JP6300230B2 - Beam-column joint structure - Google Patents

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本発明は、鉄骨造建物の柱梁接合構造に関する。   The present invention relates to a column beam connection structure of a steel building.

鉄骨造建物は、柱の側面にＨ形鋼材等からなる梁を接合することにより骨組みが形成されている。
このような柱梁接合部では、地震時に梁のフランジ端部が応力集中により破断することが懸念されている。 A steel structure building has a frame formed by joining a beam made of H-shaped steel or the like to the side of a column.
In such a beam-column joint, there is a concern that the end of the flange of the beam will break due to stress concentration during an earthquake.

そのため、特許文献１には、図７の（ａ）に示すように、柱梁接合部１００において、梁１０１のフランジ幅を水平に拡幅することにより、応力を低減させる柱梁接合構造が開示されている。   Therefore, as shown in FIG. 7A, Patent Document 1 discloses a column beam connection structure that reduces stress by horizontally widening the flange width of the beam 101 in the column beam connection portion 100. ing.

また、特許文献２には、図７の（ｂ）に示すように、梁２０１のフランジの左右両側に三角形状の低降伏点鋼板からなるハンチプレート２０２，２０２を添設した柱梁接合構造２００が開示されている。この柱梁接合構造２００は、ハンチプレート２０２，２０２により柱に対する梁２０１の中小の地震における変形追随性能を向上させるとともに、地震エネルギーを吸収することで、建物の振動を抑制することを可能としている。   Further, in Patent Document 2, as shown in FIG. 7 (b), a beam-to-column connection structure 200 in which haunch plates 202, 202 made of triangular low yield point steel plates are attached to the left and right sides of the flange of the beam 201. Is disclosed. The beam-column joint structure 200 improves the deformation following performance of the beam 201 with respect to the column by the haunch plates 202, 202 and suppresses the vibration of the building by absorbing the seismic energy. .

特開平１１−１５８９９９号公報JP 11-158999 A 特開２０００−２７３９７１号公報JP 2000-273971 A

特許文献１の柱梁接合構造１００は、地震時の梁部材の塑性化の程度が小さい。そのため、免震装置や制震部材を設けることで、鋼材の塑性ひずみエネルギーによる十分な履歴減衰を確保していた。このような免震装置や制震部材の設置は、施工に手間がかかるとともに、費用がかかる。   In the column-beam joint structure 100 of Patent Document 1, the degree of plasticization of the beam member during an earthquake is small. Therefore, by providing a seismic isolation device and a vibration control member, sufficient hysteresis attenuation due to the plastic strain energy of the steel material has been ensured. Installation of such a seismic isolation device and a vibration control member takes time and cost for construction.

また、特許文献２の柱梁接合構造２００は、ハンチプレート２０２の強度が梁２０１のフランジよりも低いため、大地震時におけるフランジ端部の応力低減効果が小さかった。   Moreover, since the strength of the haunch plate 202 is lower than the flange of the beam 201, the column beam connection structure 200 of Patent Document 2 has a small effect of reducing the stress at the flange end during a large earthquake.

このような観点から、本発明は、簡易かつ安価に、大地震時のフランジ端部の応力を効果的に低減し、中小地震から建物の振動抑制効果を得ることを可能とした柱梁接合構造を提案することを課題とする。   From this point of view, the present invention is a simple and inexpensive column-beam joint structure that can effectively reduce the stress at the flange end during a large earthquake and obtain a building vibration suppression effect from small and medium earthquakes. It is an issue to propose.

前記課題を解決するために、本発明の柱梁接合構造は、柱と、前記柱の側面に接合された梁とを備える柱梁接合構造であって、前記梁は、上下一対のフランジおよびウェブを有する主材と、前記フランジの左右の側面に接合され、かつ前記梁の端部からスパン中央に向かって延出する拡幅材拡幅材とを備えており、前記フランジは、前記柱との接合部において前記フランジの幅を拡幅するフランジ拡幅部を備えており、前記拡幅材は、前記フランジよりも強度の低い低降伏点鋼材からなるとともに、一方の端面が前記フランジ拡幅部の先端面に接合されていることで、前記フランジに先行して塑性化する部位が前記柱の側面から離れた位置にあることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a column beam connection structure of the present invention is a column beam connection structure including a column and a beam bonded to a side surface of the column, and the beam includes a pair of upper and lower flanges and a web. And a widening material widening member that is joined to the left and right side surfaces of the flange and extends from the end of the beam toward the center of the span , and the flange is joined to the column. A flange widening portion that widens the width of the flange in the portion, and the widening material is made of a low yield point steel material having a lower strength than the flange , and one end surface is joined to the tip surface of the flange widening portion. by being, sites plasticized prior to said flange is characterized by a position near Rukoto away from the side surface of the pillar.

