JPH10299079A - 柱梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補強金具を溶接する必要のない柱梁の接合構
造を得る。 【解決手段】 Ｈ形鋼梁と柱を接合する際の柱梁接合構
造において、前記Ｈ形鋼梁２１の柱２２を接合する部分
に、一方の面２はＨ形鋼梁２１の上部フランジ２１ａの
下面または下部フランジ２１ｂの上面に接してボルト止
めされ、他方の面３はＨ形鋼梁２１のウェブ２１ｃに接
してボルト止めされるＬ字型補強金具を配置した柱梁の
接合構造。

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、建物の建築にお
いて、柱と梁を接合する際の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビル等の建築物において、Ｈ形鋼梁の上
部フランジに柱が接合されている場合には、上部の柱か
らの軸力がスム−ズにＨ形鋼梁に伝達されるように、次
のような工夫がなされている。

【０００３】（１）図６に示すように、Ｈ形鋼梁２１と
柱２２は、ブレ−ス接合金物２３により接続されている
が、このブレ−ス接合金物２３がＨ形鋼梁２１に接合さ
れている位置において、Ｈ形鋼梁２１の上部フランジ２
１ａの下面とウェブ２１ｃとに接する２枚の三角リブ２
４を溶接する。

【０００４】これは、上部フランジ２１ａに応力が作用
したときに、上部フランジ２１ａの局所変形を防止する
ためのものであり、上部フランジ２１ａに作用した応力
は、この三角リブ２４により、スム−ズにウェブ２１ｃ
に流れ、上部フランジ２１ａが局所変形することはな
い。

【０００５】（２）図７に示すように、Ｈ形鋼梁２１と
柱２２を接合するブレ−ス接合金物２３が配置されてい
る位置において、Ｈ形鋼梁２１の上フランジ２１ａの下
面、下フランジ２１ｂの上面およびウェブ２１ｃに接す
る２枚の矩形状補強プレ−ト２５を溶接する。

【０００６】これは、上部フランジ２１ａに応力が作用
したときに、上部フランジ２１ａの局所変形を防止する
ためのものであり、上部フランジ２１ａに作用した応力
は、Ｈ形鋼梁２１のウェブ２１ｃだけではなく、補強プ
レ−ト２５をもとおって下部フランジ２１ｂに伝達され
るので、上部フランジ２１ａの局所変形が発生しないの
である。

【０００７】なお、補強プレ−ト２５は図８に示すよう
に、Ｈ形鋼梁２１に他のＨ形鋼梁３１を直角に接合する
際の、接合用プレ−トにもなる。この場合の梁と梁との
接合方法は、取付け側のＨ形鋼梁３１のウェブ３１ｃに
接合用プレ−ト３２を溶接し、この接合用プレ−ト３２
と前記補強プレ−ト２５とを重ね合わせ、ボルト３３で
接合する。また、接合用プレ−ト３２を用いずに、取付
け側のＨ形鋼梁３１の上下フランジ３１ａおよび３１ｂ
の端部部分を切り欠き、その部分をウェブ３１ｃのみと
し、このウェブ３１ｃを補強プレ−ト２５と重ね合わ
せ、ボルト３３で接合してもよい。

【０００８】（３）図９に示すように、Ｈ形鋼梁２１と
柱２２を接合するブレ−ス接合金物２３が配置されてい
る位置において、Ｈ形鋼梁２１の上下フランジ２１ａお
よび２１ｂを、ウェブ２１ｃを挟んで２本の通しボルト
２６で接合する。この接合方法を詳述すると、通しボル
ト２６の両端には雄ネジが２６ａおよび２６ｂが設けら
れており、この雄ネジ２６ａおよび２６ｂのそれぞれに
２個ずつのナット２７を螺合させて、Ｈ形鋼梁２１の上
下フランジ２１ａおよび２１ｂを２個のナット２７で挟
み込むようにして接合する。

【０００９】この場合、Ｈ形鋼梁２１の上下フランジ２
１ａおよび２１ｂの、ボルト締め付けによる局所変形を
防止するため、通しボルト２６の上下フランジ２１ａお
よび２１ｂとの接合部に、当て板２８ａおよび２８ｂを
用いて補強を行う。

