JP3076539B2

JP3076539B2 - 閉鎖形断面柱と梁の接合構造

Info

Publication number: JP3076539B2
Application number: JP09228211A
Authority: JP
Inventors: 邦昭佐藤; 英二松下
Original assignee: 株式会社アルテス
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH1161993A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築の鉄骨
構造物において、角形鋼管や円形鋼管等の閉鎖形断面の
鉄骨柱と、Ｈ形鋼等の上下フランジとウェブを有する鉄
骨梁とを、接合金物とボルト部材を用いて接合し、ラー
メン架構を構成する閉鎖形断面柱と梁の接合構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の閉鎖形断面柱と梁の接合構造に
は、例えば、図１２に示すような外ダイヤフラム形式
（リングスチフナ形式）による工法が採用されている。
この従来工法においては、角形鋼管からなる鉄骨柱１に
おける鉄骨梁２の上下梁フランジ取付レベルに、鉄骨柱
１を外側から取り囲むように水平ダイヤフラム（リング
スチフナ）５０を設け、その内周部を鉄骨柱１の側板に
溶接で固定し、鉄骨梁２に向かって突出した上下のダイ
ヤフラム間にはウェブ５１を設け、このウェブ５１は鉄
骨柱１の側板と上下のダイヤフラムに溶接で固定してい
る。この突出部の先端はＨ形梁と同形断面とし、鉄骨梁
２の上下梁フランジおよび梁ウェブを突き合わせ、継手
板５２を用いて高力ボルト接合し、鉄骨柱と鉄骨梁から
なるラーメン構造を構成している。

【０００３】図１２は同工法の例を隅柱について示した
ものであり、水平ダイヤフラム５０は、鉄骨柱１に取付
ける関係で４分割した鋼板５０ａ、５０ｂから構成し、
これらの鋼板を鉄骨柱１の側板に溶接し、鉄骨梁２が取
付けられる鋼板５０ａは大きく突出する水平ダイヤフラ
ムとし、この上下ダイヤフラム間にウェブ５１を溶接し
て所謂ブラケットを形成し、このような水平ダイヤフラ
ム５０ａとウェブ５１からなるブラケットおよび水平ダ
イヤフラム５０ｂを鉄骨柱１に一体化したものを工場に
おいて製作している。工事現場においては、鉄骨柱１か
ら一体的に突出するブラケットの先端部に、鉄骨梁２の
上下梁フランジおよび梁ウェブを継手板５２を用いて高
力ボルト接合している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような外ダイヤフラム形式による従来工法では、次のよ
うな問題点がある。

【０００５】鉄骨柱から一体的に突出するブラケッ
トの突出長さが長く、運搬効率が悪くなる。また、重量
も重くなるため、工事現場での建方の際のハンドリング
も容易でない。

【０００６】多くの材片を溶接で集結して、水平ダ
イヤフラムおよび水平ダイヤフラムとウェブからなるブ
ラケットを製作するので、溶接歪が発生し、その修正、
補正など、工場での製作・管理の工数が多くなる。

【０００７】外ダイヤフラムは、鉄骨梁の上下梁フ
ランジの位置に配設する必要があるため、鉄骨柱に集ま
る鉄骨梁の梁せいは統一する必要があり、骨組部材の設
計に制約を与える。梁せいの違う鉄骨梁を鉄骨柱に取付
ける場合には、レベルの異なる下梁フランジに対応させ
て下側のダイヤフラムを複数設ける必要があるなど、極
めて複雑な柱・梁の接合部となる。

【０００８】ブラケット先端とＨ形梁端の接合に
は、継手板と共に高力ボルトが数多く必要であり、穴明
け加工、締付け管理等の手間が多くかかる。

【０００９】鉄骨柱と鉄骨柱の間に鉄骨梁を架け渡
すのに、両柱にはブラケットを、中間には中間鉄骨梁が
必要であり、接合箇所が増えることが、従来工法の本質
的な課題といえる。

