JP2004225364A

JP2004225364A - 柱梁接合部

Info

Publication number: JP2004225364A
Application number: JP2003014069A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sakamoto; 真一坂本; Kazuo Tamura; 和夫田村; Takehiko Terada; 岳彦寺田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: JP3956298B2

Abstract

【課題】柱梁接合部から溶接を排除することで建物の使用後の解体にガス切断を不要にすると共に、柱・梁部材をそのまま再利用できる柱梁接合部を提供する。
【解決手段】本発明による柱梁接合部１は、梁接合部位の下辺に下側接合ダイアフラム４−１を固着して成る柱２と、外ダイアフラム４に載置する梁３と、梁３の上辺に柱と遊嵌させて配置する上側接合ダイアフラム４−２及び上下接合ダイアフラムに設けられる梁の保持部材５から構成し、上下側接合ダイアフラムの間を連結ボルト６で結合したり、梁フランジと各接合ダイアフラムとを結合ボルトで結合している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は柱梁接合部に関し、特に、柱梁接合部から溶接を排除して建物の使用後の解体にガス切断を不要にすることで柱・梁部材をそのまま再利用できる柱梁接合部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
綱構造建物の柱梁接合部は、剛接合することで部材端部に生じる応力を小さくして小断面に設計することを可能にするために、溶接による剛接合を確立する場合がほとんどである。しかるに、溶接で剛接合された柱梁接合部の場合には、使用した鉄骨部材を他の建物に再利用しようとする場合にガス等で柱や梁を切断する必要があり、無傷で部材を解体することが不可能である。
【０００３】
一方、地球環境の観点からは、柱・梁部材をそのままの状態で再利用することが望ましいことであるが、溶接で剛接合された柱梁接合部の場合はそのままの再利用を困難にしているので、柱梁接合部を溶接によって剛接合することは可能な限り回避されるべきである。
【０００４】
柱梁接合部における溶接は、この他にもその施工に熟練技術的要素を含んでいると同時に、溶接時の発生熱による母体の弱体化と脆性破壊の危険性を含んで地震時における破壊の一因になっていることから、これらの対応策としても溶接による剛接合の回避が検討されてきた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８４８０号（識別記号「００２８」〜「００３２」末行、図１、）
【０００６】
本提案によると、柱体の所定位置にガセットプレートを配置して、その上下位置に鋳剛性によるダイアフラムを嵌合させて溶接接合を排除すると共に、各ダイアフラムから四方に延長されている板部とガセットプレートに対して梁部材のフランジとウエブとを対峙させて、両部材間をワンサイドボルトの挿入によるボルト接合によって一体に締結されているものである。
【０００７】
しかるに、四方に板部を延長させたダイアフラムを鋳剛性にすることでコスト高になることやガセットプレートは柱に溶接接合させているために解体後の再利用ではガス切断を要する問題点を抱えている。
【０００８】
又、下階の角型鋼管柱上に接合金物を設けて置き、この接合金物に上階の角型鋼管柱と鉄骨梁とを溶接によらずに固定しようとする提案も成されている。
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−３３５１４号（識別記号「００１０」〜「００１２」、図１、２、）
【００１０】
これによると、下階の角型鋼管柱上に予め溶接してある接合金物に上階の角型鋼管柱を半分だけ外嵌させて接合金物の中間支持面で止めして置き、しかる後に鉄骨梁の端部に溶接固定されたエンドプレートの下端を下階の角型鋼管柱に設けられたフランジ部で支持させながら、鉄骨梁のエンドプレートと上下階の各角型鋼管柱とを接合用の高力ボルトで接合金物の螺子孔に螺着させて一体に固定している。
【００１１】
しかして、本提案は下階の角型鋼管柱上に特別な接合金物を溶接しているために柱・梁接合部を二重にすることで余分のコストを要するという問題点を抱えている。
【００１２】
