JPH0333844Y2

JPH0333844Y2 -

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Publication number: JPH0333844Y2
Application number: JP1984130292U
Authority: JP
Priority date: 1984-08-27
Filing date: 1984-08-27
Publication date: 1991-07-18
Also published as: JPS6145506U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、鋼管構造及び鋼管コンクリート構造
の鋼管柱とフランジ付梁との接合部材に関する。

（従来の技術）周知の如く、柱材として断面積を一定とした場
合、どの方向の曲げに対しても最大曲げ耐力を持
つのは、中空円形断面である。しかし、閉鎖断面
の柱材の特性として、円形断面といえども、柱と
梁の接合部分が大きな塑性変形を生じて局部変形
による破壊に至らない様に、適切な補剛をしなけ
ればならない。

従来、一般に実施されている補剛方法は、第８
図乃至第１３図に示すものである。

第８，９図に示すものは、鋼管柱１にフランジ
２とウエブ３とから成る梁４を接合する仕口部に
おいて、鋼管柱１の内部の梁フランジレベルに、
ダイアフラム５を溶接するものである。

第１０，１１図に示すものは、仕口部において
鋼管柱１を分断してダイアフラム６と溶接組立す
るものである。

第１２，１３図に示すものは、スチフナリング
７を鋼管柱１の外周に溶接して補剛するものであ
る。

一方、鋼管コンクリート構造の柱として、第１
４図に示す如く、鋼管１の内面にコンクリート８
を充填する場合、鋼管の内側には通常の場合滑り
止めとなるものがないので、梁４からの応力の鋼
管１から充填コンクリート８への伝達が問題とな
る。従つて、コンクリート８の機械的な滑り止め
として、第１５図乃至第２２図のものがある。

第１５，１６図に示すものは、鋼管１の内面に
水平ダイアフラム９を溶接したものである。

第１７，１８図に示すものは、鋼管１の内面に
シヤーコネクター１０を溶接したものである。

第１９，２０図に示すものは、鋼管１の内面に
鉛直ダイアフラム１１を溶接したものである。

第２１，２２図は、鋼管１の内面にリング１２
を溶接したものである。

（考案が解決しようとする問題点）柱と梁の仕口部は最も応力が集中する場所であ
り、前記従来のものでは、溶接量も相当多くな
り、かつ、溶接条件に十分注意しなければならな
いという問題があつた。

そこで、本考案は、溶接量を減少させ、シンプ
ルで無補強、且つ仕口部に滑り止めを兼ね備えた
鋼管と梁との接合部材を提供することを目的とす
る。

（問題を解決するための手段）上記問題点を解決するための手段の特徴とする
処は、鋼管柱の上端面に同心状にに接合され且つ
その外周面に梁が接合される筒状の接合部材にお
いて、該接合部材の軸方向両端部は、それに接合
される鋼管柱と略同一の外径及び肉厚に形成さ
れ、その軸方向中途部に、梁高さより長い範囲に
わたり、内・外径方向両方に張り出す厚肉部が形
成され、かつ、梁のフランジ接合部分には、最大
厚が鋼管柱外径の10％以上で、かつ、外径が鋼管
柱外径の1.2倍以下となるリング状スチフナが一
体的に突設されている点にある。

（実施例）第１図及び第２図に示すものは、本考案の第１
実施例であり、下部の鋼管柱２０の上端面に、筒
状の接合部材２１が溶接され、該接合部材２１の
上端面に、上部鋼管柱２０が溶接されている。こ
の場合、下部鋼管柱２０の外径D₁と、上部鋼管
柱２０の外径D₂とは同一である。この接合部材
２１の外周面に、フランジ２２とウエブ２３とか
らなる梁２４が接合されている。

前記接合部材２１の形状は、ほぼ円筒状で、軸
方向中央部の肉厚は、上・下部鋼管柱２０，２０
の肉厚t₂，t₁よりやや厚肉とされている。即ち、
接合部材２１中央部の内径をmm以上柱本体の上下
鋼管柱２０，２０の内径より小さくし、鋼管柱２
０，２０の内部にコンクリートを充填する場合の
機械的滑り止めとしている。

更に、地震時の水平荷重によつて、剛接合され
た柱梁接合部に大きな剪断力を受けるため、接合
部材２１の中央部の外径D₃を鋼管柱２０，２０
の外径D₁より大きい外方に張り出して、断面積
を鋼管柱２０，２０の柱断面積より大きくし、剪
断耐力を補強している。