かかる柱梁接合構造によれば、梁のフランジがフランジ拡幅部により拡幅されているため、大地震時においても、フランジ端部に生じる応力を効果的に低減することができる。
また、中小地震の際には、梁フランジが弾性範囲でも、先行して拡幅材を早期に塑性化させることで地震エネルギーを吸収し、建物の揺れを低減させるとともに早期に収れんさせることができる。 According to such a column beam connection structure, since the flange of the beam is widened by the flange widening portion, it is possible to effectively reduce the stress generated at the flange end portion even during a large earthquake.
In the case of small and medium-sized earthquakes, even if the beam flange is in the elastic range, it is possible to absorb the earthquake energy by early plasticizing the widening material in advance, thereby reducing the shaking of the building and converging early.

なお、前記フランジ拡幅部は、前記フランジと同等の強度を有した鋼材であって、前記フランジの側面に接合されたハンチプレートにより形成されていてもよい。
また、前記フランジ拡幅部および前記拡幅材により、前記主材の全長にわたって前記フランジの幅が拡幅されていてもよい。 The flange widening portion may be a steel material having the same strength as the flange, and may be formed by a haunch plate joined to a side surface of the flange.
Moreover, the width of the flange may be widened over the entire length of the main material by the flange widening portion and the widening material.

本発明の柱梁接合構造によれば、簡易かつ安価に、応力集中が起きにくく、建物の振動抑制効果を得ることが可能となる。   According to the column beam connection structure of the present invention, stress concentration is difficult to occur easily and inexpensively, and it is possible to obtain the vibration suppressing effect of the building.

本発明の実施形態に係る鉄骨架構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the steel frame structure which concerns on embodiment of this invention. 第一の実施形態の柱梁接合構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平断面図である。It is a figure which shows the column beam junction structure of 1st embodiment, Comprising: (a) is a front view, (b) is a plane sectional view. 第二の実施形態の柱梁接合構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平断面図である。It is a figure which shows the column beam joining structure of 2nd embodiment, Comprising: (a) is a front view, (b) is a plane sectional view. （ａ）〜（ｃ）は、他の形態に係る柱梁接合構造を示す平断面図である。(A)-(c) is a plane sectional view showing the beam-column joining structure concerning other forms. 地震時における柱梁接合部のモーメント図である。It is a moment figure of a column beam junction at the time of an earthquake. 梁全長に対する拡幅材長さの比（ｌ／Ｌ）と、等価粘性減衰定数の最大値と等価粘性減衰定数の比（ｌｈｅｑ／ｍａｘｈｅｑ）との関係を示すグラフである。The ratio of the widening material length to beam full length (l / L), is a graph showing the relationship between the ratio between the maximum value and the equivalent viscosity damping factor of the equivalent viscous damping constant (l h eq / max h eq ). （ａ）および（ｂ）は、従来の柱梁接合構造を示す平断面図である。(A) And (b) is a plane sectional view showing the conventional column beam connection structure.

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、図１に示すように、一対の柱２，２と、柱２，２の間に横架された梁３とを接合する、柱梁接合構造１について説明する。 <First embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a column-beam joint structure 1 is described in which a pair of columns 2, 2 and a beam 3 laid horizontally between the columns 2, 2 are joined.

本実施形態の梁３は、上下一対のフランジ３１，３１とウェブ３２とを有する主材３０と、フランジ３１の左右の側面に接合された拡幅材３３，３３とを備えている。
梁３は、一対の柱２，２の側面に、端面を突き合わせた状態で接合されている。 The beam 3 of this embodiment includes a main member 30 having a pair of upper and lower flanges 31 and 31 and a web 32, and widening members 33 and 33 joined to the left and right side surfaces of the flange 31.
The beam 3 is joined to the side surfaces of the pair of pillars 2 and 2 in a state where the end surfaces are butted.