【００１０】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、従来のような鉄骨柱へ
のダイヤフラムやブラケットの溶接固定などを必要とせ
ず、鉄骨柱に１ピースの鉄骨梁を直接接合することがで
き、接合構造の品質の安定化とコストダウンを図ること
ができ、また鉄骨柱に異なる梁せいの鉄骨梁を取付ける
場合にも簡単な構造ですみ、しかも比較的簡単な接合構
造により力学的な機能も充分に満足できるラーメン構造
を構成することが可能な閉鎖形断面柱と梁の接合構造を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】鉄骨柱と鉄骨梁の接合部
における梁端の曲げモーメントは、図１１(a) に示すよ
うに、上下梁フランジに引張力と圧縮力のカップルとし
て作用し、この応力が鉄骨柱のパネルゾーン（図の斜線
部分）に伝達されることにより、鉄骨柱と鉄骨梁の接合
部はラーメン架構の接合部になることができる。このた
めの手法として、従来の接合部では柱内部に水平ダイヤ
フラムを設けたり、柱の外側にダイヤフラム（水平スチ
フナと同義、図１２参照）を設ける外ダイヤフラム形式
と称する方法を採用している。本発明では、これらの水
平ダイヤフラムを設けないで、梁端の上下梁フランジの
応力を、直接鉄骨柱のパネルゾーンに伝達しようとする
ものである。

【００１２】そのためには、上下梁フランジの引張力ま
たは圧縮力を最も単純な構成で鉄骨柱のパネルゾーンに
伝達させる必要があり、本発明では、図１、図２に示す
ように、閉鎖形断面の鉄骨柱（角形鋼管からなるボック
ス柱、あるいは円形の鋼管柱など）の側面に、上下フラ
ンジとウェブを有する鉄骨梁（Ｈ形鋼やＩ形鋼など）の
端部を接合するための接合構造において、鉄骨柱の両側
面と梁フランジの幅方向両側に、柱スリーブ金物と梁ス
リーブ金物をその接合端面同士が密着可能にそれぞれ固
定し、この柱スリーブ金物と梁スリーブ金物にボルト部
材を挿通してナットで締付けてなることを特徴とする
（請求項１）。

【００１３】一般に、柱幅よりも梁フランジ幅が小さい
ので、梁フランジの両側部に突出プレートを固定するな
どして、梁スリーブ金物を柱スリーブ金物の位置まで持
ち出すようにするか、あるいは、図１、図２に示すよう
に、梁スリーブ金物を、梁フランジガセットプレートに
固定し、この梁フランジガセットプレートを梁フランジ
に添接してボルト接合または溶接で固定する（請求項
２）。この梁フランジガセットプレートと梁スリーブ金
物は、溶接で固定してもよいし、一体成形で製作しても
よい。また、梁フランジガセットプレートは、一枚もの
として梁幅方向両端部に梁スリーブ金物を設けてもよい
し、図９に示すように、左右２分割して各プレートを梁
フランジに固定してもよい。

【００１４】また、梁端には曲げモーメントと同時に剪
断力が作用するので、鉄骨柱の側板に固定したガセット
プレートを梁ウェブにボルト接合する（請求項３）。ボ
ルト部材は通しボルト（高力ボルト）を使用する（請求
項４）。ボルト部材には凹凸を有する異形鋼棒を使用す
ることもできる（請求項５）。この場合には、図１０に
示すように、異形鋼棒を柱スリーブ金物および梁スリー
ブ金物内に挿通し、ナットで締め付ける。スリーブ金物
と異形鋼棒との間にグラウト材（高強度モルタルなど）
または接着材を充填する。また、グラウト材が充填され
る柱スリーブ金物や梁スリーブ金物の内面には、所定間
隔の凹凸を設け、接合効果を高める方法を用いる。ま
た、図６に示すように、柱スリーブ金物の内側には雌ね
じを設け、梁スリーブ金物に挿通したボルト部材を前記
雌ねじに螺合固定することもできる（請求項６）。

【００１５】以上のような本発明の構造においては、鉄
骨柱の両側面と鉄骨梁の梁幅方向両側にそれぞれ設けた
柱スリーブ金物と梁スリーブ金物を挿通ボルト・ナット
で締付ける構成であるため、鉄骨柱には柱スリーブ金物
を溶接で固定するだけでよく、従来のように鉄骨柱から
ブラケットが大きく突出することがなく、また鉄骨柱の
重量が重くなることもない。さらに、従来のように鉄骨
柱に多くの材片を溶接で集結することがなく、溶接に起
因する問題を大幅に少なくすることができる。

【００１６】また、鉄骨柱と鉄骨梁をスリーブ金物で直
接接合するため、従来のように多くの継手板と高力ボル
トを必要とせず、従来のような多くの接合箇所（鉄骨柱
とブラケット、ブラケットと中間梁）を必要としない。

