JP2022098141A - Beam joint structure and performance improving method therefor - Google Patents

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Abstract

To provide a beam joint structure having a scallop, suppressed in early occurrence of cracks to the beam.SOLUTION: In a joint structure 100 of a steel beam 20 jointed to a steel column 10, the beam 20 is formed of an H-shaped steel, joined to the column 10 with the strong axis direction set along the vertical direction. A web part 23 of the beam 20 has a lower side scallop 25a cut out from an end face facing the column 10 toward a lower flange 21, and a thin part 26 with the thickness reduced from the lower side scallop 25a over a prescribed range.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、鋼製の柱に接合される鋼製の梁の接合構造及び接合構造の性能向上方法に関する。 The present invention relates to a joining structure of a steel beam joined to a steel column and a method for improving the performance of the joining structure.

特許文献1には、鋼製の柱に接合されるH形鋼材製の梁のウェブ部にスカラップを設けた構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a scallop is provided on a web portion of an H-shaped steel beam joined to a steel column.

特開2004-68385号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-68385

特許文献1に記載の梁接合構造のように、鋼製の柱に対して梁のフランジ部を連続溶接するために、梁のウェブ部にはフランジ部に向かって切り欠かれた略四分円形状のスカラップが一般的に設けられる。このように梁のウェブ部にスカラップが設けられた構成では、地震等によって梁に鉛直方向荷重や捩じり荷重が作用すると、スカラップ周辺に応力が集中することによって梁のフランジ部に早期に亀裂が生じるおそれがある。 Like the beam joining structure described in Patent Document 1, in order to continuously weld the flange portion of the beam to the steel column, the web portion of the beam is a substantially quarter circle cut out toward the flange portion. Shaped scallops are commonly provided. In such a configuration in which a scallop is provided on the web portion of the beam, when a vertical load or a torsional load is applied to the beam due to an earthquake or the like, stress is concentrated around the scallop and the flange portion of the beam is cracked at an early stage. May occur.

本発明は、スカラップを有する梁接合構造において、梁に早期に亀裂が生じることを抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent early cracking of a beam in a beam joining structure having a scallop.

本発明は、鋼製の柱に接合される鋼製の梁の接合構造であって、前記梁は、一対のフランジ部と前記一対のフランジ部に挟まれたウェブ部とを有するH形鋼材により形成され、強軸方向が鉛直方向に沿うように前記柱に接合され、前記ウェブ部は、前記柱に対向する端面から前記一対のフランジ部のうち鉛直方向下方に配置される下側フランジに向かって切り欠かれた下側スカラップと、前記下側スカラップから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部と、を有する。 The present invention is a joint structure of a steel beam joined to a steel column, wherein the beam is made of an H-shaped steel material having a pair of flange portions and a web portion sandwiched between the pair of flange portions. It is formed and joined to the pillar so that the strong axis direction is along the vertical direction, and the web portion is directed from the end face facing the pillar toward the lower flange of the pair of flange portions arranged vertically downward. It has a lower scallop cut out and a thickened portion whose thickness is reduced over a predetermined range from the lower scallop.

また、本発明は、鋼製の柱に接合される鋼製の梁の接合構造の性能向上方法であって、前記梁が、一対のフランジ部をウェブ部に溶接接合することにより形成され、その強軸方向が鉛直方向に沿うように前記柱に接合され、前記ウェブ部が、前記柱に対向する端面から前記一対のフランジ部のうち鉛直方向下方に配置される下側フランジに向かって切り欠かれた下側スカラップを有する、梁接合構造の性能を向上する方法において、前記下側スカラップから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部を前記ウェブ部に形成する工程と、前記下側フランジと前記ウェブ部とを溶接接合する際に設けられた溶接部を前記ウェブ部とともに切削することによって前記下側スカラップを前記梁の材軸方向において拡大する工程と、を有する。 Further, the present invention is a method for improving the performance of a joining structure of a steel beam joined to a steel column, wherein the beam is formed by welding a pair of flange portions to a web portion. The web portion is joined to the beam so that the strong axis direction is along the vertical direction, and the web portion is cut out from the end face facing the column toward the lower flange of the pair of flange portions arranged vertically downward. In a method of improving the performance of a beam-joined structure having a welded lower scallop, a step of forming a thickened portion having a thickness reduced over a predetermined range from the lower scallop on the web portion and the lower side thereof. The present invention includes a step of expanding the lower scallop in the material axial direction of the beam by cutting the welded portion provided when the flange and the web portion are welded together with the web portion.

本発明によれば、スカラップを有する梁接合構造において、梁に早期に亀裂が生じることを抑制することができる。 According to the present invention, in a beam joining structure having scallops, it is possible to prevent early cracking in the beam.

本発明の第1実施形態に係る梁接合構造の側面図である。It is a side view of the beam joining structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の矢印Aで示される部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part shown by the arrow A of FIG. 図2のB-B線に沿う立断面図である。It is a vertical sectional view along the line BB of FIG. 減厚部による変形性能の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the deformation performance by a thickening part. 減厚部による破断寿命の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the fracture life by a thickened part. 本発明の第2実施形態に係る梁接合構造の側面図である。It is a side view of the beam joining structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る梁接合構造及び梁接合構造の性能向上方法について説明する。 Hereinafter, the beam joining structure and the method for improving the performance of the beam joining structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1~3を参照して、第1実施形態に係る梁接合構造100について説明する。梁接合構造100は、鉄骨造の建築物において、鋼製の柱10に溶接接合される鋼製の梁20の接合部の構造であり、以下では、図1に示すように、鉛直方向に沿って立設された柱10に対して溶接接合される水平方向に沿って配置された梁20の接合部の構造を例に説明する。
<First Embodiment>
The beam joining structure 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The beam joint structure 100 is a structure of a joint portion of a steel beam 20 welded to a steel column 10 in a steel-framed building, and in the following, as shown in FIG. 1, along the vertical direction. The structure of the joint portion of the beams 20 arranged along the horizontal direction to be welded and joined to the column 10 erected vertically will be described as an example.

図1は、第1実施形態に係る梁接合構造100を示す側面図であり、図2は、図1の矢印Aで示される部分を拡大して示した拡大図であり、図3は、図2のB-B線に沿う断面を拡大して示した拡大断面図である。なお、柱10は、厳密に鉛直方向に沿ったものに限定されず、また、梁20は、厳密に水平方向に沿って配置されたものに限定されない。また、柱10と梁20とは互いに直交して接合されるものに限定されない。 1 is a side view showing the beam joining structure 100 according to the first embodiment, FIG. 2 is an enlarged view showing an enlarged portion indicated by an arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a view. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross section along the line BB of 2. The pillar 10 is not limited to the one arranged strictly along the vertical direction, and the beam 20 is not limited to the one arranged strictly along the horizontal direction. Further, the columns 10 and the beams 20 are not limited to those joined at right angles to each other.

図1に示すように、柱10は、角形鋼管により形成された鋼管部11と、鉛直方向において鋼管部11の間に設けられ、突合せ溶接によって鋼管部11と一体化されるダイアフラム12と、により構成された鋼管柱である。 As shown in FIG. 1, the column 10 is formed by a steel pipe portion 11 formed of a square steel pipe and a diaphragm 12 provided between the steel pipe portions 11 in the vertical direction and integrated with the steel pipe portion 11 by butt welding. It is a constructed steel pipe column.

