JP4683940B2 - 柱梁接合構造 - Google Patents

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この発明は、鉄骨柱、鉄骨鉄筋コンクリート柱又は鉄骨コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造の技術分野に属する。
柱梁接合構造における鉄骨梁の端部の断面性能(即ち、部材の断面形状による負担能力の程度を比較するための尺度)の大きさは、同鉄骨梁の端部に作用する最大曲げモーメントを基準に設計されている。
すなわち、建物躯体に鉛直方向の荷重(例えば長期荷重)が作用した際の曲げモーメントと、水平方向の荷重(例えば地震荷重)が作用した際の曲げモーメントとを考慮することになる。具体的には、建物躯体(鉄骨梁)に長期荷重が図22(A)に示すように作用すると仮定し、その際に鉄骨梁に作用する曲げモーメントを導き出すと、図22(B)に示す曲げモーメント図を得ることができる。一方、建物躯体に地震荷重が図23(A)に示すように作用すると仮定し、その際に鉄骨梁に作用する曲げモーメントを導き出すと、図23(B)に示す曲げモーメント図を得ることができる。長期荷重時の曲げモーメントと地震荷重時の曲げモーメントとを足すと、図24に示す曲げモーメント図を得ることができ、図中のMが鉄骨梁の端部に作用する最大曲げモーメントであることが解る。
そして、通例の柱梁接合構造における鉄骨梁の端部の断面性能は、圧縮側、引張側(即ち正逆)のどちらの方向に当該最大曲げモーメントが作用しても、十分に耐え得る大きさに設計されている。例えば、
(i)特許文献1の柱梁接合構造は、鉄骨柱に向かって上下のフランジが幅広のテーパー形状に形成されたH形断面ブラケットに鉄骨梁を全周溶接し、同H形断面ブラケットを介して鉄骨柱と剛強に接合することで、上記最大曲げモーメントに耐え得る大きさに設計された断面性能を発揮させている。
(ii)特許文献2の柱梁接合構造は、フランジ端部にハンチ部分を形成した鉄骨梁を鉄骨柱に全周溶接し剛強に接合することで、上記最大曲げモーメントに耐え得る大きさに設計された断面性能を発揮させている。
(iii)ちなみに、梁降伏型の柱梁接合構造を実現するべく、所謂鉄骨柱の弱軸側に配置される鉄骨梁をスプライスプレートを介してボルト接合した柱梁接合構造や、鉄骨柱の弱軸側に配置される鉄骨梁を鉄骨柱の曲げ耐力以下のモーメントでせん断降伏するヒューズ部材を介してボルト接合した柱梁接合構造が公知である(特許文献3、4を参照)。
特開平11−140978号公報 特開2000−54485号公報 特開2004−76345号公報 特開2000−136565号公報
上記特許文献1の柱梁接合構造は、鉄骨梁を幅広のブラケットを介して鉄骨柱に接合することで、断面性能を大きくさせている。しかし、ブラケットの幅寸法を稼ぐべく、フランジをテーパー形状に形成するのが煩雑で、コストが嵩む問題点がある。
上記特許文献2の柱梁接合構造は、鉄骨梁のフランジ端部にハンチ部分を形成して梁成を稼ぐことで、断面性能を大きくさせている。前記鉄骨梁のハンチ部分は、フランジ端部を必要長さ切断除去して露出させたウエブ上端部にハンチプレートを載置し、ウエブ上端部とフランジ側端部に接合して形成するので、製造が煩雑で、コストが嵩む問題点がある。
また、上記特許文献1、2の柱梁接合構造は、圧縮側、引張側のどちらの方向に最大曲げモーメントが作用しても十分に耐え得るように、鉄骨梁の端部を全周溶接している。ところが、図24で明らかなように、最大曲げモーメントが作用するのは圧縮側のみであり、引張側に作用する曲げモーメントは比較的小さい。そのため、最大曲げモーメントが引張側に作用した際にも十分に耐え得る構成とした分だけ無駄な構造となっており、合理的でなく、やはりコストが嵩む問題点がある。
上記特許文献3、4の柱梁接合構造は、梁降伏型の柱梁接合構造の技術分野に属し、本願発明とは技術分野が異なる。
本発明の目的は、鉄骨梁のフランジ端部に、既存のH型鋼などの圧縮力伝達部材を前記鉄骨梁と一体構造に接合し、同圧縮力伝達部材の先端面を鉄骨柱(柱鉄骨)のフランジ外側面又はウエブ側面又は鉄骨柱(柱鉄骨)のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接させることで、特別な部材(上記したブラケットなど)を用意したり、加工を施さなくても既存のH形鋼などを用いて簡単に、圧縮側に作用する最大曲げモーメントに耐え得る大きさの断面性能を発揮させることができ、コストの削減に寄与する、柱梁接合構造を提供することである。
本発明の次の目的は、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には大きな断面性能を発揮し、引張側の曲げモーメントが作用した際には必要最小限の断面性能を発揮する合理的な構成とし、構造の簡略化とコストの削減に寄与する、柱梁接合構造を提供することである。
