JPH0719405U - 柱−梁接合用金物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 角形鋼管よりなる柱材と、Ｈ形鋼よりなる梁
材とを、簡易な手段で接合する。 【構成】 角形鋼管等よりなる柱材１と、Ｈ形鋼よりな
る梁材３とを接合する接合部に使用する鋳鋼性の接合用
金物４であって、片面中央付近に水平方向に連続する突
起41を有し、この突起を外側とする鉛直部材42を、内径
が柱材１の角部の曲率半径に略一致する樋状のＲ部材43
の片縁あるいは両縁に接続してなる形状に一体に形成し
て構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、土木あるいは建築分野における角形鋼管、円形鋼管等よりなる柱材 と、Ｈ形鋼よりなる梁材とを接合する接合部分に使用する接合用金物に関する。

【０００２】

【従来の技術】

土木あるいは建築分野において角形鋼管、円形鋼管等よりなる柱材（以下主と して角形鋼管を例として説明する）と、Ｈ形鋼よりなる梁材とを接合する接合部 分には、従来一般に次のような接合構造がとられていた。 １）例えば日本建築学会大会学術講演梗概集（中国）1990年10月、第1087頁に従 来形式として紹介されているように、柱材を上下に切断し、切断箇所に仕口部金 物を挿入して、上下の柱材ならびに水平方向の梁材をこの仕口部金物に溶接接合 する。

【０００３】 これを図９により説明する。図９は接合部分の斜視図で、１は柱材、２は仕口 部金物、３は梁材である。 仕口部金物２は、柱材と同一断面の角形鋼管よりなる短管22の上下に平板のダ イアフラム21を取り付けたもので、ダイアフラム21の間隔は梁材３のフランジ31 の間隔と対応しており、まず上下の柱材１のフランジ11、ウエブ12をダイアフラ ム21の表面に完全溶け込み溶接した上で、梁材３のフランジ31をダイアフラム21 のエッジと、梁材３のウエブ32を仕口部金物２の短管22と、それぞれ完全溶け込 み溶接する。 ２）例えば特公昭51-15497号公報に記載されているように、角形鋼管柱材の梁材 取り付け箇所のフランジ位置に相当する柱材の内部に何らかの方法でダイアフラ ムを挿入して柱材と完全溶け込み溶接する。柱材は切断していないから接合する 必要はなく、梁材を柱材の外周面に完全溶け込み溶接する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、上記の１）の接合構造の場合、梁材、柱材の各フランジおよびウエ ブをすべて完全溶け込み溶接とするため、溶接量が多大となって溶接歪の矯正も 必要であり、しかも柱材にとって最も厳しい応力状態にある接合部で主材である 柱材を溶接するのであるから、構造上安全性に問題があった。

【０００５】 また、上記の２）の接合構造では、閉断面である角形鋼管柱材の内部にダイア フラムを挿入し、完全溶け込み溶接しなければならないが、角形鋼管の素材によ ってはこれが極めて困難であり、最も一般に行われている４枚の鋼板から組み立 てる角形鋼管柱の場合であっても、製造には複雑な工程とエレクトロスラグ溶接 等の特殊技術を必要とするという問題点がある。

【０００６】 本考案は、このような問題点を解消し、簡易な手段で角形鋼管よりなる柱材と 、Ｈ形鋼よりなる梁材とを接合する接合構造を実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、角形鋼管等よりなる柱材と、Ｈ形鋼よりなる梁材とを接合する接合 部に使用する鋳鋼製の接合用金物であって、片面中央付近に水平方向に連続する 突起を有し、この突起を外側として鉛直部材を、内径が柱材の角部の曲率半径に 略一致する樋状のＲ部材の両縁に接続してなる形状に一体に形成されていること を特徴とし、さらに望ましくは、前記鉛直部材が、突起を中心として上下方向に 樋状のＲ部材への接続部分に向けて断面積を連続的に増加させて形成されている 柱−梁接合用金物である。