【００１０】この場合には、上部フランジ２１ａに作用
した応力は、Ｈ形鋼梁２１のウェブ２１ｃだけではな
く、通しボルト２６をもとおって下部フランジ２１ｂに
伝達されるので、上部フランジ２１ａの局所変形が発生
しないのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の柱梁接合構造には、次のような問題点があっ
た。

【００１２】（１）三角リブおよび補強プレ−トによる
もの 三角リブや補強プレ−トを溶接する構造であるため、溶
接技能者の技量により、接合構造の性能にバラツキが生
じる恐れがある。特に、近年溶接技能者が不足しがちで
あり、高度な品質管理を必要とする溶接作業において、
高い品質の溶接を期待することが困難となっている。

【００１３】また、その結果として、補強プレ−ト溶接
時に溶接欠陥部が発生し、この溶接欠陥部に応力が集中
し、補強プレ−トとしての機能を発揮することができな
い。

【００１４】（２）通しボルトによるもの 通しボルトを施工するとき、Ｈ形鋼梁の上下のフランジ
間にナットおよび当て板を入れなくてはならないので、
施工の作業性が悪い。

【００１５】また、上下フランジに設けるボルト孔の加
工に高い精度が要求される。

【００１６】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、溶接を必要と
しないので施工が容易であり、高度の溶接技能を必要と
せず、接合の性能にバラツキが生じない柱梁の接合構造
を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る第一の柱
梁の接合構造は、Ｈ形鋼梁と柱を接合する際の柱梁接合
構造において、前記Ｈ形鋼梁の柱を接合する部分に、一
方の面はＨ形鋼梁の上部フランジの下面または下部フラ
ンジの上面に接してボルト止めされ、他方の面はＨ形鋼
梁のウェブに接してボルト止めされるＬ字型補強金具を
配置したものである。上部の柱からの軸力がスム−ズに
Ｈ形鋼梁に伝達されるように設ける補強金具を、Ｌ字型
補強金具とし、このＬ字型補強金具をＨ形鋼梁のウェブ
およびフランジにボルト止めするようにしたので、施工
が容易でありかつ接合の性能にバラツキが生じない。

【００１８】また、Ｌ字型補強金具のボルト止めされる
２つの面は、それぞれボルト止めするときの座金の機能
を果しており、ボルト止めによりＨ形鋼梁のウェブやフ
ランジに局部変形が発生することはない。

【００１９】また、この発明に係る第二の柱梁の接合構
造は、上記第一の柱梁の接合構造において、一方の面が
Ｈ形鋼梁のウェブに接してボルト止めされ、他方の面が
前記Ｈ形鋼梁のウェブに接する面と直交し、かつこの面
の上下端がそれぞれＨ形鋼梁の上部フランジの下面およ
び下部フランジの上面と接するＴ字型補強金具を配置し
たものである。

【００２０】溶接が不要であるので施工が容易であると
ともに、上部柱の軸力が、（上部のＬ字型補強金具）−
（Ｈ形鋼梁のウェブ）−（下部のＬ字型補強金具）−
（下部柱）の順に流れるので、Ｈ形鋼梁の上部フランジ
に局部変形が発生することはない。

【００２１】また、Ｔ字型補強金具により、Ｈ形鋼梁の
ウェブの面外変形を防止する効果がある。

【００２２】また、Ｔ字型補強金具のウェブと直交する
面は、Ｈ形鋼梁同士を直交して接合するときの接合金物
としても利用でき、Ｈ形鋼梁同士をボルトにより容易に
接合することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態である
柱梁の接合構造を、図１により説明する。

【００２４】図１はこの柱梁の接合構造に使用するＬ字
型補強金具および柱梁の接合構造の説明図であり、図１
（ａ）はＬ字型補強金具の正面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ矢視図、図１（ｃ）はＬ字型補強金具を
使用した柱梁の接合構造の斜視図である。

