JP2020172845A

JP2020172845A - Ｈ形鋼の接合構造

Info

Publication number: JP2020172845A
Application number: JP2019235030A
Authority: JP
Inventors: 大西　克則; Katsunori Onishi; 克則大西
Original assignee: Building System Design Co Ltd
Current assignee: Building System Design Co Ltd
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: JP7394381B2

Abstract

【課題】従来の鋼管柱と梁となるＨ形鋼との接合構造に比べて同等以上の接合強度を有するとともに、接合のための部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、Ｈ形鋼のフランジの表面側をフラットにすることが可能なＨ形鋼の接合構造を提供する。
【解決手段】鋼管柱１にＨ形鋼２の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であって、鋼管柱とＨ形鋼の接合部において、鋼管柱の側面から突出するように設けられたブラケットプレート１０と、Ｈ形鋼のウエッブ２１の片側表面に密着して配設され、かつ、フランジ２２の裏面に溶接された伝達プレート２３を備え、ブラケットプレートと、Ｈ形鋼における伝達プレートが設けられていない面のウエッブの面とを重ねた状態で、ブラケットプレートと、ウエッブ及びブラケットプレートがボルト接合されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｈ形鋼の接合構造に関する。

一般的な鉄骨建築は、垂直に立設された鋼管柱に対して、梁となるＨ形鋼を接合（剛接合）させたラーメン構造で建てられている。この鋼管柱とＨ形鋼の接合は、通常、図１８に示すように、鋼管柱１の側面にＨ形鋼２を接合するためのブラケット１２（短いＨ形鋼）が設けられており、そのブラケット１２に添え板１３を介して、ボルト５０とナット５１によりＨ形鋼２のフランジ２２とウエッブ２１の端部が強固に接合されている。

一方、上記鋼管柱１は、通常、工場で鋼管柱１の側面部に短いＨ形鋼のブラケット１２を接合して、これを現地までトラックに積載して運搬されるが、側面に接合されたブラケットの突起部分が多い大きいため嵩が大きくなり、トラックでの輸送に際しては積載効率が悪いという問題があった。

また、ブラケット１２と梁のＨ形鋼２との接合部の高い接合強度を保持させるために、多数の添え板１３と、各々の添え板１３を固定するための多くのボルト５０及びナット５１が必要となる。そのため、使用する部品点数が非常に多くなりコストがかかるとともに、接合するのに多大な手間がかかるという問題があった。

さらに、ブラケット１２のＨ形鋼と梁のＨ形鋼２の各々のフランジ２２表面とフランジ２２裏面を２枚の添え板１３で挟み込み、ボルト５０とナット５１により締付ける一般的な接合構造では、必然的にフランジ２２の表面側にボルト５０の頭やナット５１、添え板１３等の部材が突出する。このような梁の上に、デッキプレートやファブデッキ等の床材を敷設する場合には、フランジ２２表面に突出した部材が邪魔になるため、これらを避けるための設計が必要となる。そのため、フランジ２２の表面側はフラットであることが望まれている。

このような問題に対して、これまでに、鋼管柱の側面にスプリットティーを固定し、Ｈ形鋼の上下フランジをスプリットティーで挟み込んでボルトにより接合する方法が提案されている（特許文献１を参照）。この提案によれば、接合強度を維持したまま添え板の枚数を減らすことができるとしている。

２００４−１００１５９号公報

しかしながら、特許文献１の提案では、添え板を減らすことはできるものの、鋼管柱とスプリットティーの接合強度を満足させるために特殊な高力ワンサイドボルトを使用しており、また、使用するボルトの数は従来と同程度であるためコストは従来と変わらないものであった。

また、スプリットティーをＨ形鋼のフランジの上下表面側に接触させてボルトとナットで接合させるため、フランジ表面側のボルトやナット等の部材の突起は避けられない。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、従来の鋼管柱と梁となるＨ形鋼との接合構造と比べて同等以上の接合強度を有するとともに、接合のための部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、Ｈ形鋼のフランジの表面側をフラットにすることが可能なＨ形鋼の接合構造を提供することを課題としている。

