JP3116023B2 - 鉄骨柱と鉄骨梁の接合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造におい
て、ボックス柱等の閉鎖形断面あるいはＨ形鋼等の開放
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するための接合装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造における柱と梁の接合装置とし
ては、一般にスプリットＴ等の接合金物とボルト・ナッ
ト等の緊締金具が使用されているが、このような接合装
置では、柱の建入れ精度、柱・梁とそのボルト孔の寸法
精度を高めることが要求される。そのため、従来におい
ては、建入れ寸法誤差を矯正し得る接合装置が開発され
ている（特公昭６３−５３３３８号公報）。

【０００３】この接合装置においては、図５に示すよう
に、一端に雄ねじのボルト部５２が形成され、他端にボ
ルト挿通孔５５を形成した平板部５３を有する接合金物
５１（いわゆる羽子板ボルト）を使用し、この接合金物
５１のボルト部５２に調整用ナット５６を螺合し、この
ボルト部５２を鉄骨柱Ａ（Ｈ形鋼など）のフランジに挿
通して締付けナット５７で締め付け、接合金物５１の平
板部５３は鉄骨梁Ｂ（Ｈ形鋼または山形鋼等を組合わせ
たトラス梁など）のフランジに重ねてボルト・ナットで
緊締し、鉄骨柱Ａのフランジと鉄骨梁Ｂのウェブをガセ
ットプレート５８とボルト・ナットで連結している。

【０００４】このような接合装置であれば、鉄骨柱の建
入れ精度が少々悪くても、接合ボルト部５２に螺合した
調整用ナット５６の回転により寸法調整を行うことがで
き、製作の容易性および施工性の向上を図ることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の接合装置は、鉄骨柱がＨ形鋼のような開放
形断面の場合には、締付けナットを柱フランジの内側に
取付けて接合金物を鉄骨柱に緊結することができるが、
鉄骨柱がボックス柱のような閉鎖形断面の場合には、締
付けナットを鉄骨柱の内部に入れて締付けることは不可
能である。また、鉄骨柱の内部に予めナットを溶接で固
定しておく方法もあるが、ナットを取付けるためには、
鉄骨柱の接合部を切断しなければならないなどの問題が
ある。

【０００６】また、鉄骨柱がＨ形鋼のような開放形断面
の場合にも、鉄骨柱の裏側で締付ナットをボルト部に取
付けて締付ける作業は面倒なものとなる。

【０００７】本発明は、こ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、閉鎖形断面や開放形断面
の鉄骨柱の接合部に鉄骨梁の接合端部を接合するに際
し、鉄骨柱に特別な加工を施すことなく、接合金物を鉄
骨柱の外側から容易に取付けることができる鉄骨柱と鉄
骨梁の接合装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄骨柱（ボッ
クス柱等の閉鎖形断面柱あるいはＨ形鋼等の開放形断面
柱）の接合部に鉄骨梁の端部を接合する接合装置であ
り、一端のボルト部の先端に係止突起が設けられ、ボル
ト挿通孔を形成した平板部を他端に有し、前記係止突起
に雌ねじを形成して前記ボルト部に螺合させた後、係止
突起をボルト部に固定（係止突起の薄肉固定片をプライ
ヤー等で締め付ける固定方法や薄肉固定片等を溶接やロ
ウ付けで固定する固定方法など）した接合金物を使用
し、鉄骨柱の接合部における側板（ボックス柱の側板あ
るいはＨ形鋼柱のフランジ）に形成した係止孔に前記係
止突起を鉄骨柱の外側から挿入して回転させることで係
止突起を側板に係止し、ボルト部に鉄骨柱の外側におい
て螺合したナットを締付けることでボルト部を側板に固
定し、接合金物の前記平板部は梁フランジに重ねてボル
ト・ナットで緊締し、鉄骨柱の側板と梁ウェブをガセッ
トプレートまたはガセットプレートとスプライスプレー
トにより連結してなることを特徴とする。

【０００９】以上のような構成において、接合金物のボ
ルト部先端の係止突起を鉄骨柱の係止孔に挿入し、接合
金物自体を９０°回転させ、鉄骨柱の外側に位置するナ
ットを締め付けるだけで、接合金物のボルト部を鉄骨柱
に緊結することができる。閉鎖形断面の鉄骨柱でも平板
部とボルト部からなる接合金物を取付けることが可能と
なり、また閉鎖形断面柱および開放形断面柱に対して、
鉄骨柱には特別な加工を施すことなく、接合金物を鉄骨
柱の外側から容易に取付けることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する一実施例
に基づいて説明する。これは、閉鎖形断面のボックス柱
に適用した例である。図１、図２は本発明の鉄骨柱と鉄
骨梁の接合装置の一例を示す立面図、平面図である。図
３は本発明の接合金物の一例を示す。図４に本発明の接
合手順を示す。

