JPH1161991A - Connector of open type sectional column and beam - Google Patents
Connector of open type sectional column and beamInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築の鉄骨
構造物において、Ｈ形や十字形などの開放形断面の鉄骨
柱と、上下フランジとウェブを有する鉄骨梁とを接合し
て、ラーメン構造を構成する開放形断面柱と梁の接合装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel frame structure for civil engineering and construction, in which a steel column having an open section such as an H-shape or a cross-shape is joined to a steel beam having upper and lower flanges and a web. The present invention relates to an apparatus for joining a column and a beam having an open section to form a structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】開放形断面の鉄骨柱には、図１０に示す
ように、Ｈ形断面、クロス十字形断面、Ｔ字形断面など
が用いられ、必要に応じて、この鉄骨柱のみで、あるい
は鉄骨柱と鉄骨梁とを、あるいは鉄骨柱のみを鉄筋コン
クリートで被覆し、所謂ＳＲＣ造として用いられる。こ
のような開放形断面の鉄骨柱と鉄骨梁の接合における代
表的な従来技術としては、次に示すような、ブラケット
方式とスプリットティを用いた高力ボルト引張接合方式
がある。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 10, an H-shaped section, a cross-shaped cross section, a T-shaped section, or the like is used for an open-ended steel column. A steel column and a steel beam, or only a steel column is covered with reinforced concrete and used as a so-called SRC structure. As a typical conventional technique for joining such an open-section steel column and steel beam, there are a bracket method and a high-strength bolt tension joining method using a split tee, as described below.
【０００３】(1) ブラケット方式 このブラケット方式は、図１１(a) に示すように、鉄骨
柱１の柱フランジ１ａに、鉄骨梁２と同形断面のブラケ
ット梁２−１を工場で溶接しておき、別途工場で製作し
た鉄骨梁２−２を現場において左右のブラケット梁２−
１間に吊り込み、梁フランジ２ａ、２ａ同士および梁ウ
ェブ２ｂ、２ｂ同士を継手板５０を用いて高力ボルト接
合し、鉄骨柱１、１間に鉄骨梁２を架け渡す方法であ
る。鉄骨柱１とブラケット梁２−１の工場接合部には、
梁端の曲げモーメントを鉄骨柱に伝達できるように、鉄
骨柱１の内側における上下の梁フランジ位置に水平ダイ
ヤフラム５１等の補強部材を溶接したものを用いてい
る。(1) Bracket method In this bracket method, as shown in FIG. 11A, a bracket beam 2-1 having the same cross-section as the steel beam 2 is welded to a column flange 1a of a steel column 1 at a factory. The steel beam 2-2 manufactured separately at the factory is replaced with the left and right bracket beams 2-
In this method, the beam flanges 2a, 2a and the beam webs 2b, 2b are joined to each other by high-strength bolts using the joint plate 50, and the steel beam 2 is bridged between the steel columns 1, 1. At the factory joint between steel column 1 and bracket beam 2-1,
A reinforcing member such as a horizontal diaphragm 51 is welded to the upper and lower beam flange positions inside the steel column 1 so that the bending moment of the beam end can be transmitted to the steel column.
【０００４】(2) スプリットティを用いた高力ボルト引
張接合方式 この形式は、図１１(b) に示すように、Ｈ形鋼をウェブ
中央で切断して得られるＴ形の金物（スプリットティと
いう）６０、あるいはスプリットティのティフランジの
ティウェブとの付け根部の厚みを厚くした変断面のフラ
ンジを有するＴ形の金物を鋳造法または型鍛造法で予め
工場で製作したもの（商品名ハイスプリットティとい
う、図１２(b) 参照）６０’を用意しておき、鉄骨柱１
の柱フランジ１ａとティフランジ６０ａを高力ボルト接
合し、ティウェブ６０ｂと鉄骨梁２の梁フランジ２ａは
高力ボルト接合または溶接で固定し、鉄骨柱１側はブラ
ケット方式と同様に水平スチフナ６１等を設けて接合部
を構成する方法である。また、柱フランジ１ａの上下の
スプリットティ６０間にはガセットプレート６２を溶接
で固定し、このガセットプレート６２を梁ウェブ２ｂに
高力ボルト接合している。(2) High-strength bolt tension joining method using split tees This type of T-shaped metal (split tee) obtained by cutting an H-section steel at the center of the web as shown in FIG. 60, or a T-shaped metal having a flange of a variable cross section with a thickened base at the base of the tee flange of the split tee with the tee web, which was previously manufactured at a factory by a casting method or a die forging method (trade name: High A split tee (see FIG. 12 (b)) 60 'is prepared, and the steel column 1
Column flange 1a and tee flange 60a are connected by high strength bolts, tee web 60b and beam flange 2a of steel beam 2 are fixed by high strength bolting or welding, and horizontal stiffener 61 is provided on the side of steel column 1 similarly to the bracket method. And the like to form a joint. A gusset plate 62 is fixed between the upper and lower split tees 60 of the column flange 1a by welding, and the gusset plate 62 is bolted to the beam web 2b with high strength.
【０００５】[0005]
(1) ブラケット方式の問題点 この工法では、鉄骨柱と鉄骨柱の間に鉄骨梁を架け渡す
ために梁端にブラケットを設け、このブラケット端に中
間の鉄骨梁を取付ける関係で、少なくとも左右のブラケ
ット梁および現場で取り付ける鉄骨梁の３ピースの部材
の接合が必要である。また、鉄骨柱には、上下の梁フラ
ンジ位置に水平ダイヤフラム等の溶接が必要である。従
って、鉄骨柱と鉄骨梁のラーメン構成の目的を達成する
ために、多くの材片と部材とを必要とし、これを溶接や
高力ボルトで結合するため、加工工数が多く、品質管理
上の多大の手間を必要とする。(1) Problems with the bracket method In this method, a bracket is provided at the beam end to bridge the steel beam between the steel columns, and at least the left and right It is necessary to join the three-piece members of the bracket beam and the steel beam to be installed on site. In addition, the steel column requires welding of a horizontal diaphragm or the like at the upper and lower beam flange positions. Therefore, in order to achieve the purpose of the rigid frame structure of steel columns and steel beams, many pieces and members are required, and these are joined by welding or high-strength bolts. It requires a lot of trouble.
【０００６】(2) スプリットティ方式の問題点 前述のブラケット方式に対して、スプリットティ方式
は、梁端のＴ形の金物を用いて梁フランジを直接鉄骨柱
に固定し、また梁ウェブはガセットプレート等を用いて
鉄骨柱に接合するので、ブラケット方式に比べて少ない
材片の集結作業でラーメンを構成することができるた
め、ブラケット方式に比べて省労力化が進んだ工法であ
る。(2) Problems with the split tee system In contrast to the above-mentioned bracket system, the split tee system uses a T-shaped metal at the beam end to directly fix the beam flange to the steel column, and the beam web is gusseted. Since it is joined to a steel column using a plate or the like, the ramen can be configured with less work of assembling pieces than in the bracket method, and thus the labor method is more labor-saving than the bracket method.
【０００７】しかし、柱・梁接合部に加わる応力は、梁
端に曲げ応力Ｍと剪断力Ｑが同時に作用する。Ｈ形断面
の鉄骨梁では、曲げ応力Ｍは主に梁フランジが集中負担
し、剪断力Ｑは梁ウェブが負担することが知られてい
る。一般にラーメン構造が地震を受けるとき、これらの
応力は正負交番荷重となり、終局的には、梁端が降伏し
ても、これらの接合部が破断しないよう１．２〜１．３
倍の安全率が要求されている。梁ウェブの接合耐力はガ
セットプレートの強さおよびこれを接合する溶接あるい
は高力ボルトの本数で容易に対応できるが、スプリット
ティについては、ボルト本数およびスプリットティの断
面形状を増大することによって対応せざるを得ない。従
って、そのためには、多くの材料を必要とし、力学的に
満足させるためには多大のコストを必要とするため、実
用化を阻んできた。この点について、次に詳述する。However, as for the stress applied to the joint between the column and the beam, the bending stress M and the shearing force Q simultaneously act on the beam end. In an H-shaped steel beam, it is known that the bending stress M is mainly borne by the beam flange and the shear force Q is borne by the beam web. Generally, when a ramen structure is subjected to an earthquake, these stresses become positive and negative alternating loads, and eventually, even if the beam ends yield, 1.2 to 1.3 so that these joints do not break.
Double safety factor is required. The joint strength of the beam web can be easily controlled by the strength of the gusset plate and the number of welding or high-strength bolts that join it, but the split tee can be handled by increasing the number of bolts and the cross-sectional shape of the split tee. I have no choice. Therefore, for this purpose, many materials are required, and a great deal of cost is required for mechanically satisfying them, which has hindered practical use. This will be described in detail below.
