JPS6158620B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、角形鋼管性とＨ形鋼梁とからなる
鉄骨ラーメンにおける柱・梁剛接合装置に関す
る。

〔従来技術〕

従来、角形鋼管柱とＨ形鋼梁等の鉄骨梁を剛接
合するには現場作業性から角形鋼管柱の接合部側
面に接合ブラケツトを溶接によつて固着し、この
接合ブラケツトに鉄骨梁を接合ボルトと添えプレ
ートとによつて接合するかあるいは角形鋼管柱の
接合部面に鉄骨梁を直接溶着している。

〔発明の解決しようとする問題点〕

ところで角形鋼管柱とＨ形鋼梁とをブラケツト
を介して接合すると接合ブラケツトや接合ボルト
等の部品点数が増えるばかりでなくその分だけ現
場における仕事量が増す。この場合、溶接による
接合ブラケツトの取付けは主に工場で行われるた
め、工場より建築現場まで運搬する際に接合ブラ
ケツトが邪魔になり運搬効率が大幅にダウンする
ばかりでなく接合ブラケツトを破損することがあ
る。またＨ形鋼梁を角形鋼管柱に直接溶着するに
は高い施工精度が要求され、作業が粗雑になりや
すい建築現場では製品の信頼性が得がたい。

この発明は、柱として角形鋼管を、梁としてＨ
形鋼を用い、柱と梁の接合をブラケツトによらず
梁接合筒体を用い、柱と梁接合筒体とは溶接で、
梁と梁接合筒体とは引張ボルト接合により剛接合
を実現することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は前記目的を達成するために発明され
たもので、本発明の柱・梁接合装置は、肉厚が柱
の肉厚より厚い筒状の梁接合筒体のテーパーを設
けた端面に、角形鋼管柱の端部を突合せ溶接によ
り取付けると共に、梁接合筒体の側部には複数の
ネジ孔が形成してあり、高力ボルトを、Ｈ形鋼梁
端部に溶接により取付けられＨ形鋼梁の板厚より
厚肉のエンドプレートの透孔に挿通し、かつ、前
記ネジ孔に螺着し、Ｈ形鋼梁を梁接合筒体に接合
してなるものである。

本発明は、梁接合筒体により柱と梁を接合する
もので、梁接合筒体と柱とは突合せ溶接により、
梁接合筒体と梁とは高力ボルト接合により接合す
ることにより、剛接合とした。

剛接合を確実ならしめるため、梁接合筒体と柱
との突合せ溶接に際しては、柱より厚肉の梁接合
筒体の端面をテーパー状にし開先を設け易くし
た。また、同じ目的で梁接合筒体と梁との高力ボ
ルト接合に際しては、Ｈ形鋼梁の板厚より厚肉の
エンドプレートを介して柱より厚肉の梁接合筒体
に螺着した。これらが相まつて、接合部は、母材
（柱または梁）より強く、外力に対しても変形し
にくくなり、剛接合となる。

剛接合の利点は、一般に地震や風圧に対し柱
と梁だけで抵抗できるのでブレース、耐力壁等が
不要となる、ブレース、耐力壁を省略できるこ
とにより、大空間が創出でき、開口部も位置、大
きさとも自由にとれる等である。本発明の剛接合
は、ブラケツトを用いないので、前記利点に加え
て運搬効率がよい、く体数量の削減や部品構
成が単純化され、現場での作業が簡易、能率的で
施工品質の確保や工期短縮につながる等の利点を
有し、高品質で経済性にすぐれた建物く体の量産
化を可能にした。

本発明の効果は、本発明の要件の一つでも欠け
ば達成されない。

柱と梁接合筒体を突合せ溶接しない場合は、接
合部の強度を母材以上とすることは難しく、剛接
合は達成困難である。

また、梁と梁接合筒体とを高力ボルトによる引
張ボルト接合としない場合は、接合部が外力に対
し変形し易く、かつ接合部の強度は梁母材のそれ
以上にはならず、剛接合は実現できない。そして
また、梁のエンドプレートを梁母材より厚肉にし
ない場合は、接合部が外力に対し変形し易く、剛
接合は実現できない。

さらに、梁接合筒体を柱より厚肉にしない場合
は、接合部が外力に対し変形し易く、しかも接合
部が母材より強くはならず、剛接合は実現できな
い。しかも、梁接合筒体を柱より肉厚にしないと
高力ボルトが使えない上、突合せ溶接もしにくく
なり、剛接合は実現できない。

本発明は、各構成要件が有機的に一体となつて
結合することにより極めて合理的な鉄骨ラーメン
構造の実現を可能としたのである。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例を図面によつて説明する
と、角形鋼管柱２の端部が、筒状の梁接合筒体３
に取付けられ、この梁接合筒体３にＨ形鋼梁１が
複数本の梁接合高力ボルト４によつて、結合され
ている。

梁接合筒体３には、端面にテーパー８が設けら
れており、角形鋼管柱１の上部分や下部分の端部
が、この端面に突合せ溶接で固着されている。ま
た、梁接合筒体３の四側部には複数個のネジ孔５
が形成され、このネジ孔５に梁接合高力ボルト４
は螺着されている。