【００１１】図１、図２において、鉄骨柱Ａは角形鋼管
や組立柱などからなるボックス柱であり、鉄骨梁ＢはＨ
形鋼または山形鋼を組合わせてなるトラス梁などから構
成され、これら鉄骨柱Ａと鉄骨梁Ｂとを本発明に係る接
合金物１で接合する。なお、図１、図２は、鉄骨柱Ａに
鉄骨梁Ｂが４方向から取付く中柱の場合であり、鉄骨梁
が３方向から取付く側柱、鉄骨梁が２方向から取付く隅
柱の場合も、構成は同じである。

【００１２】接合金物１は、雄ねじのボルト部２と、こ
のボルト部２が一体的に突設される平板部３と、ボルト
部２に螺着されるナット４からなり、平板部３に複数個
のボルト挿通孔５を形成し、ボルト部２の先端に係止突
起６を一体的に形成して構成する。この接合金物１の製
作に際しては、ナット４をボルト部２に螺合させてお
き、このボルト部２の先端に係止突起６を溶接やネジな
どで固定し、あるいは鍛造などで成形すればよい。ボル
ト部２と平板部３の連結部分には曲線や傾斜を設けて円
滑な応力伝達がなされるようにするのが望ましい。ま
た、平板部３は２連一体のものとすることもできる。

【００１３】係止突起６をボルト部２の先端部にネジで
固定する場合には、図３に示すように、係止突起６の中
央部に雌ねじ６ａを形成し、ボルト部２の先端部に螺合
させればよい。このネジ式の場合、後述する接合金物１
の取付けに際して、係止突起６が回転しないように固定
する必要がある。そのため、係止突起６のボルト先端側
の面に薄肉の固定片６ｂをボルト部２の雄ねじに近接さ
せて一体的に突設しておき、係止突起６をボルト部２に
螺合し、ボルト軸方向の位置を決め、かつ後述するよう
に係止突起６の縦方向と平板部３の平面方向を一致させ
るなどした後、プライヤー等で固定片６ｂをボルト部２
に対して締め付けて固定を行う。この固定片６ｂはリン
グ状としてもよいし、部分的に設けるようにしてもよ
い。また、一体成形でも、溶接による取付でもよい。さ
らに、このような固定片６ｂによる固定に限らず、固定
片位置での溶接やロウ付け、あるいは係止突起６に埋設
したビスの先端をボルト部２の雄ねじに押し当てるビス
止めなどで、係止突起６をボルト部２に固定することも
できる。

【００１４】鉄骨柱Ａの接合部における側板ａには、接
合金物１の係止突起６を係止可能な係止孔７が、鉄骨梁
Ｂの上下フランジに取付けられる接合金物１の位置に対
応して穿設され、また梁ウェブ接合用のガセットプレー
ト８が上下の係止突起６の中間位置に溶接で固定されて
いる。また、鉄骨柱Ａの接合部の耐力が不足するときに
は、鉄骨柱Ａの接合部における側板ａの外面に補強板９
を溶接等で固定し、鉄骨柱Ａを外側から補強する。この
補強板９は、図１(a) に示すように、接合金物１の取付
位置のみを部分的に補強するようにしてもよいし、図１
(b) に示すように、接合部全体を補強するようにしても
よい。なお、この場合には、補強板９にも係止孔７を穿
設する。

【００１５】係止突起６の形状は、ボルト部２の直径よ
りも大きい寸法の長辺を有する長方形断面とし、係止孔
７は係止突起６の断面と相似形で若干寸法の大きい長孔
とし、係止突起６を係止孔７内に挿入し、接合金物１を
中心軸の回りに９０°回転させると、係止突起６が側板
ａに係止可能とする。なお、係止孔７は上下方向に縦長
に形成しており、この場合には、係止突起６の縦方向を
平板部３の平面と一致させ、９０°回転させると、平板
部３が水平状態となるようにする。なお、これに限ら
ず、係止孔７を水平方向に縦長としてもよい。この場合
には、係止突起６と平板部３を直交させればよい。

【００１６】以上のような構成の接合装置において、鉄
骨柱Ａと鉄骨梁Ｂを次のような手順で接合組立てする
（図４参照）。

【００１７】(1) 予め係止孔７が穿設され、ガセットプ
レート８と必要に応じて補強板９が取付けられた鉄骨柱
Ａを所定位置に建て込む。

【００１８】(2) 接合金物１の平板部３および係止突起
６を縦にして係止突起６を係止孔７に挿入した後、９０
°回転させて係止突起６を水平として側板ａに係止させ
る。次いで、ナット４により仮固定しておく。