【００２５】Ｌ字型補強金具１は、図１（ａ）および
（ｂ）に示すように、矩形の鋼板をＬ字状に折り曲げた
形状をしており、Ｈ形鋼梁２１の上フランジ２１ａに接
触するフランジ接触部材２と、ウェブ２１ｃに接触する
ウェブ接触部材３およびフランジ接触部材２とウェブ接
触部材３の両側面に接続され、Ｌ字型補強金具１がＬ字
形状を保持するための三角形の補強部材４とから構成さ
れている。そして、フランジ接触部材２とウェブ接触部
材３のそれぞれには、Ｌ字型補強金具１をＨ形鋼梁２１
の上フランジ２１ａおよびウェブ２１ｃにボルト止めす
るためのボルト孔５および６が設けられている。

【００２６】このＬ字型補強金具１のＨ形鋼梁２１への
取り付けは、次のようにして行う。すなわち、図１
（ｃ）の斜視図に示すように、柱２２とＨ形鋼梁２１を
接合するブレ−ス接合金物２３が、Ｈ形鋼梁２１の上フ
ランジ２１ａの上面に接続されている位置と対応する上
フランジ２１ａの下面およびウェブ２１ｃに接触するよ
うに、Ｌ字型補強金具１を配置する。そして、上フラン
ジ２１ａおよびウェブ２１ｃに設けられたボルト孔（図
示せず）と前記Ｌ字型補強金具１のボルト孔５および６
とを位置合わせした後、ボルト孔５および６にボルト
（図示せず）を挿入し、このボルトにナット（図示せ
ず）を螺合させ、ナットを締め付けてＬ字型補強金具１
を固定する。

【００２７】なお、前記Ｌ字型補強金具１のフランジ接
触部材２のボルト孔５および上フランジ２１ａのボルト
孔を通したボルトは、さらにブレ−ス接合金物２３をＨ
形鋼梁２１の上フランジ２１ａに接合するためのボルト
孔２３ａをも通して、締め付けるようにしている。すな
わち、上フランジ２１ａは、Ｌ字型補強金具１とブレ−
ス接合金物２３とで挟み付けられた状態となっている。
これにより、ブレ−ス接合金物２３が座金の役目を果た
すことになり、ボルト締めに起因する上フランジ２１ａ
の局所変形が防止される。

【００２８】上述した説明においては、Ｈ形鋼梁２１の
上に柱を接続する場合で説明したが、Ｈ形鋼梁２１の下
に柱が接続されている場合においても、Ｌ字型補強金具
１は使用され、この場合のＬ字型補強金具１の取り付け
状態は、図１（ｃ）の斜視図に示す柱２２とＨ形鋼梁２
１の位置関係を、上下逆にしたときの状態となる。

【００２９】この柱梁の接合構造においては、上述のよ
うにしてＬ字型補強金具１を取り付けるので、施工が容
易であるとともに、柱にかかる軸力をＨ形鋼梁を通して
スム−ズに流すことができ、Ｈ形鋼梁の局所変形が防止
できる。

【００３０】次に、この発明の第二の実施の形態の柱梁
の接合構造を図２により説明する。図２（ａ）はこの柱
梁の接合構造に使用されるＴ字型補強金具の斜視図、図
２（ｂ）はこのＴ字型補強金具および前記Ｌ字型補強金
具を使用した柱梁の接合構造の斜視図である。

【００３１】Ｔ字型補強金具７は、Ｈ形鋼梁２１のウェ
ブ２１ｃに接触するウェブ接触部材８と、このウェブ接
触部材８の中央部にウェブ接触部材８と直交して接続さ
れ、その上下端がＨ形鋼梁２１の上フランジ２１ａおよ
び下フランジ２１ｂに接触するようになっているウェブ
直交部材９とから構成されている。そして、ウェブ接触
部材８には４つのボルト孔１０が、またウェブ直交部材
９には２つのボルト孔１１が設けられている。

