JPH0417258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は構造部材の接合装置に係り、詳しく
は、複数の長尺な鋼管などの構造部材を、その先
端において節点部材に容易かつ強固に接合する装
置に関するものである。これは、トラス構造を構
成する場合の継手の分野で利用される。

〔従来技術〕

長尺な鋼管などの構造部材を多数使用して、大
きい立体構造物を構築する場合には、各構造部材
の先端を節点部材に接合し、トラス構造を構成さ
せることが多い。例えば工場建屋などにおいて
は、１つの多面体の節点部材に対して幾本かの構
造部材が接合できるようになつていて、その接合
はボルトなどの捩じ込みによる締め付けによつて
いる。例えば、実公昭42−22992号公報を始めと
して幾つかの公報に、そのような構造による接合
装置が提案されている。

しかし、それらの構造にあつては、構造部材を
節点部材に固定する際のボルトの締め付けを、十
分に行なうことができない。上述した公報の装置
を例にとると、ナツト状のスパナ係合片に半径方
向の孔を開け、その孔を挿通してボルトに埋め込
まれたピンを介して回転力を伝達しているので、
ピン強度に制約されて大きいトルクを作用させる
ことができないのである。なお、接合装置におい
ては、一般にその接合ボルトまたはナツトを締め
付けるときに、締め付け反力を簡単にとることが
できる構造となつていないことが多く、したがつ
て、十分なトルクを作用させることができない。
しかも、切欠きや孔開けなどによる断面欠損の生
じていることが多く、機械的強度を高くすること
もできない欠点がある。加えて、耐力上重要な部
分であるボルトねじ部の一部が露出するなどし
て、構造上腐蝕に対する配慮が欠け易い。そのた
め、採用されるボルトに過剰な強度や品質が要求
されることになり、コスト高になる。なお、特公
昭56−29064号公報などには、接合ボルトをスリ
ーブで覆うと同時に接合ボルトを回転させるよう
にしたものが記載されているが、以下のような難
点がある。長尺な構造部材の端部には、エンド部
材を溶接などで接合することが多いが、その溶接
歪で常に正確な部材長さが得られるとは限らな
い。そのエンド部材には予め接合ボルトなどが取
付けられているので、構造部材と一体化された後
寸法を手直しすることが不可能となり、したがつ
て、トラス組立て時に寸法誤差の吸収を図ること
ができないか、または吸収するための寸法調整機
構が必要となり、構造が複雑化する。また、構造
部材またはその先端に一体化されたエンド部材な
どの開口を大きくすることが容易でなく、長尺な
部材の表面処理が困難となる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題を解消するためになされた
もので、その目的は、構造部材を節点部材に強力
に接合することができ、接合ボルトの露出を避け
て腐蝕し難い構造とし、寸法調整装置などを必要
とすることなく寸法出しの容易な、かつ、断面欠
損のない簡単で強固な構造を構成とする構造部材
の接合装置を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の特徴を、第１図を例にして説明する
と、以下の通りである。

各構造部材２の端部にエンド部材４が一体化さ
れ、そのエンド部材４を介して構造部材２をねじ
孔５の形成された節点部材３に接合する接合ボル
ト６が設けられ、エンド部材４には反力取り部７
が外面に形成されると共に、接合ボルト６の頭６
ａの径より大きい径の雌ねじ８が内部に刻設さ
れ、その雌ねじ８に螺合する雄ねじ９の形成され
た支持部材１０がエンド部材４に固定され、その
支持部材１０の中心部には接合ボルト６の軸部６
ｂを挿通して支持する摺動孔１１が形成されてい
る。そして、エンド部材４外で接合ボルト６に螺
合されかつ共締めナツト１３で固定される主ナツ
ト１４が配設され、その主ナツト１４の外面に係
合して回転を伝達する一方、主ナツト１４の軸方
向摺動を可能にするスリーブ体１５が設けられ、
そのスリーブ体１５の外面には、主ナツト１４を
回転するための回転力作用部１６が形成されてい
ることである。

〔作用〕

支持部材１０の摺動孔１１に接合ボルト６の軸
部６ｂを挿通し、ボルト６の先端側に刻設された
ねじ部６ｃに主ナツト１４と共締めナツト１３を
螺合させる。各構造部材２の端部に一体化された
エンド部材４の開口から接合ボルト６を頭６ａか
ら挿入し、支持部材１０をエンド部材４に螺合さ
せる。支持部材１０をエンド部材４に固定してそ
の一体化を図り、その状態で主ナツト１４を支持
部材１０近傍に寄せて共締めナツト１３で固定す
る。その主ナツト１４の外面に係合させるように
してスリーブ体１５を嵌め、ボルト６のねじ部６
ｃの先端を節点部材３のねじ孔５に噛み合わせ
る。スリーブ体１５の外面に形成された回転力作
用部１６を利用して回転を与え、そのときエンド
部材４の外面に形成された反力取り部７で反力を
取りながら、主ナツト１４を回転する。主ナツト
１４は共締めナツト１３でボルト６に一体化され
ているので接合ボルト６が回転し、ボルト６のね
じ部６ｃが節点部材３のねじ孔５に進出する。そ
のとき、主ナツト１４の外面がスリーブ体１５と
係合状態にあるが、軸方向には相対変位が可能で
あり、ボルト６の進出が阻害されることはない。
ボルト６が所定距離進出するとボルト６の頭６ａ
が支持部材９に当接し、接合ボルト６のそれ以上
の進出が制限される。

