JP2002004425A - 柱梁接合部、柱用圧延ｈ形鋼およびその製造方法 - Google Patents
柱梁接合部、柱用圧延ｈ形鋼およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部の構造が大幅に簡略化でき、施工が容
易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部、その
柱梁接合部に用いられる柱用圧延Ｈ形鋼、および柱用圧
延Ｈ形鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の
柱鉄骨１として、ウェブ１ｂの板厚ｔ1 とフランジ１ａ
の板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）≦２．０
であり、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフラン
ジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2
≧０．９である圧延Ｈ形鋼を用いる。強軸側の鉄骨梁２
の端部は、従来と同様、柱鉄骨１のフランジ１ａに溶接
等により直接接合する。柱鉄骨１のウェブ１ｂの板厚を
上記の十分厚い板厚に設定したことで、弱軸側の鉄骨梁
３についても、その端部を、柱鉄骨１のウェブ１ｂに溶
接等により直接接合する。
易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部、その
柱梁接合部に用いられる柱用圧延Ｈ形鋼、および柱用圧
延Ｈ形鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の
柱鉄骨１として、ウェブ１ｂの板厚ｔ1 とフランジ１ａ
の板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）≦２．０
であり、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフラン
ジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2
≧０．９である圧延Ｈ形鋼を用いる。強軸側の鉄骨梁２
の端部は、従来と同様、柱鉄骨１のフランジ１ａに溶接
等により直接接合する。柱鉄骨１のウェブ１ｂの板厚を
上記の十分厚い板厚に設定したことで、弱軸側の鉄骨梁
３についても、その端部を、柱鉄骨１のウェブ１ｂに溶
接等により直接接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、鉄骨造（Ｓ造）
や鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の柱梁接合部の
構造、およびそれに使用する柱用圧延Ｈ形鋼に関するも
のである。特に、事務所ビル、ショッピングセンター、
倉庫、工場等のスパンの大きい中低層建築物の構築に適
している。
や鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の柱梁接合部の
構造、およびそれに使用する柱用圧延Ｈ形鋼に関するも
のである。特に、事務所ビル、ショッピングセンター、
倉庫、工場等のスパンの大きい中低層建築物の構築に適
している。
【０００２】
【従来の技術】従来の鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造
において、柱に用いられる鋼材としてはＨ形鋼が一般的
であり、その他、角形鋼管、丸鋼管等が用いられてい
る。
において、柱に用いられる鋼材としてはＨ形鋼が一般的
であり、その他、角形鋼管、丸鋼管等が用いられてい
る。
【０００３】角形鋼管や丸鋼管は、鉄骨梁との関係では
強軸、弱軸がなく、どの方向に対しても同様な接合が可
能である反面、閉断面の部材であるため、内ダイアフラ
ムまたは外ダイアフラムを設けるなど、接合構造が複雑
となり、接合作業が難しくなる。
強軸、弱軸がなく、どの方向に対しても同様な接合が可
能である反面、閉断面の部材であるため、内ダイアフラ
ムまたは外ダイアフラムを設けるなど、接合構造が複雑
となり、接合作業が難しくなる。
【０００４】これに対しＨ形鋼は開断面であるため、比
較的接合作業が容易であるが、強軸、弱軸があるため、
特に弱軸方向における接合構造が問題となる。
較的接合作業が容易であるが、強軸、弱軸があるため、
