JP2012107416A - Beam joint structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラーメン構造における梁の接合構造に関するものであり、特に、梁の形状や梁を設ける方向の自由度を高めることが可能な梁接合構造に関するものである。 The present invention relates to a beam connection structure in a rigid frame structure, and more particularly to a beam connection structure capable of increasing the degree of freedom in the shape of the beam and the direction in which the beam is provided.
一般に、ラーメン構造における梁の接合は、図10及び図11に示すような構造となっている。梁1はH型鋼からなり、垂直な端面を有している。この梁1を支える支持側の梁(「ブラケット」と称されることもある)2は、H型鋼からなり、一端が柱3に溶接されており、その他端側の端面の形状及び厚みが梁1の端面に一致するものとなっている。この梁1,2は、互いの端面を突き当て、その上下のフランジ1a,2aがそれぞれスプライスプレート4〜9で挟まれ且つウエブ1b,2bがスプライスプレート10,11で挟まれて、多数の高力ボルト12〜14で締め付けることにより剛接合されていた。
Generally, the joining of the beams in the rigid frame structure has a structure as shown in FIGS. The
上記接合構造では、多くのスプライスプレート4〜11を必要としていた。このため、接合に手間とコストがかかるという問題があった。また、梁1にかかる力をスプライスプレート4〜11だけで受ける構造になっていたため、スプライスプレート4〜11を減らすと強度が大きく低下することになり、部材を削減することが困難であった。
In the joining structure,
そこで、柱の上端に傾斜したエンドプレートを取り付けると共に、梁の端部にも傾斜したエンドプレートを取り付け、そのエンドプレート同士を突き当てて接合する柱、梁接合構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構造であれば、接合部分にスプライスプレートを設ける必要がなくなり、部材数を削減することが可能となる。 Therefore, a column and beam joint structure has been proposed in which an inclined end plate is attached to the upper end of the column, an inclined end plate is also attached to the end of the beam, and the end plates are brought into contact with each other and joined together (for example, Patent Document 1). With this structure, it is not necessary to provide a splice plate at the joint portion, and the number of members can be reduced.
しかしながら、上記接合構造では、柱の上端に梁を直接接合するため、柱に対して1本の梁を一方向に接合することしかできないという問題があった。また、この構造では、ラーメン構造における最も応力が大きくなる部分で接合しているため、高い接合強度と耐久性が求められることになる。更に、柱の上端に接合部が位置するため、建方時に作業用の足場を設ける必要があった。また、柱を吊り上げる際に、柱の上端に吊り上げ用のプレートを取り付けることができず、柱の側面に吊り下げ用のプレートを取り付けて、作業のやりにくい斜め吊りとしなければならないという問題があった。 However, since the beam is directly bonded to the upper end of the column, there is a problem in that one beam can only be bonded to the column in one direction. Moreover, in this structure, since it joins in the part with the largest stress in a ramen structure, high joint strength and durability are calculated | required. Furthermore, since the joint portion is located at the upper end of the column, it is necessary to provide a working scaffold during construction. In addition, when lifting the column, there is a problem that the lifting plate cannot be attached to the upper end of the column, and the hanging plate must be attached to the side of the column to make it difficult to work. It was.
本発明が解決しようとする課題は、上記従来の問題点を解決し、梁の形状や梁を設ける方向の自由度を高め、接合作業が容易で耐久性に優れた梁接合構造を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to increase the flexibility of the shape of the beam and the direction in which the beam is provided, and to provide a beam joining structure that is easy to join and excellent in durability. It is in.
本発明の梁接合構造は、ラーメン構造における梁の接合構造であって、端面がその上端の角度が鋭角をなす傾斜面からなる梁と、該梁の端面に溶接された梁側エンドプレートと、柱に固定され且つ端部の上端と下端を結ぶ線がその上端の角度が対応する前記梁の傾斜面の角度の補角をなすように設定されている支持部材と、該支持部材の端部に溶接された支持側エンドプレートとを備え、該支持側エンドプレートと前記梁側エンドプレートとが締結されるものである。締結手段としては、例えば高力ボルトが用いられる。 The beam connection structure of the present invention is a beam connection structure in a rigid frame structure, the end surface of which is an inclined surface whose upper end angle forms an acute angle, a beam side end plate welded to the end surface of the beam, A support member fixed to the column and connecting a line connecting the upper end and the lower end of the end part so that the angle of the upper end forms a complementary angle of the angle of the inclined surface of the beam, and the end part of the support member A support-side end plate welded to the beam-side end plate, and the support-side end plate and the beam-side end plate are fastened together. For example, a high-strength bolt is used as the fastening means.
