JP3346364B2 - 柱梁接合構造 - Google Patents
柱梁接合構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、鉄骨鉄筋コンク
リート造（ＳＲＣ造）の柱と、鉄骨造（Ｓ造）または鉄
骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の梁で構成される柱
梁接合部の構造に関するものである。特に、事務所ビ
ル、ショッピングセンター、倉庫、工場等のスパンの大
きい中低層建築物の構築に適している。
リート造（ＳＲＣ造）の柱と、鉄骨造（Ｓ造）または鉄
骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の梁で構成される柱
梁接合部の構造に関するものである。特に、事務所ビ
ル、ショッピングセンター、倉庫、工場等のスパンの大
きい中低層建築物の構築に適している。
【０００２】
【従来の技術】柱および梁を鉄骨鉄筋コンリート造とす
る場合、図６、図７に示すように、鉄骨鉄筋コンクリー
ト造の柱１４と鉄骨鉄筋コンクリート造の梁１７の接合
部において、互いに直交する梁に対して同等の断面強度
を確保するために、この鉄骨鉄筋コンクリート造の柱１
４の鉄骨としてクロスＨ形鋼１１を用いるのが一般的で
あり、このクロスＨ形鋼１１の両フランジ１１ａにＨ形
鋼からなる鉄骨鉄筋コンクーリート造の梁１７の鉄骨１
２を接続する構造が採用されている。
る場合、図６、図７に示すように、鉄骨鉄筋コンクリー
ト造の柱１４と鉄骨鉄筋コンクリート造の梁１７の接合
部において、互いに直交する梁に対して同等の断面強度
を確保するために、この鉄骨鉄筋コンクリート造の柱１
４の鉄骨としてクロスＨ形鋼１１を用いるのが一般的で
あり、このクロスＨ形鋼１１の両フランジ１１ａにＨ形
鋼からなる鉄骨鉄筋コンクーリート造の梁１７の鉄骨１
２を接続する構造が採用されている。
【０００３】この場合、柱のクロスＨ形鋼１１は、Ｈ形
鋼や鋼板を溶接して組み立てられている。一方、鉄骨鉄
筋コンクリート造の梁１７の梁主筋１８は、このクロス
Ｈ形鋼１１と干渉するため、クロスＨ形鋼１１のウエブ
１１ｂに貫通孔１１ｃを設け、これに梁主筋１８を挿入
して配筋している。
鋼や鋼板を溶接して組み立てられている。一方、鉄骨鉄
筋コンクリート造の梁１７の梁主筋１８は、このクロス
Ｈ形鋼１１と干渉するため、クロスＨ形鋼１１のウエブ
１１ｂに貫通孔１１ｃを設け、これに梁主筋１８を挿入
して配筋している。
【０００４】また、柱を鉄骨鉄筋コンクリート造とし、
梁を鉄骨造とする場合においても、上記と同様に、柱の
鉄骨にはクロスＨ形鋼が採用されている。これに対し、
例えば特開平１０−２９９１７０号公報には、、鉄骨の
省加工および鉄骨重量の削減を目的として、Ｈ形鋼単材
にて鉄骨鉄筋コンクリート柱を構築できるようにした接
合部構造が提案されている。
梁を鉄骨造とする場合においても、上記と同様に、柱の
鉄骨にはクロスＨ形鋼が採用されている。これに対し、
例えば特開平１０−２９９１７０号公報には、、鉄骨の
省加工および鉄骨重量の削減を目的として、Ｈ形鋼単材
にて鉄骨鉄筋コンクリート柱を構築できるようにした接
合部構造が提案されている。
【０００５】この場合、ラーメン構造の鉄骨鉄筋コンク
リート造の柱と鉄骨造の梁で構成される柱梁接合部にお
いて、強軸側鉄骨梁のＨ形鋼のフランジおよびウェブ端
部は柱のＨ形鋼フランジに直接接合されているが、弱軸
側鉄骨梁のＨ形鋼のフランジ端部は柱のＨ形鋼のフラン
ジとウェブの両方に溶接接合されている。
リート造の柱と鉄骨造の梁で構成される柱梁接合部にお
いて、強軸側鉄骨梁のＨ形鋼のフランジおよびウェブ端
部は柱のＨ形鋼フランジに直接接合されているが、弱軸
側鉄骨梁のＨ形鋼のフランジ端部は柱のＨ形鋼のフラン
ジとウェブの両方に溶接接合されている。
【０００６】また、この場合、弱軸側鉄骨梁のＨ形鋼
は、そのフランジが端部で広がりのある形状となるた
め、溶接組立Ｈ形鋼が用いられ、さらにフェイスベアリ
ングプレート等の補強材が設けられている。現在、この
