JPH10115003A - 鉄骨構造の柱とはりの接合方法および接合金物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱への高力ボルトによる締結力を確実に伝え
ることができ、はり端の曲げモーメントと剪断力による
引張力に十分に対抗することができ、はりの吊り込みの
際の仮受けも安定して行える。 【解決手段】 はり３のフランジにボルト結合する水平
板４を底版７上に突設し、この水平板４は水平スリット
８を確保した上下２枚の板の組合せからなり、このうち
下板12ｂはその基部が底版７から突設し、また、上板12
ａは底版７上に重合固定するフランジ13を端に有し、前
記上板12ａのフランジ13が重なる部分の底版７の厚さを
他の部分よりも薄く形成した接合金物１を使用し、柱２
の所定位置に下板12ｂを有する底版７を載置してボルト
止めにより取付け、前記下板12ｂではり３のフランジ下
面を仮支承し、次いで前記フランジ13を底版７に重ねて
上板12ａを柱２に取り付け、これら上板12ａ・下板12ｂ
ではり３のフランジを挟み込みボルト止めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木や建築物等の
部材の接合として、鉄骨構造の柱とはりの接合方法およ
び接合金物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の柱２とはり３の接合方法とし
て、特公昭56-23015号公報にも記載されているスプリッ
トテイのかわりに鋳造または鍛造によって一体に製造し
た特殊形状の接合金物１を使用したものを図７，図８に
示す。

【０００３】この接合金物１は、はり３の上フランジ３
ａや下フランジ３ｂに重合するとともに、これをボルト
結合し得るボルト孔を有する水平板４を底版７上に突設
したものであり、この底版７は前記水平板４の基部から
外方へ向って次第に厚さを薄くするとともに、台座５を
有するボルト孔６を設けた。

【０００４】柱２の所定位置に底版７を載置して接合金
物１をボルト結合し、水平板４をはり３の上フランジ３
ａや下フランジ３ｂに重合して高力ボルト10で結合す
る。

【０００５】このようにすれば、水平板４の底版７の部
分を含めて基部が外方へ向って次第に厚さを薄くしてあ
るので、従来のスプリットテイや溶接テイを使用する接
合方法に対して金物のモーメントに比する耐力が著しく
大であるから、柱とはりの接合効率を飛躍的に高めるこ
とにより高い固定度を期待することができるとともに連
梁効果を向上させることができる。また、現場における
溶接作業を必要としないから、柱とはりの接合作業を容
易かつ迅速に行うことができる。

【０００６】しかし、前記図７，図８に示すものは高力
ボルト10による１面せん断接合であるため、はり３の上
フランジ３ａや下フランジ３ｂと水平板４との接合長さ
が長くなり、デッキプレート敷設等のさまたげとなって
いた。

【０００７】これに対して、特公昭54-3526 号公報に示
すように２面接合することで接合金物におけるはりフラ
ンジとの接合長さを短くできる鉄骨構造の柱とはりの接
合方法および接合金物を出願人等は提案し、特許権を得
ている。

【０００８】この特公昭54-3526 号公報の柱とはりの接
合方法および接合金物を図４〜図６に示すと、接合金物
１ははり３の上フランジ３ａや下フランジに重合すると
ともに、これをボルト結合し得るボルト孔を有する水平
板４を底版７上に突設し、この底版７は図５に示すよう
に前記水平板４の基部から外方へ向って次第に厚さを薄
くするとともに、台座５を有するボルト孔６を設けた。

【０００９】前記接合金物１の水平板４は、２股の一体
物として形成して、中央にはり３のフランジが挿入する
水平スリット８を長さ方向にかつ先端に開口するように
設けた。さらに、２股となり上下に分かれる片のうち、
一方の片にはり３のウエブ３ｃが通過する切り込み溝９
を形成しておく。

【００１０】このようにして、柱２の所定位置（はり３
の上フランジ３ａおよび下フランジ３ｂに対応する位
置）に底版７を載置して高力ボルト10で止めることで接
合金物１を上下に取り付ける。

【００１１】さらに、水平板４の水平スリット８内には
り３の上フランジ３ａおよび下フランジ３ｂを差し入れ
て高力ボルト10で止める。

【００１２】はり３端には曲げモーメントと剪断力が作
用し、はり３の上フランジ３ａの位置においては引張力
が、下フランジ３ｂの位置においては圧縮力が作用す
る。従って上フランジ用の接合金物１及びそれを柱２に
取りつける高力ボルト10には引張力が作用する。そして
はり３のフランジ３ａと接合金物１は高力ボルト10で摩
擦接合する。すなわち、はり３のフランジ３ａは接合金
物１の水平板４に挾まれるので、はり３と接合金物１は
２面の摩擦接合となるので、所要の摩擦力を発生させる
ためには、従来の一面摩擦の場合の半分のボルト本数で
すみ、水平板４の長さも半分程度で良いため接合金物１
の重量を軽減させることができる。

