JP2017137697A

JP2017137697A - 柱又は梁構造

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Publication number: JP2017137697A
Application number: JP2016019362A
Authority: JP
Inventors: 野村　恭三; Kyozo Nomura; 恭三野村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-10

Abstract

【課題】本発明では，長さが調整できる柱、または梁構造を提供する。【解決手段】柱部材又は梁部材として使用する主材２と、該主材２と同様の強度を有する接続部材３とよりなり、前記主材２先端側には、長手方向に均等間隔のピッチの主材ボルト穴２１を設け、前記接続部材３には、前記主材３に設けている主材ボルト穴２１と同方向で、異なるピッチで均等間隔のピッチの接続部材ボルト穴３１を設け、前記主材２先端側と前記接続部材３を所定の長さに接合した際に、前記主材２と前記接続部材３にそれぞれ設けている主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置でボルト穴が一致した位置で、前記主材２先端側と前記接続部材先端側をボルト接合し、ボルトの摩擦接合又は支圧接合により接合することにより柱部材又は梁部材の長さを所定の長さとする。【選択図】図２

Description

本発明は、柱又は梁の長さを調整出来、特に重量仮設に用いることができる柱又は梁構造に関するものである。

ビルその他の建造物を建築する現場あるいは土木工事現場においては、構台が仮設される場合等重量仮設構造体を設ける場合がある。このような場合には、この構台の組立は各種の鋼材を適切な長さの鋼材を選び組み合わせ施工するのが一般的であるが、施工現場に於いて所定の長さに切断して施工する場合もあった。
そして、柱材の場合には、高さの調整が小さい場合には、シムを挿入し調整を行っている。また、高さを大きく調整する場合には、柱材の下部にジャッキを用いて高さの調整を行っているのが現状である。

油圧ジャッキ、ネジ式ジャッキでの調整代は数センチ単位である。またジャッキの高さが限られており、ジャッキの高さを考慮して柱材を選択する必要があった。
また、ジャッキの下部のベースが小さく、特にベース部に一定の荷重が持続して作用するため油圧ジャッキの場合リーク（油漏れ）による下降が問題となる。
更に、調整部分は機械機構で構成されているため柱又は梁と同じ曲げ強度、軸力強度、せん断強度が再現できない。

また、ピットに蓋をして乗用車の駐車スペースとする小規模な駐車場等の施工する場合がある。この場合に於いて、蓋部の上部に乗用車が載置されることになる為、蓋には、重量がかかる為、鋼製のもので強固に強度をもって製作する必要がある。
乗用車載置時と非載置時の荷重変化が激しく荷重変化に対応できる構造であることが必要である。

この施工時のピット等の深さは、ピット製作時の建築申請時と多少異なった深さとなって施工している場合が多々ある。またいずれかの方向に水勾配が設けてある。この為、蓋部の重量を保持し駐車面の水平を維持する必要性から、柱材及び梁材等に施工にあたって、重量仮設物と同様に、柱材の基礎面にシム、モルタル充填等の手段により、約60mm程度の高さの微調整を行う必要があった。

ピットに蓋をして乗用車の駐車スペースとする小規模な駐車場等の施工する技術として特許文献１に記載の技術がある。
この特許文献１の記載の技術では、柱を支えるにあたりねじ式ジャッキを用いて施工している。しかし、強度の面から必ずしも十分とはいえず、乗用車載置時と非載置時の大きい荷重変化によりネジがゆるみ下降する問題があった。

特開２００８−１４０９０号公報

上述、従来技術では、重量仮設物の施工に於いて、柱または梁構造では、柱等の長さ調整が出来なく、作業者の負担が大きく、無駄に種々の鋼材等を準備する必要があった。
また、ピットを利用する小規模な駐車場等においても、施工時に柱または梁の長さを調整する柱または、梁構造を提供することで、見た目の良好で、作業コストの軽減を図る柱または梁構造を提供することを課題とする。
仮設構造体において、ピン接合しかできなかったが、剛接合が可能になりラーメン構造が仮設構造体で可能になり仮設構造体の用途範囲が大きくなる。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

