JPH01295939A - 鋼管柱用鋳鋼ダイヤフラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鉄骨構造物の鋼管柱とばり材との接合部を形
成するはり貫通タイプの柱はり仕口構造に適用する「通
しダイヤフラム」に関する。

〈従来の技術〉 鉄骨構造物の鋼管柱に、はり材を接合する部分−ブラケ
ット型柱はり仕口−の構成を大別すると、柱貫通型とは
り貫通型とに分類され、それらは、また、次に述べるダ
イヤフラムを備えている。

（ａ）　　通しダイヤフラム（はり貫通型）方式、（ｂ
）　　内ダイヤフラム（柱貫通型）方式、ｉｃｉ　　外
ダイヤフラム（柱貫通型）方式。

ところで（ａ）の通しダイヤプラムの工法は、構造上、
浴接部の外観検査、非破壊検査が容易で、均一な品質で
成形品の精度を向上させる事ができる長所がある反面、
裏当て全組立ての工数が増加するとか、溶接部がし形開
先のため、浴接欠陥が出来易い。また、溶接長が比較的
に長いという短所がある。

（ｂ）の内ダイヤフラム工法では、構造上、溶接長が短
かいという利点がある一方、外側からダイヤフラムの溶
接状況を目視することができず、その外観検査、非破壊
検査が困難であるとか、成形品の精度が出し難藝。また
、はり材を柱に溶接接合して負荷が掛った場合に、母材
側の素材が剥離するおそれがあり得る、などの問題点が
ある。

（ｃｌの外ダイヤフラム工法の場合は、ダイヤフラムを
柱内側に内蔵してないので、加工工程が短かくなる長所
があるが、材料をムダに使用し、はりのウェーブが大き
くなるとか、鉄骨の組立てが困難で、その精度も悪いと
いった短所がある。

とされており、それぞれの工法には一長一短があって、
最終的に、どの方式が有利かという決定版がなく、この
種工法は現在、技術の確立過程にあるものと考えられる
。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述技術の現状に鑑み本発明は、ブラケット型柱はり仕
口構造のうちの、はり貫通タイプにおける通しダイヤフ
ラム工法のための新たな型式の鋳鋼の通しダイヤフラム
を提供し、以て、堅牢で精度が良く、高信頼性のある、
はり貫通タイプの通しダイヤフラム仕口構造を能率的に
組立て、成形することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、前記の目的を達成するため、−’１１−れそ
れ以下に述べるとおりの構成要件を具備している。

（１）角形環状部材の内壁全周と外周壁の少なくとも一
面以上に対向して、；ｆ：ｔ″Ｌそれ連続した一条のリ
ブまたはフランジをめぐらして各周壁の断面を略、十字
形に成形すると共に、その上、下端縁は、内側に薄肉板
を残して溶接加工時の裏当て金とし、その基部から外側
に鈍角に傾斜した面を形成して開先部とする一方、外側
７ランジの外周縁断面の形を前記同様、薄肉板と鈍角傾
斜面とにより成形したことを特徴とする角型鋼管柱用鋳
鋼ダイヤフラム。

（２）環状部材の内壁全周と外壁側の少なくとも１／４
面以上に対向して、それぞれ連続した一条のリブまたは
フランジをめぐらして、中心軸を含む平面による周壁断
面を略、十字形に成形すると共に、その上、下端縁は内
側に薄肉板を残して浴接加工時の裏当て金とし、その基
部から外側に鈍角に傾斜した円錐面を形成して開先部と
する一方、外側フランジの外周縁断面の形を前記同様、
薄肉板と鈍角傾斜面とにより成形したことを特徴とする
丸鋼管柱用鋳管夕”イヤフラム。

く作　　用〉 通しダイヤフラムの環状外周壁上、下端縁に形成した内
側薄肉板の外径は、それぞれ接続される柱材（コラム）
の内径に一致するため、その接合部は、いわゆるイン・
ロー嵌合構造となり、コラムの端口を正確に直角に切断
するだけでダイヤフラムとの間で相互にセンタ合わせが
容易で直線が出し易いだけでなく、ダイヤフラム側の内
側薄肉板が溶接個所の裏当て金として作用する。コラム
側端側ｉＫも外側に向って開先加工が施されているので
、その端面を夕′イヤフラムに接合すると、その接合ラ
インにＶ溝形の両開光が形成され、その溝底は、さきに
述べた裏当て金により閉鎖される。この為、従来技術に
みられるように別途に裏当て金を用意する必要がなく、
作業能率および溶接精度が向上する。この溶接部分は構
造材を移動させて下向き溶接を可能にし、また、溶接ビ
ードを外部から検出して、仮りに浴接欠陥が発見された
場合にも、容易に補修することができ、浴接構造の高信
頼性を確保する。

