JP2000336774A - 外ダイアフラム - Google Patents

外ダイアフラム

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JP2000336774A
JP2000336774A JP11145521A JP14552199A JP2000336774A JP 2000336774 A JP2000336774 A JP 2000336774A JP 11145521 A JP11145521 A JP 11145521A JP 14552199 A JP14552199 A JP 14552199A JP 2000336774 A JP2000336774 A JP 2000336774A
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Masamitsu Tanaka
正光 田中
Takashi Kitano
隆司 北野
Kenzo Nakano
建蔵 中野
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄骨構造物などの柱梁接合部分において、配
管、配線類に干渉することなく、必要な接合強度を確保
することが可能な外ダイアフラムを提供する。 【解決手段】 外ダイアフラム10は、柱部材11を包
囲する鋳鋼製の接合部材12、接合部材12に連接され
た梁連結用部材13などで構成され、梁連結用部材13
の幅13aが、接合される梁部材15のフランジ幅15
aと同等となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造物を構成
する柱部材と梁部材との接合部分に使用される外ダイア
フラムに関する。
【0002】
【従来の技術】鉄骨構造物の柱部材に用いられる鋼管柱
と、梁部材に用いられるH形鋼との接合部分には、図1
1に示すような鋼板製外ダイアフラム90が使用されて
いる。この外ダイアフラム90は、鋼管柱91の外周に
装着可能な接合孔95を有する接合部材92と接合部材
92に連接された梁連結用のボルト孔94付き突出部9
3とで構成されている。
【0003】鋼管柱91に外ダイアフラム90を装着
し、鋼管柱91の外周と外ダイアフラム90の接合孔9
5の内周とを溶接によって接合し、ボルトナットを用い
て突出部93に梁部材のフランジ96を固定すること
で、鋼管柱91と梁部材とを接合している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の鋼板製ダイアフ
ラム90は、力学的な理由から、梁部材のフランジ96
と対向する突出部93は先細りのテーパ形状であり、そ
の基端部の幅は鋼管柱91の外径より大きく形成されて
いる。このため、鋼板製ダイアフラム90を用いて鉄骨
構造物を形成した場合、柱部材91付近に配置されるこ
とが多いパイプダクト、エレベータシャフトなどが突出
部93のテーパ基端部に干渉され、施工上の不都合が生
じている。
【0005】本発明が解決すべき課題は、鉄骨構造物な
どの柱梁接合部分において、配管、配線類に干渉するこ
となく、必要な接合強度を確保することを可能とするこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、柱部材と梁部
材との接合部分に使用される外ダイアフラムであって、
柱部材を包囲する鋳鋼製または鍛鋼製の接合部材と、前
記接合部材に連接された梁連結用部材とからなり、前記
梁連結用部材の幅を接合される梁部材の幅と同等とした
ことを特徴とする。
【0007】このような構成とすることにより、通常、
梁部材の幅は柱部材の外径以下である関係上、梁連結用
部材の幅を柱部材の外径範囲内に納めることが可能とな
るので、配管、配線類に干渉することなく、梁連結用部
材と梁部材との必要な接合強度を確保することができ
る。なお、梁連結用部材と梁部材との接合強度を高める
ために、梁連結用部材の厚さを梁部材フランジの厚さよ
り大とすることが望ましい。
【0008】また、本発明の外ダイアフラムは、柱部材
を包囲する鋳鋼製または鍛鋼製の接合部材と、この接合
部材に連接された梁連結用部材とからなり、梁連結用部
材の基端部の幅を接合部材の外径以下でかつ接合される
梁部材の幅以上としたことを特徴とする。このような構
成とすることにより、配管、配線類の近傍に位置する梁