【０００８】(2-1) スプリットティの力学的問題点 図１２(a) は、スプリットティを用いた場合に、ティウ
ェブに引張力が加わったとき、ボルトが負担する引張抗
力を示す模式図である。（イ）に示すように、柱フラン
ジを剛と仮定し、ティウェブをＢ点で高力ボルト接合
し、引張力Ｔを加えると、ティフランジ上下端Ａを支点
として点線のように変形する傾向がある。(2-1) Mechanical Problems of Split Tee FIG. 12 (a) is a schematic diagram showing the tensile drag that a bolt bears when a tensile force is applied to a tee web when a split tee is used. It is. As shown in (a), assuming that the column flange is rigid, the tee web is joined by high-strength bolts at point B, and when a tensile force T is applied, the tie web tends to be deformed as indicated by a dotted line with the upper and lower ends A of the tee flange as fulcrums. There is.
【０００９】このときのティフランジの曲げモーメント
分布を（ロ）に示す。ここで、ＡＢ間をａ、ＢＣ間を
ｂ、ＣＣ間を剛域とし、説明を容易にするため、ティウ
ェブに対して対称とし、ティフランジの厚さは等厚とす
る。（ハ）に、ティフランジに加わる剪断力図を示す。The bending moment distribution of the tee flange at this time is shown in FIG. Here, it is assumed that a is between AB and b, b is between BC and B is a rigid region, and CC is a rigid region. For ease of explanation, it is symmetric with respect to the tee web and the thickness of the tie flange is equal. (C) shows a diagram of the shearing force applied to the tee flange.
【００１０】ここに、Ｑ1 ＝Ｍ1 ／ａ Ｑ2 ＝２Ｍ1 ／ｂ 従って、Ｔなる引張力に対してボルトの必要引張耐力
は、 Ｔ＜２（Ｑ1 ＋Ｑ2 ） でなければならない。Here, Q 1 = M 1 / a Q 2 = 2M 1 / b Therefore, the required tensile strength of the bolt with respect to the tensile force of T must be T <2 (Q 1 + Q 2 ).
【００１１】ここで、Ｑ1 はＡ点を支点とするテコ反力
によるもので、Ｍ1 がティフランジの板厚とａに依存す
るので、Ｑ1 ＝Ｍ1 ／ａはボルトに加わる必然的な付加
引張力となって作用する。従って、引張力Ｔに対してＱ
1 に相当する引張力をボルトが余分に持っていなければ
ならない。即ち、ボルトが持つ引張耐力が１００％発揮
できないゆえんである。言い換えれば、ボルトの継手効
率が低下し、一般にボルトの許容引張力の６０％程度に
低減して設計せざるを得ない。Here, Q 1 is due to a lever reaction force with the point A as a fulcrum. Since M 1 depends on the thickness and a of the tee flange, Q 1 = M 1 / a is inevitably applied to the bolt. It acts as an additional tensile force. Therefore, for the tensile force T, Q
The bolt must have an extra tensile force equal to one . That is, 100% of the tensile strength of the bolt cannot be exhibited. In other words, the joint efficiency of the bolt is reduced, and it is generally necessary to design the bolt to reduce the allowable tensile force to about 60%.
【００１２】(2-2) 変断面スプリットティ（ハイスプリ
ット）の場合 図１２(b) に示すように、ティフランジの元端部を厚く
した変断面のスプリットティにおいて、説明をしやすく
するために、ティウェブに対して対称の模式図とした。
（ロ）に示すのは、ティフランジの曲げモーメントの分
布図であり、ティフランジ元端部の板厚を先端部ＡＢ間
より厚くしたため、Ｍ2 ≪Ｍ3 となる。(2-2) In the case of a split tee with a variable cross section (high split) As shown in FIG. 12 (b), the split tee of a variable cross section in which the original end of the tee flange is thickened to facilitate the description. Next, a schematic diagram symmetrical with respect to the tee web was used.
(B) is a distribution diagram of the bending moment of the tee flange, where M 2板 M 3 because the thickness of the base end of the tee flange is larger than that between the front ends AB.
【００１３】因みに、曲げモーメントはティフランジの
板厚の２乗に比例する。（ハ）に、ティフランジに加わ
る剪断力の分布を示す。Ｍ2 ≪Ｍ3 のため、Ｑ1'≪Ｑ2'
となる。Ｔなる引張力に対してボルトの必要引張耐力
は、一般的なスプリットティと同様に、 Ｔ＜２（Ｑ1'＋Ｑ2'） でなければならない。また、この場合もボルトに加わる
テコ反力Ｑ1'に相当する余力を持たなければならない。
しかし、ボルトの継手効率は、実用的には９０％程度に
向上できると報告されている。Incidentally, the bending moment is proportional to the square of the plate thickness of the tee flange. (C) shows the distribution of the shearing force applied to the tee flange. Q 1 '≪Q 2 ' because M 2 ≪M 3
Becomes For a tensile force of T, the required tensile strength of the bolt must be T <2 (Q 1 ′ + Q 2 ′) as in a general split tee. Also in this case, it is necessary to have an extra force corresponding to the lever reaction force Q 1 'applied to the bolt.
However, it is reported that the joint efficiency of bolts can be practically improved to about 90%.
【００１４】以上の(2-1) 、(2-2) で述べたように、ス
プリットティ形式ではボルトにテコ作用が加わるため、
継手効率が低下することが力学的問題点である。なお、
このような問題点を解決する方法として、ボルトの継手
効率をカバーすべく、図１３に示すように、ボルトの配
列を多段・多列にした商品があるが、抜本的な解決とは
いえない。むしろ、多段・多列にすることによって、ボ
ルト一本当りの応力負担の分布が変わるので、全体の効
率という点で、低下していくからである。これを解決す
るために、ティフランジの全体の厚さを厚くする方策が
あるが、スプリットティ自体の重量が増大し、コストの
点で実用化は困難である。As described in (2-1) and (2-2) above, in the split tee type, a lever action is applied to the bolt, so that
It is a mechanical problem that the joint efficiency is reduced. In addition,
As a method of solving such a problem, there is a product in which bolts are arranged in multiple stages and multiple rows as shown in FIG. 13 in order to cover the joint efficiency of bolts, but this is not a drastic solution. . Rather, since the distribution of the stress load per bolt is changed by using multiple stages and multiple rows, the overall efficiency is reduced. In order to solve this, there is a measure to increase the total thickness of the tee flange, but the weight of the split tee itself increases, and it is difficult to put it into practical use in terms of cost.
【００１５】(2-3) スプリットティ方式のボルト配置 スプリットティの引張ボルトは、梁側から締付レンチで
機械的に締め付けている。この場合、引張ボルトに所定
の張力を導入するので、レンチの作業性から十分な締付
スペースが必要である。即ち、図９(a) に示すように、
上下方向には、Ｌ2 ＞２ｒ＋ｔf 、左右方向には、Ｌ1
＞２ｒ＋ｔw の間隔を確保する必要がある。ここで、r
はレンチ挿入の限界寸法、ｔf 、ｔw は、鉄骨梁のフラ
ンジ厚さ、ウェブ厚さである。一般に、ｔf とｔw はス
プリットティの適用汎用性を持たせるため、余裕が必要
であり、スプリットティのティフランジのボルト配置
は、力学的にはＬ1 、Ｌ2 共に小さくするのが望ましい
が、締付器具の限界寸法から決められるので、コンパク
トにするには限界がある。(2-3) Split Tee Bolt Arrangement The split tee tension bolts are mechanically tightened from the beam side with a tightening wrench. In this case, since a predetermined tension is introduced to the tension bolt, a sufficient tightening space is required from the viewpoint of workability of the wrench. That is, as shown in FIG.
L 2 > 2r + t f in the vertical direction, L 1 in the horizontal direction
> It is necessary to ensure the interval of 2r + t w. Where r
The critical dimensions of the wrench insertion, t f, t w, a flange thickness of the steel beam, a web thickness. In general, for t f and t w is to have application versatility of the split tee, is required margin, the bolt arrangement of the split tee tee flange, the mechanical L 1, L 2 are both desirable to reduce However, since it is determined from the critical dimensions of the tightening device, there is a limit in reducing the size.
