JP4089464B2 - 柱梁の接合構造、柱梁の接合方法 - Google Patents
柱梁の接合構造、柱梁の接合方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨の柱と梁の接合構造および接合方法に係り、特に、外ダイアフラム構造を用いた柱と梁の接合構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨の柱と梁の接合構造として、柱を分断することなく柱の外周に上下２枚のダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに鉄骨梁端部を接合する外ダイアフラム構造が知られている。例えば、特許文献１に開示される柱と梁の接合構造では、柱の断面外径と略同形状の貫通穴を有する単板の上下ダイアフラムに柱を挿通してこれらダイアフラムを柱に溶接する。そして、鉄骨梁端部の下フランジは下側のダイアフラムに載置してボルト接合し、鉄骨梁端部の上フランジはダイアフラムと干渉しないように切り欠いたうえで、上フランジとダイアフラムとの間に跨って設置されたスプライスプレートを介してボルト接合している。
【０００３】
かかる構成によれば、ダイアフラム内に溶接が無く、溶接部での応力集中が生じないため、ダイアフラムの破断は生じ難くなり、建物の耐久性および耐震性が向上する。また、ダイアフラムと鉄骨梁のフランジとがボルト接合されるため溶接作業量が少なくなり、作業効率が向上すると共に接合部の品質管理も簡単になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９６７０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、梁に要求される耐力はそのスパンによって異なる。また、スパンが同じであっても、小梁が設けられる場合と設けられない場合とで要求される耐力は異なる。したがって、同じ柱に接合される鉄骨梁の梁成は、強度設計上は各梁のスパンや小梁の有無等に応じて互いに異なることになる。そこで、鋼管柱の同じ高さの仕口部において異なる梁成の鉄骨梁を接合できることが望まれる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鋼管柱に取り付けられた上下２枚のダイアフラムに鉄骨梁端部の上下フランジを接合する柱梁の接合構造において、梁成の異なる鉄骨梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉄骨梁の梁端部における最上部または最下部の何れか一方のフランジが切除されており、切除されない方のフランジは対応する前記ダイアフラムと重ね合わされてボルト接合され、端部が切除された方のフランジは、その切除された端面において対応する前記ダイアフラムに付き合わされて、プレート部材を介してボルト接合され、
前記鉄骨梁の梁端部におけるウエブ及び前記鉛直ハンチのウエブが、前記鋼管柱にボルト接合されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、梁端部に設ける鉛直ハンチの高さに応じて、梁端部での梁成を調整できる。したがって、各鉄骨梁の梁成に応じた高さの鉛直ハンチを設けることで、異なる梁成の鉄骨梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合することができる。また、鋼管柱に溶接されたダイアフラムの間隔に応じて、鉄骨梁端部の梁成を鉛直ハンチによって調節できるので、鋼管柱の再利用が容易となる。また、鉄骨梁の梁端部を下側のダイアフラムに乗せ掛けた状態で、鉄骨梁と鋼管柱との接合作業を行えるため、作業性が向上する。
【０００９】
また、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチは、前記鉄骨梁の上フランジまたは下フランジに対して略鉛直に接合された板状の鉛直リブ材と、該鉛直リブ材を前記ダイアフラムにボルト接合により接続するためのＬ型部材とにより構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、Ｌ型部材の寸法によって鉛直ハンチの高さを調整できるので、鉄骨梁の再利用が容易となる。
【００１０】
また、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジが設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、鉛直リブ材の、鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジが設けられることで、当該部分での鉛直リブ材の変形を拘束して、応力集中を緩和することができる。
【００１２】
ところで、上記鉛直ハンチの、鋼管柱に接合される側とは反対側の端部近傍には応力集中が起き易い。
そこで、請求項５に記載されたように、前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺を、鉛直方向に対して傾斜した斜辺とすることで、鉛直ハンチへの応力集中を緩和することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の種々の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である柱梁の接合構造１の斜視図であり、図２は、柱梁の接合構造１の正面図である。また、図３および図４は、夫々、柱梁の接合構造１を分解して示す斜視図および正面図である。
【００１８】
図１〜図４に示すように、本実施形態の柱梁の接合構造１は、鉄骨梁２を鋼管柱３に接合するものである。なお、図１〜図４では、鋼管柱３に４本の鉄骨梁２Ａ〜２Ｄが接合された構成を示しているが、鋼管柱３の位置によっては２本または３本の鉄骨梁２が接合される場合もある。
【００１９】
鋼管柱３は角柱状の鋼管により構成されており、その外周面には上下２枚のダイアフラム４，５が溶接されている。ダイアフラム４，５は、その中央部に鋼管柱３の断面外径とほぼ同形状の貫通孔４ａ，５ａを有する単一の板材により構成されている。このダイアフラム４，５の貫通孔４ａ，５ａに鋼管柱３が挿通され、貫通孔４ａ，５ａの内周と、鋼管柱３の外周面とが全周にわたって部分熔込み溶接または完全溶け込み溶接されている。
【００２０】
２枚のダイアフラム４，５の間には、ガセット６が設けられている。ガセット６は、鋼管柱３の外周の各面に対応して４個、それら各面に略垂直の状態で溶接されている。各ガセット６には、鉄骨梁２を、接合プレート７を介してボルト接合するためのボルト孔が設けられている。