【００１７】さらに、本発明では、次に示すような優れ
た点もある。即ち、一般に建築の骨組みは、鉄骨柱の配
置から図２(a) に示すように鉄骨梁が取付けられる。ま
た、一般に取付けられる複数の鉄骨梁は、上下の梁フラ
ンジがそれぞれ同一レベルとなるようにするのが多い
が、これは、在来工法では梁フランジ位置に水平ダイヤ
フラムが必要であるため、梁せいを変えることによって
水平ダイヤフラムが多段となるのを避けるためである。
本発明では、水平ダイヤフラムに応力を伝え、この伝達
された応力をパネルゾーンに伝達するという在来工法の
応力伝達プロセスとは異なり、柱側面と梁側面に固定さ
れたスリーブ金物と挿通ボルトによって直接パネルゾー
ンに応力を伝えるため、鉄骨柱に集まる鉄骨梁の梁せい
に対する制約はない。但し、上梁フランジは、床版を敷
設するため、同一レベルとするのが普通である。

【００１８】本発明では、図２(a) に示す３つの場合、
および複数の鉄骨梁の梁せいがそれぞれ違う場合にも適
用できる柱と梁の接合構造を提供することができる。図
２(b) 〜(d) は、隅柱に梁せいの異なる鉄骨梁が接合さ
れる例であり、レベルの異なる下梁フランジの梁スリー
ブ金物位置に柱スリーブ金物をそれぞれ配設して固定す
ればよい。上梁フランジに対応する柱スリーブ金物は、
ｘ、ｙ両方向から直交して配設される挿通ボルトが互い
に干渉しないように、梁フランジガセットプレートに対
して上下にかわして配設し、鉄骨柱の側板に固定すれば
よい。

【００１９】また、本発明では中低層から高層建築まで
適用することを目的としている。適用される柱・梁の断
面は小断面から大断面まで多種にのぼる。従って、図２
(b)〜(d) に示すように、柱幅Ａおよび梁フランジ幅Ｂ
に合わせて寸法調整した梁フランジガセットプレートを
用意し、その両端部に梁スリーブ金物を固定したものを
使用する。

【００２０】柱スリーブ金物は、図３(a) に示すよう
に、鉄骨柱の側板全幅にわたる長さとしてもよい。柱ス
リーブ金物の断面形状は、図３(b) に示すような種々の
形状とすることができる。さらに、交差角部に配設され
る柱スリーブ金物は、図４に示すように、Ｌ字形の金物
とすることができる。この金物は、ｘ方向とｙ方向の挿
通ボルトが１本づつのタイプ、ｘ方向が２本でｙ方向が
１本のタイプ、ｘ方向とｙ方向共に２本づつのタイプ等
とすることができる。また、図５に示すように、交差金
物に、鉄骨柱に溶接固定するためのスリーブ金物を接続
固定するタイプとすることもできる。さらに、図６に示
すように、柱スリーブ金物の内部に雌ねじを設け、ナッ
トを不要としたタイプとすることもできる。

【００２１】梁スリーブ金物は、ｘ方向とｙ方向の挿通
ボルトが互いに干渉するのを防ぐため、図７に示すよう
に、ｘ方向とｙ方向の配置位置および配置数を図７に示
すような態様とすることができる。また、梁スリーブ金
物の形状は、図８のような形状とすることができる。

【００２２】以上のような構成の接合構造における応力
伝達機構について述べる。図１１(a) に示すように、梁
端には曲げモーメントＭと剪断力Ｑが同時に作用する。
Ｍは、梁フランジ位置に軸方向力ＴあるいはＮとして作
用し、地震時には正負繰り返しとなるため、ＴとＮは逆
転する。剪断力は鉄骨柱に固定されたガセットプレート
から直接鉄骨柱に伝達される。以下は、梁フランジの引
張力Ｔについて、その応力が鉄骨柱にどのようなプロセ
スで伝達されるかを説明する（図１１(b) 、(c参照）。

