JPH0913512A

JPH0913512A - 鉄骨構造部材の接合構造

Info

Publication number: JPH0913512A
Application number: JP16195395A
Authority: JP
Inventors: Tadaichi Shishido; 唯一宍戸
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】閉鎖型断面の鉄骨構造部材どうしの接合に関
し、溶接作業の必要がなく、工期の大幅短縮が可能な接
合構造を提供する。【構成】鉄骨柱１として、角形鋼管等の閉鎖型断面の
鉄骨柱内管１ａと鉄骨柱外管１ｂを２重に配した構造の
鉄骨柱を用いる。鉄骨柱１の内管１ａと外管１ｂとの間
にコンクリートまたはモルタルを充填することで、２重
構造の鉄骨柱１を上下方向に接合する。内管１ａどう
し、外管１ｂどうしの接合位置は長手方向にずらし、接
合部が弱点とならないようにする。柱梁接合部について
は、外管１ｂと同外径の角形鋼管と梁接合用ブラケット
とを工場製作により一体化した柱梁接合部ユニット１ｃ
を用い、鉄骨梁２との接合は通常の高力ボルト接合等に
より行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、建築物における閉鎖
型断面の鉄骨構造部材（鉄骨柱、鉄骨梁、柱梁接合部ユ
ニット等）の接合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造において、角形鋼管等の２軸対
称断面部材を柱部材とした用いた場合、断面性能に方向
性がない点等で、Ｈ型鋼等に比べ優れている。

【０００３】しかし、その特徴である閉鎖型断面が故
に、上下の鉄骨柱どうしの接合や柱梁接合部の接合を高
力ボルト接合とすることが困難であり、一般的には溶接
接合に頼っているのが現状で、工期の長期化は不可避で
あった。

【０００４】なお、高力ボルトによる閉鎖型断面の鉄骨
柱どうし、あるいは柱梁接合部の接合構造としては、以
下のようなものが知られている。

【０００５】閉鎖型断面の鉄骨柱と鉄骨梁の柱梁接
合部中央で柱部材を上下に２分割し、内ダイヤフラム等
で柱部材上下と梁部材とを接合するもの（例えば、田中
他；内挿ダイアフラムを用いた柱梁接合部に関する実験
的研究、日本建築学会大会学術講演梗概集（関東）昭和
６３年１０月、第９７９頁〜第９８０頁、特公平５−３
９３７５号公報等）。

【０００６】一方向より締結可能な特殊ボルトを用
いるもの（例えば、宇佐美他；ワンサイドボルトを用い
たスプリットティー形式接合部に関する研究−その１
ワンサイドボルトのメカニズム−、日本建築学会大会学
術講演梗概集（関東）１９９３年９月、第１４１１頁〜
第１４１２頁等）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の構造では、上
下に分断された角形鋼管柱等の柱部材について、高い施
工精度が要求されるため、施工期間の長期化が予想され
る。

【０００８】また、上記の特殊ボルトを使用するもの
は、強度、使用実績とも乏しいのが実情である。

【０００９】本願発明は、建築物における閉鎖型断面の
鉄骨構造部材どうしの接合に関し、溶接作業の必要がな
く、工期の大幅短縮が可能な接合構造を提供することを
目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明の鉄骨構造部材
の接合構造は、閉鎖型断面の鉄骨構造部材どうしの接合
において、鉄骨構造部材を内管とこれを囲む外管とで２
重構造とし、それぞれ長手方向に接続した（仮止めする
場合や仮止めもしない場合を含む）内管と外管との間に
コンクリートまたはモルタルを充填することで、コンク
リートまたはモルタルを介して鉄骨構造部材どうしを接
合したものである。

【００１１】鉄骨構造部材としては、主として鉄骨構造
の建築物における鉄骨柱を想定しているが、それ以外の
構造部材にも適用可能である。

【００１２】請求項２は、内管どうしの接合位置と外管
どうしの接合位置を長手方向にずらした場合である。な
お、この場合、内管と外管の長さは必ずしも同一とする
必要はなく、また内管の接続数と外管の接続数が異なっ
ていてもよい。