本発明のＨ形鋼の接合構造は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下のことを特徴としている。

第１に、本発明のＨ形鋼の接合構造は、鋼管柱にＨ形鋼の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であって、前記鋼管柱と前記Ｈ形鋼の接合部において、前記鋼管柱の側面から突出するように設けられたブラケットプレートと、前記Ｈ形鋼のウエッブの片側表面に密着して配設され、かつ、フランジの裏面に溶接された伝達プレートを備え、前記ブラケットプレートと、前記Ｈ形鋼における前記伝達プレートが設けられていない面のウエッブの面とを重ねた状態で、前記ブラケットプレートと、前記ウエッブ及び前記ブラケットプレートがボルト接合されていることを特徴とする。

第２に、本発明のＨ形鋼の接合構造は、鋼管柱にＨ形鋼の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であって、前記鋼管柱と前記Ｈ形鋼の接合部において、前記Ｈ形鋼のウエッブの両側表面に密着して配設され、かつ、フランジの裏面に溶接された伝達プレートと、鋼管柱の側面から突出して設けられ、前記Ｈ形鋼のウエッブと、該ウエッブの両側表面に設けられた伝達プレートの合計厚みと同じ厚さのブラケットプレートと、前記ブラケットプレートの両側表面と、前記ウエッブの両側の前記伝達プレートの表面に密着する連結プレートを備え、前記ブラケットプレートの端部と、前記ウエッブの端部とを突き合わせた状態で、前記ブラケットプレートと、前記ウエッブ及び前記伝達プレートが、前記連結プレートを介してボルト接合されていることを特徴とする。

第３に、上記第１又は第２の発明のＨ形鋼の接合構造において、前記ブラケットプレートが、内ダイヤフラム又は通しダイヤフラムに溶接されていることが好ましい。

第４に、上記第１又は第２の発明のＨ形鋼の接合構造において、前記鋼管柱の側面に設けられたスリットに嵌合して突出するように設けられた少なくとも２つ以上の前記ブラケットプレートの各々が前記鋼管柱内で溶接されるとともに、前記スリットと前記ブラケットプレートの嵌合部で溶接されていることが好ましい。

第５に、上記第１又は第２の発明のＨ形鋼の接合構造において、前記鋼管柱の側面に設けられたスリットに嵌合して設けられた、前記ブラケットプレート及び補強プレートが前記鋼管柱内で溶接されるとともに、前記スリットと前記ブラケットプレート及び前記補強プレートの嵌合部で溶接されていることが好ましい。

本発明のＨ形鋼の接合構造によれば、従来の鋼管柱と梁となるＨ形鋼の接合構造と比べて同等以上の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、フランジの表面側をフラットにすることが可能となる。さらに、本発明に用いる鋼管柱は、運搬の際にトラックへの積載効率を良好とすることが可能となる。

本発明のＨ形鋼の接合構造の第１実施形態を示す概略斜視図である。図１の第１実施形態の接合構造の水平方向断面図である。図１の第１実施形態の接合構造の鉄鋼中の製造工程を示す説明図である。他のＨ形鋼の接合構造の実施形態を示す概略図である。図１の第１実施形態の接合構造の鉛直方向断面図である。第１実施形態の接合構造のバリエーションを示す断面図であり、（Ａ）はＴ字仕口を示しており、（Ｂ）はＬ字仕口を示している。本発明のＨ形鋼の接合構造の第２実施形態を示す概略斜視図である。図７の第２実施形態の接合構造の水平方向断面図である。図７の第２実施形態の接合構造の鉛直方向断面図である。第２実施形態の接合構造のバリエーションを示す断面図であり、（Ａ）はＴ字仕口を示しており、（Ｂ）はＬ字仕口を示している。ダイヤフラムを用いない第１実施形態の接合構造の水平方向断面図である。ダイヤフラムを用いない第２実施形態の接合構造の水平方向断面図である。補強プレートをいた第１実施形態のＬ字接合構造の水平方向断面図である。補強プレートをいた第２実施形態のＴ字接合構造の水平方向断面図である。丸形鋼管柱に適用した第１実施形態のＴ字接合構造の水平方向断面図である。ブラケットプレートの突出位置を角部に設けた第１実施形態の接合構造の水平方向断面図である。梁せいが異なるＨ形鋼を同一の柱に接合する実施形態を示す概略断面図である。従来の鋼管柱とＨ形鋼の接合構造を示す概略斜視図である。

本発明のＨ形鋼の接合構造について図面に基づいて以下に詳述する。図１は、本発明のＨ形鋼の接合構造の第１実施形態を示す概略斜視図であり、図２は図１の第１実施形態の接合構造の水平方向断面図である。

