JP7332505B2 - Joint structure of steel beams and steel columns - Google Patents
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Description
本発明は鉄骨梁の上下フランジを鉄骨柱のフランジに溶接接合し、鉄骨梁のウェブをガセットプレートにボルト接合した、あるいはガセットプレートを介して鉄骨柱のフランジに溶接接合した鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造に関するものである。 The present invention relates to a steel beam and a steel column in which the upper and lower flanges of a steel beam are welded to the flange of a steel column, and the web of the steel beam is bolted to a gusset plate, or welded to the flange of the steel column via the gusset plate. It relates to a joint structure.
鉄骨梁を鉄骨柱のフランジに溶接接合する場合、鉄骨梁のフランジは幅方向の全長に亘って溶接される必要がある。下部フランジを下向き姿勢で鉄骨柱に溶接する上では、鉄骨梁のウェブが溶接作業を阻害しないよう、スカラップが形成されることが一般的であったが、スカラップの形成は断面欠損になるため、ウェブの耐力低下と応力集中による破断の原因になり易い問題が指摘されている。 When welding a steel beam to a flange of a steel column, the flange of the steel beam needs to be welded over the entire length in the width direction. When welding the lower flange to a steel column in a downward position, it was common to form a scallop so that the web of the steel beam would not interfere with the welding work. It has been pointed out that the web tends to break due to reduced yield strength and stress concentration.
スカラップの形成が招く不都合はスカラップを形成しないことで解決されるが、下向き姿勢での溶接に依存しようとすれば、通常は反転が可能な工場での作業に依らざるを得ない。一方、溶接ロボットを使用することで、上向き溶接が可能になったこともあり、現場溶接する場合でも、鉄骨梁のウェブにスカラップを形成せずに下部フランジを溶接する方法がある(特許文献1、2参照)。
The inconvenience caused by the formation of scallops can be solved by not forming the scallops, but if one tries to rely on welding in the downward position, one must rely on factory work, which is usually reversible. On the other hand, by using a welding robot, upward welding has become possible, and there is a method of welding the lower flange without forming a scallop on the web of the steel beam even when welding on site (
但し、特許文献1、2では鉄骨梁の上下のフランジを鉄骨柱のダイヤフラムに溶接する場合を対象にし(特許文献1の段落0043、特許文献2の段落0070)、鉄骨梁のウェブをガセットプレートを介して鉄骨柱のフランジに溶接接合することを想定していない(特許文献1の段落0046、特許文献2の段落0073)。この関係で、鉄骨梁のウェブをガセットプレートを介して鉄骨柱に溶接する場合に、鉄骨柱のフランジと鉄骨梁のウェブ端面(小口)との間のルートギャップを適正に確保することが難しくなる問題に直面する可能性が高い。
However, in
詳しくは、例えば鉄骨梁のウェブ端面が鉄骨梁のフランジ端面(小口)に揃えられているような場合、図6-(a)、(b)に示すように鉄骨梁のウェブ端面と鉄骨柱のフランジ表面との間の距離を適正に確保することが難しくなる場合がある。このため、ウェブを鉄骨柱のフランジに溶接しようとするときに、ルートギャップが小さくなった場合、十分な溶け込みが得られず、溶接の品質を確保することができない状況が生じ得る。 In detail, for example, when the web end face of the steel beam is aligned with the flange end face (edge) of the steel beam, as shown in Fig. 6-(a) and (b), the web end face of the steel beam and the steel column It may become difficult to properly secure the distance between the flange surfaces. For this reason, if the root gap becomes small when the web is to be welded to the flange of the steel frame column, sufficient penetration may not be obtained, and a situation may arise in which the welding quality cannot be ensured.
これに対し、鉄骨梁のウェブ端面を鉄骨梁のフランジ端面から、鉄骨柱の反対側(鉄骨梁の軸方向中間部側)へ後退させれば(特許文献3参照)、図3-(d)に示すような斫り作業が生じるリスクを回避することが可能と考えられる。 On the other hand, if the web end face of the steel beam is retracted from the flange end face of the steel beam to the opposite side of the steel frame column (the axially intermediate part side of the steel beam) (see Patent Document 3), FIG. 3-(d) It is considered possible to avoid the risk of scraping work as shown in .
