JP2007032072A - 鉄骨梁の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造により背の異なる大梁と小梁をラーメン構造で接続することができる鉄骨梁の接続構造を提供する。
【解決手段】 大梁２を挟んで２本の小梁３ａ，３ｂが突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、両小梁３ａ，３ｂの上フランジの下側に上方接続金具４ａ，４ｂを取り付け、同小梁３ａ，３ｂの下フランジに下方接続金具８ａ，８ｂを取り付け、大梁２のウェブを貫通する上方接続部材５を設け、上方接続部材５によって両小梁の上方接続金具４ａ，４ｂ同士を接続し、大梁２のウェブを貫通する下方接続部材９を設け、下方接続部材９によって両小梁の下方接続金具８ａ，８ｂ同士を接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄骨梁の接続構造に関する。

特に、本発明は、背（梁自体の高さ、本明細書では工事上の基準点からの高さと区別するために梁自体の高さを「背」という。）が異なる大梁を挟んで２本の小梁を突き合わせ接続する場合、あるいは背の異なる大梁に片側から１本の小梁を接続する場合に、接続部がラーメン構造の強度を有することができる鉄骨梁の接続構造に関する。

一般に、鉄骨構造は、床部分においては、大梁と小梁とを格子状に配置し、それらの大梁と小梁の交差点で、大梁と小梁とを接続し、全体として荷重を支えることができる床を構成する。

図１６に、床の鉄骨構造の平面を示す。

図１６に示すように、柱４０の間に格子状に大梁４１を渡し、さらに大梁４１の格子内に小梁４２を平行に配設し、より目の小さい格子を構成する。大梁４１を挟んで配置される小梁４２同士は突き合わせ状態で接続される。

図１７に従来の大梁４１と小梁４２の接続構造を示す。図１７は図１６の接続部４３を矢印Ａ−Ａ方向に見たところを示している。

大梁４１と小梁４２とを接続するには、大梁４１のフランジの間に、大梁４１の長さ方向に対して垂直なブラケット４４を取り付け、該ブラケット４４と小梁４２のウェブの重なり合い部分をボルト・ナット４５によって接続する。

一般に大梁４１は小梁４２に比べて背が高いので、ブラケット４４は図１７に示すように大梁４１の断面寸法と小梁４２の断面寸法に合わせて不定形の多角形になっている。

図１７に示すような大梁４１と小梁４２の接続構造では、ブラケット４４は小梁４２の剪断力、すなわち大梁４１に対して小梁４２の端部が水平のまま垂直にずれることによって生じる力を支持することができる。

しかし、図１７に示す鉄骨梁の接続構造は、ピン構造になっており、剛な結合のラーメン構造になっていない。

すなわち、図１７に示す鉄骨梁の接続構造は、一方の小梁４２が撓むことによって大梁４１との接続端部が接続部を中心に揺動する構造になっており、一方の小梁４２の撓みによって生じた接続端部の角度変化が突き合わせ対向する他の小梁４２に伝達されない接続構造になっている。このようなピン構造では、一方の小梁の撓みを突き合わせ対向する他の小梁によって抑制することができないため、小梁の撓みが比較的自由に生じ、剛性が低い床構造となる。

これに対して、ラーメン構造は一方の小梁の接続端部の角度変化が拘束され、剛性が高い床構造を提供することができる。ここで、従来のラーメン構造の鉄骨梁接続構造を図１８に示す。

図１８に示す従来のラーメン構造の鉄骨梁接続構造は、大梁４６の上フランジと小梁４７の上フランジ、および、大梁４６の下フランジと小梁４７の下フランジとを、それぞれ金属板４８とボルト・ナット４９によって接続し、かつ、大梁４６のウェブと小梁４７のウェブとをブラケット５０とボルト・ナット５１によって接続するものである。

このようなラーメン構造の鉄骨梁接続構造によれば、一方の小梁４７の接続端部の角度が変化すると、金属板４８とボルト・ナット４９を介して大梁４６の一方のフランジに圧縮を生じ、他方のフランジに引張を生じ、その大梁４６の両フランジの圧縮・引張応力が他の金属板４８とボルト・ナット４９を介して突き合わせ対向する他の小梁４７のフランジに圧縮と引張の応力を生じさせる。前記他の小梁４７にはフランジの圧縮・引張応力に対向する反力が生じため、最初の小梁４７の撓み変形が抑制され、剛性が高くなる。