特に弱軸方向における接合構造が問題となる。
【０００５】柱鋼材として、Ｈ形鋼を用いる場合の柱梁
接合部の接合形式としては、ブラケットとしての端部Ｈ
形鋼を工場で溶接し、現場でスプライスプレートを用い
て高力ボルト摩擦接合により中間の梁鉄骨を接合するブ
ラケットタイプ、端部Ｈ形鋼を用いない現場溶接タイ
プ、接合金物としてスプリットティーを用い、高力ボル
ト接合を行うスプリットティータイプなどがある。
接合部の接合形式としては、ブラケットとしての端部Ｈ
形鋼を工場で溶接し、現場でスプライスプレートを用い
て高力ボルト摩擦接合により中間の梁鉄骨を接合するブ
ラケットタイプ、端部Ｈ形鋼を用いない現場溶接タイ
プ、接合金物としてスプリットティーを用い、高力ボル
ト接合を行うスプリットティータイプなどがある。
【０００６】図４は、最も一般的な接合形式であるブラ
ケットタイプでの柱梁接合部の一例を示したものであ
る。
ケットタイプでの柱梁接合部の一例を示したものであ
る。
【０００７】従来、このような鉄骨造や鉄骨鉄筋コンク
リート造に用いられるＨ形鋼１１は、ウェブ１１ｂの厚
みが、フランジ１１ａの厚み以下となっている。これ
は、Ｈ形鋼１１の曲げ耐力や曲げ剛性等の断面性能を考
えた場合、フランジ１１ａを厚くした方が重量効率が良
いためである。
リート造に用いられるＨ形鋼１１は、ウェブ１１ｂの厚
みが、フランジ１１ａの厚み以下となっている。これ
は、Ｈ形鋼１１の曲げ耐力や曲げ剛性等の断面性能を考
えた場合、フランジ１１ａを厚くした方が重量効率が良
いためである。
【０００８】一方、ラーメン構造の鉄骨造や鉄骨鉄筋コ
ンクリート造の柱に、Ｈ形鋼１１を単材で用いた場合の
柱梁接合部では、この図４に示すように、強軸側鉄骨梁
の端部Ｈ形鋼１２のフランジ１２ａおよびウェブ１２ｂ
は柱のＨ形鋼フランジ１１ａに直接接合されているが、
弱軸側鉄骨梁の端部Ｈ形鋼１３のフランジ１３ａは柱Ｈ
形鋼フランジ１１ａと柱Ｈ形鋼ウェブ１１ｂの両方に溶
接接合されている。
ンクリート造の柱に、Ｈ形鋼１１を単材で用いた場合の
柱梁接合部では、この図４に示すように、強軸側鉄骨梁
の端部Ｈ形鋼１２のフランジ１２ａおよびウェブ１２ｂ
は柱のＨ形鋼フランジ１１ａに直接接合されているが、
弱軸側鉄骨梁の端部Ｈ形鋼１３のフランジ１３ａは柱Ｈ
形鋼フランジ１１ａと柱Ｈ形鋼ウェブ１１ｂの両方に溶
接接合されている。
【０００９】この場合、弱軸側鉄骨梁の端部Ｈ形鋼１３
のフランジ１３ａはテーパー等の形状となるため、溶接
組立Ｈ形鋼を用いている。
のフランジ１３ａはテーパー等の形状となるため、溶接
組立Ｈ形鋼を用いている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】柱鋼材としてＨ形鋼を
用いた上記従来の柱梁接合部では、弱軸側鉄骨梁の端部
Ｈ形鋼が組立Ｈ形鋼になることと、そのフランジが柱に
用いたＨ形鋼のフランジとウェブの両方に溶接接合され
ることから、柱梁接合部について加工や溶接の手間が多
くかかるという欠点がある。
用いた上記従来の柱梁接合部では、弱軸側鉄骨梁の端部
Ｈ形鋼が組立Ｈ形鋼になることと、そのフランジが柱に
用いたＨ形鋼のフランジとウェブの両方に溶接接合され
ることから、柱梁接合部について加工や溶接の手間が多
くかかるという欠点がある。
【００１１】このことは、ブラケットタイプに限らず、
現場溶接タイプでも同様であり、柱梁接合部に補剛材や
接合金物等を必要とすることで、接合作業に手間がかか
る他、構造的にも複雑となり合理的な設計が難しくな
る。
現場溶接タイプでも同様であり、柱梁接合部に補剛材や
接合金物等を必要とすることで、接合作業に手間がかか
る他、構造的にも複雑となり合理的な設計が難しくな
る。
【００１２】本願発明は上述のような従来技術における
課題を解決し、接合部の構造が大幅に簡略化でき、施工
が容易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部、
その柱梁接合部に用いられる柱用圧延Ｈ形鋼、および柱
用圧延Ｈ形鋼の製造方法を提供することを目的としたも
のである。
課題を解決し、接合部の構造が大幅に簡略化でき、施工
が容易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部、
その柱梁接合部に用いられる柱用圧延Ｈ形鋼、および柱
用圧延Ｈ形鋼の製造方法を提供することを目的としたも