ような鉄骨鉄筋コンクリート造の柱に用いられるＨ形鋼
においては、ウェブの厚みはフランジの厚み以下となっ
ている。これは、Ｈ形鋼の曲げ耐力や曲げ剛性等の断面
性能を考えた場合、フランジを厚くした方が重量効率が
良いためである。
は、そのフランジが端部で広がりのある形状となるた
め、溶接組立Ｈ形鋼が用いられ、さらにフェイスベアリ
ングプレート等の補強材が設けられている。現在、この
ような鉄骨鉄筋コンクリート造の柱に用いられるＨ形鋼
においては、ウェブの厚みはフランジの厚み以下となっ
ている。これは、Ｈ形鋼の曲げ耐力や曲げ剛性等の断面
性能を考えた場合、フランジを厚くした方が重量効率が
良いためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の接合部
構造にあっては、鉄骨鉄筋コンクリート柱の材長方向に
クロスＨ形鋼が内蔵されているため、鉄骨加工・溶接の
手間が多く、コストが高くなり、また鉄骨重量が増大す
るという欠点があった。
構造にあっては、鉄骨鉄筋コンクリート柱の材長方向に
クロスＨ形鋼が内蔵されているため、鉄骨加工・溶接の
手間が多く、コストが高くなり、また鉄骨重量が増大す
るという欠点があった。
【０００８】また、梁が鉄骨鉄筋コンクリート造の場
合、梁主筋がこのクロスＨ形鋼と干渉するため、柱ウェ
ブに貫通孔を設けて鉄筋を挿入するなど手間がかかるこ
とや、貫通孔により鉄骨に断面欠損が生じるなどの問題
点を有していた。また、Ｈ形鋼柱単材にて鉄骨鉄筋コン
クリート造の柱を構築した場合でも、弱軸側の梁フラン
ジは柱のＨ形鋼のフランジとウェブの両方に溶接接合す
ることや、補強材が必要となることなど、その省加工の
効果は十分とは言えない。
合、梁主筋がこのクロスＨ形鋼と干渉するため、柱ウェ
ブに貫通孔を設けて鉄筋を挿入するなど手間がかかるこ
とや、貫通孔により鉄骨に断面欠損が生じるなどの問題
点を有していた。また、Ｈ形鋼柱単材にて鉄骨鉄筋コン
クリート造の柱を構築した場合でも、弱軸側の梁フラン
ジは柱のＨ形鋼のフランジとウェブの両方に溶接接合す
ることや、補強材が必要となることなど、その省加工の
効果は十分とは言えない。
【０００９】本願発明は上述のような従来技術における
課題を解決し、接合部の構造が大幅に簡略化でき、施工
が容易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部の
構造を提供することを目的としたものである。
課題を解決し、接合部の構造が大幅に簡略化でき、施工
が容易で、力学的にも明解で信頼性の高い柱梁接合部の
構造を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成
するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部であっ
て、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚ｔ1 と
フランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）
≦２．０で、かつ、せいおよび幅が柱の幅の５０％以下
であるＨ形鋼を用い、弱軸側の鉄骨梁の端部をこの柱鋼
材としてのＨ形鋼のウェブのみに直接接合してあること
を特徴とするものである。
明は、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成
するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部であっ
て、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚ｔ1 と
フランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／ｔ2 ）
≦２．０で、かつ、せいおよび幅が柱の幅の５０％以下
であるＨ形鋼を用い、弱軸側の鉄骨梁の端部をこの柱鋼
材としてのＨ形鋼のウェブのみに直接接合してあること
を特徴とするものである。
