JP4627608B2

JP4627608B2 - High-strength bolt joint structure between steel columns and steel beams and its construction method

Info

Publication number: JP4627608B2
Application number: JP2001157220A
Authority: JP
Inventors: 暢芳宇野
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP2002348956A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、鋼構造建築物を構成するＨ形鋼柱や角形鋼管柱などの鋼製柱とＨ形鋼梁や溝形鋼梁などの鋼製梁の高力ボルト接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、箱形断面柱とＨ形断面梁の一般的な高力ボルト接合構造としては、図１４に示すように、箱形断面柱１に上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂの垂直板（フランジ）２ｆを高力ボルト３で接合し、この上下のスプリットティ２ａ、２ｂの水平板（ウエブ）２ｐ間にＨ形断面梁４の端部を位置させ、上スプリットティ２ａの水平板２ｐの下面側にＨ形断面梁４の上フランジ４ａの上面を、また、下スプリットティ２ｂの水平板２ｐの上面側にＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの下面を当接して高力ボルト５で接合する、溶接負担を軽減した箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造が知られている。
このような高力ボルト接合構造においては、柱材が箱形断面柱１であるため、この箱形断面柱１にスプリットティ２ａ、２ｂを高力ボルト３で接合する場合には、一般の高力ボルト（ＪＩＳＢ１１８６に規定される摩擦接合用六角ボルトや日本鋼構造協会規格の構造用トルクシア形高力ボルトなど）を用いた通常の施工方法では施工は困難である。
そのため、箱形断面柱の外側からだけで施工が可能なワンサイドボルトが開発され実用されるようになった。しかし、ワンサイドボルトは高価であり接合コスト増の問題に加え、強度に限界があるため大きな荷重を受ける大型構造物の柱梁接合には適用できないという問題があった。
【０００３】
一方、工場または建て方前に、一般の高力ボルトを、特殊な装置により箱形断面柱の内部側からこの箱形断面柱と当接されたスプリットティの垂直板のボルト孔に挿入し、高力ボルトに外側でナットを螺着して締め付けることによってスプリットティの垂直板を箱形断面柱に接合する方法が提案されている。
この方法では、ワンサイドボルトを使用しない高力ボルト接合が可能であるため、ワンサイドボルトを使用する方法に比較してコスト面、強度面で改善可能であるが、箱形断面柱の１側面側を示す図１５（ａ）、（ｂ）のように、上下のスプリットティ２ａ、２ｂは水平板２ｐが箱形断面柱１の軸方向と直角になるように配置され、このスプリットティ２ａ、２ｂがＨ形断面梁４の取り付け前に箱形断面柱１に固定された場合には、建て方現場で箱形断面柱１にＨ形断面梁４を取り付ける際に、上下のスプリットティ２ａ、２ｂの水平板２ｐ間の距離がＨ形断面梁４の高さと接近している場合、Ｈ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂをセットするための位置合わせなどに手間とり、施工性が低下するという問題があり、結果的に接合施工コストの上昇につながっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基本的には、特殊なワンサイドボルト締め付け機構を有しない高力ボルトだけを用い、スプリットティを例えば工場で鋼製柱に固定しても問題がない接合施工ができる、スプリットティを介した鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合構造および接合施工方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、以下の（１）〜（４）を要旨とするものである。
（１）．鋼製柱と鋼製梁をスプリットティを介して高力ボルト接合する鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合構造において、スプリットティのウエブ面が柱の材軸方向と平行に配置されて、フランジ部が鋼製柱に高力ボルト接合されており、鋼製梁がスプリットティのウエブに高力ボルト接合されたジョイントアングルにスプリットティのウエブ先端の外側領域で高力ボルト接合されていることを特徴とする鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合構造。
（２）．（１）において、鋼製柱が角形の箱形断面材またはＨ形断面材であることを特徴とする鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合構造。
（３）．（１）において、鋼製柱が円形の箱形断面材であり、スプリットティのフランジ部が円形の箱形断面材の外周面に略面接触するように曲面形成され、鋼製柱とスプリットティのフランジ部が高力ボルト接合されていることを特徴とする鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合構造。
（４）．工場あるいは施工現場の地組み場で鋼製柱の建て方前に、スプリットティをウエブ面が柱の材軸方向と平行になるように配置してフランジ部を鋼製柱にボルト接合し、鋼製柱の建て方後、スプリットティのウエブ部に鋼製梁をジョイントアングルを介して高力ボルト接合することを特徴とする鋼製柱と鋼製梁の高力ボルト接合施工方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、箱形断面やＨ形断面の鋼製柱の側部に、鋼製梁をスプリットティを介して高力ボルト接合する鋼製柱と鋼製梁との接合構造において、基本的には、スプリットティのウエブ面を鋼製柱の材軸方向と平行に配置して垂直ウエブ部（以下「垂直ウエブ」という。）とするものであり、このスプリットティのフランジ部（以下「フランジ」という。）を、予め鋼製柱の所定の位置に固定しておき、このスプリットティの垂直ウエブと鋼製梁を、鋼製梁から鋼製柱へ剪断力を良好に伝達するジョイントアングルを介して高力ボルト接合し、鋼製梁をスプリットティの垂直ウエブ先端の外側領域でジョイントアングルに高力ボルト接合してスプリットティの垂直ウエブに直接に接合しない高力ボルト接合構造である。
ここで、スプリットティ、ジョイントアングルは、鋼製柱と鋼製梁間において接合金物として機能するものである。
本発明は、特に箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造に適用して著効を奏するものである。以下は、鋼製柱を箱形断面柱とし、鋼製梁をＨ形断面梁として説明する。
【０００７】
本発明では、スプリットティの垂直ウエブを箱形断面柱の材軸方向と平行に配置して箱形断面柱に固定し、このスプリットティにＨ形断面梁をジョイントアングルを介して高力ボルト接合するものであるから、
（１）箱形断面柱にＨ形断面梁を取り付ける際、ジョイントアングルの位置調整が容易にできることからＨ形断面梁の位置調整作業時の制約が緩和され施工性が改善される。
（２）工場あるいは施工現場の地組場で箱形断面柱の建て方前に、箱形断面柱にスプリットティを固定することから、箱形断面の箱形断面柱の場合では、例えば特開２０００−２１３０７０号公報記載の装置を用いて内部側から高力ボルトを挿入して高力ボルト接合することができ、高価で締め付けが複雑なワンサイド締め付け機構を有しない高強度の高力ボルトのみによる高力ボルト接合構造が可能になる。その結果、コストを大幅に低減するとともに、大型構造物を対象としても力学的品質の安定化が図れ、より安全性の高い接合構造の実現が可能になる。
【０００８】
ジョイントアングルとスプリットティの接触面、ジョイントアングルとＨ形断面梁の接触面に０．６以上のすべり係数が得られる高摩擦化処理を施して接合摩擦を高めることが有効である。このジョイントアングルは、基本形としては断面が山形であり、ボルト孔を有する一方のフランジ部（以下「垂直板」という。）を箱形断面柱に固定された上下のスプリットティの垂直ウエブの側面に高力ボルト接合し、ボルト孔を有する他方のフランジ部（以下「水平板」という。）のスプリットティの外部側に位置する部分をＨ形断面梁の上下フランジに高力ボルト接合するものである（以下「ジョイントアングル」という）。
【０００９】
スプリットティの垂直ウエブに高力ボルト接合される、ジョイントアングルの垂直板は、矩形または矩形の外部側（Ｈ形断面梁の取付側）の角部を斜めに切り欠いた形状を基本形状とする。ここで、角部を斜めに切り欠いた形状とするのは、軽量化してコスト節減を図るとともに、Ｈ形断面梁を取り付ける際に、Ｈ形断面梁との干渉を避けてＨ形断面梁の移動・取り付けを円滑に行えるようにするためである。
Ｈ形断面梁を上下のスプリットティ間に取り付ける場合には、基本的には、上下のスプリットティに対して、それぞれ、その垂直ウエブの両側面において、ジョイントアングルを、それぞれ向きを反対にして上下一対配置し、上下一対のジョイントアングルの水平板間にＨ形断面梁のフランジを挟持して高力ボルト接合し、上下のジョイントアングルの水平板とＨ形断面梁のフランジを高力ボルト接合する。このとき、Ｈ形断面梁のウエブは、スプリットティのフランジ部領域で垂直ウエブ両面に接合されたジョイントアングルの垂直板間の空間部に位置している。
【００１０】
また、Ｈ形断面梁を１個の長寸のスプリットティに取り付ける場合には、スプリットティの垂直ウエブの上部と下部側において、それぞれ両側にジョイントアングルの垂直板を高力ボルト接合し、水平板にＨ形断面梁のフランジを高力ボルト接合する。このとき、Ｈ形断面梁のウエブ部は、スプリットティのフランジ部領域で垂直ウエブ両面に接合されたジョイントアングルの垂直板間の空間部に位置している。
Ｈ形断面梁を上下スプリットティに取り付ける場合も、１個の長寸のスプリットティに取り付ける場合のいずれの場合も、ジョイントアングルの垂直板とＨ形断面梁のウエブ間には隙間がない方が接合構造として安定するので、当接またはフィラープレートを介在させて隙間をなくすることが有効である。
【００１１】
なお、長寸のスプリットティを用いる場合には、接合強度をより安定的に確保するために、長寸のスプリットティの垂直ウエブの中間部でＨ形断面梁のウエブをスプラスプレートを介して高力ボルト接合することも有効である。
この場合、長寸のスプリットティの垂直ウエブとＨ形断面梁のウエブの厚みが異なるときは、フィラープレートを介在させて隙間をなくすることが有効である。また、接合面、特にジョイントアングルにおけるＨ形断面梁のフランジおよびスプリットティの垂直板との接合面には、滑り現象を抑制するために、０．６以上のすべり係数が得られる高摩擦化処理を施して接合摩擦を高めればより有効である。
なお、箱形断面柱とスプリットティの接合は、すべて高力ボルト接合で行うことは絶対条件ではなく、溶接接合で行うことも考慮することができる。また、ワンサイドボルトの部分使用も考慮することができる。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
以下に本発明の実施例１について、図１（ａ）、（ｂ）図に基づいて説明する。この実施例１では、スプリットティを用いた箱形断面柱とＨ形断面梁の接合構造において適用したものであり、図１（ａ）、（ｂ）は、箱形断面柱１にＨ形断面梁を、側面の上下に所定の間隔をおいて配置され高力ボルト３ａで接合された上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂと、このスプリットティに高力ボルト５ａで接合された複数のジョイントアングル６ａ〜６ｈを介して高力ボルト５により接合した箱形断面柱１とＨ形断面梁４の接合構造例を示したものである。
Ｈ形断面梁４は、通常の場合、箱形断面柱１の１〜４側面に取り付けられることが多いが、ここでは、箱形断面柱の１側面に１本のＨ形断面梁４を取り付けの場合について代表説明する。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）おいて、１は箱形断面柱で、その側面に上下一対のスプリットティ２ａと２ｂが所定の間隔をおいて高力ボルト３ａにより接合されており、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａはジョイントアングル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを介して上側スプリットティ２ａに高力ボルト接合され、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂはジョイントアングル６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈを介して下側スプリットティ２ｂに高力ボルト接合されている。
スプリットティ２ａ、２ｂは、箱形断面柱１に高力ボルト３ａにより接合されるフランジ２ｆと、箱形断面柱１の軸方向に平行でフランジ２ｆ面と直角な面を有する垂直ウエブ２ｕからなり断面がＴ形に形成されたものである。
