JPH11200510A - 部材同士の接合部構造及びその形成方法 - Google Patents
部材同士の接合部構造及びその形成方法Info
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- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 梁１の接合端部における応力集中を緩和で
き、しかも、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力を確
保できる、梁１と柱２との接合部構造を提供すること。 【解決手段】 梁１の接合端部において、そのウェブ２
ａ及び両フランジ２ｂ，２ｂに、応力集中緩和用の切欠
きとして、梁１の材軸方向に延びる溝３…が形成されて
いる。
き、しかも、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力を確
保できる、梁１と柱２との接合部構造を提供すること。 【解決手段】 梁１の接合端部において、そのウェブ２
ａ及び両フランジ２ｂ，２ｂに、応力集中緩和用の切欠
きとして、梁１の材軸方向に延びる溝３…が形成されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建築構造に
おいて柱の側面部に梁の端部を接合する場合などに用い
られる部材同士の接合部構造に関する。
おいて柱の側面部に梁の端部を接合する場合などに用い
られる部材同士の接合部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば建築物において、図５（イ）に示
すように、角形鋼管材からなる柱５２の側面部に、Ｈ型
鋼からなる梁５１の端部を溶接により接合する接合部構
造が採用されることがある。例えばこの接合構造におい
て、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１ｂには、曲げ応
力等による引張力が作用するため、それに耐える強度が
もたされているが、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１
ｂの接合端部では、柱５２の面外変形や梁５１の上下フ
ランジ５１ｂ，５１ｂの幅方向における収縮の拘束のた
めに、応力が集中してしまい、そのため、梁５１の上下
フランジ５１ｂ，５１ｂの接合端部には設計応力を越え
る力がかかることがあり、この部分は、他の部分よりも
溶接破断等の破壊を起こす危険性が高くなる。また、こ
の応力集中は、梁５１のウェブ５１ａについても生じる
おそれがある。そこで、柱５２と梁５１の接合部の設計
を、上下フランジ５１ｂ，５１ｂの接合端部の応力集中
を考慮して行うことも考えられるが、それでは、不経済
である。
すように、角形鋼管材からなる柱５２の側面部に、Ｈ型
鋼からなる梁５１の端部を溶接により接合する接合部構
造が採用されることがある。例えばこの接合構造におい
て、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１ｂには、曲げ応
力等による引張力が作用するため、それに耐える強度が
もたされているが、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１
ｂの接合端部では、柱５２の面外変形や梁５１の上下フ
ランジ５１ｂ，５１ｂの幅方向における収縮の拘束のた
めに、応力が集中してしまい、そのため、梁５１の上下
フランジ５１ｂ，５１ｂの接合端部には設計応力を越え
る力がかかることがあり、この部分は、他の部分よりも
溶接破断等の破壊を起こす危険性が高くなる。また、こ
の応力集中は、梁５１のウェブ５１ａについても生じる
おそれがある。そこで、柱５２と梁５１の接合部の設計
を、上下フランジ５１ｂ，５１ｂの接合端部の応力集中
を考慮して行うことも考えられるが、それでは、不経済
である。
【０００３】この問題を解決するため、図５（ロ）に示
すように、梁５１の接合端部に、引張力、圧縮力の作用
する方向に延びるスリット５３…を形成し、このスリッ
ト５３…によって、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１
ｂの接合端部における応力集中を緩和するようにしたも
のが提案されている（特開平９−９６０１６号公報）。
すように、梁５１の接合端部に、引張力、圧縮力の作用
する方向に延びるスリット５３…を形成し、このスリッ
ト５３…によって、梁５１の上下フランジ５１ｂ，５１
ｂの接合端部における応力集中を緩和するようにしたも
のが提案されている（特開平９−９６０１６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
