JPH0533391A - 柱・梁接合部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨柱内部へダイヤフラムを設置することな
く、これへの鉄骨梁からの応力の伝達を図り、ダイヤフ
ラムの配置に伴う製作上の問題を解決し、鉄骨柱の製作
性を高める。 【構成】 鉄骨柱１のフランジ1aに外接すると同時に、
鉄骨梁２のフランジ2aの端部に連続する平板部3aと、そ
の幅方向の両側の上下面に突設される縦リブ3b，3bとか
らなる接合金物３を介して閉鎖断面形の鉄骨柱１と鉄骨
梁２とを接合するもので、縦リブ3b，3bを鉄骨柱１のウ
ェブ1bに連続させることにより鉄骨梁２からの応力を縦
リブ3b，3bを経て鉄骨柱１のウェブ1b，1bへ面内力とし
て流し、従来の応力伝達のためと鉄骨柱１のフランジ1a
の補剛のためのダイヤフラムを不要化しながら、鉄骨梁
２のフランジ2a，2aからの応力の伝達を図り、鉄骨柱１
の製作性を高めるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は閉鎖断面形の鉄骨柱と
鉄骨梁とを接合金物を用いて接合した、柱・梁接合部構
造に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】鉄骨柱に鉄骨梁を接合
する場合、鉄骨梁からの応力を、鉄骨柱のフランジに変
形を与えずに円滑に鉄骨柱に伝達するために通常、鉄骨
柱の、鉄骨梁の上下フランジの位置にダイヤフラムが配
置される。この構造は鉄骨柱が角形鋼管や鋼管等の閉鎖
断面形の場合も全く同様であり、ダイヤフラムは溶接に
よって鉄骨柱に一体化される。

【０００３】閉鎖断面形の場合、従来は鉄骨柱をダイヤ
フラムの配置位置で一旦切断し、ダイヤフラムの溶接後
に分割された鉄骨柱を互いに溶接して接続する、という
要領で接合部の製作が行われていたが、この方法は溶接
量が多く、また組立精度の確保が困難である等、製作性
が極めて悪いため現在では鉄骨柱を切断することなくそ
の内部にダイヤフラムを設置し、その四周を鉄骨柱の内
周に溶接する方法が一般的となっている。

【０００４】この方法は図７，図８に示すように鉄骨梁
のフランジに対応する位置にダイヤフラムを設置する一
方、フランジの一部に明けられた孔よりノズルを差し込
み、鉄骨柱の外部で作業する、エレクトロスラグ溶接に
より鉄骨柱への溶接を行うものであるが、この方法では
鉄骨柱の閉鎖形の形状からダイヤフラムを正確に配置す
ること自体が困難であり、またエレクトロスラグ溶接は
高度な技術を要すると同時に、装置が特殊であるため製
作性や品質の確保に依然問題が残り、従来方法に対する
根本的な解決策とは言い難い。

【０００５】こうした、鉄骨柱の内部にダイヤフラムを
配置し、接合を溶接に依存する従来構造の製作上の問題
を踏まえて出願人は既に、鉄骨柱の回りに４個集合して
ダイヤフラムの形状をする接合金物を外接させ、互いに
ボルト接合して鉄骨柱に接合すると同時に、鉄骨梁のフ
ランジにボルト接合する、従来の溶接作業に伴う製作の
手間や精度確保の問題を解決した、外ダイヤフラム形の
構造を特公平１-23616号で提案している。

【０００６】鉄骨柱の外周に接合金物を配置して鉄骨梁
を接合する方法はまた、特開昭61−277731号や実開昭59
−157001〜２号等に提案されているが、これらの接合金
物は鉄骨梁のフランジの両側に配置されることによって
部品数が多い，柱幅に対する梁幅の大きさが特定され
る、等の問題が指摘される。

【０００７】この発明は上記した鉄骨柱の内部に配置さ
れるダイヤフラムによって応力の伝達を行う構造の製作
上の問題を踏まえ、また出願人の既出願発明を発展させ
てなされたもので、応力の伝達を確実にしながら上記問
題を克服する構造を加えて提案しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明ではダイヤフラム
に代え、鉄骨柱のフランジに外接すると同時に、鉄骨梁
のフランジに連続する接合金物を介して鉄骨梁と鉄骨柱
とを接合し、また鉄骨梁からの応力を鉄骨柱のウェブへ
面内力として流すことにより、鉄骨柱内部へのダイヤフ
ラムの設置を不要化しながら、両者間の円滑な応力の伝
達を図り、ダイヤフラムの配置に伴う製作の困難さを解
決し、鉄骨柱の製作性を高める。

