JPH03271439A - 鋼管柱はり接合部 - Google Patents
鋼管柱はり接合部Info
- Publication number
- JPH03271439A JPH03271439A JP7149990A JP7149990A JPH03271439A JP H03271439 A JPH03271439 A JP H03271439A JP 7149990 A JP7149990 A JP 7149990A JP 7149990 A JP7149990 A JP 7149990A JP H03271439 A JPH03271439 A JP H03271439A
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- JP
- Japan
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- steel pipe
- pipe column
- panel zone
- steel
- reinforcement
- Prior art date
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- Pending
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- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
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。
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〕
本発明は鋼管柱を用いた鋼構造物の柱はり接合部のパネ
ルゾーンの補強構造に関するものである。
ルゾーンの補強構造に関するものである。
構造骨組に地震力、風力などの水平力が作用する場合、
柱はり接合部のパネルゾーンには大きなせん断力が生ず
る。鋼構造設計基準によると、角形鋼管柱の場合、パネ
ルゾーンにおいては次式を満足する必要がある。
柱はり接合部のパネルゾーンには大きなせん断力が生ず
る。鋼構造設計基準によると、角形鋼管柱の場合、パネ
ルゾーンにおいては次式を満足する必要がある。
（Ｍ ｂ ＋ ＋ Ｍ ｂ Ｊ ／ ２ Ｖ ｅ≦ｆ５
（ただしＶｅ＝Ｖ／２） Ｍ ｂＩ＋ Ｍ ｂ２ ：水平力作用時に、それぞれ左
右のはり端部に作用する曲げモーメント Ｖ ：パネルゾーンの全体積 （＝鋼管柱断面積×はり成） ｆ５ ：許容せん断応力度 上式を満足しない場合、パネルゾーンの体積Ｖを増やし
て補強を行う必要がある。鋼管柱のパネルゾーンの補強
方法としては、第７図に示すように、上階と下階の鋼管
柱１の間に柱より厚内の鋼管２１を挟み、パネルゾーン
を形成することなどが従来行われている。
（ただしＶｅ＝Ｖ／２） Ｍ ｂＩ＋ Ｍ ｂ２ ：水平力作用時に、それぞれ左
右のはり端部に作用する曲げモーメント Ｖ ：パネルゾーンの全体積 （＝鋼管柱断面積×はり成） ｆ５ ：許容せん断応力度 上式を満足しない場合、パネルゾーンの体積Ｖを増やし
て補強を行う必要がある。鋼管柱のパネルゾーンの補強
方法としては、第７図に示すように、上階と下階の鋼管
柱１の間に柱より厚内の鋼管２１を挟み、パネルゾーン
を形成することなどが従来行われている。
上述したパネルゾーンの補強方法では、鋼管柱１を各階
ごとに分断し、別の部品によるパネルゾーンを溶接しな
くてはならないので、柱を通し柱として用いることがで
きず、溶接加工により、建設コストが高（なる。
ごとに分断し、別の部品によるパネルゾーンを溶接しな
くてはならないので、柱を通し柱として用いることがで
きず、溶接加工により、建設コストが高（なる。
また、銅管柱１は閉断面部材であるため、直接はり２を
ボルト接合することができず、ボルト接合する場合は工
場などでスチフナーまたはダイアフラムをあらかじめ取
り付けておく必要があり、これも溶接加工を行うため、
建設コストが高くなる。
ボルト接合することができず、ボルト接合する場合は工
場などでスチフナーまたはダイアフラムをあらかじめ取
り付けておく必要があり、これも溶接加工を行うため、
建設コストが高くなる。
本発明は従来技術における上述のような問題点の解決を
図ったものである。
図ったものである。
本発明は鋼管柱はり接合部のパネルゾーンについて、鋼
管柱の外周を所定の剛性を有する補強部材で囲み、この
補強鋼材に設けたねじ孔を利用して鋼はりをボルト接合
できるようにしたものである。補強部材が補則部材とし
ての機能とはり接合金物としての機能を有する。
管柱の外周を所定の剛性を有する補強部材で囲み、この