【００１４】
Ｈ形断面梁４は、先端面がスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕの先端面に突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置しており、その状態で、上フランジ４ａが、上側スプリットティ２ａの垂直ウエブ２ｕの側面に共通の高力ボルト５ａにより向きを反対にして当接接合されたジョイントアングル６ａと６ｂおよび６ｃと６ｄを介して、それぞれ共通の高力ボルト５により接合され、下フランジ４ｂが、下側スプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に共通の高力ボルト５ａにより向きを反対にして当接接合されたジョイントアングル６ｅと６ｆおよび６ｇと６ｈを介して、それぞれ共通の高力ボルト５により接合されている。
【００１５】
ジョイントアングル６ａ〜６ｈは、図２、図３に示すように、ボルト孔７を有する垂直板ａとボルト孔８を有する水平板ｂからなる断面が山形のものであり、垂直板ａがスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に高力ボルト５ａにより接合され、水平板ｂがＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂに高力ボルト５により接合される。
ここで、摩擦面増設座金９とＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂのボルト孔（図示省略）と高力ボルト５との間のクリアランスは±０に設定されている。
また、各ジョイントアングル６ａ〜６ｈと上下スプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕの接合部および各ジョイントアングルとＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂとの接合部では、接合摩擦を強化するために高力ボルト５ａの頭部側とナット側の両方に摩擦面増設座金９を介在させており、各ジョイントアングル６ａ〜６ｈとＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂとの接合部では、各ジョイントアングルは、Ｈ形断面梁４のフランジ面と摩擦面増設座金９の座面との間ですべりを生じるようにしている。
【００１６】
この箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合接合構造の施工手順について１例を以下に説明する。
（１）．工場において、箱形断面柱１に上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂを高力ボルト３ａにより接合して取り付ける。この際、高力ボルト３ａを箱形断面柱１の内部側からボルト孔に挿入して外部側で締め付けを行うが、この挿入、締付作業には、例えば特開２０００−２１３０７０号公報記載の装置を用いることができる。
（２）．上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂを取り付けた箱形断面柱１を建て方現場に運ぶ。
【００１７】
（３）．建て方現場において、箱形断面柱１を建てた状態で、下側のスプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの下側の左右一対のジョイントアングル６ｇ、６ｈを向きを反対にして、それぞれの垂直板ａを下側のスプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に１本の共通の高力ボルト５ａにより接合し、このジョイントアングル６ｇ、６ｈの水平板ｂの上面にＨ形断面梁４の下フランジ４ｂを支持した状態で、上側の左右一対のジョイントアングル６ｅ、６ｆを下側スプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの上面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを、下側のスプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
このとき、Ｈ形断面梁４のウエブ４ｕは下側のスプリットティ２ｂ側の上側の左右一対のジョイントアングル６ｅ、６ｆの垂直板ａ間にあり、Ｈ形断面梁４は概ね所定の位置に位置決めされる。
【００１８】
（４）．上側のスプリットティ２ａの下側の左右一対のジョイントアングル６ｃ、６ｄを向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の上フランジ４ａの下面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを上側のスプリットティ２ａの垂直ウエブ２ｕの側面に当接して１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
また、上側のスプリットティ２ａの上側の左右一対のジョイントアングル６ａ６ｂを向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の上フランジ４ａの上面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを上側のスプリットティ２ａの垂直ウエブ２ｕの側面に当接して１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
（５）．上側のジョイントアングル６ａの水平板ｂとＨ形断面梁４の上フランジ４ａの一方の側と下側のジョイントアングル６ｃを、１本の共通の高力ボルト５により接合し、上側のジョイントアングル６ｂの水平板ｂとＨ形断面梁４の上フランジ４ａの他方の側と下側のジョイントアングル６ｄの水平板ｂを、１本の共通の高力ボルト５により接合し、Ｈ形断面梁４を所定の位置に位置決めする。
（６）．下側のスプリットティ２ｂの上側のジョイントアングル６ｅの水平板ｂとＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの一方の側と下側のジョイントアングル６ｇの水平板ｂとを、１本の共通の高力ボルト５により接合し、上側のジョイントアングル６ｆの水平板ｂとＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの一方の側と下側のジョイントアングル６ｈの水平板ｂとを、１本の共通の高力ボルト５により接合する。
このようにして、図１（ａ）、（ｂ）に示すような箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造が得られる。
【００１９】
このような箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造の施工に際しては、例えば、工場で箱形断面柱に上下スプリットティの高力ボルト接合を完了させて建て方現場に搬送し、箱形断面柱の建て方の際に、Ｈ形断面梁をジョイントアングルを介して高力ボルト接合する際に、ジョイントアングルの位置調整が容易にできることから、Ｈ形断面梁の位置調整作業を安定的に行うことができ施工性を改善することができる。
また、箱形断面柱１にスプリットティを高力ボルト接合する際に、例えば特開２０００−２１３０７０号公報記載の装置を用いて、高力ボルトを箱形断面柱内部側から挿入して外部側に突出させ締付作業を外部側で行なうことが容易にでき、スプリットティの取り付け作業を工場や施工現場の地組み場で完了させておくことができることから、高価なワンサイドボルトを必要としない接合が可能であり、接合施工コストを大幅に低減することができる。また、ワンサイドボルトより数段上の強度を有する高力ボルトを用いることができ、接合部強度を強化することができる。
【００２０】
（実施例２）
以下に本発明の実施例２について、図４（ａ）、（ｂ）図に基づいて説明する。この実施例２では、実施例１と同様、スプリットティを用いた箱形断面柱とＨ形断面梁の接合構造において適用したものであり、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、箱形断面柱１の側面に高力ボルト接合された長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕに、Ｈ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂをジョイントアングル６ａ〜６ｈを介して高力ボルト５ａで接合し、さらに、長寸のスプリットティ２ｅの垂直板（ウエブ）の中間に、一対のスプライスプレートｓｐを介してＨ形断面梁４のウエブ４ｕを高力ボルト５で接合した箱形断面柱１とＨ形断面梁４の接合部構造例を示したものである。
この実施例２では、スプリットティとして長寸のスプリットティ２ｅを用いた点、この長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの中間に、一対のスプライスプレートｓｐを介してＨ形断面梁４のウエブ４ｕを高力ボルト５で接合した点で、実施例１と異なるが、ジョイントアングル６ａ〜６ｈと取り付け構造については、実施例１の場合と同様のにつき、この部分については詳細説明を省略する。
【００２１】
この実施例２では、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕにジョイントアングル６ａ〜６ｈを介してＨ形断面梁４のフランジ４ａ、４ｂを接合する高力ボルト５ａの本数が少なく、接合部強度の確保が十分でない場合があるため、長寸のスプリットティ２ｅの垂直板（ウエブ）の中間に、一対のスプライスプレートｓｐを介してＨ形断面梁４のウエブ４ｕを高力ボルト５で接合することにより接合部強度を強化するものである。
図４（ａ）、（ｂ）において、長寸のスプリットティ２ｅは、箱形断面柱１に高力ボルト接合されるフランジ２ｆと、箱形断面柱１の軸方向に平行でフランジ２ｆ面と直角な面を有する垂直ウエブ２ｕからなり断面がＴ形に形成されたもので、実施例１で用いたような上下のスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕとフランジ２ｆを伸長して一体化したような形状を有するものである。
【００２２】
Ｈ形断面梁４は、先端面が長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの先端面に突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置しており、その状態で、上フランジ４ａが、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの上部側両側面に共通の高力ボルト５ａにより向きを反対にして当接接合されたジョイントアングル６ａと６ｂおよび６ｃと６ｄを介して、それぞれ共通の高力ボルト５により接合され、下フランジ４ｂが、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの下部側の両側面に共通の高力ボルト５ａにより向きを反対にして当接接合されたジョイントアングル６ｅと６ｆおよび６ｇと６ｈを介して、それぞれ共通の高力ボルト５により接合され、さらに、ウエブ４ｕが長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの中間部と左右一対のスプライスプレートｓｐを介して共通の高力ボルト５で接合されている。
なお、ここでは、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの厚みとＨ形断面梁４のウエブ４ｕの厚みには段差（２ｕ＞４ｕ）があるため、この厚み段差による隙間を埋めるためのフィラープレートＦｐを介在させている。
【００２３】
この実施例２における箱形断面柱とＨ形断面柱の高力ボルト接合構造の施工手順ついて１例を以下に説明する。
（１）．工場において、箱形断面柱１に長寸のスプリットティ２ｅを上下においてそれぞれ４本の高力ボルト３ａにより接合して取り付ける。
（２）．長寸のスプリットティ２ｅを取り付けた箱形断面柱１を建て方現場に運ぶ。
（３）．建て方現場において、箱形断面柱１を建てた状態で、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの下部側両側面に、下側の左右一対のジョイントアングル６ｇ、６ｈを向きを反対にして、それぞれの垂直板ａを長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に１本の共通の高力ボルト５ａにより接合し、このジョイントアングル６ｇ、６ｈの水平板ｂの上面にＨ形断面梁４の下フランジ４ｂを支持した状態で、上側の左右一対のジョイントアングル６ｅ、６ｆを長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの上面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
このとき、Ｈ形断面梁４のウエブ４ｕは長寸のスプリットティ２ｅの下部側の上側の左右一対のジョイントアングル６ｅ、６ｆの垂直板ａ間にあり、Ｈ形断面梁４は概ね所定の位置に位置決めされる。
【００２４】
