JP2018188872A - ブレースと柱梁との接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】柱にブラケットを設けることなく、ブレースを容易に柱梁に接合することができるブレースと柱梁との接合構造を提供する。【解決手段】ブレースと柱梁との接合構造は、柱１２に接合された梁１４の上面又は下面から突出した梁側プレート１６と、梁側プレート１６に突合せ溶接されたブレース１０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ブレースと柱梁との接合構造に関する。

柱にブラケットを介して梁及びブレースを接合する接合方法が知られている。この接合方法において、従来、現場での施工を容易とするため、工場等で予め柱にブラケットを接合しておき、現場にてブラケットに梁及びブレースを接合することが試みられている。しかし、予め柱にブラケットを接合する場合、柱からブラケットが突出するため、柱の運搬効率が低下するという問題があった。

この問題を解決するため、例えば特許文献１には、柱と梁にブラケットより小さなガセットプレートをそれぞれ接合しておき、ガセットプレートを介して柱梁にブレースを接合する接合方法が開示されている。また、特許文献２には、柱梁にブレース材を直接溶接する接合方法が開示されている。

特開２０００−１８６３７１号公報 特開２０００−８０７１９号公報

しかし、特許文献１に開示されている接合方法では、柱梁に接合されたガセットプレートとブレースに接合されたガセットプレートとをボルトで結合しているため、部品点数が増加していた。また、特許文献２に開示されている接合方法では、梁の下面にブレース材を溶接する場合、上向きに溶接する必要があるため、施工が難しかった。

本発明は上記事実に鑑み、柱にブラケットを設けることなく、ブレースを容易に柱梁に接合することができるブレースと柱梁との接合構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載のブレースと柱梁との接合構造は、柱に接合された梁の上面又は下面から突出した梁側プレートと、前記梁側プレートに突合せ溶接されたブレースと、を有する。

上記構成によれば、梁の上面又は下面から突出した梁側プレートにブレースを溶接することで、ブラケットを設けることなくブレースと柱梁とを接合することができる。また、梁側プレートにブレースを突合せ溶接するため、梁側プレートとブレースとを横向きに溶接することができる。このため、例えば上向きに溶接する場合と比較して溶接作業が容易となり、ブレースを容易に柱梁に接合することができる。

請求項２に記載のブレースと柱梁との接合構造は、請求項１に記載のブレースと柱梁との接合構造であって、前記梁側プレートは、前記梁の長手方向端部又は長手方向中間部の下面に接合されている。

上記構成によれば、梁の下面にブレースを溶接する場合、特に上向きに溶接する箇所が生じ易い。しかし、本構成によれば、梁の下面に接合された梁側プレートとブレース側プレートとを突合せ溶接することで、横向きに溶接するだけで梁の下面にブレースを接合することができ、施工が容易となる。

請求項３に記載のブレースと柱梁との接合構造は、請求項１又は２に記載のブレースと柱梁との接合構造であって、前記梁側プレートの溶接箇所には開先が形成されており、前記開先の裏面には裏当てプレートが設けられている。

上記構成によれば、梁側プレートの溶接箇所に開先を形成し、開先の裏面に裏当てプレートを設けることで、溶接作業が容易となるとともに、梁側プレートとブレースとの接合強度を高めることができる。

本発明によれば、柱にブラケットを設けることなく、ブレースを容易に柱梁に接合することができる。

第１実施形態におけるブレースと柱梁の接合前の状態を示す分解図である。 第１実施形態におけるブレースと柱梁との接合構造を示す部分拡大図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 第２実施形態におけるブレースと柱梁との接合構造を示す立面図である。 変形例におけるブレースと柱梁との接合構造を示す分解図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態におけるブレースと柱梁との接合構造について、図１〜図３を用いて説明する。

（各部材の構成）
図１、図２に示すように、本実施形態のブレース１０は、柱１２と梁１４とで構成される柱梁架構を補強するためのものであり、柱１２と梁１４との接合部分に柱１２及び梁１４に対して斜めに接合されている。