以上のように、綱構造建物における柱梁接合部では、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、溶接で剛接合された接合部から無傷で部材を解体することは不可能であり、ガス等で柱や梁を切断する必要があることから解体に多大な労力を要していたので、柱梁接合部の組立・解体に要する作業を手間が減少される簡易なものに改善すると共に、取り外された柱と梁を殆ど加工前の生材に近い状態で再利用できる柱梁接合部の開発が嘱望されていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の現状に鑑みてその改善のために提案するものであり、柱梁接合部から溶接を排除することで建物の使用後の解体にガス切断を不要にすると共に、柱・梁部材をそのまま再利用できる柱梁接合部の提供を目的にしている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による柱梁接合部は、梁接合部位の下辺に下側接合ダイアフラムを固着して成る柱と、接合ダイアフラムに載置する梁と、梁の上辺に柱と遊嵌させて配置する上側接合ダイアフラム及び上下接合ダイアフラムに設けられる梁の保持部材から構成することを基本にして、梁の保持部材を、上下側接合ダイアフラムの間を梁フランジ外で結合する連結ボルトにしたり、梁フランジと各接合ダイアフラムとを結合する結合ボルトにすることを特徴としており、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、外ダイアフラムからボルトを取り外すのみで、ガス等で柱や梁を切断することを不要にしながら無傷で各部材を解体することを可能にすることで解体に要する労力を最小にしており、併せて柱・梁部材をそのまま再利用できる機能を確立している。
【００１５】
本発明による他の柱梁接合部は、上記柱梁接合部において、下側接合ダイアフラムを固着して成る柱を、上端部位に所定数の遊孔を備える下節柱と、下端部位に所定数の遊孔を備える上節柱と、両柱端の間に配置されて成る下側接合ダイアフラムと、下側接合ダイアフラムに対して各柱端部位の内側面に嵌合する状態で垂直に植設され所定数のねじ孔を設けて成る鉛直板及び鉛直板のねじ孔に各柱の遊孔を通して螺着する高力ボルトとから構成することを特徴としており、上記機能に加えて、溶接による施工を完全に排除している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明による柱梁接合部は、梁接合部位の下辺に下側接合ダイアフラムを固着して成る柱と、接合ダイアフラムに載置する梁と、梁の上辺に柱と遊嵌させて配置する上側接合ダイアフラム及び上下接合ダイアフラムに設けられる梁の保持部材から構成し、梁の保持部材を、上下側接合ダイアフラムの間を梁フランジ外で結合する連結ボルトもしくは梁フランジと各接合ダイアフラムとを結合する結合ボルトにしている。
以下に、本発明による柱梁接合部の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明による柱梁接合部における第１の実施の形態を示す斜視図であり、図において、柱梁接合部１は、角形鋼管柱２と梁３及び外ダイアフラム４から構成されている。
【００１８】
角形鋼管柱２は、下側接合ダイアフラム４−１を柱梁接合部１の下辺位置に溶接によって一体に固着している。下側接合ダイアフラム４−１の上には、角形鋼管柱２を所定の位置に建てた後に、梁３の端部が柱２と溶接されることなく載置されており、梁の建て方が終了した後には、梁３の端部上面に角形鋼管柱２に遊嵌された上側接合ダイアフラム４−２を落とし込むことで、上側接合ダイアフラム４−２が配置されているので、柱・梁は、梁方向には相互間を自由に移動できる状態に構成されている。
【００１９】
本実施の形態における梁３の保持部材５は、上記のように外ダイアフラム４を構成している下側接合ダイアフラム４−１と上側接合ダイアフラム４−２によって挟み込むと共に、下側接合ダイアフラム４−１と上側接合ダイアフラム４−２との間を、梁３を外した連結ボルト６によって強固に堅結しているものであり、これによって、柱・梁間における剪断力の伝達と梁の曲げ応力にも対処しているものである。
【００２０】
従って、本実施の形態における柱梁接合部１には、角形鋼管柱２と下側接合ダイアフラム４−１との固着に溶接を採用しているのみで、他には溶接施工を一切用いておらずに外ダイアフラム４に連結ボルト６の通る孔が空けられているだけである。
【００２１】
以上のように、綱構造建物における本実施の形態の柱梁接合部１は、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、外ダイアフラム４から連結ボルト６を取り外すのみで、接合部から無傷で部材を解体することを可能にしてガス等で柱や梁を切断することを不要にしながら解体に要する労力を最小にしており、併せて、取り外された柱と梁を殆ど加工前の生材に近い状態で再利用できるようにしている。
【００２２】
図２は、本発明による柱梁接合部における第２の実施の形態を示す斜視図であり、図において、柱梁接合部１０は、角形鋼管柱２と梁３及び外ダイアフラム１１から構成されている。