【００１１】ここで、柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブに
直接接合というのは、従来、強軸側の鉄骨梁について適
用されている接合構造を適用できることを意味してお
り、フランジとウェブをともに溶接接合する場合（工場
溶接の場合は、通常、フランジを突合わせ溶接し、ウェ
ブをすみ肉溶接する）や、フランジを溶接接合し、ウェ
ブを接合金物を利用して接合する場合等も含まれる。
直接接合というのは、従来、強軸側の鉄骨梁について適
用されている接合構造を適用できることを意味してお
り、フランジとウェブをともに溶接接合する場合（工場
溶接の場合は、通常、フランジを突合わせ溶接し、ウェ
ブをすみ肉溶接する）や、フランジを溶接接合し、ウェ
ブを接合金物を利用して接合する場合等も含まれる。
【００１２】この場合、弱軸側の鉄骨梁もその端部を、
柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブのみに対して接合すれば
よいので、組立Ｈ形鋼に比べ、安価で性能も安定してい
る圧延Ｈ形鋼を用いることができる。また、Ｈ形鋼のせ
い（フランジ間方向の外寸）および幅（フランジ幅に相
当）を柱の幅（柱の水平断面における対応する辺の長
さ）の５０％以下とすることにより、この柱の接続され
る鉄骨鉄筋コンクリート造の梁の主筋や、鉄筋コンクリ
ート造の地中梁の主筋を鉄骨に貫通孔を設けずに配筋で
きたり、鉄筋コンクリート壁の横筋を簡単に定着するこ
とができる。本願の請求項２に係る柱用Ｈ形鋼は、上記
請求項１に係る柱梁接合部に用いるＨ形鋼を与えるもの
であり、ウェブの板厚ｔ 1 とフランジの板厚ｔ 2 の関係
が、１．１≦（ｔ 1 ／ｔ 2 ）≦２．０であることを特徴
とするものである。
柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブのみに対して接合すれば
よいので、組立Ｈ形鋼に比べ、安価で性能も安定してい
る圧延Ｈ形鋼を用いることができる。また、Ｈ形鋼のせ
い（フランジ間方向の外寸）および幅（フランジ幅に相
当）を柱の幅（柱の水平断面における対応する辺の長
さ）の５０％以下とすることにより、この柱の接続され
る鉄骨鉄筋コンクリート造の梁の主筋や、鉄筋コンクリ
ート造の地中梁の主筋を鉄骨に貫通孔を設けずに配筋で
きたり、鉄筋コンクリート壁の横筋を簡単に定着するこ
とができる。本願の請求項２に係る柱用Ｈ形鋼は、上記
請求項１に係る柱梁接合部に用いるＨ形鋼を与えるもの
であり、ウェブの板厚ｔ 1 とフランジの板厚ｔ 2 の関係
が、１．１≦（ｔ 1 ／ｔ 2 ）≦２．０であることを特徴
とするものである。
【００１３】以下に、柱鋼材としてのＨ形鋼のウェブの
板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を、１．１≦（ｔ
1 ／ｔ2 ）≦２．０に限定した理由を述べる。表１〜３
は現在、一般に広く使用されている圧延Ｈ形鋼の形状、
そのウェブの板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を示
したものである。
板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を、１．１≦（ｔ
1 ／ｔ2 ）≦２．０に限定した理由を述べる。表１〜３
は現在、一般に広く使用されている圧延Ｈ形鋼の形状、
そのウェブの板厚ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係を示
したものである。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】 表１の細幅系列や表２の中幅系列は、主に曲げ応力を受
ける梁などに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラ
ンジ厚（ｔ2 ）の比は、０．５４〜０．７２となってい
る。これは、フランジを厚くし、ウェブを薄くすると、