補強鋼材に設けたねじ孔を利用して鋼はりをボルト接合
できるようにしたものである。補強部材が補則部材とし
ての機能とはり接合金物としての機能を有する。
本発明は角形鋼管柱に適するが、円形鋼管柱にも適用可
能である。
能である。
次に、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第２図（ａ）、 （ｂ）は本発明により形成されたパネ
ルゾーンの一例を示したもので、アングルあるいは鋼板
を山形に加工してなる鋼製の補強部材３を角形鋼管柱ｌ
を取り巻くように装着し、相互を溶接で接合したもので
ある。
ルゾーンの一例を示したもので、アングルあるいは鋼板
を山形に加工してなる鋼製の補強部材３を角形鋼管柱ｌ
を取り巻くように装着し、相互を溶接で接合したもので
ある。
補強部材３にはあらかじめボルト接合用の複数のねじ孔
４が所定位置に加工されており、補強部材３の上下端を
角形鋼管柱１の表面にすみ固溶接する。補強部材３と鋼
管柱１間の応力伝達はこのすみ固溶接Ｂ５より行われる
。次に、補強部材３相互間をグループ溶接により接合し
、補強されたパネルゾーンを形成する。
４が所定位置に加工されており、補強部材３の上下端を
角形鋼管柱１の表面にすみ固溶接する。補強部材３と鋼
管柱１間の応力伝達はこのすみ固溶接Ｂ５より行われる
。次に、補強部材３相互間をグループ溶接により接合し
、補強されたパネルゾーンを形成する。
第３図（ａ）、 （ｂ）の実施例は端部に接合部を有す
る４枚の板状の鋼製補強部材７を角形鋼管柱１の回りに
配置し、補強部材７相互を高力ボルト８で接合したもの
である。この場合も、補強部材７の上下端を角形鋼管柱
１のフランジ面にすみ固溶接により接合する。
る４枚の板状の鋼製補強部材７を角形鋼管柱１の回りに
配置し、補強部材７相互を高力ボルト８で接合したもの
である。この場合も、補強部材７の上下端を角形鋼管柱
１のフランジ面にすみ固溶接により接合する。
第６図はこれらの実施例におけるパネルゾーンの応力伝
達状態を示したものである。
達状態を示したものである。
補強部材３．７から鋼管柱１への応力伝達が、すみ固溶
接部５のみで行われると仮定すると、パネルゾーンに生
ずるせん断力Ｑ、は次式で表される。
接部５のみで行われると仮定すると、パネルゾーンに生
ずるせん断力Ｑ、は次式で表される。
Ｑ、＝ （Ｍｂ＋十Ｍｂ２）／ｈ。
ただし、
Ｍｂ、Ｍｂａ：水平力作用時に、それぞれ左右のはり端
部に作用する曲げモーメント ｈｐ ：上下すみ固溶接部間の距離 ここで、ａ、を負担する部分は第５図のハツチング部で
あるから、この場合のパネルゾーンのせん断力の検討法
としては、次式を用いることができる。
部に作用する曲げモーメント ｈｐ ：上下すみ固溶接部間の距離 ここで、ａ、を負担する部分は第５図のハツチング部で
あるから、この場合のパネルゾーンのせん断力の検討法
としては、次式を用いることができる。
（Ｍ ｂ ＋ 十Ｍ ｂ ２） ／ ２ Ｖ。≦ｆ。
Ｖ −＝ Ｖ／ ２ ＝ ｈ ｐ（Ａｖ＋ ＋Ａ−２）
ただし、 Ａ−ｒ、Ａ−□：バネルゾーン内において、それぞれ角
形鋼管柱、ａ＊補強部材の曲げ モーメント作用面に平行な部分の面 積の和 ｆ５ ：許容せん断応力度 また、はり端部に作用するせん断力については、上下の
すみ固溶接部から角形鋼管柱１に伝達される。
ただし、 Ａ−ｒ、Ａ−□：バネルゾーン内において、それぞれ角
形鋼管柱、ａ＊補強部材の曲げ モーメント作用面に平行な部分の面 積の和 ｆ５ ：許容せん断応力度 また、はり端部に作用するせん断力については、上下の
すみ固溶接部から角形鋼管柱１に伝達される。
第４図（ａ）、ら）はａ製補強部材９の鋼管柱ｌへの接
合をボルトにより行った場合の実施例を示したものであ
る。
合をボルトにより行った場合の実施例を示したものであ
る。
補強部材９は第２図（ａ）、 （ｂ）の場合と同様アン
グルあるいは鋼板を山形に加工したものである。この補
強部材９を角形鋼管柱１を取り巻くように装着し、長締
めボルト１０により接合し、補強部材９相互間はグルー
プ溶接で接合してパネルゾーンを形成する。この場合、
長締めボルト１０を用いる代わりに、鋼管柱１にねじ孔
を設け、高力ボルトによって補強部材９を接合するよう
にしてもよい。また、この場合の応力の伝達について、
曲げモーメントはボルト１０の引張力および補強部材９
の支圧力によって、せん断力はボルト１０のせん断力に
よって、鋼管柱１に伝達される。
グルあるいは鋼板を山形に加工したものである。この補
強部材９を角形鋼管柱１を取り巻くように装着し、長締
めボルト１０により接合し、補強部材９相互間はグルー
プ溶接で接合してパネルゾーンを形成する。この場合、
