JP2002327494A - 鉄骨造建物における躯体構造 - Google Patents

鉄骨造建物における躯体構造

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JP2002327494A
JP2002327494A JP2001133676A JP2001133676A JP2002327494A JP 2002327494 A JP2002327494 A JP 2002327494A JP 2001133676 A JP2001133676 A JP 2001133676A JP 2001133676 A JP2001133676 A JP 2001133676A JP 2002327494 A JP2002327494 A JP 2002327494A
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JP2001133676A
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Inventor
Katsuhiro Morikawa
勝浩 森川
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Daiwa House Industry Co Ltd
Daiwa General Research Institute Co Ltd
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Daiwa House Industry Co Ltd
Daiwa General Research Institute Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱と梁、そして横断面サイズの異なる上下の
柱材同士を、いずれも精度良く品質のばらつきなく接合
できる鉄骨造建物における躯体構造を提供する。 【解決手段】 柱1が、下柱材4と、下柱材4よりも横
断面サイズの小さい上柱材5とに分割され、下柱材4の
高さ方向中間部分に、増肉加工により肉厚を大きくした
梁接合部6が形成され、この梁接合部6に梁3がボルト
17で摩擦接合されている。そして、上下の柱材4,5
は、梁接合部6から上方に離れた位置で、それらの間に
継ぎ手プレート12を介設し、下柱材4の上端部を継ぎ
手プレート12の下面部に、上柱材5の下端部を継ぎ手
プレート12の上面部にそれぞれ溶接W,Wして接合さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨造建物におけ
る躯体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄骨造の建物では、例えば、柱が角形鋼
管からなり、梁がH形鋼からなるような場合、柱梁の接
合部は、柱を梁接合部において上下に分割し、対のダイ
アフラム等を用いて上柱材と下柱材、そして梁を接合す
るというようにして形成するのが一般的である。そし
て、柱の横断面サイズを上階の側で下階の側よりも小さ
くする場合には、柱梁接合部において、上ダイアフラム
に断面サイズの小さい上柱材を接合することが行われて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、柱梁接
合部にダイアフラムを使用する構造では、柱梁接合部が
構造的に複雑化して精度や品質にばらつきを生じ易くな
り、しかも、そのような部位に横断面サイズの小さい上
柱材の下端部を接合するのであるから、上下の柱材と梁
との全体の接合を品質のばらつきなく行うのが施工上な
かなか難しいという問題があった。
【0004】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、柱と梁とを精度良く品質のばらつきなく接合するこ
とができ、しかも、横断面サイズの異なる上下の柱材同
士も精度良く品質のばらつきなく接合することができる
鉄骨造建物における躯体構造を提供することを課題とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、下柱材
と、下柱材よりも横断面サイズの小さい上柱材とが備え
られ、上下いずれか一方又は両方の柱材の高さ方向中間
部分に、所定の高さ範囲にわたって増肉加工により肉厚
を大きくした梁接合部が形成され、この梁接合部に梁が
接合され、上下の柱材は、梁接合部から上下方向に離れ
た位置で、それらの間に継ぎ手プレートを介設し、下柱
材の上端部を継ぎ手プレートの下面部に、上柱材の下端
部を継ぎ手プレートの上面部にそれぞれ溶接することで
接合されていることを特徴とする鉄骨造建物における躯
体構造によって解決される。
【0006】この躯体構造では、柱に、増肉加工により
肉厚を大きくした梁接合部が形成され、この梁接合部に
梁を接合する構造としているから、梁を、ダイアフラム
を使用することなく柱に接合することができ、柱と梁を
精度良く品質のばらつきなく接合することができる。
【0007】しかも、増肉加工により肉厚を大きくした
梁接合部に梁を接合する構造において、この梁接合部
を、柱材の高さ方向中間部に形成し、横断面サイズの異
なる上下の柱材同士は、梁接合部から上下方向に離れた
位置で接合する構造としている。こういう構造によって
はじめて、増肉加工で肉厚を大きくした梁接合部に梁を
