JP5410143B2 - 柱梁接合部 - Google Patents
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Description
の下フランジが取り付いているダイアフラムの下側に小さい梁の下フランジが取り付けられる。小さい梁が、大きい梁せいの下フランジのダイアフラム下側に取り付ければ、梁せいの増大と、大きい梁せいの下フランジが取り付くダイアフラムの厚板効果によりウエブの曲げモーメント負担が期待できる。
が出来ると共に、柱梁接合部の梁下フランジが1枚のダイアフラムにまとめられて外観が良くなり、ハンチにより、梁せいが向上して梁端の断面係数が増加して耐力が向上する。請求項1の効果と合わせれば建築鉄骨全体の重量を5〜10%低減させることができる。
図5に、請求項1に係る発明の実施の1例として、建築鉄骨柱梁接合部において、ダイアフラム1の柱5からの出を無くすと共に、ダイアフラム1の板厚1tを増加させて、 柱シャフト5とダイアフラム1の溶接部7、及び、梁フランジ4Fとダイアフラム1の溶接部7を重ねて接合すると共に、ウエブ側に5mm以上望むらくは35mm以上増加させたダイアフラム1の少なくとも該増厚部分を梁ウエブと溶接接合させた例を示す。ダイアフラムの肉厚をウエブせいの1/2迄増加させた場合は上下のダイアフラムを一体化したものを用いるか又はその2枚のダイアフラムの中間で溶接接合して中間の柱短管を省略することができる。その場合、中間の柱短管の溶接を省略することができる。
請求項1に係る発明の実施の1例として、図6に示すように、ウエブ3の曲げモーメント負担の最も大きいところの梁フランジ近傍で、増加させたダイアフラム増厚部分3bとウエブを溶接接合させることにより、柱梁接合部パネル2の面外変形でウエブ3に曲げモーメントを負担させることが期待できない場合に、梁4に掛かる曲げモーメントの一部を梁ウエブ3に負担させることを特徴とする柱梁接合部で、梁4に掛かる弾性状態負荷で梁中心部から直線的に増加し得る応力分布4Mから、曲げモーメント負担部の微小部分dxで、中心部からの距離xと中心部からの距離に比例する応力σと微小面積を乗じて微小部分の曲げモーメント負担を求めて積分して、ウエブに掛かる曲げモーメント負担を算出することにより、ウエブ・ダイアフラム溶接端で負担する曲げモーメントを求めて、これと梁フランジ負担の曲げモーメントとの和を算出して、この和が1段階大きいせいのウエブ曲げモーメント負担のない梁より大きければ、これを曲げモーメントの1部を梁ウエブ3に負担させた梁4に置き換えることが出来る。又は、ウエブ負担のない梁で実際に構造計算で得られた梁端の最大応力σmaxがウエブ負担のない梁の許容応力度を満足していても、1段階小さいいせいのウエブ曲げモーメント負担のない梁では僅かに梁の許容応力度を満足出来ない場合に、曲げモーメントの一部を梁ウエブに負担させて耐力を上げて許容応力度を満足すれば、このより小さいせいの梁に置き換えることが出来る。
請求項2に係る発明は、図7に示すように、同じ柱で請求項1の発明に係る梁に隣接した、より小さいせいの梁4に対してハンチ加工処理4Hを行い複数の柱梁接合部の梁端部下フランジを同じダイアフラム1に取り付けることを特徴とする柱梁接合部又はその製作方法である。ハンチ隠された梁フランジ4Hは厚板のダイアフラムの下側に取り付けられるのが通常である。梁せい低減された梁4とハンチ隠された梁を組み合わせると梁せい低減の効果が増大する。
請求項3に係る発明の構成は、図8に示すように、請求項1又は3に係る発明に加えて、梁長さ中央部の梁4Cの上面又は下面に、平鋼、立て板又は形鋼16を溶接接合するか又は梁長さ中央部の下面に熱線加工又は溶接肉盛して梁を予め上方向に変形させて、梁の撓みを抑えることを特徴とする。上面に取り付けた場合は、梁幅中央に床スラブのコンクリート止めに用いる事もできる。下面に取り付けると長手方向の両端を溶接するだけで済むので最少の労力となる。