＜第１実施形態＞
本第１実施形態のＨ形鋼の接合構造は、鋼管柱１にＨ形鋼２の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であり、鋼管柱１の側面から突出するように設けられたブラケットプレート１０と、Ｈ形鋼２のウエッブ２１の片側表面に密着して配設され、かつ、フランジ２２の裏面に溶接された伝達プレート２３を備えている。

そして、ブラケットプレート１０と、Ｈ形鋼２における伝達プレート２３が設けられていない面のウエッブ２１の面とを重ねた状態で、ブラケットプレート１０と、ウエッブ２１及び前記伝達プレート２３がボルト接合されている。図１及び図２に示す第１実施形態のＨ形鋼の接合構造では、伝達プレート２３がフランジ２２の裏面に長手方向に沿って溶接されるとともに、ウエッブ２１の表面に密着するように設けられている。

Ｈ形鋼２は、上下のフランジ２２と、各フランジ２２の断面中央部を垂直に繋ぐ１本のウエッブ２１から構成されている。伝達プレート２３は、フランジ２２とウエッブ２１の接合部の表面に密着する形状となっており、例えば、フランジ２２とウエッブ２１の接合部が断面円弧形状に形成されている場合には、伝達プレート２３の対応縁部の形状もこれに密着する断面円弧形状又は面取り形状に形成されている。また、本第１実施形態では、伝達プレート２３は、Ｈ形鋼２の上側フランジ２２と下側フランジ２２の各々に接合されている。

また、鋼管柱１には、ブラケットプレート１０が鋼管柱１の側面から突出する形で設けられるが、ブラケットプレート１０は、梁としてのＨ形鋼２を固定して支持する重要な部材であるため、強度を有する材料を用いて鋼管柱１に強固に固定する必要がある。

具体的なブラケットプレート１０の固定構造としては、例えば、図２、図３（Ｂ）に示すように、鋼管柱１の側面に設けられたブラケットプレート１０の厚みと同等の幅のスリット１１を設けて、該スリット１１にブラケットプレート１０を嵌合、溶接するとともに、鋼管柱１の内部に設けられた内ダイヤフラム４に溶接して固定させる構造とすることができる。これにより、強度を有するブラケットプレート１０の一端が鋼管柱１の側面から突出するように設けることができる。

ここで、スリット１１の形成位置、即ち、ブラケットプレート１０の突出位置は、接合するＨ形鋼２のウエッブ２１が鋼管柱１の一辺の中央に位置するように、ウエッブ２１の厚みを考慮して、鋼管柱１の一辺の中間位置からずらして配設する（図２）。

上記第１実施形態のブラケットプレート１０の形成方法としては、図３（Ａ）に示すように、まず、予め内ダイヤフラム４にブラケットプレート１０を固定した仕口パーツを作製しておく。次に、図３（Ｂ）に示すように、上記仕口パーツを鋼管柱１の中に挿入して、鋼管柱１の端部に設けられたスリット１１にブラケットプレート１０を嵌合させ、鋼管柱１内の壁面と内ダイヤフラム４を溶接するとともに、スリット１１とブラケットプレート１０の嵌合部を溶接して接合する。

さらに、上記の構成の鋼管柱１を２本作成し、図３（Ｃ）に示すように各々のブラケットプレート１０突出部側の端部同士を突き合わせて端部を溶接して接合する。これにより、鋼管柱１の側面からブラケットプレート１０が突出した鋼管柱１を製造することができる。上記の構成の本発明に係るブラケットプレート１０は、従来の鋼管柱１のＨ形鋼のブラケット１２に比べて非常に小さいため、運搬の際にトラックへの積載効率を良好なものとすることができる。

なお、ブラケットプレート１０を内ダイヤフラム４に固定する本実施形態では、ブラケットプレート１０を予めダイヤフラム４に強固に溶接することができるため、Ｈ形鋼２からの曲げ応力は鋼管柱１の内側に内接する内ダイヤフラム４に伝達するだけに必要な溶接強度があればよく、内ダイヤフラム４との溶接だけで不足する場合は交差するブラケットプレート１０に溶接して、交差するブラケットプレート１０と内ダイヤフラム４の溶接強度を加算できるので、設計では隅肉溶接や部分溶け込み溶接で十分であり完全溶け込み溶接は不要となる。