連結用部材の基端部の幅を、最大でも接合部材の外径の
範囲内に納めることが可能となるので、配管、配線類に
干渉することなく、梁連結用部材と梁部材との必要な接
合強度を確保することができる。
【0009】ここで、梁連結用部材を、その基端部から
先端部に向かって狭幅なテーパ形状とすることにより、
配管、配線類に干渉することなく、梁連結用部材自体の
強度を高めることができる。
【0010】また、梁連結用部材に補強用リブを設ける
ことにより、配管、配線類に干渉することなく、梁連結
用部材自体の強度をさらに高めることができる。
【0011】また、梁連結用部材の側部と梁連結用部材
が連接された接合部の外周との間に、梁連結用部材と略
同一面の補強材を接合することにより、現場施工によ
り、配管、配線類に干渉することなく接合強度を高める
ことが可能となるので、現場状況に適応した接合構造を
形成することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は第1実施形態の外ダイアフ
ラムを示す平面図、図2は図1のA−A線断面図であ
る。
【0013】本実施形態の外ダイアフラム10は鋳鋼製
であり、柱部材11を包囲する接合部材12と、接合部
材12に連接された梁連結用部材13とで構成され、梁
連結用部材13の幅13aを、接合される梁部材15の
フランジ幅15aと同等としている。
【0014】これによって、梁連結用部材13の幅13
aは、接合部材12の外径12aより小さくなるので、
配管、配線類に干渉することがなく、梁連結用部材13
と梁部材15との必要な接合強度を確保することができ
る。
【0015】この場合、図2に示すように、梁連結用部
材13の厚さ13tを梁部材15のフランジ厚さ15t
より大とし、梁連結用部材13の先端に溶接開先13b
を形成し、溶接部16によって接合しているため、梁連
結用部材13の幅13aと梁部材15の幅15aとが同
等でも、十分な接合強度を得ることができる。
【0016】次に、図3を参照して、本発明の第2実施
形態について説明する。本実施形態の外ダイアフラム2
0も鋳鋼製であり、柱部材11を包囲する接合部材21
と、接合部材21に連接されたボルト孔25付きの梁連
結用部材22などからなり、梁連結用部材22の基端部
の幅22aを接合部材21の外径21aと同等とすると
ともに、梁連結用部材22を、その基端部から先端部に
向かって狭幅なテーパ形状としている。また、梁連結用
部材22の先端部の幅22bを梁部材23のフランジ幅
23aと同等としている。
【0017】梁連結用部材22の基端部の幅22aを、
接合部材21の外径21aの範囲内において最大限広く
確保しているため、配管、配線類に干渉することなく、
必要な接合強度を確保することができる。また、梁連結
用部材22は、その基端部から先端部に向かって狭幅な
テーパ形状であるため、梁連結用部材22自体も高強度
である。
【0018】このように、外ダイアフラム20を角形鋼
管柱11の外周に接合することにより、図4に示すよう
に、角形鋼管柱11に対して梁部材23を接合すること
が可能となる。図4に示す接合部分においては、2つの
外ダイアフラム20が角形鋼管柱11に一定距離を隔て
て上下に装着され、それぞれの外ダイアフラム20の梁
連結用部材22に対し、梁部材のフランジ23がボルト
ナット24によって接合されている。
【0019】次に、図5を参照して、本発明の第3実施
形態について説明する。本実施形態の外ダイアフラム3
0も鋳鋼製であり、柱部材11を包囲する接合部材31
と、接合部材31に連接された梁連結用部材32などか
らなり、梁連結用部材32の基端部の幅32aを接合部
材31の外径31aと同等とするとともに、梁連結用部
材32を、その基端部から先端部に向かって狭幅なテー
パ形状としている。また、梁連結用部材32の先端部の
幅32bを梁部材33のフランジ幅33aと同等として
いる。
【0020】外ダイアフラム30では、梁連結用部材3
2の表面に補強用リブ34を設けているため、柱部材1
1付近に位置する配管、配線類に干渉することなく、梁
連結用部材32自体の強度をさらに高めることができ
る。
【0021】次に、図6を参照して、本発明の第4実施
形態について説明する。本実施形態の外ダイアフラム4
0も鋳鋼製であり、柱部材11を包囲する接合部材41
