JP2023058794A - Column-beam joint structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱部と梁部とを接合する柱梁接合構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a column-to-beam joint structure for joining a column and a beam.
従来の柱梁接合構造として、鉄骨造の柱部と梁部との夫々に接合されて、パネルゾーンを構面内方向に沿って拡張させるパネルゾーン拡張部を設けることで、耐震性能を補強するものが知られている(例えば特許文献1を参照。)。尚、パネルゾーンとは、柱梁接合部における柱側の塑性ヒンジまでの範囲と梁側の塑性ヒンジまでの範囲で囲まれた領域を示す。
別の柱梁接合構造として、柱部から側方に突出する柱側梁部に対して継手部を介して中央側梁部が接続される場合において、継手部を跨ぐ形態で柱部と中央側梁部とに亘って方杖部を架設することで、耐震性能を補強するものが知られている(例えば特許文献2を参照。)。
As a conventional column-to-beam joint structure, seismic performance is reinforced by providing a panel zone expansion part that is joined to each of the steel frame column and beam and expands the panel zone along the structure plane. is known (see Patent Document 1, for example). The panel zone refers to an area surrounded by the range up to the plastic hinge on the column side and the range up to the plastic hinge on the beam side at the column-to-beam joint.
As another column-to-beam joint structure, in the case where the center side beam is connected to the column side beam protruding sideways from the column through the joint, It is known to reinforce the seismic performance by constructing a brace part over the beam part (see Patent Document 2, for example).
上記特許文献1記載の柱梁接合構造において、柱部から側方に突出する柱側梁部に対して継手部を介して中央側梁部が接続される場合には、パネルゾーン拡張部において、上記継手部との干渉部分を撤去する必要がある。よって、パネルゾーン拡張部における梁部に対する接合長さが短くなってパネルゾーンの拡張範囲が小さくなり、十分な補強効果が得られないという問題が生じる。また、上記継手部を跨ぐ形態でパネルゾーン拡張部を取り付ける際には、施工上が煩雑なものとなるという問題も生じる。
一方、特許文献2記載の柱梁接合構造のように、柱部と中央側梁部とに亘って方杖部を架設する場合には、方杖部が比較的長尺なものとなることから、方杖部の強度を大幅に高める必要がある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、柱部と、当該柱部から側方に突出する柱側梁部と、当該柱側梁部に対して継手部を介して接続される中央側梁部と、を備えた柱梁接合構造において、合理的な構造を採用しつつ継手部との干渉を抑制しながら耐震性能を十分に補強可能な技術を提供する点にある。
In the column-to-beam joint structure described in Patent Document 1, when the central side beam portion is connected to the column side beam portion protruding sideways from the column portion via the joint portion, in the panel zone expansion portion, It is necessary to remove the part that interferes with the joint. As a result, the joining length of the panel zone expansion portion to the beam portion is shortened, and the expansion range of the panel zone is reduced, resulting in a problem that a sufficient reinforcing effect cannot be obtained. In addition, when the panel zone extension part is attached in a form straddling the joint part, there arises a problem that construction becomes complicated.
On the other hand, as in the beam-to-column joint structure described in Patent Document 2, in the case where the brace portion is constructed across the column portion and the central side beam portion, the brace portion becomes relatively long. , it is necessary to significantly increase the strength of the brace.
In view of this situation, the main object of the present invention is to provide a pillar, a pillar-side beam projecting laterally from the pillar, and a center-side beam connected to the pillar-side beam through a joint. To provide a technique capable of sufficiently reinforcing seismic performance while suppressing interference with a joint part while adopting a rational structure in a column-to-beam joint structure having a part and a part.
本発明の第1特徴構成は、柱部と、当該柱部から側方に突出する柱側梁部と、当該柱側梁部に対して継手部を介して接続される中央側梁部と、を備えた柱梁接合構造であって、
前記柱部と前記柱側梁部との夫々に接合されてパネルゾーンを構面内方向に沿って拡張させるパネルゾーン拡張部と、
前記パネルゾーン拡張部と前記中央側梁部とに亘って架設された方杖部と、を備えた点にある。
A first characteristic configuration of the present invention includes a column portion, a column side beam portion projecting sideways from the column portion, a central side beam portion connected to the column side beam portion via a joint portion, A column-to-beam connection structure comprising
a panel zone extension part that is joined to each of the column part and the column side beam part and extends the panel zone along the structural plane direction;
It is characterized in that it includes a brace section that spans over the panel zone extension section and the central side beam section.
