JP2019173451A - Joint structure of column and beam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱にH形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造に関するものである。 The present invention relates to a pillar-to-beam joint structure in which an H-shaped steel beam is joined to a pillar by an outer diaphragm.
従来より、建築構造物を構成する鋼管柱には、随所に補強および変形防止のためにダイアフラム工法が適用される場合が多い。このようなダイアフラム工法の一つである通しダイアフラム工法は、鋼管柱をH形鋼梁の上下フランジ位置で切断した上で、ダイアフラムを挿入して鋼管柱に溶接することでこれを組み立てる。H形鋼梁は、鋼管柱に接合する部分について梁ブラケットとして予め切り出しておき、その上下フランジを通しダイアフラムに溶接接合するとともに、そのウェブを鋼管柱のスキンプレートに溶接接合することにより取り付ける。ダイアフラムに取り付けられた梁ブラケットとH形鋼梁とは、高力ボルト摩擦接合により互いに接合される。 Conventionally, a diaphragm construction method is often applied to steel pipe columns constituting a building structure in order to reinforce and prevent deformation. The through diaphragm method, which is one of such diaphragm methods, is assembled by cutting a steel pipe column at the upper and lower flange positions of the H-shaped steel beam, and then inserting the diaphragm and welding it to the steel pipe column. The H-shaped steel beam is preliminarily cut out as a beam bracket for the portion to be joined to the steel pipe column, and is welded to the diaphragm through its upper and lower flanges, and is attached by welding the web to the skin plate of the steel pipe column. The beam bracket and the H-shaped steel beam attached to the diaphragm are joined to each other by high-strength bolt friction joining.
このような通しダイアフラム工法では、鋼管柱の切断工程に加え、ダイアフラムを鋼管柱に溶接接合する工程が加わる。特にこの溶接接合の工程では、鋼管全周に亘り完全溶け込みの溶接が必要となる。このため、これら切断、溶接の各工程に加え、溶接部の検査が必要となり、製作に伴う作業労力の負担が増大してしまうという問題点があった。これに加えて、溶接部における品質を確保するためには、熟練の溶接技術者が必要となる。また、溶接部の非破壊検査において不合格となった場合には、再度手直しが必要となり、製作コストが過大となり、ひいては製作工期も長期化してしまうという問題点があった。また溶接や切断工程が入ることで、各種機器を使用する機会も多くなり、ひいては製作に伴うエネルギーの消費量の増大も招き、環境へ悪影響を与えてしまうことにもなっていた。 In such a through-diaphragm method, in addition to the cutting process of the steel pipe column, a process of welding the diaphragm to the steel pipe column is added. In particular, in this welding and joining process, it is necessary to weld completely through the entire circumference of the steel pipe. For this reason, in addition to these cutting and welding processes, it is necessary to inspect the welded portion, and there is a problem in that the burden of work labor associated with production increases. In addition to this, a skilled welding engineer is required to ensure the quality of the welded portion. In addition, if the welded part is rejected in the nondestructive inspection, it is necessary to rework it, resulting in an excessive production cost and a long production period. In addition, the introduction of welding and cutting processes has increased the chances of using various devices, leading to an increase in energy consumption associated with production, which has had an adverse effect on the environment.
また、従来のダイアフラム工法として、ハイブレード工法(登録商標)も実用化されている。このハイブレード工法では、上フランジ用と下フランジ用の2組の鋳鋼製一体型外ダイアフラム(ハイブレード)を鋼管柱に挿入する。そして、H形鋼梁の上下フランジを、各外ダイアフラムに溶接接合で固定する。H形鋼梁は、鋼管柱に接合するための梁ブラケットが切り出される。梁ブラケットの上下フランジは、ハイブレードに溶接接合され、梁ブラケットのウェブは、柱スキンプレートに取り付けられたリブプレートに溶接接合される。梁ブラケットとH形鋼梁とは互いに高力ボルト摩擦接合により接合される。このようなハイブレードでは、応力伝達性に優れた形状等が各種検討されている。 Further, as a conventional diaphragm method, a high blade method (registered trademark) has been put into practical use. In this high blade method, two sets of cast steel integrated outer diaphragms (high blades) for the upper flange and the lower flange are inserted into the steel pipe column. Then, the upper and lower flanges of the H-shaped steel beam are fixed to each outer diaphragm by welding. In the H-shaped steel beam, a beam bracket for joining to the steel pipe column is cut out. The upper and lower flanges of the beam bracket are welded to the high blade, and the web of the beam bracket is welded to the rib plate attached to the column skin plate. The beam bracket and the H-shaped steel beam are joined to each other by high-strength bolt friction joining. In such high blades, various shapes and the like having excellent stress transferability have been studied.
しかしながら、このハイブレード工法では、ハイブレードを鋼管柱へ挿入する作業は多くの工程を要し、作業そのものも困難性を有するものが多い。このため、ハイブレードを鋼管柱へ挿入するための特別な挿入装置も必要となる場合があった。また、このハイブレード工法では、ハイブレードをH形鋼梁の上下フランジに溶接接合する必要があり、上述したように製作労力、製作コストの増大を招き、施工期間が長期化してしまうという問題点もあった。 However, in this high blade method, the operation of inserting the high blade into the steel pipe column requires many steps, and the operation itself is often difficult. For this reason, a special insertion device for inserting the high blade into the steel pipe column may be required. In addition, in this high blade method, it is necessary to weld and join the high blade to the upper and lower flanges of the H-shaped steel beam. As described above, the manufacturing labor and cost are increased, and the construction period is prolonged. There was also.
更に従来の柱梁接合工法としては、高力ボルト引張接合工法も実用化されている。かかる工法では、鋼管柱とH形鋼梁とをスプリットティ、又はH形鋼梁の端面に溶接接合されたエンドプレートを介して高力ボルト引張接合により連結する。ちなみにスプリットティを利用する場合には、そのフランジと鋼管柱のスキンプレートとを高力ボルト引張接合し、スプリットティのウェブとH形鋼梁のフランジとを高力ボルト摩擦接合する。H形鋼梁のウェブは、必要に応じて鋼管柱に取り付けられたリブプレートと高力ボルト摩擦接合する。 Further, as a conventional column beam joining method, a high-strength bolt tension joining method has been put into practical use. In such a construction method, a steel pipe column and an H-shaped steel beam are connected by split tee or high-strength bolt tension bonding via an end plate welded to the end surface of the H-shaped steel beam. Incidentally, when the split tee is used, the flange and the steel plate column skin plate are joined by high strength bolt tension joining, and the split tee web and the flange of the H-shaped steel beam are joined by high strength bolt friction joining. The web of the H-shaped steel beam is friction-joined with a rib plate attached to a steel pipe column as needed.
しかしながら、このスプリットティ或いはエンドプレートと、鋼管柱との高力ボルト接合では、鋼管柱が閉鎖断面であることから、高力ボルトの挿入と締め付け施工に多くの作業労力を要することとなっていた。一方向から挿入可能なワンサイド高力ボルト等も実用化されているが、そもそもボルトが高価であるとともに、強度も限界がある。また鋼管柱へのボルト孔加工が必要となり、その位置決めや精度確保のために特別な制御装置が必要となってしまうという問題点もあった。 However, in this high-strength bolt joint between the split tee or end plate and the steel pipe column, since the steel pipe column has a closed cross section, a lot of work labor is required for inserting and tightening the high-strength bolt. . One-side high-strength bolts that can be inserted from one direction have been put into practical use, but the bolts are expensive in the first place and have limited strength. In addition, there is a problem that a bolt control is required on the steel pipe column, and a special control device is required for positioning and ensuring accuracy.
また外ダイアフラムを複数の分割ダイアフラムで構成する技術も開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この特許文献1の開示技術においても分割ダイアフラムは、鋼管柱に対して溶接により接合させる構成を採用していることから、上述したように製作労力、製作コストの増大を招き、施工期間が長期化してしまうという問題点も生じる。
In addition, a technique in which the outer diaphragm is composed of a plurality of divided diaphragms is also disclosed (see, for example, Patent Document 1). However, even in the disclosed technique of
また特許文献2には、同様に外ダイアフラムとして、分割ダイアフラムの如き柱梁接合金物を組み合わせて構成する例が開示されている。この特許文献2の開示技術によれば、柱梁接合金物を鋼管柱に対して溶接することなく、ボルトにより接合する方法を採用している。また柱梁接合金物の内部には、例えばモルタル樹脂等の充填物を充填することにより、その充填物の付着力及びボルトのせん断耐力によって応力伝達を行うものである。この特許文献2の開示技術では、鋼管柱への取り付け時に溶接作業が不要となることで、製作労力の増大等を防止できる利点がある。
Similarly,
しかしながら、上述した特許文献2の開示技術では、あくまでモルタル樹脂等の充填物を充填する工程が入ることから、その分製作労力が増大し、またその充填物の材料コストを要してしまう等の問題点があった。
However, in the disclosed technique of
また、外壁に近接するいわゆる側柱や、外壁の隅部に近接するいわゆる隅柱に設けられる外ダイアフラムは、柱面よりも外壁側に向けて大きく突出してしまうことは避けられない。 In addition, it is inevitable that the so-called side pillars close to the outer wall and the outer diaphragms provided on the so-called corner pillars close to the corners of the outer wall protrude greatly toward the outer wall side rather than the column surface.
