JPH0598698A - 柱の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、建築物等の連結されるべき中空柱
部材に、接合部材を接合する柱の接合構造に関し、接合
部材と中空柱部材との位置決めセット作業を容易にしつ
つ接合部材と中空柱部材との溶接の品質を良くすること
を目的とする。 【構成】 接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラム
からダイヤフラム側外方に所定の距離隔てて位置する中
空柱部材連結用筒部を形成し、筒状板材の中空柱部材連
結用筒部の端面に開先を形成し、中空柱部材及び中空柱
部材連結用筒部に、それらの各端部内側壁面に密着する
裏板を開先の溶接線に沿って内設し、中空柱部材連結用
筒部の開先と中空柱部材の端面との間に埋め込まれた溶
着金属を介して接合部材に中空柱部材を接合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物等の連結される
べき中空柱部材に、接合部材を接合する柱の接合構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建築物等のラーメン構造の骨組
構造を構成する柱と梁の接合部にはダイヤフラム式の接
合部材が用いられているが、ダイヤフラム式の接合部材
は、１つの小さいブロック状に構成することにより、分
業生産し、生産性を良くすることが要求されている。こ
の要求に沿って、工場側では、接合部材の左右両外側壁
面にＩ型接合ブラケットが接合されるとともに、接合部
材に中空柱部材を接合して組立柱が構成される。そし
て、組立柱は、Ｉ型接合ブラケットを翼型に組み込んだ
荷姿で、工場から建築現場等に搬送される。建築現場等
では、複数の組立柱を設置し、それらに組み込まれてい
るＩ型接合ブラケット間を梁で連結して骨組構造が組み
立てられる。

【０００３】図１３，図１４は従来における骨組構造の
一例を示す。図１３においては、建築物等に供される骨
組構造が示され、垂直方向には断面４角形の中空柱部材
２１が多層に配置され、水平方向には梁２２からなる連
結部材が多層に配置されている。接合部材２３は多層の
中空柱部材２１，多層の梁２２を一体に組み付けるため
の接合部位として用いられ、この接合部材２３の左右両
外側壁面には、Ｉ型接合ブラケット２４，２５の各一端
が接合されており、このＩ型接合ブラケット２４，２５
の各他端には梁２２，２２がボルト・ナット，溶接等に
より接合されている。

【０００４】図１４においては、骨組構造の接合部材及
びＩ型接合ブラケットの詳細が示されている。接合部材
２３は、一対のダイヤフラム２６，２７と、一対のダイ
ヤフラム２６，２７の間に設けられた筒状板材２８とか
ら構成されている。上記ダイヤフラム２６，２７は、そ
れぞれ４角形の平板に構成され、それらの各端面２６
Ａ，２７Ａは、筒状板材２８の外側壁面２８Ａから外方
に突出している。

【０００５】そして、工場では、接合部材２３のダイヤ
フラム２６，２７に、Ｉ型接合ブラケット２４，２５が
接合され、さらに、接合部材２３のダイヤフラム２６，
２７の上面にそれぞれ中空柱部材２１，２１を接合して
組立柱Ｋが構成される。この組立柱ＫにＩ型接合ブラケ
ット２４，２５を翼型に組み付けたコラムアッセンブリ
が、工場から建築現場等に搬送される。建築現場等で
は、複数のコラムアッセンブリを設置し、図１３に示す
ように、それらに組み付けらているＩ型接合ブラケット
２４，２５を梁２２を介して他のコラムアッセンブリに
組み付けられているＩ型接合ブラケット２４，２５に連
結し、骨組構造が組み立てられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の骨組
構造にあっては、接合部材２３のダイヤフラム２６，２
７の各上下面に中空柱部材２１，２１を溶接するには、
中空柱部材２１，２１の端面をダイヤフラム２６，２７
上に突き当てた状態で、突合わせ溶接される。この突合
わせ溶接の際、裏板をダイヤフラム２６，２７上に正確
に位置めして溶接品質を確保するのは著しく困難で、裏
板を使用しないで溶接を施工すると、中空柱部材２１，
２１と接合部材２３との溶接品質や、中空柱部材２１の
位置決めを損ねるという問題があった。