（４）．長寸のスプリットティ２ｅの上部側の下側の左右一対のジョイントアングル６ｃ、６ｄを向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の上フランジ４ａの下面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に当接して１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
また、長寸のスプリットティ２ｅの上部側の上側の左右一対のジョイントアングル６ａ、６ｂを向きを反対にして、それぞれの水平板ｂをＨ形断面梁４の上フランジ４ａの上面に当接した状態で、それぞれの垂直板ａを長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に当接して１本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
（５）．上側のジョイントアングル６ａの水平板ｂとＨ形断面梁４の上フランジ４ａの一方の側と下側のジョイントアングル６ｃを、一本の共通の高力ボルト５により接合し、上側のジョイントアングル６ｂの水平板ｂとＨ形断面梁４の上フランジ４ａの他方の側と下側のジョイントアングル６ｄの水平板ｂを、一本の共通の高力ボルト５により接合し、Ｈ形断面梁４を所定の位置に位置決めする。
【００２５】
（６）．長寸のスプリットティ２ｅの下部側の上側のジョイントアングル６ｅの水平板ｂとＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの一方の側と下側のジョイントアングル６ｇの水平板ｂとを、一本の共通の高力ボルト５により接合し、上側のジョイントアングル６ｆの水平板ｂとＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの他方の側と下側のジョイントアングル６ｇの水平板ｂとを、一本の共通の高力ボルト５により接合る。
（７）．長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの中間部の両側面と、Ｈ形断面梁４のウエブ４ｕの両側面にスプライスプレートｓｐを当接して高力ボルト５により接合する。この際、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕと、Ｈ形断面梁４のウエブ４ｕの厚みが異なるため、厚みの薄いＨ形断面梁４のウエブ４ｕの両側面に厚み差による隙間を埋めるためのフィラープレートＦｐを挿入している。このようにして、図４（ａ）、（ｂ）に示すような箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造が得られる。
このような箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造の施工に際しては、実施例１と同様の効果が得られる他、スプリットティを長寸のスプリットティにして、その上部、中間部、下部でＨ形断面梁４と高力ボルト接合しているので、接合部強度をさらに強化することができる。
【００２６】
（実施例３）
以下に実施例３を図５（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。この実施例３は、実施例１と同様、スプリットティを用いた箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、本発明を適用した場合のものであり、基本的には、実施例１と同様のものである。
実施例１では、上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕに対するジョイントアングルの垂直板ａの接合は、それぞれ１本の高力ボルトによって行い、ジョイントアングルの水平板ｂとＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂの接合は、それぞれ１本の高力ボルト５によって行っているが、この実施例３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、スプリットティ２ｃ、２ｄの垂直ウエブ２ｕの水平方向長さとジョイントアングル６ｉ〜６ｐの水平方向長さを大きくし、スプリットティ２ｃ、２ｄの垂直ウエブ２ｕに対するジョイントアングル６ｉ〜６ｐの垂直板ａの接合を、それぞれ水平方向で２本の高力ボルト５ａにより行い、ジョイントアングル６ｉ〜６ｐの水平板ｂとＨ形断面梁４のフランジ４ａ、４ｂの接合を、それぞれ水平方向で２本の高力ボルト５によって行っている点で実施例１とは異なるものである。
【００２７】
図５（ａ）、（ｂ）おいて、１は箱形断面柱で、側面に上下一対のスプリットティ２ｃと２ｄが所定の間隔をおいて接合されており、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａは上スプリットティ２ｃ側に接合され、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂは下スプリットティ２ｄ側に接合されている。
このスプリットティ２ｃ、２ｄは、箱形断面柱１に高力ボルト３ａにより接合されたフランジ２ｆと、箱形断面柱１の軸方向に平行でフランジ２ｆ面と直角な面を有する垂直ウエブ２ｕからなり断面がＴ形に形成されたものであり、垂直ウエブ２ｕは垂直方向で２つのボルト孔７を有するものである。
ジョイントアングル６ｉ〜６ｐは、図６、図７に示すように、水平方向に２つのボルト孔７を有する垂直板ａと水平方向に２つのボルト孔８を有する水平板ｂからなる断面が山形のものである。
【００２８】
Ｈ形断面梁４は、先端面がスプリットティ２ｃ、２ｄの垂直ウエブ２ｕの先端面に突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置しており、その状態で、上フランジ４ａが、上側スプリットティ２ｃの垂直ウエブ２ｕの側面に向きが反対で水平方向で共通の２本の高力ボルト５ａにより垂直板ａを当接接合したジョイントアングル６ｉと６ｊ、６ｋと６ｌの水平板ｂに、それぞれ水平方向で２本の共通の高力ボルト５により接合され、下フランジ４ｂが、下側スプリットティ２ｄの垂直ウエブ２ｕの側面に向きが反対で水平方向で共通の２本の高力ボルト５ａにより垂直板ａを当接接合したジョイントアングル６ｍと６ｎ、６ｏと６ｐの水平板ｂに、それぞれ水平方向で２本の共通の高力ボルト５により接合されている。
この箱形断面柱１とＨ形断面柱４の高力ボルト接合接合構造は、基本的には、実施例１の場合と概ね共通の手順で得られるので、この手順の説明は省略する。
この実施例３では、実施例１の作用効果に加え、スプリットティ２ａ、２ｂとジョイントアングル６ｉ〜６ｐの水平方向長さを大きくし水平方向で高力ボルト５ａおよび５の本数を多くしているので接合部強度をより安定的に確保できる作用効果がある。
【００２９】
（実施例４）
以下に本発明の実施例４について、図８（ａ）、（ｂ）図に基づいて説明する。この実施例４は、実施例１と同様、スプリットティを用いた箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、本発明を適用した場合のものであり、基本的には、実施例１と同様のものである。
この実施例４は、箱形断面柱１の側面に高力ボルト３ａにより取り付けられた上下一対のスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に、外側角部の一部を切欠いた形状を有するジョイントアングル６ｑ〜６ｘを介してＨ形断面梁４を取り付ける点、ジョイントアングル６ｑ〜６ｘの幅（高さ）を大きくして、スプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕに対するジョイントアングル６ｑ〜６ｘの垂直板ａの接合を、それぞれ垂直方向で２本の高力ボルト５ａにより行い、ジョイントアングル６ｑ〜６ｘとＨ形断面梁４のフランジ４ａ、４ｂの水平板ｂの接合を、水平方向で２本の高力ボルト５によって行っている点で実施例１と異なっている。
【００３０】
図８（ａ）、（ｂ）において、１は箱形断面柱で、側面に上下一対のスプリットティ２ａと２ｂが所定の間隔をおいて接合されており、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａは上スプリットティ２ａ側に接合され、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂは下スプリットティ２ｂ側で接合されている。
このスプリットティ２ａ、２ｂは、箱形断面柱１に高力ボルト３ａにより接合されたフランジ２ｆと、箱形断面柱１の軸方向に平行でフランジ２ｆ面と直角な面を有する垂直ウエブ２ｕからなり断面がＴ形に形成されたもので、垂直ウエブ２ｕの上部側と下部側に、垂直方向で２つのボルト孔７を有するものである。
ジョイントアングル６ｑ〜６ｘは、図９、図１０に示すように、垂直方向に２つのボルト孔７を有する垂直板ａと水平方向に２つのボルト孔８を有する水平板ｂからなる断面が山形で、外側角部の一部を切欠いた形状を有するものである。
【００３１】
Ｈ形断面梁４は、先端面がスプリットティ２ａ、２ｂの垂直ウエブ２ｕの先端面に突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置しており、その状態で、上フランジ４ａは、上側スプリットティ２ａの垂直ウエブ２ｕの側面に向きが反対で垂直板ａを垂直方向で２本の共通の高力ボルト５ａにより接合したジョイントアングル６ｑと６ｒ、６ｓと６ｔの水平板ｂに、それぞれ水平方向で２本の共通の高力ボルト５により接合されており、下フランジ４ｂは、下側スプリットティ２ｂの垂直ウエブ２ｕの側面に向きが反対で垂直板ａを垂直方向で２本の共通の高力ボルト５ａにより接合したジョイントアングル６ｕと６ｖ、６ｗと６ｘの水平板ｂに、それぞれ水平方向で２本の共通の高力ボルト５により接合されている。
この実施例４の箱形断面柱１とＨ形断面柱４の高力ボルト接合構造は、基本的には、実施例１の場合と概ね共通の手順で得られるので、この手順の説明は省略する。
この実施例４では、実施例１と同様の作用効果が得られる他、スプリットティ２ａ、２ｂとジョイントアングル６ｉ〜６ｐの幅と長さを大きくし、垂直板ａ側では垂直方向で、また、水平板ｂ側では水平方向で、それぞれ接合する高力ボルトを２本にしているので、接合部強度をより安定的に確保できる作用効果がある。
【００３２】
（実施例５）
以下に本発明の実施例５について、図１１（ａ）、（ｂ）図に基づいて説明する。この実施例５は、実施例１と同様、箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造において、本発明を適用した場合のものである。
この実施例５は、箱形断面柱１の側面に、高力ボルト接合された長寸のスプリットティ２ｅを介してＨ形断面梁４を接合した箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造例を示したものであり、一個の長寸のスプリットティ２ｅを用い、その長さをＨ形断面梁４の高さより短くして、ジョイントアングル６ｙと６ｚ、６ｙｏと６ｚｏの垂直板ａをＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂの内側で長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕに高力ボルト５ａにより接合し、また、ジョイントアングル６ｙと６ｚ、６ｙｏと６ｚｏの水平板ｂをＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂの内側面に高力ボルト５により接合した箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造であり、実施例１〜４とは異なるものである。
【００３３】
図１１（ａ）、（ｂ）おいて、１は箱形断面柱で、側面に長寸のスプリットティ２ｅが高力ボルト３ａにより接合されている。この長寸のスプリットティ２ｅは、箱形断面柱１に高力ボルト接合されるフランジ２ｆと、箱形断面柱１の軸方向に平行でフランジ２ｆ面と直角な面を有する垂直ウエブ２ｕからなり断面がＴ形に形成され、長さがＨ形断面梁４の高さよりその下フランジ４ａの厚み分短くしたものであり、垂直ウエブ２ｕの上部側と下部側に、それぞれ垂直方向で２つのボルト孔を形成したものである。
ジョイントアングルは、図１２、図１３に示すように、垂直方向に２つのボルト孔７を有する垂直板ａと水平方向に２つのボルト孔８を有する水平板ｂからなる断面が山形のもので、垂直板ａの外側角部の一部を切り欠いた形状を有するものである。
Ｈ形断面梁４は、先端面が長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの先端面に突き当たるように（ただし、間隙があり突き当たらない）位置しており、その状態で、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に高力ボルト５ａにより接合されたジョイントアングル６ｙ、６ｚ、６ｙｏ、６ｚｏを介して高力ボルト５により接合されている。
【００３４】
Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａを接合する長寸のスプリットティ２ｅの上部側においては、この長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの両側に向きが反対で、垂直板ａを垂直方向で２本の高力ボルト５ａにより接合した左右一対のジョイントアングル６ｙ、６ｚの水平板ｂの上面にＨ形断面梁４の上フランジ４ａの下面が支持された状態で、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａとジョイントアングル６ｙ、６ｚの水平板ｂが、それぞれ水平方向で２本の高力ボルト５により接合されている。
また、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂを接合する長寸のスプリットティ２ｅの下部側においては、この長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの両側に向きが反対で垂直板ａを垂直方向で２本の共通の高力ボルト５ａにより接合した左右一対のジョイントアングル６ｙｏ、６ｚｏの水平板ｂの下面にＨ形断面梁４の下フランジ４ｂの上面が当接された状態で、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂとジョイントアングル６ｙｏ、６ｚｏの水平板ｂが、それぞれ水平方向で２本の高力ボルト５により接合されている。
【００３５】
この実施例５における箱形断面柱とＨ形断面柱の高力ボルト接合接合構造の施工手順について１例を以下に説明する。
（１）．工場において、箱形断面柱１に長寸のスプリットティ２ｅを高力ボルト３ａにより接合して取り付ける。
（２）．長寸のスプリットティ２ｅを取り付けた箱形断面柱１を建て方現場に運ぶ。
（３）．建て方現場において、箱形断面柱１を建てた状態で、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの上部側の側面に、予め上部側の一方（手前側）ジョイントアングル６ｙの水平板ｂをＨ形断面梁４の上フランジ４ａの下面に水平方向で２本の高力ボルト５により接合し、このジョイントアングル６ｙの垂直板ａと他方（奥側）のジョイントアングル６ｚの垂直板ａを長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの側面に向きを反対にして両側から当接し、ジョイントアングル６ｙの垂直板ａと他方（奥側）のジョイントアングル６ｚの垂直板ａと長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕとを、垂直方向で２本の共通の高力ボルト５ａにより接合する。
このとき、Ｈ形断面梁４の上フランジ４ａの上面と長寸のスプリットティ２ｅの上端面が同じレベルになるように、ジョイントアングル６ｙ、６ｚの接合位置を設定しており、また、Ｈ形断面梁のウエブ４ｕは下側の長寸のスプリットティ２ｂ側の上部側の左右一対のジョイントアングル６ｙ、６ｚの垂直板ａ間にあり、Ｈ形断面梁４は概ね所定の位置に位置決めされる。
【００３６】
（４）．ジョイントアングル６ｙ、６ｚの水平板ｂの上面にＨ形断面梁４の上フランジ４ａの下面を支持した状態で、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの下部側側面に、左右一対のジョイントアングル６ｙｏ、６ｚｏの垂直板ａを当接するとともに水平板ｂを、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂの上面に当接して、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕにジョイントアングル６ｙｏ、６ｚｏの垂直板ａを垂直方向で２本の共通の高力ボルト５ａにより接合し、ジョイントアングル６ｙｏ、６ｚｏの水平板ｂとＨ形断面梁４の下フランジ４ｂを、それぞれ水平方向で２本の共通の高力ボルト５により接合する。このようにして、図１１（ａ）、（ｂ）に示すような箱形断面柱とＨ形断面梁の接合部構造が得られる。
なお、この実施例５の場合で接合部強度をより安定させる場合には、実施例２の場合のように、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕとＨ形断面梁４のウエブ４ｕの中間部を片側または両側に当接したスプライスプレートｓｐ（フィラープレートＦｐ）を介して接合することも考慮する。
【００３７】
この実施例５の高力ボルト接合構造においては、長寸のスプリットティの個数が半分であるので、箱形断面柱への長寸のスプリットティの取り付けが簡易である。また、ジョイントアングルの個数も半分であるので、施工コストの節減および施工工期の短縮が可能である。
なお、上記各実施例共通のことであるが、通常、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕの厚みがＨ形断面梁４の厚みより厚く、長寸のスプリットティ２ｅの垂直ウエブ２ｕにＨ形断面梁４ジョイントアングルを介して高力ボルト接合した場合に、ジョイントアングルの垂直板ａとＨ形断面梁４のウエブ４ｕ間に隙間を生じる。この隙間を埋めることは不可欠ではないが、隙間を埋める必要がある場合には、この隙間にフィラープレートを挿入することを考慮する。
【００３８】
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば、上記の実施例は、鋼製柱が角形の箱形断面柱で、鋼製梁がＨ形断面梁の場合に適用したものであるが、鋼製柱が円形の箱形断面柱やＨ形断面柱の場にも本発明の適用が可能である。
また、スプリットティの形状、サイズ、配置、接合などの条件、ジョイントアングルの形状サイズ、配置、ボルト孔径、配置などの条件、高力ボルトおよびナット・座金の設定条件、フィラープレートの使用の有無、各接合面に対する高摩擦処理、接合手順などについては、接合対象物、接合部位、材料強度、設計強度などに応じて、上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、スプリットティの垂直ウエブを鋼製柱の材軸方向と平行に配置して鋼製柱に固定し、このスプリットティに鋼製梁をジョイントアングルを介して高力ボルト接合するものであるから、
（１）鋼製断面柱に鋼製梁を取り付ける際、ジョイントアングルの位置調整が容易にできることから鋼製梁の位置調整作業時の制約が緩和され施工性が改善される。
（２）特に鋼製柱が箱形断面柱の場合においては、工場あるいは施工現場の地組場で箱形断面柱の建て方前に、その内部側から複雑なワンサイド締め付け機構を有しない高強度の高力ボルトのみによる高力ボルト接合構造が可能になる。その結果、コストを大幅に低減するとともに、大型構造物を対象としても力学的品質の安定化が図れより安全性の高い接合構造の実現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）図は、本発明の実施例１における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造を示す一部断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＡａ−Ａｂ矢視説明図。
【図２】（ａ）図は、図１で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図３】（ａ）図は、図１で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図４】（ａ）図は、本発明の実施例２における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造を示す一部断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＢａ−Ｂｂ矢視説明図。
【図５】（ａ）図は、本発明の実施例３における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造を示す一部断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＣａ−Ｃｂ矢視説明図。
【図６】（ａ）図は、図５で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図７】（ａ）図は、図５で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図８】（ａ）図は、本発明の実施例４における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造を示す一部断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＤａ−Ｄｂ矢視説明図。
【図９】（ａ）図は、図８で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図１０】（ａ）図は、図８で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図１１】（ａ）図は、本発明の実施例５における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造を示す一部断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＥａ−Ｅｂ矢視説明図。
【図１２】（ａ）図は、図１１で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図１３】（ａ）図は、図１１で用いるジョイントアングルの形状例を示す正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図。
【図１４】従来の箱形断面柱とＨ形断面梁によるの一般的な高力ボルト接合構造の全体を示す立体説明図。
【図１５】（ａ）図は、図１４に示すような従来の箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例における箱形断面柱とスプリットティとＨ形断面梁の接合構造例を示す一部断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＦａ−Ｆｂ矢視説明図。
【符号の説明】
１箱形断面柱
２スプリットティ
２ａ〜ｄスプリットティ
２ｅ長寸のスプリットティ
２ｆフランジ（スプリットティ）
２ｕ垂直ウエブ（スプリットティ）
３高力ボルト（ワンサイドボルト）
３ａ高力ボルト
４Ｈ形断面梁
４ａ上フランジ（Ｈ形断面梁）
４ｂ下フランジ（Ｈ形断面梁）
４ｕウエブ（Ｈ形断面梁）
５、５ａ高力ボルト
ｓｐスプライスプレート
Ｆｐフィラープレート
６ａ〜６ｚジョイントアングル
６ｙ、６ｙｏジョイントアングル
６ｚ、６ｚｏジョイントアングル
７ボルト孔（垂直板）
８ボルト孔（水平板）
９摩擦面増設座金[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention mainly relates to a high-strength bolt joint structure for steel columns such as H-shaped steel columns and rectangular steel pipe columns and steel beams such as H-shaped steel beams and grooved steel beams that constitute steel structure buildings. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as a general high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam, as shown in FIG. 14, a vertical cross-section of a pair of upper and lower split tees 2a, 2b ( The flange 2f is joined with a high-strength bolt 3, and the end of the H-shaped cross section beam 4 is positioned between the horizontal plates (webs) 2p of the upper and lower split tees 2a, 2b, and the horizontal plate 2p of the upper split tee 2a The upper surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 is brought into contact with the lower surface, and the lower surface of the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 is brought into contact with the upper surface of the horizontal plate 2p of the lower split tee 2b. There is known a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam to be joined and with reduced welding load.
