JP2016108792A - 鉄骨構造物の梁用金物および梁接合部 - Google Patents

Abstract

【課題】梁通し型架構における全ての接合形態に適合するとともに、無溶接で梁部材の補強を行うことのできる鉄骨構造物の梁用金物および梁接合部を提供することを目的とする。【解決手段】正面が開放された略直方体である第１の金物と、第１の金物とは第１の側板が延在部を有している点のみが異なる第２の金物とを組み合わせて、Ｈ型鋼からなる梁にボルト・ナットで固定することで鉄骨構造物の補強部や梁接合部を得る。【選択図】図６

Description

本発明は、梁部材としてＨ形鋼を用いた鉄骨構造物の梁用金物および梁接合部に係り、特に、金物を用いて無溶接で梁部材の補強を行うとともに、金物の組み合わせによって梁の接合形態を自在とすることのできる鉄骨構造物の梁用金物および梁接合部に関する。

例えば、鉄骨住宅等の板厚６ｍｍ未満の鋼材で構成される中低層軽量鉄骨構造物において、梁部材にはＨ形鋼が多く用いられており、梁通し型の架構では、Ｈ形鋼（梁）の上下フランジに柱部材が接合されて立体架構が形成される。柱梁接合部や、梁同士の接合部など、応力が大きくなる部分について、一般に、梁の上下フランジ間にスチフナが溶接された補強構造となっている。梁相互の接合は、ウェブ部分においては、スチフナに貫通孔を設けて、別途ガセットプレートを介してボルトで取付けるか、スチフナを延長してブラケットと兼用するのが一般的である。

スチフナは上記のように溶接によって梁部材に取り付けられるため、梁部材との溶接作業のほか、合理化が困難な、溶接により発生する熱ひずみの矯正や、溶接部の探傷検査などが必要となる場合もあり、梁の製造コストアップの要因になっている。

また、梁部材の加工は工場で行なわれ、スチフナが取り付けられた梁部材は工場で製造されており、製造後には別途防錆処理として塗装や溶融亜鉛めっき（後めっき）が施される。そのため、製造後のスチフナの取付け位置（補強位置）変更といった設計変更や、増改築には対応しにくいという問題もある。さらに、塗装工程や、後めっき工程の合理化のために、予めめっきを施したＨ形鋼を使用すると、スチフナの溶接によって塗膜やめっき層が損傷し、補修工程が別途必要になるといった問題がある。

そこで、溶接により接合されるスチフナに代わる技術として、特許文献１や特許文献２等に記載された技術がある。これらはいずれも柱と梁を、金物を介してボルトで固定・補強することにより無溶接接合としたものである。また、梁同士の接合に関しては、特許文献３に開示された技術がある。これは付け梁の端部にエンドプレートを溶接し、通し梁の上下フランジに継ぎ金物を溶接またはボルトで接合し、エンドプレートと継ぎ金物をボルトで接合することで、通し梁と付け梁を接続するようにしたものである。さらに、特許文献４には、梁を分断して柱梁接合部に金物を配置する方法が開示されている。

特開２００４−１１２１７号公報 特開２００５−３２０７４５号公報 特開平８−６０７３９号公報 特開平６−２８８００５号公報

梁通し型架構には、単純な梁補強（スチフナ代替）のほか、梁２本によるＬ型接合、梁２本によるＴ型接合、梁３本によるＴ型接合、および、梁３本による十字型接合等の接合形態がある。しかしながら、特許文献１、２に記載された技術は、柱直下の梁の座屈補強専用であって、この技術を用いて柱の直下で複数の梁同士を接合するためには、さらに別の形状の金物が必要となり、金物を合理化することが困難である。特許文献３に記載の方法では、付け梁にエンドプレートを溶接する必要があるので、上記の溶接にかかる課題は依然として残っている。また、特許文献４の実施例２に梁勝ちとして柱を配置した例が記載されている。この例では梁フランジとウェブを連結して補強する形態にも、上下の梁フランジを連結する形態にもなっていないため、梁部の金物に、梁フランジの引張りに対する抵抗要素がない。そのため、この接合構造を上下階に柱を有する接合部に適用しても、梁フランジの変形拘束効果がない。圧縮に関しても、金物のウェブの補剛も十分ではないために、梁ウェブの座屈耐力が不足するという問題がある。

すなわち、これら特許文献で開示された従来技術では、上述した梁補強や全ての接合形態に、必要な性能を満足して汎用的に対応できないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、鉄骨構造物の梁通し型架構における、梁の補強と全ての接合形態に無溶接で使用可能な梁用金物、および梁接合部を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。ここで、勝ち側梁とは、鉄骨構造物の梁通し型架構において、梁同士の接合部の相互の梁芯の交点において、ウェブの存在する側の梁（即ち、側面にもう一方の梁の小口側端面が突きつけられる側の梁）をいい、負け側梁とはウェブの存在しない側（即ち、小口側端面を突きつける側の梁）の梁をいう。
［１］ フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび上下フランジ間の内法高さがｈであるＨ型鋼からなる梁の補強もしくは梁同士の接合に用いられる鉄骨構造物の梁用第１の金物であって、
梁用金物は上板、下板、第１の側板、第２の側板および背板からなり、幅が（２×ｄ−ｔ）、奥行きが（２×ｄ−ｔ）、高さがｈ以下である、正面が開放された略直方体であり、上板および下板には、正面からｄ、第１の側板の表面からｄの位置に１個の貫通孔が設けられ、第１の側板、第２の側板および背板には、複数の貫通孔が少なくとも縦方向に１列設けられており、第１および第２の側板に設けられた貫通孔は正面からｄの位置にあり、背板に設けられた貫通孔は第１の側板の表面からｄの位置にある上下対称形状であることを特徴とする鉄骨構造物の梁用第１の金物。
［２］ ［１］記載の梁用第１の金物の第１の側板を、複数の貫通孔が少なくとも縦方向に１列設けられている正面方向への延在部を設け、かつ、延在部をｔだけ第２の側板側にシフトするようにしたことを特徴とする鉄骨構造物の梁用第２の金物。
［３］ フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面には、［１］記載の第１の金物と［２］記載の第２の金物の第１の側板同士を隣接させ、かつ、その隣接境界部を前記負け側梁の構造芯と一致させた状態で、それぞれの背板が当接するように、第１の金物と第２の金物を配置し、
勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面には、［１］記載の第１の金物２個の第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
第１の金物または第２の金物の背板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定し、
第２の金物の第１の側板の延在部に設けられた貫通孔と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、第２の金物と負け側梁とをボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
［４］ フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面には、［１］記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態で、かつその間隙の中心を負け側梁の構造芯となる位置に一致させて、それぞれの第２の側板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面には、［１］記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態でそれぞれの第２の側板が当接するように、または、第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
第１の金物の背板または第２の側板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定し、
負け側梁の先端部のウェブの両面それぞれに、［１］記載の第１の金物を背板が当接するように配置し、これらの金物の背板と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、負け側梁のウェブを挟んで対向する金物同士とをボルト・ナットで固定し、
勝ち側梁の負け側梁が取り付く側に固定された第１の金物２個の第１の側板と、前記負け側梁の先端部に固定された第１の金物２個の第１の側板または第２の側板とを、それぞれの貫通孔を介してボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
［５］ フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面に、［１］記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態で、かつその間隙の中心を負け側梁の構造芯と一致させて、それぞれの第２の側板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面に、［１］記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態でそれぞれの第２の側板が当接するように、または、第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
さらに、勝ち側梁の負け側梁が取り付く側に配置した第１の金物２個の間に、厚さが２×ｔで長さが（２×ｄ−ｔ）より長く、かつ、この長い部分（延在部）が２×ｔだけシフトしているブラケットを配置し、
第１の金物の背板または第２の側板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士とをボルト・ナットで固定し、
勝ち側梁の負け側梁の取り付く側に配置した第１の金物２個の背板に設けられた貫通孔とブラケットの貫通孔を介して、第１の金物２個の間にブラケットをボルト・ナットで固定し、
ブラケットの延在部に設けられた貫通孔と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、ブラケットと負け側梁とをボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
［６］ 柱の先端に、板要素を組み合わせて断面を十字状とした十字状部材とその上下に取り付けられた平板からなり、上下の平板のいずれか一方に、貫通孔が設けられている柱用金物を溶接し、
［３］〜［５］のいずれかに記載の鉄骨構造物の梁接合部の上側および下側のいずれか一方または両方に、柱用金物に設けられた貫通孔と梁接合部のフランジに設けられた貫通孔とを介してボルト・ナットで柱を固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
［７］ 柱用金物の上下の平板のいずれか一方に設けられる貫通孔は、十字状部材で区画されたそれぞれの区画に１箇所ずつ、かつその中心間距離が２×ｄとなるように設けられていることを特徴とする［６］記載の鉄骨構造物の梁接合部。
［８］ 柱用金物の十字状部材の少なくとも１つの板要素に鉛直ブレースを取り付けるための貫通孔を設けたことを特徴とする［６］または［７］に記載の鉄骨構造物の梁接合部。
［９］ 鉛直ブレースを取り付けるための板要素に、平面視で上下の平板よりも突出する突出部を設け、この突出部に貫通孔を設けたことを特徴とする［８］に記載の鉄骨構造物の梁接合部。
［１０］ フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる梁のウェブの各面に、［１］記載の第１の金物２個の第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
第１の金物の背板に設けられた貫通孔と梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁補強部。