【００２３】
角形鋼管柱２は、下側接合ダイアフラム１１−１を柱梁接合部１の下辺位置に溶接によって一体に固着している。下側接合ダイアフラム１１−１の上には、角形鋼管柱２を所定の位置に建てた後に、梁３の端部が柱２と溶接されることなく載置されており、梁の建て方が終了した後には、梁３の端部上面に角形鋼管柱２に遊嵌された上側接合ダイアフラム１１−２を落とし込むことで、上側接合ダイアフラム１１−２が配置されている。
【００２４】
本実施の形態における梁３の保持部材１２は、上記のように外ダイアフラム１１を構成している下側接合ダイアフラム１１−１と上側接合ダイアフラム１１−２を梁３の上下フランジ１３−１、１３−２と並置させて結合ボルト１４によって強固に堅結しているものであり、柱・梁は、これによって、梁方向の相互移動を阻止しながら柱・梁間における剪断力の伝達と梁の曲げ応力に対処しているものである。
【００２５】
従って、本実施の形態における柱梁接合部１０の場合も、角形鋼管柱２と下側接合ダイアフラム１１−１との固着に溶接を採用しているのみで、他には溶接施工を一切用いておらずに外ダイアフラム１１に結合ボルト１４の通る孔が空けられているだけである。
【００２６】
以上のように、綱構造建物における本実施の形態の柱梁接合部１０も、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、外ダイアフラム１１から結合ボルト１４を取り外すのみで、接合部から無傷で部材を解体することを可能にしてガス等で柱や梁を切断することを不要にしながら解体に要する労力を最小にしており、併せて、取り外された柱と梁を殆ど加工前の生材に近い状態で再利用できるようにしている。
【００２７】
尚、上記の各実施の形態では、柱を角形鋼管柱として説明してきたが、柱はこれに限定されるものでなくＨ型断面柱、円形断面柱でも適用可能であり、同様に外ダイアフラムの外形に関しても多角形或いは円形であっても採用可能である。
【００２８】
本発明による他の柱梁接合部は、上記柱梁接合部における溶接施工を完全に排除することを特徴としているものであり、下側接合ダイアフラムを固着して成る柱を、上端部位に所定数の遊孔を備える下節柱と、下端部位に所定数の遊孔を備える上節柱と、両柱端の間に配置されて成る下側接合ダイアフラムと、下側接合ダイアフラムに対して各柱端部位の内側面に嵌合する状態で垂直に植設され所定数のねじ孔を設けて成る鉛直板及び鉛直板のねじ孔に各柱の遊孔を通して螺着する高力ボルトとから構成されている。
【００２９】
図３は、本発明による他の柱梁接合部における実施の形態を示しており、側面図（ａ）と側面図（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視した断面図（ｂ）で現している。
【００３０】
側面図（ａ）において示すように、本実施の形態での柱梁接合部２０は、柱２とこれに対応する梁３とを結合しており、２２は、上端部位に所定数の遊孔を備える下節柱、２３は、下端部位に所定数の遊孔を備える上節柱であって、２４は、下節柱２２の柱端と上節柱２３の柱端との間に配置されて梁３と結合される下側接合ダイアフラムである。
【００３１】
下側接合ダイアフラム２４には、後述するように所定数のねじ孔を設けた鉛直板２６が垂直に植設されており、図３（ｂ）の断面図に示すように、高力ボルト２５を各柱の遊孔２７を通して鉛直板２６のねじ孔２８に螺着することで、上下節の柱２２、２３は、鉛直板２６が垂直に植設されている下側接合ダイアフラム２４を介在させながら、堅固な一体構造を形成している。
【００３２】
従って、本実施の形態では、柱梁接合部２０を形成している下側接合ダイアフラム２４の部位において下節柱２２と上節柱２３との結合を確立すると同時に、一切の溶接を用いることなく柱梁接合部を構成している。
【００３３】
尚、本実施の形態で説明した高力ボルト２５としての高力ワンサイドボルトや普通の高力ボルトは、上記実施の形態と同様にこれに替えて他の高力ボルトを採用することも可能である。
【００３４】
図４は、下側接合ダイアフラムを詳細に説明するための実施の形態を示す側面図（ａ）と平面図（ｂ）である。図示のように、下側接合ダイアフラム２４は、梁との接合を達成させる形状に加工されており、この下側接合ダイアフラム２４には、溶接によって垂直に植設されている鉛直板２６が設けられている。
【００３５】
下側接合ダイアフラム２４における鉛直板２６の配置は、鋼管柱の柱端部位の内側面に嵌合できる関係を確保できる位置であり、鉛直板２６には、各柱の遊孔２７と連通する位置に所定数のねじ孔２８を設けられている。ねじ孔２８は、各柱の遊孔２７を挿通させながら高力ボルト２５を螺着させるものであり、これによって、各鋼管柱２２、２３と鉛直板２６及び下側接合ダイアフラム２４とは、堅固な状態に結合されることになる。
【００３６】
