CN101525906B - 钢架柱及钢架梁的接合结构 - Google Patents
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Abstract
钢架柱及钢架梁的接合结构，具有高钢性，由简单结构的接合金属附件获得对加在钢架柱及钢架梁上的拉伸力、压缩力、剪切力具有足够的强度并实现成本的降低和工期的缩短。由接合金属附件接合腹板部及凸缘部的钢架柱和钢架梁。接合金属附件具有底板部和侧板部，该侧板部在底板部的面上相对于该底板部大致呈直角地立起，且具有在大致呈直角地立起的状态下与上述底板部的前端相比向前方延伸的穿插部位。钢架柱的凸缘部在与钢架梁的凸缘部交叉的部位形成了狭长孔，将上述侧板部的穿插部位相对于该狭长孔进行穿插，将该侧板部的穿插部位在与上述钢架柱的腹板部对接的状态下固定，将上述接合金属附件的底板部在与上述钢架梁的凸缘部对接的状态下固定。
Description
技术领域
本发明涉及H形钢的钢架柱及钢架梁的接合结构。
背景技术
已往，作为H形钢的钢架柱及钢架梁的接合结构，例如使用下述专利文献1所示的那样的T字状的接合金属附件、即所谓的开缝T形的结构已被众所周知。在专利文献1中，接合金属附件的凸缘部，设有多个螺栓穿插孔，从与钢架柱接触的接合金属附件的螺栓穿插孔到其端部形成了倾斜面，在与钢架柱的凸缘部接触的状态下，由穿插于螺栓穿插孔上的强力螺栓紧固而与钢架柱拉伸接合。另一方面，接合金属附件的腹板部，设有多个螺栓穿插孔，在与钢架梁的凸缘部接触的状态下，由穿插在螺栓穿插孔上的强力螺栓紧固而与钢架梁接合。根据专利文献1的接合金属附件，在因拉伸力作用于接合金属附件而在接合金属附件的凸缘部产生了弯曲变形的情况下，由于以与钢架柱的凸缘部接触的螺栓穿插孔为支点进行旋转，所以不产生杠杆的反作用力，能够使拉伸强度柔和。
另外，使用了在下述专利文献2中所示那样的扇板状的接合金属附件、即所谓的桨状螺栓(paddle bolt)的结构也已被众所周知。在专利文献2中，结合金属附件在一端设有螺栓部，在另一端形成了具有螺栓穿插孔的平板部。接合金属附件的螺栓部相对于设置在钢架柱的凸缘部上的螺栓穿插孔穿插并固定，拉伸接合在钢架柱上。另一方面，接合金属附件的平板部，在与钢架梁的凸缘部接触的状态下，由相对于螺栓穿插孔穿插着的强力螺栓紧固而与钢架梁接合。根据专利文献2的接合金属附件，即使钢架柱的垂直精度稍微差一些，通过使与螺栓部进行螺纹配合的调整螺母旋转，也能够进行尺寸调整，能够谋求操作的容易性及施工性的提高。
专利文献1：日本特开平7—102635号公报
专利文献2：日本特开昭59—85051号公报
但是，在现有的上述接合结构中使用的接合金属附件，存在对拉伸力、压缩力、剪切力的强度弱的问题。特别是，存在着相对于设置在开缝T形的腹板部、桨状螺栓(paddle bolt)的一端上的螺栓部呈直角方向施加了拉伸力、压缩力时的强度弱，在该拉伸力、压缩力传递到钢架柱的腹板部之前，在该部分就发生了破损的问题。另外，因为在钢架柱的凸缘部上接合着上述接合金属附件，所以存在着来自钢架梁的力的传递通常经过钢架柱的凸缘部的问题。也就是说，钢架柱的凸缘部越远离其短边方向中心位置，对在直角方向施加于该凸缘部的拉伸力、压缩力的强度越弱，在过度大的拉伸力、压缩力经接合金属附件传递给钢架柱的凸缘部的情况下，在此部位上不仅接合金属附件，而且钢架柱的凸缘部也存在着有破损的危险的问题。由于这样的情况，存在着采用通过把开缝T形、宽外套螺栓等接合金属附件、螺栓、螺母等紧固件、钢架柱的凸缘部等结构构件设计成高强度钢、壁厚、粗直径等的结构来获得接合结构的强度的对策的倾向，但也需要增强由于螺栓穿插孔等而不足的强度，存在必须使用结点板或增强钢板等多个增强构件的问题。其结果，存在着构成构件的制造成本、因构成构件的增大引起的作业成本、输送成本等变高、工期也延迟的问题。