【００２１】
一方、鉄骨梁２は、上下フランジ２ａ，２ｂとウエブ２ｃとからなるＨ形鋼により構成されている。鉄骨梁２の梁端部には、鉛直リブ材８が溶接されることにより鉛直ハンチが設けられている。なお、本実施形態では、４本の鉄骨梁２のうち図２中右側の鉄骨梁２Ｃの梁成（つまり上下フランジ２ａ，２ｃの間隔）が最も大きく、この梁成がダイアフラム４，５の間隔に一致するものとして、鉄骨梁２Ｃには鉛直ハンチを設けない構成としている。
【００２２】
鉛直リブ材８は、圧延製造された既成のＨ型鋼を、そのウエブで切断することにより構成されたＴ字型断面を有する部材（いわゆるカットＴ材）である。鉛直リブ材８は、そのフランジ８ａが下側となる逆Ｔ字型の状態で、鉄骨梁２の下フランジ２ｂの下面に溶接されている。鉛直リブ材８の高さは、鉄骨梁２の梁端における梁成、すなわち、鉄骨梁２の上フランジ２ａと鉛直リブ材８のフランジ８ａとの間隔が、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に等しくなるように設定される。なお、鉄骨梁２の上フランジ２ａは、鉄骨梁２が鋼管柱３に接合された状態でその端面がダイアフラム４と突き合わされるように、端部から所定長にわたって切除されている。
【００２３】
鋼管柱３へダイアフラム４，５を接合する手順は次の通りである。先ず、予め２枚のダイアフラム４，５を所定の間隔を保ちながら両者間にガセット６を溶接することにより、ダイアフラムユニット９（図３を参照）を製作しておく。そして、ダイアフラム４，５の中央の貫通孔４ａ，５ａに鋼管柱３を挿通させ、ダイアフラムユニット９を鋼管柱３に対して所定位置に位置決めしたうえで、ダイアフラム４，５およびガセット６を鋼管柱３に溶接する。以上のようなダイアフラムユニット９の製作および鋼管柱３への取り付けの作業は工場で行っておく。同様に、鉄骨梁２についても予め工場で鉛直リブ材８を溶接しておく。こうして予め製作しておいた鋼管柱３および鉄骨梁２を工事現場へ搬入して互いに接合する。
【００２４】
工事現場では、鉄骨梁２の最下端のフランジ（すなわち、鉛直リブ材８が取り付けられた鉄骨梁２については鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直リブ材８が取り付けられない鉄骨梁２については鉄骨梁２の下フランジ２ｂ）を、鋼管柱３の下側のダイアフラム５の上に乗せ掛けて、鋼管柱３のガセット６と鉄骨梁２のウエブ２ｃを突き合わせると共に、上側のダイアフラム４と鉄骨梁２の上フランジ２ａとを付き合わせる。この状態で、接合プレート７をガゼット６と鉄骨梁２のウエブ２ｃとの間、および、ガゼット６と鉛直リブ材８のウエブとの間に跨るように配置してボルト締結すると共に、スプライスプレート１０を、上側のダイアフラム４と鉄骨梁２の上フランジ２ａとの間に跨るように設置してボルト締結し、さらに、重なり合った下側のダイアフラム５と鉄骨梁２側のフランジ２ｂまたは８ａとをボルト締結することにより、鋼管柱３と鉄骨梁２とを接合する。
【００２５】
以上説明した柱と梁の接合構造１によれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合がボルト締結により行われるため、溶接作業量を少なくして接合作業を簡単化することができると共に、溶接の場合のように接合部の品質が作業者の技量によって左右されることもなくなる。このため、施工コストを抑えることが可能となり、また、溶接の場合に必要な超音波探傷試験が不要となるなど、接合部の品質管理も容易になる。
【００２６】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端部に鉛直リブ材８を接合して鉛直ハンチを設ける構成としているため、梁端における梁成は、鉄骨梁２の梁成に鉛直リブ材８の高さを加えた寸法となる。このため、鋼管柱３に接合されるべき鉄骨梁２の梁成が異なる場合にも、鉄骨梁２の梁端部での梁成を鉛直ハンチによって調整して、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に合わせることで、鋼管柱３に鉄骨梁２を接合できる。すなわち、本実施形態では、４本の鉄骨梁２Ａ〜２Ｄのうち、鉄骨梁２Ｃの梁成がもっとも大きいものとして、ダイアフラム４，５の間隔をこの鉄骨梁２Ｃの梁成に合わせ、他の鉄骨梁２Ａ，２Ｂ，２Ｄに鉛直リブ材８を接合することで、梁成が異なる鉄骨梁２Ａ〜２Ｄの梁端部のフランジを鋼管柱３のダイアフラム４，５に接合している。このように、本実施形態によれば、梁成の異なる鉄骨梁２を鋼管柱３に接合することができる。
【００２７】
また、鋼管柱３と鉄骨梁２とがボルト接合されていることで、既存の鋼管柱３や鉄骨梁２を解体した場合に、これらを別の建物工事に再利用することが可能である。特に、鉄骨梁２の梁端部での梁成を鉛直ハンチにより調整できるため、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に適合した梁成の鉄骨梁２を用いることができる。すなわち、間隔が固定されたダイアフラム４，５に対して、鉄骨梁２の側でこの間隔に合うように梁成を調整できるので、鋼管柱３の再利用が容易となる。
【００２８】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端に鉛直リブ材８が溶接されて鉛直ハンチが設けられることにより梁端部が補強される。このため、梁端部における断面性能および強度が向上することで、鉄骨梁２の一般部における寸法を小さく抑えて、軽量化やコスト削減を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端部の上フランジ２ａを切り欠いてダイアフラム４に突き合わせ、この梁端部をダイアフラム５に載せた状態でボルトによる接合作業を行えるので作業性を向上させることができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、鋼管柱３の周囲に単一部材であるダイアフラム４，５が接合される構成であるため、ダイアフラム４，５の強度が高くなる。したがって、ダイアフラム４，５を鋼管柱３の外周から大きく突出させることが不要となるので、このダイアフラム４，５が溶接された鋼管柱３を運搬する際、運搬トラックに効率的に積載して運搬費を節約することもできる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、ダイアフラム４，５の間隔を、梁成が最も大きい鉄骨梁２Ｃの梁成に合わせるものとして、この鉄骨梁２には鉛直ハンチを設けない構成とした。しかしながら、これに限らず、ダイアフラム４，５の間隔を、鋼管柱３に接合される可能性のある鉄骨梁２の最大の梁成よりも大きくして、この鋼管柱３に接合される全ての鉄骨梁２に鉛直ハンチを設ける構成としてもよい。このようにすれば、鋼管柱３に対してあらゆる鉄骨梁２を接合することが可能となり、鋼管柱３の再利用が更に容易となる。