In such a high-strength bolt joint structure, since the column material is the box-shaped cross-section column 1, when the split ties 2 a and 2 b are joined to the box-shaped cross-section column 1 with the high-strength bolt 3, Construction is difficult by a normal construction method using force bolts (such as a hexagon bolt for friction welding specified in JIS B1186 or a torque shear type high-strength bolt for structural use specified by the Japan Steel Structure Association).
Therefore, one-side bolts that can be constructed only from the outside of the box-shaped cross-section column have been developed and put into practical use. However, the one-side bolt is expensive and has a problem in that it cannot be applied to the column beam connection of a large structure receiving a large load due to its limited strength in addition to the problem of increasing the joint cost.
[0003]
On the other hand, before the factory or building, a general high-strength bolt is inserted into the bolt hole of the vertical plate of the split tee in contact with this box-shaped cross-section column from the inside side of the box-shaped cross-section column by a special device, There has been proposed a method of joining a vertical plate of a split tee to a box-shaped cross-section column by screwing and tightening a nut on a high-strength bolt on the outside.
This method allows high-strength bolt joining without using one-side bolts, so it can be improved in terms of cost and strength compared to the method using one-side bolts. 15 (a) and 15 (b) showing the side, the upper and lower split tees 2a, 2b are arranged so that the horizontal plate 2p is perpendicular to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1, and this split tee 2a, When 2b is fixed to the box-shaped cross-section column 1 before the attachment of the H-shaped cross-section beam 4, the upper and lower split tees 2a, When the distance between the horizontal plates 2p of 2b is close to the height of the H-shaped cross-section beam 4, it takes time to align the upper and lower flanges 4a and 4b of the H-shaped cross-section beam 4 and the workability is reduced. As a result, the joint construction It has led to an increase in the door.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Basically, the present invention uses only a high-strength bolt that does not have a special one-side bolt tightening mechanism, and can be used to perform the joining work without any problem even if the split tee is fixed to a steel column at the factory, for example. It is an object to provide a high-strength bolt joint structure and a joint construction method for a steel column and a steel beam via a steel plate.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following (1) to (4).
(1). In a steel column and steel beam high-strength bolted connection structure using a steel tie and steel beam via a split tee, the split tee web surface is arranged parallel to the column axis direction. The flange part is high-strength bolted to the steel column, and the steel beam is high-strength bolted to the joint angle where the high-strength bolt is joined to the split tee web in the outer region of the split tee web tip. A high-strength bolt joint structure of steel columns and steel beams.
(2). In (1), the steel column is a rectangular box-shaped cross-section material or an H-shaped cross-section material, and a high-strength bolt joint structure between a steel column and a steel beam.
(3). In (1), the steel column is a circular box-shaped cross-section material, and the flange portion of the split tee is curved so as to substantially contact the outer peripheral surface of the circular box-shaped cross-section material. A high-strength bolted structure of steel columns and steel beams, characterized in that the flange part of the steel column is joined with high-strength bolts.
(4). Before building a steel column at a factory or construction site, place the split tee so that the web surface is parallel to the material axis direction of the column and bolt the flange to the steel column. A steel column and steel beam high-strength bolted construction method, characterized in that a steel beam and a steel beam are joined to a split tee web portion via a joint angle after the construction of the pillar.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention basically has a structure in which a steel beam and a steel beam are joined to a side portion of a steel column having a box-shaped cross section or an H-shaped cross section via a split tee with a high-strength bolt. Is a vertical web portion (hereinafter referred to as “vertical web”) by arranging the web surface of the split tee in parallel with the material axis direction of the steel column, and this split tee flange portion (hereinafter referred to as “flange”). Is fixed in place on the steel column in advance, and the vertical web of the split tee and the steel beam are connected to each other via a joint angle that transmits the shear force from the steel beam to the steel column. This is a high-strength bolt joint structure in which high-strength bolts are joined, and steel beams are joined at high angles to the joint angle at the outer region of the split tee vertical web and are not joined directly to the split tee vertical web.
Here, the split tee and the joint angle function as a metal joint between the steel column and the steel beam.
The present invention is particularly effective when applied to a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam. In the following description, the steel column is a box-shaped cross-section column, and the steel beam is an H-shaped cross-section beam.
[0007]
In the present invention, the vertical web of the split tee is arranged parallel to the material axis direction of the box-shaped cross-section column and fixed to the box-shaped cross-section column, and the H-shaped cross-section beam is joined to the split tee via a joint angle with a high strength bolt. Because
(1) When the H-shaped cross-section column is attached to the box-shaped cross-section column, the joint angle can be easily adjusted, so that restrictions during the position adjustment work of the H-shaped cross-sectional beam are alleviated and the workability is improved.
(2) Since the split tee is fixed to the box-shaped cross-section column before building the box-shaped cross-section column at the assembly site of the factory or construction site, Only high-strength high-strength bolts that do not have a one-side tightening mechanism that is expensive and complicated to tighten can be inserted by inserting high-strength bolts from the inside using the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-213070 A high-strength bolt joint structure can be achieved. As a result, the cost can be greatly reduced, and the mechanical quality can be stabilized even for a large structure, and a more secure joint structure can be realized.
[0008]
It is effective to increase the joint friction by subjecting the joint angle and the split tee contact surface, and the joint angle and the contact surface of the H-shaped cross-section beam to a high friction treatment that provides a slip coefficient of 0.6 or more. This joint angle has a mountain-shaped cross section as a basic form, and one flange part (hereinafter referred to as “vertical plate”) having a bolt hole is formed on the side surface of the vertical web of the upper and lower split tees fixed to the box-shaped cross section column. A high-strength bolt is joined, and the portion located on the outer side of the split tee of the other flange portion (hereinafter referred to as “horizontal plate”) having a bolt hole is joined to the upper and lower flanges of the H-shaped cross-section beam. (Hereinafter referred to as “joint angle”).
[0009]
The joint angle vertical plate, which is joined to the split tee vertical web with high strength bolts, has a basic shape with a rectangular or rectangular outer corner (the mounting side of the H-shaped cross-section beam) cut diagonally. . Here, the shape with the corners cut obliquely reduces the weight and reduces cost, and avoids interference with the H-shaped cross-section beam when attaching the H-shaped cross-section beam. This is to enable smooth movement and installation.
When mounting an H-shaped cross-section beam between the upper and lower split tees, basically, the joint angles on the both sides of the vertical web are set vertically opposite to the upper and lower split tees. A pair of upper and lower joint angle horizontal plates are sandwiched between H-shaped beam flanges and high-strength bolts are joined. The upper and lower joint-angle horizontal plates and H-shaped beam beams are joined with high-strength bolts. . At this time, the web of the H-shaped cross section beam is located in a space portion between joint angle vertical plates joined to both surfaces of the vertical web in the flange portion region of the split tee.
[0010]
In addition, when attaching an H-shaped cross section beam to a single long split tee, a vertical plate with joint angles is joined to both sides of the vertical web of the split tee on both sides by high-strength bolts, and a horizontal plate. A high-strength bolt joint is used for the flange of the H-shaped cross section beam. At this time, the web portion of the H-shaped cross section beam is located in a space portion between the vertical plates of the joint angle joined to both surfaces of the vertical web in the flange portion region of the split tee.
In both cases where the H-shaped cross-section beam is attached to the upper and lower split tees or one long split tee, there should be no gap between the joint angle vertical plate and the web of the H-shaped cross-section beam. Since the bonding structure is stable, it is effective to eliminate the gap by interposing a contact or filler plate.
[0011]
When a long split tee is used, in order to ensure a more stable joint strength, the web of the H-shaped cross-section beam is inserted through a splice plate at the middle part of the vertical web of the long split tee. It is also effective to join a high strength bolt.
In this case, when the thickness of the long split-tee vertical web and the web of the H-shaped cross-section beam are different, it is effective to eliminate the gap by interposing a filler plate. In addition, a high friction treatment that provides a slip coefficient of 0.6 or more on the joint surface, particularly the joint surface between the flange of the H-shaped cross-section beam at the joint angle and the vertical plate of the split tee, in order to suppress the slip phenomenon. It is more effective to increase the joint friction.
It should be noted that it is not an absolute requirement that the box-shaped cross-section column and the split tee be joined by high-strength bolt joining, but it can also be considered to be performed by welding joining. Moreover, partial use of the one-side bolt can be considered.
[0012]
【Example】
Example 1
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). In the first embodiment, the present invention is applied to a joint structure of a box-shaped cross-section column using split tees and an H-shaped cross-section beam. FIGS. A pair of upper and lower split tees 2a, 2b arranged at predetermined intervals above and below the side surface and joined by high strength bolts 3a, and a plurality of joint angles 6a joined to the split tees by high strength bolts 5a. The example of joining structure of the box-shaped cross-section column 1 and the H-shaped cross-section beam 4 joined by the high-strength bolt 5 through ~ 6h is shown.
In general, the H-shaped cross-section beam 4 is often attached to one to four side surfaces of the box-shaped cross-section column 1, but here, one H-shaped cross-section beam 4 is attached to one side surface of the box-shaped cross-section column 1 This case will be described as a representative.
[0013]
In FIGS. 1A and 1B, reference numeral 1 denotes a box-shaped cross-sectional column, and a pair of upper and lower split tees 2a and 2b are joined to a side surface thereof by a high-strength bolt 3a at a predetermined interval. The upper flange 4a of the cross-section beam 4 is bolted to the upper split tee 2a via joint angles 6a, 6b, 6c and 6d, and the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 is joint angles 6e, 6f, 6g and 6h. The high split bolt 2b is joined to the lower split tee 2b.
The split tees 2a and 2b include a flange 2f joined to the box-shaped cross-section column 1 by a high-strength bolt 3a, and a vertical web 2u having a plane parallel to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1 and perpendicular to the surface of the flange 2f. The cross section is formed in a T shape.
