JP7471996B2 - Steel piece for external diaphragm, column-beam joint structure and column-beam joint method - Google Patents
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Description
本発明は、外ダイヤフラム用鋼片、柱梁接合構造および柱梁接合方法に関する。 The present invention relates to steel pieces for external diaphragms, column-beam joint structures, and column-beam joint methods.
鋼管柱の外側に鋼板を取り付けることによって外ダイヤフラムを形成し、外ダイヤフラムを介して梁に応力を伝達する柱梁接合構造が知られている。このような外ダイヤフラムの施工性を向上させるための技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、鋼管柱の周方向で4つに分割された鋼板を相互に部分溶け込み溶接し、鋼板と鋼管柱との間を隅肉溶接することによって外ダイヤフラムを形成する技術が記載されている。また、特許文献2には、外ダイヤフラムの張り出し幅を最適化することによって、外ダイヤフラムの張り出し部を小さくして運搬性や取扱性を向上させる技術が記載されている。
A column-beam joint structure is known in which an external diaphragm is formed by attaching a steel plate to the outside of a steel pipe column, and stress is transmitted to the beam via the external diaphragm. Various techniques have been proposed to improve the workability of such external diaphragms. For example,
ここで、鋼管柱には円形鋼管柱と角形鋼管柱とがある。角形鋼管柱は、断面が角丸矩形状であり、外周が平板部と曲率をもった角部とによって形成される。このような角形鋼管柱は、例えば冷間ロール成形や冷間プレス成形によって製造される。特許文献2にも記載されているように、角形鋼管柱と梁との間で効率的に応力を伝達するためには、外ダイヤフラムを平板部だけでなく角部でも鋼管柱の周面に溶接することが望ましい。
Here, there are circular steel pipe columns and square steel pipe columns. Square steel pipe columns have a cross section in the shape of a rounded rectangle, and the outer periphery is formed by a flat plate portion and a curved corner portion. Such square steel pipe columns are manufactured, for example, by cold roll forming or cold press forming. As described in
しかしながら、角形鋼管柱では、製造工程における条件の違いによって角部の曲率にばらつきが生じるため、外ダイヤフラム用に予め切り出された鋼板と鋼管柱の周面との間に隙間が生じて溶接が困難な場合がある。鋼板の1つ1つを角部の曲率に合わせて切り出せば隙間は生じないが、工程が煩雑になり現実的ではない。特許文献1および特許文献2には外ダイヤフラムが角形鋼管柱にも適用される旨の記載があるが、角部の曲率のばらつきへの対処については言及されていない。
However, in the case of square steel pipe columns, differences in the conditions during the manufacturing process cause variations in the curvature of the corners, which can lead to gaps between the steel plates cut out in advance for the external diaphragm and the circumferential surface of the steel pipe column, making welding difficult. If each steel plate were cut out to match the curvature of the corners, no gaps would form, but this would make the process complicated and unrealistic.
そこで、本発明は、簡易な工程で外ダイヤフラムと角形鋼管柱の角部との間に生じる隙間を低減することが可能な外ダイヤフラム用鋼片、柱梁接合構造および柱梁接合方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a steel piece for an external diaphragm, a column-beam connection structure, and a column-beam connection method that can reduce the gap that occurs between the external diaphragm and the corner of a square steel pipe column using a simple process.