この梁接合構造における前記支持部材は、例えば、前記柱の上端に上下に間隔をあけて固定される上支持プレート及び下支持プレートと、該上支持プレートと下支持プレートを連結する連結プレートとからなる。該上支持プレートの端部と下支持プレートの端部と連結プレートの端部により形成される傾斜面には、前記支持側エンドプレートが溶接されている。 The support member in the beam joint structure includes, for example, an upper support plate and a lower support plate that are fixed to the upper end of the column with a space in the vertical direction, and a connection plate that connects the upper support plate and the lower support plate. Become. The support side end plate is welded to an inclined surface formed by the end of the upper support plate, the end of the lower support plate, and the end of the connecting plate.
また、前記上支持プレートと前記下支持プレートは、互いに対応する方向に突出した上フランジと下フランジをそれぞれ有している。該上フランジと下フランジには前記連結プレートが溶接されている。 The upper support plate and the lower support plate each have an upper flange and a lower flange that protrude in directions corresponding to each other. The connecting plate is welded to the upper flange and the lower flange.
また、前記支持部材は、前記梁と同一又は異なる構造からなる支持側梁からなるものでもある。該支持側梁の端部には、前記支持側エンドプレートが溶接されている。 The support member may be a support side beam having the same or different structure as the beam. The support side end plate is welded to the end of the support side beam.
本発明の梁接合構造においては、上端の角度が鋭角をなす傾斜面からなる梁の端面に溶接した梁側エンドプレートと、上端の角度が対応する梁の傾斜面の角度の補角をなす支持部材の端面に溶接された支持側エンドプレートとを、重ね合わせて接合しているので、従来のような梁同士を接合する場合に比べて、梁の断面形状や梁の構造自体を選択する自由度が大きくなった。また、支持側エンドプレートの上に梁側エンドプレートを重ね置いて両者を接合する場合には梁が安定するので、エンドプレート同士の接合作業を極めて容易に行うことができる。 In the beam joint structure of the present invention, a beam-side end plate welded to an end surface of a beam composed of an inclined surface having an acute angle at the upper end, and a support in which the angle of the upper end complements the angle of the corresponding inclined surface of the beam. Since the support side end plate welded to the end face of the member is overlapped and joined, the cross-sectional shape of the beam and the structure of the beam itself can be freely selected compared to the conventional case of joining beams. The degree has increased. Further, when the beam-side end plate is placed on the support-side end plate and joined together, the beam is stabilized, so that the joining work between the end plates can be performed very easily.
また、本発明の梁接合構造では、支持部材の固定が可能な柱であればどのような形状の柱にでも梁を接合することができ、柱に固定する支持部材を設ける方向次第で自由に梁を接合する方向を設定することもできる。特に、互いに対応する方向に突出した上フランジと下フランジをそれぞれ有する上支持プレートと下支持プレートを連結プレートで連結して支持部材を構成することにより、効率よく多くの支持側エンドプレートを取り付けて、梁を接合する方向を複数設定することができる。 In addition, in the beam joint structure of the present invention, the beam can be joined to any shape column as long as the support member can be fixed, and the beam can be freely joined depending on the direction in which the support member to be fixed to the column is provided. The direction to join the beams can also be set. In particular, many support-side end plates can be attached efficiently by connecting the upper support plate and the lower support plate respectively having upper flanges and lower flanges protruding in directions corresponding to each other by connecting plates. A plurality of directions for joining the beams can be set.