このようにして構造部材２は接合ボルト６を介
して節点部材３に接合されるが、接合ボルト６を
締め付けるために、エンド部材４の反力取り部７
を使用して大きいトルクを簡単に作用させること
ができる。また、接合状態にあつては、スリーブ
体１５がエンド部材４と節点部材３の間に介在さ
れることになり、接合ボルト６の露出が避けら
れ、耐力上重要なボルトねじ部６ｃの腐蝕が抑制
される。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は接合装置１の全体断面図で、長尺な鋼
管などが採用される構造部材２の先端が、節点部
材３に放射状に接合されるようになつている。そ
の構造を順に述べると、構造部材２の端部にエン
ドコーンと呼ばれるほぼ円錐状のエンド部材４が
溶接などで一体化され、そのエンド部材４を介し
て、構造部材２をねじ孔５の形成された節点部材
３に接合する接合ボルト６が設けられている。上
記エンド部材４は、本例にあつては構造部材２と
連なる円錐部４ａとその先端に形成された六角部
４ｂとからなつている。その六角部４ｂの外面は
反力取り部７を形成し、その内部には接合ボルト
６の頭６ａの径より大きい径の雌ねじ８が刻設さ
れている。なお、エンド部材４の形状は図示のも
のに限ることなく、上述した反力取り部と雌ねじ
を形成し、後述する機能を発揮するようになつて
いればよい。

エンド部材４の雌ねじ８には、スリーブナツト
とでも言うべき雄ねじ９の形成された支持部材１
０が螺合され、その支持部材１０の中心部に接合
ボルト６の軸部６ｂを挿通して支持する摺動孔１
１が形成されている。この支持部材１０は雌ねじ
８に螺合された後はエンド部材４に固定されるも
のであり、例えば溶接やねじロツク剤などにより
その回転が拘束される。ちなみに、支持部材１０
は図示するようにエンド部材４内に完全に収納さ
れた状態にある必要はなく、接合ボルト６を支持
しかつ後述するスリーブ体１５の回転を阻害しな
い形状であればよい。本例にあつては支持部材１
０を雌ねじ８に捩じ込むのを容易にするため、捩
じ込みツールを係合させる凹み１２が設けられて
いる。

上述した接合ボルト６には、軸部６ｂの先端側
にねじ部６ｃが形成され、エンド部材４の外で接
合ボルト６に螺合され、かつ、共締めナツト１３
で固定される主ナツト１４が配設されている。そ
の主ナツト１４の外面に係合して回転を伝達する
一方、主ナツト１４の軸方向摺動を可能にするス
リーブ体１５が設けられ、そのスリーブ体１５の
外面には、主ナツト１４を回転するための回転力
作用部１６が形成されている。なお、主ナツト１
４やスリーブ体１５は、通常六角状のものが採用
されるが、主ナツト１４は四角など他の多角形な
どであつてもよく、スリーブ体１５の内部はそれ
に係合し、外部は上述したエンド部材４の反力取
り部７と同じく例えばスパナなどを噛ませて回転
されることができるような構成のものであればよ
い。共締めナツト１３は、主ナツト１４を接合ボ
ルト６に固定してスリーブ体１５内で接合ボルト
６と共に軸方向に変位するものであるので、その
外径がスリーブ体１５の内面に干渉することのな
いような短い寸法となつている。しかし、その形
状も六角でなければならないと言うものではな
い。

このような構成の実施例によれば、次のように
して接合装置を形成し、構造部材２と節点部材３
との接合を強固にすることができる。

まず、所定寸法に切断された構造部材２の両端
に、エンド部材４を溶接などが一体化する。その
際、溶接歪が発生するので構造部材２の寸法に狂
いが出るが、エンド部材４の端面を機械加工する
などして所定の寸法とすることができる。なお、
雌ねじ８がやゝ短くなることは何ら支障を生じな
い。エンド部材４の六角部４ｂの内部に、予め雌
ねじ８が刻設されているが、その部分が比較的大
きく開口した状態にあり、エンド部材４を含む構
造部材２の内外面における防錆のための表面処
理、例えば酸洗、塗膜下地のボンデ処理、焼付塗
装、溶融亜鉛メツキなどを、容易に行なうことが
できる。

