JP2023100168A - Steel frame column-beam joint structure - Google Patents

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寛二 中田
Kanji Nakata
宏彰 船積
Hiroaki Funazumi
重仁 渡邉
Shigehito Watanabe
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Abstract

To provide a steel frame column-beam joint structure in which the required width of a through-diaphragm is specified so that a plasticized region is formed as designed in a steel frame beam.SOLUTION: A steel frame column-beam joint structure 1 in which a steel frame column 2 is connected to a steel frame beam 3 whose width is narrower than the column width includes: a through-diaphragm 4 that has a bracket part 42 that penetrates the inside of the steel frame column and protrudes to the outside; a splice plate 5 on which the width on the steel frame column side is widened and the steel frame beam side is formed on the beam width; and a plurality of high-strength bolts 6 for joining the steel frame column side end of the splice plate to the bracket part and joining the steel frame beam side end of the splice plate to the steel frame beam. A formula defines the required width of the through-diaphragm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鉄骨柱に柱幅より幅の狭い鉄骨梁を接続させる鉄骨柱梁接合構造に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel frame column-to-beam connection structure for connecting a steel frame beam narrower than the column width to a steel frame column.

鉄骨造建築物では、特許文献1の図7に開示されているように、柱梁接合部に通しダイアフラムを配置する工法が知られている。また、一般的な通しダイアフラム形式の在来工法における柱梁接合部では、通しダイアフラムと梁状の短梁ブラケットのフランジとが完全溶け込み溶接で接合されている。さらに、柱スキンプレートと短梁ブラケットのウェブとが、隅肉溶接で接合されている。そして、スプライスプレートを介して、短梁ブラケットと梁部材とが高力ボルトによって接合されている。 In steel-frame buildings, as disclosed in FIG. 7 of Patent Document 1, a method of arranging a through-diaphragm at a column-to-beam joint is known. In addition, in the column-to-beam joint in the general through-diaphragm type conventional construction method, the through-diaphragm and the flange of the beam-shaped short beam bracket are joined by full penetration welding. Furthermore, the column skin plates and the webs of the short beam brackets are joined by fillet welds. The short beam bracket and the beam member are joined by high-strength bolts via the splice plate.

こうした在来工法では、鉄骨製作工場において、柱と短梁ブラケットとが溶接された出来姿の状態になるまでの製作が行われる。すなわち、上記した溶接作業は鉄骨製作工場で行われ、高力ボルトによる接合作業は工事現場で行われることになる。完全溶け込み溶接は、フランジが破断に至るまで、フランジに生じる応力を通しダイアフラムに伝達できる点で非常に優れた溶接方法である。一方で、高い性能が要求されることから、溶接部の品質を確保するために、高度な技術を要する溶接工の確保や、溶接部全数の超音波探傷試験(UT試験)による欠陥の有無の確認など、高度な品質管理が求められている。 In such a conventional construction method, manufacturing is carried out in a steel frame manufacturing factory until the column and the short beam bracket are welded together. That is, the welding work described above is performed at a steel frame manufacturing factory, and the joining work using high-strength bolts is performed at a construction site. Full penetration welding is a very good welding method in that the stress generated in the flange can be transmitted to the diaphragm through the flange until it breaks. On the other hand, since high performance is required, in order to ensure the quality of welds, it is necessary to secure welders who require advanced skills and check for defects by ultrasonic testing (UT test) on all welds. Advanced quality control such as confirmation is required.

ここで、在来工法における梁の塑性化領域は、柱と接する梁部材の梁端が塑性化領域の起点となり、梁部材の変形の進展に伴って、梁端から梁部材中央側に向かって塑性化領域が形成されることになる。すなわち、一般に地震時に梁に生じる曲げモーメントが最も大きい部位に、高度な品質管理が要求される完全溶け込み溶接を用いていることになる。 Here, in the conventional construction method, the beam end of the beam member in contact with the column is the starting point of the plasticized region of the beam, and as the deformation of the beam progresses, the plasticized region moves from the end of the beam toward the center of the beam member. A plasticized region will be formed. In other words, full penetration welding, which requires a high degree of quality control, is used at the portion where the bending moment generated in the beam is generally the largest during an earthquake.

一方、特許文献1では、柱から最も遠い高力ボルト接合のボルト孔位置(以下、「第1ボルト位置」という。)が塑性化領域の起点となるように、通しダイアフラムの幅を数式によって規定した発明が開示されている。すなわち地震荷重時に、梁側のみを塑性化させて、通しダイアフラムのブラケット側を弾性内に抑える崩壊機構とすることで、地震後において、梁部のみを補修などして大掛かりな復旧工事が不要となるようにしている。ここで、特許文献1の柱梁接合部のスプライスプレートは、継手全長に渡って同一幅の長方形板状となっている。 On the other hand, in Patent Document 1, the width of the through diaphragm is defined by a formula so that the bolt hole position of the high-strength bolt connection farthest from the column (hereinafter referred to as "first bolt position") is the starting point of the plasticized region. The invention is disclosed. In other words, when an earthquake load occurs, only the beam side is plasticized and the bracket side of the through-diaphragm is kept within the elastic range. I'm trying to be Here, the splice plate of the column-to-beam joint of Patent Document 1 has a rectangular plate shape with the same width over the entire length of the joint.

また、特許文献2にも通しダイアフラム形式の柱梁接合部の発明が開示されているが、通しダイアフラムの幅に関する具体的な規定は開示されていない。 Further, Patent Document 2 also discloses an invention of a through-diaphragm type column-to-beam joint, but does not disclose a specific regulation regarding the width of the through-diaphragm.

特許第4770096号公報Japanese Patent No. 4770096 特開2020-94344号公報JP 2020-94344 A

しかしながら、特許文献1に記載されている数式によって通しダイアフラムの幅を規定したことで想定される崩壊機構は、梁の第1ボルト位置の降伏が必ず先行するための条件が課されていない、梁の塑性変形能力を確保するための条件が課されていない、スプライスプレートが継手全長に渡って同一幅となっているなどの理由から、想定した設計通りに進行するかどうかの疑問が残る。また、特許文献2には、通しダイアフラムの幅に関する規定がない。 However, the collapse mechanism assumed by defining the width of the through-diaphragm by the formula described in Patent Document 1 does not impose the condition that the yield at the first bolt position of the beam always precedes the beam. There are no conditions to ensure the plastic deformation capability of the joint, and the splice plate has the same width over the entire length of the joint. Moreover, Patent Document 2 does not specify the width of the through-diaphragm.

