JP5516247B2 - 鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造 - Google Patents
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Description
ダイアフラムの装着に際しては、例えば、鉄骨柱に接合される左右の鉄骨梁の高さ(梁せい)が異なる場合には、梁せいに応じて複数枚のダイアフラムを装着するようになり、鋼板の切断・加工と鉄骨柱内への挿入・溶接接合作業といった非常に手間のかかる工程を必要とするため、従来、下記(1)〜(5)のように各種の工夫改良されている接合構造が知られている。
(1)平面井形の仕口金物を柱に挿通して溶接し、仕口金物とH形梁のフランジを溶接接合した構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この場合には、柱に平面井形の仕口金物を溶接する必要があり、また、四口金物に対して梁は、梁フランジの接合だけなので、梁のせん断力に対する接合部の抵抗力が、一般的な接合構造に比べて小さいと言う問題がある。
(2)中央部側のH形鋼梁と、縦向きの取り付け基板を有するH形鋼端部梁とを、接合用の溝形鋼を用いることで、これらのフランジの接合を省略するようにした梁接続装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
この場合には、取り付け基板を柱の側面板に溶接により固定する必要があり、溶接作業が煩雑になるという問題がある。また、梁軸方向の引っ張り力が柱に作用した場合には、柱には面外曲げの引張力が作用するため、柱の側面板が面外方向に変形する恐れがあるという問題がある。
(3)カットT型の接合金物を用いた引張接合とする柱と梁の接合構造も知られている(例えば、特許文献3参照)。
この場合にも、前記(2)の場合と同様に、カットT型の接合金物を柱の側面板に溶接により固定する必要があり、溶接作業が煩雑になるという問題がある。また、梁軸方向の引っ張り力が柱に作用した場合には、柱には面外曲げの引張力が作用するため、柱の側面板が面外方向に変形する恐れがあるという問題がある。
(4)柱の外側に外ダイアフラムを接合し、梁フランジを前記外ダイアフラムに接合するようにした柱梁接合構造も知られている(例えば、特許文献4参照)。
この場合には、柱に外ダイアフラムを溶接する必要があり、溶接コストが掛かるという問題がある。また、梁は、外ダイアフラムに対して梁フランジの接合だけなので、梁のせん断力に対する接合部の抵抗力が小さいという問題がある。
(5)柱の外側に鋼管を巻き、柱とその外側の鋼管との間に、柱梁接合金具の一端側を配置すると共に、柱梁接合金具の他端側を梁とボルト接合し、柱とその外側の鋼管との間に、コンクリートを注入・硬化することで、梁端部を固定する柱梁の接合構造も知られている(例えば、特許文献5参照)。
この場合には、柱梁の接合構造が、コンクリートとの合成構造となるため、解体撤去等する場合には、コンクリートと鋼との分離廃棄作業が必要になるので、トータルコストが高くなるという問題がある。
このような問題点を解消した、鉄骨柱と鉄骨梁とを接合するための柱梁接合構造として、鉄骨柱と鉄骨梁との柱梁接合部における柱梁間の応力伝達機構をきわめて効率の良いものにして補強金物を省略し、作業の効率化と組立コストの低減を可能にする柱梁接合構造として、次の(6)のような技術も知られている。
この場合には、柱における周側面板に作用する面外方向の梁からの軸力が小さくなっているので、面外変形が極力抑えることが可能になっているが、より一層、柱における周側面板に作用する面外方向の外力が小さくなることが望まれる。
本発明は、鉄骨柱における梁が接合される側の周側面板に面外方向の外力が作用するのを抑制することが可能な鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造を提供することを目的とする。
第2発明では、第1発明の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造において、前記梁接合金具に対して梁ブラケットにおける上端レベルが、前記凸凹部における最上端レベルから半ピッチずらされて設置され、前記梁ブラケットにおける下端レベルが、前記凸凹部における最下端レベルに前記梁ブラケットが設置されて、上下反転配置した場合に、梁ブラケットの上端レベルが同レベルとなるようにされていることを特徴とする。