【０００８】

【作 用】

本考案の柱−梁接合用金物は、樋状のＲ部材の内径が角形鋼管の角部の曲率半 径に略一致し、柱材である角形鋼管の角部に溶接により固着される。 また、この樋状のＲ部材の両縁に接続する鉛直部材の片面中央付近に設けられ た連続する突起は、梁材の水平フランジと面一に接続されて突き合わせ溶接され 、あるいは梁材の水平フランジと重ね合わせてボルト結合される。そして鉛直部 材は樋状のＲ部材への接続部分に向けて断面積を連続的に増加させて形成されて いるから、フランジからの応力は円滑に柱材に伝達される。

【０００９】 このように構成したことによって、フランジから、柱材のそのフランジの取り 付けられている面（これを柱材のフランジとする）への伝達される応力は少なく 、大部分の応力は接合用金物を介してフランジと直角方向の面（柱材のウエブと する）まで到達するので、柱材フランジの変形はわずかであり、また、柱材のウ エブまで伝達される応力に対してはウエブの面内応力として抵抗するため、力学 的挙動は安定しており、全体として不安定な面外変形はほとんど発生しない。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 本考案の第１の実施例を図１ないし図４により説明する。図１は本考案を実施 した柱−梁接合部の斜視図で、さきの図９と同一部分については同じ符号を使用 している。４は接合用金物である。図２（ａ）は接合用金物４の平面図、（ｂ） はそのＡＡ断面、図３は同じく正面図、図４は変形例である接合用金物４’の平 面図で、41は突起、42は鉛直部材、43はＲ部材である。

【００１１】 図１に示すように、本考案では、角形鋼管である柱材１は上下で切断されてお らず、連続している。Ｈ形鋼よりなる梁材３は鋳鋼製の接合用金物４を介して柱 材１に接合されている。 図２、３に示すように、接合用金物４は、互いに略90°をなす２枚の鉛直部材 42、42を、内径が角形鋼管の角部の曲率半径Ｒに略一致する樋状のＲ部材43の両 縁に接続してなる形状に一体に鋳造され、必要に応じて機械加工して製作される 。角形鋼管が冷間成形されたものである場合は、角部の曲率半径Ｒは角形鋼管の 規格によって規定される。また、角形鋼管が鋼板４枚を組み立てたものである場 合は、角部は鋭利な直角状となっているのが普通である。

【００１２】 鉛直部材42の外面中央付近には水平方向に低い連続する突起41を有し、この突 起の先縁部には、図２（ｂ）に示すような開先41a が形成されている。 また、この実施例では、鉛直部材42は、図３に見られるように突起41を中心と する上下方向に、樋状のＲ部材43への接続部分に向けて断面積を連続的に増加さ せて形成されている。これは、梁端部では柱フランジ面に近くなるほど、梁の応 力が増大するためであり、梁の荷重が少ない場合には、必ずしも断面積を変化さ せなくてもよい。

【００１３】 このような接合用金物４は、梁材３のフランジ31と突起41が面一に接合されて 開先41a を使用して突き合わせ溶接され、樋状のＲ部材43の柱材１との接合部の 周囲は、たとえば連続すみ肉溶接されて柱材１と梁材３が接合される。 なお、柱材１の４面すべてに梁材３が配置されるとは限らない。接合用金物か ら見て片側にしか梁材がない場合には、図４に平面図で示すように、Ｒ部材43の 片縁のみに鉛直部材42を接続した形状の接合用金物４’を使用すればよい。

【００１４】 また、柱材が円形鋼管である場合は、樋状のＲ部材43の内径を円形鋼管の径そ のものとすればよい。柱材が円形鋼管、あるいは４角以外の多角形断面である場 合、梁材の配置される方向も90°以外にさまざまなケースが考えられるが、２枚 の鉛直部材のなす角を適宜選定することにより、本考案を適用することができる 。

【００１５】 実施例２ 本考案の第２の実施例を図５ないし図８により説明する。図５はこの実施例の 柱−梁接合部の平面図、図６はそのＢＢ視による正面方向からの断面図、図７は この実施例の柱−梁接合用金物、図８は同じくこの実施例の柱−梁接合用金物の 変形例のいずれも平面図である。