ダイアフラム12は、いわゆる通しダイアフラムであり、鋼管部11よりも一辺の長さが大きい略正方形の鋼板により形成される。ダイアフラム12は、後述の梁20の一対のフランジ部21,22の間隔に合わせて、鉛直方向に所定の間隔をあけて一対配置され、その厚さは、フランジ部21,22の板厚よりも所定の大きさだけ厚く設定されている。 The diaphragm 12 is a so-called through diaphragm, and is formed of a substantially square steel plate having a side length larger than that of the steel pipe portion 11. The diaphragms 12 are arranged in pairs at predetermined intervals in the vertical direction in accordance with the spacing between the pair of flange portions 21 and 22 of the beam 20 described later, and the thickness thereof is larger than the plate thickness of the flange portions 21 and 22. It is set thicker by a predetermined size.

また、一対のダイアフラム12間に配置される鋼管部11には、図示しない高力ボルトを介して後述の梁20のウェブ部23と接合されるガセットプレート14が鉛直方向に沿って溶接接合されている。 Further, a gusset plate 14 to be joined to the web portion 23 of the beam 20 described later via a high-strength bolt (not shown) is welded to the steel pipe portion 11 arranged between the pair of diaphragms 12 along the vertical direction. There is.

なお、柱10の構成は、上述の構成に限定されず、梁20が溶接接合可能であればどのような構成であってもよく、例えば、H形鋼や円形鋼管で構成された鋼製柱や複数の等辺山形鋼を連結することにより構成されたトラス構造柱、鋼管内にコンクリートを流し込むことにより形成されたコンクリート充填鋼管柱であってもよい。また、ダイアフラム12は、通しダイアフラムに限定されず、鋼管部11の内側に溶接された内ダイアフラムであってもよいし、ダイアフラムが設けられない構成であってもよい。 The structure of the column 10 is not limited to the above-mentioned structure, and may be any structure as long as the beam 20 can be welded and joined. For example, a steel column made of H-shaped steel or a circular steel pipe. It may be a truss structure column formed by connecting a plurality of equilateral angle steels, or a concrete-filled steel pipe column formed by pouring concrete into a steel pipe. Further, the diaphragm 12 is not limited to the through diaphragm, and may be an inner diaphragm welded to the inside of the steel pipe portion 11 or may have a configuration in which the diaphragm is not provided.

梁20は、一対のフランジ部21,22と、一対のフランジ部21,22に挟まれたウェブ部23と、を有するH形鋼材であって、一対のフランジ部21,22となる一対の鋼板がウェブ部23となる鋼板に溶接接合されることによって形成された、いわゆるビルドH形鋼である。 The beam 20 is an H-shaped steel material having a pair of flange portions 21 and 22 and a web portion 23 sandwiched between the pair of flange portions 21 and 22, and is a pair of steel plates serving as a pair of flange portions 21 and 22. Is a so-called build H-shaped steel formed by welding and joining to a steel plate to be a web portion 23.

梁20は、ウェブ部23をガセットプレート14に図示しない高力ボルトを介して仮接合した状態で、一対のフランジ部21,22をダイアフラム12にそれぞれ溶接接合することによって柱10に接合される。つまり、梁20は、強軸方向が鉛直方向に沿った状態、すなわち、鉛直方向下方に配置された下側フランジ21と鉛直方向上方に配置された上側フランジ22とに挟まれたウェブ部23が鉛直方向に沿って配置された状態で柱10に接合される。 The beam 20 is joined to the column 10 by temporarily joining the web portion 23 to the gusset plate 14 via a high-strength bolt (not shown), and welding the pair of flange portions 21 and 22 to the diaphragm 12, respectively. That is, the beam 20 has a web portion 23 sandwiched between the lower flange 21 arranged in the lower vertical direction and the upper flange 22 arranged in the upper vertical direction in a state where the strong axis direction is along the vertical direction. It is joined to the pillar 10 in a state of being arranged along the vertical direction.

なお、柱10に対するウェブ部23の接合は、高力ボルトによるボルト接合に限定されず、ウェブ部23の端面23aを柱10に直接溶接接合することにより行われてもよい。この場合、ガセットプレート14は柱10に設けられない。 The joining of the web portion 23 to the pillar 10 is not limited to bolt joining with high-strength bolts, and may be performed by directly welding and joining the end face 23a of the web portion 23 to the pillar 10. In this case, the gusset plate 14 is not provided on the pillar 10.

柱10に対する梁20の溶接接合は、具体的には、各フランジ部21,22の下面とダイアフラム12の側面とに対して部分的に溶接固定された裏当て金31を各フランジ部21,22の幅方向に沿って予め設けておき、裏当て金31に沿って各フランジ部21,22とダイアフラム12との対向部分を連続的に溶接する完全溶け込み溶接によって行われる。 In the welded joint of the beam 20 to the column 10, specifically, the backing metal 31 partially welded and fixed to the lower surface of each flange portion 21 and 22 and the side surface of the diaphragm 12 is attached to each flange portion 21 and 22. It is performed by complete penetration welding, which is provided in advance along the width direction of the above and continuously welds the facing portions of the flange portions 21 and 22 and the diaphragm 12 along the backing metal 31.

溶接が行われることによって、各フランジ部21,22とダイアフラム12と裏当て金31とにより囲まれた領域には、溶接部32が形成されるが、この溶接部32を各フランジ部21,22の幅方向に沿って連続して形成するために、ウェブ部23には下側スカラップ25a及び上側スカラップ25bが予め形成されている。 By performing welding, a welded portion 32 is formed in a region surrounded by each flange portion 21 and 22, a diaphragm 12, and a backing metal 31, and the welded portion 32 is used as each flange portion 21 and 22. A lower scallop 25a and an upper scallop 25b are previously formed on the web portion 23 so as to be continuously formed along the width direction of the web portion 23.

下側スカラップ25aは、下側フランジ21とダイアフラム12とが溶接される部分の近傍において、柱10に対向するウェブ部23の端面23aから下側フランジ21に向かってウェブ部23を略四分円形状に切り欠かくことにより形成された切り欠きである。下側スカラップ25aが設けられることで、下側フランジ21とダイアフラム12との間に溶接部32を裏当て金31に沿って連続的に形成することが可能である。 The lower scallop 25a substantially quadrants the web portion 23 from the end surface 23a of the web portion 23 facing the pillar 10 toward the lower flange 21 in the vicinity of the portion where the lower flange 21 and the diaphragm 12 are welded. It is a notch formed by notching the shape. By providing the lower scallop 25a, it is possible to form a welded portion 32 continuously along the backing metal 31 between the lower flange 21 and the diaphragm 12.

一方、上側スカラップ25bは、上側フランジ22とダイアフラム12とが溶接される部分の近傍において、柱10に対向するウェブ部23の端面23aから上側フランジ22に向かってウェブ部23を略四分円形状に切り欠かくことにより形成された切り欠きである。上側スカラップ25bが設けられることで、上側フランジ22の幅方向に沿って裏当て金31を予め通しておくことが可能である。 On the other hand, the upper scallop 25b has a substantially quadrant shape of the web portion 23 from the end surface 23a of the web portion 23 facing the pillar 10 toward the upper flange 22 in the vicinity of the portion where the upper flange 22 and the diaphragm 12 are welded. It is a notch formed by notching the flange. By providing the upper scallop 25b, it is possible to pass the backing metal 31 in advance along the width direction of the upper flange 22.