【００３２】
以下、本発明に係る柱梁の接合構造の他の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図５は、本発明の第２の実施形態である柱梁の接合構造１００を示す正面図であり、図６は、この接合構造１００を各部品に分解して示す正面図である。図５および図６に示すように、本実施形態の柱梁の接合構造１００は、上記実施形態の柱梁の接合構造１において、鉄骨梁２の上側のフランジ２ａを切除する代わりに、最下部のフランジ（鉛直ハンチを設けた鉄骨梁２Ａについては鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直ハンチを設けない鉄骨梁２Ｃについてはその下フランジ２ｂ）を切除したものである。そして、切除したフランジ８ａまたは２ｂを下側のダイアフラム５に突き合わせ、スプライスプレート１０２で上下を挟んでボルト接合し、また、上フランジ２は上側のダイアフラム４の下に重ね合わせてボルト接合する。このような構成でも、上記第１実施形態と同様に、鉄骨梁２の端部のフランジ除去部分をダイアフラム５に載せ掛けた状態で接合作業を行えるので、良好な作業性を実現できる。
【００３４】
図７は、本発明の第３の実施形態である柱梁の接合構造２００を示す正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造２００は、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、Ｔ字型断面の部材を鉛直リブ材８として溶接する代わりに、Ｈ型鋼により構成した鉛直リブ材２０８のフランジを鉄骨梁２の下フランジ２ｂにボルトで接合したものである。このように、Ｈ型鋼で構成した鉛直リブ材２０８をボルト接合することにより、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合部の溶接部分は更に少なくなり、品質管理は一層容易となる。また、鉛直リブ材２０８をボルト接合することで、鉛直リブ材２０８を取り替えることが可能となる。このため、鋼管柱３のダイアフラム４，５の間隔に応じた高さの鉛直リブ材２０８を鉄骨梁２に取り付けることにより、ダイアフラム４，５の間隔にかかわらず鉄骨梁２を接合することができるので、鉄骨梁２の再利用も容易となる。
【００３５】
図８は、本発明の第４の実施形態である柱梁の接合構造３００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造３００は、上記第３実施形態の柱梁の接合構造２００において、上記第２実施形態の柱梁の接合構造１００と同様に、鉄骨梁２の上フランジ２ａを切除する代わりに、最下部のフランジ（鉛直ハンチを設けた鉄骨梁２については鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直ハンチを設けない鉄骨梁２についてはその下フランジ２ｂ）を切除したものである。そして、切除したフランジ８ａまたは２ｂを下側のダイアフラム５に突き合わせてスプライスプレート３０２によりボルトで接合し、また、上フランジ２は上側のダイアフラム４の下に重ね合わせてボルトで接合する。
【００３６】
図９は、本発明の第５の実施形態である柱梁の接合構造４００の斜視図であり、図１０は、この接合構造４００の正面図である。また、図１１は、この接合構造４００を分解して示す正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造４００は、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、カットＴ材を鉛直リブ材８として溶接する代わりに、ガセットプレート４０２を鉛直リブ材として溶接し、このガセットプレート４０２にＬ型鋼４０４をボルト接合して、Ｌ型鋼４０４をダイアフラム５にボルト接合したものである。かかる構成によれば、Ｌ型鋼４０４の高さ寸法に応じて鉛直ハンチの高さを調整できる。したがって、鋼管柱３のダイアフラム４，５の間隔に応じた高さのＬ型鋼４０４を取り付けることにより、ダイアフラム４，５の間隔にかかわらず鉄骨梁２を接合することができるので、鉄骨梁２の再利用も容易となる。
【００３７】
なお、上記した柱梁の接合構造４００では、鉄骨梁２の下フランジ２ｂにガセットプレート４０２を溶接する構成としたが、これに代えて、カットＴ材のフランジ部を鉄骨梁２の下フランジにボルト接合する構成としてもよい。このようにすれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合部での溶接部分が更に少なくなくなり、品質管理が一層容易となると共に、ボルト接合したカットＴ材は取り替えることができるので、鉄骨梁２の再利用性も更に向上する。
また、ガセットプレート４００を溶接ではなく、Ｌ型鋼によって鉄骨梁２の下フランジ２ｂにボルト接合するようにしてもよい。
【００３８】
図１２は、本発明の第６の実施形態である柱梁の接合構造５００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造１０は、例えば上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、鉛直リブ材８の後端側（鋼管柱３とは反対側）の辺に沿って、フランジ板状の鉛直スチフナー５０２を溶接したものである。なお、この鉛直スチフナー５０２は、図中に示すように、鉄骨梁２の下フランジ２ｂを挟んでウエブ２ｃまで延びるように設けてもよいし、鉛直リブ材８にのみ設けてもよい。このように、鉛直スチフナー５０２を設けることで、鉄骨梁２への荷重入力時に応力が集中し易い、鉛直リブ材８の後端部の鉄骨梁２への接合部近傍（図中Ａ部）の変形を拘束して、応力集中を緩和することができる。
【００３９】
図１３は本発明の第７の実施形態である柱梁の接合構造６００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造６００は、例えば上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、鉛直リブ材８の後端部斜めに切断して斜辺８ｂを設けたものである。このように、鉛直リブ材８の後端辺を斜辺８ｂとすることにより、鉛直リブ材８の端部でその高さが徐々に変化するようになり、これにより、不連続的な寸法変化に起因する応力集中を緩和することができる。なお、斜面８ｂに上記第６実施形態の柱梁の接合構造５００のようにフランジ板状のスチフナーを設けることにより、鉛直リブ材８の応力集中を更に効果的に緩和することもできる。
