JPH05148894A - 柱と梁の接合部の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 構造が簡単であると共に製作が容易である柱
と梁の接合部の構造を提供する。 【構成】 角形鋼管柱２と鉄骨梁３との接合部に介装固
着され、前記鋼管柱２と上下方向に接続可能な端部を有
する中空角形の接合部材１を使用した柱と梁の接合部の
構造において、横断面の外形対辺距離が前記角形鋼管柱
２のそれと実質的に同一に、かつ肉厚寸法が前記角形鋼
管柱２のそれより大に形成されると共に、前記角形鋼管
柱２の横断面を包含する横断面を有する接合部材１を使
用する。また角形鋼管柱２の横断面の輪郭を直交する直
線とこれらの直線と接する円弧とによって形成し、接合
部材１の横断面の輪郭を直交する直線によって形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨構造若しくは鉄骨
鉄筋コンクリート構造、または鉄骨構造と鉄骨鉄筋コン
クリート構造とが共存する混合構造を構成する角形鋼管
柱（以下角柱と記す）と鉄骨梁（以下梁と記す）とから
なる鉄骨ラーメン構造における柱と梁の接合部の構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、角柱とＨ形鋼等からなる梁とを接
合する場合には、閉鎖断面に形成された角柱の内部に手
が入らないため、角柱の側面部に接合用ブラケット（以
下そで梁と記す）を溶接によって固着し、このそで梁に
梁を接合ボルトと添えプレートとによって接合するか、
あるいは角柱の接合部側面に梁を直接溶接する手段が採
用されている。

【０００３】また実開昭58− 12807号公報、同59−8403
号公報および同61− 73746号公報等に開示されているよ
うに、角柱と梁との接合部に柱梁接合装置を設け、この
装置の側面にねじ孔を設け、ねじ孔に螺合する接合金物
に梁を接合するか、あるいは柱梁接合装置の側面に捨て
孔を設け、ボルトとナットとによって接合する手段があ
る。

【０００４】しかしながら、角柱に梁をそで梁を介して
接合する手段においては、溶接による角柱へのそで梁の
取り付け作業は主として工場で行われるため、角柱を工
場から建築現場まで運搬する際に、長く突出したそで梁
による占有空間が大きくなり、運搬効率を大幅に低下さ
せるのみならず、そで梁を破損することもある。また梁
を角柱に直接溶接する手段においては、高い施工精度が
要求されるので、作業性がやりにくい建築現場において
信頼性の高い溶接を行うためには、高度の熟練が必要で
ある。更に側面にねじ孔を設けた柱梁接合装置を介して
角柱に梁を接合するには、柱梁接合装置にねじ孔を形成
する際、まずその側面部に下孔を穿設した後、タップに
よりねじ孔を加工するため、加工工数が大であり、生産
性が低いという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記欠点を解決するた
めに、本出願人はすでに、角柱と梁との接合部分に取り
付けられ、前記角柱を上下方向に接続可能な端部を有す
る中空角形の接合部材の、少なくとも一つの面の上下２
個所にＴ形金物の基部を夫々当接し、この基部から直角
方向に突出する突出部の間隔を、前記梁の挿入可能な間
隔にして固着することを内容とする考案について出願し
ている。

【０００６】図５は上記改良提案の例を示す要部断面正
面図である。図５において１は接合部材であり、角柱２
とＨ形鋼からなる梁３との接合部分に取り付けられ、中
空角形に形成され、上下の端部において角柱２と溶接に
より接続されている。４はＴ形金具であり、基部４１と
この基部４１から直角方向に突出する突出部４２とから
なり、接合部材１の４側面の上下２個所に基部４１を夫
々当接し、基部４１に明けたボルト孔（図示しないが符
号５にて示す部位）と接合部材１に明けたボルト孔（前
記同様の部位）とにボルト（図示せず）を挿通し、ナッ
ト（図示せず）を締結することによって接合部材１の夫
々の面の上下に固着される。

【０００７】そして梁３をＴ形金具４の突出部４２、４
２間に挿入し、突出部４２および梁３に明けたボルト孔
（図示しないが符号６にて示す部位）にボルト（図示せ
ず）を挿通し、フイラープレート３１を介してナット
（図示せず）を締結することによって接合部材１に梁３
を接合する。７はダイヤフラムであり、接合部材１の内
面の、Ｔ形金具４の突出部４２に相当する部位に溶接に
よって固着されている。すなわち接合部材１には梁３に
作用する荷重により、水平方向の荷重と曲げモーメント
が作用するため、接合部材１に非所望な変形が発生する
のを防止するためのものである。

