JP2004169372A - 柱と梁の溶接接合構造物 - Google Patents
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Abstract
【課題】鋼材の垂直の柱に梁挿通孔を設け、柱の梁挿通孔に梁を挿通させて両者を溶接接合することにより格段の強度を向上せしめた。強度性に優れた柱と梁の溶接接合構造物を提供する。
【解決手段】鋼材の垂直の柱１と柱の太さよりやや細目の梁２を、柱１に設けた梁挿通孔３、３′とからなり、梁２を柱１の梁挿通孔３、３′に挿通させ、柱１梁２の接合部５、５′に溶着する。前記した柱１と梁２の溶接接合構造物である。
【選択図】 図２
【解決手段】鋼材の垂直の柱１と柱の太さよりやや細目の梁２を、柱１に設けた梁挿通孔３、３′とからなり、梁２を柱１の梁挿通孔３、３′に挿通させ、柱１梁２の接合部５、５′に溶着する。前記した柱１と梁２の溶接接合構造物である。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種鉄骨構造物の柱に梁を挿通させて溶接し強度を格段に向上させた溶接接合部構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄骨構造建築物は、図１０に示すように垂直の柱１００に梁１０２を溶接接合していた。このような溶接接合では溶接金属１０１を多量に使用しないと地震や荷重に耐えられない欠点があり経費の点でも不経済であっ た。このような接合方法は特開平４−１４３０７３号に示す接合方法がある。
【０００３】
接し、柱にボルトとナットの使用により固着させて梁を接合させる方法がある。該方法では接合に際し、ボルトや梁取り付け金具などの、部材が多数用いられ接合作業が複雑で作業性に対し能率が悪いという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来技術の問題点を解決するために開発されたもので、柱は梁よりも太めの鋼材を使用し、その柱に梁の梁挿通孔を設けて梁挿通孔に梁を挿通させて接合部を溶接する。柱の孔は工場で孔の配置をきめておき、現場で簡単に組立てて製作でき治具が不要となり簡単な柱と梁の溶接接合構造物を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明が解決するための手段】
本発明は垂直の鋼材の柱に柱の鋼材よりやや細目の鋼材の梁を使用することが特徴で柱には梁を挿入させる太さの梁挿通孔を柱の両面に設ける。該梁挿通孔の配置は工場で施工性を充分考慮してある。梁を柱に挿通させ柱と梁の接合部の梁挿通孔縁部に溶接し固着させる
【０００６】
この溶接は、柱に梁の太さの孔に挿通させているため、柱の梁挿通孔縁部で嵌合されているから捩れや荷重に耐えられるので溶接は少量ですみ経費の節減になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴としては鋼材の柱に梁の挿通孔を設けるが、柱の孔は梁に合致させる梁挿通孔を設け、該挿通孔梁を挿通さて溶接する。梁は嵌合され挟持した状態に構成されるので、両面にある梁挿通孔縁部の作用は梁えの震動で捩じれや溶接部の亀裂を防ぎ荷重にも耐え得る役目があり格段の強度が発生する。少量の溶接金属で溶接されるので経費の節減になり、また、ボルトや当て金等の付属品を必要なく簡単で作業性に優れた特徴を有する柱と梁の溶接接合構造物を提供する。
【０００８】
【実施例１】
以下本発明を図面に基づいて説明すると図１、図２に示す第一実施例について説明する、鋼材よりなる柱１に梁２の梁挿通孔３、３′を設け、梁２を挿通させて梁の先端部４を柱の面と会わせるか、又は柱の面より１ｃｍ程度突出させる。この梁挿通孔３、３′を挿通させた梁２の接合する挿通孔縁部６、６′の周囲に溶接５をする。
【０００９】
この溶接には少量の溶接金属量ですむのは、梁挿通孔縁部６、６′に梁が柱１に固着されるので捩れや荷重に対し梁挿通孔縁部６、６′は耐えられる構造になっているからである。従って、溶接は簡易ですみ溶接金属量は少量ですむことが特徴で極めて経済的にも優れ、強度性も発揮できる構造である。
【００１０】
この構造では、梁２の太さは必ず柱１の太さよりも細めでなければ柱１に梁２を挿通できないため、必ず柱１の太さは梁２よりも太くした構造であり、柱１の梁挿通孔３、３′は梁２の太さに適合する孔を設ける。
【００１１】
