抵抗することができる簡単な構造のずれ止めを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明のずれ止めは、次のように構成する。
【００１１】
第１の発明のずれ止めでは、異種材料の合成化に際して使用され、合成化される一方の被接合部材に取り付けられるずれ止めであって、前記ずれ止め１は、前記一方の被接合部材２に基端側が取付けられる横断面多角形筒状の本体３と、その本体３の先端部に一体に設けられた貫通孔４を有する面板５とにより構成されていることを特徴とする。なお、横断面多角形筒状の本体３と面板５の材質は、ずれ止めとしての強度を確保できるものであればよく、鋼製であってもよいし、ＣＦＲＰ，ＧＦＲＰなどのＦＲＰ製でもよい。
【００１２】
また第２発明では、第１発明のずれ止めにおいて、前記横断面多角形状の本体３は、横断面正方形または横断面長方形状に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、第１発明または第２発明のずれ止めにおいて、前記横断面多角形筒状の本体３の先端部の各辺に、それぞれ外側に向って開くように配置された各鋼製面板５の基端部が一体に設けられて、貫通孔４を有する面板５のせん断強度が確保されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のずれ止めによると、ずれ止め部材を多角形とすることで、２方向（例えば前後方向および左右方向）のずれ力に抵抗する抵抗力を高めながら、合力としてあらゆる方向のずれ外力に抵抗することができ、構造も簡単なずれ止めとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。
まず、図１，図２および図４を参照して、本発明の第１実施形態のずれ止め１の構成について説明すると、前記ずれ止め１は、横断面多角形筒状の本体３と、その本体３の先端部の各辺９に、貫通孔４を有する矩形状の面板５の基端部が一体に設けられた構成とされている。
【００１６】
前記横断面多角形筒状の本体３および貫通孔を有する矩形状の面板５を構成する場合、横断面多角形筒状の本体３を角形鋼管を切断して短尺角形鋼管により構成し、その短尺角形鋼管の一端側の各辺に、各辺とほぼ同じ長さの各辺を有する正方形等の鋼製面板に貫通孔４を設けて構成した矩形状の鋼製面板５を溶接あるいは接着材により固定して構成すればよい。
【００１７】
前記の場合以外にも、前記横断面多角形筒状の本体３および貫通孔を有する矩形状の面板５を構成する場合、横長矩形状の鋼板における横長方向の中間部に間隔をおいて、縦方向に端部から中間部に切り込みを入れると共に、各切り込み間の鋼製面板部分に貫通孔を設け、各横長矩形状の鋼板を切り込み部分で折り曲げて角筒状に閉合し、その閉合された側周方向の下部を溶接により固着すると共に、各切り込み間の鋼製面板部分を外側に傾斜させて折り曲げることでもよく、あるいは、その他の適宜の手段、例えば、角形鋼管を切断すると共に、適宜短尺の角形鋼管の４隅部に部材長手方向端部から中間部にかけて切り込みを入れて、本体３および鋼製面板５の部分を構成し、鋼製面板５の部分に透孔を設けると共に外側に傾斜するように折り曲げて製作することもできる。
また、上記の横断面多角形筒状の本体３および貫通孔を有する矩形状の面板５をＧＦＲＰ，ＣＦＲＰなどの相当の強度を有する素材で形成し、接着材により被接合部材２に固定してもよい。
【００１８】
このように製作された、ずれ止め１における横断面多角形筒状の本体３の下端外周側縁部が、図１，図２および図４に示すように、被接合部材２としての床版用底板２ａに溶接Ｗあるいは接着材により固定される。このように、横断面多角形筒状の本体３とすることで、ずれ止め１を鋼製の被接合部材２に溶接により固定する場合は、横断面多角形筒状の本体３の内周側縁部または外周側縁部のいずれか一方の片側からの溶接でも良くなるので、溶接施工の効率化を図ることができる。あるいは、ずれ止め１を被接合部材２に溶着する場合は、疲労問題を解消すると共に、手間のかかる溶接が省略できるので、製作の省力化が可能となる。ずれ止め１は適宜、用途に応じて、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、左右方向および前後方向に適宜の間隔で床版用底板２ａに固定される。