このようにウェブ部23に下側スカラップ25a及び上側スカラップ25bを設けておくことによって、各フランジ部21,22をダイアフラム12に対してそれぞれ連続溶接することが可能となり、柱10と梁20との接続強度を十分確保することができる。なお、溶接部32の始端及び終端において溶接不良が生じることを防止するために、各フランジ部21,22の幅方向外側にエンドタブを設けてもよい。 By providing the lower scallop 25a and the upper scallop 25b on the web portion 23 in this way, each of the flange portions 21 and 22 can be continuously welded to the diaphragm 12, and the column 10 and the beam 20 can be welded to each other. Sufficient connection strength can be secured. In addition, in order to prevent welding defects from occurring at the start and end of the welded portion 32, end tabs may be provided on the outer sides of the flange portions 21 and 22 in the width direction.

一方で、下側スカラップ25aがウェブ部23に設けられた構成では、地震等によって梁20に鉛直方向荷重や捩じり荷重が作用すると、ウェブ部23を介して下側フランジ21に荷重が伝達される際に、下側スカラップ25aの下端周辺に応力が集中し、応力集中部分を起点として下側フランジ21に早期に亀裂が生じ、結果として、梁20が早期に破断に至るおそれがある。 On the other hand, in the configuration in which the lower scallop 25a is provided on the web portion 23, when a vertical load or a torsional load acts on the beam 20 due to an earthquake or the like, the load is transmitted to the lower flange 21 via the web portion 23. At that time, stress is concentrated around the lower end of the lower scallop 25a, and the lower flange 21 is cracked at an early stage starting from the stress concentration portion, and as a result, the beam 20 may be broken at an early stage.

特に、図2に示すように、下側フランジ21とウェブ部23とが溶接接合されるビルドH形鋼においては、ウェブ部23の最も端面23a側に形成される端面側溶接部24aの周辺、すなわち、下側フランジ21に下側スカラップ25aの下端部が接合される部分の周辺には、直線状の溶接よりも作業時間が長くなる回し溶接が行われることによって、溶接熱影響部が比較的広い範囲に形成される。溶接熱影響部は溶接時の熱により母材が変質し脆化していることから、溶接熱影響部が形成された下側スカラップ25aの下端周辺に応力が集中すると、この部分を起点として下側フランジ21に亀裂が生じやすくなる。 In particular, as shown in FIG. 2, in the build H-section steel in which the lower flange 21 and the web portion 23 are welded together, the periphery of the end face side welded portion 24a formed on the most end face 23a side of the web portion 23. That is, the welding heat-affected portion is relatively located around the portion where the lower end portion of the lower scallop 25a is joined to the lower flange 21 by performing rotary welding in which the working time is longer than that of linear welding. Formed over a wide area. Since the base metal of the weld heat-affected zone is denatured and brittle due to the heat during welding, when stress is concentrated around the lower end of the lower scallop 25a on which the weld heat-affected zone is formed, the lower side starts from this portion. Cracks are likely to occur in the flange 21.

このような現象が生じることを避けるために、本実施形態では、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部26をウェブ部23に設けている。 In order to avoid such a phenomenon, in the present embodiment, the web portion 23 is provided with a thickening portion 26 whose thickness is reduced over a predetermined range from the lower scallop 25a.

減厚部26は、図3に示されるように、その厚さt2が、ウェブ部23の他の部分における板厚t1、すなわち、ウェブ部23を形成する鋼板の板厚t1よりも薄くされた部分であり、図2に示されるように、梁20の材軸方向(長手方向)に沿って下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって、下側フランジ21の上面21aから所定の高さで設けられる。 As shown in FIG. 3, the thickness t2 of the thickened portion 26 is thinner than the plate thickness t1 in the other portion of the web portion 23, that is, the plate thickness t1 of the steel plate forming the web portion 23. It is a portion, and as shown in FIG. 2, is provided at a predetermined height from the upper surface 21a of the lower flange 21 over a predetermined range from the lower scallop 25a along the material axial direction (longitudinal direction) of the beam 20. ..

具体的には、減厚部26の厚さt2は、例えばウェブ部23の板厚t1の半分以下に設定され、下側フランジ21の上面21aからの鉛直方向における減厚部26の高さH2は、例えば下側スカラップ25aの最大高さであるスカラップ高さH1から5mmを超えない範囲に設定される。 Specifically, the thickness t2 of the thickened portion 26 is set to, for example, half or less of the plate thickness t1 of the web portion 23, and the height H2 of the thickened portion 26 in the vertical direction from the upper surface 21a of the lower flange 21. Is set in a range not exceeding 5 mm from the scallop height H1, which is the maximum height of the lower scallop 25a, for example.

また、減厚部26が設けられる部分のウェブ部23の端面23aからの梁20の材軸方向における長さL2、すなわち、減厚部26が設けられる部分のうち梁20の材軸方向においてウェブ部23の端面23aから最も離れた部分までの端面23aからの長さL2は、例えばウェブ部23の端面23aからの梁20の材軸方向における下側スカラップ25aの最大長さであるスカラップ長さL1の2倍以上に設定される。 Further, the length L2 in the material axis direction of the beam 20 from the end surface 23a of the web portion 23 of the portion where the thickening portion 26 is provided, that is, the web in the material axial direction of the beam 20 in the portion where the thickening portion 26 is provided. The length L2 from the end surface 23a to the portion farthest from the end surface 23a of the portion 23 is, for example, the scallop length which is the maximum length of the lower scallop 25a in the material axis direction of the beam 20 from the end surface 23a of the web portion 23. It is set to twice or more of L1.

なお、上述の減厚部26の厚さt2、高さH2及び長さL2の設定範囲は例示であって、この範囲に限定されるものではなく、減厚部26の厚さt2は、ウェブ部23の元々の厚さよりも薄くなっていればよく、また、減厚部26の高さH2は、ウェブ部23の剛性が極度に低下しなければ、スカラップ高さH1から5mmを超えていてもよいし、スカラップ高さH1と同等かこれよりも低くてもよい。 The setting ranges of the thickness t2, the height H2, and the length L2 of the thickened portion 26 are merely examples, and the thickness t2 of the thickened portion 26 is not limited to this range. It suffices if it is thinner than the original thickness of the portion 23, and the height H2 of the thickened portion 26 exceeds 5 mm from the scallop height H1 unless the rigidity of the web portion 23 is extremely reduced. It may be equal to or lower than the scallop height H1.

また、図2及び図3に示されるように、下側フランジ21とウェブ部23とを梁20の材軸方向に沿って隅肉溶接する際に形成される材軸方向溶接部24b(溶接部)が設けられる場合、減厚部26は、材軸方向溶接部24bに及んで設けられ、その一部を下側フランジ21の上面21aに沿って切削加工等によって除去することにより形成される。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the material axial direction welded portion 24b (welded portion) formed when the lower flange 21 and the web portion 23 are fillet welded along the material axial direction of the beam 20. ) Is provided, the thickening portion 26 is provided over the welded portion 24b in the material axial direction, and is formed by removing a part thereof along the upper surface 21a of the lower flange 21 by cutting or the like.

