JP2000129779A - 仕口金物による柱と梁の接合構造 - Google Patents

仕口金物による柱と梁の接合構造

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JP2000129779A
JP2000129779A JP10306782A JP30678298A JP2000129779A JP 2000129779 A JP2000129779 A JP 2000129779A JP 10306782 A JP10306782 A JP 10306782A JP 30678298 A JP30678298 A JP 30678298A JP 2000129779 A JP2000129779 A JP 2000129779A
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Masaaki Oshima
正昭 大嶋
Toshio Saeki
俊夫 佐伯
Naoki Tanaka
直樹 田中
Yukio Hayashi
幸雄 林
Yoshio Fukada
良雄 深田
Nobuhiro Kawabata
信博 川畑
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱と梁の接合に関して、簡素にして加工工数
が少なく、従ってコストも低く、従来の外ダイヤフラム
式に比べて梁端末の面外耐力が高く、コンクリートを充
填しても、その充填性が確実に保証される柱と梁の接合
構造を提供する。 【解決手段】 柱を嵌通し得る長尺の筒状部材を所定の
長さに輪切りし、断面H形に形成した部材の左右の両フ
ランジを、前記筒状部材を輪切りにした部材の軸に平行
に溶接して仕口金物を形成し、該仕口金物を、梁を接合
しようとする柱の接合部位に挿通して溶接し、前記仕口
金物の、断面H形に形成した部材のウエブに、H型梁の
フランジを固着する柱と梁の接合構造とする。

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、仕口金物による
鋼管柱と梁の接合構造に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】建築鉄
骨構造において、安全性が高くより経済的な柱と梁の接
合部を設計、施工することは永遠の課題であり、現在ま
でに既に数多くの方法が開示発明されている。その代表
的なものに次のようなものがある。 内ダイヤフラム方式。
【0003】一般に地震時に生ずる梁の水平力は、柱の
内部の水平ダイヤフラムを介して、隣の梁のフランジに
伝達させることにより構造物の安全性が確保されてい
る。しかし鋼管柱の内部にダイヤフラムを設けること
は、閉鎖区域での作業となるため一般には不可能であ
る。
【0004】しかし組み立て箱型角柱には、エレクトロ
スラグ溶接が応用されるが、極めて高度な技術と大掛か
りな設備を必要とする。加うるに広範囲の加工部が高温
に曝され柱及びダイヤフラムの材質の、機械的性質の劣
化を伴うことがあり十分な手当てが必要となる。
【0005】さらに柱の剛性を高めるため、鋼管柱の内
部にコンクリートを充填する場合は、内ダイヤフラムに
孔を穿設してコンクリートの充填性を上げている。ダイ
ヤフラムの下部に空気を巻き込まないで、十分な充填性
を得るためには相当大きな孔か複数個の穿孔が必要にな
る。従ってダイヤフラムとしての強度、つまり効果は小
さくなるという欠点がある。 通しダイヤフラム方式。
【0006】組み立て箱型角柱で高度な技術と大掛かり
な設備を要するエレクトロスラグ溶接を応用する代わり
に、梁を接合する部分の柱を切断して梁を貫通させ、そ
の上に切断した柱を組み立てる方法である。
【0007】この場合は、溶接箇所が多くなるばかりか
柱の組み立て精度の確保が困難となる。またコンクリー
トの充填性については、内ダイヤフラムの場合と同様の
欠点をもつ。 外ダイヤフラム方式。
【0008】上記の2つの構造の加工の複雑性とコンク
リートの充填性とを解決するため、外ダイヤフラム方式
が開発されている。しかし一般の外ダイヤフラム方式で
は、柱の梁接合部位に星型の平板を溶接したものである
ため、星型の平板(外ダイヤフラム)が大形となるばか
りか、ダイヤフラムが平板なので梁端部の面外耐力が弱