そこで本発明は、鉄骨梁に設計通りの塑性化領域が形成されるように、通しダイアフラムの必要幅を規定した鉄骨柱梁接合構造を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel column-to-beam connection structure in which a required width of a through diaphragm is defined so that a plasticized region is formed in the steel frame beam as designed.

前記目的を達成するために、本発明の鉄骨柱梁接合構造は、鉄骨柱に柱幅より幅の狭い鉄骨梁を接続させる鉄骨柱梁接合構造であって、前記鉄骨柱の内部を貫通して外部に張り出されるブラケット部を有する通しダイアフラムと、鉄骨柱側が拡幅されて鉄骨梁側が梁幅に形成されるスプライスプレートと、前記スプライスプレートの前記鉄骨柱側の端部を前記ブラケット部に接合させるとともに、前記スプライスプレートの前記鉄骨梁側の端部を前記鉄骨梁に接合させる複数の高力ボルトとを備え、前記通しダイアフラムの必要幅が以下の式で規定されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the steel column-to-beam connection structure of the present invention is a steel column-to-beam connection structure in which a steel frame beam narrower than the width of the column is connected to the steel frame column, and a A through-diaphragm having a bracket portion protruding to the outside, a splice plate whose width is widened on the steel frame column side and formed to the beam width on the steel frame beam side, and the end portion of the steel frame column side of the splice plate is joined to the bracket portion. and a plurality of high-strength bolts for joining the steel beam-side end of the splice plate to the steel beam, and the required width of the through-diaphragm is defined by the following formula.

ここで、前記スプライスプレートの拡幅側の幅は、前記鉄骨柱から最も遠い前記高力ボルトによる高力ボルト接合のボルト孔位置において前記鉄骨梁が降伏する時に降伏せず、かつ前記鉄骨梁が全塑性に至るまで破断しないように設定される構成とすることができる。また、前記スプライスプレートの梁幅側に配置された前記高力ボルトの接合箇所よりも前記鉄骨梁側に塑性化領域が形成されるようにすることができる。 Here, the width of the widened side of the splice plate does not yield when the steel beam yields at the bolt hole position of the high-strength bolt connection by the high-strength bolt furthest from the steel frame column, and It can be configured so that it does not break until it reaches plasticity. Further, the plasticized region can be formed closer to the steel frame beam than the joint portion of the high-strength bolts arranged on the beam width side of the splice plate.

このように構成された本発明の鉄骨柱梁接合構造は、鉄骨梁に設計通りの塑性化領域が形成されるように、通しダイアフラムの必要幅を数式で規定している。さらに、スプライスプレートを拡幅して、継手部に充分な剛性及び耐力を付与することで、確実に第1ボルト位置で鉄骨梁が全塑性に至ることになり、鉄骨梁の所定の塑性変形能力を発揮させることができる。 In the steel frame column-to-beam connection structure of the present invention configured in this way, the required width of the through diaphragm is defined by a mathematical formula so that the plasticized region as designed is formed in the steel frame beam. Furthermore, by widening the splice plate and imparting sufficient rigidity and strength to the joint, the steel frame beam will reach full plasticity at the position of the first bolt, and the steel frame beam will have a predetermined plastic deformation capacity. can be demonstrated.

本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造の構成を示した斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the perspective view which showed the structure of the steel-frame column beam connection structure of this Embodiment. 鉄骨柱と通しダイアフラムの構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of a steel-frame column and a through-diaphragm. 本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造の構築方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for explaining the construction method of the steel frame column-to-beam connection structure of the present embodiment. 本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造で規定する数式を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining mathematical formulas defined in the steel frame column-to-beam connection structure of the present embodiment; 本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造の効果を確認するために行った数値解析を説明する図であって、(a)は本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造の解析モデルの斜視図、(b)は比較例となる在来工法の柱梁接合部の解析モデルの斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining numerical analysis performed to confirm the effect of the steel frame column-to-beam connection structure of the present embodiment; (b) is a perspective view of an analysis model of a beam-to-column joint of a conventional construction method as a comparative example. 解析結果を説明するグラフである。It is a graph explaining an analysis result. スプライスプレートの拡幅側の幅の決め方を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining how to determine the width of the splice plate on the widened side; 実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例1の平面図である。2 is a plan view of Structural Example 1 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 1. FIG. 実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例1の側面図である。2 is a side view of Structural Example 1 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 1. FIG. 実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例2の平面図である。2 is a plan view of Structural Example 2 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 1. FIG. 実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例3の平面図である。3 is a plan view of Structural Example 3 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 1. FIG. 実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例4の平面図である。4 is a plan view of structural example 4 of the steel frame column-to-beam joint structure described in embodiment 1. FIG. 実施例2で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例5の平面図である。FIG. 11 is a plan view of Structural Example 5 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 2;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の構成を示した斜視図である。また、図2は、鉄骨柱2と通しダイアフラム4の構成を示した斜視図、図3は、鉄骨柱梁接合構造1の構築方法を説明するための斜視図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a steel column-to-beam connection structure 1 according to the present embodiment. 2 is a perspective view showing the configuration of the steel frame column 2 and the through diaphragm 4, and FIG.

本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1は、鉄骨柱2に柱幅より幅の狭い梁幅の鉄骨梁3を接続させる交差部に設けられる。図1-図3では、鉄骨柱2の交差部分のみを抜き出して図示している。 A steel column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment is provided at an intersection where a steel column 2 is connected to a steel frame beam 3 having a beam width narrower than the column width. In FIGS. 1 to 3, only the intersecting portions of the steel columns 2 are extracted and illustrated.

鉄骨柱2には、平面視略正方形を含む略長方形の角形鋼管、円形鋼管などの鉄骨を使用することができる。また、鋼管の内部にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱(CFT:Concrete Filled Tube)を、鉄骨柱2とすることもできる。 For the steel column 2, a steel frame such as a square steel pipe having a substantially rectangular shape including a substantially square shape in a plan view, a circular steel pipe, or the like can be used. Alternatively, a concrete-filled steel pipe column (CFT: Concrete Filled Tube), which is a steel pipe filled with concrete, may be used as the steel frame column 2 .

梁との交差部においては、鉄骨柱2の内部は、鋼板によって形成される通しダイアフラム4によって塞がれる。通しダイアフラム4は、交差部の上部と下部に間隔を置いて配置される。通しダイアフラム4,4が設けられた鉄骨柱2の交差部は、既製品を用いてもよいし、後述するように溶接によって組み立てることもできる。 At the intersection with the beam, the interior of the steel column 2 is blocked by a through diaphragm 4 made of steel plate. Through diaphragms 4 are spaced above and below the intersection. The intersections of the steel columns 2 provided with the through diaphragms 4, 4 may be ready-made products, or may be assembled by welding as described later.

