JPH08246553A - 梁材の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の梁材どうしを簡便安価に接続し得る有
効な接続構造を提供する。 【構成】 梁材１のウェブ１ａと略同等の高さ寸法の鋼
管からなる筒状体１０ａの上下に、その筒状体の径寸法
よりやや大径とされ肉厚が梁材のフランジ１ｂの厚み寸
法より大きく設定された鋼板からなる盤状体１０ｂを固
定してなる継手１０を用いて、梁材のウェブおよびフラ
ンジをそれぞれ継手の筒状体および盤状体に対して溶接
することで、その継手の周囲に複数の梁材を放射状に接
合する。盤状体は中心孔１０ｃを有する環状のものとし
てその中心孔を板体１０ｄにより塞ぐ形態のものが好ま
しい。また、筒状体内にコンクリートを充填しても良
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばドーム状屋根
の構成部材である多数の梁材どうしを連結するために用
いる継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アリーナやスタジアム等の大空間
を覆う大規模な屋根が構築されるようになってきてい
る。そのような屋根は、例えば図８に示すもののよう
に、多数の梁材（トラスの構成部材である弦材や斜材）
１を平面トラス状あるいは立体トラス状に順次連結して
上方に湾曲するドーム状に構築されることが多く、した
がってそのような屋根を構築するに当たっては、様々な
方向に延びる６本程度の梁材１を節点において相互に接
続することになる。

【０００３】ところで、大規模な屋根においてはそのよ
うな節点の数は膨大なものとなるし、また、屋根の形状
が複雑になれば節点における梁材１どうしの接続形態も
複雑なものとなって、梁材１どうしを単に直線的に接続
するのではなく相互に傾斜させた状態で接続したり、あ
るいは互いに捩れた状態で接続しなければならないこと
もあり、さらには各節点において接続の形態がそれぞれ
微妙に異なるものとなる。このため、そのようなドーム
状の屋根を構築するに当たっては、構造的に要求される
強度を確保しつつ、多数の梁材１どうしを可能な限り簡
便な構造で接続するための方策が模索されている。そし
て、そのような場合に適用される梁材どうしの接続部の
形態として、たとえば図９に示すように６本の梁材１を
直接的に放射状に組み合わせて溶接するものや、図１０
に示すような鋳鋼製の特殊な継手２を用いてその周囲に
梁材１を溶接するとともに下面側に束材３や斜材４を溶
接するようにしたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ように梁材１どうしを直接的に接合する場合には各梁材
１の先端部を相互に溶接し得る形状に加工しなければな
らず、単に直線的かつ平面的に接合する場合はともかく
としても、梁材１どうしを立体的（三次元的）に接続す
る場合のように複雑な接続形態とされる場合には、梁材
１の先端部の加工が複雑になり過ぎて対応できるもので
はない。また、後者のような特殊な継手２を用いる場合
においても、梁材１の先端部を継手２に対して接合可能
な形状に加工しなければならないばかりか、その継手２
自体が高価なものとならざるを得ず、さほど有効なもの
ではない。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、たとえば大規模なドーム
状の屋根を構築する場合等に適用して好適な梁材の接続
構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、フランジおよ
びウェブを有する鉄骨からなる複数の梁材を放射状に接
続するための構造であって、前記梁材のウェブと略同等
の高さ寸法の鋼管により形成された筒状体の上下に、該
筒状体の径寸法よりやや大径とされているとともにその
肉厚が前記梁材のフランジの厚み寸法より大きく設定さ
れた鋼板からなる盤状体をそれぞれ固定してなる継手を
用い、前記梁材のウェブおよびフランジをそれぞれ前記
継手の筒状体および盤状体に対して溶接することによっ
て、該継手の周囲に複数の梁材を放射状に接合し、該継
手を介してそれら複数の梁材どうしを接続することを特
徴とするものである。前記継手における盤状体は中心孔
を有する環状のものとして該中心孔を板体により塞ぐ形
態のものが好ましい。また、前記継手における筒状体の
内部にコンクリートを充填しても良い。