この点、特許文献3の開示技術では、隅柱に設けられる外ダイアフラムの実施例が開示されている。また、特許文献4の開示技術では、側柱や隅柱に設けられる外ダイアフラムにおいて外壁又はこの外壁に設けられる縦胴縁との関係において干渉を防止する技術が開示されている。
In this regard, the disclosed technique disclosed in
これら特許文献3、4の開示技術は、側柱や隅柱に設けられる外ダイアフラムにおいて、柱に当接される柱プレートと、水平方向に延びる金属板とを有する複数の分割ダイアフラムからなり、梁が取り付けられる分割ダイアフラムと、梁が取り付けられずに外壁側に設けられる分割ダイアフラムとで構成される。梁が取り付けられる分割ダイアフラムは、金属板の水平方向への突出長を大きくすることで、梁に取り付けでき、外壁側に設けられる分割ダイアフラムは、金属板の水平方向への突出長を小さくすることで、側柱や隅柱に適用できるものである。
The disclosed technologies of
しかしながら、これら特許文献3、4の開示技術では、外壁側に設けられる分割ダイアフラムは、金属板の突出長が小さいため、その曲げ剛性が、梁に取り付けられる分割ダイアフラムの曲げ剛性よりも低いものとなる。このため、外壁に対面する柱プレートに水平方向に向かう圧縮力が作用したとき、当該柱プレートの両端に位置した引張接合部が互いに拡がる方向に向けて柱プレートが曲げ変形する場合がある。かかる場合には、外壁側に設けられる分割ダイアフラムとこれに隣接する分割ダイアフラムとを締め付け固定していたボルトに付加的な曲げが作用する。その結果、外壁側に設けられる分割ダイアフラムとこれに隣接する分割ダイアフラムとを締め付け固定するボルトを、梁が取り付けられる分割ダイアフラム間を締め付け固定するボルトよりも大きくする必要がある。
However, in the disclosure techniques of these
また、これら特許文献3、4の開示技術では、分割ダイアフラムが水平方向に延びる金属板を1枚有するものとなる。このため、分割ダイアフラムに梁からの曲げモーメントが作用したとき、上述した柱プレートの曲げ変形に加え、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの引張接合部が面外方向に向けて面外曲げ変形する場合がある。かかる場合には、当該引張接合部におけるボルトに梃子反力が作用する。その結果、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの引張接合部の板厚を、梁に取り付けられる分割ダイアフラムの引張接合部の板厚よりも大きくする必要がある。
Further, in the disclosed techniques of
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、柱にH形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造において、外ダイアフラムについて溶接を使用することなく柱に取り付け可能とし、製作労力、製作コストを低減させることができ、施工期間の短縮化も図ることができ、更には地震時における応力伝達性能にも優れ、さらには、側柱や隅柱に設けられる外ダイアフラムにおいて外壁に対面する柱プレートの曲げ変形と、当該柱プレートの両端に位置する引張接合部の面外曲げ変形と、を抑制することが可能となる柱と梁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 provide an outer diaphragm in a column-to-beam joint structure in which an H-shaped steel beam is joined to a column by an outer diaphragm. It can be attached to the pillar without using welding, can reduce production labor and production cost, can shorten the construction period, and also has excellent stress transmission performance during an earthquake, A column capable of suppressing the bending deformation of the column plate facing the outer wall and the out-of-plane bending deformation of the tensile joint located at both ends of the column plate in the outer diaphragm provided in the side column or the corner column; It is to provide a joint structure of beams.
第1発明に係る柱と梁の接合構造は、柱にH形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造において、上記外ダイアフラムは、複数に分割された分割ダイアフラムからなり、上記分割ダイアフラムは、上記柱に当接される柱プレートを有し、複数の上記分割ダイアフラムのうち、上記H形鋼梁に沿って配置される上記分割ダイアフラムは、上記H形鋼梁におけるフランジに取り付けられるとともに端部に上記柱プレートが設けられる梁プレートを有し、上記分割ダイアフラム間が接合部材を介して締め付け固定されるとともに上記柱プレートの両端部に設けられた引張接合部により上記分割ダイアフラム間の接合面が形成されることにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接され、外壁に対面する上記柱プレート及びその両端部に設けられる引張接合部には、上下方向に離間した一対の補強プレートが設けられ、一対の上記補強プレートの間には、上記接合部材が設けられることを特徴とする。 The column-beam junction structure according to the first aspect of the present invention is a column-beam junction structure in which an H-shaped steel beam is joined to a column by an outer diaphragm. The outer diaphragm is composed of a plurality of divided diaphragms. The diaphragm has a column plate abutted against the column, and the divided diaphragm arranged along the H-shaped steel beam among the plurality of divided diaphragms is attached to a flange of the H-shaped steel beam. In addition, a beam plate provided with the column plate at the end is fastened and fixed between the divided diaphragms via a joining member, and between the divided diaphragms by tensile joints provided at both ends of the column plate. By forming the joint surface, only the column plate in one of the divided diaphragms is brought into contact with each column surface of the column. A pair of reinforcing plates spaced apart in the vertical direction are provided on the column plate facing the outer wall and the tensile joints provided at both ends thereof, and the joining member is provided between the pair of reinforcing plates. It is characterized by.
第2発明に係る柱と梁の接合構造は、第1発明において、上記接合部材は、上記引張接合部に上下方向に離間して複数設けられ、上記外壁に対面する上記柱プレート及びその両端部に設けられる引張接合部には、上下方向に離間した複数の上記接合部材の間に伝達プレートが設けられることを特徴とする。 The column-beam junction structure according to a second aspect of the present invention is the columnar and beam junction structure according to the first aspect, wherein the junction member is provided in a plurality in the vertical direction apart from the tensile junction, and the column plate faces the outer wall and both ends thereof The tensile joint provided in the transmission plate is provided with a transmission plate between the plurality of joining members spaced in the vertical direction.
第3発明に係る柱と梁の接合構造は、第2発明において、上記補強プレートは、上記外壁に設けられる縦胴縁に応じた第1切欠が設けられ、上記伝達プレートは、上記縦胴縁に応じた第2切欠が設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the column-to-beam joint structure according to the second aspect, wherein the reinforcing plate is provided with a first notch corresponding to a vertical trunk edge provided on the outer wall, and the transmission plate is provided with the vertical trunk edge. A second notch corresponding to the above is provided.
第4発明に係る柱と梁の接合構造は、第1発明〜第3発明の何れかにおいて、隅部を構成する各外壁に対面する上記柱プレートは、上記柱に沿って平面視でL字状となり、当該柱プレート及びその両端部に設けられる上記引張接合部には、平面視でL字状となる上記補強プレートが設けられることを特徴とする。 In any one of the first to third inventions, the column-beam joint structure according to the fourth invention is an L-shape in plan view along the column, the column plate facing each outer wall constituting the corner. The columnar plate and the tensile joint provided at both ends thereof are provided with the reinforcing plate having an L shape in plan view.
上述した構成からなる本発明によれば、外ダイアフラムは、鋼管柱に対して溶接接合を行わなくても、機械的な取り付け手段に基づいて安定した状態で設置することが可能となり、鋼管柱と外ダイアフラムとの間で発揮させている摩擦力に基づいて、その外ダイアフラムが重力により落下するのを防止することが可能となる。また、これに加えて、地震時には、上下方向に働く力により当該外ダイアフラムが上下方向に向けて、力の伝達上、問題となるほど有意に移動してしまうことを防止することが可能となる。特に、外ダイアフラムについて溶接を使用することなく鋼管柱に固定することができることから、製作に伴う作業労力を軽減させることができる。また溶接部の品質維持に必要な人件費や検査装置等の各種機器のコストを低減でき、製作工期も短縮化できる。このため、消費エネルギーを低減させた施工を行うことができ、環境にやさしい接合方法とすることが可能となる。また、モルタル樹脂等の充填物を充填する工程も省略することもでき、製作労力、製作コストを低減することも可能となる。 According to the present invention having the above-described configuration, the outer diaphragm can be installed in a stable state based on mechanical attachment means without performing welding joint to the steel pipe column. Based on the friction force exerted between the outer diaphragm and the outer diaphragm, it is possible to prevent the outer diaphragm from dropping due to gravity. In addition, in the event of an earthquake, it is possible to prevent the outer diaphragm from moving in a vertical direction due to a force acting in the vertical direction and moving significantly as a problem in terms of force transmission. In particular, since the outer diaphragm can be fixed to the steel pipe column without using welding, the work labor involved in the production can be reduced. In addition, labor costs necessary for maintaining the quality of welds and costs for various equipment such as inspection devices can be reduced, and the production period can be shortened. For this reason, construction with reduced energy consumption can be performed, and an environment-friendly joining method can be achieved. In addition, the step of filling a filling material such as mortar resin can be omitted, and the manufacturing labor and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明によれば、従来の通しダイアフラム工法のように鋼管柱を切断する労力を省くことが可能となる。さらに本発明によれば、いわゆるH形鋼梁におけるウェブを鋼管柱との間で直接接合されない構成とし、ウェブと鋼管柱との間に従来技術の如き梁ブラケットを設けない構成としてもよい。かかる場合には、従来技術において主として用いられていた梁ブラケットの構成が不要となることから、製作労力の軽減に基づく施工コストの大幅な低減を図ることができ、施工工期も短縮することも可能となる。また、梁ブラケットが不要となることから、鋼管柱にこれを予め取り付ける必要も無くなり、鋼管のままの状態で搬送できるため輸送効率化を図ることも可能となる。また、接合構造の安定した品質を確保することが可能となる。また、溶接を行わない構成としているため、耐衝撃性等を向上させるための設計について考慮する必要もかなり軽減されるため、設計の自由度を向上させることも可能となる。 Moreover, according to this invention, it becomes possible to save the effort which cut | disconnects a steel pipe column like the conventional through-diaphragm construction method. Furthermore, according to the present invention, the web in the so-called H-shaped steel beam may be configured not to be directly joined between the steel pipe columns, and the beam bracket as in the prior art may not be provided between the web and the steel pipe columns. In such a case, the construction of the beam bracket, which was mainly used in the prior art, is no longer required, so the construction cost can be greatly reduced based on the reduction of production labor, and the construction period can be shortened. It becomes. Further, since the beam bracket is not necessary, it is not necessary to attach the beam bracket to the steel pipe column in advance, and it is possible to transport the steel pipe as it is, thereby improving transport efficiency. In addition, it is possible to ensure stable quality of the joint structure. Moreover, since it is set as the structure which does not weld, the necessity for considering the design for improving impact resistance etc. is also relieved considerably, Therefore It becomes possible to improve the freedom degree of design.