曲げ剛性や曲げ耐力の対重量効率が良くなることに起因
している。
ける梁などに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラ
ンジ厚（ｔ2 ）の比は、０．５４〜０．７２となってい
る。これは、フランジを厚くし、ウェブを薄くすると、
曲げ剛性や曲げ耐力の対重量効率が良くなることに起因
している。
【００１７】表３の広幅系列については、主に柱やブレ
ースなどに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラン
ジ厚（ｔ2 ）の比は、０．６１〜０．７０のものと、フ
ランジとウェブが同厚のものとの２通りの形状がある。
特に、ウェブが厚いタイプは、材軸方向に大きな圧縮力
を受ける部材に適した断面となっている。
ースなどに用いられており、ウェブ厚（ｔ1 ）／フラン
ジ厚（ｔ2 ）の比は、０．６１〜０．７０のものと、フ
ランジとウェブが同厚のものとの２通りの形状がある。
特に、ウェブが厚いタイプは、材軸方向に大きな圧縮力
を受ける部材に適した断面となっている。
【００１８】いずれの場合についても、現状の圧延Ｈ形
鋼ではウェブはフランジ以下の厚みとなっている。本願
発明は、柱鉄骨にＨ形鋼を用いた柱梁接合部について、
構造の単純化の面からその見直しを行い、柱に用いるＨ
形鋼のウェブ厚を厚くすることで、弱軸側の鉄骨梁の端
部を、柱のＨ形鋼のウェブのみに直接接合することとし
たものであり、そのためにはウェブの厚さをどの程度と
すればよいかが問題となる。
鋼ではウェブはフランジ以下の厚みとなっている。本願
発明は、柱鉄骨にＨ形鋼を用いた柱梁接合部について、
構造の単純化の面からその見直しを行い、柱に用いるＨ
形鋼のウェブ厚を厚くすることで、弱軸側の鉄骨梁の端
部を、柱のＨ形鋼のウェブのみに直接接合することとし
たものであり、そのためにはウェブの厚さをどの程度と
すればよいかが問題となる。
【００１９】そこで、図５に示す柱梁接合部部分モデル
を対象に解析によるケーススタディを行った。このモデ
ルは、柱が鉄骨鉄筋コンクリート造、梁が鉄骨造の中層
建物の部分架構を抽出したもので、ケーススタディで
は、特に大地震時の柱鉄骨（柱Ｈ形鋼１）と梁鉄骨（弱
軸側鉄骨梁３）の応力伝達について検討した。なお、部
分架構の方向は、柱のＨ形鋼にとって弱軸側となってい
る。
を対象に解析によるケーススタディを行った。このモデ
ルは、柱が鉄骨鉄筋コンクリート造、梁が鉄骨造の中層
建物の部分架構を抽出したもので、ケーススタディで
は、特に大地震時の柱鉄骨（柱Ｈ形鋼１）と梁鉄骨（弱
軸側鉄骨梁３）の応力伝達について検討した。なお、部
分架構の方向は、柱のＨ形鋼にとって弱軸側となってい
る。
【００２０】具体的には、梁鉄骨および柱鉄骨につい
て、種々の寸法を想定し、さらに柱のウェブ厚（ｔ1 ）
／フランジ厚（ｔ2 ）の比について、従来のウェブ厚が
フランジ厚以下のものと、ウェブ厚がフランジ厚より厚
くなる場合について解析を行った。解析結果をまとめた
ものが、表４である。
て、種々の寸法を想定し、さらに柱のウェブ厚（ｔ1 ）
／フランジ厚（ｔ2 ）の比について、従来のウェブ厚が
フランジ厚以下のものと、ウェブ厚がフランジ厚より厚
くなる場合について解析を行った。解析結果をまとめた
ものが、表４である。
【００２１】
【表４】 表４に示されるように、柱のＨ形鋼のウェブが薄い場合
には、柱の曲げ降伏に達する前に、梁フランジが接合さ
れている部分の柱ウェブが局部降伏することとなり、ウ
ェブが厚い場合は、柱が曲げ降伏するまで、柱ウェブは
局部降伏しない。
には、柱の曲げ降伏に達する前に、梁フランジが接合さ
れている部分の柱ウェブが局部降伏することとなり、ウ
ェブが厚い場合は、柱が曲げ降伏するまで、柱ウェブは
局部降伏しない。
【００２２】柱ウェブの局部降伏が先行する場合は、梁
鉄骨から柱鉄骨への応力伝達が不十分となり、この架構
が大地震時に、その耐力を十分発揮できないこととな
る。このようなことから、柱のＨ形鋼のウェブ厚は、フ
ランジ厚の１．１倍以上が好ましい。また、ウェブ厚の
上限については、鋼材の重量、コスト面からフランジ厚
