JPH04237734A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内部にコンクリートが
充填される閉鎖断面形状の鉄骨柱と鉄骨梁とからなる、
柱・梁接合部構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】閉鎖断面
形の鉄骨柱と鉄骨梁との接合部の、鉄骨梁の上下フラン
ジ位置には、鉄骨梁からの鉄骨柱への応力の伝達と鉄骨
柱の補強のためのダイヤフラムが入れられる。

【０００３】その基本的な配置の仕方は図１８〜図２４
に示すように鉄骨柱の内部に入れる形式と、図２５〜図
２８に示すように外周に突設する形式とに大別される。

【０００４】鉄骨柱が特に内部にコンクリートが充填さ
れて鋼管コンクリート柱を構成する場合には、コンクリ
ートの充填性を考慮してスチフナを鉛直に配置する方法
や、鉄骨柱の外周にバンドプレートを周回させる方法も
あるが、応力伝達の確実さより通常は上記のいずれかの
方法が一般的であり、鉄骨柱の内部に入れる場合は図２
２〜図２４のようにダイヤフラムに開口を形成すること
によってコンクリートの充填性を阻害しない納まりとさ
れる。

【０００５】この中で、ダイヤフラムを鉄骨柱の内部に
入れる方法では、少なくとも接合部の部分が組立型の箱
形鋼管で構成される、あるいは接合部位置で一旦鋼管を
切断し、ダイヤフラムの配置後に再度溶接して組み立て
る形になり、いずれの場合も組立が溶接に依存し、特に
突き合わせ溶接の量が多いため、加工と組立に多くの手
間と時間を要するのが実情である。

【０００６】一方、外周に突設する方法では、ダイヤフ
ラムが分割される結果、部品数が増加するため、内部に
入れる場合と同程度の溶接量が必要となり、やはり加工
や組立の煩雑化は避けられない。

【０００７】この発明はこうした閉鎖断面形の鉄骨柱内
にコンクリートを充填する場合の、従来構造の実情を踏
まえてなされたもので、上記の問題を解決する構造を新
たに提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では鉄骨柱内で直
交して配置され、鉄骨柱を挟んで対向する鉄骨梁を連結
する、棒状の連結金物と、鉄骨柱に外接してそのフラン
ジを補剛する支圧金物とにより鉄骨梁からの応力を鉄骨
柱に伝達させ、これらの部品の取付と鉄骨梁との接続を
ナットやカプラーを用いて行うことにより、従来の接合
部の補剛に伴う溶接作業を省略し、コンクリートの充填
性を確保しながらダイヤフラムや水平スチフナを配置す
る場合の加工や組立の手間の問題を解決する。

【０００９】連結金物と支圧金物は鉄骨柱内の鉄骨梁の
上下フランジの位置に配置され、支圧金物は鉄骨柱に外
接することによってそのフランジの板厚を増して剛性を
高め、局部的な変形を防止すると同時に、鉄骨梁からの
引張力や圧縮力をコンクリートに支圧力として伝達する
働きをする。特に引張力は連結金物を介してその反対側
のコンクリートの側面に伝達される。

【００１０】連結金物の両端には雄ネジが切られたボル
ト部が形成され、このボルト部に鉄骨梁の端部に接合さ
れる接合金物がカプラーを介してネジ継手式に、または
ボルト接合式に接続される。

【００１１】また連結金物はボルト部の、接合金物が接
続する側にカプラーを、接続しない側にナットをそれぞ
れ螺合することにより支圧金物に、そして鉄骨柱に固定
される。この結果、連結金物の固定と接合金物との接続
はいずれも溶接に依存することなく行われ、現場施工が
簡素化される。

【００１２】連結金物は支圧金物の対向する面間に跨る
程度の長さを持ち、中間部には偏平な断面形状をした平
坦部が形成され、直交する連結金物はこの平坦部で互い
に交差する。特にこの平坦部の図心をボルト部の軸心に
対して偏心させることにより直交する連結金物の両ボル
ト部を同一のレベルに位置させ、鉄骨柱に直交して接続
する鉄骨梁をフィラープレート等によって段差を吸収さ
せることなく接続することを可能にし、床型枠の敷設を
容易にする。