のである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成
するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部であっ
て、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚ｔ1 と
フランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）
≦２．０であり、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1
とフランジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1
／ＹＲ2 ≧０．９であるＨ形鋼を用い、弱軸側の鉄骨梁
の端部をこの柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブに直接接合
してあることを特徴とするものである。
明は、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成
するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部であっ
て、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚ｔ1 と
フランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）
≦２．０であり、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1
とフランジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1
／ＹＲ2 ≧０．９であるＨ形鋼を用い、弱軸側の鉄骨梁
の端部をこの柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブに直接接合
してあることを特徴とするものである。
【００１４】ここで、柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブに
直接接合というのは、従来、強軸側の鉄骨梁について適
用されている接合構造を適用できることを意味してお
り、フランジとウェブをともに溶接接合する場合（工場
溶接の場合は、通常、フランジを突合わせ溶接し、ウェ
ブをすみ肉溶接する）や、フランジを溶接接合し、ウェ
ブを接合金物を利用して接合する場合等も含まれる。
直接接合というのは、従来、強軸側の鉄骨梁について適
用されている接合構造を適用できることを意味してお
り、フランジとウェブをともに溶接接合する場合（工場
溶接の場合は、通常、フランジを突合わせ溶接し、ウェ
ブをすみ肉溶接する）や、フランジを溶接接合し、ウェ
ブを接合金物を利用して接合する場合等も含まれる。
【００１５】この場合、弱軸側の鉄骨梁もその端部を、
柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブのみに対して接合すれば
よいので、組立Ｈ形鋼に比べ、安価で性能も安定してい
る圧延Ｈ形鋼を用いることができる。
柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブのみに対して接合すれば
よいので、組立Ｈ形鋼に比べ、安価で性能も安定してい
る圧延Ｈ形鋼を用いることができる。
【００１６】本願の請求項２に係る柱用Ｈ形鋼は、上記
請求項１に係る柱梁接合部を形成するためのＨ形鋼を規
定したものであり、ウェブの板厚ｔ1 とフランジの板厚
ｔ2の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）≦２．０であ
り、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフランジの
降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧
０．９であることを特徴とするものである。
請求項１に係る柱梁接合部を形成するためのＨ形鋼を規
定したものであり、ウェブの板厚ｔ1 とフランジの板厚
ｔ2の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）≦２．０であ
