JP3483203B2 - 鋼管構造 - Google Patents

鋼管構造

Info

Publication number
JP3483203B2
JP3483203B2 JP2000341293A JP2000341293A JP3483203B2 JP 3483203 B2 JP3483203 B2 JP 3483203B2 JP 2000341293 A JP2000341293 A JP 2000341293A JP 2000341293 A JP2000341293 A JP 2000341293A JP 3483203 B2 JP3483203 B2 JP 3483203B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel pipe
slit
diaphragm
steel
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000341293A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002146921A (ja
Inventor
久幸 山中
大助 山口
博彦 松崎
Original Assignee
三井住友建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三井住友建設株式会社 filed Critical 三井住友建設株式会社
Priority to JP2000341293A priority Critical patent/JP3483203B2/ja
Publication of JP2002146921A publication Critical patent/JP2002146921A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3483203B2 publication Critical patent/JP3483203B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ダイアフラムに
よって接合部が補強された鋼管構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鋼管により柱を構成し、H形鋼を梁とし
て用い、柱と梁の接合部(仕口部)を剛接合したラーメ
ン構造は知られている。
【0003】鋼管柱と梁との接合部には、梁から引張応
力および圧縮応力が鋼管の板厚方向に作用する。鋼管は
閉鎖断面であるために、梁のフランジ応力による鋼管の
管壁の局部的な変形を防止することが必要である。この
ため、鋼管柱の横断面方向に、鋼管の管壁を補強するダ
イアフラムを取り付けた鋼管接合構造が採用されてい
る。柱と梁の接合構造に関する従来技術として、通しダ
イアフラム形式、内ダイアフラム形式などが有る。
【0004】通しダイアフラム形式による鋼管柱20
は、例えば、図13に示されるように、ダイアフラム2
2を取り付ける箇所において鋼管21を複数の鋼管部分
21a,21b,21cに切断し、これら鋼管部分21
a,21b,21c同士の間に、鋼管21の外形よりも
大きい平面形を有するダイアフラム22を挟み、これら
鋼管部分21a,21b,21cとダイアフラム22と
を、管壁の全周にわたって溶接することにより構成され
ている。
【0005】図13の鋼管柱20は、図14に模式的に
示されているように、ダイアフラム22と鋼管21との
接合部では、ダイアフラム22の表裏に配される溶接金
属部26を介して、ダイアフラム22を板厚方向(鋼管
の長手方向)に挟むように鋼管部分21a,21bが接
合される。図中、符号27は、梁のH形鋼、符号28
は、梁27のフランジとダイアフラム22とを接合する
溶接金属部である。
【0006】内ダイアフラム形式による鋼管柱23は、
図15に示されるように、鋼管24の内径よりも小さい
平面形を有するダイアフラム25を鋼管24の内部に挿
入し、鋼管24の管壁とダイアフラム25とを全周溶接
することによって構成されたものである。この全周溶接
は、鋼管24の管壁の一部に孔を開け、鋼管24の外部
からその孔を通して溶接棒を挿入し、管壁の内面とダイ
アフラム25の端面とで区画された隙間に溶接金属部2
9を形成する(エレクトロスラグ溶接)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
通しダイアフラム形式による鋼管柱20,内ダイアフラ
ム形式による鋼管柱23は、以下の問題点がある。図1
3に示した鋼管柱20(通しダイアフラム形式)では、
ダイアフラム22の数に応じた箇所において鋼管21を
一旦切断し、再度接合する作業を行わなければならず、
多大な作業工数が必要である。さらに、鋼管21とダイ
アフラム22との接合部において、1枚のダイアフラム
22毎に表裏2箇所において鋼管21との全周溶接を行
う必要があり、多大な作業工数、溶接量の溶接作業にな
るという問題がある。
