JP2002356910A

JP2002356910A - 梁端部構造体、梁端部接合工法、および、梁

Info

Publication number: JP2002356910A
Application number: JP2002084640A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Yasuda; 博和安田; Tetsujiro Kameda; 哲二郎亀田
Original assignee: Kawatetsu Civil KK
Current assignee: Kawatetsu Civil KK
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】梁と、他の梁の側面あるいは柱との接合に適
用する梁端部構造体の改良に関する。【解決手段】梁と、該梁の下フランジ端部および／ま
たは上フランジ端部に添設したＨ型またはＴ型の補強金
物と、を有し、前記の梁と補強金物とを接合一体化して
梁端部を２段または３段のＨ型構造端部とし、該２段ま
たは３段のＨ型構造端部の上フランジと下フランジを前
記他の梁の側面あるいは柱と接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｈ型鋼製梁（Ｈ型
梁）の柱への接合に供する梁端部構造体、梁端部接合工
法、および、梁に関する。なお、ここでは、Ｈ型梁を単
に梁と呼ぶものとし、また、梁に用いるＨ型鋼として
は、圧延によって成型されるロールＨ型鋼と、帯鋼を溶
接して成形される溶接Ｈ型鋼のいずれをも含むものとす
る。

【０００２】

【従来の技術】建築構造物の梁は、曲げモーメント等の
外力に対して、梁端部に近いほど負担する外力が大きく
過酷な状況となり、また、全長に渡り同一断面の梁で
は、梁中央に強度に余裕があっても、両端部に過大な負
荷がかかることになる。そのため、梁の形状としては、
曲げモーメントに応じた断面形状とすることが理想であ
り、断面効率を最適とすることができる。

【０００３】しかしながら、そのような断面形状が連続
的に変化するＨ型材をつくることは、通常は、コスト等
の面からあまり行われることはない。負担の大きい梁端
部における断面効率を適正にするため、従来は、例え
ば、図４に示すように、梁３と柱１の間に、フランジ厚
を梁３よりも厚くしたＨ型ブラケット13を装入し、断面
効率を最適化することが行われている。

【０００４】図４の場合、柱１にはダイアフラム２をあ
らかじめ加工しておき、ダイアフラム２とＨ型ブラケッ
ト13とを接合部10で接合しておく。梁３とＨ型ブラケッ
ト13とは、通常、フランジ接合プレート14およびウェブ
接合プレート15でボルト７を用いて接合される。ここ
で、両者のフランジ厚が異なるため、梁３側には、フィ
ラープレート16を挿設して厚さ調整を行う。

【０００５】また、梁端部の断面効率を適正にするに
は、図４に示すＨ型ブラケット13に替えて、図５に示す
ように、端部のせいを大きくしたハンチ構造を有するＨ
型ハンチブラケット13a を適用することも行われる。こ
の場合、柱１に設けたダイアフラム２の間隔は、梁３の
せいよりも大きくしておくことが必要となる。なお、他
の梁の側面に梁を接合する場合には、図15に示すよう
に、あらかじめ、他の梁である大梁30にＨ型ハンチブラ
ケット13a を接合しておき、ウェブ接合プレート15を用
いて梁３を接合するようにしても良い。ただし、Ｈ型ハ
ンチブラケット13a は、ロールＨ型鋼を使用できないた
め、フランジとウェブの曲げ加工や組立、および、溶接
を工場加工として行う必要がある。

【０００６】ところで、図６に示すように、柱１からＨ
型ブラケット13を四方に突設させ、ここでは図示しない
梁を四方に張り出して渡すことも行われる。また、同様
に、３方向、２方向に梁を渡す場合もある。この場合、
梁に要求される断面効率はそれぞれ異なるため、梁のせ
いも異なってくる。

