JPH0941564A - 鉄骨組立柱およびその柱・梁接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 梁から柱への応力伝達が明確かつ円滑に行わ
れ、かつ加工や組立が容易で、かつラチス材の使用量が
少なくて済むものとする。 【解決手段】 大梁軸Ｌが対角線方向となる仮想四角形
Ｓの各頂点に位置させて４本の柱主材２を配置する。互
いに対角線上に位置する２組の柱主材２の組につき、両
柱主材２，２間にラチス材３を接合する。このラチス材
３は鉄筋丸鋼等からなり、複数の斜辺部分３ａが稲妻状
に連続する１本の部材とする。梁は、１本の柱主材２
に、主材間接合部材等を介さずに直接に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、倉庫、店舗、工
場、集会所等の鉄骨造建物等に応用される鉄骨組立柱、
およびその鉄骨組立柱にラチス梁を接合した柱・梁接合
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼管からなる４本の主材を用いた
組立柱として、図１０に示すものが一般に用いられてい
る。これは、各々鋼管からなる４本の主材３１を四角形
状に並べて配置し、隣合う主材３１，３１間に鋼管から
なるラチス材３２を溶接で接合したものである。ラチス
梁からなる梁３３は、上弦材３３ａおよび下弦材３３ｂ
間にラチス材３３ｃを接合した平面的なものであり、組
立柱３０の２本の柱主材３１，３１の中間に位置する。
そのため、組立柱３０に対して、隣合う２本の柱主材３
１，３１間に接合したプレート等の主材間接合部材３４
を介して梁３３の上弦材３３ａおよび下弦材３３ｂを各
々接合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成では
次の各課題がある。 ａ）．隣合う２本の柱主材３１，３１の中間に梁３３を
接合するので、主材間接合部材３４を介して接合する必
要があるうえ、梁３３から組立柱３０の柱主材３１への
応力の伝達が明確でない。そのため、強度確保のために
は余裕を大きく持たせた設計が必要となり、部材の無駄
が多い。 ｂ）．組立柱３０のラチス材３２に鋼管を用いているた
め、鋼管からなる柱主材３１に接合するのに、ラチス材
３２の先端を柱主材３１の外形に合う形状に加工しなけ
ればばらない。しかも、ラチス材３２を所定の傾斜角度
にして柱主材３１に溶接しなくてはならず、加工や溶接
に高度の技術が要求され、施工も行い難い。ラチス材３
２の前記先端加工には高度な加工機械も必要となる。 ｃ）．ラチス材３２は多数本設けられるが、これらを一
本ずつ柱主材３１に接合しなければならず、加工や溶接
が一層煩雑である。 ｄ）．ラチス材３２は、組立柱３０の外周の四側面に各
々設けられるため、使用量が多くなり、部材コストが高
くなる。

【０００４】この発明は、上記の課題を解消するもので
あり、梁から柱への応力伝達が円滑で、加工や組立が容
易であり、また使用材料が少なくて済む鉄骨組立柱およ
びその柱・梁接合構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の鉄骨組立柱
は、大梁軸が対角線方向となる仮想四角形の各頂点に位
置させて４本の柱主材を配置し、互いに対角線上に位置
する２組の柱主材の組につき、両柱主材間にラチス材を
接合したものである。このラチス材は複数の斜辺部分が
稲妻状に連続する形状とする。前記ラチス材には丸鋼を
使用してもよい。また、前記柱主材には鋼管を使用して
もよい。この発明の柱・梁接合構造は、前記鉄骨組立柱
を使用し、ラチス梁の上弦材および下弦材を同じ柱主材
に接合したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図３に基づいて説明する。この鉄骨組立柱１
は、この柱１に接合する大梁５（図３）の軸Ｌが対角線
方向となる正方形等の仮想四角形Ｓ（図１）の各頂点に
位置させて４本の柱主材２を配置し、互いに対角線上に
位置する２組の柱主材２，２の組につき、両柱主材２，
２間にラチス材３を接合したものである。ラチス材３と
しては複数の斜辺部分３ａが稲妻状に連続する１本の部
材を使用する。ここでは柱主材２として丸形鋼管を使用
し、ラチス材３には鉄筋等の丸鋼を使用する。ラチス材
３の柱主材２への接合は、各斜辺部分３ａ，３ａ間に形
成した垂直部分３ｂを柱主材２の表面に溶接することに
より行う。垂直部分３ｂの長さは、その上下の斜辺部分
３ａ，３ａの軸心延長線が柱主材２の柱芯で交差する長
さとする。ラチス材３の垂直部分３ｂは、両側または片
側に別の短い鉄筋を沿わせて柱主材２に溶接しても良
い。対向する１組の柱主材２，２間に接合するラチス材
３と、対向する別の１組の柱主材２，２間に接合するラ
チス材３とは、それらの稲妻形状の部分のピッチが互い
に半ピッチずつずれるよう配置して、両ラチス材３が互
いに干渉し合うことなく直角に交差できるようにしてあ
る。ラチス材３の柱主材２への接合作業においては、２
本のラチス材３，３を互いに交差させておいて、１組の
柱主材２，２に対してラチス材３を接合し、その後、別
の１組の柱主材２，２間に残るラチス材３を接合すると
いう手順で行う。図２（Ａ）のように、この例の鉄骨組
立柱１では、その外周を囲むバンド部材４が所定高さ位
置ごとに各柱主材２に溶接により接合され、これにより
全体の柱主材２の一体化が図られている。バンド部材４
には例えば丸鋼を使用する。