と、接合部材41に連接された梁連結用部材42などか
らなり、梁連結用部材42の側部と、梁連結用部材42
が連接された接合部材41の外周との間に、梁連結用部
材42と略同一面の補強材43を溶接によって接合して
いる。
【0022】この場合、梁連結用部材42と補強材43
との接合体は基端部から先端部に向かって狭幅なテーパ
形状であり、その基端部の幅43aは接合部材41の外
径41aと同等であり、先端部の幅42aは梁部材44
のフランジ幅44aと同等である。
【0023】このような構成とすることにより、補強材
43を現場施工で溶接接合することで、配管、配線類に
干渉することなく、図3に示す外ダイアフラム20と同
様の接合強度を得ることが可能となるので、現場状況に
適応した接合構造を形成することができる。
【0024】次に、図7を参照して、本発明の第5実施
形態について説明する。外ダイアフラム50は、角形鋼
管柱11が貫通可能な角形接合孔51を有する接合部材
52、H形鋼梁部材18のフランジ18fと接合するた
め接合部材52の外周に形成されたテーパ状の突出部5
3とで構成されている。また、外ダイアフラム50を角
形鋼管柱11の外周に溶接接合するための部分溶け込み
溶接開先として、角形接合孔51の内周縁の直線部分の
みにJ形開先54が形成されている。
【0025】外ダイアフラム50は、接合部材52の角
形接合孔51に角形鋼管柱11を貫通させて角形鋼管柱
11の外周に装着され、角形鋼管柱11の外周の平面部
11pと外ダイアフラム50の角形接合孔51の内周と
が溶接部55によって接合される。また、角形鋼管柱1
1の外周のコーナ曲面部11cと、角形接合孔51の内
周曲面部とは溶接されていない。
【0026】角形鋼管柱11に2つの外ダイアフラム5
0が一定距離を隔てて上下に装着され、それぞれの外ダ
イアフラム50の突出部53に対し、H形鋼梁部材18
のフランジ18fがボルトまたは溶接によって接合され
る。
【0027】このような接合構造を形成することによ
り、H形鋼梁部材18などに発生した応力は、溶接部5
5を経由して角形鋼管柱11の平面部11pのみに伝達
され、コーナ曲面部11cに伝達され難いため、製造工
程に起因する残留応力などで強度低下が発生している可
能性のあるコーナ曲面部11cからの破壊が回避され、
溶接接合後においても高強度を維持することができる。
【0028】また、溶接作業が困難である、角形鋼管柱
11の外周の曲面部11cと角形接合孔51の内周曲面
部との溶接を行っていないので、溶接欠陥の発生が減少
し、溶接接合後の高強度維持に寄与することができ、溶
接作業の効率も向上する。
【0029】J形開先54は、比較的少ない開先加工で
十分な溶け込みを確保することができるため、開先加工
および溶接に要する労力を低減することができ、施工性
も向上する。また、溶接部55では、裏当て金や溶接金
属の盛り上げが不要であるため、施工は容易で、溶接欠
陥の発生も抑制され、溶接部55の品質が向上する。こ
の場合、J形開先54の端部54eはエンドタブとして
機能するので、溶接作業性が向上し、溶接欠陥の発生も
防止することができる。
【0030】突出部53の基端部分の幅53aは接合部
材52の外径52aと同等であり、突出部53の先端部
分の幅53bはH形鋼梁部材18のフランジ18fの幅
18cと同等である。このように、突出部53の基端部
分の幅53aを、接合部材52の外径52aの範囲内に
おいて最大限広く確保しているため、配管、配線類に干
渉することなく、必要な接合強度を確保することができ
る。また、突出部53は、基端部分から先端部分に向か
って狭幅なテーパ形状であるため、突出部53自体も高
強度である。
【0031】外ダイアフラム50の突出部53は、図3
に示す外ダイアフラム20の梁連結用部材22より短い
ため、角形鋼管柱11に外ダイアフラム50を接合した
状態でも嵩張らず、運搬性、施工性などに優れている。
また、H形鋼梁部材18のフランジ18fと突出部53
との接合手段は、施工条件に応じて、ボルト接合または
溶接接合のいずれかを選択することができるので、汎用
性も優れている。
【0032】次に、図8〜10を参照して、本発明の第
6実施形態について説明する。外ダイアフラム60は、
角形鋼管柱11が貫通可能な角形接合孔61を有する接
合部材62、H形鋼梁部材18のフランジ18fと接合
するため接合部材62の外周に形成された突出部63な
