JP2000204671A - 骨組とトラス構造材またはブレ―ス材との接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 骨組である鋼管柱やコンクリート充填鋼管柱
にトラス構造材およびブレース材を接合する場合に、接
合部における柱の補強について、柱内部に従来のように
内ダイヤフラムを配設する必要がなく、柱の外部箇所で
補強でき、補強の施工性がよく、柱内へのコンクリート
の充填の作業性の向上も図れる骨組とトラス構造材また
はブレース材との接合構造を得る。 【解決手段】 ブレース材３をガセットプレート４を介
して骨組である鋼管による柱１に接合する接合構造にお
いて、前記ガセットプレート４と柱１とを外部補強材で
ある鉛直のスチフナー10で接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラス梁やブレー
ス付きラーメン架構のブレース材などと柱などの骨組と
の接合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ブレース付きラーメン架構で
は、図11、図12に示すように柱１と梁２の接合部にブレ
ース材３の端部も接合することになるが、柱１と梁２の
接合箇所の角部位置で柱１および梁２の側に予め接合し
てあるガセットプレート４の角部にブレース材３が接合
される。

【０００３】図11に示す例は、管通しガセット５を介し
てブレース材３を前記ガセットプレート４に接合する形
式のもので、中空鋼管やコンクリート充填鋼管（ＣＦ
Ｔ）などによるブレース材３の接合端部の上下左右の４
か所にスリットを設け、プレートを十字状にクロスさせ
た管通しガセット５のプレートをブレース材３のスリッ
トに挿入して溶接するとともに、プレートのブレース材
３からの突出端をガセットプレート４と突き合わせ、こ
の突き合わせ部にスプライスプレート６を当てがい、該
スプライスプレート６を介してボルト７を使用して管通
しガセット５をガセットプレート４に接合する。

【０００４】図12に示す例は、エンドプレート８を介し
てブレース材３をガセットプレート４に接合する方式の
もので、中空鋼管などによるブレース材３の端部開口を
閉塞するようにしてここにエンドプレート８を接合し、
このエンドプレート８をスプライスプレート６を介して
ボルト７でガセットプレート４に固定する。

【０００５】このような接合構造において、柱１にはブ
レース材３からの力が伝達されるため、柱１を補強する
必要があり、そのための構造として従来は例えば、図1
1、図12に示すように柱１が中空鋼管柱やコンクリート
充填鋼管（ＣＦＴ）柱の場合、ガセットプレート４との
接合箇所および梁２との接合箇所の２箇所で柱１の内部
に略プレート状の内ダイヤフラム20を柱１の軸線方向と
直交する方向に設けている。なお、前記コンクリート充
填鋼管柱は、鋼管の中空内部にコンクリートやモルタル
を密に充填してこれを硬化させたもので、内部に充填し
たコンクリートなども圧縮力を負担するために、圧縮耐
力、座屈強度を向上できるものである。

【０００６】図13、図14はトラス構造材が例えばトラス
梁の上弦材や下弦材の場合で、中空鋼管やコンクリート
充填鋼管（ＣＦＴ）などによる上弦材や下弦材であるト
ラス弦材９を、同じく中空鋼管やコンクリート充填鋼管
（ＣＦＴ）などによる柱１に接合するには、トラス弦材
９の接合端部の上下２か所にスリットを設け、板状の１
枚のガセットプレート21の一方の端部をこのスリット内
に挿入し、他端を柱１側から直交方向に突設しているプ
レート状のガセット１ａの先端と突き合わせ、ガセット
プレート21とガセット１ａとの突き合わせ部の両面にス
プライスプレート６を当てがい、該スプライスプレート
６を介してボルト７でガセットプレート21をガセット１
ａに接合している。

