JPH09209450A - 柱・梁接合構造およびこれを用いた鉄骨架構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管柱や梁の切断が不要で、溶接も少なく、
簡単な加工で信頼性の高い接合構造とでき、かつボルト
締め箇所も少なく、建方も容易とする。 【解決手段】 各々鋼管柱１の挿通孔３ａを中央に有す
る上下一対の梁フランジ接合用プレート３Ａ，３Ｂを鋼
管柱１の外周に嵌合させて溶接する。上下の梁フランジ
接合用プレート３Ａ，３Ｂ間の高さ位置で鋼管柱１の外
面に上下方向に沿う梁ウェブ接合用プレート４を溶接す
る。Ｈ形鋼からなる梁２の上下フランジ２ａ，２ｂと前
記上下の梁フランジ接合用プレート３Ａ，３Ｂとを、フ
ィラープレート７を介在させてボルト接合する。また、
梁２のウェブ２ｃと梁ウェブ接合用プレート４とをボル
ト接合する。鋼管柱１内には柱補強材８を設け、コンク
リート９を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄骨造建物の柱
・梁接合構造およびこれを用いた鉄骨架構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼管柱にＨ形鋼からなる鉄骨梁を
接合する場合、図５に示す接合構造が一般に採られてい
る。すなわち、鋼管柱５１を梁５２のフランジ高さで切
断し、この切断部に補強用のダイヤフラム５３をその外
周部が管壁外に露出するように溶接する。ダイヤフラム
５３には梁５２と同じＨ形鋼からなるブラケット５４を
溶接しておく。現場では、ブラケット５４と梁５２と
を、添え板５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃと共にボルト接合す
る。また、補強材として鋼管柱５１内にコンクリート５
６を充填する場合には、ダイヤフラム５３にコンクリー
ト導入孔５３ａを開けておく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記構成で
は、鋼管柱５１を細かく切断してその切断部にダイヤフ
ラム５３を溶接しなければならず、ブラケット５４のダ
イヤフラム５３への溶接も必要となる。そのため、高度
な溶接技術が必要で、熟練工を要し、コストアップとな
るばかりか、品質の安定化が難しい。また、ブラケット
５４を介して添え板と５５Ａ〜５５Ｃと共に梁５２をボ
ルト接合する構造であるため、ボルト締め本数が多くて
施工に手間がかかる。さらに、コンクリート５６を充填
して鋼管柱５１を補強する場合、ダイヤフラム５３にコ
ンクリート導入孔５３ａを開けておく必要があり、柱内
部の補強が困難である。

【０００４】この発明は、このような課題を解消し、鋼
管柱や梁の切断が不要で、鋼管柱の内部補強も容易に行
うことができ、また溶接やボルト数を減らすことのでき
る柱・梁接合構造およびこれを用いた鉄骨架構を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の柱・梁接合構
造は、以下の構成により鋼管柱と梁を接合したものであ
る。各々鋼管柱の挿通孔を中央に有する上下一対の梁フ
ランジ接合用プレートを鋼管柱の外周に嵌合させて溶接
する。上下の梁フランジ接合用プレート間の高さ位置で
前記鋼管柱の外面に上下方向に沿って梁ウェブ接合用プ
レートを溶接する。Ｈ形鋼からなる梁の端部を前記鋼管
柱の外面に接近または当接させ、この梁の上下フランジ
と前記上下の梁フランジ接合用プレートとをボルト接合
する。上下いずれか一方または両方の梁フランジ接合用
プレートと前記梁のフランジとの間に、フィラープレー
トを介在させてもよい。また、前記梁のウェブと前記梁
ウェブ接合用プレートとをボルト接合する。前記鋼管柱
は、丸形に限らず、角形鋼管柱であっても良い。この構
成によれば、柱に取り付く梁フランジ接合用プレートや
梁ウェブ接合用プレートは、隅肉溶接で接合でき、溶接
作業が簡単である。しかも、梁フランジ接合用プレート
は柱の外周に取り付く外ダイヤフラムとなるため、柱が
切断されず、強度の信頼性が向上し、また通し柱とする
こともできる。柱や梁が切断されないことから、加工も
容易である。また、フィラープレートを介在させること
で、建方が容易になる。さらに、柱内部にダイヤフラム
がないため、コンクリートの充填等による安価な材料に
よる補強が可能で、鋼管柱の径を細くして安価に強度確
保ができる。梁のボルト接合は、添え板を介さずに梁フ
ランジ接合用プレート等に直接に行えるため、ボルト締
め本数も削減される。