本発明では、梁の補強と梁同士の全ての接合形態に合わせて、２種類の金物を適宜組み合わせて相互をボルト・ナットで接合して構成した補強部材を、梁とボルトで接合するようにしたので、梁通し型架構の全ての接合形態で、梁部材の補強と無溶接接合とを実現することができる。

その結果、溶接に伴う梁部材の矯正作業や探傷検査は不要となり、プレ塗装やプレめっきしたＨ形鋼を用いても補強部材取り付け後の塗装やめっきの補修は必要なく、コストを削減することができる。また、設計変更や増改築にも容易に対応でき、さらには補強金物も２種類で済むため金物作製を合理化でき、コストダウンに寄与する。

鉄骨構造物の梁に用いられるＨ形鋼の断面図である。 本実施形態に係る第１の金物の斜視図である。 第１の金物を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は水平断面図、（ｃ）は垂直断面図である。 本実施形態に係る第２の金物の斜視図である。 第２の金物を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は水平断面図、（ｃ）は垂直断面図である。 接合形態１を示す水平断面図である。 接合形態２を示す水平断面図である。 接合形態３を示す水平断面図である。 接合形態４を示す水平断面図である。 接合形態５を示す水平断面図である。 接合形態６を示す水平断面図である。 本実施形態に係る柱用金物を示す図で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は垂直断面図である。 接合形態７を示す垂直断面図である。 柱用金物の変形例を示すで、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面図である。 柱用金物の他の変形例を示すで、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面図である。

本発明が対象とするのは、梁通し型架構の軽量鉄骨構造物である。本発明では、梁に標準化をすすめて共通化したＨ形鋼を用い、Ｈ形鋼の寸法について、図１に示すように、フランジの幅（ｍｍ）を４×ｄ、ウェブの厚さ（ｍｍ）を２×ｔ、上下フランジ間の間隔（内法高さ）（ｍｍ）をｈと定義する。
本発明では、第１の金物同士、あるいは第１の金物と第２の金物とを組み合わせて梁の上下フランジ間に配置することで、梁を補強（スチフナ代替）するとともに、全ての梁接合形態（梁２本によるＬ型接合、梁２本によるＴ型接合、梁３本によるＴ型接合、および、梁３本による十字型接合）に対応する。以下に、実施の形態として、ここで用いる金物と、接合形態について説明する。

［第１の金物］
第１の金物１０を図２および図３を用いて説明する。図２は第１の金物１０の斜視図であり、図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ正面図、水平断面図（図３（ａ）のＸ―Ｘ矢視断面図）、垂直断面図（図３（ａ）のＹ―Ｙ矢視断面図）である。第１の金物１０は一面が開放された略直方体である。上面および下面は各々１個の貫通孔を有する平板で構成され、４つの側面のうち１面（図では正面側）を開放し、残りの３面の各々は、縦方向に１列に並んだ少なくとも２個の貫通孔を有する平板で構成され、上下対称形状になっている。以下、上面の平板を上板１１、下面の平板を下板１２といい、また、側面の平板を側板という。さらに、開放側から見た正面図３（ａ）で右の側板を第１の側板１３、左の側板を第２の側板１４とし、第１の側板１３と第２の側板１４との間にあり、開放面と対向する側板を背板１５という。

第１の金物の高さは梁フランジ間に配置可能とするため、梁の内法高さｈ以下とする。望ましくは内法高さｈと同じ寸法とし、より望ましくは、誤差を考慮してマイナス公差０．５〜１．０ｍｍを見込む。金物は鋼材で構成し、その板厚および強度は、構造設計上必要とするものを適宜選択してよいが、上板および下板の板厚は、側板および背板の厚さ以上かつ梁フランジの厚さ以上とし、側板および背板の板厚は梁ウェブの厚さ以上とすることが強度上好ましい。

図２に示すように、正面視で、第１の金物の幅および奥行き寸法はいずれも（２×ｄ−ｔ）とする。

また、上板、下板の貫通孔１６ａ、１６ｂは第１の金物の幅方向において第１の側板の外面からｄ、背板の外面から（ｄ−ｔ）の位置に設ける。第１の側板の貫通孔１６ｃ、および第２の側板の貫通孔１６ｄは、背板の外面から（ｄ−ｔ）の位置で、上下対称に複数配置することを基本とし、少なくとも、上下面から概ね１／４ｈの高さ位置で上下対称に２箇所、好ましくはさらに１／２ｈの高さ位置を加えた計３箇所とするが、当該貫通孔は、これに限らず設計条件を考慮してさらに増やしてよい。また、背板の貫通孔１６ｅは第１の金物の幅方向において第１の側板の外面からｄの位置に、縦方向に少なくとも２個を１列に設けるが、孔の数、高さ方向位置は貫通孔１６ｃ、１６ｄに合わせる。これらの貫通孔は接合用のボルトを通すために用いる。

［第２の金物］
次に第２の金物２０について図４および図５を用いて説明する。第２の金物２０は、負け側梁のウェブとの接合に供するために第１の金物の一部を変更したもので、負け側梁との接合用のブラケットとして、第１の側板を正面側に突出させた延在部を有する形態になっている。図４は第２の金物の斜視図であり、図５（ａ）〜（ｃ）は第２の金物の正面図、水平断面図（図５（ａ）のＸ―Ｘ矢視断面図）、垂直断面図（図５（ａ）のＹ―Ｙ矢視断面図）である。以下、上面の平板を上板２１、下面の平板を下板２２、開放側から見た正面図５（ａ）で右側の側板を第１の側板２３、左側の側板を第２の側板２４、そして、第１の側板２３と第２の側板２４との間にある側板を背板２５という。上板、下板、側板には、貫通孔２６ａ〜２６ｅが設けられている。第１の側板２３は、第２の金物の正面側に突出するように延在していて、該延在部２３ａは、ｔだけ内側（第２の側板２４側）に偏芯して位置するように加工されている。延在部長さは、直交して取り付けられる梁との取り合いを考慮して設計上必要とされる長さとすればよい。この延在部２３ａには、負け側梁のウェブと接合される、少なくともひとつ以上の貫通孔２６ｆが設けられている（図示の例では３個）。貫通孔２６ｆの位置は、設計上の観点から決定すればよく、１列に限らず２列以上としてもよい。
その他の構成については、第１の金物１０と同じであるので、説明は省略する。