[1]長手方向に延び、角形鋼管柱の外周の平板部の形状に対応する直線部と、長手方向で直線部に隣接し、長手方向に対して交差する一方向に複数の溝が形成されることによって角形鋼管柱の外周の角部に沿って屈曲可能な屈曲部とを備える外ダイヤフラム用鋼片。
[2]複数の溝は、スリット状、V字状、または台形の平面形状を有する、[1]に記載の外ダイヤフラム用鋼片。
[3]直線部は、第1および第2の直線部を含み、屈曲部は、第1および第2の直線部の間にある第1の屈曲部を含む、[1]または[2]に記載の外ダイヤフラム用鋼片。
[4]直線部は、第3の直線部をさらに含み、屈曲部は、第2および第3の直線部の間にある第2の屈曲部をさらに含む、[3]に記載の外ダイヤフラム用鋼片。
[5]直線部は、第4および第5の直線部をさらに含み、屈曲部は、第3および第4の直線部の間にある第3の屈曲部と、第4および第5の直線部の間にある第4の屈曲部とをさらに含む、[4]に記載の外ダイヤフラム用鋼片。
[6]少なくとも屈曲部において、複数の溝の開口側または複数の溝の開口とは反対側で、外ダイヤフラム用鋼片の側面の片側または両側の角に面取りが形成される、[1]から[5]のいずれか1項に記載の外ダイヤフラム用鋼片。
[7]外周に平板部および角部を有する角形鋼管柱と、角形鋼管柱の外周に接合される外ダイヤフラムと、外ダイヤフラムに接合される鋼製梁とを備える柱梁接合構造であって、外ダイヤフラムは、平板部に接合される直線部と、直線部に隣接し、角形鋼管柱に接する面または角形鋼管柱とは反対側の面のいずれかに複数の溝が形成されることによって角部に沿って屈曲して角部に接合される屈曲部とを有する外ダイヤフラム用鋼片によって形成される、柱梁接合構造。
[8]外ダイヤフラムは、角形鋼管柱の外周に隅肉溶接、部分溶け込み溶接または完全溶け込み溶接される、[7]に記載の梁接合構造。
[9]外周に平板部および角部を有する角形鋼管柱の外周に外ダイヤフラムを接合する工程と、外ダイヤフラムに鋼製梁を接合する工程とを含む柱梁接合方法であって、外ダイヤフラムは、平板部に接合される直線部と、直線部に隣接し、角形鋼管柱に接する面または角形鋼管柱とは反対側の面のいずれかに複数の溝が形成されることによって角部に沿って屈曲して角部に接合される屈曲部とを有する外ダイヤフラム用鋼片によって形成され、角形鋼管柱の外周に外ダイヤフラムを接合する工程は、外ダイヤフラム用鋼片の直線部を平板部に接合する工程と、外ダイヤフラム用鋼片の屈曲部を角部に沿って屈曲させて角部に接合する工程とを含む柱梁接合方法。
[10]複数の溝は、屈曲部の角形鋼管柱に接する面に形成され、複数の溝の少なくとも一部の開口部を縮小させることによって屈曲部を角部に沿って屈曲させる、[9]に記載の柱梁接合方法。
[11]複数の溝は、屈曲部の角形鋼管柱とは反対側の面に形成され、複数の溝の少なくとも一部の開口部を拡大させることによって屈曲部を角部に沿って屈曲させる、[9]に記載の柱梁接合方法。
[12]第1および第2の直線部、ならびに第1および第2の直線部の間にある第1の屈曲部をそれぞれが含む4つの外ダイヤフラム用鋼片の端部を互いに接合して外ダイヤフラムを形成する、[9]から[11]のいずれか1項に記載の柱梁接合方法。
[13]第1、第2および第3の直線部、第1および第2の直線部の間にある第1の屈曲部ならびに第2および第3の直線部の間にある第2の屈曲部をそれぞれが含む2つの外ダイヤフラム用鋼片の端部を互いに接合して外ダイヤフラムを形成する、[9]から[11]のいずれか1項に記載の柱梁接合方法。
[14]第1、第2、第3、第4および第5の直線部、第1および第2の直線部の間にある第1の屈曲部、第2および第3の直線部の間にある第2の屈曲部、第3および第4の直線部の間にある第3の屈曲部ならびに第4および第5の直線部の間にある第4の屈曲部を含む外ダイヤフラム用鋼片の両端部を互いに接合して外ダイヤフラムを形成する、[9]から[11]のいずれか1項に記載の柱梁接合方法。
[15]外ダイヤフラム用鋼片を角形鋼管柱の外周に隅肉溶接、部分溶け込み溶接または完全溶け込み溶接する、[9]から[14]のいずれか1項に記載の柱梁接合方法。
[1] A steel piece for an external diaphragm having a straight portion extending in the longitudinal direction and corresponding to the shape of the flat portion on the outer periphery of a square steel pipe column, and a bending portion adjacent to the straight portion in the longitudinal direction and having a plurality of grooves formed in one direction intersecting the longitudinal direction, thereby allowing the steel piece to be bent along a corner portion on the outer periphery of the square steel pipe column.
[2] A steel piece for an outer diaphragm as described in [1], wherein the multiple grooves have a planar shape of a slit, V-shape, or trapezoid.
[3] A steel piece for an outer diaphragm described in [1] or [2], wherein the straight portion includes a first and a second straight portion, and the bent portion includes a first bent portion between the first and second straight portions.