１．柱部材又は梁部材として使用する主材と、
該主材と同等またはこれ以上の強度を有する接続部材とよりなり、
前記主材の先端側と接続部材の接合位置を変更することで柱部材又は梁部材の長さを所定の長さとする柱又は梁構造において、
前記主材先端側には、長手方向に均等間隔のピッチの主材ボルト穴を設け、
前記接続部材には、前記主材に設けている主材ボルト穴と同方向で、異なるピッチで均等間隔のピッチの接続部材ボルト穴を設け、
前記主材先端側と前記接続部材を所定の長さに接合した際に、前記主材と前記接続部材にそれぞれ設けている主材ボルト穴と接続部材ボルト穴が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置でボルト穴が一致した位置で、前記主材先端側と前記接続部材先端側をボルト接合し、ボルトの摩擦接合又は支圧接合により接合することにより柱部材又は梁部材の長さを所定の長さとすることを特徴とする柱又は梁構造。

２．前記主材と前記接続部材にそれぞれ設けている主材ボルト穴と接続部材ボルト穴が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置に２つ以上のでボルト穴を穿設した添え板を、前記主材と前記接続部材の片面又は両面に介在させてボルト結合することを特徴とする請求項１記載の柱又は梁構造。

３．前記ボルト接合に際し高力ボルトを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の柱又は梁構造。

４．前記主材と前記接続部材に長手方向にそれぞれ設けている主材ボルト穴と接続部材ボルト穴を千鳥配列に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の柱又は梁構造。

本発明によれば、接合強度を維持した状態で柱または梁の長さを細かく変える事が出来る柱又は梁構造を提供することができる。

本発明の柱又は梁構造を示す斜視図である。本発明の柱又は梁構造の結合位置を示す説明図である。本発明の柱又は梁構造の分解斜視図である。本発明の柱又は梁構造の一部切り欠き拡大断面図である。添え板を用いた本発明の柱又は梁構造を示す分解斜視図である。本発明の柱又は梁構造に用いるボルト穴の他の例を示す説明図である。本発明の主材にＨ型鋼を用いた実施の形態を示す説明図である。本発明の柱又は梁構造を利用した駐車構造物に施工した例を示す説明図である。

本発明の実施の形態を、従来ピット式の機械式立体駐車場が設置されたものを、平置きの駐車場に変更する場合の柱構造を用いた例で説明する。
以下、これらについて図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の柱又は梁構造を示す斜視図、図２は本発明の柱又は梁構造の結合位置を示す説明図、図３は本発明の柱又は梁構造の分解斜視図、図４は、本発明の柱又は梁構造の一部切り欠き拡大断面図である。

本発明の柱又は梁構造１の構成は、柱部材又は梁部材として使用する主材２と、該主材と同等またはこれ以上の強度を有する接続部材３とよりなり、前記主材２の先端側と接続部材３の先端側の接合位置を変更することで柱部材又は梁部材の全体の長さを所望の長さとする構成となっている。

＜主材２＞
主材２は、図に示すように、鋼材等の強度を有する材料よりなり、形状は通常の建築資材に使われる、Ｈ型鋼、溝型鋼、山型鋼、その他、鋼材を加工した材料を用いることが出来る。
以下図面の実施の形態例では溝型鋼を用いた例で説明する。

この主材２である溝型鋼の中央平板部のウエブプレート２０に、等間隔のピッチで長手方向に、主材ボルト穴２１を穿設している。たとえば、主材ボルト穴２１の中心間のピッチＰ２で３０ｍｍと均等に主材ボルト穴２１を穿設する。
取材２の基端側には強度を有する平板よりなる主材取付板２２が、溶接等で固設している。また、梁等を取りつける際に使用する締結用の取付穴２３を、主材取付板２２に設けている。

＜接続部材３＞
接続部材３は、該主材と同等またはこれ以上の強度を有する鋼材等の材料を用いる。ここで、該主材と同等またはこれ以上の強度を有するとしているのは、ラーメン梁に使用する場合には、両端部に使用する接続部材３は強度の関係から大きい梁となる場合があることを考慮したものである。

接続部材３の形状は、前記主材２と同様の形状のものを用いることが出来るが、形状の異なるものを用いてもよい。この形態については後述する。
また、接続部材３である溝型鋼のウエブプレート３０に、前記主材２に設けている主材ボルト穴２１と同様に、ウエブプレート３０の長手方向に、接続部材ボルト穴３１を接続部材３の先端側から穿設している。

接続部材ボルト穴３１は、前記主材２に設けている主材ボルト穴２１と異なるピッチＰ３で均等間隔のピッチで穿設している。たとえば、前記主材ボルト穴２１のピッチが３０ｍｍとした場合には、接続部材ボルト穴３１のピッチは２５ｍｍに設定する。

なお、この主材ボルト穴２１、および接続部材ボルト穴３１の大きさは、後述する固定部材４に適合する大きさとして穿設する。
また、接続部材３の基端側には、強度を有する平板よりなる接続部材取付板３２を溶接等で固設し、接続部材３を建築基部等に取りつける際に使用する締結用の取付穴３３を接続部材取付板３２に設けている。