【0008】図14に示すように、鋼管柱20がラーメ
ン構造の柱として使用された場合に、地震時に鋼管柱2
0の長手方向(部材軸方向)に引張力が発生することが
ある。鋼管21の引張応力(図14に矢印Aで示される
方向)は、溶接金属部26、ダイアフラム22の板厚方
向(圧延方向に直交する方向)を介して伝達される。
【0009】図15に示した鋼管柱23(内ダイアフラ
ム形式)では、鋼管24の切断が不要であるため、その
分の作業工数は上記鋼管柱20よりも少ないが、鋼管2
4の内部空間で、ダイアフラム25の周囲に全周溶接を
行うために、例えば、エレクトロスラグ溶接などの高度
な溶接作業を要する。
【0010】図16に示すように、鋼管柱23がラーメ
ン構造の柱として使用された場合に、梁30の曲げモー
メントによって、引張応力または圧縮応力が、H形鋼の
フランジと接合する鋼管24の管壁に局部的に加わる
(図16の矢印Bは引張応力を示す)。梁30の引張応
力は、溶接金属部29、鋼管24の管壁の板厚方向(圧
延方向に直交する方向)を介して伝達される。
【0011】通しダイアフラム形式(図13、図1
4)、内ダイアフラム形式(図15、図16)の何れの
場合も、鋼材(ダイアフラム、鋼管)の板厚方向(圧延
方向に直交する方向)に引張力が加わる接合部を構成す
る特徴を有する。従って、鋼材のラミネーションなどに
留意して、溶接作業をする必要がある。
【0012】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、溶接作業及び鉄骨加工などの鉄骨製作
性、多様な外部鉄骨部材を取り付けることができる融通
性、耐震構造的性能などに優れた接合部を構成すること
ができる、鋼管構造を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を提案している。〔請求項1
に係る発明〕 スリットが設けられた鋼管と、鋼管の内
部に取り付けられたダイアフラムと、スリット溶接部と
を備え、スリットは、ダイアフラムの端面に対応する位
置の鋼管の管壁を貫通して形成され、スリット溶接部
は、スリットを挟む鋼管の管壁と、ダイアフラムの端面
とで区画されたスリットに、鋼管の外部から溶接金属を
充填することにより形成されて、鋼管の管壁とダイアフ
ラムとを一体化して接合していることを特徴とする鋼管
構造である。
【0014】〔請求項2に係る発明〕 前記スリット
は、所定のスリット幅とスリット長さとを有し、スリッ
ト長さ方向に細長い四辺形の正面形状を形成しているこ
とを特徴とする請求項1記載の鋼管構造である。
【0015】〔請求項3に係る発明〕前記スリットは、
管壁の板厚方向に沿って外部から内部に、スリット幅が
漸次小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の鋼管構造である。
【0016】〔請求項4に係る発明〕 前記スリット
は、鋼管の横断面方向で、相対向する管壁に設けられて
いることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
に記載の鋼管構造である。
【0017】〔請求項5に係る発明〕 前記スリット
は、鋼管の周方向に相互に離隔して4箇所に設けられ、
相対向するスリットを結ぶ仮想の軸線が、スリット長さ
に相当する幅を有する略十字形に置換できる位置に設け
られていることを特徴とする請求項4記載の鋼管構造で
ある。
【0018】〔請求項6に係る発明〕 前記ダイアフラ
ムは、鋼管の横断面方向に配置され、スリット溶接部の
みにおいて鋼管に接合されていることを特徴とする請求
項1から請求項5のいずれかに記載の鋼管構造である。
【0019】〔請求項7に係る発明〕 前記ダイアフラ
ムには、前記略十字形の外側において、板厚方向に貫通
する貫通部が形成されていることを特徴とする請求項5
記載の鋼管構造である。
【0020】〔請求項8に係る発明〕 前記鋼管は、C
FT構造であることを特徴とする請求項1から請求項7
のいずれかに記載の鋼管構造である。
【0021】〔請求項9に係る発明〕 請求項1から請
求項8のいずれかに記載の鋼管構造と、鋼管の外部から
スリット溶接部に接合された外部鉄骨部材とを備え、ス
リット溶接部は、スリットを挟む鋼管の管壁、ダイアフ
ラムの端面、外部鉄骨部材の端面により区画されたスリ
ットに、鋼管の外部から溶接金属を充填することにより
形成されて、鋼管の管壁、ダイアフラム、外部鉄骨部材
を一体化して接合していることを特徴とする鋼管構造で
ある。
【0022】〔請求項10に係る発明〕 前記鋼管構造
によって柱を形成し、前記外部鉄骨部材によって梁を形
成し、柱と梁との仕口部は剛接合されてラーメン構造を
構成していることを特徴とする請求項9記載の鋼管構造
である。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明に係る鋼管構造体1の一実
施形態について、図1〜図3を参照して説明する。本実
施形態の鋼管構造体1は、鉄骨造またはCFT構造の柱