接合する構造形式において、柱の横断面サイズをその高
さ方向において異ならせた経済的な柱構造を実現するこ
とができる。また、上下の柱材の接合部に柱材の梁接合
部の構造的好影響を受けさせることができて上下の柱材
同士を精度良く品質のばらつきなく接合することができ
る。更に、このように、横断面サイズの異なる上下の柱
材同士は、梁接合部から上下方向に離れた位置で接合す
ることとしていることで、上下の柱材の接合部を柱梁接
合部の構造的な制約から開放することができて上下の柱
材を容易に接合することができる。
【0008】加えて、上下の柱材は、梁接合部から上下
方向に離れた位置で継ぎ手プレートを介して溶接で接合
されているので、横断面サイズの異なる上下の柱材同士
を簡素な構造で接合することができる。のみならず、上
下の柱材の接合部を梁接合部から上下に離していること
で、上下の柱材の接合部に作用する力学的影響を小さく
抑えることができ、継ぎ手プレートの肉厚を薄くでき
て、上下の柱材を経済的構造で接合することができる。
【0009】更に、柱材における増肉加工による梁接合
部は、柱材の高さ方向中間部に形成されているから、柱
材に対する増肉加工も追加工程なく容易に行え、コスト
増を招くこともない。増肉加工による余長部を、上下の
柱材の接合部を梁接合部から離す手段として有効利用す
ることができる。
【0010】梁がその端部にプレート部を備え、このプ
レート部が、柱材の増肉された梁接合部にボルトで接合
されている場合は、柱梁接合部梁は冷間で柱材の高さ方
向中間部に接合されることとなり、柱材の高さ方向中間
部が熱影響を受けることがなく、柱梁接合部の構造的安
定性を通じて、上下の柱材の接合部の構造的安定性を高
いものにすることができる。
【0011】また、上記の課題は、基本的には、下柱材
と、下柱材よりも横断面サイズの小さい上柱材とが備え
られ、上下いずれか一方又は両方の柱材の高さ方向中間
部分を梁接合部とし、この梁接合部に梁が接合され、上
下の柱材は、梁接合部から上下方向に離れた位置で、そ
れらの間に継ぎ手プレートを介設し、下柱材の上端部を
継ぎ手プレートの下面部に、上柱材の下端部を継ぎ手プ
レートの上面部にそれぞれ溶接することで接合されてい
ることを特徴とする鉄骨造建物における躯体構造によっ
ても解決される。即ち、例えば、柱を梁接合部において
増肉加工しなくとも強度的にもつ場合には、単に、柱材
の長さ方向中間部を梁接合部として梁を接合するように
してもよい。例えば、このような構造などをも含め、要
は、梁接合部において、梁接合部を挟む上下の柱部分が
互いに一本一体ものからなっているものであればよい。
この場合であっても、柱と梁とを精度良く品質のばらつ
きなく接合することができ、しかも、横断面サイズの異
なる上下の柱材同士も精度良く品質のばらつきなく接合
することができる。
【0012】
【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。
【0013】図1及び図2に示す鉄骨造建物における躯
体構造の実施形態において、1は柱、2は階下の床梁、
3は階上の床梁である。
【0014】柱1は、下柱材4と上柱材5とに分割され
ており、いずれも角形鋼管からなり、上柱材5は、その
横断面サイズが下柱材4の横断面サイズよりも小さく形
成されている。
【0015】そして、上下の柱材4,5には、それぞ
れ、それらの高さ方向の中間部領域に位置して、増肉加
工により、肉厚を他の部分よりも大きくした梁接合部6
が形成されている。実施形態では、下柱材4の増肉によ
る梁接合部6は、下柱材4の上端位置がこの下柱材4の
梁接合部6に接合した床梁2の梁天高さ位置から例えば
1m程度上方の高さ位置となるような高さ領域において
形成されている。
【0016】なお、増肉加工による梁接合部6の形成
は、図3(イ)に示すように、柱材4を高周波加熱など
により加熱しながら軸線方向に圧縮していくことで行っ
ていくことができる。7は移動式加熱装置、8は冷却媒
体吐出口、9は固定治具、10は圧縮手段としての油圧
ジャッキである。
【0017】そして、上下の柱材4,5は、下柱材4の
梁接合部6から上記のように上方に例えば1mほど離れ
た高さ位置において接合されている。接合は、上下の柱
材4,5の間に継ぎ手プレート12が介設され、下柱材
4の上端部を継ぎ手プレート12の下面部に、上柱材5
の下端部を継ぎ手プレート12の上面部にそれぞれ全周
にわたって溶接W,Wするという形式で行われている。
【0018】なお、継ぎ手プレート12は、予め工場な
どで下柱材4の上端部に溶接Wしておくのが好ましい。
また、上柱材5についても、下柱材4に溶接Wされた継
ぎ手プレート12に予め工場などで溶接Wしておくよう
にするのもよい。上柱材5を現場で溶接する場合には、
図3(ロ)に示すように、位置決め用のピース13を下
柱材4の上端部の例えば四方の側面に取り付けておき、
このピース13に上柱材5の下端部の側面を現場で係合
させて位置決めをし、継ぎ手プレート12に溶接Wする
ようにするようにするとよく、そうすることで、上柱材
5を下柱材4との関係で現場でも精度良く継ぎ手プレー
ト12に溶接Wすることができる。そして、上下の柱材
4,5は、これらを継ぎ手プレート12を挟んで溶接
W,Wすることにより、図3(ハ−1)(ハ−2)(ハ
−3)に示す中柱、側柱、隅柱のいずれのタイプの柱を
も容易に形成することができる。
【0019】以上に説明した具体的実施形態の構造によ