更に本発明によれば、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの柱プレート及び引張接合部には、上下方向に離間した一対の補強プレートが設けられ、一対の補強プレートの間には、接合部材が設けられる。これにより、圧縮力が作用したとしても、外壁側に設けられる分割ダイアフラムにおいて、引張接合部が互いに拡がる方向に向かう柱プレートの曲げ変形を抑制することができる。このため、外壁に対面する柱プレートの両端に位置する引張接合部において分割ダイアフラム間を締め付け固定していた接合部材に付加的な曲げを抑制することができる。その結果、本発明によれば、外壁側に設けられる分割ダイアフラムとこれに隣接する分割ダイアフラム間を締め付け固定する接合部材を、H形鋼梁に沿って配置される分割ダイアフラム間を締め付け固定する接合部材よりも大きくする必要がなく、同一の規格の接合部材を用いることができる。 Furthermore, according to the present invention, the pillar plate and the tensile joint portion of the divided diaphragm provided on the outer wall side are provided with a pair of reinforcing plates spaced apart in the vertical direction, and a joining member is provided between the pair of reinforcing plates. It is done. Thereby, even if a compressive force acts, in the divided diaphragm provided on the outer wall side, it is possible to suppress the bending deformation of the column plates in the direction in which the tensile joints expand from each other. For this reason, an additional bending can be suppressed to the joining member which clamped and fixed between the division | segmentation diaphragms in the tension joint part located in the both ends of the column plate which faces an outer wall. As a result, according to the present invention, the joining member that fastens and fixes the split diaphragm provided on the outer wall side and the split diaphragm adjacent to the split diaphragm is fastened and fastened between the split diaphragms arranged along the H-shaped steel beam. It is not necessary to make it larger than the member, and a joining member of the same standard can be used.
また、本発明によれば、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの柱プレート及び引張接合部には、上下方向に離間した一対の補強プレートが設けられ、一対の補強プレートの間には、接合部材が設けられる。これにより、分割ダイアフラムにH形鋼梁からの曲げモーメントが作用したとしても、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの引張接合部が面外方向に向かう面外曲げ変形を抑制することができる。このため、外壁に対面する柱プレートの両端に位置する引張接合部において分割ダイアフラム間を締め付け固定していた接合部材に作用する梃子反力を抑制することができる。その結果、本発明によれば、外壁側に設けられる分割ダイアフラムの引張接合部の板厚を、H形鋼梁に取り付けられる分割ダイアフラムの引張接合部の板厚よりも大きくする必要がなく、これらを板厚を同一にすることができる。 Further, according to the present invention, the pillar plate and the tensile joint portion of the divided diaphragm provided on the outer wall side are provided with a pair of reinforcing plates spaced apart in the vertical direction, and a joining member is provided between the pair of reinforcing plates. Provided. Thereby, even if the bending moment from the H-shaped steel beam acts on the split diaphragm, the out-of-plane bending deformation of the split diaphragm provided on the outer wall side toward the out-of-plane direction can be suppressed. For this reason, the insulator reaction force which acts on the joining member which clamped and fixed between the division | segmentation diaphragms in the tension joint part located in the both ends of the column plate which faces an outer wall can be suppressed. As a result, according to the present invention, it is not necessary to make the plate thickness of the tensile joint portion of the split diaphragm provided on the outer wall side larger than the plate thickness of the tensile joint portion of the split diaphragm attached to the H-shaped steel beam. The plate thickness can be made the same.
以下、本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造について、図面を参照しながら詳細に説明をする。 Hereinafter, a steel pipe column and beam joint structure to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造10の斜視図であり、図2は、その平断面図であり、図3はその側面図を示している。
FIG. 1 is a perspective view of a steel pipe column /
本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造10では、外ダイアフラム1により、鋼管柱5における柱面へH形鋼梁3を直交させて配置するものである。中でも本発明は、外ダイアフラム1を外壁61に近接するいわゆる側柱としての鋼管柱5に設ける場合に特化したものである。
In the steel tube column / beam
鋼管柱5は、断面矩形状で所定の板厚からなる鋼管を、建築構造物用の柱体として適用したものである。この鋼管柱5は、大地震による大きな揺れにおいても建築構造物自体の自重を支えつつ、その倒壊や崩落を防ぐ役割を担う。鋼管柱5は外壁61に近接する位置に設けられる、いわゆる側柱である。なお、以下の実施の形態では、この鋼管柱5として断面正方形、断面長方形等のような矩形断面である場合を例にとり説明する。鋼管柱5におけるコーナー部5aは、円弧状とされていてもよいし、ほぼ直角でもよい。
The
H形鋼梁3は、鋼管柱5とともに、建築構造物の骨組を形造るものであって、ウェブ32の上端に設けられたフランジ31(以下、上フランジ31ともいう)と、ウェブ32の下端に設けられたフランジ33(以下、下フランジ33ともいう)とを有するH形鋼からなる。H形鋼梁3は、鋼管柱5の柱面に対して直交するようにして外ダイアフラム1を介して取り付けられる。図1の例では、鋼管柱5に対して、外壁61に対面する方向を除く3方向に3本のH形鋼梁3を互いに90°間隔で配設する場合について示しているがこれに限定されるものでは無い。なお、このH形鋼梁3は、後述するように大地震等の大応力作用時においても鋼管柱5よりも先に降伏させることで塑性化させ、ひいては鋼管柱5の塑性化を防止し、又は低減させることで、建築構造物の倒壊を防ぐように作用する。
The H-shaped
外ダイアフラム1は、図3に示すようにH形鋼梁3を介して上下一対で構成される。上側の外ダイアフラム1は、上フランジ31の上方側から取り付けられ、下側の外ダイアフラム1は、下フランジ33の下方側から取り付けられる。この外ダイアフラム1は、複数の分割ダイアフラム2を組み合わせることにより構成される。即ち平面視において、この外ダイアフラム1は、分割ダイアフラム2により鋼管柱5の周囲を囲むようにして配置される。この外ダイアフラム1は、鋼、ステンレス鋼、鋳鋼、球状黒鉛鋳鉄等を使用する場合を前提としているが、これに限定されるものではなく、鋼以外にアルミニウム合金等、他のいかなる金属を使用するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, the
また、分割ダイアフラムは、厳密な溶接品質管理がなされた工場溶接組立製品とすることが可能である。 Further, the divided diaphragm can be a factory welded assembly product that has been subjected to strict welding quality control.