図3に示される例では、減厚部26が設けられる部分のウェブ部23の厚さは、材軸方向溶接部24bが形成される部分においても下側フランジ21に向かって同じ厚さ(t2)に設定されているが、材軸方向溶接部24bが形成される部分では、例えば、図3において一点鎖線(26a)で示されるように、材軸方向溶接部24bの余盛がある程度残るように、下側フランジ21に向かって厚さが徐々に厚くなっていてもよい。なお、材軸方向溶接部24bの一部が除去されることで形成される下側フランジ21側の平面は、下側フランジ21の上面21aと同一平面上に位置することが好ましいが、厳密に面一となっていなくともよい。 In the example shown in FIG. 3, the thickness of the web portion 23 of the portion where the thickening portion 26 is provided is the same thickness (t2) toward the lower flange 21 even at the portion where the material axial welded portion 24b is formed. ), But in the portion where the material axial welded portion 24b is formed, for example, as shown by the alternate long and short dash line (26a) in FIG. 3, a certain amount of surplus of the material axial welded portion 24b remains. In addition, the thickness may gradually increase toward the lower flange 21. The plane on the lower flange 21 side formed by removing a part of the welded portion 24b in the material axial direction is preferably located on the same plane as the upper surface 21a of the lower flange 21, but strictly speaking. It does not have to be flush.

このように減厚部26は、ウェブ部23やウェブ部23と下側フランジ21と溶接接合する材軸方向溶接部24bの厚さを減少させることによって形成される。 In this way, the thickened portion 26 is formed by reducing the thickness of the web portion 23 or the material axial welded portion 24b welded to the web portion 23 and the lower flange 21.

上記形状の減厚部26は、梁20が柱10に溶接接合される前、または、梁20が柱10に溶接接合された後に、エンドミル等の一般的な工具を用いて形成することが可能であり、例えば、既に建築されている建築物の梁20に減厚部26を後から加工することも可能である。 The thickened portion 26 having the above shape can be formed by using a general tool such as an end mill before the beam 20 is welded to the column 10 or after the beam 20 is welded to the column 10. For example, it is possible to later process the thickened portion 26 on the beam 20 of the already constructed building.

このような減厚部26がウェブ部23に設けられることによって、下側フランジ21に対してウェブ部23が接続される部分における断面積は、減厚部26が設けられていない部分よりも減厚部26が設けられる下側スカラップ25aの周辺において小さくなる。 By providing such a thickening portion 26 on the web portion 23, the cross-sectional area at the portion where the web portion 23 is connected to the lower flange 21 is smaller than that at the portion where the thickening portion 26 is not provided. It becomes smaller around the lower scallop 25a where the thick portion 26 is provided.

換言すれば、減厚部26が設けられることで、下側スカラップ25aの周辺ではウェブ部23を介して下側フランジ21へと荷重を伝達することが可能な面積が減ることになる。このため、下側スカラップ25aの周辺において下側フランジ21に作用する荷重が減少し、結果として、下側スカラップ25aの下端周辺に応力が集中してしまうことが抑制される。 In other words, by providing the thickening portion 26, the area around the lower scallop 25a that can transmit the load to the lower flange 21 via the web portion 23 is reduced. Therefore, the load acting on the lower flange 21 is reduced around the lower scallop 25a, and as a result, stress is suppressed from being concentrated around the lower end of the lower scallop 25a.

これにより、下側スカラップ25aの下端部が下側フランジ21に接合された部分の周辺に形成された溶接熱影響部において、早期に亀裂が生じることが抑制され、梁20が早期に破断に至ることを抑制することができる。 As a result, early cracking is suppressed in the weld heat-affected zone formed around the portion where the lower end of the lower scallop 25a is joined to the lower flange 21, and the beam 20 is broken at an early stage. It can be suppressed.

続いて、図4A及び図4Bを参照し、減厚部26が設けられることによる梁20の変形性能の変化について説明する。図4Aは、減厚部26の厚さt2を変えた場合の変形性能の変化を示すグラフであり、図4Bは、減厚部26の長さL2を変えた場合の破断寿命の変化を示すグラフである。 Subsequently, with reference to FIGS. 4A and 4B, changes in the deformation performance of the beam 20 due to the provision of the thickening portion 26 will be described. FIG. 4A is a graph showing a change in deformation performance when the thickness t2 of the thickened portion 26 is changed, and FIG. 4B shows a change in breaking life when the length L2 of the thickened portion 26 is changed. It is a graph.

図4Aのグラフは、下側スカラップ25aが形成されたウェブ部23と、ウェブ部23が溶接接合された下側フランジ21と、下側フランジ21が溶接接合されたダイアフラム12と、にそれぞれ相当する部材を少なくとも有する試験片に対して、下側フランジ21に相当する部材とダイアフラム12に相当する部材とを引き離す方向に引張荷重を負荷した際の荷重方向における試験片の変形量を計測した結果を示している。 The graph of FIG. 4A corresponds to the web portion 23 on which the lower scallop 25a is formed, the lower flange 21 to which the web portion 23 is welded and joined, and the diaphragm 12 to which the lower flange 21 is welded and joined, respectively. The results of measuring the amount of deformation of the test piece in the load direction when a tensile load is applied in the direction in which the member corresponding to the lower flange 21 and the member corresponding to the diaphragm 12 are separated from the test piece having at least the member. Shown.

図4Aのグラフ中の実線Aは、減厚部26が設けられていない、つまり、減厚部26の厚さt2が板厚t1に等しい従来の梁接合構造に相当する試験片の変形量を示し、一点鎖線Bは、減厚部26の厚さt2が板厚t1の2分の1に設定された本実施形態に係る梁接合構造100に相当する試験片の変形量を示し、二点鎖線Cは、減厚部26の厚さt2が板厚t1の3分の1に設定された本実施形態に係る梁接合構造100に相当する試験片の変形量を示している。 The solid line A in the graph of FIG. 4A is not provided with the thickening portion 26, that is, the deformation amount of the test piece corresponding to the conventional beam joining structure in which the thickness t2 of the thickening portion 26 is equal to the plate thickness t1. The one-dot chain line B indicates the amount of deformation of the test piece corresponding to the beam joining structure 100 according to the present embodiment in which the thickness t2 of the thickened portion 26 is set to one half of the plate thickness t1. The chain line C shows the amount of deformation of the test piece corresponding to the beam joining structure 100 according to the present embodiment in which the thickness t2 of the thickened portion 26 is set to one-third of the plate thickness t1.

各試験片に作用する荷重が塑性範囲において最大荷重の90%に低下したときを終局点とすると、終局点に至ったときの変形量は、図4Aに示されるように、減厚部26が設けられていない場合の変形量δAが最も小さく、減厚部26の厚さt2が板厚t1の2分の1である場合の変形量δBよりも減厚部26の厚さt2が板厚t1の3分の1である場合の変形量δCの方が大きくなっていることがわかる。 Assuming that the final point is when the load acting on each test piece drops to 90% of the maximum load in the plastic range, the amount of deformation when the final point is reached is determined by the thickening portion 26 as shown in FIG. 4A. The thickness t2 of the thickened portion 26 is smaller than the deformation amount δB when the deformation amount δA is the smallest when it is not provided and the thickness t2 of the thickened portion 26 is half of the plate thickness t1. It can be seen that the deformation amount δC when it is one-third of t1 is larger.