【００１３】請求項３は、鉄骨構造部材が鉄骨柱の場合
において、柱梁接合部について、鉄骨柱を構成する外管
に予め梁接合部材を取り付けておく場合である。

【００１４】この場合の柱梁接合部材は、鉄骨梁断面と
同一の断面の短尺の梁を外管に溶接接合あるいはボルト
接合等で取り付けたものや、接合用のプレートを溶接等
で取り付けたもの等、特に限定されない。

【００１５】

【作用】図３(a),(b) は、本願発明の接合構造における
接合部の応力伝達の機構を示したものである。

【００１６】図３(b) において、鉄骨柱外管１ｂに作用
する応力（図では引張力）は、以下のように鉄骨柱内管
１ａと下側の鉄骨柱外管１ｂ’に伝達される。まず、鉄骨柱外管１ｂに作用する応力が、間に充填
したコンクリートまたはモルタル３の付着力を介して鉄
骨柱内管１ａに伝達される。

【００１７】鉄骨柱内管１ａと下側の鉄骨柱外管１
ｂ’の重複部分で、鉄骨柱内管１ａに生じる応力は下側
の鉄骨柱外管１ｂ’に分配される。

【００１８】なお、コンクリートまたはモルタル３に
は、付着応力によって生じるせん断力か作用する。

【００１９】これにより、接合部の破壊は次の時に生じ
る。鉄骨柱内管１ａとコンクリートまたはモルタル３、
または鉄骨柱外管１ｂ，１ｂ’とコンクリートまたはモ
ルタル３に生じる付着応力がコンクリートまたはモルタ
ル３の付着強度に達した時。

【００２０】コンクリートまたはモルタル３に作用
するせん断力が、コンクリートまたはモルタル３のせん
断強度に達した時。

【００２１】

【実施例】図１は本願発明の接合構造の一実施例におけ
る建築物の鉄骨骨組の概要を、図２はその柱梁接合部近
傍の詳細を示したものである。

【００２２】鉄骨柱１は角形鋼管等の閉鎖型断面の鉄骨
柱内管１ａと鉄骨柱外管１ｂを２重に配した構造であ
り、内管１ａと外管１ｂとの間にコンクリートまたはモ
ルタルを充填することで、２重構造の鉄骨柱１を上下方
向に接合している。

【００２３】なお、内管１ａどうし、外管１ｂどうしの
接合位置は長手方向にずらすことで、接合部が弱点とな
らないようにしている。

【００２４】また、本実施例において柱梁接合部につい
ては、鉄骨柱外管１ｂと同外径の角形鋼管（鉄骨柱外管
として機能する）と梁接合用ブラケット（Ｈ形鋼等から
なる鉄骨梁と同断面）とを予め工場製作により一体化し
た柱梁接合部ユニット１ｃを用いており、鉄骨梁２との
接合は通常のスプライスプレートを介した高力ボルト接
合等により行うことができる。

【００２５】図４〜図７は、本願発明の接合構造を用い
た建築物の構築手順の一例を示したものである。

【００２６】(1) 角形鋼管からなる閉鎖型断面の鉄骨柱
内管１ａを所定位置にセットする（図４(a) 参照）。

【００２７】(2) 角形鋼管からなる鉄骨柱外管１ｂを搬
入する（図４(b) 参照）。この鉄骨柱外管１ｂの内径Ｃ
_oiは鉄骨柱内管１ａの外径Ｃ_ioより大きく、かつ柱長さ
Ｌ_oは鉄骨柱内管１ａの柱長さＬ_iより短いものとす
る。

【００２８】(3) 鉄骨柱外管１ｂを鉄骨柱内管１ａに外
挿し、所定位置にセットする（図４(c) 参照）。

【００２９】(4) 柱梁接合部ユニット１ｃを搬入する
（図５(d) 参照）。この柱梁接合部ユニット１ｃは、鉄
骨柱外管１ｂと同外径Ｃ_ooの角形鋼管と梁接合用ブラケ
ット（梁鉄骨と同断面の短尺のＨ形鋼）とで構成され、
予め工場で高力ボルトまたは溶接よって接合したもので
ある。なお、この柱梁接合部ユニット１ｃの柱長さＬ_c
は、Ｌ_i≧Ｌ_o＋Ｌ_cを満足するものとする。