【０００８】上記の構成により、構造が簡単で製作が容
易であると共に量産が可能であり、外方への突出部分が
短いため運搬効率や現場での仮置き効率がよく、しかも
信頼性の高い現場作業が高能率でできる等の効果を奏し
得る。しかしながら、その後若干の問題点があることが
判明した。

【０００９】まずダイヤフラム７は上記のように接合部
材１の変形防止のために設けられるのであるが、角柱２
の内面に溶接により固着する必要がある。前述のように
接合部材１の加工は工場内で行われるものの、ダイヤフ
ラム７の溶接による角柱２の内面への固着作業は、極め
て煩雑なものであると共に、狭小な空間内における作業
であるため、熟練を要しかつ加工工数が大であるという
問題点がある。なおダイヤフラム７を接合部材１の外方
に設けた外ダイヤフラム方式若しくは内外に設けた通し
ダイヤフラム方式もあるが、このような方式を採用した
場合には、前記Ｔ形金具４を使用する効果が大幅に低減
されることとなり、前記改良提案の利点が発揮されない
という問題点がある。

【００１０】次に接合部材１の剛性を増大するために、
肉厚寸法の大なる角柱を使用することが考えられるが、
この場合においては下記のような問題点がある。すなわ
ち角柱２および接合部材１を構成する中空の角柱は、一
般に角隅部が円筒状に形成ささており、角柱２および接
合部材１はこのような市販の角柱を使用して製作される
のが一般である。一方上記市販の角柱は、称呼寸法（横
断面における外側対辺距離）が同一であっても肉厚寸法
の異なる場合には、角隅部の曲率半径が異なるように形
成されている。

【００１１】図６は市販の角柱の角隅部を示す拡大断面
説明図である。図６において角柱２を実線で示し、接合
部材１を鎖線で示す。図６において接合部材１の剛性を
増大させるために、肉厚寸法ｔ₁ なる角柱２より肉厚寸
法ｔ₂ （ｔ₂ ＞ｔ₁ ）なる角柱からなる接合部材１を使
用した場合には、角隅部において横断面が重合しないた
め、溶接接合ができない。

【００１２】これは肉厚寸法が大になる程、市販の角柱
においては、角隅部の曲率半径が大になるように形成さ
れているためである。一方角柱２の角隅部における横断
面を接合部材１の角隅部における横断面内に包含させる
ために、接合部材１を称呼寸法の大なる角柱を使用して
も、角隅部において上記両者の横断面を確実に重合させ
得るとは限らないのみならず、接合部における外形寸法
を局部的に大にすることとなり、角柱全体の外観を損な
うという問題点がある。

【００１３】本発明は上記問題点を解決し、構造が簡単
であると共に製作が容易である柱と梁の接合部の構造を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、角形鋼管柱と鉄骨梁との接合部
に介装固着され、前記鋼管柱と上下方向に接続可能な端
部を有する中空角形の接合部材を使用した柱と梁の接合
部の構造において、横断面の外形対辺距離が前記角形鋼
管柱のそれと実質的に同一に、かつ肉厚寸法が前記角形
鋼管柱のそれより大に形成されると共に、前記角形鋼管
柱の横断面を包含する横断面を有する接合部材を使用す
る、という技術的手段を採用した。

【００１５】本発明において、角形鋼管柱の横断面の輪
郭を直交する直線とこれらの直線と接する円弧とによっ
て形成し、接合部材の横断面の輪郭を直交する直線によ
って形成することができる。

【００１６】

【作用】上記の構成により、角形鋼管柱内に補強用のダ
イヤフラムを固着しなくても、接合部における機械的強
度を充分に確保することができる。なお前記改良提案が
具有する作用もまた当然に併有する。