【０００７】

【作用】本発明において用いる継手は、鋼管からなる筒
状体の上下に鋼板からなる盤状体を固定したきわめて単
純な形態のものであり、筒状体および盤状体としては汎
用品である鋼管と鋼板を用いることができるので、それ
らを溶接することのみで容易にかつ安価に製作できるも
のである。その継手に対する各梁材の接合は、ウェブお
よびフランジをそれぞれ筒状体および盤状体の周面に対
して溶接することで行うが、その溶接は通常の突合せ溶
接あるいは隅肉溶接により容易にかつ確実に行い得る。
その際、各梁材の継手に対する接続角度に応じて梁材の
先端部を所望の形状に加工する必要があるが、格別に複
雑な形状になることはないので何等支障なく容易に加工
し得る。さらに、継手における盤状体の肉厚を梁材のフ
ランジより厚く設定しているので、盤状体の厚みの範囲
内でフランジの溶接位置を調節できる。特に、梁材が継
手に対して捩れた状態で接合される場合においては、フ
ランジが盤状体に対して面ずれした状態で溶接されるこ
とになるから、そのような状態で接続されることを想定
して盤状体の肉厚を設定しておくことにより、盤状体の
厚みの範囲内でフランジを全長にわたって支障なく溶接
することが可能である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。以下で説
明する実施例は、図８に示したようなトラスドーム状の
屋根を構築するに当たって、その構成部材である上弦材
および斜材としての６本の梁材１どうしを放射状に接続
する場合に適用するものである。なお、本実施例におけ
る梁材１としてはウェブ１ａおよび上下のフランジ１ｂ
を有するＨ型鋼が用いられている。

【０００９】図１は本実施例の接続構造を示すもので、
符号１０は本実施例において用いる継手であり、この継
手１０の周囲に上記梁材１が放射状に溶接されて接合さ
れることにより、その継手１０を介して１梁材どうしが
構造的に強固に接続されたものとなっている。

【００１０】本実施例において用いる継手１０は、図２
および図３に示すように、筒状体１０ａの上下に盤状体
１０ｂを固定した形態のものである。筒状体１０ａとし
ては梁材１のウェブ１ａの高さ寸法とほぼ等しい高さの
鋼管が用いられている。また、盤状体１０ｂとしては筒
状体１０ａの径寸法よりやや大径の環状とされていると
ともに肉厚が梁材１のフランジ１ｂより大きく設定され
た鋼板が用いられ、それら盤状体１０ｂは筒状体１０ａ
に対して溶接されて固定されているとともに、盤状体１
０ｂの中心孔１０ｃは鋼板からなる板体１０ｄが溶接さ
れて塞がれたものとなっている。この継手１０は、筒状
体１０ａおよび盤状体１０ｂ、板体１０ｄとしていずれ
も汎用品である鋼管と鋼板を用いることにより、それら
を溶接することのみで容易にかつ安価に製作できるもの
である。

【００１１】上記の継手１０に対する梁材１の接合は、
図３、図４に示すように梁材１のウェブ１ａおよびフラ
ンジ１ｂをそれぞれ筒状体１０ａおよび盤状体１０ｂの
周面に対して通常の突合せ溶接もしくは隅肉溶接するこ
とで行う。そのためには、各梁材１の継手１０に対する
接続角度に応じて、梁材１の先端部を予め所望の形状に
加工し、また開先を形成しておく。

【００１２】上記の継手１０を用いてその周囲に多数の
梁材１を放射状に接合することにより、それら梁材１ど
うしをこの継手１０を介して充分に強固にしかもきわめ
て簡単に接続することができ、したがって梁材１どうし
を直接的に接合する場合のように梁材１の先端部を複雑
な形状に加工したり、高価な特殊継手を用いる必要もな
い。

【００１３】そして、上記継手１０は、フランジ１ｂが
溶接される盤状体１０ｂの肉厚をフランジ１ｂより大き
く設定しているので、盤状体１０ｂの肉厚の範囲内でフ
ランジ１ｂの溶接位置を上下方向に微調節できるもので
ある。特に、図４に示されるように梁材１を継手１０に
対して捩った状態で接合するような場合においては、フ
ランジ１ｂが盤状体１０ｂに対して面ずれした状態で溶
接されることになるが、その場合においても盤状体１０
ｂの肉厚をフランジ１ｂより厚くしていることから盤状
体１０ｂの厚みの範囲内でフランジ１ｂを全長にわたっ
て支障なく溶接することが可能である。換言すれば、そ
のような状態で接続されることを前提として、フランジ
１ｂの厚みと想定される捩れの程度とを想定して盤状体
１０ｂの肉厚を予め設定しておけば良い。したがってこ
のような継手１０を用いることにより、梁材１どうしの
接続の形態が微妙に異なる場合であっても支障なく対応
することが可能であり、その結果、膨大な数の節点に対
して共通の継手を使用することが可能となって節点ごと
に形態の異なる別の継手を用意する必要もない。