例えば、交差部における鉄骨柱2は、上部の通しダイアフラム4の上側に配置される部分と、上下の通しダイアフラム4,4の間に配置される部分と、下部の通しダイアフラム4の下側に配置される部分とに分かれている。そして、鉄骨柱2の各部分と通しダイアフラム4とは、ロボット溶接によって接合される。 For example, the steel column 2 at the intersection is arranged above the upper through-diaphragm 4, between the upper and lower through-diaphragms 4, 4, and below the lower through-diaphragm 4. It is divided into the part that is Each portion of the steel column 2 and the through diaphragm 4 are joined by robot welding.

図2を参照しながら、通しダイアフラム4の詳細について説明する。通しダイアフラム4は、鉄骨柱2の内部を貫通する貫通部41と、外部に張り出されるブラケット部42とが、一枚の一体の鋼板によって形成されている。 Details of the through diaphragm 4 will be described with reference to FIG. The through-diaphragm 4 has a penetrating portion 41 penetrating through the inside of the steel frame column 2 and a bracket portion 42 projecting to the outside, which are formed of a single integral steel plate.

例えば、平面視略八角形の鋼板によって形成された通しダイアフラム4では、内縁が略正方形で外縁が略八角形の鉄骨柱2の側方に張り出された環状部分が、ブラケット部42となる。 For example, in the through-diaphragm 4 formed of a steel plate having a substantially octagonal shape in plan view, the bracket portion 42 is an annular portion protruding to the side of the steel column 2 having a substantially square inner edge and a substantially octagonal outer edge.

鉄骨柱2の交差部の上下から張り出された通しダイアフラム4,4のブラケット部42,42間は、側面視略長方形の鋼板によって形成されるブラケットウェブ43によって繋がれる。 The bracket parts 42, 42 of the through-diaphragms 4, 4 projecting from above and below the intersection of the steel frame columns 2 are connected by a bracket web 43 formed of a steel plate having a substantially rectangular shape when viewed from the side.

ブラケットウェブ43は、鉄骨柱2の側面からの張り出し量がブラケット部42と同じで、鉄骨柱2の各側面の幅方向略中央に配置される。そして、ブラケットウェブ43は、鉄骨柱2の側面と上部のブラケット部42の下面と下部のブラケット部42の上面とに、隅肉溶接によって接合される。 The bracket web 43 has the same protrusion amount from the side surface of the steel frame column 2 as the bracket portion 42 and is arranged substantially at the center of each side surface of the steel frame column 2 in the width direction. The bracket web 43 is joined to the side surface of the steel column 2, the lower surface of the upper bracket portion 42, and the upper surface of the lower bracket portion 42 by fillet welding.

ブラケット部42及びブラケットウェブ43には、高力ボルトや超高力ボルトを通すためのボルト孔44が、複数、穿孔される。ボルト孔44の数や位置などの詳細については、後述する。 A plurality of bolt holes 44 for passing high-strength bolts or ultra-high-strength bolts are bored in the bracket portion 42 and the bracket web 43 . Details such as the number and positions of the bolt holes 44 will be described later.

図3に示すように、通しダイアフラム4のブラケット部42及びブラケットウェブ43は、接続する鉄骨梁3の各部の位置に合わせて設けられる。鉄骨梁3は、例えばH形鋼によって形成され、上フランジ31と、下フランジ32と、それらを繋ぐウェブ33とを備えている。ここで、通しダイアフラム4のブラケット部42の厚さは、鉄骨梁3のフランジ(31,32)の厚さと同等以上にする。 As shown in FIG. 3, the bracket portion 42 and the bracket web 43 of the through diaphragm 4 are provided according to the positions of the respective portions of the steel beams 3 to be connected. The steel beam 3 is made of H-shaped steel, for example, and includes an upper flange 31, a lower flange 32, and a web 33 connecting them. Here, the thickness of the bracket portion 42 of the through diaphragm 4 is equal to or greater than the thickness of the flanges (31, 32) of the steel beam 3.

上部の通しダイアフラム4のブラケット部42は、鉄骨梁3の上フランジ31と突き合わせる位置に設けられ、下部の通しダイアフラム4のブラケット部42は、鉄骨梁3の下フランジ32と突き合わせる位置に設けられる。そして、通しダイアフラム4のブラケットウェブ43は、鉄骨梁3のウェブ33と突き合わせる位置に設けられる。 The bracket portion 42 of the upper through-diaphragm 4 is provided at a position to abut against the upper flange 31 of the steel beam 3, and the bracket portion 42 of the lower through-diaphragm 4 is provided at a position to abut against the lower flange 32 of the steel beam 3. be done. The bracket web 43 of the through-diaphragm 4 is provided at a position where it abuts against the web 33 of the steel beam 3 .

すなわち、本実施の形態の通しダイアフラム4は、在来技術における一般的な「通しダイアフラムとしての機能」と、鉄骨梁3を接続するための「梁ブラケットとしての機能」とを備えている。 That is, the through-diaphragm 4 of the present embodiment has a general "function as a through-diaphragm" in the conventional technology and a "beam bracket function" for connecting the steel beams 3.

鉄骨梁3の軸方向端部の上フランジ31、下フランジ32及びウェブ33には、高力ボルトや超高力ボルトを通すためのボルト孔34が、複数、穿孔される。ボルト孔34の数や位置などの詳細については、後述する。 A plurality of bolt holes 34 for passing high-strength bolts or ultra-high-strength bolts are drilled in the upper flange 31, the lower flange 32, and the web 33 at the ends of the steel beam 3 in the axial direction. Details such as the number and positions of the bolt holes 34 will be described later.

このようにして突き合せられる通しダイアフラム4と鉄骨梁3とは、スプライスプレート5を介して、超高力ボルトを含む高力ボルト6によって接合される。要するに、スプライスプレート5の鉄骨柱側の端部は、通しダイアフラム4のブラケット部42に接合され、スプライスプレート5の鉄骨梁側の端部は、鉄骨梁3の端部に接合される。 The through-diaphragm 4 and the steel beam 3 which are butted in this way are joined via a splice plate 5 by high-strength bolts 6 including ultra-high-strength bolts. In short, the steel column side end of the splice plate 5 is joined to the bracket portion 42 of the through diaphragm 4 , and the steel beam side end of the splice plate 5 is joined to the steel beam 3 end.

また、スプライスプレート5は、鉄骨柱側が拡幅されて鉄骨梁側が梁幅となるように鋼板によって形成される。すなわち、上部の通しダイアフラム4のブラケット部42と鉄骨梁3の上フランジ31との上面間に架け渡されるスプライスプレート5は、鉄骨柱2に隣接する縁部の幅が柱幅程度に拡幅され、鉄骨梁側の縁部が梁幅にされた平面視略台形状に形成される。下部の通しダイアフラム4のブラケット部42と鉄骨梁3の下フランジ32との下面間に架け渡されるスプライスプレート5も、同様の平面視略台形状に形成される。 Also, the splice plate 5 is formed of a steel plate so that the steel frame column side is widened and the steel frame beam side is the beam width. That is, the splice plate 5 spanned between the bracket portion 42 of the upper through-diaphragm 4 and the upper surface of the upper flange 31 of the steel frame beam 3 has the width of the edge portion adjacent to the steel frame column 2 expanded to about the width of the column, It is formed in a substantially trapezoidal shape in a plan view with the edge on the steel frame beam side having the width of the beam. The splice plate 5 that bridges between the bracket portion 42 of the lower through-diaphragm 4 and the lower surface of the lower flange 32 of the steel beam 3 is also formed in a similar trapezoidal shape in plan view.

これに対して、スプライスプレート5と上フランジ31又は下フランジ32を挟んで対向させる添プレート51は、鉄骨梁3のウェブ33の両側にそれぞれ配置できるように、スプライスプレート5の幅の半分以下の幅に形成される。 On the other hand, the splice plate 5 and the splice plate 51 facing each other with the upper flange 31 or the lower flange 32 interposed therebetween have a width less than half the width of the splice plate 5 so that they can be arranged on both sides of the web 33 of the steel frame beam 3 . formed in width.

また、通しダイアフラム4のブラケットウェブ43と鉄骨梁3のウェブ33との両方の側面間にそれぞれ架け渡されるウェブプレート52は、鉄骨梁3のウェブ33よりも低い高さの側面視略長方形に、鋼板によって形成される。 In addition, the web plate 52 that spans between both side surfaces of the bracket web 43 of the through-diaphragm 4 and the web 33 of the steel beam 3 has a height lower than that of the web 33 of the steel beam 3 and is generally rectangular in side view. Formed by steel plate.

スプライスプレート5、添プレート51及びウェブプレート52には、高力ボルトや超高力ボルトを通すためのボルト孔53が、複数、穿孔される。ボルト孔53の数や位置などの詳細については、後述する。 A plurality of bolt holes 53 for passing high-strength bolts or ultra-high-strength bolts are bored in the splice plate 5, the attachment plate 51, and the web plate 52. As shown in FIG. Details such as the number and positions of the bolt holes 53 will be described later.

次に、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1で規定する数式について、図4を参照しながら説明する。
図4は、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の模式図と、鉄骨梁3の第1ボルト位置(A断面位置(鉄骨柱2から最も離れた高力ボルト6による高力ボルト接合のボルト孔位置))での降伏時と全塑性時の曲げモーメント分布を図示したものである。
Next, mathematical formulas defined in the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 .
FIG. 4 shows a schematic diagram of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment, and the first bolt position (A cross section position) of the steel frame beam 3 (high-strength bolt connection by the high-strength bolt 6 farthest from the steel frame column 2). The bending moment distribution at yield and full plasticity at the bolt hole position )) is illustrated.

本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、鉄骨梁3の耐力及び塑性変形能力を確保するために、通しダイアフラム4のE断面位置における幅(必要幅)に対して次のような条件を課すこととしている。 In the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment, the following conditions are applied to the width (required width) of the through-diaphragm 4 at the E cross-section position in order to ensure the yield strength and plastic deformation capacity of the steel frame beam 3. I am going to impose.

<条件1>鉄骨梁3の第1ボルト位置降伏時
第1ボルト位置(A断面位置)での降伏時に、E断面位置の通しダイアフラム4は降伏しない。
<条件2>鉄骨梁3の第1ボルト位置全塑性時
第1ボルト位置(A断面位置)での全塑性時に、E断面位置の通しダイアフラム4が破断しない。
<Condition 1> When the steel frame beam 3 yields at the first bolt position When yielding at the first bolt position (A cross section position), the through diaphragm 4 at the E cross section position does not yield.
<Condition 2> When Steel Frame Beam 3 is Fully Plastic at First Bolt Position When fully plastic at the first bolt position (A cross section position), the through diaphragm 4 at the E cross section position does not break.

上記した2つの条件を具体的な条件式に書き下し、展開して整理すると以下のようになる。
<条件1>鉄骨梁3の第1ボルト位置降伏時
第1ボルト位置(A断面位置)での降伏時に、E断面位置の通しダイアフラム4が降伏しないという条件1を式に書き下すと次のようになる。
When the above two conditions are written down as a specific conditional expression, and expanded and organized, it is as follows.
<Condition 1> When the steel frame beam 3 yields at the first bolt position When yielding at the first bolt position (A cross section position), condition 1 that the through diaphragm 4 at the E cross section position does not yield is written as follows. become.

上式の左辺のE断面位置の通しダイアフラム4の降伏曲げ耐力EMyを、E断面位置の有効断面係数EZeと降伏強度Jdσyとで表わすと、次式のようになる。
If the yield bending strength E My of the through diaphragm 4 at the E cross section position on the left side of the above equation is expressed by the effective section modulus E Z e at the E cross section position and the yield strength Jd σ y , the following equation is obtained.

そして、有効断面係数EZeは、次式で表すことができる。なお、柱梁接合部せいJDは、鉄骨梁3の梁せいと同じになる。
Then, the effective section modulus E Z e can be expressed by the following equation. Note that the beam-to-column joint depth J D is the same as the beam depth of the steel frame beam 3 .

さらに、(数3)で示した式を(数2)で示した式に代入して、E断面位置の通しダイアフラム4のボルト孔44の欠損を考慮した有効幅Ebeで整理すると、以下の式のように表すことができる。
Furthermore, substituting the expression shown in (Equation 3) into the expression shown in (Equation 2), and arranging by the effective width E b e considering the loss of the bolt hole 44 of the through diaphragm 4 at the E cross section position, the following is obtained. can be expressed as

この有効幅Ebeは、実際に必要となる必要幅Ebと、E断面位置の高力ボルト6の本数Enと、ボルト孔44の孔径dとを用いると、以下の式のように表すことができる。
This effective width Eb e is obtained by the following formula using the actually required width Eb , the number of high-strength bolts 6 E n at the position of the E cross section, and the hole diameter d of the bolt hole 44. can be represented.

これを(数4)で示した式に代入して整理すると、第1ボルト位置の降伏時にE断面位置の通しダイアフラム4が降伏しないために必要となる通しダイアフラム4の必要幅Ebの条件として次式が得られる。
Substituting this into the equation shown in (Equation 4) and arranging it, the condition of the required width E b of the through diaphragm 4 required so that the through diaphragm 4 at the E cross section position does not yield when yielding at the first bolt position is The following formula is obtained.

<条件2>鉄骨梁3の第1ボルト位置全塑性時
第1ボルト位置(A断面位置)での全塑性時に、E断面位置の通しダイアフラム4が破断しないという条件2を式に書き下すと次のようになる。
<Condition 2> When the first bolt position of the steel frame beam 3 is fully plastic When the first bolt position (A cross section position) is fully plastic, the condition 2 that the through diaphragm 4 at the E cross section position does not break can be written as follows. become that way.

ここで、EMuはE断面位置の通しダイアフラム4の破断耐力、EMdはA断面位置での全塑性時のE断面位置の曲げモーメント、αは1.0より小さい接合部係数を示す。 Here, E Mu is the breaking strength of the through-diaphragm 4 at the E section position, E M d is the bending moment at the E section position during full plasticity at the A section position, and α is the joint modulus smaller than 1.0.

(数7)で示した上式の左辺を、E断面位置の通しダイアフラム4とブラケットウェブ43のそれぞれの塑性断面係数(EdZpEwZp)と引張強度(JdσuJwσu)で表わすと次式のようになる。
The left side of the above equation shown in (Equation 7) is the plastic section modulus ( Ed Z p , Ew Z p ) and tensile strength ( Jd σ u , Jw σ u ), it becomes as follows.

E断面位置における通しダイアフラム4の塑性断面係数EdZpは、次式で表すことができる。
The plastic section modulus Ed Zp of the through diaphragm 4 at the E cross section position can be expressed by the following equation.

さらに、(数9)で示した式を(数8)で示した式に代入して、E断面位置の通しダイアフラム4のボルト孔44の欠損を考慮した有効幅Ebeで整理すると、以下の式のように表すことができる。
Furthermore, substituting the expression shown in (Equation 9) into the expression shown in (Equation 8), and arranging by the effective width E b e considering the loss of the bolt hole 44 of the through diaphragm 4 at the E cross section position, the following is obtained. can be expressed as

この有効幅Ebeは、実際に必要となる必要幅Ebと、E断面位置の高力ボルト6の本数Enと、ボルト孔44の孔径dとを用いると、(数5)で示した式のように表すことができるので、(数10)で示した式に代入して整理すると、第1ボルト位置の全塑性時にE断面位置の通しダイアフラム4が破断しないために必要となる通しダイアフラム4の必要幅Ebの条件として、次式が得られる。
This effective width Eb e is expressed by (Equation 5) using the actually required width Eb , the number E n of the high-strength bolts 6 at the position of the E cross section, and the hole diameter d of the bolt hole 44. Since it can be expressed as in the above equation, by substituting it into the equation shown in (Equation 10) and arranging it, the through-thickness required to prevent the breakage of the through-diaphragm 4 at the E cross section position during the full plasticity at the first bolt position is As a condition for the required width Eb of the diaphragm 4, the following equation is obtained.

すなわち、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、図4に示すE断面位置の通しダイアフラム4の必要幅が、上記(数6)及び(数11)で示した式を満たす構成となっている。 That is, in the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment, the required width of the through diaphragm 4 at the E cross-section position shown in FIG. ing.

本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、鉄骨柱側が拡幅されて鉄骨梁側が梁幅に形成されるスプライスプレート5を、鉄骨梁3の上フランジ31の上面と下フランジ32の下面とに対向させて配置している。そこで、スプライスプレート5の拡幅によって得られる効果について、解析的に検討した結果を説明する。 In the steel column-to-beam joint structure 1 of the present embodiment, the splice plate 5, which is widened on the steel frame column side and formed to have a beam width on the steel frame beam side, is attached to the upper surface of the upper flange 31 and the lower surface of the lower flange 32 of the steel beam 3. They are placed facing each other. Therefore, the results of analytical examination of the effect obtained by widening the splice plate 5 will be described.

図5に、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の効果を確認するために行った数値解析の解析モデルを示した。図5(a)は、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の解析モデルの主要部を拡大して示した斜視図であり、図5(b)は、比較のために解析した在来工法の柱梁接合部の解析モデルの斜視図である。 FIG. 5 shows an analysis model of numerical analysis performed to confirm the effect of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment. FIG. 5(a) is a perspective view showing an enlarged main portion of an analysis model of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment, and FIG. 5(b) is a conventional model analyzed for comparison. It is a perspective view of the analysis model of the beam-to-column joint of the construction method.

ここで、在来工法の解析モデルでは、H-600×300×12×25及びH-600×300×12×22で示される2種類のH形鋼により梁断面をそれぞれモデル化し、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の解析モデルでは、H-600×300×12×22で示されるH形鋼を、鉄骨梁3の梁断面としてモデル化した。すなわち、在来工法の解析モデルについては、フランジの厚さが1サイズ厚い25mmのH形鋼を使用した場合も作成した。 Here, in the analysis model of the conventional construction method, the beam cross section is modeled by two types of H-shaped steel indicated by H-600 × 300 × 12 × 25 and H-600 × 300 × 12 × 22, respectively. In the analysis model of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the form, the H-shaped steel represented by H-600×300×12×22 was modeled as the beam cross section of the steel beam 3 . In other words, an analysis model for the conventional construction method was also created using H-shaped steel with a flange thickness of 25 mm, which is one size thicker.

解析は、荷重を梁の自由端に強制変位として与える載荷方式で行った。図6に、梁の自由端のせん断力(kN)と部材角(rad)との関係を示す。本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の解析モデルの解析結果は、実線で示したNo.3である。一方、No.2(点線)は、フランジ厚が1サイズ厚い在来工法(H-600×300×12×25)の解析結果を示し、No.1(破線)は、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1とフランジ厚を同じにした在来工法(H-600×300×12×22)の解析結果を示している。 The analysis was carried out by a loading method in which the load was applied to the free end of the beam as forced displacement. Fig. 6 shows the relationship between the shear force (kN) at the free end of the beam and the member angle (rad). The analysis result of the analysis model of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment is No. 3 indicated by the solid line. On the other hand, No.2 (dotted line) shows the analysis result of the conventional construction method (H-600×300×12×25) with a flange thickness one size thicker, and No.1 (dashed line) shows the steel frame of this embodiment. The analysis results of the conventional construction method (H-600×300×12×22) with the same flange thickness as the column-to-beam connection structure 1 are shown.

図6の解析結果を見ると、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の解析モデル(No.3)では、フランジ厚が在来工法(No.2)のモデルよりも薄いにも関わらず、在来工法(No.2)と同等の剛性及び耐力を発揮していることが分かる。さらに、フランジ厚が同じ在来工法(No.1)と比較すると、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の解析モデル(No.3)の方が、高い剛性及び耐力を発揮していることが分かる。これは、スプライスプレート5の拡幅が、部材剛性及び耐力の向上に寄与した結果と言える。 Looking at the analysis results in Fig. 6, in the analysis model (No.3) of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of this embodiment, although the flange thickness is thinner than the model of the conventional construction method (No.2), , It can be seen that the same rigidity and strength as the conventional method (No. 2) are exhibited. Furthermore, when compared with the conventional construction method (No. 1) with the same flange thickness, the analysis model (No. 3) of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of this embodiment exhibits higher rigidity and strength. I understand. It can be said that this is the result of the increased width of the splice plate 5 contributing to the improvement of member rigidity and strength.

続いて、スプライスプレート5の拡幅側の幅の決め方について、図7を参照しながら説明する。 Next, how to determine the width of the widened side of the splice plate 5 will be described with reference to FIG.

鉄骨梁3の上フランジ31の上面及び下フランジ32の下面に接触させるスプライスプレート5の幅は、以下の2つの条件を満たすように決定する。
<幅決定条件1>
第1ボルト位置(A断面位置)での鉄骨梁3の降伏時に、B断面及びD断面位置のスプライスプレート5が降伏しないような幅に決定する。
<幅決定条件2>
第1ボルト位置(A断面位置)での鉄骨梁3の全塑性時に、B断面及びD断面位置のスプライスプレート5が破断しないように幅を決定する。
The width of the splice plate 5 that contacts the upper surface of the upper flange 31 and the lower surface of the lower flange 32 of the steel beam 3 is determined so as to satisfy the following two conditions.
<Width determination condition 1>
The width is determined so that when the steel frame beam 3 yields at the first bolt position (A section position), the splice plate 5 at the B section position and the D section position does not yield.
<Width determination condition 2>
The width is determined so that the splice plate 5 at the positions of the B cross section and the D cross section does not break when the steel beam 3 is fully plastic at the first bolt position (A cross section position).

次に、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、鉄骨梁3に設計通りの塑性化領域が形成されるように、通しダイアフラム4の必要幅を数式(数6,数11)で規定している。
Next, the operation of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment will be described.
In the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment configured in this way, the required width of the through diaphragm 4 is expressed by the formula (Equation 6, Equation 11 ).

また、継手部は、梁に入力される曲げモーメントが大きい箇所に設けられるため、スプライスプレート5を拡幅することで、継手部に充分な剛性及び耐力を付与している。さらに、鉄骨造である鉄骨梁3が塑性変形能力を発揮するためには塑性化領域を確保することが重要となるので、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、スプライスプレート5を拡幅して継手に充分な耐力を確保することで、柱側面からオフセットした位置で鉄骨梁3が降伏に至るように設計している。 Further, since the joint portion is provided at a location where a large bending moment is input to the beam, by widening the splice plate 5, sufficient rigidity and strength are imparted to the joint portion. Furthermore, in order for the steel frame beam 3, which is a steel frame structure, to exert its plastic deformation ability, it is important to secure a plasticized region. It is designed so that the steel frame beam 3 yields at a position offset from the side of the column by ensuring a sufficient yield strength for the joint.

詳細には図4に示すように、鉄骨梁3の降伏は、柱側面から最も遠いボルト孔34(第1ボルト位置)が起点となって生じ、鉄骨梁3の変形の進展に伴って、塑性化領域が第1ボルト位置から鉄骨梁3の中央側に向かって形成されるように、数式(数6,数11)によって規定している。 Specifically, as shown in FIG. 4 , the yielding of the steel beam 3 occurs starting from the bolt hole 34 (first bolt position) farthest from the side of the column. Formulas (Formula 6 and Formula 11) are defined so that the softening region is formed from the position of the first bolt toward the center side of the steel frame beam 3 .

要するに、スプライスプレート5を拡幅して、継手部に充分な剛性及び耐力を付与することで、確実に第1ボルト位置で鉄骨梁3が全塑性に至ることになり、鉄骨梁3の所定の塑性変形能力を発揮させることができる。 In short, by widening the splice plate 5 and imparting sufficient rigidity and yield strength to the joint portion, the steel beam 3 will surely reach full plasticity at the position of the first bolt. It can demonstrate transforming ability.

また、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1では、図6の解析結果で説明したように、スプライスプレート5を拡幅したことによって、在来工法と比べて、鉄骨梁3の梁断面を縮減することができるようになる。 In addition, in the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment, as explained in the analysis results of FIG. be able to

そして、在来工法のように梁フランジと通しダイアフラムとの完全溶け込み溶接をする必要がないので、溶接部の品質に左右されない梁の力学性能を確保することができる。また、梁の塑性化領域が、柱側面からオフセットされた位置に形成されるため、梁の力学性能は溶接部の品質に左右されることがない。さらに、鉄骨製作工場における溶接工数を削減できるとともに、超音波探傷試験(UT試験)の試験箇所数も削減でき、鉄骨製作の省力化と生産性を向上させることができる。 In addition, since there is no need to perform full penetration welding between the beam flange and the through-diaphragm as in the conventional construction method, the mechanical performance of the beam can be ensured regardless of the quality of the welded portion. Moreover, since the plasticized region of the beam is formed at a position offset from the side surface of the column, the mechanical performance of the beam is not affected by the quality of the weld. Furthermore, it is possible to reduce the number of welding man-hours in the steel frame manufacturing factory and also reduce the number of test points for ultrasonic testing (UT testing), thereby saving labor and improving productivity in steel frame manufacturing.

また、鉄骨製作工場で製作されるのは、図2に示したような、交差部の鉄骨柱2の側面から通しダイアフラム4のブラケット部42が、200mm程度と短く張り出したコンパクトな部材となる。例えば、在来工法の柱から張り出すブラケット長さは1,000mm程度となるため、在来工法の工場で製作した部材は、1台のトレーラーに2本しか積載できなかったが、本実施の形態のようにショートブラケットとすることで、積載可能な柱本数を2倍程度に増やすことができ、運搬効率を向上させることができる。 Also, what is manufactured at the steel frame manufacturing factory is a compact member in which the bracket portion 42 of the through diaphragm 4 protrudes as short as about 200 mm from the side surface of the steel frame column 2 at the intersection, as shown in FIG. For example, since the length of the bracket overhanging the pillar of the conventional construction method is about 1,000 mm, only two members manufactured at the factory of the conventional construction method could be loaded on one trailer, but this embodiment By using a short bracket as shown in , the number of pillars that can be loaded can be doubled, and transportation efficiency can be improved.

以下、前記した実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の具体的な構成(構造例)について、図8-図12を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。 A specific configuration (structural example) of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the embodiment described above will be described below with reference to FIGS. 8 to 12. FIG. It should be noted that the same terminology or the same reference numerals will be used to describe the same or equivalent portions as those described in the above embodiment.

図8は、実施例1で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例1の平面図、図9は構造例1の側面図である。構造例1では、鉄骨柱2に550×550×19の角形鋼管を使用し、鉄骨梁3にはH-600×300×12×22のH形鋼を使用している。 8 is a plan view of Structural Example 1 of the steel frame column-to-beam joint structure described in Embodiment 1, and FIG. 9 is a side view of Structural Example 1. FIG. In Structural Example 1, steel columns 2 are made of square steel pipes of 550×550×19, and steel beams 3 are made of H-shaped steel of H-600×300×12×22.

この構造例1では、鉄骨梁3に生じる曲げモーメントに対して、接合部のスプライスプレート5と母材(鉄骨梁3又はブラケット部42)との間に、一次設計時にすべりが生じないように高力ボルト6の本数を決定している。 In this structural example 1, the bending moment generated in the steel beam 3 is high enough to prevent slippage between the splice plate 5 at the joint and the base material (steel beam 3 or bracket portion 42) at the time of primary design. The number of force bolts 6 is determined.

詳細には、ブラケット側と梁側とのそれぞれに、14本の高力ボルト6が必要となる。14本の高力ボルト6を、スプライスプレート5の最大幅が柱幅となるようにブラケット部42に配置する。このときのブラケット部42の張り出し量(柱側面から先端までの距離)は、200mmとなる。 Specifically, 14 high-strength bolts 6 are required for each of the bracket side and the beam side. Fourteen high-strength bolts 6 are arranged in the bracket part 42 so that the maximum width of the splice plate 5 is the column width. At this time, the amount of protrusion of the bracket portion 42 (the distance from the side surface of the column to the tip) is 200 mm.

例えば、鉄骨柱2の柱側面と鉄骨柱2に最も近い高力ボルト6の間隔を100mmとし、2列の高力ボルト6の間隔を60mmとし、ブラケット部42の梁側先端のボルト孔44からのはしあきを40mmとすると、それらを足して200mmになる。なお、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcは、108mmとなる。 For example, the interval between the side of the steel frame 2 and the high-strength bolt 6 closest to the steel frame 2 is set to 100 mm, and the interval between the two rows of high-strength bolts 6 is set to 60 mm. If the width of the bridge is 40mm, add them up to get 200mm. The oblique extension c of the bracket portion 42 is 108 mm.

ここで、実施例1における高力ボルト6の配置方法は、以下のレールを標準とする。
<ルール1>
ブラケット部42に配置する梁軸方向の高力ボルト6の列数は、2列以下を標準とする。
<ルール2>
スプライスプレート5の最大幅の上限値は、鉄骨柱2の柱幅とし、この幅に高力ボルト6が配置できない場合は、梁軸方向の高力ボルト6を2列を超える列数で配置する。このときは、ブラケット部42の張り出し量は、200mmより大きくなる。
Here, the method of arranging the high-strength bolts 6 in the first embodiment is based on the following rails.
<Rule 1>
The standard number of rows of the high-strength bolts 6 arranged in the bracket portion 42 in the beam axis direction is two or less.
<Rule 2>
The upper limit of the maximum width of the splice plate 5 is the column width of the steel frame column 2, and if the high-strength bolts 6 cannot be arranged in this width, the high-strength bolts 6 in the beam axis direction are arranged in more than two rows. . At this time, the amount of protrusion of the bracket portion 42 is greater than 200 mm.

図10は、構造例1の鉄骨梁3を、H-600×200×12×22とした場合の構造例2の鉄骨柱梁接合構造1である。すなわち構造例2では、鉄骨柱2に550×550×19の角形鋼管を使用し、鉄骨梁3にはH-600×200×12×22のH形鋼を使用している。 FIG. 10 shows the steel beam-to-column joint structure 1 of Structural Example 2 in which the steel beam 3 of Structural Example 1 is H-600×200×12×22. That is, in Structural Example 2, square steel pipes of 550×550×19 are used for the steel columns 2, and H-section steels of H-600×200×12×22 are used for the steel beams 3.

そして、構造例1と同様の方法で高力ボルト6の本数を決定すると、ブラケット側と梁側のそれぞれに10本の高力ボルト6が必要になり、これを上記したルールでブラケット部42に配置した結果が、図10となる。ここで、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcは、66mmとなる。 When the number of high-strength bolts 6 is determined in the same manner as in Structural Example 1, 10 high-strength bolts 6 are required for each of the bracket side and the beam side. FIG. 10 shows the arrangement result. Here, the oblique protrusion c of the bracket portion 42 is 66 mm.

図11は、鉄骨柱2に550×550×36の角形鋼管を使用し、鉄骨梁3にはH-800×300×14×25のH形鋼を使用した構造例3を示している。構造例3でも、上記したルールに則って、スプライスプレート5の最大幅が柱幅以下となるように、ブラケット側に3列で高力ボルト6を配置している。ここで、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcは、195mmとなる。 FIG. 11 shows a structural example 3 in which a square steel pipe of 550×550×36 is used for the steel column 2 and an H-shaped steel of H-800×300×14×25 is used for the steel beam 3 . Also in Structural Example 3, the high-strength bolts 6 are arranged in three rows on the bracket side so that the maximum width of the splice plate 5 is equal to or less than the column width according to the above rule. Here, the oblique protrusion c of the bracket portion 42 is 195 mm.

ところで、上述した構造例1-3は、高力ボルト6を使用した場合である。締付軸力が高力ボルトの1.5倍程度となる超高力ボルトを使用することで、別の構造とすることもできる。 By the way, the structural example 1-3 described above is a case where the high-strength bolt 6 is used. A different structure can be achieved by using super-high-strength bolts whose tightening axial force is about 1.5 times that of high-strength bolts.

例えば、構造例1では、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcが108mmで、スプライスプレート5の最大幅が柱幅と同じ550mmであったが、超高力ボルトを使用することで、図12の構造例4に示すように、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcを73mmとし、スプライスプレート5の最大幅を柱幅よりも小さくして、鋼材量を削減することができる。 For example, in Structural Example 1, the diagonal overhang c of the bracket portion 42 was 108 mm, and the maximum width of the splice plate 5 was 550 mm, which is the same as the column width. As shown in Structural Example 4, the oblique overhang c of the bracket portion 42 is set to 73 mm, and the maximum width of the splice plate 5 is made smaller than the column width, thereby reducing the amount of steel material.

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment and other examples, so description thereof will be omitted.

以下、前記した実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1の具体的な構成(構造例)について、図13を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。 A specific configuration (structural example) of the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the embodiment described above will be described below with reference to FIG. 13 . It should be noted that the same terms or the same reference numerals will be used to describe the same or equivalent parts as those described in the embodiment or the first embodiment.

実施例2で説明する鉄骨柱梁接合構造の構造例5は、上記実施例1で説明した構造例1-4とは異なり、スプライスプレート5の最大幅を鉄骨柱2の柱幅より広くしている。この構造例5は、図11を参照しながら説明した構造例3と同じく、鉄骨柱2に550×550×36の角形鋼管を使用し、鉄骨梁3にはH-800×300×14×25のH形鋼を使用している。 Structural Example 5 of the steel frame column-to-beam connection structure described in Example 2 differs from Structural Example 1-4 described in Example 1 above, in that the maximum width of the splice plate 5 is made wider than the column width of the steel frame column 2. there is In this structural example 5, as in structural example 3 explained with reference to FIG. of H-shaped steel is used.

そして、構造例3と同じく、ブラケット側と梁側に、それぞれ18本の高力ボルト6が必要になるので、構造例5では、上記実施例1で示した「<ルール1> ブラケット部42に配置する梁軸方向の高力ボルト6の列数は、2列以下を標準とする。」に従って、ブラケット側の高力ボルト6を配置した。 As in Structural Example 3, 18 high-strength bolts 6 are required on the bracket side and the beam side, respectively. The standard number of rows of the high-strength bolts 6 in the beam axis direction is two or less.”, the high-strength bolts 6 on the bracket side were arranged.

この結果、図13に示したように、スプライスプレート5の最大幅は、鉄骨柱2の柱幅を超えることになった。また、ブラケット部42の斜め方向の張り出しcは、168mmとなった。 As a result, as shown in FIG. 13, the maximum width of the splice plate 5 exceeded the column width of the steel frame column 2 . Also, the oblique extension c of the bracket portion 42 was 168 mm.

すなわち、構造例3では、スプライスプレート5の最大幅を柱幅以下とするために、ブラケット側に3列で高力ボルト6を配置したが、構造例5のように、ブラケット側に2列で高力ボルト6を配置して、スプライスプレート5の最大幅を鉄骨柱2の柱幅より広くすることもできる。 That is, in Structural Example 3, the high-strength bolts 6 are arranged in three rows on the bracket side in order to make the maximum width of the splice plate 5 equal to or less than the column width. By arranging the high-strength bolts 6, the maximum width of the splice plate 5 can be made wider than the column width of the steel column 2. - 特許庁

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and effects are substantially the same as those of the above-described embodiment and other examples, so description thereof will be omitted.

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, specific configurations are not limited to these embodiments or examples, and design modifications that do not deviate from the gist of the present invention are possible. are included in the present invention.

例えば、前記実施の形態及び実施例では、鉄骨柱2の四方に鉄骨梁3が接続される構成を例にして主に説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも1本の鉄骨梁3が鉄骨柱2に接続される交差部において、本実施の形態の鉄骨柱梁接合構造1を設けることができる。 For example, in the above embodiments and examples, the configuration in which the steel beams 3 are connected to the four sides of the steel column 2 has been mainly described as an example, but the configuration is not limited to this, and at least one steel beam 3 is connected to the steel frame column 2, the steel frame column-to-beam connection structure 1 of the present embodiment can be provided.

1 :鉄骨柱梁接合構造
2 :鉄骨柱
3 :鉄骨梁
34 :ボルト孔
4 :通しダイアフラム
42 :ブラケット部
5 :スプライスプレート
6 :高力ボルト
1: Steel frame column beam joint structure 2: Steel frame column 3: Steel frame beam 34: Bolt hole 4: Through diaphragm 42: Bracket part 5: Splice plate 6: High strength bolt

Claims (3)

鉄骨柱に柱幅より幅の狭い鉄骨梁を接続させる鉄骨柱梁接合構造であって、
前記鉄骨柱の内部を貫通して外部に張り出されるブラケット部を有する通しダイアフラムと、
鉄骨柱側が拡幅されて鉄骨梁側が梁幅に形成されるスプライスプレートと、
前記スプライスプレートの前記鉄骨柱側の端部を前記ブラケット部に接合させるとともに、前記スプライスプレートの前記鉄骨梁側の端部を前記鉄骨梁に接合させる複数の高力ボルトとを備え、
前記通しダイアフラムの必要幅が以下の式で規定されることを特徴とする鉄骨柱梁接合構造。
A steel column-to-beam connection structure in which a steel beam narrower than the width of the column is connected to the steel column,
a through-diaphragm having a bracket part that penetrates the inside of the steel frame column and protrudes to the outside;
a splice plate whose steel frame column side is widened and whose steel frame beam side is formed with a beam width;
a plurality of high-strength bolts for joining the steel frame column side end of the splice plate to the bracket portion and joining the steel frame beam side end of the splice plate to the steel frame beam,
A steel frame column-to-beam connection structure, wherein the required width of the through-diaphragm is defined by the following formula.
前記スプライスプレートの拡幅側の幅は、前記鉄骨柱から最も遠い前記高力ボルトによる高力ボルト接合のボルト孔位置において前記鉄骨梁が降伏する時に降伏せず、かつ前記鉄骨梁が全塑性に至るまで破断しないように設定されることを特徴とする請求項1に記載の鉄骨柱梁接合構造。 The width of the widened side of the splice plate does not yield when the steel beam yields at the bolt hole position of the high-strength bolt connection by the high-strength bolt furthest from the steel column, and the steel beam reaches full plasticity. The steel frame column-to-beam connection structure according to claim 1, characterized in that it is set so as not to break up to. 前記スプライスプレートの梁幅側に配置された前記高力ボルトの接合箇所よりも前記鉄骨梁側に塑性化領域が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄骨柱梁接合構造。 The steel frame column-to-beam connection structure according to claim 1 or 2, wherein a plasticized region is formed closer to the steel frame beam than the connection point of the high-strength bolts arranged on the beam width side of the splice plate. .
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