として説明する。CFT構造とは、鋼管の内部にコンク
リートを充填した構造(コンクリート充填鋼管)を言
う。
【0024】本実施形態に係る鋼管構造体1は、図1お
よび図2に示されるように、スリット5が設けられた鋼
管2と、鋼管2の内部に取り付けられるダイアフラム3
と、スリット溶接部8とから構成されている。
【0025】鋼管2は、例えば、角形鋼管である。図1
に示す角形鋼管の断面形状は、1辺が断面幅(図1の寸
法B)である正方形として説明するが、長方形でもよ
い。角形鋼管としては、4枚の鋼板をコーナー部で溶接
した溶接角形鋼管、鋼板を冷間で折り曲げた後、溶接で
成形した冷間成形角形鋼管、円形鋼管を冷間でロール成
形した角形鋼管等のいずれでもよい。
【0026】スリット5は、図1、図2に示すように、
ダイアフラム3の端面に対応して、鋼管2の横断面方向
(鋼管2の長手方向に直交する断面方向)に配置され、
鋼管2の管壁を貫通して形成されている。スリット5
は、所定のスリット幅Swとスリット長さSLとを有
し、スリット長さSL方向に細長い四辺形の正面形状
(管壁面)を形成している。スリット5は、管壁の板厚
方向に沿って、外部から内部に、スリット幅Swが漸次
小さくなるテーパ状に形成されていて、略横置き台形の
縦断面形状を成す。スリット長さSL方向の両側端も、
管壁の板厚方向に沿って外部から内部にスリット長さS
Lが漸次小さくなるテーパ状に形成されている。テーパ
状に形成したのは、鋼管2の外部から溶接金属をスリッ
ト5に充填する際の溶接作業を容易にするものである。
溶接量は増加するが、スリット幅とスリット長さを大き
くすれば、テーパ状に形成しなくてもよい。スリット5
の、正面形状、縦断面形状は、溶接作業方法を考慮し
て、任意の形状に設定することができる。
【0027】スリット5に形成されたスリット溶接部8
にダイアフラム3が接合されるので、スリット5は、ダ
イアフラム3、外部から鋼管2に接合される外部鉄骨部
材10(例えば、梁)との関係で、スリット幅Sw、ス
リット長さSL、配置、箇所数などを設定される。図
1、図2では、スリット5は、鋼管2の横断面方向で、
4個の管壁にそれぞれ1箇所ずつ設けられることによ
り、相対向し、かつ、周方向に離隔して配置されてい
る。また、スリット5は、相対向するスリット5を結ぶ
仮想の軸線Sが、スリット長さSLに相当する幅を有す
る略十字形に置換できる位置に設けられている。4箇所
のスリット5を設けているので、水平面内の直交する2
方向から4個の外部鉄骨部材10(梁)が、鋼管2に接
合することができる。
【0028】スリット溶接部8は、スリット5を挟む鋼
管2の管壁と、ダイアフラム3の端面とで区画されたス
リット5に、鋼管2の外部から溶接金属を充填すること
により形成されて、鋼管2の管壁とダイアフラム3とを
完全溶け込み(突合せ)溶接によって一体化して接合し
ている。スリット溶接部8の溶接長さは、スリット長さ
SLとほぼ同一となる。
【0029】鋼管2の縦断面(長手方向)では、スリッ
ト溶接部8を中心(交点)として、長手方向(部材軸方
向)では鋼管2の管壁同士が、横断面方向(長手方向に
直角方向)ではスリット溶接部8とダイアフラム3が一
体化された、T字形の溶接部を形成する。鋼材(ダイア
フラム、鋼管)の板厚方向(圧延方向に直交する方向)
には、引張力が加わらない接合部を構成する。従って、
鋼材のラミネーションを避けることができる。
【0030】スリット溶接部8は、外部からスリット長
さの範囲内で溶接金属を充填する溶接方法を採るので、
例えば、エレクトロスラグ溶接などの高度な溶接作業を
使用せずに、通常の簡易な溶接方法を採用することがで
きる。スリット溶接部8の溶接面は鋼管の外部に露出し
ているので、溶接作業中は溶接欠陥を生じる確率も少な
く、溶接後も超音波探傷方法による検査、欠陥部の補修
も容易になる。ダイアフラム3と鋼管2とは、スリット
溶接部8のみで部分的に溶接接合されているので、ダイ
アフラム25の平面形の全周にわたって溶接を行う必要
がない。溶接量、溶接作業工数が大幅に改善される。
【0031】ダイアフラム3は、その平面形が鋼管2の
横断面内に配されるように配置され、ダイアフラム3の
端面は、スリット5に対向させられる。ダイアフラム3
は、鋼管2の内部に取り付けられる、内ダイアフラム形
式である。ダイアフラム3は、構造種別(鉄骨造または
CFT構造)、鋼管2の断面形状、外部から鋼管2に接
合される外部鉄骨部材10等との関係において、その平
面形状(鋼管2の横断面方向)、板厚、必要な枚数を設
定される。ダイアフラム3は、所要の板厚の鋼製プレー
トを加工して形成されるが、鋼管2の内部に挿入するこ
とができるように、鋼管2の内部横断面よりも若干小さ
い平面形の外形寸法を有している。図2では、例えば、
2枚のダイアフラム3が取り付けられた鋼管構造体1を
示している。
【0032】ダイアフラム3は、鋼管2の横断面方向に
沿って配置され、スリット溶接部8のみと接合されてお
り、スリット溶接部8以外の残余の範囲の端面は管壁と