このような作用を生じさせる鋼材は、角鋼やその他のＨ鋼、Ｌ鋼、Ｃ 鋼、丸鋼材でも同様の効果が生じるが、用途に応じて使用されるのが好ましい。特に強度を要求されるエレベ−タ−やエスカレタ−の枠材及び荷台として使用されるのが最適である。また、建築関連やトラックや建設機 械、船舶などの構造物の枠材及び荷台にも最適である。
【００１２】
【実施例２】
図３の、本発明の実施例は、柱１に梁２の挿通孔を必要に応じた斜度の段差のある梁挿通孔３、３′を設け、柱１に梁２を斜めに貫通させ接合部に溶接５、５′をし溶着させる。この方法でも地震などの衝撃にも溶接部５、５′と柱１の挿通孔縁部６、６′は梁２を挟持し嵌合されているので荷重や捩れの防止の役目をはたすので強度も実施例１同様の効果が生じ る。このような構造物の使用目的としては、階段やエスカレ−タ−などの斜度のある構造物の枠材として使用されることが最適である。
【００１３】
【実施例３】
図４は、実施例１の溶接接合構造物の溶接し溶着するこの方法の他に、本実施例のような構造物は柱１に梁２の挿入孔を柱１の挿入部を一方にのみ開口し、梁２を柱１の挿入孔へ梁２を中央部まで差込み、その接合部に溶接５を溶接させる。該方法でも梁は柱１の柱挿通孔縁部６により挟持されるので、地震や荷重に対しても強度性が変わらないものである。
【００１４】
【実施例４】
この図５、図６は、重量物等を乗せる架台である。従来は図１１に示すように柱１０３の上部に梁１０４を乗せて溶接していた。このような溶接方法は地震の揺れや重量物の荷重にたいして捩れなどで溶接部１０５に亀裂が生じやすく危険である。このような状態を回避するために、図５に示すように柱７に差込溝部９を設け、梁８を柱７の差込溝部９に挿入できる形状を構成し差込溝部９に挿入凸部１０を挿入する。差込溝部９の形状と挿入孔の形状は他にも考えられる。
【００１５】
図６に示すように、柱７に梁８を挿入し差込溝部９と挿入凸部１０を挿入した整合面１１に溶接１２を施すことにより柱７と梁８が固着される。架台の面が柱７と梁８とが凹凸のない平面状態になり、荷重が架台の柱７と梁８の面に力が均等に伝わるため、地震や荷重に対し強度性に優れた構造を有する。
【００１６】
この方法は、荷台だけでなく、各種枠材としての鋼材の溶接接合方法としても応用できる。この場合も、従来の図１１に示すような接合方法よ り、格段の接合強度が発揮できる。
【００１７】
【実施例５】
図７、図８は鋼材の裏面１７にスイッチや補助的ブラケットを付ける際に、柱７に丸型や角型の溶接棒あるいは圧入棒の棒挿入孔１３を設け柱７の底面２０にボルト挿通孔１４を設ける。該ボルト挿入孔１４にボルト１５を通し内部よりボルト１５を溶接１６したり、スポット溶接あるいは圧入し、あるいはカシメたりして固着する。このようにな構造の柱７の裏側１７にスイッチや補助ブラケットを取付ける際にはボルトとナットで付属品の取付けが簡単な作業で能率が向上し実用的である。また、ボルトだけでなく、同様なやり方でナットを溶接し固着してもよい。
【００１８】
また、この挿入孔１３を利用して、ボルトやナットを使用せず、バ−リングを行い、そこにタップをするやり方も有効である。鋼管材の中には、治具や工具が入らないので、この挿入孔１３を利用して鋼管材の内側よりさまざまな加工をしたり、いろいろな部材を固着することができる。また現場でのボルト、ナットを通す孔として利用してもよい。これは鋼管材の利用範囲を広げることで、非常に有効である。
【００１９】
図９は、溶接棒挿入孔１３より底部２０にボルトやナット等を溶接あるいは圧入し固着し後、柱７の溶接棒挿入孔は開口したままだと水などが鋼管材の中に入り易く鋼管に錆等が発生し易くなり腐食する恐れがある。耐久性を持たせるために補強プレ−ト１８を溶接棒挿入孔を差込み周囲を溶接し、また、補強プレ−ト１９を被覆し補強プレ−ト１９の縁部を溶接すことにより前記した錆等の腐食を防止する。
【００２０】
【発明の効果】
垂直に設けた鋼材の柱よりやや細目の太さの梁を設けて、柱に梁の太さの梁挿入孔を柱に設け梁を挿通孔に挿入し嵌合させ、柱と梁の接合部を溶接する。柱と梁は挿通孔縁部により挟持される。挿通孔縁部による挟持は地震や過度の荷重や捩れに対して力の伝達が縁部全体に伝わり梁の動揺を防止する役目をはたし、亀裂や破損を防ぐ多大な効果が発生する。このような構造による溶接接合構造は、従来の方法より柱と梁の接合構造としては格段の強度による効果がある。作業性や経費に対しても施工の手間が簡単な作業が行われる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の垂直な柱の面に梁挿通孔を設けた斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例の柱に梁を挿通させた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第二実施例の柱に梁を斜めに挿通させた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第三実施例の柱に梁を挿入した状態の斜視図である。