しかし、図１８の接続構造では大梁４６と小梁４７の背が同じでなければならない。大梁４６と同じ背の小梁４７を使用することは、鉄骨の重量を増加させ、不必要に鉄骨構造を大型化させ、コストの高騰を招くことになる。

溶接作業を行わない大梁と小梁の鉄骨梁接続構造に関しては、特開平７−５０６３７号公報に複雑な形状のブラケット使用し、該ブラケットを介して大梁と小梁のウェブとウェブおよびフランジとフランジを接続する技術が開示されている。

また、特開２００４−２７８４０号公報には、背の異なる大梁と小梁とを溶接によって互いに接続する技術が開示されている。
特開平７−５０６３７号公報 特開２００４−２７８４０号公報

しかし、特開平７−５０６３７号公報による鉄骨梁の接続構造では、接続用のブラケットが立体的な複雑な形状を有しており、断面寸法がまちまちな大梁と小梁の接続に合わせて前記接続用ブラケットを用意することは容易ではない。

溶接を使用する鉄骨梁接続構造によれば、背が異なる大梁と小梁を接続することができるが、溶接の開先を用意するために、大梁と小梁の接続部分の加工を行わなければならず、施工作業が増加し、さらに改修時には溶接が使用できない現場では改修工事の難しさを招く。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、溶接を全くあるいはほとんど行わずに、簡単な構造により背の異なる大梁と小梁をラーメン構造で接続することができる鉄骨梁の接続構造を提供することにある。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
前記両小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、同小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、
前記大梁のウェブを貫通する上方接続部材を設け、前記上方接続部材によって前記両小梁の上方接続金具同士を接続し、
前記大梁のウェブを貫通する下方接続部材を設け、前記下方接続部材によって前記両小梁の下方接続金具同士を接続する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁に対して該大梁の長さ方向にほぼ直角に小梁が接続する鉄骨梁の接続構造において、
前記小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、該小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、前記上方接続金具と前記下方接続金具を大梁のウェブに直接固定しあるいは接続部材を介して固定する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
前記両小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
前記両小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
前記接続金具と前記両小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁に対して該大梁の長さ方向にほぼ直角に小梁が接続する鉄骨梁の接続構造において、
前記小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
前記小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
前記接続金具と前記小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
前記両小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
前記両小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、
前記大梁のウェブを貫通する下方接続部材を設け、前記下方接続部材によって前記両小梁の下方接続金具同士を接続する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、
大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
前記両小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、
前記大梁のウェブを貫通する上方接続部材を設け、前記上方接続部材によって前記両小梁の上方接続金具同士を接続し、
前記小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
前記接続金具と前記小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とするものである。

本発明による鉄骨梁の接続構造は、大梁のウェブを貫通する接続部材を設け、前記接続部材によって、大梁を挟んで突き合わせ状態で接続される２本の小梁のフランジ同士を接続する。

このように、大梁を挟んで突き合わせ状態で接続される２本の小梁のフランジ同士が互いに接続されることによって、一方の小梁の撓みによる接続端部の角度変化が他の小梁に伝達され、これによって小梁の接続端部の角度変化が拘束される。これにより、本発明の大梁と小梁の鉄骨梁接続構造はラーメン構造の強度を有することができる。

また本発明の鉄骨梁接続構造で使用される接続金具や接続部材はごく普通に使用される形鋼やボルト・ナットを利用することができ、複雑が部材加工を要することなく簡単な構造により背が異なる大梁と小梁の接続においてラーメン構造の鉄骨梁接続構造を得ることができる。

大梁に対して片側から１本の小梁が接続する本発明の鉄骨梁接続構造は、小梁の上フランジを大梁の上フランジに接続し、大梁の下フランジを大梁のウェブに接続する。

これにより、小梁の接続端部の角度変化は大梁のねじれ剛性によって拘束され、同様にラーメン構造の鉄骨梁接続構造を得ることができる。

上記小梁の上フランジと大梁の上フランジの接続、及び小梁の下フランジと大梁のウェブの接続に使用される接続金具もごく普通に使用される形鋼を利用することができるので、同様に簡単な構造によって、背が異なる大梁と小梁の接続においてラーメン構造の鉄骨梁接続構造を得ることができる。

接着を使用する本発明による鉄骨梁接続構造は、大梁の上フランジと小梁の上フランジを金属板を介して接着し、小梁の下フランジを接続金具を介して大梁のウェブに接着する。

このような鉄骨梁接続構造によれば、小梁の接続端部の角度変化は大梁のねじれ剛性あるいは大梁のねじれ剛性と他の小梁の曲げ剛性によって拘束され、ラーメン構造の鉄骨梁接続構造を得ることができる。