溶接されていない。
【0033】図1、図2では、ダイアフラム3の平面形
状は、鋼管2の隅角部に対応する、四角形の4隅を切り
欠いた幅広の略十字形をしている。ダイアフラム3の切
欠部6の形状は、図1に示すように、応力集中を生じな
いように適宜の曲率半径の曲線であるのが好ましい。切
欠部6の形状、大きさは、鋼管構造体1を鉄骨造とする
場合は、鋼管2の隅角部の突起を避ける程度でよい。し
かしながら、鋼管構造体1をCFT造とする場合には、
コンクリート打設用の開口である貫通部7としての機能
を満足する大きさに形成されていることが好ましい。
【0034】ダイアフラム3の板厚は、鋼管2に接合さ
れる外部鉄骨部材10の板厚との関係で決定される。例
えば、H形鋼を使用した梁では、H形鋼のフランジと同
厚以上であるのが好ましい。ダイアフラム3の板厚を、
スリット5の内側のスリット幅Sw以上にして、スリ
ット5の内側開口を閉塞することが好ましい。スリット
5に充填される溶接金属が、溶接中に鋼管2の内部に漏
れないようにするためである。なお、ダイアフラム3の
板厚をH形鋼のフランジの板厚、または、スリット5の
内側のスリット幅Swより小さく(薄く)してもよ
い。
【0035】貫通部7は、図1、図2では、鋼管2の隅
角部に対応するダイアフラム3の平面(四角形)の4隅
を板厚方向に貫通して、四分円の平面形に形成されてい
る。ダイアフラム3は、スリット溶接部8とは接合され
ているが、スリット溶接部8以外の残余の範囲の端面は
管壁と溶接されていない。従って、貫通部7を、ダイア
フラム3の平面形の中心から外れた、スリット溶接部8
以外の残余の範囲近傍に、自由な平面形で設けることが
できる。
【0036】このように構成された鋼管2およびダイア
フラム3を用いて、本実施形態に係る鋼管構造体1を製
造するには、図3(a)に示されるように、鋼管2の内
部に挿入したダイアフラム3を、鋼管2の管壁に形成さ
れたスリット5の位置に一致させるように位置決めす
る。次いで、同図(b)に示されるように、鋼管2の外
部からスリット5に溶接棒を挿入して、スリット5全体
に溶接金属を充填するような方法で、鋼管2とダイアフ
ラム3とを溶接接合する。これにより、同図(c)に示
されるように、鋼管構造体1が製造される。
【0037】この製造工程を鋼管2の横断面方向から見
たものを、図1に示す。図1(a)に示されるように、
鋼管2に対してスリット5の位置に位置決めされた鋼板
3は、同図(b)に示されるように、周方向に4箇所の
スリット5に充填された溶接金属によって鋼管2に接合
される。その結果、鋼管2の4面の管壁を鋼板3によっ
て接合してなるダイアフラム3が、鋼管2の内部に形成
されるとともに、前記ダイアフラム3の切欠部6によっ
て、ダイアフラム3をその板厚方向に貫通する貫通部7
が、鋼管2内部の4隅に形成されることになる。
【0038】本発明の鋼管接合構造体100について、
図4から図8を参照して説明する。鋼管接合構造体10
0は、鋼管構造体1に外部鉄骨部材10が接合された鋼
管構造である。鋼管接合構造体100は、スリット5が
設けられた鋼管2と、鋼管2の内部に取り付けられたダ
イアフラム3と、スリット溶接部8と、鋼管2の外部か
らスリット溶接部8に接合された外部鉄骨部材10とか
ら構成されている。
【0039】図4から図8では、鋼管構造体1によって
鉄骨造の柱を形成し、外部鉄骨部材10によって梁を形
成し、柱と梁の接合部(仕口部)を剛接合した鉄骨ラー
メン構造を構成した場合について説明する。
【0040】この外部鉄骨部材10として、例えば、H
形鋼を使用した梁の場合について説明する。鋼管構造体
1に、水平面内の直交する2方向から複数(図4では3
個)の外部鉄骨部材10が接合されているが、外部鉄骨
部材(梁)10の断面高さ(梁成)は同一なので、鋼管
構造体1に取り付けられるダイアフラム3は、長手方向
に断面高さに相当する間隔を離して、上下2枚が設けら
れている。
【0041】スリット溶接部8は、スリット5を挟む鋼
管2の管壁、ダイアフラム3の端面、外部鉄骨部材
(梁)10のフランジ10a,10bの端面により区画
されたスリット5に、鋼管2の外部から溶接金属を充填
することにより形成されて、鋼管2の管壁、ダイアフラ
ム3、外部鉄骨部材(梁)10を完全溶け込み(突合
せ)溶接によって一体的に接合している。
【0042】図8に示された、鋼管2の縦断面(長手方
向)では、スリット溶接部8を中心(交点)として、長
手方向(部材軸方向)では、鋼管2の管壁同士が、横断
面方向(長手方向に直角方向)では、外部鉄骨部材
(梁)10、スリット溶接部8およびダイアフラム3が
一体化された、十字形の溶接部を形成する。これによ
り、鋼材(ダイアフラム、鋼管)の板厚方向(圧延方向
に直交する方向)には、引張力が加わらない接合部を構
成している。
【0043】スリット溶接部8は、そのスリット長さS
Lがフランジ部10a,10bの幅寸法GFと同一か、
それ以上の長さに設定され、スリット幅Swがフランジ
