JP2000328671A - 柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手 - Google Patents

柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手

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JP2000328671A
JP2000328671A JP11141133A JP14113399A JP2000328671A JP 2000328671 A JP2000328671 A JP 2000328671A JP 11141133 A JP11141133 A JP 11141133A JP 14113399 A JP14113399 A JP 14113399A JP 2000328671 A JP2000328671 A JP 2000328671A
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column
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diaphragm
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JP11141133A
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Masao Sonoda
正雄 園田
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Nippon Steel Metal Products Co Ltd
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Nippon Steel Metal Products Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上階の鉄骨柱の内側下縁とコラムコアの内側
上縁との水平方向の距離が40mmより大きい場合でも、
市中で容易に入手できる鋼板を用いて軸力を確実に伝達
でき、万全に上下の鋼管柱の建方作業を行い得る異径鋼
管柱用継手を提供する。 【解決手段】 上位の柱が載置され梁の上フランジが接
合される通しダイアフラムに対して、該通しダイアフラ
ムの下面に接合される筒状の継手部本体との前記接合部
の少なくとも内側部分に膨出部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、上下の鋼管柱及
び鉄骨梁との接合仕口部に使用される異径鋼管柱用継手
の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】上下の鋼管柱及び鉄骨梁との接合仕口部
に使用される異径鋼管柱用継手は、種々開示され、実施
されている。例えば、図6Aに示した異径鋼管柱用継手
dは、上下辺同サイズの通しダイアフラム型の異径鋼管
柱用継手であり、上階の鋼管柱2の軸力は下方の継手部
本体jへ水平線に対して45度(図6B参照)を限度と
して伝達されるという構造力学上周知の理論を利用し
て、上階の鋼管柱2と接合されている。
【0003】この異径鋼管柱用継手dの通しダイアフラ
ム5として使用される鋼板5は、その板厚Tを、前記構
造力学上周知の理論を応用して、上階の鉄骨柱2の内側
下縁2aと継手部本体jの内側上縁nとの水平方向の距
離L以上の大きさとされる。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
鋼板5の板厚Tは、一般的に市中で入手し易いサイズと
しては40mmが限度である。そのため、上階の鉄骨柱2
の内側下縁2aと継手部本体jの内側上縁nとの水平方
向の距離Lが40mmより大きい場合に、市中で入手し易
い鋼板では水平線に対して45度を保持できず、構造力
学上、上階の鋼管柱2の軸力が下方のコラムコアjへ伝
達されないので実施できなかった。もちろん、板厚Tが
40mmより大きい鋼板を用いれば実施できるが、入手が
非常に困難で、発注したとしても搬入されるまで数カ月
を要するので大変不便であった。
【0005】したがって、本発明の目的は、上階の鉄骨
柱の内側下縁とコラムコアの内側上縁との水平方向の距
離が40mmより大きい場合でも、市中で容易に入手でき
る鋼板を用いて軸力を確実に伝達でき、万全に上下の鋼