【００１６】本発明は、前述のような問題点を解決すべ
くなされたもので、その目的は、開放形断面の鉄骨柱と
鉄骨梁とをスプリットティ方式で接合するに際し、従来
のスプリットティによるテコ反力作用を無くすことがで
き、引張ボルトの継手効率を大きくすることができ、ま
た柱フランジの内側からボルト締付の可能なナット金物
により、コンパクトなボルト配置とすることができ、さ
らに梁フランジに固定される接合金物を梁ウェブの一部
に固定することができ、梁端剪断力を負担するので、柱
フランジと梁ウェブとの接合を省略することも可能な開
放形断面柱と梁の接合装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to use a conventional split tee for joining an open-section steel column and a steel beam by a split tee method. The lever reaction force can be eliminated, the joint efficiency of the tension bolt can be increased, and the bolt can be tightened from the inside of the column flange, so that a compact bolt arrangement can be achieved. An open cross-section column and beam that can fix the joint metal fixed to the flange to a part of the beam web and bear the beam end shearing force, so that the connection between the column flange and the beam web can be omitted To provide a joining device.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、開放形断面（Ｈ形断面、クロス
十字形断面、Ｔ字形断面など）の鉄骨柱の柱フランジの
外面に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置におい
て、図１(a) に示すように、柱フランジに接合ボルト
（高力ボルトなど）が挿通されるボルト穴を穿設し、鉄
骨梁には前記接合ボルトが貫通して取付けられる接合金
物（スプリットティ金物、板状のボルト貫通接合金物な
ど）を固定し、柱フランジと前記接合金物の間に前記接
合ボルトが挿通される座金状の支圧座板を介在させてな
ることを特徴とする（請求項１）。この場合、接合ボル
トは、柱フランジの内側または外側から挿通し、ナット
で締付ける。In order to achieve the above object, according to the present invention, a steel frame having an open section (H-section, cross-cross section, T-section, etc.) is provided on an outer surface of a column flange of the column. In the joining device for joining the ends of beams, as shown in FIG. 1 (a), a bolt hole for inserting a joining bolt (such as a high-strength bolt) is formed in a column flange, and the steel beam is formed as described above. A metal fitting (split tee metal, plate-shaped bolt-penetrating metal fitting, etc.) to which a bonding bolt is inserted and fixed is fixed, and a washer-shaped bearing seat plate in which the bonding bolt is inserted between a column flange and the metal fitting. (Claim 1). In this case, the joining bolt is inserted from the inside or outside of the column flange and fastened with a nut.
【００１８】あるいは、開放形断面の鉄骨柱の柱フラン
ジの外面に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置にお
いて、図１(b) に示すように、柱フランジに接合ボルト
が挿通されるボルト穴を穿設し、鉄骨梁には前記接合ボ
ルトの先端が螺着される有底の雌ねじ穴が形成され縁端
距離が雌ねじ穴中心より軸径以上の縁辺を持つナット金
物を固定し、接合ボルトを柱フランジの内側からナット
金物に螺入して締付けてなることを特徴とする（請求項
２）。Alternatively, in a joining apparatus for joining an end of a steel beam to an outer surface of a column flange of a steel column having an open section, a joining bolt is inserted into the column flange as shown in FIG. 1 (b). A bolt hole is formed, and a bottomed female screw hole to which the tip of the joining bolt is screwed is formed in the steel beam, and an edge distance is fixed to a nut hardware having an edge of a shaft diameter or more than the center of the female screw hole, The joint bolt is screwed into the nut fitting from the inside of the column flange and tightened (claim 2).
【００１９】あるいは、開放形断面の鉄骨柱の柱フラン
ジの外面に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置にお
いて、図１(c) に示すように、柱フランジに接合ボルト
が挿通されるボルト穴を穿設し、鉄骨梁には前記接合ボ
ルトの先端が螺着される有底の雌ねじ穴が形成されたナ
ット金物を固定し、柱フランジと前記ナット金物の間に
前記接合ボルトが挿通される座金状の支圧座板を介在さ
せ、接合ボルトを柱フランジの内側からナット金物に螺
入して締付けてなることを特徴とする（請求項３）。Alternatively, in a joining device for joining an end of a steel beam to an outer surface of a column flange of a steel column having an open cross section, as shown in FIG. 1C, a joining bolt is inserted into the column flange. A bolt hole is formed, and a nut fitting having a female screw hole with a bottom to which the tip of the joining bolt is screwed is fixed to the steel beam, and the joining bolt is inserted between the column flange and the nut fitting. The connecting bolt is screwed into the nut fitting from the inside of the column flange and tightened by interposing a washer-shaped supporting plate.
【００２０】支圧座板は、単独で製作してもよいし、図
７(a) に示すように、接合金物またはナット金物と一体
成形してもよい（請求項４）。接合金物またはナット金
物は、図１〜図６に示すように、梁フランジおよび梁ウ
ェブに溶接で固定する（請求項５）。あるいは、図１に
示すように、梁側に突出した添接板を梁フランジに添接
してボルト接合または溶接で固定する（請求項６）。柱
フランジと梁ウェブの接合においては、接合金物または
ナット金物が梁ウェブに溶接で固定され梁端剪断力を負
担できる場合には、ガセットプレートを省略することも
できるが、梁ウェブは、柱フランジの外面に固定された
ガセットプレートに直接ボルト接合し、あるいはスプラ
イスプレートを介してボルト接合する（請求項７）。柱
フランジの板厚が薄い場合には、図２〜図５あるいは図
７(b) に示すように、柱フランジの外面を補強板で補強
する。この補強板は柱フランジの外側と内側あるいは何
れかに添えて高力ボルト接合することもできる（請求項
８）。The bearing seat plate may be manufactured alone or, as shown in FIG. 7 (a), may be integrally formed with a joint hardware or a nut hardware. The joint hardware or the nut hardware is fixed to the beam flange and the beam web by welding as shown in FIGS. 1 to 6. Alternatively, as shown in FIG. 1, an attachment plate protruding toward the beam is attached to the beam flange and fixed by bolting or welding. When joining the column flange and beam web, the gusset plate can be omitted if the joint hardware or nut hardware is fixed to the beam web by welding and the beam end shearing force can be borne. Bolted directly to the gusset plate fixed to the outer surface of the cable, or bolted via a splice plate. When the thickness of the column flange is small, the outer surface of the column flange is reinforced with a reinforcing plate as shown in FIG. 2 to FIG. 5 or FIG. 7 (b). The reinforcing plate may be joined to the outside and / or inside of the column flange by high-strength bolting.
【００２１】(1) 本発明の支圧座板 従来から用いられてきたスプリットティ、あるいは変断
面のスプリットティ（ハイスプリット）は、図１２で示
したように、引張ボルトにＡ点を支点とするテコ反力が
加わり、接合部の継手効率の低下が避けられなかった。
これに対して、本発明では、柱フランジの外面または柱
フランジ外面の補強板の外面と、接合金物またはナット
金物との間に、リング状の支圧座板を挟み込み、これら
にボルトを挿通して締め付けているので、図８(a) に示
すように、接合金物あるいはナット金物が、引張力を受
けても、テコ作用の起点となるＡ点が柱フランジ側に接
していないので、応力は接合ボルトに伝達され、接合部
の継手効率が向上する。(1) Bearing Seat Plate of the Present Invention As shown in FIG. 12, the split tee or the split tee (high split) having a different cross section, which has been conventionally used, has the point A as a fulcrum on a tension bolt. Lever reaction force was applied, and a decrease in joint efficiency at the joint was inevitable.
On the other hand, in the present invention, a ring-shaped bearing plate is sandwiched between the outer surface of the column flange or the outer surface of the reinforcing plate on the outer surface of the column flange and the joint hardware or the nut hardware, and bolts are inserted through these. As shown in FIG. 8 (a), the point A, which is the starting point of leverage, is not in contact with the column flange side even when the metal fitting or the nut metal is subjected to a tensile force. It is transmitted to the bolt, and the joint efficiency of the joint is improved.
【００２２】図８(a) の（イ）は引張力Ｔがボルト位置
のＢ点に達する伝達経路を示す。（ロ）はそのとき接合
金物またはナット金物内に生じる曲げモーメントの分布
図、（ハ）は同様の剪断力の分布図で、Ｑ3 ＝Ｍ4 ／ｂ
である。（ニ）は引張力Ｔがボルトに加わる反力を示す
図で、Ｔ＝Ｑ3 ＋Ｑ3 である。従って、従来のスプリッ
トティ形金物を用いる場合に生じるテコ反力相当の付加
Ｑ1 あるいはＱ1'の付加張力（図１２参照）は、本発明
では生じない。なお、接合金物またはナット金物に圧縮
力が加わったときは、応力の方向が正負逆になるだけで
ある。FIG. 8A shows a transmission path in which the tensile force T reaches the point B at the bolt position. (B) is a distribution diagram of the bending moment generated in the joint hardware or nut hardware at that time, and (c) is a distribution diagram of the same shearing force, and Q 3 = M 4 / b.
It is. (D) is a diagram showing the reaction force applied to the bolt by the tensile force T, where T = Q 3 + Q 3 . Therefore, the additional tension (see FIG. 12) of the additional Q 1 or Q 1 ′ corresponding to the lever reaction force generated when the conventional split-tee shaped metal is used does not occur in the present invention. When a compressive force is applied to the metal joint or the metal nut, the directions of the stress are only reversed.