つまり、上述のような減厚部26をウェブ部23に設け、その厚さt2を板厚t1の2分の1から3分の1程度に設定することによって、減厚部26が設けられていない場合に比べて塑性変形性能を向上させることが可能であるといえる。 That is, the thickening portion 26 is provided by providing the thickening portion 26 as described above in the web portion 23 and setting the thickness t2 to about one-half to one-third of the plate thickness t1. It can be said that it is possible to improve the plastic deformation performance as compared with the case without it.

図4Bのグラフは、下側スカラップ25aが形成されたウェブ部23を有する梁20と、梁20が接合された柱10と、を少なくとも有する解析モデルに対して、梁20を所定の塑性率(μ=2.0)で振幅させ、下側フランジ21が破断に至るまでの繰り返し回数をシミュレーションにより求めた結果を示している。 In the graph of FIG. 4B, the beam 20 has a predetermined plasticity ratio (for an analytical model having at least a beam 20 having a web portion 23 on which the lower scallop 25a is formed and a column 10 to which the beam 20 is joined. The result is shown by oscillating at μ = 2.0) and calculating the number of repetitions until the lower flange 21 breaks by simulation.

図4Bのグラフにおいて、横軸は、スカラップ長さL1に対する減厚部26の長さL2の比率(L2/L1)を示し、縦軸は、減厚部26が設けられていない場合の破断寿命を1としたときの破断寿命の比率を示している。 In the graph of FIG. 4B, the horizontal axis shows the ratio (L2 / L1) of the length L2 of the thickening portion 26 to the scallop length L1, and the vertical axis shows the breaking life when the thickening portion 26 is not provided. The ratio of the breaking life when 1 is shown.

図4Bに示されるように、スカラップ長さL1に対する減厚部26の長さL2の比率(L2/L1)を2よりも大きくするにつれて破断寿命が向上し、比率(L2/L1)が4程度になると、破断寿命の向上が鈍化していることがわかる。 As shown in FIG. 4B, as the ratio (L2 / L1) of the length L2 of the thickened portion 26 to the scallop length L1 is made larger than 2, the breaking life is improved and the ratio (L2 / L1) is about 4. Then, it can be seen that the improvement of the breaking life is slowed down.

つまり、スカラップ長さL1に対する減厚部26の長さL2の比率(L2/L1)を2~4程度に設定することによって、減厚部26が設けられていない場合に比べて破断寿命を向上させることが可能であるといえる。 That is, by setting the ratio (L2 / L1) of the length L2 of the thickening portion 26 to the scallop length L1 to about 2 to 4, the breaking life is improved as compared with the case where the thickening portion 26 is not provided. It can be said that it is possible to make it.

このように、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって所定の厚さの減厚部26を設けることによって、下側フランジ21に早期に亀裂が生じることが抑制され、梁20の塑性変形能力及び破断寿命を向上させることができる。 By providing the thickening portion 26 having a predetermined thickness over a predetermined range from the lower scallop 25a in this way, early cracking of the lower flange 21 is suppressed, and the plastic deformation capacity and fracture of the beam 20 are suppressed. The life can be improved.

以上の第1実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above first embodiment, the following effects are obtained.

上記構成の梁接合構造100では、鋼製の柱10に溶接接合されるH形鋼材により形成された梁20のウェブ部23に、下側スカラップ25aと、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部26と、が設けられる。 In the beam joining structure 100 having the above configuration, the web portion 23 of the beam 20 formed of the H-shaped steel material welded to the steel column 10 has a thickness of the lower scallop 25a and the lower scallop 25a over a predetermined range. A thickening portion 26 having a reduced thickness is provided.

このように、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって所定の厚さの減厚部26を設けることによって、下側スカラップ25aの周辺ではウェブ部23を介して下側フランジ21へと荷重を伝達することが可能な面積が減少する。このため、下側スカラップ25aの周辺において下側フランジ21に作用する荷重が減少し、結果として、下側スカラップ25aの下端周辺に応力が集中してしまうことが抑制される。これにより、下側フランジ21に早期に亀裂が生じることが抑制され、梁20が早期に破断に至ることを抑制することができる。 In this way, by providing the thickening portion 26 having a predetermined thickness over a predetermined range from the lower scallop 25a, the load is transmitted to the lower flange 21 via the web portion 23 around the lower scallop 25a. The possible area is reduced. Therefore, the load acting on the lower flange 21 is reduced around the lower scallop 25a, and as a result, stress is suppressed from being concentrated around the lower end of the lower scallop 25a. As a result, it is possible to prevent the lower flange 21 from being cracked at an early stage and to prevent the beam 20 from being broken at an early stage.

また、減厚部26が設けられた部分ではウェブ部23と下側フランジ21との接続面積が減少することから、減厚部26が設けられた部分の周辺では下側フランジ21の塑性変形性能が向上することとなる。これにより、地震力に対する梁20のエネルギー吸収性能が向上し、結果として、上記構成の梁接合構造100が適用された建築物の耐震性を向上させることができる。 Further, since the connection area between the web portion 23 and the lower flange 21 is reduced in the portion where the thickening portion 26 is provided, the plastic deformation performance of the lower flange 21 is reduced around the portion where the thickening portion 26 is provided. Will be improved. As a result, the energy absorption performance of the beam 20 with respect to the seismic force is improved, and as a result, the seismic resistance of the building to which the beam joining structure 100 having the above configuration is applied can be improved.

<第2実施形態>
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態に係る梁接合構造200について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を主に説明し、第1実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, the beam joining structure 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and the description of the same or equivalent configurations as those described in the first embodiment will be omitted.

第2実施形態に係る梁接合構造200は、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって所定の厚さの減厚部26が設けられている点においては、上述の第1実施形態に係る梁接合構造100と同じであるが、下側スカラップ25aを梁20の材軸方向において拡大することにより形成された拡大スカラップ125aが設けられている点において、上述の第1実施形態に係る梁接合構造100と異なっている。なお、図5は、図2に相当する部分を示した拡大図である。 The beam joining structure 200 according to the second embodiment has a beam joining structure according to the first embodiment described above in that a thinning portion 26 having a predetermined thickness is provided from the lower scallop 25a over a predetermined range. Same as 100, but with the beam joining structure 100 according to the first embodiment described above, in that an enlarged scallop 125a formed by expanding the lower scallop 25a in the material axis direction of the beam 20 is provided. It's different. Note that FIG. 5 is an enlarged view showing a portion corresponding to FIG. 2.

拡大スカラップ125aは、図5に示されるように、梁20の材軸方向において下側スカラップ25aよりもウェブ部23の端面23aから離れた位置に設けられた切り欠きであり、下側スカラップ25aとほぼ同じ形状に形成される。 As shown in FIG. 5, the enlarged scallop 125a is a notch provided at a position farther from the end surface 23a of the web portion 23 than the lower scallop 25a in the material axis direction of the beam 20, and is a notch provided with the lower scallop 25a. It is formed in almost the same shape.