本構成によれば、梁部における柱部の側面から継手部までの柱側梁部に対して上記パネルゾーン拡張部が接合されているので、パネルゾーン拡張部と継手部の干渉を回避しながら簡単に上記パネルゾーン拡張部を取り付けることができる。そして、このようにパネルゾーン拡張部を取り付けることにより、柱部と梁部とのパネルゾーンを梁部に沿って上記継手部近傍まで拡張させることができる。更に、梁部に沿って少なくとも継手部近傍まで延びるパネルゾーン拡張部とその継手部に接続される中央側梁部に亘って当該継手部を跨ぐ形態で方杖部が架設されているので、比較的短尺な方杖部を採用しながらも、上記パネルゾーン拡張部により拡張されたパネルゾーンを一層大きく評価できるようになる。
従って、本発明により、柱部と、当該柱部から側方に突出する柱側梁部と、当該柱側梁部に対して継手部を介して接続される中央側梁部と、を備えた柱梁接合構造において、合理的な構造を採用しつつ継手部との干渉を抑制しながら耐震性能を十分に補強可能な技術を提供することができる。
According to this configuration, since the panel zone extension part is joined to the column side beam part from the side surface of the column part to the joint part in the beam part, interference between the panel zone extension part and the joint part is avoided. The panel zone extension can be easily installed. By attaching the panel zone expansion part in this way, the panel zone between the column part and the beam part can be expanded to the vicinity of the joint part along the beam part. Furthermore, since the cross section is constructed in a form straddling the joint part over the panel zone extension part extending at least to the vicinity of the joint part along the beam part and the central side beam part connected to the joint part, the comparison The panel zone expanded by the panel zone expansion part can be evaluated more greatly while adopting a relatively short brace part.
Therefore, according to the present invention, there is provided a column portion, a column side beam portion projecting sideways from the column portion, and a center side beam portion connected to the column side beam portion via a joint portion. In the beam-to-column joint structure, it is possible to provide a technique that can sufficiently reinforce the seismic performance while suppressing interference with joints while adopting a rational structure.
本発明の第2特徴構成は、前記柱部における前記柱側梁部との接合部の下方側にダイアフラムが設けられており、
前記パネルゾーン拡張部が、前記柱部と前記柱側梁部と前記ダイアフラムの夫々に接合されている点にある。
A second characteristic configuration of the present invention is that a diaphragm is provided below a joint portion between the column portion and the column-side beam portion,
The panel zone extension is joined to each of the column, the column side beam and the diaphragm.
本構成によれば、柱部と柱側梁部との夫々に接合されたパネルゾーン拡張部が、柱部における柱側梁部との接合部の下方側に設けられたダイアフラムにも接合されたものとなる。このことで、パネルゾーン拡張部の柱部に対する接合部がダイアフラムにより補強されて、柱部及び柱側梁部に対してパネルゾーン拡張部が強固に一体化されることになって、パネルゾーンの拡張を確実に行うことができる。 According to this configuration, the panel zone extension part joined to each of the column part and the column side beam part is also joined to the diaphragm provided on the lower side of the joint part of the column part with the column side beam part. become a thing. As a result, the joint portion of the panel zone extension portion to the column portion is reinforced by the diaphragm, and the panel zone extension portion is firmly integrated with the column portion and the column-side beam portion, thereby forming the panel zone. Expansion can be performed reliably.
本発明の第3特徴構成は、前記中央側梁部において前記方杖部の接合部に小梁が接合されている点にある。 A third characteristic configuration of the present invention resides in that a small beam is joined to the joint portion of the cane portion in the central side beam portion.
本構成によれば、方杖部から軸力が伝達される中央側梁部の接合部を小梁により補強することができる。 According to this configuration, the joint portion of the central side beam portion to which the axial force is transmitted from the cane portion can be reinforced by the small beam.