[4] A steel piece for an outer diaphragm described in [3], wherein the straight portion further includes a third straight portion, and the bent portion further includes a second bent portion between the second and third straight portions.
[5] A steel piece for an outer diaphragm as described in [4], wherein the straight portion further includes a fourth and a fifth straight portion, and the bent portion further includes a third bent portion between the third and fourth straight portions, and a fourth bent portion between the fourth and fifth straight portions.
[6] A steel piece for an outer diaphragm described in any one of [1] to [5], in which, at least in the bending portion, a chamfer is formed on one or both corners of the side of the steel piece for an outer diaphragm, on the opening side of the multiple grooves or on the opposite side to the openings of the multiple grooves.
[7] A column-beam connection structure comprising a square steel pipe column having a flat portion and a corner portion on its outer periphery, an outer diaphragm joined to the outer periphery of the square steel pipe column, and a steel beam joined to the outer diaphragm, wherein the outer diaphragm is formed from a steel piece for the outer diaphragm having a straight portion joined to the flat portion and a bent portion adjacent to the straight portion and bent along the corner portion by forming a plurality of grooves on either the surface contacting the square steel pipe column or the surface opposite the square steel pipe column, thereby forming a bent portion.
[8] A beam connection structure as described in [7], in which the external diaphragm is fillet welded, partially penetrated welded or fully penetrated welded to the outer periphery of the square steel pipe column.
[9] A column-beam joining method comprising the steps of joining an external diaphragm to the outer periphery of a square steel pipe column having a flat plate portion and a corner portion on its outer periphery, and joining a steel beam to the external diaphragm, wherein the external diaphragm is formed from a steel piece for the external diaphragm having a straight portion joined to the flat plate portion and a bent portion adjacent to the straight portion and bent along the corner portion to be joined to the corner portion by forming a plurality of grooves on either the surface contacting the square steel pipe column or the surface opposite the square steel pipe column, and the step of joining the external diaphragm to the outer periphery of the square steel pipe column comprises the steps of joining the straight portion of the steel piece for the external diaphragm to the flat plate portion, and bending the bent portion of the steel piece for the external diaphragm along the corner portion to join it to the corner portion.
[10] A column-beam joining method as described in [9], in which the plurality of grooves are formed on a surface of the bent portion that contacts the square steel pipe column, and the bent portion is bent along the corner portion by reducing the openings of at least some of the plurality of grooves.
[11] A column-beam connection method as described in [9], in which the multiple grooves are formed on the surface opposite the square steel pipe column of the bent portion, and the bent portion is bent along the corner portion by enlarging the openings of at least some of the multiple grooves.
[12] A column-beam joining method described in any one of [9] to [11], in which the ends of four external diaphragm steel pieces, each of which includes a first and second straight portion and a first bend portion between the first and second straight portions, are joined together to form an external diaphragm.
[13] A column-beam joining method described in any one of [9] to [11], in which the ends of two steel pieces for an external diaphragm, each of which includes a first, second and third straight portion, a first bent portion between the first and second straight portions, and a second bent portion between the second and third straight portions, are joined together to form an external diaphragm.
[14] A column-beam joining method described in any one of [9] to [11], in which an outer diaphragm is formed by joining together both ends of a steel piece for an outer diaphragm, the steel piece including first, second, third, fourth and fifth straight sections, a first bent section between the first and second straight sections, a second bent section between the second and third straight sections, a third bent section between the third and fourth straight sections, and a fourth bent section between the fourth and fifth straight sections.
[15] A column-beam joining method described in any one of [9] to [14], in which the steel piece for the outer diaphragm is fillet welded, partially penetrated welded or fully penetrated welded to the outer periphery of the square steel pipe column.