【００４０】
なお、上記第６および第７の実施形態では、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１の構成において、鉛直リブ材８に鉛直スチフナーあるいは斜辺を設ける構成としたが、これに限らず、他の各実施形態においても同様に、鉛直リブ材の後端部に鉛直スチフナーを設け、あるいは、後端辺を斜辺とする構成としてもよい。
【００４１】
また、上記各実施形態では、鉄骨梁２の下フランジ２ｂの下側に鉛直リブ材を設ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上フランジ２ａの上側に鉛直リブ材を設ける構成としてもよい。
【００４２】
また、上記各実施形態では、鉄骨梁２の端部上フランジ２ａまたは下フランジ２ｂの何れか一方を切除し、この切除したフランジと、これに対応するダイアフラム４または５とを突き合わせてスプライスプレートで接続するものとした。かかる構成によれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合時に、鉄骨梁２の端部を下側のダイアフラム４に乗せ掛けた状態でボルト締め等の接合作業を行うことができ、作業性が向上する。しかしながら、本発明はこれに限らず、上下フランジ２ａ，２ｂの何れも切除しない構成としてもよいし、あるいは、上下フランジ２ａ、２ｂの双方を切除する構成としてもよい。すなわち、鋼管梁１のダイアフラム４，５の間隔を、その間に鉄骨梁２の梁端部の上下フランジがちょうど収まる寸法に設定すれば、鉄骨梁２のフランジ２ａ，２ｂを切除することなく、梁端部のフランジ２ａ，２ｂをダイアフラム４，５に重ね合わせてボルト接合することができる。また、鉄骨梁２の梁端部の上下フランジを両方とも切除した場合にも、切除した上下フランジの端部を夫々ダイアフラム４，５に突き合わせてスプライスプレートによりボルト接合することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明の柱梁の接合構造は、鉄骨梁２の端部に設ける鉛直リブ材の構成と、鉄骨梁２の上下各フランジ２ａ，２ｂの切除の有無との組み合わせによって様々な形態で実施することができる。
【００４４】
そして、鋼管柱３の同じ高さの仕口部で最大４本の鉄骨梁２が接合されることとなるが、それら複数の鉄骨梁２のうち、少なくとも１本の鉄骨梁２の梁端部に何れかの形態の鉛直ハンチが設けられていればよい。また、同じ鋼管柱３の同じ高さに接合される鉄骨梁２に全て同じ形態の鉛直ハンチが設けられている必要はなく、異なる形態の鉛直ハンチを有する鉄骨梁２が鋼管柱３に接合されていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼管柱に取り付けられた上下２枚のダイアフラムに鉄骨梁端部の上下フランジを接合する柱梁の接合構造において、梁成の異なる梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である柱梁の接合構造の斜視図である。
【図２】本実施形態の柱梁の接合構造の正面図である。
【図３】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す斜視図である。
【図４】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である柱梁の接合構造を示す正面図である。
【図６】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態である柱梁の接合構造を示す正面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態である柱梁の接合構造の斜視図である。
【図１０】本実施形態の柱梁の接合構造の正面図である。
【図１１】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【符号の説明】
１，１００，２００，３００，４００，５００，６００ 柱梁の接合構造
２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ） 鉄骨梁
２ａ 上フランジ
２ｂ 下フランジ
３ 鋼管柱
４，５ ダイアフラム
４ａ，５ａ 貫通穴
６ ガセット
７ 接合プレート
８，２０８ 鉛直リブ材
８ａ フランジ
８ｂ 斜辺
４０２ ガセットプレート
４０４ Ｌ型鋼
５０２ 鉛直スチフナー
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨の柱と梁の接合構造および接合方法に係り、特に、外ダイアフラム構造を用いた柱と梁の接合構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨の柱と梁の接合構造として、柱を分断することなく柱の外周に上下２枚のダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに鉄骨梁端部を接合する外ダイアフラム構造が知られている。例えば、特許文献１に開示される柱と梁の接合構造では、柱の断面外径と略同形状の貫通穴を有する単板の上下ダイアフラムに柱を挿通してこれらダイアフラムを柱に溶接する。そして、鉄骨梁端部の下フランジは下側のダイアフラムに載置してボルト接合し、鉄骨梁端部の上フランジはダイアフラムと干渉しないように切り欠いたうえで、上フランジとダイアフラムとの間に跨って設置されたスプライスプレートを介してボルト接合している。
【０００３】
