JP6467267B2

JP6467267B2 - 柱継手構造

Info

Publication number: JP6467267B2
Application number: JP2015071858A
Authority: JP
Inventors: 平松　剛; 平松　　剛; 吉田　文久; 文久吉田
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016191258A

Description

この発明は、下側の柱部と上側の柱部を現場において無溶接で相互に接合するための柱継手構造に関する。

特許文献１には、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、上柱部材１００の下端面に一体的に接合された第１継手部材１０１と、下柱部材１０３の上端面に一体的に接合された第２継手部材１０２とを備え、上記第１継手部材１０１と上記第２継手部材１０２を上下方向にボルト接合する柱継手構造が開示されている。また、この柱継手構造では、上記上柱部材１００および下柱部材１０３の各々の中央に角柱部１０４を備えるとともに、この角柱部１０４の各面の中央から上柱部材１００および下柱部材１０３の各々の辺の中央に延びる補強板１０５を備えている。

特開２００５−１８８２５８号公報

しかしながら、上記従来の柱継手構造では、上記補強板１０５として板厚の厚いものを用いる必要があった。

この発明は、上記の事情に鑑み、板厚自体をあまり厚くしなくても必要とされる曲げ剛性や曲げ耐力を確保することができる柱継手構造を提供することを課題とする。

この発明の柱継手構造は、上記の課題を解決するために、上下に配置される柱部を相互に接合する柱継手構造において、各柱部の端部には、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように複数の鋼材が相互に固定された端部鋼材部と、この端部鋼材部に固定された方形のエンドプレートとからなる継手部が接合されており、上記継手部同士が、上記エンドプレートの四隅で相互に締結部材によって接合されることを特徴とする。

上記の構成であれば、上記端部鋼材部は、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように複数の鋼材が相互に固定されたものであるので、上記鋼材自体の板厚が薄くても、外形の面積を大きくして必要とされる曲げ剛性や曲げ耐力を確保することが容易である。また、上記鋼材の板厚の選択や配置等の設定によって、上記継手部の曲げ剛性や曲げ耐力を細かく調整することが可能である。

上記端部鋼材部は４枚の平板鋼材と断面Ｌ字の４本のＬ字鋼材とからなり、上記４枚の平板鋼材がそれぞれ上記エンドプレートの辺と平行に設けられていてもよい。

或いは、上記端部鋼材部は断面Ｌ字のＬ字鋼材のみからなっていてもよい。また、上記Ｌ字鋼材は山形鋼であってもよい。

或いは、上記端部鋼材部は平板鋼材のみからなっていてもよい。

本発明であれば、上記鋼材自体の板厚を薄くしても、必要とされる曲げ剛性や曲げ耐力を確保することが容易である。また、上記鋼材の板厚の選択や配置等の設定によって、上記継手部の曲げ剛性や曲げ耐力を細かく調整できる等の効果も奏する。

図１は本発明の実施形態に係る柱継手構造を示した概略の側面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。平板鋼材と山形鋼の溶接箇所を示した図２の一部拡大図である。他の実施形態に係る柱継手構造を示した断面図である。他の実施形態に係る柱継手構造を示した断面図である。同図（Ａ）は、従来の柱継手構造を示した断面図であり、同図（Ｂ）は同側面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示しているように、この実施形態にかかる柱継手構造１は、下側の角鋼管柱部２と上側の角鋼管柱部３とを相互に接合するための構造であって、上記角鋼管柱部２の上端面に接合された第１継手部２０と、上記角鋼管柱部３の下端面に接合された第２継手部３０とを備えている。そして、上記第１継手部２０および第２継手部３０は正方形状のエンドプレート２１、３１をそれぞれ有しており、これらエンドプレート２１、３１が互いに接し合った状態で、ボルトとナットからなる締結部材５によって無溶接で相互に接合される。なお、上記ボルトの頭形状は丸頭に限らず、六角頭でもよい。また、上記第１継手部２０と第２継手部３０の長短関係は上下逆にしても構わない。ただし、ナットを長い方の継手の側に位置させるようにするのがよい。

上記第１継手部２０は、上記エンドプレート２１と、上記角鋼管柱部２の上端面に接合された正方形状のプレート２２と、これらのプレート２１、２２間に位置し、各プレート２１、２２に接合された端部鋼材部２３とからなる。

上記端部鋼材部２３は、図２にも示すように、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように、４枚の平板鋼材２３ａと断面Ｌ字の４本の山形鋼（Ｌ字鋼材）２３ｂとから構成されている。換言すれば、略十字形の輪郭に沿うように、上記４枚の平板鋼材２３ａは、略十字形における４箇所の突出面部を形成しており、上記４本の山形鋼２３ｂは、略十字形における４箇所の入隅部位を形成している。

また、上記４枚の平板鋼材２３ａのうちの対向する２枚の平板鋼材２３ａの各々の向き合う面に、上記山形鋼２３ｂの縁部が近接しており、図３に拡大して示すように、この近接する部位の外側部位（曲面が形成されている側）を、溶接箇所とし（破線丸囲み参照）、溶接が的確に行えるようにしている。なお、上記平板鋼材２３ａは、その内側の面に配置された図示しない裏当て板に支えられた状態で、また、上記山形鋼２３ｂは、特に支えを必要とせずに、いわゆる狭開先溶接法によってそれぞれ上記プレート２１、２２に接合することができる。

そして、上記エンドプレート２１の各角部に上記締結部材５用の貫通孔が形成されており、この貫通孔への上記締結部材５の装着に支障が生じないように、上記端部鋼材部２３は、その十字形における上記入隅部位を上記貫通孔の側に位置させている。換言すれば、上記４枚の平板鋼材２３ａは、その広幅の面が上記方形状のエンドプレート２１の各辺に平行になるように設けられている。

