JPH0660507B2 - 柱梁接合部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、建築あるいは土木の分野における構造物に
係り、特に鋼管柱にコンクリートを充填させてなる柱と
そこに設けられる梁とを接合する部材の構造に関する。

［従来の技術］ 柱と梁を接合させる場合には、梁にかかる外力、即ちモ
ーメントを考慮して接合部の設計をしなければならな
い。

また、近年の構造物の柱は強度向上の面から鋼管柱内に
コンクリートを充填さたものが多く利用されているた
め、このような場合には圧入されるコンクリートの充填
性等をも考慮しなければならない。なお、コンクリート
は通常鋼管柱の下方から圧入されるようになっている。

このような状況の下で従来は、中央に通し孔を備えた肉
厚の均一な厚板をダイアフラムとして柱の接続部内に設
けるか、あるいは柱の外周部に肉厚の均一なダイアフラ
ムを設けることによって対処していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、単に肉厚の均一な厚板に通し孔を設けたダイア
フラムでは、強度の面から通し孔はさほど大きくするこ
とができず、これに加えて通し孔以外の部分において圧
入されるコンクリートの流れが遮られ、コンクリートを
滑らかに圧入することが困難であった。更に、鋼管柱の
下方よりコンクリートを圧入した後には、コンクリート
が沈下して当該ダイアフラムの角部分などに空隙が形成
され、鋼管柱内にコンクリートが十分に充填されなかっ
た。

一方、柱の外周に肉厚の均一なダイアフラムを設けた場
合には、コンクリートの圧入、充填は良好に行なえるも
のの、梁との溶接が困難になる等の理由からあまり厚み
を大きくできず、その分外部に張り出してしまい、平面
的に余分なスペースを要することとなり、特に当該鋼管
柱を屋内に使用するときには大きな問題となった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コン
クリートの圧入及び充填性が良く、且つ平面的な必要ス
ペースの小さな柱梁接合部材を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る柱梁接合部材は、上記目的を達成するた
めに、鋼管内部に下方よりコンクリートを圧入、又は上
方より充填させて形成する鋼管柱の鋼管同志の接続部分
に介在させて、該鋼管柱と梁とを接合する柱梁接合部材
において、前記鋼管柱の外周形状に実質的に合致する外
周形状を有する鋳造又は鍛造の一体成形によるリング部
材からなり、前記リング部材の内周には、前記梁からの
外力を伝播する補強部として、内向きフランジ状に内端
縁まで連続的に徐々に肉厚の減少するテーパー部が全周
にわたって一体成形され、前記テーパー部の内端縁が前
記コンクリートの流通のための通し孔の外周円を形成し
ていることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明に係る柱梁接合部材は、リング部材よりなり、こ
のリング部材には、テーパー部と通し孔が成形されてい
る。

前記リング部材は、鋼管柱の外径と実質的に同一の外径
に鋳造又は鍛造によって一体成形されている。

前記テーパー部は、前記リング部材の内周全周にわたっ
て内向きフランジ状に内端縁まで一体に成形され、梁か
ら外力を伝播する。

前記通し孔は、前記テーパー部の内端縁によって形成さ
れ、圧入されるコンクリートを滑らかに通過させ、圧入
終了後にコンクリートがブリージング現象等により沈下
しても、角部等に空隙を形成しない。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図には本発明の第１の実施例に係る柱梁接合部材１
０の構造が示されており、図中（Ａ）は平面図、（Ｂ）
は片断面の正面図である。

本実施例による柱梁接合部材１０は、角型鋼管柱用のも
のであり、鋳造により製造される。

図において、１２は外周リング、１４は所定の傾斜角を
もったテーパ部、１６は当該接合部材１０の中央に形成
された通し孔である。

上記外周リング１２は鋼管柱の外周形状に合わせた形状
をなし、当該接合部材１０のうち最も大きな厚みをもっ
て形成されており、一体に形成されたテーパ部１４との
境界部分から通し孔１６の中心上方に向って徐々に肉圧
が薄くなっている。