の２．０倍程度以内が適当であると考えられる。
鉄骨から柱鉄骨への応力伝達が不十分となり、この架構
が大地震時に、その耐力を十分発揮できないこととな
る。このようなことから、柱のＨ形鋼のウェブ厚は、フ
ランジ厚の１．１倍以上が好ましい。また、ウェブ厚の
上限については、鋼材の重量、コスト面からフランジ厚
の２．０倍程度以内が適当であると考えられる。
【００２３】以下に、Ｈ形鋼のせいおよび幅を柱の幅の
５０％以下に限定した理由を述べる。鉄骨鉄筋コンクリ
ート造の柱と梁で構成される本願発明の接合部の場合、
一般に中低層建物の柱の一辺の長さは７００ｍｍ〜１，
０００ｍｍ程度で、また鉄骨鉄筋コンクリート梁の幅は
４５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度となっているため、梁主筋
が鉄骨に干渉せず一直線上に配筋でき、かつ梁の幅を必
要以上に大きくしないためには、柱のＨ形鋼のせいおよ
び幅は３００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度にする必要がある。
５０％以下に限定した理由を述べる。鉄骨鉄筋コンクリ
ート造の柱と梁で構成される本願発明の接合部の場合、
一般に中低層建物の柱の一辺の長さは７００ｍｍ〜１，
０００ｍｍ程度で、また鉄骨鉄筋コンクリート梁の幅は
４５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度となっているため、梁主筋
が鉄骨に干渉せず一直線上に配筋でき、かつ梁の幅を必
要以上に大きくしないためには、柱のＨ形鋼のせいおよ
び幅は３００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度にする必要がある。
【００２４】また、上記柱と鉄筋コンクリート造の地中
梁で、柱鉄骨を埋め込み柱脚にする場合の接合部におい
ても同様のことが言える。従って、Ｈ形鋼のせいおよび
幅は概ね柱の幅の５０％以下にする必要がある。また、
本願発明の接合部構造を有する鉄骨鉄筋コンクリート柱
と鉄筋コンクリート壁の接続部分の場合、柱の大きさに
ついては上記と同様であり、一方、鉄筋コンクリートの
壁厚は一般に地上部では１５０ｍｍ〜２００ｍｍ、地下
については２５０ｍｍ程度となっているため、壁筋が柱
のＨ形鋼に干渉せず、一直線上に配筋できるためには、
柱のＨ形鋼のせいおよび幅は３００ｍｍ〜５００ｍｍ程
度にする必要がある。従ってＨ形鋼のせいおよび幅は概
ね柱の大きさの５０％以下にする必要がある。
梁で、柱鉄骨を埋め込み柱脚にする場合の接合部におい
ても同様のことが言える。従って、Ｈ形鋼のせいおよび
幅は概ね柱の幅の５０％以下にする必要がある。また、
本願発明の接合部構造を有する鉄骨鉄筋コンクリート柱
と鉄筋コンクリート壁の接続部分の場合、柱の大きさに
ついては上記と同様であり、一方、鉄筋コンクリートの
壁厚は一般に地上部では１５０ｍｍ〜２００ｍｍ、地下
については２５０ｍｍ程度となっているため、壁筋が柱
のＨ形鋼に干渉せず、一直線上に配筋できるためには、
柱のＨ形鋼のせいおよび幅は３００ｍｍ〜５００ｍｍ程
度にする必要がある。従ってＨ形鋼のせいおよび幅は概
ね柱の大きさの５０％以下にする必要がある。
【００２５】以上のことから、梁主筋や壁筋の配筋を容
易にするためには、本願発明の接合部構造のＨ形鋼のせ
いおよび幅は柱の幅の５０％以下にする必要がある。
易にするためには、本願発明の接合部構造のＨ形鋼のせ
いおよび幅は柱の幅の５０％以下にする必要がある。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本願発明に係
る柱梁接合構造の一実施形態として、鉄骨鉄筋コンクリ
ート造の柱と鉄骨梁からなるラーメン構造における柱梁
接合部を示したものである。
る柱梁接合構造の一実施形態として、鉄骨鉄筋コンクリ
ート造の柱と鉄骨梁からなるラーメン構造における柱梁
接合部を示したものである。
【００２７】鉄骨鉄筋コンクリート柱４の柱鉄骨１に
は、ウェブ１ｂがフランジ１ａより厚い圧延Ｈ形鋼を用