上述の通しダイヤフラムは通常、そのダイヤフラム外周
に設けたフランジと、もう一つの通しダイヤフラム外周
に設けたフランジとの間隔が、Ｈ型はり材断面のウェッ
ブの長さ（高さ）と等しくなるような中間コラムを一対
の通しダイヤフラムの間に挿入して、相互の間を浴接し
である。

上述の溶接部も前記同様の構造であり、その作用、効果
も、また同様であって相互のセンタ出しが容易である。

環状部材壁に設けたフランジの形状は、コラムに接合す
る、はり部材の配置に応じて形成されれば良いのであっ
て、常に必ずしも環状部材の四周に全部設けることを要
しない。

通しダイヤフラムの外側７ランジの外端縁の形状も薄肉
板とその基部から鈍角に傾斜した面とを備えていて、こ
こに接合されるＨ形鋼はり部材のフランジ端面にも開先
を施しているため、その接合部には、上側に開いたＶ溝
開先が形成され、その溝底には薄肉板の裏当て金が配置
される。

したがって、その溶接加工も、また前記同様のメリット
がある。

すなわち、本発明通しダイヤフラムは、従来技術（ａ）
の通しダイヤフラムの欠点のうち裏当て金とン形開先に
よる問題点を解決した。

もつとも、コラム端面ば必ずしも開先加工を施さなくと
も、柱はり仕口の組立、溶接に支障があるわけではなく
、環状部材用壁土、下縁に施した開先部を利用して両者
間に必要な溶接接手を設けることが可能である。

そして、ダイヤフラム周壁外側フランジに対して、内側
リブが設けられダイヤフラム周壁断面は略、十字形に構
成されているので、本発明ダイヤフラムは必要にして充
分な強度を備え、外側フランジに溶接されている、はり
部材に負荷が掛かっても、リブ材を含む通しダイヤフラ
ム全体で支承することになり、鋼母材に、はり部材端面
を突き合わせ溶接したときに母材剥離が生じるお−ｆ：
れがあるのに対し、強度上信頼性が大である。また、内
側リブの内端縁は角形または丸形の貫通孔を形成してい
るので、柱はり仕口を形成したままでコラム内側にコン
クリートを充填、補強をすることができる。

上記構造の通しダイヤフラムの径を少なくとも二つ以上
用意して、径の異なる二つの通しダイヤフラムを対にし
て、両ダイヤフラムの間を、それぞれの径に適合する径
を上、下に備えた台錐形鋼管により連結するようにすれ
ば、コラム径を、柱はり仕口構造の部分で順次、縮小す
ることができる。

その際は、一対の通しダイヤフラムの環状部材周壁のう
ちで各フランジに対して台錐形鋼管側に位置する周壁を
、前記台錐形の傾斜面に沿うキうに傾斜させて設けるこ
とが望ましい。

また、コラム断面が円形である場合に備えて、通しダイ
ヤフラムの外形を、これに適合した径の環状に形成する
ことができる。この環状通しダイヤフラムの外側フラン
ジは外形が円形であってもよいが一部角形または全体的
に角形に形成しておけば、はり材の突き合わせ端面の形
状処理が容易になる。また、柱はり仕口を組立てる際に
外側フランジの直線状外縁を基準にして精度良く成形で
　−きる。

以上、いずれの場合にも、本発明通しダイヤフ　゛ラム
を利用したはり貫通タイプの柱ｒユリ仕口形成のメリッ
トは変らない。

〈実　施　例〉 本発明の実施例を図面に従って以下に説明するが、その
具体的形状は本発明の構成要件を満足する範囲内で各種
の変形があり得るので、実施例構造のみに基づいて本発
明を限定解釈すべきではない。

（Ｊｆ：の１） 第１図および第２図は、それぞれ本発明鋼管柱用ダイヤ
フラムを適用した、ブラケット型柱はり仕口における通
しダイヤフラム構造の一部断面および切欠斜視図を示す
ものであり、図中、ｌは環状部材でその平面形は、コラ
ム８の直角断面形状に清って角形または丸形である。２
および３は、それぞれ環状部材上、下方同長の略、中間
の外周面および内周壁に相互に対応して水平方向に突設
−１，シた一条の連続した補強リブまたはフランジで、
＋１５ 、偏常、外側７ランジは環状部材外周面から２０〜３０
→ノ ゛配の突出高さを有している。環状部材１の肉厚はそれ
ぞれコラム８を構成する鋼板の厚さよりも薄肉板４の板
厚だけ厚く形成され、内外リブまたは７ランジの肉厚も
、それに準するから、本実施例ダイヤフラムを、その中
心軸を含む平面で切断したときの断面形は、略十字形を
形成し環状部材ｌは、あらゆる外部方向からの力に対し
て充分な強度を具備する。本実施例ダイヤフラムは、そ
の形状の複雑性、用途からみて、通常鋳鋼品により形成
される。