第3発明の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造では、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、前記梁接合金具は平面コ字状部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする。
第4発明の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造では、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、平面L字状部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする。
第5発明の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造では、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、前記梁接合金具は、鉄骨柱に嵌合される平面角筒形部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、前記梁接合金具における梁軸方向の梁と反対側の周側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする。
第6発明においては、第1発明〜第5発明いずれかの鉄骨柱鉄骨梁との接合構造において、ワンサイド接合具は、ドリルねじとされていることを特徴とする。
また、ワンサイド接合具にその軸方向に直角なせん断抵抗力を機能させて、容易に鉄骨柱に対して梁接合金具を固定することができる。また、梁軸方向の軸力に対してワンサイド接合金具によるせん断抵抗により抵抗する接合構造とすることができる等の効果が得られる。
また、梁接合金具における梁軸方向に平行な取り付け板としての側面板とこれに接続する梁軸方向に直角な側面板には、上下方向に交互に凸凹部が形成されているので、梁接合金具の軽量化を計ることができる等の効果が得られる。
第2発明によると、梁接合金具に対して梁ブラケットにおける上端レベルが、前記凸凹部における最上端レベルから半ピッチずらされて設置され、前記梁ブラケットにおける下端レベルが、前記凸凹部における最下端レベルに前記梁ブラケットが設置されて、梁接合金具を上下反転配置した場合に、梁ブラケットの上端レベルが同レベルとなるようにされているので、同じ形態の梁接合金具を単に反転配置して組み合わせることで、梁ブラケットの上面レベルを同じレベルにしたり、梁ブラケットに固定される一組の梁部材の上面を合致させることができる等の効果が得られる。
第3発明によると、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とをこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合されているので、従来のように鉄骨柱内に内外にダイアフラムを用いることなく、柱と梁を接合することができる等の効果が得られる。
また、ワンサイド接合具にその軸方向に直角なせん断抵抗力を機能させて、容易に鉄骨柱に対して梁接合金具を固定することができる。また、梁軸方向の軸力に対してワンサイド接合金具によるせん断抵抗により抵抗する接合構造とすることができる等の効果が得られる。
また、梁接合金具は平面コ字状部と梁ブラケットを備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接しているので、平面コ字状部と梁ブラケットを備えた簡単な梁接合金具を用いて、鉄骨柱に鉄骨梁を接合することができる等の効果が得られる。
第4発明によると、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とをこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合されているので、従来のように鉄骨柱内に内外にダイアフラムを用いることなく、柱と梁を接合することができる等の効果が得られる。
