JPH0598700A - 柱と梁の接合部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば、建築物等の柱材として連
結されるべき中空柱部材と、この中空柱部材に直交して
連結されるべき梁の如き連結部材の接合部位に用いられ
る接合部材の構造及びその製造方法に関し、接合部材の
筒状板材に溶接されるダイヤフラムの溶接変形を防止
し、接合部材の外側壁面に接合ブラケットを直接溶接で
接合し、また、溶接の施工効率を向上させることを目的
とする。 【構成】 筒状板材と、この筒状板材内に配置された一
対のダイヤフラムとを有し、ダイヤフラムの縁部を筒状
板材の内側壁面に固着して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、建築物等の柱
材として連結されるべき中空柱部材と、この中空柱部材
に直交して連結されるべき梁の如き連結部材の接合部位
に用いられる接合部材の構造及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建築物等のラーメン構造を構成
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、工事現場にお
ける溶接作業を少なくし、できるだけ溶接部分を工場側
で施工可能にして生産性を良くすることが要求されてい
る。

【０００３】図１１，図１２は従来における骨組構造の
一例を示す。図１１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１２においては、骨組構造における接合
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２
８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
２６Ａ，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】

【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、ダイヤフラム２６，２７を筒状板材２
８に接合するには、例えば、図１３に示すように、筒状
板材２８の端面に開先２８Ｂを形成し、開先２８Ｂに溶
着金属Ｗ２を埋め込んでダイヤフラム２６の下面と溶接
することになるが、その溶接時の熱影響で、ダイヤフラ
ム２６の端面２６Ａに溶接変形が発生する。この溶接変
形したダイヤフラム２６の端面２６ＡにおけるＩ型接合
ブラケット２４の上側フランジ２４Ａの端面との溶接
は、ガウジング形式でなければ、変形や誤差を吸収する
ことができず、裏板形式となる溶接ロボットによる溶接
の採用は困難とされており、溶接の施工効率が劣るとい
う問題がある。

【０００６】なお、ダイヤフラム式の接合部を有してな
る骨組構造として、上記の構造以外に図１４ないし図１
８に示すものが知られている。図１４，図１８におい
て、外周壁に４つの接合ブラケット３１がそれぞれ溶接
されている接合部３２（図１２の接合部材２３に相当す
る）は、ダイヤフラム３３Ａを内側壁面に固着してなる
上部柱部材ユニット３３の端部と、ダイヤフラム３４Ａ
を内側壁面に固着してなる下部柱部材ユニット３４の端
部とから構成され、上部柱部材ユニット３３の端面と下
部柱部材ユニット３４の端面とを溶接Ｗ３を介して溶接
することにより、接合部３２の加工が完了される。

【０００７】図１４に示す骨組構造の製造方法を図１５
ないし図１８により説明する。図１５に示すように、先
ず、断面Ｕ字状の柱用板素材３５の端部内側面に、ダイ
ヤフラムラム用構成板３６が溶接されて半割り部材３７
が形成され、１対の半割り部材３７，３７を最中合わせ
した後、半割り部材３７，３７の側端を突き合わせ溶接
することにより、上部柱部材ユニット３３，下部柱部材
ユニット３４が造られる。対向するダイヤフラムラム用
構成板３６，３６がダイヤフラム３３Ａ（３４Ａ）を構
成する。これら上部柱部材ユニット３３，下部柱部材ユ
ニット３４を、長手方向に沿って対向配置した状態が図
１６に示される。

【０００８】そして、図１７に示すように、上部柱部材
ユニット３３の端面と下部柱部材ユニット３４の端面と
が工場で溶接Ｗ３で接合され、組立柱３８が完成され
る。さらに、図１８に示すように、組立柱３８の外周壁
に接合ブラケット３１が溶接で接合される。

【０００９】ところが、図１４に示すダイヤフラム式の
接合部を有してなる骨組構造では、溶接Ｗ３にロボット
溶接が採用されておらず、溶接の施工効率が著しく悪
く、接合部３２における加工の生産性が悪いという問題
がある。

【００１０】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、接合部材の筒状板材に溶
接されるダイヤフラムの溶接変形を防止し、接合部材の
外側壁面に接合ブラケットを直接溶接で接合し、また、
溶接の施工効率を向上させることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
筒状板材と、この筒状板材内に配置された一対のダイヤ
フラムとを有し、ダイヤフラムの縁部を筒状板材の内側
壁面に固着して構成したことを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明は、筒状板材内に一対
のダイヤフラムを配置し、ダイヤフラムの縁部と筒状板
材の内側壁面とをロボット溶接して加工を完了させるこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明においては、一対のダイヤ
フラムを筒状板材内に配置し、そのダイヤフラムの縁部
を筒状板材の内側壁面に固着したので、ダイヤフラムと
筒状板材との溶接ビードが筒状板材の内側壁面に沿って
形成され、従って、筒状板材の外側壁面への溶接変形の
影響がほとんど無い。

【００１４】請求項２記載の発明においては、ダイヤフ
ラムの縁部と筒状板材の内側壁面とがロボット溶接さ
れ、加工が完了する。

【００１５】

【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８は本発明の実施例に係わる柱と
梁の接合部材の一例を示す。図８においては、建築物等
に供される骨組構造の全体が示されている。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２が多層に配置されている。本考案の実施例に
係わる接合部材３は多層の中空柱部材１，多層の梁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２，２がボルト・ナット等により接
合されている。