【００１９】
その後、図１（ｂ），図４に示すように、これらのずれ止め１を埋め込むように、コンクリート７ａ等の硬化性材料７が充填硬化されて、床版用底板２ａとコンクリート７ａとの異種材料を一体化して、プレキャスト製または現場打ちコンクリートによる合成床版６が築造される。
【００２０】
前記の貫通孔４を有する面板５の傾斜方向については、本体３から離れるようにしておればよく、本体３の外側横方向に、水平または下向きに傾斜していてもよいが、上向きに傾斜している方がコンクリート７ａ等の硬化性材料７との一体化を高めることができ、また各面板５は、隣り合う各面板５が相互に、独立して分離した状態とされて、面板５の部分では、本体３の横方向内側と外側の硬化性材料のように内外の硬化性材料が分離されないで、一体とされたコンクリート層に埋め込まれた状態で、面板５の全面がコンクリート７ａに直接接触する構成とされている。
【００２１】
また、横断面多角形筒状の本体３の横断面形状としては、多角形筒状であればよく、例えば、横断面多角形状の本体３を、横断面正方形または横断面長方形状に構成すると、本体３の先端部各辺９に一体に設けられる面板５により、ずれ止め抵抗が特に２方向に強くなるようにした上で、合力としてあらゆる方向のずれ止めに抵抗することができる。
【００２２】
また、貫通孔４を有する面板５のせん断強度を確保するために、各４枚の面板５を本体３から花びら状に外側に開いており、具体的に換言すると、横断面多角形筒状の本体３の先端部の各辺９に、それぞれ外側に向って開くように配置された各面板５の基端部が一体に設けられている。さらに図示例では、前記横断面多角形筒状の本体３の先端部に、それぞれ外側に向って、隣り合う面板５の側端部の縦部分１０が互いに上部に向かって分離して離れるように、前記本体３から外側に開くように広がる各面板５の基端部が一体に設けられて、貫通孔４を有する面板５のせん断強度が確保されている。この実施形態では、面板５の先端側が、上方（被接合部材２としての底板２ａから離れる方向）に向って外側に上向くように傾斜した状態の傾斜面板５とされ、また、各面板５によりコンクリート７ａとの上下方向の一体化が図られている。
【００２３】
前記のように構成された本発明のずれ止め１によると、ずれ止め１としてのずれ止め効率を高め、しかも、特に２方向（例えば前後方向および左右方向）のずれ力に抵抗する抵抗力を高めながら、合力としてあらゆる方向のずれ力に抵抗することができる。
したがって、２方向のせん断力を受ける版構造に適用することができる。
なお、２方向のずれ力のうち、１方向のずれ力が大きい場合には、各方向の貫通孔４の径を変えて、効率的に抵抗力を確保するようにすればよい。
【００２４】
＜第２実施形態＞
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態を示すものであって、横断面矩形状の本体３の先端部における各辺９に、横方向上向きに拡開するように広がる、貫通孔４を有する円弧状の面板５が一体に屈曲連設されている。
【００２５】
この第２実施形態では、前記第１実施形態の貫通孔４を有する面板５の構成よりも、少ない材料により、同様な作用効果を奏することができ、また、ずれ止め１の上部外形がなめらかになっているので、多数収納する場合嵩張らず、また、ずれ止め１の取り扱いが容易になる。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する
【００２６】
図４は、前記各実施形態または後記の第３実施形態等の多数のずれ止め１を使用して、底板２ａとコンクリート７ａとを合成して、鋼・コンクリートの合成床版６とした形態を示すものであって、被接合部材２の上面に、左右方向および前後方向に間隔をおいて、多数の本発明のずれ止め１が配置されて、多角形筒状の本体３の下部が溶接Ｗにより固定され、これらのずれ止め１を埋め込むように、コンクリート７ａが設けられて、被接合部材２としての底板２ａとコンクリート７ａが一体化された、鋼・コンクリートの合成床版６とされている。なお、合成床版６の対角方向に高いずれ止め力が必要な場合には、適宜、ずれ止め１を底板２ａの対角方向に傾斜させて配置すればよい。
【００２７】
＜第３実施形態＞