【００２３】梁フランジに加わる引張力Ｔは高力ボ
ルトＡによって梁フランジガセットプレートに伝達され
る。伝達された引張力Ｔは両サイドにＴ／２づつ分
割され、Ｂ部の剪断耐力で梁スリーブ金物４に伝達され
る。この梁スリーブ金物４は柱スリーブ金物３の端
面に面タッチしており、挿通ボルト６にＣ部のナット７
で張力が導入されており、柱スリーブ金物３と梁スリー
ブ金物４は剛に接合される結果となる。梁端の引張
力Ｔはこの柱スリーブ金物３にＴ／２づつ分配され、そ
の応力は、柱スリーブ金物と柱側板の溶接Ｅの剪断耐力
で、鉄骨柱のパネルゾーンに伝達され、鉄骨柱と鉄骨梁
は剛に固定されることになる。また、図６の内部に雌ね
じを形成した柱スリーブ金物を用いるときは、挿通ボル
トは前記雌ねじに螺合し締付けられ、柱側板との溶接Ｅ
の剪断力で鉄骨柱のパネルゾーンに伝達される。地
震力を受けるとき、下梁フランジに引張力が作用するこ
とがある。この場合も、前述のメカニズムで鉄骨柱へ応
力が伝達される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施例に
基づいて説明する。図１は、本発明の閉鎖形断面柱と梁
の接合構造の基本構成を示す。図２は、建物における柱
・梁接合部の種類と、本発明の接合構造を隅柱に適用し
た例を示す。

【００２５】図１、図２において、本発明の閉鎖形断面
柱と梁の接合構造は、角形鋼管からなる鉄骨柱１の接合
部の梁軸方向と平行な両側板１ａ、１ａの外面に上下フ
ランジ位置一対で水平に固定される柱スリーブ金物３
と、Ｈ形断面からなる鉄骨梁２の接合端部における上下
梁フランジ２ａに梁フランジガセットプレート５を介し
て水平に取付けられる梁スリーブ金物４と、柱スリーブ
金物３と梁スリーブ金物４を緊結する挿通ボルト（高力
ボルト）６およびナット７と、鉄骨柱１の鉄骨梁２に対
向する側板１ａに溶接で固定されて鉄骨梁２の接合端部
における梁ウェブ２ｂをボルト接合するガセットプレー
ト８などから構成されている。

【００２６】図１において、柱スリーブ金物３は、その
上下位置が梁スリーブ金物４の上下位置に一致するよう
に配設すると共に、柱スリーブ金物３の先端部が鉄骨柱
１から鉄骨梁２側に突出するように溶接で固定する。梁
スリーブ金物４は、その水平方向位置が柱スリーブ金物
３の水平方向位置と一致するように梁フランジガセット
プレート５の両端部に溶接で固定する。これにより、鉄
骨梁２を鉄骨柱１の側面に突き合わせれば、柱スリーブ
金物３と梁スリーブ金物４とは、そのボルト挿通孔中心
線が水平に連続し、かつ接合端面同士が面タッチするこ
とになる。

【００２７】図２(b) 〜(d) は、図２(a) の隅柱におい
て、梁せいおよび梁幅の異なる鉄骨梁２を接合する場合
であり、同一レベルに位置する上梁フランジにおいて
は、ｘ方向の梁スリーブ金物４を梁フランジガセットプ
レート５の上に設け、ｙ方向の梁スリーブ金物４を梁フ
ランジガセットプレート５の下に設け、一方、ｘ方向の
柱スリーブ金物３とｙ方向の柱スリーブ金物３は前記梁
スリーブ金物４に対応させて上下に交差して配設固定さ
れる。異なるレベルに位置する下梁フランジにおいて
は、上下位置の異なる梁スリーブ金物４に対応させて柱
スリーブ金物３を上下にずらして配設固定すればよい。
なお、梁スリーブ金物４・梁フランジガセットプレート
５は、上下の梁フランジにおいて、同一のものを反転さ
せて用いている。

【００２８】梁フランジガセットプレート５は、柱幅Ａ
および梁フランジ幅Ｂに対応した寸法のものを製作し、
梁フランジ２ａに添接して高力ボルト接合または溶接で
固定する。梁スリーブ金物４は、梁フランジガセットプ
レート５の梁幅方向両端部に溶接で固定する。あるいは
梁スリーブ金物３と梁フランジガセットプレート５とを
一体成形してもよい。また、図９(a) に示すように、左
右に２分割したものでもよい。さらに、図示していない
が、梁フランジ２ａの両側面に突出プレートを継ぎ足
し、この突出プレートの先端に梁スリーブ金物４を固定
し、梁スリーブ金物４を柱スリーブ金物３の位置まで持
ち出すようにしてもよい。