本実施形態の柱２は、角形鋼管（柱部材２１）により構成されている。なお、柱部材２１は、必ずしも角形鋼管である必要はなく、柱部材２１の断面形状は限定されるものではない。また、柱部材２１は、必ずしも鋼管により構成されている必要はなく、例えば、Ｈ形鋼により構成してもよい。さらに、柱２は、純鉄骨構造に限定されるものではなく、例えば、コンクリート充填鋼管構造（ＣＦＴ構造）であってもよい。   The column 2 of this embodiment is comprised by the square steel pipe (column member 21). In addition, the column member 21 does not necessarily need to be a square steel pipe, and the cross-sectional shape of the column member 21 is not limited. Moreover, the column member 21 does not necessarily need to be comprised with the steel pipe, for example, you may comprise with H-section steel. Furthermore, the pillar 2 is not limited to a pure steel structure, and may be, for example, a concrete-filled steel pipe structure (CFT structure).

柱２の梁３との接合部には、上下にダイアフラム２２，２２が配設されている。
本実施形態のダイアフラム２２は、いわゆる通しダイアフラムであって、柱２を上下に分断するように配設された鋼板である。
つまり、ダイアフラム２２は、図２の（ａ）に示すように、上下から柱２を構成する柱部材２１，２１（角形鋼管）により挟まれている。 Diaphragms 22, 22 are arranged at the top and bottom at the joint between the column 2 and the beam 3.
The diaphragm 22 of the present embodiment is a so-called through diaphragm, and is a steel plate disposed so as to divide the column 2 vertically.
That is, the diaphragm 22 is sandwiched between column members 21 and 21 (square steel pipes) constituting the column 2 from above and below, as shown in FIG.

ダイアフラム２２は、図２の（ｂ）に示すように、柱部材２１の外形よりも大きな面積を有した板材により構成されていて、ダイアフラム２２の端部（周縁部）が柱部材２１の外面から突出している。   As shown in FIG. 2B, the diaphragm 22 is configured by a plate material having an area larger than the outer shape of the column member 21, and an end portion (peripheral portion) of the diaphragm 22 is formed from the outer surface of the column member 21. It protrudes.

本実施形態では、図２の（ａ）に示すように、上段のダイアフラム２２が梁３の上側のフランジ３１（フランジ拡幅部３４）と同じ高さ位置に配置されていて、下段のダイアフラム２２が梁３の下側のフランジ３１（フランジ拡幅部３４）と同じ高さ位置に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the upper diaphragm 22 is disposed at the same height as the upper flange 31 (flange widened portion 34) of the beam 3, and the lower diaphragm 22 is The lower flange 31 (flange widened portion 34) of the beam 3 is disposed at the same height position.

なお、本実施形態では、上下のダイアフラム２２，２２がそれぞれ上下のフランジ３１，３１と同じ高さに配設されている場合について説明したが、ダイアフラム２２，２２の高さ位置は必ずしも上下のフランジ３１，３１と一致している必要はない。   In the present embodiment, the case where the upper and lower diaphragms 22 and 22 are disposed at the same height as the upper and lower flanges 31 and 31 has been described, but the height position of the diaphragms 22 and 22 is not necessarily the upper and lower flanges. It is not necessary to coincide with 31,31.

梁３の主材３０は、いわゆる普通鋼材により構成されている。
なお、本実施形態では、主材３０としてＨ形鋼を採用したが、主材３０は必ずしもＨ形鋼である必要はなく、例えば、溝形鋼であってもよい。また、主材３０は必ずしも普通鋼材である必要はない。 The main material 30 of the beam 3 is made of a so-called ordinary steel material.
In the present embodiment, H-shaped steel is adopted as the main material 30, but the main material 30 is not necessarily H-shaped steel, and may be, for example, groove-shaped steel. Moreover, the main material 30 does not necessarily need to be a normal steel material.

図２の（ａ）に示すように、梁３のフランジ３１，３１は、それぞれ柱２のダイアフラム２２，２２に固定（溶接）されている。また、梁３のウェブ３２は、上下のダイアフラム２２，２２により挟まれた柱部材２１の側面に固定（溶接）されている。   As shown in FIG. 2A, the flanges 31 and 31 of the beam 3 are fixed (welded) to the diaphragms 22 and 22 of the column 2, respectively. The web 32 of the beam 3 is fixed (welded) to the side surface of the column member 21 sandwiched between the upper and lower diaphragms 22 and 22.