具体的には、柱１２は例えば角形鋼管から成り、柱１２には長手方向に間隔を空けて３つの通しダイヤフラム１２Ａが接合されている。梁１４は、例えばＨ形鋼から成り、柱１２に接合される長手方向一端部（図１における左端部）には、ウェブ１４Ｂの先端に沿って開先１８が形成されているとともに、ウェブ１４Ｂの先端と上フランジ１４Ｃ及び下フランジ１４Ａとの交差部分にスカラップ２０がそれぞれ形成されている。

また、梁１４の長手方向一端部の下フランジ１４Ａには、下フランジ１４Ａから下方へ突出し、梁１４の長手方向に沿って延びる梁側プレート１６が溶接されている。なお、梁側プレート１６の突出高さは、少なくとも後述する開先２６を形成可能な高さとされている。

梁側プレート１６の柱１２に接合される長手方向一端部（図１における左端部）には、先端に沿って開先２２が形成されており、梁側プレート１６の先端と梁１４の下フランジ１４Ａとの交差部分にスカラップ２４が形成されている。

また、梁側プレート１６の突出端である下端にも開先２６が形成されており、梁側プレート１６の長手方向他端部（図１における右端部）には補剛用のフランジ１６Ａが形成されている。なお、梁１４のウェブ１４Ｂにおける梁側プレート１６のフランジ１６Ａの上部にも、補剛用のリブプレート２８が設けられている。

ブレース１０は、例えばＨ形鋼から成るブレース本体２９と、ブレース本体２９の長手方向上端部に溶接され、上方へ突出するとともに梁１４の長手方向に沿って延びるブレース側プレート３０と、を備えている。

ブレース側プレート３０の柱１２に接合される長手方向一端部（図１における左端部）には、先端に沿って開先３２が形成されており、長手方向一端部の下端にはスカラップ３４が形成されている。同様に、ブレース側プレート３０の突出端である上端にも、開先３６が形成されている。なお、ブレース側プレート３０の長手方向他端部（図１における右端部）及び下端部には、補剛用のフランジ３０Ａ、３０Ｂがそれぞれ形成されている。

（接合方法）
ブレース１０を柱１２及び梁１４に接合する場合、まず、図２、図３に示すように、裏当てプレート３８を柱１２に接合し、裏当てプレート３８を梁１４の開先１８の裏面に当てた状態で、裏当てプレート３８とウェブ１４Ｂとを図示しないボルトで仮固定する。その後、通しダイヤフラム１２Ａと梁１４の上フランジ１４Ｃ及び下フランジ１４Ａをそれぞれ突合せ溶接するとともに、柱１２と梁１４のウェブ１４Ｂとを溶接する。

同様に、裏当てプレート４０を柱１２に接合し、裏当てプレート４０を梁側プレート１６の開先２２の裏面及びブレース側プレート３０の開先３２の裏面に当てた状態で、裏当てプレート４０と梁側プレート１６及びブレース側プレート３０とを図示しないボルトによって仮固定する。

また、梁側プレート１６の開先２６及びブレース側プレート３０の開先３６の裏面に裏当てプレート４２を当てた状態で、裏当てプレート４２と梁側プレート１６及びブレース側プレート３０とを図示しないボルトによって仮固定する。

その後、通しダイヤフラム１２Ａとブレース側プレート３０のフランジ３０Ｂを突合せ溶接するとともに、柱１２とブレース側プレート３０及び梁側プレート１６の長手方向一端部とをそれぞれ溶接する。また、梁側プレート１６のフランジ１６Ａとブレース側プレート３０のフランジ３０Ａ、及び梁側プレート１６の下端とブレース側プレート３０の上端とをそれぞれ突合せ溶接する。

以上の工程により、柱１２と梁１４とが接合される。また、柱１２とブレース１０のブレース側プレート３０とが接合され、梁側プレート１６を介して梁１４とブレース１０のブレース側プレート３０とが接合される。なお、その後、梁１４の上部に図示しないデッキプレートが架渡され、図２に示すように、コンクリートスラブ４４が打設される。

