JPH0996016A - 金属系材料からなる被接合部材の接合部構造 - Google Patents
金属系材料からなる被接合部材の接合部構造Info
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- JPH0996016A JPH0996016A JP25259195A JP25259195A JPH0996016A JP H0996016 A JPH0996016 A JP H0996016A JP 25259195 A JP25259195 A JP 25259195A JP 25259195 A JP25259195 A JP 25259195A JP H0996016 A JPH0996016 A JP H0996016A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄骨ばりの端部に設計応力を越える力が作用
すると、鉄骨ばりの上下フランジの端部に作用する応力
が応力集中によって相当大きくなるため、接合部の溶接
が不完全であったりすると、この部分が破壊するおそれ
があるなどの課題があった。 【解決手段】 鋼管柱１のはり接合部に溶接によって接
合された鉄骨ばり２の上下フランジ2aおよびウェブ2bに
複数本のスリット３を形成する。
すると、鉄骨ばりの上下フランジの端部に作用する応力
が応力集中によって相当大きくなるため、接合部の溶接
が不完全であったりすると、この部分が破壊するおそれ
があるなどの課題があった。 【解決手段】 鋼管柱１のはり接合部に溶接によって接
合された鉄骨ばり２の上下フランジ2aおよびウェブ2bに
複数本のスリット３を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、応力集中の低減
を可能にした金属系材料からなる被接合部材の接合部構
造に関する。
を可能にした金属系材料からなる被接合部材の接合部構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図５(a),(b) は、鋼管柱とは鉄
骨ばりとの接合部を示し、図において、符号１は角形鋼
管からなる鉄骨柱、２はこの鉄骨柱１に接合された、Ｈ
形鋼からなる鉄骨ばりである。鉄骨ばり２はその上下フ
ランジ2aおよびウェブ2bの端部を鉄骨柱１の外側面部に
溶接することにより鉄骨柱１に接合されている。
骨ばりとの接合部を示し、図において、符号１は角形鋼
管からなる鉄骨柱、２はこの鉄骨柱１に接合された、Ｈ
形鋼からなる鉄骨ばりである。鉄骨ばり２はその上下フ
ランジ2aおよびウェブ2bの端部を鉄骨柱１の外側面部に
溶接することにより鉄骨柱１に接合されている。
【０００３】このような構成において、鉄骨ばり２の上
下フランジ2aには曲げ応力による引張力が作用するが、
鉄骨柱１の面外変形や鉄骨ばり２の幅方向の縮み拘束の
ために、上下フランジ2aの端部に大きな応力が集中する
ことが知られ（図５(a) 参照）、この応力集中は鉄骨ば
り２のはり幅が大きくなるほど、大きくなるといわれて
いる（図６(a) 参照）。また、Ｈ形鋼からなる鉄骨柱１
と鉄骨ばり２との接合部においても、図１の場合と応力
分布は異なるが応力集中は生ずる（図６(b) 参照）。こ
の応力集中はウェブ2bにも起こる（図５(b) 参照）。
下フランジ2aには曲げ応力による引張力が作用するが、
鉄骨柱１の面外変形や鉄骨ばり２の幅方向の縮み拘束の
ために、上下フランジ2aの端部に大きな応力が集中する
ことが知られ（図５(a) 参照）、この応力集中は鉄骨ば
り２のはり幅が大きくなるほど、大きくなるといわれて
いる（図６(a) 参照）。また、Ｈ形鋼からなる鉄骨柱１
と鉄骨ばり２との接合部においても、図１の場合と応力
分布は異なるが応力集中は生ずる（図６(b) 参照）。こ
の応力集中はウェブ2bにも起こる（図５(b) 参照）。
【０００４】しかし、鉄骨ばり２の断面設計は、鉄骨ば
り２の断面に生ずる応力は均等に分布するものとしてな
され、応力集中は特に考慮されていない。
り２の断面に生ずる応力は均等に分布するものとしてな
され、応力集中は特に考慮されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため、鉄骨ばり２
の端部に設計応力を越える力が作用すると、上下フラン
ジ2aの端部に作用する応力が相当大きくなるため、接合
部の溶接が不完全であったりすると、この部分が破壊す
るおそれがあるなどの課題があった。
の端部に設計応力を越える力が作用すると、上下フラン
ジ2aの端部に作用する応力が相当大きくなるため、接合
部の溶接が不完全であったりすると、この部分が破壊す
るおそれがあるなどの課題があった。