【００１３】しかし、この特公昭54-3526 号公報の柱と
はりの接合方法および接合金物では、底版上に突設する
水平板は２股の一体物として構成しているので、該水平
板の水平スリットはこれに挿入するはりのフランジの厚
さ寸法とほとんど同一のものとなり、接合金物は柱に先
付けするものであるが、その取付け位置に少しでも誤差
があると、はりのフランジを差し入れることができない
という事態が生じ得る。

【００１４】これに対して、接合金物の柱への取付け位
置に多少の誤差があっても、はりのフランジを差し入れ
ることができる接合金物として、特開平4-203133号公報
に示すものがある。

【００１５】これは図９，図10に示すように、柱２に重
合して高力ボルト10で結合する底版７からはり３の上下
フランジ３ａ，３ｂに重合して高力ボルト10で結合する
第１の水平板12ｃを突設した略Ｔ字形の板と、この底版
７に重合固定するフランジ13を端に有し、上下フランジ
３ａ，３ｂに重合して高力ボルト10で結合する第２の水
平板12ｄによる略Ｌ字形の板の２枚の板の組合せからな
る接合金物１である。

【００１６】図９では略Ｔ字形の板ははり３の外側に、
略Ｌ字形の板ははり３の内側に配設した場合、図10では
逆に略Ｔ字形の板ははり３の内側に、略Ｌ字形の板はは
り３の外側に配設した場合で、いずれも第１の水平板12
ｃと第２の水平板12ｄが上下フランジ３ａ，３ｂの厚さ
分だけ間隔を存する水平スリット８を確保した水平板４
を構成し、これらで上下フランジ３ａ，３ｂを挟み込み
固定する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平4-
203133号公報で開示された接合金物１では、底版７とフ
ランジ13の重なり部分は底版７のみの場合の２倍程度の
厚さになり、柱１への高力ボルト10での締結は底版７の
上下でバランスを欠くものとなる。しかも締結するため
の高力ボルト10の長さも異なるものを用いなければなら
ない。

【００１８】また、図９，図10のいずれも、はりのフラ
ンジのうち上下いずれか一方のみの下面でしか下板12ｂ
で仮支承しておらず、支持力が弱くて、重量の大きな鉄
骨であるはりを十分に支持することができないおそれが
ある。このように、はり３を吊り込む際の仮支承も十分
に行うことができない。

【００１９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、柱への高力ボルトによる締結力を確実に伝えること
ができ、はり端の曲げモーメントと剪断力による引張力
に十分に対抗しうるものであり、しかも、高力ボルトで
の均一な締結を得て、構造的なバランスを欠くことがな
いようにし、鉄骨組みの際のはりの仮受けも安定して行
える鉄骨構造の柱とはりの接合方法および接合金物を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、鉄骨構造の柱とはりの接合方法としては、は
りの上下フランジに重合するとともに、これをボルト結
合し得るボルト孔を有する水平板をボルト孔を有する底
版上に突設し、この水平板は上下２枚の板の組合せから
なり、このうち下板はその基部が底版から突設し、ま
た、上板は底版上に重合固定するフランジを端に有し、
前記上板のフランジが重なる部分の下板の底版の厚さは
下板の突設箇所よりも下部に位置する部分の厚さよりも
薄く形成し、これら上板・下板間に水平スリットを確保
する接合金物を使用し、柱の所定位置に下板を有する底
版を載置してボルト止めにより取付け、前記下板ではり
のフランジ下面を仮支承し、次いで前記フランジを底版
に重ねて上板を柱に取り付け、これら下板・上板ではり
の上下フランジを挟み込みボルト止めすること、およ
び、接合金物ははりの上下フランジの両方に配設するも
のであり、下板をはりの上下フランジの下側に、上板は
はりの上下フランジの上方に配置させることを要旨とす
るものである。