【００２３】支圧座板は、接合ボルトを挿通できる穴を
有し、断面積は接合ボルトの引張強さ以上の圧縮強さが
あればよい。形状に関しては、接合ボルト軸径の２倍相
当の外径を有する平座金を用いればよいが、外形の形状
は問わない。また、厚さは、柱フランジに接合金物また
はナット金物の柱側の面が当たらない程度のクリアラン
スが得られるようにし、また後述する柱フランジ外面に
補強板が必要な場合には、補強板を固定するための溝溶
接の余盛部（２〜３ｍｍ）と接合金物またはナット金物
が当たらない程度のクリアランスが得られるような厚さ
以上とする。The bearing seat plate has a hole through which the joining bolt can be inserted, and the sectional area may have a compressive strength greater than the tensile strength of the joining bolt. Regarding the shape, a flat washer having an outer diameter equivalent to twice the shaft diameter of the joining bolt may be used, but the outer shape does not matter. In addition, the thickness should be such that a clearance such that the pillar-side surface of the joint hardware or nut hardware does not contact the column flange is obtained.If a reinforcing plate is required on the outer surface of the column flange described later, the reinforcing plate is used. The thickness should be equal to or larger than a clearance that can provide a clearance that does not allow the extra metal part (2 to 3 mm) of the groove welding for fixing and the metal fitting or the nut metal to contact.
【００２４】(2) 本発明のナット金物のボルト配置 従来のスプリットティ形式の金物を用いた引張ボルトの
接合では、接合ボルトを柱フランジの外側すなわち梁側
から締め付けている。そのため、図９(a) に示すよう
に、ボルト配置は締付器具をセットできる限界寸法２ｒ
を確保する必要があった。従って、ボルト配置はこの制
限から決まり、スプリットティ金物の外形寸法を小さく
することはできず、また図中のｒに基づくスプリットテ
ィフランジ曲げモーメントの大きさから、その厚さも決
められていた。(2) Bolt arrangement of nut hardware of the present invention In joining tension bolts using conventional split-tee hardware, the joining bolts are tightened from the outside of the column flange, that is, from the beam side. Therefore, as shown in FIG. 9 (a), the bolt arrangement is limited to the critical dimension 2r in which the fastening device can be set.
Had to be secured. Therefore, the arrangement of the bolts is determined by this limitation, the external dimensions of the split tee hardware cannot be reduced, and the thickness of the split tee flange is also determined by the magnitude of the split tee flange bending moment based on r in the figure.
【００２５】これに対して、本発明では、接合ボルトを
柱フランジの内側から取付け、ナット金物の雌ネジに螺
合させて締め付けを行う。本発明においては、鉄骨柱側
に従来のような水平ダイヤフラム等（図１１参照）がな
く、また平らなナット金物を梁フランジと梁ウェブに固
定し、接合ボルトがナット金物を貫通しないため、接合
ボルトの位置を自由に選定することができる。そのた
め、図９(b) に示すように、接合ボルト位置は、締付用
のラチェットの外径Ｒで決めることができ、 ｐ＞ｄ＋Ｒ（ｄ：ボルト頭の外形寸法） ｇ＞２Ｒ＋ CｔW （ CｔW ：柱ウェブ１ｂの板厚） が配置上の限界寸法となる。On the other hand, in the present invention, the joining bolt is attached from the inside of the column flange, and is screwed into the female screw of the nut hardware to be tightened. In the present invention, there is no conventional horizontal diaphragm or the like (see FIG. 11) on the steel column side, and a flat nut fitting is fixed to the beam flange and the beam web, and the joining bolt does not penetrate the nut fitting. The position of the bolt can be freely selected. Therefore, as shown in FIG. 9 (b), the position of the joining bolt can be determined by the outer diameter R of the ratchet for tightening, and p> d + R (d: external dimensions of the bolt head) g> 2R + C t W (C t W: the thickness of the pillar web 1b) becomes the critical dimensions on the arrangement.
【００２６】ここに、ｐは一般に標準ピッチとして２．
５ｄが剪断形ボルトに対して用いられているが、本発明
のように引張形ボルトに対してはボルト頭同士が干渉し
ない寸法で、かつ締付けを行える寸法まで、即ちｄ＋Ｒ
まで、ｐの値を小さくすることができる。また、ｇの値
は通常のＨ形鋼のゲージ寸法に準じた値を用いることが
でき、軸径４８ｍｍ程度の太径の高力ボルトを用いても
Ｒの大きさが７０ｍｍ程度なので通常のゲージ寸法プラ
ス１０ｍｍ程度で締付が可能である。以上により、ボル
ト配置をコンパクトなものとすることができ、接合金物
を小型・軽量のものとすることができる。さらに、太径
の高力ボルトを使用できることで、ボルト４本タイプの
接合金物で低層から高層までの鉄骨骨組をラーメン構造
とすることができる。Here, p is generally 2.
5d is used for a shear bolt, but for a tension bolt as in the present invention, the bolt head has a size that does not interfere with each other and can be tightened, that is, d + R.
Up to this, the value of p can be reduced. The value of g can be a value based on the gauge size of a normal H-section steel. Even if a large-diameter high-strength bolt with a shaft diameter of about 48 mm is used, the size of R is about 70 mm, so that a normal gauge Tightening is possible with the dimension plus about 10 mm. As described above, the bolt arrangement can be made compact, and the joining hardware can be made small and lightweight. Further, since a large-diameter high-strength bolt can be used, a steel frame from a low layer to a high layer can be made into a rigid frame structure with a four-bolt type joint hardware.
【００２７】なお、本発明では、図５、図６(b) に示す
ように、２本のボルトで締付けることができ、このボル
ト２本タイプの場合、ナット金物のせいは、極めて小さ
くでき、その厚さは雌ねじの深さで決まるので、ボルト
軸径の１．５倍程度であればよく、より小型・軽量化を
図れる。さらに、このボルト２本タイプの場合、ボルト
位置を梁フランジに一致させることができ、梁フランジ
の応力伝達の継手効率を１００％とすることができる。In the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6 (b), two bolts can be used. In the case of the two bolt type, the nut hardware can be extremely small. Since the thickness is determined by the depth of the female screw, it may be about 1.5 times the bolt shaft diameter, and the size and weight can be further reduced. Further, in the case of the two bolts type, the bolt position can be matched with the beam flange, and the joint efficiency of stress transmission of the beam flange can be 100%.
【００２８】なお、本発明では、図１(a) 右側に示すよ
うに、ナット金物の代わりにボルトが貫通する接合金物
を使用し、鉄骨梁側でナットあるいはボルト頭を締付け
る方法も採用できるが、この場合、ボルトの配置は従来
の図９(a) の限界寸法をクリアさせなければならない。In the present invention, as shown on the right side of FIG. 1 (a), it is possible to employ a method in which a joint metal through which a bolt penetrates is used instead of the nut metal and a nut or bolt head is tightened on the steel beam side. In this case, the arrangement of the bolts must clear the conventional critical dimension shown in FIG. 9 (a).
【００２９】(3) 本発明の接合金物またはナット金物と
梁端の接合 ナット金物の梁側は平坦であり、梁フランジに対する位
置決めを容易にするために、図６(a) に示すように、中
心線を施しておく。力学的には、図６(a) に示すよう
に、フランジ中心線に対して左右対称に接合ボルトが位
置するように取付けることが望ましい。また、本発明で
は、ナット金物に対する鉄骨梁の上下方向の取付位置
は、前述したように自由に選ぶことができ、その場合の
接合ボルトに加わる応力バランス（分布）は別途考慮す
ることができる。(3) Joining of Joint or Nut Fitting of the Present Invention and Beam End The beam side of the nut fitting is flat, and in order to facilitate positioning with respect to the beam flange, as shown in FIG. Give a center line. Mechanically, as shown in FIG. 6 (a), it is desirable to mount the joint bolt so as to be symmetrical with respect to the center line of the flange. Further, in the present invention, the vertical mounting position of the steel beam to the nut hardware can be freely selected as described above, and the stress balance (distribution) applied to the joining bolt in that case can be separately considered.
【００３０】ナット金物の梁側は平坦でボルト先端が突
出しないため、ボルト配置に制約されることなく梁端を
自由に溶接固定できる。梁フランジおよび梁ウェブとの
溶接に際しては、図３、図５に示すように、梁フランジ
端にはレ形開先を施して梁フランジを溶接し、梁ウェブ
はナット金物の面タッチさせ両側を隅肉溶接する。この
梁ウェブの溶接は、溶接作業に当り梁端に対して直角に
上下のナット金物を保持する役割をもつと同時に、鉄骨
梁の剪断の分担にも寄与する。梁端に剪断力が加わった
場合、上梁フランジを固定する接合ボルトが引張により
伸び、摩擦力が失われても、下梁フランジの接合面は上
梁フランジの引張力相当の圧縮力が生じるので、この下
側における接合部の摩擦力で鉄骨柱に伝達することがで
きる。以上のナット金物に梁ウェブの一部が直接固定さ
れ、ナット金物が剪断力を負担することが可能となるこ
とにより、従来のガセットプレートによる柱フランジと
梁ウェブとの接合を省略することも可能となる。なお、
図１(a) 右側のボルトが貫通する接合金物の場合も、接
合金物に梁ウェブの一部を固定することで、ガセットプ
レート等を省略できる。Since the beam side of the nut hardware is flat and the tip of the bolt does not protrude, the beam end can be freely fixed by welding without being restricted by the bolt arrangement. At the time of welding with the beam flange and the beam web, as shown in FIGS. 3 and 5, the beam flange is welded to the beam flange end by making a concave groove, and the beam web is brought into contact with the surface of the nut fitting to make the both sides contact. Fillet weld. The welding of the beam web has a role of holding the upper and lower nut hardware at right angles to the beam end during the welding operation, and also contributes to the shearing of the steel beam. When a shear force is applied to the beam end, the joint bolt fixing the upper beam flange is stretched by tension, and even if the friction force is lost, the joint surface of the lower beam flange generates a compressive force equivalent to the tensile force of the upper beam flange Therefore, it is possible to transmit to the steel column by the frictional force of the joint at the lower side. A part of the beam web is directly fixed to the nut hardware, and the nut hardware can bear the shearing force, so that the joint between the column flange and the beam web by the conventional gusset plate can be omitted. Becomes In addition,
Fig. 1 (a) Even in the case of a metal joint through which the right bolt penetrates, the gusset plate and the like can be omitted by fixing a part of the beam web to the metal joint.