[0014]
The H-shaped cross-section beam 4 is positioned so that the front end face abuts against the front end face of the vertical web 2u of the split tee 2a, 2b (however, there is a gap and does not abut), and in this state, the upper flange 4a is Joined by common high-strength bolts 5 via joint angles 6a and 6b and 6c and 6d which are abutted and joined to the side surfaces of vertical web 2u of upper split tee 2a by common high-strength bolts 5a. The lower flange 4b is connected to the side surface of the vertical web 2u of the lower split tee 2b via joint angles 6e and 6f and 6g and 6h which are abutted and joined by a common high-strength bolt 5a, respectively. It is joined by a common high strength bolt 5.
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 3, the joint angles 6 a to 6 h have a mountain-shaped cross section composed of a vertical plate a having a bolt hole 7 and a horizontal plate b having a bolt hole 8. The horizontal web b is joined to the upper and lower flanges 4 a and 4 b of the H-shaped cross-section beam 4 by the high-strength bolt 5.
Here, the clearance between the friction surface expansion washer 9 and the bolt holes (not shown) of the upper and lower flanges 4a and 4b of the H-shaped cross section beam 4 and the high strength bolt 5 is set to ± 0.
In addition, in order to reinforce the joint friction at the joints between the joint angles 6a to 6h and the vertical web 2u of the upper and lower split tees 2a and 2b and the joints between the joint angles and the upper and lower flanges 4a and 4b of the H-shaped cross section beam 4. In addition, friction surface expansion washers 9 are interposed on both the head side and nut side of the high-strength bolt 5a, and at the joints between the joint angles 6a to 6h and the upper and lower flanges 4a and 4b of the H-shaped cross-section beam 4, Each joint angle causes a slip between the flange surface of the H-shaped cross section beam 4 and the seat surface of the friction surface additional washer 9.
[0016]
An example of the construction procedure of the high-strength bolted joint structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section beam will be described below.
(1). In a factory, a pair of upper and lower split tees 2a, 2b are joined and attached to a box-shaped cross-section column 1 with high-strength bolts 3a. At this time, the high-strength bolt 3a is inserted into the bolt hole from the inner side of the box-shaped cross-section column 1 and tightened on the outer side, and this insertion and tightening work is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-213070. An apparatus can be used.
(2). The box-shaped cross-section column 1 to which a pair of upper and lower split tees 2a, 2b is attached is carried to the construction site.
[0017]
(3). At the building site, with the box-shaped cross-section column 1 being built, the pair of left and right joint angles 6g, 6h on the lower side of the vertical web 2u of the lower split tee 2b are reversed so that the vertical plates a Are joined to the side surface of the vertical web 2u of the lower split tee 2b by one common high-strength bolt 5a, and the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 is attached to the upper surface of the horizontal plate b of the joint angles 6g and 6h. In a supported state, the pair of upper left and right joint angles 6e and 6f are opposed to the side surfaces of the vertical web 2u of the lower split tee 2b, and each horizontal plate b is connected to the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 Each vertical plate a is joined to the side surface of the vertical web 2u of the lower split tee 2b with one common high-strength bolt 5a in contact with the upper surface.
At this time, the web 4u of the H-shaped cross-section beam 4 is between the vertical plates a of the pair of left and right joint angles 6e and 6f on the lower split tee 2b side, and the H-shaped cross-section beam 4 is positioned at a predetermined position. Is done.
[0018]
(4). With the pair of left and right joint angles 6c and 6d on the lower side of the upper split tee 2a facing in opposite directions, the respective horizontal plates b are in contact with the lower surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and The vertical plate a is brought into contact with the side surface of the vertical web 2u of the upper split tee 2a and joined by one common high-strength bolt 5a.
In addition, the pair of left and right joint angles 6a6b on the upper split tee 2a are turned in opposite directions, and the respective horizontal plates b are in contact with the upper surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 in the vertical direction. The plate a is brought into contact with the side surface of the vertical web 2u of the upper split tee 2a and joined by one common high strength bolt 5a.
(5). The horizontal plate b of the upper joint angle 6a and one side of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and the lower joint angle 6c are joined by a single high-strength bolt 5, and the upper joint angle 6b The horizontal plate b and the other side of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6d are joined by one common high-strength bolt 5, and the H-shaped cross-section beam 4 is joined. Position it at a predetermined position.
(6). The horizontal plate b of the upper joint angle 6e of the lower split tee 2b, one side of the lower flange 4b of the H-shaped beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6g are connected to one common height. The horizontal plate b of the upper joint angle 6f, the one side of the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6h are joined together by the force bolt 5. Joining with force bolt 5.
In this way, a joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam as shown in FIGS. 1A and 1B is obtained.
[0019]
When constructing a joint structure of such a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam, for example, a box-shaped cross-section column is completed at the factory with a high-strength bolt joint of upper and lower split tees and transported to the building site. When building a high-profile cross-section column, the position of the joint beam can be easily adjusted when the high-strength bolt is joined to the high-profile beam via the joint angle. It is possible to improve the workability.
Further, when the split tee is joined to the box-shaped cross-section column 1 by high-strength bolts, the high-strength bolt is inserted from the inside of the box-shaped cross-section column by using, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-213070. It is easy to perform the tightening work by projecting to the outside, and the split tee installation work can be completed at the factory or construction site, so there is no need for expensive one-side bolts Bonding is possible, and the cost of bonding can be greatly reduced. In addition, a high-strength bolt having a strength several steps higher than the one-side bolt can be used, and the joint strength can be enhanced.
[0020]
(Example 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). In the second embodiment, as in the first embodiment, it is applied in a joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam using a split tee, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), A vertical web 2u of a long split tee 2e joined to the side surface of the box-shaped cross-section column 1 with a high-strength bolt 2a is connected to upper and lower flanges 4a, 4b of the H-shaped cross-section beam 4 via joint angles 6a-6h. In addition, a box-shaped cross-section column in which a web 4u of an H-shaped cross-section beam 4 is joined with a high-strength bolt 5 through a pair of splice plates sp in the middle of a vertical plate (web) of a long split tee 2e. 1 shows an example of a structure of a joint portion between 1 and an H-shaped cross-section beam 4.
In the second embodiment, the long split tee 2e is used as the split tee, and the web of the H-shaped cross section beam 4 is interposed between the vertical web 2u of the long split tee 2e via a pair of splice plates sp. Although it differs from Example 1 by the point which joined 4u with the high strength volt | bolt 5, since it is the same as that of Example 1 about joint angles 6a-6h and attachment structure, detailed description is abbreviate | omitted about this part.
[0021]
In the second embodiment, the number of high-strength bolts 5a that join the flanges 4a and 4b of the H-shaped cross-section beam 4 to the vertical web 2u of the long split tee 2e via the joint angles 6a to 6h is small, and the joint strength is increased. In some cases, the web 4u of the H-shaped cross-section beam 4 is joined with a high-strength bolt 5 via a pair of splice plates sp in the middle of the vertical plate (web) of the long split tee 2e. This strengthens the joint strength.
4 (a) and 4 (b), a long split tee 2e includes a flange 2f that is joined to the box-shaped cross-section column 1 by high-strength bolts, and a flange 2f surface that is parallel to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1. The vertical web 2u having a right-angled surface is formed into a T-shaped cross section, and the vertical web 2u of the upper and lower split tees 2a, 2b and the flange 2f as in the first embodiment are extended and integrated. It has such a shape.
[0022]
The H-shaped cross-section beam 4 is positioned so that the front end face abuts against the front end face of the vertical web 2u of the long split tee 2e (however, there is a gap and does not abut), and in this state, the upper flange 4a is The joint webs 6a and 6b and 6c and 6d are joined to both sides of the upper side of the vertical web 2u of the long split tee 2e by means of a common high-strength bolt 5a. The joint angle 6e is joined by the high strength bolt 5 and the lower flange 4b is abutted and joined to both side surfaces on the lower side of the vertical web 2u of the long split tee 2e by the common high strength bolt 5a. 6f and 6g and 6h, respectively, are joined by a common high-strength bolt 5, and the web 4u is a vertical web 2u of a long split tee 2e. They are joined by a common high-strength bolts 5 through the intermediate portion and the pair of the splice plates sp.
Here, since there is a step (2u> 4u) between the thickness of the vertical web 2u of the long split tee 2e and the thickness of the web 4u of the H-shaped cross-section beam 4, a filler for filling a gap due to this thickness step. A plate Fp is interposed.
[0023]
One example of the construction procedure of the high-strength bolt joint structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section column in the second embodiment will be described below.
(1). In a factory, a long split tee 2e is attached to the box-shaped cross-section column 1 by joining four high strength bolts 3a on the upper and lower sides.
(2). The box-shaped cross-section column 1 with the long split tee 2e attached is carried to the construction site.
(3). At the construction site, with the box-shaped cross-section column 1 built, the pair of lower left and right joint angles 6g, 6h are reversed on the opposite sides of the vertical web 2u of the long split tee 2e. Each vertical plate a is placed on the side of the vertical web 2u of the long split tee 2e. Both The upper pair of left and right joint angles 6e and 6f are long in a state where the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 is supported on the upper surface of the horizontal plate b of the joint angles 6g and 6h. With each horizontal plate b in contact with the upper surface of the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 with the opposite direction to the side of the vertical web 2u of the split split tee 2e, It joins to the side surface of the vertical web 2u of the split split tee 2e by one common high strength bolt 5a.
At this time, the web 4u of the H-shaped cross-section beam 4 is located between the vertical plates a of the pair of left and right joint angles 6e and 6f on the lower side of the long split tee 2e, and the H-shaped cross-section beam 4 is substantially in a predetermined position. Is positioned.
[0024]
(4). A state where the pair of left and right joint angles 6c and 6d on the lower side of the upper part of the long split tee 2e are opposite to each other, and the respective horizontal plates b are in contact with the lower surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross section beam 4 Thus, each vertical plate a is brought into contact with the side surface of the vertical web 2u of the long split tee 2e and joined by one common high strength bolt 5a.