また、ワンサイド接合具にその軸方向に直角なせん断抵抗力を機能させて、容易に鉄骨柱に対して梁接合金具を固定することができる。また、梁軸方向の軸力に対してワンサイド接合金具によるせん断抵抗により抵抗する接合構造とすることができる等の効果が得られる。
また、梁接合金具は、平面L字状部と梁ブラケットを備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接しているので、平面L字状部と梁ブラケットを備えた簡単な梁接合金具を用いて、鉄骨柱に鉄骨梁をワンサイド接合具を用いて接合することができる等の効果が得られる。
第5発明によると、鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とをこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合されているので、従来のように鉄骨柱内に内外にダイアフラムを用いることなく、柱と梁を接合することができる等の効果が得られる。
また、ワンサイド接合具にその軸方向に直角なせん断抵抗力を機能させて、容易に鉄骨柱に対して梁接合金具を固定することができる。また、梁軸方向の軸力に対してワンサイド接合金具によるせん断抵抗により抵抗する接合構造とすることができる等の効果が得られる。
また、梁接合金具は、鉄骨柱に嵌合される平面角筒形部を備え、前記梁接合金具における梁軸方向の梁と反対側の周側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接しているので、梁側からの梁軸方向の軸力(引っ張り力又は圧縮力)に対して、梁軸方向の梁と反対側の周側面板の内側面を、鉄骨柱に押圧したり、梁軸方向の梁側の周側面板の内側面を、鉄骨柱の側面板を押圧して抵抗することができ、また、ワンサイド接合金具のせん断抵抗機能の両方の抵抗機構を発揮させることができる等の効果が得られる。
第6発明によると、ワンサイド接合具は、ドリルねじとされているので、ドリルねじという簡単な接合具を用いて、鉄骨柱と梁接合金具とを容易に接合することができる等の効果が得られる。
前記の梁接合金具11は、角形鋼管柱からなる鉄骨柱1の横断面外形寸法よりも僅かに大きな内径寸法の中空部3を有する平面角筒形部からなる梁接合金具本体部2と、その梁接合金具本体部2に一体に設けられた梁ブラケット8とを備えている。
前記の梁接合金具11における平面角筒形部からなる梁接合金具本体部2は、梁軸方向Xに直角で接合すべき一方の梁側に位置する前面側の周側面板5と、その周側面板5と反対側で、鉄骨柱1の背面側に位置する後部の周側面板6、その周側面板5、6に接続すると共に、梁軸方向Xに平行な側部の取り付け板としての各周側面板7とを備えている。
前記の各周側面板7は鉄骨柱1における周側面板12に、平面視で、梁軸方向に直角に設けられているドリルねじ9により固定されている。この場合に、鉄骨柱1の周側面板12には、ドリルねじ9の呼径寸法よりも小さい内径寸法の小径先孔31を、必要に応じ、適宜設ける(以下の実施形態においても同じ)。
例えば、図1,2において右側の梁ブラケット8に作用する引張り力あるいは圧縮力について検討すると、次のようなことが言える。
前記の背面側の周側面板6は、例えば、図2においてT1方向の引っ張り力Tが作用した場合には、前部の周側面板5が矢印T1方向に移動しないように抵抗すると共に、側部の各周側面板7,7が、各周側面板7,7に直角で梁軸方向に直角にねじ込まれたドリルねじ9のせん断抵抗力により、梁軸方向の引っ張り力に抵抗可能な構造とされている。
また、例えば、図2においてC1方向の圧縮力Cが作用した場合には、前部の側面板5が矢印C1方向に移動しないように抵抗する(C1方向と逆方向の圧縮力が作用した場合には後部の側面板6が抵抗する)と共に、側部の各周側面板7,7が、側部の側面板7,7に直角で梁軸方向に直角にねじ込まれたドリルねじ9のせん断抵抗力(支圧接合)により、梁軸方向の圧縮力に抵抗可能な構造とされている。
したがって、梁10側から引っ張り力T1が作用している場合には、梁接合金具11における奥側の周側面板6が鉄骨柱1における奥側の周側面板12の外面に当接してこれに支承させることが可能にされている。
平面角筒形部4を備えた前記梁接合金具11における梁軸方向の梁と反対側の周側面板の内側面は、鉄骨柱の側面板の外面と当接していることで、梁軸方向の引っ張り力が作用した場合に、鉄骨柱1に支承させることができる。
