JP2009203712A - Steel frame member connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築構造物の柱や梁を構成する鉄骨部材を接合する際に適用される鉄骨部材の接合構造に関する。 The present invention relates to a joining structure for steel members applied when joining steel members constituting columns and beams of a building structure.
従来から、建築構造物の柱を構成する鉄骨部材間や梁を構成する鉄骨部材間の接合構造として、種々の構造が提案されている(例えば、非特許文献1、特許文献1〜3参照。)。図23は、これら非特許文献1、特許文献1〜3に示されるような、鉄骨部材間の接合構造の代表的な例を示したものである。
Conventionally, various structures have been proposed as a joint structure between steel members constituting columns of a building structure or between steel members constituting a beam (see, for example, Non-Patent
図23(a)に示される接合構造100は、角形鋼管から構成される上階側柱用鉄骨部材101の下端部と、下階側柱用鉄骨部材102の上端部とを、全断面に亘って完全溶け込み溶接Wを施して接合したものである。一般に、鉄骨部材間を溶接により接合する場合は、上階側柱用鉄骨部材101の下部側面や下階側柱用鉄骨部材102の下部側面にエレクションピース103を設け、互いに隣接する柱用鉄骨部材101、102に設けられたエレクションピース103に添え板104を当てがい、これらを高力ボルト105により接合することによって、互いに隣接する柱用鉄骨部材101、102を仮固定する。そして、各柱用鉄骨部材101、102間を溶接接合Wを施した後に、エレクションピース103をガス切断等によって取り除いて、接合工程が完了する。
The
また、図23(b)に示される接合構造110は、断面H字形のH形鋼から構成される上階側柱用鉄骨部材111の下端部と、下階側柱用鉄骨部材112の上端部とを、高力ボルト接合によって接合したものである。上階側柱用鉄骨部材111の下部と下階側柱用鉄骨部材112の上部との各面には、これらを跨って添え板114が当てがわれており、二枚の添え板114が、各柱用鉄骨部材111、112を挟むように構成されている。そして、この二枚の添え板114並びに各柱用鉄骨部材111、112には、ボルト115が貫通されており、これにより上下階側の柱用鉄骨部材111、112が接合される。
Moreover, the joining
また、図23(c)、図23(d)に示される接合構造120は、円形鋼管から構成される上階側柱用鉄骨部材121の下端部と、下階側柱用鉄骨部材122の上端部とに板材からなるエンドプレート126を設け、これら柱用鉄骨部材121、122の端部のエンドプレート126を互いに当接させたうえで、これらをボルト125によって接合したものである。なお、図23(c)はこの接合構造120の正面図を示しており、図23(d)はこの接合構造120の平面図を示しており、符号127は、各柱用鉄骨部材121、122側面とエンドプレート126側面とに固着されたリブ127を示している。
ところで、上述した図23(a)に示される接合構造100を適用した場合、溶接工程やエレクションピース103の切断工程等の多くの工程が必要となり、その分において手間がかかり施工性を低下させる要因となる。また、溶接工程は、作業者の技量に負うところが大きく、溶接接合の精度の確保が困難となる。
By the way, when the joining
また、図23(b)に示される接合構造110を適用した場合、柱用鉄骨部材111、112に作用する軸方向力、せん断力、曲げモーメントの総てに対してボルトの締め付けによる摩擦力によって抵抗することになるが、十分な摩擦力を得ようとすると、ボルトの軸径を大きくするか、ボルト本数を多くする必要があり、その分において施工性の低下、施工コストの増大を招いていた。
Further, when the joining
また、図23(c)、図23(d)に示される接合構造120を適用した場合、柱用鉄骨部材121、122に作用する力のうち、軸方向力に対してはエンドプレート126間のメタルタッチによって抵抗することになるため、図23(b)に示される接合構造110よりも必要となるボルト本数等が少なくなるという利点はある。しかしながら、このエンドプレート126は、上下階側の柱用鉄骨部材121、122の外周面から外方に向けて突出した形状となっているため、例えば、柱用鉄骨部材121、122等によって囲まれる室内空間面積が減少するなど、この出っ張り部分が邪魔となる場合があり、設計上の自由度に制限があった。また、このようなエンドプレート126やリブ127を各柱用鉄骨部材121、122の長手方向の端部に設ける必要があり、その分において製作コストの上昇を招いていた。
Further, when the joining
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、鉄骨部材間の接合構造を簡略化でき、鉄骨部材間の接合時において溶接作業をする必要がなく、設計時の自由度を向上させることができ、更には施工性の優れた鉄骨部材の接合構造を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to simplify the joining structure between the steel members, and to perform a welding operation when joining the steel members. There is no need to improve the degree of freedom during design, and it is another object of the present invention to provide a steel member joining structure with excellent workability.
本発明者は、上述した課題を解決するために、互いに接合されるべき上記鉄骨部材は、その長手方向の端部における接合端面が互いに当接して配置されるとともに、当該接合端面における互いに対応する位置に少なくとも一組の嵌合凹部が設けられてなり、上記一組の嵌合凹部内には、ダボ部材が嵌合されていることを特徴とする鉄骨部材の接合構造を発明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor arranges the steel members to be joined to each other such that the joining end faces at the end portions in the longitudinal direction are in contact with each other and correspond to each other at the joining end faces. At least one set of fitting recesses is provided at a position, and a dowel member is fitted into the set of fitting recesses, and a steel member joining structure has been invented.