部10a,10bの板厚と同一か、それ以上に設定され
ている。スリット溶接部8の強度を、フランジ部10
a,10bの強度以上にするためである。なお、スリッ
ト長さSLをフランジ部10a,10bの幅寸法GF以
下にしてもよい。スリット幅Swをフランジ部10a,
10bの板厚より小さくしてもよい。
【0044】梁10のフランジ部10a,10bがスリ
ット溶接部8と完全溶け込み(突合せ)溶接によって接
合され、梁10のウエッブ10cは、鋼管2の管壁にT
字状に突き当てられて、隅肉溶接によって接合され、そ
れによって、鋼管2と梁10との接合部(仕口部)は、
剛接合を形成する。なお、図8中、梁10のウェッブ1
0cと鋼管2の管壁との間の隅肉溶接については、簡略
化のために図示を省略している。また、梁10のウェッ
ブ10cと鋼管2とを、HTB(高力ボルト)により摩
擦接合してもよい。梁10と鋼管2との溶接方法は、工
場溶接、現場溶接のいずれでもよい。
【0045】剛接合とは、接合された梁と柱との相互の
部材軸線の角度(変形後の各部材の節点における接線相
互のなす角度)が外力を受けても変化しないようにした
接合をいい、ラーメン構造体の接合部は剛接合である。
剛接合部では、曲げモーメント、せん断力、軸力を伝達
することができる。しかし、この発明では、剛接合部
に、角度が同一な完全な剛接合部の他に、例えば、柱と
梁との接合部の構成部材が降伏して角度が変化する不完
全な剛接合部をも含むものとする。
【0046】なお、本発明の鋼管構造体1、鋼管接合構
造体100は、上記実施形態に限定されるものではな
く、図9から図12に示す変形例を始め、他の多様な変
形例を想定することができる。図9の変形例は、純鉄骨
造の鋼管構造体1、鋼管接合構造体100に使用される
ダイアフラムの変形例を示したものである。角形の鋼管
2内に配置されたダイアフラム3に形成されている貫通
部7は、コンクリート打設孔として使用されるものでは
ない。
【0047】図10の変形例は、CFT構造に採用され
る鋼管構造体1、鋼管接合構造体100のダイアフラム
の変形例を示したものである。角形の鋼管2のダイアフ
ラム3には、四隅の貫通部7の他に、従来と同様にダイ
アフラム3の中央にコンクリート打設孔9を有するもの
である。貫通部7は、コンクリート打設時の空気孔程度
の大きさでよい。
【0048】図11の変形例は、鋼管として円形鋼管を
用いた場合の鋼管構造体1、鋼管接合構造体100の例
を示したものである。
【0049】また、図12の変形例は、円形鋼管を採用
した鋼管構造体1、鋼管接合構造体100であり、ダイ
アフラム3の中央にコンクリート打設孔9を有する。貫
通部7は設けられていない。
【0050】本発明の鋼管は、鉄骨造、CFT構造の柱
として用いられる場合に説明したが、柱として使用する
場合の他、鉄骨造、鉄骨コンクリート梁、CFT構造で
構成された梁、ブレース材等として使用することもでき
る。外部鉄骨部材は、梁の他に、ブレース材、接合用鋼
製プレート(ガッセトプレート)など多種多様の鉄骨部
材でもよい。梁は、H形鋼の他に、鋼管または溝形鋼等
の任意の鋼材を使用してもよい。ダイアフラムは、外部
鉄骨部材(梁)が接合されない場合は、鋼管の断面を補
剛するスチフナーとして扱ってもよい。ダイアフラム
は、その平面形が鋼管の横断面内になるように配置され
る場合に限定されず、例えば、その平面形が鋼管の長手
方向になるように配置して、ブレース材の接合用ガッセ
トプレートとして使用してもよい。この場合は、スリッ
トの長さ方向は、鋼管の長手方向と一致する。
【0051】
【発明の効果】〔請求項1に係る発明〕 (1)本発明によれば、溶接作業及び鉄骨加工などの鉄
骨製作性、多様な外部鉄骨部材を取り付けることができ
る融通性、耐震構造的性能などに優れた接合部を構成す
ることができる、鋼管構造が提供される。 (2)本発明は、ダイアフラムの位置で鋼管が完全に切
断されない内ダイアフラム形式を採りながらも、併せ
て、鋼管の外部から溶接作業をする通しダイアフラム形
式の利点をも有する。しかも、従来の内ダイアフラム形
式の短所を解消するものである。 (3)本発明は、スリット溶接部によって、鋼管の管壁
とダイアフラムを一体化して接合している。スリット溶
接部を中心(交点)として、鋼管の管壁同士、ダイアフ
ラムが一体化された、T字形の溶接部を形成する。鋼材
(ダイアフラム、鋼管)の板厚方向(圧延方向に直交す
る方向)には、引張力が加わらない接合部を構成する。
従って、鋼材のラミネーションを避けることができる。 (4)鋼管を切断し、再接合する作業または溶接装置挿
入用の孔を穿孔し埋め戻す作業が不要である。作業工数
を削減し、製品コストを低減することができる。 (5)鋼管の外側からスリット溶接部を形成する溶接作
業をすることができる。
【0052】〔請求項2に係る発明〕スリットは、所定
のスリット幅とスリット長さを有し、スリット長さ方向
に細長い四辺形の正面形状を形成しているので、スリッ
トに充填する溶接金属は、極めて少なくて済む。
【0053】〔請求項3に係る発明〕スリットは、管壁