このような構造は、通し孔１６の下方から圧入されるコ
ンクリートを滑らかに流通させるためのものであり、出
来る限り通し孔１６の面積を大きくしているが、これと
ともに当該接合部材１０の強度が部分的に低下するよう
なことがないように、外周リング１２の肉厚を大きくす
る等の配慮を払っている。

即ち、通し孔１６の面積を極力大きくする一方、安定し
た力の伝播を行なうために、梁から伝えられる外力の大
きさに応じた断面積を外周リング１２及びテーパ部１４
の各部分にもたせ、平面積の小さい部分はその分肉厚を
厚くしている。つまり、各部分の肉厚によって平面積の
小さい部分の力の伝播を補い、これによって通し孔１６
の面積の拡大に伴う当該接合部材１０の部分的な強度の
低下を回避しているのである。

次に、第２図に示された本発明の第２の実施例について
説明するが、該実施例は本発明に係る柱梁接合部材を径
の異なる鋼管柱の接続部に使用する場合の改良型であ
る。

なお、上述した第１の実施例と同様の部分及びその作
用，動作については省略する。

第２図には、第１図と同様に柱梁接合部材２０の構造
が、平面図（Ａ）及び片断面の正面図（Ｂ）によって表
わされている。

図において、２２は外周リングであり、接続する鋼管柱
の外周形状に合わせて、下部と上部の外周径を異ならし
て形成されている。また、当該接合部材２０の内周下方
には中心に向って所定の傾斜角を有するテーパ部２４が
形成されている。更に、接合部材２０の上方の内周に
も、中心に向ってテーパをつけてもよいが、下方よりコ
ンクリートを圧入する場合には特に設けなくともほぼ同
様な効果が期待できる。

２６はコンクリートを圧入するための円形の通し孔であ
る。

この第２の実施例においても、上述した第１の実施例と
同様に、通し孔２６の面積を極力大きくする一方、安定
した力の伝播を行なうために、梁から伝えられる外力の
大きさに応じた断面積を外周リング２２及びテーパ部２
４の各部分にもたせ、各部分の肉圧によって平面積の小
さい部分の力の伝播を補っている。

次に、第３図に示された本発明の第３の実施例について
説明するが、該実施例は上述した第１の実施例のコスト
ダウンを狙ったものである。即ち、第１の実施例におい
て、本発明の効果に大きく影響のない箇所の材料を節約
したものである。

なお、上述した第１の実施例と同様の部分及びその作
用，動作について省略する。

第３図には、第１図及び第２図と同様に柱梁接合部材３
０の構造が、平面図（Ａ）及び片断面の正面図（Ｂ）に
よって表わされている。

図において、３２は使用される鋼管柱の外周形状にほぼ
合わせた形状の外周リング、３４は中心上方に向って所
定の傾斜を有するテーパ部である。３５は補強部であ
り、外周リング３２から内側の肉厚を薄くしたことによ
る強度の低下を補うべく設けられている。

これら外周リング３２，テーパ部３４及び補強部３５は
鋳造により一体に形成されている。

３６は円形の通し孔であり、柱内に圧入されたコンクリ
ートが滑らかに流通するように、出来る限り大きく形成
されている。

なお、この第３の実施例においても上述した第１及び第
２の実施例と同様な趣旨から、梁から伝えられる外力の
大きさに応じた断面積を外周リング３２及びテーパ部３
４の各部分にもたせ、各部分の肉圧によって平面積の小
さい部分の力の伝播を補っている。

次に、上記第１及び第２の実施例を使用したする場合の
施工状態を第４図に基づいて説明する。

第４図には、角型鋼管柱の継手部分に当該接合部材１
０，２０を設置し、梁４２を溶接により接合するように
設定された状態が示されている。

図において、４０ａ，４０ｂは角型鋼管柱であり、４０
ａより４０ｂの方が径が大きいものが使用されている。
４２はＨ型鋼の梁であり、この例では鋼管柱４０ａ，４
０ｂの左右及び正面の３箇所に接合されるようになって
おり、該梁４２の角型鋼管柱４０ｂとの接続部分付近に
は溶接の便宜上切欠き部４４が形成されている。