Further, the pair of left and right joint angles 6a and 6b on the upper side of the long split tee 2e are turned in opposite directions, and the respective horizontal plates b are brought into contact with the upper surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross section beam 4. In this state, each vertical plate a is brought into contact with the side surface of the vertical web 2u of the long split tee 2e and joined by one common high-strength bolt 5a.
(5). The horizontal plate b of the upper joint angle 6a and one side of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and the lower joint angle 6c are joined together by a single high strength bolt 5, and the upper joint angle 6b The horizontal plate b and the other side of the upper flange 4a of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6d are joined together by a single high-strength bolt 5, and the H-shaped cross-section beam 4 is joined. Position it at a predetermined position.
[0025]
(6). The horizontal plate b of the upper joint angle 6e on the lower side of the long split tee 2e, one side of the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6g The horizontal plate b of the upper joint angle 6f and the other side of the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 and the horizontal plate b of the lower joint angle 6g are joined together by a common high-strength bolt 5. Joining with a common high-strength bolt 5.
(7). A splice plate sp is brought into contact with both side surfaces of the middle portion of the vertical web 2u of the long split tee 2e and both side surfaces of the web 4u of the H-shaped cross section beam 4 and is joined by the high-strength bolts 5. At this time, since the thickness of the vertical web 2u of the long split tee 2e is different from the thickness of the web 4u of the H-shaped cross-section beam 4, a gap due to the thickness difference is filled on both sides of the web 4u of the thin H-shaped cross-section beam 4. The filler plate Fp for inserting is inserted. In this way, the junction structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section beam as shown in FIGS. 4A and 4B is obtained.
When constructing a joint structure of such a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam, the same effects as in Example 1 can be obtained, and the split tee is made into a long split tee, the upper part, the middle part, Since the H-shaped cross-section beam 4 and the high-strength bolt are joined at the lower part, the joint strength can be further strengthened.
[0026]
(Example 3)
Embodiment 3 will be described below with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). As in Example 1, Example 3 is a case where the present invention is applied in a high-strength bolt joint structure of a box-shaped column using split tees and an H-shaped beam. Basically, The same as in Example 1.
In the first embodiment, the joint angle vertical plate a is joined to the vertical web 2u of the pair of upper and lower split tees 2a, 2b by one high-strength bolt, respectively, and the joint angle horizontal plate b and the H-shaped cross-section beam 4 are joined together. The upper and lower flanges 4a and 4b are joined by a single high-strength bolt 5, respectively. However, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the third embodiment uses split tees 2c and 2d. The horizontal length of the vertical web 2u and the horizontal length of the joint angles 6i to 6p are increased, and the joint of the vertical plates a of the joint angles 6i to 6p to the vertical web 2u of the split tees 2c and 2d is 2 in the horizontal direction. The high-strength bolts 5a are used to join the horizontal plates b of the joint angles 6i to 6p and the flanges 4a and 4b of the H-shaped cross-section beam 4 respectively. From Example 1 in that is carried out by means of two high strength bolts 5 in horizontal direction is different.
[0027]
5 (a) and 5 (b), reference numeral 1 denotes a box-shaped cross-sectional column, and a pair of upper and lower split tees 2c and 2d are joined to each other at a predetermined interval. 4a is joined to the upper split tee 2c side, and the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 is joined to the lower split tee 2d side.
The split tees 2c and 2d include a flange 2f joined to the box-shaped cross-section column 1 by a high-strength bolt 3a, and a vertical web 2u having a plane parallel to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1 and perpendicular to the flange 2f surface. The cross section is formed in a T shape, and the vertical web 2u has two bolt holes 7 in the vertical direction.
As shown in FIGS. 6 and 7, the joint angles 6 i to 6 p have a mountain-shaped cross section including a vertical plate a having two bolt holes 7 in the horizontal direction and a horizontal plate b having two bolt holes 8 in the horizontal direction. Is.
[0028]
The H-shaped cross-section beam 4 is positioned so that the front end surface thereof abuts against the front end surface of the vertical web 2u of the split tee 2c, 2d (however, there is a gap and does not abut), and in this state, the upper flange 4a is On the horizontal plate b of the joint angles 6i and 6j, 6k and 6l, the vertical plate a being abutted and joined by two high-strength bolts 5a which are opposite in direction to the side surface of the vertical web 2u of the upper split tee 2c and which are common in the horizontal direction. Are joined by two common high strength bolts 5 in the horizontal direction, and the lower flange 4b is opposite to the side surface of the vertical web 2u of the lower split tee 2d and the two common high strength bolts in the horizontal direction. The horizontal plates b of the joint angles 6m and 6n, 6o and 6p, which contact the vertical plate a by 5a, are joined by two common high strength bolts 5 in the horizontal direction.
Since the high-strength bolted joint structure of the box-shaped cross-sectional column 1 and the H-shaped cross-sectional column 4 is basically obtained by a procedure that is almost the same as that in the first embodiment, description of this procedure is omitted.
In the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the horizontal lengths of the split tees 2a and 2b and the joint angles 6i to 6p are increased to increase the number of high strength bolts 5a and 5 in the horizontal direction. Therefore, there exists an effect which can ensure joint part intensity | strength more stably.
[0029]
Example 4
Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). As in Example 1, Example 4 is a case where the present invention is applied to a high-strength bolt joint structure of a box-shaped column using split tees and an H-shaped beam. Basically, The same as in Example 1.
The fourth embodiment has a shape in which a part of the outer corner is cut out on the side surface of the vertical web 2u of the pair of upper and lower split tees 2a, 2b attached to the side surface of the box-shaped cross-section column 1 with a high strength bolt 3a. The point at which the H-shaped cross-section beam 4 is attached via the joint angles 6q to 6x, the width (height) of the joint angles 6q to 6x is increased, and the joint angles 6q to 6x are perpendicular to the vertical web 2u of the split tees 2a and 2b. The plates a are joined by two high-strength bolts 5a in the vertical direction, and the joint angles 6q to 6x and the horizontal plates b of the flanges 4a and 4b of the H-shaped cross-section beam 4 are joined in two in the horizontal direction. This is different from the first embodiment in that the high-strength bolt 5 is used.
[0030]
8 (a) and 8 (b), reference numeral 1 denotes a box-shaped cross-sectional column, and a pair of upper and lower split tees 2a and 2b are joined to a side surface at a predetermined interval. Are joined to the upper split tee 2a side, and the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 is joined to the lower split tee 2b side.
The split tees 2a and 2b include a flange 2f joined to the box-shaped cross-section column 1 by a high-strength bolt 3a, and a vertical web 2u having a plane parallel to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1 and perpendicular to the flange 2f surface. The cross section is formed in a T shape, and has two bolt holes 7 in the vertical direction on the upper side and the lower side of the vertical web 2u.
As shown in FIGS. 9 and 10, the joint angles 6 q to 6 x have a mountain-shaped cross section including a vertical plate a having two bolt holes 7 in the vertical direction and a horizontal plate b having two bolt holes 8 in the horizontal direction. The outer corner is partially cut out.
[0031]
The H-shaped cross-section beam 4 is positioned such that the front end face abuts against the front end face of the vertical web 2u of the split tee 2a, 2b (however, there is a gap and does not abut). In this state, the upper flange 4a To the horizontal plates b of the joint angles 6q and 6r, 6s and 6t, which are opposite to the side surfaces of the vertical web 2u of the upper split tee 2a and the vertical plate a is joined by two common high strength bolts 5a in the vertical direction, respectively. Joined by two common high-strength bolts 5 in the horizontal direction, the lower flange 4b is opposite to the side surface of the vertical web 2u of the lower split tee 2b, and the vertical plate a is shared by two in the vertical direction. Are joined by two common high-strength bolts 5 in the horizontal direction to the joint plates 6u and 6v, 6w and 6x, which are joined by the high-strength bolt 5a.
Since the high-strength bolt joint structure of the box-shaped cross-section column 1 and the H-shaped cross-section column 4 of the fourth embodiment is basically obtained by the same procedure as that of the first embodiment, the description of this procedure is omitted. To do.
In the fourth embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the width and length of the split tees 2a and 2b and the joint angles 6i to 6p are increased, and in the vertical direction on the vertical plate a side, Since there are two high-strength bolts to be joined in the horizontal direction on the horizontal plate b side, there is an effect that the joint strength can be secured more stably.
[0032]
(Example 5)
Embodiment 5 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 11 (a) and 11 (b). In the fifth embodiment, as in the first embodiment, the present invention is applied to the joint structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section beam.
In the fifth embodiment, a box-shaped cross-section column in which an H-shaped cross-section beam 4 is joined to the side surface of the box-shaped cross-section column 1 via a long split tee 2e joined to a high-strength bolt. This is an example of the structure. One long split tee 2e is used, the length of which is shorter than the height of the H-shaped cross section beam 4, and vertical plates a with joint angles 6y and 6z and 6yo and 6zo are provided. Joined to the vertical web 2u of the long split tee 2e inside the upper and lower flanges 4a, 4b of the H-shaped cross-section beam 4 by a high-strength bolt 5a, and the horizontal plates b of the joint angles 6y and 6z, 6yo and 6zo This is a joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam joined to the inner side surfaces of the upper and lower flanges 4a, 4b of the shaped cross-section beam 4 with high-strength bolts 5, and is different from the first to fourth embodiments.
[0033]
11 (a) and 11 (b), reference numeral 1 denotes a box-shaped cross-sectional column, and a long split tee 2e is joined to a side surface by a high-strength bolt 3a. This long split tee 2e is composed of a flange 2f that is bolted to the box-shaped cross-section column 1 with high-strength bolts, and a vertical web 2u that has a plane parallel to the axial direction of the box-shaped cross-section column 1 and perpendicular to the flange 2f surface. The cross section is formed in a T shape, and the length is shorter than the height of the H cross section beam 4 by the thickness of the lower flange 4a. Two bolts are provided on the upper and lower sides of the vertical web 2u in the vertical direction. A hole is formed.
As shown in FIGS. 12 and 13, the joint angle has a mountain-shaped cross section composed of a vertical plate a having two bolt holes 7 in the vertical direction and a horizontal plate b having two bolt holes 8 in the horizontal direction. It has a shape in which a part of the outer corner of the vertical plate a is cut out.