分割ダイアフラム2は、互いに組み合わせることで一つの外ダイアフラム1としての機能を奏するものである。本実施の形態において、この分割ダイアフラム2のうち、3本のH形鋼梁にそれぞれ取り付けられる分割ダイアフラム2aと、外壁61側に設けられる分割ダイアフラム2bとを有している。
The divided
図4は、一の分割ダイアフラム2aの平面図であり、図5はその斜視図である。分割ダイアフラム2aは、H形鋼梁3における上フランジ31又は下フランジ33に添接される梁プレート22と、鋼管柱5に当接される柱プレート23とを有している。
4 is a plan view of one divided
梁プレート22は、H形鋼梁3における上フランジ31又は下フランジ33とボルト接合をするためのボルト孔127が予め穿設されている。この梁プレート22は、H形鋼梁3の長手方向をCとしたときに、ボルト孔127は、長手方向Cや幅方向に沿って複数個に亘り設けられている。
The
梁プレート22は、直線状の前端部22aと、この前端部22aから拡径された側端部22bとを有している。この側端部22bには、上方及び/又は下方に向けて凸状に形成された図示しないリブが形成されていてもよい。梁プレート22における前端部22aのW方向の幅は、H形鋼梁3の上フランジ31又は下フランジ33のW方向の幅と略同一とされていてもよい。いずれの場合においても、一枚の梁プレート22は、H形鋼梁3における一の上フランジ31又は一の下フランジ33のみと接合可能なサイズとされている。換言すれば、一の上フランジ31又は一の下フランジ33に対して互いに隣接する2以上の分割ダイアフラム2における梁プレートが接合されることは無い。なお、梁プレート22における側端部22bは、他のいかなる拡径形状とされていてもよい。
The
また梁プレート22におけるフランジ31、33との添接面は、必要に応じて高摩擦係数化処理が施される。この高摩擦係数化処理では、金属溶射処理、無機ジンクリッチ塗装処理等が適宜選択される。或いは、梁プレート22とフランジ31、33との間に高摩擦係数処理された薄板金属板を挿入するようにしてもよい。
Further, the contact surface of the
このような梁プレート22は、平面視で互いに90°の間隔で配置される各H形鋼梁3毎に取り付けられるものである。
Such a
柱プレート23は、梁プレート22におけるC方向端部に設けられている。柱プレート23のW方向の幅は、梁プレート22の前端部22aにおけるW方向の幅よりも広く構成されている。換言すれば、梁プレート22は、前端部22aから徐々に拡径されて柱プレート23に到達することとなる。柱プレート23のプレート面は、梁プレート22のプレート面に対して互いに垂直となる方向に延設されている。柱プレート23のW方向の幅は、鋼管柱5における各柱面の幅とほぼ同一、構成されている。また、この柱プレート23は、図5に示すように梁プレート22の端部から上方に延設された上部柱プレート部23aと、梁プレート22の端部から下方に延設された下部柱プレート部23bとを有するものとされていてもよい。柱プレート23は、鋼管柱5の表面に添わせて当接させて固定可能とされている。柱プレート23は、上部柱プレート部23aと、下部柱プレート部23bとの何れか一方のみで構成されていてもよい。
The
また柱プレート23は、鋼管柱5への当接面において、必要に応じて滑り止め処理が施されていてもよい。この滑り止め処理は、ブラスト処理、塗装処理、金属溶射処理、ローレット或いは切削等による凹凸加工処理等が適宜選択される。
Further, the
柱プレート23の両端部には、引張接合部21が設けられている。鋼板を使用して分割ダイアフラム2を形成する場合は、この柱プレート23と引張接合部21は互いに一体化されている鋼板を折り曲げ加工することにより形成されていてもよいし、互いに別個の鋼板を溶接等を介して接合するようにしてもよい。隣接する分割ダイアフラム2a間に位置する引張接合部21の折り曲げ角度θ1は、平面視で柱プレート23の延長方向(W方向)から略45°折り曲げた方向へ延長されている。分割ダイアフラム2bにおける引張接合部21と隣接する場合、この折り曲げ角度θ1は、如何なる角度で構成されていてもよく、例えば45°程度とされていてもよいし、例えば70°〜80°とされていてもよい。この引張接合部21には、前端部22aから徐々に拡径されてきた梁プレート22が下側から連続することとなる。この引張接合部21は、梁プレート22から上方に延設された上部引張接合部21aと、梁プレート22から下方に延設された下部引張接合部21bとを有するものとされていてもよい。これら引張接合部21は、貫通したボルト孔126が上下方向に離間して2つ設けられている。このボルト孔126は、引張接合部21を上部引張接合部21a及び下部引張接合部21bとにより構成する場合において、それぞれの上部引張接合部21a及び下部引張接合部21b毎に設けられていてもよい。なお、ボルト孔126は、上下方向に離間して3以上の複数で設けられてもよい。
At both ends of the
なお、引張接合部21は、柱プレート23とその板厚が異なるものであってもよいし、また上方向、下方向への延長長さが異なるものであってもよい。
In addition, the tension |
ちなみに、この柱プレート23の面は、梁プレート22の面に対してほぼ垂直とされている。このとき柱プレート23と梁プレート22との接合部分における隅部が略垂直となっている場合には、当該隅部に応力が集中してしまう。この隅部における応力集中を避ける観点から、当該隅部にRを設けるようにしてもよい。
Incidentally, the surface of the
図6は、一の分割ダイアフラム2bの平面図であり、図7はその斜視図である。分割ダイアフラム2bは、上述した梁プレート22と略同一高さの平面を有する伝達プレート28と、鋼管柱5に当接される柱プレート23と、柱プレート23の両端部に設けられた引張接合部21と、伝達プレート28に対して略平行に配置される一対の補強プレート29、29とを有している。
6 is a plan view of one divided
伝達プレート28には、H形鋼梁3における上フランジ31又は下フランジ33に接合されることは無いため、ボルト孔が特段設けられることは無い。この伝達プレート28は、柱プレート23及びその両端に設けられた引張接合部21に設けられている。C方向への伝達プレート28の突出長は、引張接合部21とほぼ同一か、或いはこれよりも短く構成されていてもよい。但しこの伝達プレート28は、引張接合部21よりもC方向に向けて突出されていてもよいが、その突出長は極力小さい方が望ましい。
Since the
伝達プレート28は、引張接合部21のボルト孔126が上下方向に離間して2つ設けられる場合、上下方向に離間した2つのボルト孔126の間に設けられる。なお、引張接合部21のボルト孔126が上下方向に離間して3つ以上で設けられる場合には、伝達プレート28は、何れか2つのボルト孔126の間に設けれればよく、各ボルト孔126間にそれぞれ伝達プレート28が設けられてもよい。
The
伝達プレート28に設けられる柱プレート23は、伝達プレート28におけるC方向端部に設けられている。この柱プレート23のプレート面は、伝達プレート28のプレート面に対して互いに垂直となる方向に延設されている。柱プレート23と伝達プレート28との間に形成される隅部における応力集中を避ける観点から、当該隅部にRを設けるようにしてもよい。
The
引張接合部21の延長方向における、柱プレート23の延長方向(W方向)に対する折り曲げ角度θ2は、如何なる角度で構成されていてもよく、例えば図6に示す形態においては、0°超〜45°未満で構成されている。この角度θ2は、10〜20°とされていることが望ましい。ちなみに、この分割ダイアフラム2bにおける引張接合部21の折り曲げ角度θ2は、これと隣接する分割ダイアフラム2aにおける引張接合部21の折り曲げ角度θ1との関係において調整されることとなる。即ち、この折り曲げ角度θ2は、ほぼ90°−θ1となるように調整される。
The bending angle θ2 with respect to the extending direction (W direction) of the
C方向への伝達プレート28の突出長を、引張接合部21以下とする場合において、引張接合部21におけるW方向に対する折り曲げ角度θ2を小さくすることにより、伝達プレート28のC方向への突出長そのものを小さくすることも可能となる。なお、伝達プレート28は、省略するようにしてもよい。
When the projection length of the
補強プレート29は、その外形が伝達プレート28の外形と略等しい。補強プレート29には、H形鋼梁3における上フランジ31又は下フランジ33に接合されることは無いため、ボルト孔が特段設けられることは無い。この補強プレート29は、柱プレート23及びその両端に設けられた引張接合部21に設けられている。C方向への補強プレート29の突出長は、引張接合部21とほぼ同一か、或いはこれよりも短く構成されていてもよい。また、補強プレート29の突出長は、伝達プレート28の突出長と略等しくしてもよい。この補強プレート29は、引張接合部21よりもC方向に向けて突出されていてもよいが、その突出長は極力小さい方が望ましい。
The outer shape of the reinforcing
補強プレート29は、引張接合部21のボルト孔126を上下方向で挟んで両側に一対となって設けられる。図7に示すように、引張接合部21のボルト孔126が上下方向に離間して2つ設けられる場合には、2つのボルト孔126を上下方向で挟んで両側に一対の補強プレート29、29が設けられることとなる。即ち、一対の補強プレート29、29の間に、上下方向に離間した2つのボルト孔126が設けられる。もちろん、ボルト孔126が3以上の複数で設けられる場合には、一対の補強プレート29の間に、上下方向に離間した複数のボルト孔126が設けられればよい。
The reinforcing
補強プレート29は、引張接合部21を上部引張接合部21a及び下部引張接合部21bとにより構成する場合において、補強プレート29aが上部引張接合部21aの上端に設けられ、補強プレート29bが下部引張接合部21bの下端に設けられてもよい。なお、上部引張接合部21aは、補強プレート29aよりもさらに上方向に突出されていてもよいし、下部引張接合部21bは、補強プレート29bよりもさらに下方向に突出されていてもよい。
The reinforcing
補強プレート29に設けられる柱プレート23は、補強プレート29におけるC方向端部に設けられている。この柱プレート23のプレート面は、補強プレート29のプレート面に対して互いに垂直となる方向に延設されている。柱プレート23と補強プレート29との間に形成される隅部における応力集中を避ける観点から、当該隅部にRを設けるようにしてもよい。
The
なお、分割ダイアフラム2bは、金属板を折り曲げ加工して形成された柱プレート23及び引張接合部21に対して、金属板からなる伝達プレート28と補強プレート29とが溶接により取り付けられてもよい。また、分割ダイアフラム2bは、熱した金属を鋳型に流し込むことで、柱プレート23、引張接合部21、伝達プレート28及び補強プレート29が形成されてもよい。
Note that, in the divided
次に、上述の如き構成からなる分割ダイアフラム2a、2bを組み合わせて一の外ダイアフラム1を構成する場合、例えば図8に示すように、鋼管柱5の周囲に4枚の分割ダイアフラム2a、2bを配置させる。このとき、鋼管柱5の柱面に、分割ダイアフラム2a、2bの柱プレート23を当接させる。上述したように、柱プレート23のW方向の幅は、鋼管柱5における各柱面の幅とほぼ同一とされているため、ちょうど鋼管柱5の各柱面には、一の分割ダイアフラム2における柱プレート23のみが当接される状態となる。その結果、鋼管柱5の一の柱面に2以上の分割ダイアフラム2a、2bの柱プレート23が当接されることはなくなる。