上記の構成によれば、外ダイヤフラム用鋼片の屈曲部が角形鋼管柱の角部に沿って屈曲可能であることによって、外ダイヤフラムと角形鋼管柱の角部との間に生じる隙間を低減し、角部でも安定して外ダイヤフラムを角形鋼管柱に溶接することができる。屈曲部は複数の溝が形成された可撓性の部分であるため、現場での施工時に例えば手作業のような簡易な工程で屈曲部を角部に合わせた曲率で屈曲させることができる。 According to the above configuration, the bent portion of the steel piece for the outer diaphragm can be bent along the corner of the square steel pipe column, thereby reducing the gap that occurs between the outer diaphragm and the corner of the square steel pipe column, and the outer diaphragm can be stably welded to the square steel pipe column even at the corner. Because the bent portion is a flexible portion in which multiple grooves are formed, the bent portion can be bent with a curvature that matches the corner during construction on site by a simple process such as manual work.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る柱梁接合構造の斜視図である。図示されるように、柱梁接合構造1は、角形鋼管柱2と、角形鋼管柱の外周に接合される外ダイヤフラム3と、外ダイヤフラム3に接合される鋼製梁4とを含む。角形鋼管柱2は、断面が角丸矩形状であり、外周に平板部21および角部22を有する。外ダイヤフラム3は、後述するような外ダイヤフラム用鋼片によって形成され、角形鋼管柱2の外周の平板部21および角部22に例えば隅肉溶接、部分溶け込み溶接または完全溶け込み溶接によって接合される。鋼製梁4は断面がH形であり、フランジ41,42およびウェブ43を有する。柱梁接合構造1では、鋼製梁4のフランジ41,42のそれぞれに対応する位置に外ダイヤフラム3が配置され、フランジ41,42と外ダイヤフラム3とが例えば突き合わせ溶接によって接合される。
Figure 1 is a perspective view of a column-beam joint structure according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the column-
図2は、図1に示された柱梁接合構造のII-II線断面図である。図示されるように、本実施形態において、外ダイヤフラム3は、角形鋼管柱2の外周に沿って配置された2つの外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部を互いに接合することによって形成される。なお、図2には説明のために外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部が図示されているが、端部は例えば突合せ溶接されるため、接合後は必ずしも視認可能であるとは限らない。外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bは、角形鋼管柱2の外周の平板部21に接合される直線部31と、直線部31に隣接し角形鋼管柱2の角部22に接合される屈曲部32とを含む。屈曲部32の角形鋼管柱2に接する面には複数の溝33が形成されている。この場合、複数の溝33の少なくとも一部の開口部を縮小させることによって屈曲部32を角形鋼管柱2の角部22に沿って屈曲させることができる。
Figure 2 is a cross-sectional view of the beam-column joint structure shown in Figure 1 along line II-II. As shown in the figure, in this embodiment, the
図3は、図1に示された柱梁接合構造で用いられる外ダイヤフラム用鋼片の斜視図である。本実施形態では、図示されたような外ダイヤフラム用鋼片3Aを角形鋼管柱2の外周に例えば隅肉溶接、部分溶け込み溶接または完全溶け込み溶接によって接合することによって外ダイヤフラム3が形成される。なお、外ダイヤフラム用鋼片3Aが図示されているが、図2に示した外ダイヤフラム用鋼片3Bも同様に構成される。外ダイヤフラム用鋼片3Aは、厚鋼板から切り出される短冊形の鋼片である。外ダイヤフラム用鋼片3Aは、長手方向に延びる直線部31と、長手方向で直線部31に隣接し、長手方向に対して交差する一方向に複数の溝33が形成された屈曲部32とを有する。ここで、一方向に複数の溝33が形成されることは、複数の溝33がいずれも屈曲部32における外ダイヤフラム用鋼片3Aの1つの側面から切り込まれることを意味する。図示された例において、複数の溝33はスリット状の平面形状を有する。より具体的には、外ダイヤフラム用鋼片3Aは、3つの直線部31A,31B,31Cと、2つの屈曲部32A,32Bとを有する。屈曲部32Aは直線部31A,31Bの間にあり、屈曲部32Bは直線部31B,31Cの間にある。図2を参照して説明したように、上記のような直線部31A,31B,31Cおよび屈曲部32A,32Bをそれぞれが含む外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部を互いに接合することによって外ダイヤフラム3を形成することができる。