また、本発明の梁接合構造における梁の接合部分は、各梁の荷重がそれぞれかかるだけで、常時、荷重が最も小さくなる部分に設けられているため、2枚のエンドプレートによる接合で十分な強度を持ち、耐久性に優れている。 In addition, since the joint portion of the beam in the beam joint structure of the present invention is always provided at the portion where the load is the smallest, only the load of each beam is applied, joining with two end plates is sufficient. Has strength and excellent durability.
また、本発明の梁接合構造では、柱の頭頂部に乗ったり、吊り上げ用のプレートを取り付けることができるので、接合作業がし易い。 Moreover, in the beam joining structure of this invention, since it can get on the top part of a pillar, or the plate for lifting can be attached, joining work is easy.
図1乃至図3は本発明の一実施例に係る梁接合構造を示す斜視図、平面図及び側面図であり、図4は柱に上下支持プレートと連結プレートを組み付ける状態を示す斜視図、図5は梁と支持部材を組み付ける状態を示す断面図である。20〜23は梁であり、本実施例ではH型鋼で構成されている。この梁20〜23は、図5に例示する梁22のように、その前端面22aの上端22cの角度(内角)22bが鋭角をなすように前端面22aが傾斜面で構成されている。
1 to 3 are a perspective view, a plan view, and a side view showing a beam joint structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a vertical support plate and a connecting plate are assembled to a column. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the beam and the support member are assembled.
24は柱であり、本実施例においては円柱又は円筒をなすものを使用している。この柱24の外形は任意に変更可能なものであり、断面形状が多角形をなすものや、H型鋼などであっても良い。また、後述する支持部材の固定が容易になるように上方が細くなるように上部と下部の外径を変えたり、固定位置に溝や突起を設けた形状にしても良い。
25は柱24に固定された支持部材である。本実施例における支持部材25は、図4に示すように、上下に所定の間隔をあけて柱24に固定される上支持プレート26と下支持プレート27と、この上支持プレート26と下支持プレート27の間に設けられてそれらを連結する連結プレート15〜18で構成されている。
上支持プレート26は、板面が上下方向を向き、柱24に適合する取付孔26aを中央に有し、放射状に突出する複数の上フランジ26b〜26eを側方端に有している。また、下支持プレート27は、板面が上下方向を向いて上支持プレートに略平行となり、柱24に適合する取付孔27aを中央に有し、上支持プレート26の上フランジ26b〜26eに対応するように突出した複数の下フランジ27b〜27eを側方端に有している。この上支持プレート26の上フランジ26b〜26eと下支持プレート27の下フランジ27b〜27eは、上フランジ26b〜26eよりも下フランジ27b〜27eの方が丈が長くなるように設定されている。更に、この上フランジ26b〜26e及び下フランジ27b〜27eは、図5に示すように、上方に位置する上フランジ26dの端部26fと下方に位置する下フランジ27dの端部27fとを結ぶ線(後述する支持側エンドプレート35の面上に位置する線)28の上端の角度(線28と上フランジ26dとがなす角度(内角))28aが前述した梁22の角度22bの補角をなすように、突出する丈が設定されている。
The
連結プレート15〜18は、上支持プレート26の上フランジ26b〜26eと、下支持プレート27の下フランジ27b〜27eとの間にそれぞれ設けられており、図5に例示する連結プレート17のように、板面が側方を向き、上端17a及び下端17bが上フランジ26dと下フランジ27dの板面のほぼ中央に略垂直に突き当てられて溶接されている。また、この連結プレート17の前端面17cは、上フランジ26dの前端部26fと、下フランジ27dの前端部27fとを結ぶ線28に沿って傾斜する面となっている。これにより、上フランジ26d及び下フランジ27dの前端部26f、27fと連結プレート17の前端面17cで構成される面が所定角度の傾斜面となる。
The
このように支持部材25を構成する上指示プレート26、下支持プレート27及び連結プレート15〜18は、それらを柱24に組み付けて互いを溶接すると共にそれらを柱24に溶接することで柱24に固定される。また、上支持プレート26、下支持プレート27及び連結プレート15〜18を予め組み付けて仮留めし、それを柱24に組み付けて位置合わせしてから溶接することも可能である。この場合には、柱24への取付が容易であり、その際に形状を整えたり位置合わせを確実に行なうこともできる。
Thus, the