【０００７】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、接合部材と中空柱部材と
の位置決めセット作業を容易にしつつ接合部材と中空柱
部材との溶接の品質を良くすることができる骨組構造を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
一対のダイヤフラムを筒状板材に一体に設けてなるブロ
ック状の接合部材に、そのダイヤフラム側方向に中空柱
部材を接合するものであって、接合部材の筒状板材に、
端面がダイヤフラムからダイヤフラム側外方に所定の距
離隔てて位置する中空柱部材連結用筒部を形成し、筒状
板材の中空柱部材連結用筒部の端面に開先を形成し、中
空柱部材及び中空柱部材連結用筒部に、それらの各端部
内側壁面に密着する裏板を開先の溶接線に沿って内設
し、中空柱部材連結用筒部の開先と中空柱部材の端面と
の間に埋め込まれた溶着金属を介して接合部材に中空柱
部材を接合したことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、一対のダイヤフラ
ムを筒状板材に一体に設けてなるブロック状の接合部材
に、そのダイヤフラム側方向に中空柱部材を接合するも
のであって、接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラ
ムからダイヤフラム側外方に所定の距離隔てて位置する
中空柱部材連結用筒部を形成し、中空柱部材の端面に開
先を形成し、中空柱部材及び中空柱部材連結用筒部に、
それらの各端部内側壁面に密着する裏板を開先の溶接線
に沿って内設し、中空柱部材の開先と接合部材の中空柱
部材連結用筒部の端面との間に埋め込まれた溶着金属を
介して接合部材に中空柱部材を接合したことを特徴とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明は、一対のダイヤフラ
ムを筒状板材に一体に設けてなるブロック状の接合部材
に、そのダイヤフラム側方向に中空柱部材を接合するも
のであって、接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラ
ムからダイヤフラム側外方に所定の距離隔てて位置する
中空柱部材連結用筒部を形成し、中空柱部材の端面及び
接合部材の中空柱部材連結用筒部の端面に開先をそれぞ
れ形成し、中空柱部材及び接合部材の中空柱部材連結用
筒部に、それらの各端部内側壁面に密着する裏板を開先
の溶接線に沿って内設し、中空柱部材の開先と中空柱部
材連結用筒部の開先との間に埋め込まれた溶着金属を介
して接合部材に中空柱部材を接合したことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明においては、接合部材と中
空柱部材とは突合せ溶接で接合されるので、裏板の使用
が容易になり、溶接の品質が良くなる。なお、上記突合
せ溶接の際、裏板は、接合部材と中空柱部材とのガイド
部材及び位置決め部材として使用される。

【００１２】請求項２記載の発明においても、請求項１
記載の発明と同様の作用を生じる。請求項３記載の発明
においても、請求項１記載の発明と同様の作用を生じ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図１ないし図９は本発明の実施例に係わる骨組
構造を示す。

【００１４】図９においては、建築物等に供される骨組
構造が示されている。垂直方向には断面４角形の中空柱
部材１が多層に配置され、水平方向には梁本体２からな
る連結部材が多層に配置されている。接合部材３は多層
の中空柱部材１，多層の梁本体２を一体に組み付けるた
めの接合部位として用いられ、この接合部材３の左右両
外側壁面には、Ｉ型の接合ブラケット４，５の一端が接
合されており、この接合ブラケット４，５の他端には梁
本体２，２がボルト・ナット等により接合されている。
Ｉ型接合ブラケット４，５と梁本体２とで梁Ｈが構成さ
れている。

【００１５】かかる骨組構造を、製造手順に従って説明
する。上記の接合部材３の構造は図３，図４に示され
る。図示のように、接合部材３は、断面４角形の筒状板
材６を有し、筒状板材６の内側壁面６Ａの上下両端での
各隅部にそれぞれ４枚のＬ字状の上部裏板８，４枚のＬ
字状の下部裏板９がそれぞれ固着されている。