3 is a perspective view of an outer diaphragm steel piece used in the beam-column joint structure shown in FIG. 1. In this embodiment, the
なお、図示された例において外ダイヤフラム用鋼片3Aは略正方形の矩形断面であるが、他の例では、外ダイヤフラム用鋼片3Aが長方形の、例えばより水平方向に偏平な矩形断面であってもよい。また、外ダイヤフラム用鋼片は必ずしも厳密な矩形断面でなくてもよい。例えば、外ダイヤフラム用鋼片には後述する例のような部分溶け込み溶接または完全溶け込み溶接のための面取りが形成されてもよいし、これ以外の目的で面取りが形成されることによって外ダイヤフラム用鋼片3Aの少なくとも一部が面取りを含む略矩形断面であってもよい。
In the illustrated example, the outer
図4は、図3に示されたような外ダイヤフラム用鋼片が角部の曲率のばらつきに対応する原理を説明するための図である。図示された例では、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bが、角部22の曲率が異なる2つの角形鋼管柱2A,2Bのそれぞれの外周に接合された場合が説明されている。角形鋼管柱2Aでは角部22の曲率半径がR1、角形鋼管柱2Bでは角部22の曲率半径がR2(R1>R2)である。角形鋼管柱2Aの場合、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの屈曲部32に形成された複数の溝33のうちの多くで開口部が少しずつ縮小することによって屈曲部32が相対的に大きな曲率で屈曲し、曲率半径R1の角部22に小さい隙間で沿うことができる。一方、角形鋼管柱2Bの場合、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの屈曲部32に形成された複数の溝33のうちの一部のみで開口部が大きく縮小することによって屈曲部32が相対的に小さな曲率で屈曲し、曲率半径R2の角部22に小さい隙間で沿うことができる。
Figure 4 is a diagram for explaining the principle of how the outer diaphragm steel pieces shown in Figure 3 respond to the variation in curvature of the corners. In the illustrated example, the case where the outer
なお、図示されているように、複数の溝33が形成された屈曲部32でも、屈曲していない区間は角形鋼管柱2A,2Bの平板部21に接合される。つまり、直線部31はその全体が平板部21に接合されるのに対して、屈曲部32は必ずしもその全体が角部22に接合されなくてもよく、屈曲部32の一部の区間が平板部21に接合されてもよい。このように、屈曲部32の屈曲する区間の違いによって角形鋼管柱2の異なる曲率に対応する場合、屈曲部32で平板部21に接合される区間の長さの差によって、図4に示されたように外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bを角形鋼管柱2A,2Bの外周に沿って配置したときに、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部の間の距離に差が生じる。具体的には、角形鋼管柱2Aの例では外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部の間の距離がほとんどないのに対して、角形鋼管柱2Bの例では外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部の間に距離dの隙間が生じる。このような隙間は、例えば突合せ溶接時のルート間隔の調節によって埋めることができる。具体的には、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部同士を突合せ溶接するにあたり、例えば、角形鋼管柱2Aの例では、ルート間隔を設けない部分溶け込み溶接か、または最低限のルート間隔を設けた完全溶け込み溶接を実施する。一方、角形鋼管柱2Bの例では、ルート間隔を大きくとった完全溶け込み溶接を実施する。
As shown in the figure, even in the
以上で説明したように、本発明の第1の実施形態では、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの屈曲部32が角形鋼管柱2の角部22に沿って屈曲可能であることによって、外ダイヤフラム3と角形鋼管柱2の角部22との間に生じる隙間を低減し、角部22でも安定して外ダイヤフラム3を角形鋼管柱2に溶接することができる。屈曲部32は、複数の溝33が形成された可撓性の部分であるため、現場での施工時に例えば手作業のような簡易な工程で屈曲部32を角部22に合わせた曲率で屈曲させることができる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, the
図5は、図4に示された例の変形例を示す図である。図4に示された例では、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの長さが、角部22の曲率が相対的に大きい角形鋼管柱2Aを基準にして設定されており、角部22の曲率が相対的に小さい角形鋼管柱2Bでは外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部の間に生じた隙間を埋めていた。これに対して、図5の例では、図5(A)に示されるように外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの長さが角部22の曲率が相対的に小さい角形鋼管柱2Bを基準にして設定されている。この場合、図5(B)に示されるように角部22の曲率が相対的に大きい角形鋼管柱2Aの外周に沿って外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bを配置するときは、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの少なくともいずれかで、長さが余る分の直線部31を切断することによって、外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bの端部を適切に突き合わせて接合することができる。