29〜32は梁20〜23の前端面にそれぞれ溶接された梁側エンドプレートである。本実施例における梁側エンドプレート29〜32は、矩形をなす板状の鋼材からなり、ボルトを挿通する孔が適宜設けられている。この梁側エンドプレート29〜32は、図5に例示する梁側エンドプレート31のように梁22の前端面22aに溶接されて、その前端面22aと同様に傾斜して、斜め下方に接合面31aを向けた状態となる。
33〜36は支持側エンドプレートであり、梁側エンドプレート29〜32と同一の矩形をなす板状の鋼材からなり、ボルトを挿通する孔が形成されている。この支持側エンドプレート33〜36は、上支持プレート26と下支持プレート27の上フランジ26b〜26eと下フランジ27b〜27eの前端部及び連結プレート15〜18の前端面に溶接されている。即ち、図5に示す支持側エンドプレート35のように、上支持プレート26の上フランジ26dの前端部26fと下支持プレート27の下フランジ27dの前端部27fと連結プレート17の前端面17cにそれぞれに溶接されている。このように上フランジ26bと下フランジ27bと連結プレート17に溶接された支持側エンドプレート33は、線28上に取り付けられることになり、その線28と同様に傾斜して、斜め上方に接合面35aを向けた状態となる。
37は締結具としての高力ボルトである。梁側エンドプレート29〜32と支持側エンドプレート33〜36の対応する孔に複数の高力ボルト37がそれぞれ挿通され、下側からナットで締め付けることで梁側エンドプレート29〜32と支持側エンドプレート33〜36を接合することができる。
次に、上記構成からなる梁接合構造の接合状態を図5に示す梁22と上支持プレート26及び下支持プレート27と連結プレート17を例にとって説明する。前述したように、梁22の前端面22aに溶接された梁側エンドプレート31は、接合面31aが斜め下方を向くように傾斜している。また、上支持プレート及び下支持プレート27の前端部26f、27fと、連結プレート17の前端面17cに溶接された支持側エンドプレート35は、接合面35aが斜め上方を向くように傾斜している。この梁側エンドプレート31と支持側エンドプレート35は、角度22bと角度28aが互いに補角をなすことから、両者を重ね合わせると上支持プレート26と梁22とが一直線上に並ぶことになる。このときに、梁22の荷重は、梁側エンドプレート31を介して支持側エンドプレート35に掛かり、この支持側エンドプレート35がその接合面35aで安定した状態で梁22を支持する。この状態において高力ボルト37を取り付けてナットで締め付ける作業は極めて容易に行うことができ、図1及び図3に示すような状態に接合することができる。
Next, the joining state of the beam joining structure configured as described above will be described with reference to the
上記のような梁接合構造は、梁22の両端において同時に行うことが可能であり、その際に、梁22はその両端が支持側エンドプレート35によって安定した状態で支持されることになり、落下やズレの発生も防ぐことができる。
The beam joint structure as described above can be performed at both ends of the
また、上記のような梁接合構造は、本実施例のように、梁20〜23と支持部材25の形状や構造が全く異なるものであっても適用することが可能である。このため、複数の梁20〜23の形状、構造、大きさ等をそれぞれ変えて、単一の支持部材25に接合することができる。例えば、図1乃至図3に示すように、梁21〜23とそれらよりも細い梁20を同じ支持部材25に接合することができる。この場合、図3及び図4に示すように、梁20の上下方向の寸法に合わせて下フランジ27bを上方に折曲させて支持側エンドプレート33の角度を調整し、これに合わせて連結プレート15の前端面15cの傾斜も調整して、支持側エンドプレート33を他の支持側エンドプレート34〜36よりも小さいものを使用することで、外観を整えることができる。
Further, the above-described beam joint structure can be applied even when the shapes and structures of the
また、本実施例においては、支持部材25として上支持プレート26と下支持プレート27と連結プレート15〜18を用いているが、梁20〜23と同様の鋼材を柱24に溶接した張り出し梁あるいはブラケット等の支持部材を用いることもできる。
In this embodiment, the
図6乃至図8は上記のような張り出し梁等を含む梁39と前述した梁20〜23(図6〜8中には梁20を例示している)とを接合する構造を示している。この梁接合構造においては、角柱状の柱41の側面に張り出し梁39の基端部を溶接し、先端部に支持側エンドプレート40を溶接している。この場合にも、前述した梁接合構造と同様に、梁20の前端面20aにおける上端20cの角度20bが鋭角をなすように前端面20aが傾斜面で構成されており、この前端面20aに梁側エンドプレート29が溶接されている。また、張り出し梁39の前端面39aは、その上端39cの角度39bが梁20の角度20bの補角となるように傾斜した傾斜面となっており、ここに支持側エンドプレート40が溶接されている。これにより、前述した梁接合構造と同様に角度を設定した支持側エンドプレート40の接合面40aの上に梁側エンドプレート29の接合面29aが重なるように載せて、高力ボルト37で締め付けることで接合する。
6 to 8 show a structure in which the