【０００７】図３は、鉄骨組立柱１へ大梁５を接合する
接合構造の一例を示す。この例の大梁５は、丸形鋼管の
上弦材６と下弦材７との間に、同じく丸形鋼管のラチス
材８を接合して構成したラチス梁からなる。上弦材６の
端部と下弦材７の端部には、鉄骨組立柱１への接合用の
ボルト挿通孔を有するガセットプレート９，１０が溶接
により固定されている。この大梁５の軸Ｌと重なる前記
鉄骨組立柱１の対角線上の各柱主材２には、大梁５の上
弦材６および下弦材７の高さ相当位置に、大梁５との接
合用のボルト挿通孔を有するガセットプレート１１，１
２が溶接により固定されている。この柱１側のガセット
プレート１１，１２に大梁５側の対応するガセットプレ
ート９，１０を重ね合わせ、ボルト１３で接合する。こ
れにより、大梁５の上弦材６および下弦材７が、鉄骨組
立柱１の同じ柱主材２にガセットプレート９〜１２を介
して接合される。なお、鉄骨組立柱１の各柱主材２は、
柱脚基礎２０上にベースプレートを介して立設されてい
る。

【０００８】この柱・梁接合構造によると、鉄骨組立柱
１の対角線上に、大梁５の軸Ｌが一致し、柱主材２に主
材間接合部材等を介さずに直接に大梁５が接合されるの
で、大梁５から柱１への応力伝達が明確で円滑に行われ
ることになる。そのため、強度設計が明確に行え、必要
最小限の部材で済む。また、この鉄骨組立柱１では、ラ
チス材３を稲妻状に連続したものとし、その垂直部分３
ｂを柱主材２に溶接するので、溶接箇所も少なく、簡単
な溶接方法が採用できて溶接作業が容易であるうえ、ラ
チス材３の各斜辺部分３ａに溶接用の先端加工あるいは
開先加工を行う必要がなく、加工も容易となる。さら
に、この鉄骨組立柱１では、互いに対角線上に位置する
柱主材２，２間にラチス材３を接合しているため、従来
のように外周の四側面にラチス材を接合するものに比べ
てラチス材３の総使用量が少なくて済む。例えば各柱主
材２が１辺の長さ（柱芯間の長さ）Ａの正方形の各頂点
に位置するものとした場合、従来例のように柱の周囲に
ラチス材を接合する場合のラチス材の使用量を４Ａα
（αは柱芯間長さに対する柱外面間長さの割合）とする
と、この鉄骨組立柱１のラチス材３の使用量は２√２Ａ
α（≒２．８Ａα）となり、材料の大幅な節約になる。

【０００９】図４はこの発明の鉄骨組立柱の第２の実施
の形態を示す水平断面図である。この例は、平行に重ね
て配置した２本の丸鋼を鉄骨組立柱１の各ラチス材３と
したものである。その他の構成は第１の実施の形態と同
じである。

【００１０】図５はこの発明の鉄骨組立柱の第３の実施
の形態を示す水平断面図である。この例は、角形鋼管を
鉄骨組立柱１の各柱主材２としたものである。その他の
構成は第１の実施の形態と同じである。この場合、ラチ
ス材３を接合させる柱主材２の表面が平坦面となるの
で、柱主材２へのラチス材３の溶接が一層容易になる。

【００１１】図６はこの発明の鉄骨組立柱の第４の実施
の形態を示す水平断面図である。この例は、溝形鋼を鉄
骨組立柱１の各柱主材２としたものである。各溝形鋼は
内向きに設ける。その他の構成は第１の実施の形態と同
じである。この場合も、ラチス材３を接合させる柱主材
２の表面が平坦面となるので、柱主材２へのラチス材３
の溶接が一層容易になる。

