JPH0630302U - 上下で断面の異なる柱の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下で断面の異なる柱を無理なく接続し、セ
ンターのずれも吸収できる接続構造を実現する。 【構成】 鉄骨構造物における上下で断面の異なる柱
１、２の接続部分に、上部柱２と等しい断面形状を有す
る管体34と、この管体34から水平方向に接続する梁材と
同一断面を有する梁接続部材35と、管体34の上下に配置
した上板32ならびに下板31と、梁接続部材35の下部柱１
の断面にほぼ等しい位置に配置した縦リブ33とから構成
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄骨構造の構造物等における円柱と角柱等、上下で断面の異なる柱 の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

鉄骨構造の構造物においては、地上からの高さにより柱に作用する垂直荷重、 水平荷重ともに変化するから、階毎に柱の必要断面は異なるが、現実には製作や 施工の経済性や構造物のデザイン的見地から、柱断面を階毎に変えるようなこと は行わないが、高層建築においては、ある高さ毎に柱断面を変え、材料や死荷重 の節減を図ることはしばしば行われている。

【０００３】 このような構造物の場合、床部分を境として上下で異なる断面の柱を接続する 接続構造としては、図３に示すようなものがある。 図３（ａ）は、第１の従来技術例で、１は下部柱、２は上部柱、５は接続金物 である。この接続金物５は、下板51、上板52、テーパ状の管体54、梁接続部材55 から構成される。下板51と上板52の距離は、接続される梁のフランジ間隔（梁成 ）と一致し、管体54は、この下板51と上板52の距離の中で下端は下部柱１、上端 では上部柱２の断面とそれぞれ一致するテーパ状となっている。したがって、下 板51および上板52に対する各上下部材の接続位置は一致し、下板51、上板52には 曲げモーメントは発生せず、上部柱２の垂直荷重は管体54を経由して円滑に下部 柱１に伝達されるので、力学的問題点はないが、接続される梁のフランジ間隔が 小さい場合、管体54のテーパがきつくなり、管体54自身に曲げ応力が発生すると いう問題点があるほか、テーパ状の管体53の製作が特殊加工となり、コストがか かる上に精度も悪いという欠点がある。

【０００４】 なお、以下に示す他の従来技術、あるいは本考案の実施例についても同様であ るが、現地施工に際して下部柱の頂部に接続金物５を載置して溶接し、さらにそ の上部に上部柱を直接載置してまた溶接してもよいのであるが、このようにする と溶接姿勢が上向き、あるいは下向きとなって品質が安定しないので、通常はこ の図のように柱材の一部を事前に接続金物に工場溶接により取り付け、現地では 同一断面の柱材同士を水平方向の全周溶接で接続する方法が採用されている。

【０００５】 図３（ｂ）は、第２の従来技術例で、図３（ａ）と同一部品については同じ符 号を用いている。この例における接続金物5'は、下板51' 、上板52' 外管53' 、 内管54' 、梁接続部材55' から構成される。すなわち、下部柱１は上板52' の高 さまで、上部柱２は下板51' の高さまでそれぞれ延長され、接続金物5'部分では ２重管を構成している。したがって上下の応力伝達は下板51' および上板52' を 中継して行われることになるが、これらの管体と板材との接続は、Ｔ型溶接継手 となり、全周溶接が必要となる場合が多いが、２重管の管体の内側部材について は実際にはこの溶接作業が不可能であり、設計上必要な強度を持つ接続金物が実 現できないという問題点がある。