図５は本発明の第３実施形態を示すものであって、この実施形態は、２方向のずれ力のうち、１方向のずれ力が大きい場合には、各方向の貫通孔４の径および貫通孔４を設ける数を変えることで、効率的に抵抗力を確保することができることを示すための実施形態である。図示例では、横断面矩形状の筒状本体３の先端部に一体に設けられる、貫通孔４を有する面板５が、複数の貫通孔４を設けている実施形態である。この図５に示すように、前後方向に対向する各鋼製面板５の長手方向（左右方向）に、間隔をおいて直列に設けてもよく、また、左右方向に対向する各面板５を前後方向に長くして、各面板５の長手方向（前後方向）に間隔をおいて直列に設けてもよい。貫通孔４の数および貫通孔４の直径寸法は、適宜設定される。
【００２８】
各面板５に設ける貫通孔４は、間隔をおいて直列に設ける以外に、並列に設けてもよく、間隔をおいて直列に設けると共に並列に設けてもよい。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。
【００２９】
前記各実施形態では、横断面多角形筒状の本体３として、横断面正方形または長方形の実施形態を示したが、横断面正方形または長方形以外の横断面多角形で筒状であれば、５角形あるいは６角形などの横断面多角形形状であってもよい。
【００３０】
次に、前記各実施形態の作用について、図６によって説明すると、図６（ａ）に示すように、コンクリート７ａからずれ止め１に矢印Ｆで示す外力Ｆが作用した場合、各貫通孔４と、貫通孔４によって拘束されている貫通孔４内のコンクリート７ａからずれ止め１には、前後の面板５に矢印Ｘで示す左右方向の抵抗力Ｘおよび左右の面板５に矢印Ｙで示す前後方向の抵抗力Ｙが作用して、左右方向の各抵抗力Ｘの合力Ｘ１（２Ｘ）および前後方向の各抵抗力Ｙの合力Ｙ１（２Ｙ）の合力Ｐで対向するようになる。
【００３１】
そして、左右方向の分力が大きい外力Ｆが作用する場合には、図６（ｂ）に示すように、左右方向の抵抗力を高めるべく左右方向に長い面板５に複数の貫通孔４を設けたずれ止め１を使用し、左右方向の各抵抗力Ｘの合力Ｘ１（４Ｘ）および前後方向の各抵抗力Ｙの合力Ｙ１（２Ｙ）の合力Ｐで対向するようにすればよい。
【００３２】
このように、本発明の場合は、多角形で筒状の本体３を使用し、これに貫通孔４を有する各鋼製面板５を分離し、外側に開いているので、前後方向および左右方向の特定の方向のずれ力に対向する抵抗力を高めることができる。
【００３３】
本発明を実施する場合、図示を省略するが、貫通孔４の部分に、長尺の床版鉄筋あるいは短尺の補強鉄筋を挿通させるようにしてもよい。
【００３４】
また、本発明を実施する場合、ずれ止め１を床版以外の材料のずれ止めとして使用してもよい。また、本発明を実施する場合、ずれ止め１は鋼製以外の材料、例えば、ＧＦＲＰ，ＣＦＲＰなどのＦＲＰ製であってもよい。
【００３５】
また、本発明を実施する場合、貫通孔４は円形であることが好ましいが、楕円形等他の形状であってもよい。また、鋼製面板５としては、その表面を平坦面あるいは粗面としてもよく、曲面状としてもよい。
【００３６】
前記実施形態では、他方の被接合部材として、コンクリート７ａの場合を示したが、本発明を実施する場合、コンクリート７ａ以外にモルタルあるいはその他の硬化性材料を使用してもよい。
また、前記実施形態では、底板２ａとして鋼板の場合を示したが、本発明を実施する場合、鋼板以外にＧＦＲＰ，ＣＦＲＰなどの板状材料を使用してもよい。
【００３７】
本発明を実施する場合、横断面多角形筒状の本体３およびその本体３の先端部の各辺に、一体に設けられる貫通孔４を有する面板５を含めた全体形状を、６角形あるいは８角形等の多角形としてもよい。また、例えば、横断面８角形の本体３とする場合、貫通孔４を有する面板５を、本体３の先端部に、各辺の一つおきに設けたり、各辺すべてに設けたりしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によると、ずれ止めを、横断面多角形筒状の本体と、その本体の先端部に一体に設けられた貫通孔を有する面板とにより構成することで、２方向（例えば前後方向および左右方向）のずれ力に抵抗する抵抗力を高めながら、合力としてあらゆる方向のずれ外力に抵抗することができ、構造も簡単なずれ止めとすることができる。したがって、２方向のせん断力を受ける版構造に好適に適用できるずれ止めである。