发明内容
本发明着眼于上述那样的现有的问题，目的在于提供一种能够由简单结构的接合金属附件获得对加在钢架柱及钢架梁上的拉伸力、压缩力、剪切力有足够的强度，而且能够谋求成本的降低、工期的缩短的钢架柱及钢架梁的接合结构。
本发明的钢架柱及钢架梁的接合结构，由接合金属附件接合上述钢架柱和上述钢架梁，上述钢架柱具有腹板部及设置在腹板部的两侧的凸缘部，上述钢架梁具有腹板部及设置在腹板部的两侧的凸缘部，其特征在于，上述接合金属附件具有底板部和侧板部，上述侧板部在上述底板部的面上相对于该底板部大致呈直角地立起，而且具有在上述呈大致直角地立起的状态下与上述底板部的前端相比向前方延伸的穿插部位；上述钢架柱的凸缘部，在与上述钢架梁的凸缘部交叉的部位上形成了狭长孔；将上述侧板部的穿插部位相对于该狭长孔进行穿插，将该侧板部的穿插部位在与上述钢架柱的腹板部对接的状态下固定，将上述接合金属附件的底板部在与上述钢架梁的凸缘部对接的状态下固定。
根据本发明的钢架柱及钢架梁的接合结构，能够经接合金属附件顺利地传递加在钢架柱及钢架梁上的拉伸力、压缩力、剪切力，由此，能够获得对这些力的足够的强度。其结果，因为能够获得接合结构的足够的强度，所以不需要把接合金属附件及构成构件等设计成高强度钢、壁厚、粗直径等的结构，也不需要使用多个增强构件，能够谋求成本的降低和工期的缩短。
附图说明
图1是表示构成本发明的接合结构的各构件的立体图。
图2是表示本发明的接合结构的L字状的接合金属附件的立体图。
图3是表示使本发明的接合结构的L字状的接合金属附件彼此相对的状态的立体图。
图4是表示本发明的接合结构的T字状的接合金属附件的立体图。
图5是表示本发明的接合结构的接合顺序的立体图。
图6是表示本发明的接合结构的接合顺序的立体图。
图7是表示将本发明的接合结构的接合金属附件进行了接合的状态的俯视图。
图8是表示将本发明的接合结构的接合金属附件进行了接合的状态的正视图。
图9是表示将本发明的接合结构的接合金属附件进行了接合的状态的侧视图。
具体实施方式
下面，用附图说明本发明的实施方式。图1表示构成本实施方式的接合结构的各构件的立体图，如图1所示，接合结构1具有H形钢的钢架柱10及与钢架柱10交叉的H形钢的钢架梁20，是由接合金属附件30接合它们而成的结构。钢架柱10具有腹板部11及设置在腹板部11的两侧的凸缘部12。另外，钢架梁20具有腹板部21及设置在腹板部21的两侧的凸缘部22。
在钢架柱10的凸缘部12上，从与钢架梁20的凸缘部22交叉的部位的短边方向中心对称地形成了两处狭长孔13。另外，在凸缘部12上，为了增强由于狭长孔13而不足的凸缘部12的强度，在与形成了狭长孔13的部位对应的部分上通过焊接等设置已形成了狭长孔的凸缘增强钢板14。进而，在钢架柱10的腹板部11上，在接近狭长孔13的位置形成了多个(在此是2行3列)螺栓穿插孔15。另外，在腹板部11上，为了增强由于螺栓穿插孔15而不足的腹板部11的强度，在与形成了螺栓穿插孔15的部位对应之处通过焊接等设置已形成了螺栓穿插孔的腹板增强钢板16。另外，考虑到腹板部11和凸缘部12之间的焊接部分或角焊缝部，将腹板增强钢板16设置在从凸缘部12空开若干间隙的位置上。另外，螺栓穿插孔15的数量、大小、位置等，是以钢架柱10及钢架梁20的大小等为基础决定的。