【００１６】上記の接合部材３の構造は図１，図２に示
される。図示のように、接合部材３は、仕口部と称さ
れ、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、また、筒状板材６の上下両端外周には、開先１
０，１１が形成されている。そして、筒状板材６内に一
対のダイヤフラム１２，１３が配置されている。一対の
ダイヤフラム１２，１３の周縁部１２Ａ，１３Ａ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１２，１３が筒状板材６
内に固着されている。

【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３，図４，図５に
例が示されている。図３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４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５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６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、接合部材３の筒状
板材６の上端面６Ｂと上側の中空柱部材１の端面１Ｃを
溶接し、さらに、接合部材３の筒状板材６の下端面６Ｃ
と下側の中空柱部材１の端面１Ｄを溶接すると、組立柱
１４が完成される。

【００１９】図７は組立柱１４の接合部材３に接合ブラ
ケット４，５を接合した状態を示しており、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１
６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Ｗ１で固着されている。

【００２０】しかして、本実施例においては、一対のダ
イヤフラム１２，１３が筒状板材６内に配置され、その
ダイヤフラム１２，１３の周縁部１２Ａ，１３Ａが筒状
板材６の内側壁面６Ａに固着されているので、ダイヤフ
ラム１２，１３と筒状板材６との溶接ビード１８が筒状
板材６の内側壁面６Ａに沿って形成される。即ち、従来
例のように接合部材３における筒状板材６に溶接された
ダイヤフラム１２，１３が溶接変形することがなくな
り、筒状板材６の外側壁面６Ｄへの溶接変形の影響がほ
とんど無く、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４，５を直接溶接で接合することができ
る。従って、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，下側フランジ１６を、図７の
裏板Ｔを用いた裏板形式となる溶接ロボットによる溶接
で直接接合させることができ、溶接の施工効率を向上さ
せることができる。

【００２１】また、ダイヤフラム１２，１３の周縁部１
２Ａ，１３Ａと筒状板材６の内側壁面６Ａとを工場でロ
ボット溶接して接合部材３の加工が完了するので、ロボ
ット溶接の施工によりダイヤフラム１２，１３を容易に
筒状板材６の内側壁面６Ａに取り付けることができ、接
合部材３の加工の生産性を向上させることができる。

【００２２】なお、本実施例においては、筒状板材６は
断面中空４角形に構成されているが、かかる形状に限定
されることはなく、例えば断面中空多角形や所定の形状
の閉断面に構成することもできる。

【００２３】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９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。

【００２４】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８に示されているが、これに限定される
ことなく、図１０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
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２とを接合することもで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、一対のダイヤフラムを筒状板材内に配置
し、そのダイヤフラムの縁部を筒状板材の内側壁面に固
着したので、ダイヤフラムと筒状板材との溶接ビードが
筒状板材の内側壁面に沿って形成される。従って、筒状
板材の外側壁面への溶接変形の影響がほとんど無く、筒
状板材の外側壁面に接合ブラケットを、裏板形式となる
溶接ロボットによる溶接で直接接合させることができ、
溶接の施工効率を向上させることができる効果を奏す
る。

【００２６】請求項２記載の発明においては、ダイヤフ
ラムの縁部と筒状板材の内側壁面とをロボット溶接して
接合部材の加工が完了するので、ロボット溶接の施工に
よりダイヤフラムを容易に筒状板材の内側壁面に取り付
けることができ、接合部材の加工の生産性を向上させる
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と梁の接合部材の一
部断面側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１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４】図１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５】図１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６】同接合部材に中空柱部材を接合した状態を示す
側面図である。

【図７】同接合部材付近を示す側面図である。

【図８】本実施例に係わる骨組構造の側面図である。

【図９】本考案の実施例に係わる接合部材の他の裏板の
接合形式を示す断面図である。

【図１０】本実施例に係わる骨組構造とは別の骨組構造
の側面図である。

【図１１】従来における骨組構造の側面図である。

【図１２】同骨組構造の接合部材付近の斜視図である。

【図１３】同骨組構造の接合部材の不具合の側面説明図
である。

【図１４】従来の他の骨組構造の斜視図である。

【図１５】図１４の骨組構造の柱部材の製造手順の工程
の一部を示す断面説明図である。

【図１６】図１４の骨組構造の柱部材の接合前の状態を
示す斜視図である。

【図１７】図１４の骨組構造の柱部材の接合後の状態を
示す側面図である。

【図１８】図１４の骨組構造を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 中空柱部材 ３ 接合部材 ６ 筒状板材 ６Ａ 内側壁面 １２ ダイヤフラム １２Ａ 周縁部 １３ ダイヤフラム １３Ａ 周縁部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状板材と、この筒状板材内に配置され
   た一対のダイヤフラムとを有し、ダイヤフラムの縁部を
   筒状板材の内側壁面に固着して構成したことを特徴とす
   る柱と梁の接合部材。
2. 【請求項２】 筒状板材内に一対のダイヤフラムを配置
   し、ダイヤフラムの縁部と筒状板材の内側壁面とをロボ
   ット溶接して加工を完了させることを特徴とする柱と梁
   の接合部材の製造方法。