【００１６】そして、筒状板材６内に一対のダイヤフラ
ム１０，１１が配置されている。一対のダイヤフラム１
０，１１の周縁部１０Ａ，１１Ａと筒状板材６の内側壁
面６Ａとを溶接して筒状板材６の断面内を閉塞した状態
でダイヤフラム１０，１１が筒状板材６内に固着されて
いる。接合部材３の筒状板材６に、端面６Ｂ，６Ｃがダ
イヤフラム１０，１１からダイヤフラム側外方に延びて
位置する中空柱部材連結用筒部１２，１３が形成され、
また、筒状板材６の中空柱部材連結用筒部１２，１３の
各端面６Ｂ，６Ｃには、開先１２Ａ，１３Ａが形成され
ている。

【００１７】上記筒状板材６は、断面中空４角形に構成
され、その製造手順は、種々あり、図５，図６，図７に
例が示されている。図５においては、素材としての１枚
の平坦板材６Ｆを円形に折り曲げ成形し、その接合両端
を溶接して環状板材６Ｇに形成し、さらに、この環状板
材６Ｇを断面中空４角形に成形して筒状板材６が完成さ
れる。また、図６においては、素材としての１枚の平坦
板材６Ｆを内側に曲がった縁の付いたＵ字曲げに成形し
て折り曲げ板材６Ｈにし、この折り曲げ板材６Ｈの両縁
を突き合わせた後に溶接し、筒状板材６が完成される。
そして、図７においては、素材としての２枚の平坦板材
６Ｆ（図には１枚のみ図示）をそれぞれＵ字型に曲げて
Ｕ字状ブラケット６Ｋ，６Ｋに成形し、両Ｕ字状ブラケ
ット６Ｋ，６Ｋの端部を突き合わせて溶接し、筒状板材
６が完成される。

【００１８】図１，図２に示すように、上記のように構
成された接合部材３の上下両端の上部裏板８，下部裏板
９を、それぞれ上側の中空柱部材１の下端開口１Ａ，下
側の中空柱部材１の上端開口１Ｂ内に挿入した状態で、
一対の溶接回転治具Ｊ，Ｊ上に接合部材３及び中空柱部
材１，１が水平状態にセットされている。

【００１９】そして、接合部材３及び中空柱部材１，１
を水平方向の軸を中心として回転・停止させた状態で、
ロボット溶接により、筒状板材６の中空柱部材連結用筒
部１２，１３に中空柱部材１，１がそれぞれ接合され
る。即ち、中空柱部材１の端面１Ｃと開先１２Ａの間に
溶着金属からなる溶接接合部Ｗ１が埋め込まれ、また、
中空柱部材１の端面１Ｄと開先１３Ａの間に溶着金属か
らなる溶接接合部Ｗ２が埋め込まれる。このようにし
て、組立柱１４が完成される。

【００２０】上記の組立柱１４の完成後、接合部材３の
左右両外側壁面に、Ｉ型接合ブラケット４，５が接合さ
れて図８に示す状態となる。図８により、接合部材３と
接合ブラケット４の接合を例にとって説明すれば、接合
ブラケット４は、上側フランジ１５と下側フランジ１６
とをウェブプレート１７を介して一体構造にして構成さ
れ、接合部材３の筒状板材６の外側壁面６Ｄに接合ブラ
ケット４の上側フランジ１５と下側フランジ１６が突合
わせ溶接からなる溶接接合部Ｗ３で固着されている。

【００２１】そして、図９に示すように、建築現場等で
は、接合ブラケット４，５を組み付けた組立柱１４を複
数個設置し、接合ブラケット４，５と他の組立柱１４に
組み付けた接合ブラケット４，５との間を梁本体２で連
結して骨組構造が組み立てられる。

【００２２】以上の如き構成によれば、接合部材３に、
ダイヤフラム１０，１１からダイヤフラム側外方に延び
る中空柱部材連結用筒部１２，１３が形成されているの
で、上部裏板８，下部裏板９の使用を容易にすることが
できる。また、上記突合せ溶接の際、溶接施工前の接合
部材３と中空柱部材１，１との位置決めセットに、上部
裏板８，下部裏板９をガイド部材及び位置決め部材とし
て使用できるので、接合部材３と中空柱部材１，１の位
置決めセット作業を容易にすることができる。即ち、上
部裏板８，下部裏板９が位置決め部材及びガイド部材の
機能を有しているので、接合部材３と中空柱部材１，１
との突合せ溶接による接合の際、上部裏板８，下部裏板
９の使用が容易になり、接合部材３と中空柱部材１，１
とを、上部裏板８，下部裏板９を介して突合せ溶接で接
合することができ、溶接の品質を良くすることができ
る。