り、かつウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフランジの
降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧
０．９であることを特徴とするものである。
【００１７】また、本願の請求項３に係る柱用圧延Ｈ形
鋼の製造方法は、上記請求項２に係るＨ形鋼の機械的性
能を確保するための製造方法を規定したものであり、製
品としてのウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフランジ
の降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧
０．９を満足するようにウェブを冷却しつつ、熱間圧延
を行うことを特徴とするものである。
鋼の製造方法は、上記請求項２に係るＨ形鋼の機械的性
能を確保するための製造方法を規定したものであり、製
品としてのウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフランジ
の降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧
０．９を満足するようにウェブを冷却しつつ、熱間圧延
を行うことを特徴とするものである。
【００１８】以下に、柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブの
板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を、１．１≦（ｔ
1 ／ｔ2 ）≦２．０に限定した理由、並びにウェブの降
伏点または耐力ＹＲ1 とフランジの降伏点または耐力Ｙ
Ｒ2 の関係を、ＹＲ1 ／ＹＲ 2 ≧０．９に限定した理由
を述べる。
板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を、１．１≦（ｔ
1 ／ｔ2 ）≦２．０に限定した理由、並びにウェブの降
伏点または耐力ＹＲ1 とフランジの降伏点または耐力Ｙ
Ｒ2 の関係を、ＹＲ1 ／ＹＲ 2 ≧０．９に限定した理由
を述べる。
【００１９】表１〜３は現在、一般に広く使用されてい
る圧延Ｈ形鋼の形状、そのウェブの板厚ｔ1 とフランジ
の板厚ｔ2 の関係を示したものである。
る圧延Ｈ形鋼の形状、そのウェブの板厚ｔ1 とフランジ
の板厚ｔ2 の関係を示したものである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】表１の細幅系列や表２の中幅系列は、主に
曲げ応力を受ける梁などに用いられており、ウェブ厚
（ｔ1 ）／フランジ厚（ｔ2 ）の比は、０．５４〜０．
７２となっている。これは、フランジを厚くし、ウェブ
を薄くすると、曲げ剛性や曲げ耐力の対重量効率が良く
なることに起因している。
曲げ応力を受ける梁などに用いられており、ウェブ厚
（ｔ1 ）／フランジ厚（ｔ2 ）の比は、０．５４〜０．
７２となっている。これは、フランジを厚くし、ウェブ
を薄くすると、曲げ剛性や曲げ耐力の対重量効率が良く
なることに起因している。
【００２４】表３の広幅系列については、主に柱やブレ
ースなどに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラン
ジ厚（ｔ2 ）の比は、０．６１〜０．７０のものと、フ
ランジとウェブが同厚のものとの２通りの形状がある。
特に、ウェブが厚いタイプは、材軸方向に大きな圧縮力
を受ける部材に適した断面となっている。
ースなどに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラン
ジ厚（ｔ2 ）の比は、０．６１〜０．７０のものと、フ
ランジとウェブが同厚のものとの２通りの形状がある。
特に、ウェブが厚いタイプは、材軸方向に大きな圧縮力
を受ける部材に適した断面となっている。
【００２５】いずれの場合についても、現状の圧延Ｈ形
鋼ではウェブはフランジ以下の厚みとなっている。
鋼ではウェブはフランジ以下の厚みとなっている。
【００２６】本願発明は、柱鉄骨にＨ形鋼を用いた柱梁
接合部について、構造の単純化の面からその見直しを行
い、柱に用いるＨ形鋼のウェブ厚を厚くすることで、弱
軸側の鉄骨梁の端部を、柱のＨ形鋼のウェブに直接接合
することとしたものであり、そのためにはウェブの厚さ
をどの程度とすればよいかが問題となる。
接合部について、構造の単純化の面からその見直しを行