【００１６】 第１の実施例との相違点についてのみ説明すると、この実施例では突起41が、 接合する梁材３のフランジ幅のほぼ半分程度の高さに形成され、突起41の面内に はボルト孔41b が加工されており、図６に示すように梁材３のフランジ31と重ね 合わせボルト５によりボルト接合される。ボルト５としては、普通ボルト、ある いは高力ボルトを使用する。

【００１７】 なお、柱材が角形鋼管で、４面に梁材が配置される場合、図７に示す柱−梁接 合用金物が同一水平面内に４個必要であるのはさきの実施例１で図２により示し た柱−梁接合用金物の場合と同様であるが、重ね合わせボルト接合の場合の変形 例として、図８に示すように、図７の金物の相対する突起41を接合した状態でウ エブ形突起41' とし、２個の金物を一体に形成することもできる。この金物を使 用すると、取り付けの手間が少なく、作業が効率化される。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、角形鋼管の柱材を上下に切断することなく、また角形鋼管内 部にダイアフラムを挿入することもなしに梁材を柱材に接合することができるか ら、切断、溶接等の接合部の製造コストを大幅に軽減することができる。また、 柱材を切断しないことにより接合部の安全性が確保でき、さらに角形鋼管の材質 的弱点である角部を接合用金物によって補強することができるので接合部の構造 安全性が向上するなどのすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】本考案の第１の実施例の接合用金物の（ａ）は
平面図、（ｂ）はそのＡＡ断面図である。

【図３】本考案の第１の実施例の接合用金物の正面図で
ある。

【図４】本考案の第１の実施例の変形例を示す平面図で
ある。

【図５】本考案の第２の実施例の構成を示す平面図であ
る。

【図６】図５のＢＢ視による正面方向からの断面図であ
る。

【図７】本考案の第２の実施例の接合用金物の平面図で
ある。

【図８】本考案の第２の実施例の変形例を示す平面図で
ある。

【図９】従来の技術の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 柱材 11 フランジ 12 ウエブ ２ 仕口部金物 21 ダイアフラム 22 短管 ３ 梁材 31 フランジ 32 ウエブ ４、4' 接合用金物 41 突起 41' ウエブ形突起 41a 開先部 41b ボルト孔 42 鉛直部材 43 Ｒ部材 ５ ボルト

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 角形鋼管等よりなる柱材（１）と、Ｈ形
   鋼よりなる梁材（３）とを接合する接合部に使用する鋳
   鋼製の接合用金物（４）であって、片面中央付近に水平
   方向に連続する突起（41）を有し、この突起を外側とす
   る鉛直部材（42）を、内径が柱材（１）の角部の曲率半
   径に略一致する樋状のＲ部材（43）の片縁あるいは両縁
   に接続してなる形状に一体に形成されていることを特徴
   とする柱−梁接合用金物。
2. 【請求項２】 鉛直部材（42）が、突起（41）を中心と
   して上下方向に樋状のＲ部材（43）への接続部分に向け
   て断面積を連続的に増加させて形成されている請求項１
   に記載の柱−梁接合用金物。
3. 【請求項３】 互いに略90°をなす２枚の鉛直部材（4
   2）を、内径が柱材（１）の角部の曲率半径に略一致す
   る樋状のＲ部材（43）の両縁に接続してなる形状に一体
   に形成されていることを特徴とする請求項１ないし２に
   記載の柱−梁接合用金物。
4. 【請求項４】 連続する突起（41) の先縁部に溶接用の
   開先（41a)を加工してなる請求項１ないし３に記載の柱
   −梁接合用金物。
5. 【請求項５】 連続する突起（41) の面内にボルト接合
   用のボルト孔（41b)を加工してなる請求項１ないし３に
   記載の柱−梁接合用金物。
6. 【請求項６】 連続する突起（41) の先端同士を接合し
   た状態で２個の接合用金物を一体に形成した請求項５に
   記載の柱−梁接合用金物。