【００２３】また、接合部材３と中空柱部材１，１の溶
接接合部Ｗ１，Ｗ２は、接合ブラケット４，５と接合部
材３との溶接接合部Ｗ３と離れているので、接合ブラケ
ット４，５と接合部材３の溶接接合部Ｗ３に対しては、
接合部材３と中空柱部材１，１の溶接接合部Ｗ１，Ｗ２
からの影響を少なくすることができる。

【００２４】さらに、接合部材３に中空柱部材１，１を
溶接してなる組立柱１４を、この荷姿で、運搬すること
ができるので、多数の組立柱１４を隙間なく積む重ねる
ことができ、運搬効率を向上させることができる。

【００２５】なお、本実施例においては、筒状板材６の
中空柱部材連結用筒部１２，１３の端面に形成された開
先１２Ａ，１３Ａと、中空柱部材１，１の端面１Ｃ，１
Ｄとの間に埋め込まれた溶着金属を介して接合部材３に
中空柱部材１，１を溶接接合しているが、接合部材３と
中空柱部材１，１の溶接接合はかかる態様に限定される
ことなく、例えば、中空柱部材の端面に形成された開先
と、接合部材の中空柱部材連結用筒部の端面との間に溶
着金属を埋め込んで接合部材に中空柱部材を溶接接合し
ても良く、また、中空柱部材の端面に形成した開先と、
接合部材の中空柱部材連結用筒部の端面に形成した開先
との間に溶着金属を埋め込んで接合部材に中空柱部材を
溶接接合することもできる。

【００２６】また、本実施例においては、筒状板材６の
内側壁面６Ａの上下両端にそれぞれ固着される上部裏板
８，下部裏板９はＬ字状に構成されているが、図１０に
示すように、上部裏板８Ａ，下部裏板９Ａを、筒状板材
６の内側壁面６Ａの上下両端での各辺の中央部に沿って
配置した帯板にすることもできる。

【００２７】さらに、本実施例においては、Ｉ型の接合
ブラケット４，５と梁本体２の接合形式として、Ｉ型の
接合ブラケット４，５の各上側フランジ１５，下側フラ
ンジ１６に梁本体２の両端が、ボルト・ナット等により
接合されているものが図９に示されているが、これに限
定されることなく、図１１に示すように、Ｉ型接合ブラ
ケット４，５の各ウェブプレート１７に取付ブラケット
１９を介して梁本体２のウェブプレート２Ａをボルト結
合し、さらに、Ｉ型接合ブラケット４，５の上側フラン
ジ１５と梁本体２の上側フランジ１９Ａとを突合わせ溶
接するとともにＩ型接合ブラケット４，５の下側フラン
ジ１６と梁本体２の下側フランジ１９Ｂとを突合わせ溶
接することにより、Ｉ型接合ブラケット４，５と梁本体
２とを接合することもできる。

【００２８】そして、本実施例においては、組立柱１４
を使用して骨組構造を組み立てる例として、図９におい
て、接合ブラケット４，５を組み付けた組立柱１４を複
数個設置し、接合ブラケット４，５と他の組立柱１４に
組み付けた接合ブラケット４，５との間を梁本体２で連
結して骨組構造が組み立てられるが、これに限定される
ことなく、例えば、図１２に示す骨組構造がある。図に
おいて、組立柱１４，１４が建設現場で設置され、さら
に、組立柱１４，１４の接合部材３，３に、梁２Ｂが組
立柱１４，１４間に橋渡しされた状態で該接合部材３，
３に溶接で固定された取付ブラケット１９Ｃ，１９Ｃを
介してボルト・ナット１９Ｄ等により直接連接合される
とともに、梁２Ｂの端面が筒状板材６の外側壁面６Ｄに
直接溶接される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接合部材に、ダイヤフラムからダイヤフラム側外方に延
びる中空柱部材連結用筒部が形成されているので、裏板
の使用を容易にすることができる。また、上記突合せ溶
接の際、溶接施工前の接合部材と中空柱部材との位置決
めセットに、裏板をガイド部材及び位置決め部材として
使用できるので、接合部材と中空柱部材の位置決めセッ
ト作業を容易にすることができる。即ち、裏板が位置決
め部材及びガイド部材の機能を有しているので、接合部
材と中空柱部材との突合せ溶接による接合の際、裏板の
使用が容易になり、接合部材と中空柱部材とを、裏板を
介して突合せ溶接で接合することができ、溶接の品質を
良くすることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる柱の接合構造の側面図
である。