【００１４】図５は本発明において用いる他の実施例で
ある継手１１を示すものである。上記実施例の継手１０
における筒状体１０ａは、その上下端が軸線と垂直な面
で切断された形態のものとしたが、本実施例の継手１１
は筒状体１１ａ自体を鉛直姿勢で使用することを前提と
して、筒状体１１ａの上下端を軸線に対して斜めに切断
し、そこに上記継手における盤状体１０ｂと同様の盤状
体１１ｂを溶接した形態のものであり、この継手１１に
おいても上記実施例のものと全く同様の効果が得られ
る。

【００１５】なお、上記各実施例においては、盤状体１
０ｂ，１１ｂをいずれも環状のものとしてその中心孔１
０ｃ，１１ｃを盤状体１０ｂ，１１ｂより薄い他の板体
１０ｄ，１１ｄにより塞ぐようにしており、これにより
継手１０，１１の軽量化が図られているが、他の実施例
として図６に示すように筒状体１２ａの上下に単なる円
形平板状の盤状体１２ｂを溶接した形態の継手１２を採
用することでも良い。また、盤状体は必ずしも円形に限
るものではなく、例えば図７に示す継手１３のように６
本の梁材を接続することを前提として六角形状の盤状体
１３ｂを円筒状の筒状体１３ａに溶接することも考えら
れる。勿論、接続される梁材１の本数に対応して任意の
多角形状（七角形や八角形等）とすることも可能であ
る。さらに、継手の周面にのみならず下面や上面に対し
て立体トラスを構成するための束材や斜材を接続するこ
とも勿論可能である。また、筒状体の内部にコンクリー
トを充填して変形を拘束することによりこの継手の圧縮
強度を増大せしめることも考えられる。

【００１６】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、鋼管
からなる筒状体の上下に鋼板からなる盤状体を固定して
なる継手を用い、その継手の周囲に複数の梁材を放射状
に接合するものであるので、継手自体が簡便安価なもの
であるとともに、その継手に対して梁材を通常の溶接に
より容易にかつ確実に行うことができ、また、各梁材の
先端部を複雑な形状に加工する必要もない。そして特に
本発明においては、継手における盤状体の肉厚を梁材の
フランジより厚く設定していることから、盤状体の厚み
の範囲内でフランジの溶接位置を調節でき、特に梁材が
継手に対して捩れた状態で接合される場合においても盤
状体の厚みの範囲内でフランジを全長にわたって支障な
く溶接することが可能であり、したがって梁材どうしの
接続の形態が微妙に異なる場合であっても支障なく対応
することができ、大規模なドーム状の屋根を構築する場
合等に適用して好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である継手を用いて梁材を接
続した状態を示す斜視図である。

【図２】同継手の斜視図である。

【図３】同継手の断面図である。

【図４】同継手の使用状態を示す側面図である。

【図５】本発明の他の実施例である継手を示す断面図で
ある。

【図６】本発明のさらに他の実施例である継手を示す斜
視図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例である継手を示す斜
視図である。

【図８】ドーム状の屋根における梁材の架構状態を示す
図である。

【図９】多数の梁材を接続する場合の従来例を示す平面
図である。

【図１０】従来の継手の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 梁材 １ａ ウェブ １ｂ フランジ １０ 継手 １０ａ 筒状体 １０ｂ 盤状体 １１ 継手 １１ａ 筒状体 １１ｂ 盤状体 １２ 継手 １２ａ 筒状体 １２ｂ 盤状体 １３ 継手 １３ａ 筒状体 １３ｂ 盤状体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジおよびウェブを有する鉄骨から
   なる複数の梁材を放射状に接続するための構造であっ
   て、 前記梁材のウェブと略同等の高さ寸法の鋼管により形成
   された筒状体の上下に、該筒状体の径寸法よりやや大径
   とされているとともにその肉厚が前記梁材のフランジの
   厚み寸法より大きく設定された鋼板からなる盤状体を固
   定してなる継手を用い、 前記梁材のウェブおよびフランジをそれぞれ前記継手の
   筒状体および盤状体に対して溶接することによって、該
   継手の周囲に複数の梁材を放射状に接合し、該継手を介
   してそれら複数の梁材どうしを接続することを特徴とす
   る梁材の接続構造。
2. 【請求項２】 前記盤状体は中心孔を有する環状とさ
   れ、該中心孔が板体により塞がれてなることを特徴とす
   る請求項１記載の梁材の接続構造。
3. 【請求項３】 前記筒状体内にコンクリートが充填され
   てなることを特徴とする請求項１または２記載の梁材の
   接続構造。