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨柱と、同鉄骨柱のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は鉄骨柱のフランジ外側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項2に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨柱と、同鉄骨柱のウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は、鉄骨柱のウエブ側面又は同鉄骨柱のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項3に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨柱と、同鉄骨柱のフランジ又はウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ鉄骨柱のフランジ又はウエブと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は鉄骨柱のフランジ外側面又はウエブ側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項4に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は柱鉄骨のフランジ外側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項5に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は、柱鉄骨のウエブ側面又は同柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項6に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のフランジ又はウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱鉄骨のフランジ又はウエブと接合されていること、
前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一に記載した柱梁接合構造において、
圧縮力伝達部材はH形鋼片で構成されており、同H形鋼片の上フランジが鉄骨梁の下フランジにボルト接合又は溶接接合されていることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一に記載した柱梁接合構造において、
圧縮力伝達部材はT形鋼片で構成されており、同T形鋼片のウエブの端部が鉄骨梁の下フランジに溶接接合されていることを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれか一に記載した柱梁接合構造において、
圧縮力伝達部材の先端面は、スペーサーを介して鉄骨柱若しくは柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は鉄骨柱若しくは柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されていることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項4〜8のいずれか一に記載した柱梁接合構造において、
圧縮力伝達部材の先端面と、柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面との間には、コンクリートが充填される隙間が形成されており、この隙間に充填されたコンクリートを介して圧縮力伝達部材の先端面が柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は前記柱梁仕口部のダイヤフラムの側面に当接されていることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項10に記載した柱梁接合構造において、
圧縮力伝達部材の先端面と、柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面との隙間に充填されるコンクリートは鉄筋で補強されていることを特徴とする。
本発明に係る柱梁接合構造は、既存のH形鋼などの圧縮力伝達部材を鉄骨梁と一体構造に接合し、その先端面を鉄骨柱(柱鉄骨)のフランジ外側面又はウエブ側面又は鉄骨柱(柱鉄骨)のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接させるだけで、特別な部材を用意したり、加工を施さなくても既存のH形鋼などを用いて簡単に、圧縮側に作用する最大曲げモーメントに耐え得る大きな断面性能を発揮させることができ、コストの削減に寄与できる。しかも、圧縮力伝達部材を用いて大きな断面性能を発揮させるので、鉄骨梁は引張側の曲げモーメントに対して必要最小限の断面性能を発揮させることができるサイズ(梁成など)のもので良く、鉄骨梁を小型化することができ、やはりコストの削減に寄与できる。
また、圧縮力伝達部材を鉄骨柱に接合するのではなく、当接させることで、最大曲げモーメントが作用する圧縮側には大きな断面性能を発揮させ、曲げモーメントが比較的小さい引張側には鉄骨梁のみの必要最小限の断面性能を発揮させる合理的な構成としたので、構造の簡略化とコストの削減に寄与できる。
鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムなどと接合される。前記鉄骨梁のフランジ端部には、H形鋼片などから成る圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は鉄骨柱(柱鉄骨)のフランジ外側面又はウエブ側面又は鉄骨梁(柱鉄骨)のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接される。鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされる。
請求項1、7に記載した発明に係る柱梁接合構造の実施例を、図1〜図3に基づいて説明する。この柱梁接合構造は、H形鋼から成る鉄骨柱1と、同鉄骨柱1のフランジ1aに対して直交方向に配置されるH形鋼から成る鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、通例のダイヤフラム工法による柱梁接合構造と略同様に、柱・梁仕口部3において、パネルゾーン4の上下のダイヤフラム5、6にそれぞれ鉄骨柱1、1が接合されており、同上下のダイヤフラム5、6に鉄骨梁2の上下のフランジ2a、2bが接合されている。この鉄骨梁2の下フランジ2b端部には、所定の長さのH形鋼片から成る圧縮力伝達部材7の上フランジ7aがボルト接合され、H形鋼が上下2段に重ねられた一体構造の形態とされている(図1、2を参照、請求項7記載の発明)。ちなみに、圧縮力伝達部材7の長さは、後に詳述するが圧縮力伝達部材7が鉄骨柱1を押し込んだ際に圧縮力の伝達に必要十分で、且つ圧縮力伝達部材7の切断位置に生じる応力を鉄骨梁2のみで負担可能な長さLとされている。
この圧縮力伝達部材7の先端面7bは、鉄骨柱1のフランジ1aに当接されている。その結果、地震や風などによって鉄骨梁2に圧縮側(鉄骨梁2に対して時計回り)の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが上ダイヤフラム5を介して鉄骨柱1を引っ張り、圧縮力伝達部材7の下フランジ7cが直接に鉄骨柱1を押し込む。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能する構成となり、鉄骨梁2に圧縮力伝達部材7を加えた大きな断面性能を発揮する(図3の左側の鉄骨梁2)。一方、鉄骨梁2に引張側(鉄骨梁2に対して反時計回り)の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが上ダイヤフラム5を介して鉄骨柱1を押し込み、下フランジ2bが下ダイヤフラム6を介して鉄骨柱1を引っ張る。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能しない構成となり、鉄骨梁2のみの必要最小限の断面性能を発揮する(図3の右側の鉄骨梁2)。すなわち、圧縮力伝達部材7としてH形鋼片を鉄骨梁2にボルト接合し、その先端面7bを鉄骨柱1に当接させるだけで、特別な部材を用意したり、加工を施さなくても簡単に、圧縮側に作用する最大曲げモーメントに耐え得る大きな断面性能を発揮させることができ、コストの削減に寄与できる。しかも、圧縮力伝達部材7を用いて大きな断面性能を発揮させるので、鉄骨梁2は引張側の曲げモーメントに対して必要最小限の断面性能を発揮させることができるサイズ(梁成など)のもので良く、鉄骨梁2を小型化することができ、やはりコストの削減に寄与できる。
また、圧縮力伝達部材7を鉄骨柱1に接合するのではなく、当接させることで、最大曲げモーメントが作用する圧縮側には大きな断面性能を発揮させ、曲げモーメントが比較的小さい引張側には鉄骨梁2のみの必要最小限の断面性能を発揮させる合理的な構成としたので、構造の簡略化とコストの削減に寄与できる。
次に、請求項2、7に記載した発明に係る柱梁接合構造を、図4及び図5に基づいて説明するが、上記実施例1と重複する説明は省略する。この柱梁接合構造は、鉄骨柱1と、同鉄骨柱1のウエブ1bに対して直交方向に配置される鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、鉄骨梁2の上下のフランジ2a、2bが、それぞれ柱梁仕口部3のダイヤフラム5、6に接合されている。そして、前記鉄骨梁2の下フランジ2b端部に、H形鋼片から成る圧縮力伝達部材7が一体構造に接合されている。このとき、圧縮力伝達部材7は、先端面7bが鉄骨柱1のウエブ1bの側面に届くように、鉄骨梁2の下フランジ2bから突出させた形態で接合され、同圧縮力伝達部材7の先端面7bは、鉄骨柱1のウエブ1bの側面に当接されている。
なお、上記実施例2の圧縮力伝達部材7は、先端面7bが鉄骨柱1のウエブ1bの側面に当接されているが、図6〜図8に示すように、鉄骨柱1のフランジ1aに対して直交方向に配置される鉄骨梁(所謂、強軸側の鉄骨梁)2’を接合するべく、柱・梁仕口部3に設けられた下ダイヤフラム(以下、強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラムと云う。)8の側面8aに当接させても良い。この柱梁接合構造の場合は、上ダイヤフラム5が強軸側の鉄骨梁2’を接合するための上ダイヤフラムとして用いられる。