【０００９】接合金物は鉄骨梁のフランジの端面と鉄骨
柱のフランジに対向する平板部と、その幅方向の両側、
すなわち鉄骨柱のウェブに連続する位置の上下面に、平
板部に垂直に突設される縦リブとから，もしくは更に平
板部の鉄骨柱側にそのフランジに対向して一体化したエ
ンドプレートとからなり、鉄骨柱には平板部と縦リブ，
もしくはエンドプレートと縦リブにおいて溶接により、
また鉄骨梁のフランジには平板部において溶接により、
もしくは両者間に跨設される継手プレートを介してボル
トにより接合される。

【００１０】接合金物は縦リブが鉄骨柱のウェブに向か
って上下方向に拡大した翼状の状態で連続することによ
って鉄骨梁のフランジからの引張力や圧縮力の多くを鉄
骨柱のウェブへ面内応力として伝達し、フランジへの面
外力の作用を軽減し、その変形を防止する。この接合金
物による、フランジへの面外力の低減の効果によって、
応力伝達の目的に加え、フランジの面外変形を拘束する
目的においてもダイヤフラムは不要化される。平板部は
鉄骨柱のフランジに溶接されることにより鉄骨梁からの
応力の一部をこれに伝達する。

【００１１】鉄骨梁からのせん断力はその上下のフラン
ジに接続する接合金物の、少なくともいずれか一方の平
板部の中央の、鉄骨梁のウェブに連続する位置にこれに
垂直に突設される垂直リブ、もしくは鉄骨柱のフランジ
に突設されるガセットプレートによって鉄骨柱へ伝達さ
れる。

【００１２】接合金物の平板部にエンドプレートが一体
化した場合は、鉄骨梁からの引張力が縦リブに流れるこ
とにより平板部からの鉄骨柱のフランジへの伝達が回避
されると同時に、フランジが補剛される結果、フランジ
の面外変形や座屈に対する安全度が高められる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１４】この発明は図１に示すように閉鎖断面形の
鉄骨柱１とＨ形断面の鉄骨梁２とを、鉄骨柱１に外接す
ると同時に、鉄骨梁２の上下各フランジ2a，2aの端部に
連続する接合金物３，３を用いて接合したものである。
鉄骨梁２にはその端部に位置するブラケットを含む。

【００１５】接合金物３は基本的に図２，図３に示すよ
うに鉄骨梁２のフランジ2aと鉄骨柱１のフランジ1aに対
向する平板部3aと、その幅方向の両側の上下面に突設さ
れる縦リブ3b，3bとからなり、鉄骨梁２の上下各フラン
ジ2a，2aの位置に配置される。この形状の接合金物３は
鉄骨柱１には平板部3aと縦リブ3b，3bの端面において溶
接により接合され、鉄骨梁２には平板部3aにおいて溶
接，もしくは図４に示すようにボルトにより接合され
る。

【００１６】縦リブ3b，3bは図１，図２に示すように鉄
骨柱１のフランジ1aに直交するウェブ1b，1bに連続する
位置に平板部3aから突設されており、ウェブ1b，1bに溶
接されてこれに接続することによって鉄骨梁２のフラン
ジ2aからの引張力や圧縮力の多くを鉄骨柱１のウェブ1b
に面内応力として伝達する。特にこの縦リブ3b，3bの軸
線は図２に示すように鉄骨柱１のウェブ1b，1bと、鉄骨
梁２の材端の曲げモーメントの回転中心の鉛直線上の点
Ｇを結ぶ線上に位置しており、鉄骨梁２からの応力が無
理なく鉄骨柱１のウェブ1b，1bに流れる方向を向いてい
る。また図１，図３に示すように縦リブ3bは鉄骨梁２側
から鉄骨柱１側へ次第に断面が拡大する翼状の立面形状
をし、遷移的に応力の伝達が行われる形状をしている。

【００１７】図１〜図３は接合金物３を鉄骨梁２に溶接
により接合する場合の実施例を示したものである。また
この実施例では、上下一対の接合金物３，３の、少なく
ともいずれか一方の平板部3aの中央にこれに垂直に、鉄
骨梁２のウェブ2bに連続する位置に垂直リブ3cを突設
し、この垂直リブ3cを鉄骨梁２のウェブ2bに溶接するこ
とによって鉄骨梁２からのせん断力を鉄骨柱１に伝達す
る構造としている。

【００１８】図４は接合金物３を、その平板部3aと鉄骨
梁２のフランジ2aとに跨る継手プレート４を介して鉄骨
梁２にボルト接合した場合の実施例を示したものであ
る。この場合、せん断力の伝達は鉄骨柱１のフランジ1a
に突設され、鉄骨梁２のウェブ2bにボルト接合されるガ
セットプレート５によって行われる。