実際の現場では、鉄骨柱と鉄骨梁の製作誤差、または施工誤差が溶接作業に影響することがあり、例えば鉄骨梁フランジと鉄骨柱フランジとの間のルートギャップが規定よりも小さくなる場合には、適正なルートギャップを確保するために鉄骨梁フランジの鉄骨柱側(端面寄り)の一部を斫る作業が必要になることもある。 At the actual site, manufacturing or construction errors between steel columns and steel beams may affect welding work. For example, if the root gap between steel beam flanges and steel column flanges is smaller than specified In order to secure an appropriate root gap, it may be necessary to remove a part of the steel beam flange on the steel column side (closer to the end face).
このような場合に、特許文献3のようにウェブの上下フランジ寄りに断面欠損を回避するための、フランジ端面に揃えられた「ウェブ距離12」が形成されていれば(段落0009、図1)、図3-(c)に示すように鉄骨梁フランジの端面寄りの一部と共にこの「ウェブ距離12」の区間をも斫る必要が生じるため、斫り量が多くなる可能性がある。 In such a case, if a "web distance 12" aligned with the flange end surface is formed to avoid cross-sectional loss near the upper and lower flanges of the web as in Patent Document 3 (paragraph 0009, FIG. 1) , as shown in FIG. 3-(c), it is necessary to scrape the section of "web distance 12" together with a part of the steel frame beam flange near the end face, so there is a possibility that the scraping amount will increase.
また特許文献1のように、鉄骨梁のウェブ端面が鉄骨梁のフランジ端面(小口)に揃えられているような場合には、図3-(d)、(e)に示すように鉄骨梁フランジの端面寄りの一部と共にウェブ全長区間を斫る必要が生じるため、更に斫り量が多くなる可能性がある。
In addition, as in
本発明は上記背景より、鉄骨梁ウェブにスカラップを形成することなく、鉄骨梁のウェブをガセットプレートにボルト接合、あるいはガセットプレートを介して鉄骨柱のフランジに溶接接合する場合において、溶接時に生じ得る斫りを極力低減させること、あるいはガセットプレートの溶接とウェブ端面が干渉しないようにすること、等を目的とした鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造を提案するものである。 In view of the above background, the present invention provides a method for bolting a steel beam web to a gusset plate or welding to a steel column flange via a gusset plate without forming a scallop on the steel beam web. We propose a joint structure between a steel frame beam and a steel frame column for the purpose of reducing pinching as much as possible, or preventing interference between the welding of the gusset plate and the web end face.
請求項1に記載の鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造は、鉄骨梁の上部フランジの鉄骨柱側の端面に上側が開放した開先が形成され、前記鉄骨梁の下部フランジの前記鉄骨柱側の端面に下側が開放した開先が形成され、前記上部フランジと前記下部フランジが前記鉄骨柱のフランジに溶接され、前記鉄骨梁のウェブが、前記鉄骨柱の前記フランジへの溶接接合と、前記鉄骨柱の前記フランジに接合されたガセットプレートへのボルト接合の少なくともいずれか一方で接合された鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造であり、
前記ウェブの前記鉄骨柱側の端面の、前記上部フランジ側と前記下部フランジ側のウェブ縁は前記上部フランジと前記下部フランジの前記ウェブ側のフランジ縁に揃えられ、
前記ウェブの前記鉄骨柱側の端面の、少なくとも前記上部フランジ寄りの区間と前記下部フランジ寄りの区間を除いた中間区間は前記フランジ縁より前記鉄骨梁の軸方向中間部側に位置し、
前記ウェブを厚さ方向に見たとき、前記ウェブの前記中間区間を除く前記上部フランジ寄りと前記下部フランジ寄りの端部区間は前記ウェブ縁から前記中間区間へかけて連続した線を描いていることを構成要件とする。
In the joint structure of a steel beam and a steel column according to
The web edges on the upper flange side and the lower flange side of the steel column side end surface of the web are aligned with the web side flange edges of the upper flange and the lower flange,
An intermediate section of the end surface of the web on the side of the steel frame column, excluding at least the section near the upper flange and the section near the lower flange, is located on the axially intermediate side of the steel beam from the flange edge,
When the web is viewed in the thickness direction, the end sections of the web near the upper flange and near the lower flange, excluding the intermediate section, form a continuous line from the edge of the web to the intermediate section. It is a configuration requirement.