また、本発明におけるブラケットプレートの固定構造としては、内ダイヤフラム４とブラケットプレート１０及び短柱を組み合わせたＨ形鋼２の接合構造とすることもできる。具体的には、例えば図４に示すように、内ダイヤフラム４の所定の位置にブラケットプレート１０を溶接したブロック６０を上下２組作製する。また、所定の位置にスリット１１を設けた短柱６１を作製する。そして、上記ブロック６０を短柱６１のスリット１１に挿入して嵌合させ、短柱６１とブロック６０を溶接して短柱ブロックパーツを作製する。

次に、制作した短柱ブロックパーツの内ダイヤフラム４の上下に、鋼管柱１の端部を直接、完全溶け込み溶接する。これにより、鋼管柱１の側面からブラケットプレート１０が突出した鋼管柱１を製造することができる。

さらに、本発明では他の実施形態として、上記内ダイヤフラム４を用いて固定するほか、通しダイヤフラムに溶接して固定させる構造とすることもできる。具体的には、上下２枚の通しダイヤフラムに、内ダイヤフラム４ではＨ形鋼ウエッブ２１の上下に分割されていたブラケットプレート１０を上下一体にしたブラケットプレート１０を内ダイヤフラム４と同様に交差するブラケットプレート１０及び上下の通しダイヤフラムと強固に溶接し、さらに外周パネル（短い柱を分割したＬ字断面の鋼板：構造計算におけるパネル）を上下の通しダイヤフラムに完全溶け込み溶接し、ブラケットプレート１０とは隅肉溶接する。これにより、通しダイヤフラムにブラケットプレート１０が突出した鋼管柱１と同形状のブロックパーツ（通しダイヤフラム付き短柱のパーツ）が完成する。

次に、製作したブロックパーツの通しダイヤフラムの上下に、鋼管柱１の端部を直接、完全溶け込み溶接する。これにより、鋼管柱１の側面からブラケットプレート１０が突出した鋼管柱１を製造することができる。

第１実施形態のＨ形鋼の接合構造では、図５に示すように、Ｈ形鋼２において伝達プレート２３がフランジ２２の裏面に長手方向に沿って溶接されるとともに、ウエッブ２１の表面に密着するように設けられており、伝達プレート２３が配設されたウエッブ２１の反対側に、ブラケットプレート１０がウエッブ２１の表面に密着するように設けられている。

そして、ブラケットプレート１０、ウエッブ２１、伝達プレート２３を重ねた状態で、同軸に貫通する貫通孔を設け、その貫通孔に高力ボルト５０を挿通してナット５１で締め付けて一体に摩擦接合されている。上記の接合状態では、ウエッブ２１の片側において、ブラケットプレート１０とウエッブ２１の片面の１面剪断摩擦接合となっている。このような接合構造により、ブラケットプレート１０とＨ形鋼２の芯ズレ（応力の中心のずれ）が最も小さいシンプルで低コスト、かつ従来の接合構造と同等の強度を有する接合構造とすることができる。

本第１実施形態の接合構造においては、鋼管柱１の側面から突出させるブラケットプレート１０の本数や配設位置は、設計に応じて適宜決定することができる。具体的には、例えば、図２に示す上記第１実施形態の十字仕口構造のほか、図６（Ａ）に示すようなＴ字仕口や、図６（Ｂ）に示すようなＬ字仕口の構造を例示することができる。

一方、上記の各構成の同型の鋼管柱１を複数用いる場合において、例えば、柱芯と梁芯を合わせる場合、図２のように２本の対向する鋼管柱１のブラケットプレート１０の位置は、固定するＨ形鋼２のウエッブ２１と伝達プレート２３の合計厚み分ずれることになる。

このような状態の２本の鋼管柱１に接合するＨ形鋼２においては、Ｈ形鋼２の端部に配設する伝達プレート２３は、端部と他端部でウエッブ２１を挟んで反対位置に設定する。これにより、同型の鋼管柱１を用いた場合であっても、共通の形態のＨ形鋼２を使用して接合することが可能となる。

なお、Ｈ形鋼２の伝達プレート２３の配設位置は、上記のように鋼管柱１のブラケットプレート１０の突出位置に依存するため、ブラケットプレート１０の突出位置に応じて、適宜設定することができる。