上記の工程は一例であり、順序が異なっていても構わない。また、上記の工程とは別の工程が含まれていても構わない。例えば、図２に示す裏当てプレート４０、４２間に形成されている隙間４５を、梁側プレート１６とブレース側プレート３０との突合せ溶接前に塞ぐ工程を設けてもよい。

（作用及び効果）
本実施形態によれば、梁１４の下フランジ１４Ａに梁側プレート１６が突設され、ブレース本体２９の長手方向上端部にブレース側プレート３０が接合されており、梁側プレート１６とブレース側プレート３０とを突合せ溶接することで、柱１２及び梁１４とブレース１０とを接合することができる。このため、柱１２にブラケットを設ける必要がなく、柱１２の運搬効率が低下することを抑制することができる。

また、一般的に、梁１４の下フランジ１４Ａにブレース１０を直接溶接する場合、上向きに溶接する箇所が生じるため施工が難しい。ここで、本実施形態によれば、梁１４の下フランジ１４Ａに突設された梁側プレート１６にブレース１０のブレース側プレート３０を突合せ溶接するため、横向きに溶接するだけで梁１４にブレース１０を接合することができる。すなわち、上向きに溶接する場合と比較して溶接作業が容易となり、ブレース１０を容易に柱１２及び梁１４に接合することができる。

さらに、本実施形態によれば、梁１４のウェブ１４Ｂの柱１２との溶接箇所、梁側プレート１６の柱１２及びブレース側プレート３０との溶接箇所、ブレース側プレート３０の柱１２及び梁側プレート１６との溶接箇所に、それぞれ開先１８、２２、２６、３２、３６が形成されている。また、開先１８、２２、２６、３２、３６の裏面には、裏当てプレート３８、４０、４２がそれぞれ設けられている。

これにより、開先１８、２２、２６、３２、３６に溶接金属を充填することで溶接箇所をそれぞれ溶接することができる。このため、開先１８、２２、２６、３２、３６及び裏当てプレート３８、４０、４２が設けられていない構成と比較して、溶接作業が容易となるとともに、溶接面積が大きくなり、梁１４と柱１２、柱１２と梁側プレート１６及びブレース側プレート３０、梁側プレート１６とブレース側プレート３０との接合強度を高めることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態におけるブレースと柱梁との接合構造について、図４を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

（各部材の構成）
第１実施形態では、ブレース１０が柱１２と梁１４との接合部分に接合されていたのに対し、第２実施形態では、図４に示すように、ブレース５０が梁５４の長手方向中間部に接合されている。

具体的には、梁５４の長手方向両端部が一対の柱５２にそれぞれ溶接されており、梁５４の長手方向中間部の下フランジ５４Ａには、下フランジ５４Ａから下方へ突出し、梁５４の長手方向に沿って延びる梁側プレート５６が溶接されている。なお、柱５２と梁５４との溶接箇所は、第１実施形態の柱１２と梁１４との溶接箇所と同様の構成とされている。

梁側プレート５６の長手方向両端部、長手方向中間部、及び突出端である下端の一部には、それぞれ補剛用のフランジ５６Ａが形成されている。また、梁側プレート５６の下端の長手方向両端部にはフランジ５６Ａが形成されておらず、それぞれ開先６０が形成されている。

なお、梁５４のウェブ５４Ｂにおける梁側プレート５６のフランジ５６Ａに対応する位置にも、補剛用のリブプレート５８がそれぞれ設けられている。一方、ブレース５０は一対のブレース本体６２を備えており、ブレース本体６２は、例えば一対のフランジ６２Ａ及びウェブ６２Ｂを有するＨ形鋼から成る。

（接合方法）
ブレース５０を梁５４に接合する場合、まず、裏当てプレート６４、６６を介して梁側プレート５６の下端と一対のブレース本体６２のウェブ６２Ｂの長手方向上端部とを図示しないボルトによって仮固定する。

その後、梁側プレート５６のフランジ５６Ａとブレース本体６２のフランジ６２Ａ、及び梁側プレート５６の下端とブレース本体６２のウェブ６２Ｂの長手方向上端部とをそれぞれ突合せ溶接する。以上の工程により、梁側プレート５６を介して梁５４とブレース５０のブレース本体６２とが接合される。