いている。この柱４に対して、強軸側鉄骨梁２と弱軸側
鉄骨梁３が取り付いて柱梁接合部が形成されている。な
お、鉄骨鉄筋コンクリート柱４のコンクリート部分につ
いては、図示を省略し、２点鎖線で外郭を示している。
は、ウェブ１ｂがフランジ１ａより厚い圧延Ｈ形鋼を用
いている。この柱４に対して、強軸側鉄骨梁２と弱軸側
鉄骨梁３が取り付いて柱梁接合部が形成されている。な
お、鉄骨鉄筋コンクリート柱４のコンクリート部分につ
いては、図示を省略し、２点鎖線で外郭を示している。
【００２８】本願発明では、柱ウェブ１ｂが厚いことを
利用して、強軸側鉄骨梁２と同様に、弱軸側鉄骨梁３に
ついても、フランジ３ａ、ウェブ３ｂをともに、柱ウェ
ブ１ｂに直接溶接接合している。この場合、弱軸側梁３
ａと柱フランジ１ａを溶接接合する必要がなく、また弱
軸側梁３にも圧延Ｈ形鋼を用いることが可能となる。
利用して、強軸側鉄骨梁２と同様に、弱軸側鉄骨梁３に
ついても、フランジ３ａ、ウェブ３ｂをともに、柱ウェ
ブ１ｂに直接溶接接合している。この場合、弱軸側梁３
ａと柱フランジ１ａを溶接接合する必要がなく、また弱
軸側梁３にも圧延Ｈ形鋼を用いることが可能となる。
【００２９】また、この柱梁接合部（パネルゾーン）に
おける接合構造が簡略化され、かつ強固な接合構造が得
られ、応力の流れも明確であることから、図示した例で
は、この柱梁接合部について、柱主筋５を取り巻く柱フ
ープ筋６を省略することで、さらに柱梁接合部の構造を
簡略化し、施工性を高めている。ただし、設計によって
は、必要に応じ、通常の場合と同様に、柱梁接合部にも
柱フープ筋を配筋することになる。
おける接合構造が簡略化され、かつ強固な接合構造が得
られ、応力の流れも明確であることから、図示した例で
は、この柱梁接合部について、柱主筋５を取り巻く柱フ
ープ筋６を省略することで、さらに柱梁接合部の構造を
簡略化し、施工性を高めている。ただし、設計によって
は、必要に応じ、通常の場合と同様に、柱梁接合部にも
柱フープ筋を配筋することになる。
【００３０】なお、図示した例では、柱鉄骨１のＨ形鋼
の断面寸法として、Ｈ−３００×３００×２２×１９
（規格：ＳＮ４９０Ｂ、Ｃ）、強軸側、弱軸側の鉄骨梁
２、３のＨ形鋼の断面寸法として、Ｈ−６００×２００
×１１×１７を想定している。図３は、鉄骨鉄筋コンク
リート造の柱および梁から構成される本願発明の柱梁接
合構造の水平断面図を示している。この場合、鉄骨鉄筋
コンクリート造の柱４および柱鉄骨１のＨ形鋼の大きさ
はそれぞれ７００ｍｍ×７００ｍｍ、３００ｍｍ×３０
０ｍｍを想定しており、Ｈ形鋼の大きさは柱４の一辺の
長さの５０％以下となっている。
の断面寸法として、Ｈ−３００×３００×２２×１９
（規格：ＳＮ４９０Ｂ、Ｃ）、強軸側、弱軸側の鉄骨梁
２、３のＨ形鋼の断面寸法として、Ｈ−６００×２００
×１１×１７を想定している。図３は、鉄骨鉄筋コンク
リート造の柱および梁から構成される本願発明の柱梁接
合構造の水平断面図を示している。この場合、鉄骨鉄筋
コンクリート造の柱４および柱鉄骨１のＨ形鋼の大きさ
はそれぞれ７００ｍｍ×７００ｍｍ、３００ｍｍ×３０
０ｍｍを想定しており、Ｈ形鋼の大きさは柱４の一辺の
長さの５０％以下となっている。
【００３１】梁主筋８は柱鉄骨１に干渉せず、一直線状
に配筋でき、Ｈ形鋼に貫通孔を設ける必要はなく、また
鉄骨鉄筋コンクリート造の梁７の幅も大きくする必要は
ない。このような鉄骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄筋コ
ンクリート造の地中梁の接合部で、柱脚が埋め込み構造
となる場合においても同様のことが言える。
に配筋でき、Ｈ形鋼に貫通孔を設ける必要はなく、また
鉄骨鉄筋コンクリート造の梁７の幅も大きくする必要は
ない。このような鉄骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄筋コ
ンクリート造の地中梁の接合部で、柱脚が埋め込み構造
となる場合においても同様のことが言える。
【００３２】図４は、本願発明の接合構造を有する鉄骨