Next, when one
また隣接する分割ダイアフラム2間の接合面としての引張接合部21が、鋼管柱5のコーナー部5a近傍に位置するよう構成されている。
Further, the tensile
引張接合部21は、上述したように柱プレート23のW方向の両端に形成されている。柱プレート23のW方向の幅は、鋼管柱5における各柱面の幅とほぼ同一とされているため、柱プレート23のW方向の両端に位置する引張接合部21は、鋼管柱5のコーナー部5a近傍に位置することとなる。
As described above, the tensile
また隣接する分割ダイアフラム2a間における各引張接合部21は、平面視で柱プレート23の延長方向(W方向)から平面視で略45°方向に折り曲げた方向へ延長されているため、隣接する分割ダイアフラム2間の引張接合部21は、互いにほぼ平行となる。また分割ダイアフラム2aにおける引張接合部21と、これに隣接する分割ダイアフラム2bにおける引張接合部21は、折り曲げ角度θ2が90°−θ1とされることにより、互いにほぼ平行となる。
In addition, each tensile joint 21 between the adjacent divided
この当接段階においては、互いに隣接する分割ダイアフラム2における引張接合部21間は、互いに間隔が形成される状態にある。本発明においては、少なくとも間隔e(e1、e2、e3、e4)がe≧0を満たすように設計される。
In this abutment stage, the space between the
次に外ダイアフラム1の取り付けを行う。隣接する分割ダイアフラム2a、2b間の接合は、互いに平行に位置する引張接合部21に形成されたボルト孔126にボルト25を挿通させ、ボルト25のネジ部分をナット26により締め付け固定する。このボルト25、ナット26による締め付けを行うことにより、隣接する分割ダイアフラム2a、2bは、引張接合部21を介して徐々に近接していくこととなる。そして、ボルト25、26間で完全に締め付けが終わる段階で、隣接する分割ダイアフラム2a、2bにおける互いの引張接合部21が接触又は近接することとなり、上述したeが縮減することとなる。このとき、eが縮減するものであれば、eは0であることは勿論であるが、e>0とされていることで、分割ダイアフラム2が互いに非接触とされていてもよい。
Next, the
分割ダイアフラム2a、2b間は、図1に示すように、ボルト25及びナット26とを介して締め付け固定される。分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間に、ボルト25及びナット26が設けられることとなる。さらに、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した2つのボルト25及びナット26の間に伝達プレート28が設けられることとなる。
As shown in FIG. 1, the divided
次に外ダイアフラム1とH形鋼梁3との取り付けを行う。分割ダイアフラム2aにおける梁プレート22に穿設されたボルト孔127にボルト41を挿通させる。このとき、この梁プレート22と添設すべき上フランジ31、又は下フランジ33においても図示しないボルト孔が予め形成されており、これらとボルト孔127とを合わせ込んでボルト41を挿通させる。また、フランジ31、33から突出されたボルト41のねじ部分にナット42を螺着させ締め付ける。これにより、梁プレート22と、H形鋼梁3におけるフランジ31、33とは互いに強固に取り付け固定される。また、分割ダイアフラム2とH形鋼梁3とをこのようなボルト接合で行う場合以外に、梁プレート22の端部と、H形鋼梁3におけるフランジ31、33の端部とを突き合わせて溶接することで固定するようにしてもよい。また、梁プレート22とフランジ31、33とを互いに重ね合わせて隅肉溶接により固着させるようにしてもよいし、他のいかなる接合手段により代替させるようにしてもよい。
Next, the
なお分割ダイアフラム2bに対して、H形鋼梁3を取り付ける作業は特段行うことは無い。但し、この分割ダイアフラム2bは、その柱プレート23が図2に示すように外壁61に対面する位置に設けられることが前提となる。この外壁61には、その内側において縦胴縁62が設けられるが、この縦胴縁62に近接する伝達プレート28及び補強プレート29は、上述したようにC方向への突出長が小さい。このため、この縦胴縁62と、伝達プレート28及び補強プレート29とが互いに干渉することも無くなる。その結果、外壁61に対して鋼管柱5を極力近接させる設計も可能となる。
The operation of attaching the H-shaped
一枚の梁プレート22は、上述したように、一の上フランジ31又は一の下フランジ33のみと接合可能なサイズとされている。即ち、一枚の梁プレート22と、一の上フランジ31又は一の下フランジ33とは、互いに1対1の対応である。従って、図9に示すように、H形鋼梁3における上フランジ31又は下フランジ33に対して、予め梁プレート22をボルト接合することもできる。即ち、H形鋼梁3に分割ダイアフラム2を予め取り付けた状態で一体化させた上で、これらを鋼管柱5に対して図中矢印方向に向けて近づけて当接させるようにしてもよい。これにより、接合構造10の施工が簡単になり、迅速な施工を実現することが可能となる。これに加えて、本発明によれば、工場においてH形鋼梁3に分割ダイアフラム2を予め取り付けた状態で一体化させ、その状態で現場まで搬送して取り付けを行うことも可能となるため、現場施工の効率化を図ることも可能となる。
As described above, one
このように本発明では、分割ダイアフラム2a、2b間の接合を、いずれも溶接接合を一切用いることなく、すべてボルトを始めとした、いわゆる機械的な接合部材のみに基づいて行う。ちなみに、このボルト25、41による接合の代替としては、他のいかなる接合部材を用いるようにしてもよい。
As described above, in the present invention, the joining between the divided
また分割ダイアフラム2a、2b間の接合と、梁プレート22と上フランジ31及び下フランジ33との接合については、いかなる順序で行うようにしてもよい。
The joining between the divided
このようにして分割ダイアフラム2a、2b間の間隔eを減らすように接合を行うことにより、分割ダイアフラム2を構成する外ダイアフラム1から鋼管柱5に向けた押し込み力が作用することとなる。この押し込み力は、分割ダイアフラム2における柱プレート23から鋼管柱5における柱面へと伝達されることとなる。その結果、この柱プレート23と鋼管柱5との間で互いに接触圧させていることにより、互いの接触面間で強い摩擦力を発揮させることができる。その結果、外ダイアフラム1は、鋼管柱5に対して溶接接合を行わなくても安定した状態で設置することが可能となり、重力等に基づいて落下するのを防止することが可能となる。特に、外ダイアフラム1について溶接を使用することなく鋼管柱5に固定することができることから、製作に伴う作業労力を軽減させることができる。また溶接部の品質維持に必要な人件費や検査装置等の各種機器のコストを低減でき、製作工期も短縮化できる。このため、消費エネルギーを低減させた施工を行うことができ、環境にやさしい接合方法とすることが可能となる。
By performing the joining so as to reduce the distance e between the divided
また、本実施例によれば、従来の通しダイアフラム工法のように鋼管柱を切断する労力を省くことが可能となる。さらに本実施例によれば、いわゆるH形鋼梁3におけるウェブ32を鋼管柱5との間で直接接合されない構成とし、ウェブ32と鋼管柱5との間に従来技術の如き梁ブラケットを設けない構成としている。この場合、従来技術における梁ブラケットの構成が不要となることから、製作労力の軽減に基づく施工コストの大幅な低減を図ることができ、施工工期も短縮することが可能となる。また、梁ブラケットが不要となることから、鋼管柱5にこれを予め取り付ける必要も無くなり、鋼管のままの状態で搬送できるため輸送効率化を図ることが可能となる。また、極力、溶接を排除した構成としているため、接合構造10の安定した品質を確保することが容易となる。
Moreover, according to the present Example, it becomes possible to save the labor which cuts a steel pipe column like the conventional through-diaphragm construction method. Furthermore, according to the present embodiment, the
なお、本実施例によれば、上述した効果は薄れるものの、ウェブ32と鋼管柱5との間に従来技術の如きシアプレートや、ずれ落ちを防止するための部材を設ける構成としてもよいことは勿論である。
In addition, according to the present embodiment, although the above-described effect is diminished, a configuration in which a shear plate as in the prior art or a member for preventing slippage may be provided between the
上述の如き構成からなる本発明を適用した接合構造10において、地震力が作用した場合、図10に示すようにH形鋼梁3に対して曲げモーメントMが作用する。このような曲げモーメントMがH形鋼梁3に作用した場合には、これがフランジ31、33の軸力に変換され、この軸力がフランジ31、33中を伝搬していく。フランジ31、33中を伝搬する軸力は、曲げモーメントの向きに応じて、図11に示すように接合構造10において引張力Tとなり、また図12に示すような圧縮力Pとなる。
In the
上述のような曲げモーメントMが作用した場合に、上フランジ31に引張力が作用している場合には、下フランジ33には圧縮力が作用することになる。また上フランジ31に圧縮力が作用している場合には、下フランジ33には引張力が作用することとなる。
When the bending moment M as described above is applied, if a tensile force is applied to the
ここで接合構造10において軸力に基づく引張力Tが作用する場合には、先ずH形鋼梁3におけるフランジ31(33)を介して当該引張力Tが伝達される。フランジ31(33)からの引張力Tは、分割ダイアフラム2における梁プレート22に伝達される。梁プレート22が図11中の引張力Tのベクトル方向に引っ張られる結果、これに連結されている柱プレート23も当該方向に引っ張られる。ちなみに、本実施例においては、この鋼管柱5と柱プレート23とは単に当接されているのみであり、他の連結手段や溶接接合を介して直接的に連結されているものではない。このため、引張力Tがこの梁プレート22及び柱プレート23を介して直接鋼管柱5に作用することは無い。
Here, when the tensile force T based on the axial force acts in the