【００３１】(4) 補強板 柱フランジの厚さが薄いときは、梁フランジの引張力に
よって柱フランジが面外に曲げられ、所期の耐力が発揮
できないことがある。この場合に、柱フランジの外側に
補強板を固定する。補強板は、図３に示す例のように、
全周を隅肉溶接し、かつ中央のスリットに溝溶接を施
し、図８(b) に示すように、補強板中央部においても柱
フランジと左右の補強板が一体化するようにする。中央
をスリット状に溝溶接する代わりに、図２、図５に示す
ように、２枚の補強板を用いて中央に溝溶接を施すよう
にしてもよい。また、図４(a) に示すように、補強板の
幅を柱フランジの幅と同一にするときは、補強板の幅方
向両端面にレ形開先を形成して溶接する。補強板の幅が
柱フランジより広い場合には、図４(c) に示すように、
柱フランジ端面と補強板を隅肉溶接で固定することがで
きる。このほか、補強板は溶接の代わりに柱フランジに
高力ボルト接合して固定する方法もある。また、外側の
補強板に加えて内側からも柱ウェブの左右に短冊形の補
強板を当てる方法などがある。図４(d) は外側および内
側の補強板を仕口部の範囲に高力ボルト接合した例であ
る。(4) Reinforcement plate When the thickness of the column flange is small, the column flange is bent out of the plane by the tensile force of the beam flange, and the intended strength may not be exhibited. In this case, a reinforcing plate is fixed outside the column flange. The reinforcing plate is, as in the example shown in FIG.
Fillet welding is performed on the entire circumference, and groove welding is performed on the central slit, so that the column flange and the left and right reinforcing plates are integrated at the center of the reinforcing plate as shown in FIG. 8 (b). Instead of slit welding at the center, groove welding may be performed at the center using two reinforcing plates as shown in FIGS. When the width of the reinforcing plate is made equal to the width of the column flange, as shown in FIG. 4 (a), the groove is welded to both ends of the reinforcing plate in the width direction. When the width of the reinforcing plate is wider than the column flange, as shown in FIG.
The column flange end face and the reinforcing plate can be fixed by fillet welding. In addition, there is a method in which the reinforcing plate is fixed to the column flange by high-strength bolting instead of welding. There is also a method of applying a strip-shaped reinforcing plate to the left and right sides of the column web from the inside in addition to the outer reinforcing plate. FIG. 4D shows an example in which the outer and inner reinforcing plates are joined by high-strength bolts in the area of the joint.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施例に
基づいて説明する。図２、図３は、クロス十字形断面の
鉄骨柱にＩ形の鉄骨梁を本発明の接合装置の一例により
接合する場合を示す。この図２、図３において、本発明
の接合装置は、鉄骨柱１の柱フランジ１ａの所定位置に
内側から挿通される高力ボルト３と、必要に応じて柱フ
ランジ１ａの外側に添接され溶接または高力ボルトで柱
フランジ１ａに固定される補強板４と、鉄骨梁２の梁フ
ランジ２ａおよび梁ウェブ２ｂに溶接で固定されるナッ
ト金物５と、補強板４とナット金物５の間に配設され高
力ボルトが挿通される座金状の支圧座板６と、柱フラン
ジ１ａと梁ウェブ２ｂとを接続するガセットプレート７
などから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. FIGS. 2 and 3 show a case where an I-shaped steel beam is joined to a steel column having a cross-shaped cross section by an example of the joining apparatus of the present invention. 2 and 3, the joining device of the present invention is attached to a high-strength bolt 3 inserted into a predetermined position of a column flange 1a of a steel column 1 from the inside and, if necessary, attached to the outside of the column flange 1a. A reinforcing plate 4 fixed to the column flange 1a by welding or high-strength bolts, a nut fitting 5 fixed to the beam flange 2a and the beam web 2b of the steel beam 2 by welding, and between the reinforcing plate 4 and the nut fitting 5. A washer-shaped bearing seat plate 6 that is provided and into which a high-strength bolt is inserted, and a gusset plate 7 that connects the column flange 1a and the beam web 2b
It is composed of
【００３３】柱フランジ１ａおよび補強板４には、高力
ボルト３が挿通されるボルト穴８を穿設しておき、先端
をナット金物５の有底の雌ねじ穴９に螺着させる。ナッ
ト金物５は、図９(b) に示すように、コンバクトなボル
ト配置とすることができるため、高力ボルト３は、ＪＩ
Ｓに定めるボルト径の他、太径のボルトとしてＭ３０、
Ｍ３６、Ｍ４２、Ｍ４８の４種類を対象とすることもで
き、また、図２、図３に示すように、４本の高力ボルト
３を使用することを原則とするが、図５に示すように２
本の高力ボルト３を使用することもできる。ボルト穴８
は、水平方向に関しては、梁ウェブ２ｂを中心として左
右対称に配設し、上下方向に関しては、４本の高力ボル
トを使用する場合には梁フランジ２ａを中心として上下
対称に、２本の場合には梁フランジ２ａの板厚中心線に
一致させて配設するのが望ましいが、本発明ではナット
金物５を用いることで、ボルト穴８の上下方向の位置は
自由に設定することが可能となる。A bolt hole 8 through which the high-strength bolt 3 is inserted is formed in the column flange 1 a and the reinforcing plate 4, and the tip is screwed into a bottomed female screw hole 9 of the nut hardware 5. As shown in FIG. 9 (b), the nut hardware 5 can be arranged in a compact bolt arrangement.
In addition to the bolt diameters specified in S, M30
Four types of M36, M42 and M48 can also be used. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, four high-strength bolts 3 are used in principle, but as shown in FIG. To 2
It is also possible to use three high-strength bolts 3. Bolt hole 8
Are arranged symmetrically about the beam web 2b in the horizontal direction, and two symmetrically about the beam flange 2a when four high-strength bolts are used in the up-down direction. In this case, it is desirable to dispose it so as to match the plate thickness center line of the beam flange 2a. However, in the present invention, by using the nut hardware 5, the vertical position of the bolt hole 8 can be freely set. Becomes
【００３４】補強板４は、柱フランジ１ａの厚さが薄い
場合に取付けられるものであり、図２(a) 〜(d) に示す
ように、高力ボルト３およびナット金物５が配設される
部分のみ配設してもよいし、図２(e) に示すように、接
合部全体にわたって添設するようにしてもよい。この補
強板４は、図３に示すように、一枚物の全周を溶接１０
で固定すると共に、中央に形成した縦溝に溝溶接１１を
施し、柱フランジ１ａに一体化させる。あるいは、図２
(d) 、(e) に示すように、左右に分割した板を用い、左
右の板間に溝溶接１１を施す。補強板４の左右両側面を
柱フランジ１ａの幅に揃えた場合には、図４(a) 、(b)
に示すように、補強板４の左右両側面にレ形開先を付け
て開先溶接１０を行い、柱フランジ１ａより幅を拡げる
ときは、図４(c) に示すように、隅肉溶接１０で行う。The reinforcing plate 4 is mounted when the thickness of the column flange 1a is small. As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d), the reinforcing plate 4 is provided with the high-strength bolt 3 and the nut hardware 5. May be provided, or as shown in FIG. 2 (e), may be provided over the entire joint. As shown in FIG. 3, the reinforcing plate 4 is formed by welding the entire periphery of
, And groove welding 11 is applied to the vertical groove formed in the center, and is integrated with the column flange 1a. Alternatively, FIG.
As shown in (d) and (e), using a plate divided into right and left, groove welding 11 is performed between the left and right plates. When the left and right side surfaces of the reinforcing plate 4 are aligned with the width of the column flange 1a, FIGS.
As shown in Fig. 4 (c), when the groove is welded to the reinforcing plate 4 on both left and right sides and the groove is welded to be wider than the column flange 1a, fillet welding is performed as shown in Fig. 4 (c). Perform at 10.