鉄筋コンクリート造の柱とコンクリート造の耐力壁の接
合部分の水平断面を示している。この場合、鉄骨鉄筋コ
ンクリート造の柱４おび柱Ｈ形鋼１の大きさは、それぞ
れ７００ｍｍ×７００ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍを
想定しており、柱鉄骨１のＨ形鋼の大きさは柱４の一辺
の長さの５０％以下となっている。
鉄筋コンクリート造の柱とコンクリート造の耐力壁の接
合部分の水平断面を示している。この場合、鉄骨鉄筋コ
ンクリート造の柱４おび柱Ｈ形鋼１の大きさは、それぞ
れ７００ｍｍ×７００ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍを
想定しており、柱鉄骨１のＨ形鋼の大きさは柱４の一辺
の長さの５０％以下となっている。
【００３３】また、耐力壁９の厚みは２００ｍｍを想定
している。耐力壁９の横筋９ａは、柱Ｈ形鋼１のせいお
よび幅が小さいため、鉄骨に干渉せず、一直線状に配筋
できる。
している。耐力壁９の横筋９ａは、柱Ｈ形鋼１のせいお
よび幅が小さいため、鉄骨に干渉せず、一直線状に配筋
できる。
【００３４】
【発明の効果】本願発明に係る柱梁接合部あるいは柱用
Ｈ形鋼によれば、柱用Ｈ形鋼のウェブ厚をフランジ厚の
１．１倍以上としているため、Ｈ形鋼柱の弱軸側に鉄骨
梁を取り付ける場合において、梁フランジに生じる圧縮
および引張力に対し、柱用Ｈ形鋼のウェブの面外曲げ耐
力のみで抵抗でき、梁フランジを柱ウェブのみに直接接
合することが可能となる。
Ｈ形鋼によれば、柱用Ｈ形鋼のウェブ厚をフランジ厚の
１．１倍以上としているため、Ｈ形鋼柱の弱軸側に鉄骨
梁を取り付ける場合において、梁フランジに生じる圧縮
および引張力に対し、柱用Ｈ形鋼のウェブの面外曲げ耐
力のみで抵抗でき、梁フランジを柱ウェブのみに直接接
合することが可能となる。
【００３５】すなわち、本願発明に係る柱梁接合部で
は、別途、補強することなく、接合部パネルのせん断降
伏や柱の曲げ降伏に先行して、弱軸側の梁フランジの柱
ウェブへの接合部分が局部破壊するといったことが回避
され、鋼材断面の効率的な利用が可能となる。
は、別途、補強することなく、接合部パネルのせん断降
伏や柱の曲げ降伏に先行して、弱軸側の梁フランジの柱
ウェブへの接合部分が局部破壊するといったことが回避
され、鋼材断面の効率的な利用が可能となる。
【００３６】また、柱用Ｈ形鋼のウェブ厚をフランジ厚
の２．０倍以下とすることで、上記効果を維持しつつ、
鋼材重量およびコストの増大を抑えることができ、柱梁
接合部全体としての経済性を確保することができる。柱
用Ｈ形鋼の弱軸側に梁鉄骨が直接取り付く構造であるた
め、従来、溶接組み立てＨ形鋼が用いられていた弱軸側
の鉄骨梁に圧延Ｈ形鋼等を利用することができ、従来の
構造に比べて、加工、溶接の手間が大幅に軽減され、ま
た鉄骨重量の低減が図れる。
の２．０倍以下とすることで、上記効果を維持しつつ、
鋼材重量およびコストの増大を抑えることができ、柱梁
接合部全体としての経済性を確保することができる。柱
用Ｈ形鋼の弱軸側に梁鉄骨が直接取り付く構造であるた
め、従来、溶接組み立てＨ形鋼が用いられていた弱軸側
の鉄骨梁に圧延Ｈ形鋼等を利用することができ、従来の
構造に比べて、加工、溶接の手間が大幅に軽減され、ま
た鉄骨重量の低減が図れる。
【００３７】また、柱用Ｈ形鋼のせいおよび幅を柱の幅
の５０％以下とすることで、柱鉄骨に貫通孔を設けるこ
となく、梁主筋や壁筋を一直線上に配筋するとができ、
大梁の主筋、柱鉄骨を埋め込み柱脚とした場合の地中梁
主筋、および耐力壁の横筋などの配筋作業が著しく容易
になる。
の５０％以下とすることで、柱鉄骨に貫通孔を設けるこ
となく、梁主筋や壁筋を一直線上に配筋するとができ、
大梁の主筋、柱鉄骨を埋め込み柱脚とした場合の地中梁
主筋、および耐力壁の横筋などの配筋作業が著しく容易
になる。
【図１】本願発明に係る柱梁接合構造の一実施形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図１に対応する柱梁接合構造の水平断面図であ