４６は各箇所に設けられた溶接用の裏当て部材である。

４８は角型鋼管柱４０ａ，４０ｂ内に充填されたコンク
リートであり、角型鋼管柱４０ｂの下方より圧入される
ようになっている。

そして、この状態で必要箇所を各々を溶接することによ
り、角型鋼管柱４０ａ，４０ｂ，柱梁接合部材１０及び
梁２０とを各々接合する。

以上のように、本実施例においては、接合部材１０，２
０及び３０は、外周形状が角型鋼管柱４０ａあるいは４
０ｂに対応する形状に形成されているため、鋼管柱４０
ａ，４０ｂの外部に当該部材が張り出すことがなく、余
分なスペースを要しないという利点がある。

これに加え、通し孔１６，２６及び３６を設けるととも
に、テーパ部１４，２４及び３４を設けているため、角
型鋼管柱４０ａ，４０ｂ内のコンクリート４８を極めて
良好に圧入，充填できるという効果がある。

また、梁４２に外力が加わった場合に柱梁接合部材１０
あるいは２０に生じる応力を均一に伝播，吸収できると
いう効果もある。

なお、本実施例においては、通し孔１６，２６，３６の
面積を大きくすると同時に接合部材１０，２０，３０の
容積を節減しよとすると、必然的に各部材の断面形状が
均一でなくなるため、上述したように鋳造で製造するこ
とが望ましいが、鍛造によっても十分製造可能である。

また、上記実施例においては説明の便宜上、各テーパ部
は直線的に示してあるが、コンクリート４８の圧入をよ
りスムーズに行なうために、設計上曲線的な滑らかな形
状にすることは言うまでもない。

更に、使用される鋼管柱は角型に限定されず、丸型であ
ってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、リング部材の外
周形状を鋼管柱の外周形状に実質的に合致させた柱梁接
合部材が鋼管柱の外側に張り出さず、平面的な省スペー
ス化を図ることができるという効果がある。従って、前
記鋼管柱の外方へ張り出す部分が存在しないため、前記
鋼管柱に梁を溶接する際に、前記梁が前記鋼管柱におけ
る所望の溶接位置から多少ずれても、この梁を前記鋼管
柱に容易に、且つ確実に溶接することができる。

また、前記リング部材の内周を内向きフランジ状に徐々
に肉厚が減少するテーパー部としたため、梁からの外力
を十分に伝播することができ、加えて、前記コンクリー
トの流通のための通し孔の外周円が前記テーパー部の内
端縁によって成形しているため、鋼管柱内部にコンクリ
ートを滑らかに圧入，充填することができるとともに、
前記コンクリートを前記鋼管柱内部に下方に圧入、若し
くは上方より充填した後に、ブリージング現象等により
該コンクリートが沈下しても、空隙が形成されることが
なくなるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１の実施例を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は片断面による正面図である。
第２図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施例を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は片断面による正面図である。
第３図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施例を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は片断面による正面図である。
第４図は実施例の施工状態を示す説明図である。 「主要部の符号の説明」 １２，２２，３２……外周リング、１４，２４，３４…
…テーパ部、１６，２６，３６……通し孔、４０ａ，４
０ｂ……鋼管柱、４２……梁、４８……コンクリート なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮尾 俊明 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 千葉 範夫 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 那須 敏男 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 君島 昭男 神奈川県川崎市川崎区白石町２番１号 日 本鋳造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−272827（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管内部に下方よりコンクリートを圧入、
   又は上方より充填させて形成する鋼管柱の鋼管同志の接
   続部分に介在させて、該鋼管柱と梁とを接合する柱梁接
   合部材において、 前記鋼管柱の外周形状に実質的に合致する外周形状を有
   する鋳造又は鍛造の一体成形によるリング部材からな
   り、 前記リング部材の内周には、前記梁からの外力を伝播す
   る補強部として、内向きフランジ状に内端縁まで連続的
   に徐々に肉厚の減少するテーパー部が全周にわたって一
   体成形され、前記テーパー部の内端縁が前記コンクリー
   トの流通のための通し孔の外周円を形成していることを
   特徴とする柱梁接合部材。