JP6093621B2 - 接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、梁部材のフランジとダイアフラムとの接合構造に関する。

鋼管柱などの柱と梁とを接合する際、梁部材のフランジをダイアフラムという鋼板に接合することがある。図３は、この接合構造の例である。図３に示す接合構造では、柱１０１を上下に連結する柱連結部材１０３に、梁部材１０７の一端が接合されている。梁部材１０７はフランジとウェブからなる断面Ｈ形の部材であり、上下のフランジが、柱連結部材１０３の上下端に設けたダイアフラム１０５にそれぞれ接合される。梁部材１０７のウェブは、柱連結部材１０３の側面に接合される。

図４は、梁部材１０７と柱連結部材１０３との接合部分の断面図である。この接合部分では、梁部材１０７のフランジ１０９の端部１１７とダイアフラム１０５の端部１１５が溶接部１１１で溶接される。溶接は、裏当て１１３を、ダイアフラム１０５の端面と、フランジ１０７の下面あるいは上面とに接するように配置し行われる。

このような接合部分では、一般的に、フランジ１０９の厚み１２１を、ダイアフラム１０５の厚み１２３より６〜８ｍｍ程度小さくする。これにより、大きな力が作用した時に、接合部分が降伏するのではなく、梁側が先に降伏するようにしている。

特開２０１２−２０７５１５号公報

しかしながら、上記のようにダイアフラム１０５の厚み１２３をフランジ１０９の厚み１２１よりも大きくする場合、ダイアフラム１０５の端部１１５の厚さ方向の一部のみを溶接に用いることから、ダイアフラム１０５の厚み１２３に対して得られる溶接部の強度が小さい。仮に溶接が不十分となれば、接合部分が先に降伏する恐れも生じる。また、ダイアフラム１０５自体も厚くなってコスト高となりがちである。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、溶接部の強度を効率良く確保でき、ダイアフラムの厚みも低減できる接合構造を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明は、梁部材のフランジとダイアフラムの接合構造であって、前記フランジは、ダイアフラムと溶接される端部に近づくにつれて増厚する増厚部を有し、前記ダイアフラムは、前記梁部材と溶接される端部における厚みが、前記フランジの前記端部における厚みよりも小さく、且つ、前記フランジの前記増厚部に対して前記端部の逆側にある一般部の厚みよりも大きいことを特徴とする接合構造である。

前記フランジの前記端部と前記ダイアフラムの前記端部とが、前記ダイアフラムの前記端部の全厚を用いて溶接されることが望ましい。
また、裏当てを、前記ダイアフラムの前記端部の上面または下面と、前記フランジの端面とに接するように配置し、溶接されることが望ましい。

本発明の接合構造では、梁部材のフランジが増厚部を有しており、ダイアフラムの端部における厚みが、フランジの端部における厚みよりも小さく、且つ、フランジの一般部の厚みよりも大きくなっている。このため、フランジの端部とダイアフラムの端部とを、ダイアフラムの端部の全厚を用いて溶接することができるようになり、ダイアフラムの厚みに対して溶接部の強度を効率良く確保できるとともに、大きな力が作用した時には、フランジの比較的薄い一般部側を先に降伏させることができる。また、端部が増厚したフランジであっても、この端部よりダイアフラムの厚みは小さくて良いから、コスト的にも優れている。加えて、裏当てはダイアフラムの上面または下面と、フランジの端面とに接するように配することで、溶接を好適に行うことができる。

本発明によれば、溶接部の強度を効率良く確保でき、ダイアフラムの厚みも低減できる接合構造を提供することができる。

接合構造２の垂直方向の断面図 溶接部１９付近の拡大図 ダイアフラム１０５を用いた接合構造の例を示す図 梁部材１０７と柱連結部材１０３との接合部分の断面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１に本実施形態の接合構造２の垂直方向の断面図を示す。また、図２は、図１の範囲Ａで示す溶接部１９付近の拡大図である。なお、図１ではダイアフラム９の一方向について接合構造２を示しているが、本実施形態では、図３の例と同様、ダイアフラム９の各方向について同様の接合構造２が形成されるものとする。ただし、これに限ることはない。