【０００７】このトラス弦材９と柱１との接合構造にお
いても、トラス弦材９が接合する柱１にはトラス弦材９
からの力が伝達されるため、補強する必要があり、その
ための構造として従来は例えば、図13に示すように中空
鋼管柱やコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）柱による柱１
の内部に、ガセット１ａの上下レベル位置の２か所で略
プレート状の内ダイヤフラム20を柱１の軸線方向と直交
する方向に設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように柱１を補強
する手段として、柱１の内部に内ダイヤフラム20を設け
るものでは、図11、図12のようなブレース材３が接合さ
れる柱１の場合は、梁２との接合箇所とブレース材３が
接合されるガセットプレート４との接合箇所とで、合計
３か所に内ダイヤフラム20を設けることになり、この内
ダイヤフラム20の設置枚数はブレース材３の形状が異な
ったりすると、さらに多くなることが予想される。

【０００９】図13、図14のようにトラス構造材がトラス
梁のトラス弦材９である場合も同様で、柱１には前記の
ようにトラス弦材９が接合されるガセット１ａの上下レ
ベル位置の２か所で内ダイヤフラム20が設けられるか
ら、トラス弦材９が上弦材の場合と下弦材の場合とを合
計すると、合計で柱１に対して４か所に内ダイヤフラム
20が設けられることになる。

【００１０】このような内ダイヤフラム20の配設は、通
常はエレクトロスラグ溶接によって鋼管による柱１の内
部に溶接しているが、このエレクトロスラグ溶接は、溶
けたスラグの中に電極ワイヤーを送り込んで、スラグの
抵抗による熱を利用してワイヤーと母材とを溶接する方
法であるため、作業性がよくない。しかも、かかる溶接
方法により多数枚の内ダイヤフラム20を溶接することに
なるため、施工性がよいものとはいえない。

【００１１】また、柱１の内部に多数枚の内ダイヤフラ
ム20が配設されることになると、コンクリート充填鋼管
柱の場合、鋼管内部へのコンクリート充填作業の施工性
もよくない。

【００１２】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、鋼管柱やコンクリート充填鋼管柱などの骨組にトラ
ス構造材およびブレース材を接合する場合に、接合部に
おける柱の補強について、柱内部に従来のように内ダイ
ヤフラムを配設する必要がなく、柱の外部箇所で補強で
き、補強の施工性がよく、柱内へのコンクリートの充填
の作業性の向上も図れる骨組とトラス構造材またはブレ
ース材との接合構造を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、ブレース材をガセットプレートを介
して骨組である鋼管柱に接合する接合構造において、前
記ガセットプレートと鋼管柱とを外部補強材で接合する
こと、第２に、外部補強材は、鋼管柱の側面からこれと
直交する方向に突設したガセットプレートに対して、該
ガセットプレートの上部と鋼管柱とを斜めに接合する鉛
直のスチフナーであること、第３に、外部補強材は、骨
組が角形鋼管柱の場合に、該鋼管柱の側面からこれと直
交する方向に突設したガセットプレートに対して、該ガ
セットプレートの上部と鋼管柱の鋼管フランジ部とを接
合するＬ字形の補強材であることを要旨とするものであ
る。

【００１４】第４に、トラス構造材である弦材をガセッ
トプレートを介して骨組である鋼管柱に接合する接合構
造において、前記ガセットプレートを平面Ｙ字形に形成
し、該ガセットプレートの二股に分岐した先端部を鋼管
柱に接合すること、第５に、骨組が角形鋼管柱の場合
に、ガセットプレートの先端部を鋼管ウェブに接合する
ことを要旨とするものである。

【００１５】請求項１記載の本発明によれば、ブレース
材が接合するガセットプレートと骨組である鋼管柱との
間に外部補強材が設けられるから、この外部補強材によ
って鋼管柱のブレース材との接合部の補強が図られる。
この場合、外部補強材は鋼管柱の外部に配設されるもの
であるから、補強のための作業が行いやすく、鋼管柱の
内部へのコンクリート充填の妨げにもならない。