また、分割ダイアフラム2における梁プレート22に伝達された引張力Tは、図11中の力Ta、Tbの経路へと伝達されることとなる。即ち、力Ta、Tbは、柱プレート23及び引張接合部21を介して鋼管柱5を迂回するように伝達する。そして、当初の引張力Tが伝達されてきた梁プレート22に設けられている柱プレート23と鋼管柱5を介して対面する他の柱プレート23を有する分割ダイアフラム2までこれを伝達させる。
The tensile force T transmitted to the
このとき、梁プレート22は、前端部22aから徐々に拡径されて柱プレート23に到達する形状とされているため、力Ta、Tbの伝達経路をより広くすることが可能となり、スムーズな応力伝達が可能となる。その結果、力Ta、Tbが伝達する経路が局所的に狭くなったり急激に折れ曲がることもなくなることから、応力集中を小さく抑えられる。また接合構造10自体の構造的な安定性を確保することも可能となる。
At this time, since the
当初の引張力Tが伝達されてきた梁プレート22に設けられている柱プレート23と鋼管柱5を介して対面する柱プレート23は、この伝達されてきた応力に基づいてちょうど図11中の力Ccが鋼管柱5に向けて作用することとなる。この力Ccは、梁プレート22から伝達されてきた引張力Tと同一方向であり、受けた柱プレート23から鋼管柱5に向けて作用する圧縮力Ccとなる。即ち、引張力Tは、対面する柱プレート23から鋼管柱5へ作用する圧縮力Ccへと変換されることとなる。対面する柱プレート23と鋼管柱5とは締め付け固定されているが、これに加えて更に圧縮力Ccが加わることとなる。
The
このように、本実施例によれば、鋼管柱5と柱プレート23とを単に当接させるのみに構成にすることで、引張力Tがこの梁プレート22及び柱プレート23を介して直接鋼管柱5に作用させないようにし、一方でその分の引張力Tは他へと伝播することとなり、最終的に対面する分割ダイアフラム2において圧縮力Ccへと変換可能とされている。
As described above, according to this embodiment, the
また、図11に示すように圧縮力Ccが作用(分割ダイアフラム2bの引張接合部21に力Tbが作用)したとき、分割ダイアフラム2bの引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向けて分割ダイアフラム2bの柱プレート23が曲げ変形しようとする。このとき、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、一対の補強プレート29、29が分割ダイアフラム2bの柱プレート23の曲げ変形に抵抗するものとなる。
Further, when the (force T b is applied to the
接合構造10において軸力に基づく圧縮力Pが作用する場合には、図12に示すように、先ずH形鋼梁3におけるフランジ31(33)を介して当該圧縮力Pが伝達される。フランジ31(33)からの圧縮力Pは、分割ダイアフラム2における梁プレート22に伝達される。梁プレート22が図中の圧縮力Pのベクトル方向に押圧される結果、これに連結されている柱プレート23も当該方向に押圧される。柱プレート23と鋼管柱5とは、互いに締め付け固定されているが、これに加えて更に圧縮力Pが加わることとなる。
When the compressive force P based on the axial force acts on the
このようにして、本発明を適用した接合構造10は、梁プレート22を介して引張力T、圧縮力Pの何れが作用した場合においても、鋼管柱5に対して直接引張力として伝達するのではなく、全て圧縮力としてこれを伝達することが可能となる。このため、H形鋼梁3が地震力に基づいて何れの方向の曲げモーメントMが負荷された場合においても、鋼管柱5に対してこれを圧縮力として伝達することができる。
In this way, the joining
また、分割ダイアフラム2にH形鋼梁3からの曲げモーメントMが作用したとき、分割ダイアフラム2bの引張接合部21が面外方向に向けて面外曲げ変形しようとする。このとき、本実施例では、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、一対の補強プレート29、29が分割ダイアフラム2bの引張接合部21の面外方向に向かう面外曲げ変形に抵抗するものとなる。
Further, when the bending moment M from the H-shaped
本実施例においては鋼管柱5に対して圧縮力のみ作用させる構成としていることから、圧縮力が負荷される鋼管柱5は、特に接合部において大きな面外変形することなく略弾性変形域内に留まるものとなる。その結果、鋼管柱5に対して引張力が負荷されることによる塑性化を防止することが可能となる。また鋼管柱5の塑性変形を防止する一方で、引張力が負荷されるH形鋼梁3を先に塑性化させることで、建築構造物の倒壊を防止することが可能となる。このため、鋼管柱5の塑性変形を防止するために、鋼管柱5の板厚を厚くする必要も無くなり、鋼材の材料コストの低減にもつながる。
In this embodiment, since only the compressive force is applied to the
なお本実施例では、図11に示すように柱プレート23に対して引張力Tが作用し、圧縮力Ccの分において強められる結果、両者間で摩擦力を好適に発揮させることが可能となる。その結果、外ダイアフラム1の重力等に基づいて落下してしまうのを防止することができる。
In the present embodiment, a tensile force T acts on the
本実施例では、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、図11に示すように圧縮力Ccが作用(分割ダイアフラム2bの引張接合部21に力Tbが作用)したとしても、外壁61側に設けられる分割ダイアフラム2bにおいて、引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう柱プレート23の曲げ変形を抑制することができる。このため、外壁61に対面する柱プレート23の両端に位置する引張接合部21において分割ダイアフラム間2a、2bを締め付け固定していたボルト25に付加的な曲げが作用するのを抑制することができる。その結果、本実施例では、分割ダイアフラム2bとこれに隣接する分割ダイアフラム2a間を締め付け固定するボルト25を、H形鋼梁3に沿って配置される分割ダイアフラム2a、2a間を締め付け固定するボルト25よりも大きくする必要がなく、同一の規格のボルト25を用いることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、外壁61側に設けられる分割ダイアフラム2にH形鋼梁3からの曲げモーメントMが作用したとしても、分割ダイアフラム2bの引張接合部21が面外方向に向かう面外曲げ変形を抑制することができる。このため、外壁61に対面する柱プレート23の両端に位置する引張接合部21において分割ダイアフラム2a、2b間を締め付け固定していたボルト25に梃子反力が作用するのを抑制することができる。その結果、分割ダイアフラム2bの引張接合部21の板厚を、分割ダイアフラム2aの引張接合部21の板厚よりも大きくする必要がなく、これらを板厚を同一にすることができる。
Further, in this embodiment, the
さらに、本実施例では、分割ダイアフラム2bの引張接合部21に上下方向に離間して接合部材としてのボルト25及びナット26が2つ設けられ、外壁61に対面する柱プレート23及びその引張接合部21には、上下方向に離間した2つのボルト25及びナット26の間に伝達プレート28が設けられる。これにより、分割ダイアフラム2bの引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう分割ダイアフラム2bの柱プレート23の曲げ変形と、分割ダイアフラム2bの引張接合部21の面外方向に向かう面外曲げ変形と、をより効果的に抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, two
更に本実施例によれば、引張接合部21について、平面視で柱プレート23の延長方向(W方向)から平面視で上述した角度θ1、θ2の範囲の方向に折り曲げた方向へ延長されている。このため、H形鋼梁3におけるフランジ31、33の端部を鋼管柱5に近接させた場合においても、これらフランジ31、33は引張接合部21に対して離間しており、互いに干渉することが無くなる。同様に、互いに当接させた引張接合部21間を締結するボルト25及びナット26等の接合部材も鋼管柱5に近接させたフランジ31、33に対して離間しており、互いに干渉することが無くなる。
Further, according to the present embodiment, the tensile
このため、本実施例によれば、H形鋼梁3を鋼管柱5の柱面に対してより近接させることが可能となる。このH形鋼梁3を鋼管柱5の柱面に対してより近くまで近接させることにより、図10に示すH形鋼梁3の曲げモーメントに基づいて外ダイアフラム1に作用する荷重を低減することができる。その結果、外ダイアフラム1を構成する各プレートの板厚を薄肉化することができるため設計の自由度が増大し、ひいては外ダイアフラム1の部材としての製作コストを低く抑えることが可能となる。
For this reason, according to the present embodiment, the H-shaped
また本発明は、側柱としての鋼管柱5に対してH形鋼梁3を平面視でT字状に取り付ける場合を想定したものであるが、建築構造物の室内をより広く取る観点から、鋼管柱5の中心に対してH形鋼梁3をずらして配置する場合がある。これに応じて分割ダイアフラム2aは、互いに均等な形状とはならず、ボルト孔127の位置を外壁61側に向けて偏心させることで容易に対応することができる。
Moreover, although this invention assumes the case where the H-shaped
これに加えて、本発明では、分割ダイアフラム2bにつき、外壁61に対面する柱プレート23の両端に位置する引張接合部21の接合面m(図1、2参照)は、平面視で当該柱プレート23の延長方向Wに対して0°超〜45°未満とされている。その結果、柱プレート23並びにその両端部に設けられた引張接合部21に設けられる伝達プレート28は、そのC方向への突出長を引張接合部21とほぼ同一と仮定した場合に、C方向への突出長を小さくすることが可能となる。その結果、この伝達プレート28が外壁61の縦胴縁62と干渉することなく、鋼管柱5を極力外壁61側に近接させることができ、建築構造物の室内をより広く取ることが可能となる。
In addition to this, in the present invention, with respect to the divided
図13は、鋼管柱5を外壁61の隅部に最も近接した位置にある隅柱に適用する場合の例を示している。かかる場合には、鋼管柱5に対して2本のH形鋼梁3を上述した分割ダイアフラム2aを使用して平面視でL字状に取り付ける。そして、鋼管柱5を構成する各周面のうち、H形鋼梁3が取り付けられない面、換言すれば外壁61と対面する面については、分割ダイアフラム2cを当接させる。
FIG. 13 shows an example in which the