【０００６】前記梁フランジ接合用プレートは、４方に
梁接合片部が延びて中央に前記挿通孔が形成され、かつ
隣合う梁接合片部の先端間が円弧状の凹曲線の辺で繋が
った平面形状としても良い。この構成の場合、鋼管柱か
ら４方に延びる梁をボルト接合でき、梁フランジ接合用
プレートもさほど邪魔にならないので、建物のスペース
を有効利用できる。梁接合片部の先端間が円弧状の凹曲
線の辺で繋がるため、応力集中が緩和されて強度的にも
好ましい。また、前記鋼管柱内の少なくとも前記梁の接
合箇所に、上下に延びる鋼管，形鋼，または鉄筋からな
る柱補強材を設け、かつ前記鋼管柱内に、前記柱補強材
を埋め込んでコンクリートを充填しても良い。この構成
の場合、簡単に鋼管柱の補強を行うことができ、外径の
小さい鋼管で十分な強度を確保でき、建物のスペースを
さらに有効に利用できる。

【０００７】この発明の鉄骨架構は、複数階の建物の鉄
骨架構であって、以下の構成としたものである。柱の建
物下層部分と床梁との接合構造は、鋼管柱内に柱補強材
を埋め込んでコンクリートを充填してなる前記柱・梁接
合構造とする。前記柱の建物上層部分と床梁との接合構
造は、前記柱・梁接合構造における前記柱補強材を設け
ない構造とし、コンクリート充填のみを行う。この構成
によれば、大きな応力が作用する鉄骨架構の下層の強度
アップを低コストで容易に行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３と共に説明する。図１はこの実施形態の柱・梁接
合構造を示す。この柱・梁接合構造は、丸形の鋼管柱１
にＨ形鋼からなる梁２を四側に接合した構造である。工
場では、鋼管柱１の挿通孔３ａを中央に有する上下一対
の梁フランジ接合用プレート３Ａ，３Ｂを鋼管柱１の外
周に嵌合させて溶接すると共に、上下の梁フランジ接合
用プレート３Ａ，３Ｂ間の高さ位置で、鋼管柱１の外面
に上下方向に沿う梁ウェブ接合用プレート４を端部で溶
接する。これらの溶接は隅肉溶接で良いので、その作業
を簡単に行うことができる。

【０００９】梁フランジ接合用プレート３Ａ，３Ｂは、
４方に梁接合片部３ｂが延びて中央に前記挿通孔３ａが
形成され、かつ隣合う梁接合片部３ｂの先端間が円弧状
の凹曲線の辺で繋がった平面形状としてある。各梁接合
片部３ｂには図示しない複数のボルト挿通孔が形成され
ている。梁ウェブ接合用プレート４は、梁フランジ接合
用プレート３Ａ，３Ｂの各梁接合片部３ｂに対応する位
置に設ける。この梁ウェブ接合用プレート４にも図示し
ない複数のボルト挿通孔が形成されている。

【００１０】上記のように両梁フランジ接合用プレート
３Ａ，３Ｂと梁ウェブ接合用プレート４を溶接した状態
で鋼管柱１は現場に運搬される。梁フランジ接合用プレ
ート３Ａ，３Ｂや梁ウェブ接合用プレート４の鋼管柱１
からの突出量は、従来例のブラケットに比べて小さいの
で、従来例の場合よりも運搬効率が良くなる。現場で
は、Ｈ形鋼からなる梁２の端部を前記鋼管柱１の外面に
近接または当接させ、梁２の上下フランジ２ａ，２ｂに
形成した図示しないボルト挿通孔を上下の梁フランジ接
合用プレート３Ａ，３Ｂの梁接合片部３ｂのボルト挿通
孔に整合させ、これらのボルト挿通孔に挿通した高力ボ
ルト５で梁２のフランジ２ａ，２ｂと上下の梁フランジ
接合用プレート３Ａ，３Ｂとを接合する。また、梁２の
ウェブ２ｃに形成したボルト挿通孔を梁ウェブ接合用プ
レート４のボルト挿通孔に整合させ、これらのボルト挿
通孔に挿通した高力ボルト６で梁３のウェブ２ｃと梁ウ
ェブ接合用プレート４をボルト接合する。なお、上下の
梁フランジ接合用プレート３Ａ，３Ｂと梁２との高さ誤
差を吸収するために、上側の梁フランジ接合用プレート
３Ａの梁接合片部３ｂと梁２の上側フランジ２ａとの間
にフィラープレート７を介在させる。このフィラープレ
ート７は、下側梁フランジ接合用プレート３Ｂの梁接合
片部３ｂと梁２の下側フランジ３ｂとの間に介在させて
もよく、また上下の両方に介在させてもよい。

【００１１】鋼管柱１内の少なくとも前記梁２の接合箇
所には、上下に延びる丸形鋼管からなる柱補強材８を埋
め込み、コンクリート９を充填する。図３は、この柱・
梁接合構造を採用した複数階の建物の鉄骨架構を示す。
この鉄骨架構１０では、３階以下の建物下層部分では柱
１内に柱補強材８を埋め込んでコンクリート９を充填
し、４階以上となる建物上層部分では柱補強材８を設け
ずにコンクリート９の充填のみを行っている。柱補強材
８には、この例では鋼管を用いている。このように構成
することにより、大きな応力が掛かる建物の下層部分を
低コストで容易に強度向上させることができる。