Figure 5 is a diagram showing a modified example of the example shown in Figure 4. In the example shown in Figure 4, the length of the outer
図6および図7は、本発明の第1の実施形態に係る外ダイヤフラム用鋼片の別の例を示す斜視図である。図示された例では、屈曲部32で、外ダイヤフラム用鋼片3Aに2ヶ所の面取り34が形成される。具体的には、面取り34は、複数の溝33の開口側で、外ダイヤフラム用鋼片3Aの側面35の片側または両側の角に形成される。本実施形態では複数の溝33の開口側の側面35が角形鋼管柱2に向けられるため、外ダイヤフラム用鋼片3Aを角形鋼管柱2に沿って配置したときに面取り34は外ダイヤフラム用鋼片3Aと角形鋼管柱2との間に開先を形成する。この開先を利用して、外ダイヤフラム用鋼片3Aの屈曲部32を角形鋼管柱2に部分溶け込み溶接することができる。他の例では、より大きな開先を形成することによって、屈曲部32を角形鋼管柱2に完全溶け込み溶接してもよい。図6の例の場合、外ダイヤフラム用鋼片3Aの直線部31には面取り34が形成されないため、直線部31は角形鋼管柱2に隅肉溶接されてもよい。一方、図7の例の場合、外ダイヤフラム用鋼片3Aの直線部31および屈曲部32の両方に面取り34が形成されるため、直線部31および屈曲部32を含む外ダイヤフラム用鋼片3Aの全体を角形鋼管柱2に部分溶け込み溶接することができる。他の例では、より大きな開先を形成することによって、直線部31および屈曲部32を含む外ダイヤフラム用鋼片3Aの全体を角形鋼管柱2に完全溶け込み溶接してもよい。後述するように、他の実施形態では、複数の溝33の開口とは反対側で、外ダイヤフラム用鋼片3Aの側面36の片側または両側の角に面取りを形成してもよい。なお、外ダイヤフラム用鋼片3Aに面取りが形成されない場合、外ダイヤフラム用鋼片3Aを角形鋼管柱2に隅肉溶接する他に、外ダイヤフラム用鋼片3Aを角形鋼管柱2との間に隙間が空くように配置し、この隙間を開先として外ダイヤフラム用鋼片3Aを角形鋼管柱2に完全溶け込み溶接することも可能である。
6 and 7 are perspective views showing another example of the outer diaphragm steel piece according to the first embodiment of the present invention. In the illustrated example, two
図8および図9は、本発明の第1の実施形態に係る外ダイヤフラム用鋼片のさらに別の例を示す斜視図である。ここまでで説明された例では、それぞれが角形鋼管柱2の外周の1/2に対応する外ダイヤフラム用鋼片3A,3Bによって外ダイヤフラム3が形成されたが、本実施形態はこのような例には限定されない。例えば、図8に示されるように、角形鋼管柱2の外周の1/4に対応する外ダイヤフラム用鋼片3Cが提供されてもよい。この場合、外ダイヤフラム用鋼片3Cは、2つの直線部31A,31Bと、その間にある1つの屈曲部32Aとを有する。例えば、それぞれが直線部31A,31Bおよび屈曲部32Aを有する4つの外ダイヤフラム用鋼片3Cの端部を互いに接合することによって外ダイヤフラム3を形成することができる。あるいは、外ダイヤフラム用鋼片3Cと、角形鋼管柱2の外周の3/4に対応する別の外ダイヤフラム用鋼片との端部を互いに接合することによって外ダイヤフラム3を形成してもよい。
8 and 9 are perspective views showing yet another example of the outer diaphragm steel piece according to the first embodiment of the present invention. In the example described so far, the
また、例えば、図9に示されるように、角形鋼管柱2の全周に対応する外ダイヤフラム用鋼片3Dが提供されてもよい。この場合、外ダイヤフラム用鋼片3Dは、5つの直線部31A,31B,31C,31D,31Eと、4つの屈曲部32A,32B,32C,32Dとを含む。屈曲部32Aは直線部31A,31Bの間にあり、屈曲部32Bは直線部31B,31Cの間にあり、屈曲部32Cは直線部31C,31Dの間にあり、屈曲部32Dは直線部31D,31Eの間にある。外ダイヤフラム用鋼片3Dの場合、外ダイヤフラム用鋼片3Dの両端部、すなわち図示された直線部31Aおよび直線部31Eのそれぞれの屈曲部32A,32Dとは反対側の端部を互いに接合することによって外ダイヤフラム3を形成することができる。
Also, for example, as shown in FIG. 9, an outer
図10は、本発明の第2の実施形態に係る柱梁接合構造の断面図である。なお、図10は上記の第1の実施形態における図4と同様の図であり、鋼製梁の図示は省略されている。本実施形態では、外ダイヤフラム3を形成する外ダイヤフラム用鋼片5A,5Bが直線部31と屈曲部32とを有し、屈曲部32にV字状の平面形状を有する複数の溝53が形成される。この場合も、第1の実施形態と同様に、複数の溝53の少なくとも一部の開口部を縮小させることによって屈曲部32を角形鋼管柱2の角部22に沿って屈曲させることができる。それ以外の点について、本実施形態の構成は第1の実施形態と同様であるため重複した説明は省略する。本実施形態でも、上記で第1の実施形態について説明したのと同様の効果が得られる。なお、他の実施形態において、外ダイヤフラム用鋼片の屈曲部に形成される複数の溝の平面形状は上記の例のようなスリット状またはV字状には限られず、例えばV字状の先端に平坦部が形成された台形の平面形状で複数の溝部が形成されてもよい。上記のような第2の実施形態および他の実施形態でも、第1の実施形態について説明した変形例は適用可能である。