［金物の組み合わせ形態］
本発明では、第１の金物同士、あるいは第１の金物と第２の金物とを組み合わせて梁の上下フランジ間に配置することで、梁を補強するとともに、全ての梁接合形態（Ｌ型接合、Ｔ型接合、十字型接合）に対応できる。ここで、第１の金物同士、または、第１の金物と第２の金物の２つの金物を組み合わせるのに際しては、一方の金物を、図２〜５に示す状態と上下を逆にして使用する。この場合は、第１の側板１３または２３は左側に、第２の側板１４または２４は右側に来る。なお、上板は下側に、上板は下側に来るが、説明の都合上、上下逆にした場合であっても上側を上板、下側を下板と呼ぶことにする。

［梁の接合方式］
本発明によれば、梁の接合方式として、ブラケット方式および突きつけ方式のいずれにも対応することができる。なお、ここで言うブラケット方式とは、第２の金物の延在部または、図１１のブラケット４０に対して、負け側梁のウェブを、ボルト・ナットによるせん断接合する形式を言い、突きつけ方式とは、図１０に示すように、接合する相互の梁に第１の金物を取り付け、それらを突きつけてボルト・ナットで引っ張り接合する形式を言う（図１０、図１１については後述する）。

［接合形態］
本発明では、梁と梁の接合にあたっては、上述のように溶接接合を行わず、ボルト・ナットを用いて接合する。なお、金物の側板、背板の板厚が厚い場合は、通しボルトではなく、貫通孔１６ｃ〜１６ｅ、貫通孔２６ｃ〜２６ｅにめねじを形成してボルトをねじ込むようにしてもよい。この形態は、縦方向の貫通孔が偶数の場合について用いるとよく、この際、前記すべての貫通孔にめねじを切ると、ねじ込み不能になるので、上下逆転配置して隣接させる場合に対向する貫通孔について、一方が、めねじ、もう一方は、めねじなし、となるように、めねじを形成する貫通孔とめねじを形成しない貫通孔を、例えば、最上部の貫通孔にはめねじを形成し、次の貫通孔には形成しないというように、縦方向で交互に配置するなど、適宜配置するとよい。

以下、上記第１の金物１０および第２の金物２０を用いて梁接合部とする接合形態１〜７について説明する。
［接合形態１］
第１の金物１０と第２の金物２０を組み合わせ、平面視で２本の梁をブラケット方式によりＬ型に接合する場合について説明する（ブラケット式Ｌ型接合形態）。図６は第１の金物１０を３個、第２の金物２０を１個用いて２本の梁をＬ型に接合している状況を示す水平断面図である。図６において、６０は勝ち側梁、７０は負け側梁、１０_１、１０_２、１０_３は第１の金物、２０_１は第２の金物である。

梁の接合部において、勝ち側梁６０の上下フランジのそれぞれには、梁ウェブの芯から、ｄだけ離れた位置に、４個の金物１０_１〜１０_３、２０_１の上板および下板に設けられた貫通孔１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂに対応する、各４個の貫通孔６０ａが設けられている。

勝ち側梁６０のウェブ６１にも、４個の金物１０_１〜１０_３、２０_１の背板に設けられた縦１列の貫通孔１６ｅ、２６ｅに対応する貫通孔６０ｂが設けられている。また、負け側梁７０のウェブ７１にも第２の金物２０_１の延在部に設けられた貫通孔２６ｆに対応する貫通孔７０ｃが設けられている。

第１の金物１０_１の第１の側板１３と第１の金物１０_２の第１の側板１３を隣接させ、これらの背面を、勝ち側梁のウェブ６１の負け側梁７０が取り付かない側の面に当接するように配置する。同様に、第１の金物１０_３の第１の側板１３と第２の金物２０_１の第１の側板２３を隣接させ、これらの背面を、勝ち側梁のウェブ６１の負け側梁７０が取り付く側の面に当接するように配置する。ここで、勝ち側梁の上下フランジの貫通孔６０ａおよびウェブに設けた貫通孔６０ｂは、負け側梁のウェブ７１の芯の両側に、それぞれｄの位置に配置して、これら貫通孔と各金物の貫通孔位置を合致させることによって、隣接する金物同士の接する境界面を、負け側梁７０のウェブ７１の芯に位置させている。

次いで、第１の金物１０_１と１０_３、第１の金物１０_２と第２の金物２０_１を、各背板の貫通孔１６ｅ、２６ｅについて、勝ち側梁のウェブ６１に設けた貫通孔６０ｂを介してボルト・ナット（図示せず。以下、同様とする。）で勝ち側梁６０に固定する。この際、隣り合う金物１０_１と１０_２および１０_３と２０_１を、互いに接する側板の貫通孔１６ｃ、２６ｃを介してボルト・ナットで連結し、また、勝ち側梁６０の上下フランジと各金物の上板・下板とをそれぞれに対応する貫通孔を介してボルト・ナットで緊結すると、強度上より好ましくなる。そして、第２の金物２０_１の第１の側板（ブラケットの役目を担う）２３の延在部２３ａと負け側梁７０のウェブ７１とをそれぞれの貫通孔２６ｆと７０ｃを介してボルト・ナットで固定する。このとき、延在部２３ａの接合面は負け側梁７０の芯よりｔ（ウェブ厚の１／２）だけシフトした位置に配置されているので、当該位置に負け側梁のウェブ７１を当接して接合することで、負け側梁７０を所定位置に固定することができる。

以上、第１の金物１０_１と第１の金物１０_２の組み合わせと、第１の金物１０_３と第２の金物２０_１の組み合わせを、勝ち側梁のウェブ６１のそれぞれ一方の面に用いて、ひとつの負け側梁７０を取り付ける方法を示したが、前記第１の金物１０_１と第１の金物１０_２の組み合わせを、勝ち側梁のウェブ６１の両面に配置すれば、負け側梁７０が取り付かない、スチフナ代替の補強部を構成することができる。

［接合形態２］
この接合形態は平面視で２本の梁をブラケット方式によりＴ型に接合するもの（ブラケット式Ｔ型接合形態）で、図７に示すように、勝ち側梁６０が延長されているほかは、接合形態１と同じであるので、説明は省略する。

［接合形態３］
この接合形態は平面視で３本の梁をブラケット方式によりＴ型に接合するもの（第２のブラケット式Ｔ型接合形態）で、図８を用いて説明する。３本の梁をＴ字状に配置し、これらを２個の第１の金物１０と２個の第２の金物２０を用いて接合する。勝ち側梁６０の長手方向端部において、ウェブ６１を挟んで両側に、２本の負け側梁７０がそれぞれ取り付く構造である。

梁の接合部において、勝ち側梁６０の上下フランジのそれぞれには、各梁ウェブの芯からｄだけ離れた位置に４個の金物１０_１、１０_２、２０_１、２０_２の上板および下板に設けられた貫通孔１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂに対応する各４個の貫通孔６０ａが設けられている。勝ち側梁のウェブ６１にも４個の金物１０_１、１０_２、２０_１、２０_２の背板に設けられた縦１列の貫通孔１６ｃ、２６ｃに対応する位置に貫通孔６０ｂが設けられている。また、各負け側梁７０の先端部のウェブ７１にも第２の金物２０_１、２０_２の延在部２３ａに設けられた縦１列の貫通孔２６ｆに対応する貫通孔７０ｃがそれぞれ設けられている。

勝ち側梁６０の先端部において、第１の金物１０_１の第１の側板１３と第２の金物２０₁の第１の側板２３を隣接させ、これらの背面を、勝ち側梁のウェブ６１の一方の面に当接するように配置する。同様に、第１の金物１０_２の第１の側板１３と第２の金物２０_２の第１の側板２３を隣接させ、これらの背面を、勝ち側梁のウェブ６１のもう一方の面に当接するように配置する。ここで、隣接する金物同士が接する面は負け側梁のウェブ７１の芯に位置させる。