い、柱に用いるＨ形鋼のウェブ厚を厚くすることで、弱
軸側の鉄骨梁の端部を、柱のＨ形鋼のウェブに直接接合
することとしたものであり、そのためにはウェブの厚さ
をどの程度とすればよいかが問題となる。
【００２７】そこで、図３に示す柱梁接合部部分モデル
を対象に解析によるケーススタディを行った。このモデ
ルは、柱が鉄骨鉄筋コンクリート造、梁が鉄骨造の中層
建物の部分架構を抽出したもので、ケーススタディで
は、特に大地震時の柱鉄骨（柱Ｈ形鋼１）と梁鉄骨（弱
軸側鉄骨梁３）の応力伝達について検討した。なお、部
分架構の方向は、柱のＨ形鋼にとって弱軸側となってい
る。
を対象に解析によるケーススタディを行った。このモデ
ルは、柱が鉄骨鉄筋コンクリート造、梁が鉄骨造の中層
建物の部分架構を抽出したもので、ケーススタディで
は、特に大地震時の柱鉄骨（柱Ｈ形鋼１）と梁鉄骨（弱
軸側鉄骨梁３）の応力伝達について検討した。なお、部
分架構の方向は、柱のＨ形鋼にとって弱軸側となってい
る。
【００２８】具体的には、梁鉄骨および柱鉄骨につい
て、種々の寸法を想定し、さらに柱のウェブ厚（ｔ1 ）
／フランジ厚（ｔ2 ）の比について、従来のウェブ厚が
フランジ厚以下のものと、ウェブ厚がフランジ厚より厚
くなる場合について解析を行った。解析結果をまとめた
ものが、表４である。
て、種々の寸法を想定し、さらに柱のウェブ厚（ｔ1 ）
／フランジ厚（ｔ2 ）の比について、従来のウェブ厚が
フランジ厚以下のものと、ウェブ厚がフランジ厚より厚
くなる場合について解析を行った。解析結果をまとめた
ものが、表４である。
【００２９】
【表４】
【００３０】表４に示されるように、柱のＨ形鋼のウェ
ブが薄い場合には、柱の曲げ降伏に達する前に、梁フラ
ンジが接合されている部分の柱ウェブが局部降伏するこ
ととなり、ウェブが厚い場合は、柱が曲げ降伏するま
で、柱ウェブは局部降伏しない。
ブが薄い場合には、柱の曲げ降伏に達する前に、梁フラ
ンジが接合されている部分の柱ウェブが局部降伏するこ
ととなり、ウェブが厚い場合は、柱が曲げ降伏するま
で、柱ウェブは局部降伏しない。
【００３１】柱ウェブの局部降伏が先行する場合は、梁
鉄骨から柱鉄骨への応力伝達が不十分となり、この架構
が大地震時に、その耐力を十分発揮できないこととな
る。
鉄骨から柱鉄骨への応力伝達が不十分となり、この架構
が大地震時に、その耐力を十分発揮できないこととな
る。
【００３２】このようなことから、柱のＨ形鋼のウェブ
厚は、フランジ厚の１．１倍以上が好ましい。また、ウ
ェブ厚の上限については、鋼材の重量、コスト面からフ
ランジ厚の２．０倍程度以内が適当であり、それ以上、
厚くしてもメリットはほとんどないものと考えられる。
厚は、フランジ厚の１．１倍以上が好ましい。また、ウ
ェブ厚の上限については、鋼材の重量、コスト面からフ
ランジ厚の２．０倍程度以内が適当であり、それ以上、
厚くしてもメリットはほとんどないものと考えられる。
【００３３】また、ウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 と
フランジの降伏点または耐力ＹＲ2については、表４中
に示すように両者の比ＹＲ1 ／ＹＲ2 が０．９０〜１．
１８と変化しているが、ウェブ厚（ｔ1 ）／フランジ厚
（ｔ2 ）が１．１〜２．０の範囲については、いずれも
柱の曲げ降伏を示している。
フランジの降伏点または耐力ＹＲ2については、表４中
に示すように両者の比ＹＲ1 ／ＹＲ2 が０．９０〜１．
１８と変化しているが、ウェブ厚（ｔ1 ）／フランジ厚
（ｔ2 ）が１．１〜２．０の範囲については、いずれも
柱の曲げ降伏を示している。
【００３４】このことから、ウェブとフランジの降伏点
または耐力比ＹＲ1 ／ＹＲ2 としては、０．９以上が好
ましいと言える。
または耐力比ＹＲ1 ／ＹＲ2 としては、０．９以上が好
ましいと言える。
【００３５】ＹＲ1 ／ＹＲ2 の上限としては、Ｈ形鋼の
材質規格（この場合、ＳＮ４９０規格）に定める性能規
定のうち、降伏点または耐力比ＹＲの上下限値の比を取
ることで必然的に定まる。例えば、ＳＮ４９０規格の場
合、ＹＲ1 ／ＹＲ2 の上限は４４５（Ｎ／ｍｍ2 ）〔降
伏点または耐力の上限値〕／３２５（Ｎ／ｍｍ2 ）〔降
伏点または耐力の下限値〕＝１．３７となる。
材質規格（この場合、ＳＮ４９０規格）に定める性能規
定のうち、降伏点または耐力比ＹＲの上下限値の比を取
ることで必然的に定まる。例えば、ＳＮ４９０規格の場