【０００７】そのため、例えば、図７に示すように、せ
いの異なる梁３を、Ｈ型ブラケット13を介して柱１に接
合することとなり、柱１に具備するダイアフラム２も３
ケ所以上必要となってくる。また、図８には、紙面左側
の梁３とＨ型ハンチブラケット13a を接合した例を示
す。図８の場合においても、紙面と直交方向の梁を接合
する必要から、柱１に具備するダイアフラム２は３ケ所
以上必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すように、フランジ厚の異なるＨ型ブラケットと梁を
現場で接合することは、フィラープレート16を挿設して
の厚さ調整を行いつつ接合する必要があり、非常に手間
のかかる作業であり、また、作業時間も長くなり、コス
トアップの要因ともなっていた。

【０００９】また、図５に示すように、Ｈ型ハンチブラ
ケット13a を適用することは、その形状が複雑であるこ
とから、製造コストがかかることが問題であった。さら
に、せいの異なる複数の梁を柱の同じ高さ位置に接合す
る場合、狭い場所に多数の接合用ダイアフラムを設ける
ことが必要となり、その加工に手間を要すると共に、接
合作業自体も困難となる。また、場合によっては、狭す
ぎて、そのままでは取り付けができず、梁端部に補強部
材として垂直ハンチを取り付けることが必要となる場合
もあった。

【００１０】本発明は、梁と柱の接合を行う作業員の負
荷を軽減し、簡便に取り付けが可能であり、かつ、コス
トがあまりかからない梁端部構造体、梁端部接合工法、
および、梁を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の梁端部
構造体、梁端部接合工法、および、梁によって、上記課
題を解決したのである。 (1) 梁と、他の梁の側面あるいは柱との接合に適用する
梁端部構造体であって、梁と、該梁の下フランジ端部お
よび／または上フランジ端部に添設したＨ型またはＴ型
の補強金物と、を有し、前記の梁と補強金物とを接合一
体化して梁端部を２段または３段のＨ型構造端部とし、
該２段または３段のＨ型構造端部の上フランジと下フラ
ンジを前記他の梁の側面あるいは柱と接合したことを特
徴とする梁端部構造体。 (2) 梁のウェブ端部と、他の梁の側面あるいは柱とをガ
セットプレートで接合したことを特徴とする上記の(1)
に記載の梁端部構造体。 (3) ２段または３段のＨ型構造端部の上フランジと下フ
ランジと他の梁の側面あるいは柱との接合が接続部材を
介したボルト接合であることを特徴とする上記(1) また
は(2) に記載の梁端部構造体。 (4) 補強金物の両端に相当する位置で、梁と補強金物の
ウェブに、Ｔ字型局部補強金物を取り付けたことを特徴
とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の梁端部構造
体。 (5) Ｈ型またはＴ型の補強金物をハンチ構造としたこと
を特徴とする上記(1) 乃至(4) のいずれかに記載の梁端
部構造体。 (6) 上下１対のダイアフラムを具備する柱、もしくは、
Ｈ型鋼製の大梁の側面に、せいの異なる複数の梁を接合
する梁端部接合工法であって、前記複数の梁の端部をそ
れぞれ上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の梁端部構造体
とし、かつ、前記のＨ型またはＴ型の補強金物の端部高
さを調整して、それぞれの梁端部構造体の上フランジと
下フランジ位置を前記の柱の上下１対のダイアフラム位
置、あるいは、大梁の上下フランジ位置と一致させ、前
記柱に具備する上下１対のダイアフラムと前記梁端部構
造体の上フランジと下フランジを接合することを特徴と
する梁端部接合工法。 (7) 柱間あるいは梁間に渡設するＨ型鋼製の梁であっ
て、下フランジ端部および／または上フランジ端部に添
設したＨ型またはＴ型の補強金物を有し、両端部を２段
または３段のＨ型構造端部としたことを特徴とする梁。 (8) 補強金物の両端に相当する位置で、梁と補強金物の
ウェブに、Ｔ字型局部補強金物を取り付けたことを特徴
とする上記(7) に記載の梁。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て、図１に基づき、いくつかの例を挙げて説明する。図
１（ａ）は、梁３の端部の下面側にＴ型補強金物４を取
り付け、端部の断面性能を向上させたことを特徴とす
る。梁３とＴ型補強金物４とは、Ｌ型アングル６で締結
する。図では、その締結にボルト７を用いているが、溶
接接合としても良いことは言うまでもなく、梁３からＴ
型補強金物４に確実に応力伝達ができればよい。Ｔ型補
強金物４の材質は、梁３と同一とすることを好適とする
が、強度をあげてＴ型補強金物４の寸法を相対的に小さ
くすることも可能である。