另一方面，在钢架梁20的凸缘部22上，在与钢架柱10的凸缘部12交叉的部位，而且在与凸缘部12的侧端部接近的位置形成了多个(在此是1行6列)螺栓穿插孔23。另外，在凸缘部22上，为了增强由于螺栓穿插孔23而不足的凸缘部22的强度，在与形成了螺栓穿插孔23的部位对应之处通过焊接等设置已形成了螺栓穿插孔的凸缘增强钢板24。凸缘增强钢板24也具有作为台面支承板的功能。另外，螺栓穿插孔23的数量、大小、位置等，是以钢架柱10及钢架梁20的大小等为基础决定的。
进而，接合金属附件30具有平板形的底板部31及侧板部32，是通过焊接、铸造等一体成形的。图2至图4表示本实施方式的接合结构的接合金属附件的立体图。接合金属附件30，如图2或图3所示，包括：具有一块底板部31和在底板部31的单侧端部呈直角地立起形成的一块侧板部32的L字状的结构，或如图4所示，具有一块底板部31和相对于底板部31呈直角地立起形成的两块侧板部32的T字状的结构，其任何一种都在使侧板部32的里侧彼此相对的状态下使用。侧板部32具有与底板部31相比前方延伸的大致长方形的穿插部位33。另外，在除了侧板部32的穿插部位33以外的部位，以把与穿插部位33相反的侧板部32的端部作为短边，向穿插部位33成为长边的方式形成了倾斜的切除部36。由于切除部36是被切除了一部分而形成的，所以减少了从钢架梁20传递到钢架柱10的拉伸力或压缩力的影响，由此，实现了接合金属附件30的轻量化。进而，在接合金属附件30的底板部31上，形成了多个(在此是1行6列)螺栓穿插孔34，在侧板部32上，形成了多个(在此是2行3列)螺栓穿插孔35。另外，螺栓穿插孔34、35的数量、大小、位置等，是以钢架柱10及钢架梁20的大小等为基础决定的。
对以上那样构成的本实施方式的接合结构1的接合顺序进行说明。图5及图6是说明本实施方式的接合结构的接合顺序的立体图。首先，如图5所示，把从下方对钢架梁20的凸缘部22的下面进行支承的接合金属附件30的穿插部位33相对于设置在钢架柱10的凸缘部12上的凸缘增强钢板14的狭长孔及狭长孔13进行穿插，在经腹板增强钢板16而与钢架柱10的腹板部11对接的状态下使设置在位于钢架柱10的腹板部11的两面的穿插部位33、腹板增强钢板16、及腹板部11上的各个螺栓穿插孔相互对准，由穿插在它们上的强力螺栓紧固，夹住钢架柱10的腹板部11的两面地进行接合。由此，从下方对钢架梁20的凸缘部22的下面进行支承的接合金属附件30的侧板部32，与钢架柱10的腹板部11接合，能够容易地进行钢架梁20的凸缘部22的导向。
接着，在把钢架梁20的凸缘部22的下面引导至接合金属附件30的底板部31之后，在经凸缘增强钢板24使底板部31与钢架梁20的凸缘部22对接的状态下，使设置在底板部31、凸缘增强钢板24、及凸缘部22上的各个螺栓穿插孔相互对准，由穿插在它们上的强力螺栓紧固，将钢架梁20的凸缘部22的下面与底板部31接合。由此，从下方对钢架梁20的凸缘部22的下面进行支承的接合金属附件30的底板部31，与钢架梁20的凸缘部22的下面接合。