リット５３…による応力集中低減法は、確かに引張力に
対しては効果が認められるものの、その一方で、圧縮力
に対しての配慮が必ずしも充分なものであるとは言えな
いものであった。即ち、スリット法では、梁５１の接合
端部における断面がスリット５３…によって分断されて
いるために、圧縮力が作用した場合は、分断されたそれ
ぞれの部分が独立して圧縮力を受けることになり、スリ
ット５３…を挟む各側や、スリット５３…間の小部分に
圧縮力による局部変形を生じ、圧縮力に対しての剛性、
耐力が全体として低いものになるおそれがある。
リット５３…による応力集中低減法は、確かに引張力に
対しては効果が認められるものの、その一方で、圧縮力
に対しての配慮が必ずしも充分なものであるとは言えな
いものであった。即ち、スリット法では、梁５１の接合
端部における断面がスリット５３…によって分断されて
いるために、圧縮力が作用した場合は、分断されたそれ
ぞれの部分が独立して圧縮力を受けることになり、スリ
ット５３…を挟む各側や、スリット５３…間の小部分に
圧縮力による局部変形を生じ、圧縮力に対しての剛性、
耐力が全体として低いものになるおそれがある。
【０００５】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決し、部材の接合端部における応力集中を緩和でき、し
かも、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力がほとんど
損なわれることがない部材同士の接合部構造を提供する
ことを課題とする。
決し、部材の接合端部における応力集中を緩和でき、し
かも、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力がほとんど
損なわれることがない部材同士の接合部構造を提供する
ことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第１部材の
端部が第２部材に接合された部材同士の接合部構造にお
いて、前記第１部材の接合端部に、応力集中緩和用の切
欠きが引張力、圧縮力の作用する方向に延びて形成さ
れ、該切欠きは溝からなっていて、溝を挟む両側が溝の
底下の肉を介して連接されていることを特徴とする部材
同士の接合構造によって解決される。
端部が第２部材に接合された部材同士の接合部構造にお
いて、前記第１部材の接合端部に、応力集中緩和用の切
欠きが引張力、圧縮力の作用する方向に延びて形成さ
れ、該切欠きは溝からなっていて、溝を挟む両側が溝の
底下の肉を介して連接されていることを特徴とする部材
同士の接合構造によって解決される。
【０００７】即ち、第１部材に引張力が作用した場合の
接合端部における応力集中は、引張力、圧縮力の作用す
る方向に延びて形成された溝による切欠きの作用で緩和
される。しかも、このように切欠きは溝によるものであ
り、溝を挟む両側は溝の底下の肉を介して連接されてい
るため、部材の接合端部における断面は分断されること
がなく、溝を挟む両側はそれらを連接する溝下の肉を介
して互いに補強しあい、圧縮力に対しても接合部の剛
性、耐力が損なわれることはほとんどない。
接合端部における応力集中は、引張力、圧縮力の作用す
る方向に延びて形成された溝による切欠きの作用で緩和
される。しかも、このように切欠きは溝によるものであ
り、溝を挟む両側は溝の底下の肉を介して連接されてい
るため、部材の接合端部における断面は分断されること
がなく、溝を挟む両側はそれらを連接する溝下の肉を介
して互いに補強しあい、圧縮力に対しても接合部の剛
性、耐力が損なわれることはほとんどない。
【０００８】また、上記の溝の形成を、第１部材の端部
を第２部材に接合した後に行うものとすることにより、
既設の接合部に対する耐力上の改善策としても有効利用
することが可能となる。
を第２部材に接合した後に行うものとすることにより、
既設の接合部に対する耐力上の改善策としても有効利用
することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１０】図１ないし図３に示す接合部構造は、建築
構造における梁１と柱２との接合部構造に適用した場合
のものである。柱２は断面方形の角形鋼管材によるもの
であり、梁１はＨ型鋼によるものである。梁１は、その
端部のウェブ１ａ及び上下の両フランジ１ｂ，１ｂを柱
２の側面部に溶接して、柱２に接合されている。そし
て、梁１の接合端部において、そのウェブ１ａ及び上下
フランジ１ｂ，１ｂには、梁１の材軸方向に延びる溝３
…が、応力集中緩和用の切欠きとして、表裏対応・対称
状態に形成されている。
構造における梁１と柱２との接合部構造に適用した場合
のものである。柱２は断面方形の角形鋼管材によるもの
であり、梁１はＨ型鋼によるものである。梁１は、その
