JPH04203042A - 柱梁接合部構造 - 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〕 この発明は細管コンクリート柱材の梁との接合部構造に
関する。

〔従来技術およびその課題〕

コンクリートを充填した角形鋼管柱に梁をボルトで固着
するための手段としては、特開平１−１４２１４４号公
報に開示されるように、柱の内面に補強板を装着し、補
強板に取着したナツトと柱に穿孔した挿通穴とを対応さ
せ、柱の外面に配置した連結金具を連結金具から挿通穴
を介してナンドに螺合したボルトにて固着し、連結金具
に梁の端部を連結し、柱の内部にコンクリートを充填す
る方法が提案されている。

しかし、この方法では梁取付は用ボルトの定着元がナツ
トであるために、このナツトを補強板に溶接等により固
着する必要があり、製作効率が劣るという問題点があっ
た。さらに柱梁接合部において柱面に加わる引張力およ
び圧縮力に抵゛抗するため、また、梁から伝わる柱軸方
向力をコンクリートに十分に伝達するために、補強板を
厚くしなければならず組立作業性が悪いという問題点が
あった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は前記問題点を解決するために考えられたもの
で、角形鋼管柱の梁を接合すべき部分の内面に、その内
面と直交するリブ板とねじ穴を備えた補強板を有し、さ
らに角形鋼管柱の内部にコンクリートを充填し、梁の端
部に設けた梁取付は金具若しくはエンドプレートを挿通
したボルトを補強板のねじ穴に螺合して柱に梁を固着し
でなる柱梁接合部構造である。

〔実　施　例〕

以下この発明を図示する一実施例により説明すると、第
１図〜第３図に示すように２階分軸方向に継ぎ目なく連
続した角形綱管柱１の柱梁接合部４の内部に補強板２が
角形調管柱１の四面に装着されている。補強板２は梁取
付は用ボルト７の各々に対応する位置にねし六８を有す
ると共に、柱軸直交方向にリブ板９を有している。この
際、強度・剛性をより発揮させるためムこは、補強板に
ねじ穴とリブ板とを同一水平面内に設けることが好まし
く、この実施例ではそのような補強板を使用している。

ねし穴８は大きなボルト引き抜き力を確保するためにリ
ブ板９に達する深さまで設けられている。補強板の幅は
この実施例では柱フランジ幅の３７４程度であるが、−
ｉにはこの幅は大きいほど梁取付金具から柱フランジ面
に加わるより大きな引張力および圧縮力に耐えられる。

補強板２は実施例ではねし穴およびリブ板を含めて鋳造
により一体に成型されている。また補強板２は鍛造若し
くは溶接等地の方法によっても良いが、鍛造および鍛造
の場合は加工工数および製作精度の点に優れており好ま
しい。また、補強板は上下の梁取付金具の各々に対して
別々に２個設けてもよい。

補強板２は、例えば挿入用ロッドの先に補強板を保持し
挿入用ロッドを柱間口端より差し込んだ後、角形網管柱
外部より挿通穴１５ａを挿通する補強板固定用ボルト１
０により所定の位置に保持される。角形鋼管面の所定位
置に凹穴または貫通穴を設け、補強板には凸部を設は両
者を嵌合させれば補強板の銅管内での位置決めが容易に
行なえる。補強板を固定する他の方法としては、梁取付
は用ボルト挿通穴１５を挿通ずるボルト（図示せず）を
挿通穴１５に対応するねし穴に螺合する方法でも良い、
この場合は柱梁組立作業に先立ってボルトを取り外す必
要がある。また、他の方法としては柱面にあけた穴を用
いて柱外部からの溶接によってもよいし、柱の端部近く
に設けられる梁接合部では柱内部からの溶接による方法
でも作業は簡便に行なえる。第６図〜第１４図に他の形
態の補強板を示す。第６図〜第１１図に示す補強板ばり
ブ板の節状に厚肉に形成した部分にねじ六８を設けてい
る。また、角形鋼管の内一般に電縫管と呼称されるもの
では鋼管面の内面に溶接継ぎ目が凸部となってあられれ
る。この場合は、第１４図に示すように補強板の凸部と
面接する部分に、凸部より大きめの凹部を形成しておく
。補強板は柱の四面別個に設けず、二面以上の柱裏面に
面接補強板とすれば場合により高い強度、剛性が期待で
きるが、そのためには、二面以上のボルト締め付は力に
より鋼管面および補強板に余分な応力を生じさせないよ
うに高い部品製作精度および製作組立精度が要求され、
加工に手間がかかり好ましくない。なお、ねじ穴の数は
梁の端部にかかる引張強度に耐えうるように適宜設定す
る。