また、接着を使用する本発明による鉄骨梁接続構造によれば、大梁の上フランジと小梁の上フランジを金属板を介して接着することにより、大梁と小梁の上面にボルト・ナットの突起がなく、床等を支承する場合に好都合なことがある。

さらに、本発明の鉄骨梁接続構造によれば、予め接続金具の取り付けやボルト孔の穿孔穿設等を行っておけば、改修時において全く溶接や切断作業を行なうことなく改修工事を行うことができる。

このように全く溶接や切断の作業を行うことなく改修工事が行なえることにより、特にクリーンルームの床を支承する鉄骨構造においては、溶接や切断によって生じるガスや微粒子によってクリーンルームが汚染されることを防止することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

図１〜図３は本発明の１実施形態による鉄骨梁接続構造を示している。そのうち、図１は該鉄骨梁接続構造を斜め上方から見たところを示し、図２は該鉄骨梁接続構造を斜め下方から見たところを示し、図３は該鉄骨梁接続構造を横から大梁の長さ方向と平行に見たところを示している。

本実施形態の鉄骨梁接続構造１においては、大梁２を挟んで小梁３ａ，３ｂが大梁２に垂直に突き合わせ状態で接続されている。

大梁２は小梁３ａ，３ｂとは異なる断面寸法を有し、特に大梁２は小梁３ａ，３ｂより高い背を有している。

小梁３ａの上フランジの下側には上方接続金具４ａ、小梁３ｂの上フランジの下側には上方接続金具４ｂが取り付けられている。

大梁２のウェブには孔が設けられおり、上方接続部材となるボルト５が貫挿されている。ボルト５の両端はナット６ａ，６ｂによってそれぞれ上方接続金具４ａ，４ｂに接続され、それぞれ固定されている。

上方接続金具４ａ，４ｂは、それぞれボルト・ナット７ａ，７ｂによって小梁３ａ，３ｂの上フランジに固定されている。

小梁３ａの下フランジの上側には下方接続金具８ａ、小梁３ｂの下フランジの上側には下方接続金具８ｂが取り付けられている。

大梁２のウェブには孔が設けられおり、下方接続部材となるボルト９が貫挿されている。ボルト９の両端はナット１０ａ，１０ｂによってそれぞれ下方接続金具８ａ，８ｂに接続され固定されている。

下方接続金具８ａ，８ｂは、それぞれボルト・ナット１１ａ，１１ｂによって小梁３ａ，３ｂの下フランジに固定されている。

また、大梁２の上下のフランジの間には、大梁２の長さ方向の軸に直交するように、ブラケット１２ａ，１２ｂが取り付けられている。ブラケット１２ａ，１２ｂは従来のブラケットとほぼ同様のものであるが、背が異なる小梁３ａ，３ｂに合わせて、一部が小梁３ａ，３ｂのウェブと重なるように突出している。ブラケット１２ａ，１２ｂは互いに対称の形状を有している。

ブラケット１２ａ，１２ｂと小梁３ａ，３ｂのウェブの重なりあう部分は、互いに整合するボルト孔を有し、複数のボルト・ナット１３ａ，１３ｂによって固定されている。

本実施形態の鉄骨梁接続構造１によれば、小梁３ａの上フランジと小梁３ｂの上フランジは、上方接続金具４ａとボルト５と上方接続金具４ｂとによって接続され、引張と圧縮の力を伝達し合う。同様に、小梁３ａの下フランジと小梁３ｂの下フランジは、下方接続金具８ａとボルト９と下方接続金具８ｂとによって接続され、互いに引張と圧縮の力を伝達する。

一方、小梁３ａ，３ｂはボルト・ナット１３ａ，１３ｂとブラケット１２ａ，１２ｂとを介して大梁２に接続され、小梁３ａ，３ｂの接続端部はボルト・ナット１３ａ，１３ｂのところでピン構造の接合となっている。