請求項4に係る発明の実施例の1つとして、図9に、請求項1から3に係る発明のいずれかにおいて、溶接開先を施した梁フランジ4Fの反対側即ち裏側から溶接を開始して、開先側に溶接ビード表面を出させた後に、裏はつりなしに開先側の溶接7を実施して、梁フランジ4Fとダイアフラム1の端部又は柱2の外面とを完全融け込み溶接で接合することを特徴とする柱梁接合部又はその製作方法を示す。
請求項5に係る発明の実施例の1つとして、図10に、請求項1から4に係る発明のいずれかにおいて、柱2の内面と0.5乃至4mmの隙間望むらくは2mmの隙間を開けて裏受金10Uを柱内面に取り付けた上、柱からの出のない通しダイアフラムと該柱端部とを溶接ルートギャップ0乃至5mm望むらくは3mm程度を確保したうえで、溶接接合することを特徴とする柱梁接合部又はその製作方法を示す。
1A ダイアフラムの出
2 パネル
2Z パネルゾーン
3 ウエブ
3a ウエブ非負担長
3b ウエブ負担長
3W ウエブ取付溶接部
3tW ウエブ板厚
4 梁
4B 厚板梁フランジ
4C 中央梁
4F 梁フランジ
4bf 梁フランジ幅
4M 梁曲げモーメント分布
4tf 梁フランジ板厚
4H ハンチ加工された梁フランジ
4K 梁ブラケット
4W ハンチ加工溶接
5 柱シャフト
6 柱・ダイアフラム溶接部
7 梁フランジ・ダイアフラム溶接部
7B 厚板梁フランジと薄板梁フランジの溶接部
7F 厚板梁フランジと梁ウエブの溶接部
8 組立溶接
10 裏当金
11 スカラップ
11N ノンスカラップ
12 面外変形
13 応力の流れ
14 ハンチ処理された梁フランジ
15 増厚された梁フランジ
16 長さ中央部の上面又は下面に、溶接接合あれた平鋼、立て板又は形鋼
Claims (5)
- 鉄骨柱梁接合部において、
角形鋼管柱又は丸形鋼管柱に該柱からの出の無い通しダイアフラムを溶接接合させた溶接部とH形鋼梁フランジにダイアフラムを溶接接合させた溶接部を互いに重ね合わせると共に、ウエブ側に5mm以上で梁ウエブせいの1/2の厚さ以下に増加させたダイアフラムの少なくとも該増加部分を梁ウエブと溶接接合させることにより、
梁に掛かる曲げモーメントの一部を梁ウエブに負担させることを特徴とする柱梁接合部。 - 請求項1に記載の柱梁接合部において、
同一の柱梁接合部で一方の梁に隣接した、他方のより小さいせいの梁に対してハンチ処理を行い柱梁接合部の複数の梁端部下フランジを同じダイアフラムに取り付けることを特徴とする柱梁接合部。 - 請求項1又は2に記載の柱梁接合部において、
梁長さ中央部の上面又は下面に、平鋼、立て板又は形鋼を溶接接合するか又は梁長さ中央部の下面に熱線加工するか又は溶接ビードを負荷して、梁を予め上方向に変形させることを特徴とする柱梁接合部。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の柱梁接合部において、
溶接開先を施した梁フランジの反対側から溶接を行い、開先側に溶接ビードを出させた後に、裏はつりなしに開先側の溶接を実施して、鋼製当て金付きの梁フランジとダイアフラム端部又は柱外面とを完全融け込み溶接で接合することを特徴とする柱梁接合部。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の柱梁接合部において、
柱内面と0.5乃至4mmの隙間を開けた裏当金を柱内面に取り付けた上、柱からの出のない通しダイアフラムと該柱端部とを溶接ルートギャップ0乃至4mmの狭開先で溶接接合することを特徴とする柱梁接合部。
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