かかる構成によれば、ダイアフラム内に溶接が無く、溶接部での応力集中が生じないため、ダイアフラムの破断は生じ難くなり、建物の耐久性および耐震性が向上する。また、ダイアフラムと鉄骨梁のフランジとがボルト接合されるため溶接作業量が少なくなり、作業効率が向上すると共に接合部の品質管理も簡単になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９６７０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、梁に要求される耐力はそのスパンによって異なる。また、スパンが同じであっても、小梁が設けられる場合と設けられない場合とで要求される耐力は異なる。したがって、同じ柱に接合される鉄骨梁の梁成は、強度設計上は各梁のスパンや小梁の有無等に応じて互いに異なることになる。そこで、鋼管柱の同じ高さの仕口部において異なる梁成の鉄骨梁を接合できることが望まれる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鋼管柱に取り付けられた上下２枚のダイアフラムに鉄骨梁端部の上下フランジを接合する柱梁の接合構造において、梁成の異なる鉄骨梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉄骨梁の梁端部における最上部または最下部の何れか一方のフランジが切除されており、切除されない方のフランジは対応する前記ダイアフラムと重ね合わされてボルト接合され、端部が切除された方のフランジは、その切除された端面において対応する前記ダイアフラムに付き合わされて、プレート部材を介してボルト接合され、
前記鉄骨梁の梁端部におけるウエブ及び前記鉛直ハンチのウエブが、前記鋼管柱にボルト接合されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、梁端部に設ける鉛直ハンチの高さに応じて、梁端部での梁成を調整できる。したがって、各鉄骨梁の梁成に応じた高さの鉛直ハンチを設けることで、異なる梁成の鉄骨梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合することができる。また、鋼管柱に溶接されたダイアフラムの間隔に応じて、鉄骨梁端部の梁成を鉛直ハンチによって調節できるので、鋼管柱の再利用が容易となる。また、鉄骨梁の梁端部を下側のダイアフラムに乗せ掛けた状態で、鉄骨梁と鋼管柱との接合作業を行えるため、作業性が向上する。
【０００９】
また、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチは、前記鉄骨梁の上フランジまたは下フランジに対して略鉛直に接合された板状の鉛直リブ材と、該鉛直リブ材を前記ダイアフラムにボルト接合により接続するためのＬ型部材とにより構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、Ｌ型部材の寸法によって鉛直ハンチの高さを調整できるので、鉄骨梁の再利用が容易となる。
【００１０】
また、本発明は、鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジが設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、鉛直リブ材の、鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジが設けられることで、当該部分での鉛直リブ材の変形を拘束して、応力集中を緩和することができる。
【００１２】
ところで、上記鉛直ハンチの、鋼管柱に接合される側とは反対側の端部近傍には応力集中が起き易い。
そこで、請求項５に記載されたように、前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺を、鉛直方向に対して傾斜した斜辺とすることで、鉛直ハンチへの応力集中を緩和することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の種々の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である柱梁の接合構造１の斜視図であり、図２は、柱梁の接合構造１の正面図である。また、図３および図４は、夫々、柱梁の接合構造１を分解して示す斜視図および正面図である。
【００１８】
図１〜図４に示すように、本実施形態の柱梁の接合構造１は、鉄骨梁２を鋼管柱３に接合するものである。なお、図１〜図４では、鋼管柱３に４本の鉄骨梁２Ａ〜２Ｄが接合された構成を示しているが、鋼管柱３の位置によっては２本または３本の鉄骨梁２が接合される場合もある。
【００１９】
鋼管柱３は角柱状の鋼管により構成されており、その外周面には上下２枚のダイアフラム４，５が溶接されている。ダイアフラム４，５は、その中央部に鋼管柱３の断面外径とほぼ同形状の貫通孔４ａ，５ａを有する単一の板材により構成されている。このダイアフラム４，５の貫通孔４ａ，５ａに鋼管柱３が挿通され、貫通孔４ａ，５ａの内周と、鋼管柱３の外周面とが全周にわたって部分熔込み溶接または完全溶け込み溶接されている。
【００２０】
２枚のダイアフラム４，５の間には、ガセット６が設けられている。ガセット６は、鋼管柱３の外周の各面に対応して４個、それら各面に略垂直の状態で溶接されている。各ガセット６には、鉄骨梁２を、接合プレート７を介してボルト接合するためのボルト孔が設けられている。
【００２１】
一方、鉄骨梁２は、上下フランジ２ａ，２ｂとウエブ２ｃとからなるＨ形鋼により構成されている。鉄骨梁２の梁端部には、鉛直リブ材８が溶接されることにより鉛直ハンチが設けられている。なお、本実施形態では、４本の鉄骨梁２のうち図２中右側の鉄骨梁２Ｃの梁成（つまり上下フランジ２ａ，２ｃの間隔）が最も大きく、この梁成がダイアフラム４，５の間隔に一致するものとして、鉄骨梁２Ｃには鉛直ハンチを設けない構成としている。
【００２２】
鉛直リブ材８は、圧延製造された既成のＨ型鋼を、そのウエブで切断することにより構成されたＴ字型断面を有する部材（いわゆるカットＴ材）である。鉛直リブ材８は、そのフランジ８ａが下側となる逆Ｔ字型の状態で、鉄骨梁２の下フランジ２ｂの下面に溶接されている。鉛直リブ材８の高さは、鉄骨梁２の梁端における梁成、すなわち、鉄骨梁２の上フランジ２ａと鉛直リブ材８のフランジ８ａとの間隔が、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に等しくなるように設定される。なお、鉄骨梁２の上フランジ２ａは、鉄骨梁２が鋼管柱３に接合された状態でその端面がダイアフラム４と突き合わされるように、端部から所定長にわたって切除されている。
【００２３】
鋼管柱３へダイアフラム４，５を接合する手順は次の通りである。先ず、予め２枚のダイアフラム４，５を所定の間隔を保ちながら両者間にガセット６を溶接することにより、ダイアフラムユニット９（図３を参照）を製作しておく。そして、ダイアフラム４，５の中央の貫通孔４ａ，５ａに鋼管柱３を挿通させ、ダイアフラムユニット９を鋼管柱３に対して所定位置に位置決めしたうえで、ダイアフラム４，５およびガセット６を鋼管柱３に溶接する。以上のようなダイアフラムユニット９の製作および鋼管柱３への取り付けの作業は工場で行っておく。同様に、鉄骨梁２についても予め工場で鉛直リブ材８を溶接しておく。こうして予め製作しておいた鋼管柱３および鉄骨梁２を工事現場へ搬入して互いに接合する。