次いで、第１の金物１０_１と１０_２は、それぞれの背板の貫通孔１６ｅと勝ち側梁６０のウェブに設けた貫通孔６０ｂを通してボルト・ナットで勝ち側梁６０に固定する。同じく、第２の金物２０_１と２０_２も、それぞれの背板の貫通孔２６ｅと勝ち側梁６０のウェブに設けた貫通孔６０ｂを介してボルト・ナットで勝ち側梁６０に固定する。この際、隣り合う金物１０_１と２０_１および１０_２と２０_２を互いに接する側板の貫通孔１６ｃ、２６ｃを介してボルト・ナットで連結し、また、勝ち側梁６０の上下フランジと各金物の上板・下板とをそれぞれに対応する貫通孔を介してボルト・ナットで緊結すると、強度上より好ましくなる。そして、第２の金物２０_１、２０_２の延在部２３ａは負け側梁７０接合用のブラケットになっており、各延在部２３ａと負け側梁のウェブ７１とをそれぞれの貫通孔２６ｆ、７０ｃを介してボルト・ナットで固定する。このとき、各延在部２３ａは、負け側梁７０の芯よりｔ（ウェブ厚の１／２）だけシフトした位置に負け側梁のウェブ７１との接合面が配置されるので、当該位置に負け側梁のウェブ７１を当接して接合することで、負け側梁７０を所定位置に固定することができる。

なお、本接合形態において、ウェブ６１を介して、第１の金物１０_１の背面には、もうひとつの第１の金物１０_２が、第２の金物２０_１の背面には、もうひとつの第２の金物２０_２を配置した形態を示したが、金物の配置方向は任意であり、位置を入れ替えて、第１の金物１０₁の背面に第２の金物２０_２を、第２の金物２０_１の背面に第１の金物１０_２を配置するようにしてもよい。

［接合形態４］
この接合形態は平面視で３本の梁をブラケット方式により十字型に接合するもの（ブラケット式十字型接合形態）で、図９に示すように、勝ち側梁６０が延長されているほかは、接合形態３と同じであるので、説明は省略する。

以上、ブラケット方式についての接合形態１〜４を説明した。なお、勝ち側梁のウェブ６１の両側に配置する第２の金物２０のブラケットの接合面の向きは、第２の金物２０_１の背面にもう一方の第２の金物２０_２を配置する場合と、第２の金物２０_１の背面に第１の金物１０_１を配置する場合とで異なる。第２の金物２０のブラケット配置方向に関し、負け側梁の両端部でブラケットの配置方向が揃っていないと、梁の取り付けが一方向で行なえなくなり、施工手間がかかるため、２本の梁が取り付く接合形態１、２の場合もあわせて、少なくとも１つの水平構面おいて、それぞれの梁接合部での金物の配置を統一するのが好ましい。最も望ましくは、第２の金物２０の背面には第２の金物２０を配置する方向に全体を統一する方法であり、具体的には、架構全体の基準となる隅角部を決定し、この位置をｘｙ座標（水平面の座標）の原点とした上で、各梁接合部において、ｘ軸、ｙ軸とも、原点側に第１の金物もしくは第２の金物が来るように配置を統一する。これにより、負け側梁７０のブラケット２３ａとの当接面の方向が統一されることになり、梁の取り付けは一方向での管理となり、現場での管理が容易になる。

［接合形態５］
次に、平面視で２本の梁を突きつけ方式によりＴ型に接合する接合形態（突きつけ式Ｔ型接合形態）を、図１０を用いて説明する。２本の梁をＴ字状に配置し、これらを第１の金物１０を６個用いて接合する。なお、図１０では、負け側梁７０が取り付かない方向の金物および貫通孔の記載を省略している。

勝ち側梁６０の金物配置に関し、接合形態１〜４では、第１の金物の背板１５および第２の金物の背板２５を勝ち側梁のウェブ６１に当接させて隣接配置したが、ここでは、第１の金物１０_１と１０_２は背板１５を２×ｔ（ウェブ厚さ）の間隔をあけて対向させ、それぞれの第２の側板１４が勝ち側梁のウェブ６１に当接するように配置する。接合形態１〜４と金物の配置方法は異なるが、勝ち側梁６０に関する貫通孔配置は、接合形態１〜４と同じであり、勝ち側梁６０の上下フランジのそれぞれには、各梁のウェブ芯から、それぞれｄだけ離れた位置に各４個の貫通孔６０ａが設けられており、ウェブ６１には第１の金物の側板１４に設けられた貫通孔１６ｄに対応する位置に貫通孔６０ｂが設けられている。すなわち、ウェブ貫通孔６０ｂの位置は、負け側梁のウェブ７１の芯からそれぞれｄの距離であって、高さ方向は第１の金物の側板および背板の貫通孔１６ｃ、１６ｄ、１６ｅと同じ高さになるように配置している。

図１０では、負け側梁７０が取り付かない部分の図示を省略しているが、図示しない第１の金物１０_３、１０_４は、ウェブ６１の反対側にも同様に配置する。この際、背板１５同士を対向させるのではなく、図７に示したように第１の側板１３同士を隣接させるようにしてもよい。

また、負け側梁７０の突きつけ側の先端部においては、第１の金物は接合形態１〜４の勝ち側梁６０への取り付け形態と同じく、負け側梁７０の先端部のウェブ７１の両面に第１の金物１０_５と１０_６を、それぞれの背板１５がウェブ７１面に当接するように配置する。この際、上下フランジのそれぞれに、ウェブ７１芯からｄ、負け側梁７０の先端からｄだけ離れた位置に２個の貫通孔７０ａが設けられる。ウェブ７１には、前記梁フランジの貫通孔７０ａを基準として、前記第１の金物１０の配置状態で、背板１５の貫通孔１６ｅに対応する貫通孔７０ｂが設けられている。

なお、負け側梁に設けられた貫通孔７０ａ、７０ｂの位置は、ここでは、先端からｄの位置として説明したが、金物の上下を反転することで、先端から（ｄ−ｔ）としてもよい。

勝ち側梁６０の第１の金物１０_１と図示しない第１の金物１０_３、および第１の金物１０_２と図示しない第１の金物１０_４とを、それぞれ勝ち側梁のウェブ６１に貫通孔１６ｄ、６０ｂを介してボルト・ナットで固定するとともに、負け側梁７０の第１の金物１０_５と１０_６を、貫通孔１６ｅ、７０ｂを介してボルト・ナットで負け側梁のウェブ７１に固定する。そして、勝ち側梁の金物１０_１と１０_２の側板１３および負け側梁の金物１０_５と１０_６の側板１３（貫通孔７０ａ、７０ｂの位置が先端から（ｄ−ｔ）の場合は側板１４）を、各側板の貫通孔１６ｃ同士（貫通孔７０ａ、７０ｂの位置が先端から（ｄ−ｔ）の場合は１６ｃと１６ｄ）を対向させて当接し、これらの貫通孔にボルトを通してナットで緊結することにより梁６０と７０を接合する。また、本接合形態では、負け側梁７０の先端と金物の側面が一致しているが、ウェブ先端部に設けた貫通孔の位置を調整して、金物を負け側梁の先端から突出させるようにしてもよい。

以上、突きつけ方式で２本のＨ形鋼梁をＴ字状に接合する形態について説明したが、２本のＨ形鋼梁をＬ字状に接合する形態も全く同様である。３本のＨ形鋼をＴ字状に接合する形態、あるいは、３本のＨ形鋼梁を十字状に接合する形態は、前記負け側梁７０の取り付け部を、勝ち側梁のウェブ６１の両側に設ける（図示しない部分について、図示した部分を展開する）ことで、本接合形態と同様に構成することができる。さらに、負け側梁７０を接合せずに、スチフナ代替の補強部として用いても良いのは言うまでもない。