【００１６】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、ガセットプレートの上部と鋼管柱とを鉛直の
スチフナーで斜めに接合することにより、従来のガセッ
トプレートをそのまま使用してこれに鉛直のスチフナー
を加えるだけの簡単に構造で鋼管柱の接合部を補強でき
る。そして、この鉛直のスチフナーで補強された箇所の
柱については鋼管柱内に内ダイヤフラムを設けずにすむ
から、内ダイヤフラムの配設数を削減できる。

【００１７】請求項３記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、骨組が角形鋼管柱の場合に、該鋼管柱の側面
からこれと直交する方向に突設したガセットプレートの
上部と鋼管柱の鋼管フランジ部とをＬ字形の補強材で接
合することにより、鋼管の面外抵抗と補強材の曲げ抵抗
によって、剛性の高い部分である鋼管ウェブにブレース
材の力を伝達でき、鋼管柱の補強が容易、確実に図れ
る。

【００１８】請求項４記載の本発明によれば、弦材を骨
組である鋼管柱に接合するためのガセットプレートを平
面Ｙ字形に形成し、該ガセットプレートの二股に分岐し
た先端部を鋼管柱に接合することにより、鋼管柱の内部
に内ダイヤフラムを設けずに、ガセットプレートの形状
を変更するだけの簡単な構成で鋼管柱と弦材との接合部
における補強を図ることができる。また、補強が鋼管内
部へのコンクリート充填の妨げになることもない。

【００１９】請求項５記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、骨組が角形鋼管柱の場合には、二股に分岐さ
せたガセットプレートにより弦材からの力を剛性の高い
部分である鋼管ウェブに伝達でき、鋼管柱の補強が容
易、確実に図れる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の骨組とトラス
構造材またはブレース材との接合構造の第１実施形態を
示す正面図、図２は同上要部の横断平面図で、図中、図
11、図12に示した従来例と同一の構成要素には同一の参
照符号を付してある。

【００２１】本発明の接合構造の基本構成は、従来と同
様、例えば、ブレース付きラーメン架構では、骨組であ
る鋼管による柱１と梁２の接合箇所の角部位置で柱１お
よび梁２の側に予め接合してあるガセットプレート４に
ブレース材３が、管通しガセットプレート５、スプライ
スプレート６を介してボルト７で接合される。

【００２２】かかる接合構造において、本発明は前記ガ
セットプレート４と鋼管の柱１とを外部補強材で接合す
るものであるが、外部補強材の一例として図１，図２に
示すように、柱１の側面からこれと直交する方向に突設
したガセットプレート４に対して、該ガセットプレート
４の柱１との接合側の上部と柱１とを鉛直のスチフナー
10で斜めに溶接により接合した。

【００２３】柱１が図２に示すような中空の角形鋼管の
内部にコンクリート11を充填したコンクリート充填鋼管
柱の場合、該スチフナー10はその先端を鋼管による柱１
の剛性の高い鋼管ウェブ部１ｂの端に接合する。これに
より、ブレース材３からの力は管通しガセットプレート
５、ガセットプレート４、スチフナー10を介して柱１の
ウェブ部１ｂに伝達されてから、スチフナー10が接合さ
れた柱１の部位には補強のための内ダイヤフラム20を設
ける必要がなくなる。

【００２４】なお、スチフナー10はガセットプレート４
の、通しガセットプレート５やスプライスプレート６な
どの取り付け箇所以外の残余の部分に取り付けられるこ
とになるから、ブレース材３のガセットプレート４への
取り付けに支障を来すことはない。

【００２５】また、スチフナー10を配設した箇所に対応
する部位以外の箇所である梁２との接合部には、柱１内
部に従来と同様に内ダイヤフラム20を設けた。

【００２６】図３は柱が中空の円形鋼管の内部にコンク
リート11を充填したコンクリート充填鋼管柱の場合で、
この場合もスチフナー10の先端を円形鋼管の側部に溶接
により接合するが、スチフナー10と円形鋼管の側部との
角度はガセットプレート４からの力が円形鋼管にスムー
ズに伝達される角度に設定する。