ボルト・ナット１３ａ，１３ｂは小梁３ａ，３ｂによる小梁の長さ方向の軸に直角な剪断力と同軸に平行な力を支持する。

かかる構造の鉄骨梁接続構造１によれば、両小梁３ａ，３ｂのうちの一つの小梁、たとえば小梁３ａに撓みが生じてその接続端部がピン構造の支点を中心に下方向に枢動して角度変化しようとすると、上方接続部材のボルト５には引張が生じ、下方接続部材のボルト９には圧縮が生じ、それらの接続部材５，９を介して、他方の小梁３ｂの上フランジに引張応力、下フランジに圧縮応力を生じさせ、小梁３ｂに曲げ応力を生じさせる。これに対して、小梁３ｂは曲げ剛性を有し、曲げに対する反作用として小梁３ａの接続端部の角度変化、すなわち小梁３ａの撓みを抑制する。振動等において、小梁３ａが山なりに上方に撓むときは、その接続端部は前述した角度変化と反対の角度変化を生じ、やはり小梁３ｂの曲げ剛性によって撓みが抑制される。

上述したことは、ラーメン構造の接合と同一であり、小梁の曲げモーメントを伝達可能であり、小梁の接続端部の角度変化を拘束する。

上記ラーメン構造の接合によって、床を構成する小梁の撓みが制限され、全体として剛な床構造を得ることができる。

小梁３ａ，３ｂの長さ方向の軸に直角に作用する剪断力および同軸に平行な力をブラケット１２ａ，１２ｂとボルト・ナット１３ａ，１３ｂで支持することができるのは、従来の鉄骨梁接合構造と同様である。

上述したように、鉄骨梁接続構造１は、背の異なる大梁と小梁とをラーメン構造で接続することができ、背の小さい小梁を使用することによって、軽量且つ安価で剛性の高い鉄骨構造を得ることができる。

また、鉄骨梁接続構造１は、クリーンルーム等の溶接ガス等の微粒子の進入でさえ嫌う構造物の鉄骨構造に使用した場合には、改修工事等において、まったく溶接を行うことなく改修を行うことができる。

改修工事において全く溶接を行わないようにするには、建設当初の時に将来改修で小梁を接続する可能性がある場所の大梁のウェブに接続部材（上記実施形態におけるボルト５，９）を貫通させる孔を予め穿設しておく。

このように用意しておくことにより、改修工事で小梁を新設しあるいは取り替える場合に、全く溶接を行うことなく、すべてボルト・ナットによる結合で大梁と小梁とをラーメン構造で接続することができる。

本実施形態によって例示された本発明の鉄骨梁接続構造は、大梁を挟んで一対の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、両小梁の上下のフランジ同士を、大梁のウェブを貫通する上下の接続部材によって連結することに特徴がある。したがって、上記特徴の範囲内で、接続部材と両小梁の上下のフランジの接続構造に当業者が適宜なし得る改変を加えたものは本発明の範囲内のものである。

たとえば、本実施形態における上方接続金具４ａ，４ｂは断面Ｌ字形の形鋼を使用しているが、上方接続金具４ａ，４ｂは一端において小梁３ａに固定され、他端において上方接続部材５に固定されている限り、任意の形状のものを使用することができる。下方接続金具８ａ，８ｂについても同様である。

本実施形態の上方接続金具４ａ，４ｂと小梁３ａ，３ｂの結合はボルト・ナット７ａ，７ｂによってなされているが、改修時のクリーン度を考慮しない場合は、上方接続金具４ａ，４ｂと小梁３ａ，３ｂの結合は溶接によってなされるようにすることができる。下方接続金具８ａ，８ｂについても同様である。また、ボルト５とボルト９との接続も同様である。

なお、図１〜３の例では、下方接続金具８ａ，８ｂは小梁３ａ，３ｂの下フランジの上側に取り付けられているが、下側に取り付けてもむろんよい。上方接続金具４ａ，４ｂについては、梁の支承面の突起が少ない方がよいので、小梁３ａ，３ｂの上フランジの下側に取り付けるのが好ましいが、梁の上面からアクセス可能なときは、上方接続金具４ａ，４ｂを小梁３ａ，３ｂの上フランジの上側に取り付けてもよい。

本実施形態では、上下の接続部材は、それらの両端の接続を考慮してボルト５，９を使用したが、該接続部材はボルト以外の任意の部材を使用することができる。

また、接続部材（ボルト５，ボルト９）と接続金具（上方接続金具４ａ，４ｂと下方接続金具８ａ，８ｂ）がそれぞれ一体の一部材からなるようにしてもよい。

なお、ボルト５，９の両端を、それぞれ上方接続金具４ａ，４ｂと下方接続金具８ａ，８ｂに接続するときに、ボルト５，９にプレストレスを与えて接続することができる。

プレストレスを与える場合に、プレストレスの大きさを適正に保つために、ナット６ａ，６ｂ，１０ａ，１０ｂと接続金具４ａ，４ｂ，８ａ，８ｂの間にスプリングワッシャーを介在させることができる。また、スプリングワッシャーを使用しない場合は、トルクレンチによってナットの締付トルクを管理することができる。