【００１３】柱１との接合は、次のとおりに行う。ま
ず、ガセットプレート５を適用し、梁３のウェブ端部と
柱１との接合（図示の場合、ボルト締結）を行う。ま
た、梁３とＴ型補強金物４とで形成した２段Ｈ型の梁端
部構造体の上フランジと下フランジを、柱１に設けたダ
イアフラム２と接合する。ここでの接合は、接合部10に
おける溶接接合とする。なお、本発明では、梁３からＴ
型補強金物４に確実に応力伝達できるようにしているこ
とから、２段Ｈ型構造の中間フランジを柱に接合する必
要がなく、最も手間のかかる中間フランジの溶接作業を
不要とすることができる。

【００１４】なお、柱１に具備したダイアフラム２は、
柱１の内部側のみに設ける場合もあり、その場合、外部
から見ることはできない。また、梁３に要求される曲げ
モーメントが小さい場合にはダイアフラム２そのものを
設けない場合もある。一方、図１（ｂ）に示すように、
Ｔ型補強金物４を梁３の上部に設けるようにしても、図
１（ａ）とほぼ同等の効果を得ることができる。

【００１５】また、ここでは図示しないが、Ｔ型補強金
物４を梁３の上部と下部の両方に設けることで、更に断
面性能を向上させることができることは言うまでもな
い。さらに、図１（ｃ）に示すように、ハンチ構造を有
するＴ型ハンチ補強金物4aを適用するようにしても良
い。ただし、ハンチ構造は加工に手間がかかるため、小
断面での断面性能向上を必要とする場合に適用すること
が好適である。

【００１６】以上では、補強金物として、Ｔ型材を適用
した例を説明したが、図１（ｄ）に示すように、補強金
物として、Ｈ型補強金物3aを適用し、そのフランジ部を
ボルト７で締結するようにしても同等の効果が得られる
ことは明らかである。補強金物の強度、寸法等は、梁に
要求される断面性能に応じて決定される。最も一般的な
仕様としては、補強金物を梁と同形状、同寸法、同材質
とし、その長さを梁の全スパンの0.2 程度とすること
（例えば、スパン10ｍの梁の場合、補強金物の長さを両
端それぞれ２ｍとする。）が好適であるが、これに限定
されるものではない。

【００１７】ところで、柱材としては、以上で説明した
角型鋼管柱の他に、図２に示すようにＨ型鋼柱11も同様
に適用される。この場合も、補強金物としては、図２
（ａ）に示すようにＴ型補強金物４を適用する場合と、
図２（ｂ）に示すようにＨ型補強金物3aを適用する場合
のそれぞれの場合がある。また、本発明では、図３に示
すように、Ｈ型補強金物3aのせいを変えることで、せい
の異なる梁３の梁端部でのせいを合わせることも可能と
なり、柱１に具備させるダイアフラムを１対として、最
小限にとどめることが可能となる。

【００１８】なお、以上の例では、ガセットプレートを
用いて梁端部のウェブ端部を柱と接合する例を説明した
が、強度的に問題がない場合には、このガセットプレー
トを省略し、ウェブ端部を柱と接合しないようにするこ
ともできる。ところで、本発明は、以上で説明した梁と
柱の接合への適用に限定するものではなく、梁と、他の
梁の側面の接合にも同様に適用することができる。