［接合形態６］
本接合形態は、第１の金物による平面視で２本の梁をブラケット方式によりＴ型に接合する形態（第３のブラケット式Ｔ型接合形態）である。接合形態５の変形例であり、梁に設ける貫通孔は同じである。以下、図１１を用いて説明する。なお、接合形態５と同じく、図１１では、負け側梁７０が取り付かない方向の金物および貫通孔の記載を省略している。

接合形態５で述べたように、勝ち側梁６０に取り付けられた第１の金物１０_１と１０_２の背板間には梁ウェブの厚さ２×ｔに相当する間隙がある。この間隙部に厚さが２×ｔのブラケット４０を配置する。ブラケット４０は、第２の金物２０の第１の側板２３と類似の形状で、前記間隙部に挟持される範囲より正面側に突出した延在部を有し、当該延在部は、２×ｔだけ平行にずれるように曲げ加工されている。ブラケット４０の外形寸法は、第１の側板２３に準じ、あるいは、第１の側板２３に供する部材を独立して用いてもよいが、挟持される範囲の高さを勝ち側梁６０のｈ以下、延在部の高さを負け側梁７０のｈ以下とすれば任意の形態が可能で、負け側梁７０を梁せいの小さい梁にすることも可能である。

ブラケット４０には、第１の金物の背板１５の貫通孔１６ｅに対応する貫通孔４０ａが設けられており、延在部にも例えば３個×１列の貫通孔４０ｂが設けられている。そして、２個の金物１０_１と１０_２とブラケット４０を、これらが一体となるように貫通孔１６ｅ、４０ａにボルトを通してナットで締結し、勝ち側梁６０の第１の金物１０_１と図示しない第１の金物１０_３、および第１の金物１０_２と図示しない第１の金物１０_４とを、勝ち側梁のウェブ６１の負け側梁７０が取り付く側の面に、それぞれ貫通孔１６ｄ、６０ｂを介してボルト・ナットで固定するとともに、負け側梁７０については、ブラケット４０の延在部と負け側梁のウェブ７１とをこれらに設けられた貫通孔４０ｂ、７０ｃを用いてボルト・ナットで固定する。

なお、上記において、ブラケット４０は２×ｔだけシフトするようにプレートの途中を曲げ加工したので、ウェブ７１を当接させることで、負け側梁が所定の位置に配置させるようになっているが、曲げ加工せずにストレートのままとして、ガセットプレートを使用する形態でもよい。

以上、第１の金物１０と別途ブラケット４０を用いた２本の梁をＴ字状に接合する形態について説明したが、２本の梁をＬ字状に接合する形態も全く同様である。３本の梁をＴ字状に接合する形態、あるいは、３本の梁を十字状に接合する形態は、前記負け側梁７０の取り付け部を、勝ち側梁のウェブ６１の両側に設ける（図示しない部分について、図示した部分を展開する）ことで、本接合形態と同様に構成することができる。

前述の接合形態１〜４（図６〜９）では、第１の金物と第２の金物を組み合わせてブラケット方式の梁接合部を得ているが、本接合形態によるブラケット４０を別途用意すれば、第２の金物を代替することができ、第１の金物だけで、Ｌ型、Ｔ型あるいは十字型の接合が可能である。

［接合形態７］
これまでは、梁同士を接合した接合部について述べてきたが、以下、接合形態１〜６の梁接合部（梁が取り付かない場合の梁補強部を含む）にさらに柱が取り付く接合形態について説明する。ここでは、接合形態２（図７参照）で説明したブラケット式Ｔ型接合形態を例に説明する。

本接合形態で使用する柱用金物を図１２に示す。図１２（ａ）は水平断面図（図１２（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図）、図１２（ｂ）は垂直断面図（図１２（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図）である。柱用金物５０は鋼製で、板要素（平板）を組み合わせて断面を十字状とした部材５３（以下、十字状部材という）と、その上下に取り付けられた平板５１、５２から構成されていて、一方の平板５２には４個の貫通孔５４が設けられている。十字状部材５３は平面視でその先端部位置を平板５１、５２の範囲内とし、平板から突出させないようにすると納まり上望ましく、厚さは構造設計によって決定する。高さは、施工性を考慮して決定する。平板５１、５２は柱の外形寸法以上、壁の内法寸法以下として、形状は特に規定しない。厚さは構造設計により決定する。

各貫通孔５４は柱の中心線からそれぞれｄの距離にあり、隣り合う貫通孔５４の中心間距離は２×ｄである。柱用金物５０は上下を逆にすることで、柱頭および柱脚のいずれにも使用でき、平板５１を柱の上下端部に溶接して用いる。

梁接合部の上下に柱を接合した場合の垂直断面図を図１３に示す。勝ち側梁６０の梁接合部には、第１の金物１０_１〜１０_３と第２の金物２０_１が配置されているが、ここでは、第１の金物１０_１と１０_２が隣接した、負け側梁７０が取り付かない方向について示している。

この梁接合部に接合される上柱８０ａ、下柱８０ｂの先端には、予め、柱用金物５０が溶接されている。この溶接は柱用金物５０の貫通孔のない平板５１との間で行われる。柱用金物５０の貫通孔５４は勝ち側梁６０のフランジに設けられている貫通孔６０ａと同じ配置となっており、梁フランジの貫通孔６０ａと柱用金物の貫通孔５４を合わせ、これらの貫通孔にボルトを挿入してナットで固定することにより、柱を接合することができる。なお、この接合はハイテンションボルトを用いた引張り接合とすることが好ましい。また、柱用金物の貫通孔５４にめねじを切り、これにボルトをねじ込むようにしてもよい。

これにより、上柱８０ａの引張り応力は、ボルト、第１の金物１０を介して下柱８０ｂに伝達されるため、梁の上フランジだけが変形することなく、適切に応力伝達をはかることができる。また、上柱８０ａの圧縮応力は、金物の平板５２から梁の上フランジ、第１の金物１０、梁の下フランジ、金物の平板５２を介して、下柱８０ｂに伝達され、梁ウェブ６１が局部座屈することはない。

なお、上記では梁の上下に柱を接合する場合について説明したが、上下のいずれか一方に柱を接合するようにしてもよい。

次に、本接合形態の変形例について説明する。この変形例は柱用金物の十字状部材に貫通孔をあけ、この貫通孔を利用して鉛直ブレースを取り付けるようにしたものである。前述のように、十字状部材５３は、平板５１、５２の範囲内に納まれば最も望ましいが、梁との固定ボルトと干渉する場合や、ブレース芯を梁芯（さらに言えば、梁の高さ方向の芯と柱芯との交点となる構造芯）と一致させる場合には、図１４に示すように、柱用金物５０において、十字状部材５３の板要素の１つ５３ａを延長して、平面視で平板５１、５２から突出させ、この突出部（延在部）に貫通孔５３ｂを設けてもよい。この柱用金物を、図１２に示したものと同様に、梁接合部において柱８０の柱頭もしくは柱脚とすることで、貫通孔５３ｂにターンバックルブレース等を容易に取り付けることができるとともに、前記梁芯とブレース芯（長手方向の延長線）を一致させることができるので、構造上好ましい。

図１５に他の変形例を示す。これは、板要素５３ａを延長せずに、別途準備したブレース用ブラケット５５を柱用金物に取り付けるようにしたものである。ブレース用ブラケット５５には、鉛直ブレースを取り付けるための貫通孔５５ａと板要素５３ａに固定するための貫通孔５５ｂ、５５ｂが設けられ、また、板要素５３ａには貫通孔５３ｂ、５３ｂが設けられており、これらの貫通孔を介してボルト・ナットでブラケット５５を柱用金物５０に固定するとともに、ターンバックルブレース等を容易に取り付けることができる。この例では、ブレース用ブラケット５５を用いるので、図１４の例のように十字状部材に延在部を設ける必要が無く、汎用性を高めることができる。なお、ブラケット５５は溶接によって取り付けてもよい。