長締めボルト１０を用いる代わりに、鋼管柱１にねじ孔
を設け、高力ボルトによって補強部材９を接合するよう
にしてもよい。また、この場合の応力の伝達について、
曲げモーメントはボルト１０の引張力および補強部材９
の支圧力によって、せん断力はボルト１０のせん断力に
よって、鋼管柱１に伝達される。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明により形成されたパネ
ルゾーンにはり２を接合して形成される鋼管柱はり接合
部の一例を示したものである。
ルゾーンにはり２を接合して形成される鋼管柱はり接合
部の一例を示したものである。
はり２のウェブ２ａはアングルまたは山形に加工した鋼
板からなるウェブ接合用金具工２を介し、パネルゾーン
の補強部材１１ （上述した補強部材３．７．９の何れ
でもよい）に設けたねじ孔４に対し、ボルト１４を締付
けることによりボルト接合される。はり２のフランジ２
ｂも同様に、スプリットティーなどのフランジ接合用金
具１３を介し、パネルゾーンにボルト接合される。図示
した実施例ではボルト１４の先端が補強部材１１のねじ
孔４内に位置しているが、鋼管柱１の本体に逃げの孔を
形成してもよい。
板からなるウェブ接合用金具工２を介し、パネルゾーン
の補強部材１１ （上述した補強部材３．７．９の何れ
でもよい）に設けたねじ孔４に対し、ボルト１４を締付
けることによりボルト接合される。はり２のフランジ２
ｂも同様に、スプリットティーなどのフランジ接合用金
具１３を介し、パネルゾーンにボルト接合される。図示
した実施例ではボルト１４の先端が補強部材１１のねじ
孔４内に位置しているが、鋼管柱１の本体に逃げの孔を
形成してもよい。
本実施例において、はり２端邪に作用するせん断力はウ
ェブ接合用金具１２によって、曲げモーメントはフラン
ジ接合用金具１３を介し、ボルト１４の引張力および支
圧力によって、それぞれパネルゾーンの補強部材１１に
伝達される。
ェブ接合用金具１２によって、曲げモーメントはフラン
ジ接合用金具１３を介し、ボルト１４の引張力および支
圧力によって、それぞれパネルゾーンの補強部材１１に
伝達される。
なお、以上の実施例は角形鋼管柱への適用例であるが、
円形鋼管の場合にも同様に適用することができる。
円形鋼管の場合にも同様に適用することができる。
本発明では鋼管柱自体を切断加工する必要がないため、
柱はり接合部パネルゾーンの補強を容易、かつ経済的に
行うことができる。また、補強部材にあらかじめねじ孔
を設けであるため、パネルゾーンに対するはりのボルト
接合も容易である。
柱はり接合部パネルゾーンの補強を容易、かつ経済的に
行うことができる。また、補強部材にあらかじめねじ孔
を設けであるため、パネルゾーンに対するはりのボルト
接合も容易である。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の鋼管柱はり接合部の
概要を示す水平断面図および立面図、第２図（ａ）、ら
）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は構造の一
例を示す水平断面図および立面図、第３図（ａ）。 （ｂ）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は構造
の他の例を示す水平断面図および立面図、第４図（ａ）
、 （ｂ）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は
構造のさらに他の例を示す水平断面図および立面図、第
５図および第６図は本発明の接合部における作用を説明
するための図、第７図は従来例の鉛直断面図である。 １・・・鋼管柱、２・・・はり、３・・・補強部材、４
・・・ねじ孔、５・・・すみ両港接部、６・・・グルー
プ溶接部、７・・・補強部材、８・・・ボルト、９・・
・補強部材、１０・・・長締めボルト、１１・・・補強
部材、１２・・・ウェブ接合用金具、１３・・・フラン
ジ接合用金具、１４・・・ボルト 第 １ 図 （ａ） ］
概要を示す水平断面図および立面図、第２図（ａ）、ら
）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は構造の一
例を示す水平断面図および立面図、第３図（ａ）。 （ｂ）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は構造
の他の例を示す水平断面図および立面図、第４図（ａ）
、 （ｂ）はパネルゾーンに対する補強部材の取り付は
構造のさらに他の例を示す水平断面図および立面図、第
５図および第６図は本発明の接合部における作用を説明