請求項1における「鉄骨梁1の上部フランジ2の上側が開放した開先2a」とは、図1-(a)に示すように下方から上方へ向かって開放した形状をし、下向き姿勢での溶接に適した形の開先のことである。「下部フランジ3の下側が開放した開先3a」とは、上方から下方へ向かって開放した形状をし、上向き姿勢での溶接に適した形の開先のことである。
The "
「鉄骨梁1のウェブ4が鉄骨柱5のフランジへの溶接接合と、ガセットプレート6へのボルト接合の少なくともいずれか一方で接合された」とは、鉄骨梁1のウェブ4が鉄骨柱5のフランジ51に溶接接合される場合と、鉄骨柱5のフランジ51に溶接等されたガセットプレート6にボルト接合される場合と、これら溶接接合とボルト接合の組み合わせによりフランジ51に接合される場合があることを意味する。前記「ウェブ4がフランジ51に溶接接合される」とは、ウェブ4がフランジ51に溶接される場合と、フランジ51に溶接等されたガセットプレート6を介してフランジ51に溶接される場合があることを言う。前記「ガセットプレート6を介して」とは、鉄骨梁1のウェブ4がガセットプレート6に重なり、ガセットプレート6を裏当て金代わりとして鉄骨柱5のフランジ51に溶接される場合と、ボルト接合される場合があることを言う。
"The
「ウェブ4の鉄骨柱5側の端面」はウェブ4の鉄骨柱5(のフランジ51)側を向いた小口であり、上部フランジ2側と下部フランジ3側のウェブ縁(端縁)41は基本的には図2-(a)に示すようにウェブ4の鉄骨柱5側の端面の内、上下のフランジ2、3のウェブ4側の線と交わる線を指す。この上下フランジ2、3のウェブ4側の線は請求項1における「フランジ2、3のウェブ4側のフランジ縁(端縁)21、31」である。
The "end face of the
ウェブ縁41はウェブ4を厚さ方向に見たときの、ウェブ4の鉄骨柱5側の線と上下フランジ2、3のウェブ4側の線との交点になる。上下のフランジ2、3のウェブ4側のフランジ縁21、31はフランジ2、3の鉄骨柱5側の端面の内、ウェブ4寄りの線、またはウェブ4と交わる線を指す。「ウェブ4を厚さ方向に見たとき」とは、「ウェブ4を厚さ方向に見る視線に立ったとき」の意味である。
The
ウェブ縁41はフランジ縁21、31に揃えられるため、フランジ縁21、31は実質的にウェブ縁41に連続する。「ウェブ縁41がフランジ縁21、31に揃えられる」とは、ウェブ4を厚さ方向に見たときに、ウェブ縁41とフランジ縁21、31が許容される誤差を含む程度に実質的に一致することを言い、必ずしもフランジ縁21、31がウェブ縁41に完全(厳密)に連続(一致)する必要はない。
「ウェブ4の鉄骨柱5側の端面の、少なくとも上部フランジ2寄りの区間と下部フランジ3寄りの区間を除いた中間区間4A」とは、後述のようにウェブ4部分の全高の内、端部区間4Bを除いた区間を指す。ガセットプレート6を使用する場合で言えば、ウェブ4の鉄骨柱5側の端面の内、少なくともガセットプレート6と重なる区間が中間区間4Aになる。「ガセットプレート6と重なる」はウェブ4の厚さ方向にウェブ4がガセットプレート6と重なることを意味する。「少なくともガセットプレート6と重なる区間」であるから、中間区間4Aはガセットプレート6と重なる区間から上下のフランジ2、3側へ移行した区間(端部区間4Bを除く)までを含むこともある。言い換えれば、ウェブ4がガセットプレート6と重なる区間が中間区間4Aで、ガセットプレート6と重ならない区間が端部区間4Bになることもある。
"
請求項1における「中間区間4Aがフランジ縁21、31より鉄骨梁1の軸方向中間部側に位置する」とは、鉄骨梁1の軸方向中間部側から中間区間4Aを見たとき、中間区間4Aのウェブ4端面がフランジ縁21、31より、鉄骨柱5の反対側へ後退していることを言う。端部区間4Bは上下のフランジ2、3のウェブ4側の線(フランジ縁21、31)から中間区間4Aに移行する区間を指す。
In
ウェブ4を厚さ方向に見たときの、中間区間4Aを除く上部フランジ2寄りと下部フランジ寄り3の区間が「端部区間4B」であるから、中間区間4Aはフランジ2、3部分を除くウェブ4部分の全高の内、端部区間4Bを除いた区間になる。「端部区間4B」は最長では、中間区間4Aとしての「ガセットプレートと重なる区間」を除いた区間になる。この「端部区間4B」はウェブ4を厚さ方向に見たときのウェブ縁41から中間区間4Aへかけての線が連続した線を描く区間を指す(請求項1)。