本発明の第4特徴構成は、前記パネルゾーン拡張部が、前記柱部の接合部と前記柱側梁部の接合部とを2辺に持つ矩形のパネル領域と、当該パネル領域から梁の中央側に向けて延出する方杖接合領域と、を有し、
前記方杖部が前記方杖接合領域に接合されている点にある。
In the fourth characteristic configuration of the present invention, the panel zone extension part has a rectangular panel area having two sides of the joint part of the column part and the joint part of the column-side beam part, and from the panel area to the center of the beam. a laterally extending brace joint region;
It is in that the said brace part is joined to the said brace joint area|region.
本構成によれば、パネルゾーン拡張部において、柱部の接合部と柱側梁部の接合部とを2辺に持つ矩形のパネル領域が、方杖部が接合される方杖接合領域とは別に確保されている。このことで、パネル領域において方杖部の接続に伴う断面欠損の発生が回避されるので、当該パネル領域によりパネルゾーンの拡張を確実に行うことができる。 According to this configuration, in the panel zone expansion part, the rectangular panel area having the joint part of the column part and the joint part of the column side beam part on two sides is the square joint area to which the square part is joined. secured separately. This avoids the occurrence of a cross-sectional defect due to the connection of the brace portion in the panel region, so that the panel zone can be reliably expanded by the panel region.
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態の柱梁接合構造(以下「本柱梁接合構造」と呼ぶ)100は、鋼管11からなる柱部10における柱梁接合部15に対して、H形鋼21,31からなる梁部20,30を接合するものとして構成されている。梁部20,30には、柱部10に設けられた梁接合用ダイアフラム16に対して基端部が溶接固定されて当該柱部10から側方に突出するH形鋼21からなる柱側梁部20と、当該柱側梁部20よりも中央側に位置するH形鋼31からなる中央側梁部30と、これらを突き合せた状態で接続する継手部40とが設けられている。継手部40は、柱側梁部20の上下フランジ22,23及びウェブ25と中央側梁部30の上下フランジ32,33及びウェブ35とを、それらに対して高力ボルト45,46で締結されるスプライスプレート41,42により接続するものとして構成されている。
そして、本柱梁接合構造100は、合理的な構造を採用しつつ継手部40との干渉を抑制しながら、耐震性能を十分に補強するための構成を採用しており、その詳細について以下に説明を加える。
An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the beam-to-column joint structure (hereinafter referred to as "main beam-to-column joint structure") 100 of the present embodiment has a beam-to-
And, this column-to-beam
本柱梁接合構造100には、柱部10と継手部40までの柱側梁部20との夫々に接合されたパネルゾーン拡張部50が設けられている。このようなパネルゾーン拡張部50は、柱部10と柱側梁部20との柱梁接合部15において、柱部10側の塑性ヒンジまでの範囲Pzと柱側梁部20側の塑性ヒンジまでの範囲Pxで囲まれた領域であるパネルゾーンPを拡張するものとして機能する。即ち、パネルゾーン拡張部50が設けられていることにより、上記パネルゾーンPは、柱部10の幅の範囲と梁部20の高さの範囲で囲まれた領域を基準に、柱部10及び梁部20,30で構成される柱梁架構の構面内方向に沿って上記継手部40近傍まで拡張される。
The column-to-
パネルゾーン拡張部50は、柱部10を構成する鋼管11の側面と柱側梁部20を構成するH形鋼21の下フランジ23の下面との夫々に溶接接合された鋼板で構成されている。
更に、柱部10における柱梁接合部15の下方側に梁接合用ダイアフラム16とは別のダイアフラム18が設けられている。そして、パネルゾーン拡張部50が、柱部10を構成する鋼管11の側面と、柱側梁部20を構成するH形鋼21の下フランジ23の下面とに加えて、当該ダイアフラム18の上面に溶接接合されている。このことで、柱部10を構成する鋼管11に対するパネルゾーン拡張部50の接合部が、ダイアフラム18により補強される。すると、パネルゾーン拡張部50が柱部10及び柱側梁部20に対して強固に一体化されて、上記パネルゾーンPの拡張が確実に行われることになる。
The panel
Further, a
パネルゾーン拡張部50は、柱部10の接合部と柱側梁部20の接合部とを2辺に持つ矩形のパネル領域51と、当該パネル領域51から梁部20,30の中央側に向けて延出するガセット領域52と、を有する。このガセット領域52は、後述する方杖部60が接合される方杖接合領域として機能する。
即ち、柱部10及び柱側梁部20に対して2辺が接合される矩形のパネル領域51が、方杖部60接合用のボルト孔などが形成されるガセット領域52とは別に確保される。このことで、パネル領域51においてボルト孔等の形成に伴う断面欠損の発生が回避されて、当該パネル領域51によるパネルゾーンPの拡張効果が一層確実に発揮されることになる。