【００１９】図５，図６は接合金物３の平板部3aの鉄骨
柱１側にそのフランジに対向するエンドプレート3dを一
体化した場合の実施例を示したものである。

【００２０】この場合、接合金物３はエンドプレート3d
の両端、すなわち鉄骨柱１のウェブ側の端面と縦リブ3
b，3bの端面位置において鉄骨柱１のフランジ面に溶接
され、必要によりエンドプレート3dの上下端も溶接され
る。

【００２１】図１，図４に示す実施例のように接合金物
３の平板部3aを直接鉄骨柱１のフランジに溶接した場合
には、鉄骨梁２のフランジからの引張力や圧縮力が鉄骨
柱１のフランジに伝達され易くなり、その面外変形や座
屈を誘発する可能性があるが、エンドプレート3dがその
両端位置で鉄骨柱１のフランジに溶接されることにより
鉄骨梁２からの応力は縦リブ3b，3bに集中的に流れ、こ
れから鉄骨柱１のウェブに伝達されるため上記の障害は
防止される。

【００２２】エンドプレート3dはまた、接合部の鉄骨柱
１のフランジを補剛する役目も果たす。

【００２３】図５は接合金物３を鉄骨柱１と鉄骨梁２に
共に溶接により接合した場合の、図６は接合金物３を鉄
骨梁２にボルトにより接合した場合の実施例である。

【００２４】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、ダイヤフ
ラムに代え、鉄骨柱のフランジに外接すると同時に、鉄
骨梁のフランジに連続する接合金物を介して鉄骨梁と鉄
骨柱とを接合するものであるためダイヤフラムを鉄骨柱
の内部に配置することに伴う製作性や精度の問題は解消
され、鉄骨柱の製作性を高めることができる。

【００２５】特に接合金物の両側に突設される縦リブを
鉄骨柱のウェブに連続させることにより、鉄骨梁からの
応力のほとんどを鉄骨柱のウェブへ面内力として流すこ
とができるため、鉄骨柱のフランジに大きな面外力を加
えることなく、両者間の円滑な応力の伝達が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】接合金物を鉄骨柱と鉄骨梁に溶接接合した場合
の実施例を示した斜視図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図２の立面図である。

【図４】接合金物を鉄骨梁にボルト接合した場合の実施
例を示した斜視図である。

【図５】鉄骨柱側にエンドプレートが一体化した接合金
物を使用し、鉄骨柱と鉄骨梁に溶接接合した場合の実施
例を示した斜視図である。

【図６】エンドプレートが一体化した接合金物を鉄骨梁
にボルト接合した場合の実施例を示した斜視図である。

【図７】従来構造を示した平面図である。

【図８】図７の立面図である。

【符号の説明】

１……鉄骨柱、1a……フランジ、1b……ウェブ、２……
鉄骨梁、2a……フランジ、2b……ウェブ、３……接合金
物、3a……平板部、3b……縦リブ、3c……垂直リブ、3d
……エンドプレート、４……継手プレート、５……ガセ
ットプレート。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉鎖断面形の鉄骨柱と鉄骨梁とを、鉄骨
   柱のフランジに外接すると同時に、鉄骨梁のフランジの
   端部に連続する接合金物を介して接合した接合部構造で
   あり、接合金物は鉄骨梁のフランジと鉄骨柱のフランジ
   に対向する平板部と、その幅方向両側の、鉄骨柱のウェ
   ブに連続する位置の上下面に突設される縦リブとからな
   り、鉄骨柱には平板部と縦リブにおいて、鉄骨梁には平
   板部においてそれぞれ接合されていることを特徴とする
   柱・梁接合部構造。
2. 【請求項２】 接合金物の平板部の、鉄骨柱側の端面に
   はそのフランジに対向するエンドプレートが一体化し、
   鉄骨柱にはエンドプレートと縦リブにおいて接合される
   ことを特徴とする請求項１記載の柱・梁接合部構造。
3. 【請求項３】 接合金物は鉄骨柱と鉄骨梁に共に溶接さ
   れていることを特徴とする請求項１，または請求項２記
   載の柱・梁接合部構造。
4. 【請求項４】 接合金物は鉄骨柱に溶接され、鉄骨梁に
   はそのフランジと平板部とに跨って設置される継手プレ
   ートを介してボルト接合されていることを特徴とする請
   求項１，または請求項２記載の柱・梁接合部構造。
5. 【請求項５】 鉄骨梁の上下フランジの少なくともいず
   れか一方に接続する接合金物の平板部の中央にはこれに
   垂直に、鉄骨梁のウェブに連続する位置に垂直リブが突
   設され、この垂直リブが鉄骨梁のウェブに溶接されてい
   ることを特徴とする請求項１，または請求項２記載の柱
   ・梁接合部構造。