When the
請求項1における「端部区間4Bがウェブ縁41から中間区間4Aへかけて連続した線を描いている」とは、ウェブ4を厚さ方向に見たときのウェブ4端面の線(ウェブ4端面が描く線)がウェブ縁41から中間区間4Aへかけて屈曲も蛇行もせず、連続した直線、または連続した曲線(請求項2)、あるいは両者を組み合わせた線を描くことを言う。「連続した曲線」とは、曲率が不連続にならない曲線を言い、ウェブ4端面が曲線を描く場合(請求項2)、曲線は具体的にはウェブ縁41から中間区間4Aへかけて1/4円弧を描く他、曲率が連続的に変化する曲線等を含む。ウェブ4端面の端部区間4Bと中間区間4Aの境界は明確な境界線が表れないような、曲面から平面に曲率が連続的に変化するような曲面であることが適切である。
In
ウェブ4を厚さ方向に見たときに端部区間4Bが連続した線を描くことで、ウェブ4に断面欠損を生じさせることなく、ウェブ4端面のフランジ2、3から中間区間4Aへ移行する区間(部分)までのウェブ4の縦断面積に、ウェブ4にスカラップを形成する場合のような急変箇所が形成されることがない。このため、断面積の急変箇所の形成によるウェブ4の耐力低下とウェブ4の部分的な応力集中が生じにくくなる。
When the
特にウェブ4の端面が曲線を描く場合には(請求項2)、曲線であることで、ウェブ縁41(端部区間4B)から中間区間4Aへかけての曲線が連続する(曲率が連続的に変化する)ため、端部区間4Bが直線である場合のような角が形成されることがない。この結果、ウェブ4の縦断面積の変化が緩やかになるため、直線の場合より応力の集中箇所が生じにくくなる利点がある。
In particular, when the end surface of the
また中間区間4Aのウェブ4端面が鉄骨梁1の軸方向中間部側へ(鉄骨柱5から)後退していることで、鉄骨柱5と鉄骨梁1の製作誤差、または施工誤差があった場合にも、特許文献3に相当する図3-(c)に示すウェブ4の中間区間4Aの一部が後退していない場合との対比では、本発明では(a)、(b)に示すようにフランジ2、3の端面寄りの一部と共に斫るべきウェブ4区間の斫り量が低減される。特許文献1に相当する図3-(d)、(e)に示すウェブ4の中間区間4Aの全長が後退していない場合との対比では、(a)の場合にはフランジ2、3の端面寄りの一部と共に斫るべきウェブ4区間の斫り量が大幅に低減される。
In addition, when the
何らかの誤差に起因し、鉄骨梁1のフランジ2、3端面及びウェブ4端面と鉄骨柱5のフランジ51との間のルートギャップが小さくなって不適切となり、フランジ2、3端面及びウェブ4端面を斫らざるを得なくなった場合を例えば図3-(c)、(d)に示す例で考える。フランジ2、3の、開先2a、3aを除く端面の位置にウェブ4のフランジ2、3寄りの端面が揃えられている場合に、縦及び斜めの破線で示すウェブ4の高さ方向中間部寄りの端面から、鉄骨柱5側へ突出した部分を斫る必要が生じたと仮定すれば、図3-(c)、(d)の例では各図にハッチンッグを入れた領域を斫るべきことになる。
Due to some error, the root gap between the
この場合、ハッチンッグが示すようにウェブ4の高さ方向中間部寄りの端面から鉄骨柱5側へ突出するフランジ2、3の斫りと共に、ウェブ4のフランジ2、3に連続する部分(特許文献3の「ウェブ距離12」相当部分)を斫ることが必要になり、ウェブ4への斫り量が多くなる。図3-(d)、(e)に示す例のようにウェブ端面がフランジ端面に揃えられている場合では、ウェブをガセットプレートを介して鉄骨柱5に溶接するにはウェブとガセットプレートとの重なり部分を全長に亘って斫る必要がある。
In this case, as shown by hatching, the
図3-(c)に示す例との対比では、本発明では図3-(a)に示すようにウェブ4の中間区間4Aが鉄骨柱5から後退し、その中間区間4Aの端面にかけて端部区間4Bがウェブ縁41から連続した線を描いている(請求項1)。このため、ウェブ4を厚さ方向に見たときのフランジ2、3寄りの区間(端部区間4B)のウェブ4の(立面上の)面積が図3-(a)にハッチンッグを入れた領域の大きさになり、(c)に示すウェブ4のフランジ2、3寄りの一部の端面がフランジ2、3の端面に揃えられている場合より小さくなる。