外周７ランジ２の外縁の形は角形環状部材１に対し、そ
の平面形に沿うものであって良いが、丸形環状部材の場
合には円板状（第６図参照）であっても、また、少なく
ともＨ形はり材端面が突き合わせ溶接できる程度の直線
縁を、それぞれ設けたもの（第７図参照）とすることも
できる。

また、７ランジ２は必ずしも環状部材ｌの外壁全周に設
けること要さず、組立てられる構造物の必要性に応じ１
／４以上の周壁に施してもよい。

すなわち、柱はり仕口構造に応じて全周型、Ｔ型、Ｌ型
、対向型または一方型を用意することができる。

これに対して内周リブ３は、環状部材１の全内周壁に連
続して設けられ、部材１′ｆ！ｒ、強化し、これによっ
て柱はり仕口構造に掛かる外力に対応する。

各リブ３の対向する内側縁相互間には空間が存在し、結
局、中央部に貫通孔が設けられている。内側リブ３内縁
に囲まれた貫通孔、すなわち窓孔の形は円であっても角
であっても良いが、応力が集中し易いような鋭角、切欠
部を設けないように設計する。

上述部分は、いわゆるダイヤフラム、竹節のような板部
材で成形しなくても、必要かつ充分な強度を備える。そ
して前記窓孔は、このコラムを長さ方向に連通している
から、コラムにコンクリートを充填、補強しようとする
場合、本実施例ダイヤフラムを施した柱はり仕口は、コ
ンクリート充填作業を邪魔することがない。

４は、環状部材ｌの上、下端縁内側に形成した一連の薄
肉板であって、溶接ラインの裏当て金として機能する。

したがって薄肉板４の外側面はコラム８の端面の内側面
に密着し、Ｖ形開先の底部を閉鎖するものでなければな
らない。

５は、環状部材１の上、Ｆ端縁外側に形成された開先傾
斜面で、前記薄肉の裏当て金４の外側面基部から鈍角に
傾斜面を有し、薄肉板４面に嵌着するコラム８の端面に
設けた開先加工面９と共同して外に開いたＶ形量先部を
形成する。

６は、フランジ２の外周縁に形成した裏当て金部材で薄
肉板より成る。

７は、開先傾斜面で、前記開先傾斜面５と同一構造であ
る。

１０は、断面Ｈ形のはり材で、そのフランジの端面に開
先加工面１１を施し、フランジ２の傾斜面７と共同して
、上に開いてＶ形量先部を構成する。

各■溝を埋めた「ハツチング」は溶接肉盛部を示す。

本実施例ダイヤフラムは、対応するコラム８の断面形状
に従い、角形、丸形等々の形状と、各コラムの径に適合
する大きさ、すなわち、コラム内径と薄肉板４の外側径
とが正確に嵌合する各サイズのものを準備する必要があ
る。

第１図および第２図で、Ｈ形はり材の端面のフランジ部
分と通しターイヤフラムの環状部材のフランジ縁部とは
、いずれも上向き開口のＶ溝開先加工が施されているが
、組立て作業の都合などで、柱はり仕口に接合するはり
材７ランジ端面に対し、それぞれ外向きに開先Ｖ溝を施
す必要がある場合には、第３図に示すように、一対のダ
イヤフラムのうちの一方側を逆さにセットするようにす
れば、通し夕“イヤフラムに対して格別の加工を要さず
、これに対応することができる。

（その２） 建造物のコラム８を上層部に伸ばすのにつれて、その径
を小さくするよう設計されている場合には、それぞれの
コラム径に適合したサイズのダイヤフラムを用意して、
その両者間を台錐形筒体により連結するようにすれば、
柱はり仕口構成部において、コラム径を縮小することか
可能になる。