【００２７】図４、図５は外部補強材の第２例を示し、
柱１が角形鋼管柱の場合に、該鋼管による柱１の側面か
らこれと直交する方向に突設したガセットプレート４に
対して、該ガセットプレート４の上部と柱１のフランジ
部１ｃとをＬ字形の補強材12で接合する。

【００２８】該Ｌ字形の補強材12は、ガセットプレート
４の両面側に位置させてＨ字形の水平部12ａの側端部を
接合し、垂直部12ｂの外側面を柱１の鋼管フランジ部１
ｃに面接触状態で当接して、垂直部12ｂの下端部と側端
部を溶接により柱１の鋼管フランジ部１ｃに接合した。

【００２９】その結果、鋼管による柱１のフランジ部１
ｃの面外抵抗と補強材12の曲げ抵抗によってブレース材
３からの力を剛性の高い鋼管ウェブ部１ｂに伝達でき
る。これにより、補強材12を設けた部位の柱１には補強
のための内ダイヤフラム20を設ける必要がなくなる。

【００３０】図６、図７は柱１である鋼管が例えば200
℃以下の温度で処理される冷間成形の場合で、この場合
は図４，図５に示したような鋼管角部への補強材12の溶
接を避けて、補強材12の垂直部12ｂの上部と下部とを鋼
管フランジ部１ｃに溶接し、さらに、平板状の当板13の
一方の面を補強材12の側端部に突き合わせるとともに柱
１である鋼管の側面に面接触するように当接させて、当
板13を補強材12と柱１とに跨がらせて取り付ける。

【００３１】これにより、ブレース材３からの力をガセ
ットプレート４、補強材12、当板13を介して剛性の高い
鋼管ウェブ部１ｂに伝達でき、補強材12を設けた部位の
柱１には補強のための内ダイヤフラム20を設ける必要が
なくなる。

【００３２】図８、図９は第２実施形態を示し、トラス
構造材である上弦材や下弦材などのトラス弦材９をガセ
ットプレートを介して骨組である鋼管による柱１に接合
する接合構造において、前記ガセットプレート14を平面
Ｙ字形に形成するもので、トラス弦材９に形成したスリ
ットに挿入される接合片14ａの先端部に別の２枚の接合
片14ｂ，14ｃを、該接合片14ｂ，14ｃの先端が開口する
ようＶ字形に溶接した。

【００３３】このようにガセットプレート14の二股に分
岐した先端部を柱１である角形鋼管に接合するには、図
８に示すように角形鋼管の鋼管ウェブ部１ｂから突設し
てあるガセット１ａの先端に２枚の接合片14ｂ，14ｃの
先端を突き合わせ、これらガセット１ａ、接合片14ｂ，
14ｃの両側にスプライスプレート６をあてがい、ボルト
７で両者を結合する。接合片14ａは鋼管によるトラス弦
材９に形成してあるスリット内に挿入され溶接されてい
る。

【００３４】このようにして平面Ｙ字形のガセットプレ
ート４でトラス弦材９が接合された柱１においては、ト
ラス弦材９からの力は剛性の高い鋼管ウェブ部１ｂの部
分に伝達されるから、この部分での補強のための内ダイ
ヤフラムは不要となる。

【００３５】図10は柱が円形鋼管の場合で、この場合も
前記した角形鋼管柱と同様、平面Ｙ字形のガセットプレ
ート４でトラス弦材９と接合することにより、トラス弦
材９からの力を円形鋼管柱の側部に斜めに伝達でき、ガ
セットプレート４の取り付け箇所において補強のための
内ダイヤフラムは不要となる。この第２実施形態におけ
るトラス弦材９は前記したようにトラス構造材の上弦材
および下弦材であり、上弦材および下弦材のそれぞれの
柱１との接合部において内ダイヤフラムが不要となるも
のである。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の骨組とトラス
構造材およびブレース材との接合構造は、鋼管柱やコン
クリート充填鋼管柱にブレース材や上弦材および下弦材
であるトラス構造材を接合する場合に、接合部における
骨組である柱の補強について、柱内部に従来のように内
ダイヤフラムを配設する必要がなく、柱の外部箇所で容
易に補強でき、補強の施工性がよく、柱内へのコンクリ
ートの充填の妨げになる内ダイヤフラムを削減または無
くすことができ、コンクリート充填の作業性の向上も図
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第１例を示す正面図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第１例を示す要部の横断平面図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第１例の他の例を示す要部の横断平面図
である。