図14は、分割ダイアフラム2cの斜視図である。分割ダイアフラム2cは、平面視でL字状に構成されており、柱プレート23は、鋼管柱5の周面形状に応じて隅部63が略90°に折り曲げられて構成されている。鋼管柱5の隅部にRが設けられている場合には、それに応じて分割ダイアフラム2cの柱プレート23も同様に隅部63にRが形成されていてもよい。また、この柱プレート23は、隅部63を介して折り曲げ成形される場合に限定されるものではなく、2枚の柱プレート23を互いに溶接等により固着されて構成されるものであってもよい。この柱プレート23に取り付けられる伝達プレート28及び補強プレート29も同様に柱プレート23に沿った平面視でL字状となるように構成されている。この伝達プレート28及び補強プレート29も外側への突出長を小さく構成しており、例えば、引張接合部21とほぼ同程度又はそれ以下の突出長とされている。また柱プレート23の両端部には、上述と同様に引張接合部21が設けられており、その接合面mは、平面視で当該柱プレート23の延長方向Wに対して如何なる角度で構成されていてもよいが、0°超〜45°未満とされていることが望ましい。
FIG. 14 is a perspective view of the
このような分割ダイアフラム2cと、2つの分割ダイアフラム2aをボルト25、ナット26を介して同様に取り付けることにより、上述した所期の効果を奏することが可能となる。これに加えて、伝達プレート28及び補強プレート29は、外側への突出長を小さく構成しているため、外壁61の隅部にある縦胴縁62と干渉することなく、鋼管柱5を極力外壁61の隅部側に近接させることができ、建築構造物の室内をより広く取ることが可能となる。また本発明によれば、分割ダイアフラム2cにおける隅部63において引張接合部21を設けることなく柱プレート23、伝達プレート28及び補強プレート29を平面視でL字状に折り曲げて構成していることにより、引張接合部21を設けることでこれが外側に突出することによる縦胴縁62との干渉を防止することができる。
By attaching the divided
また、分割ダイアフラム2cの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、柱プレート23に圧縮力が作用したとしても、分割ダイアフラム2cにおいて、引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう柱プレート23の曲げ変形を抑制することができる。このため、分割ダイアフラム間2a、2cを締め付け固定していたボルト25に付加的な曲げが作用するのを抑制することが可能となる。その結果、分割ダイアフラム2cとこれに隣接する分割ダイアフラム2a間を締め付け固定するボルト25を、H形鋼梁3に沿って配置される分割ダイアフラム2a、2a間を締め付け固定するボルト25よりも大きくする必要がなく、同一の規格のボルト25を用いることができる。
In addition, the
また、分割ダイアフラム2cの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、分割ダイアフラム2にH形鋼梁3からの曲げモーメントMが作用したとしても、分割ダイアフラム2cの引張接合部21が面外方向に向かう面外曲げ変形を抑制することができる。このため、分割ダイアフラム2a、2c間を締め付け固定していたボルト25に梃子反力が作用するのを抑制することが可能となる。その結果、分割ダイアフラム2cの引張接合部21の板厚を、分割ダイアフラム2aの引張接合部21の板厚よりも大きくする必要がなく、これらを板厚を同一にすることができる。
In addition, the
さらに、分割ダイアフラム2cの引張接合部21に上下方向に離間して接合部材としてのボルト25及びナット26が2つ設けられ、外壁61に対面する柱プレート23及びその引張接合部21には、上下方向に離間した2つのボルト25及びナット26の間に伝達プレート28が設けられる。これにより、分割ダイアフラム2cにおいて、引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう柱プレート23の曲げ変形と、分割ダイアフラム2cの引張接合部21の面外方向に向かう面外曲げ変形と、をより効果的に抑制することができる。ちなみに本実施形態においても、この伝達プレート28を省略してもよい。
In addition, two
また、引張接合部21における接合面mを柱プレート23の延長方向Wに対して0°超〜45°未満とされていることで、この引張接合部21自体の外壁61への突出量を抑えることができ、縦胴縁62との干渉を防ぐことが可能となる。
Further, since the joint surface m in the tensile
また図15(a)の例では、鋼管柱5を側柱として使用する際において、分割ダイアフラム2bにおける伝達プレート68について第1切欠101を、補強プレート69について第2切欠201を設けた例を示している。この第1切欠101は、ちょうど縦胴縁62の形成位置に応じて伝達プレート68の前端68aから柱プレート23側に向けて切り欠かれて構成されている。また、第2切欠201は、ちょうど縦胴縁62の形成位置に応じて補強プレート69の前端69aから柱プレート23側に向けて切り欠かれて構成されている。第1切欠101と、第2切欠201とは、互いに同じ形状とされているが、異なる形状とされていてもよく、これら第1切欠101、第2切欠201の形状はいかなるものであってもよい。実際にこの分割ダイアフラム2cを配設する際には、第1切欠101、第2切欠201の形成箇所に縦胴縁62を近接させることで、縦胴縁62と柱プレート23との間隔を短くすることができる。その結果、鋼管柱5を外壁61の隅部側に極力近接させることができる。
15A shows an example in which the
また、分割ダイアフラム2bの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、接合部材としてのボルト25及びナット26が設けられる。これにより、図15(a)の例においても、分割ダイアフラム2bにおいて、引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう柱プレート23の曲げ変形と、分割ダイアフラム2bの引張接合部21の面外方向に向かう面外曲げ変形と、を抑制することができる。
The
図15(b)の例では、鋼管柱5を隅柱として使用する際において、分割ダイアフラム2cにおける伝達プレート68について第1切欠102を、補強プレート69について第2切欠202を設けた例を示している。この第1切欠102は、分割ダイアフラム2cの隅部63近傍において、この伝達プレート68の角部分を切り欠いたものである。この第2切欠202は、分割ダイアフラム2cの隅部63近傍において、この補強プレート69の角部分を切り欠いたものである。これら第1切欠102、第2切欠202の形状はいかなるものであってもよい。実際にこの分割ダイアフラム2cを配設する際には、第1切欠102、第2切欠202の形成箇所に縦胴縁62を近接させることで、縦胴縁62と柱プレート23との間隔を短くすることができる。その結果、鋼管柱5を外壁61の隅部側に極力近接させることができる。これに加えて、この図15の例では第1切欠101、102、第2切欠201、202を導入するのみで上述した期待される効果を発揮させることが可能となり、特に新たな部材、構成要素を導入する必要もなくなることから、部品点数を少なくすることによる施工コストの低減化、施工工程の省力化を図ることが可能となる。なお、図15に示す形態においても、伝達プレート28は省略してもよい。
The example of FIG. 15B shows an example in which the
また、分割ダイアフラム2cの柱プレート23及び引張接合部21には、上下方向に離間した一対の補強プレート29、29が設けられ、一対の補強プレート29、29の間には、ボルト25及びナット26が設けられる。これにより、図15(b)の例においても、分割ダイアフラム2cにおいて引張接合部21、21が互いに拡がる方向に向かう柱プレート23の曲げ変形と、分割ダイアフラム2bの引張接合部21の面外方向に向かう面外曲げ変形と、を抑制することができる。
The
ちなみに、この図15の例において、柱プレート23の両端部には、上述と同様に引張接合部21が設けられており、その接合面mは、平面視で当該柱プレート23の延長方向Wに対して、如何なる角度で構成されていてもよい。
Incidentally, in the example of FIG. 15, tensile
更に本発明によれば、ボルト25、ナット26間において、いわゆる高力ボルト引張接合を行うようにしてもよい。これにより、上述した引張力Tが負荷された結果、このボルト25、ナット26に引張力が負荷された場合においても、これらを吸収することができ、分割ダイアフラム2が変位してしまうのを防止することが可能となる。
Furthermore, according to the present invention, so-called high-strength bolt tension joining may be performed between the
このように本発明によれば、溶接接合を用いることなく、ボルト接合を中心に組み立てを行うことが可能となることで、高力ボルト接合を組み合わせ、各所に発生する力を吸収させることができ、ひいては地震等に対する接合構造10全体の耐力を向上させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform the assembly centering on the bolt joint without using the welding joint, so that it is possible to combine the high-strength bolt joint and absorb the force generated in various places. As a result, it is possible to improve the yield strength of the entire
また、本発明によれば、上述の如き外ダイアフラム1をH形鋼梁3の上フランジ31、下フランジ33にそれぞれ取り付けている。このため、地震時においてH形鋼梁3において振動に基づく曲げモーメントが負荷された場合において、上フランジ31側、下フランジ33側においてそれぞれ上述した作用効果を期待することが可能となる。
Further, according to the present invention, the
また、本発明を適用した接合構造10は、角形鋼管からなる鋼管柱5に対して外ダイアフラム1を取り付ける場合を例にとり説明したが、これに限定されるものではなく、鉄筋コンクリート造の柱に対しても同様に適用可能であることは勿論である。かかる場合においても、分割ダイアフラム2における柱プレート23を柱に対して同様に当接させ、締め付け固定することで同様の機能を奏することとなる。
Moreover, although the joining
さらに本発明は、鋼管柱5の代替として、コンクリート充填鋼管造(CFT)にも適用可能である。
Furthermore, the present invention can be applied to concrete-filled steel pipe construction (CFT) as an alternative to the
本発明者らは、試験体を作製し、本発明の作用効果を確認するための試験を行った。 The present inventors made a test body and conducted a test for confirming the effect of the present invention.