いという不都合があった。
【0009】以上のような現状と阪神大震災の被害経験
から、梁の端部の安全性が要求されていることに鑑み、 a、簡便で加工工数が少なくコストの低い、しかも品質
のよい柱と梁の接合構造。 b、梁の端部の耐力が大きく性能のよい、柱と梁の接合
構造。 c、鋼管コンクリート構造における充填コンクリートの
確保ができる、柱と梁の接合構造。 を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1は、柱を嵌通し
得る長尺の筒状部材を所定の長さに輪切りし、2枚の板
材を平行に配置したフランジ間に、直角に1枚の板材を
溶接してウエブとした第1補助材の両フランジを、前記
筒状部材を輪切りにした部材の軸に平行に溶接して仕口
金物を形成し、該仕口金物を、梁を接合しようとする柱
の接合部位に挿通して溶接し、前記仕口金物の、第1補
助材のウエブに、H型梁のフランジを固着してなること
を特徴とする仕口金物による柱と梁の接合構造であるこ
とを要旨とする。
【0011】そして第1補助材の断面はH型であっても
よいし、コ字を立てた形であってもよい。請求項2は、
柱を嵌通し得る長尺の断面が井字状部材を所定の長さに
輪切りし、該井字状断面の、2本の相対する断面から突
出した部分の間に、前記断面が井字状部材を所定の長さ
に輪切りしたものの軸に直角に板材を溶接して、仕口金
物を形成し、該仕口金物を、梁を接合しようとする柱の
接合部位に挿通して溶接し、前記仕口金物の、輪切りし
たものの軸に直角に溶接した板材に、H型梁のフランジ
を固着してなることを特徴とする仕口金物による柱と梁
の接合構造であることを要旨とする。
【0012】輪切りしたものの軸に直角に溶接する板材
は、該溶接した板材と井字状の断面から突き出した部分
の断面が、H型であってもよいし、コ字を立てた形でも
よい。
【0013】請求項3は、柱の梁を接合しようとする相
対峙した部位に、所定幅で柱の両側に突出する板部材を
溶接し、別に2枚の板材を平行に配置したフランジ間
に、直角に1枚の板材を溶接してウエブとした第2補助
材を、前記柱の両側に突出する板部材に両フランジが、
柱の軸に平行になるように溶接し、更に前記柱の両側に
突出する板部材の間に、1枚のフランジ材に直角に1枚
の板材を溶接してウエブとした第3補助材を挿入して溶
接し、前記柱の両側に突出する板部材と、前記第2補助
材と、前記第3補助材で仕口金物を形成し、該仕口金物
の前記第2補助材のウエブと、前記第3補助材のウエブ
にH型梁のフランジを固着してなることを特徴とする仕
口金物による柱と梁の接合構造であることを要旨とす
る。
【0014】そして第2補助材の断面はH型であっても
よいし、コ字を立てた形であってもよい。また第3補助
材の断面はT字を横にした形であってもよいし、L字を
横にした形であってもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて、発明の実施
の形態を説明する。図1は、請求項1記載の角形鋼管柱
の場合である。
【0016】図1(a)は、長尺の角筒1を形成する一
つの例で両端に凸型を有する2枚の電炉製帯鋼板2と2
枚の平たい電炉製帯鋼板3で、図1(b)に示すような
柱を嵌通し得る長尺の角筒1を形成する。ここに電炉製
帯鋼板2は両端に凸型のない平たい電炉製帯鋼板3と同
様なものであってもよい。
【0017】別に図1(c)に示すように、角筒1の断
面の一辺hと同じ高さを持つH型断面の長尺部材4を製
作する。ここでH型断面のウエブ部分が梁接合部4aと
なる。そして接合しようとする梁に応じてH型断面の長
尺部材4を切断し、H型断面の第1補助材5を形成す
る。梁接合部4aに梁をボルトで締結する場合は、第1
補助材5の梁接合部4aにボルト孔を穿設しておく。図
1(d)に、このようにして製作したH型断面の第1補
助材5を示す。
【0018】次に図1(b)で製作した角筒1の側面
に、前記H型断面の第1補助材5を並べて溶接する。そ
の後短く切断されたH型断面の第1補助材5を溶接した
長尺の角筒1を、第1補助材5の長さに輪切りにして、
仕口金物6を形成する。
【0019】図2は、短く切断したH型断面の第1補助
材5を溶接した長尺の角筒1を輪切りにして、仕口金物
6を形成した図である。ここにH型断面の長尺部材4