また、梁10側から圧縮力Cが作用するような場合には、梁接合金具11における前面側の周側面板5を鉄骨柱1における前面側の周側面板12に支承させることが可能にされている。いずれの場合にも、梁接合金具11における各周側面板5,6には、これに直角方向の面外方向の力が緩和又は抑制される構造とされている点が本発明の最大の特徴とされている。さらに、側部の各周側面板7,7が、各周側面板7,7に直角で梁軸方向に直角にねじ込まれたドリルねじ9のせん抵抗力により、梁軸方向の引っ張り力、圧縮力に抵抗可能な構造とされている。このようにすることで、梁軸方向の鉄骨梁10における引張り力あるいは圧縮力による、周側面板の面外方向の変形が抑制されるようにし、また、梁軸方向の応力の流れを明確にしている。
また、梁接合金具11における梁軸方向に平行な周側面板7には、面外方向の力が作用しないようにされている。
次いで、図4及び図5に示すように、ブラケット付きの梁接合金具11を、所定のレベルまで鉄骨柱1に嵌合配置して、梁軸方向に平行な側部の周側面板7、7の部分により、これに直角に、かつ梁軸方向に直角に配置されたドリルねじ9を、梁接合金具11の周側面板7および鉄骨柱1の周側面板12にねじ込んで、梁接合金具11を鉄骨柱1に取り付ける。
その後、図5及び図6に示すように、梁接合金具11における梁ブラケット8の側面に、一組の梁部材13を嵌合配置して、梁軸方向に直角にボルト14を、梁ブラケット8のボルト挿通孔と一組の梁部材13の各ボルト挿通孔に渡って挿通して、適宜ワッシャー23を介在させてナット15により締め込んで接合し一体化されている。
前記の梁ブラケット8は、梁せい方向の上下両端部にフランジ16を備えていると共に、上下のフランジ16間を接続するウェブ17には、梁軸方向に延長する凸部18と凹部19とがウェブ17の表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている。図示の実施形態では、ウェブ17部分に、間隔をおいて平行な1組の凸部18と、各フランジ16と凸部18との間と、各凸部18間とに凹部19が形成されている。
前記の凸部に合致する凹部と、前記凹部に合致する凸部を有する一組の梁部材13におけるウェブ17が、嵌合されるように配置されて、梁ブラケット8と一組の梁部材13は、梁軸方向に直角に配置された複数のボルト14及びナット15により、連結されて一体化されている。
梁ブラケット8及び一対の梁部材13におけるウェブ17に梁軸方向に延長する凸部18と凹部19を備えていない形態の場合には、図示省略するが、接合用のボルトに作用するせん断力を軽減するために、梁ブラケット8のウェブ17に小径凸部を形成し、一対の梁部材13のウェブ17に前記小径凸部の外径寸法よりも僅かに大きい内径寸法の筒形部及をウェブ片側面に設けると共に前記小径凸部を貫通できる孔をウェブに設けておいて、これらの小径凸部と筒形部を嵌合するようにしてもよい。
前記のように、本発明の実施形態では、ドリルねじ9には、すべてせん断力のみが作用するように配置されて、接合されている。
なお、梁接合金具11に作用する梁からの鉛直荷重は、梁接合金具11からドリルねじ9のせん断抵抗力(支圧接合)を介して鉄骨柱1に付加される。したがって、本発明において使用されているドリルねじ9は、すべて支圧接合によるせん断抵抗力により、鉄骨柱1に伝達するようにしている。
なお、ドリルねじ以外のワンサイド接合具による場合には、鉄骨柱1と梁接合金具11には、例えば、ワンサイドボルト用などのボルト孔を設ける。
ドリルねじ9の支圧接合によるせん断力を作用させるようにして、鉄骨柱1に伝達させるようにしている点は、前記第1実施形態の場合と同様である。
前記の接合金具本体2は、梁軸方向Xに直角な面板7と、その面板7の両側部に直角に一体に屈曲連接されて設けられた取り付け板としてのアーム部20を上下方向に間隔をおいて複数備えていることで、アーム部20間に側方に開口する凹部21が形成されている。
上下方向に間隔をおいて隣り合う前記のアーム部20間の間隔(凹部21の高さ寸法)は、アーム部20の上下方向の寸法よりも僅かに大きい寸法とされ、その僅かに大きい上下方向の寸法で、かつ前記アーム部20の巾寸法よりも僅かに大きい奥行き寸法の切り欠き凹部21aが、前記面板7に上下方向に間隔をおいて、前記凹部20に接続して設けられている。