第４図および第５図は、その仕口構造の要部切欠断面を
示すもので、図中、１２は台錐形筒体である。筒体工２
の下側端面には開先加工９′が施されていて、これをダ
イヤフラムに嵌着したとき、ダイヤフラム側の斜面５と
共同して両者の突き合わせ酸接部にＶ形溝開先を形成す
る。その際、環状部材１は、リブまたはフランジ２．３
に対して台錐形筒体１２側の周壁の形を、台錐形母線の
傾斜に活うよう勾配を施して設ける（第４図参照）こと
ができる。もつとも実施例（その１）に述べたとおりの
構造のものであってもよく　（第５図参照）、この場合
、環状部材上縁内側に形成した裏当て金の外側面を台錐
形筒体の内壁面ｉ／ｉ：隙間なく当接するよう台錐形壁
面に清うよう傾斜させて設ける。

また、台錐形筒体内壁面側を成形して、当接部分のみを
筒体内壁面としても良い。

本実施例における、その他の構成要件については、さき
に説明した実施例（そのｌ）と同様である。

〈発明の効果〉 本発明ダイヤフラムは以上述べたとおりのものであるか
ら、当該ダイヤフラムを利用して柱はり仕口を組立てた
ときには （ａ）　　はり貫通タイプであるため、当接個所におけ
る母材の剥離が生ぜず、強度上信頼性が高い。

（ｂｌ　　溶接ラインがし形開先でなく、両開光突合わ
せ溶接なので、溶接加工の生産性、溶接個所の信頼性が
大である。

（ｃ）　　溶接ビードが、すべて外側に出ているから、
外面仕上り検査が容易にでき、必要に応じて容易に補修
、手直しが可能である。

ｆｄ）　　鋳鋼品を使用することができ、このため母材
の剥離は圧延材よりも少ない。

Ｉｅｌ　　ダイヤプラムの中心部に貫通孔があるため、
柱はり仕口を備えたコラム内側にコンクリートを充填、
補強するときの邪魔を本発明ダイヤフラムはしない。

げ）　ダイヤフラムにはコラム、はり材溶接の際の裏当
て金が薄肉板という形で一体に形成されているため、溶
接加工中、裏当て全組立ての工数が不用である。

＋ｇ１　　本発明ダイヤフラムを使用すれば作業現場壮 においても、能率良くまた高精度の？Ｘはり仕口構造の
組立てが可能になる。

等々、従来、行われている、はり貫通タイプのブラケッ
ト型柱Ｆｉり仕口組立て工法には期待することができな
い格別の作用、効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ダイヤフラムを適用したブラケット型
柱はり仕口における通しダイヤフラムの一実施例の一部
断面図、第２図は、その一部切欠斜視図、第３図は、同
柱はり仕口部の別の通しダイヤフラム構成の要部切欠断
面図、第４図および第５図は、柱はり仕口部においてコ
ラム径を異にする場合の、それぞれ異なる形の通しダイ
ヤフラムを施したものの要部切欠断面図を示すものであ
る。第６図および第７図は、丸鋼管コラムに対する、そ
れぞれ異なる形の通しダイヤフラムの一実施例の斜視図
である。 １・・・環状部材、　　　　２・・・フランジ、３・・
・補強リブ、　　　　４．６・・・薄肉板（裏当て金−
５，７・・・開先斜面、　　８・・・コラム、９．１１
・・・開先面、　　１０・・・Ｈ形はり材、１２・・・
台錐形筒体。 代理人　弁理士　永　１）浩　− 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 手続補正書 昭和６３年６月１３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　角形環状部材の内壁全周と外周壁の少なくとも一面
   以上に対向して、それぞれ連続した一条のリブまたはフ
   ランジをめぐらして各周壁の断面を略、十字形に成形す
   ると共に、その上、下端縁は、内側に薄肉板を残して溶
   接加工時の裏当て金とし、その基部から外側に鈍角に傾
   斜した面を形成して開先部とする一方、外側フランジの
   外周縁断面の形を前記同様、薄肉板と鈍角傾斜面とによ
   り成形したことを特徴とする角型鋼管柱用鋳鋼ダイヤフ
   ラム。 ２　環状部材の内壁全周と外壁周の少なくとも１／４面
   以上に対向して、それぞれ連続した一条のリブまたはフ
   ランジをめぐらして、中心軸を含む平面による周壁断面
   を略、十字形に成形すると共に、その上、下端縁は内側
   に薄肉板を残して溶接加工時の裏当て金とし、その基部
   から外側に鈍角に傾斜した円錐面を形成して開先部とす
   る一方、外側フランジの外周縁断面の形を前記同様、薄
   肉板と鈍角傾斜面とにより成形したことを特徴とする丸
   鋼管柱用銭鋼ダイヤフラム。