【００１３】接合金物は鉄骨柱に接続する鉄骨梁側の、
連結金物の少なくとも一方のボルト部に接続され、鉄骨
梁が接続しない側と、１方向の対向する鉄骨梁の成が相
違する場合の、下部フランジ側には接続されない。

【００１４】鉄骨梁が接続しない側と、１方向の対向す
る鉄骨梁の成に差がある場合の下部フランジ側の、連結
金物のボルト部、すなわち接合金物が接続しないボルト
部はナットによって支圧金物に定着され、鉄骨梁からの
引張力の鉄骨柱への伝達を確実にする。

【００１５】接合金物には鉄骨梁のフランジに重なり、
これにボルト接合される、複数個のボルト孔を有する平
板部と、この平板部に連続し、その面に平行な軸を持つ
、雄ネジが形成されたボルト部とからなる羽子板ボルト
形の金物、もしくは鉄骨梁のフランジに接合されるウェ
ブと、このウェブに垂直なフランジとからなるスプリッ
トＴ金物が使用される。

【００１６】前者の場合、接合金物は連結金物のボルト
部に螺合したカプラーにボルト部で直接、後者の場合は
フランジの位置でこれを貫通するボルトがカプラーに螺
合することによりそれぞれ互いに接続される。

【００１７】

【実施例】以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１８】この発明は図１，図２に示すように内部に
コンクリート１が充填される角形鋼管や円形鋼管等の閉
鎖断面形状の鉄骨柱２とＨ形断面の鉄骨梁３とを、鉄骨
柱２の内部で直交して配置される棒状の連結金物４と、
鉄骨梁２の端部に接続する接合金物５を用いて接合し、
鉄骨柱２のフランジをこれに外接する支圧金物７で補強
すると同時に、連結金物４と支圧金物７とによって鉄骨
梁３からの応力の伝達を図るものである。

【００１９】支圧金物７は例えば鉄骨柱２が角形断面の
場合は図１に示すように帯状に周回し、円形断面の場合
は特殊な形状となることから、図１５に示すように連結
金物４のボルト部４ａに部分的に配置される。

【００２０】連結金物４は図１，図２に示すように鉄骨
柱２の対向するフランジに外接する支圧金物７の面間に
跨る程度の長さを持ち、その単体を示す図３〜図５のよ
うに両端の、雄ネジが切られたボルト部４ａ，４ａと、
中間部の偏平な断面形状の平坦部４ｂとからなっている
。図１，図２に示す実施例は図３〜図５に示す製作例の
連結金物４を使用した場合であるが、この連結金物４は
図示するように直交する連結金物４，４のボルト部４ａ
，４ａが同一のレベルに位置するよう、平坦部４ｂの図
心をボルト部４ａの軸心に対して偏心させた場合の製作
例である。

【００２１】この平坦部４ｂがボルト部４ａに対して偏
心した連結金物４は直交する鉄骨梁３，３の各フランジ
のレベルが同一となる側、すなわち上部フランジ側と、
梁成が同一の場合の下部フランジ側に使用される。そし
て鉄骨梁３の各フランジに付き、直交する方向で互いに
上下が反転し、フランジに接合される接合金物５の個数
，あるいはそのボルト部５ｂの本数に対応して例えば各
フランジに２個並列して配置される。

【００２２】直交する鉄骨梁３，３の各フランジのレベ
ルが相違する場合、すなわち直交方向で梁成が異なる場
合の、成の小さい側の鉄骨梁３の下部フランジには後述
するように図６〜図８に示す、偏心のない連結金物４が
使用される。成の大きい側の鉄骨梁３の下部フランジに
おける連結金物４の形状は、その直交方向の鉄骨梁３の
下部フランジのレベルによって選択される。

