JP4136869B2 - エネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構法及び溶接継手構造 - Google Patents
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鉄骨造建築物の鋼管柱のメタルタッチによる溶接継手構法において、
柱脚のダイアフラム3の上面における柱の芯々位置に短い中継ぎ鋼管4を配置し、その外周に鋼材から成るエネルギー吸収用の複数のダンパー板5を垂直上向きに立て、ダンパー板5とダイアフラム3とは完全溶け込み溶接を行い、中継ぎ鋼管4とダイアフラム3も溶接接合を行う工程と、
上位の鋼管柱6を前記ダンパー板5の内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管の上端へメタルタッチの状態で載せ、各ダンパー板5の上部を上位の鋼管柱6と溶接で緊結する工程とから成ることを特徴とする。
中継ぎ鋼管4の内周面に沿って垂直に立ち上がる剪断抵抗部材8を同中継ぎ鋼管4の上端面よりも高く突き出させ、剪断抵抗部材8は中継ぎ鋼管4の内周面及びダイアフラム3と溶接等で接合して設置し、上位の鋼管柱6は前記ダンパー板5と剪断抵抗部材8との間へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管4の上にメタルタッチの状態で載せることを特徴とする。
中継ぎ鋼管4は、上位の鋼管柱6の下端部を所要の長さ、少なくともスラブ7の厚さL以上の長さTに切断して製作し、その切断面を上向きにしてダイアフラム3の上面に設置することを特徴とする。
中継ぎ鋼管4の外周面に位置する各ダンパー板5の外周を取り巻く環状のタイバンド9を仮止め状態に設置し、各ダンパー板5を締め付けて拘束した後、前記タイバンドで各ダンパー板5の上部を上位の鋼管柱6と溶接で緊結することを特徴とする。
鉄骨造建築物の鉄骨柱のメタルタッチによる溶接継手構造であって、
柱脚のダイアフラム3の上面における柱の芯々位置に短い中継ぎ鋼管4が配置され、その外周に鋼材から成る複数のダンパー板5が垂直上向きに立てられ、ダンパー板5とダイアフラム3とは完全溶け込み溶接が行なわれ、中継ぎ鋼管4とダイアフラム3も溶接接合されていること、
上位の鋼管柱6は前記ダンパー板5の内側へ差し入れてその下端が前記中継ぎ鋼管4の上端へメタルタッチの状態で載せられ、各ダンパー板5の上部が上位の鋼管柱6と溶接で緊結されていることを特徴とする。
鉄骨造建築物の鉄骨柱のメタルタッチによる溶接継手構造であって、
鉄骨柱脚のダイアフラム30の上面における柱の芯々位置に、H形鋼で成る鉄骨柱と同形・同大の短い中継ぎ鋼材40が配置され、そのフランジ及びウエブの外周面に鋼材から成るダンパー板50a、50bが垂直上向きに立てられ、前記各ダンパー板50a、50bとダイアフラム30とは完全溶け込み溶接が行わされ、中継ぎ鋼材40とダイアフラム30も溶接接合されていること、
H形鋼で成る上位の鉄骨柱は前記各ダンパー板50a、50bの内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼材40の上端へメタルタッチの状態に載せられ、各ダンパー板50a、50bの上部が上位の鉄骨柱60と溶接で緊結されていることを特徴とする。
請求項3のように、前記中継ぎ鋼管又は中継ぎ鋼材を、上位の鋼管柱又はH形鋼で成る鉄骨柱の下端部を切断したものにすると、メタルタッチ面の整合性の精度を確実に得られる。更に、中継ぎ鋼管又は中継ぎ鋼材をスラブの厚さ以上の長さ(高さ)にすると、コンクリートスラブの打設工程に影響を与えない。
請求項2のように、鋼管柱又は鉄骨柱のメタルタッチ面に剪断抵抗部材がダボの如くに突き出されると、柱断面をメタルタッチの状態で載せる作業時の水平力や柱材軸回りの捻り力による食い違いやガタを発生させない位置決めの機能を兼ね、上下の鋼管柱又はH形鋼で成る鉄骨柱の建て方作業を効率よく行うことができる。また、剪断外力に対する抵抗が大きくなり、ダンパーの剪断に対する負担を軽減できる。一方、地震時の引張応力にはダンパー板が抵抗し、その塑性変形によってエネルギーが吸収され、地震応答を低減する制震効果が得られる。
上位の鋼管柱6を前記ダンパー板5の内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管4の上端へメタルタッチの状態で載せ、各ダンパー板5の上部を上位の鋼管柱6と溶接で緊結する。
中継ぎ鋼管4の内周面に沿って垂直に立ち上がる剪断抵抗部材8を同中継ぎ鋼管4の上端面よりも高く突き出させ、剪断抵抗部材8は中継ぎ鋼管4の内周面又は(及び)ダイアフラム3と溶接で接合して設置し、上位の鋼管柱6は前記ダンパー板5と剪断抵抗部材8との間へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管4の上にメタルタッチの状態で載せる。
中継ぎ鋼管4は、上位の鋼管柱6の下端部を所要の長さ、少なくともスラブの厚さL以上の長さTに切断して製作し、その切断面を上向きにしてダイアフラム3の上面に設置する。
図5Aは、上位の鋼管柱6及び中継ぎ鋼管4が円形断面の場合で、当然のことながらダンパー板5も円弧状とされている。タイバンド9は、円を直径線方向に二分割したに等しい一対のバンド9a、9bを組み合わせ、それぞれの両端の端部板をボルト・ナットによる締結機構10で結合して締め付けた構成の例を示している。
