JP2018048488A - 鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

【技術課題】鉄骨の生産工場での保管及び運搬時での利便性及び経済性と施工現場での施工がしやすい鉄骨構造建築物における柱と梁との接合構造を提供する。【解決手段】横断面四角形から成る中空の柱２もしくは柱７ａと梁８との接合部において、前記柱２もしくは柱７ａの接合端にベース板９を溶接し、このベース板９にネジ部１３を外に向けて固定ボルト１１を取り付ける。また、固定ボルト１１の頭部１２にはキャップ１４を被冠し、このキャップ１４の袖片１５及び１５ａをベース板９に溶接して固定ボルト１１をベース板９に固定する。その上で、梁８のフランジ８ａに設けたフランジ側ボルト穴１９に前記固定ボルト１１のネジ部１３を通し、梁８側からワッシャ１８とナット１６を締結して柱２もしくは柱７ａと梁８とを接合する。【選択図】図７

Description

本発明は、鉄骨構造建築物の単独柱又は構造物と一体となって梁を支える支柱（以下「柱」と称す。）と梁の接合構造に関する。

鉄骨構造建築物としては、住宅、工場、物置等として多く普及している。

この理由には、建物の骨組みとなる鉄骨はあらかじめ工場で製作し、更に壁面パネルとか床材、屋根材等をも現場の設計に合わせて工場生産し、これらの部材を現場に持ち込んで組み立て施工する方式であることから、工期の短縮、コストの低減、構造体の強度の保障等のメリットが数多く見られることによる。

また、各種の柱と梁との接合には溶接法などは採用せず、施工現場でボルトで固定する方式が採用されている例が多い。

図１６及び図１７は、現在実施されている柱と梁の接合構造を示すもので、図１６は接合部の正面図、図１７は接合部の側面図を示し、鋼製四角形の柱５０とＨ形鋼から成る梁との接合は、柱５０を階下から立ち上げたのち、この柱５０の端面とあらかじめ溶接して設けたベース板５１と梁５２側のフランジ５５に設けたボルト穴５７を固定ボルト５３、ナット５４を用いて施工現場で緊締し、連結固定する方式である。

図中５６は梁５２の上下のフランジ５５間に溶接した補強材（補強プレート）である。

このように、従来の柱５０の端面にはあらかじめベース板５１が溶接してあり、しかも柱５０の外側にベース板５１が水平に突出しているため、柱５０は工場での保管及びトラック等での運搬時にベース板５１が邪魔になると共に、施工現場においてはボルト５３とナット５４の締結作業時にボルト５３あるいはナット５４を落としてしまうこともあり、作業に注意を払う必要があった。

また、フランジ５５間に取り付ける補強プレート５６は、柱５０の外寸巾に合わせて工場にて溶接方式で取り付ける必要があり、又この補強プレート５６は一ヶ所当り四枚を必要としていた。

発明の目的

本発明の目的は、あらかじめ工場生産する柱から突出物として邪魔になるベース板を排除して保管や運搬がしやすいように構成し、また、固定ボルトをコンパクトに柱の接合端部内に内蔵することで、補強プレートやベース板の省略化をなし、更に施工現場においては固定ボルトやナット等を落としたりするのを防ぎ、更に固定ボルト
はキャップにより保持されていることによりベース板のボルト穴径のクリアランスの範囲内で微妙に上下左右に揺れ動くことが可能であり、梁側に形成したボルト穴との加工時の位置誤差による現場での調整作業の面倒さ等を解消する鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造を提供することである。

上記目的を達成するために請求項１に記載した本願発明は、鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造において、鋼製四角形の中空状の柱とＨ型鋼から成る梁との接合部において、前記柱の接合端を塞ぐようにしてこの接合端にベース板を溶接すると共にこのベース板に設けたボルト穴からネジ部を外向きに突出させて固定ボルトを取り付けたこと、前記固定ボルトの頭部に袖片付のキャップを被せると共にこのキャップの袖片の先端を前記ベース板に溶接することにより固定ボルトをベース板に固定したこと、前記梁側のフランジ面であって、前記固定ボルトの位置に対応する位置にフランジ側ボルト穴を形成し、このフランジ側ボルト穴に前記固定ボルトのネジ部を通し、その上で前記フランジ側からネジ部にナットを締結して柱と梁を接合するナットを設けたこと、前記梁側であって、前記柱が接合されている部分の上下のフランジ間に補強材を溶接したことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の本願発明は、請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造において、前記ベース板に形成したボルト穴と固定ボルトのネジ部間にはクリアランスを設けたことを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の本願発明は、請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造において、前記柱には、建築物において単独柱又は構造物と一体となって梁を支える支柱を包含することを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の本願発明は、請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造において、前記キャップの袖片の先端側をハカマ状に開いて形成したことを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の本願発明は、請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造において、前記ベース板に取り付ける固定ボルトは、２本又は４本から成ることを特徴とするものである。