【００２３】なお、連結金物４が貫通する鉄骨柱２の、
対向する挿通孔の一方は図２に示すように平坦部４ｂの
幅を見込んだ高さだけ明けられている。

【００２４】連結金物４の、少なくとも接合金物５が接
続する側のボルト部４ａには図１，図２に示すように長
ナット状のカプラー６が接続しており、接合金物５はこ
のカプラー６に接続される。接合金物５が接続しない側
の連結金物４のボルト部４ａはナット８によって支圧金
物７に定着される。

【００２５】支圧金物７は図１，図２に示すように連結
金物４の位置に配置され、鉄骨柱２の外周に例えば隅肉
溶接により予め取り付いている。

【００２６】鉄骨柱２の外周にはまた、鉄骨梁３からの
せん断力を伝達するガセットプレート９が突設されてい
る。

【００２７】支圧金物７は上記した通り、鉄骨柱２が角
形断面の場合は製作の容易さからバンドプレート状に鉄
骨柱２を周回して外接する。

【００２８】連結金物４のボルト部４ａはこの支圧金物
７を貫通してその表面から突出し、カプラー６はその突
出部分に螺合しながら、支圧金物７に当接し、連結金物
４を鉄骨柱２に固定する。

【００２９】支圧金物７はある程度の幅を持って鉄骨柱
２に外接することによってフランジを補剛すると同時に
、連結金物４に接続する接合金物５からの圧縮力を鉄骨
柱２内のコンクリート１に直接、また引張力を連結金物
４を介して反対側から支圧力として伝達する役目を果た
す。

【００３０】図１，図２は接合金物５に羽子板ボルト形
の金物を使用した場合の実施例を示したものである。

【００３１】この接合金物５は鉄骨梁３のフランジに重
なり、これにボルト１０により接合される、複数個のボ
ルト孔を有する平板部５ａと、この平板部５ａに連続し
、その面に平行な軸を持つ、雄ネジが切られたボルト部
５ｂとからなり、連結金物４には図示するようにボルト
部５ｂをカプラー６に螺合することにより連結金物４の
ボルト部４ａの軸線上で接続される。接合金物５は前記
した通り、鉄骨梁３が接続する側にのみ配置される。

【００３２】図９，図１０は連結金物４と接合金物５の
カプラー６による連結の様子を示したものである。

【００３３】ここに示すように連結金物４と接合金物５
の各ボルト部４ａ，５ｂはその軸力を導入するために基
本的にはカプラー６の両側にナット８，８を緊結するこ
とによって接続されるが、実施例では図９に示す連結金
物４側のナット８の位置に支圧金物７が介在するため省
略されている。

【００３４】図１１，図１２は連結金物４と接合金物５
の各ボルト部４ａ，５ｂの径が相違する場合の連結の様
子を示したものである。

【００３５】図１，図２はまた、鉄骨柱２が側柱となる
場合等、２方向に３本の鉄骨梁３が接続する場合の実施
例であるが、前記した通り、鉄骨梁３が接続しない側の
連結金物４のボルト部４ａはナット８で支圧金物７に定
着されることによって、その方向の鉄骨梁３からの引張
力の、コンクリート１への伝達を確実にする構造となっ
ている。

【００３６】ナット８の締め付けは連結金物４の引張力
の反力を負担するコンクリート１の充填，硬化が完了し
た後に行われるが、現場作業の能率化のためコンクリー
ト１の充填は予め工場で行っておく場合もある。

【００３７】接合部は、鉄骨柱２に連結金物４，４と支
圧金物７を設置し、連結金物４のボルト部４ａ，４ａに
カプラー６やナット８を螺合して連結金物４，４と支圧
金物７を仮固定した状態でコンクリート１を充填し、そ
の硬化を待って、カプラー６を支圧金物７に緊結して連
結金物４に必要な張力を与えた後、これに接合金物５を
接続し、鉄骨梁３を上下の接合金物５，５間に横払いに
より建て入れ、これをボルト１０により接合して構成さ
れる。 更に接合金物５のボルト部５ｂに付属するナット８を締
め付けて施工が完了する。