即ち、本願請求項1に係る鉄骨部材の接合構造は、建築構造物の柱として用いられる複数の鉄骨部材をその長手方向に接合するための鉄骨部材の接合構造において、互いに接合されるべき上記鉄骨部材は、その長手方向の端部における接合端面が互いに当接して配置されるとともに、一方の上記接合端面に少なくとも一つの嵌合凹部が設けられてなり、上記嵌合凹部内には、他方の上記接合端面から突出されたダボ部材が嵌合されていることを特徴とする。
That is, the steel member joining structure according to
本願請求項2に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1に係る発明において、互いの接合端面が当接して配置された上記鉄骨部材は、当該接合端面における互いに対応する位置に少なくとも一組の嵌合凹部が設けられてなり、上記一組の嵌合凹部内には、ダボ部材が嵌合されていることを特徴とする。
In the invention according to
本願請求項3に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1又は2に係る発明において、上記嵌合凹部は、上記接合端面から鉄骨部材の長手方向に向けて開孔された挿通孔から構成され、上記ダボ部材は、棒状体から構成されていることを特徴とする。
The steel member joining structure according to
本願請求項4に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項3に係る発明において、上記ダボ部材は、その長軸方向の一端側の外周面にねじ切りされた雄ねじ部を有する棒状体から構成され、互いに接合されるべき一方の鉄骨部材の挿通孔には、その内周面に上記雄ねじ部に対して螺合可能な雌ねじ部が設けられ、上記雌ねじ部に対して上記雄ねじ部が螺合されることによって、上記一方の鉄骨部材の挿通孔内に上記棒状体の一端側が嵌合されていることを特徴とする。
The steel member joining structure according to claim 4 of the present invention is the invention according to
本願請求項5に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1又は2に係る発明において、上記嵌合凹部は、上記鉄骨部材の板厚方向に向けて延長された嵌合溝部で構成されていることを特徴とする。
The steel member joining structure according to
本願請求項6に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1〜5のうち何れか1項記載の発明において、上記嵌合凹部内に嵌合されたダボ部材並びに上記鉄骨部材を貫通してなる貫通孔内に抜け止め部材が挿通されていることを特徴とする。
The joining structure of the steel member according to
本願請求項7に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1〜6のうち何れか1項記載の発明において、互いに接合されるべき上記鉄骨部材を跨って当該鉄骨部材の側面に添え板が当接され、当該添え板が互いに接合されるべき上記鉄骨部材の側面に対してボルト接合されていることを特徴とする。
The steel member joining structure according to
本願請求項8に係る鉄骨部材の接合構造は、請求項1又は2記載の発明において、上記嵌合凹部は、上記鉄骨部材の板厚方向に向けて延長された嵌合溝部で構成され、互いに接合されるべき上記鉄骨部材を跨って当該鉄骨部材の側面に添え板が当接され、当該添え板が互いに接合されるべき上記鉄骨部材の側面に対してボルト接合されており、上記添え板は、上記鉄骨部材の板厚方向の両側から上記嵌合溝部内に嵌合されたダボ部材を覆うように設けられていることを特徴とする。
The joint structure of the steel member according to claim 8 of the present application is the invention according to
また、本発明者は、建築構造物の梁として用いられる複数の鉄骨部材をその長手方向に接合するための鉄骨部材の接合構造において、互いに接合されるべき上記鉄骨部材は、その長手方向の端部における接合端面が互いに当接して配置されるとともに、一方の上記接合端面に少なくとも一つの嵌合凹部が設けられてなり、上記嵌合凹部内には、他方の上記接合端面から突出されたダボ部材が嵌合され、上記嵌合凹部内に嵌合されたダボ部材並びに上記鉄骨部材を貫通してなる貫通孔内に抜け止め部材が挿通されていることを特徴とする本願請求項9記載の鉄骨部材の接合構造を発明した。
Further, the inventor of the present invention provides a steel member joining structure for joining a plurality of steel members used as beams of a building structure in the longitudinal direction thereof. The joint end surfaces of the joints are arranged in contact with each other, and at least one fitting recess is provided on one of the joint end surfaces, and a dowel protruding from the other joint end surface is provided in the fitting recess. 10. The retaining member according to
また、本発明者は、建築構造物の梁として用いられる複数の鉄骨部材をその長手方向に接合するための鉄骨部材の接合構造において、互いに接合されるべき上記鉄骨部材は、その長手方向の端部における接合端面が互いに当接して配置されるとともに、一方の上記接合端面に少なくとも一つの嵌合凹部が設けられてなり、上記嵌合凹部内には、他方の上記接合端面から突出されたダボ部材が嵌合され、互いに接合されるべき上記鉄骨部材を跨って当該鉄骨部材の側面に添え板が当接され、当該添え板が互いに接合されるべき上記鉄骨部材の側面に対してボルト接合されていることを特徴とする本願請求項10記載の鉄骨部材の接合構造を発明した。 Further, the inventor of the present invention provides a steel member joining structure for joining a plurality of steel members used as beams of a building structure in the longitudinal direction thereof. The joint end surfaces of the joints are arranged in contact with each other, and at least one fitting recess is provided on one of the joint end surfaces, and a dowel protruding from the other joint end surface is provided in the fitting recess. The member is fitted and the splicing plate is brought into contact with the side surface of the steel member across the steel member to be joined to each other, and the splicing plate is bolted to the side surface of the steel member to be joined to each other. A steel member joining structure according to claim 10 is invented.
本願請求項11記載の鉄骨部材の接合構造は、請求項9又は10記載の発明において、互いの接合端面が当接して配置された上記鉄骨部材は、当該接合端面における互いに対応する位置に少なくとも一組の嵌合凹部が設けられてなり、上記一組の嵌合凹部内には、ダボ部材が嵌合されていることを特徴とする。
The steel member joining structure according to
本願請求項12記載の鉄骨部材の接合構造は、請求項10又は11記載の発明において、上記嵌合凹部は、上記鉄骨部材の板厚方向に向けて延長された嵌合溝部で構成され、上記添え板は、上記鉄骨部材の板厚方向の両側から上記嵌合溝部内に嵌合されたダボ部材を覆うように設けられていることを特徴とする。
The joining structure of the steel member according to claim 12 of the present application is the invention according to
本願請求項13記載の鉄骨部材の接合構造は、請求項9〜11の何れか1項記載の発明において、上記嵌合凹部は、上記接合端面から鉄骨部材の長手方向に向けて開孔された挿通孔から構成され、上記ダボ部材は、棒状体から構成されていることを特徴とする。
The joining structure of the steel member according to
本願請求項14記載の鉄骨部材の接合構造は、請求項13記載の発明において、上記ダボ部材は、その長軸方向の一端側の外周面にねじ切りされた雄ねじ部を有する棒状体から構成され、隣接する上記鉄骨部材のうち何れか一方の鉄骨部材の挿通孔には、その内周面に上記雄ねじ部に対して螺合可能な雌ねじ部が設けられ、上記雌ねじ部に対して上記雄ねじ部が螺合されることによって、上記一方の鉄骨部材の挿通孔内に上記棒状体の一端側が嵌合されていることを特徴とする。
In the invention according to
また、本発明者は、請求項1〜14のうち何れか1項記載の鉄骨部材の接合構造に用いられ、予めその接合端面に上記嵌合凹部が少なくとも1つ設けられていることを特徴とする本願請求項15記載の鉄骨部材を発明した。
In addition, the inventor is used for the steel member joining structure according to any one of
上述の如き構成からなる本願発明は、鉄骨部材に対して嵌合凹部3を設けるとともに、嵌合凹部3内にダボ部材5を嵌合させるといった簡単な構成によって具体化できるにも関わらず、鉄骨部材間の接合部2に作用する圧縮軸力、せん断力、曲げモーメントを接合端面19、ダボ部材5を介して伝達可能とされており、従来技術と比べて鉄骨部材間の接合構造を簡略化することが可能となる。また、鉄骨部材間の接合時においては、一方の鉄骨部材11の接合端面19から突出されたダボ部材5を、他方の鉄骨部材13の接合端面19の嵌合凹部3内に嵌合させるのみで接合作業が完了しており、溶接作業が不要であり、施工性に優れている。また、鉄骨部材11、13の接合部2においては、鉄骨部材11、13の外周面に向けて突出する部材が設けられていないことから、設計時における自由度が向上している。
Although the present invention having the above-described configuration can be embodied by a simple configuration in which the
以下、本発明を実施するための形態として、建築構造物の柱や梁を構成する鉄骨部材間を接合する際に適用される鉄骨部材の接合構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, as an embodiment for carrying out the present invention, a steel member joining structure applied when joining steel members constituting columns and beams of a building structure will be described in detail with reference to the drawings.
本発明は、建築構造物における鉄骨部材間の接合部に対して適用されるものであり、より具体的には、建築構造物における柱として用いられる複数の鉄骨部材や、梁として用いられる複数の鉄骨部材をその長手方向に向けて連ねて接合するために用いられるものである。以下、主として、隣接する柱用鉄骨部材を互いに接合する場合を例にとり、詳細に説明する。 The present invention is applied to a joint between steel members in a building structure, and more specifically, a plurality of steel members used as pillars in a building structure and a plurality of members used as beams. It is used for joining steel members in a line in the longitudinal direction. Hereinafter, the case where the adjacent steel members for pillars are joined to each other will be mainly described in detail.