また、本第１実施形態のＨ形鋼の接合機構では、フランジ２２の裏面に伝達プレート２３を溶接しているため、フランジ２２表面側にボルト５０による突起や添え板等による段差のないフラットな面とすることができ、フランジ２２の表面側への施工性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
本発明のＨ形鋼の接合構造では、上記第１実施形態のほか、鋼管柱１の側面から突出するブラケットプレート１０の端部と、Ｈ形鋼２のウエッブ２１及び接合した伝達プレート２３の端部を突き合わせて、各々を連結プレート３で接合する実施形態の接合構造とすることもできる。図７は第２実施形態を示す概略斜視図であり、図８は図７の第２実施形態の接合構造の水平方向断面図である。

本第２実施形態の接合構造におけるブラケットプレート１０の取付構造は、上記第１実施形態と同様に、スリット１１にブラケットプレート１０を嵌合、溶接するとともに、ブラケットプレート１０を溶接した内ダイヤフラム４を鋼管柱１内に溶接して固定させる構造や、通しダイヤフラムに溶接して固定する構造とすることができる。なお、第２実施形態の場合には、柱芯と梁芯を合わせる場合、ブラケットプレート１０の端部と、Ｈ形鋼２のウエッブ２１及び接合した伝達プレート２３の端部を突き合わせて配設するため、ブラケットプレート１０の突出位置、即ち、鋼管柱１のスリット１１の形成位置は鋼管柱１の幅中央部となる。

また、接合するＨ形鋼２においては、ウエッブ２１を挟んで両側面に伝達プレート２３を密着させた状態で、フランジ２２の裏面に長手方向に沿って溶接され配設される。

連結プレート３は、ブラケットプレート１０と、ウエッブ２１及び両側面の伝達プレート２３の各々の端部を突き合わせた状態で、ブラケットプレート１０と伝達プレート２３の側面を繋ぎ、かつ２枚の連結プレート３で両側から挟み込むように配設される。この際、ブラケットプレート１０の厚みは、ウエッブ２１と両側面の伝達プレート２３の合計厚みと同等の厚みに設定されており、各々の端部を突き合わせた状態で側面が面一になるため、連結プレート３は板状で長尺の形状とすることができる。

また、連結プレート３によるブラケットプレート１０とＨ形鋼２の接合は、ブラケットプレート１０と連結プレート３を重ねた状態で、同軸に貫通する貫通孔を設けるとともに、ウエッブ２１、伝達プレート２３及び連結プレート３を重ねた状態で、同軸に貫通する貫通孔を設け、それらの貫通孔に高力ボルト５０を挿通してナット５１で締め付けて一体に摩擦接合する。

本第２実施形態のＨ形鋼の接合構造では、伝達プレート２３と連結プレート３の１摩擦面をウエッブ２１の両側から一つの高力ボルト５０で接合するので、図９に示すようにＨ形鋼２の高力ボルト接合は２面剪断摩擦接合になる。

ウエッブ２１を挟んだ両側かつ上下のフランジ２２の裏面４カ所に溶接した伝達プレート２３に伝わった力は、溶接からフランジ２２に伝わるが、伝達プレート２３とウエッブ２１は高力ボルト５０で共締めしているので伝達プレート２３に伝わった力はウエッブ２１にも伝達されて、ウエッブ２１とフランジ２２の接合部からフランジ２２に力が伝わる。

連結プレート３によるブラケットプレート１０とＨ形鋼２の接合により、連結プレート３から伝達プレート２３に伝わった力は、ウエッブ２１と伝達プレート２３の溶接部を経由してフランジ２２に伝わる。よって、フランジ２２の裏側とウエッブ２１で囲まれたエリア内のみで、ブラケットプレート１０及びＨ形鋼２にかかる曲げモーメント、軸力、剪断力を伝達できる接合とすることができ、少ない部品点数で従来に比べて同等以上の強度を有する接合が可能となる。これは、伝達プレート２３とフランジ２２との溶接による接合と、ウエッブ２１、伝達プレート２３及び連結プレート３を高力ボルト５０で共締めする総合的な結合力によるものである。

また、本第２実施形態のＨ形鋼の接合機構においても、フランジ２２の裏面に伝達プレート２３を溶接しているため、フランジ２２表面側にボルト５０による突起や添え板等による段差のないフラットな面とすることができ、フランジ２２の表面側への施工性を向上させることができる。また、ブラケットプレート１０の上縁部にＨ形鋼２のフランジ２２と同幅の板部材２４を溶接して設けることにより、さらに鋼管柱１の際の施工性を向上させることができる。