然后，如图6所示，使设置在钢架梁20的凸缘部22的上面上的接合金属附件30的穿插部位33相对于设置在钢架柱10的凸缘部12上的凸缘增强钢板14的狭长孔及狭长孔13穿插，在经腹板增强钢板16而与钢架柱10的腹板部11对接的状态下，使设置在位于钢架柱10的腹板部11的两面的穿插部位33、腹板增强钢板16、及腹板部11上的各个螺栓穿插孔相互对准，由穿插在它们上的强力螺栓紧固，夹住钢架柱10的腹板部11的两面地进行接合。由此，设置在钢架梁20的凸缘部22的上面上的接合金属附件30的侧板部32，与钢架柱10的腹板部11接合。
最后，在经凸缘增强钢板24使设置在钢架梁20的凸缘部22的上面上的接合金属附件30的底板部31与钢架梁20的凸缘部22对接的状态下，使设置在底板部31、凸缘增强钢板24、及凸缘部22上的各个螺栓穿插孔相互对准，由穿插在它们上的强力螺栓紧固，将钢架梁20的凸缘部22的上面与底板部31接合。由此，设置在钢架梁20的凸缘部22的上面上的接合金属附件30的底板部31，与钢架梁20的凸缘部22的上面接合。图7是表示把接合金属附件接合在本实施方式的钢架柱及钢架梁上的状态的俯视图，图8是其正视图，图9是其侧视图。
根据这样的接合结构1，由于将接合金属附件的穿插部位33相对于形成在钢架柱的凸缘部12上的狭长孔13进行穿插，在使穿插部位33与钢架柱的腹板部11对接的状态下进行了接合，所以，在此部位不受相对于钢架柱10的凸缘部12呈直角方向的拉伸力或压缩力的影响。另外，加在钢架柱10及钢架梁20上的拉伸力、压缩力、剪切力，能够由接合金属附件30的底板部31及侧板部32使向此部位传递的各个力改变成直角方向顺利地传递。也就是说，向钢架梁20的凸缘部22上传递的拉伸力、压缩力、剪切力，从底板部31传递到相对于底板部31呈直角地立起形成的侧板部32的穿插部位33的固定位置，从侧板部32传递到钢架柱10的腹板部11上。另一方面，从钢架柱10的腹板部11上向侧板部32传递的拉伸力、压缩力、剪切力，传递到底板部31的固定位置，并从底板部31传递到钢架梁20的凸缘部22上。
另外，底板部31在与钢架梁20的凸缘部22呈直角的方向受到剪切力的情况下，能够顺利地传递给与底板部31相比对剪切力的强度强的侧板部32，能够抑制对底板部31或钢架梁20的凸缘部22产生的影响。进而，底板部31在与钢架梁20的凸缘部22相同的方向受到拉伸力、压缩力的情况下，因为经与侧板部32相比对拉伸力、压缩力的强度强的底板部31，所以能够抑制对侧板部32、钢架柱10的腹板部11产生的影响，同时，能够顺利地传递给侧板部32。
另外，侧板部32在与钢架柱10的腹板部11相同的方向受到剪切力的情况下，因为经与底板部31相比对剪切力的强度强的侧板部32，所以能够抑制对底板部31、钢架梁20的凸缘部22产生的影响，同时，能够顺利地传递给底板部31。进而，侧板部32在与钢架柱10的腹板部11呈直角的方向受到拉伸力、压缩力的情况下，能够顺利地传递给与侧板部32相比对拉伸力或压缩力的强度强的底板部31，能够抑制对侧板部32、钢架柱10的腹板部11产生的影响。
这样，根据本实施方式的接合结构1，因为经接合金属附件30顺利地传递加在钢架柱10及钢架梁20上的拉伸力、压缩力、剪切力，所以能够获得充分的强度。其结果，因为获得了接合结构的充分的强度，所以不需要把接合金属附件及构成构件等设计成高强度钢、壁厚、粗直径等的结构，不需要使用多个增强构件，能够谋求成本的降低和工期的缩短。