る。
る。
【図３】本願発明に係る柱梁接合構造の他の実施形態を
示す水平断面図である。
示す水平断面図である。
【図４】図１、図３に対応する実施形態における柱と壁
との接続部の一例を示す水平断面図である。
との接続部の一例を示す水平断面図である。
【図５】柱用Ｈ形鋼のウェブ厚さ等に関するケーススタ
ディのための柱梁接合部部分のモデル図である。
ディのための柱梁接合部部分のモデル図である。
【図６】従来の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨鉄筋
コンクリート造の梁との接合部の一例を示す水平断面図
である。
コンクリート造の梁との接合部の一例を示す水平断面図
である。
【図７】図６に対応する柱梁接合部の鉛直断面図であ
る。
る。
１…鉄骨、１ａ…フランジ、１ｂ…ウェブ、 ２…強軸側鉄骨梁、２ａ…フランジ、２ｂ…ウェブ、 ３…弱軸側鉄骨梁、３ａ…フランジ、３ｂ…ウェブ、 ４…鉄骨鉄筋コンクリート造の柱、 ５…柱主筋、 ６…柱フープ筋、 ７…鉄骨鉄筋コンクリート造の梁、 ８…鉄骨鉄筋コンクリート梁の主筋、 ９…鉄筋コンクリート造の耐力壁、９ａ…横筋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04B 1/30 E04B 1/16 E04B 1/58 508
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の
柱を構成するＨ形鋼に鉄骨梁を溶接してなる柱梁接合部
であって、柱を構成する前記Ｈ形鋼としてウェブの板厚
ｔ1 とフランジの板厚ｔ2 の関係が、１．１≦（ｔ1 ／
ｔ2 ）≦２．０で、かつ、せいおよび幅が柱の幅の５０
％以下であるＨ形鋼を用い、弱軸側の鉄骨梁の端部を前
記Ｈ形鋼のウェブのみに直接接合してあることを特徴と
する柱梁接合部。 - 【請求項２】 ウェブの板厚ｔ 1 とフランジの板厚ｔ 2
の関係が、１．１≦（ｔ 1 ／ｔ 2 ）≦２．０であること
を特徴とする請求項１記載の柱梁接合部に用いる柱用Ｈ
形鋼。
Priority Applications (1)
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| JP2000024031A JP3346364B2 (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 柱梁接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024031A JP3346364B2 (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 柱梁接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001214518A JP2001214518A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3346364B2 true JP3346364B2 (ja) | 2002-11-18 |
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|---|---|---|---|
| JP2000024031A Expired - Fee Related JP3346364B2 (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 柱梁接合構造 |
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- 2000-02-01 JP JP2000024031A patent/JP3346364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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