The H-shaped cross-section beam 4 is positioned so that the front end surface abuts on the front end surface of the vertical web 2u of the long split tee 2e (however, there is a gap and does not abut). It is joined to the side surface of the vertical web 2u of the tee 2e by the high strength bolt 5 via joint angles 6y, 6z, 6yo, 6zo joined by the high strength bolt 5a.
[0034]
On the upper side of the long split tee 2e that joins the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4, the direction is opposite to the both sides of the vertical web 2u of the long split tee 2e, and the vertical plate a is set in the vertical direction. The upper surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 is supported on the upper surface of the horizontal plate b having a pair of left and right joint angles 6y and 6z joined by the two high-strength bolts 5a. The flange 4a and the horizontal plate b having joint angles 6y and 6z are joined by two high-strength bolts 5 in the horizontal direction.
In addition, on the lower side of the long split tee 2e that joins the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4, the vertical plate a is oriented in the vertical direction on the opposite sides of the vertical web 2u of the long split tee 2e. In the state where the upper surface of the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4 is in contact with the lower surface of the horizontal plate b of the pair of left and right joint angles 6yo and 6zo joined by two common high strength bolts 5a. The lower flange 4b of the beam 4 and the horizontal plate b with joint angles 6yo and 6zo are joined by two high-strength bolts 5 in the horizontal direction.
[0035]
One example of the construction procedure of the high-strength bolted joint structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section column in Example 5 will be described below.
(1). In the factory, a long split tee 2e is joined to the box-shaped cross-section column 1 by using a high-strength bolt 3a.
(2). The box-shaped cross-section column 1 with the long split tee 2e attached is carried to the construction site.
(3). At the construction site, with the box-shaped cross-section column 1 built, a horizontal plate b with one joint angle 6y on the upper side (front side) is previously formed on the upper side surface of the vertical web 2u of the long split tee 2e. Joined to the lower surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 by two high-strength bolts 5 in the horizontal direction, the vertical plate a of the joint angle 6y and the vertical plate a of the other (back side) joint angle 6z are long. The side of the vertical web 2u of the small split tee 2e is abutted from both sides in opposite directions, the vertical plate a of the joint angle 6y, the vertical plate a of the other (back side) joint angle 6z and the long split tee 2e. The vertical web 2u is joined by two common high-strength bolts 5a in the vertical direction.
At this time, the joint positions of the joint angles 6y and 6z are set so that the upper surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross-section beam 4 and the upper end surface of the long split tee 2e are at the same level. The web 4u of the cross-sectional beam is located between the vertical plates a of the pair of left and right joint angles 6y and 6z on the upper side of the lower long split tee 2b, and the H-shaped cross-sectional beam 4 is positioned at a predetermined position. .
[0036]
(4). A pair of left and right joint angles on the lower side surface of the vertical web 2u of the long split tee 2e with the lower surface of the upper flange 4a of the H-shaped cross section beam 4 supported on the upper surface of the horizontal plate b of the joint angles 6y, 6z. The vertical plate a of 6yo and 6zo abuts and the horizontal plate b abuts on the upper surface of the lower flange 4b of the H-shaped cross section beam 4, and the vertical web 2u of the long split tee 2e is perpendicular to the joint angles 6yo and 6zo. The plate a is joined by two common high-strength bolts 5a in the vertical direction, and the horizontal plate b of the joint angles 6yo and 6zo and the lower flange 4b of the H-shaped cross-section beam 4 are respectively connected to two common high strengths in the horizontal direction. Joining with force bolt 5. In this way, a junction structure of a box-shaped cross section column and an H-shaped cross section beam as shown in FIGS. 11A and 11B is obtained.
In the case of the fifth embodiment, when the joint strength is further stabilized, as in the second embodiment, an intermediate between the vertical web 2u of the long split tee 2e and the web 4u of the H-shaped cross section beam 4 is used. It is also considered that the parts are joined via a splice plate sp (filler plate Fp) in contact with one side or both sides.
[0037]
In the high strength bolt joint structure of the fifth embodiment, since the number of long split tees is half, it is easy to attach the long split tee to the box-shaped cross-section column. In addition, since the number of joint angles is also half, the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened.
As is common to the above-described embodiments, the thickness of the vertical web 2u of the long split tee 2e is usually larger than the thickness of the H-shaped cross-section beam 4, and the vertical web 2u of the long split tee 2e is H. When high-strength bolts are joined via the joint angle of the cross-section beam 4, a gap is formed between the vertical plate a having the joint angle and the web 4 u of the H-section beam 4. It is not indispensable to fill this gap, but if it is necessary to fill the gap, consider inserting a filler plate into this gap.
[0038]
The present invention is not limited to the contents of the above embodiments. For example, the above embodiment is applied to the case where the steel column is a square box-shaped column and the steel beam is an H-shaped beam. The present invention can also be applied to a column having a cross section.
In addition, split tee shape, size, placement, joining conditions, joint angle shape size, placement, bolt hole diameter, placement conditions, high strength bolt and nut / washer setting conditions, use of filler plate, About the high friction process with respect to each joining surface, a joining procedure, etc., there exists a change within the range which satisfies the said claim according to a joining target object, joining site | part, material strength, design strength, etc.
[0039]
【The invention's effect】
In the present invention, the vertical web of the split tee is arranged parallel to the material axis direction of the steel column and fixed to the steel column, and the steel beam is joined to the split tee via a joint angle with a high strength bolt. because there is,
(1) When a steel beam is attached to a steel cross-section column, the position adjustment of the joint angle can be easily performed, so the restrictions during the position adjustment work of the steel beam are alleviated and the workability is improved.
(2) Especially when the steel column is a box-shaped cross-section column, it is not necessary to have a complicated one-side tightening mechanism from the inside before building the box-shaped cross-section column at the factory or construction site. A high-strength bolt joint structure using only high-strength bolts is possible. As a result, the cost can be significantly reduced, and the mechanical quality can be stabilized even for large structures, so that it is possible to realize a joint structure with higher safety.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partially sectional side view showing a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 1 of the present invention, and FIG. Aa-Ab arrow explanatory drawing of a figure.
2A is a front explanatory view showing a shape example of a joint angle used in FIG. 1, and FIG. 2B is a side explanatory view of FIG.
3A is a front explanatory view showing an example of the shape of a joint angle used in FIG. 1, and FIG. 3B is a side explanatory view of FIG.
4A is a partial cross-sectional side view illustrating a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 2 of the present invention, and FIG. The Ba-Bb arrow explanatory drawing of a figure.
5A is a partial cross-sectional side view showing a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 3 of the present invention, and FIG. Ca-Cb arrow explanatory drawing of a figure.
6A is a front explanatory view showing a shape example of a joint angle used in FIG. 5, and FIG. 6B is a side explanatory view of FIG.
7A is a front explanatory view showing a shape example of a joint angle used in FIG. 5, and FIG. 7B is a side explanatory view of FIG.
8A is a partial cross-sectional side view illustrating a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 4 of the present invention, and FIG. Da-Db arrow explanatory drawing of a figure.
9A is a front explanatory view showing an example of the shape of the joint angle used in FIG. 8, and FIG. 9B is a side explanatory view of FIG.
10A is a front explanatory view showing an example of the shape of a joint angle used in FIG. 8, and FIG. 10B is a side explanatory view of FIG.
11 (a) is a partially sectional side view showing a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 5 of the present invention, and FIG. 11 (b) is a diagram (a). Ea-Eb arrow explanatory drawing of a figure.
12A is a front explanatory view showing a shape example of a joint angle used in FIG. 11, and FIG. 12B is a side explanatory view of FIG.
13A is a front explanatory view showing a shape example of a joint angle used in FIG. 11, and FIG. 13B is a side explanatory view of FIG.
FIG. 14 is a three-dimensional explanatory view showing the entire general high-strength bolt joint structure using a conventional box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam.
15 (a) is a view showing a joint structure of a box-shaped cross-section column, a split tee and an H-shaped cross-section beam in an example of a conventional high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross section beam as shown in FIG. 14; Partial cross-sectional explanatory drawing which shows an example, (b) A figure is a Fa-Fb arrow explanatory drawing of (a) figure.
[Explanation of symbols]
1 Box-shaped cross-section column
2 Split tee
2a-d Split tee
2e Long split tee
2f Flange (Split tee)
2u vertical web (split tee)
3 High strength bolt (one side bolt)
3a high strength bolt
4 H-shaped cross section beam
4a Upper flange (H-shaped cross section beam)
4b Lower flange (H-shaped cross section beam)
4u Web (H-shaped cross section beam)
5, 5a High strength bolt
sp splice plate
Fp filler plate
6a-6z Joint angle
6y, 6yo joint angle
6z, 6zo joint angle
7 Bolt hole (vertical plate)
8 Bolt hole (horizontal plate)
9 Friction surface expansion washer

Claims

In a steel column and steel beam high-strength bolted connection structure using a steel tie and steel beam via a split tee, the split tee web surface is arranged parallel to the column axis direction. The flange part is high-strength bolted to the steel column, and the steel beam is high-strength bolted to the joint angle where the high-strength bolt is joined to the split tee web in the outer region of the split tee web tip. A high-strength bolt joint structure of steel columns and steel beams.

The steel column and steel beam high-strength bolt joint structure according to claim 1, wherein the steel column is a square box-shaped cross-section material or an H-shaped cross-section material.

The steel column is a circular box-shaped cross-section, and the split tee flange is curved so that it is substantially in surface contact with the outer peripheral surface of the circular box-shaped cross-section, and the steel column and split tee flange are high. 2. The high-strength bolt joint structure of a steel column and a steel beam according to claim 1, wherein the bolt is joined by force bolt.

Before building a steel column at a factory or construction site, place the split tee so that the web surface is parallel to the material axis direction of the column and bolt the flange to the steel column. A steel column and steel beam high-strength bolted construction method, characterized in that a steel beam and a steel beam are joined to a split tee web portion via a joint angle after the construction of the pillar.