図４，５は、大梁の片側から小梁が、大梁の長さ方向に垂直に大梁に接続する鉄骨梁接続構造の一実施形態を示している。

本実施形態の鉄骨梁接続構造１４は、大梁の片側にのみ小梁を有しているので、該小梁に関して図１〜３と同一部分については添字を除いた同一の数字を付して示す。

鉄骨梁接続構造１４において、小梁３の上フランジの下側に上方接続金具４が取り付けられている。大梁２のウェブには孔が設けられおり、上方接続部材となるボルト５が貫挿されている。ボルト５の一端はナット６によって上方接続金具４に接続され、他端はナット１５によって大梁２のウェブに固定されている。

ナット１５の大梁２のウェブの固定部には、補強部材１６が取り付けられている。

上方接続金具４は、ボルト・ナット７によって小梁３の上フランジに固定されている。

小梁３の下フランジの上側には下方接続金具８が取り付けられている。

大梁２のウェブには孔が設けられおり、下方接続部材となるボルト９が貫挿されている。ボルト９の一端はナット１０によって下方接続金具８に接続され固定され、他端はナット１７によって大梁２のウェブに固定されている。

ナット１７の大梁２のウェブの固定部には、補強部材１８が取り付けられている。

下方接続金具８は、ボルト・ナット１１によって小梁３の下フランジに固定されている。

大梁２の小梁３側の上下のフランジの間には、大梁２の長さ方向に直交するように、ブラケット１２が取り付けられている。

ブラケット１２は、背が異なる小梁３に合わせて、一部が小梁３のウェブと重なるように突出している。

ブラケット１２と小梁３のウェブの重なりあう部分は、互いに整合するボルト孔を有し、複数のボルト・ナット１３によって固定されている。

ブラケット１２の反対側の大梁２の上下フランジの間には、補強板１９が取り付けられている。

鉄骨梁接続構造１４によれば、小梁３の上フランジが上方接続金具４とボルト５を介して大梁２のウェブに接続され、下フランジが下方接続金具８とボルト９を介して大梁２のウェブに接続される。

小梁３の撓みによる小梁３の接続端部の角度変化は大梁２にねじりを生じさせる。

一方、小梁３はボルト・ナット１３とブラケット１２とを介して大梁２に接続され、小梁３の長さ方向の軸に直角な剪断力と同軸に平行な力はボルト・ナット１３によって支持される。小梁３の接続端部はボルト・ナット１３のところでピン構造になっている。

鉄骨梁接続構造１４において、小梁３に撓みが生じてその接続端部がピン構造の支点を中心に角度変化を生じるときは、大梁２にねじれを生じさせるように作用するが、大梁２はねじれ剛性を有し、ねじれ力の反作用として小梁３の接続端部の角度変化を抑制する。

すなわち、鉄骨梁接続構造１４によれば、小梁３が大梁２の片側から大梁２の長さ方向に垂直に大梁２に接続する接続構造において、小梁の曲げモーメントを大梁に伝達し、小梁の接続端部の角度変化を拘束し、小梁３の剛性を高めることができる。

小梁３の長さ方向の軸に直角に作用する剪断力および同軸に平行な力がブラケット１２とボルト・ナット１３によって支持される点は、従来の鉄骨梁接合構造と同様である。

背の小さい小梁を使用して軽量且つ安価で剛性の高い鉄骨構造を得ることができることは図１〜３の鉄骨梁接続構造の場合と同様である。

また、図４，５の鉄骨梁接続構造１４も、改修工事等において、まったく溶接を行うことなく改修を行うことができる。したがって、溶接ガス等の微粒子の進入でさえ嫌うクリーンルーム等の構造物に好適である。

本実施形態によって例示された本発明の鉄骨梁接続構造は、大梁の片側から大梁の長さ方向の軸に垂直に小梁が接続する鉄骨梁接続構造において、小梁の上下のフランジを、大梁のウェブに固定することに特徴がある。したがって、上記特徴の範囲内で、小梁の上下のフランジと大梁のウェブの接続構造を適宜変更し得る。

たとえば、上方接続金具４は一端において小梁３のウェブに固定され、他端において接続部材（ボルト５，９）に固定されている限り、任意の形状のものを使用することができる。