＜固定部材４＞
固定部材４は、前記主材２の主材ボルト穴２１と接続部材３の接続部材ボルト穴３１の一致点をボルト接合し固定するのに用いる。そして、建築用の柱又は梁構造に用いる固定部材は、一般的には、ワッシャ４１を介し、高力ボルト４０をナット４２で固着することが好ましい。
なお、一般的な構造物等に関しては通常のボルト、或いはダブルナット等、その他適宜手段で固定してもよい。

本発明の前記主材２と接続部材３の具体的な接合についで述べる。
前記主材２と接続部材３として、図に示すように本実施の形態例では溝型鋼のウエブプレート２０、３０の面同士を合わせ、主材２と接続部材３の各先端同士を重ねるように配置させる。そして、主材上端の主材取付板２２と、接続部材３の接続部材取付板３２の間を所望の長さに配置させる。

この時、図２に示すようにウエブプレート２０、３０に設けている主材ボルト穴３１は、それぞれ穿設ピッチが異なることより、ウエブプレート２０、３０のボルト穴が一致した点が生じる。この一致したボルト穴に固定部材４の高力ボルト４０を挿入し、ワッシャ４１、ナット４２で固着する。

前記した本発明の実施の形態では、主材ボルト穴２１のピッチＰ２を３０ｍｍとし、接続部材ボルト穴３１のピッチＰ３を２５ｍｍに設定しており、主材と接続部材の接合する状態を図２に基づいてボルト穴の一致する点について説明する。

図２（ａ）で接合した場合には、主材２は図２（ｂ）の位置にとなる。また接続部材３は図２（ｃ）の位置となり、主材２と接続部材３が最も長い状態での接合となり、この位置で固定部材４の高力ボルト４０、ワッシャ４１及びボルト４２により固定を行っている。

図２（ｄ）は、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３２の各２番目のボルト穴が一致することを示している。即ち前記図２（ｃ）の接続部材３の基部側の接続部材取付板３２下面位置が、ｈ２２分だけ持ち上がっている。このｈ２２の長さは、接続部材３の２番目となる接続部材ボルト穴３１の位置が、２番目の基材ボルト穴２１の位置まで持ち上がった位置となり、結果として５ｍｍ上方に位置することになり、柱または梁構造をｈ２２＝５ｍｍ分短くすることが出来るように作用する。

同様に図２（ｅ）は接続部材３のも３番目の接続部材ボルト穴３１が主材２の主材ボルト穴２２の５番目と一致し、柱または梁構造をｈ５３＝４０ｍｍ分短くすることが出来る。更に図２（ｆ）は、接続部材３のも１番目の接続部材ボルト穴３１が主材２の主材ボルト穴２２の８番目と一致する。柱または梁構造をｈ８１＝２１０ｍｍ分短くすることが出来る。

また、図２（ａ）〜（ｆ）において、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置でボルト穴が一致することより、主材ボルト穴２１は５個上のボルト穴と接続部材ボルト穴３１の６個上のボルト穴が一致しこの点も合わせて、固定部材４で固定し、柱または梁構造の接合を完了することができる。

なお、前述のボルト穴３１数を多く設けると、接合できる範囲を広げることができ、接合範囲を拡大することができ、より広範囲な接合を行うことができる。
さらに、ボルトの摩擦接合又は支圧接合をより確実にするために、前述のボルトピッチの最小公倍数を利用して３個以上のボルト穴で固定することも出来る。例えば３個のボルト穴での固定をする場合には、例えば主材２には、３０ｍｍのボルトピッチで主材ボルト穴２１を２１個設け、接続部材３には、２５ｍｍのボルトピッチで接続部材ボルト穴３１を１８個設けることで１９５ｍｍの長さまで細かく調整を行うことができる。最大３００ｍｍまで調整を行うことができる。

なお、上記実施例では、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１のボルト穴の中心で調整を述べているが、一般に高力ボルトでは、ボルト穴は高力ボルトの標準孔の大きさは、例えばＭ１６の高力ボルトでは、穴径は＋２ｍｍ以下となっている。したがって、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１のボルトピッチを５ｍｍ変えて設定した場合でも、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１のボルト位置を２ｍｍずつ、ずれて配置することが可能となり、広範囲な長さの調整が可能となる。