【００２９】挿通ボルト６は、図１、図２に示すよう
に、鉄骨柱１側から柱スリーブ金物３のボルト挿通孔３
ａおよび梁スリーブ金物４のボルト挿通孔４ａに挿通さ
れ、先端部にナット７を螺合して締め付けることによ
り、あるいは図６に示すように、挿通ボルト６を梁スリ
ーブ金物４側から挿入し、柱スリーブ金物３の内側の雌
ねじ３ｂに螺合することによって、柱スリーブ金物３と
梁スリーブ金物４を緊結する。

【００３０】柱スリーブ金物３は、図３〜図６に示すよ
うに、種々の形式のものを使用することができる。図３
(a) は、鉄骨柱１の幅全長にわたる長さの柱スリーブ金
物とした例である。この場合、挿通ボルト６は左右の鉄
骨梁２を一本で締付けられる長さとする。図３(b) は、
柱スリーブ金物３の種々の断面形状を示したものであ
り、円形等のボルト挿通孔３ａを有する閉鎖断面形状と
し、あるいはボルト挿通溝３ａ’を有する一面開放形の
断面形状とすることもできる。

【００３１】図２に示すように、２本の鉄骨梁２が交差
して取付く場合には、それぞれの上梁フランジ２ａの水
平レベルを一致させる必要があるため、交差角部で交差
する柱スリーブ金物３は、上下にずらして配設すること
になるが、この場合には、２つの柱スリーブ金物３を隣
接する側板１ａにそれぞれ溶接で固定してもよいし、図
４に示すように、Ｌ字形の柱スリーブ金物３’としても
よい。このＬ字形の柱スリーブ金物３’は２つの金物を
組み合わせて溶接で一体化してもよいし、一体成形で形
成してもよい。この場合、一辺の長さは、挿通ボルト６
の引張強さに見合う溶接長さＬが得られるようにする。

【００３２】また、図４(b) に示すように、このＬ字形
の柱スリーブ金物３’は、互いに直交するｘ方向とｙ方
向の挿通ボルトを１本挿通させる構造、ｘ方向が２本で
ｙ方向が２本の構造、あるいはｘ方向とｙ方向の両方向
共に挿通ボルトを２本とする構造を採用することができ
る。これらは、梁端の応力に応じて選択することができ
る。これらの金物の形状は、角形でもよいし、図示のよ
うに角を丸めた形状でもよい。また、ｘ方向とｙ方向の
ボルト挿通孔が近接し、一方向のボルト挿通孔間に他方
向のボルト挿通孔が位置するような形状とする。このＬ
字形の柱スリーブ金物３’は、互いに直交する挿通ボル
ト６の位置を保持できると共に、鉄骨柱１への取付精度
を確実にして固定することができる。なお、溶接長さＬ
が不足するときは、図３(b) に示す柱スリーブ金物（ガ
イド金物）３を連結固定して、鉄骨柱１とＬ字形の柱ス
リーブ金物３’との接合強度を増すこともできる。

【００３３】図５に示すのは、交差する角部の柱スリー
ブ金物部分のみを一体成形した交差部金物３”に、鉄骨
柱１に溶接で固定するための柱スリーブ金物３を溶接で
接続固定した例である。挿通ボルト６は、ｘ方向とｙ方
向共に２本づつ挿通される場合を示している。この交差
部金物３”の場合、簡単な構造とすることができ、量産
化が容易となる利点がある。

【００３４】図６は、柱スリーブ金物３の内部に雌ねじ
３ｂを設けた例であり、鉄骨梁側から梁スリーブ金物に
挿入した挿通ボルトの先端部を雌ねじ３ｂに螺着して固
定する。この柱スリーブ金物３は、図５と同様の簡単な
構造の交差部金物とし、鉄骨柱１に溶接で固定するため
の基板３ｃを一体的に突設する。また、この基板３ｃに
は補強のためのリブ３ｄを設けてもよい。これら柱スリ
ーブ金物３・基板３ｃ・リブ３ｄは、工場で一体成形す
ることができる。なお、以上は基板を柱側板に固定する
例について示したが、雌ねじを形成した柱スリーブ金物
自体を柱側板に直接溶接で固定するようにしてもよい。
このような柱スリーブ金物を用いれば、ナットを省略で
き、ボルト長を短くでき、スリーブ金物の形状をコンパ
クトにできるなどの利点かある。