また、本実施形態の接続金具（上方接続金具４と下方接続金具８）と小梁３の結合はボルト・ナット（ボルト・ナット７とボルト・ナット１１）によってなされているが、改修時のクリーン度を考慮しない場合は、溶接によって結合してもよい。接続金具（上方接続金具４と下方接続金具８）と接続部材（ボルト５とボルト９）の結合も同様である。

なお、図４，５の例では、下方接続金具８は小梁３の下フランジの上側に取り付けられているが、下側に取り付けてもむろんよい。上方接続金具４については、梁の支承面の突起が少ない方がよいので、小梁３の上フランジの下側に取り付けるのが好ましいが、梁の上面からアクセス可能なときは、上方接続金具４を小梁３の上フランジの上側に取り付けてもよい。

本実施形態では、上下の接続部材は、それらの両端の接続を考慮してボルト５，９を使用したが、該接続部材はボルト以外の任意の部材を使用することができる。また、接続部材（ボルト５，ボルト９）と接続金具（上方接続金具４と下方接続金具８）がそれぞれ一体の一部材からなるようにしてもよい。

ボルト５やボルト９にプレストレスを与えることができる点は図１〜３の場合と同様である。

図６と図７は、図４，５の鉄骨梁接続構造の変形例を示している。

図６と図７において、図４，５と同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図６と図７の鉄骨梁接続構造１４’は、ボルト５とボルト９の基部（大梁２のウェブとの接続部）の接続を溶接によった他は、図４，５の鉄骨梁接続構造１４と同一である。補強部材１６’，１８’の形状は図４，５の場合と若干相違するが本質的なものではない。

本実施形態の鉄骨梁接続構造１４’においても、建設当初の大梁２のウェブに、将来小梁３を接続する可能性がある部分に予めボルト５，９を溶接しておけば、改修工事において、全く溶接を使用せず、すべてボルト・ナットの結合作業によって鉄骨構造を改修することができる。

次に、接着を使用した鉄骨梁接続構造について説明する。

図８，９は、接着を使用する本発明の１実施形態による鉄骨梁接続構造２０を示している。図８は該鉄骨梁接続構造を斜め上方から見たところを示し、図９は該鉄骨梁接続構造を横から大梁の長さ方向と平行に見たところを示している。

図８，９において、図１〜３と同一の部分については同一の符号を付して示す。

図８，９の鉄骨梁接続構造２０は、大梁２を挟んで小梁３ａ，３ｂが大梁２に垂直に突き合わせ状態で接続される接続構造である。大梁２は小梁３ａ，３ｂより高い背を有している。

小梁３ａ，３ｂの上フランジは、金属板２１，２２ａ，２２ｂを介して、大梁２の上フランジに接着されている。

小梁３ａ，３ｂの下フランジと整合する高さの大梁２のウェブには、接続金具２３ａ，２３ｂが溶接あるいは接着によって固定されている。

前記接続金具２３ａ，２３ｂは、先端部がそれぞれ小梁３ａ，３ｂの下フランジに接着されている。

なお、大梁２の上下フランジの間にブラケット１２ａ，１２ｂが取り付けられ、ボルト・ナット１３ａ，１３ｂによって、それぞれ小梁３ａ，３ｂに接続されることは、図１〜３の鉄骨梁接続構造１と同様である。

本実施形態において、両小梁３ａ，３ｂのうちの一つの小梁、たとえば小梁３ａに撓みが生じたときは、すなわち小梁３ａの接続端部が角度を変えようとするときは、金属板２１，２２ａ，２２ｂと接続金具２３ａ，２３ｂを介して、大梁２のねじれと小梁３ｂ曲げを生じさせるため、大梁２のねじれ剛性および小梁３ｂの曲げ剛性により、ねじりと曲げに対する反作用として小梁３ａの接続端部の角度変化、すなわち小梁３ａの撓みを抑制する。

すなわち、鉄骨梁接続構造２０は、小梁の曲げモーメントを伝達可能であり、小梁の接続端部の角度変化を拘束するラーメン構造を提供する。上記ラーメン構造の接合によって、床を構成する小梁の撓みが制限され、全体として剛な床構造を得ることができる。

ブラケット１２ａ，１２ｂとボルト・ナット１３ａ，１３ｂが、小梁３ａ，３ｂの剪断力および長さ方向に平行な力を支持することができる点は、従来の鉄骨梁接合構造と同様である。