In comparison with the example shown in FIG. 3-(c), in the present invention, the
この面積が小さい分は特許文献3の「ウェブ距離12」に相当する区間の距離(高さ)×「ウェブ距離12」以外のウェブ端面からの(鉄骨柱側への)張り出し長さ(斫るべきフランジの軸方向の長さ)分であり、この面積分、本発明ではウェブが斫りから免れるため、特許文献3より斫り量が低減されることになる。
The smaller area is the distance (height) of the section corresponding to "web distance 12" in Patent Document 3 x the extension length (toward the steel column side) from the web end surface other than "web distance 12" In the present invention, the web is prevented from being pinched by this area, so the amount of pinching is reduced as compared with
このように本発明ではフランジ2、3のルートギャップを確保するためのフランジ2、3とウェブ4への(フランジ軸方向の)斫り幅が、ウェブ4の中間区間4A(ウェブ4の高さ方向中間部寄りの端面)に揃える位置までの距離である場合で言えば、フランジ2、3と共に斫られるべき部分はウェブ4の端部区間4Bの、中間区間4Aから鉄骨柱5側へ突出している部分だけで済む。
As described above, in the present invention, the width (in the axial direction of the flange) of the
また例えばウェブの端面が鉄骨柱から後退せず、フランジ端面とウェブ端面が揃えられている場合(特許文献1等)には、ウェブのルートギャップを確保するために、少なくともガセットプレートと重なる区間を斫る必要が生じると考えられる。これに対し、本発明ではウェブ4の、少なくともガセットプレート6と重なる区間を含む中間区間4Aが鉄骨柱5から後退しているため、ウェブ4をガセットプレート6を介して鉄骨柱5に溶接する場合、ウェブ4の適正なルートギャップを確保するためのウェブ4への斫りの必要性は基本的には生じない。
Also, for example, when the end face of the web does not recede from the steel frame column and the end face of the flange and the end face of the web are aligned (
ウェブ4をガセットプレート6にボルト接合する場合、図7-(a)、(b)に示すようにウェブ4がボルト接合されるガセットプレート6の厚さが大きくなる程、溶接金属量が多くなることに起因する問題が発生することもある。例えばガセットプレート6の両面が鉄骨柱5のフランジ51に溶接される場合、ウェブ4の端面とガセットプレート6の溶接金属との間に十分なルートギャップが確保されず、両者が干渉する事態が想定される。図7-(a)はガセットプレート6の厚さが相対的に小さい場合、(b)は(a)より大きい場合の、ガセットプレート6の溶接状態を示している。
When the
ガセットプレート6の溶接に必要な溶接金属量はガセットプレート6の厚さに応じて異なり、厚さが小さい程、金属量も少なく、厚さが大きくなれば、金属量も多くなる。この関係で、ガセットプレート6の厚さが比較的小さい場合、鉄骨梁1のウェブ4のギャップd1は図7-(a)に示すように十分に確保され易い。これに対し、(b)のようにガセットプレート6の厚さが比較的大きい場合には、ギャップd2が(a)の場合より小さくなり、十分な大きさのギャップd1を確保することが難しくなるため、場合によっては両者が干渉する可能性がある。
The amount of weld metal required for welding the