図１４、１５では、十字状部材５３の一方向のみを突出させているが、必要に応じて二方向、三方向、あるいは四方向に突出させて、これらにブレースを取り付けることも可能であるし、あるいは、四方向全てに突出させておき、所望の方向のみブレースを取る付けるようにすれば、汎用性を高めることができる。なお、板要素を延長したり、プレートを継ぎ足したりせずに、そのままの状態で板要素にブレースを取り付けることができる場合には、板要素にブレース用貫通孔を設けるのみでよい。

以上に述べたように、梁の接合形態には、２本の梁をＬ型に接合する形態、２本または３本の梁をＴ型に接合する形態、および、３本の梁を十字型に接合する形態があり、また、各々にブラケット方式と突きつけ方式がある。ブラケット方式にあっては、勝ち側梁の負け側梁が取り付かない部分の補強には、第１の金物２個を第１の側板同士を隣接して配置し、梁が取り付く部分には、第１の金物と第２の金物を第１の側板同士を隣接して配置することで、補強と負け側梁の接合を可能とする。突きつけ方式にあっては、第１の金物を組み合わせるだけで、梁の補強と接合が可能となる。また、本実施形態による柱用金物を使用すれば、柱梁接合部を同じ金物で構築可能となる。また、ブラケットを別に用意すれば、第１の金物のみでガセット方式あるいはブラケット方式の接合形態に対応でき、柱用金物の形状を工夫すれば、鉛直ブレースの取り付けも可能である。さらに、補強のみを目的に、梁が取り付かない部分に第１の金物４個を配置することもできる。

さらに、第１または第２の金物の上下面が梁フランジとボルトで締結されて金物の上下面が梁フランジを補強するため、例えば引張り力が作用しても梁フランジの変形を大きく抑制できる。また、金物はウェブに固定されてウェブを補強するため、ウェブの座屈を大きく抑制する。すなわち、本実施形態の金物を用いることにより、梁の上下フランジとウェブが拘束され、局所的な変形による耐力低下を抑制することができる。さらに、本実施形態の金物を梁接合部に使用することで、勝ち側梁のウェブと対向する負け側梁のフランジとが金物で固定される形になるため、さらに補強効果が高まる。

まず、本実施例で用いたＨ形鋼、第１の金物および第２の金物を説明し、次いで、これらを組み合わせて梁接合部とした例を述べる。なお、本発明の要旨を超えない限り、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜Ｈ形鋼＞
軽量鉄骨構造物の梁通し型架構の梁に用いたＨ形鋼は、標準化により全てＨ−２５０×１００×３．２×４．５である。図１に示すように、Ｈ形鋼のフランジ幅を４×ｄ、ウェブ板厚を２×ｔ、上下フランジの内法高さをｈと規定すると、ｄ＝２５ｍｍ、ｔ＝１．６ｍｍ、ｈ＝２４１ｍｍである。

＜第１の金物＞
図２および図３に示した第１の金物として、設計寸法で、幅：４８．４ｍｍ、奥行：４８．４ｍｍ、高さ：２４１ｍｍの金物を作製した。幅、奥行の寸法は（２×ｄ−ｔ）から算出し、高さはＨ形鋼の内法高さｈとした。作製の際の精度管理は±０．５ｍｍとしたが、高さについては、梁の上下フランジ間の寸法誤差を考慮して、プラスゼロ、マイナス１ｍｍで管理した。

金物の上板および下板は厚さが９ｍｍの鋼板から作製し、また、厚さ３．２ｍｍの鋼板をプレス加工によりコ字状に成形して、第１の側板、背板および第２の側板とし、これらの板を溶接して第１の金物とした。金物には図２、３に示したように貫通孔を設けており、貫通孔の位置および数は図のとおりである。なお、第１、２の側板および背板に設けた貫通孔の高さ方向位置は、上下方向で１／４ｈを目安に、それぞれ上側の貫通孔は上面から６０ｍｍ、下側の貫通孔は下面から６０ｍｍの位置とした。貫通孔の径は、上面および下面はＭ１６相当、その他はＭ１０相当とした。

＜第２の金物＞
第２の金物は、第１の金物の第１の側板を除けば、第１の金物と同じである（図４参照）。厚さが９ｍｍの鋼板から金物の上板および下板は作製し、また、厚さ３．２ｍｍの鋼板をプレス加工によりコ字状に成形して、第１の側板、背板および第２の側板とした。成形にあたっては、第１の側板を第２の側板より５０ｍｍ長くして延在部を設け、この延在部をｔ＝１．６ｍｍだけ内側（第２の側板側）に位置するように曲げ加工を追加した。その後、これらの板を溶接して第２の金物とした。金物には第１の金物と大きさ・位置が同じの貫通孔を設けており、さらに延在部には、先端から２５ｍｍの位置で、高さ方向には各側板と同一位置に２個、高さ方向の中間位置に１個の計３個の、Ｍ１６相当の貫通孔を設けた。

＜梁の貫通孔＞
梁には、配置される金物の貫通孔に対応した貫通孔を設けた。勝ち側梁の上下フランジには、梁中心（ウェブ芯）からｄ＝２５ｍｍ離れた位置に径がＭ１６相当の貫通孔を、ウェブを挟んで両側に２箇所、計４個所に設けた。片側のフランジの貫通孔の間隔は２×ｄ＝５０ｍｍであり、その中心線は、取り付く梁の中心線と一致するようにした。勝ち側梁のウェブには、上フランジ下面から６０ｍｍ離れた位置と下フランジ上面から６０ｍｍ離れた位置との計２箇所に径がＭ１０相当の貫通孔を５０ｍｍ間隔で２列設けた。

負け側梁のウェブには、勝ち側梁に取り付く側の先端部の先端から２５ｍｍの位置で、上フランジの下面から６０ｍｍ、１２０．５ｍｍおよび１８１ｍｍ（下フランジの上面からは６０ｍｍ）の位置に径がＭ１６相当の貫通孔を計３箇所設けた。

＜梁接合部＞
梁の接合形態には、「発明を実施するための形態」で述べたように、２本の梁をＬ型に接合する形態、２本または３本の梁をＴ型に接合する形態、および、３本の梁を十字型に接合する形態があり、また、各々にブラケット方式と突きつけ方式がある。以下に、上記のＨ形鋼および第１、２の金物を用いて梁接合部を構築したいくつかの例を述べる。

例１）２本の梁をブラケット方式でＴ型に接合した例（図７参照）
第１の金物と第２の金物との第１の側板同士を隣接させ、これら金物の背板を勝ち側の梁の、負け側の梁が取り付く側のウェブ面に当接させ、別の第１の金物２個の第１の側板同士を隣接させ、これら金物の背板を勝ち側の梁のもう一方のウェブ面に当接させた。次いで、ウェブの両側にある金物同士を、金物およびウェブの貫通孔を介してＭ１０のボルト・ナットで緊結し、隣接する金物同士を側板の貫通孔を介してＭ１０のボルト・ナットで緊結した。そしてこれら金物の上板と上フランジ、下板と下フランジを貫通孔を介してＭ１６のボルト・ナットで緊結し、その後、第２の金物の延在部と負け側梁のウェブを、貫通孔を介してＭ１６のボルト・ナットで緊結した。これにより、溶接することなく、所定の位置に所期の強度で、勝ち側梁に負け側梁を接合することができた。なお、Ｌ型接合でも同様である。

例２）３本の梁をブラケット方式で十字型に接合した例（図９参照）
第１の金物と第２の金物との第１の側板同士を隣接させ、これら金物の背板を勝ち側梁のウェブの一方の面に、金物の貫通孔とウェブの貫通孔を合わせて当接させ、他方の面にも同じように当接させて配置した。次いで、ウェブの両側にある金物同士を、金物およびウェブの貫通孔を介してＭ１０のボルト・ナットで緊結し、隣接する金物同士を側板の貫通孔を介してＭ１０のボルト・ナットで緊結した。そしてこれら金物の上板と上フランジ、下板と下フランジを貫通孔を介してＭ１６のボルト・ナットで緊結し、その後２本の負け側梁について、第２の金物の延在部と負け側梁のウェブを、貫通孔を介してＭ１６のボルト・ナットで緊結した。これにより、溶接することなく、所定の位置に所期の強度で、勝ち側梁に負け側梁を接合することができた。なお、Ｔ型接合でも問題なく実施することができた。