鉄骨梁接続構造２０によっても、背の異なる大梁と小梁とをラーメン構造を接続でき、背の小さい小梁を使用することによって、軽量且つ安価で剛性の高い鉄骨構造を得ることができる。

さらに、鉄骨梁接続構造２０は、接続金具２３ａ，２３ｂと大梁２のウェブとを接着するようにすれば、接着とボルト・ナットによる結合しか使用しないようになり、溶接ガス等の微粒子の進入を嫌うクリーンルーム等の鉄骨構造に使用した場合には、溶接を行うことなく改修工事を行うことができる。

接着による場合、大梁２と小梁３の頂面には、図８から明らかに分かるように、平らな金属板２１が接着されているので、突起が少なく、その上に物を支承するのに好適である。

図１０〜１２は、大梁の片側から小梁が、大梁の長さ方向に垂直に大梁に接続する鉄骨梁接続構造の一実施形態を示している。

本実施形態の鉄骨梁接続構造２４は、大梁の片側にのみ小梁を有しているので、該小梁に関して図１〜３と同一部分については添字を除いた同一の数字を付して示す。

図１０〜１２のうち、図１０は鉄骨梁接続構造２４を斜め下方から見たところを示し、図１１は鉄骨梁接続構造２４を斜め上方から見たところを示し、図１２は横方向から大梁の長さ方向と平行な角度から見たところを示している。

鉄骨梁接続構造２４において、小梁３の上フランジは、金属板２５，２６を介して、大梁２の上フランジに接着されている。

小梁３の下フランジと整合する高さの大梁２のウェブには、接続金具２３が溶接あるいは接着によって固定されている。

接続金具２３が溶接あるいは接着されるウェブ背面には、補強部材２７が取り付けられている。

大梁２の小梁３側の上下のフランジの間には、大梁２の長さ方向に直交するように、ブラケット１２が取り付けられている。

ブラケット１２は、背が異なる小梁３に合わせて、一部が小梁３のウェブと重なるように突出している。ブラケット１２と小梁３のウェブの重なりあう部分は、互いに整合するボルト孔が穿設され、複数のボルト・ナット１３によって固定されている。

ブラケット１２の反対側の大梁２の上下フランジの間には、補強板２８が取り付けられている。

鉄骨梁接続構造２４によれば、小梁３の撓み、すなわち小梁３の接続端部の角度変化は大梁２にねじりを生じさせる。これに対して大梁２はねじれ剛性を有し、ねじれ力の反作用として小梁３の接続端部の角度変化を抑制する。

すなわち、鉄骨梁接続構造２４によれば、小梁３が大梁２の片側から大梁２の長さ方向に垂直に大梁２に接続する接続構造において、小梁の曲げモーメントを大梁に伝達し、小梁の接続端部の角度変化を拘束し、小梁３の剛性を高めることができる。

また、鉄骨梁接続構造２４は、改修工事等において、まったく溶接を行うことなく改修を行うことができるので、溶接ガス等の微粒子の進入でさえ嫌うクリーンルーム等の構造物に好適に使用することができる。

また、鉄骨梁接続構造２４は接合部の頂面に平らな金属板２５を有しているので、突起が少なく、物を支承するのに好適である。

図１３〜１５は、図８，９の鉄骨梁接続構造の変形例を示している。

図１３〜１５の鉄骨梁接続構造２９は、小梁３ａ，３ｂの下フランジと大梁２のウェブの接続が図８，９の鉄骨梁接続構造２０と相違する他は、鉄骨梁接続構造２０と同一であるので、鉄骨梁接続構造２０と同一部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態の鉄骨梁接続構造２９は、小梁３ａ，３ｂの下フランジと高さが整合する部分の大梁２のウェブに、水平板条３０ａ，３０ｂを溶接している。

小梁３ａ，３ｂの下フランジは、それぞれ金属板３１ａ，３１ｂを介して、水平板条３０ａ，３０ｂに接着されている。

本実施形態の鉄骨梁接続構造２９が奏する作用効果は図８，９の鉄骨梁接続構造２０と同様である。

さらに本実施形態の鉄骨梁接続構造２９によれば、水平板条３０ａ，３０ｂが大梁２の長さ方向全長にわたって予め溶接されていれば、改修工事等において、任意の場所に小梁３ａ，３ｂを接続することができる利点を有する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、要するに本発明の鉄骨梁接続構造は、小梁の上フランジと下フランジとをボルト・ナットあるいは溶接あるいは接着の手段によって、突き合わせ状態の他の小梁あるいは大梁に結合するものである。