【００３５】なお、柱フランジ１ａの外側の補強板４に
加えて、柱フランジ１ａの内側にも短冊形の補強板を添
接して溶接で固定してもよい。また、図７(b) に示すよ
うに、鉄骨柱１の外側を全周にわたって補強板４を配設
することもできる。この場合には、八角形を４分割した
ものを溶接で連結すればよい。In addition to the reinforcing plate 4 outside the column flange 1a, a strip-shaped reinforcing plate may be attached to the inside of the column flange 1a and fixed by welding. Further, as shown in FIG. 7 (b), a reinforcing plate 4 can be provided around the outside of the steel column 1 over the entire circumference. In this case, the octagon divided into four may be connected by welding.
【００３６】ナット金物５は、図２〜図５に示すよう
に、柱フランジの内側から高力ボルト３を締付け可能と
してナットを不要とし、ボルト配置をコンバクトなもの
とし、その梁側の平坦面に梁フランジおよび梁ウェブを
自由に溶接固定できるようにしたものであり、厚板鋼板
などに有底の雌ねじ穴９を高力ボルト３の位置に対応さ
せて形成している。雌ねじ穴９のねじ深さは、螺着させ
た高力ボルト３の先端から５ｍｍ以上の余長が得られる
ようにする。また、ナット金物５の形状は、どのような
形状でもよく、例えば図６(a) 、(b) に示すように、ボ
ルト４本用の場合には長方形や扁平八角形など、ボルト
２本用の場合には短冊形や三角形などとする。但し、ナ
ット金物５の外周寸法は、上下方向ではボルト穴８の中
心から縁端までの距離がボルト軸径以上とし、左右方向
の幅は柱フランジ幅と梁フランジ幅のうちの小さい方の
寸法以上とする。As shown in FIGS. 2 to 5, the nut fitting 5 can tighten the high-strength bolt 3 from the inside of the column flange, thereby eliminating the need for a nut, making the bolt arrangement compact, and providing a flat surface on the beam side. The beam flange and the beam web can be freely welded and fixed, and a female screw hole 9 having a bottom is formed in a thick steel plate or the like corresponding to the position of the high-strength bolt 3. The screw depth of the female screw hole 9 is set so that an extra length of 5 mm or more can be obtained from the tip of the screwed high-strength bolt 3. The shape of the nut hardware 5 may be any shape. For example, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), when four bolts are used, a rectangular shape or a flat octagon shape is used for two bolts. In the case of, a rectangular shape or a triangle is used. However, in the vertical dimension, the distance from the center of the bolt hole 8 to the edge is equal to or larger than the bolt shaft diameter in the vertical direction, and the width in the horizontal direction is the smaller of the column flange width and the beam flange width. Above.
【００３７】このようなナット金物５の表面には、溶接
の際の位置決め用として鉛直方向と水平方向の中心線１
２を罫書いておき、梁フランジ２ａの板厚中心線が水平
の中心線と一致するように、梁ウェブ２ｂの板厚中心線
が鉛直の中心線と一致するように、ナット金物５を鉄骨
梁２の接合端部に溶接で固定する。図３に示すように、
梁フランジ２ａとナット金物５は突合せ溶接１３で、梁
ウェブ２ｂとナット金物５は隅肉溶接１４で固定する。
なお、梁ウェブ２ｂの梁フランジ２ａへの付け根部に
は、スカラップ（切欠き）１５を設けてフランジのレ形
突合せ溶接の裏当てを取付けやすいようにすることがで
きる。このようにナット金物５に梁ウェブ２ｂの一部を
直接固定することで、梁端剪断力を負担することが可能
であり、ガセットプレート７を省略することもできる。
図６(c) に示すのは、ガセットプレート７を省略した例
であり、ナット金物５の梁ウェブ２ｂへの固定部分を長
く形成している。On the surface of such a nut hardware 5, a center line 1 in the vertical and horizontal directions is used for positioning during welding.
2 is scribed, and the nut hardware 5 is connected to the steel frame so that the thickness center line of the beam flange 2a is aligned with the horizontal center line, and the thickness center line of the beam web 2b is aligned with the vertical center line. It is fixed to the joint end of the beam 2 by welding. As shown in FIG.
The beam flange 2a and the nut fitting 5 are fixed by butt welding 13, and the beam web 2b and the nut fitting 5 are fixed by fillet welding 14.
At the base of the beam web 2b to the beam flange 2a, scallops (notches) 15 are provided so that the backing of the flange butt welding of the flange can be easily attached. By directly fixing a part of the beam web 2b to the nut hardware 5 in this way, it is possible to bear the beam end shearing force, and the gusset plate 7 can be omitted.
FIG. 6 (c) shows an example in which the gusset plate 7 is omitted, and the fixing portion of the nut hardware 5 to the beam web 2b is formed long.
【００３８】支圧座板６は、図１２における従来のテコ
反力作用を、図８(a) に示すように、解消するものであ
り、高力ボルト３を挿通可能なボルト穴８を有する厚板
リング状の部材であり、ボルト径の２倍相当の外径を有
し厚みのある平座金を用いればよい。この支圧座板６の
厚みは、補強板４の中央の溝溶接１１の余盛が２〜３ｍ
ｍあるため、この余盛部とナット金物５とが当たらない
ようなクリアランスが得られる厚みとする。また、この
支圧座板６は、単独で製作して座金と同様に使用し、あ
るいは予めナット金物５に溶接で固定して使用すること
ができ、また図７(a) に示すように、ナット金物５の雌
ねじ穴９を設ける部分を柱側へ突出させ、ナット金物５
と一体成形で形成することもできる。ここで、ナット金
物５の形状は、変断面スプリットティ（ハイスプリッ
ト）状としている。As shown in FIG. 8A, the supporting seat plate 6 eliminates the conventional lever reaction force in FIG. 12 and has a bolt hole 8 through which the high-strength bolt 3 can be inserted. A plate washer-shaped member having an outer diameter equivalent to twice the bolt diameter and a thick flat washer may be used. The thickness of the supporting plate 6 is such that the margin of the groove welding 11 at the center of the reinforcing plate 4 is 2-3 m.
Since there is m, the thickness is set so that a clearance is obtained such that the extra metal portion does not contact the nut hardware 5. The supporting plate 6 can be manufactured independently and used in the same manner as a washer, or can be used by being fixed to the nut fitting 5 in advance by welding. As shown in FIG. The part where the female screw hole 9 of the metal fitting 5 is provided is projected toward the column side, and the nut metal fitting 5 is formed.
It can also be formed by integral molding. Here, the shape of the nut hardware 5 is a split tee (high split) shape with a variable cross section.
【００３９】ガセットプレート７は、その基部を柱フラ
ンジ１ａの外面に上下のナット金物５の間に位置するよ
うに溶接で固定し、先端部を梁ウェブ２ｂに添接して高
力ボルト接合する。また、柱フランジ１ａと梁ウェブ２
ｂの間隔が大きい場合には、ガセットプレート７と梁ウ
ェブ２ｂとにスプライスプレート１６を添接して高力ボ
ルト接合する。The gusset plate 7 has its base fixed to the outer surface of the column flange 1a by welding so as to be located between the upper and lower nut fittings 5, and its tip end is joined to the beam web 2b by high strength bolting. The column flange 1a and the beam web 2
If the distance b is large, the splicing plate 16 is attached to the gusset plate 7 and the beam web 2b and joined by high-strength bolts.
【００４０】以上のような接合装置において、(1) 工場
において、柱フランジ１ａの板厚が薄いときには、通し
鉄骨柱１の柱フランジ１ａの外面に補強板４を添接して
溶接等で固定し、次いで、柱フランジ１ａ、補強板４に
ボルト穴８を穿設する。一方、厚板に切断加工・ねじ加
工を施して製作したナット金物５を鉄骨梁２の端部に溶
接で固定する。In the joining apparatus as described above, (1) in a factory, when the thickness of the column flange 1a is small, the reinforcing plate 4 is attached to the outer surface of the column flange 1a of the through steel column 1 and fixed by welding or the like. Then, a bolt hole 8 is formed in the column flange 1a and the reinforcing plate 4. On the other hand, a nut metal member 5 produced by cutting and screwing a thick plate is fixed to an end of the steel beam 2 by welding.
【００４１】(2) 現場において、ガセットプレート７を
用いる場合には、柱フランジ１ａに溶接で固定されてい
るガセットプレート７を梁ウェブ２ｂに仮ボルト接合し
て鉄骨柱１、１間に鉄骨梁２を架け渡す。柱フランジ１
ａまたは補強板４とナット金物５との間に支圧座板６を
挿入し、高力ボルト３を柱フランジ１ａの内側からボル
ト穴８を通して雌ねじ穴９に螺合し、締付けを行って柱
フランジ１ａにナット金物５すなわち鉄骨梁２を緊結す
る。しかる後、ガセットプレート７と梁ウェブ２ｂを仮
止めした高力ボルトを本締めする。(2) When the gusset plate 7 is used at the site, the gusset plate 7 fixed to the column flange 1a by welding is temporarily bolted to the beam web 2b to form a steel beam between the steel columns 1, 1. Overlay 2. Column flange 1
a or the supporting plate 6 is inserted between the reinforcing plate 4 and the nut hardware 5, and the high-strength bolt 3 is screwed into the female screw hole 9 through the bolt hole 8 from the inside of the column flange 1a, and tightened. The nut fitting 5, that is, the steel beam 2 is fastened to 1a. Thereafter, the high-strength bolt temporarily fixing the gusset plate 7 and the beam web 2b is fully tightened.