フランジ３１は、図２の（ｂ）に示すように、ダイアフラム２２との接合部において、フランジ３１の幅を水平方向（梁３の中心軸に直交する水平方向）に拡幅するフランジ拡幅部３４を有している。   As shown in FIG. 2B, the flange 31 includes a flange widening portion 34 that widens the width of the flange 31 in the horizontal direction (horizontal direction orthogonal to the central axis of the beam 3) at the joint portion with the diaphragm 22. Have.

フランジ拡幅部３４は、フランジ３１の端部に形成された平面視台形状の部分である。フランジ拡幅部３４は、柱２から所定長さまでは一定の幅であり、一定の区間よりも先（梁の中央側）は、柱２から遠ざかるに従って漸減し、所定長さでゼロとなる。
フランジ拡幅部３４は、フランジ３１の他の部分と同一の材料により一体に形成されている。 The flange widening portion 34 is a trapezoidal portion in plan view formed at the end of the flange 31. The flange widened portion 34 has a constant width from the column 2 to a predetermined length, and gradually decreases from the column 2 (the center side of the beam) as it moves away from the column 2 and becomes zero at the predetermined length.
The flange widened portion 34 is integrally formed of the same material as the other portions of the flange 31.

フランジ拡幅部３４の先端面（柱２側の端面）は、ダイアフラム２２の突出部分に溶接されている。   The front end surface (end surface on the column 2 side) of the flange widened portion 34 is welded to the protruding portion of the diaphragm 22.

拡幅材３３，３３は、低降伏点鋼材により構成された鋼板であって、フランジ３１の左右にそれぞれ固定されている。
本実施形態の拡幅材３３は、フランジ３１と同等の板厚を有している。なお、拡幅材３３の板厚は、フランジ３１の板厚と異なっていてもよい。 The widening members 33 and 33 are steel plates made of a low yield point steel material, and are fixed to the left and right sides of the flange 31, respectively.
The widening member 33 of the present embodiment has a plate thickness equivalent to that of the flange 31. Note that the plate thickness of the widening member 33 may be different from the plate thickness of the flange 31.

拡幅材３３の側端面は、フランジ３１に側端面に溶接されている。
拡幅材３３は、図２の（ｂ）に示すように、フランジ拡幅部３４の先端（梁３のスパン中央側端面）から、梁３のスパン中央に向かって延出している。 The side end surface of the widening member 33 is welded to the side end surface of the flange 31.
As shown in FIG. 2B, the widening member 33 extends from the tip of the flange widening portion 34 (the end surface on the span center side of the beam 3) toward the span center of the beam 3.

拡幅材３３は、フランジ拡幅部３４の幅が漸減しはじめる位置を基端とし、梁の中央に向かうに従って漸増した後、一定幅で梁の中央に向かって延出している。
拡幅材３３は、拡幅材３３が取り付けられた区間における梁３の幅が、フランジ拡幅部３４を設けた区間の最大幅と同じ幅になる形状を有している。つまり、拡幅材３３は、フランジ拡幅部３４を延長するように、フランジ３１の側面に添設されている。 The widening member 33 has a base end where the width of the flange widening portion 34 begins to gradually decrease, gradually increases toward the center of the beam, and then extends toward the center of the beam with a constant width.
The widening member 33 has a shape in which the width of the beam 3 in the section to which the widening member 33 is attached is the same as the maximum width of the section in which the flange widening portion 34 is provided. That is, the widening member 33 is attached to the side surface of the flange 31 so as to extend the flange widening portion 34.

本実施形態では、拡幅材３３の長さ（梁３の軸方向の長さ）を、梁３の全長の１／５程度とするが、拡幅材３３の長さは限定されない。例えば、拡幅材３３により、梁３が全長にわたって拡幅されていてもよい。
また、本実施形態では、平面視台形状の拡幅材３３を採用したが、拡幅材３３の形状は限定されるものではなく、例えば三角形状や矩形状であってもよい。 In the present embodiment, the length of the widening member 33 (the length in the axial direction of the beam 3) is about 1/5 of the total length of the beam 3, but the length of the widening member 33 is not limited. For example, the beam 3 may be widened over the entire length by the widening member 33.
In the present embodiment, the widening member 33 having a trapezoidal shape in plan view is employed, but the shape of the widening member 33 is not limited, and may be, for example, a triangular shape or a rectangular shape.