本願発明は以上のように、柱と梁との接合構造において、この接合用の固定ボルトを柱の端面においてその四角形の開先内に収まるベース板にあらかじめキャップを用いて工場で取り付けておくことにより、工場での保管や運搬時においては従来のように柱の両端からベース板が突出しない。
この結果、ベース板が邪魔せず、保管がしやすく、運搬もしやすい。

また、固定ボルトの場合もあらかじめ工場生産時に柱のベース板に取り付けてしまうため、施工現場での作業はナットの締結だけとなり、従来のように固定ボルトの落下の危険がなく安全性が保持される。
また、本願発明によると、固定ボルトはキャップを利用してあらかじめベース板に取り付けてあるため、施工現場では梁側のフランジに形成したボルト穴に固定ボルトのネジ部を通し、ナットを締め付けるだけで良く、作業がしやすく、工期も大幅に短縮できる。

鉄骨住宅における鉄骨構造全体の実施例を示す妻面立面図である。 耐力パネル及び柱と梁との接合部の実施例を示す桁面（廊下面、バルコニ面）の立面図である。 柱（単独柱）の側面図である。 柱（単独柱）の正面図である。 耐力パネルの平面図である。 耐力パネルの正面図である。 柱と梁の接合部材の分解説明図である。 ベース板に固定ボルトを取り付けた状態の説明図である。 柱の下端面にベース板を取り付け、梁に取り付ける直前の説明図である。 柱と梁を接合した状態の説明図である。 ベース板に４本の固定ボルトを取り付けた状態の平面図である。 ベース板に４本の固定ボルトを取り付けた状態の側面図である。 キャップの平面図である。 キャップの正面図である。 キャップの側面図である。 従来の柱と梁の接合構造を示す平面図である。 従来の柱と梁の接合構造を示す側面図である。

以下、図１〜図１５を基に本願発明の具体的な実施例を詳細に説明する。

図１は三階建ての鉄骨構造建築物において、丸で囲まれた部分が本願発明に係る接合構造を採用して柱と梁とを接合した部位であって、建築物１には、バルコニー４側と廊下５側に使用した鋼製四角形の中空単独柱が各階ごとに使用されており、又、各部屋ごとに耐力パネル７が用いられている。

そして、上記建築物１には、建築物１の表側（バルコニー４側）から裏側の廊下５側にかけて梁８（Ｈ型鋼）が階ごとに通してあり、前記柱２及び耐力パネル７の柱７ａは本願発明の接合部材を用いて接合されている。

図１、図２は柱２と耐力パネル７及び梁８との接合部の説明図であって、図１、図２において丸で囲まれた部分に本願発明の接合部材が利用されている。

図３は柱２の側面を示し、図４はこの正面図である。
但し、この図３、図４において、固定ボルト１１は２本のみが表示されている。

図５、図６は耐力パネル７の説明図であって、図５は平面図、図６は正面図である。

なお、耐力パネル７の柱７ａには４本の固定ボルト１１が使用される場合と２本の固定ボルト１１が使用される場合がある。

図７は接合部材を示し、この接合部材は、四角形のベース板９に４ヶ所にボルト穴１０を設け、このボルト穴１０に対してそれぞれ固定ボルト１１をワッシャ１８を介して通し、更に固定ボルト１１の頭部１２にはキャップ１４を図８に示すように被せ、このキャップ１４の袖片１５及び１５ａの先端部をベース板９に溶接することにより、固定ボルト１１を保持している。