【００３２】このＴ字型補強金具７は、図２（ｂ）の斜
視図に示すように、図１（ｃ）で示した第一の実施の形
態の柱梁の接合構造におけるＬ字型補強金具１と併用す
る形で使用される。そして、このＴ字型補強金具７のＨ
形鋼梁２１への取り付けは、次のようにして行う。すな
わち、図２（ｂ）に示すように、ウェブ接触部材８の一
面がＨ形鋼梁２１のウェブ２１ｃと接触し、ウェブ直交
部材９の上端がＨ形鋼梁２１の上フランジ２１ａの下面
と、ウェブ直交部材９の下端がＨ形鋼梁２１の下フラン
ジ２１ｂの上面と接触するように、Ｔ字型補強金具７を
配置する。そして、ウェブ２１ｃにあらかじめ設けられ
ているボルト孔（図示せず）とウェブ接触部材８に設け
られているボルト孔１０とを位置合わせした後、ボルト
孔１０にボルト（図示せず）を挿入し、このボルトにナ
ット（図示せず）を螺合させ、ナットを締め付けてＴ字
型補強金具７を固定する。

【００３３】なお、Ｔ字型補強金具７とともに使用され
る上下のＬ字型補強金具１ａおよび１ｂの取り付けは、
前述した第一の実施の形態の柱梁の接合構造の場合と同
じである。

【００３４】この柱梁の接合構造においては、柱２２に
作用する軸力は、（上部のＬ字型補強金具１ａ）−（Ｈ
形鋼梁２１のウェブ２１ｃ）−（下部のＬ字型補強金具
１ｂ）−（下部柱）の順に流れるので、Ｈ形鋼梁の上部
フランジに局部変形が発生することはない。 ウェブ直
交部材９は、図８で示した他のＨ形鋼梁をＨ形鋼梁２１
に直角に接合する場合にも利用される。この場合、ウェ
ブ直交部材９の長さを、Ｈ形鋼梁２１のフランジの幅の
１／２の寸法よりも大きくしておけば、ウェブ直交部材
９のボルト孔１１（この場合のボルト孔は、Ｈ形鋼梁の
フランジの外側に位置するように設ける）と他のＨ形鋼
梁のウェブに設けたボルト孔を合わせてボルト締めする
だけで、梁と梁が接合できる。

【００３５】

【実施例】なお、Ｈ形鋼梁２１に取り付けられるＬ字型
補強金具１と柱２２との位置関係は、図１（ｃ）や図２
（ｂ）に示した形態に限定されることはなく、図３〜図
５に示すような第１〜第３の実施例も含まれるものであ
る。

【００３６】図３は第１の実施例を示す説明図であり、
図３（ａ）は柱梁接合構造の正面図、図３（ｂ）は図３
（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。この実施例においては、
上部柱２２ａとＨ形鋼梁２１の上フランジ２１ａとを接
続する１個のブレ−ス接合金物２３ａに対応する位置
に、上部Ｌ字型補強金具１ａが、また下部柱２２ｂとＨ
形鋼梁２１の下フランジ２１ｂとを接続する２つのブレ
−ス接合金物２３ｂおよび２３ｃに対応する位置に、下
部Ｌ字型補強金具１ｂおよび１ｃが配置されている。そ
して、これらＬ字型補強金具１ａ、１ｂおよび１ｃは、
それぞれＨ形鋼梁２１のウェブ２１ｃを挟んで、２個ず
つ配置されている。

【００３７】また、Ｈ形鋼梁２１のウェブ２１ｃには、
１個のＴ字型補強金具７がボルト止めされており、この
Ｔ字型補強金具７を介して、第２のＨ形鋼梁３１がＨ形
鋼梁２１に直交して接続されている。

【００３８】図４は第２の実施例を示す説明図であり、
図４（ａ）は柱梁接合構造の正面図、図４（ｂ）は図４
（ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。この実施例においては、
上部柱２２ａが上フランジ２１ａに接続され、下部柱２
２ｂが下フランジ２１ｂに接続されているＨ形鋼梁２１
のウェブ２１ｃの両面に、Ｔ字型補強金具７ａおよび７
ｂがボルト止めされており、これらのＴ字型補強金具７
ａおよび７ｂを介して、第２および第３のＨ形鋼梁４１
および４２がＨ形鋼梁２１に直交して接続されている。

【００３９】そして、上部柱２２ａと第２のＨ形鋼梁４
１を接合するブレ−ス接合金物２３に対応する位置にお
いて、Ｌ字型補強金具１が第２のＨ形鋼梁４１のウェブ
４１ｃを挟んで、２個配置されている。