どで構成されている。また、接合部材62の内周縁の直
線部分のみにJ形開先64が形成されている。
【0033】外ダイアフラム60は、接合部材62の角
形接合孔61に角形鋼管柱11を貫通させて角形鋼管柱
11の外周に装着され、角形鋼管柱11の外周の平面部
11pと外ダイアフラム60の角形接合孔62の内周と
がそれぞれ溶接部65によって接合されている。また、
角形鋼管柱11の外周のコーナ曲面部11cと、角形接
合孔61の内周曲面部とは溶接されていない。
【0034】角形鋼管柱11とH形鋼梁部材18との接
合部分においては、図10に示すように、角形鋼管柱1
1に一定距離を隔てて上下に装着された2つの外ダイア
フラム60の突出部63に対して、H形鋼梁部材18の
フランジ18fが溶接部66によって接合されている。
この場合、フランジ18fの端部には溶接開先18aが
形成され、裏当て金18bが用いられている。
【0035】H形鋼梁部材18などに発生した応力は、
溶接部65を経由して角形鋼管柱11の平面部11pの
みに伝達され、コーナ曲面部11cに伝達され難いた
め、製造工程に起因する残留応力などで強度低下が発生
している可能性のあるコーナ曲面部11cからの破壊が
回避され、溶接接合後も設計通りの高強度を維持するこ
とができる。
【0036】また、溶接作業が困難である、角形鋼管柱
11の外周の曲面部11cと角形接合孔61の内周曲面
部との溶接を行っていないので、溶接欠陥の発生が減少
し、溶接接合後の高強度維持に寄与することができ、溶
接作業効率も向上する。
【0037】J形開先64は、比較的少ない開先加工で
十分な溶け込みを確保することができるため、開先加工
および溶接に要する労力を低減することができ、施工性
も向上する。また、溶接部65は、裏当て金や溶接金属
の盛り上げが不要であるため、施工は容易で、溶接欠陥
の発生も抑制され、溶接部65の品質が向上する。この
場合、J形開先64の端部64eはエンドタブとして機
能するので、溶接作業性が良好で、溶接欠陥の発生も防
止することができる。
【0038】本実施形態において、外ダイアフラム60
の突出部63は突出長さが比較的短いため、角形鋼管柱
11に外ダイアフラム60を接合した状態でも嵩張ら
ず、運搬性、施工性などに優れている。また、H形鋼梁
部材18のフランジ18fを突出部63に溶接接合する
ことによって、角形鋼管柱11とH形鋼梁部材18とを
接合するので、強固な接合構造を形成することができ
る。
【0039】図9に示すように、突出部63の基端部分
の幅63aは接合部材62の外径62aと同等であり、
突出部63の先端部分の幅63bはH形鋼梁部材18の
フランジ18fの幅18cと同等である。このように、
突出部63の基端部分の幅63aを、接合部材62の外
径62aの範囲内で最大限広く確保しているため、配
管、配線類に干渉することなく、必要な接合強度を確保
することができる。
【0040】
【発明の効果】本発明により、以下に示す効果を奏す
る。
【0041】(1)柱部材を包囲する接合部材と接合部
材に連接された梁連結用部材とからなる外ダイアフラム
において、梁連結用部材の幅を、接合される梁部材の幅
と同等とすることにより、梁部材の幅は柱部材の外径以
下である関係上、梁連結用部材の幅を柱部材の外径範囲
内に納めることが可能となるので、配管、配線類に干渉
することなく、梁連結用部材と梁部材との必要な接合強
度を確保することができる。
【0042】(2)外ダイアフラムの梁連結用部材の基
端部の幅を、接合部材の外径以下で、接合される梁部材
の幅以上とすることにより、配管、配線類の近傍に位置
する梁連結用部材の基端部の最大幅を接合部材の外径範
囲内に納めることが可能となるので、配管、配線類に干
渉することなく、梁連結用部材と梁部材との必要な接合
強度を確保することができる。
【0043】(3)梁連結用部材を、その基端部から先
端部に向かって狭幅なテーパ形状とすることにより、配
管、配線類に干渉することなく、梁連結用部材自体の強
度を高めることができる。
【0044】(4)梁連結用部材に補強用リブを設ける
ことにより、配管、配線類に干渉することなく、梁連結
用部材自体の強度をさらに高めることができる。
【0045】(5)梁連結用部材の側部と、梁連結用部
材が連接された接合部の外周との間に、梁連結用部材と
略同一面の補強材を接合することにより、現場施工によ