次に、請求項3、7に記載した発明に係る柱梁接合構造を、図9に基づいて説明するが、やはり上記実施例1などと重複する説明は省略する。この柱梁接合構造は、鉄骨柱1と、同鉄骨柱1のフランジ1aに対して直交方向に配置される鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、鉄骨梁2の上下のフランジ2a、2bが直接に鉄骨柱1のフランジ1aに接合されていることを除いて、上記実施例1と同様に、鉄骨梁2の下フランジ2b端部にH形鋼片から成る圧縮力伝達部材7が一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材7の先端面7bが鉄骨柱1のフランジ1aの外側面に当接されている。その結果、地震や風などによって鉄骨梁2に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが直接に鉄骨柱1を引っ張り、圧縮力伝達部材7の下フランジ7cが直接に鉄骨柱1を押し込む。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能する構成となり、鉄骨梁2に圧縮力伝達部材7を加えた大きな断面性能を発揮する。一方、鉄骨梁2に引張側の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが直接に鉄骨柱1を押し込み、下フランジ2bが直接に鉄骨柱1を引っ張る。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能しない構成となり、鉄骨梁2のみの必要最小限の断面性能を発揮する。
なお、上記実施例4の鉄骨梁2は、端部が鉄骨柱1のフランジ1aに直接に接合された構成であるが、図10に示すように、鉄骨梁2の端部が鉄骨柱1のウエブ1bに直接に接合された構成としても、略同様に実施できる。この場合は、前記鉄骨梁2の下フランジ2b端部に接合した圧縮力伝達部材7の先端面7bが鉄骨柱1のウエブ1bの側面に当接される。
次に、請求項4、7に記載した発明に係る柱梁接合構造の実施例を、図11に基づいて説明するが、やはり上記実施例1などと重複した説明は省略する。この柱梁接合構造は、鉄骨コンクリート造(但し、鉄骨鉄筋コンクリート造でも良い。)の柱9と、その柱鉄骨10のフランジ10aに対して直交方向に配置される鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、柱が鉄骨コンクリート造とされていることを除いて、上記実施例1と同様に、鉄骨梁2の下フランジ2b端部にH形鋼片から成る圧縮力伝達部材7が一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材7の先端面7bが柱鉄骨10のフランジ10aの外側面に当接されている。
次に、請求項5、7に記載した発明に係る柱梁接合構造の実施例を、図12及び図13に基づいて説明するが、やはり上記実施例1などと重複した説明は省略する。この柱梁接合構造は、鉄骨コンクリート造の柱9と、その柱鉄骨10のウエブ10bに対して直交方向に配置される鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、柱が鉄骨コンクリート造とされていることを除いて、上記実施例2と同様に、鉄骨梁2の下フランジ2b端部にH形鋼片から成る圧縮力伝達部材7が突出した形態で接合され、同圧縮力伝達部材7の先端面7bが柱鉄骨10のウエブ10bの側面に当接されている。
なお、上記実施例7の圧縮力伝達部材7は、先端面7bを直接に柱鉄骨10のウエブ10bに当接させているが、図14に示すように、柱鉄骨10の凹み部10cに充填されたコンクリート11を介して同柱鉄骨10のウエブ10bの側面に当接させても良い(請求項10記載の発明)。その結果、地震や風などによって鉄骨梁2に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが上ダイヤフラム5を介して柱鉄骨10を引っ張り、圧縮力伝達部材7の先端面7bがコンクリート11を介して柱鉄骨10を押し込む。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能する構成となり、鉄骨梁2に圧縮力伝達部材7を加えた大きな断面性能を発揮する。一方、鉄骨梁2に引張側の曲げモーメントが作用した際には、鉄骨梁2の上フランジ2aが上ダイヤフラム5を介して柱鉄骨10を押し込み、下フランジ2bが下ダイヤフラム6を介して柱鉄骨10を引っ張る。つまり、圧縮力伝達部材7が荷重伝達部材として機能しない構成となり、鉄骨梁2のみの必要最小限の断面性能を発揮する。
また、上記実施例3と同様に、強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラム8の側面8aに当接させても良い(図15を参照)。
次に、請求項6、7に記載した発明に係る柱梁接合構造の実施例を、図16に基づいて説明するが、やはり上記実施例1などと重複する説明は省略する。この柱梁接合構造は、鉄骨コンクリート造の柱9と、その柱鉄骨10のフランジ10aに対して直交方向に配置される鉄骨梁2との接合構造に関する。
本発明の柱梁接合構造は、鉄骨梁2の上下のフランジ2a、2bが直接に柱鉄骨10のフランジ10aの外側面に接合されていることを除いて、上記実施例6と同様に、鉄骨梁2の下フランジ2b端部にH形鋼片から成る圧縮力伝達部材7が一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材7の先端面7bが柱鉄骨10のフランジ10aの外側面に当接されている。