第1の実施の形態
まず、本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第1の実施の形態について説明する。図1〜図3は、鉄骨部材の接合構造1の第1の実施の形態を示している。
First Embodiment First, a first embodiment of a steel
図1(a)は、接合する前の上階側の柱用鉄骨部材11と下階側の柱用鉄骨部材13との構成を示す斜視図である。本実施の形態における鉄骨部材11、13は、ウエブ部15の両側に、互いに略平行なフランジ部16の中間部が一体的に取り付けられた、断面形状が略H字形状のH形鋼から構成されている。
FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of a
上階側の鉄骨部材11並びに下階側の鉄骨部材13の長手方向の端部における接合端面19には、エンドプレート等の板状部材が取り付けられておらず、図1(a)や図2(a)に示すように、複数の嵌合凹部3が形成されている。この嵌合凹部3は、本実施形態において、鉄骨部材11、13の接合端面19から当該鉄骨部材11、13の長手方向に向けて開孔された挿通孔31から構成されている。上階側の鉄骨部材11の挿通孔31は、下階側に向けて開口され、下階側の鉄骨部材13の挿通孔31は、上階側に向けて開口された状態となっている。この挿通孔31は、後述するように、上階側の鉄骨部材11の接合端面19と下階側の鉄骨部材11の接合端面19との互いに対応した位置に形成されるものである。
A plate-like member such as an end plate is not attached to the joining
この挿通孔31は、鉄骨部材11、13の接合端面19に対してドリル等の工具を用いることによって開孔され、その内周面の形状は略円形とされる。なお、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内には、ねじ切りされた雄ねじと螺合可能な雌ねじ部35が設けられる。
The
図1(a)、図2(a)に示すように、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内には、図1(b)に示すような、断面略円形状の棒状体51から構成されるダボ部材5が嵌合されている。この棒状体51は、その長軸方向の一端側の外周面にねじ切りされた雄ねじ部52が設けられており、この雄ねじ部52が上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内に設けられた雌ねじ部35と互いに螺合することによって、挿通孔31内に嵌合されている。棒状体51(ダボ部材5)は、図2(b)に示すように、上階側の鉄骨部材11の接合端面19からその長軸方向の他端側が突出するように、その長軸方向の全長に亘る範囲のうちの一部のみが挿通孔31内に嵌合されることになる。
As shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a), a rod-
図2(c)、図3(a)は、接合した後の上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13との構成を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)から上階側の鉄骨部材11のみを点線で示して省略した図である。互いに接合されるべき鉄骨部材11、13は、それぞれの接合端面19同士がその接合端面19全面に亘って当接するようにして配置されており、下階側の鉄骨部材13の上端部の接合端面19上に上階側の鉄骨部材11の下端部の接合端面19が載置するようにされている。
2 (c) and 3 (a) are perspective views showing configurations of the upper-floor
ここで、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13は、それぞれの接合端面19同士を互いに当接させて配置した場合に、上階側の鉄骨部材11の嵌合凹部3と下階側の鉄骨部材13の嵌合凹部3との一組の嵌合凹部3が、それぞれの接合端面19における互いに対応する位置に複数組に亘って設けられるように、各嵌合凹部3の位置等が予め調整されている。そして、上階側の鉄骨部材11の嵌合凹部3(挿通孔31)内にその一端側が嵌合されているダボ部材5(棒状体51)の他端側は、上階側の鉄骨部材11の嵌合凹部3と対応する位置に設けられている下階側の鉄骨部材13の嵌合凹部3内に対して嵌合される。即ち、ダボ部材5(棒状体51)は、隣接する鉄骨部材11、13に形成されている一組の嵌合凹部3(挿通孔31)を跨って、その一組の嵌合凹部3内に嵌合して配置されることになる。
Here, when the
上述のような構成からなるダボ部材5を用いて上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13とを接合する接合作業の工程について説明する。
A process of joining work for joining the
まず、図2(a)に示すように、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31の雌ねじ部35内に、棒状体51の雄ねじ部35をねじ込んで、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内に棒状体51の一端側を嵌合させる。この作業は、鉄骨部材11、13の製作時において工場内で予め行なっていてもよいし、鉄骨部材11、13を現地にまで運搬した後にその現地において行なうようにしてもよい。
First, as shown in FIG. 2 (a), the
次に、図2(b)に示すように、上階側の鉄骨部材11の接合端面19から突出された棒状体51の他端側を、下階側の鉄骨部材13の挿通孔31内に落とし込んで嵌合させる。これによって、上階側、下階側の鉄骨部材11、13の接合作業が完了する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the other end side of the rod-
このような構成からなる鉄骨部材の接合構造1の作用効果について説明する。
The effects of the steel
図3(a)に示すような、柱として用いられる鉄骨部材間の接合部2に対しては、平常時は主として上階側から下階側に向けて圧縮軸力のみが作用し、地震時等は鉄骨部材11、13の長手方向に直交する方向に向けてせん断力、曲げモーメントが作用する。ここで、互いに接合された鉄骨部材11、13は、その接合端面19が全面に亘って当接するようにして配置されているため、各接合端面19が互いにメタルタッチしていることになり、上階側の鉄骨部材11に作用する上階側から下階側に向けての圧縮軸力の大部分は、そのまま下階側の鉄骨部材13に伝達されることになる。また、上下の鉄骨部材11、13の接合端面19に設けられた一組の嵌合凹部3を跨って、その一組の嵌合凹部3内にダボ部材5が嵌合されているため、上階側の鉄骨部材11に作用するせん断力は、ダボ部材5を介して下階側の鉄骨部材13に伝達されることになる。また、鉄骨部材11、13間に生じる曲げモーメントは、鉄骨部材11、13の引張縁に発生する応力が圧縮軸力により発生する応力よりも絶対値で大きくならない範囲で、メタルタッチで伝達することが出来る。
As shown in Fig. 3 (a), the joint 2 between steel members used as pillars is usually subjected only to compression axial force from the upper floor side to the lower floor side during normal times. And the like, a shearing force and a bending moment act in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the
このように、本発明を適用した鉄骨部材の接合構造は、鉄骨部材に対して嵌合凹部3を設けるとともに、嵌合凹部3内にダボ部材5を嵌合させるといった簡単な構成によって具体化できるにも関わらず、鉄骨部材間の接合部2に作用する圧縮軸力、せん断力は、ダボ部材5を介して下階側の鉄骨部材13に伝達されることになる。また、鉄骨部材11、13間に生じる曲げモーメントは、鉄骨部材11、13の引張縁に発生する応力が圧縮軸力により発生する応力よりも絶対値で大きくならない範囲で、メタルタッチで伝達することが出来る。
Thus, the steel member joining structure to which the present invention is applied can be realized by a simple configuration in which the
また、鉄骨部材間の接合時においては、一方の鉄骨部材11の接合端面19から突出されたダボ部材5の他端側を、他方の鉄骨部材13の接合端面19の嵌合凹部3内に嵌合させるのみで接合作業が完了しており、溶接作業が不要であり、施工性に優れている。
Further, when joining the steel members, the other end of the
また、鉄骨部材11、13の接合部2においては、鉄骨部材11、13の外周面に突出する部材が設けられていないことから、設計時における自由度が向上している。
Moreover, in the
また、建築構造物の柱として用いられる鉄骨部材11、13に対して本発明を適用した場合、鉄骨部材11、13に対して引張軸力が作用しにくいため、この引張軸力に対して抵抗するための部材を設ける必要がなく、接合構造を一層簡略化することが可能となる。