以上、本実施形態の柱梁接合構造１によれば、梁３のフランジ３１がフランジ拡幅部３４により拡幅されているため、大地震時においても、フランジ端部に生じる応力を効果的に低減する（分散させる）ことができる。
また、フランジ拡幅部３４により塑性化する部位を梁３の端部から離れた位置に移行させることで、大地震時におけるフランジ破断を抑制することができる。 As described above, according to the beam-column joint structure 1 of the present embodiment, since the flange 31 of the beam 3 is widened by the flange widened portion 34, the stress generated at the flange end portion can be effectively reduced even during a large earthquake. (Dispersed).
Moreover, the flange fracture | rupture at the time of a big earthquake can be suppressed by shifting the site | part plasticized by the flange widening part 34 to the position away from the edge part of the beam 3. FIG.

また、フランジ３１よりも強度が低い低降伏点鋼材からなる拡幅材３３をフランジ３１の側面に固定しているため、中小地震時において拡幅材３３がフランジ３１に先行して塑性化し、フランジ３１が弾性範囲でも，拡幅材３３が早期に地震エネルギーを吸収することで、建物の揺れを低減させるとともに早期に収れんさせることができる。   Further, since the widening member 33 made of a low yield point steel material having a lower strength than the flange 31 is fixed to the side surface of the flange 31, the widening member 33 is plasticized in advance of the flange 31 during a small and medium earthquake, and the flange 31 Even in the elastic range, the widening member 33 absorbs seismic energy at an early stage, so that the shaking of the building can be reduced and converged at an early stage.

柱梁接合構造１は、フランジ拡幅部３４が形成された梁３に拡幅材３３を固定するのみの簡易な構成なため、簡易かつ安価に製造することができる。   Since the column beam connection structure 1 has a simple configuration in which only the widening member 33 is fixed to the beam 3 on which the flange widening portion 34 is formed, it can be manufactured easily and inexpensively.

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態の柱梁接合構造１は、第一の実施形態と同様に、一対の柱２，２と、柱２，２の間に横架された梁３とを接合するものである。
図３に示すように、梁３は、一対の柱２，２の側面に、端面を突き合わせた状態で接合されている。 <Second Embodiment>
The column-beam joint structure 1 of the second embodiment joins a pair of columns 2 and 2 and a beam 3 laid horizontally between the columns 2 and 2 as in the first embodiment. .
As shown in FIG. 3, the beam 3 is joined to the side surfaces of the pair of columns 2 and 2 in a state where the end surfaces are butted.

梁３は、上下一対のフランジ３１，３１とウェブ３２とを有する主材３０と、フランジ３１と柱２との入隅部に固定されたハンチプレート３５，３５と、フランジ３１の左右の側面に接合された拡幅材３３，３３とを備えている。   The beam 3 includes a main member 30 having a pair of upper and lower flanges 31, 31 and a web 32, haunch plates 35, 35 fixed to the corners of the flange 31 and the pillar 2, and left and right side surfaces of the flange 31. The widening members 33 and 33 are joined.

本実施形態の柱２は、角形鋼管（柱部材２１）により構成されている。なお、柱部材２１は、必ずしも角形鋼管である必要はなく、柱部材２１の断面形状は限定されるものではない。また、柱部材２１は、必ずしも鋼管により構成されている必要はなく、例えば、Ｈ形鋼により構成してもよい。さらに、柱２は、純鉄骨構造に限定されるものではなく、例えば、コンクリート充填鋼管構造であってもよい。   The column 2 of this embodiment is comprised by the square steel pipe (column member 21). In addition, the column member 21 does not necessarily need to be a square steel pipe, and the cross-sectional shape of the column member 21 is not limited. Moreover, the column member 21 does not necessarily need to be comprised with the steel pipe, for example, you may comprise with H-section steel. Furthermore, the pillar 2 is not limited to a pure steel structure, and may be a concrete-filled steel pipe structure, for example.

柱２の梁３との接合部には、上下にダイアフラム２２，２２が配設されている。
本実施形態のダイアフラム２２は、いわゆる内ダイアフラムである。ダイアフラム２２は、柱２の内部に配設された鋼板からなる。 Diaphragms 22, 22 are arranged at the top and bottom at the joint between the column 2 and the beam 3.
The diaphragm 22 of the present embodiment is a so-called inner diaphragm. The diaphragm 22 is made of a steel plate disposed inside the pillar 2.