【００１２】図４はこの発明の他の実施形態を示す。こ
の実施形態は、Ｈ形鋼からなる柱補強材８Ａを鋼管柱１
内に埋め込み、コンクリート９を充填したものである。
その他の構成は図１，図３の実施形態と同様である。柱
補強材８としては、その他、鉄筋を用いてもよい。

【００１３】

【発明の効果】この発明の柱・梁接合構造は、上下一対
の梁フランジ接合用プレートを鋼管柱の外周に嵌合させ
て溶接すると共に梁ウェブ接合用プレートを溶接し、Ｈ
形鋼からなる梁の上下フランジと前記上下の梁フランジ
接合用プレートとを、ボルト接合し、前記梁のウェブと
前記梁ウェブ接合用プレートとをボルト接合したため、
鋼管柱や梁の切断が不要で、溶接箇所も少なく、かつ簡
単な隅肉溶接だけで済む。そのため、強度の信頼性が向
上し、加工性も向上する。また、ボルト締め本数も少な
くできる。前記梁フランジ接合用プレートを、４方に梁
接合片部が延びて中央に前記挿通孔が形成され、かつ隣
合う梁接合片部の先端間が円弧状の凹曲線の辺で繋がっ
た平面形状とした場合は、鋼管柱から４方に延びる梁を
ボルト接合でき、梁フランジ接合用プレートもさほど邪
魔にならないので、建物のスペースを有効利用できる。
また、梁フランジ接合用プレートの強度も確保し易い。
前記鋼管柱内の少なくとも前記梁の接合箇所に、上下に
延びる鋼管，形鋼，または鉄筋からなる柱補強材を設
け、かつ前記鋼管柱内に、前記柱補強材を埋め込んでコ
ンクリートを充填した場合は、簡単に鋼管柱の補強を行
うことができ、外径の小さい鋼管で十分な強度を確保で
き、建物のスペースをさらに有効に利用できる。この発
明の鉄骨架構は、複数階の建物の鉄骨架構であって、柱
の建物下層部分と床梁との接合構造を、鋼管柱内に柱補
強材を埋め込んでコンクリートを充填してなる前記柱・
梁接合構造とし、前記柱の建物上層部分と床梁との接合
構造を、柱補強材を設けない構造としたため、大きな応
力が掛かる鉄骨架構の下層部分の強度向上を低コストで
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる柱・梁接合構造
の斜視図である。

【図２】（Ａ）は同柱・梁接合構造の平面図、（Ｂ）は
同正面図である。

【図３】同柱・梁接合構造を用いた鉄骨架構の正面図で
ある。

【図４】（Ａ）は他の実施形態にかかる柱・梁接合構造
の平面図、（Ｂ）は同正面図である。

【図５】従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１…丸形鋼管柱、２…梁、２ａ…上側フランジ、２ｂ…
下側フランジ、２ｃ…ウェブ、３Ａ，３Ｂ…梁フランジ
接合用プレート、３ａ…挿通孔、３ｂ…梁接合片部、４
…梁ウェブ接合用プレート、５，６…高力ボルト、７…
フィラープレート、８，８Ａ…柱補強材、９…コンクリ
ート、１０…鉄骨架構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々鋼管柱の挿通孔を中央に有する上下
   一対の梁フランジ接合用プレートを鋼管柱の外周に嵌合
   させて溶接し、上下の梁フランジ接合用プレート間の高
   さ位置で前記鋼管柱の外面に上下方向に沿う梁ウェブ接
   合用プレートの端部を溶接し、Ｈ形鋼からなる梁の端部
   を前記鋼管柱の外面に接近または当接させ、この梁の上
   下フランジと前記上下の梁フランジ接合用プレートとを
   ボルト接合し、前記梁のウェブと前記梁ウェブ接合用プ
   レートとをボルト接合した柱・梁接合構造。
2. 【請求項２】 前記梁フランジ接合用プレートが、４方
   に梁接合片部が延びて中央に前記挿通孔が形成され、か
   つ隣合う梁接合片部の先端間が円弧状の凹曲線の辺で繋
   がった平面形状である請求項１記載の柱・梁接合構造。
3. 【請求項３】 前記鋼管柱内の少なくとも前記梁の接合
   箇所に、上下に延びる鋼管，形鋼，または鉄筋からなる
   柱補強材を設け、かつ前記鋼管柱内に、前記梁補強材を
   埋め込んでコンクリートを充填した請求項１または請求
   項２記載の柱・梁接合構造。
4. 【請求項４】 複数階の建物の鉄骨架構において、柱の
   建物下層部分と床梁との接合構造を請求項３記載の柱・
   梁接合構造とし、前記柱の建物上層部分と床梁との接合
   構造を、請求項１または請求項２記載の柱・梁接合構造
   であって、前記柱補強材を設けずにコンクリート充填し
   た構造とした鉄骨架構。