In addition, when the present invention is applied to the
特に、嵌合凹部3が挿通孔31から構成される場合、鉄骨部材11、13に対して施すべき加工がドリル孔あけ加工のみですむため、製作性に優れている。
In particular, when the
以下、第1の実施の形態における鉄骨部材の接合構造1の各構成要素の詳細について説明する。
Details of each component of the steel
鉄骨部材11、13は、その断面形状について特に限定するものではなく、断面H字形状のH形鋼のみならず、T形鋼、I形鋼、溝形鋼、山形鋼等の形鋼や断面円形、断面角形の鋼管で具体化されていてもよい。鉄骨部材11、13の断面形状や構成は、公知の鉄骨部材の断面形状、構成であればいかなるものであってもよい。
The
鉄骨部材11、13は、接合端面19に挿通孔31を形成するために、挿通孔31を開削可能となるような板厚から構成されている必要がある。この鉄骨部材11、13は、いわゆる極厚、超極厚の形鋼から構成されるのが望ましく、その板厚は、例えば、15mm〜100mmで構成される。
In order to form the
柱用の鉄骨部材11、13に対して本発明を適用する場合、隣接する鉄骨部材11、13の接合部2は、柱部材と梁部材の接合部である仕口部の近傍ではなく、互いに隣接する上階側の梁部材と下階側の梁部材との間の中間位置の近傍に設けられるようにすることが好ましい。この理由は、以下のとおりである。
When the present invention is applied to the
地震時においては、建築構造物の柱部材に対しては、平常時と比べて大きなせん断力、曲げモーメントが加わる。ここで、大きな曲げモーメントが負荷された場合、隣接する鉄骨部材11、13を互いに引き離そうとする方向の力(引張軸力)が作用することになる。このため、嵌合凹部3に嵌合されているのみのダボ部材5が、何れかの鉄骨部材11、13から引き抜かれる可能性があり建築構造物全体が倒壊する恐れがある。ここで、地震時に建築構造物の柱部材に対して作用する曲げモーメントは、仕口部において大きくなり、互いに隣接する梁部材の間の中間位置において非常に小さくなる傾向がある。このため、互いに隣接する梁部材の中間位置の近傍に接合部2を設けることが、構造上最も合理的となる。なお、接合部2の位置を互いに隣接する梁部材の中間位置にするためには、鉄骨部材11、13の長手方向の長さ等を調整することになる。
During an earthquake, a greater shearing force and bending moment are applied to the column members of a building structure than in normal times. Here, when a large bending moment is applied, a force (tensile axial force) in a direction in which the
隣接する鉄骨部材11、13の接合端面19は、互いに当接させて配置した場合に、両面のメタルタッチによって隣接する鉄骨部材間で圧縮軸力を伝達可能であれば、必ずしも同一の形状である必要はない。
When the joint end surfaces 19 of the
鉄骨部材11、13の長手方向に直交する方向に対する接合端面19の傾斜角は、特に限定するものではない。しかし、柱用の鉄骨部材11、13として用いる場合、鉄骨部材11、13の長手方向に直交する方向と略平行をなすように構成されていれば、隣接する鉄骨部材11、13間の接合端面19で圧縮軸力が効率よく伝達されることになるので望ましい。
The inclination angle of the joining
嵌合凹部3は、ダボ部材5を嵌合可能とするために鉄骨部材11、13の接合端面19に設けられるものであり、上述のような挿通孔31の他に、後述の溝状に構成された嵌合溝33によって具体化されるものである。嵌合凹部3の数、配置箇所、大きさは、嵌合すべきダボ部材5の数、配置箇所、大きさに応じて定まるものである。嵌合凹部3は、必ずしも各接合端面19につき一組設ける必要はなく、後述するように、何れか一方の接合端面19にのみ少なくとも一つの嵌合凹部3を設け、他方の接合端面19には嵌合凹部3を設けないようにしてもよい。
The
図2(a)に示すような、嵌合凹部3を構成する挿通孔31についての、接合端面19からその挿通孔31の孔底部31aまでの長さについては、特に問うものではない。しかし、この長さが長いほどダボ部材5が鉄骨部材11、13の内部に深く入り込むことになり、鉄骨部材11,13に対してせん断力が作用した場合にダボ部材5が挿通孔31の孔側壁に対し支圧抵抗する面積が大きくなり、ダボ部材5の耐力確保が容易となることから、この長さは長いほど好ましい。
The length from the
ダボ部材5は、隣接する鉄骨部材11、13の接合端面19に設けられた一組の嵌合凹部3に跨って、その一組の嵌合凹部3内に嵌合されることによって、隣接する鉄骨部材11、13に作用するせん断力や曲げモーメントに抵抗する部材である。このダボ部材5は、上述のような棒状体51の他に、後述の板状体55や溝用ダボ部材59によって具体化されるものである。このダボ部材5は、隣接する鉄骨部材11、13の接合端面19に設けられる一組の嵌合凹部3の内面の形状と略同一の外面の形状となるように、その形状が調整されている。
The
ダボ部材5の数や配置される箇所、大きさは、特に限定するものではないが、鉄骨部材11、13の長手方向に直交する何れの方向(例えば、図1におけるウエブ部15の板厚方向やフランジ部16の板厚方向)から力が作用した場合においても、鉄骨部材11、13間の接合状態を確保できるように構成されていることが好ましい。このため、ダボ部材5の配置される箇所は、鉄骨部材11、13の長手方向に直交する断面内に均等に配置されていることが好ましい。なお、このダボ部材5の配置される箇所は、鉄骨部材11、13の断面形状に応じて定まるものである。また、ダボ部材5の数が一つのみである場合、ダボ部材5の形状が棒状体である場合等は、鉄骨部材11、13間の接合部2にせん断力が作用した際にダボ部材5を中心として鉄骨部材11、13が回転する恐れがあるので、二つ以上配置することが好ましい。
The number, location, and size of the
また、ダボ部材5が棒状体51や後述する板状体55から構成されている場合、挿通孔31は、鉄骨部材11、13の板厚方向の中心位置に設けられていることが好ましい。これにより、棒状体51や板状体55、鉄骨部材11、13の板厚方向の中心位置に嵌合されることになり、鉄骨部材11、13の板厚方向の両側の何れの方向から力が作用した場合でも、安定して抵抗できる。
Moreover, when the
ダボ部材5を構成する棒状体51は、断面円形の他に、断面楕円形、断面多角形、等の棒材から具体化されていればよく、特にその断面形状は問わない。また、棒状体51の材質は、特に限定するものではないが、例えば、鋼製、アルミ等の金属製、繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastics)等から具体化されるが、強度、剛性、入手容易性の観点からは鋼製であることが好ましい。
The rod-
棒状体51の外周面に設けられる雄ねじ部52並びに上階側の柱用鉄骨部材11の嵌合凹部3に設けられる雌ねじ部35は、本発明において必須の要素とならない。しかし、雄ねじ部52並びに雌ねじ部35があれば、隣接する鉄骨部材11、13の接合作業時において、棒状体51が嵌合凹部3内から抜け落ちることが無くなり、接合作業時における施工性が向上することになるため、ある方が望ましい。なお、雌ねじ部35を下階側の鉄骨部材13の挿通孔31に設け、棒状体51の雄ねじ部52を下階側の鉄骨部材11の雌ねじ部35に螺合嵌合させ、下階側の鉄骨部材13の接合端面19から棒状体51の一端側を突出させるようにして、この突出された棒状体51の一端側に対して上階側の鉄骨部材13の挿通孔31を嵌合させるようにしてもよい。なお、隣接する鉄骨部材11、13の接合作業時において、ダボ部材5が嵌合凹部3内に嵌合された状態を保持するために、ダボ部材5を上階側又は下階側の鉄骨部材11、13に対して溶接等によって固着してもよい。
The
第2の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第2の実施の形態について説明する。図4〜図6は、鉄骨部材の接合構造1の第2の実施の形態の構成を示している。なお、第1の実施の形態における鉄骨部材の接合構造1の構成と同一の構成については、同一の符号を付すとともにその説明を省略する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the steel
第2の実施の形態においては、図4(a)、図4(c)に示すように、下階側の鉄骨部材13に対して、板厚方向に向けて貫通する略円形の貫通孔17が複数に亘って設けられている。この貫通孔17は、接合端面19から鉄骨部材13の長手方向に向けて開孔されている挿通孔31(嵌合凹部3)と一部において交差するように貫通している。これにより、この貫通孔17に嵌まり合う形状のボルト等を挿通させた場合に、そのボルトが嵌合凹部3(挿通孔31)内に一部露出するようにされることになる。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (c), a substantially circular through-