なお、上記実施例10の鉄骨梁2は、端部が直接に柱鉄骨10のフランジ10aの外側面に接合された構成であるが、図17に示すように、鉄骨梁2の端部が柱鉄骨10のウエブ10bに直接に接合された構成としても、略同様に実施できる。この場合は、前記鉄骨梁2の下フランジ2b端部に接合した圧縮力伝達部材7の先端面7bが柱鉄骨10のウエブ10bに当接される。
上記実施例1〜11の圧縮力伝達部材7は先端面7bが鉄骨柱1のフランジ1aの外側面又はウエブ1bの側面又は強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラム8の側面に直接に当接されているが、図18に例示するように、スペーサー12を介して当接されても良い(請求項9記載の発明)
上記実施例6、7、9〜11の圧縮力伝達部材7は先端面7bを柱鉄骨10のフランジ10aの外側面又はウエブ10bの側面又は強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラム8の側面に直接に当接させているが、図19に例示するように、圧縮力伝達部材7の先端面7bと、柱鉄骨10のフランジ10aの外側面(又はウエブ10bの側面又は強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラム8の側面)との間に、コンクリート11が充填されるのに十分な隙間Tを形成し、この隙間Tに充填されたコンクリート11を介して圧縮力伝達部材7の先端面7bを柱鉄骨10のフランジ10aの外側面(又はウエブ10bの側面又は強軸側の鉄骨梁2’用の下ダイヤフラム8の側面)に当接させても良い(請求項10記載の発明)。この場合、前記隙間Tに充填されるコンクリート11を鉄筋で補強すると好都合である(図示は省略、請求項11記載の発明)。
上記実施例1〜11の圧縮力伝達部材7は鉄骨梁2にボルト接合されているが、図20に示すように溶接接合されても良く、接合方法は特に限定されない。
また、圧縮力伝達部材7はH形鋼片で構成しているが、図21に示すように、T形鋼片で構成しても良く、この場合はウエブの端部を鉄骨梁2の下フランジ2bに溶接接合する(請求項8記載の発明)。
上記実施例1〜11は、圧縮側の曲げモーメントを鉄骨梁2に対して時計回りとし、引張側の曲げモーメントを鉄骨梁2に対して反時計回りとしたが、逆の場合でも良く、その場合は、鉄骨梁2の上フランジ2aに圧縮力伝達部材7が一体構造に接合される。
以上に本発明の実施例を説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施し得る。
実施例1の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 鉄骨梁と圧縮力伝達部材との接合構造を示した縦断面図である。 鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際の力学特性と、引張側の曲げモーメントが作用した際の力学特性を示した図である。 実施例2の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 図4のA−A矢視断面図である。 実施例3の柱梁接合構造を概略的に示した構造図である。 実施例3の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 図7のB−B矢視断面図である。 実施例4の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 実施例5の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 実施例6の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 実施例7の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 図12のC−C矢視断面図である。 実施例8の柱梁接合構造を示した水平断面図である。 実施例9の柱梁接合構造を示した水平断面図である。 実施例10の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 実施例11の柱梁接合構造を概略的に示した立面図である。 圧縮力伝達部材の先端面を鉄骨柱のフランジ外側面にスペーサーを介して当接させた状態の部分拡大図である。 圧縮力伝達部材の先端面を柱鉄骨のフランジ外側面にコンクリートを介して当接させた状態の部分拡大図である。 H形鋼片から成る圧縮力伝達部材を鉄骨梁に溶接接合した状態の断面図である。 T形鋼片から成る圧縮力伝達部材を鉄骨梁に溶接接合した状態の断面図である。 (A)は、建築構造物の鉄骨梁に長期荷重が作用した状態を示した模式図である。(B)は、(A)の状態時の曲げモーメント図である。 (A)は、建築構造物に地震荷重が作用した状態を示した模式図である。(B)は、(A)の状態時の曲げモーメント図である。 図22(B)と図23(B)とを足した曲げモーメント図である。
符号の説明
1 鉄骨柱