なお、第２実施形態のＨ形鋼の接合構造では、柱芯と梁芯を合わせる場合、ブラケットプレート１０の突出位置が鋼管柱１の幅中央部となり、その向かい合うブラケットプレート１０の間にＨ形鋼２が配設される構造であるため、Ｈ形鋼２の端部構成を考慮することなく接続することができる。

また、本第２実施形態の接合構造においても、鋼管柱１の側面から突出させるブラケットプレート１０の本数や配設位置は、設計に応じて適宜決定することができる。具体的には、例えば、図８に示す上記第２実施形態の十字仕口構造のほか、図１０（Ａ）に示すようなＴ字仕口や、図１０（Ｂ）に示すようなＬ字仕口の構造を例示することができる。

＜ブラケットプレートの構成＞
上記第１実施形態及び第２実施形態におけるブラケットプレート１０の構成では、所定の強度を得るためにブラケットプレート１０を内ダイヤフラム４又は通しダイヤフラムに溶接して配設しているが、ダイヤフラムを用いずにブラケットプレート１０を鋼管柱１の側面に配設する構成とすることもできる。

具体的には、少なくとも２つ以上のブラケットプレート１０を鋼管柱１の側面に設けたスリット１１に嵌合して突出するように設け、上記複数のブラケットプレート１０の各々を鋼管柱１内で溶接するとともに、スリット１１とブラケットプレート１０との嵌合部で溶接する構成が例示される。

上記構成としては、例えば図１１に示すように、第１実施形態と同様の配置構成となるように角型鋼管柱１の４辺の各々の辺の所定の位置にスリット１１を設けておき、ブラケットプレート１０の端部を突き合わせて略十字型となるように溶接した十字仕口パーツのブラケットプレート１０を各々の辺のスリット１１に挿入、嵌合させ、その嵌合部を溶接した構成とすることができる。

また、図１２に示すように、第２実施形態と同様の配置構成となるように、２つのブラケットプレート１０を十字相欠き継ぎで直角に接合して溶接して十字仕口パーツとし、これを鋼管柱１のスリット１１に挿入、嵌合させて溶接することもできる。

さらに他の実施形態として、図１３、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ブラケットプレート１０と補強プレート２５を鋼管柱１の側面に設けたスリット１１に嵌合して設け、ブラケットプレート１０と補強プレート２５を鋼管柱１内で溶接するとともに、スリット１１とブラケットプレート１０及び補強プレート２５との嵌合部を溶接する構成とすることもできる。なお、この場合の補強プレート２５は鋼管柱１の側面から突出しない長さに設定してスリット１１に溶接することが好ましい。

上記のダイヤフラムを用いない実施形態のブラケットプレート１０の接合において、上下の鋼管柱１の間にブラケットプレート１０を設ける場合には、上下の鋼管柱１に設けるスリット１１は、各々をブラケットプレート１０の高さの半分の寸法に設定し、ブラケットプレート１０を上下の鋼管柱１のスリット１１に挿入して挟み込む形で嵌合させて溶接する。また、さらに強度が必要な場合には、上下の鋼管柱１の端部同士を溶接により接合する。一方、鋼管柱１の最上部にブラケットプレート１０を設ける場合には、鋼管柱１の上端部に設けるスリット１１は、ブラケットプレート１０の高さの寸法に設定し、スリット１１にブラケットプレート１０全体を挿入、嵌合させて溶接する。

上記の構成とすることにより、内ダイヤフラム４又は通しダイヤフラムを設けることなくブラケットプレート１０を所定の強度で鋼管柱１の側面から突出するように配設することができる。

なお、本実施形態の接合構造は角型鋼管柱１のほか、図１５に示すような丸形鋼管柱１に対しても適用することができる。さらに、図１６に示すように、角型鋼管柱１のスリット１１の位置をずらして設けることにより、ブラケットプレート１０を角側部から突出するように配設することもできる。

以上、本発明のＨ形鋼の継手構造について実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。

例えば、上記第１実施形態、第２実施形態では、１本の鋼管柱１に接続するＨ形鋼２のサイズは全て同サイズのものとして説明したが、１本の鋼管柱１から突出させるブラケットプレート１０を２種以上の異なったサイズとすることにより、１本の鋼管柱１に対して梁せいが異なるサイズのＨ形プレートを複数接続することができる。なお、この場合、接合する異なる梁せいのＨ形鋼２の上フランジ２２高さは、ブラケットプレート１０の設計により任意の高さでの適宜設定することができる。