【００２４】
工事現場では、鉄骨梁２の最下端のフランジ（すなわち、鉛直リブ材８が取り付けられた鉄骨梁２については鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直リブ材８が取り付けられない鉄骨梁２については鉄骨梁２の下フランジ２ｂ）を、鋼管柱３の下側のダイアフラム５の上に乗せ掛けて、鋼管柱３のガセット６と鉄骨梁２のウエブ２ｃを突き合わせると共に、上側のダイアフラム４と鉄骨梁２の上フランジ２ａとを付き合わせる。この状態で、接合プレート７をガゼット６と鉄骨梁２のウエブ２ｃとの間、および、ガゼット６と鉛直リブ材８のウエブとの間に跨るように配置してボルト締結すると共に、スプライスプレート１０を、上側のダイアフラム４と鉄骨梁２の上フランジ２ａとの間に跨るように設置してボルト締結し、さらに、重なり合った下側のダイアフラム５と鉄骨梁２側のフランジ２ｂまたは８ａとをボルト締結することにより、鋼管柱３と鉄骨梁２とを接合する。
【００２５】
以上説明した柱と梁の接合構造１によれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合がボルト締結により行われるため、溶接作業量を少なくして接合作業を簡単化することができると共に、溶接の場合のように接合部の品質が作業者の技量によって左右されることもなくなる。このため、施工コストを抑えることが可能となり、また、溶接の場合に必要な超音波探傷試験が不要となるなど、接合部の品質管理も容易になる。
【００２６】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端部に鉛直リブ材８を接合して鉛直ハンチを設ける構成としているため、梁端における梁成は、鉄骨梁２の梁成に鉛直リブ材８の高さを加えた寸法となる。このため、鋼管柱３に接合されるべき鉄骨梁２の梁成が異なる場合にも、鉄骨梁２の梁端部での梁成を鉛直ハンチによって調整して、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に合わせることで、鋼管柱３に鉄骨梁２を接合できる。すなわち、本実施形態では、４本の鉄骨梁２Ａ〜２Ｄのうち、鉄骨梁２Ｃの梁成がもっとも大きいものとして、ダイアフラム４，５の間隔をこの鉄骨梁２Ｃの梁成に合わせ、他の鉄骨梁２Ａ，２Ｂ，２Ｄに鉛直リブ材８を接合することで、梁成が異なる鉄骨梁２Ａ〜２Ｄの梁端部のフランジを鋼管柱３のダイアフラム４，５に接合している。このように、本実施形態によれば、梁成の異なる鉄骨梁２を鋼管柱３に接合することができる。
【００２７】
また、鋼管柱３と鉄骨梁２とがボルト接合されていることで、既存の鋼管柱３や鉄骨梁２を解体した場合に、これらを別の建物工事に再利用することが可能である。特に、鉄骨梁２の梁端部での梁成を鉛直ハンチにより調整できるため、鋼管柱３に接合されたダイアフラム４，５の間隔に適合した梁成の鉄骨梁２を用いることができる。すなわち、間隔が固定されたダイアフラム４，５に対して、鉄骨梁２の側でこの間隔に合うように梁成を調整できるので、鋼管柱３の再利用が容易となる。
【００２８】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端に鉛直リブ材８が溶接されて鉛直ハンチが設けられることにより梁端部が補強される。このため、梁端部における断面性能および強度が向上することで、鉄骨梁２の一般部における寸法を小さく抑えて、軽量化やコスト削減を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態では、鉄骨梁２の梁端部の上フランジ２ａを切り欠いてダイアフラム４に突き合わせ、この梁端部をダイアフラム５に載せた状態でボルトによる接合作業を行えるので作業性を向上させることができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、鋼管柱３の周囲に単一部材であるダイアフラム４，５が接合される構成であるため、ダイアフラム４，５の強度が高くなる。したがって、ダイアフラム４，５を鋼管柱３の外周から大きく突出させることが不要となるので、このダイアフラム４，５が溶接された鋼管柱３を運搬する際、運搬トラックに効率的に積載して運搬費を節約することもできる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、ダイアフラム４，５の間隔を、梁成が最も大きい鉄骨梁２Ｃの梁成に合わせるものとして、この鉄骨梁２には鉛直ハンチを設けない構成とした。しかしながら、これに限らず、ダイアフラム４，５の間隔を、鋼管柱３に接合される可能性のある鉄骨梁２の最大の梁成よりも大きくして、この鋼管柱３に接合される全ての鉄骨梁２に鉛直ハンチを設ける構成としてもよい。このようにすれば、鋼管柱３に対してあらゆる鉄骨梁２を接合することが可能となり、鋼管柱３の再利用が更に容易となる。
【００３２】
以下、本発明に係る柱梁の接合構造の他の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図５は、本発明の第２の実施形態である柱梁の接合構造１００を示す正面図であり、図６は、この接合構造１００を各部品に分解して示す正面図である。図５および図６に示すように、本実施形態の柱梁の接合構造１００は、上記実施形態の柱梁の接合構造１において、鉄骨梁２の上側のフランジ２ａを切除する代わりに、最下部のフランジ（鉛直ハンチを設けた鉄骨梁２Ａについては鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直ハンチを設けない鉄骨梁２Ｃについてはその下フランジ２ｂ）を切除したものである。そして、切除したフランジ８ａまたは２ｂを下側のダイアフラム５に突き合わせ、スプライスプレート１０２で上下を挟んでボルト接合し、また、上フランジ２は上側のダイアフラム４の下に重ね合わせてボルト接合する。このような構成でも、上記第１実施形態と同様に、鉄骨梁２の端部のフランジ除去部分をダイアフラム５に載せ掛けた状態で接合作業を行えるので、良好な作業性を実現できる。
【００３４】