【００１９】ここで、鉄骨柱の建入れ寸法誤差を修正す
べく寸法調整を行う場合には、図２(b) に示すように、
係止突起６の平板部側のボルト部２に座金状のスペーサ
ー１０を取付けておき、係止突起６と側板ａの間に前記
スペーサー１０を介在させることにより、平板部３の位
置調整を行う。このスペーサー１０は係止突起６と同様
の長方形断面とする。

【００２０】(3) 鉄骨梁Ｂを鉄骨柱Ａの接合部分に横か
ら吊り込み、ガセットプレート８と梁ウェブを仮固定し
（図１参照）、あるいはガセットプレート８と梁ウェブ
をスプライスプレート１１を介して仮固定する（図４参
照）。

【００２１】(4) 接合金物１の平板部３と鉄骨梁Ｂのフ
ランジとをボルト接合し、ガセットプレート８と梁ウェ
ブを本締めし、あるいはガセットプレート８と梁ウェブ
をスプライスプレート１１を介して本締めする。ここ
で、ガセットプレート８あるいはスプライスプレート１
１のボルト孔は寸法調整をしない場合には円孔とし、必
要とする場合は水平方向に長い長孔として寸法調整を行
うことができる。最後にナット４を締め込むことによ
り、接合組立てが完了する。

【００２２】以上のような接合装置の力の伝達機構は次
の通りである。即ち、鉄骨梁Ｂからの剪断力はガセット
プレート８を介して鉄骨柱Ａに伝達される。また、鉄骨
梁Ｂの曲げモーメントは梁端部において一対の偶力とし
て鉄骨柱Ａに伝達され、この偶力のうち、引張力は接合
金物１を介してそのボルト部先端の係止突起６を反力点
として鉄骨柱Ａに伝達され、圧縮力はナット４を反力点
として鉄骨柱Ａに伝達される。

【００２３】なお、以上は、ボックス柱などの閉鎖形断
面の鉄骨柱について説明したが、これに限らず、Ｈ形鋼
などの開放形断面の鉄骨柱にも本発明の接合装置を適用
できることはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】本発明の鉄骨柱と鉄骨梁の接合装置は、
平板部が梁フランジに重ねてボルト接合される接合金物
のボルト部先端に係止突起を形成し、この係止突起を鉄
骨柱の係止孔に挿入した後、９０°回転させて係止し、
ナットで締め付けるように構成したため、鉄骨柱がボッ
クス柱のような閉鎖形断面の鉄骨柱であっても平板部と
ボルト部からなる接合金物により鉄骨柱と鉄骨梁を接合
することが可能となる。

【００２５】また、閉鎖形断面、開放形断面のいずれの
鉄骨柱に対しても、鉄骨柱に特別な加工を施すことな
く、接合金物を鉄骨柱の外側から容易に取付けることが
でき、製作容易性および施工性を大幅に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 、(b) は本発明の接合装置の一実施例を示
す立面図、(c) は接合金物を示す平面図・側面図であ
る。

【図２】(a) は図１の接合装置の平面図、(b) は接合金
物の寸法調整部材を示す平面図・側面図である。

【図３】本発明の接合金物の一例であり、(a) は全体の
正面図、(b) は全体の平面図、(c) は係止突起部分の正
面図、(d) は係止突起部分の断面図である。

【図４】本発明の接合組立てを工程順に示す斜視図であ
る。

【図５】従来の接合装置を示す(a) は平面図、(b) は立
面図である。

【符号の説明】

Ａ…鉄骨柱 ａ…側板 Ｂ…鉄骨梁 １……接合金物 ２……ボルト部 ３……平板部 ４……ナット ５……ボルト挿通孔 ６……係止突起 ６ａ…雌ねじ ６ｂ…固定片 ７……係止孔 ８……ガセットプレート ９……補強板 １０……スペーサー １１……スプライスプレート

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/24 E04B 1/58 508

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨柱の接合部に鉄骨梁の端部を接合す
   る接合装置であり、一端のボルト部の先端に係止突起が
   設けられ、ボルト挿通孔を形成した平板部を他端に有
   し、前記係止突起に雌ねじを形成して前記ボルト部に螺
   合させた後、係止突起をボルト部に固定した接合金物を
   使用し、鉄骨柱の接合部における側板に形成した係止孔
   に前記係止突起を鉄骨柱の外側から挿入して回転させる
   ことで係止突起を側板に係止し、ボルト部に鉄骨柱の外
   側において螺合したナットを締付けることでボルト部を
   側板に固定し、接合金物の前記平板部は梁フランジに重
   ねてボルト・ナットで緊締し、鉄骨柱の側板と梁ウェブ
   を連結してなることを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁の接合
   装置。