【図５】本発明の第四実施例による柱の裏側に付属品を付ける際の溶接孔とボルト挿通孔を示す平面図である。
【図６】本発明の第四実施例による架台の梁を挿入した状態の斜視図である。
【図７】本発明の第五実施例による柱の裏面に付属品を付けるためのボルト挿入孔を示す平面図である。
【図８】本発明の第五実施例の柱の裏面に付属品を付けるためのボルトを溶接した状態の斜視図である
【図９】本発明の第五実施例の溶接棒挿入孔の補強プレ−トを示した斜視図である。
【図１０】従来の柱と梁の接合による溶接方法を示す斜視図である。
【図１１】従来の架台の接合による溶接方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 鋼材
２ 梁
３、３′ 梁挿通孔
４ 梁先端部
５、５′ 溶接部
６、６′ 柱の梁挿通孔縁部
７ 鋼材
８ 梁
９ 差込み溝
１０ 挿入凸
１１ 整合面
１２ 溶接部
１３ 溶接孔
１４ ボルト挿入孔
１５ ボルト
１６ ボルト溶接部
１７ 鋼材の裏面
１８、１９ プレ−ト
２０ 底面
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種鉄骨構造物の柱に梁を挿通させて溶接し強度を格段に向上させた溶接接合部構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄骨構造建築物は、図１０に示すように垂直の柱１００に梁１０２を溶接接合していた。このような溶接接合では溶接金属１０１を多量に使用しないと地震や荷重に耐えられない欠点があり経費の点でも不経済であっ た。このような接合方法は特開平４−１４３０７３号に示す接合方法がある。
【０００３】
接し、柱にボルトとナットの使用により固着させて梁を接合させる方法がある。該方法では接合に際し、ボルトや梁取り付け金具などの、部材が多数用いられ接合作業が複雑で作業性に対し能率が悪いという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来技術の問題点を解決するために開発されたもので、柱は梁よりも太めの鋼材を使用し、その柱に梁の梁挿通孔を設けて梁挿通孔に梁を挿通させて接合部を溶接する。柱の孔は工場で孔の配置をきめておき、現場で簡単に組立てて製作でき治具が不要となり簡単な柱と梁の溶接接合構造物を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明が解決するための手段】
本発明は垂直の鋼材の柱に柱の鋼材よりやや細目の鋼材の梁を使用することが特徴で柱には梁を挿入させる太さの梁挿通孔を柱の両面に設ける。該梁挿通孔の配置は工場で施工性を充分考慮してある。梁を柱に挿通させ柱と梁の接合部の梁挿通孔縁部に溶接し固着させる
【０００６】
この溶接は、柱に梁の太さの孔に挿通させているため、柱の梁挿通孔縁部で嵌合されているから捩れや荷重に耐えられるので溶接は少量ですみ経費の節減になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴としては鋼材の柱に梁の挿通孔を設けるが、柱の孔は梁に合致させる梁挿通孔を設け、該挿通孔梁を挿通さて溶接する。梁は嵌合され挟持した状態に構成されるので、両面にある梁挿通孔縁部の作用は梁えの震動で捩じれや溶接部の亀裂を防ぎ荷重にも耐え得る役目があり格段の強度が発生する。少量の溶接金属で溶接されるので経費の節減になり、また、ボルトや当て金等の付属品を必要なく簡単で作業性に優れた特徴を有する柱と梁の溶接接合構造物を提供する。
【０００８】
【実施例１】
以下本発明を図面に基づいて説明すると図１、図２に示す第一実施例について説明する、鋼材よりなる柱１に梁２の梁挿通孔３、３′を設け、梁２を挿通させて梁の先端部４を柱の面と会わせるか、又は柱の面より１ｃｍ程度突出させる。この梁挿通孔３、３′を挿通させた梁２の接合する挿通孔縁部６、６′の周囲に溶接５をする。
【０００９】
この溶接には少量の溶接金属量ですむのは、梁挿通孔縁部６、６′に梁が柱１に固着されるので捩れや荷重に対し梁挿通孔縁部６、６′は耐えられる構造になっているからである。従って、溶接は簡易ですみ溶接金属量は少量ですむことが特徴で極めて経済的にも優れ、強度性も発揮できる構造である。