【図４】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第２例を示す正面図である。

【図５】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第２例を示す要部の横 断平面図であ
る。

【図６】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第２例の他の例を示す要部の横断平面図
である。

【図７】本発明の第１実施形態としての骨組とブレース
材の接合構造の第２例の他の例を示す要部の側面図であ
る。

【図８】本発明の第２実施形態としての骨組とトラス構
造材の接合構造を示す横断平面図である。

【図９】本発明の第２実施形態としての骨組とトラス構
造の接合構造の第２実施形態を示す正面図である。

【図１０】本発明の第２実施形態としての骨組とトラス
構造の接合構造の第２実施形態を示す他の例の横断平面
図である。

【図１１】従来の柱とブレース材との通しガセット方式
による接合構造の正面図である。

【図１２】従来の柱とブレース材とのエンドプレート方
式による接合構造の正面図である。

【図１３】従来の柱とトラス弦材との接合構造の正面図
である。

【図１４】従来の柱とトラス弦材との接合構造の横断平
面図である。

【符号の説明】

１…柱 １ａ…ガセット １ｂ…鋼管ウェブ部 １ｃ…鋼管フランジ
部 ２…梁 ３…ブレース材 ４…ガセットプレート ５…管通しガセット ６…スプライスプレート ７…ボルト ８…エンドプレート ９…トラス弦材 10…スチフナー 11…コンクリート 12…補強材 12ａ…水平部 12ｂ…垂直部 13…当板 14…ガセットプレート 14ａ，14ｂ，14ｃ…
接合片 20…内ダイヤフラム 21…ガセットプレー
ト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 閑田 徹志 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 林 幸雄 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 河野 賢一 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 吉岡 伸明 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 Ｆターム(参考） 2E125 AA04 AA14 AA33 AA35 AB01 AB16 AB17 AC15 AC16 AC29 AG03 AG04 AG12 AG32 AG45 AG48 AG57 BB02 BB22 BB31 BB35 BD01 BE06 BF04 CA05 CA14 CA19 CA90 EA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレース材をガセットプレートを介して
   骨組である鋼管柱に接合する接合構造において、前記ガ
   セットプレートと鋼管柱とを外部補強材で接合すること
   を特徴とする骨組とブレース材との接合構造。
2. 【請求項２】 外部補強材は、鋼管柱の側面からこれと
   直交する方向に突設したガセットプレートに対して、該
   ガセットプレートの上部と鋼管柱とを斜めに接合する鉛
   直のスチフナーである請求項１記載の骨組とブレース材
   との接合構造。
3. 【請求項３】 外部補強材は、骨組が角形鋼管柱の場合
   に、該鋼管柱の側面からこれと直交する方向に突設した
   ガセットプレートに対して、該ガセットプレートの上部
   と鋼管柱の鋼管フランジ部とを接合するＬ字形の補強材
   である請求項１記載の骨組とブレース材との接合構造。
4. 【請求項４】 トラス構造材である弦材をガセットプレ
   ートを介して骨組である鋼管柱に接合する接合構造にお
   いて、前記ガセットプレートを平面Ｙ字形に形成し、該
   ガセットプレートの二股に分岐した先端部を鋼管柱に接
   合することを特徴とする骨組とトラス構造材との接合構
   造。
5. 【請求項５】 骨組が角形鋼管柱の場合に、ガセットプ
   レートの先端部を鋼管ウェブに接合する請求項４記載の
   骨組とトラス構造材との接合構造。