図７は、本発明の第３の実施形態である柱梁の接合構造２００を示す正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造２００は、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、Ｔ字型断面の部材を鉛直リブ材８として溶接する代わりに、Ｈ型鋼により構成した鉛直リブ材２０８のフランジを鉄骨梁２の下フランジ２ｂにボルトで接合したものである。このように、Ｈ型鋼で構成した鉛直リブ材２０８をボルト接合することにより、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合部の溶接部分は更に少なくなり、品質管理は一層容易となる。また、鉛直リブ材２０８をボルト接合することで、鉛直リブ材２０８を取り替えることが可能となる。このため、鋼管柱３のダイアフラム４，５の間隔に応じた高さの鉛直リブ材２０８を鉄骨梁２に取り付けることにより、ダイアフラム４，５の間隔にかかわらず鉄骨梁２を接合することができるので、鉄骨梁２の再利用も容易となる。
【００３５】
図８は、本発明の第４の実施形態である柱梁の接合構造３００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造３００は、上記第３実施形態の柱梁の接合構造２００において、上記第２実施形態の柱梁の接合構造１００と同様に、鉄骨梁２の上フランジ２ａを切除する代わりに、最下部のフランジ（鉛直ハンチを設けた鉄骨梁２については鉛直リブ材８のフランジ８ａ、鉛直ハンチを設けない鉄骨梁２についてはその下フランジ２ｂ）を切除したものである。そして、切除したフランジ８ａまたは２ｂを下側のダイアフラム５に突き合わせてスプライスプレート３０２によりボルトで接合し、また、上フランジ２は上側のダイアフラム４の下に重ね合わせてボルトで接合する。
【００３６】
図９は、本発明の第５の実施形態である柱梁の接合構造４００の斜視図であり、図１０は、この接合構造４００の正面図である。また、図１１は、この接合構造４００を分解して示す正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造４００は、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、カットＴ材を鉛直リブ材８として溶接する代わりに、ガセットプレート４０２を鉛直リブ材として溶接し、このガセットプレート４０２にＬ型鋼４０４をボルト接合して、Ｌ型鋼４０４をダイアフラム５にボルト接合したものである。かかる構成によれば、Ｌ型鋼４０４の高さ寸法に応じて鉛直ハンチの高さを調整できる。したがって、鋼管柱３のダイアフラム４，５の間隔に応じた高さのＬ型鋼４０４を取り付けることにより、ダイアフラム４，５の間隔にかかわらず鉄骨梁２を接合することができるので、鉄骨梁２の再利用も容易となる。
【００３７】
なお、上記した柱梁の接合構造４００では、鉄骨梁２の下フランジ２ｂにガセットプレート４０２を溶接する構成としたが、これに代えて、カットＴ材のフランジ部を鉄骨梁２の下フランジにボルト接合する構成としてもよい。このようにすれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合部での溶接部分が更に少なくなくなり、品質管理が一層容易となると共に、ボルト接合したカットＴ材は取り替えることができるので、鉄骨梁２の再利用性も更に向上する。
また、ガセットプレート４００を溶接ではなく、Ｌ型鋼によって鉄骨梁２の下フランジ２ｂにボルト接合するようにしてもよい。
【００３８】
図１２は、本発明の第６の実施形態である柱梁の接合構造５００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造１０は、例えば上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、鉛直リブ材８の後端側（鋼管柱３とは反対側）の辺に沿って、フランジ板状の鉛直スチフナー５０２を溶接したものである。なお、この鉛直スチフナー５０２は、図中に示すように、鉄骨梁２の下フランジ２ｂを挟んでウエブ２ｃまで延びるように設けてもよいし、鉛直リブ材８にのみ設けてもよい。このように、鉛直スチフナー５０２を設けることで、鉄骨梁２への荷重入力時に応力が集中し易い、鉛直リブ材８の後端部の鉄骨梁２への接合部近傍（図中Ａ部）の変形を拘束して、応力集中を緩和することができる。
【００３９】
図１３は本発明の第７の実施形態である柱梁の接合構造６００の正面図である。本実施形態の柱梁の接合構造６００は、例えば上記第１実施形態の柱梁の接合構造１において、鉛直リブ材８の後端部斜めに切断して斜辺８ｂを設けたものである。このように、鉛直リブ材８の後端辺を斜辺８ｂとすることにより、鉛直リブ材８の端部でその高さが徐々に変化するようになり、これにより、不連続的な寸法変化に起因する応力集中を緩和することができる。なお、斜面８ｂに上記第６実施形態の柱梁の接合構造５００のようにフランジ板状のスチフナーを設けることにより、鉛直リブ材８の応力集中を更に効果的に緩和することもできる。
【００４０】
なお、上記第６および第７の実施形態では、上記第１実施形態の柱梁の接合構造１の構成において、鉛直リブ材８に鉛直スチフナーあるいは斜辺を設ける構成としたが、これに限らず、他の各実施形態においても同様に、鉛直リブ材の後端部に鉛直スチフナーを設け、あるいは、後端辺を斜辺とする構成としてもよい。
【００４１】
また、上記各実施形態では、鉄骨梁２の下フランジ２ｂの下側に鉛直リブ材を設ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上フランジ２ａの上側に鉛直リブ材を設ける構成としてもよい。
【００４２】
また、上記各実施形態では、鉄骨梁２の端部上フランジ２ａまたは下フランジ２ｂの何れか一方を切除し、この切除したフランジと、これに対応するダイアフラム４または５とを突き合わせてスプライスプレートで接続するものとした。かかる構成によれば、鋼管柱３と鉄骨梁２との接合時に、鉄骨梁２の端部を下側のダイアフラム４に乗せ掛けた状態でボルト締め等の接合作業を行うことができ、作業性が向上する。しかしながら、本発明はこれに限らず、上下フランジ２ａ，２ｂの何れも切除しない構成としてもよいし、あるいは、上下フランジ２ａ、２ｂの双方を切除する構成としてもよい。すなわち、鋼管梁１のダイアフラム４，５の間隔を、その間に鉄骨梁２の梁端部の上下フランジがちょうど収まる寸法に設定すれば、鉄骨梁２のフランジ２ａ，２ｂを切除することなく、梁端部のフランジ２ａ，２ｂをダイアフラム４，５に重ね合わせてボルト接合することができる。また、鉄骨梁２の梁端部の上下フランジを両方とも切除した場合にも、切除した上下フランジの端部を夫々ダイアフラム４，５に突き合わせてスプライスプレートによりボルト接合することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明の柱梁の接合構造は、鉄骨梁２の端部に設ける鉛直リブ材の構成と、鉄骨梁２の上下各フランジ２ａ，２ｂの切除の有無との組み合わせによって様々な形態で実施することができる。