【００３５】梁スリーブ金物４は、図７、図８に示すよ
うに、種々のタイプのものを使用することができる。図
７は、ｘ方向とｙ方向（図５参照）の挿通ボルト６が互
いに干渉するのを防ぐためのｘ方向とｙ方向の梁スリー
ブ金物４の位置関係を示す配置例である。なお、これは
ｘ方向とｙ方向の梁せいが等しいときの配置例である。
また、ｘ方向とｙ方向の挿通ボルト６が、上梁フランジ
の片側において、１本づつのＡの場合（ｘ方向４本、ｙ
方向４本）、２本づつのＢの場合（ｘ方向８本、ｙ方向
８本）、２本と１本のＣ、Ｄの場合（ｘ方向８本、ｙ方
向４本）を示している。挿通ボルト６は、鉄骨梁２が持
つ必要曲げ耐力によって、その強さ、即ちボルト軸径お
よび本数が選定される。

【００３６】図７のＡの場合には、図８のＡタイプの梁
スリーブ金物４を用いる。このＡタイプでは、上下の梁
フランジ２ａにおいて、梁フランジガセットプレート５
に対して梁スリーブ金物４を上に偏心させて固定する。
あるいは、梁フランジガセットプレート５の先端を上に
折り曲げ、その板厚中心線とボルト芯を一致させて固定
する。ｘ方向に対してｙ方向は梁スリーブ金物４を反転
させて用いる。

【００３７】図７のＢの場合には、図８のＢタイプの梁
スリーブ金物４’を用いる。このＢタイプでは、縦長の
金物の上下にボルト挿通孔４ａを穿設し、その中央位置
を上下の梁フランジ２ａの梁フランジガセットプレート
５に対して上に偏心させて固定する。ｘ方向に対してｙ
方向は梁スリーブ金物４’を反転させて用いる。また、
ｘ方向の上下の挿通ボルト６の間にｙ方向の挿通ボルト
６が１本通るため、上下のボルト挿通孔４ａの間の肉厚
はボルト軸径以上とする。

【００３８】図７のＣの場合には、図８のＣ₁タイプの
梁スリーブ金物４”をｘ方向に、Ｃ₂タイプの梁スリー
ブ金物４をｙ方向に用いる。Ｃ₁タイプでは、縦長の金
物の上下にボルト挿通孔４ａを穿設し、その中央位置を
梁フランジガセットプレート５に板厚中心線に一致させ
て固定する。Ｃ₂タイプでは、梁スリーブ金物４をその
ボルト芯が梁フランジガセットプレート５に板厚中心線
に一致するように固定する。この場合も、Ｃ₁タイプの
梁スリーブ金物４”の上下のボルト挿通孔４ａの間の肉
厚は直交するボルト軸径以上とする。

【００３９】図７のＤの場合には、図７のＣの場合とボ
ルト配置が同じであるが、図８のＤタイプの梁スリーブ
金物４を用いている。このＤタイプでは、梁フランジガ
セットプレート５を左右に２分割して先端に梁スリーブ
金物４を固定し、ｘ方向に対しては、梁フランジ２ａを
上下から挟み、２面剪断ボルトで固定し、ｙ方向に対し
ては、同じ分割タイプの梁スリーブ金物４を梁フランジ
２ａに１つだけ固定している。この場合も、上下のボル
ト挿通孔４ａの間の距離はボルト軸径以上とする。な
お、このＤタイプの梁スリーブ金物４には、図８(a) の
右側に示す折曲タイプのものを用いることもできる。図
９は、Ｄタイプの梁スリーブ金物４を使用し、挿通ボル
ト６がｘ方向４本、ｙ方向４本の実施例を示す。

【００４０】図１０は、挿通ボルト６の代わりに、凹凸
を有する異形鋼棒１０を用いることができる。この場合
には、柱スリーブ金物１１および梁スリーブ金物１２の
ボルト挿通孔の内面に所定間隔の凹凸を設け、異形鋼棒
１０の両端に雄ねじ１３を切り、ここに座金１６とナッ
ト１４を取付けて締め付け、注入口１７と排出口１８を
用いて高強度モルタル等のグラウト材１５または接着材
などを内部に充填する。異形鋼棒１０とスリーブ金物１
１、１２の凹凸により鋼棒の抜き出し耐力が向上する。
なお、異形鋼棒１０は両側に雄ねじを切った部材を用い
ているが、一方がボルト頭の部材でもよく、またグラウ
ト材１５は柱スリーブ金物１１、梁スリーブ金物１２の
片方を省略することができる。