管柱の建方作業を行い得る異径鋼管柱用継手を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、請求項1に記載した発明に係
る柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手は、柱梁仕
口部に使用される異径鋼管柱用継手であって、上位の柱
が載置され梁の上フランジが接合される通しダイアフラ
ムに対して、該通しダイアフラムの下面に接合される筒
状の継手部本体との前記接合部の少なくとも内側部分に
膨出部が形成されていることを特徴とする。
【0007】請求項2に記載した発明に係る柱梁仕口部
に使用される異径鋼管柱用継手は、請求項1に記載した
膨出部は、通しダイアフラムの上面における上位の柱の
内側下縁から水平線に対し下方へ45度の線を引いて求
めた、同線と前記通しダイアフラムの下面との交点X、
及び筒状の継手部本体の内側面との交点Yを結ぶ直線X
−Yを内包する形状、大きさに形成されていることを特
徴とする。
【0008】請求項3に記載した発明に係る柱梁仕口部
に使用される異径鋼管柱用継手は、請求項2に記載した
通しダイアフラムの下面に対する継手部本体の接合部に
おける内側上縁を基点Zとし、前記基点Zから交点Xま
での距離(ΔX)、及び基点Zから交点Yまでの距離
(ΔY)は、継手部本体の板厚をt、上位の柱の板厚
をt、下位の柱の板厚をt、梁のフランジの板厚を
、筒状の継手部本体の外径をD、上位の柱の外径
をD、通しダイアフラムの板厚をT、上位の柱の外周
面と筒状の継手部の外周面との水平方向の距離をΔD、
とすると、 ΔD≦50mm、t≧t、T≧t、T≧2t を条件として、 ΔX又はΔY=ΔD+t−t−T の式により求めた大きさとされることを特徴とする。
【0009】請求項4に記載した発明に係る柱梁仕口部
に使用される異径鋼管柱用継手は、請求項1又は2に記
載した筒状の継手部本体は、梁の下フランジが接合され
る部位に膨出部が形成されていることを特徴とする。
【0010】請求項5に記載した発明に係る柱梁仕口部
に使用される異径鋼管柱用継手は、請求項1〜3のいず
れか1項に記載した通しダイアフラムの板厚は、16mm
以上、40mm以下とすることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態及び実施例】図1は、請求項1に記
載した柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手の実施
形態を示している。この異径鋼管柱用継手1は、上下辺
同サイズの通しダイアフラム型の異径鋼管柱用継手1で
あり、上階の鋼管柱2が載置され梁4の上フランジ4a
が接合される通しダイアフラム(鋼板)5に対して、該
通しダイアフラム5の下面に接合される筒状の継手部本
体6との前記接合部の内側部分と外側部分の双方に膨出
部10、11が形成されている。
【0012】前記従来技術で説明した構造力学上周知の
理論を応用すると、前記膨出部10、11は、継手部本
体6の少なくとも内側部分に形成していれば、上階の鋼
管柱2の軸力を継手部本体6へ伝達することができる。
よって、以下、前記継手部本体6の内側部分の膨出部1
0について説明する。
【0013】前記膨出部10の形状、大きさは、図2に
示したように、上階の鋼管柱2の内側下縁2aから水平
線に対し下方へ45度の線を引いて求めた、同線と前記
通しダイアフラム5の下面との交点X、及び筒状の継手
部本体6の内側面との交点Yを結ぶ直線X−Yを内包す
る形状、大きさに形成されている(請求項2)。かくし
て、前記構造力学上周知の理論より、前記上階の鋼管柱
2の軸力は通しダイアフラム5を介して確実に下方の継
手部本体6へ伝達される。
【0014】より具体的には、通しダイアフラム5の下
面に対する継手部本体6の接合部における内側上縁6a
を基点Zとし、該基点Zから前記交点Xまでの距離(Δ
X)、及び該基点Zから前記交点Yまでの距離(ΔY)
は、筒状の継手部本体6の板厚をt、上階の鋼管柱2
の板厚をt、下階の鋼管柱3の板厚をt、梁4の上
フランジ4aの板厚をt、筒状の継手部本体6の外径
をD、上階の鋼管柱2の外径をD、通しダイアフラ
ム(鋼板)の板厚をT、上階の鋼管柱2の外周面と筒状
の継手部本体6の外周面との水平方向の距離をΔD、と
すると、 ΔD≦50mm、t≧t、T≧t、T≧2t を条件として、 ΔX又はΔY=ΔD+t−t−T <数式1> の式により求めた大きさとされる(請求項3)。
【0015】即ち、前記膨出部10に必要な、前記基点