このような場合には、図1、図2に示すようにウェブ4の中間区間4Aの全長を鉄骨梁1のウェブ4端面を鉄骨梁1のフランジ2、3の端面から鉄骨柱5の反対側(鉄骨梁1の軸方向中間部側)へ後退させれば、ウェブ4端面とガセットプレート6の溶接金属との干渉を回避することができる。
In such a case, as shown in Figs. By retreating to (the axially intermediate portion side of the steel frame beam 1), interference between the end surface of the
鉄骨梁ウェブの鉄骨柱側端面の、上下フランジ側のウェブ縁をフランジのウェブ側のフランジ縁に揃え、ウェブ端面の、少なくともガセットプレートと重なる中間区間をフランジ縁より鉄骨梁の軸方向中間部側に位置させているため、ウェブに断面欠損を生じさせることなく、ウェブ端面の上下フランジから中間区間へ移行する区間までのウェブの縦断面積に急変箇所が形成されないようにすることができる。この結果、断面積の急変箇所の形成によるウェブの耐力低下とウェブの部分的な応力集中が生じにくくすることができる。 The web edge on the upper and lower flange sides of the steel column side end face of the steel beam web is aligned with the flange edge on the web side of the flange, and the intermediate section of the web end face that overlaps at least the gusset plate is on the axially intermediate part side of the steel beam web from the flange edge. , it is possible to prevent the formation of a sudden change in the vertical cross-sectional area of the web from the upper and lower flanges of the web end face to the section transitioning to the intermediate section without causing cross-sectional loss in the web. As a result, it is possible to prevent a reduction in yield strength of the web and a partial concentration of stress in the web due to the formation of a sudden change in cross-sectional area.
また中間区間のウェブ端面が鉄骨梁の軸方向中間部側へ後退していることで、鉄骨柱と鉄骨梁の製作誤差、または施工誤差があった場合にも、ウェブの中間区間が後退していない場合との対比では、フランジの端面寄りの一部と共に斫るべきウェブ区間の斫り量を低減することができる。 In addition, since the web end surface of the intermediate section recedes toward the axially intermediate side of the steel beam, the intermediate section of the web does not recede even if there is an error in the manufacturing or construction of the steel frame column and steel beam. Compared to the case without it, it is possible to reduce the pinching amount of the web section to be pinched together with the end-face portion of the flange.