上下方向に隣り合う切り欠き凹部21a間における面板7の両側部により、アーム部20に接続する凸部22が面板7側に形成されている。
前記凸部22と切り欠き凹部21aが、面板7の両側部に、一定のピッチで上下方向に交互に形成されている。
しかも、この梁接合金具11では、前記面板7における最上位の切り欠き凹部21aの上端レベルに、梁ブラケット8における上フランジ16の上面が位置するように、面板7に梁ブラケット8が設置されている。かつ、前記面板7における最下位のアーム部20(凸部22)の下端レベルに、梁ブラケット8における下フランジ16の下面が位置するように、面板7に梁ブラケット8が設置されている。
すなわち、面板7に設けられている凸部22と切り欠き凹部21aの組を1ピッチとした場合に、半ピッチずれた梁せい寸法の梁ブラケット8が設置されている。
このような梁接合金具11でも、図12及び図13に示すように、前記実施形態と同様に梁接合金具11における前後のアーム部20を鉄骨柱1における側部の周側面板7にドリルねじ9により、鉄骨柱1に固定することができる。
そして、梁接合金具11を介して、前記実施形態と同様に、一組の梁部材13を備えた梁10を、ボルト14及びナット15並びに適宜ワッシャ23を用いて、鉄骨柱1に固定することができる。
前記梁接合金具11における梁軸方向と平行な側面板、すなわち、前記のアーム部20の内側面は、これに平行な鉄骨柱1の側面板(周側面板12)の外面と当接していることで、平面コ字状部と梁ブラケットを備えた簡単な梁接合金具11を用いて、ドリルねじ9等のワンサイド接合具により、鉄骨柱1に鉄骨梁10を接合することができる。
この場合に、ドリルねじ9の呼径寸法よりも、小さい内径寸法の小径先孔31を、鉄骨柱1の周側面板12に設けたり、前記のアーム部20に設けるようにしてもよい。
そして
この場合、鉄骨柱1の水平周りに、90°の間隔をおいて配置されている隣り合う梁接合金具11は、上下反転配置されて、かつ、一方の梁接合金具11におけるアーム部20を、他方の梁接合金具11における切り欠き凹部21aに配置するようにして、アーム部20の上下方向の高さ寸法分、半ピッチずれた状態で、他方の梁接合金具11は鉄骨柱1に固定されている。
さらにこの場合、隣り合う一方の梁接合金具11における梁ブラケット8の上フランジ16の上面レベルと、隣接する他方の梁接合金具11における梁ブラケット8aの上フランジ(一方の梁接合部材における下フランジに相当)の上面レベルは、同じレベルとなり、しかもこれらの梁接合金具11におけるウェブ17に設けられている梁軸方向に延長する凹部19と凸部18も、ウェブ17の横中心軸線に対して上下対称に設けられていることから、これらの梁ブラケット8(8a)の上面を同レベルに、また、各梁ブラケット8,8aに取り付けられる各梁部材13の上面レベルも同じレベルとすることが可能になり、その結果、各梁ブラケット8(8a)の上面に床パネル等を容易に安定した状態で設置することができ、床パネルの設置も容易になる。
各分割型の梁接合金具片11aは、平面L字状の分割型の梁接合金具本体2aと、これに溶接により固定された分割型の梁ブラケット片8bを備えている。
したがって、梁接合金具11は、一対の平面L字状の分割型の接合金具本体2を対称に備えていると共に、その各分割型の接合金具本体2に梁ブラケット片8aを一体に備えた形態の梁接合金具とされている。
前記の分割型の接合金具本体2aは、梁軸方向Xに直角な面板7と、その面板7の片側部に直角に一体に屈曲連接されて設けられた取り付け板としてのアーム部20を上下方向に連続するように備えている。
また、分割型の梁ブラケット片8bにおける上フランジ16及び下フランジ16は、面板7の基端側(アーム部側より)に向かって張り出す片持ちフランジとされ、ウェブ17には、梁軸方向に延長する凹部19と凸部18とが交互に、梁せい方向中央で梁軸方向の横中心軸線を中心として上下対称に設けられている。
前記の面板7の横巾寸法及びアーム部20の横巾寸法は、鉄骨柱1の巾寸法の1/2以下の寸法とすることで、各面板7及びアーム部20が、それぞれ鉄骨柱1における側面板の横巾寸法の半分以内(片側内)に納まるようにされている。
各アーム部20と鉄骨柱1における梁軸方向の周側面板12には、梁軸方向に直角な方向の中心軸線の先孔が予め設けられて、アーム部20の先孔と梁軸方向に平行な周側面板12側の先孔を合致させるように、各アーム部20を鉄骨柱1に配置したのち、梁軸方向の垂直面に直角にドリルねじ9を各先孔にねじ込むことで、各分割型の梁接合金具片11aは、鉄骨柱1に固定されている。