【００４０】図５は第３の実施例を示す説明図であり、
図５（ａ）は柱梁接合構造の正面図、図５（ｂ）は図５
（ａ）のＤ−Ｄ矢視図である。この実施例においては、
上部柱２２ａとＨ形鋼梁２１の上フランジ２１ａとを接
続するブレ−ス接合金物２３ａに対応する位置におい
て、Ｌ字型補強金具１ａが１個配置されている。また、
Ｈ形鋼梁２１のウェブ２１ｃには、Ｔ字型補強金具７が
ボルト止めされており、このＴ字型補強金具７を介し
て、第２のＨ形鋼梁３１がＨ形鋼梁２１に直交して接続
されている。

【００４１】そして、上部柱２２ａと第２のＨ形鋼梁３
１の上フランジ３１ａとを接続するブレ−ス接合金物２
３ｂと、下部柱２２ｂと第２のＨ形鋼梁３１の下フラン
ジ３１ｂとを接続するブレ−ス接合金物２３ｃに対応す
る位置において、Ｌ字型補強金具１ｂおよび１ｃが、第
２のＨ形鋼梁３１のウェブ３１ｃを挟んで２個ずつ配置
されている。

【００４２】

【発明の効果】この発明により、柱に作用する軸力をス
ム−ズにＨ形鋼梁に流すための補強金具が、溶接を必要
とせずに取り付けられるので、施工が容易になるととも
に、補強金具の性能にバラツキがなくなり、Ｈ形鋼梁の
局所変形が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の柱梁の接合構造の
説明図であり、（ａ）はＬ字型補強金具の正面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は柱梁の接合構
造の斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の柱梁の接合構造の
説明図であり、（ａ）はＴ字型補強金具の斜視図、
（ｂ）は柱梁の接合構造の斜視図である。

【図３】柱梁の接合構造の第１の実施例の説明図であ
り、（ａ）は柱梁の接合構造の正面図、（ｂ）は（ａ）
のＢ−Ｂ矢視図である。

【図４】柱梁の接合構造の第２の実施例の説明図であ
り、（ａ）は柱梁の接合構造の正面図、（ｂ）は（ａ）
のＣ−Ｃ矢視図である。

【図５】柱梁の接合構造の第３の実施例の説明図であ
り、（ａ）は柱梁の接合構造の正面図、（ｂ）は（ａ）
のＤ−Ｄ矢視図である。

【図６】従来の柱梁接合構造において、Ｈ形鋼梁を三角
リブで補強する場合の説明図である。

【図７】従来の柱梁接合構造において、Ｈ形鋼梁を補強
プレ−トで補強する場合の説明図である。

【図８】従来の補強プレ−トを介してＨ形鋼梁をＨ形鋼
梁に直角に接合する方法の説明図である。

【図９】従来の柱梁接合構造において、Ｈ形鋼梁を通し
ボルトで補強する場合の説明図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ Ｌ字型補強金具 ２ フランジ接触部材 ３ ウェブ接触部材 ４ 補強部材 ５ ボルト孔 ６ ボルト孔 ７、７ａ、７ｂ Ｔ字型補強金具 ８ ウェブ接触部材 ９ ウェブ直交部材 １０ ボルト孔 １１ ボルト孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮尾 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 伊藤 均 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 杉山 武彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ形鋼梁と柱を接合する際の柱梁接合構
   造において、前記Ｈ形鋼梁の柱を接合する部分に、一方
   の面はＨ形鋼梁の上部フランジの下面または下部フラン
   ジの上面に接してボルト止めされ、他方の面はＨ形鋼梁
   のウェブに接してボルト止めされるＬ字型補強金具を配
   置したことを特徴とする柱梁の接合構造。
2. 【請求項２】 一方の面がＨ形鋼梁のウェブに接してボ
   ルト止めされ、他方の面が前記Ｈ形鋼梁のウェブに接す
   る面と直交し、かつこの面の上下端がそれぞれＨ形鋼梁
   の上部フランジの下面および下部フランジの上面と接す
   るＴ字型補強金具を配置したことを特徴とする請求項１
   に記載の柱梁の接合構造。