補強板２に設けられるねじ穴８は必ずしもリブ板に深さ
まで設ける必要はなく補強板部分の中にのみ設けても良
い。補強リブ板９はこの実施例のように平板状でもよい
が、例えば第６図に示したようにねし穴の周辺部をねし
穴を囲むように厚く形成すると大きなボルト引張力に耐
えられる。また、第８図に示したように補強リブ板９の
幅を円弧状に中心を狭く作成すると鋼管内部に略円状の
中空部が形成され、コンクリートの充填および補強板の
挿入の際、好都合である。さらに、柱の四面に設けられ
た補強板２の四枚のリブ板９間の隙間を適当に狭く設け
れば、コンクリートを工場で遠心成型法により梁取付部
とそれ以外の部分若しくは上下階の柱でリブ板の幅の範
囲で厚さを変えて充填するに際し、仕切板として機能す
る。

特にコンクリートを柱を立てた状態で充填する場合には
、リブ板の根元に貫通穴を設けるとリブ板９の下面にも
コンクリートをすきまなく充填できて好適である。

この実施例ではコンクリートの柱内への充填は補強板２
が柱内の所定の位置に保持された後、該柱内に工場で遠
心成型法により行なっている。

また、コンクリートは施工現場で充填することも可能で
ある。このような場合、コンクリートを柱内に中空に充
填するには第５図に示すように柱内部に管体１１を設け
、柱面に予め設けられたコンクリート注入穴より柱内ヘ
コンクリートを充填すればよい。この方法は工場内で柱
を立てた状態で実施することも当然ながら可能である。

また、工場、施工現場のいずれにおいてもコンクリート
を柱内に中実に充填してもよい。

以上述べたいずれの場合でもコンクリートは無収縮性若
しくは低膨張性とすれば柱面とコンクリート面の密着が
よく好ましい。また、コンクリートの充填厚さは、柱梁
接合部部分に最も大きな荷重が加わるため、柱梁接合部
をその他の部分より厚く充填するのがより好ましい。

コンクリートに必要な強度が発現した後、柱材は所定の
場所に輸送され、柱面に設けられた梁取付は用ボルト挿
通穴１５を挿通する梁取付は用ボルト７を梁取付は金具
６を介して補強板のねじ六８に結着することにより梁が
柱面に固着される。柱梁の固着に先立って、梁取付は金
具は梁取付は用摩擦接合ボルト１３を用いて梁に固着さ
れる。

この実施例ではスプリットＴ状の梁取付は金具６を用い
たが、第４図に示すように梁の端部にエンドプレート１
２を固着し、エンドプレート１２に梁取付は用ボルト７
を挿通し補強板２のねじ穴に螺合しても同様の効果が得
られる。

エンドプレートは予め梁の端部に溶接する。この場合、
エンドプレートと柱面が密着するように前記の補強板を
固定するボルト（図示せず）はコンクリートの強度発現
後柱梁の組立に先立って取り外している。

以上のように構成された柱梁接合部分は鋼管面およびリ
ブ板付き補強板が密着一体化して梁端部から柱面に加わ
る引張力および圧縮力に抵抗するため、大きな耐力を有
する。さらにリブ板を柱の軸方向に直交して設けている
ので、梁から伝わる柱軸方向力をリブ板９により、鋼管
コンクリート内のコンクリート層に十分に伝達すること
が可能になり、鋼管コンクリート柱の特性を十分活用で
き角形鋼管の厚さを薄くすることができる。

また、コンクリートの充填により補強板で補強できない
角形鋼管の角部１ｃが補強され柱梁接合部の剛性、強度
が向上する。また１、梁が角形鋼管の四面に取付けられ
ない柱梁接合部では梁の取付けられない面が強度上の弱
点となる。