另外，本实施方式的接合结构1，在与钢架梁20的腹板部21交叉的钢架柱10的凸缘部12的短边方向中心附近的位置，通过焊接等设置具有多个(在此是6行1列)螺栓穿插孔的结点板17，另一方面，在钢架梁20的腹板部21上，在与结点板17的螺栓穿插孔对应的部分上形成了螺栓穿插孔25。结点板17及腹板部21，通过使螺栓穿插孔25相互对准，由穿插在各个螺栓穿插孔上的强力螺栓紧固，与钢架梁20的腹板部21接合。由此，因为在钢架柱10和钢架梁20交叉的部位，接合金属附件30与钢架柱10的腹板部11和钢架梁20的凸缘部22接合，与此相对，结点板17与钢架柱10的凸缘部12和钢架梁20的腹板部21接合，所以，能够平衡性良好地传递加在钢架柱10及钢架梁20上的拉伸力、压缩力、剪切力，能够抑制钢架柱10、钢架梁20、接合金属附件30等受到的各种力的影响。
本发明虽然根据附图所示的优选的实施方式进行了说明，但如果是本领域技术人员，则很清楚：在不脱离本发明的思想的情况下，能够容易地进行各种变更、改变。本发明也包含这样的变更例。
Claims (7)
1.一种钢架柱及钢架梁的接合结构，
由接合金属附件接合上述钢架柱和上述钢架梁，
上述钢架柱具有腹板部及设置在腹板部的两侧的凸缘部，上述钢架梁具有腹板部及设置在腹板部的两侧的凸缘部，
其特征在于，上述接合金属附件具有底板部和侧板部，上述侧板部在上述底板部的面上相对于该底板部大致呈直角地立起，而且具有在上述呈大致直角地立起的状态下与上述底板部的前端相比向前方延伸的穿插部位；
上述钢架柱的凸缘部，在与上述钢架梁的凸缘部交叉的部位上形成了狭长孔；
将上述侧板部的穿插部位相对于该狭长孔进行穿插，将该侧板部的穿插部位在与上述钢架柱的腹板部对接的状态下固定，将上述接合金属附件的底板部在与上述钢架梁的凸缘部对接的状态下固定。
2.根据权利要求1所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，形成在上述钢架柱的凸缘部上的狭长孔，在与上述钢架梁的凸缘部交叉的部位，从该钢架梁的凸缘部的短边方向中心对称地形成有两处，在将上述侧板部的穿插部位相对于该狭长孔穿插的位置设有上述接合金属附件。
3.根据权利要求1或2所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，
在与上述接合金属附件的上述底板部及上述钢架梁的凸缘部的每一个对应的部分上形成了多个螺栓穿插孔；
在与上述接合金属附件的侧板部及上述钢架柱的腹板部的每一个对应的部分上形成了多个螺栓穿插孔；
相对于在上述接合金属附件的上述底板部及上述钢架梁的凸缘部、及上述接合金属附件的侧板部及上述钢架柱的腹板部的每一个上形成的上述多个螺栓穿插孔，用紧固件进行了固定。
4.根据权利要求1或2所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，上述接合金属附件具有一块上述底板部和在该底板部的单侧端部上呈直角地立起形成的一块上述侧板部。
5.根据权利要求1或2所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，上述接合金属附件具有一块上述底板部和相对于该底板部呈直角地立起形成的两块上述侧板部。
6.根据权利要求3所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，上述接合金属附件具有一块上述底板部和在该底板部的单侧端部上呈直角地立起形成的一块上述侧板部。
7.根据权利要求3所述的钢架柱及钢架梁的接合结构，其特征在于，上述接合金属附件具有一块上述底板部和相对于该底板部呈直角地立起形成的两块上述侧板部。
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