また、本実施の形態においては、棒状体51(ダボ部材5)に、図4(b)、図5(a)に示すように、その長軸方向の他端側の側面に略円弧状に切り欠いた形状の切欠溝53が設けられている。この切欠溝53は、図5(b)に示すように、棒状体51の長軸方向の他端側を下階側の鉄骨部材13の挿通孔31内に嵌合させた場合に、下階側の鉄骨部材13の貫通孔17の位置と互いに合致するように、その位置が予め調整されている。
Further, in the present embodiment, the rod-like body 51 (the dowel member 5) has a substantially arc shape on the side surface on the other end side in the major axis direction, as shown in FIGS. 4 (b) and 5 (a). A
このような構成からなるダボ部材5を用いて、上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13とを互いに接合する接合作業の工程について説明する。
Using the
まず、図5(a)に示すように、予め、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内に棒状体51の一端側を嵌合させておき、次に、棒状体51の他端側を下階側の鉄骨部材13の挿通孔31内に落とし込んで嵌合させる。これにより、図5(b)に示すように、下階側の鉄骨部材13の貫通孔17と棒状体51の切欠溝53とによって、棒状体51(ダボ部材5)と鉄骨部材13とを貫通する一つの貫通孔18が鉄骨部材13の板厚方向に向けて形成されることになる。この次に、図5(c)、図5(d)に示すように、この貫通孔18内にボルト等からなる抜け止め部材7を挿通させ、この抜け止め部材7をナット等によって固定する。互いに接合された鉄骨部材11、13は、図6に示すような状態となる。
First, as shown in FIG. 5 (a), one end side of the rod-shaped
この抜け止め部材7は、隣接する鉄骨部材11、13の接合後において、隣接する鉄骨部材11、13を互いに引き離そうとする方向に力(引張軸力)が作用した場合や、鉄骨部材11、13の引張縁の応力が平常時の圧縮軸力による応力を絶対値で超えるような曲げモーメントが作用した場合に、棒状体51が抜け止め部材7と係合することによって挿通孔31内から引き抜かれるのを抜け止め可能とするものである。これにより、互いに接合された鉄骨部材11、13の接合状態が安定することになる。
This retaining
この抜け止め部材7はこのような作用効果を奏するものであればその構成、形状、大きさ、材質等について特に限定するものではなく、ボルト以外にも特別の加工が施されていない棒材や板材等によって具体化されていてもよい。
The retaining
また、鉄骨部材13に設けられる貫通孔17や棒状体51の切欠溝53の形状も特に限定するものではなく、これら貫通孔17や切欠溝53の位置が互いに合致するように鉄骨部材13の挿通孔31内に棒状体51が嵌合された場合に、これら貫通孔17、切欠溝53によって一つの貫通孔18が形成され、この貫通孔18内に抜け止め部材7を挿通可能であればよい。また、棒状体51には、切欠溝53ではなく、後述の実施形態のように貫通孔57を設けるようにしてもよい。
Further, the shapes of the through
これら貫通孔17や切欠溝53は、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13の接合前、又は接合後において、鉄骨部材11、13や棒状体51に対してドリル孔あけ加工等の簡単な加工を施すことによって得られるものである。特に、鉄骨部材11、13の接合後において貫通孔18を設ける場合は、棒状体51が嵌合されている部位の近傍にドリル孔を穿設させるのみで、鉄骨部材11、13と棒状体51とに同時に貫通孔17や切欠溝53を設けることができる点から、抜け止め部材7を適用することは非常に容易である。なお、ここでいう鉄骨部材11、13の接合後とは、図3(a)に示すように、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13の接合端面19が当接して配置され、重ね合わせられた嵌合凹部3内に跨ってダボ部材5が嵌合された状態のことをいう。
These through-
また、抜け止め部材7は、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13のうちの一方のみならず、両方に適用するようにしてもよいのは勿論である。鉄骨部材11、13の両方に抜け止め部材7を適用する場合は、第1の実施の形態において説明した雄ねじ部52を棒状体51に設けなくとも、上階側の鉄骨部材11に棒状体51の一端側が嵌合された状態を保持可能となり、棒状体51の雄ねじ部52や鉄骨部材11の挿通孔31の雌ねじ部52を省略でき、その分において製作コストを低減させることが可能となる。
Of course, the retaining
なお、上述した例においては、抜け止め部材7としてのボルトにナットを螺合させており、これによってボルトが抜け落ちることを防止している。このボルトナットは、ボルトが棒状体51の切欠溝53等と係合することによってボルトが抜け止め状態となればよく、通常のボルトナット接合時に要求されるような締め付けは必要とならない。このため、ボルトの軸径や大きさ、種類等について特に制限が無いため安価なボルトを用いることができる。
In the above-described example, a nut is screwed into a bolt as the retaining
第3の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第3の実施の形態について説明する。図7、図8は、鉄骨部材の接合構造1の第3の実施の形態の構成を示している。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the steel
第3の実施の形態においては、図7に示すように、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13を跨って、その鉄骨部材11、13の部材側面に添え板9が当接されており、更に、この添え板9が鉄骨部材11、13の部材側面に対してボルト91接合されている。互いに接合されるべき鉄骨部材11、13には、図8(a)、図8(b)に示すように、二枚の添え板9がその鉄骨部材11、13を部材両側面から挟むように設けられている。互いに接合されるべき鉄骨部材11、13を跨って当接されている添え板9は、上階側の鉄骨部材11の部材側面と下階側の鉄骨部材13に対して二箇所に亘ってボルト91接合されている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the
この添え板9は、第2の実施の形態において説明した抜け止め部材7と同様に、隣接する鉄骨部材11、13を互いに引き離そうとする方向に力(引張軸力)が作用した場合に、この引張軸力に対して抵抗可能とするものである。この添え板9を適用することにより、隣接する鉄骨部材11、13の接合状態が安定することになる。
Similar to the retaining
この添え板9は、このような作用効果を奏するものであれば、その形状、大きさ、材質等について特に限定しない。また、この添え板9は、ダボ部材5の設けられている位置とは特に関係無く、任意の位置に配置されるものである。この添え板9は、必ずしも隣接する鉄骨部材11、13の部材両側面を挟むように二枚設ける必要はなく、少なくとも一枚のみが鉄骨部材11、13の部材片面に設けられていればよい。
The
また、ボルト91接合は、支圧接合であってもよいし摩擦接合であってもよい。また、上述のように、ボルト91やナットは、添え板9と鉄骨部材11、13内に貫通して配置されることによって、隣接する鉄骨部材11、13に作用する引張軸力に対して抵抗可能であればよく、通常のボルトナット接合時に要求される締め付けは必要とならず、安価なボルトを用いることができる。もちろん、ボルト91接合時において軸力を導入し、摩擦力によって隣接する鉄骨部材11、13に作用する引張軸力に対して抵抗してもよい。
Further, the
第4の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第4の実施の形態について説明する。図9〜図11は、鉄骨部材の接合構造1の第4の実施の形態の構成を示している。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the steel
第4の実施の形態においては、ダボ部材5として、上述の実施の形態において説明したような棒状体51ではなく断面略矩形状の板状体55が用いられている。ダボ部材5としてこのような板状体55を用いた場合においても、上述のごとき所期の効果を得つつ、隣接する鉄骨部材11、13を接合可能となる。
In the fourth embodiment, a plate-
この板状体55は、鋼板等によって具体化されるものであるが、特にその材質について問うものではなく、また、その形状は、断面略矩形状の他に、断面略楕円形、略多角形の板材から具体化される。
The plate-
なお、このような板状体55から構成されるダボ部材5を用いる場合において、第2の実施の形態において説明したような抜け止め部材7を適用する場合は、例えば、以下に説明するような形態によって具体化される。
In addition, when using the
図10(a)に示すように、上階側の鉄骨部材11、下階側の鉄骨部材13には、板厚方向に向けて貫通する略円形の貫通孔17が設けられる。この貫通孔17は、挿通孔31とその一部において重なるように設けられる。また、板状体55の上部、下部には、板厚方向に向けて貫通する二つの略円形状の貫通孔57が設けられる。この貫通孔57は、図10(b)に示すように、上階側、下階側の鉄骨部材11、13の挿通孔31内に嵌合させた場合に、それぞれの鉄骨部材11、13に設けられた貫通孔17の位置と互いに合致するように、その位置が予め調整されている。