Zから交点Xまでの距離(ΔX)及び基点Zから交点Y
までの距離(ΔY)は、上階の鋼管柱2の内側下縁2a
と継手部本体6の内側上縁6aとの水平方向の距離(Δ
D+t−t)から通しダイアフラム5の板厚(T)
を差し引いた値である。
【0016】以下、上記<数式1>に数値を代入して説
明する。 (条件1)T=22mm、ΔD=50mm、t=19mm、
=22mmのとき、前記<数式1>によると、ΔX又
はΔY=(ΔD+t−t−T)=25mmとなる。よ
って、前記膨出部10は、ΔXとΔYの長さが共に25
mmの直角二等辺三角形(基点Z=∠R)を内包する形
状、大きさに形成して実施すれば、上階の鋼管柱2の軸
力を継手部本体6へ確実に伝達することができる。
【0017】(条件2)T=32mm、ΔD=50mm、t
=19mm、t=22mmのとき、前記<数式1>によ
ると、ΔX又はΔY=(ΔD+t−t−T)=15
mmとなる。よって、前記膨出部10は、ΔXとΔYの長
さが共に15mmの直角二等辺三角形(基点Z=∠R)を
内包する形状、大きさに形成して実施すれば、上階の鋼
管柱2の軸力を継手部本体6へ確実に伝達することがで
きる。
【0018】(条件3)T=40mm(市中で入手し易い
鋼板の板厚の最大値(請求項5))、ΔD=50mm、t
=19mm、t=22mmのとき、前記<数式1>によ
ると、ΔX又はΔY=(ΔD+t−t−T)=7mm
となる。よって、前記膨出部10は、ΔXとΔYの長さ
が共に7mmの直角二等辺三角形(基点Z=∠R)を内包
する形状、大きさに形成して実施すれば、上階の鋼管柱
2の軸力を継手部本体6へ確実に伝達することができ
る。
【0019】したがって、市中で入手し易い鋼板の板厚
の最大値である40mmの鋼板を使用しても、従来技術で
は実施不可能であった、上階の鋼管柱2の内側下縁2a
と継手部本体6の内側上縁6aとの水平方向の距離(Δ
D+t−t)が40mmより大きい場合でも、この異
径鋼管柱用継手1によれば、板厚20〜30mm程度の鋼
板を用いても確実に軸力を伝達することができるので、
万全に鋼管柱2、3の建方作業を行い得るのである。
【0020】図3は、請求項1に記載した柱梁仕口部に
使用される異径鋼管柱用継手の異なる実施形態を示して
いる。この異径鋼管柱用継手7は、上階の鋼管柱2が載
置され梁4の上フランジ4aが接合される通しダイアフ
ラム(鋼板)5と、該通しダイアフラム5の下面に接合
される筒状の継手部本体16とから成り、前記通しダイ
アフラム5と前記筒状の継手部本体16との接合部の少
なくとも内側部分に膨出部30が形成されている。前記
膨出部30の形状、大きさは、前記第1の実施形態で説
明したと同様に、前記<数式1>に基づきΔXとΔYを
求めて、図2の基点Zを直角とする直角二等辺三角形を
内包する形状、大きさに形成して実施されている。
【0021】したがって、前記第1の実施形態と同様
に、市中で入手し易い鋼板の板厚の最大値である40mm
の鋼板を使用しても、従来技術では実施不可能であっ
た、上階の鋼管柱2の内側下縁とコラムコア16の内側
上縁との水平方向の距離(ΔD+t−t)が40mm
より大きい場合でも、この異径鋼管柱用継手7によれ
ば、板厚20〜30mm程度の鋼板を用いても確実に軸力
を伝達することができるので、万全に鋼管柱2、3の建
方作業を行い得るのである。
【0022】また、前記異径鋼管柱用継手7は、前記筒
状の継手部本体16における梁4の下フランジ4bが接
合される部位に膨出部20が形成されている(請求項
4)。該膨出部20は、溶接接合部の強度及び応力の伝
達機能を十分に確保する形状、大きさとされる。よっ
て、従来一般のダイアフラムを使用する場合に比し、経
済的であり、溶接作業の効率も向上する。
【0023】図4は、請求項1に記載した柱梁仕口部に
使用される異径鋼管柱用継手の異なる実施形態を示して
いる。この異径鋼管柱用継手9は、上階の鋼管柱2との
接合に限らず、下階の鋼管柱3との接合に際しても、構
造力学上周知の理論を応用して膨出部15を形成して実
施し、継手部本体8と下階の鋼管柱3との径差に、前記
した請求項1に基づく説明と同様の考え方を適用するこ
とにより、更に大きな異径差の鋼管柱に適用できる。そ
の他、上記した各実施形態は、特に、中柱を建方する場
合について説明しているが、もちろん、図5に示したよ
うに、側柱や隅柱を建方する場合にも好適に実施でき
る。
【0024】
【本発明が奏する効果】本発明に係る柱梁仕口部に使用
される異径鋼管柱用継手は、上階の鋼管柱の内側下縁と
コラムコアの内側上縁との水平方向の距離が40mm以上