Figure 10 is a cross-sectional view of a column-beam joint structure according to the second embodiment of the present invention. Note that Figure 10 is a view similar to Figure 4 in the first embodiment, and the steel beam is omitted. In this embodiment, the
図11は、本発明の第3の実施形態に係る柱梁接合構造の断面図である。なお、図11でも鋼製梁の図示は省略されている。本実施形態では、外ダイヤフラム用鋼片6Aが第1の実施形態と同様に直線部31および屈曲部32を有し、屈曲部32には複数の溝33が形成される。第1の実施形態との相違点として、外ダイヤフラム用鋼片6Aにおいて複数の溝33は屈曲部32の角形鋼管柱2とは反対側の面に形成される。この場合、複数の溝33の少なくとも一部の開口部を拡大させることによって、屈曲部32を角形鋼管柱2の角部22に沿って屈曲させることができる。上記以外の点について、本実施形態の構成は第1の実施形態と同様であるため重複した説明は省略する。本実施形態でも、上記で第1の実施形態について説明したのと同様の効果が得られる。また、上記のような第3の実施形態でも、第1の実施形態について説明した変形例は適用可能である。具体的には、例えば、図6および図7に示されたような面取り34は、本実施形態の外ダイヤフラム用鋼片6Aにも形成することができる。上記のように外ダイヤフラム用鋼片6Aは複数の溝33の開口とは反対側を角形鋼管柱2に向けて配置されるため、面取りは、複数の溝33の開口側とは反対側で、外ダイヤフラム用鋼片6Aの側面(図6および図7に示された側面36)の片側または両側の角に形成される。
Figure 11 is a cross-sectional view of a beam-column joint structure according to the third embodiment of the present invention. Note that the steel beam is also omitted from the illustration in Figure 11. In this embodiment, the outer
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person skilled in the art of the technical field to which the present invention pertains can come up with various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
1…柱梁接合構造、2,2A,2B…角形鋼管柱、21…平板部、22…角部、3…外ダイヤフラム、3A,3B,3C,3D,5A,5B,6A…外ダイヤフラム用鋼片、31,31A,31B,31C,31D,31E…直線部、32,32A,32B,32C,32D…屈曲部、33,53…溝、34…面取り、35,36…側面、4…鋼製梁、41,42…フランジ、43…ウェブ、R1,R2…曲率半径、d…距離。 1...beam-column joint structure, 2, 2A, 2B...square steel pipe column, 21...flat plate section, 22...corner section, 3...outer diaphragm, 3A, 3B, 3C, 3D, 5A, 5B, 6A...steel pieces for outer diaphragm, 31, 31A, 31B, 31C, 31D, 31E...straight section, 32, 32A, 32B, 32C, 32D...bent section, 33, 53...groove, 34...chamfer, 35, 36...side, 4...steel beam, 41, 42...flange, 43...web, R1, R2...radius of curvature, d...distance.
Claims (15)
前記長手方向で前記直線部に隣接し、前記長手方向に対して交差する一方向に複数の溝が形成されることによって前記角形鋼管柱の外周の角部に沿って屈曲可能な屈曲部と
を備える外ダイヤフラム用鋼片。 A straight portion extending in the longitudinal direction and corresponding to the shape of the flat plate portion of the outer periphery of the square steel pipe column;
a bending portion adjacent to the straight portion in the longitudinal direction and formed with a plurality of grooves in a direction intersecting the longitudinal direction, thereby enabling the steel piece for an external diaphragm to be bent along a corner portion of the outer periphery of the square steel pipe column.