具体的には、拡大スカラップ125aは、下側スカラップ25aが形成されたウェブ部23と下側フランジ21とを溶接接合する際に形成される端面側溶接部24aを下側フランジ21の上面21aに沿うように切削加工等によって除去するとともに、下側スカラップ25aが設けられたウェブ部23の部分を材軸方向に沿って所定の長さだけ切削することによって形成される。 Specifically, in the enlarged scallop 125a, the end face side welded portion 24a formed when the web portion 23 on which the lower scallop 25a is formed and the lower flange 21 are welded and joined to the upper surface 21a of the lower flange 21. It is formed by removing the web portion 23 along the same direction by cutting or the like, and cutting the portion of the web portion 23 provided with the lower scallop 25a by a predetermined length along the material axis direction.

また、拡大スカラップ125aが設けられる梁20のウェブ部23には、上記第1実施形態と同様に、ウェブ部23の端面23aから梁20の材軸方向において所定の長さL2を有し、下側フランジ21の上面21aから鉛直方向において所定の高さH2を有する減厚部26が下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって設けられる。 Further, the web portion 23 of the beam 20 provided with the enlarged scallop 125a has a predetermined length L2 in the material axial direction of the beam 20 from the end surface 23a of the web portion 23, as in the first embodiment. A thickening portion 26 having a predetermined height H2 in the vertical direction from the upper surface 21a of the side flange 21 is provided over a predetermined range from the lower scallop 25a.

このため、梁接合構造200は、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部26をウェブ部23に形成する工程と、下側フランジ21とウェブ部23とを溶接接合する際に設けられた溶接部である端面側溶接部24aをウェブ部23とともに切削することによって下側スカラップ25aを梁20の材軸方向において拡大し拡大スカラップ125aを形成する工程と、の2つの工程を経て形成される。なお、これら2つの工程は、どちらが先に行われてもよい。 Therefore, in the beam joining structure 200, the step of forming the thickened portion 26 whose thickness is reduced over a predetermined range from the lower scallop 25a on the web portion 23 and the welding joining of the lower flange 21 and the web portion 23 are performed. The lower scallop 25a is expanded in the material axis direction of the beam 20 by cutting the end face side welded portion 24a, which is a welded portion provided at the time of the process, together with the web portion 23 to form an enlarged scallop 125a. It is formed through a process. Either of these two steps may be performed first.

上記形状の減厚部26及び拡大スカラップ125aは、梁20が柱10に溶接接合される前、または、梁20が柱10に溶接接合された後に、エンドミル等の一般的な工具を用いて形成することが可能であり、例えば、既に建築されている建築物の梁20に減厚部26及び拡大スカラップ125aを後から加工することも可能である。 The thickened portion 26 and the enlarged scallop 125a having the above shape are formed by using a general tool such as an end mill before the beam 20 is welded to the column 10 or after the beam 20 is welded to the column 10. For example, it is also possible to later process the thickened portion 26 and the expanded scallop 125a on the beam 20 of the already constructed building.

ここで、下側スカラップ25aの下端に形成される端面側溶接部24aの周辺は、上述のように脆化した溶接熱影響部となっている。このため、ウェブ部23及び端面側溶接部24aを介して下側フランジ21へと荷重が伝達されると、端面側溶接部24aと下側フランジ21とが最も端面23a寄りにおいて融合した部分に生じた端面側熱影響部P1(図5参照)に応力が集中し、この端面側熱影響部P1やその周辺を起点として下側フランジ21に早期に亀裂が生じるおそれがある。 Here, the periphery of the end face side welded portion 24a formed at the lower end of the lower scallop 25a is an embrittled weld heat affected zone as described above. Therefore, when the load is transmitted to the lower flange 21 via the web portion 23 and the end face side welded portion 24a, the end face side welded portion 24a and the lower flange 21 are generated at the portion where the end face side welded portion 24a and the lower flange 21 are fused closest to the end face 23a. Stress is concentrated on the end face side heat affected zone P1 (see FIG. 5), and there is a possibility that the lower flange 21 may be cracked at an early stage starting from the end face side heat affected zone P1 and its periphery.

これに対して本実施形態では、上述のように下側スカラップ25aを拡大して拡大スカラップ125aを形成することにより、拡大スカラップ125aの下端位置を、下側スカラップ25aの下端位置よりもウェブ部23の端面23aから離れて位置させている。 On the other hand, in the present embodiment, by expanding the lower scallop 25a to form the enlarged scallop 125a as described above, the lower end position of the enlarged scallop 125a is set to the web portion 23 rather than the lower end position of the lower scallop 25a. It is located away from the end face 23a of.

つまり、ウェブ部23と下側フランジ21とが端面23a側において接続される位置である拡大スカラップ125aの下端位置は、図5に示されるように、梁20の材軸方向において端面側熱影響部P1から所定の第1距離D1だけ離れた場所に位置することになる。なお、第1距離D1の大きさは、例えば、端面側熱影響部P1から下側スカラップ25aの下端位置までの距離である第2距離D2の2倍以上に設定される。 That is, as shown in FIG. 5, the lower end position of the enlarged scallop 125a, which is the position where the web portion 23 and the lower flange 21 are connected on the end surface 23a side, is the end surface side heat affected zone in the material axis direction of the beam 20. It will be located at a place separated from P1 by a predetermined first distance D1. The size of the first distance D1 is set to, for example, twice or more the second distance D2, which is the distance from the end face side heat-affected zone P1 to the lower end position of the lower scallop 25a.

このため、ウェブ部23を介して下側フランジ21へと伝達される荷重は、端面側熱影響部P1から離れた拡大スカラップ125aの下端位置周辺に作用することとなり、端面側熱影響部P1に応力が集中することが抑制される。これにより、端面側熱影響部P1やその周辺を起点として下側フランジ21に早期に亀裂が生じることを抑制することができる。 Therefore, the load transmitted to the lower flange 21 via the web portion 23 acts on the vicinity of the lower end position of the enlarged scallop 125a away from the end face side heat affected zone P1 and acts on the end face side heat affected zone P1. The concentration of stress is suppressed. As a result, it is possible to prevent early cracking in the lower flange 21 starting from the end face side heat-affected zone P1 and its periphery.

なお、溶接熱影響部の脆化を改善するために、端面側溶接部24aを除去し拡大スカラップ125aを形成した後、拡大スカラップ125aの下端位置からウェブ部23の端面23aに向かって下側フランジ21の上面21aにピーニング処理を施すことが好ましい。このように端面側溶接部24aが除去された部分を含む範囲にピーニング処理を施すことによって、端面側溶接部24aが除去された部分、端面側熱影響部P1、及び、これらの周辺において早期に亀裂が生じることを抑制することができる。 In order to improve the embrittlement of the weld heat affected zone, after removing the end face side welded portion 24a to form the enlarged scallop 125a, the lower flange is directed from the lower end position of the enlarged scallop 125a toward the end face 23a of the web portion 23. It is preferable to apply a peening treatment to the upper surface 21a of the 21. By applying the peening treatment to the range including the portion from which the end face side welded portion 24a has been removed in this way, the portion from which the end face side welded portion 24a has been removed, the end face side heat affected zone P1, and the periphery thereof can be used at an early stage. It is possible to suppress the occurrence of cracks.