なお、柱２もしくは柱７ａの上端と下端においては、上端の場合の固定ボルト１１のネジ部１３は上向きとなり、下端の場合においては下向きとなる。

前記キャップ１４は、図１３〜１５に示すように、その袖片１５は、対極位置のものの２枚は先端が外にハ字状に開いており、これはキャップ１４を固定ボルト１１の頭部１２に被せやすくするためと、ワッシャ１８を通した場合にこのワッシャ１８の周縁とキャップ１４との干渉を回避するためのものであり、又キャップ１４において袖片１５の一面をハ字状に開放することにより、この開放した部分から固定ボルト１１の頭部１２にキャップ１４を被せて袖片１５及び１５ａの先端部をベース板９に溶接しやすくするためである。

キャップ１４は、図８、図１３〜図１５に示すように、ベース板９に対しては以上のようにして固定ボルト１１の頭部１２にキャップ１４を被冠し、この状態でキャップ１４のそれぞれの袖片１５及び１５ａの先端部をベース板９に溶接して固定ボルト１１を保持している。
また、キャップ１４はナット１６をネジ部１３に締め込む際の共回りを防止している。

また、上記のようにして固定ボルト１１を固定したベース板９は、固定ボルト１１が柱２もしくは柱７ａの四角形の範囲内に収まる配置に設定されており、このベース板９は柱２もしくは柱７ａの上、下端において開先を塞ぐように溶接されている。

また、梁８のフランジ８ａには図９に示すように固定ボルト１１の位置に対応して４ヶ所にボルト穴１９が穿孔されている。
但し、図９において、反対側（裏側）に存在するボルト穴１９とナット１６、ワッシャ１８は梁８の中間壁に隠れており、図示されていない。

又、ナット１６とワッシャ１８は施工現場で取り付けられる。

そして、図９、図１０に示すように、施工現場においては梁８のフランジ８ａと柱２もしくは柱７ａ側のベース板９を溶接し、固定ボルト１１を梁８側のフランジ８ａに設けたフランジ側ボルト穴１９に通し、ワッシャ１８とナット１６を緊締する。

図９、図１０において、２０は補強プレートであって、この補強材（補強プレート）２０は従来例で説明した補強プレート５６に相当する。

以上は柱２もしくは柱７ａの下端と梁８のフランジ８ａの上面との接合であり、単独柱２もしくは柱７ａの上端と梁８のフランジ８ａ面の下面の場合も同様にして接合する。

なお、上記固定作業において、固定ボルト１１とフランジ側ボルト穴１９との位置合わせは、フランジ側ボルト穴１９側を少し大き目に形成しておくことにより、この遊び（クリアランス）で加工時の寸法誤差を吸収して作業時の調整作業が簡単と成るように工夫している。

１ 建築物
２ 柱（単独柱）
４ バルコニー
５ 廊下
７ 耐力パネル
７ａ 耐力パネルの柱
８ 梁
８ａ フランジ
９ ベース板
１０ ボルト穴
１１ 固定ボルト
１２ 頭部
１３ ネジ部
１４ キャップ
１５ 袖片
１５ａ 先端部
１６ ナット
１８ ワッシャ
１９ フランジ側ボルト穴
２０ 補強プレート

Claims (5)

1. 鋼製四角形の中空状の柱とＨ型鋼から成る梁との接合部において、前記柱の接合端を塞ぐようにしてこの接合端にベース板を溶接すると共にこのベース板に設けたボルト穴からネジ部を外向きに突出させて固定ボルトを取り付けたこと、
   前記固定ボルトの頭部に袖片付のキャップを被せると共にこのキャップの袖片の先端を前記ベース板に溶接することにより固定ボルトをベース板に固定したこと、
   前記梁側のフランジ面であって、前記固定ボルトの位置に対応する位置にフランジ側ボルト穴を形成し、このフランジ側ボルト穴に前記固定ボルトのネジ部を通し、その上で前記フランジ側からネジ部にナットを締結して柱と梁を接合するナットを設けたこと、
   前記梁側であって、前記柱が接合されている部分の上下のフランジ間に補強材を溶接したこと、
   を特徴とする鉄骨構造建築物の柱と梁との接合構造。
2. 前記ベース板に形成したボルト穴と固定ボルトのネジ部間にはクリアランスを設けたこと、を特徴とする請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造。
3. 前記柱には、建築物において単独柱又は構造物と一体となって梁を支える支柱を包含すること、を特徴とする請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造。
4. 前記キャップの袖片の先端側をハカマ状に開いて形成したこと、を特徴とする請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造。
5. 前記ベース板に取り付ける固定ボルトは、２本又は４本から成ること、を特徴とする請求項１に記載の鉄骨構造建築物の柱と梁の接合構造。

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