って明らかなように、この躯体構造によれば、柱1に、
増肉加工により肉厚を大きくした梁接合部6が形成さ
れ、この梁接合部6,6に梁2…,3…を接合する構造
としているから、梁2…,3…を、ダイアフラムを使用
することなく柱1に接合することができ、柱1と梁2
…,3…を精度良く品質のばらつきなく接合することが
できる。
【0020】しかも、増肉加工により肉厚を大きくした
梁接合部6に梁2…を接合する構造において、この梁接
合部6を、下柱材4の高さ方向中間部に形成し、横断面
サイズの異なる上下の柱材4,5同士は、この梁接合部
6から上方に離れた位置で接合する構造としているの
で、増肉加工で肉厚を大にした梁接合部6に梁2…を接
合する形式の柱梁接合構造において、柱1の横断面サイ
ズをその高さ方向において異ならせた合理的な柱構造を
実現することができるし、上下の柱材4,5の接合部に
下柱材4の梁接合部6の構造的好影響を受けさせること
ができて上下の柱材4,5同士を精度良く品質のばらつ
きなく接合することができる。更に、上下の柱材4,5
の接合部を下柱材4の梁接合部6における構造的な制約
から開放することができて上下の柱材4,5を容易に接
合することができる。
【0021】加えて、上下の柱材4,5は、梁接合部6
から上方に離れた位置で継ぎ手プレート12を介して溶
接W,Wで接合されているので、横断面サイズの異なる
上下の柱材4,5同士を簡素な構造で接合することがで
きる。のみならず、上下の柱材4,5の接合部を梁接合
部6から上方に離していることで、上下の柱材4,5の
接合部に作用する力学的影響を小さく抑えることがで
き、継ぎ手プレート12の肉厚を薄くできて、上下の柱
材4,5を経済的構造で接合することができる。
【0022】更に、柱材4,5における増肉加工による
梁接合部6,6は、柱材4,5の高さ方向中間部領域に
形成されているから、柱材4,5に対する増肉加工も追
加工程なく容易に行え、コスト増を招くこともない。具
体的には、図3(イ)に示すように、増肉加工による余
長部15を、上下の柱材4,5の接合部を梁接合部6か
ら離す手段として利用することができる。
【0023】また、梁2…,3…はその端部にプレート
部16を備え、このプレート部16が、柱材4,5の増
肉された梁接合部6にボルト17…で接合、例えばボル
トによる摩擦接合で接合されている。従って、柱材4,
5の高さ方向中間部が熱影響を受けることがなく、梁接
合部6,6の構造的安定性を通じて上下の柱材4,5の
接合部の構造的安定性を高いものにすることができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は、以上のとおりのものであるか
ら、柱と梁とを精度良く品質のばらつきなく接合するこ
とができ、しかも、横サイズの異なる上下の柱材も精度
良く品質のばらつきなく接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の鉄骨躯体構造を示すもので、図
(イ)は断面側面図、図(ロ)は上下の柱材の接合部を
拡大して示す側面図である。
【図2】同構造の要部分解斜視図である。
【図3】図(イ)は増肉加工法の具体例を示す断面側面
図、図(ロ)は上下柱材位置決め方法を示す側面図、図
(ハ−1)乃至図(ハ−3)は各タイプの柱の断面平面
図である。
【符号の説明】
1…柱 2,3…床梁(梁) 4…下柱材 5…上柱材 6…梁接合部 12…継ぎ手プレート 16…プレート 17…ボルト
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年7月10日(2001.7.1
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下柱材と、下柱材よりも横断面サイズの
    小さい上柱材とが備えられ、 上下いずれか一方又は両方の柱材の高さ方向中間部分
    に、所定の高さ範囲にわたって増肉加工により肉厚を大
    きくした梁接合部が形成され、 この梁接合部に梁が接合され、 上下の柱材は、梁接合部から上下方向に離れた位置で、
    それらの間に継ぎ手プレートを介設し、下柱材の上端部
    を継ぎ手プレートの下面部に、上柱材の下端部を継ぎ手
    プレートの上面部にそれぞれ溶接することで接合されて
    いることを特徴とする鉄骨造建物における躯体構造。
  2. 【請求項2】 梁がその端部にプレート部を備え、この
    プレート部が、柱材の増肉された梁接合部にボルトで接
    合されている請求項1に記載の鉄骨造建物における躯体
    構造。
  3. 【請求項3】 下柱材と、下柱材よりも横断面サイズの
    小さい上柱材とが備えられ、 上下いずれか一方又は両方の柱材の高さ方向中間部分を
    梁接合部とし、 この梁接合部に梁が接合され、 上下の柱材は、梁接合部から上下方向に離れた位置で、
    それらの間に継ぎ手プレートを介設し、下柱材の上端部
    を継ぎ手プレートの下面部に、上柱材の下端部を継ぎ手
    プレートの上面部にそれぞれ溶接することで接合されて
    いることを特徴とする鉄骨造建物における躯体構造。
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Cited By (1)

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