【００１０】
この構造では、梁２の太さは必ず柱１の太さよりも細めでなければ柱１に梁２を挿通できないため、必ず柱１の太さは梁２よりも太くした構造であり、柱１の梁挿通孔３、３′は梁２の太さに適合する孔を設ける。
【００１１】
このような作用を生じさせる鋼材は、角鋼やその他のＨ鋼、Ｌ鋼、Ｃ 鋼、丸鋼材でも同様の効果が生じるが、用途に応じて使用されるのが好ましい。特に強度を要求されるエレベ−タ−やエスカレタ−の枠材及び荷台として使用されるのが最適である。また、建築関連やトラックや建設機 械、船舶などの構造物の枠材及び荷台にも最適である。
【００１２】
【実施例２】
図３の、本発明の実施例は、柱１に梁２の挿通孔を必要に応じた斜度の段差のある梁挿通孔３、３′を設け、柱１に梁２を斜めに貫通させ接合部に溶接５、５′をし溶着させる。この方法でも地震などの衝撃にも溶接部５、５′と柱１の挿通孔縁部６、６′は梁２を挟持し嵌合されているので荷重や捩れの防止の役目をはたすので強度も実施例１同様の効果が生じ る。このような構造物の使用目的としては、階段やエスカレ−タ−などの斜度のある構造物の枠材として使用されることが最適である。
【００１３】
【実施例３】
図４は、実施例１の溶接接合構造物の溶接し溶着するこの方法の他に、本実施例のような構造物は柱１に梁２の挿入孔を柱１の挿入部を一方にのみ開口し、梁２を柱１の挿入孔へ梁２を中央部まで差込み、その接合部に溶接５を溶接させる。該方法でも梁は柱１の柱挿通孔縁部６により挟持されるので、地震や荷重に対しても強度性が変わらないものである。
【００１４】
【実施例４】
この図５、図６は、重量物等を乗せる架台である。従来は図１１に示すように柱１０３の上部に梁１０４を乗せて溶接していた。このような溶接方法は地震の揺れや重量物の荷重にたいして捩れなどで溶接部１０５に亀裂が生じやすく危険である。このような状態を回避するために、図５に示すように柱７に差込溝部９を設け、梁８を柱７の差込溝部９に挿入できる形状を構成し差込溝部９に挿入凸部１０を挿入する。差込溝部９の形状と挿入孔の形状は他にも考えられる。
【００１５】
図６に示すように、柱７に梁８を挿入し差込溝部９と挿入凸部１０を挿入した整合面１１に溶接１２を施すことにより柱７と梁８が固着される。架台の面が柱７と梁８とが凹凸のない平面状態になり、荷重が架台の柱７と梁８の面に力が均等に伝わるため、地震や荷重に対し強度性に優れた構造を有する。
【００１６】
この方法は、荷台だけでなく、各種枠材としての鋼材の溶接接合方法としても応用できる。この場合も、従来の図１１に示すような接合方法よ り、格段の接合強度が発揮できる。
【００１７】
【実施例５】
図７、図８は鋼材の裏面１７にスイッチや補助的ブラケットを付ける際に、柱７に丸型や角型の溶接棒あるいは圧入棒の棒挿入孔１３を設け柱７の底面２０にボルト挿通孔１４を設ける。該ボルト挿入孔１４にボルト１５を通し内部よりボルト１５を溶接１６したり、スポット溶接あるいは圧入し、あるいはカシメたりして固着する。このようにな構造の柱７の裏側１７にスイッチや補助ブラケットを取付ける際にはボルトとナットで付属品の取付けが簡単な作業で能率が向上し実用的である。また、ボルトだけでなく、同様なやり方でナットを溶接し固着してもよい。
【００１８】
また、この挿入孔１３を利用して、ボルトやナットを使用せず、バ−リングを行い、そこにタップをするやり方も有効である。鋼管材の中には、治具や工具が入らないので、この挿入孔１３を利用して鋼管材の内側よりさまざまな加工をしたり、いろいろな部材を固着することができる。また現場でのボルト、ナットを通す孔として利用してもよい。これは鋼管材の利用範囲を広げることで、非常に有効である。
【００１９】
図９は、溶接棒挿入孔１３より底部２０にボルトやナット等を溶接あるいは圧入し固着し後、柱７の溶接棒挿入孔は開口したままだと水などが鋼管材の中に入り易く鋼管に錆等が発生し易くなり腐食する恐れがある。耐久性を持たせるために補強プレ−ト１８を溶接棒挿入孔を差込み周囲を溶接し、また、補強プレ−ト１９を被覆し補強プレ−ト１９の縁部を溶接すことにより前記した錆等の腐食を防止する。
【００２０】
【発明の効果】