通常、梁せいが異なるＨ形鋼を同一の柱に接合する場合は、それぞれのＨ形鋼の上下フランジ２２と同じ高さにダイヤフラム４が必要であったが、本発明では、図１７に示すように、接合するＨ形鋼２、２’において最上端と最下端の内ダイヤフラム４の２枚に、接合するＨ形鋼２、２’の梁せいに合わせた形状のブラケットプレート１０を溶接するだけでよい。そのため、多数のダイヤフラムやそれに伴う溶接が不要になり経済的である。

また、上記実施形態ではボルト５０とナット５１により摩擦接合しているが、リベットなどの締結具により剪断接合にすることもできる。また、ボルト５０は通常高力ボルトが用いられるが、超高力ボルトを用いることができ、これによりボルト５０の本数を減らすことができる。さらに、摩擦接合の強度を大きくする観点から、伝達プレート２３又はウエッブ２１と連結プレート３の密着する面には赤錆処理又はブラスト処理を施しておくこともできる。

また、フランジ２２とウエッブ２１の接合部が断面円弧形状に形成されている場合に、これと密着する伝達プレート２３や連結プレート３の対応縁部の形状も断面円弧形状又は面取り形状に形成したが、フランジ２２とウエッブ２１の接合部の円弧形状を避ける厚さの座金をウエッブ２１に当てて干渉を避けることもできる。

上記の構成を有する本発明のＨ形鋼の継手構造によれば、従来のＨ形鋼の継手構造と比べて同等以上の接合強度を有するとともに、部品点数を少なくでき、接合施工が容易であり、さらに、フランジ表面側をフラットにすることが可能となる。さらに、本発明に用いる鋼管柱は、運搬の際にトラックへの積載効率を良好とすることが可能となる。

１鋼管柱
１０ブラケットプレート
１１スリット
１２ブラケット（Ｈ形鋼）
１３添え板
２Ｈ形鋼
２１ウエッブ
２２フランジ
２３伝達プレート
２４板部材
２５補強プレート
３連結プレート
４内ダイヤフラム
５０ボルト
５１ナット
６０ブロック
６１短柱

Claims

鋼管柱にＨ形鋼の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であって、
前記鋼管柱と前記Ｈ形鋼の接合部において、
前記鋼管柱の側面から突出するように設けられたブラケットプレートと、
前記Ｈ形鋼のウエッブの片側表面に密着して配設され、かつ、フランジの裏面に溶接された伝達プレートを備え、
前記ブラケットプレートと、前記Ｈ形鋼における前記伝達プレートが設けられていない面のウエッブの面とを重ねた状態で、前記ブラケットプレートと、前記ウエッブ及び前記ブラケットプレートがボルト接合されていることを特徴とするＨ形鋼の接合構造。
鋼管柱にＨ形鋼の梁を接合するＨ形鋼の接合構造であって、
前記鋼管柱と前記Ｈ形鋼の接合部において、
前記Ｈ形鋼のウエッブの両側表面に密着して配設され、かつ、フランジの裏面に溶接された伝達プレートと、
鋼管柱の側面から突出して設けられ、前記Ｈ形鋼のウエッブと、該ウエッブの両側表面に設けられた伝達プレートの合計厚みと同じ厚さのブラケットプレートと、
前記ブラケットプレートの両側表面と、前記ウエッブの両側の前記伝達プレートの表面に密着する連結プレートを備え、
前記ブラケットプレートの端部と、前記ウエッブの端部とを突き合わせた状態で、前記ブラケットプレートと、前記ウエッブ及び前記伝達プレートが、前記連結プレートを介してボルト接合されていることを特徴とするＨ形鋼の接合構造。
前記ブラケットプレートが、内ダイヤフラム又は通しダイヤフラムに溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＨ形鋼の接合構造。
前記鋼管柱の側面に設けられたスリットに嵌合して突出するように設けられた少なくとも２つ以上の前記ブラケットプレートの各々が前記鋼管柱内で溶接されるとともに、前記スリットと前記ブラケットプレートの嵌合部で溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＨ形鋼の接合構造。
前記鋼管柱の側面に設けられたスリットに嵌合して設けられた、前記ブラケットプレート及び補強プレートが前記鋼管柱内で溶接されるとともに、前記スリットと前記ブラケットプレート及び前記補強プレートの嵌合部で溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＨ形鋼の接合構造。