【０００６】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、接合部における応力集中の低減を可能
にした金属系材料からなる被接合部材の接合部構造を提
供することを目的とする。
なされたもので、接合部における応力集中の低減を可能
にした金属系材料からなる被接合部材の接合部構造を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る金属系材
料からなる被接合部材の接合部構造は、引張力を受ける
被接合部材の端部に前記引張力の作用方向に沿ってスリ
ットを形成することにより構成されている。
料からなる被接合部材の接合部構造は、引張力を受ける
被接合部材の端部に前記引張力の作用方向に沿ってスリ
ットを形成することにより構成されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１(a),(b) は、この発明に係る
金属系材料からなる被接合部材の接合部構造の一実施例
を示し、図において、符号１は角形鋼管からなる鋼管
柱、２はこの鋼管柱１のはり接合部の外側面部1aに溶接
によって一体的に接合された、Ｈ形鋼からなる鉄骨ば
り、３はこの鉄骨ばり２の上下フランジ2aの端部および
ウェブ2bの端部に鉄骨ばり２の材軸に沿ってそれぞれ形
成され、上下フランジ2aおよびウェブ2bに起こる応力集
中を低減するスリットである。
金属系材料からなる被接合部材の接合部構造の一実施例
を示し、図において、符号１は角形鋼管からなる鋼管
柱、２はこの鋼管柱１のはり接合部の外側面部1aに溶接
によって一体的に接合された、Ｈ形鋼からなる鉄骨ば
り、３はこの鉄骨ばり２の上下フランジ2aの端部および
ウェブ2bの端部に鉄骨ばり２の材軸に沿ってそれぞれ形
成され、上下フランジ2aおよびウェブ2bに起こる応力集
中を低減するスリットである。
【０００９】スリット３の位置、本数、長さおよび間隔
は、上下フランジ2aおよびウェブ2bに作用する引張力、
圧縮力の大きさおよびスリット３による断面性能の低下
などを考慮して決められている。
は、上下フランジ2aおよびウェブ2bに作用する引張力、
圧縮力の大きさおよびスリット３による断面性能の低下
などを考慮して決められている。
【００１０】このような構成において、鉄骨ばり２の上
下フランジ2aとウェブ2bにスリット３を形成することに
より、上下フランジ2aおよびウェブ2bの見掛けの幅が小
さくなるので、応力集中が低減される（図２(a),(b) 参
照）。
下フランジ2aとウェブ2bにスリット３を形成することに
より、上下フランジ2aおよびウェブ2bの見掛けの幅が小
さくなるので、応力集中が低減される（図２(a),(b) 参
照）。
【００１１】スリット３の効果を図３(a),(b) および図
４(a),(b),(c) に基いて説明すると、図３(a) は両側に
フィレットを有する帯板を示し、帯板４は材軸に対して
対称形状をなし、かつ、肩の突出部の角度が90°である
ものとして引張力が作用すると、フィレットから遠く離
れた幅ｂの狭い平行部4aにおいてσo 、幅Ｂの広い平行
部4bにおいてｂ・σo ／Ｂの引張応力度がそれぞれ作用
し、また、この場合のフィレット周辺部の応力分布は図
３(b) のようになり（但し、B/b ＝1.5,ρ／b＝0.4 と
する）、フィレット部の引張応力度が最大σMax とな
り、σMax / σo＝αが応力集中係数である。また、図
４(c) は応力集中率を表す図表である（「応力集中（増
補版）」，西田正孝著，森北出版（株），1978年参
照）。このような構成において、幅2bが幅2Bに比べて大
きいと応力集中は大きくなる。
４(a),(b),(c) に基いて説明すると、図３(a) は両側に
フィレットを有する帯板を示し、帯板４は材軸に対して
対称形状をなし、かつ、肩の突出部の角度が90°である
ものとして引張力が作用すると、フィレットから遠く離
れた幅ｂの狭い平行部4aにおいてσo 、幅Ｂの広い平行
部4bにおいてｂ・σo ／Ｂの引張応力度がそれぞれ作用
し、また、この場合のフィレット周辺部の応力分布は図
３(b) のようになり（但し、B/b ＝1.5,ρ／b＝0.4 と
する）、フィレット部の引張応力度が最大σMax とな
り、σMax / σo＝αが応力集中係数である。また、図
４(c) は応力集中率を表す図表である（「応力集中（増
補版）」，西田正孝著，森北出版（株），1978年参
照）。このような構成において、幅2bが幅2Bに比べて大
きいと応力集中は大きくなる。
【００１２】フィレット部が直角に近いとして、例えば
ρ／ｈ＝0.5 程度とすると、B/b ＝1.05のαは2.6 程度
であるのに対し（図４(a),(c) 参照）、この帯板に１本
のスリットを入れると、B/b ＝2.1 となるので、αは1.