り、配管、配線類に干渉することなく、接合強度を高め
ることが可能となるので、現場状況に適応した接合構造
を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態の外ダイアフラムを示す平面図
である。
【図2】 図1のA−A線断面図である。
【図3】 第2実施形態の外ダイアフラムを示す平面図
である。
【図4】 図3に示す外ダイアフラムを用いた柱梁接合
構造を示す側面図である。
【図5】 第3実施形態の外ダイアフラムを示す平面図
である。
【図6】 第4実施形態の外ダイアフラムを示す平面図
である。
【図7】 第5実施形態の外ダイアフラムを示す斜視図
である。
【図8】 第6実施形態の外ダイアフラムを示す斜視図
である。
【図9】 図8に示す外ダイアフラムを用いた柱梁接合
構造を示す水平断面図である。
【図10】 図9におけるB−B線断面図である。
【図11】 従来の鋼板製ダイアフラムを示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
10,20,30,40,50,60 外ダイアフラム 11 柱部材(角形鋼管柱) 11c コーナ曲面部 11p 平面部 12,21,31,41,52,62 接合部材 13,22,32,42 梁連結用部材 25 ボルト孔 12a,21a,32a,53a,63a 接合部材の
幅 13a 梁連結用部材の幅 13t 梁連結用部材の厚さ 15 梁部材 15a,23a,33a,44a 梁部材のフランジ幅 18 H形鋼梁部材 18a 溶接開先 18b 裏当て金 18f フランジ 22a,32a 梁連結用部材の基端部の幅 22b,32b 梁連結用部材の先端部の幅 24 ボルトナット 34 補強用リブ 43 補強材 51,61 角形接合孔 54,64 J形開先 55,65 溶接部 54e,64e J形開先の端部 53,63 突出部
フロントページの続き (72)発明者 中野 建蔵 福岡県北九州市若松区北浜1丁目9番1号 日立金属株式会社若松工場内 Fターム(参考) 2E125 AA04 AA14 AB01 AB16 AC15 AC16 AG20 AG49 AG57 BB09 BB16 BB22 BC05 BC07 BC08 BE02 BE08 BF01 CA05 CA14 CA90 EA33

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱部材と梁部材との接合部分に使用され
    る外ダイアフラムであって、柱部材を包囲する鋳鋼製ま
    たは鍛鋼製の接合部材と、前記接合部材に連接された梁
    連結用部材とからなり、前記梁連結用部材の幅を接合さ
    れる梁部材の幅と同等としたことを特徴とする外ダイア
    フラム。
  2. 【請求項2】 柱部材と梁部材との接合部分に使用され
    る外ダイアフラムであって、柱部材を包囲する鋳鋼製ま
    たは鍛鋼製の接合部材と、前記接合部材に連接された梁
    連結用部材とからなり、前記梁連結用部材の基端部の幅
    を前記接合部材の外径以下でかつ接合される梁部材の幅
    以上としたことを特徴とする外ダイアフラム。
  3. 【請求項3】 前記梁連結用部材が、その基端部から先
    端部に向かって狭幅としたテーパ形状である請求項2記
    載の外ダイアフラム。
  4. 【請求項4】 前記梁連結用部材に補強用リブを設けた
    請求項1〜3のいずれかに記載の外ダイアフラム。
  5. 【請求項5】 前記梁連結用部材の側部と、前記梁連結
    用部材が連接された前記接合部材の外周との間に、前記
    梁連結用部材と略同一面の補強材を接合した請求項1記
    載の外ダイアフラム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103696499A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 天津大学 钢结构梁柱连接用铸钢节点
CN105464211A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 天津大学 一种装配式钢框架铸钢节点及其安装方法

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