【００４１】以上のような接合構造において、応力伝達
メカニズムは前述した通りである。

【００４２】また、このような接合構造を有するラーメ
ン鉄骨の工事現場での組立ては、次のような手順で行
う。なお、これは、柱スリーブ金物３、梁スリーブ金物
４、挿通ボルト６を使用した場合であり、その他のスリ
ーブ金物や異形鋼棒等を用いた場合も同様である。

【００４３】(1) 工場において、通し鉄骨柱１のパネル
ゾーンの所定位置に柱スリーブ金物３と梁ウェブ用のガ
セットプレート８を溶接で固定しておき、この鉄骨柱
１、鉄骨梁２、梁スリーブ金物４が取付けられている梁
フランジガセットプレート５を現場へ運搬し、鉄骨柱１
を所定の位置に建て込む。

【００４４】(2) 鉄骨柱１、１間に鉄骨梁２を吊り込
み、鉄骨柱１から突出したガセットプレート８に鉄骨梁
２のウェブ２ｂを高力ボルト等で仮固定し、鉄骨柱１、
１間に鉄骨梁２を架け渡す。同様にして、直交方向の鉄
骨梁２も架け渡す。この際、梁フランジガセットプレー
ト５は鉄骨梁２に高力ボルトで仮固定しておく。

【００４５】(3) 柱スリーブ金物３と梁スリーブ金物４
の接合端面同士を面タッチさせ、挿通ボルト６をそれぞ
れのボルト挿通孔に挿通し、ナット７を締付けること
で、柱スリーブ金物３と梁スリーブ金物４とを緊結す
る。

【００４６】(4) 梁フランジガセットプレート５を梁フ
ランジ２ａに高力ボルトで本接合する。最後に、梁ウェ
ブ２ｂとガセットプレート８を高力ボルトで本接合す
る。

【００４７】なお、以上は角形鋼管の鉄骨柱とＨ形鋼の
鉄骨梁について説明したが、これに限らず、その他の閉
鎖形断面の鉄骨柱と、上下フランジとウェブを有する鉄
骨梁の接合部、例えば鉄骨柱が円形の鋼管柱の場合に
も、本発明を適用できることはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成からなるの
で、次のような効果を得ることができる。

【００４９】(1) 鉄骨柱の両側面と鉄骨梁の梁幅方向両
側にそれぞれ設けた柱スリーブ金物と梁スリーブ金物を
挿通ボルト・ナット、またはボルトのみで締付ける構成
であるため、鉄骨柱には柱スリーブ金物を溶接で固定す
るだけでよく、従来のように鉄骨柱からブラケットが大
きく突出することがなく、運搬が容易となり、運搬能率
が大幅に向上する。また、鉄骨柱の重量が重くなること
もなく、工事現場での建方の際のハンドリンクが容易と
なり、作業効率が大幅に向上する。

【００５０】(2) 鉄骨柱には柱スリーブ金物を溶接で固
定するだけでよいため、従来のように鉄骨柱に多くの材
片を溶接で集結することがなく、精度管理の厳しい溶接
作業や溶接歪に伴う製作管理工数を低減することができ
ると共に、安定した品質を確保することができる。

【００５１】(3) 鉄骨柱と鉄骨梁をスリーブ金物で直接
接合するため、従来のように多くの継手板と高力ボルト
を必要とせず、また、従来のような多くの接合箇所（鉄
骨柱とブラケット、ブラケットと中間梁）を必要としな
いため、部材数の低減、加工工数・管理工数の低減、接
合作業の能率化を図ることができる。以上により、接合
構造の品質の安定化とコストダウンが可能となる。

【００５２】(4) スリーブ金物と挿通ボルト等によって
直接パネルゾーンに応力を伝えるため、鉄骨柱に集まる
鉄骨梁の梁せいに対する制約がない。梁せいが異なる鉄
骨梁を取付ける場合、従来のようにダイヤフラムを多段
に設けることがなく、比較的簡単な接合構造を得ること
ができる。

【００５３】(5) 鉄骨柱の側板に対して局部的に面外曲
げ応力が働かず、剪断力のみで伝達できる構法であるた
め、剛な柱・梁の接合部を得ることができる。

【００５４】(6) 冷間成形角形鋼管を鉄骨柱に用いる場
合、４隅の塑性域に柱スリーブ金物が直接溶接されない
ため、脆性破壊の懸念がない。

【００５５】(7) 鉄骨柱の内部にコンクリートを充填す
る場合、柱内にスチフナー等がないため、確実な充填を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の閉鎖形断面柱と梁の接合構造の基本構
成であり、(a) は立面図、(b)は平面図、(c) は側面図
である。