【００４２】以上は、補強板４・ナット金物５・支圧座
板６を組み合わせた接合装置について説明したが、これ
に限定されることなく、本発明では、次のような態様と
することもできる。即ち、図１(a) に示すように、スプ
リットティー５’を用い、柱フランジ１ａとスプリット
ティー５’との間に支圧座板６を配設し、あるいは板状
のボルト貫通接合金物５”を用い、柱フランジ１ａと接
合金物５”の間に支圧座板６を配設した構造とすること
もできる。この場合、高力ボルト３はスプリットティー
５’、接合金物５”を貫通させ、先端のナット１７を締
付けて緊結を行う。Although the joining apparatus in which the reinforcing plate 4, the nut hardware 5, and the supporting seat plate 6 are combined has been described above, the present invention is not limited to this, and the present invention may have the following modes. . That is, as shown in FIG. 1 (a), a split tee 5 'is used, a bearing plate 6 is disposed between the column flange 1a and the split tee 5', or a plate-shaped bolt-through joint metal 5 "is used. And a supporting plate 6 may be provided between the column flange 1a and the joint metal member 5 ″. In this case, the high-strength bolt 3 penetrates the split tee 5 ′ and the metal joint 5 ″, and tightens the nut 17 at the tip to perform the tightening.
【００４３】また、図１(b) に示すように、支圧座板６
を無くしてナット金物５を直接柱フランジ１ａに緊結
し、さらに梁フランジ２ａへの固定は、ナット金物５の
梁側の面から添接板１８を一体的に水平に突設し、この
添接板１８を梁フランジ２ａに添接してボルト接合する
構造とすることもできる。この場合、添接板１８は梁フ
ランジ２ａの片側にのみ設けてもよいし（シングルシャ
ー）、両側に設けてもよい（ダブルシャー）。Further, as shown in FIG.
In order to fix the nut hardware 5 directly to the column flange 1a and further to fix it to the beam flange 2a, an attachment plate 18 is integrally and horizontally protruded from the beam-side surface of the nut hardware 5 and this attachment is performed. It is also possible to adopt a structure in which the plate 18 is attached to the beam flange 2a and joined by bolts. In this case, the attachment plate 18 may be provided only on one side of the beam flange 2a (single shear) or may be provided on both sides (double shear).
【００４４】なお、本発明は図示例に限らず、本発明の
技術思想の範囲内で種々の態様をとれることはいうまで
もない。It is needless to say that the present invention is not limited to the illustrated examples, but can take various forms within the scope of the technical idea of the present invention.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明の開放形断面柱と梁の接合装置
は、以上のような構成からなるので、次のような効果を
得ることができる。According to the present invention, the apparatus for joining a column and a beam having an open section has the above-described structure, and the following effects can be obtained.
【００４６】(1) 支圧座板を用いることにより、従来の
スプリットティ形式の接合金物に生じるテコ反力作用を
無くすことができ、継手効率を向上させることができ
る。(1) By using the bearing plate, it is possible to eliminate the lever reaction force acting on the conventional split-tee type metal joint, thereby improving the joint efficiency.
【００４７】(2) 支圧座板により梁フランジの引張力ま
たは圧縮力を伝達し、ボルトは柱の内側から螺合するの
で、ナット金物の外形寸法を従来のスプリットティに比
べて小さくすることができ、所要材料を低減することが
できる。(2) Since the tensile force or the compressive force of the beam flange is transmitted by the bearing plate, and the bolt is screwed in from the inside of the column, the external dimensions of the nut hardware can be reduced as compared with the conventional split tee. The required materials can be reduced.
【００４８】(3) ナット金物を用いることにより、ボル
トを柱フランジの内側から締付けることが可能となり、
また別にナットを設けることが不要となる。ボルトの配
置が従来のスプリットティ形式における梁側からの締付
けが不要となることにより、コンパクトなボルト配置と
することができ、接合金物の小型・軽量化を図ることが
でき、かつ従来よりも太径の高力ボルト接合が可能とな
り、ボルト４本タイプのボルト形式で、実用的に低層か
ら高層建築の鉄骨骨組をラーメン構造とすることができ
る。(3) By using the nut hardware, the bolt can be tightened from the inside of the column flange.
In addition, it is not necessary to separately provide a nut. Since the bolt arrangement does not require tightening from the beam side in the conventional split tee type, a compact bolt arrangement can be achieved, the joint hardware can be reduced in size and weight, and a thicker than before. A high-strength bolt joint with a large diameter can be used, and a steel frame of low-rise to high-rise building can be practically made into a ramen structure in the form of four bolts.
【００４９】(4) ナット金物の梁側の面は平坦であり、
ボルト配置に制約されることなく梁端を自由に溶接固定
でき、またＨ形断面の鉄骨梁の溶接に当り、梁ウェブの
一部を直接固定することができるので、力学的には梁端
剪断力を負担することが可能となり、工場製作上は鉄骨
梁の軸方向に対して上下の金物の直角度と位置決めに有
効である。(4) The surface of the nut hardware on the beam side is flat,
The beam end can be freely fixed by welding without being restricted by the bolt arrangement, and a part of the beam web can be directly fixed when welding an H-shaped steel beam. This makes it possible to bear the force, and is effective in terms of the perpendicularity and positioning of the upper and lower hardware with respect to the axial direction of the steel beam in factory production.
【００５０】(5) ナット金物と梁ウェブの溶接におい
て、梁端の剪断力を負担できる溶接長さを確保できるよ
うにナット金物の形状を自由に設計することができるの
で、従来から行われている柱フランジに固定したガセッ
トプレートの梁ウェブへの接合を省略することが可能と
なる。(5) In the welding of the nut fitting and the beam web, the shape of the nut fitting can be freely designed so as to secure a welding length capable of bearing the shearing force of the beam end. The joining of the gusset plate fixed to the column flange to the beam web can be omitted.
【００５１】(6) ボルト２本タイプのナット金物を用い
ることも可能となり、接合金物のより小型・軽量化を図
ることができ、さらに、この場合には、梁フランジの応
力伝達の継手効率は１００％となる。(6) It is also possible to use a two-bolt type nut hardware, so that the joint hardware can be made smaller and lighter. In this case, the joint efficiency of stress transmission of the beam flange is reduced. 100%.
【００５２】(7) 柱側に水平ダイヤフラムの不要な柱フ
ランジの補強方法により、鉄骨柱をＳＲＣ構造とすると
きコンクリートの充填性が良好となる。(7) Due to the method of reinforcing the column flange that does not require a horizontal diaphragm on the column side, when the steel column has the SRC structure, the filling property of the concrete becomes good.
【００５３】(8) ナット金物は厚板から加工することが
でき、また太径の高力ボルトも工場で量産することがで
き、ラーメン構造を構成するための柱・梁接合部の機能
は工場製品に集約することができ、工事現場では最も少
ないボルト本数で組立てられる。従って、接合部の品質
管理が容易であり、工場製作の工程が少なく、工事現場
での能率が向上する。(8) Nut hardware can be processed from a thick plate, and large-diameter high-strength bolts can be mass-produced in a factory. It can be integrated into products and can be assembled with the least number of bolts at the construction site. Therefore, the quality control of the joint is easy, the number of steps for manufacturing the factory is small, and the efficiency at the construction site is improved.
【図１】本発明の開放形断面柱と梁の接合装置の基本的
な種々の例を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view showing various basic examples of an apparatus for joining a column and a beam having an open section according to the present invention.
【図２】本発明の開放形断面柱と梁の接合装置の一実施
例を示す(a) は平面図、(b) は正面図、(c) は鉄骨梁位
置での側面断面図、(d) は補強板近傍位置での側面断面
図、(e) は補強板の形状が異なる補強板近傍位置での側
面断面図である。2 (a) is a plan view, FIG. 2 (b) is a front view, and FIG. 2 (c) is a side sectional view at the position of a steel beam, (d) is a side cross-sectional view at a position near the reinforcing plate, and (e) is a side cross-sectional view at a position near the reinforcing plate having a different shape of the reinforcing plate.
【図３】図２における接合装置の部分拡大図であり、
(a) は側面断面図、(b) は正面図である。3 is a partially enlarged view of the joining device in FIG. 2,
(a) is a side sectional view, and (b) is a front view.
【図４】(a) は図３の部分拡大平面図、(b) は本発明の
接合装置の分解図、(c) は柱フランジと補強板の固定方
法の変形例を示す平面図、(d) は補強板を仕口部の範囲
に高力ボルト接合した例の平面図である。4 (a) is a partially enlarged plan view of FIG. 3, (b) is an exploded view of the joining device of the present invention, (c) is a plan view showing a modification of the method of fixing the column flange and the reinforcing plate, d) is a plan view of an example in which a reinforcing plate is joined to the area of the joint portion with high-strength bolts.