【００４４】
そして、鋼管柱３の同じ高さの仕口部で最大４本の鉄骨梁２が接合されることとなるが、それら複数の鉄骨梁２のうち、少なくとも１本の鉄骨梁２の梁端部に何れかの形態の鉛直ハンチが設けられていればよい。また、同じ鋼管柱３の同じ高さに接合される鉄骨梁２に全て同じ形態の鉛直ハンチが設けられている必要はなく、異なる形態の鉛直ハンチを有する鉄骨梁２が鋼管柱３に接合されていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼管柱に取り付けられた上下２枚のダイアフラムに鉄骨梁端部の上下フランジを接合する柱梁の接合構造において、梁成の異なる梁を同じ高さの仕口部で鋼管柱に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である柱梁の接合構造の斜視図である。
【図２】本実施形態の柱梁の接合構造の正面図である。
【図３】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す斜視図である。
【図４】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である柱梁の接合構造を示す正面図である。
【図６】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態である柱梁の接合構造を示す正面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態である柱梁の接合構造の斜視図である。
【図１０】本実施形態の柱梁の接合構造の正面図である。
【図１１】本実施形態の柱梁の接合構造を分解して示す正面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態である柱梁の接合構造の正面図である。
【符号の説明】
１，１００，２００，３００，４００，５００，６００ 柱梁の接合構造
２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ） 鉄骨梁
２ａ 上フランジ
２ｂ 下フランジ
３ 鋼管柱
４，５ ダイアフラム
４ａ，５ａ 貫通穴
６ ガセット
７ 接合プレート
８，２０８ 鉛直リブ材
８ａ フランジ
８ｂ 斜辺
４０２ ガセットプレート
４０４ Ｌ型鋼
５０２ 鉛直スチフナー
Claims (9)
- 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉄骨梁の梁端部における最上部または最下部の何れか一方のフランジが切除されており、切除されない方のフランジは対応する前記ダイアフラムと重ね合わされてボルト接合され、端部が切除された方のフランジは、その切除された端面において対応する前記ダイアフラムに付き合わされて、プレート部材を介してボルト接合され、
前記鉄骨梁の梁端部におけるウエブ及び前記鉛直ハンチのウエブが、前記鋼管柱にボルト接合されていることを特徴とする柱梁の接合構造。 - 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチは、前記鉄骨梁の上フランジまたは下フランジに対して略鉛直に接合された板状の鉛直リブ材と、該鉛直リブ材を前記ダイアフラムにボルト接合により接続するためのＬ型部材とにより構成されていることを特徴とする柱梁の接合構造。 - 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合構造であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジが設けられていることを特徴とする柱梁の接合構造。 - 請求項３記載の柱梁の接合構造において、前記鉛直ハンチは、Ｈ型鋼をそのウエブで切断してなる断面がＴ型の鉛直リブ部材を、そのウエブの前記切断された辺にて前記鉄骨梁の上フランジまたは下フランジに溶接して構成されていることを特徴とする柱梁の接合構造。
- 請求項１〜４のうち何れか１項記載の柱梁の接合構造において、前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺は、鉛直方向に対して傾斜した斜辺とされていることを特徴とする柱梁の接合構造。
- 同じ鋼管柱の同じ高さに接合される複数の鉄骨梁のうちの一つまたは複数の鉄骨梁と前記鋼管柱とが、夫々、請求項１〜５のうち何れか１項記載の接合構造により接合されていることを特徴とする柱梁の接合構造。
- 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合する柱梁の接合方法であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉄骨梁の梁端部における最上部または最下部の何れか一方のフランジが切除されており、切除されない方のフランジを対応する前記ダイアフラムと重ね合わせてボルト接合し、端部が切除された方のフランジを、その切除された端面において対応する前記ダイアフラムに付き合わして、プレート部材を介してボルト接合し、
前記鉄骨梁の梁端部におけるウエブ及び前記鉛直ハンチのウエブを、前記鋼管柱にボルト接合することを特徴とする柱梁の接合方法。 - 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合する柱梁の接合方法であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチを、前記鉄骨梁の上フランジまたは下フランジに対して略鉛直に接合された板状の鉛直リブ材と、該鉛直リブ材を前記ダイアフラムにボルト接合により接続するためのＬ型部材とにより構成したことを特徴とする柱梁の接合方法。 - 鋼管柱に、フランジおよびウエブを備えてなる鉄骨梁を接合するようにした柱梁仕口部において、前記鋼管柱の断面外形と略同形状の貫通孔を有するダイアフラムを前記鋼管柱に挿通し、前記鋼管柱に前記ダイアフラムを溶接し、このダイアフラムに前記鉄骨梁のフランジを接合してなる柱梁の接合方法であって、
前記鉄骨梁の端部にその梁成を拡大する鉛直ハンチを設け、当該梁端部における上下フランジを前記ダイアフラムにボルト接合し、
前記鉛直ハンチの、前記鋼管柱に接合される側とは反対側の端部の辺にフランジを設けることを特徴とする柱梁の接合方法。
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