6 となり（図４(b),(c) 参照）、応力集中はかなり低減
される。
ρ／ｈ＝0.5 程度とすると、B/b ＝1.05のαは2.6 程度
であるのに対し（図４(a),(c) 参照）、この帯板に１本
のスリットを入れると、B/b ＝2.1 となるので、αは1.
6 となり（図４(b),(c) 参照）、応力集中はかなり低減
される。
【００１３】なお、実施例では、鉄骨構造の柱とはりと
の接合部における応力集中の低減方法について説明した
が、金属系材料からなる他の接合部における応力集中の
低減方法として適用できる。
の接合部における応力集中の低減方法について説明した
が、金属系材料からなる他の接合部における応力集中の
低減方法として適用できる。
【００１４】
【発明の効果】この発明に係る金属系材料からなる被接
合部材の接合部構造は、以上説明した構成からなり、引
張力を受ける被接合部材の端部に前記引張力の作用方向
に沿ってスリットを形成してなるので、被接合部材の見
掛けの幅が小さくなって応力集中が低減される効果があ
る。
合部材の接合部構造は、以上説明した構成からなり、引
張力を受ける被接合部材の端部に前記引張力の作用方向
に沿ってスリットを形成してなるので、被接合部材の見
掛けの幅が小さくなって応力集中が低減される効果があ
る。
【図１】(a) は鋼管柱とＨ形鋼ばりとの接合部を示す横
断面図、(b) はその縦断面図である。
断面図、(b) はその縦断面図である。
【図２】(a) および(b) は、図１の実施例におけるＨ形
鋼ばりのフランジおよびウェブの応力分布図である。
鋼ばりのフランジおよびウェブの応力分布図である。
【図３】(a) は、フィレットを有する帯鋼の平面図、
(b) は(a) におけるフィレット部の応力分布図である。
(b) は(a) におけるフィレット部の応力分布図である。
【図４】(a),(b) は、フィレットを有する帯鋼の平面
図、(c) は、応力集中率αと曲率半径ρ／段違量ｈとの
関係を示すグラフである。
図、(c) は、応力集中率αと曲率半径ρ／段違量ｈとの
関係を示すグラフである。
【図５】(a),(b) は、鋼管柱とＨ形鋼ばりとの接合部に
おけるＨ形鋼ばりのフランジおよびウェブの応力分布図
である。
おけるＨ形鋼ばりのフランジおよびウェブの応力分布図
である。
【図６】(a) は鋼管柱とＨ形鋼ばりとの接合部における
Ｈ形鋼ばりのフランジの応力分布図、(b) はＨ形鋼柱と
Ｈ形鋼ばりとの接合部におけＨ形鋼ばりのフランジの応
力分布図である。
Ｈ形鋼ばりのフランジの応力分布図、(b) はＨ形鋼柱と
Ｈ形鋼ばりとの接合部におけＨ形鋼ばりのフランジの応
力分布図である。
１…鉄骨柱、２…鉄骨ばり、３…スリット、４…帯板、
2a…フランジ、2b…ウェブ。
2a…フランジ、2b…ウェブ。
Claims (1)
- 【請求項１】 引張力を受ける被接合部材の端部に前記
引張力の作用方向に沿ってスリットを形成してなること
を金属系材料からなる被接合部材の接合部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25259195A JPH0996016A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 金属系材料からなる被接合部材の接合部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25259195A JPH0996016A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 金属系材料からなる被接合部材の接合部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996016A true JPH0996016A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17239506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25259195A Pending JPH0996016A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 金属系材料からなる被接合部材の接合部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996016A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264583A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 梁部材 |
| US7278365B2 (en) * | 2002-11-22 | 2007-10-09 | Gaztransport & Technigaz | Mechanically welded structure with stress-relieving slit and liquefied gas transport ship equipped with such a structure |
| EP1842618A2 (de) | 2006-04-04 | 2007-10-10 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Bauteilanordnung und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| JP2012219886A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 構造物の接合構造 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25259195A patent/JPH0996016A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7278365B2 (en) * | 2002-11-22 | 2007-10-09 | Gaztransport & Technigaz | Mechanically welded structure with stress-relieving slit and liquefied gas transport ship equipped with such a structure |
| JP2005264583A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 梁部材 |
| JP4655491B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2011-03-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 梁部材 |
| EP1842618A2 (de) | 2006-04-04 | 2007-10-10 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Bauteilanordnung und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| EP1842618A3 (de) * | 2006-04-04 | 2009-01-21 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Bauteilanordnung und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| JP2012219886A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 構造物の接合構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030729 |