するための図、第７図は従来例の鉛直断面図である。 １・・・鋼管柱、２・・・はり、３・・・補強部材、４
・・・ねじ孔、５・・・すみ両港接部、６・・・グルー
プ溶接部、７・・・補強部材、８・・・ボルト、９・・
・補強部材、１０・・・長締めボルト、１１・・・補強
部材、１２・・・ウェブ接合用金具、１３・・・フラン
ジ接合用金具、１４・・・ボルト 第 １ 図 （ａ） ］
Claims (1)
- （１）鋼管柱と鋼はりの接合部において、前記鋼管柱外
周を所定の剛性を有する補強部材で囲み、該補強鋼材に
設けたねじ孔を利用して、鋼はりをボルト接合したこと
を特徴とする鋼管柱はり接合部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149990A JPH03271439A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 鋼管柱はり接合部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149990A JPH03271439A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 鋼管柱はり接合部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271439A true JPH03271439A (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=13462426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7149990A Pending JPH03271439A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 鋼管柱はり接合部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03271439A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997017504A1 (fr) * | 1995-11-06 | 1997-05-15 | Nobutaka Tamura | Rattachement d'un montant et d'une poutre ou de deux montants entre eux |
| CN111705923A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-25 | 安徽精工钢结构有限公司 | 钢管与方管装配式节点及施工方法 |
| CN112756839A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-07 | 焦作智造机电设备有限公司 | 通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP7149990A patent/JPH03271439A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997017504A1 (fr) * | 1995-11-06 | 1997-05-15 | Nobutaka Tamura | Rattachement d'un montant et d'une poutre ou de deux montants entre eux |
| CN111705923A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-25 | 安徽精工钢结构有限公司 | 钢管与方管装配式节点及施工方法 |
| CN111705923B (zh) * | 2020-06-22 | 2021-08-13 | 安徽精工钢结构有限公司 | 钢管与方管装配式节点及施工方法 |
| CN112756839A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-07 | 焦作智造机电设备有限公司 | 通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法 |
| CN112756839B (zh) * | 2021-03-04 | 2022-03-08 | 焦作智造机电设备有限公司 | 通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法 |
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