の板厚方向に沿って、外部から内部にスリット幅が漸次
小さくなるテーパ状に形成されているので、外部から溶
接作業が容易になる。
【0054】〔請求項4に係る発明〕スリットは、鋼管
の横断面方向で、相対向する管壁に設けられているの
で、スリット内の溶接金属によって接合されるダイアフ
ラムが、対向する管壁の対向する位置を直接連結した構
造の鋼管を製造することができる。
【0055】〔請求項5に係る発明〕スリットは、鋼管
の周方向に相互に離隔して4箇所に設けられ、相対向す
るスリットを結ぶ仮想の軸線が、スリット長さに相当す
る幅を有する略十字形に置換できる位置に設けられてい
るので、スリット溶接部からの応力(引張応力、圧縮応
力)は、ダイアフラムによって対向する他のスリット溶
接部に真っ直ぐに伝達される。構造力学的に明解な力の
伝達方法とするができる。
【0056】〔請求項6に係る発明〕ダイアフラムは、
スリット溶接部のみと接合され、スリット溶接部以外の
残余の範囲は管壁と溶接されていないので、溶接量を大
幅に低減することができる。
【0057】〔請求項7に係る発明〕 (1)貫通部を、相対向するスリットを結ぶ仮想の軸線
を置換可能なスリット長さに相当する幅を有する略十字
形の外側において、板厚方向に貫通することにより形成
しているので、貫通部の大きさ、形状、配置を自由に選
定することができる。 (2)鋼管をCFT造とする場合でも、ダイアフラムの
中心にコンクリート打設孔を設ける必要が無い。貫通部
は、コンクリート打設孔、空気孔として利用することが
できる。 (3)鋼管の四隅を利用して十分に広い面積の貫通孔を
確保することができる。貫通孔を通してコンクリートを
円滑に流動させることができ、鋼管内部全体に完全にコ
ンクリートを充填することができる
【0058】〔請求項8に係る発明〕鋼管はCFT構造
で構成されるので、耐力、変形能力など構造的性能に優
れたCFT構造の特徴を活かした柱を構成することがで
きる。
【0059】〔請求項9に係る発明〕 (1)スリット溶接部に、鋼管の外部から外部鉄骨部材
を接合したので、スリット溶接部を中心(交点)とし
て、鋼管の管壁同士が接合され、横断面方向では、外部
鉄骨部材(梁)、スリット溶接部およびダイアフラムが
一体化された、十字形の溶接部を形成する。鋼材(ダイ
アフラム、鋼管)の板厚方向(圧延方向に直交する方
向)には、引張力が加わらない接合部を構成することが
できる。従って、鋼材のラミネーションを避けることが
できる。外部鉄骨部材に加わる大きな曲げモーメントに
対しても、ダイアフラムの圧延方向の応力(引張応力、
圧縮応力)によってこれを確実に支持することができ
る。 (2)スリット溶接部に、多種多様な外部鉄骨部材を容
易に接合することができる融通性を有する。外部鉄骨部
材は、梁、ブレース材、接合用鋼製プレート(ガッセト
プレート)などの鉄骨部材でもよい。 (3)鋼管に、水平面内の直交する2方向から複数の外
部鉄骨部材(H形鋼を使用した梁)が接合される接合部
において、外部鉄骨部材(梁)の断面高さ(梁成)が異
なる場合でも、鋼管を切断することなく、ダイアフラム
の数を容易に増やすことができる。
【0060】〔請求項10に係る発明〕柱と梁の仕口部
は剛接合されてラーメン構造を構成しているので、耐
力、変形能力などの耐震性能、経済性、施工性に優れた
骨組構造を構成し、高層建物の高層化を促進する。純鉄
骨造、CFT造の柱を、同一の接合構造で自由に構成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る鋼管構造体を示す
横断面図である。
【図2】 図1の鋼管構造体の構成部品を示す分解斜視
図である。
【図3】 図1の鋼管構造体の製造過程を示す縦断面図
である。
【図4】 本発明の鋼管接合構造体の一の実施形態を示
す正面図である。
【図5】 図4の鋼管接合構造体と外部鉄骨部材との接
合構造を示す斜視図である。
【図6】 図4の鋼管接合構造体を示す横断面図であ
る。
【図7】 図4の鋼管接合構造体を示す縦断面図であ
る。
【図8】 図4の鋼管接合構造体の接合部を示す拡大縦
断面図である。
【図9】 本発明の鋼管構造体の他の実施形態を示す横
断面図である。
【図10】 本発明の鋼管構造体の他の実施形態を示す
横断面図である。
【図11】 本発明の鋼管構造体の他の実施形態を示す
横断面図である。
【図12】 本発明の鋼管構造体の他の実施形態を示す
横断面図である。
【図13】 従来(通しダイアフラム形式)の鋼管構造
体の製造過程を説明する縦断面図である。
【図14】 図13の鋼管構造体の接合部を示す、縦断
面図である。
【図15】 従来(内ダイアフラム形式)の他の鋼管構
造体の製造過程を説明する縦断面図である。
【図16】 図15の鋼管構造体の接合部を示す、縦断
面図である。
【符号の説明】