図５は、ボルト接合のより接合状態を良好とするための実施の形態で、ボルト接合に際して、前記主材２と接続部材３のそれぞれの外方に、添え板５を設けて、固定部材４により、前記主材２と接続部材３を固定するもので、ボルトの摩擦接合又は支圧接合により接合を高めることが出来るものである。

添え板５には、前記主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１の最小公倍数の間隔で、ボルト穴５０，５１が穿設されている。前記した前記主材２の主材ボルト穴２１と接続部材３の接続部材ボルト穴３１の一致したボルト穴に、このボルト穴５０，５１を一致させて、高力ボルト等の固定部材４により固定を行う。

なお、添え板５を使用する場合において、添え板５には標準孔を使用することができ、一方、主材２、接続材３には、高力ボルトのボルト穴は、前記標準孔より大きく形成するいわゆる拡大孔を用いることができる。例えばＭ１６の高力ボルトでは、穴径は４ｍｍ以下の拡大孔を用いることができる（建築鉄骨工事の新たな課題への取り組み（日本建築学会・鉄骨工事運営委員会調査研究報告会・資料集２０１０Ａ−２−１１））。従って、主材２と接続材３の接合位置の調整がより広範囲に行うことができより、より汎用性が高く接合位置の調整ができる。

図６は、主材ボルト穴２１と接続部材ボルト穴３１の配置を千鳥配列にした実施の形態である。この実施の形態では、縦列の斜め上方に、ボルト穴を配置することより、真上、直下のボルト間隔を少し広げることができ、全体的にボルトピッチＰ２’、Ｐ３’を狭くすることが出来る。

図７は、主材２にＨ型鋼を用い、接続材３として２個の溝形鋼を用いた例を示す。主材２のＨ型鋼のフランジ部に設けている主材ボルト穴２１をそれぞれ接続部材ボルト穴３１で固定するものである。このようにより強度の有る材料を用いることが出来、重量仮設物に使用する場合には好ましい形態である。

図８は、本発明の柱または梁構造をピットに蓋をして乗用車の駐車スペースとする小規模な駐車場等の施工する場合の状態を示す説明図である。
このように本発明では、ピット６内の水勾配深さに応じた主材２と接続材３に余地高さを調整し、梁材６１を支持することが出来る。そして梁材６１の上面に床部材６２を敷き、駐車場を設置することが出来る。
したがって、ピットを利用する小規模な駐車場等においても、施工時に柱または梁の長さを大きく調整する柱または、梁構造を提供できることより、見た目の良好で、作業コストの軽減を図ることができる。

なお、上述実施の形態では、駐車場の例で説明したが、本発明は、これ以外の重量仮設構造体を初めとして他の恒久的な構造物の素材として使用することができる。

１柱又は梁構造
２主材
２０ウエブプレート
２１主材ボルト穴
２２主材取付板
２３取付穴
３接続部材
３０ウエブプレート
３１接続部材ボルト穴
３２接続部材取付板
３３取付穴
４固定部材
４０高力ボルト
４１ワッシャ
４２ナット
５添え板
５０、５１ボルト穴
６ピット
６１梁材
６２床材料

Claims

柱部材又は梁部材として使用する主材と、
該主材と同等またはこれ以上の強度を有する接続部材とよりなり、
前記主材の先端側と接続部材の接合位置を変更することで柱部材又は梁部材の長さを所定の長さとする柱又は梁構造において、
前記主材先端側には、長手方向に均等間隔のピッチの主材ボルト穴を設け、
前記接続部材には、前記主材に設けている主材ボルト穴と同方向で、異なるピッチで均等間隔のピッチの接続部材ボルト穴を設け、
前記主材先端側と前記接続部材を所定の長さに接合した際に、前記主材と前記接続部材にそれぞれ設けている主材ボルト穴と接続部材ボルト穴が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置でボルト穴が一致した位置で、前記主材先端側と前記主材接続部材先端側をボルト接合し、ボルトの摩擦接合又は支圧接合により接合することにより柱部材又は梁部材の長さを所定の長さとすることを特徴とする柱又は梁構造。
前記主材と前記接続部材にそれぞれ設けている主材ボルト穴と接続部材ボルト穴が、ボルトピッチの最小公倍数の距離位置に２つ以上のでボルト穴を穿設した添え板を、前記主材と前記接続部材の片面又は両面に介在させてボルト結合することを特徴とする請求項１記載の柱又は梁構造。
前記ボルト接合に際し高力ボルトを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の柱又は梁構造。
前記主材と前記主材接続部材に長手方向にそれぞれ設けているボルト穴を千鳥配列に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の柱又は梁構造。