図1-(a)、(b)は鉄骨柱5側の端面に上側が開放した開先2aが形成された鉄骨梁1の上部フランジ2と、鉄骨柱5側の端面に下側が開放した開先3aが形成された鉄骨梁1の下部フランジ3が鉄骨柱5のフランジ51に溶接され、鉄骨梁1のウェブ4が鉄骨柱5のフランジ51に溶接されたガセットプレート6に接合される鉄骨梁1と鉄骨柱5の接合部例を示す。
FIGS. 1-(a) and (b) show an
ウェブ4はガセットプレート6にボルト接合される場合とガセットプレート6を介して鉄骨柱5に溶接接合される場合がある。図1-(a)中のボルト7はウェブ4がガセットプレート6にボルト接合される場合のボルト、またはウェブ4が鉄骨柱5に溶接される場合に、ウェブ4をガセットプレート6に仮接合するためのボルトを示している。
The
鉄骨梁1の上部フランジ2は鉄骨柱5のフランジ51に下向き姿勢で溶接され、下部フランジ3はフランジ51に上向き姿勢で溶接される。この関係で、上部フランジ2用の裏当て金2bは上部フランジ2の下側に配置され、下部フランジ3用の裏当て金3bは下部フランジ3の上側に配置される。下部フランジ3のフランジ51への上向き溶接は主に溶接ロボットに依る。
The
鉄骨梁1のウェブ4の鉄骨柱5側の端面の、上部フランジ2側と下部フランジ3側のウェブ縁(端縁)41、41は図2-(a)、(b)に示すように上部フランジ2と下部フランジ3のウェブ4側のフランジ縁(端縁)21、31に完全に、またはほぼ揃えられている。図2-(a)はウェブ縁41がフランジ縁21、31に完全に一致している場合の例を、(b)はウェブ縁41がフランジ縁21、31より、鉄骨梁1の軸方向中間部側に位置し、鉄骨柱5のフランジ51に向かって後退している場合の例を示している。ウェブ縁41はフランジ縁21、31より鉄骨柱5側に位置することもある。
Web edges (edges) 41, 41 on the side of the
一方、ウェブ4の鉄骨柱5側の端面の、少なくともガセットプレート6と厚さ方向に重なる区間を含む中間区間4Aは図1-(a)、図2に示すように上部フランジ2と下部フランジ3のフランジ縁21、31より鉄骨梁1の軸方向中間部側に位置し、鉄骨柱5のフランジ51に向かって後退している。
On the other hand, the
結果として鉄骨梁1のウェブ4を厚さ方向に見たとき、ウェブ4の中間区間4Aを除く上部フランジ2寄りと下部フランジ3寄りの端部区間4Bは図1-(a)、図2に示すように上部フランジ2側と下部フランジ3側のウェブ縁41、41から中間区間4Aへかけて連続した直線、もしくは曲線を描いている。曲線には曲率が連続的に変化し、端部区間4Bと中間区間4Aとの間に明確な境界線が表れないような曲線を含む。
As a result, when the
図3-(a)は鉄骨梁1の上下のフランジ2、3を鉄骨柱5のフランジ51に溶接する際、製作誤差や施工誤差等に起因し、上部フランジ2と下部フランジ3の端面、及びウェブ4の端面が鉄骨柱5側へ接近した結果として、例えばウェブ4の端部区間4Bをフランジ2、3の鉄骨柱5側の一部と共に斫ることになった場合の、斫り領域を示している。
FIG. 3-(a) shows that when welding the upper and
この場合に、縦の破線で示すフランジ2、3の適正なルートギャップ位置(フランジ2、3の先端から必要な距離だけ後退した位置)から、鉄骨柱5側へ突出した範囲(領域)を斫る必要が生じたとすれば、ウェブ4とフランジ2、3に対しては図3-(a)にハッチングを入れた領域のみを斫ればよい。この例では(b)に示すようにウェブ4には全く、あるいはほとんど斫る必要性が生じない。
In this case, from the proper root gap position of the
本発明の、ウェブ4の上下フランジ2、3寄りの端部区間4Bのない(c)、(d)に示す例との対比では、ウェブ4の、鉄骨柱フランジ51に平行にフランジ2、3に連続する部分を含む、立面上、長方形に相当する領域分だけ、斫り量が削減されることが分かる。詳しく言えば、フランジ2、3に対する斫りの量が(a)、(c)共、同一であっても、(a)のウェブ4に対する斫り量は(c)、(d)の斫り領域から(a)の斫り領域を差し引いた長方形相当分、少なくなる。(a)の場合、(a)、(b)に示すようにウェブ4への斫り箇所は実質的にないのに対し、(c)の場合には本発明の端部区間4Bに相当する区間分、ウェブを斫る必要が生じている。(d)の例ではウェブの全長を斫る必要が生じている。
In comparison with the examples shown in (c) and (d) in which there is no
図4は鉄骨梁1のウェブ4がガセットプレート6を介して鉄骨柱5に溶接接合される場合の例を示している。ウェブ4の開先4aは図5に示すようにガセットプレート6の反対側の面から形成され、開先4aはウェブ4の高さ方向には少なくともガセットプレート6と重なる区間に形成される。
FIG. 4 shows an example in which the
図4ではまた、図3-(a)に示すようにルートギャップが小さくなった場合の斫り量を削減するために、ウェブ4の中間区間4Aを全長に亘り、ウェブ4をフランジ端面から鉄骨柱5の反対側へ後退させている。図4-(c)は(a)の具体例として下部フランジ3の開先3aを除く端面と鉄骨柱フランジ51までの距離(ルートギャップ)が7mmあり、下部フランジ3の端面からウェブ4の中間区間4Aの端面が鉄骨柱5より3mm、後退している例を示している。