このような場合、補強板のみを取付は鋼管面を補強する
こともできるが、梁取付は用ボルトが柱面外部に突出し
、壁材取付けおよび耐火被覆施工が面倒である。コンク
リートを柱梁接合部分内に充填すれば、このような問題
点も解決できる。

また、この実施例のようにコンクリートを予め工場で充
填すれば安定した品質が得られる。

〔発明の効果〕

（１）柱に梁を固着するのに溶接作業が不要で製作効率
に優れる。

（２）　　この発明ではねし穴とリブ板を備えた補強板
を鋼管表面に密着して設けることができるので、梁から
柱面に伝わる引張力に対し、鋼管、リブ板付き補強板が
一体に抵抗するため、耐力が大幅に向上し角形鋼管およ
び補強板を薄厚軽量とできる。また、ねじ穴とリブ板を
同一水平面内に設ければこの効果は最大となり、さらに
補強板の厚さ以上にねじ穴を設けることができるのでボ
ルト定着部分の引張耐力が大幅に向上する。

（３）梁取付金具からの圧縮力による角形鋼管面の変形
を角形鋼管とリブ付き補強板とコンクリートが一体とな
って防ぎ、圧縮耐力が向上する。

（４）補強板で補強できない角形網管の角部がコンクリ
ートにより補強され柱梁接合部の剛性、強度が向上する
。

（５）柱梁接合部の梁の取付けられない柱面ば補強板が
なく、強度上の弱点となりやすいが、コンクリートを充
填することによりこれを解決する。

（６）梁から柱に伝わる柱軸方向力を補強板のリブによ
り直接にコンクリートに伝達できるため、角形銅管材の
負担荷重を小さくでき鋼管を薄くできる。

（７）柱梁の組立時に、梁取付は金具が面接する柱面に
突起物がなく梁を直接柱面に取付けできる。柱梁の組立
後、梁の取付がない面にはボルト等の突起物がなく壁材
を柱に近ずけて取付できる。

（８）補強板を梁の上下フランジに対応して２個に分割
して設ければ梁のサイズが大きい場合補強板の総重量が
小さくなり軽くて扱い易い。

また、柱に高さの異なった梁が取付けられる場合、一種
類で対応できる。

（８）柱にコンクリートを中空に充填すれば、中実に充
填した柱に比べ軽量で扱いやすい。

（９）角形銅管柱を複数階分軸方向に継ぎ目のない部材
とすれば、柱の加工工数を大幅に節減できる。さらに、
この時柱梁接合部は優れた耐力、剛性を有する。

００）１枚の補強板に複数のねじ穴を設けた場合は、各
々のねじ穴は鉛直方向および水平方向に一体化する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図、第２図は実
施例の要部の詳細な縦断面図、第３図は実施例の要部の
詳細な水平断面図、第４図はエンドプレートの使用状態
を示す図、第５図は管体により柱内に中空にコンクリー
トを充填している実施例の図、第６図〜第１４図は補強
板を示す斜視図である。 １・・・角鋼形管、ＩＣ・・・角部、２・・・補強板、
３・・・コンクリート、４・・・柱梁接合部、５・・・
梁、６・・・梁取付は金具、７・・・梁取付は用ボルト
、８・・・ねじ穴、８ａ・・・補強板固定用ボルト用ね
じ穴、９・・・リブ板、１０・・・補強板固定用ボルト
、１１・・・管体、１２・・・エンドプレート、Ｉ３・
・・梁取付は用摩擦接合ボルトおよびナツト、Ｉ４・・
・コンクリート注入穴、１５・・・梁取付は用ボルト挿
通穴、１５ａ・・・挿通穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）角形鋼管柱の梁を接合すべき部分の内面に、柱軸
   方向と直交するリブ板とねじ穴を備えた補強板を有し、
   さらに角形鋼管柱の内部に、コンクリートを充填し、梁
   の端部に設けた梁取付け金具若しくはエンドプレートを
   挿通したボルトを、補強板のねじ穴に螺合して柱に梁を
   固着してなる柱梁接合部構造。