（作用及び効果）
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、梁側プレート５６とブレース本体６２とを突合せ溶接することで、柱１２にブラケットを設けることなく、梁５４とブレース５０とを接合することができる。

また、梁５４の下フランジ５４Ａに突設された梁側プレート５６にブレース本体６２を突合せ溶接するため、横向きに溶接するだけで梁５４にブレース５０を接合することができ、溶接作業が容易となる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、第１実施形態では、ブレース側プレート３０と梁側プレート１６とが突合せ溶接されていたが、図５に変形例として示すように、ブレース側プレート７４に接合された通しプレート７６と梁側プレート８２とが突合せ溶接されていてもよい。

具体的には、ブレース７０は、ブレース本体７２と、ブレース本体７２の長手方向上端部に接合されたブレース側プレート７４と、ブレース側プレート７４の上端面に溶接された通しプレート７６と、を備えている。なお、通しプレート７６の主面（上面及び下面）の面積は、ブレース側プレート７４の上端面の面積より大きくされている。

ブレース７０を梁７８に接合する場合、まず、裏当てプレート８０を介して梁側プレート８２の下端と通しプレート７６とを図示しないボルトによって仮固定する。その後、梁側プレート８２の下端と通しプレート７６の上面とを突合せ溶接することにより、梁側プレート８２を介して梁７８とブレース７０の通しプレート７６とが接合される。

変形例の構成によれば、ブレース側プレート７４の上端面に通しプレート７６が接合されており、梁側プレート８２と通しプレート７６の上面とを突合せ溶接することにより、梁７８とブレース７０とを接合することができる。

ここで、通しプレート７６の上面の面積は、ブレース側プレート７４の上端面の面積より大きくされている。このため、梁側プレート８２とブレース側プレート７４の上端面とを突合せ溶接する構成と比較して、梁側プレート８２に対するブレース７０の位置合わせが容易となり、突合せ部分の目違い（位置ずれ）を抑制することができる。

また、上記実施形態では、梁１４、５４の下フランジ１４Ａ、５４Ａに梁側プレート１６、５６を設け、梁１４、５４の下面にブレース１０、５０を接合する構成について説明した。しかし、梁１４、５４の上フランジ１４Ｃ、５４Ｃに梁側プレート１６、５６を設け、梁１４、５４の上面にブレース１０、５０を接合する構成とすることも可能である。

また、第１実施形態では、梁側プレート１６の下端及びブレース側プレート３０の上端の両方に開先２６、３６が形成されていた。しかし、開先２６、３６は、梁側プレート１６の下端及びブレース側プレート３０の上端のどちらか一方のみに形成されていてもよく、また、開先２６、３６を形成しない構成とすることも可能である。

さらに、第１実施形態では、２枚の裏当てプレート４０、４２が開先２２、２６、３２、３６の裏面にそれぞれ設けられていたが、Ｌ形の１枚の裏当てプレートを開先２２、２６、３２、３６の裏面に設ける構成としてもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。例えば、第１実施形態において、ブレース側プレート３０を設けずに、梁側プレート１６とブレース本体２９とを直接突合せ溶接してもよい。同様に、第２実施形態において、ブレース本体６２の長手方向上端部にブレース側プレートを接合し、梁側プレート５６とブレース側プレートとを突合せ溶接してもよい。

１０、５０、７０ ブレース
１２、５２ 柱
１４、５４ 梁
１６、５６ 梁側プレート
２６、３６、６０ 開先
４２、６４、６６ 裏当てプレート

Claims (3)

1. 柱に接合された梁の上面又は下面から突出した梁側プレートと、
   前記梁側プレートに突合せ溶接されたブレースと、
   を有するブレースと柱梁との接合構造。
2. 前記梁側プレートは、前記梁の長手方向端部又は長手方向中間部の下面に接合されている、請求項１に記載のブレースと柱梁との接合構造。
3. 前記梁側プレートの溶接箇所には開先が形成されており、前記開先の裏面には裏当てプレートが設けられている、請求項１又は２に記載のブレースと柱梁との接合構造。