【図２】(a) は建物における柱・梁の接合部の種類を示
す平面図、(b) 、(c) 、(d) は本発明の接合構造を隅柱
に適用した例を示す平面図、立面図、側面図である。

【図３】(a) は本発明の接合構造を側柱に適用した例を
示す平面図、(b) は柱スリーブ金物の種々の断面形状を
示す側面図である。

【図４】本発明の柱スリーブ金物の交差部用の例を示す
(a) は平面図、(b) は側面図である。

【図５】本発明の柱スリーブ金物の別の例を示す(a) は
平面図、(b) 側面図、(c) はｃ−ｃ視図である。

【図６】本発明の柱スリーブ金物に雌ねじを設けた例を
示す(a) は平面図、(b) 立面図、(c) は側面図である。

【図７】本発明の梁スリーブ金物の配置例を示す概略側
面図である。

【図８】本発明の梁スリーブ金物の種々のタイプを示す
側面図である。

【図９】本発明の接合構造の梁フランジガセットプレー
トが異なる例を示す(a) は平面図、(b) は立面図であ
る。

【図１０】本発明の接合構造のボルト部材に異形鋼棒を
用いた例を示す平面断面図である。

【図１１】本発明における応力伝達メカニズムを示し、
(a) は全体の立面図、(b) は接合部の平面図、(c) は接
合部の立面図である。

【図１２】従来の外ダイヤフラム形式の接合部を示す
(a) は平面図、(b) は立面図である。

【符号の説明】

１……鉄骨柱１ａ…側板２……鉄骨梁２ａ…上下梁フランジ２ｂ…梁ウェブ３……柱スリーブ金物３ａ…ボルト挿通孔３ｂ…雌ねじ３ｃ…基板３ｄ…リブ４……梁スリーブ金物４ａ…ボルト挿通孔５……梁フランジガセットプレート６……挿通ボルト（高力ボルト）７……ナット８……梁ウェブ用のガセットプレート１０……異形鋼棒１１……柱スリーブ金物１２……梁スリーブ金物１３……雄ねじ１４……ナット１５……グラウト材１６……座金１７……注入口１８……排出口

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】閉鎖形断面の鉄骨柱の側面に、上下フラ
ンジとウェブを有する鉄骨梁の端部を接合するための接
合構造であり、鉄骨柱の両側面と梁フランジの幅方向両
側に、柱スリーブ金物と梁スリーブ金物をその接合端面
同士が密着可能にそれぞれ固定し、この柱スリーブ金物
と梁スリーブ金物にボルト部材を挿通してナットで締付
けてなることを特徴とする閉鎖形断面柱と梁の接合構
造。
【請求項２】請求項１に記載の閉鎖形断面柱と梁の接
合構造において、梁スリーブ金物は、梁フランジガセッ
トプレートに固定し、この梁ガセットプレートを梁フラ
ンジに添接してボルト接合または溶接で固定してなるこ
とを特徴とする閉鎖形断面柱と梁の接合構造。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の閉鎖形
断面柱と梁の接合構造において、鉄骨柱の側板に固定し
たガセットプレートを梁ウェブにボルト接合してなるこ
とを特徴とする閉鎖形断面柱と梁の接合構造。
【請求項４】請求項１、請求項２、または請求項３に
記載の閉鎖形断面柱と梁の接合構造において、ボルト部
材は通しボルトであることを特徴とする閉鎖形断面柱と
梁の接合構造。
【請求項５】請求項１、請求項２、請求項３、または
請求項４に記載の閉鎖形断面柱と梁の接合構造におい
て、ボルト部材は異形鋼棒であり、スリーブ金物にグラ
ウト材または接着材を充填してなることを特徴とする閉
鎖形断面柱と梁の接合構造。
【請求項６】閉鎖形断面の鉄骨柱の側面に、上下フラ
ンジとウェブを有する鉄骨梁の端部を接合するための接
合構造であり、鉄骨柱の両側面と梁フランジの幅方向両
側に、柱スリーブ金物と梁スリーブ金物をその接合端面
同士が密着可能にそれぞれ固定し、前記柱スリーブ金物
の内側には雌ねじが形成され、梁スリーブ金物に挿通し
たボルト部材を前記雌ねじに螺合して締付けてなること
を特徴とする閉鎖形断面柱と梁の接合構造。