1 鋼管構造体 2 鋼管 3 ダイアフラム 5 スリット 6 切欠部 7 貫通部 8 スリット溶接部 9 コンクリート打設孔 10 外部鉄骨部材 100 鋼管接合構造体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B23K 101:06 B23K 101:06 (56)参考文献 特開 平3−228938(JP,A) 特開 平4−44556(JP,A) 特開 平3−21735(JP,A) 特開 平7−229243(JP,A) 特開 平4−289348(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/58 505 E04B 1/18,1/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スリットが設けられた鋼管と、鋼管の内
    部に取り付けられたダイアフラムと、スリット溶接部と
    を備え、ダイアフラムは、鋼管の内部横断面よりも小さい平面形
    の外形寸法を有し、鋼管の内部に取り付けられる、内ダ
    イアフラム形式で形成すると共に、ダイアフラムの端面
    を、スリットに対抗して配置し、 スリットは、ダイアフラムの端面に対応する位置の鋼管
    の管壁を貫通して形成され、所定のスリット幅とスリッ
    ト長さとを有し、スリット長さ方向に細長い四辺形の正
    面形状を形成し、 スリット溶接部は、スリットを挟む鋼管の管壁と、ダイ
    アフラムの端面とで区画されたスリットに、鋼管の外部
    から溶接金属を充填することにより形成されて、鋼管の
    管壁とダイアフラムとを一体化して接合し スリット溶接部を中心として、鋼管の長手方向では鋼管
    の管壁同士が、鋼管の横断面方向ではスリット溶接部と
    ダイアフラムが一体化された、T字形の溶接部を構成し
    ている、 ことを特徴とする鋼管構造。
  2. 【請求項2】 前記スリットは、鋼管の周方向に相互に
    離隔して4箇所に設けられ、相対向するスリットを結ぶ
    仮想の軸線が、スリット長さに相当する幅を有する略十
    字形に置換できる位置に設けられている、 ことを特徴とする請求項記載の鋼管構造。
  3. 【請求項3】 前記ダイアフラムは、鋼管の横断面方向
    に配置され、スリット溶接部のみにおいて鋼管に接合さ
    れている、 ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の
    鋼管構造。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項のいずれかに記載
    の鋼管構造と、鋼管の外部からスリット溶接部に接合さ
    れた外部鉄骨部材とを備え、 スリット溶接部は、スリットを挟む鋼管の管壁、ダイア
    フラムの端面、外部鉄骨部材の端面により区画されたス
    リットに、鋼管の外部から溶接金属を充填することによ
    り形成されて、鋼管の管壁、ダイアフラム、外部鉄骨部
    材を一体化し スリット溶接部を中心として、鋼管の長手方向では鋼管
    の管壁同士が、鋼管の横断面方向では、外部鉄骨部材、
    スリット溶接部及びダイアフラムが一体化された、十字
    型の溶接部を構成している 、 ことを特徴とする鋼管構造。
JP2000341293A 2000-11-09 2000-11-09 鋼管構造 Expired - Fee Related JP3483203B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000341293A JP3483203B2 (ja) 2000-11-09 2000-11-09 鋼管構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000341293A JP3483203B2 (ja) 2000-11-09 2000-11-09 鋼管構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002146921A JP2002146921A (ja) 2002-05-22
JP3483203B2 true JP3483203B2 (ja) 2004-01-06

Family

ID=18816057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000341293A Expired - Fee Related JP3483203B2 (ja) 2000-11-09 2000-11-09 鋼管構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3483203B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3447009B1 (ja) 2002-10-29 2003-09-16 實 平垣 構築物用構成体およびその製造方法
JP5069335B2 (ja) * 2004-02-17 2012-11-07 昌克 内田 鉄骨構造物柱梁接合部の梁と内ダイアフラム直結工法