端部のウェブ１ａ及び上下の両フランジ１ｂ，１ｂを柱
２の側面部に溶接して、柱２に接合されている。そし
て、梁１の接合端部において、そのウェブ１ａ及び上下
フランジ１ｂ，１ｂには、梁１の材軸方向に延びる溝３
…が、応力集中緩和用の切欠きとして、表裏対応・対称
状態に形成されている。
【００１１】上記の接合部構造では、図２（イ）に示す
ように、梁１の上下フランジ１ｂ，１ｂに曲げによる引
張力Ｐ1 が作用した場合、梁１の接合端部において生じ
る応力集中は、梁１の材軸方向に延びる溝３…の切欠き
の作用で緩和される。その場合の応力分布を同図に示
す。点線ａは梁１に溝３…が設けられていない場合の応
力分布であり、実線ｂは梁１に溝３…が設けられている
場合の応力分布線であり、溝３…の形成によって梁１の
接合端部における応力集中が緩和されることを示してい
る。同様のことが、図２（ロ）に示すように、ウェブ１
ａについても言える。
ように、梁１の上下フランジ１ｂ，１ｂに曲げによる引
張力Ｐ1 が作用した場合、梁１の接合端部において生じ
る応力集中は、梁１の材軸方向に延びる溝３…の切欠き
の作用で緩和される。その場合の応力分布を同図に示
す。点線ａは梁１に溝３…が設けられていない場合の応
力分布であり、実線ｂは梁１に溝３…が設けられている
場合の応力分布線であり、溝３…の形成によって梁１の
接合端部における応力集中が緩和されることを示してい
る。同様のことが、図２（ロ）に示すように、ウェブ１
ａについても言える。
【００１２】しかも、図２（イ）に示すように，梁１の
上下フランジ１ｂ，１ｂに圧縮力Ｐ2 が作用した場合
は、図３（イ）〜（ハ）に示すように，溝３…を挟む両
側４…は溝３…の底下の肉５…を介して連接されている
ため、梁１の接合端部における断面は分断されることが
なく、溝３…を挟む両側４…は、それらを連接する溝３
…の下の肉５…を介して互いに補強しあい、圧縮力Ｐ2
に対しても、接合部の剛性、耐力が損なわれることはほ
とんどない。
上下フランジ１ｂ，１ｂに圧縮力Ｐ2 が作用した場合
は、図３（イ）〜（ハ）に示すように，溝３…を挟む両
側４…は溝３…の底下の肉５…を介して連接されている
ため、梁１の接合端部における断面は分断されることが
なく、溝３…を挟む両側４…は、それらを連接する溝３
…の下の肉５…を介して互いに補強しあい、圧縮力Ｐ2
に対しても、接合部の剛性、耐力が損なわれることはほ
とんどない。
【００１３】加えて、従来の、スリットによる応力緩和
法では、スリットの形成を梁１と柱２との接合前に行っ
ておかなければ、接合後ではスリット形成のための加工
が技術的に困難であり、接合の形成に段取り上の制限が
あるが、本発明の、溝３…による応力集中緩和法では、
溝３…の形成は、梁１と柱２とを接合する前でも、接合
した後でも、いずれの段階においても可能であり、接合
部形成のための段取りの自由度が高く、有利であるとい
うメリットもある。しかも、このように溝３…の形成は
接合後でも行うことができるものであるため、既設の梁
と柱との接合部の梁の接合端部に溝を形成することも、
上フランジ１ｂの上面がわを除いて可能であり、既設の
接合部に対する耐力上の改善策として有効的に用いるこ
ともできる。
法では、スリットの形成を梁１と柱２との接合前に行っ
ておかなければ、接合後ではスリット形成のための加工
が技術的に困難であり、接合の形成に段取り上の制限が
あるが、本発明の、溝３…による応力集中緩和法では、
溝３…の形成は、梁１と柱２とを接合する前でも、接合
した後でも、いずれの段階においても可能であり、接合
部形成のための段取りの自由度が高く、有利であるとい
うメリットもある。しかも、このように溝３…の形成は
接合後でも行うことができるものであるため、既設の梁
と柱との接合部の梁の接合端部に溝を形成することも、
上フランジ１ｂの上面がわを除いて可能であり、既設の
接合部に対する耐力上の改善策として有効的に用いるこ
ともできる。
【００１４】図４に示す実施形態は、柱２がＨ型鋼によ
るもので、梁１の端部を、この柱２の一方のフランジ２
ｂの外面部に溶接により接合したものである。溝３…を
形成する点などは、上記実施形態と同様である。本実施
形態では、梁１に引張力が作用した場合の梁１の接合端
部における応力分布が、上記の実施形態の場合とは異な
るが、溝３…の形成により同様に、応力集中を緩和で
き、しかも圧縮力に対する剛性、耐力を確保し得るもの
である。
るもので、梁１の端部を、この柱２の一方のフランジ２
ｂの外面部に溶接により接合したものである。溝３…を
形成する点などは、上記実施形態と同様である。本実施
形態では、梁１に引張力が作用した場合の梁１の接合端
部における応力分布が、上記の実施形態の場合とは異な
るが、溝３…の形成により同様に、応力集中を緩和で
き、しかも圧縮力に対する剛性、耐力を確保し得るもの