合、ＹＲ1 ／ＹＲ2 の上限は４４５（Ｎ／ｍｍ2 ）〔降
伏点または耐力の上限値〕／３２５（Ｎ／ｍｍ2 ）〔降
伏点または耐力の下限値〕＝１．３７となる。
【００３６】なお、本願発明の柱用圧延Ｈ形鋼を熱間圧
延で製造する際には、ウェブ厚が大きくなるに従って仕
上げ温度が上昇し、降伏点または耐力（ＹＲ1 ）が材質
規格内であっても降伏点または耐力比（ＹＲ1 ／Ｙ
Ｒ2 ）が０．９０を下回ることがある。この場合には、
熱間圧延中のＨ形鋼のウェブを冷却水等を用いて仕上げ
温度を下げる方向に冷却すればよい。
延で製造する際には、ウェブ厚が大きくなるに従って仕
上げ温度が上昇し、降伏点または耐力（ＹＲ1 ）が材質
規格内であっても降伏点または耐力比（ＹＲ1 ／Ｙ
Ｒ2 ）が０．９０を下回ることがある。この場合には、
熱間圧延中のＨ形鋼のウェブを冷却水等を用いて仕上げ
温度を下げる方向に冷却すればよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本願発明に係
る柱梁接合部および柱用Ｈ形鋼の一実施形態として、鉄
骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨梁からなるラーメン構
造における柱梁接合部を示したものである。
る柱梁接合部および柱用Ｈ形鋼の一実施形態として、鉄
骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨梁からなるラーメン構
造における柱梁接合部を示したものである。
【００３８】鉄骨鉄筋コンクリート柱４の柱鉄骨１に
は、ウェブ１ｂがフランジ１ａより厚い圧延Ｈ形鋼を用
いている。この柱４に対して、強軸側鉄骨梁２と弱軸側
鉄骨梁３が取り付いて柱梁接合部が形成されている。な
お、鉄骨鉄筋コンクリート柱４のコンクリート部分につ
いては、図示を省略し、２点鎖線で外郭を示している。
は、ウェブ１ｂがフランジ１ａより厚い圧延Ｈ形鋼を用
いている。この柱４に対して、強軸側鉄骨梁２と弱軸側
鉄骨梁３が取り付いて柱梁接合部が形成されている。な
お、鉄骨鉄筋コンクリート柱４のコンクリート部分につ
いては、図示を省略し、２点鎖線で外郭を示している。
【００３９】本願発明では、柱ウェブ１ｂが厚いことを
利用して、強軸側鉄骨梁２と同様に、弱軸側鉄骨梁３に
ついても、フランジ３ａ、ウェブ３ｂをともに、柱ウェ
ブ１ｂに直接溶接接合している。
利用して、強軸側鉄骨梁２と同様に、弱軸側鉄骨梁３に
ついても、フランジ３ａ、ウェブ３ｂをともに、柱ウェ
ブ１ｂに直接溶接接合している。
【００４０】この場合、弱軸側梁３ａと柱フランジ１ａ
を溶接接合する必要がなく、また弱軸側梁３にも圧延Ｈ
形鋼を用いることが可能となる。
を溶接接合する必要がなく、また弱軸側梁３にも圧延Ｈ
形鋼を用いることが可能となる。
【００４１】また、この柱梁接合部（パネルゾーン）に
おける接合構造が簡略化され、かつ強固な接合構造が得
られ、応力の流れも明確であることから、図示した例で
は、この柱梁接合部について、柱主筋５を取り巻く柱フ
ープ筋６を省略することで、さらに柱梁接合部の構造を
簡略化し、施工性を高めている。ただし、設計によって
は、必要に応じ、通常の場合と同様に、柱梁接合部にも
柱フープ筋を配筋することになる。
おける接合構造が簡略化され、かつ強固な接合構造が得
られ、応力の流れも明確であることから、図示した例で
は、この柱梁接合部について、柱主筋５を取り巻く柱フ
ープ筋６を省略することで、さらに柱梁接合部の構造を
簡略化し、施工性を高めている。ただし、設計によって
は、必要に応じ、通常の場合と同様に、柱梁接合部にも
柱フープ筋を配筋することになる。
【００４２】なお、図示した例では、柱鉄骨１のＨ形鋼
の断面寸法として、Ｈ−３００×３００×２２×１９
（規格：ＳＮ４９０Ｂ、Ｃ）、強軸側、弱軸側の鉄骨梁
２，３のＨ形鋼の断面寸法として、Ｈ−６００×２００
×１１×１７を想定している。
の断面寸法として、Ｈ−３００×３００×２２×１９
（規格：ＳＮ４９０Ｂ、Ｃ）、強軸側、弱軸側の鉄骨梁
２，３のＨ形鋼の断面寸法として、Ｈ−６００×２００
×１１×１７を想定している。
【００４３】
【発明の効果】本願発明に係る柱梁接合部あるいは柱用
圧延Ｈ形鋼によれば、柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ厚をフラ
ンジ厚の１．１倍以上としているため、Ｈ形鋼柱の弱軸