上記接合部材２１の内・外径両方に張り出す厚
肉部分は、少なくとも梁２４の高さＨより長い範
囲にわたつて設けられている。

更に、接合部材２１の外周面で、梁２４のフラ
ンジ接合部分には、最大肉厚Tmaxが、鋼管柱２
０，２０の外径D₁の10％以上となるリング状ス
チフナ２５が一体に突設されている。

このようにリング状スチフナ２５を一体的に設
けることにより、局部破壊防止が図られ、フラン
ジ２２との溶接作業を容易とする。

リング状スチフナ２５は、応力集中を避けるた
め適当なＲを有している。

尚、上記接合部材２１の形状を数式で表せば次
の様になる。

0.1×D₁≦Tmax D₁≦D₃ D₃＜D_P≦1.2×D₁｝ ……式ここでD_P＞D₃となつているのは溶接を容易に
するためである。D_Pが1.2×D₁と等しいか、小さ
いのはこれより上では強度上昇が見込めず、実用
上効果的であるためである。

上記本考案の第１実施例によれば、溶接量を減
少させ、無補強でシンプルな接合部が得られる。
また鋼管内面にダイアフラムがないため、コンク
リートの充填も容易で充填性も良く、滑り止めも
兼ね備えた接合部材と言える。

第３図乃至第５図に示すものは、本考案の第２
実施例であり、上・下鋼管柱２０，２０の外径が
異なる場合である。

この場合でも、接合部材２１の形状は前記式
を満足する。但し、D₁は上・下鋼管柱２０，２
０の内、大きな方の外径である。

第６図及び第７図は、本考案の第３実施例を示
し、左右の梁２４の高さＨが異なる場合である。
この場合、各梁高さＨに応じてスチフナ２５が設
けられている。

（考案の効果）本考案によれば、接合部材の軸方向中途部に
は、梁高さより長い範囲にわたり、その内周面が
径内方向に突出しているので、内部にコンクリー
トを充填した場合、その突出部がコンクリートと
の機械的な滑り止めとなり、コンクリートと接合
部材との一体化が図られ、相対的な滑りによる強
度の低下が防止される。

また、前記内周面が径内方向に突出している部
分の外周面は、径外方向に突出し、この部分の肉
厚が鋼管柱の肉厚よりも厚くされているので、剪
断耐力の補強が図られ、地震時の水平荷重による
柱梁接合部への大きな剪断力にも、十分耐えるこ
とができる。

また、一体的に突設されたスチフナリングの最
大厚を、鋼管柱外径の10％以上としているので、
梁との接合部の局部破壊防止が図られる。

そして、スチフナリングの外径を鋼管柱外径の
1.2倍以下としているので、材料の無駄及び外径
が大きくなるのが防止され、コンパクト化が図れ
る。このように、スチフナリングの外径を鋼管柱
外径の1.2倍以下に限定した理由は、これ以上大
きくしても、強度上昇が見込めず、また、径が大
きくなりすぎて梁の側面よりはみ出し、外壁の取
付け等に不都合が生じるためである。

以上のように、本考案の接合部材は、肉厚部及
びスチフナリングが一体的に形成されているた
め、溶接が不要で、かつ、他の補強材を溶接しな
くとも十分その強度を有したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す接合部材の
一部断面正面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は本考案の第２実施例を示す接合部材
の一部断面正面図、第４図は第３図−線断面
図、第５図は第３図−線断面図、第６図は本
考案の第３実施例を示す接合部材の一部断面正面
図、第７図は第６図の−線断面図、第８図乃
至第２２図は従来例を示し、第８図は柱と梁の仕
口部の縦断面図、第９図は第８図の横断面図、第
１０図は縦断面図、第１１図は第１０図の横断
図、第１２図及び第１３図は平面図、第１４図は
縦断面図、第１５図は横断面図、第１６図は第１
５図の縦断面図、第１７図は横断面図、第１８図
は第１７図の縦断面図、第１９図は横断面図、第
２０図は第１９図の縦断面図、第２１図は横断面
図、第２２図は第２１図の縦断面図である。２０……鋼管柱、２１……接合部材、２４……
梁、２５……スチフナ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

鋼管柱の上端面に同心状に接合され且つその外
周面に梁が接合される筒状の接合部材において、
該接合部材の軸方向両端部は、それに接合される
鋼管柱と略同一の外径及び肉厚に形成され、その
軸方向中途部に、梁高さより長い範囲にわたり、
内・外径方向両方に張り出す厚肉部が形成され、
かつ、梁のフランジ接合部分には、最大厚が鋼管
柱外径の10％以上で、かつ、外径が鋼管柱外径の
1.2倍以下となるリング状スチフナが一体的に突
設されていることを特徴とする鋼管柱と梁の接合
部材。