As shown in FIG. 10 (a), the
このような構成からなる鉄骨部材11、13を互いに接合する接合作業の工程について説明する。
The process of the joining operation | work which mutually joins the
まず、図10(a)に示すように、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31内、並びに下階側の鉄骨部材13の挿通孔31内に板状体55の上部、下部を嵌合させる。これにより、図10(b)に示すように、板状体55の貫通孔57と鉄骨部材11、13の貫通孔17とによって、板状体55と鉄骨部材11、13とを貫通する一つの貫通孔17が鉄骨部材13の板厚方向に向けて形成されることになる。この後に、図10(c)、図10(d)に示すように、この貫通孔17内に抜け止め部材7を挿通させるとともに、この抜け止め部材7をナット等により固定する。これにより、互いに隣接する鉄骨部材11、13は、図11に示すような状態で接合されることになる。
First, as shown in FIG. 10 (a), the upper and lower portions of the plate-
このように、板状体55から構成されるダボ部材5を用いた場合、ダボ部材5として棒状体51を用いた場合と比較して、挿通孔31の孔側壁に対して支圧抵抗する面積を大きく確保でき、ダボ部材5の高耐力化を図ることが可能となる。また、板状体55から構成されるダボ部材5を用いた場合、ダボ部材5として棒状体51を用いた場合と比較して、側面視における投影面積を容易に確保できることから、抜け止め部材7を設けるために貫通孔17を設ける等の処置を容易に行なうことが可能となる。
As described above, when the
第5の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第5の実施の形態について説明する。図12〜図16は、鉄骨部材の接合構造1の第5の実施の形態の構成を示している。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the steel
第5の実施の形態においては、図12(a)に示すように、嵌合凹部3が、鉄骨部材11、13の板厚方向に向けて延長され、断面略半円形状に切りかかれた溝状の嵌合溝部33で構成されている。この嵌合溝部33は、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13の接合端面19同士を当接させて配置した場合に、それぞれの接合端面19における互いに対応する位置に設けられるように予め調整されている。これにより、隣接する鉄骨部材11、13の接合部2には、上階側の鉄骨部材11の嵌合溝部33と下階側の鉄骨部材13の嵌合溝部33との一組の嵌合溝部33によって、鉄骨部材11、13の板厚方向に向けて貫通する一つの貫通孔が形成されることになる。
In 5th Embodiment, as shown to Fig.12 (a), the fitting recessed
本実施の形態においてダボ部材5は、鉄骨部材11、13の板厚方向に向けて長軸方向を有する棒材からなる溝用ダボ部材59として構成される。この溝用ダボ部材59は、図12(b)、図13に示すように、この一組の嵌合溝部33を跨って、その一組の嵌合溝部59内に嵌合して配置されることになる。
In the present embodiment, the
このような構成からなる溝用ダボ部材59を用いて鉄骨部材11、13を接合する場合、第1の実施の形態において説明した接合作業の工程と同様の手順で行なってもよいし、以下のような手順で行なってもよい。
When joining the
まず、上階側の鉄骨部材11の接合端面19と下階側の鉄骨部材13の接合端面19とが全面に亘って互いに当接するように配置させる。この後に、上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13との嵌合溝部33によって形成される一組の嵌合溝部33内に、鉄骨部材11、13の部材側面から溝用ダボ部材59を挿通させて配置する。このように、溝用ダボ部材59を用いた場合は、隣接する鉄骨部材11、13の配置作業が完了した後に溝用ダボ部材59を嵌合させることが可能となる。
First, it arrange | positions so that the joining
また、この他にも、嵌合溝部33の設けられていない上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13の配置作業が完了した後に、鉄骨部材11、13の部材側面からドリル等を用いてそれぞれの接合端面19に貫通孔を形成し、この形成された貫通孔内に溝用ダボ部材59を後から嵌合させるようにしてもよい。これにより、鉄骨部材11、13の接合作業の工程を簡略化することが可能となる。
In addition to this, after the arrangement work of the
嵌合溝部33は、その断面が、略半円形状の場合のみならず、略矩形状、略多角形状、略半割楕円形状等いかなる形状に切りかかれていてもよく、少なくとも鉄骨部材11、13の板厚方向に向けて延長される溝状であればよい。また、これに伴い、溝用ダボ部材59は、一組の嵌合溝部59の内面の形状と略同一の外面の形状に形成されていればよい。
The
なお、このような溝用ダボ部材59を用いた場合、隣接する鉄骨部材11、13の接合作業完了後に、鉄骨部材11、13の板厚方向の両側において溝用ダボ部材59を固定する構成がないため、溝用ダボ部材59が抜け落ちる場合が考えられる。このため、図14、図15に示すように、第3の実施の形態において説明した添え板9を用いることが好ましい。
In addition, when such a groove |
この添え板9は、互いに接合されるべき鉄骨部材11、13を跨って、その鉄骨部材11、13の両側面に当接されて配置され、その側面に対してボルト91接合されるものである。この添え板9は、鉄骨部材11、13の板厚方向の両側から、一組の嵌合溝部33内に嵌合された溝用ダボ部材59を覆うように設けられている。
The
これにより、溝用ダボ部材59が鉄骨部材11,13の板厚方向の両側から抜け落ちることを防止しつつ、互いに接合された鉄骨部材11、13に作用する引張軸力に対して抵抗可能となる。
This makes it possible to resist the tensile axial force acting on the
第6の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第6の実施の形態について説明する。図16、図17は、鉄骨部材の接合構造1の第6の実施の形態の構成を示している。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the steel
第6の実施の形態においては、図16(a)、図16(b)に示すように、ダボ部材5として、フック部材61が用いられている。このフック部材61は、略矩形断面の平板状の基端部62と、基端部62の長手方向の一端部から前方に向けて延長され、基端部62の幅方向長さより短い幅からなる中間部63と、中間部63の前方に設けられる先端部64と、先端部64両側から後方に向けて延長される係合部65とを備えている。この係合部65は、先端部64の前面両側から連続する傾斜面66を有しており、この傾斜面66は、フック部材61の前方から後方に向かうにつれて、フック部材61の幅方向の両外側に向かって延長されるように傾斜している。
In the sixth embodiment, a
この係合部65は、フック部材61の外側に向けて付勢されて構成されている。係合部65に対して付勢力を与える手段としては、係合部65を金属製で構成して係合部65そのものの弾性変形によって具体化したり、係合部65内部に金属製のバネ部材を埋め込んだり、ゴム製のバネ部材を係合部65表面に貼りつけるなど如何なる手段を適用してもよい。
The engaging
また、第6の実施の形態においては、図16(c)、図16(d)に示すように、上階側の鉄骨部材11と下階側の鉄骨部材13との嵌合凹部3が略矩形状の挿通孔31から構成されている。上階側の鉄骨部材11の挿通孔31は、フック部材61の基端部62の長手方向の他端側(図中上側)と嵌合可能に調整されているものであり、下階側の鉄骨部材13の挿通孔31は、フック部材61の基端部62の長手方向の他端側を除いた他の部分と嵌合可能に調整されているものである。
Further, in the sixth embodiment, as shown in FIGS. 16C and 16D, the
下階側の鉄骨部材13に対しては、板厚方向に向けて貫通する略矩形状の係止用貫通孔21が設けられている。この係止用貫通孔21は、下階側の鉄骨部材13の挿通孔31の両側部を貫通するように、一つの挿通孔31につき二つ設けられている。
For the
フック部材61における一方の係合部65の側端部67から他方の係合部65の側端部67までの長さL3は、下階側の鉄骨部材13の挿通孔31の幅方向長さL2より長く構成されている。
The length L3 from the
このような構成からなるフック部材61を用いて鉄骨部材11、13を互いに接合する接合作業の工程について説明する。
A process of joining work for joining the