In FIG. 4, in order to reduce the pinching amount when the root gap becomes small as shown in FIG. It is retracted to the opposite side of the
1……鉄骨梁、
2……上部フランジ、2a……開先、2b……裏当て金、21……フランジ縁、
3……下部フランジ、3a……開先、3b……裏当て金、31……フランジ縁、
4……ウェブ、41……ウェブ縁、4A……中間区間、4B……端部区間、4a……開先、
5……鉄骨柱、51……フランジ、
6……ガセットプレート、
7……ボルト。
1 …… steel beams,
2 ... upper flange, 2a ... groove, 2b ... backing metal, 21 ... flange edge,
3...lower flange, 3a...groove, 3b...backing metal, 31...flange edge,
4... web, 41... web edge, 4A... middle section, 4B... end section, 4a... groove,
5... Steel column, 51... Flange,
6 …… gusset plate,
7 …… bolts.
Claims (3)
前記ウェブの前記鉄骨柱側の端面の、前記上部フランジ側と前記下部フランジ側のウェブ縁は前記上部フランジと前記下部フランジの前記ウェブ側のフランジ縁に揃えられ、
前記ウェブの前記鉄骨柱側の端面の、少なくとも前記上部フランジ寄りの区間と前記下部フランジ寄りの区間を除いた中間区間は前記フランジ縁より前記鉄骨梁の軸方向中間部側に位置し、
前記ウェブを厚さ方向に見たとき、前記ウェブの前記中間区間を除く前記上部フランジ寄りと前記下部フランジ寄りの端部区間は前記ウェブ縁から前記中間区間へかけて連続した線を描いていることを特徴とする鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造。 A groove whose upper side is open is formed on the end face of the upper flange of the steel beam on the steel column side, and a groove whose lower side is open is formed on the end face of the lower flange of the steel beam on the steel column side, and the upper flange and The lower flange is welded to the flange of the steel column, and the web of the steel beam is at least welded to the flange of the steel column and bolted to a gusset plate joined to the flange of the steel column. It is a joint structure of steel beams and steel columns joined at one side,
The web edges on the upper flange side and the lower flange side of the steel column side end surface of the web are aligned with the web side flange edges of the upper flange and the lower flange,
An intermediate section of the end surface of the web on the side of the steel frame column, excluding at least the section near the upper flange and the section near the lower flange, is located on the axially intermediate side of the steel beam from the flange edge,
When the web is viewed in the thickness direction, the end sections of the web near the upper flange and near the lower flange, excluding the intermediate section, form a continuous line from the edge of the web to the intermediate section. A joint structure of a steel frame beam and a steel frame column characterized by:
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