【００３８】図１３，図１４は１方向の対向する鉄骨梁
３，３の一方の成が残りの鉄骨梁３のそれと相違する場
合の実施例を示したものである。

【００３９】鉄骨梁３，３の上部フランジ側には上記実
施例と同様に偏心した連結金物４が使用されるが、下部
フランジ側における、偏心した連結金物４の使用の必要
性は直交する方向の鉄骨梁３，３の下部フランジのレベ
ルが同一の場合にのみ生ずることから、段差が付く、図
１４の紙面内で対向する鉄骨梁３，３の下部フランジに
は偏心した連結金物４の使用の必要がないため、実施例
では成の小さい側の鉄骨梁３には図６〜図８に示すよう
な、平坦部３ｂが偏心しない連結金物４を使用している
。 接合金物５が接続しないボルト部４ａは上記した通り、
ナット８によって支圧金物７に定着される。

【００４０】ここに示す実施例は紙面内で鉄骨柱２を挟
んで対向する、成が大きい側の鉄骨梁３の成と紙面に垂
直な方向の鉄骨梁３のそれとが等しい場合であるが、こ
の成の大きい２方向の鉄骨梁３，３の下部フランジ側に
は偏心した連結金物４，４が使用される。

【００４１】図１５は鉄骨柱２が円形断面の場合の実施
例を示したものである。

【００４２】この場合は、支圧金物７の、鉄骨柱２側の
面にそれと同一の曲率が付き、鉄骨梁３側の面が平坦に
形成される他は、図１や図１３に示す実施例と同様の納
まりとなる。支圧金物７は鉄骨柱２の回りを周回する形
状でもよいが、鋼材量の節減や製作性のため実施例では
前記したように各連結金物４のボルト部４ａに独立して
設置している。

【００４３】図１６，図１７は接合金物５に、鉄骨梁３
のフランジに溶接されてこれに連続するウェブ５ｃと、
これに垂直な、連結金物４に接合されるフランジ５ｄと
からなるスプリットＴ金物を使用した場合の実施例を示
したものである。

【００４４】接合金物５は鉄骨梁３のフランジに予め溶
接により取り付いており、連結金物４にはフランジ５ｄ
を貫通するボルト１１をカプラー６に螺合し、これにナ
ット１２を締め付けることにより接続される。またこの
場合、連結金物４は接合金物５の形状に対応して鉄骨梁
３の各フランジに付き、上下に並列して配置される。

【００４５】この実施例は図１の実施例と同様に、２方
向に３本の鉄骨梁３が接続する場合の納まりを示したも
のであるが、鉄骨梁３が接続しない側の各連結金物４の
ボルト部４ａは同じくナット８によって支圧金物７に定
着される。

【００４６】その他の納まりは上記の実施例と同一であ
り、梁成に差がある場合には図１３，図１４の実施例に
準じて構成される。

【００４７】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、鉄骨柱内
で直交して配置される、棒状の連結金物と、鉄骨柱に外
接してそのフランジを補剛する支圧金物とにより鉄骨梁
からの応力の伝達を行うもので、連結金物と支圧金物は
共に連結金物の両端のボルト部にカプラーやナットを螺
合することにより鉄骨柱に固定され、また鉄骨柱と鉄骨
梁を接合する連結金物と接合金物との接続はカプラーを
介して行われるものであるため、接合部の多くを溶接に
依存することなく構成することができ、工場での組み立
てや現場での施工の簡素化と、それに伴う作業の能率化
を図ることができる。

【００４８】また連結金物の平坦部の図心をボルト部の
軸心に対して偏心させることにより直交する連結金物の
ボルト部、すなわち鉄骨梁の上端を他の部品を要せずに
同一のレベルに位置させることができるため、床型枠の
敷設が容易であると同時に、スラブの板厚を均一に保つ
ことが可能である。

【００４９】加えて、梁成に差がある場合や、連結金物
に鉄骨梁が接続しない側がある場合にもそのボルト部を
ナットにより支圧金物に定着することにより鉄骨梁から
の鉄骨柱への引張力の伝達も確実に行われることになる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な接合部で、２方向に３本の鉄
骨梁が接続し、また羽子板ボルト形の接合金物を使用し
た場合の実施例を示した平面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】平坦部がボルト部に対して偏心したタイプの連
結金物の製作例を示した平面図である。