まず、図17(a)に示すように、フック部材61の基端部62の長手方向の他端側を、上階側の鉄骨部材11の挿通孔31(嵌合凹部3)内に挿通させ、挿通孔31内にフック部材61の基端部62を嵌合させる。これにより、上階側の鉄骨部材11の接合端面10からフック部材61の基端部62の長手方向の一端側が突出するようにされる。
First, as shown in FIG. 17A, the other end side in the longitudinal direction of the
次に、図17(b)に示すように、フック部材61の先端部63を下階側の鉄骨部材13の挿通孔31内に挿通させる。この場合において、フック部材61の係合部65の長さL3が挿通孔31の幅方向長さL2より長く構成されていることから、フック部材61の先端部64を挿通孔31内に挿通させるに従い、挿通孔31の側壁がフック部材61の傾斜面66を介して係合部65をフック部材61の内側に向けて押圧することになり、これによってフック部材61の係合部65が内側に向けて閉じた形状となる。
Next, as shown in FIG. 17B, the
そして、図17(c)に示すように、フック部材61の先端部64を挿通孔31の孔底部にまで到達させると、フック部材61の両側に設けられた係合部65が、フック部材61の外側に向けて付勢されていることから、挿通孔31の幅方向の両側部に設けられた係止用貫通孔21内に拡開されることになる。ここで、フック部材61の長さL3が挿通孔31の幅方向長さL2より長く構成されていることから、フック部材61の取り付けられている上階側の鉄骨部材11を上方に向けて持ち上げたとしても、フック部材61の係合部65が係止用貫通孔21内に係止されることになる。これにより、互いに接合された鉄骨部材11、13の接合状態が一層安定することになる。
Then, as shown in FIG. 17C, when the
このように、フック部材61を用いた場合、フック部材61について第1の実施の形態において説明したダボ部材5として機能させることができるとともに、第2の実施の形態等において説明した隣接する鉄骨部材11、13に作用する引張軸力に抵抗する部材としても機能させることができる。
Thus, when the
第7の実施の形態
次に本発明を適用した鉄骨部材の接合構造1の第7の実施の形態について説明する。図18、図19は、鉄骨部材の接合構造1の第7の実施の形態の構成を示している。
Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the steel
第7の実施の形態においては、図18、図19(a)に示すように、上階側の鉄骨部材11の接合端面19に対して嵌合凹部3を設けておらず、棒状体51からなるダボ部材5の一端部を、上階側の鉄骨部材11の接合端面19に対して溶接W等によって固着させている。これによって、上階側の鉄骨部材11の接合端面19からダボ部材5が下階側の鉄骨部材11の接合端面19に向けて突出された状態となる。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 18 and FIG. 19A, the
また、下階側の鉄骨部材13の接合端面19には、他の実施の形態において説明したような嵌合凹部3が少なくとも1つ以上設けられている。この上階側の鉄骨部材11の接合端面19から突出されたダボ部材5は、図19(b)に示すように、下階側の鉄骨部材11の嵌合凹部3内に嵌合されることになる。
Moreover, at least one or more
このように、本発明においては、ダボ部材5を何れかの一方の接合端面19に直接固着させて、これを他方の接合端面19の嵌合凹部3に嵌合させるようにしてもよい。この場合においても、上述の如き所期の効果を奏する。なお、ダボ部材5を何れか一方の接合端面19に固着させる形態は、棒状体51、板状体55、溝用ダボ部材59、フック部材61の何れを用いた場合においても適用可能である。
Thus, in the present invention, the
なお、上述した実施の形態にように、互いに接合すべき鉄骨部材11、13の各接合端面19にそれぞれ一組の嵌合凹部3を設け、この一組の嵌合凹部3内にダボ部材5を嵌合させる方が望ましい。これにより、互いに接合すべき鉄骨部材11、13におけるそれぞれの嵌合凹部3内の側壁に対して支圧抵抗することが可能となり、ダボ部材5の耐力を確保することができる。
As in the above-described embodiment, a set of
なお、上述した形態は、何れも建築構造物の柱として用いられる鉄骨部材をその長手方向に向けて接合する際に用いる形態として説明したが、本発明は、建築構造物の梁として用いられる鉄骨部材(以下、梁用鉄骨部材という。)に対しても適用可能である。しかしながら、梁用鉄骨部材の接合部に対しては、柱として用いた鉄骨部材の接合部と異なり、平常時においてせん断力や曲げモーメントが大きく作用する。このため、複数の梁用鉄骨部材をその長手方向に接合するために本発明を適用する場合、互いに接合された梁用鉄骨部材間に作用する引張軸力に対して抵抗可能となるような構成を備える必要があるため、上述した第2の実施の形態における抜け止め部材7や、第3の実施の形態における添え板9、若しくは第6の実施の形態におけるフック部材61を用いる必要がある。
In addition, although the form mentioned above was demonstrated as a form used when joining the steel member used as a pillar of a building structure toward the longitudinal direction, this invention is a steel frame used as a beam of a building structure. The present invention can also be applied to members (hereinafter referred to as beam steel members). However, unlike a steel member used as a column, a shearing force and a bending moment are greatly applied to the joint of the steel member for beams. Therefore, when the present invention is applied to join a plurality of beam steel members in the longitudinal direction, the structure can resist a tensile axial force acting between the beam steel members joined to each other. Therefore, it is necessary to use the retaining
複数の梁用鉄骨部材に対して本発明を適用した場合の作用効果について説明する。複数の梁用鉄骨部材の接合部に対しては、平常時にせん断力や曲げモーメントが大きく作用し、地震時等に圧縮軸力、引張軸力が大きく作用することになる。ここで、梁用鉄骨部材の接合部における接合端面は、互いにメタルタッチしていないので、接合部に作用する圧縮軸力が接合端面を介して十分に伝達されないものの、ダボ部材5を介してせん断力、曲げモーメント等を伝達可能とされ、更に抜け止め部材7や添え板9等によって圧縮軸力、引張軸力が伝達可能とされている。このため、接合構造の簡略化を図りつつ、互いに接合すべき複数の梁用鉄骨部材を接合可能とされている。
The operation and effect when the present invention is applied to a plurality of beam steel members will be described. A large shearing force and bending moment are normally applied to the joints of the plurality of beam steel members, and a large compressive axial force and tensile axial force are applied during an earthquake. Here, since the joint end surfaces in the joint portion of the steel frame member for beams are not metal touched to each other, the compressive axial force acting on the joint portion is not sufficiently transmitted through the joint end surface, but is sheared through the
次に、本発明を適用した鉄骨部材の接合構造の実施例について説明する。図18〜図20は、本発明を適用した鉄骨部材の接合構造の接合部の構成を示す概略横断面図である。 Next, an embodiment of a steel member joining structure to which the present invention is applied will be described. 18 to 20 are schematic cross-sectional views illustrating the structure of the joint portion of the steel member joining structure to which the present invention is applied.