前記屈曲部は、前記第1および第2の直線部の間にある第1の屈曲部を含む、請求項1または請求項2に記載の外ダイヤフラム用鋼片。 the straight portion includes a first straight portion and a second straight portion,
3. The steel piece for an outer diaphragm according to claim 1, wherein the bent portion includes a first bent portion located between the first and second straight portions.
前記屈曲部は、前記第2および第3の直線部の間にある第2の屈曲部をさらに含む、請求項3に記載の外ダイヤフラム用鋼片。 The straight portion further includes a third straight portion,
4. The outer diaphragm steel piece according to claim 3, wherein the bent portion further includes a second bent portion between the second and third straight portions.
前記屈曲部は、前記第3および第4の直線部の間にある第3の屈曲部と、前記第4および第5の直線部の間にある第4の屈曲部とをさらに含む、請求項4に記載の外ダイヤフラム用鋼片。 the straight portion further includes a fourth and a fifth straight portion,
5. The steel piece for an outer diaphragm according to claim 4, wherein the bent portion further includes a third bent portion between the third and fourth straight portions, and a fourth bent portion between the fourth and fifth straight portions.
前記角形鋼管柱の外周に接合される外ダイヤフラムと、
前記外ダイヤフラムに接合される鋼製梁と
を備える柱梁接合構造であって、
前記外ダイヤフラムは、前記平板部に接合される直線部と、前記直線部に隣接し、前記角形鋼管柱に接する面または前記角形鋼管柱とは反対側の面のいずれかに複数の溝が形成されることによって前記角部に沿って屈曲して前記角部に接合される屈曲部とを有する外ダイヤフラム用鋼片によって形成される、柱梁接合構造。 A square steel pipe column having a flat plate portion and a corner portion on an outer periphery;
An outer diaphragm joined to the outer periphery of the square steel pipe column;
A column-beam joint structure comprising: a steel beam joined to the outer diaphragm,
This is a column-beam connection structure, in which the external diaphragm is formed from a steel piece for the external diaphragm having a straight portion joined to the flat plate portion and a bent portion adjacent to the straight portion and bent along the corner portion by forming a plurality of grooves on either the surface contacting the square steel pipe column or the surface opposite the square steel pipe column.
前記外ダイヤフラムは、前記平板部に接合される直線部と、前記直線部に隣接し、前記角形鋼管柱に接する面または前記角形鋼管柱とは反対側の面のいずれかに複数の溝が形成されることによって前記角部に沿って屈曲して前記角部に接合される屈曲部とを有する外ダイヤフラム用鋼片によって形成され、
前記角形鋼管柱の外周に外ダイヤフラムを接合する工程は、
前記外ダイヤフラム用鋼片の直線部を前記平板部に接合する工程と、
前記外ダイヤフラム用鋼片の屈曲部を前記角部に沿って屈曲させて前記角部に接合する工程と
を含む柱梁接合方法。 A column-beam joining method including a step of joining an exterior diaphragm to an outer periphery of a square steel pipe column having a flat plate portion and a corner portion on an outer periphery, and a step of joining a steel beam to the exterior diaphragm,
The outer diaphragm is formed of a steel piece for an outer diaphragm having a straight portion joined to the flat plate portion, and a bent portion adjacent to the straight portion and bent along the corner portion by forming a plurality of grooves on either a surface in contact with the square steel pipe column or a surface opposite to the square steel pipe column, and joined to the corner portion,
The step of joining an outer diaphragm to the outer periphery of the square steel pipe column includes:
a step of joining the straight portion of the outer diaphragm steel piece to the flat portion;
and a step of bending the bent portion of the outer diaphragm steel piece along the corner and joining it to the corner.
前記複数の溝の少なくとも一部の開口部を縮小させることによって前記屈曲部を前記角部に沿って屈曲させる、請求項9に記載の柱梁接合方法。 The plurality of grooves are formed on a surface of the bent portion that contacts the square steel pipe column,
The column-beam joining method according to claim 9 , wherein the bent portion is bent along the corner portion by reducing openings of at least some of the plurality of grooves.
前記複数の溝の少なくとも一部の開口部を拡大させることによって前記屈曲部を前記角部に沿って屈曲させる、請求項9に記載の柱梁接合方法。 The plurality of grooves are formed on a surface of the bent portion opposite to the square steel pipe column,
The column-beam joining method according to claim 9 , wherein the bent portion is bent along the corner portion by enlarging openings of at least some of the plurality of grooves.
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