垂直に設けた鋼材の柱よりやや細目の太さの梁を設けて、柱に梁の太さの梁挿入孔を柱に設け梁を挿通孔に挿入し嵌合させ、柱と梁の接合部を溶接する。柱と梁は挿通孔縁部により挟持される。挿通孔縁部による挟持は地震や過度の荷重や捩れに対して力の伝達が縁部全体に伝わり梁の動揺を防止する役目をはたし、亀裂や破損を防ぐ多大な効果が発生する。このような構造による溶接接合構造は、従来の方法より柱と梁の接合構造としては格段の強度による効果がある。作業性や経費に対しても施工の手間が簡単な作業が行われる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の垂直な柱の面に梁挿通孔を設けた斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例の柱に梁を挿通させた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第二実施例の柱に梁を斜めに挿通させた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第三実施例の柱に梁を挿入した状態の斜視図である。
【図５】本発明の第四実施例による柱の裏側に付属品を付ける際の溶接孔とボルト挿通孔を示す平面図である。
【図６】本発明の第四実施例による架台の梁を挿入した状態の斜視図である。
【図７】本発明の第五実施例による柱の裏面に付属品を付けるためのボルト挿入孔を示す平面図である。
【図８】本発明の第五実施例の柱の裏面に付属品を付けるためのボルトを溶接した状態の斜視図である
【図９】本発明の第五実施例の溶接棒挿入孔の補強プレ−トを示した斜視図である。
【図１０】従来の柱と梁の接合による溶接方法を示す斜視図である。
【図１１】従来の架台の接合による溶接方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 鋼材
２ 梁
３、３′ 梁挿通孔
４ 梁先端部
５、５′ 溶接部
６、６′ 柱の梁挿通孔縁部
７ 鋼材
８ 梁
９ 差込み溝
１０ 挿入凸
１１ 整合面
１２ 溶接部
１３ 溶接孔
１４ ボルト挿入孔
１５ ボルト
１６ ボルト溶接部
１７ 鋼材の裏面
１８、１９ プレ−ト
２０ 底面
Claims (2)
- 鋼材の柱に対し柱の鋼材よりやや細目の鋼材の梁を使用し、前記柱に梁の太さの梁挿通孔を設け、梁を梁挿通孔に挿通させ、該柱と梁の接合部に溶接する。柱の梁挿通孔に梁が挿通され梁は柱に嵌合され柱は梁を挟持した状態となり、梁挿通孔に固着されることを特徴とする柱と梁の溶接接合構造物。
- 前記柱と梁は柱の挿入孔の梁の挿入によって柱に挟持される。該柱の梁挿入縁部は梁の挿入により挟持されるので、震動や荷重に耐え得る役割を発揮することを特徴とする請求項１記載の柱と梁の溶接接合構造物。
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010151771A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-07-08 | S G:Kk | 荷重センサ及び変位量センサ |
| JP2020190082A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社Ｌｉｘｉｌ | 柱と梁の接続構造及び屋根構造体 |
| CN112177155A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-05 | 飞帆集团有限公司 | 一种钢骨架结构及其焊接工艺 |
-
2002
- 2002-11-19 JP JP2002335287A patent/JP2004169372A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010151771A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-07-08 | S G:Kk | 荷重センサ及び変位量センサ |
| JP2020190082A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社Ｌｉｘｉｌ | 柱と梁の接続構造及び屋根構造体 |
| JP7232706B2 (ja) | 2019-05-20 | 2023-03-03 | 株式会社Lixil | 柱と梁の接続構造及び屋根構造体 |
| CN112177155A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-05 | 飞帆集团有限公司 | 一种钢骨架结构及其焊接工艺 |
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