【００１２】図７はこの発明の鉄骨組立柱の第５の実施
の形態を示す水平断面図である。この例は、Ｈ形鋼を鉄
骨組立柱の各柱主材２とすると共に、平行に重ねて配置
した２本の丸鋼を各ラチス材３としたものである。その
他の構成は第１の実施の形態と同じである。この場合
も、ラチス材３を接合させる柱主材２の表面が平坦面と
なるので、柱主材２へのラチス材３の溶接が一層容易と
なる。

【００１３】図８はこの発明の鉄骨組立柱の第６の実施
の形態を示す水平断面図である。この例は、角形鋼管を
鉄骨組立柱１の各柱主材２とすると共に、平鋼を稲妻状
に屈曲させたものをラチス材３としたものである。その
他の構成は第１の実施の形態と同じである。この場合
は、ラチス材３を接合させる柱主材２の表面が平坦面で
あると共に、ラチス材３も平坦部材であるので、柱主材
２へのラチス材３の溶接がより一層容易になる。

【００１４】図９は、前記鉄骨組立柱１における柱主材
２とラチス材３との接合構造を応用して構成したラチス
梁１５を示す。このラチス梁１５は、丸形鋼管からなる
上弦材１６と下弦材１７の間に、複数の斜辺部分１８ａ
が稲妻状に連続する１本の丸鋼からなるラチス材１８を
接合したものである。この場合にも、ラチス材１８の隣
合う斜辺部分１８ａは、その軸心の延長線が上弦材１６
あるいは下弦材１７の軸芯上で交差するように設定され
ている。このように構成することで、溶接作業や加工の
簡単なラチス梁を得ることができる。

【００１５】

【発明の効果】この発明の鉄骨組立柱は、大梁軸が対角
線方向となる仮想四角形の各頂点に位置させて４本の柱
主材を配置し、互いに対角線上に位置する２組の柱主材
の組につき、両柱主材間にラチス材を接合し、このラチ
ス材は複数の斜辺部分が稲妻状に連続するものとしたた
め、梁から柱への応力伝達が円滑かつ明解で、ラチス材
の加工や組立が容易であり、またラチス材の使用量が少
なくて済み、コスト低下となる。 この発明の柱・梁接
合構造は、前記鉄骨組立柱を用いた柱・梁接合構造であ
って、ラチス梁の上弦材および下弦材を同じ柱主材に接
合したため、梁接合用の柱主材間接合部材が不要で、梁
から柱への応力伝達が円滑かつ明確であり、簡単な接合
構造により、柱への梁の接合を堅固に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の鉄骨組立柱の第１の実施の形態を示
す斜視図である。

【図２】（Ａ）は同鉄骨組立柱の水平断面図、（Ｂ）は
同正面図である。

【図３】（Ａ）は同鉄骨組立柱へラチス梁を接合した柱
・梁接合構造を示す水平断面図、（Ｂ）は同正面図であ
る。

【図４】この発明の鉄骨組立柱の第２の実施の形態を示
す水平断面図である。

【図５】この発明の鉄骨組立柱の第３の実施の形態を示
す水平断面図である。

【図６】この発明の鉄骨組立柱の第４の実施の形態を示
す水平断面図である。

【図７】この発明の鉄骨組立柱の第５の実施の形態を示
す水平断面図である。

【図８】この発明の鉄骨組立柱の第６の実施の形態を示
す水平断面図である。

【図９】（Ａ）はこの発明の鉄骨組立柱の構造を応用し
て構成したラチス梁の縦断面図、（Ｂ）は同正面図であ
る。

【図１０】（Ａ）は従来例の水平断面図、（Ｂ）は同正
面図である。

【符号の説明】

１…鉄骨組立柱、２…柱主材、３…ラチス材、３ａ…傾
斜部分、５…大梁（ラチス梁）、６…上弦材、７…下弦
材、８…ラチス材、Ｌ…大梁軸、Ｓ…仮想四角形

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大梁軸が対角線方向となる仮想四角形の
   各頂点に位置させて４本の柱主材を配置し、互いに対角
   線上に位置する２組の柱主材の組につき、両柱主材間に
   ラチス材を接合し、このラチス材は複数の斜辺部分が稲
   妻状に連続するものとした鉄骨組立柱。
2. 【請求項２】 前記ラチス材が丸鋼である請求項１記載
   の鉄骨組立柱。
3. 【請求項３】 前記柱主材が鋼管である請求項１または
   請求項２記載の鉄骨組立柱。
4. 【請求項４】 請求項１記載の鉄骨組立柱を用いた柱・
   梁接合構造であって、ラチス梁の上弦材および下弦材を
   同じ柱主材に接合した柱・梁接合構造。