本実施形態では、図３の（ａ）に示すように、上段のダイアフラム２２が梁３の上側のフランジ３１（フランジ拡幅部３４）と同じ高さ位置に配置されていて、下段のダイアフラム２２が梁３の下側のフランジ３１（フランジ拡幅部３４）と同じ高さ位置に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the upper diaphragm 22 is arranged at the same height as the upper flange 31 (flange widening portion 34) of the beam 3, and the lower diaphragm 22 is The lower flange 31 (flange widened portion 34) of the beam 3 is disposed at the same height position.

なお、本実施形態では、上下のダイアフラム２２，２２がそれぞれ上下のフランジ３１，３１と同じ高さに配設されている場合について説明したが、ダイアフラム２２，２２の高さ位置は必ずしも上下のフランジ３１，３１と一致している必要はない。   In the present embodiment, the case where the upper and lower diaphragms 22 and 22 are disposed at the same height as the upper and lower flanges 31 and 31 has been described, but the height position of the diaphragms 22 and 22 is not necessarily the upper and lower flanges. It is not necessary to coincide with 31,31.

柱２の側面には、取付板２３が突設されている。取付板２３は、柱２の側面に溶接することにより固定された板材である。また、取付板２３には、複数のボルト孔が形成されている。   A mounting plate 23 projects from the side surface of the column 2. The mounting plate 23 is a plate material fixed by welding to the side surface of the column 2. The mounting plate 23 has a plurality of bolt holes.

梁３の主材３０は、いわゆる普通鋼材により構成されている。
なお、本実施形態では、主材３０としてＨ形鋼を採用したが、主材３０は必ずしもＨ形鋼である必要はなく、例えば、溝形鋼であってもよい。また、主材３０は、必ずしも普通鋼材である必要はない。 The main material 30 of the beam 3 is made of a so-called ordinary steel material.
In the present embodiment, H-shaped steel is adopted as the main material 30, but the main material 30 is not necessarily H-shaped steel, and may be, for example, groove-shaped steel. Moreover, the main material 30 does not necessarily need to be a normal steel material.

図２の（ａ）に示すように、梁３のフランジ３１，３１は、それぞれ柱２の側面に固定（溶接）されている。
また、梁３のウェブ３２は、取付板２３に高力ボルト摩擦接合されている。 As shown in FIG. 2A, the flanges 31 and 31 of the beam 3 are fixed (welded) to the side surfaces of the column 2, respectively.
Further, the web 32 of the beam 3 is joined to the mounting plate 23 by high-strength bolt friction.

ハンチプレート３５，３５は、フランジ３１と同等の強度を有した鋼材（普通鋼材）であって、柱２の側面とフランジ３１の側面とにより形成された角部に溶接されている。
ハンチプレート３５は、平面視台形状を呈しており、フランジ３１の幅を水平方向（梁の中心軸に直交する水平方向）に拡幅する。つまり、ハンチプレート３５は、フランジ拡幅部３４を形成している。 The haunch plates 35, 35 are steel materials (ordinary steel materials) having the same strength as the flanges 31, and are welded to corners formed by the side surfaces of the columns 2 and the side surfaces of the flanges 31.
The haunch plate 35 has a trapezoidal shape in plan view, and widens the width of the flange 31 in the horizontal direction (the horizontal direction orthogonal to the central axis of the beam). That is, the haunch plate 35 forms the flange widened portion 34.

フランジ拡幅部３４は、フランジ３１とハンチプレート５１，５１により、フランジ３１の端部に形成された平面視台形状の部分である。フランジ拡幅部３４は、柱２から所定長さまでは一定の幅であり、一定の区間よりも先（梁の中央側）は、柱２から遠ざかるに従って漸減し、所定長さでゼロとなる。   The flange widened portion 34 is a trapezoidal portion in plan view formed at the end of the flange 31 by the flange 31 and the hunch plates 51, 51. The flange widened portion 34 has a constant width from the column 2 to a predetermined length, and gradually decreases from the column 2 (the center side of the beam) as it moves away from the column 2 and becomes zero at the predetermined length.

拡幅材３３，３３は、低降伏点鋼材により構成された鋼板であって、フランジ３１の左右にそれぞれ固定されている。
なお、拡幅材３３の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。 The widening members 33 and 33 are steel plates made of a low yield point steel material, and are fixed to the left and right sides of the flange 31, respectively.
The details of the widening member 33 are the same as the contents shown in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

第二の実施形態の柱梁接合構造１によれば、第一の実施形態で示した柱梁接合構造１と同様の作用効果を得ることができる。   According to the beam-column joint structure 1 of the second embodiment, the same effects as those of the beam-column joint structure 1 shown in the first embodiment can be obtained.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記各実施形態の柱梁接合構造１を採用した建物の使用目的は限定されない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the purpose of use of the building that employs the beam-column joint structure 1 of each embodiment is not limited.