【図５】本発明のボルト２本タイプのナット金物を用い
た接合装置を示す(a) は側面断面図、(b) は正面図であ
る。5 (a) is a side sectional view and FIG. 5 (b) is a front view showing a joining device using a two bolt type nut hardware of the present invention.
【図６】(a) は本発明のボルト４本タイプのナット金物
の例を示す正面図、(b) 本発明のボルト４本タイプのナ
ット金物の例を示す正面図、(c) はガセットプレートを
省略した接合装置の例を示す正面図および側面断面図で
ある。6A is a front view showing an example of a four-bolt type nut hardware of the present invention, FIG. 6B is a front view showing an example of a four-bolt type nut hardware of the present invention, and FIG. 6C is a gusset It is the front view and side sectional drawing which show the example of the joining apparatus which omitted the plate.
【図７】(a) は本発明のナット金物の変形例を示す断面
図および正面図、(b) は本発明の補強板の変形例を示す
平面図である。7A is a sectional view and a front view showing a modified example of the nut hardware of the present invention, and FIG. 7B is a plan view showing a modified example of the reinforcing plate of the present invention.
【図８】(a)は本発明の応力伝達メカニズムとボルトに
加わる応力を示す線図、(b) は補強板の溶接位置とその
曲げモードを示す概略平面図である。8 (a) is a diagram showing a stress transmission mechanism of the present invention and a stress applied to a bolt, and FIG. 8 (b) is a schematic plan view showing a welding position of a reinforcing plate and a bending mode thereof.
【図９】(a) は従来のスプリットティ方式におけるボル
ト配置の限界を示す側面断面図、(b) は本発明のナット
金物のボルト配置の限界を示す側面断面図である。FIG. 9A is a side sectional view showing a limit of a bolt arrangement in a conventional split tee system, and FIG. 9B is a side sectional view showing a limit of a bolt arrangement of a nut fitting of the present invention.
【図１０】開放形断面の鉄骨柱の例を示す平面図であ
る。FIG. 10 is a plan view showing an example of a steel column having an open cross section.
【図１１】(a) は従来のブラケット方式による柱梁接合
構造を示す正面図および平面図、(b) は従来のスプリッ
トティ方式による柱梁接合構造を示す正面図および平面
図である。11A is a front view and a plan view showing a conventional beam-column joint structure using a bracket method, and FIG. 11B is a front view and a plan view showing a conventional beam-joint structure using a split tee method.
【図１２】(a) は従来のスプリットティを用いた場合に
ボルトに加わる付加引張力Ｑを説明するための線図、
(b) は従来の変断面のスプリットティを用いた場合にボ
ルトに加わる付加引張力Ｑ’を説明するための線図であ
る。FIG. 12 (a) is a diagram for explaining an additional tensile force Q applied to a bolt when a conventional split tee is used,
(b) is a diagram for explaining an additional tensile force Q ′ applied to a bolt when a conventional split tee with a variable cross section is used.
【図１３】スプリットティの種々のタイプを示す正面図
および側面図である。FIG. 13 is a front view and a side view showing various types of split tees.
１…開放形断面の鉄骨柱 １ａ…柱フランジ １ｂ…柱ウェブ ２…鉄骨梁 ２ａ…梁フランジ ２ｂ…梁ウェブ ３…高力ボルト ４…補強板 ５…ナット金物 ５’…スプリットティ ５”…板状のボルト貫通接合金物 ６…支圧座板 ７…ガセットプレート ８…ボルト穴 ９…雌ねじ穴 １０…溶接 １１…溝溶接 １２…中心線 １３…突合せ溶接 １４…隅肉溶接 １５…スカラップ １６…スプライスプレート １７…ナット １８…添接板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel column of open cross section 1a ... Column flange 1b ... Column web 2 ... Steel beam 2a ... Beam flange 2b ... Beam web 3 ... High-strength bolt 4 ... Reinforcement plate 5 ... Nut hardware 5 '... Split tee 5 "... Plate -Shaped bolt penetrating joint metal 6 ... bearing plate 7 ... gusset plate 8 ... bolt hole 9 ... female screw hole 10 ... welding 11 ... groove welding 12 ... center line 13 ... butt welding 14 ... fillet welding 15 ... scallops 16 ... splice plate 17 ... Nut 18 ... Blanking plate
Claims (8)
に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置において、柱
フランジに接合ボルトが挿通されるボルト穴を穿設し、
鉄骨梁には前記接合ボルトが貫通して取付けられる接合
金物を固定し、柱フランジと前記接合金物の間に前記接
合ボルトが挿通される座金状の支圧座板を介在させてな
ることを特徴とする開放形断面柱と梁の接合装置。1. A joining apparatus for joining an end of a steel beam to an outer surface of a column flange of a steel column having an open section, wherein a bolt hole through which a joining bolt is inserted is formed in the column flange.
The steel beam is fixed to a joint fitting through which the joining bolt is penetrated and attached, and a washer-shaped bearing seat plate through which the joining bolt is inserted is interposed between the column flange and the joining metal. Open-section column and beam joining equipment.
に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置において、柱
フランジに接合ボルトが挿通されるボルト穴を穿設し、
鉄骨梁には前記接合ボルトの先端が螺着される有底の雌
ねじ穴が形成され縁端距離が雌ねじ穴中心より軸径以上
の縁辺を持つナット金物を固定し、接合ボルトを柱フラ
ンジの内側からナット金物に螺入して締付けてなること
を特徴とする開放形断面柱と梁の接合装置。2. A joining apparatus for joining an end of a steel beam to an outer surface of a column flange of a steel column having an open section, wherein a bolt hole through which a joining bolt is inserted is formed in the column flange.
A female screw hole with a bottom is formed in the steel beam to which the tip of the joint bolt is screwed, and a nut hardware whose edge distance is equal to or larger than the shaft diameter from the center of the female screw hole is fixed, and the joint bolt is placed inside the column flange. An open column and beam joining device characterized by being screwed into a nut fitting and tightened.
に鉄骨梁の端部を接合するための接合装置において、柱
フランジに接合ボルトが挿通されるボルト穴を穿設し、
鉄骨梁には前記接合ボルトの先端が螺着される有底の雌
ねじ穴が形成されたナット金物を固定し、柱フランジと
前記ナット金物の間に前記接合ボルトが挿通される座金
状の支圧座板を介在させ、接合ボルトを柱フランジの内
側からナット金物に螺入して締付けてなることを特徴と
する開放形断面柱と梁の接合装置。3. A joining device for joining an end of a steel beam to an outer surface of a column flange of a steel column having an open section, wherein a bolt hole through which a joining bolt is inserted is formed in the column flange.
A nut fitting having a female screw hole with a bottom to which the tip of the joining bolt is screwed is fixed to the steel beam, and a washer-shaped bearing seat in which the joining bolt is inserted between a column flange and the nut fitting. An open section column and beam joining apparatus, wherein a joining bolt is screwed into a nut fitting from the inside of a column flange and a plate is interposed therebetween, and tightened.
置において、接合金物またはナット金物と支圧座板とが
一体成形されていることを特徴とする開放形断面柱と梁
の接合装置。4. The joining device according to claim 1, wherein the joining hardware or the nut hardware and the bearing plate are formed integrally with each other.
請求項４に記載の接合装置において、接合金物またはナ
ット金物は、梁フランジおよび梁ウェブに溶接で固定さ
れていることを特徴とする開放形断面柱と梁の接合装
置。5. The joining apparatus according to claim 1, wherein the joining hardware or the nut hardware is fixed to the beam flange and the beam web by welding. An open type column and beam joining device.
請求項４に記載の接合装置において、接合金物またはナ
ット金物は、梁側に添接板を有し、この添接板を梁フラ
ンジに添接してボルト接合または溶接で固定してなるこ
とを特徴とする開放形断面柱と梁の接合装置。6. The joining apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the joining hardware or the nut hardware has an attachment plate on a beam side, and this attachment plate is An open section column and beam joining apparatus, which is fixed to a beam flange by bolting or welding.
４、請求項５、または請求項６に記載の接合装置におい
て、梁ウェブが、柱フランジの外面に固定されたガセッ
トプレートに直接ボルト接合され、あるいはスプライス
プレートを介してボルト接合されていることを特徴とす
る開放形断面柱と梁の接合装置。7. The gusset plate according to claim 1, wherein the beam web is fixed to an outer surface of the column flange. An open column and beam joining apparatus, wherein the apparatus is directly bolted to the panel or bolted via a splice plate.
４、請求項５、請求項６、または請求項７に記載の接合
装置において、柱フランジの外面が補強板で補強されて
いることを特徴とする開放形断面柱と梁の接合装置。8. The joining apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the outer surface of the column flange is reinforced by a reinforcing plate. An apparatus for joining a column and a beam having an open cross section.
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|---|---|---|---|
| JP09214555A JP3129682B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Open section column and beam joining device |
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