【図２】同柱における接合部材と中空柱部材の溶接の方
法を示す斜視図である。

【図３】図１の接合部材の一部断面側面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図３の筒状板材の第１の製造手順を示す断面説
明図である。

【図６】図３の筒状板材の第２の製造手順を示す断面説
明図である。

【図７】図３の筒状板材の第３の製造手順を示す断面説
明図である。

【図８】同柱の接合部材付近を示す側面図である。

【図９】本発明の実施例に係わる柱を利用した骨組構造
の側面図である。

【図１０】同柱の接合部材の他の接合形式を示す断面図
である。

【図１１】本発明の実施例に係わる柱を利用した他の骨
組構造の側面図である。

【図１２】本発明の実施例に係わる柱間を梁で直接連結
した骨組構造の要部側面図である。

【図１３】従来における骨組構造の側面図である。

【図１４】同骨組構造の接合部材付近の斜視図である。

【符号の説明】

１ 中空柱部材 １Ｃ 端面 １Ｄ 端面 ３ 接合部材 ６ 筒状板材 ８ 上部裏板 ９ 下部裏板 １０ ダイヤフラム １１ ダイヤフラム １２ 中空柱部材連結用筒部 １３ 中空柱部材連結用筒部 １２Ａ 開先 １３Ａ 開先 Ｗ１ 溶接接合部（溶着金属） Ｗ２ 溶接接合部（溶着金属）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のダイヤフラムを筒状板材に一体に
   設けてなるブロック状の接合部材に、そのダイヤフラム
   側方向に中空柱部材を接合するものであって、 接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラムからダイヤ
   フラム側外方に所定の距離隔てて位置する中空柱部材連
   結用筒部を形成し、 筒状板材の中空柱部材連結用筒部の端面に開先を形成
   し、 中空柱部材及び中空柱部材連結用筒部に、それらの各端
   部内側壁面に密着する裏板を開先の溶接線に沿って内設
   し、 中空柱部材連結用筒部の開先と中空柱部材の端面との間
   に埋め込まれた溶着金属を介して接合部材に中空柱部材
   を接合したことを特徴とする柱の接合構造。
2. 【請求項２】 一対のダイヤフラムを筒状板材に一体に
   設けてなるブロック状の接合部材に、そのダイヤフラム
   側方向に中空柱部材を接合するものであって、 接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラムからダイヤ
   フラム側外方に所定の距離隔てて位置する中空柱部材連
   結用筒部を形成し、 中空柱部材の端面に開先を形成し、 中空柱部材及び中空柱部材連結用筒部に、それらの各端
   部内側壁面に密着する裏板を開先の溶接線に沿って内設
   し、 中空柱部材の開先と接合部材の中空柱部材連結用筒部の
   端面との間に埋め込まれた溶着金属を介して接合部材に
   中空柱部材を接合したことを特徴とする柱の接合構造。
3. 【請求項３】 一対のダイヤフラムを筒状板材に一体に
   設けてなるブロック状の接合部材に、そのダイヤフラム
   側方向に中空柱部材を接合するものであって、 接合部材の筒状板材に、端面がダイヤフラムからダイヤ
   フラム側外方に所定の距離隔てて位置する中空柱部材連
   結用筒部を形成し、 中空柱部材の端面及び接合部材の中空柱部材連結用筒部
   の端面に開先をそれぞれ形成し、 中空柱部材及び接合部材の中空柱部材連結用筒部に、そ
   れらの各端部内側壁面に密着する裏板を開先の溶接線に
   沿って内設し、 中空柱部材の開先と中空柱部材連結用筒部の開先との間
   に埋め込まれた溶着金属を介して接合部材に中空柱部材
   を接合したことを特徴とする柱の接合構造。