【００２１】また、鉄骨構造の柱とはりの接合金物とし
ては、はりの上下フランジに重合するとともに、これを
ボルト結合し得るボルト孔を有する水平板をボルト孔を
有する底版上に突設し、この水平板は上下２枚の板の組
合せからなり、このうち下板はその基部が底版から突設
し、また、上板は底版上に重合固定する上下フランジを
端に有し、この上板・下板間に水平スリットを確保する
接合金物において、前記上板のフランジの重なる部分の
底版の厚さを前記下板の突設箇所よりも下部に位置する
部分の厚さよりも薄く形成したことを要旨とするもので
ある。

【００２２】請求項１及び請求項３記載の本発明によれ
ば、はりのフランジに重合する水平板を２面接合するこ
とで理想的には１面せん断から２面せん断になるのでボ
ルト本数は１／２、すなわち、接合金物におけるはりフ
ランジとの接合長さを半分にできる。また、水平板は上
下２枚の板の組合せからなるので、はり建方時の仮受け
は下板側の接合金物を先付けしてこれではりの上下のフ
ランジを支えることができ、また、はりのフランジをこ
の上下２枚の板で挟み込めば足りるので寸法合わせが不
必要で、セット作業が楽になる。

【００２３】しかも、底版は、上板のフランジの重なる
部分の厚さを、下板を突設した箇所の下部に位置する部
分の厚さよりも薄く形成したので、この底版に上板を取
付けるべくフランジを重ねても、その厚さは、下板を突
設した箇所の下部であってボルト取付け箇所の厚みとほ
ぼ同一となり、全体として図４に示すようなはりフラン
ジを挟み込む水平板に対して両側に均等厚さに底版が突
き出るような形状となる。その結果、高力ボルトによる
底版の柱への取付けを、この底版の上下でほぼ同一の均
等な締付力で行うこととなり、かかる高力ボルトでの締
結力をバランスよく柱へ伝えることができる。

【００２４】とくに、柱へのボルトによる締結力を伝え
る上で、底版のうち下板を突設した箇所の下部で高力ボ
ルトを締結する箇所の厚みと、上板のフランジを重ねた
部分で高力ボルトと締結する箇所の厚みとをほぼ同一と
することは、ボルト止めをする上で重要なことであり、
このようにすることで、はり端の曲げモーメントと剪断
力による引張力に十分に対抗することができる。

【００２５】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、接合金物は上下のはりのフランジの両方に配
設するものであり、上板は上下のものがいずれもはりの
フランジの上方に配置させているので、予め上下の下板
が柱の所定箇所に取付けられており、はりは上下フラン
ジをその下面をこの下板に載置するようにすることでは
りの上下フランジを同時に仮支承することができるので
より一層安定した仮受け状態を維持することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鉄骨構造の柱
とはりの接合方法および接合金物の第１実施形態を示す
要部の側面図で、前記従来例を示す図４〜10に対応する
ものであり、前記従来例と同一構成要素には同一参照符
号を付した。

【００２７】先に接合金物１について説明すると、はり
３の上フランジ３ａや下フランジ３ｂに重合するととも
に、これをボルト結合し得るボルト孔を有する水平板４
を底版７上に突設する点は前記従来例と同じである。

【００２８】接合金物１は図２に示すように、水平板４
は上板12ａと下板12ｂの上下２枚の板の組合せからな
り、このうち下板12ｂはその基部が底版７から突設する
ようにする。

【００２９】また、上板12ａは前記底版７上に重合固定
するフランジ13を端に形成するように端をほぼ直角に曲
成した。このフランジ13が重なる部分の底版７の厚さ
は、該フランジ13の厚さを考慮して、前記下板12ｂを突
設した箇所の下部に位置する部分の厚さよりも薄く形成
する。

【００３０】さらに、図２ははり３の上フランジ３ａ用
の、図３は下フランジ３ｂ用の接合金物１であるが、図
２では下板12ｂに、図３では上板12ａにはり３のウエブ
３ａが通過する切り込み溝９を形成した。特に、図３で
の上板12ａはこの切り込み溝９により左右に分割する２
枚の板で構成する。

【００３１】図１に示すように、柱２の所定位置（はり
３の上フランジ３ａおよび下フランジ３ｂに対応する位
置）に下板12ｂを有する底版７を載置して高力ボルト10
で止めて取付ける。

【００３２】そして、この下板12ｂではり３の上フラン
ジ３ａおよび下フランジ３ｂのそれぞれの下面を仮支承
し、次いで、前記フランジ13を底版７に重ねて上板12ａ
を柱２に取り付け、下板12ｂ・上板12ａ間には水平スリ
ット８を確保するようにする。このように下板12ｂ・上
板12ａで上フランジ３ａおよび下フランジ３ｂを挟み込
み、高力ボルト10でボルト止めするものである。