【００１９】また、Ｈ型またはＴ型の補強金物の両端に
相当する位置で、梁と補強金物のウェブに、図９に示す
Ｔ字型局部補強金物をとりつけることで、梁端部構造の
耐力および剛性を大幅に向上させることができる。特
に、梁フランジが薄い場合や、補強部材の長さが短い場
合には、補強部材の端部付近のフランジ面に変形が生じ
やすくなるが、このＴ字型局部補強金物の適用で防止で
きる。

【００２０】まず、図９に基づき、Ｔ字型局部補強金物
20について説明する。この金物は、Ｌ字断面材20a 、20
b を帯状金物材の底面材20c に立設して接合したもので
ある。なお、Ｌ字断面材20a 、20b のＬ字の方向は、取
り付ける位置に応じて適宜選択すればよく、また、ボル
ト締結穴20d も必要に応じて適宜設ければよい。このＴ
字型局部補強金物は、図10に示すように、Ｈ型補強金物
3aの端部位置に取り付けて用い、梁端部の耐力および剛
性を向上させる。なお、ここでは図示しないが、Ｈ型補
強金物3a自体にも取り付けるようにすることを好適とす
る。

【００２１】図11は、梁３をガセットプレート５で柱１
に取り付けた本発明の梁端部構造体において、このＴ字
型局部補強金物20を適用した例を示している。次に、図1
2に示すように、梁３をＨ型鋼柱11に取り付ける場合に
おいて、ガセットプレートに替えてスプリットＴ型の接
続部材21を用いることもできる。こうすることで、完全
に無溶接で取り付けを行うことができ、全てボルト接合
として現場での溶接をなくすことができる。また、更に
Ｔ字型局部補強金物20を適用することを好適とする。

【００２２】次に、図13〜15に基づき、柱に代えて他の
梁の側面に梁を接続する場合について、説明する。な
お、接続する梁には、他の梁のウェブ高さに合わせてＨ
型またはＴ型の補強金物を用いて梁端部構造体を形成す
る。ここでは、接続する梁を単に梁とよび、接続される
他の梁を大梁とよぶものとする。図13は、大梁30にガセ
ットプレート５を配して梁３を接続した例である。ここ
で、梁３にはＨ型補強金物3aを付設し、また、更にＴ字
型局部補強金物20を配置することで剛性の向上を図って
いる。

【００２３】ところで、図13のようにガセットプレート
５を配するためには、溶接作業が必要であり、現場での
簡単な組立てにはなじまない。そこで、図14に示すよう
に、大梁30と、その大梁30に接続するＨ型補強金物3aを
具備した梁３のフランジ面に板状の接続部材22をボルト
で接合して組立てることを好適とする。こうすること
で、現場での組立作業を容易に行うことが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によって、梁端部構造体を簡便
に、かつ、低コストで構成することが可能となった。ま
た、建設現場での取り付け作業も、簡単な溶接作業とボ
ルト締結だけで完了し、現場での作業能率を大きく向上
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の梁端部構造体の好適な実施の形態を示
す模式図である。