また、図16及び図17に示すように、各分割型の梁接合金具片11aの梁ブラケット片8bのウェブ17の片面(内側面)相互は、近接(図示の場合)又は接触するように対称に配置され、それらの梁ブラケット片8bのウェブ17に設けられたボルト挿通孔と、各梁ブラケット片8bの外側にそれぞれ配置された一組の梁部材13に設けられたボルト挿通孔とにわたって挿通されたボルト14及びこれにねじ込まれたナット15及び適宜介在されるワッシャー23により、梁10としての各梁部材13と梁ブラケット片8bは接合されている。
前記のボルト14及びナット15は、一組の梁部材13が離間するのを抑止するための開き止め金具であり、各梁部材13と梁ブラケット片8b間の摩擦及び前記のボルト14及びナット15の支圧接合により、梁軸方向の軸力(引っ張り力及び圧縮力)を伝達させる。各梁部材13と梁ブラケット片8b間の上下方向のせん断力は、ウェブ間の凸凹嵌合により伝達可能にされている。
この形態は、前記の図15〜図17に示す第5実施形態の柱梁接合構造に、さらに90°の角度間隔で設置される梁10を鉄骨柱1に接合する形態とする場合である。そして、各平面L型の分割型の梁接合金具本体2aにおけるアーム部20と面板7aの部品の共通化を図りながら、アーム部20に、梁軸方向の異なる梁ブラケット片8bを固定する形態も用いている。このような分割型の梁接合金具本体2aに、予めまたは鉄骨柱1に設置後、追加する分の梁ブラケット片8bを固定している。このようにすることで、一つの梁接合金具本体2aのアーム部20及び面板7aに、それぞれ、90°角度がずれた状態で梁ブラケット8bを固定することで、鉄骨柱1の90°方向の異なる隣り合う2つの周側面板12に、梁ブラケット片8bを有する梁接合金具11(11a,11b)を配置して、90°方向の異なる各一組の梁部材13を、梁ブラケット片8b等を介して鉄骨柱1に接合している。
平面L形の梁接合金具本体2における面板7a及びアーム部20の両方に梁ブラケット片8bを固定するようにしている形態では、面板7aに取り付けられる梁部材からの梁軸方向の軸力に対しては、面板7に設けられている先孔及びその面板7aに対向する鉄骨柱1の周側面板12とのドリルねじによる支圧接合によるせん断抵抗力ではなく、アーム部20側で、梁軸方向に直角な方向のドリルねじ9により支圧接合することで、そのドリルねじ9によるせん断抵抗を発揮するようにしている。
同様に、アーム部20に取り付けられる梁部材からの梁軸方向の軸力に対しては、アーム部20に設けられている先孔及びそのアーム部20に対向する鉄骨柱1の周側面板12とのドリルねじによる支圧接合によるせん断抵抗力ではなく、面板7a側で、梁軸方向に直角な方向のドリルねじ9により支圧接合することで、そのドリルねじ9によるせん断抵抗を発揮するようにしている。
すなわち、面板7a側の梁ブラケット片8bに取り付けられる梁部材からの軸力に対しては、アーム部20側にねじ込まれるドリルねじ9の支圧接合によるせん断抵抗を主として機能させ、アーム部20側の梁ブラケット片8bに取り付けられる梁部材からの軸力に対しては、面板7a側にねじ込まれるドリルねじ9の支圧接合によるせん断抵抗を主として機能させるようにした形態である。
そして、鉄骨柱1における4つの各コーナー部に配置される分割型の梁接合金具片11aのうち、中央部に位置する梁接合金具片11aの平面L形の梁接合金具本体2aにおけるアーム部20には、一方の梁部材13を取り付けるための梁ブラケット片8bを固定し、90°時計回り(右回り)に変位している角度に配置されている面板7には、他方の梁部材13を取り付けるための梁ブラケット片8bを固定することで、90°方向の異なる梁軸方向の部材を接合可能にしている。
なお、図15〜図17に示す構造と同様な部分には、同様な符号を付している。
なお、ドリルねじ9の頭部29の形状及び先孔26の組み合わせ、さらには、小径先孔31の組み合わせは、図示以外にも、設計により適宜設定される。