前記各実施形態では、柱２から一方向のみに梁３が延設されて場合について説明したが、１本の柱２に対して梁３が多方向（２〜４方向）に延設されていてもよい。
なお、柱２に多数の梁３が多方向から固定されている場合において、各梁３の主材３０の断面形状は同一である必要はない。 In each of the above embodiments, the beam 3 is extended from the column 2 only in one direction. However, the beam 3 is extended in multiple directions (2 to 4 directions) with respect to one column 2. May be.
In addition, when many beams 3 are being fixed to the pillar 2 from multiple directions, the cross-sectional shape of the main material 30 of each beam 3 does not need to be the same.

拡幅材３３の主材３０への溶接は、フルペネ（完全溶込）溶接でもよいし、パーシャル（部分溶込 ）溶接でもよい。   The welding of the widening material 33 to the main material 30 may be full penetration (complete penetration) welding or partial (partial penetration) welding.

前記各実施形態では、拡幅材３３の先端が、梁３の軸方向に直交するように、寸切りされている場合について説明したが、図４の（ａ）に示すように、拡幅材３３の先端は傾斜していてもよい。
また、拡幅材３３は、図４の（ｂ）に示すように、三角形状を呈していてもよい。つまり、拡幅材３３は、ハンチプレート３５の幅が漸減しはじめる位置を基端としている。拡幅材３３とハンチプレート３５とが混在している区間でも、拡幅量は漸減し、拡幅材３３のみとなった区間でも拡幅量は漸減している。 In each of the above embodiments, the case where the tip of the widening member 33 is cut so as to be orthogonal to the axial direction of the beam 3 has been described. However, as shown in FIG. The tip may be inclined.
Further, the widening member 33 may have a triangular shape as shown in FIG. In other words, the widening member 33 has a base end at a position where the width of the haunch plate 35 begins to gradually decrease. Even in the section where the widening material 33 and the haunch plate 35 are mixed, the widening amount is gradually reduced, and the widening amount is also gradually reduced in the section where only the widening material 33 is provided.

拡幅材３３がない場合のフランジ拡幅部３４のハンチ角度は、応力の集中を避けるために（梁３１からフランジ拡幅材３４に応力を緩やかに伝達するために）、ある程度緩やかにする必要がある。そのため、従来のフランジ拡幅部の幅とハンチ長さの比は、１：６程度にするのが一般的である。
一方、前記各実施形態の柱梁接合構造１では、拡幅材３３があるため、拡幅材３３が負担する応力はフランジ拡幅部３４に直接伝達されていく。そのため、フランジ拡幅部３４の角度を１：６以下にすることが可能である（すなわち、フランジ拡幅部３４のハンチ長さを短くできる）。なお、フランジ拡幅部３４の開始点に応力集中が生じにくいと判断される場合には、フランジ拡幅部３４は、必ずしも、平面視台形である必要はなく、図４の（ｃ）に示すように、平面視矩形状であってもよい。 The haunch angle of the flange widened portion 34 in the absence of the widening member 33 needs to be moderate to some extent in order to avoid stress concentration (in order to gently transmit the stress from the beam 31 to the flange widening member 34). Therefore, the ratio of the width of the conventional flange widened portion to the haunch length is generally about 1: 6.
On the other hand, in the column beam connection structure 1 of each of the embodiments, since the widening member 33 is present, the stress borne by the widening member 33 is directly transmitted to the flange widening portion 34. Therefore, the angle of the flange widened portion 34 can be 1: 6 or less (that is, the haunch length of the flange widened portion 34 can be shortened). If it is determined that stress concentration is unlikely to occur at the starting point of the flange widened portion 34, the flange widened portion 34 does not necessarily have a trapezoidal shape in plan view, as shown in FIG. Further, it may be rectangular in plan view.

また、拡幅材３３の長さは限定されるものではなく、例えば、図４の（ｃ）に示すように、フランジ拡幅部３４および拡幅材３３により、主材３０の全長にわたってフランジ３１の幅が拡幅されていてもよい。   Further, the length of the widening member 33 is not limited. For example, as shown in FIG. 4C, the flange widening portion 34 and the widening member 33 allow the width of the flange 31 to extend over the entire length of the main member 30. It may be widened.