また、上記第２継手部３０は、図１に示したように、上記エンドプレート３１と、上記角鋼管柱部３の下端面に接合された方形状のプレート３２と、これらのプレート３１、３２間に位置し、各プレート３１、３２に接合された端部鋼材部３３とからなる。

上記端部鋼材部３３は、特に図示はしていないが、上記第１継手部２０における上記端部鋼材部２３と同様、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように、４枚の平板鋼材３３ａと断面Ｌ字の４本の山形鋼３３ｂとから構成されている。そして、上記４枚の平板鋼材３３ａにおける対向する２枚の平板鋼材３３ａの向き合う面に、上記山形鋼３３ｂの縁部が近接しており、図３に示したのと同様に、この近接する部位の外側部位が溶接される。また、上記平板鋼材３３ａは、その広幅の面が上記方形状のエンドプレート３１の各辺に平行になるように設けられている。

上記の構成であれば、上記第１継手部２０および上記第２継手部３０において、それぞれの端部鋼材部２３、３３は、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように複数の鋼材（平板鋼材、山形鋼）が相互に固定されたものであるので、上記鋼材自体の板厚が薄くても、外形の面積を大きくして必要とされる曲げ剛性や曲げ耐力を確保することが容易になる。また、上記鋼材の板厚の選択や配置等の設定によって、上記継手部２０、３０の曲げ剛性や曲げ耐力を細かく調整することが可能である。これにより、１ランク上の既製の角柱部を採用する場合に生じがちな、過剰な板厚による重量化や高コスト化を防止することができる。また、上記端部鋼材部２３、３３は、その十字形における上記４箇所の入隅部位を上記貫通孔の側に位置させるので、締結部材５の大きさや配置に関する制約を生じにくいという利点も得られる。

次に、他の実施形態の柱継手構造を図４に基づいて説明する。なお、この実施形態において、第１継手部および第２継手部の各々の端部鋼材部は互いに同様の構造を有することとしており、便宜上、図４には第１継手部２０の端部鋼材部２３だけを示している。この端部鋼材部２３は、図２に示した構造と同様、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるが、８個の不等辺のＬ字鋼材２３ｃから構成されている。

例えば、隣り合う２個の不等辺のＬ字鋼材２３ｃがその短辺側の面部の縁同士を対向させて、十字形における４箇所の突出面部を形成しており、また、他の隣り合う２個の不等辺のＬ字鋼材２３ｃがその長辺側の面部の縁同士を近接させて、十字形における４箇所の入隅部位を形成している。

なお、図４に示した端部鋼材部２３は、不等辺のＬ字鋼材２３ｃにより構成されているが、これに限らず、１２個の等辺のＬ字鋼材からなっていてもよい。また、平板鋼材を曲げ加工してＬ字鋼材を作製してもよいし、既製の山形鋼を用いてもよい。また、上記Ｌ字鋼材２３ｃには、開先溶接のためのテーパ状部が形成されていてもよいものである。

次に、他の実施形態の柱継手構造を図５に基づいて説明する。なお、この実施形態において、第１継手部および第２継手部の各々の端部鋼材部は互いに同様の構造を有することとしており、便宜上、図５には第１継手部２０の端部鋼材部２３だけを示している。この端部鋼材部２３は、図２に示した構造と同様、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるが、１２枚の平板鋼材２３ｄから構成されている。隣り合う平板鋼材２３ｄの接合形態は、図５に示したものには限らない。また、上記平板鋼材２３ｄには、開先溶接のためのテーパ状部が形成されていてもよいものである。

このような他の実施形態の柱継手構造も、第１継手部および第２継手部の端部鋼材部２３、３３は、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように複数の鋼材が相互に固定されたものであるので、上記鋼材自体の板厚が薄くても、外形の面積を大きくして必要とされる剛性を確保することが容易である。また、上記鋼材の板厚の選択や配置等の設定によって、上記継手部２０、３０の曲げ剛性や曲げ耐力を簡単に調整することが可能である。

なお、図４および図５に示した構造において、鋼材同士が接触する端部に開先を設ける加工等を行って溶接が的確に行われるようにするのがよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１柱継手構造
２下側の角鋼管柱部
２０第１継手部
２１エンドプレート
２２プレート
２３端部鋼材部
２３ａ平板鋼材
２３ｂ山形鋼
２３ｃＬ字鋼材
２３ｄ平板鋼材
３上側の角鋼管柱部
３０第２継手部
３１エンドプレート
３２プレート
３３端部鋼材部
３３ａ平板鋼材
３３ｂ山形鋼
５締結部材

Claims

上下に配置される柱部を相互に接合する柱継手構造において、各柱部の端部には、横断面の外形が略十字形であり且つ内部に略十字形の空洞部が形成されるように複数の鋼材が相互に固定された端部鋼材部と、この端部鋼材部に固定された方形のエンドプレートとからなる継手部が接合されており、上記継手部同士が、上記エンドプレートの四隅で相互に締結部材によって接合されることを特徴とする柱継手構造。
請求項１に記載の柱継手構造において、上記端部鋼材部は４枚の平板鋼材と断面Ｌ字の４本のＬ字鋼材とからなり、上記４枚の平板鋼材がそれぞれ上記エンドプレートの辺と平行に設けられていることを特徴とする柱継手構造。
請求項１に記載の柱継手構造において、上記端部鋼材部は断面Ｌ字のＬ字鋼材のみからなることを特徴とする柱継手構造。
請求項２または請求項３に記載の柱継手構造において、上記Ｌ字鋼材は山形鋼であることを特徴とする柱継手構造。
請求項１に記載の柱継手構造において、上記端部鋼材部は平板鋼材のみからなることを特徴とする柱継手構造。