図１に示すように、本実施形態の接合構造２では、図４等の例と同様、柱１１が柱連結部材７で上下に連結されており、これにより構造物の柱部分が形成される。柱連結部材７の上下端にはダイアフラム９が設けられる。梁部材１はフランジ３とウェブ５からなるＨ形の断面形状を有し、梁部材１のフランジ３の端部１５と、ダイアフラム９の端部１７とが溶接されて接合される。梁部材１のウェブ５の端部は、柱連結部材７の側面に溶接されて接合される。

本実施形態では、梁部材１のフランジ３が、一般部１４と増厚部１３とから構成される。増厚部１３は、ダイアフラム９と接合される端部１５側に設けられる。一般部１４は、増厚部１３に対して端部１５の逆側にある。増厚部１３では、一般部１４から端部１５に近づくにつれてフランジ３の厚みが大きくなる。このようなフランジ３としては、例えば特開２０１１−０８４８８４号公報に記載のものがある。

図２に示すように、ダイアフラム９は、梁部材１のフランジ３と接合される端部１７における厚み２９が、フランジ３の一般部１４における厚み２５よりも大きく、且つ、梁部材１のフランジ３の端部１５における厚み２７よりも小さい。なお、フランジ３の端部１５は鉛直方向に対し傾斜しているが、ここでは図に示すように、端部１５の上端と下端の高さ位置の差を厚み２７とする。

図１に示すように、梁部材１の上側のフランジ３の端部１５と、柱連結部材７の上端のダイアフラム９の端部１７とは、溶接部１９で溶接される。溶接部１９は、図２に示すようにダイアフラム９の端部１７の全厚で形成される。また、溶接は、裏当て２３をダイアフラム９の下面３３ａおよびフランジ３の端部１５の端面に接触させた状態で行われる。

また、図１に示すように、梁部材１の下側のフランジ３の端部１５と、柱連結部材７の下端のダイアフラム９の端部１７も、同じく溶接部１９で溶接される。この溶接部１９も、ダイアフラム９の端部１７の全厚で形成される。溶接は、裏当て２３をダイアフラム９の上面３３ｂおよびフランジ３の端部１５の端面に接触させた状態で行われる。

このように、本実施形態の接合構造２では、梁部材１のフランジ３が増厚部１３を有しており、ダイアフラム９の端部１７における厚み２９が、フランジ３の端部１５における厚み２７よりも小さく、且つ、フランジ３の一般部１４の厚み２５よりも大きくなっている。このため、フランジ３の端部１５とダイアフラム９の端部１７とを、ダイアフラム９の端部１７の全厚を用いて溶接することができ、ダイアフラム９の厚み２９に対して溶接部１９の強度を効率良く確保できるとともに、大きな力が作用した時には、フランジ３の比較的薄い一般部１４側を先に降伏させることができる。また、端部１５が増厚したフランジ３であっても、この端部１５よりダイアフラム９の厚み２９は小さくて良いから、コスト的にも優れている。加えて、裏当て２３はダイアフラム９の上面３３ｂまたは下面３３ａと、フランジ３の端面とに接するように配することで、溶接を好適に行うことができる。

なお、本発明はこれに限ることはない。例えばフランジ３の幅方向の形状は様々に定めることができ、増厚部１３において、端部１５に向かってフランジ３を拡幅させることもできる。これによりダイアフラム９の全幅で溶接を行うことも可能である。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………梁部材
２………接合構造
３、１０９………フランジ
５………ウェブ
７、１０３………柱連結部材
９、１０５………ダイアフラム
１１、１０１………柱
１３………増厚部
１４………一般部
１５、１７、１１５、１１７………端部
１９、１１１………溶接部
２３、１１３………裏当て
２５、２７、２９、１２１、１２３………厚み

Claims (3)

1. 梁部材のフランジとダイアフラムの接合構造であって、
   前記フランジは、ダイアフラムと溶接される端部に近づくにつれて増厚する増厚部を有し、
   前記ダイアフラムは、前記梁部材と溶接される端部における厚みが、前記フランジの前記端部における厚みよりも小さく、且つ、前記フランジの前記増厚部に対して前記端部の逆側にある一般部の厚みよりも大きいことを特徴とする接合構造。
2. 前記フランジの前記端部と前記ダイアフラムの前記端部とが、前記ダイアフラムの前記端部の全厚を用いて溶接されることを特徴とする請求項１記載の接合構造。
3. 裏当てを、前記ダイアフラムの前記端部の上面または下面と、前記フランジの端面とに接するように配置し、溶接されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接合構造。

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