である。
【００１５】以上に実施形態を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲
で各種の変更が可能である。例えば、上記実施形態で
は、溝３…が、ウェブ１ａやフランジ１ｂ，１ｂの表裏
に対応・対称状態に形成されているが、表裏で位置を異
にして、非対称状態に設けられたものなどであってもよ
いし、いずれか一方の面にのみ、溝を形成したものであ
ってもよい。また、上記実施形態では、特定断面形状の
柱２と梁１との接合部構造を示しているが、本発明は、
それ以外の各種断面形状の柱２と梁１との接合部構造と
して用いられてよい。また、溝３の本数、形成位置、溝
の深さなどについても、梁１の接合端部に作用する引張
力や圧縮力のかかり方、柱及び梁の断面サイズなどを考
慮して自由に決められてよい。また、梁１や柱２の材質
についても特段の制限はなく、鉄以外のアルミニウム等
のその他の金属などであってもよいし、溶接以外の他の
接合方法によって接合されたものであってもよい。ま
た、本発明の適用対象は、梁１と柱２の接合部構造に限
られるものではなく、各種産業技術分野において部材同
士を接合する場合に広く適用され得るものであることは
言うまでもない。
に限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲
で各種の変更が可能である。例えば、上記実施形態で
は、溝３…が、ウェブ１ａやフランジ１ｂ，１ｂの表裏
に対応・対称状態に形成されているが、表裏で位置を異
にして、非対称状態に設けられたものなどであってもよ
いし、いずれか一方の面にのみ、溝を形成したものであ
ってもよい。また、上記実施形態では、特定断面形状の
柱２と梁１との接合部構造を示しているが、本発明は、
それ以外の各種断面形状の柱２と梁１との接合部構造と
して用いられてよい。また、溝３の本数、形成位置、溝
の深さなどについても、梁１の接合端部に作用する引張
力や圧縮力のかかり方、柱及び梁の断面サイズなどを考
慮して自由に決められてよい。また、梁１や柱２の材質
についても特段の制限はなく、鉄以外のアルミニウム等
のその他の金属などであってもよいし、溶接以外の他の
接合方法によって接合されたものであってもよい。ま
た、本発明の適用対象は、梁１と柱２の接合部構造に限
られるものではなく、各種産業技術分野において部材同
士を接合する場合に広く適用され得るものであることは
言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上の次第で、本発明の部材同士の接合
部構造は、部材の接合端部に、応力集中緩和用の切欠き
が引張力、圧縮力の作用する方向に延びて形成され、該
切欠きは溝からなっていて、溝を挟む両側が溝の底下の
肉を介して連接されているものであるから、引張力によ
る部材の接合端部における応力集中を緩和でき、しか
も、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力を損なうこと
がほとんどない。
部構造は、部材の接合端部に、応力集中緩和用の切欠き
が引張力、圧縮力の作用する方向に延びて形成され、該
切欠きは溝からなっていて、溝を挟む両側が溝の底下の
肉を介して連接されているものであるから、引張力によ
る部材の接合端部における応力集中を緩和でき、しか
も、圧縮力に対しても接合部の剛性、耐力を損なうこと
がほとんどない。
【００１７】また、上記の溝の形成を、第１部材の端部
を第２部材に接合した後に行うものとすることにより、
本発明を、既設の接合部に対する耐力上の改善策として
有効的に活用していくことができる。
を第２部材に接合した後に行うものとすることにより、
本発明を、既設の接合部に対する耐力上の改善策として
有効的に活用していくことができる。
【図１】第１実施形態にかかるもので、梁と柱を分離状
態にして示す一部断面斜視図である。
態にして示す一部断面斜視図である。
【図２】図（イ）は梁と柱の接合部の断面平面図、図
（ロ）は同立面図である。
（ロ）は同立面図である。
【図３】図（イ）は図２（ロ）のＩ−Ｉ線断面図、図
（ロ）は図（イ）のＡ部拡大断面図である。図（ハ）は
図（イ）のＢ部拡大断面図である。
（ロ）は図（イ）のＡ部拡大断面図である。図（ハ）は
図（イ）のＢ部拡大断面図である。
【図４】第２実施形態を示すもので、梁と柱を分離状態
にして示す一部断面斜視図である。
にして示す一部断面斜視図である。
【図５】図（イ）は従来の接合部構造を示す一部断面斜
視図、図（ロ）は従来の他の接合部構造を示す一部断面
斜視図である。
視図、図（ロ）は従来の他の接合部構造を示す一部断面
斜視図である。
１…梁（第１部材） ２…柱（第２部材） ３…溝（切欠き）
Claims (2)
- 【請求項１】 第１部材の端部が第２部材に接合された