次に、構造部材２とは独立して、支持部材１０
の摺動孔１１に接合ボルト６の軸部６ｂを挿通
し、ボルトの先端側に刻設されたねじ部６ｃに主
ナツト１４と共締めナツト１３とを螺合させる。
各構造部材２の端部に一体化されたエンド部材４
の開口から接合ボルト６の頭６ａを挿入し、第２
図に示すように、支持部材１０の雄ねじ９をエン
ド部材４の雌ねじ８に噛み合わせる。なお、支持
部材１０の大部分がエンド部材４内に入り込むと
その回転が容易でないので、本例では仮想線で示
す捩じ込みツール１７を用い、その爪を凹み１２
に係合させるなどして、回転を助けている。支持
部材１０はねじロツクなどの接着剤または点溶接
などで、エンド部材４に固定してその一体化が図
られる。その状態で主ナツト１４を支持部材１０
の近傍に寄せて共締めナツト１３で固定する。そ
して、主ナツト１４の外面に係合させるようにし
てスリーブ体１５が嵌められ、接合ボルト６のね
じ部６ｃの先端を節点部材３のねじ孔５の入口に
噛み合わせる〔第１図参照〕。このとき、接合ボ
ルト６の頭６ａと支持部材１０との間隔ｌ１は、
第３図に示すように、共締めナツト１３とスリー
ブ体１５の端面までの距離ｌ２より短く設定され
ている。

最後に、スリーブ体１５の外面に形成された回
転力作用部１６と、エンド部材４の六角部４ｂの
反力取り部７にスパナなどを掛けて回転を与え、
主ナツト１４を回転する。主ナツト１４は共締め
ナツト１３で接合ボルト６に一体化されているの
で接合ボルト６が回転し、ボルトのねじ部６ｃが
節点部材３のねじ孔５に進出する。そのとき、主
ナツト１４の外面がスリーブ体１５と係合状態に
あり、大きいトルクを与えることができる。一
方、軸方向には両者は相対変位が可能であり、ま
た、支持部材１０において接合ボルト６の軸部６
ｂが摺動できるので、ボルト６の節点部材３への
進出が阻害されることはない。ボルトが所定距離
すなわち上述した間隔ｌ１進出すると、第４図に
示すように、接合ボルト６の頭６ａが支持部材１
０に当接し、接合ボルト６のそれ以上の進出が制
限される。このとき、共締めナツト１３も距離ｌ
１移動するが、スリーブ体１５の端面までの距離
ｌ２より短い移動であるので、共締めナツト１３
が節点部材３に接触して接合ボルト６の締め付け
を阻害するようなことはない。このような接合状
態にあつては、スリーブ体がエンド部材と節点部
材の間に介在されることになり、特にメツキ工場
の建屋などで天井梁として使用される場合に、処
理液の蒸気が直接接合ボルトに触れのを回避する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の実施例で詳細に説明したよう
に、エンド部材が一体化された構造部材を節点部
材に接合する接合ボルトが設けられ、エンド部材
には反力取り部が形成されると共に接合ボルトの
頭径より大きい径の雌ねじが刻設され、それに螺
合する支持部材がエンド部材に固定され、その支
持部材の中心部には接合ボルトの軸部を挿通して
支持する摺動孔が形成され、接合ボルトに螺合さ
れ共締めされる主ナツトが配設され、その主ナツ
トの外面に係合して回転を伝達する一方、主ナツ
トの軸方向摺動を可能にするスリーブ体が設けら
れ、その外面には主ナツトを回転するための回転
力作用部が形成されている構成としたので、接合
ボルトを締め付けるために、エンド部材の反力取
り部を使用して大きいトルクを簡単に作用させる
ことができる。また、接合状態にあつては接合ボ
ルトの露出が避けられ、耐力上重要なボルトねじ
部の腐蝕が抑制される。加えて、寸法調整装置な
どを必要とすることなく寸法出しの容易な構成と
することができ、構造部材の表面処理も容易とな
る。また、接合ボルトは構造部材の表面処理時に
付随することがなく、メツキによるボルト強度の
低下を免れることができ、メツキ不可能な高強度
ボルトの使用なども可能となり、実用的に極めて
優れた多くの効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における接合装置の
縦断面図、第２図〜第４図は接合作業における各
段階の状態を説明する断面図である。 ２……構造部材、３……節点部材、４……エン
ド部材、５……ねじ孔、６……接合ボルト、６ａ
……ボルトの頭、６ｂ……軸部、７……反力取り
部、８……雌ねじ、９……雄ねじ、１０……支持
部材、１１……摺動孔、１３……共締めナツト、
１４……主ナツト、１５……スリーブ体、１６…
…回転力作用部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各構造部材の端部にエンド部材が一体化さ
   れ、 そのエンド部材を介して、上記構造部材をねじ
   孔の形成された節点部材に接合する接合ボルトが
   設けられ、 上記エンド部材には反力取り部が外面に形成さ
   れると共に、前記接合ボルトの頭径より大きい径
   の雌ねじが内部に刻設され、 その雌ねじに螺合する雄ねじの形成された支持
   部材が上記エンド部材に固定され、その支持部材
   の中心部には前記接合ボルトの軸部を挿通して支
   持する摺動孔が形成され、 前記エンド部材外で接合ボルトに螺合されかつ
   共締めナツトで固定される主ナツトが配設され、 その主ナツトの外面に係合して回転を伝達する
   一方、主ナツトの軸方向摺動を可能にするスリー
   ブ体が設けられ、 そのスリーブ体の外面には、前記主ナツトを回
   転するための回転力作用部が形成されていること
   を特徴とする構造部材の接合装置。