続いて、図4Aを参照し、減厚部26及び拡大スカラップ125aが設けられることによる梁20の変形性能の変化について説明する。図4Aのグラフは、下側スカラップ25aまたは拡大スカラップ125aが形成されたウェブ部23と、ウェブ部23が溶接接合された下側フランジ21と、下側フランジ21が溶接接合されたダイアフラム12と、にそれぞれ相当する部材を少なくとも有する試験片に対して、下側フランジ21に相当する部材とダイアフラム12に相当する部材とを引き離す方向に引張荷重を負荷した際の荷重方向における試験片の変形量を計測した結果を示している。 Subsequently, with reference to FIG. 4A, changes in the deformation performance of the beam 20 due to the provision of the thickened portion 26 and the enlarged scallop 125a will be described. The graph of FIG. 4A shows the web portion 23 on which the lower scallop 25a or the enlarged scallop 125a is formed, the lower flange 21 to which the web portion 23 is welded and joined, and the diaphragm 12 to which the lower flange 21 is welded and joined. The amount of deformation of the test piece in the load direction when a tensile load is applied in the direction of separating the member corresponding to the lower flange 21 and the member corresponding to the diaphragm 12 with respect to the test piece having at least the member corresponding to each of the above. The measurement result is shown.

図4Aのグラフ中の実線Aは、下側スカラップ25aは設けられているが上述のように減厚部26が設けられていない従来の梁接合構造に相当する試験片の変形量を示し、破線Dは、減厚部26の厚さt2が板厚t1の2分の1に設定されるとともに上述の拡大スカラップ125aが形成された本実施形態に係る梁接合構造200に相当する試験片の変形量を示している。 The solid line A in the graph of FIG. 4A shows the amount of deformation of the test piece corresponding to the conventional beam joining structure in which the lower scallop 25a is provided but the thickening portion 26 is not provided as described above, and is a broken line. In D, the thickness t2 of the thickened portion 26 is set to one half of the plate thickness t1, and the above-mentioned enlarged scallop 125a is formed. Shows the amount.

各試験片に作用する荷重が塑性範囲において最大荷重の90%に低下したときを終局点とすると、終局点に至ったときの変形量は、図4Aに示されるように、減厚部26及び拡大スカラップ125aが設けられていない場合の変形量δAに比べて、減厚部26及び拡大スカラップ125aが設けられた場合の変形量δDの方が大幅に大きくなっていることがわかる。また、減厚部26及び拡大スカラップ125aが設けられた場合の変形量δDは、減厚部26のみが設けられた上述の第1実施形態に係る梁接合構造100に相当する試験片の変形量δB及びδCよりも大きくなっている。 Assuming that the final point is when the load acting on each test piece drops to 90% of the maximum load in the plastic range, the amount of deformation when the final point is reached is the thickening portion 26 and the thickening portion 26 and the amount of deformation when the final point is reached. It can be seen that the deformation amount δD when the thickened portion 26 and the enlarged scallop 125a are provided is significantly larger than the deformation amount δA when the enlarged scallop 125a is not provided. Further, the deformation amount δD when the thickening portion 26 and the enlarged scallop 125a are provided is the deformation amount of the test piece corresponding to the beam joining structure 100 according to the above-mentioned first embodiment in which only the thickening portion 26 is provided. It is larger than δB and δC.

つまり、減厚部26を設けるとともに拡大スカラップ125aを設けることによって、減厚部26が設けられていない場合や減厚部26のみが設けられている場合に比べて塑性変形性能を大幅に向上させることが可能であるといえる。 That is, by providing the thickening portion 26 and the enlarged scallop 125a, the plastic deformation performance is significantly improved as compared with the case where the thickening portion 26 is not provided or only the thickening portion 26 is provided. It can be said that it is possible.

以上の第2実施形態によれば、上述の第1実施形態と同様の効果に加えて、以下に示す効果を奏する。 According to the above-mentioned second embodiment, in addition to the same effect as the above-mentioned first embodiment, the following effects are exhibited.

上記構成の梁接合構造200では、鋼製の柱10に溶接接合されるH形鋼材により形成された梁20のウェブ部23に、下側スカラップ25aから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部26と、下側スカラップ25aを梁20の材軸方向において拡大することにより形成された拡大スカラップ125aと、が設けられる。 In the beam joining structure 200 having the above configuration, the thickness of the web portion 23 of the beam 20 formed of the H-shaped steel material welded to the steel column 10 is reduced from the lower scallop 25a over a predetermined range. A thick portion 26 and an enlarged scallop 125a formed by expanding the lower scallop 25a in the material axis direction of the beam 20 are provided.

このように、下側スカラップ25aを梁20の材軸方向において拡大し拡大スカラップ125aを形成することによって、ウェブ部23を介して下側フランジ21へと伝達される荷重は、端面側熱影響部P1から所定の第1距離D1だけ離れた拡大スカラップ125aの下端位置周辺に作用することとなる。これにより、端面側熱影響部P1に応力が集中することが抑制され、結果として、端面側熱影響部P1やその周辺が起点なって下側フランジ21に早期に亀裂が生じることを抑制することができる。 In this way, by expanding the lower scallop 25a in the material axis direction of the beam 20 to form the enlarged scallop 125a, the load transmitted to the lower flange 21 via the web portion 23 is the end face side heat affected zone. It acts around the lower end position of the enlarged scallop 125a, which is separated from P1 by a predetermined first distance D1. As a result, stress concentration on the end face side heat-affected zone P1 is suppressed, and as a result, the lower flange 21 is prevented from being cracked at an early stage starting from the end face side heat-affected zone P1 and its periphery. Can be done.

なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の各実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and the configurations shown in the modifications may be combined with the configurations described in the above-described embodiments, or the configurations described in the following different modifications may be combined. It is also possible.

上記各実施形態では、減厚部26の厚さは全域において一定である。減厚部26の厚さは全域で一定でなくともよく、例えば、ウェブ部23の端面23aに向かって徐々に薄くなるようにしてもよいし、下側フランジ21に向かって徐々に薄くなるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the thickness of the thickened portion 26 is constant over the entire area. The thickness of the thickened portion 26 does not have to be constant over the entire area. For example, the thickness may be gradually reduced toward the end surface 23a of the web portion 23, or gradually reduced toward the lower flange 21. You may do it.

また、上記各実施形態では、減厚部26は、下側スカラップ25aの周囲のみに設けられている。ウェブ部23を介して鉛直方向下方に向かう荷重が下側フランジ21に作用することによって下側フランジ21に形成された溶接熱影響部において早期に亀裂が生じることを抑制するためには、少なくとも下側スカラップ25aの周囲に減厚部26を設けておけばよいが、溶接熱影響部は、上側スカラップ25bの上端部が上側フランジ22に接合された部分の周囲にも形成されている。このため、減厚部26は、下側スカラップ25aの周囲に加えて、上側スカラップ25bの周囲に設けられていてもよい。このように上側スカラップ25bの周囲にも減厚部26を設けておくことによって、上側フランジ22の溶接熱影響部において早期に亀裂が生じることを抑制することができる。 Further, in each of the above embodiments, the thickening portion 26 is provided only around the lower scallop 25a. In order to prevent early cracking in the weld heat-affected zone formed on the lower flange 21 due to the action of a load downward in the vertical direction through the web portion 23 on the lower flange 21, at least the lower side. A thickening portion 26 may be provided around the side scallop 25a, but the welding heat affected zone is also formed around the portion where the upper end portion of the upper scallop 25b is joined to the upper flange 22. Therefore, the thickening portion 26 may be provided around the upper scallop 25b in addition to the periphery of the lower scallop 25a. By providing the thickening portion 26 around the upper scallop 25b in this way, it is possible to prevent early cracking in the weld heat affected zone of the upper flange 22.