ここで、拡幅材３３の好適な設置範囲について検討する。
図５に示すように、柱梁接合構造１では、梁３の端部において、曲げモーメントが最大となる。
一方、梁３の全長の１／３の位置では、曲げモーメントが最大値Ｍｐの１／３となる。 Here, the suitable installation range of the widening material 33 is examined.
As shown in FIG. 5, in the beam-column joint structure 1, the bending moment is maximized at the end of the beam 3.
On the other hand, at the position of 1/3 of the total length of the beam 3, the bending moment becomes 1/3 of the maximum value Mp.

また、拡幅材３３の降伏点が主材３０のおよそ１／３である場合、主材３０が弾性範囲において、梁３の全長の１／３（ｌ／Ｌ＝０．３３）の位置まで拡幅材３３を配置すれば、図６に示すように、等価粘性減衰定数がおよそ最大となる。
なお、梁３の全長の１／６（ｌ／Ｌ＝０．１７）の位置まで拡幅材３３を配置した場合であっても、等価粘性減衰定数が最大値の８割程度を確保することができる。 Further, when the yield point of the widening member 33 is about 1/3 of the main member 30, the main member 30 is widened to the position of 1/3 (l / L = 0.33) of the total length of the beam 3 in the elastic range. If the material 33 is arranged, as shown in FIG. 6, the equivalent viscosity damping constant is approximately maximized.
Even when the widening member 33 is arranged up to a position of 1/6 (l / L = 0.17) of the total length of the beam 3, the equivalent viscous damping constant can be secured at about 80% of the maximum value. it can.

したがって、拡幅材３３は、先端が梁３の全長の１／６の位置までの長さを有しているのが好ましく、より好ましくは、梁３の全長の１／３の位置に達する長さを有しているのがよい。   Therefore, it is preferable that the widening member 33 has a length up to a position that is 1/6 of the total length of the beam 3, and more preferably a length that reaches a position that is 1/3 of the total length of the beam 3. It is good to have.

なお、本発明の柱梁接合構造１を耐震改修工事に適用する場合に、上フランジ側にフランジ拡幅部３４および拡幅材３３を取り付けるのが困難な場合は、下フランジ側のみに設けても履歴減衰効果は得られる。   In addition, when it is difficult to attach the flange widening portion 34 and the widening member 33 to the upper flange side when the column beam connection structure 1 of the present invention is applied to the seismic retrofitting work, the history is provided even if it is provided only on the lower flange side. A damping effect is obtained.

１ 柱梁接合構造
２ 柱
２１ 柱部材
２２ ダイアフラム
３ 梁
３０ 主材
３１ フランジ
３２ ウェブ
３３ 拡幅材
３４ フランジ拡幅部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column beam connection structure 2 Column 21 Column member 22 Diaphragm 3 Beam 30 Main material 31 Flange 32 Web 33 Widening material 34 Flange widening part

Claims (2)

柱と、前記柱の側面に接合された梁と、を備える柱梁接合構造であって、
前記梁は、上下一対のフランジとウェブとを有する主材と、
前記フランジの左右の側面に接合され、かつ前記梁の端部からスパン中央に向かって延出する拡幅材と、を備えており、
前記フランジは、前記柱との接合部において前記フランジの幅を拡幅するフランジ拡幅部を備えており、
前記拡幅材は、前記フランジよりも強度の低い低降伏点鋼材からなるとともに、一方の端面が前記フランジ拡幅部の先端面に接合されていることで、前記フランジに先行して塑性化する部位が前記柱の側面から離れた位置にあることを特徴とする、柱梁接合構造。 A column beam connection structure comprising a column and a beam bonded to a side surface of the column,
The beam includes a main material having a pair of upper and lower flanges and a web;
A widening material joined to the left and right side surfaces of the flange and extending from the end of the beam toward the center of the span , and
The flange includes a flange widening portion that widens the width of the flange at the joint with the column,
The widening material is made of a low-yield-point steel material having a lower strength than the flange , and one end surface is joined to the distal end surface of the flange widening portion, so that a portion to be plasticized prior to the flange is formed. wherein the position near Rukoto away from the side surface of the pillar, beam-column joint structure. 前記拡幅材の板厚は、前記フランジの板厚と異なっていることを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合構造。 The column beam connection structure according to claim 1 , wherein a plate thickness of the widening member is different from a plate thickness of the flange .
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