従って、本発明による他の柱梁接合部は、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、柱２と下側接合ダイアフラム２４から強力ボルト２５を取り外すのみで、ガス等で柱や梁を切断することを不要にしながら無傷で各部材を解体することを可能にすることで解体に要する労力を最小にしており、併せて、取り外された柱と梁を殆ど加工前の生材に近い状態で再利用できるようにしている。
【００３７】
尚、下側接合ダイアフラム２４は、本実施の形態では無孔であるが、ＣＦＴ等の場合にはその中心部に孔を設けることによって打設コンクリートの流通を可能にするものであり、又、上記実施の形態で採用した鉛直板２６に設けたねじ孔２８とこれに螺着する高力ワンサイドボルト、普通の高力ボルトに替えて、鉛直板に遊孔を設けながら上記以外の他の高力ボルトを採用することも可能である。
【００３８】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による柱梁接合部は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、柱や外ダイアフラム及び柱・梁接合部における具体的な形状等において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明による柱梁接合部は、梁接合部位の下辺に下側接合ダイアフラムを固着して成る柱と、接合ダイアフラムに載置する梁と、梁の上辺に柱と遊嵌させて配置する上側接合ダイアフラム及び上下接合ダイアフラムに設けられる梁の保持部材から構成することを基本にして、梁の保持部材を、上下側接合ダイアフラムの間を梁フランジ外で結合する連結ボルトにしたり、梁フランジと各接合ダイアフラムとを結合する結合ボルトにすることを特徴としているので、使用した鉄骨部材を他の新築建物へ再利用しようとする場合に、外ダイアフラムからボルトを取り外すのみで、ガス等で柱や梁を切断することを不要にしながら無傷で各部材を解体することを可能にして解体に要する労力を最小にしており、併せて柱・梁部材をそのまま再利用できる効果を奏している。
【００４０】
本発明による他の柱梁接合部は、上記柱梁接合部において、下側接合ダイアフラムを固着して成る柱を、上端部位に所定数の遊孔を備える下節柱と、下端部位に所定数の遊孔を備える上節柱と、両柱端の間に配置されて成る下側接合ダイアフラムと、下側接合ダイアフラムに対して各柱端部位の内側面に嵌合する状態で垂直に植設され所定数のねじ孔を設けて成る鉛直板及び鉛直板のねじ孔に各柱の遊孔を通して螺着する高力ボルトとから構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、溶接による施工を完全に排除できる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による柱梁接合部における第１の実施の形態を示す斜視図
【図２】本発明による柱梁接合部における第２の実施の形態を示す斜視図
【図３】本発明による他の柱梁接合部における実施の形態図
【図４】本発明による他の柱梁接合部に用いる下側接合ダイアフラムの実施の形態図
【符号の説明】
１、１０、２０柱梁接合部、２角形鋼管柱、３梁、
４、１１外ダイアフラム、４−１、１１−１下側接合ダイアフラム、
４−２、１１−２上側接合ダイアフラム、５、１２保持部材、
６連結ボルト、１３−１下フランジ、１３−２上フランジ、
１４結合ボルト、２２下節柱、２３上節柱、
２４下側接合ダイアフラム、２５高力ボルト、２６鉛直板、
２７遊孔、２８ねじ穴、

Claims

梁接合部位の下辺に下側接合ダイアフラムを固着して成る柱、該接合ダイアフラムに載置する梁、該梁の上辺に柱と遊嵌させて配置する上側接合ダイアフラム及び上下接合ダイアフラムに設けられる梁の保持部材から構成される柱梁接合部。
梁の保持部材が、上下側接合ダイアフラムの間を梁フランジ外で結合する連結ボルトであることを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合部。
梁の保持部材が、梁フランジと各接合ダイアフラムとを結合する結合ボルトであることを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合部。
下側接合ダイアフラムを固着して成る柱が、上端部位に所定数の遊孔を備える下節柱、下端部位に所定数の遊孔を備える上節柱、両柱端の間に配置されて成る下側接合ダイアフラム、該下側接合ダイアフラムに対して各柱端部位の内側面に嵌合する状態で垂直に植設され所定数のねじ孔を設けて成る鉛直板及び該鉛直板のねじ孔に各柱の遊孔を通して螺着する高力ボルトとから構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の柱梁接合部。