例３）２本の梁を突きつけ方式でＴ型に接合した例（図１０参照）
ここでは、接合強度を上げるために、金物および梁の貫通孔は全てＭ１６に統一した。さらに、第１の金物の全ての側板には、上面から１２０．５ｍｍの高さ位置に貫通孔を追加し、勝ち側梁のウェブにも同様に貫通孔を追加した。負け側梁の上下フランジにも、梁芯からそれぞれｄ＝２５ｍｍ、梁先端からｄ＝２５ｍｍの位置に貫通孔を設けた。

勝ち側梁において、第１の金物２個の背板を、その貫通孔の位置が揃う向きで対向させ、これら金物の第２の側板を勝ち側梁のウェブ面に、金物とウェブの貫通孔を合わせて当接させて配置した。ウェブの他方の面の金物配置は、負け側梁が取り付かない場合には、例１で示したように、第１の金物２個を隣接配置して用いてもよいが、この例では、ウェブ両側で同じ配置にした。

負け側梁において、第１の金物２個を負け側梁のウェブを挟んで背板が対向し、かつ、相互の第１の側面を当該負け側の梁の先端側にするように配置した。

これらの金物は、少なくとも、それぞれの梁ウェブを介して対向する金物同士を、貫通孔を介してＭ１６のボルト・ナットで緊結したが、さらに好ましくは、各梁の上下フランジともＭ１６のボルト・ナットで緊結する。

勝ち側梁と負け側梁の接合は、勝ち側梁の金物と、負け側梁の金物の貫通孔部分を対向させて当接し、Ｍ１６のボルト・ナットにより締結した。これにより、溶接することなく、所定の位置に所期の強度で、勝ち側梁に負け側梁を接合することができた。なお、上記方法によって、突きつけ方式で、２本の梁によるＬ型接合部、３本の梁によるＴ型接合部、および十字型接合部も容易に構築することができた。

例４）第１の金物だけを用いて２本の梁をブラケット方式でＴ型に接合した例（図１１参照）
例３と同様にして、勝ち側梁に第１の金物４個を配置した。次に、負け側梁が取り付く側の第１の金物２個の間には、２×ｔ＝３．２ｍｍの間隙が生成され、当該間隙には、その間隙と同じ板厚の平板からなるブラケットを配置した。すなわち、このブラケットは、負け側梁のウェブ芯に配置されている。このブラケットの奥行（長さ）寸法を１００ｍｍ、高さ（幅）寸法を２４１ｍｍとしたが、高さ寸法は２４１ｍｍより小さくとも構わない。ブラケットは、金物に固定する部分（取付部）と、負け側梁のウェブに固定する部分（延在部）とからなり、延在部は、中心より２×ｔ＝３．２ｍｍだけ片側にシフトするように曲げ加工がなされている。これにより、負け側梁のウェブとの当接面は、負け側梁の芯から１．６ｍｍの位置に配置され、負け側梁のウェブを当接することで、負け側梁は構造芯と一致して配置できるようになっている。また、ブラケットの取付部には、第１の金物の背板の貫通孔に対応するＭ１０相当の貫通孔が、上下方向に２個設けられ、上側の貫通孔は上端から６０ｍｍ、下側の貫通孔は下端から６０ｍｍ、いずれも取付部先端から２３．４ｍｍの位置に配置した。延在部には、先端から２５ｍｍの位置で、高さ方向には各側板と同一高さに２個、高さ方向の中間位置に１個の計３個の、Ｍ１６相当の３個の貫通孔を設けた。なお、このブラケットは、予め前記間隙に挟持して、２つの金物の背板部分の貫通孔を介して、Ｍ１０のボルト・ナットで一体に固定した。

そして、これらの金物は、少なくとも、それぞれの梁ウェブを介して対向する金物同士を、貫通孔を介してＭ１０のボルト・ナットで緊結し、梁の上下フランジともＭ１６のボルト・ナットで緊結した。そして、ブラケットの延在部の負け側梁の構造芯側の面に負け側梁のウェブを当接し、Ｍ１６のボルト・ナットで緊結して、梁同士をＴ型に接合した。これにより、ひとつの金物を組み合わせて、溶接することなく、所定の位置に所期の強度で、勝ち側梁に負け側梁を接合することができた。前記ブラケットは延在部を２×ｔ＝３．２ｍｍだけ片側にシフトするように曲げ加工を行った例を示したが、曲げ加工を行なわなくても使用できる。これによれば、ブラケットは構造芯に配置され、負け側梁のウェブ厚さとブラケットの厚さが等しいため、前記ブラケットに曲げ加工を行なわず、負け側梁とガセットプレートを用いて接合することで、所定の位置に負け側梁を配置することができる。接合形式は、一面せん断でも、二面せん断でもかまわない。

例５）梁接合部に柱用金物を用いて柱を接合した例（図１３参照）
例１に記載した梁接合部に柱用金物を用いて柱を接合した。使用した柱用金物は鋼製で、水平断面形状が十字型の、幅１００ｍｍ×奥行１００ｍｍ×高さ１３２ｍｍの十字状部材の上下面に、幅１００ｍｍ×奥行１００ｍｍの平板を溶接して組み立てた。鋼材の厚さは、全て１６ｍｍで、金物の仕上がり寸法は、幅１００ｍｍ×奥行１００ｍｍ×高さ１５０ｍｍである。上下の平板の一方にはＭ１６相当の貫通孔を４個設けてあり、各貫通孔の位置は、勝ち側の梁フランジに設けた貫通孔の位置と一致するように、平板の中心線から各ｄ＝２５ｍｍ、隣り合う貫通孔の中心間距離は２×ｄ＝５０ｍｍとした。

柱用金物は、貫通孔を有さない平板側を、□−１００×１００×４．５の角形鋼管からなる柱部材の両端に溶接接合した。柱部材は、柱頭を梁の下フランジの下側に、柱脚を梁の上フランジの上側に、それぞれの貫通孔同士を合わせるように配置し、梁ウェブ側からＭ１６のボルトを貫通孔に通して、第１の金物あるいは第２の金物と梁フランジと柱用金物とを一体に固定して接合した。ここで用いたボルト・ナットセットはハイテンションボルト・ナットで、引張り接合とした。これにより、溶接することなく、所定の位置への部材配置が容易で、所期の強度を発揮する柱梁接合部を形成することができた。

なお、上記方法によって、例４で述べた梁接合部にも問題なく、柱を接合することができ、良好な柱梁接合部を形成することができた。

例６）鉛直ブレースを取り付けた例（図１４参照）
柱用金物の十字状部材に貫通孔を設けてターンバックルブレースを取り付けるのに際して、当該貫通孔は、十字部状部材を延長せずに設けてもよいが、ここでは、ブレースの偏芯をなくして良好な構造性能を確保するために、例５に記載した柱梁接合部で用いた柱用金物に替えて、十字状部材の板要素の１つを延長して延在部を設けた例について説明する。延在部の突出長は、平面視で上下の平板から１００ｍｍであり、ターンバックルブレース取り付け用のＭ２４相当の貫通孔を設けた。貫通孔位置は、金物高さの１／２である７５ｍｍ、および、延在部の端面から２５ｍｍの位置とした。柱の高さは２６５０ｍｍであり、柱間隔は１８２０ｍｍである。これら柱と上下の梁とで形成される構面内側に、前記延在部を向けて柱を取り付けた。そして、延在部の貫通孔にＭ２４のボルトでターンバックルブレースを取り付けた。ここで、上下の梁芯間隔は２９００ｍｍであるので、前記延在部の貫通孔に固定されたターンバックルブレースの延長線は、梁の高さ方向の芯と柱芯との交点である構造芯を通っており、また、十字状部材の貫通孔高さ位置で、柱芯から１２５ｍｍの位置、すなわち、貫通孔位置を通っている。