【００３０】(5) 柱梁接合部ユニット１ｃを鉄骨柱内管
１ａに外挿し、鉄骨柱外管１ｂ上にセットする。この
時、柱梁接合部ユニット１ｃと鉄骨柱外管１ｂ間は必要
に応じて溶接などで仮付けしても構わない。（図５(e)
参照）。

【００３１】(6) 鉄骨柱内管１ａと鉄骨柱外管１ｂとの
間にコンクリートまたはモルタル３を充填する（図５
(f) 参照）。

【００３２】(7) 鉄骨柱内管１ａと柱梁接合部ユニット
１ｃとの間に、コンクリートまたはモルタル３を柱梁接
合部ユニット１ｃのＢ−Ｂ線位置まで充填する（図６
(g) 参照）。

【００３３】(8) 上階用の鉄骨柱内管１ａを搬入する
（図６(h) 参照）。

【００３４】(9) 下階用の鉄骨柱内管１ａと上階用の鉄
骨柱内管１ａとを溶接で仮付けする（図６(i) 参照）。

【００３５】(10) 上階用の鉄骨柱外管１ｂを搬入する
（図７(j) 参照）。

【００３６】(11) 下階用の鉄骨柱外管１ｂと上階用の
鉄骨柱外管１ｂとを溶接で仮付けする（図７(k) 参
照）。

【００３７】上記(4) 〜(11)の手順を必要階まで行う。
この場合の現場溶接は所定位置にセットする時に必要な
仮付けのみで済み、柱鉄骨どうしを現場で溶接接合する
場合に比べ工期短縮が可能となる。

【００３８】

【発明の効果】本願発明の接合構造では、閉鎖型断面の鉄骨構造部
材を有する建築物において、閉鎖型断面部材を２重に配
し、その間にコンクリートまたはモルタルを充填し、鉄
骨とコンクリート間の付着力により各部材間を接合する
ため溶接作業の必要がなく、工期の大幅短縮が可能であ
る。

【００３９】内管と外管の接合位置をずらすこと
で、接合部が弱点とならないようにすることができる。

【００４０】柱鉄骨を構成する外管と柱梁接合部材
とを一体化しておくことで、柱梁接合部における鉄骨梁
との現場接合も高力ボルト等により簡単に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の接合構造の一実施例における建築
物の鉄骨骨組の概要を示す正面図である。

【図２】柱梁接合部近傍の詳細を示す斜視図である。

【図３】 (a) は本願発明の接合構造の作用を説明する
ための鉛直断面図、(b) はそのＡ部の拡大図である。

【図４】 (a) 〜(c) は、本願発明の接合構造を用いた
建築物の構築手順の一例を示す概要図である。

【図５】 (d) 〜(f) は、図４(c) に続く構築手順を示
す概要図である。

【図６】 (g) 〜(i) は、図５(f) に続く構築手順を示
す概要図である。

【図７】 (j),(k) は、図６(i) に続く構築手順を示す
概要図である。

【符号の説明】

１…鉄骨柱、１ａ…内管、１ｂ…外管、１ｃ…柱梁接合
部ユニット、２…鉄骨梁、３…コンクリートまたはモル
タル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】閉鎖型断面の鉄骨構造部材どうしの接合
構造であって、前記鉄骨構造部材を内管と前記内管を囲
む外管とで構成し、長手方向に接続した内管と長手方向
に接続した外管との間にコンクリートまたはモルタルを
充填することで、前記コンクリートまたはモルタルを介
して鉄骨構造部材どうしを接合したことを特徴とする鉄
骨構造部材の接合構造。
【請求項２】前記内管どうしの接合位置と前記外管ど
うしの接合位置を長手方向にずらしてある請求項１記載
の鉄骨構造部材の接合構造。
【請求項３】前記鉄骨構造部材が鉄骨柱であり、柱梁
接合部について、前記鉄骨柱を構成する外管に予め梁接
合部材を取り付けてある請求項１または２記載の鉄骨構
造部材の接合構造。