【００３９】
また、ずれ止めにおける前記横断面多角形状の本体を、横断面正方形または横断面長方形状にすると、構造が極めて簡単で製作も容易である。
【００４０】
さらに、横断面多角形筒状の本体の先端部の各辺に、それぞれ外側に向って開くように配置された面板の基端部が一体に設けられていると、各鋼製面板は環状に閉鎖されずに開いた状態になるので、貫通孔を有する鋼製面板のせん断強度を容易に確保することができる。
【００４１】
また、２方向のずれ力のうち、いずれか１方向のずれ力が大きい場合には、各方向の貫通孔の径，数を変えることで、効率的に抵抗力を確保することができる。
【００４２】
横断面多角形筒状の本体とすることで、ずれ止めを鋼製の被接合部材に溶接により固定する場合は、横断面多角形筒状の本体の内周側縁部または外周側縁部のいずれか一方の片側からの溶接でも良くなるので、溶接施工の効率化を図ることができる。
【００４３】
また、従来のように、帯状鋼板ジベルとした場合には、鋼板端部が角まわし溶接になり、その角まわし溶接部に応力集中して疲労強度が低下する恐れがあるが、本発明のように、横断面矩形状の本体とすることにより、角まわし溶接がなくなるため、溶接部の疲労強度の向上を図ることができる。
さらに、接着材を用いて固定する方法を採用した場合は、溶接工程を省略できるので、製作の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態のずれ止め部材を被接合部材に取付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態のずれ止め部材を示す平面図、（ｂ）はその縦断正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態のずれ止め部材を被接合部材に取付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図４】（ａ）は多数のずれ止め部材を被接合部材に取付けたプレキャスト製鋼・コンクリート版を示す一部横断平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断正面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態のずれ止め部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断正面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明のずれ止め部材の作用を説明するための説明平面図である。
【図７】（ａ）は孔あき鋼板を使用した閉鎖環状の鋼板ジベルを示す斜視図、（ｂ）その縦断正面図である。
【図８】従来のずれ止めの種々の形態を示す図である。
【図９】従来の鉄筋付きパイプジベルを示す斜視図である。
【符号の説明】
１　ずれ止め
２　被接合部材
２ａ　底板
３　横断面多角形筒状の本体
４　貫通孔
５　鋼製面板
６　合成床版
７ａ　コンクリート
７　硬化性材料
９　辺
１０　縦部分
１１　ジベル
１２　断面Ｌ字状鋼材
１３　孔あき鋼板
１４　鋼製ブロック
１５　円筒状の筒体
１６　孔
１７　鉄筋
Ｆ　外力
Ｘ　左右方向の抵抗力
Ｙ　前後方向の抵抗力
Ｘ１　左右方向の合力
Ｙ１　前後方向の合力
Ｐ　合力
Ｗ　溶接

Claims

異種材料の合成化に際して使用され、合成化される一方の被接合部材に取り付けられるずれ止めであって、前記ずれ止めは、前記一方の被接合部材に基端側が取付けられる横断面多角形筒状の本体と、その本体の先端部に一体に設けられた貫通孔を有する面板とにより構成されていることを特徴とするずれ止め。
前記横断面多角形状の本体は、横断面正方形または横断面長方形状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のずれ止め。
前記横断面多角形筒状の本体の先端部の各辺に、それぞれ外側に向って開くように配置された各鋼製面板の基端部が一体に設けられて、貫通孔を有する鋼製面板のせん断強度が確保されていることを特徴とする請求項１または２に記載のずれ止め。