【図２】本発明の梁端部構造体のＨ型鋼柱への適用の例
を示す模式図である。

【図３】異なるせいを有する梁を柱に接合する際の、本
発明の梁端部構造体の好適な実施の形態を示す模式図で
ある。

【図４】従来の梁端部構造体の一例を示す模式図であ
る。

【図５】従来の梁端部構造体の他の例を示す模式図であ
る。

【図６】柱の四方に梁を突設した例を示す模式図であ
る。

【図７】異なるせいを有する梁を柱に接合する際の、従
来の梁端部構造体の例を示す模式図である。

【図８】異なるせいを有する梁を柱に接合する際の、従
来の梁端部構造体の他の例を示す模式図である。

【図９】本発明に適用するＴ字型局部補強金物の模式図
である。

【図10】Ｔ字型局部補強金物のＨ型梁への適用例を示す
模式図である。

【図11】Ｔ字型局部補強金物を用いた本発明の梁端部構
造体の好適な実施の形態を示す模式図である。

【図12】Ｔ字型局部補強金物を用いた本発明の梁端部構
造体のＨ型鋼柱への適用の例を示す模式図である。

【図13】本発明の梁端部構造体を梁への接合に適用した
一例を示す模式図である。

【図14】本発明の梁端部構造体を梁への接合に適用した
他の例を示す模式図である。

【図15】Ｈ型ハンチブラケットを用いて梁と梁を接合す
る従来例の模式図である。

【符号の説明】

１柱（角鋼管柱）２ダイアフラム３梁（Ｈ型梁） 3a Ｈ型補強金物４Ｔ型補強金物 4a Ｔ型ハンチ補強金物５ガセットプレート６Ｌ型アングル７ボルト（接合部材） 10 接合部（溶接部） 11 Ｈ型鋼柱 13 Ｈ型ブラケット（梁端部） 13a Ｈ型ハンチブラケット 14 フランジ接合プレート 15 ウェブ接合プレート 16 フィラープレート 20 Ｔ字型局部補強金物 20a 、20b Ｌ字断面材 20c 底面材 20d ボルト締結穴 21、22 接続部材 30 大梁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E125 AA04 AA14 AB01 AB16 AC15 AC16 AG03 AG12 AG31 AG41 AG45 AG57 BB02 BB11 BB22 BE07 BE08 BF04 BF08 CA05 CA90 EA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】梁と、他の梁の側面あるいは柱との接合
に適用する梁端部構造体であって、梁と、該梁の下フラ
ンジ端部および／または上フランジ端部に添設したＨ型
またはＴ型の補強金物と、を有し、前記の梁と補強金物
とを接合一体化して梁端部を２段または３段のＨ型構造
端部とし、該２段または３段のＨ型構造端部の上フラン
ジと下フランジを前記他の梁の側面あるいは柱と接合し
たことを特徴とする梁端部構造体。
【請求項２】梁のウェブ端部と、他の梁の側面あるい
は柱とをガセットプレートで接合したことを特徴とする
請求項１に記載の梁端部構造体。
【請求項３】２段または３段のＨ型構造端部の上フラ
ンジと下フランジと他の梁の側面あるいは柱との接合が
接続部材を介したボルト接合であることを特徴とする請
求項１または２に記載の梁端部構造体。
【請求項４】補強金物の両端に相当する位置で、梁と
補強金物のウェブに、Ｔ字型局部補強金物を取り付けた
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の梁
端部構造体。
【請求項５】Ｈ型またはＴ型の補強金物をハンチ構造
としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の梁端部構造体。
【請求項６】上下１対のダイアフラムを具備する柱、
もしくは、Ｈ型鋼製の大梁の側面に、せいの異なる複数
の梁を接合する梁端部接合工法であって、前記複数の梁
の端部をそれぞれ請求項１乃至５のいずれかに記載の梁
端部構造体とし、かつ、前記のＨ型またはＴ型の補強金
物の端部高さを調整して、それぞれの梁端部構造体の上
フランジと下フランジ位置を前記の柱の上下１対のダイ
アフラム位置、あるいは、大梁の上下フランジ位置と一
致させ、前記柱に具備する上下１対のダイアフラムと前
記梁端部構造体の上フランジと下フランジを接合するこ
とを特徴とする梁端部接合工法。
【請求項７】柱間あるいは梁間に渡設するＨ型鋼製の
梁であって、下フランジ端部および／または上フランジ
端部に添設したＨ型またはＴ型の補強金物を有し、両端
部を２段または３段のＨ型構造端部としたことを特徴と
する梁。
【請求項８】補強金物の両端に相当する位置で、梁と
補強金物のウェブに、Ｔ字型局部補強金物を取り付けた
ことを特徴とする請求項７に記載の梁。