The panel
That is, a
本柱梁接合構造100には、柱側梁部20に沿って少なくとも継手部40近傍まで延びるパネルゾーン拡張部50とその継手部40に接続される中央側梁部30とに亘って当該継手部40を跨ぐ形態で架設された方杖部60が設けられている。この方杖部60は、パネルゾーン拡張部50のガセット領域52と、中央側梁部30を構成するH形鋼31の下フランジ33の下面に溶接接合されたガセットプレート38とに対して、それらを挟み込む状態でボルト63,64により締結された一対の溝形鋼61で構成されている。この構成により、柱部10と中央側梁部30とに亘って架設する場合よりも短尺な方杖部60を採用しながらも、パネルゾーン拡張部50によるにより拡張されたパネルゾーンPが一層大きく評価できるようになって、十分な耐震性能の補強効果が得られる。
In this column-to-
中央側梁部30において方杖部60の接合部、即ちガセットプレート38の近傍には、小梁70が接合されている。この構成により、方杖部60から軸力が伝達される中央側梁部30の接合部近傍が小梁70により補強される。
A
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Another embodiment]
Another embodiment of the present invention will be described. It should be noted that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied alone, and can be applied in combination with the configurations of other embodiments.
(1)上記実施形態では、柱部10における柱側梁部20との柱梁接合部15の下方側にダイアフラム18を設け、パネルゾーン拡張部50をダイアフラム18に接合したが、このようなダイアフラム18を設ける形態は適宜改変又は省略しても構わない。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、中央側梁部30において方杖部60の接合部に小梁70を接合したが、この小梁70の接合箇所については適宜変更しても良く、また、このような小梁70を適宜省略しても構わない。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)上記実施形態では、パネルゾーン拡張部50において、柱部10及び柱側梁部20に対して2辺が接合される矩形のパネル領域51を、方杖部60が接合される方杖接合領域となるガセット領域52とは別に確保したが、パネル領域51とガセット領域52の一部又は全部とを重畳させても構わない。
(3) In the above-described embodiment, in the panel
10 柱部
18 ダイアフラム
20 柱側梁部
30 中央側梁部
40 継手部
50 パネルゾーン拡張部
51 パネル領域
52 ガセット領域(方杖接合領域)
60 方杖部
70 小梁
100 柱梁接合構造
P パネルゾーン
10
60
Claims (4)
前記柱部と前記柱側梁部との夫々に接合されてパネルゾーンを構面内方向に沿って拡張させるパネルゾーン拡張部と、
前記パネルゾーン拡張部と前記中央側梁部とに亘って架設された方杖部と、を備えた柱梁接合構造。 A column-to-beam joint structure comprising a column, a column-side beam projecting laterally from the column, and a center-side beam connected to the column-side beam through a joint. hand,
a panel zone extension part that is joined to each of the column part and the column side beam part and extends the panel zone along the structural plane direction;
A column-to-beam joint structure, comprising: a brace portion constructed over the panel zone extension portion and the central side beam portion.
前記パネルゾーン拡張部が、前記柱部と前記柱側梁部と前記ダイアフラムの夫々に接合されている請求項1に記載の柱梁接合構造。 A diaphragm is provided below a joint portion between the column portion and the column-side beam portion,
The beam-to-column joint structure according to claim 1, wherein the panel zone extension is joined to each of the column, the column-side beam, and the diaphragm.
前記方杖部が前記方杖接合領域に接合されている請求項1~3の何れか1項に記載の柱梁接合構造。
The panel zone extension part has a rectangular panel area having two sides of the joint part of the column part and the joint part of the column-side beam part, and a bracket extending from the panel area toward the center side of the beam. a junction region;
The beam-to-column joint structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the brace portion is joined to the brace joint region.
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