の場合でも、市中で入手し易い鋼板を用いて確実に軸力
を伝達することができるので、万全に上下の鋼管柱の建
方作業を行い得る。また、梁の下フランジが接合される
部位に膨出部を形成して実施しても、溶接接合部の強度
及び応力の伝達機能を十分に確保することができるの
で、従来一般のダイアフラムを使用する場合に比し、経
済的であり、溶接作業の効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る異径鋼管柱用継手の第1の実施形
態を示した断面図である。
【図2】図1の通しダイアフラムと継手部本体との接合
部の部分拡大図である。
【図3】本発明に係る異径鋼管柱用継手の第2の実施形
態を示した断面図である。
【図4】本発明に係る異径鋼管柱用継手の第3の実施形
態を示した断面図である。
【図5】本発明に係る異径鋼管柱用継手の第4の実施形
態を示した断面図である。
【図6】Aは、従来技術を示した断面図であり、Bは、
AのP部の拡大図である。
【符号の説明】
1、7、9、19 異径鋼管柱用継手 2、3 鋼管柱 4 鉄骨梁 5 通しダイアフラム(鋼板) 6、16、8、18 継手部本体 10、11、30、20、14、15、17 膨出部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手
    であって、上位の柱が載置され梁の上フランジが接合さ
    れる通しダイアフラムに対して、該通しダイアフラムの
    下面に接合される筒状の継手部本体との前記接合部の少
    なくとも内側部分に膨出部が形成されていることを特徴
    とする、柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用継手。
  2. 【請求項2】膨出部は、通しダイアフラムの上面に載置
    される上位の柱の内側下縁から水平線に対し下方へ45
    度の線を引いて求めた、同線と前記通しダイアフラムの
    下面との交点X、及び筒状の継手部本体の内側面との交
    点Yを結ぶ直線X−Yを内包する形状、大きさに形成さ
    れていることを特徴とする、請求項1に記載した柱梁仕
    口部に使用される異径鋼管柱用継手。
  3. 【請求項3】通しダイアフラムの下面に対する継手部本
    体の接合部における内側上縁を基点Zとし、前記基点Z
    から交点Xまでの距離(ΔX)、及び基点Zから交点Y
    までの距離(ΔY)は、 継手部本体の板厚をt、 上位の柱の板厚をt、 下位の柱の板厚をt、 梁のフランジの板厚をt、 筒状の継手部本体の外径をD、 上位の柱の外径をD、 通しダイアフラムの板厚をT、 上位の柱の外周面と筒状の継手部の外周面との水平方向
    の距離をΔD、とすると、 ΔD≦50mm、t≧t、T≧t、T≧2t を条件として、 ΔX又はΔY=ΔD+t−t−T の式により求めた大きさとされることを特徴とする、請
    求項2に記載した柱梁仕口部に使用される異径鋼管柱用
    継手。
  4. 【請求項4】筒状の継手部本体は、梁の下フランジが接
    合される部位に膨出部が形成されていることを特徴とす
    る、請求項1又は2に記載した柱梁仕口部に使用される
    異径鋼管柱用継手。
  5. 【請求項5】通しダイアフラムの板厚は、16mm以上、
    40mm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載した柱梁仕口部に使用される異径鋼管
    柱用継手。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010265677A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Daiwa House Industry Co Ltd 柱幅変化鋼管柱の柱・梁接合構造および柱・梁接合の施工方法
JP2011122396A (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 Hitachi Metals Techno Ltd 柱の接合用部材、柱の接合構造
JP2015045211A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 大和ハウス工業株式会社 上下柱異径の鋼管柱接合部のダイアフラム剛性予測方法および板厚設計方法

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