【０００６】 また、図３（ａ）、（ｂ）いずれの従来例においても、このような接続金物は 建設現地では製作できないから、工場において事前に製作する場合が多いが、そ うすると現地において下部柱のセンターがずれている場合に、上部柱もそのまま のずれで施工せざるを得ず、かりに一部の製作を現地加工として残し、上部柱を 正規の位置に戻そうとすると、上下の柱体の位置が食い違うことになって、上記 したような正規の応力伝達が行えないことになってしまうなど、さまざまな問題 点があった。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような諸問題を解消し、断面の異なる上下の柱を無理なく接続 する新規の接続構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、鉄骨構造物における上下で断面の異なる柱の接続部分に、上部柱と 等しい断面形状を有する柱体と、この柱体から水平方向に接続する梁材と同一断 面を有する梁接続部材と、前記柱体の上下に配置した上板ならびに下板と、前記 梁接続部材の下部柱の断面にほぼ等しい位置に配置した縦リブとから構成された 接続金物を配置してなる上下で断面の異なる柱の接続構造であり、特に好ましく は、下板の板厚を上板に比較して２倍程度に大きくしてなる前記の上下で断面の 異なる柱の接続構造である。

【０００９】

【作 用】

本考案によれば、前記構造とすることによって上部柱と等しい断面形状を有す る柱体とこの柱体の上下に配置した上板ならびに下板との溶接が完全に行えるよ うになるばかりでなく、上部柱から下部柱への応力伝達が円滑に行われ、上下で 断面の異なる柱の合理的な接合構造が実現する。

【００１０】

【実施例】

本考案の一実施例を図１、図２により説明する。 図１はこの実施例の接続構造の正面図、図２は図１のＡＡ視による水平方向の 断面図である。１は下部柱、２は上部柱、３は接続金物である。この接続金物３ は、下板31、上板32、縦リブ33、管体34、梁接続部材35から構成される。

【００１１】 図２に示すように、この実施例における下部柱１は直径 700mm、板厚14mmの円 断面の鋼管柱、上部柱２は１辺 400mm、板厚12mmの正方形断面の角鋼管柱で、上 下で柱寸法だけでなく断面形状も異なっている。管体34は上部柱２と同一断面の 角鋼管とし、縦リブ33は、この管体34から各梁方向に接続される梁と同一断面の 梁接続部材35から、図２に示すように下部柱１の円周とほぼ一致する位置に、板 厚19mmの鋼板が両側接線方向に４か所８枚設けられている。つまり、さきの従来 技術例として説明した図３（ｂ）の例と基本的にはおなじ設計思想であるが、２ 重管の内管と、下板31、上板32との溶接作業を可能とするため、本来円断面の鋼 管材とすべき外管を避け、開口のあるリブ構造に代えたものである。この構成に より、管体34と下板31、上板32との溶接は突き合わせ全周溶接とすることができ た。

【００１２】 下部柱１と上部柱２の上下の応力伝達は下板31、上板32の２か所で行われるが 、完全な柱断面が接続するのは下板31であるから、本考案ではこの下板31を主と し、上板32を従とする思想をとり、下板は厚さ50mm、上板は25mmとし、下板31の 板厚を厚くしている。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、上下の柱の断面形状や寸法が異なっていても、収まりがよく 、応力伝達も円滑に行える接合構造が実現できるから、鉄骨構造物の自由な設計 が可能となり、たとえば下部柱が鋼管杭をそのまま延長して柱として利用したよ うな特殊構造物に対しても、その上方に通常の鉄骨建築物を構築することができ るなどのすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の正面図である。

【図２】図１のＡＡ視による断面図である。

【図３】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】 １ 下部柱 ２ 上部柱 ３ 接続金物 31 下板 32 上板 33 縦リブ 34 管体 35 梁接続部材 ５、５’ 接続金物 51、51' 下板 52、52' 上板 53 縦リブ 53' 外管 54 管体 54' 内管 55、55' 梁接続部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨構造物における上下で断面の異なる
   柱の接続部分に、上部柱と等しい断面形状を有する柱体
   と、この柱体から水平方向に接続する梁材と同一断面を
   有する梁接続部材と、前記柱体の上下に配置した上板な
   らびに下板と、前記梁接続部材の下部柱の断面にほぼ等
   しい位置に配置した縦リブとから構成された接続金物を
   配置してなる上下で断面の異なる柱の接続構造。
2. 【請求項２】 下板の板厚を上板に比較して２倍程度に
   大きくしてなる請求項１記載の上下で断面の異なる柱の
   接続構造。