1a フランジ
1b ウエブ
2 鉄骨梁
2a 上フランジ
2b 下フランジ
3 柱梁仕口部
4 パネルゾーン
5 上ダイヤフラム
6 下ダイヤフラム
7 圧縮力伝達部材
7a 上フランジ
7b 先端面
8 強軸側の鉄骨梁用の下ダイヤフラム
8a 強軸側の鉄骨梁用の下ダイヤフラムの側面
9 鉄骨コンクリート造の柱
10 柱鉄骨
10a フランジ
10b ウエブ
10c 凹み部
11 コンクリート
12 スペーサー

Claims (11)

  1. 鉄骨柱と、同鉄骨柱のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は鉄骨柱のフランジ外側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  2. 鉄骨柱と、同鉄骨柱のウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は、鉄骨柱のウエブ側面又は同鉄骨柱のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  3. 鉄骨柱と、同鉄骨柱のフランジ又はウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ鉄骨柱のフランジ又はウエブと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は鉄骨柱のフランジ外側面又はウエブ側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  4. 鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は柱鉄骨のフランジ外側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  5. 鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱・梁仕口部のダイヤフラムと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は、柱鉄骨のウエブ側面又は同柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  6. 鉄骨鉄筋コンクリート造又は鉄骨コンクリート造の柱と、その柱鉄骨のフランジ又はウエブに対して直交方向に配置される鉄骨梁との接合構造であって、
    鉄骨梁の上下のフランジは、それぞれ柱鉄骨のフランジ又はウエブと接合されていること、
    前記鉄骨梁のフランジ端部には、圧縮力伝達部材が前記鉄骨梁と一体構造に接合され、同圧縮力伝達部材の先端面は柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面に当接されており、鉄骨梁に圧縮側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能し、引張側の曲げモーメントが作用した際には前記圧縮力伝達部材が荷重伝達部材として機能しない構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
  7. 圧縮力伝達部材はH形鋼片で構成されており、同H形鋼片の上フランジが鉄骨梁の下フランジにボルト接合又は溶接接合されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載した柱梁接合構造。
  8. 圧縮力伝達部材はT形鋼片で構成されており、同T形鋼片のウエブの端部が鉄骨梁の下フランジに溶接接合されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載した柱梁接合構造。
  9. 圧縮力伝達部材の先端面は、スペーサーを介して鉄骨柱若しくは柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は鉄骨柱若しくは柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面に当接されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一に記載した柱梁接合構造。
  10. 圧縮力伝達部材の先端面と、柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面との間には、コンクリートが充填される隙間が形成されており、この隙間に充填されたコンクリートを介して圧縮力伝達部材の先端面が柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は前記柱梁仕口部のダイヤフラムの側面に当接されていることを特徴とする、請求項4〜8のいずれか一に記載した柱梁接合構造。
  11. 圧縮力伝達部材の先端面と、柱鉄骨のフランジ外側面又はウエブ側面又は柱鉄骨のフランジに対して直交方向に配置される鉄骨梁を接合するべく、柱・梁仕口部に設けられたダイヤフラムの側面との隙間に充填されるコンクリートは鉄筋で補強されていることを特徴とする、請求項10に記載した柱梁接合構造。
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