JP4571432B2 (ja) * 2004-02-17 2010-10-27 昌克 内田 鉄骨構造物柱梁接合部の梁と内ダイアフラム直結工法
JP4970827B2 (ja) * 2005-05-24 2012-07-11 昌克 内田 鉄骨構造物柱梁接合部の梁と内ダイアフラム直結工法
US8132853B2 (en) * 2007-09-27 2012-03-13 Komatsu Ltd. Cab and construction machine
KR100918974B1 (ko) 2007-10-24 2009-09-25 최진욱 콘크리트 충전 강관 기둥 및 이의 제조방법
JP2009275806A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 管状体の製造方法及び管状体
JP5385098B2 (ja) * 2009-11-11 2014-01-08 憲峰 大倉 建築構造用部材
JP5932567B2 (ja) * 2011-08-16 2016-06-08 株式会社アークリエイト 鉄骨構造物製作方法
JP2015145589A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 ナカジマ鋼管株式会社 鋼管柱と梁との接合構造
KR101914229B1 (ko) * 2016-03-10 2018-11-02 (주) 수주 스틸 박스 부재의 제조 방법
KR101865376B1 (ko) * 2017-11-14 2018-06-07 주식회사 아이에스중공업 일체형 다이아프램이 내장된 cft기둥의 제작방법 및 이에 의해 제작된 cft기둥
WO2019162534A1 (es) * 2018-02-20 2019-08-29 Torres Arenas Javier Procedimiento de fabricación de un perfil tubular y perfil tubular obtenido

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002146921A (ja) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101399055B1 (ko) 주조된 구조적 커넥터
JP5279115B2 (ja) 柱脚用ベースプレート及びこれを用いた柱脚構造
JP2006009437A (ja) 鉄骨柱と鉄骨梁との接合方法並びにその接合構造及び接合用梁ブラケット
JP3621947B1 (ja) 構造物の柱と梁の接合構造
WO1998036134A1 (fr) Joint pour structure acier, et structure combinee utilisant les memes joints pour structure acier
US20180094419A1 (en) Gusset plate and column assembly for moment resisting bi-axial beam-to-column joint connections
JP2005126903A (ja) 鋼製柱と梁の接合構造
JP2012210652A (ja) 鉄骨構造物柱梁接合部の梁と突起付き内ダイアフラム直結工法
JP2005282339A (ja) 中空鋼管鉄塔の添接l形材による補強構造
JP4169086B2 (ja) 柱梁の接合構造、柱梁の接合方法
KR101566992B1 (ko) 조립형 cft기둥 구조체
JP4025708B2 (ja) 角形鋼製ボックス柱
JP2004169298A (ja) 柱と梁の接合構造、柱と梁の接合方法
JP4992042B2 (ja) プレキャスト横梁およびそれを用いた橋脚
JP4413167B2 (ja) 鉄骨鉄筋コンクリート構造材の補強構造及びその施工方法
JP2003232105A (ja) 梁補強金具およびこれを用いた梁貫通孔補強構造
JP5577676B2 (ja) 柱と梁の溶接接合構造
JP5834376B1 (ja) 木質ラーメン構造体の施工方法
JP2018178466A (ja) ダンパー、及びダンパーの製作方法
FR2841579A1 (fr) Assemblage d'elements de colonne tubulaires en acier
JP2003232077A (ja) 梁補強金具およびこれを用いた梁貫通孔補強構造
JP5530151B2 (ja) 耐震壁、建築物、及び耐震壁の施工方法
JP2020536190A (ja) 柱と梁を接合するための接合部コア及びこれを用いた柱と梁の接合方法
JP2003184184A (ja) 建物ユニットの接合構造および接合方法
JP2014005692A (ja) 柱梁接合構造及び柱梁接合方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees