JP2624713B2 - 柱と梁との接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、住宅を始めとする建築物の、角形鋼管柱と
Ｈ形鋼梁との接合構造に関するものである。

［従来の技術］ 角形鋼管柱は、運送制限・施工性等の種々の条件か
ら、 建物の階層毎に柱を形成しておき、建設現場にて上
下階の柱を溶接して連結するタイプと、 予め工場段階で上下階の柱どうしを溶接して連結
し、現場作業を削減する等の方法がある。

いずれの方法を採用するにしても、構造体となる柱に
は、建設現場で階層毎に床梁等を接合・架設しなければ
ならない。床梁等を柱に接合するには、従来、梁接合継
手を柱から突設し、この接合継手を介して梁を接合する
ことが行なわれていた。

ところで、この接合継手を現場で柱に溶接するには、
高所での作業とか足場の悪さなどかなりの困難や作業負
荷があるために、一般的には工場で接合継手を取り付け
たものを車両等によって運搬することが行なわれてい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、接合継手は柱から突設しているため
に、運搬時に柱どうしが嵩張り、運搬効率が低いという
問題がある。このような従来の欠点を解消するものとし
て、たとえば特公昭61−58620号公報に記載された技術
などが提案されている。ただこの発明にしても、ジョイ
ントボックスによって柱どうしを工場で接合する場合は
ともかく、高所で足場が不安定な状態の現場で、上下階
の柱にジョイントボックスを溶接するのは大きな困難が
伴うのが現実である。

本発明は、上記のような背景のもとになされたもの
で、現場接合でも工場接合でもボルトだけで柱と梁とを
接合することができる柱と梁との接合構造を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するために手段］ 本発明は、角形鋼管柱と、この角形鋼管柱の端部に連
結されて柱の一部を構成するジョイントボックスと、こ
のジョイントボックスに連結されるＨ形鋼梁とを具備
し、Ｈ形鋼梁の端部に取り付けた取付板をジョイントボ
ックスの側面に当接させてボルトでジョイントボックス
と梁とを連結するようにした柱と梁との接合構造を前提
とする。この場合、前記ジョイントボックスは二つの同
形同大の角筒状のボックス半体からなり、かつそれらの
開口端側を衝合させて構成され、ボックス半体それぞれ
の、柱との接合部近傍にはダイヤフラムとして機能する
底板が設けられることを特徴とする。

［作 用］ 工場で上下階の柱を連結して通し柱とするには、ボッ
クス半体どうしを溶接してジョイントボックスを構成す
るとともに、このジョイントボックスの両端に柱をそれ
ぞれ連結しておく。この状態で現場まで運搬し、現場で
ジョイントボックスに梁をボルトによって接合すればよ
い。

また、現場で上下階の柱を連結するには、まず工場で
上下階の柱の端部にそれぞれボックス半体を溶接してお
き、現場で梁をボックス半体にボルトで接合することに
よって、ジョイントボックスを構成すると同時に通し柱
とすることができ、現場での溶接作業を省略して柱と梁
とを接合することができる。なお、ジョイントボックス
を構成するボックス半体のそれぞれには、柱との接合部
近傍に底板が設けられるため、ボックス半体と柱とを接
合するだけで底板を柱のダイヤフラムとして機能させる
ことができ、柱にダイヤフラムを別個に形成する必要が
ない。しかも、ボックス半体の作製に併せてダイヤフラ
ムを形成することができ、ダイヤフラム形成のための別
個の作業を要しない。さらに、底板が柱との接合部近傍
に設けられることにより、かかる接合部を補強すること
が可能となる。

［実施例］ 第１図と第２図はこの発明の第１実施例を示すもの
で、この接合構造は、上下一対の断面四角形の鋼管柱1a
・1bと、これらを連結して柱の一部を構成する断面四角
形のジョイントボックス２と、角形鋼管柱1a・1bに連結
されるＨ形鋼梁３とから構成される。

前記ジョイントボックス２は、鋳造された二つのボッ
クス半体2aを、開口端側を衝合させた状態で一体化され
たもので、断面形状が柱1a・1bの断面形状よりもやや大
きいがほぼ同形・同大の６面体の箱状に形成されてい
る。

前記ボックス半体2aは、同形同大の有底角筒状で、側
面板2bを構成するそれぞれ４枚の側面片2cによって筒状
に形成されているとともに、ダイヤフラムとなる底板2d
によって鋼管柱1a、1bとの接合部近傍（第１図のジョイ
ントボックスで上下端）を閉塞して形成されている。側
面片2cは、柱1a・1bの肉厚の約２倍の肉厚に設定されて
いるとともに、ボックス半体2aの一側の外周には、段部
の端面を傾斜させた切欠2d1が、また他側の開口端の外
周には、断面円弧状の切欠部2d2がそれぞれ囲繞されて
いる。また、ボックス半体2aの一側の外周は、ほぼ柱1a
・1bの内法寸法に合致し、ジョイントボックス２の上下
端部が柱1a・1b内に嵌合された状態で切欠2d1の部分で
溶接され、ジョイントボックス２と柱1a・1bとが一体的
に連結されている。この切欠2d1は、その傾斜面で柱1a
・1bの端部を受けて柱1a・1bの嵌合深さを規制するよう
になっている。なお、切欠2d1の近傍に底板2dが設けら
れているため、このボックス半体2aと柱1a、1bとを連結
した後には、この底板2dが柱1a、1bのダイヤフラムとし
て機能し、かつ両者間の接合部分を補強するようにして
いる。従って、柱1a、1bにダイヤフラムを別個に形成す
る必要がない。また、ボックス半体2aどうしは、他側の
開口端が突き付けられた状態で、一体的に連結されてジ
ョイントボックス２が形成されている。なお、符号2e・
2fは溶接ビードである。

また、ジョイントボックス２の側面を構成する側面板
2b（ボックス半体2aの側面片2c）には、複数のボルト挿
通孔2gが上下方向２列に設けられている。側面板2bの内
面側であってボルト挿通孔2gの周囲には、ナット５の平
面視形状とほぼ同一形状の凹所2hが設けられている。こ
の凹所2hには、ナット５がその中心軸線をボルト挿通孔
2gの中心軸線と一致させて接着材あるいは溶接等により
固着されている。

梁３の端部には、ジョイントボックス２の側面板2bに
取り付けられる取付板3aが、前記ボルト挿通孔2hと対応
する位置にボルト挿通孔3cを形成して溶接により固着さ
れている。この取付板3aの厚さは、十分な取り付け強度
を必要とすることから、かなり肉厚に形成されている。

前記ジョイントボックス２と梁３とは、取付板3aと側
面板2bのそれぞれのボルト挿通孔2g・3cから挿通された
ボルト６を、あらかじめ凹所2hに固着されたナット５に
螺入して接合されている。

つぎに、工場で通し柱とし、現場で３柱1aと梁３とを
接合する接合作業について説明する。

まず、工場で上下階の柱1a・1bを連結して通し柱とす
る前に、ボックス半体2aの側面片2cの内面側に形成され
た凹所2hにナット５を接着剤または溶接により固着す
る。このとき、凹所2hがナット５とほぼ同一形状なの
で、はめ込むだけで、ボルト挿通孔2gの中心軸線とナッ
ト５の中心軸線を直ちに一致させることができ、位置決
めが簡単で確実である。次に、ボックス半体2aの開口端
を対向させて衝合し、開口端の外周に囲繞された切欠部
2d2を溶接してこれらを連結し、ジョイントボックス２
を形成する。次に、下階側の柱1bの上端と上階側の柱1a
の下端とをジョイントボックス２の端部に溶接して一体
とし、通し柱とする。そして通し柱の状態で、車両に積
載して現場に運搬する。この通し柱を現場で立設し、ジ
ョイントボックス２の側面に梁３の取付板3aを、互いに
挿通孔2h・3cを一致させてこれらボルト挿通孔2h・3cか
らジョイントボックス２（ボックス半体2a）の内面側に
固着されたナット５にボルト６を螺入して仮り締めし、
ボルト６の仮り締めがすべて終わったら最後に一定のト
ルクでボルト６を締め付けてジョイントボックス２と梁
３とを一体的に接合する。この締付け作業においては、
ナット５が凹所2hに嵌合されており、しかも凹所2hの形
状とナット５の形状はほぼ同一であるから、ナット５に
回り止めがされている。したがって、常に、一定のトル
クで確実に締め付けることができるので好ましい。この
作業を、梁３の取り付け数に応じて行う。この接合作業
によると、ナット５を用いているために、ボックス半体
2aにタップ立てをしなくてすみ、コストダウンを図るこ
とができ好ましい。また、高所で不安定な足場で困難な
溶接作業から解放することができ、作業性・施工性が飛
躍的に向上するだけでなく安全である。

なお、工場段階での溶接手順としては、最初からジョ
イントボックス２を構成するのではなく、柱1a・1bの端
部をボックス半体2aを溶接し、その後にボックス半体2a
の開口端側を衝合し、切欠部2d2を溶接してジョイント
ボックス２を形成すると同時に通し柱を形成するように
してもよい。