部材同士の接合部構造において、 前記第１部材の接合端部に、応力集中緩和用の切欠きが
引張力、圧縮力の作用する方向に延びて形成され、該切
欠きは溝からなっていて、溝を挟む両側が溝の底下の肉
を介して連接されていることを特徴とする部材同士の接
合構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載の接合部構造の形成方法
であって、溝の形成を、第１部材の端部を第２部材に接
合した後に行う形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01213098A JP3881440B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 部材同士の接合部構造及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01213098A JP3881440B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 部材同士の接合部構造及びその形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200510A true JPH11200510A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3881440B2 JP3881440B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=11796963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01213098A Expired - Fee Related JP3881440B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 部材同士の接合部構造及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3881440B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016017155A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2017-05-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法および三次元形状造形物 |
| JP2020169526A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 日本製鉄株式会社 | 接合構造およびｈ形断面部材 |
| CN114197636A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 安徽省建筑科学研究设计院 | 一种减少受剪螺栓数目的螺栓连接结构 |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP01213098A patent/JP3881440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016017155A1 (ja) * | 2014-07-30 | 2017-05-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法および三次元形状造形物 |
| US10413970B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-09-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for manufacturing three-dimensional shaped object and three-dimensional shaped object |
| JP2020169526A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 日本製鉄株式会社 | 接合構造およびｈ形断面部材 |
| CN114197636A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 安徽省建筑科学研究设计院 | 一种减少受剪螺栓数目的螺栓连接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3881440B2 (ja) | 2007-02-14 |
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