側に鉄骨梁を取り付ける場合において、梁フランジに生
じる圧縮および引張力に対し、柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ
の面外曲げ耐力のみで抵抗でき、梁フランジを柱ウェブ
に直接接合することが可能となる。
圧延Ｈ形鋼によれば、柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ厚をフラ
ンジ厚の１．１倍以上としているため、Ｈ形鋼柱の弱軸
側に鉄骨梁を取り付ける場合において、梁フランジに生
じる圧縮および引張力に対し、柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ
の面外曲げ耐力のみで抵抗でき、梁フランジを柱ウェブ
に直接接合することが可能となる。
【００４４】すなわち、本願発明に係る柱梁接合部で
は、別途補強することなく、接合部パネルのせん断降伏
や柱の曲げ降伏に先行して、弱軸側の梁フランジの柱ウ
ェブへの接合部分が局部破壊するといったことが回避さ
れ、鋼材断面の効率的な利用が可能となる。
は、別途補強することなく、接合部パネルのせん断降伏
や柱の曲げ降伏に先行して、弱軸側の梁フランジの柱ウ
ェブへの接合部分が局部破壊するといったことが回避さ
れ、鋼材断面の効率的な利用が可能となる。
【００４５】また、柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ厚をフラン
ジ厚の２．０倍以下、ウェブの降伏点または耐力をフラ
ンジのそれの０．９倍以上とすることで、上記効果を維
持しつつ、鋼材重量およびコストの増大を抑えることが
でき、柱梁接合部全体としての経済性を確保することが
できる。
ジ厚の２．０倍以下、ウェブの降伏点または耐力をフラ
ンジのそれの０．９倍以上とすることで、上記効果を維
持しつつ、鋼材重量およびコストの増大を抑えることが
でき、柱梁接合部全体としての経済性を確保することが
できる。
【００４６】柱用圧延Ｈ形鋼の弱軸側に梁鉄骨が直接取
り付く構造であるため、従来、溶接組み立てＨ形鋼が用
いられていた弱軸側の鉄骨梁に圧延Ｈ形鋼等を利用する
ことができ、従来の構造に比べて、加工、溶接の手間が
大幅に軽減される。
り付く構造であるため、従来、溶接組み立てＨ形鋼が用
いられていた弱軸側の鉄骨梁に圧延Ｈ形鋼等を利用する
ことができ、従来の構造に比べて、加工、溶接の手間が
大幅に軽減される。
【図１】 本願発明に係る柱梁接合部および柱用圧延Ｈ
形鋼の一実施形態を示す斜視図である。
形鋼の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１に対応する柱梁接合部の水平断面図であ
る。
る。
【図３】 柱用圧延Ｈ形鋼のウェブ厚さ等に関するケー
ススタディのための柱梁接合部部分モデルの図である。
ススタディのための柱梁接合部部分モデルの図である。
【図４】 従来の柱鉄骨としてＨ形鋼を用いた柱梁接合
部の一例（ブラケットタイプ）を示す斜視図である。
部の一例（ブラケットタイプ）を示す斜視図である。
１…柱鉄骨、１ａ…フランジ、１ｂ…ウェブ、２…強軸
側鉄骨梁、２ａ…フランジ、２ｂ…ウェブ、３…弱軸側
鉄骨梁、３ａ…フランジ、３ｂ…ウェブ、４…鉄骨鉄筋
コンクリート柱、５…柱主筋、６…柱フープ筋
側鉄骨梁、２ａ…フランジ、２ｂ…ウェブ、３…弱軸側
鉄骨梁、３ａ…フランジ、３ｂ…ウェブ、４…鉄骨鉄筋
コンクリート柱、５…柱主筋、６…柱フープ筋
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の
柱を構成するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部
であって、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚
ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／
ｔ2 ）≦２．０であり、かつウェブの降伏点または耐力
ＹＲ1 とフランジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、
ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧０．９であるＨ形鋼を用い、弱軸側の
鉄骨梁の端部を前記Ｈ形鋼のウェブに直接接合してある