【００１７】すなわち中空角形の接合部材へのＴ形金具
の固着は、工場において高能率で精度よく確実に行われ
る。また接合部材は軸方向寸法が短いため手が入るの
で、Ｔ形金具の固着をねじによらず、ボルト、ナットに
よって行い得る。従って螺着用のねじ孔を形成するため
の下孔明けやタップ立ての必要がないため、高能率に精
度よく確実な作業ができ、量産が可能である。なおＴ形
金具の突出部の長さは従来のそで梁の長さと比較して短
いので、運搬効率や仮置き効率を大幅に向上させること
ができる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す要部断面正面
図、図２は図１におけるＡ−Ａ線要部断面矢視図であ
り、同一部分は前記図５と同一の参照符号で示す。図１
および図２において、接合部材１を角柱２と横断面の外
形対辺距離が実質的に同一に、かつ肉厚寸法を角柱２の
それより大に形成する。そして図２に示すように、接合
部材１の横断面輪郭を直交する直線によって、例えば正
方形に形成し、かつ角柱２の横断面を包含するように形
成する。８は裏当金であり、接合部材１の端部に例えば
溶接により固着する。上記の構成により、角柱２、２間
に接合部材１を介装して溶接により固着すれば、機械的
強度が充分に確保された接合部の構造が得られる。

【００１９】図３は図２における角隅部を示す拡大断面
図である。図３において、角柱２および接合部材１の外
形寸法を例えば４００mm角に形成し、角柱２を川鉄建材
工業製 Ｋコラム、肉厚寸法１６mmの角柱により、一方
接合部材１を川鉄建材工業製リバーボックスＷ、肉厚寸
法３２mmの角柱により形成した。角柱２の角隅部におけ
る外側の曲率半径は４８mmであるが、図３から明らかな
ように、角柱２の横断面は接合部材１の横断面に完全に
包含される。従って両者の溶接による固着が確実に行わ
れ得るのである。

【００２０】図４は図１におけるＢ部を示す要部拡大断
面図であり、（ａ）はＪ開先、（ｂ）はＶ開先を示す。
角柱２と接合部材１とは、前記のように形成されている
ため、接合部材１の端部全周に亘って開先９を形成する
ことができ、角柱２との溶接接合を完全かつ確実に行い
得る。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、角柱内に補強用のダイヤフラムを固着す
る必要がなく、煩雑な溶接作業を省略することができ、
製作が極めて容易である。なお構造が簡単であり製作が
容易、量産が可能であり、外方への突出部分が短いので
運搬効率や現場での仮置き効率がよく、しかも信頼性の
高い現場作業が高能率でできる等、改良提案の具有する
効果も当然に併有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す要部断面正面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線要部断面矢視図である。

【図３】図２における角隅部を示す拡大断面図である。

【図４】図１におけるＢ部を示す要部拡大断面図であ
り、（ａ）はＪ開先、（ｂ）はＶ開先を示す。

【図５】改良提案の例を示す要部断面正面図である。

【図６】市販の角柱の角隅部を示す拡大断面正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 接合部材 ２ 角柱 ３ 梁 ４ Ｔ形金具

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】図４は図１におけるＢ部を示す要部拡大断
面図であり，（ａ）はＪ開先，（ｂ）および（ｃ）はＶ
開先を示す。図４において，（ａ）および（ｂ）は開先
９を接合部材１に加工し，（ｃ）は開先９を角柱２に加
工したものである。角柱２と接合部材１とは，前記のよ
うに形成されているため，接合部材１若しくは角柱２の
端部全周に亘って開先９を形成することができ，角柱２
と接合部材１との溶接接合を完全かつ確実に行い得る。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】図１におけるＢ部を示す要部拡大断面図であ
り，（ａ）はＪ開先，（ｂ）および（ｃ）はＶ開先を示
す。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角形鋼管柱と鉄骨梁との接合部に介装固
   着され、前記鋼管柱と上下方向に接続可能な端部を有す
   る中空角形の接合部材を使用した柱と梁の接合部の構造
   において、 横断面の外形対辺距離が前記角形鋼管柱のそれと実質的
   に同一に、かつ肉厚寸法が前記角形鋼管柱のそれより大
   に形成されると共に、前記角形鋼管柱の横断面を包含す
   る横断面を有する接合部材を使用したことを特徴とする
   柱と梁の接合部の構造。
2. 【請求項２】 角形鋼管柱の横断面の輪郭を直交する直
   線とこれらの直線と接する円弧とによって形成し、接合
   部材の横断面の輪郭を直交する直線によって形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の柱と梁の接合部の構造。