図16は、本試験に用いた試験体を示す正面図である。試験体は、鋼管55の周囲に4つの分割ダイアフラムA〜Dが配置され、各分割ダイアフラム間がそれぞれ2本のボルト75及びナット76で接合されている。ボルト75は、日本工業規格で規定されるF10T×M16の高力ボルトを用いた。各分割ダイアフラム間の接合には、同一の規格のボルトが用いられている。
FIG. 16 is a front view showing the test body used in this test. In the test body, four divided diaphragms A to D are arranged around the
鋼管55は、300mm×300mm×12mmの角形鋼管を用いた。また、分割ダイアフラムA〜Dの材質は、日本工業規格で規定されるSN490Bの鋼材を用いた。また、分割ダイアフラムA〜Dは、一枚の鋼板を折り曲げ加工することで、柱プレート73の両端に引張接合部71を形成した。引張接合部71の板厚と、柱プレート73の板厚と、それぞれ16mmとした。また、梁プレート72の板厚を、19mmとした。分割ダイアフラムA〜Cは、梁プレート72を、引張接合部71と柱プレート73とに対して、溶接により取り付けた。
As the
図17(a)は、比較例の試験体の分割ダイアフラムDを示す断面図であり、図17(b)は、本発明例の試験体の分割ダイアフラムDを示す断面図である。比較例の試験体は、分割ダイアフラムDに伝達プレート78を1枚設け、補強プレート79を設けないものとした。また、本発明例の試験体は、分割ダイアフラムDに伝達プレート78を設けるとともに、一対の補強プレート79を設けた。このため、本発明例の試験体は、一対の補強プレート79の間に、分割ダイアフラムDの引張接合部71に設けられるボルト75及びナット76が設けられるものとなる。また、分割ダイアフラムDの伝達プレート78の板厚と、補強プレート79の板厚とを、それぞれ19mmとした。なお、伝達プレート78及び補強プレート79は、引張接合部71と柱プレート73とに対して、溶接により取り付けた。
FIG. 17A is a cross-sectional view showing a split diaphragm D of a test sample of a comparative example, and FIG. 17B is a cross-sectional view showing a split diaphragm D of the test sample of the present invention. In the test body of the comparative example, one
即ち、比較例の試験体と、本発明例の試験体との差異は、一対の補強プレート79の有無のみであり、鋼管55、ボルト75、ナット76、分割ダイアフラムA〜Dの引張接合部71、梁プレート72、柱プレート73、伝達プレート78は、同様のものが用いられている。
That is, the difference between the test body of the comparative example and the test body of the present invention is only the presence or absence of the pair of reinforcing
図18(a)は、本試験の載荷の状況を示す側面図を、図18(b)は、図18(a)の正面図である。試験は、比較例と本発明例の各試験体に荷重Rの単調引張載荷を行い、分割ダイアフラムAB間、分割ダイアフラムBC間、分割ダイアフラムCD間、分割ダイアフラムDA間の4箇所で、各分割ダイアフラム間のひらき変形量Δsを測定した。図19(a)は、比較例の各分割ダイアフラム間のひらき変形量Δsと荷重との関係を示す図であり、図19(b)は、本発明例の各分割ダイアフラム間のひらき変形量Δsと荷重との関係を示す図である。 FIG. 18A is a side view showing the loading situation of this test, and FIG. 18B is a front view of FIG. 18A. In the test, each test specimen of the comparative example and the example of the present invention was subjected to monotonic tension loading with a load R, and each divided diaphragm was divided into four parts between the divided diaphragms AB, between the divided diaphragms BC, between the divided diaphragms CD and between the divided diaphragms DA. The amount of deformation Δs in the meantime was measured. FIG. 19A is a diagram showing the relationship between the amount of deformation Δs between the divided diaphragms and the load of the comparative example, and FIG. 19B is the amount of deformation Δs between the divided diaphragms of the present invention. It is a figure which shows the relationship between a load.
比較例は、0.9Rmax付近まで載荷したとき、分割ダイアフラムCD間のボルト75が2本とも破断して終局した。また、図19(a)に示すように、ボルト75が破断した分割ダイアフラムCD間のひらき変形量Δsが他の各分割ダイアフラム間(分割ダイアフラムAB間、分割ダイアフラムBC間、分割ダイアフラムDA間)のひらき変形量Δsよりも大きくなった。このように、比較例では、伝達プレート78のみが設けられる分割ダイアフラムDとの接合箇所において、ひらき変形量Δsが大きくなり、ボルト75の破断が生じた。
In the comparative example, when the load was about 0.9R max , both the
一方、本発明例は、0.9Rmax付近まで載荷したとき、何れの分割ダイアフラム間においてもボルト75が破断しなかった。なお、本発明例は、試験の安全性を考慮して、0.9Rmax付近まで載荷した後に、途中で載荷を終了した。また、図19(b)に示すように、分割ダイアフラムCD間及び分割ダイアフラムDA間のひらき変形量Δsが、他の各分割ダイアフラム間(分割ダイアフラム間AB、分割ダイアフラム間BC)のひらき変形量Δsよりも小さくなった。このように、本発明例では、伝達プレート78と、補強プレート79とが設けられる分割ダイアフラムDとの接合箇所において、ひらき変形量Δsが小さくなった。このことから、仮に、本発明例の載荷を途中で終了させずに載荷を続けていた場合、ひらき変形量Δsの大きかった分割ダイアフラムAB間又は分割ダイアフラムBC間の何れかにおいてボルト75が破断して終局するものと推定される。したがって、本発明例においては、分割ダイアフラムCD間及び分割ダイアフラムDA間が分割ダイアフラムAB間及び分割ダイアフラムBC間の耐力を上回ることができたといえる。分割ダイアフラムCD間及び分割ダイアフラムDA間のひらき変形量ΔSが抑制でき、分割ダイアフラムAB間及び分割ダイアフラムBC間よりも耐力が上回ったのは、一対の補強プレート79の間にボルト75及びナット76が設けられることにより、分割ダイアフラムDにおける柱プレート73の曲げ変形と、引張接合部71の面外方向に向かう面外曲げ変形とが抑制できたためである。
On the other hand, in the example of the present invention, the
このように、本発明例では、柱プレート73及びその両端部に設けられる引張接合部71には、一対の補強プレート79が設けられ、一対の補強プレート79の間には、ボルト75及びナット76が設けられる。これにより、本発明例では、分割ダイアフラムDの引張接合部71、71が互いに拡がる方向に向かう柱プレート73の曲げ変形を抑制することができる。このため、分割ダイアフラムDの接合箇所におけるボルト75に付加的な曲げが作用するのを抑制することが可能となる。その結果、本発明では、分割ダイアフラムDの接合に用いられるボルト75を大きくする必要がなく、他の分割ダイアフラム間を接合するボルト75と、同一の規格のボルトを用いることができる。
As described above, in the example of the present invention, the
また、本発明例では、柱プレート73及びその両端部に設けられる引張接合部71には、一対の補強プレート79が設けられ、一対の補強プレート79の間には、ボルト75及びナット76が設けられる。これにより、本発明例では、分割ダイアフラムDの引張接合部71が面外方向に向かう面外曲げ変形を抑制することができる。このため、分割ダイアフラムDの接合箇所におけるボルト75に梃子反力を抑制することができる。その結果、本発明では、分割ダイアフラムDの引張接合部71の板厚を、他の分割ダイアフラムA〜Cの引張接合部71の板厚よりも大きくする必要がなく、これらを板厚を同一にすることができる。
In the example of the present invention, a pair of reinforcing
1 外ダイアフラム
2 分割ダイアフラム
3 H形鋼梁
5 鋼管柱
10 接合構造
21 引張接合部
21a 上部引張接合部
21b 下部引張接合部
22 梁プレート
22a 前端部
22b 側端部
23 柱プレート
23a 上部柱プレート部
23b 下部柱プレート部
25、41 ボルト
26、42 ナット
28 伝達プレート
29 補強プレート
31 上フランジ
32 ウェブ
33 下フランジ
61 外壁
62 縦胴縁
63 隅部
68 伝達プレート
69 補強プレート
101、102 第1切欠
201、202 第2切欠
126、127 ボルト孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記外ダイアフラムは、複数に分割された分割ダイアフラムからなり、
上記分割ダイアフラムは、上記柱に当接される柱プレートを有し、
複数の上記分割ダイアフラムのうち、上記H形鋼梁に沿って配置される上記分割ダイアフラムは、上記H形鋼梁におけるフランジに取り付けられるとともに端部に上記柱プレートが設けられる梁プレートを有し、
上記分割ダイアフラム間が接合部材を介して締め付け固定されるとともに上記柱プレートの両端部に設けられた引張接合部により上記分割ダイアフラム間の接合面が形成されることにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接され、
外壁に対面する上記柱プレート及びその両端部に設けられる引張接合部には、上下方向に離間した一対の補強プレートが設けられ、
一対の上記補強プレートの間には、上記接合部材が設けられること
を特徴とする柱と梁の接合構造。 In the column-to-beam joint structure in which an H-shaped steel beam is joined to the column by an outer diaphragm,
The outer diaphragm consists of a divided diaphragm divided into a plurality of parts,
The divided diaphragm has a column plate that comes into contact with the column,
Of the plurality of split diaphragms, the split diaphragm arranged along the H-shaped steel beam has a beam plate that is attached to a flange of the H-shaped steel beam and has the column plate provided at an end thereof.
Between the divided diaphragms is fastened and fixed via a joining member, and a joining surface between the divided diaphragms is formed by tensile joints provided at both ends of the pillar plate, so that each pillar surface of the pillar is formed. Only the column plate in one of the divided diaphragms is in contact,
The columnar plate facing the outer wall and the tensile joints provided at both ends thereof are provided with a pair of reinforcing plates spaced apart in the vertical direction,
A joining structure of columns and beams, wherein the joining member is provided between the pair of reinforcing plates.
上記外壁に対面する上記柱プレート及びその両端部に設けられる引張接合部には、上下方向に離間した複数の上記接合部材の間に伝達プレートが設けられること
を特徴とする請求項1記載の柱と梁の接合構造。 A plurality of the joining members are provided apart from each other in the vertical direction at the tensile joint portion,
The column according to claim 1, wherein a transmission plate is provided between the plurality of joining members spaced apart in the vertical direction at the pillar plate facing the outer wall and the tensile joint provided at both ends thereof. And beam joint structure.
上記伝達プレートは、上記縦胴縁に応じた第2切欠が設けられていること
を特徴とする請求項2記載の柱と梁の接合構造。 The reinforcing plate is provided with a first notch corresponding to a vertical trunk edge provided on the outer wall,
The column-to-beam joint structure according to claim 2, wherein the transmission plate is provided with a second notch corresponding to the longitudinal body edge.
当該柱プレート及びその両端部に設けられる上記引張接合部には、平面視でL字状となる上記補強プレートが設けられること
を特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項記載の柱と梁の接合構造。 The pillar plate facing each outer wall constituting the corner is L-shaped in plan view along the pillar,
The column according to any one of claims 1 to 3, wherein the column plate and the tensile joints provided at both ends thereof are provided with the reinforcing plate having an L shape in plan view. And beam joint structure.
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KR102504521B1 (en) * | 2022-07-26 | 2023-02-28 | 엘림 주식회사 | Double Beam Reinforcement System with Regulator on Grid Beams and Construction Method Thereof |
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