次に、上記のように工場で通し柱とするのではなく、
現場で通し柱とする場合について説明する。この場合に
は、工場で柱1a・1bの各端部にボックス半体2aの一側で
ある閉塞端側を上記のようにして溶接する。したがっ
て、この状態ではまだ通し柱の状態にはなっていない。
もちろんこの場合にも、ボックス半体2aどうしを溶接す
る前に、内面側の凹所2hにナット５を固着しておく。こ
れを現場まで運搬し、下階側の柱1bを立設する。立設さ
れた柱1bのボックス半体2aの開口側の上端に上階側の柱
1aのボックス半体2aの開口側の下端を衝合させる。この
状態で、梁３の取付板3aを、互いの挿通孔2h・3cを一致
させてボックス半体2aの側面に当接させ、これらボルト
挿通孔2h・3cからボックス半体2aの内面側に固着された
ナット５のボルト６を螺入してジョイントボックス２を
形成すると同時に梁３をジョイントボックス２に接合す
る。そうすることによって、現場では溶接作業をいっさ
い必要とせずに、高所での足場の悪い状態での溶接作業
を一掃することができ、施工性・作業性に富み、しかも
安全である。

なお、このような接合方法では、ジョイントボックス
２は、ボックス半体2aを溶接することなくナット５にボ
ルト６を螺入しただけで構成されるために、耐力的に充
分でない場合がある。この場合には、第３図に示すよう
に、ボックス半体2aの凹所2hにナット５を固着しないも
のを用い、二つのボックス半体2aに亙ってタッププレー
ト10をその内面に当接させ、このタッププレート10のネ
ジ穴10aにボルト６を螺入するようにして耐力を持たせ
てもよい。あるいは、第４図に示すように、タッププレ
ート10の代わりにバカ穴11aを形成した単なるプレート1
1にナット５を固着したものを用いるようにしてもよい
が、いずれにしても現場ではボルト６によって柱1a・1b
と梁３とを接合するようにする。

また、柱1a・1bの端部にボックス半体2aを溶接した状
態で部品としてストックしておけば、工場で通し柱にす
ることも可能であるし、現場で通し柱とすることも可能
である。

なお、上記実施例においては、上下一対の柱1a・1bを
接合する方法を例にとって説明したが、上部に柱を接合
しない場合についても適用があることはもちろんであ
る。また、梁３を１方向とか２方向にしか接合しないな
ど、４方向に接合しないものもある。

［発明の効果］ この発明は、柱の一部を構成するジョイントボックス
を二つのボックス半体から構成し、梁とジョイントボッ
クスをボルトによって連結するようにしたので、工場段
階で通し柱として現場でボルトだけで梁を取り付けるこ
ともできるし、現場で通し柱とする場合にも溶接作業を
省略してボルトによって梁を取り付けることもでき、い
ずれの施工方法にも対応することができる。したがっ
て、施工方法に応じた部品を準備しておく必要性がなく
コストダウンを図ることができる。また、いずれの施工
方法においても、ボルトだけで柱と梁とを接合すること
ができるので、高所での足場の悪い現場での溶接作業か
ら解放することができ、施工性・作業能率・安全性が飛
躍的に向上するという効果がある。また、ジョイントボ
ックスを構成するボックス半体のそれぞれには、柱との
接合部近傍に底板が設けられるため、ボックス半体と柱
とを接合するだけで底板を柱のダイヤフラムとして機能
させることができ、柱にダイヤフラムを別個に形成する
必要がない。しかも、ボックス半体の作製に併せてダイ
ヤフラムを形成することができ、ダイヤフラム形成のた
めの別個の作業を要しない。さらに、底板が柱との接合
部近傍に設けられることにより、かかる接合部を補強す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の１実施例を示すもので、第１
図は柱と梁との接続構造を示す半断面図、第２図は第１
図のII−II線矢視断面図、第３図は上記実施例における
他の接合方法を示す部分断面図であり、第４図はさらに
他の接合方法を示す部分断面図である。 1a・1b……柱、２……ジョイントボックス、2a……ボッ
クス半体、2b……側面板、2c……側面片、2g……ボルト
挿通孔、2h……凹所、３……梁、3a……取付板、3c……
ボルト挿通孔、５……ナット、６……ボルト。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】角形鋼管柱と、この角形鋼管柱の端部に連
   結されて柱の一部を構成するジョイントボックスと、こ
   のジョイントボックスに連結されるＨ形鋼梁とを具備
   し、Ｈ形鋼梁の端部に取り付けた取付板をジョイントボ
   ックスの側面に当接させてボルトでジョイントボックス
   と梁とを接合するようにした柱と梁との接合構造におい
   て、前記ジョイントボックスは二つの同形同大の角筒状
   のボックス半体からなり、かつそれらの開口端側を衝合
   させて構成され、前記ボックス半体それぞれの、前記柱
   との接合部近傍にはダイヤフラムとして機能する底板が
   設けられることを特徴とする柱と梁との接合構造。