即ち、図6中の点線円11、12は上述した構成で上下の鋼管柱1、6を予め工場等においてエネルギー吸収用のダンパー板5を用い溶接により緊結する。そして、点線円13の接合箇所においては、工場で予め前記中継ぎ鋼管4とダンパー板5とを下位の鋼管柱1の上側のダイアフラム3へ溶接接合し、前記タイバンド9でその外周面を締め付けて安定化し現地に搬入する。
先ず、図7A、Bに示す剪断抵抗部材8aは、角断面の鋼材を所要の長さに切断して製作した4本の剪断抵抗部材8aを先行して、角断面の中継ぎ鋼管4における四隅相当の位置へ対角線方向に且つ、前記中継鋼材4の上端面よりも高く突き出すように配置し、その下端部を柱脚のダイアフラム3と全周溶接している。その後に差し込まれダイアフラム3と全周溶接した中継ぎ鋼管4とも、剪断抵抗部材8aの各接点が連続溶接されて、水平力を分担可能に強固に緊結されている。勿論、溶接以外の接合手段で実施することも可能である。
この実施例は、上述した請求項1〜5に係る実施例と略同様の溶接継手構法および溶接継手構造であるが、鉄骨柱としてH形の開放断面材に好適な実施例を示す。以下、相違点のみ記載し全符号の説明は省略する。
10 H形鋼で成る 上位の鉄骨柱
3、30 ダイアフラム
4 中継ぎ鋼管
40 中継ぎ鋼材
5、50a、50b ダンパー板
6 上位の鋼管柱
60 H形鋼の下位の鉄骨柱
7、70 スラブ
8、80 剪断抵抗部材
9、90 タイバンド
L、l スラブの厚さ
T、t 中継ぎ鋼管の長さ
Claims (6)
- 鉄骨造建築物の鉄骨柱のメタルタッチによる溶接継手構法において、
柱脚のダイアフラムの上面における柱の芯々位置に短い中継ぎ鋼管を配置し、その外周に鋼材から成るエネルギー吸収用の複数のダンパー板を垂直上向きに立て、ダンパー板とダイアフラムとは完全溶け込み溶接を行い、中継ぎ鋼管とダイアフラムも溶接接合を行う工程と、
上位の鋼管柱を前記ダンパー板の内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管の上端へメタルタッチの状態で載せ、各ダンパー板の上部を上位の鋼管柱と溶接で緊結する工程とから成ることを特徴とする、エネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構法。 - 中継ぎ鋼管の内周面に沿って垂直に立ち上がる剪断抵抗部材を同中継ぎ鋼管の上端面よりも高く突き出させ、剪断抵抗部材は中継ぎ鋼管の内周面又はダイアフラムと溶接で接合して設置し、上位の鋼管柱は前記ダンパー板と剪断抵抗部材との間へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管の上にメタルタッチの状態で載せる工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載したエネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構法。
- 中継ぎ鋼管は、上位の鋼管柱の下端部を所要の長さ、少なくともスラブの厚さ以上の長さに切断して製作し、その切断面を上向きにしてダイアフラムの上面に設置する工程を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載したエネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構法。
- 中継ぎ鋼管の外周面に位置する各ダンパー板の外周を取り巻く環状のタイバンドを仮止め状態に設置し、各ダンパー板の上部を上位の鉄骨柱と溶接で緊結した後に、前記タイバンドで各ダンパー板を締め付けて拘束する工程を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載したエネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構法。
- 鉄骨造建築物の鉄骨柱のメタルタッチによる溶接継手構造であって、
柱脚のダイアフラムの上面における柱の芯々位置に短い中継ぎ鋼管が配置され、その外周に鋼材から成る複数のダンパー板が垂直上向きに立てられ、ダンパー板とダイアフラムとは完全溶け込み溶接が行なわれ、中継ぎ鋼管とダイアフラムも溶接接合されていること、
上位の鋼管柱は前記ダンパー板の内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼管の上端へメタルタッチの状態で載せられ、各ダンパー板の上部が上位の鋼管柱と溶接で緊結されていることを特徴とする、エネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構造。 - 鉄骨造建築物の鉄骨柱のメタルタッチによる溶接継手構造であって、
鉄骨柱脚のダイアフラムの上面における柱の芯々位置に、H形鋼で成る鉄骨柱と同形・同大の短い中継ぎ鋼材が配置され、そのフランジ及びウエブの外周面に鋼材から成るダンパー板が垂直上向きに立てられ、前記各ダンパー板とダイアフラムとは完全溶け込み溶接が行われ、中継ぎ鋼材とダイアフラムも溶接接合されていること、
H形鋼で成る上位の鉄骨柱は前記各ダンパー板の内側へ差し入れてその下端を前記中継ぎ鋼材の上端へメタルタッチの状態で載せられ、各ダンパー板の上部が上位の鉄骨柱と溶接で緊結されていることを特徴とする、エネルギー吸収が可能な鉄骨柱の溶接継手構造。
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