ことを特徴とする柱梁接合部。 - 【請求項２】 ウェブの板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2
の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）≦２．０であり、か
つウェブの降伏点または耐力ＹＲ1 とフランジの降伏点
または耐力ＹＲ2 の関係が、ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧０．９で
あることを特徴とする柱用圧延Ｈ形鋼。 - 【請求項３】 製品としてのウェブの降伏点または耐力
ＹＲ1 とフランジの降伏点または耐力ＹＲ2 の関係が、
ＹＲ1 ／ＹＲ2 ≧０．９を満足するようにウェブを冷却
しつつ、熱間圧延を行うことを特徴とする請求項２記載
の柱用圧延Ｈ形鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184452A JP3402312B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 柱梁接合部、柱用圧延ｈ形鋼およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184452A JP3402312B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 柱梁接合部、柱用圧延ｈ形鋼およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002004425A true JP2002004425A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3402312B2 JP3402312B2 (ja) | 2003-05-06 |
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ID=18684896
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000184452A Expired - Fee Related JP3402312B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 柱梁接合部、柱用圧延ｈ形鋼およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402312B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018012495A1 (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 柱梁接合構造 |
| CN112324178A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-05 | 华侨大学 | 一种无损伤钢梁加固钢筋混凝土的框架及其施工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210061477A (ko) * | 2016-10-14 | 2021-05-27 | 아르셀러미탈 | 철근 콘크리트 기둥 |
-
2000
- 2000-06-20 JP JP2000184452A patent/JP3402312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2018012495A1 (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 柱梁接合構造 |
| CN112324178A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-05 | 华侨大学 | 一种无损伤钢梁加固钢筋混凝土的框架及其施工方法 |
| CN112324178B (zh) * | 2020-10-26 | 2023-02-21 | 华侨大学 | 一种无损伤钢梁加固钢筋混凝土的框架及其施工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402312B2 (ja) | 2003-05-06 |
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