【図４】図３の立面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】平坦部が偏心しないタイプの連結金物の製作例
を示した平面図である。

【図７】図６の立面図である。

【図８】図７の側面図である。

【図９】連結金物と接合金物との連結の様子を示した平
面図である。

【図１０】図９の軸方向の断面図である。

【図１１】連結金物と接合金物の両ボルト部の径が相違
する場合の連結の様子を示した平面図である。

【図１２】図１１の軸方向の断面図である。

【図１３】２方向に４本の鉄骨梁が接続し、対向する鉄
骨梁の成が相違する場合の実施例を示した平面図である
。

【図１４】図１３の縦断面図である。

【図１５】鉄骨柱が円形断面の場合の実施例を示した平
面図である。

【図１６】接合金物としてスプリットＴ金物を使用した
場合の実施例を示した平面図である。

【図１７】図１６の縦断面図である。

【図１８】鉄骨柱の内部にダイヤフラムを入れるタイプ
の従来構造を示した平面図である。

【図１９】図１８の立面図である。

【図２０】他の従来構造を示した平面図である。

【図２１】図２０の立面図である。

【図２２】鉄骨柱の内部と外部に連続的にダイヤフラム
を入れるタイプの従来構造を示した斜視図である。

【図２３】図２２の平面図である。

【図２４】図２２の立面図である。

【図２５】鉄骨柱の外部に水平スチフナを突設するタイ
プの従来構造を示した平面図である。

【図２６】図２５の立面図である。

【図２７】他の従来構造を示した平面図である。

【図２８】図２７の立面図である。

【符号の説明】

１……コンクリート、２……鉄骨柱、３……鉄骨梁、４
……連結金物、４ａ……ボルト部、４ｂ……平坦部、５
……接合金物、５ａ……平板部、５ｂ……ボルト部、５
ｃ……ウェブ、５ｄ……フランジ、６……カプラー、７
……支圧金物、８……ナット、９……ガセットプレート
、１０……ボルト、１１……ボルト、１２……ナット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部にコンクリートが充填される閉鎖
   断面形状の鉄骨柱と鉄骨梁を、鉄骨柱の内部で直交して
   配置され、両端に雄ネジが切られたボルト部を有する、
   棒状の連結金物と、鉄骨梁のフランジに接合される接合
   金物とを用いて接合する接合部構造であり、鉄骨柱の連
   結金物の位置にはフランジを補強する支圧金物が外接し
   、連結金物はこの支圧金物の対向する面間に跨る程度の
   長さを持ち、その中間部には偏平な断面形状をした平坦
   部が形成されており、直交する連結金物はこの平坦部で
   互いに交差し、その少なくとも一方のボルト部に接合金
   物が接続されていることを特徴とする柱・梁接合部構造
   。
2. 【請求項２】　　連結金物の平坦部の図心がボルト部の
   軸心に対して偏心し、直交する連結金物の両ボルト部は
   同一水平面内に位置していることを特徴とする請求項１
   記載の柱・梁接合部構造。
3. 【請求項３】　　接合金物は鉄骨梁のフランジに重なり
   、これにボルト接合される、複数個のボルト孔を有する
   平板部と、この平板部に連続し、その面に平行な軸を持
   つ、雄ネジが形成されたボルト部とからなり、このボル
   ト部で連結金物のボルト部にカプラーを介して接続して
   いることを特徴とする請求項１，または請求項２記載の
   柱・梁接合部構造。
4. 【請求項４】　　接合金物は鉄骨梁のフランジに接合さ
   れるウェブと、このウェブに垂直なフランジとからなる
   スプリットＴ金物であり、そのフランジで連結金物のボ
   ルト部にカプラーを介して接合されていることを特徴と
   する請求項１，または請求項２記載の柱・梁接合部構造
   。