上記各実施形態では、小梁の上フランジと下フランジの結合手段を同一のものとして説明したが、小梁の上フランジと下フランジの結合手段を任意に組み合わせることができる。

すなわち、たとえば、小梁の上フランジはボルト・ナットによって他の小梁あるいは大梁に結合し、小梁の下フランジは接着または溶接によって他の小梁あるいは大梁に結合し、反対に、小梁の上フランジは接着または溶接によって他の小梁あるいは大梁に結合し、小梁の下フランジはボルト・ナットによって他の小梁あるいは大梁に結合するようにすることができる。

このような結合手段を適宜組み合わせた鉄骨梁接続構造においても、上記各実施形態が奏する本発明の特有の作用効果を奏することができる。

本発明の一実施形態による鉄骨梁接続構造の斜視図。 図１の鉄骨梁接続構造の見る角度を変えた斜視図。 図１の鉄骨梁接続構造の側面図。 本発明の一実施形態による鉄骨梁接続構造の斜視図。 図４の鉄骨梁接続構造の側面図。 図４の鉄骨梁接続構造の変形例の斜視図。 図６の鉄骨梁接続構造の側面図。 接着を使用する本発明の一実施形態による鉄骨梁接続構造の斜視図。 図８の鉄骨梁接続構造の側面図。 接着を使用する本発明の一実施形態による鉄骨梁接続構造の斜視図。 図１０の鉄骨梁接続構造の見る角度を変えた斜視図。 図１０の鉄骨梁接続構造の側面図。 接着を使用する本発明の一実施形態による鉄骨梁接続構造の斜視図。 図１３の鉄骨梁接続構造の見る角度を変えた斜視図。 図１３の鉄骨梁接続構造の側面図。 床の鉄骨構造を示した平面図。 背の異なる大梁と小梁の従来の接合構造を示した側面図。 従来のラーメン構造を示した側面図。

符号の説明

１ 鉄骨梁接続構造
２ 大梁
３ 小梁
４ 上方接続金具
５ ボルト
６ ナット
７ ボルト・ナット
８ 下方接続金具
９ ボルト
１０ ナット
１１ ボルト・ナット
１２ ブラケット
１３ ボルト・ナット
１４ 鉄骨梁接続構造
１５ ナット
１６ 補強部材
１７ ナット
１８ 補強部材
１９ 補強板
２０ 鉄骨梁接続構造
２１ 金属板
２２ 金属板
２３ 接続金具
２４ 鉄骨梁接続構造
２５ 金属板
２６ 金属板
２７ 補強部材
２８ 補強板
２９ 鉄骨梁接続構造
３０ 水平板条
３１ 金属板

Claims (6)

1. 大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
   前記両小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、同小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、
   前記大梁のウェブを貫通する上方接続部材を設け、前記上方接続部材によって前記両小梁の上方接続金具同士を接続し、
   前記大梁のウェブを貫通する下方接続部材を設け、前記下方接続部材によって前記両小梁の下方接続金具同士を接続する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。
2. 大梁に対して該大梁の長さ方向にほぼ直角に小梁が接続する鉄骨梁の接続構造において、
   前記小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、該小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、前記上方接続金具と前記下方接続金具を大梁のウェブに直接固定しあるいは接続部材を介して固定する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。
3. 大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
   前記両小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
   前記両小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
   前記接続金具と前記両小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。
4. 大梁に対して該大梁の長さ方向にほぼ直角に小梁が接続する鉄骨梁の接続構造において、
   前記小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
   前記小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
   前記接続金具と前記小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。
5. 大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
   前記両小梁の上フランジと前記大梁の上フランジとを金属板を介して接着し、
   前記両小梁の下フランジに下方接続金具を取り付け、
   前記大梁のウェブを貫通する下方接続部材を設け、前記下方接続部材によって前記両小梁の下方接続金具同士を接続する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。
6. 大梁を挟んで２本の小梁が突き合わせ状態で接続される鉄骨梁の接続構造において、
   前記両小梁の上フランジの下側に上方接続金具を取り付け、
   前記大梁のウェブを貫通する上方接続部材を設け、前記上方接続部材によって前記両小梁の上方接続金具同士を接続し、
   前記小梁の下フランジと整合する高さの前記大梁のウェブに接続金具を溶接あるいは接着によって固定し、
   前記接続金具と前記小梁の下フランジとを接着する、ことを特徴とする鉄骨梁の接続構造。

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