は、長尺のままで長尺の角筒1に溶接して、その後接合
しようとする梁に応じて輪切りにしてもよい。
【0020】図3は、このようにして製作された仕口金
物6を、柱Aに挿通し仕口金物6の梁接合部4aにH型
梁Bのフランジを溶接して、柱と梁の接合部を形成する
斜視図である。仕口金物6同志の接合は不要である。
【0021】図4はH型断面の第1補助材5の代わり
に、断面がコ字を立てにした形の第1補助材5aを用い
た例を示す図である。図5は、請求項2記載の場合で、
長尺の帯鋼で柱を挿通し得る井字型断面の角筒7を形成
する図である。その角筒を、点線部で輪切りにして井字
型金物8とするところである。その後、相対峙する井字
型断面の断面角形より突出した部分8a、8aの中間
に、輪切りにした方向と平行に梁接合金物8bを溶接す
る。図6は、このようにして完成した仕口金物9を示す
図である。
【0022】このようにして得た仕口金物9を、柱の梁
を接合しようとする部位に溶接する。そして仕口金物9
の梁接合金物8bに、梁のフランジを溶接又はボルトで
固着する。ここに仕口金物9同志の接合は不要である。
【0023】図7(a)は別の仕口金物9aの上面図で
あり(b)はC断面図である。仕口金物9aでは相対峙
する井字型断面の断面角形より突出した部分8a、8a
と、梁接合金物8bはコ字を立てた形を形成する。
【0024】また図8は、請求項3記載の例で、仕口金
物を一度に沢山製作しない場合の仕口金物の形成法を示
す図である。仕口金物を輪切りにして利用する程数が無
い場合は、図8のようにして仕口金物を形成する。即ち
接合する梁に応じて、柱Aの梁を接合しようとする部位
に、板部材10を相対峙して柱Aより両側に突出させて
溶接または高力ボルトにて接合する。この板部材10に
は、別に製作された断面H型または断面がコ字を立てた
形の第2補助材11を添接して溶接する。その後、第2
補助材11を溶接しない側の相対峙する柱Aの面に、断
面がT字を横にした形またはL字を横にした形の第3補
助材12を柱Aより突出した部分に挿入して溶接する。
このようにして請求項1又は請求項2の長尺の筒部材を
輪切りにした時と同様の、仕口金物を得ることができ
る。H型梁Bのフランジは、前記第2補助材11のウエ
ブ11a及び第3補助材12のウエブ12aに固着して
柱Aと梁Bは接合される。
【0025】なお、以上は角形柱の例であるが、円形柱
にも応用できる。その場合は長尺の角筒の代わりに、柱
が嵌合し得る長尺の円筒を使用すればよい。
【0026】
【発明の効果】本発明の効果は次の通りである。 a、簡便で加工工数の少なくコストの低い、しかも品質
のよい柱と梁の接合構造であると同時に、 b、梁の端部に溶接された仕口金物の、補助材のフラン
ジが縦リブとして作用し、曲げ力に対する断面二次モー
メントが大きく、従来の平板の外ダイヤフラム式接合構
造より梁の端部の面外耐力が大きく接合性能がよい。 c、また従来の外ダイヤフラム式接合構造に比べて、単
なる大形の平板でないためコンパクトとなり取り扱いが
容易である。 d、また柱内部にダイヤフラムがないので、鋼管コンク
リート構造におけるコンクリートの充填に支障を及ぼさ
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、両端に凸型を有するの電炉製帯鋼板
2と平たい電炉製帯鋼板3の図である。(b)は、両端
に凸型を有する2枚の電炉製帯鋼板2と2枚の平たい電
炉製帯鋼板3で形成した、柱を挿通し得る長尺の角筒1
の図である。(c)は、角筒1の断面の一辺と同じ高さ
hを持つH型断面の長尺部材4の図である。(d)は、
接合しようとする梁に応じてH型断面の長尺部材4を切
断し、H型断面金物5を形成した図である。
【図2】短く切断したH型断面金物5を溶接した長尺の
角筒1を輪切りにして、仕口金物6を形成した図であ
る。
【図3】仕口金物6を、柱Aに挿通し仕口金物6の梁接
合部4aにH型梁Bのフランジを溶接して、柱と梁の接
合部を形成する斜視図である。
【図4】H型断面の第1補助材5の代わりに、断面がコ
字を立てにした形の第1補助材5aを用いた例を示す図
である。
【図5】請求項2記載の場合で、長尺の帯鋼で柱を挿通
し得る井字型断面の角筒7を形成する図である。
【図6】井字型断面の角筒7を輪切りにし、相対峙する