また、梁の構造に関しては、単に梁20〜23のように太さを変えるだけでなく、図9に示すように、張り出し梁39の構造は変えずに、これに接合される側の梁の構造を自由に変えることができ、例えばトラス構造からなる梁38を使用することも可能である。
Further, regarding the structure of the beam, not only the thickness is changed as in the
なお、上記の各実施例では支持側エンドプレートの上に梁側エンドプレートを重ね置いて両者を接合する場合について説明したが、本発明では両者の位置関係を逆にして梁側エンドプレートの上に支持側エンドプレートを重ね置いて接合する場合にも適用される。 In each of the above embodiments, the beam side end plate is placed on the support side end plate and joined to each other. However, in the present invention, the positional relationship between the two is reversed and the beam side end plate is placed on the beam side end plate. It is also applied to the case where the support side end plate is overlapped and joined to each other.
上記のように本発明の梁接合構造においては、柱24や梁20〜23の形状や仕様を任意に変更することが可能であるため、特設会場等におけるテント、屋根、展示場を支えるラーメン構造、少ない柱で高い強度を必要とする駐車場やガソリンスタンド等の建物や屋根を支えるラーメン構造に用いることで、見栄えを良くしたり、あるいは特殊なデザインに対応させることが可能である。
As described above, in the beam joint structure of the present invention, the shape and specifications of the
また、組立、分解も容易であるため、仮設住宅、簡易型の建物、イベント用の建造物等に用いることで、組立、分解作業を迅速に進めることができる。 In addition, since assembly and disassembly are easy, assembly and disassembly operations can be rapidly advanced by using them for temporary housing, simple buildings, event buildings, and the like.
15〜18 連結プレート
15c 前端面
17a 上端
17b 下端
17c 前端面
20〜23 梁
24 柱
25 支持部材
26 上支持プレート
26a,27a 取付孔
26b〜26e 上フランジ
26f、27f 端部
27 下支持プレート
27b〜27e 下フランジ
28 線
29〜32 梁側エンドプレート
29a,33a 接合面
33〜36 支持側エンドプレート
37 高力ボルト
38,39 梁
40 支持側エンドプレート
40a,41a 接合面
41 柱
15-18 connecting
Claims (6)
端面がその上端の角度が鋭角をなす傾斜面からなる梁と、
該梁の端面に溶接された梁側エンドプレートと、
柱に固定され且つ端部の上端と下端を結ぶ線がその上端の角度が対応する前記梁の傾斜面の角度の補角をなすように設定されている支持部材と、
該支持部材の端部に溶接された支持側エンドプレートとを備え、
該支持側エンドプレートと前記梁側エンドプレートとが締結されることを特徴とする梁接合構造。 It is a joint structure of beams in a ramen structure,
A beam composed of an inclined surface whose end face is an acute angle at its upper end;
A beam-side end plate welded to an end face of the beam;
A support member fixed to the column and connected to the line connecting the upper end and the lower end of the end part so that the angle of the upper end forms a complementary angle of the angle of the inclined surface of the beam,
A support side end plate welded to an end of the support member,
A beam joining structure, wherein the support side end plate and the beam side end plate are fastened together.
2. The beam joint structure according to claim 1, wherein the support side end plate and the beam side end plate are fastened by a high strength bolt.
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