図20(a)〜図21(d)、図21(a)〜図21(d)に示される鉄骨部材13は、ウエブ部15の両側に、互いに略平行なフランジ部16の中間部が一体的に取り付けられた、断面形状が略H字形状のH形鋼から構成されるものである。図20(a)、図20(c)、図21(a)、図21(c)に示されるH形鋼は、ウエブ幅Hが498mm、フランジ幅Bが432mm、ウエブ厚みt1が45mm、フランジ厚みt2が70mmで構成され、図20(b)、図20(d)、図21(b)、図21(d)に示されるH形鋼は、ウエブ幅Hが612mm、フランジ幅Bが520mm、ウエブ厚みt1が70mm、フランジ厚みt2が80mmで構成される。
In the
図20(a)、図20(b)に示される鉄骨部材13内には、断面円形状の鋼棒からなる棒状体51がこれに対応する形状の挿通孔31内に嵌合されている。図20(a)に示される棒状体51は、直径16mm、長軸方向の長さ40mm、挿通孔31内に挿通される長さが20mmで構成され、ウエブ部15の幅方向、並びにフランジ部16の幅方向に互いに所定間隔をあけて計26本設けられている。図20(b)に示される棒状体51は、直径24mm、長軸方向の長さ60mm、挿通孔31内に挿通される長さが30mmで構成され、ウエブ部15の幅方向、並びにフランジ部16の幅方向に互いに所定間隔をあけて計20本設けられている。
In the
図20(c)、図20(d)に示される鉄骨部材13内には、断面矩形状の鋼板からなる板状体55が、これに対応する形状の挿通孔31内に嵌合されている。図20(c)に示されるフランジ部16に設けられる板状体55は、その矩形断面がなす長辺側の長さが80mm、短辺側の長さが24mmで構成され、ウエブ部15に設けられる棒状体51は、その矩形断面がなす長辺側の長さが80mm、短辺側の長さが16mmで構成され、何れも長手方向長さが200mm、挿通孔31内に挿通される長さが100mmで構成される。また、図20(d)に示されるフランジ部16に設けられる板状体55は、その矩形断面がなす長辺側の長さが120mm、短辺側の長さが24mmで構成され、ウエブ部15に設けられる棒状体51は、その矩形断面がなす長辺側の長さが80mm、短辺側の長さが24mmで構成され、何れも長手方向長さが200mm、挿通孔31内に挿通される長さが100mmで構成される。
In the
図21(a)〜図21(d)に示される鉄骨部材13内には、断面円形状の棒鋼からなる溝用ダボ部材59が、これに対応する形状の嵌合溝部33内に嵌合されている。図21(a)に示されるフランジ部16に設けられる溝用ダボ部材59は、直径70mm、長軸方向の長さ70mmで構成され、ウエブ部15に設けられる溝用ダボ部材59は、直径45mm、長軸方向の長さ45mmで構成される。図21(b)に示されるフランジ部16に設けられる溝用ダボ部材59は、直径80mm、長軸方向の長さ80mmで構成され、ウエブ部15に設けられる溝用ダボ部材59は、直径70mm、長軸方向の長さ70mmで構成される。
In the
図21(c)、図21(d)に示される鉄骨部材13には、隣接する鉄骨部材を跨って、その鉄骨部材の両側面に当接されて配置固定される添え板9が設けられている。この添え板9は、嵌合溝部33内に嵌合された溝用ダボ部材59を鉄骨部材の板厚方向の両側から覆うように設けられている。図21(c)、図21(d)に示されるフランジ部16に設けられる添え板は、幅方向長さが100mm、長手方向長さが400mmで構成される。
The
図22(a)に示される鉄骨部材13は、断面形状が略方形状の角形鋼管から構成されるものである。この鉄骨部材13は、各辺の長さL4が600mm、各辺の板厚t3が80mmで構成される。この鉄骨部材13内には、断面円形状の鋼棒からなる棒状体51がこれに対応する形状の挿通孔31内に嵌合されている。この棒状体51は、直径22mm、長軸方向の長さ150mmで構成される。
The
図22(b)に示される鉄骨部材13は、断面形状が略円形状の円形鋼管から構成されるものである。この鉄骨部材13は、鉄骨部材の中心軸線から外周面までの半径r1が300mm、板厚t4が80mmで構成される。この鉄骨部材には、断面円形状の鋼棒からなる棒状体51がこれに対応する形状の挿通孔31内に嵌合されている。この棒状体51は、直径22mm、長軸方向の長さ150mmで構成される。
The
なお、何れの場合においても鉄骨部材や添え板は、490N級の鋼材を使用し、ダボ部材は14T級の鋼材を使用した。また、各鉄骨部材は、建築構造物における柱として用いたものである。 In any case, the steel member and the attachment plate were made of 490N grade steel, and the dowel member was made of 14T grade steel. Each steel member is used as a pillar in a building structure.
1 接合構造
2 接合部
3 嵌合凹部
5 ダボ部材
7 抜け止め部材
9 添え板
11 (上階側柱用)鉄骨部材
13 (下階側柱用)鉄骨部材
15 ウエブ部
16 フランジ部
17 貫通孔
19 接合端面
21 係止用貫通孔
31 挿通孔
31a 孔底部
33 嵌合溝部
35 雌ねじ部
51 棒状体
52 雄ねじ部
53 切欠溝
55 板状体
57 貫通孔
59 溝用ダボ部材
61 フック部材
62 基端部
63 中間部
64 先端部
65 係合部
66 傾斜面
67 側端部
91 ボルト
100、110、120 接合構造
101、111、121 上階側柱用鉄骨部材
102、112、122 下階側柱用鉄骨部材
103 エレクションピース
104、114 添え板
105、115、125 高力ボルト
126 エンドプレート
127 リブ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
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CN115889937A (en) * | 2023-03-09 | 2023-04-04 | 云南建投钢结构股份有限公司 | Welding construction method for steel structure beam, column and wall encircling combined node member |
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2008
- 2008-02-28 JP JP2008047275A patent/JP2009203712A/en not_active Withdrawn
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