井字型断面の断面角形より突出した部分8a、8aの中
間に、輪切りにした方向と平行に梁接合金物8bを溶接
して完成した仕口金物9を示す図である。
【図7】相対峙する井字型断面の断面角形より突出した
部分8a、8aと、梁接合金物8bをコ字を立てた形に
形成する仕口金物9aの上面図であり(b)はC断面図
である。
【図8】請求項3記載の例で、仕口金物を一度に沢山製
作しない場合の仕口金物の形成法を示す図である。
【符号の説明】
A……柱、B……梁、1……長尺の角筒、2……両端に
凸型を有する電炉製帯鋼板、3……平たい電炉製帯鋼
板、4……H型断面の長尺部材、5……H型断面の第1
補助材、5a……断面がコ字を立てた形の第1補助材、
6……仕口金物、7……井字型断面の角筒、8……井字
型金物、8a……相対峙する井字型断面の断面角形より
突出した部分、8b……梁接合金物、9……仕口金物、
9a……仕口金物、10……板部材、11……第2補助
材、11a……第2補助材のウエブ、12……第3補助
材、12a……第2補助材のウエブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 直樹 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 林 幸雄 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 深田 良雄 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 川畑 信博 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 Fターム(参考) 2E125 AA04 AA14 AB01 AB16 AC15 AC16 AG03 AG56 AG57 BB09 BD01 BE08 CA90 EA00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱を嵌通し得る長尺の筒状部材を所定の
    長さに輪切りし、2枚の板材を平行に配置したフランジ
    間に、直角に1枚の板材を溶接または高力ボルトにて接
    合しウエブとした第1補助材の両フランジを、前記筒状
    部材を輪切りにした部材の軸に平行に溶接して仕口金物
    を形成し、該仕口金物を、梁を接合しようとする柱の接
    合部位に挿通して溶接し、前記仕口金物の、第1補助材
    のウエブに、H型梁のフランジを固着してなることを特
    徴とする仕口金物による柱と梁の接合構造。
  2. 【請求項2】 柱を嵌通し得る長尺の断面が井字状部材
    を所定の長さに輪切りし、該井字状断面の、2本の相対
    する断面から突出した部分の間に、前記断面が井字状部
    材を所定の長さに輪切りしたものの軸に直角に板材を溶
    接して、仕口金物を形成し、該仕口金物を、梁を接合し
    ようとする柱の接合部位に挿通して溶接し、前記仕口金
    物の、輪切りしたものの軸に直角に溶接した板材に、H
    型梁のフランジを固着してなることを特徴とする仕口金
    物による柱と梁の接合構造。
  3. 【請求項3】 柱の梁を接合しようとする相対峙した部
    位に、所定幅で柱の両側に突出する板部材を溶接し、別
    に2枚の板材を平行に配置したフランジ間に、直角に1
    枚の板材を溶接してウエブとした第2補助材を、前記柱
    の両側に突出する板部材に両フランジが、柱の軸に平行
    になるように溶接し、更に前記柱の両側に突出する板部
    材の間に、1枚のフランジ材に直角に1枚の板材を溶接
    してウエブとした第3補助材を挿入して溶接し、前記柱
    の両側に突出する板部材と、前記第2補助材と、前記第
    3補助材で仕口金物を形成し、該仕口金物の前記第2補
    助材のウエブと、前記第3補助材のウエブにH型梁のフ
    ランジを固着してなることを特徴とする仕口金物による
    柱と梁の接合構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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