【００３３】なお、前記のようにフランジ13が重なる部
分の底版７の厚さは該フランジ13の厚さを考慮して、前
記下板12ｂを突設した箇所の下部に位置する部分の厚さ
よりも薄く形成したので、フランジ13と底版７の重なり
厚さは底版７の下側を同じ程度となり、柱２への高力ボ
ルト10も同じ長さのボルトが使用できる。

【００３４】また、このように水平板４を分割型とした
ので、はり３の仮受けができるとともにはり３と接合金
物１のボルト穴のクリアランスを利用することで、はり
長さの微調整が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の鉄骨構造の柱
とはりの接合方法および接合金物は、２面接合すること
で高力ボルトの本数が約半分となり、接合金物における
はりフランジとの接合長さを短くできるようにするの
に、接合金物とはりとの結合を簡単かつ容易に行えるよ
うにして、高所作業での安全性を高めることができるも
のである。

【００３６】これに加えて、柱への高力ボルトによる締
結力を確実に伝えることができ、はり端の曲げモーメン
トと剪断力による引張力に十分に対抗しうるとともに、
はりの吊り込みの際の仮受けもはりの上下フランジを支
承いて安定して行えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄骨構造の柱とはりの接合方法および
接合金物の第１実施形態を示す側面図である。

【図２】本発明の鉄骨構造の柱とはりの接合金物の第１
実施形態を示す上フランジ用の斜視図である。

【図３】本発明の鉄骨構造の柱とはりの接合金物の第１
実施形態を示す下フランジ用の斜視図である。

【図４】従来の鉄骨構造の柱とはりの接合方法および接
合金物の要部の側面図である。

【図５】従来の鉄骨構造の柱とはりの接合金物の斜視図
である。

【図６】従来の鉄骨構造の柱とはりの接合方法および接
合金物を示す縦断正面図である。

【図７】第２の従来形態を示す側面図である。

【図８】第２の従来例を示す要部の側面図である。

【図９】第３の従来例を示す側面図である。

【図１０】第３の従来例の変形例を示す側面図である。

【符号の説明】

１…接合金物 ２…柱 ３…はり ３ａ…上フランジ ３ｂ…下フランジ ３ｃ…ウエブ ４…水平板 ５…台座 ６…ボルト孔 ７…底版 ８…水平スリット ９…切り込み溝 10…高力ボルト 12ａ…上板 12ｂ…下板 12ｃ…第１の水平板 12ｄ…第２の水平板 13…フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 直樹 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 佐伯 俊夫 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 松尾 英成 福岡県北九州市若松区北浜一丁目９番１号 日立金属株式会社若松工場内 (72)発明者 鈴木 周衛 東京都江東区東陽四丁目１番13号 日立機 材株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 はりの上下フランジに重合するととも
   に、これをボルト結合し得るボルト孔を有する水平板を
   ボルト孔を有する底版上に突設し、この水平板は上下２
   枚の板の組合せからなり、このうち下板はその基部が底
   版から突設し、また、上板は底版上に重合固定するフラ
   ンジを端に有し、前記上板のフランジが重なる部分の下
   板の底版の厚さは下板の突設箇所よりも下部に位置する
   部分の厚さよりも薄く形成し、これら上板・下板間に水
   平スリットを確保する接合金物を使用し、柱の所定位置
   に下板を有する底版を載置してボルト止めにより取付
   け、前記下板ではりのフランジ下面を仮支承し、次いで
   前記フランジを底版に重ねて上板を柱に取り付け、これ
   ら下板・上板ではりの上下フランジを挟み込みボルト止
   めすることを特徴とする鉄骨構造の柱とはりの接合方
   法。
2. 【請求項２】 接合金物ははりの上下フランジの両方に
   配設するものであり、下板をはりの上下フランジの下側
   に、上板ははりの上下フランジの上方に配置させる請求
   項１記載の鉄骨構造の柱とはりの接合方法。
3. 【請求項３】 はりのフランジに重合するとともに、こ
   れをボルト結合し得るボルト孔を有する水平板をボルト
   孔を有する底版上に突設し、この水平板は上下２枚の板
   の組合せからなり、このうち下板はその基部が底版から
   突設し、また、上板は底版上に重合固定する上下フラン
   ジを端に有し、この上板・下板間に水平スリットを確保
   する接合金物において、前記上板のフランジの重なる部
   分の底版の厚さを前記下板の突設箇所よりも下部に位置
   する部分の厚さよりも薄く形成したことを特徴とした鉄
   骨構造の柱とはりの接合金物。