また、上記各実施形態では、下側スカラップ25a及び拡大スカラップ125aの形状は、略四分円形状である。下側スカラップ25a及び拡大スカラップ125aの形状はこれに限定されず、異なる曲率の円弧が複数組み合わされた形状であってもよく、例えば、下端位置よりもウェブ部23の端面23aから離れている部分を有する形状であってもよい。 Further, in each of the above embodiments, the shape of the lower scallop 25a and the enlarged scallop 125a is a substantially quadrant shape. The shapes of the lower scallop 25a and the enlarged scallop 125a are not limited to this, and may be a combination of a plurality of arcs having different curvatures. It may have a shape having.

また、上記各実施形態では、梁20は、ビルドH形鋼であるが、梁20は、ウェブ部23と、ウェブ部23と一体化された下側フランジ21と、を有する鋼材であればよく、例えば、圧延により形成されたH形鋼である、いわゆるロールH形鋼であってもよい。 Further, in each of the above embodiments, the beam 20 is a build H-shaped steel, but the beam 20 may be a steel material having a web portion 23 and a lower flange 21 integrated with the web portion 23. For example, it may be a so-called roll H-shaped steel which is an H-shaped steel formed by rolling.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments show only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above-described embodiments. do not have.

100,200・・・梁接合構造
10・・・柱
20・・・梁
21・・・下側フランジ
21a・・・下側フランジ21の上面
23・・・ウェブ部
23a・・・ウェブ部23の端面
24a・・・端面側溶接部
24b・・・材軸方向溶接部
25a・・・下側スカラップ
26・・・減厚部
125a・・・拡大スカラップ
H1・・・スカラップ高さ
L1・・・スカラップ長さ
t1・・・ウェブ部23の板厚
t2・・・減厚部26の厚さ
H2・・・減厚部26の高さ
L2・・・減厚部26の長さ
P1・・・端面側熱影響部
D1・・・第1距離
D2・・・第2距離
100, 200 ... Beam welded structure 10 ... Pillar 20 ... Beam 21 ... Lower flange 21a ... Upper surface of lower flange 21 23 ... Web part 23a ... Web part 23 End face 24a ... End face side welded part 24b ... Material axial welded part 25a ... Lower scallop 26 ... Thickened part 125a ... Enlarged scallop H1 ... Scallop height L1 ... Scallop Length t1 ... Plate thickness of web portion 23 t2 ... Thickness of thickened portion 26 H2 ... Height of thickened portion 26 L2 ... Length of thickened portion 26 P1 ... End face Side heat influence part D1 ... 1st distance D2 ... 2nd distance

Claims (5)

鋼製の柱に接合される鋼製の梁の接合構造であって、
前記梁は、一対のフランジ部と前記一対のフランジ部に挟まれたウェブ部とを有するH形鋼材により形成され、強軸方向が鉛直方向に沿うように前記柱に接合され、
前記ウェブ部は、
前記柱に対向する端面から前記一対のフランジ部のうち鉛直方向下方に配置される下側フランジに向かって切り欠かれた下側スカラップと、
前記下側スカラップから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部と、を有する、
梁接合構造。
It is a joint structure of steel beams that are joined to steel columns.
The beam is formed of an H-shaped steel material having a pair of flange portions and a web portion sandwiched between the pair of flange portions, and is joined to the column so that the strong axis direction is along the vertical direction.
The web part is
A lower scallop cut out from the end face facing the pillar toward the lower flange arranged vertically downward among the pair of flange portions.
It has a thickened portion, the thickness of which is reduced over a predetermined range from the lower scallop.
Beam joint structure.
前記減厚部は、前記下側フランジからの鉛直方向における高さが、前記下側スカラップの鉛直方向における最大高さから5mmを超えない範囲に設けられる、
請求項1に記載の梁接合構造。
The thickened portion is provided so that the height in the vertical direction from the lower flange does not exceed 5 mm from the maximum height in the vertical direction of the lower scallop.
The beam joining structure according to claim 1.
前記減厚部が設けられる部分のうち前記梁の材軸方向において前記ウェブ部の前記端面から最も離れた部分までの前記端面からの長さは、前記端面からの前記梁の材軸方向における前記下側スカラップの最大長さの2倍以上である、
請求項1または2に記載の梁接合構造。
The length from the end face of the portion of the portion provided with the thickened portion to the portion farthest from the end face of the web portion in the material axis direction of the beam is the length from the end face in the material axis direction of the beam. More than twice the maximum length of the lower scallop,
The beam joining structure according to claim 1 or 2.
前記梁は、前記一対のフランジ部が前記ウェブ部に溶接接合されることにより形成され、
前記減厚部は、前記下側フランジと前記ウェブ部とを前記梁の材軸方向に沿って溶接接合する溶接部に及んで設けられる、
請求項1から3の何れか1つに記載の梁接合構造。
The beam is formed by welding and joining the pair of flange portions to the web portion.
The thickened portion is provided over a welded portion where the lower flange and the web portion are welded and joined along the material axis direction of the beam.
The beam joining structure according to any one of claims 1 to 3.
鋼製の柱に接合される鋼製の梁の接合構造の性能向上方法であって、
前記梁が、一対のフランジ部をウェブ部に溶接接合することにより形成され、その強軸方向が鉛直方向に沿うように前記柱に接合され、前記ウェブ部が、前記柱に対向する端面から前記一対のフランジ部のうち鉛直方向下方に配置される下側フランジに向かって切り欠かれた下側スカラップを有する、梁接合構造の性能を向上する方法において、
前記下側スカラップから所定の範囲にわたって厚さが減少された減厚部を前記ウェブ部に形成する工程と、
前記下側フランジと前記ウェブ部とを溶接接合する際に設けられた溶接部を前記ウェブ部とともに切削することによって前記下側スカラップを前記梁の材軸方向において拡大する工程と、を有する、
梁接合構造の性能向上方法。
It is a method of improving the performance of the joint structure of steel beams joined to steel columns.
The beam is formed by welding and joining a pair of flange portions to the web portion, and the beam portion is joined to the column so that its strong axis direction is along the vertical direction, and the web portion is formed from an end face facing the column. In a method of improving the performance of a beam joint structure having a lower scallop notched toward a lower flange located vertically downward of a pair of flanges.
A step of forming a thickened portion having a thickness reduced over a predetermined range from the lower scallop on the web portion.
It has a step of expanding the lower scallop in the material axial direction of the beam by cutting the welded portion provided when the lower flange and the web portion are welded together with the web portion.
How to improve the performance of beam joint structure.
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