より具体的に説明すると、図22に示すように、耐力壁23を各階に用いた壁式構造の建築物24の場合には、図24に示すように、地震時に水平力Qが作用した場合に、1階の耐力壁23がΔだけ変位する変形を生じた場合に、1階の耐力壁23には、建築物24の鉛直力Pと変位ΔのモーメントPΔが作用するようになり、図24の壁式構造の線図Aを描くようになるが、図23に示すような柱梁の軸組み構造と壁式構造を組み合わせた軸組み壁式混合構造の建築物25は、鉄骨柱1と鉄骨梁11のフレームにおいて前記実施形態の鉄骨柱1と鉄骨梁10の接合構造とすることで、鉄骨柱1と鉄骨梁10の溶接又はボルトによる強固な固定に比べて、また図22に示す壁式構造の建築物24の耐力壁23の接合部に比べて柔軟性のある半固定構造となることから、図24の直線Bで示す柱梁フレーム(軸組み構造の建築物の場合の地震力変形線図)の耐力が上乗せできることから、図24の線図Cになり、建築物における各階層の層剛性を向上させたり、各階層の層剛性劣化を抑止することができ、建築物25の耐震性能を向上させることができる。
2 梁接合金具本体
3 中空部
4 平面角筒形部
5 前面側の周側面板(梁接合金の)
6 奥側の周側面板(梁接合金の)
7,7a 取り付け板としての周側面板
8 梁ブラケット
9 ドリルねじ
10 梁
11 梁接合金具
12 周側面板(鉄骨柱1の)
13 梁部材
14 ボルト
15 ナット
16 フランジ
17 ウェブ
18 梁軸方向に延長する凸部
19 梁軸方向に延長する凹部
20 アーム部
21 凹部
22 凸部
23 耐力壁
24 壁式構造の建築物
25 軸組み壁式混合構造の建築物
26 先孔
26a 截頭円錐状の大径孔
26f 小径孔
26j 小径部
27 円環状底部
28 ドリルねじ部
29 頭部
30 回動工具係合部
31 小径先孔
32 ドリル刃
33 ドリル部
34 ドリル刃先端部
35 ねじ山
36 傾斜ガイド溝
37 脚部
Claims (6)
- 鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、前記梁接合金具における梁軸方向に平行な取り付け板としての側面板とこれに接続する梁軸方向に直角な側面板には、上下方向に交互に凸凹部が形成されていることを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
- 前記梁接合金具に対して梁ブラケットにおける上端レベルが、前記凸凹部における最上端レベルから半ピッチずらされて設置され、前記梁ブラケットにおける下端レベルが、前記凸凹部における最下端レベルに前記梁ブラケットが設置されて、上下反転配置した場合に、梁ブラケットの上端レベルが同レベルとなるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
- 鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、前記梁接合金具は平面コ字状部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
- 鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、平面L字状部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、前記梁接合金具における梁軸方向と平行な取り付け板としての側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
- 鉄骨柱における梁軸方向に平行な側面板の外面に、平面視で、梁接合金具における梁軸方向に平行であると共に前記柱側の前記梁軸方向に平行な取り付け板を当接して、前記柱側の側面板と梁側の取り付け板とがこれらに直角に貫通するワンサイド接合具により接合され、
前記梁接合金具は、鉄骨柱に嵌合される平面角筒形部と、梁せい方向の上下両端部にフランジを備えるとともに、上下の前記フランジの間を接続するウェブには、梁軸方向に延長する凸部と凹部とが前記ウェブの表裏両面にそれぞれ交互に梁せい方向に形成されている梁ブラケットと、を備え、
前記梁接合金具における梁軸方向の梁と反対側の周側面板の内側面は、柱の側面板の外面と当接していることを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。 - ワンサイド接合具は、ドリルねじとされていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
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