なお、ここでは、十字状部材を延長した例を示したが、図１５のように、ブラケットを接合してもよい。

以上、上記実施例では、金物の梁ウェブへの固定および金物同士の固定にはＭ１０のボルトを使用し、梁フランジとの固定にはＭ１６のボルトを使用したが、金物と梁ウェブとの固定や金物同士の固定で使用する貫通孔を大きくかつ数を増やす、例えば、Ｍ１６相当の貫通孔を縦に３個とするなどによって、金物と梁フランジとの固定を省略してもよい。
また、上記実施例では、ｄ＝２５ｍｍ、ｔ＝１．６ｍｍ、ｈ＝２４１ｍｍとしたが、ｄ、ｔ、ｈはＨ形鋼の寸法によって変化し、金物の寸法もそれに伴って変化する。金物の板厚、貫通孔の径は、構造設計等により必要に応じて任意に設定すればよい。また、接合する柱部材は、ここに記載されたものに限定することなく、角形鋼管のほかＨ形鋼など、任意の部材やサイズを用いることができ、例えば、□−７５×７５×３．２を用いても、Ｈ−１００×１００×６×９を用いてもよい。

１０ 第１の金物
１１ 上板
１２ 下板
１３ 第１の側板
１４ 第２の側板
１５ 背板
１６ａ〜１６ｅ 貫通孔
２０ 第２の金物
２１ 上板
２２ 下板
２３ 第１の側板
２３ａ 延在部
２４ 第２の側板
２５ 背面（背板）
２６ａ〜２６ｆ 貫通孔
４０ ブラケット
４０ａ、４０ｂ 貫通孔
５０ 柱接合用金物
５１、５２ 平板
５３ 十字状部材
５３ａ 板要素
５３ｂ 貫通孔
５４ 貫通孔
５５ ブラケット
５５ａ、５５ｂ 貫通孔
６０ 勝ち側梁
６０ａ、６０ｂ 貫通孔
６１ 勝ち側梁のウェブ
７０ 負け側梁
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 貫通孔
７１ 負け側梁のウェブ
８０ 柱
８０ａ 上柱
８０ｂ 下柱

Claims (10)

1. フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび上下フランジ間の内法高さがｈであるＨ型鋼からなる梁の補強もしくは梁同士の接合に用いられる鉄骨構造物の梁用第１の金物であって、
   梁用金物は上板、下板、第１の側板、第２の側板および背板からなり、幅が（２×ｄ−ｔ）、奥行きが（２×ｄ−ｔ）、高さがｈ以下である、正面が開放された略直方体であり、上板および下板には、正面からｄ、第１の側板の表面からｄの位置に１個の貫通孔が設けられ、第１の側板、第２の側板および背板には、複数の貫通孔が少なくとも縦方向に１列設けられており、第１および第２の側板に設けられた貫通孔は正面からｄの位置にあり、背板に設けられた貫通孔は第１の側板の表面からｄの位置にある上下対称形状であることを特徴とする鉄骨構造物の梁用第１の金物。
2. 請求項１記載の梁用第１の金物の第１の側板を、複数の貫通孔が少なくとも縦方向に１列設けられている正面方向への延在部を設け、かつ、延在部をｔだけ第２の側板側にシフトするようにしたことを特徴とする鉄骨構造物の梁用第２の金物。
3. フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面には、請求項１記載の第１の金物と請求項２記載の第２の金物の第１の側板同士を隣接させ、かつ、その隣接境界部を前記負け側梁の構造芯と一致させた状態で、それぞれの背板が当接するように、第１の金物と第２の金物を配置し、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面には、請求項１記載の第１の金物２個の第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
   第１の金物または第２の金物の背板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定し、
   第２の金物の第１の側板の延在部に設けられた貫通孔と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、第２の金物と負け側梁とをボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
4. フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面には、請求項１記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態で、かつその間隙の中心を負け側梁の構造芯となる位置に一致させて、それぞれの第２の側板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面には、請求項１記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態でそれぞれの第２の側板が当接するように、または、第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
   第１の金物の背板または第２の側板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定し、
   負け側梁の先端部のウェブの両面それぞれに、請求項１記載の第１の金物を背板が当接するように配置し、これらの金物の背板と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、負け側梁のウェブを挟んで対向する金物同士とをボルト・ナットで固定し、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付く側に固定された第１の金物２個の第１の側板と、前記負け側梁の先端部に固定された第１の金物２個の第１の側板または第２の側板とを、それぞれの貫通孔を介してボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
5. フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる勝ち側梁と負け側梁を、勝ち側梁のウェブ面のいずれか一方もしくは両方に負け側梁が取り付くように接合した鉄骨構造物の梁接合部であって、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付く側のウェブ面に、請求項１記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態で、かつその間隙の中心を負け側梁の構造芯と一致させて、それぞれの第２の側板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
   勝ち側梁の負け側梁が取り付かない側のウェブ面に、請求項１記載の第１の金物２個の背板同士を２×ｔの間隙を有するように対向させた状態でそれぞれの第２の側板が当接するように、または、第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
   さらに、勝ち側梁の負け側梁が取り付く側に配置した第１の金物２個の間に、厚さが２×ｔで長さが（２×ｄ−ｔ）より長く、かつ、この長い部分（延在部）が２×ｔだけシフトしているブラケットを配置し、
   第１の金物の背板または第２の側板に設けられた貫通孔と勝ち側梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、勝ち側梁のウェブを挟んで対向する金物同士とをボルト・ナットで固定し、
   勝ち側梁の負け側梁の取り付く側に配置した第１の金物２個の背板に設けられた貫通孔とブラケットの貫通孔を介して、第１の金物２個の間にブラケットをボルト・ナットで固定し、
   ブラケットの延在部に設けられた貫通孔と負け側梁の先端部のウェブに設けられた貫通孔を介して、ブラケットと負け側梁とをボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
6. 柱の先端に、板要素を組み合わせて断面を十字状とした十字状部材とその上下に取り付けられた平板からなり、上下の平板のいずれか一方に、貫通孔が設けられている柱用金物を溶接し、
   請求項３〜５のいずれかに記載の鉄骨構造物の梁接合部の上側および下側のいずれか一方または両方に、柱用金物に設けられた貫通孔と梁接合部のフランジに設けられた貫通孔とを介してボルト・ナットで柱を固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁接合部。
7. 柱用金物の上下の平板のいずれか一方に設けられる貫通孔は、十字状部材で区画されたそれぞれの区画に１箇所ずつ、かつその中心間距離が２×ｄとなるように設けられていることを特徴とする請求項６記載の鉄骨構造物の梁接合部。
8. 柱用金物の十字状部材の少なくとも１つの板要素に鉛直ブレースを取り付けるための貫通孔を設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の鉄骨構造物の梁接合部。
9. 鉛直ブレースを取り付けるための板要素に、平面視で上下の平板よりも突出する突出部を設け、この突出部に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項８に記載の鉄骨構造物の梁接合部。
10. フランジの幅が４×ｄ、ウェブの厚さが２×ｔおよび内法高さがｈであるＨ型鋼からなる梁のウェブの各面に、請求項１記載の第１の金物２個の第１の側板同士を隣接させた状態でそれぞれの背板が当接するように、第１の金物２個を配置し、
    第１の金物の背板に設けられた貫通孔と梁のウェブに設けられた貫通孔を介して、梁のウェブを挟んで対向する金物同士をボルト・ナットで固定してなることを特徴とする鉄骨構造物の梁補強部。

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