また、梁接合筒体３の肉厚は、角形鋼管柱２の
肉厚より厚くされている。

さらに、梁接合高力ボルト４及びネジ孔５の数
量と梁接合筒体３の断面は当接梁接合筒体３に作
用する諸応力に抵抗できるように設計する。

なお、鋳鋼製梁接合筒体３を用いる場合は溶接
構造用鋳鋼製とすることが好ましい。さらに、厚
肉の角形鋼管、熱間引抜鋼管等を用いて梁接合筒
体３を作製することもできる。

一方、鉄骨梁１の端部には梁接合筒体３の側部
に当接するエンドプレート６が溶接によつて固着
され、エンドプレート６にはネジ孔５に対向する
透孔７が形成され、梁接合高力ボルト４は透孔７
に挿通される。ここで、高力ボルトによる引張ボ
ルト接合を実現するため、エンドプレート６の板
厚は、梁端に作用する諸応力に抵抗できるよう梁
のフランジの板厚に比べ厚肉になつている。さら
に、エンドプレート６と梁接合筒体３との接合面
を張力を導入した梁接合高力ボルトすなわち高力
ボルトで密着させることにより、柱梁接合部の固
定度を確保し、剛接合としている。

第３図は梁接合筒体３の変形例を示したもの
で、第３図では角形鋼管柱と梁の幅が同一かある
いは梁幅より柱幅が小さい場合に梁接合筒体３の
外径を鉄骨梁１の梁幅より若干大きく形成するこ
とによつて接合金物の幅に幾分余裕を持たせ、
柱・梁接合部の接合誤差を吸収できるようにする
等、施工性が高められている。

第４図ａ，ｂ，ｃ、鉄骨梁がＬ字状、Ｔ字状お
よび十字状にそれぞれ接合された柱・梁接合部を
示したものである。

〔発明の効果〕 柱の梁を取付ける部分即ち、梁接合筒体は他
の部分よりも肉厚が厚いので変形に対する強度
が大きく、又梁を取付けるためのねじを切つた
取付孔の深さ寸法、すなわちねじの噛み合う寸
法が大きく、従つて梁の取付強度が大きい。

短い柱部材を任意数連結することにより所定
寸法の長い柱を形成することが出来、連結する
迄の部材の取扱い、保管及び管理が容易であ
る。

柱の梁結合部分の仕口部の構成や補強がパイ
プ状の柱の端部に梁接合筒体を突合せ溶接する
だけで済み、従来のごとくダイヤフラムを用い
て柱・梁仕口部を構成する作業が不要なので、
作業性がよい。

柱より肉厚の梁接合筒体側部に形成したネジ
孔に梁接合高力ボルトを螺着することで、高力
ボルト接合を果たし、高力ボルトによる鉄骨梁
の剛接合を可能とした。従つて、現場での接合
が高力ボルトで能率的簡易にでき、現場工数が
減り、工期も短縮される。

ブラケツトが不要になるので、柱の部品種類
を大巾に減らせる。従来の鉄骨ラーメンではブ
ラケツトを用いるため、ブラケツトの種類がＬ
型、Ｔ型、十型とあり、さらに、これが各層ご
とに異なり、方向性も加わるので柱の部品数は
極めて多かつた。本発明では柱の方向性をなく
したことにより柱の種類は基本的には１種類で
足りることになつた。また、ブラケツトがない
ので運搬効率もよく、運送中のブラケツト破損
防止に留意する必要もない。

柱より肉厚の梁接合金物の端面にテーパーを
設け角形鋼管柱と直接突合せ溶接するので十分
な強度が期待できる。このような突合せ溶接に
よれば接合部の応力は圧縮・引張力で伝達さ
れ、耐力が大きく、信頼性も高い。特に梁接合
筒体の端面にテーパーを設けることにより、突
合せ溶接を確実に行うことができる。

肉厚の梁接合金物を用い、柱とは前記の突合
せ溶接により、梁とは前記の高力ボルトによる
引張ボルト接合により、それぞれ剛接合するこ
とにより、新しい合理的な鉄骨ラーメン構造を
創出した。すなわち、部品の種類が減るためこ
れをより単純化し、加工度を減らし、工場工数
を削減できる。また、荷姿向上により在庫管理
費と運搬費が大巾に低下する。さらに部品構成
が単純なため耐火被覆がやりやすい等多くの利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄骨ラーメンにおける柱・梁接合部の
分解側面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断
面図、第３図は接合金物の変形例を示す断面図、
第４図ａ，ｂ，ｃは鉄骨梁がＬ字状、Ｔ字状およ
び十字状に接合された柱接合部分の断面図であ
る。 １……鉄骨梁、２……角形鋼管柱、３……接合
金物、４……梁接合ボルト、５……ネジ孔、６…
…接合プレート、７……透孔、８……端面のテー
パ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 肉厚が柱の肉厚より厚い筒状の梁接合筒状の
   テーパーを設けた端面に、角形鋼管柱の端部を突
   合せ溶接により取付けてあり、高力ボルトを、Ｈ
   形鋼梁端部に溶接により取付けてあるＨ形鋼梁の
   板厚より厚肉のエンドプレートの透孔に挿通し、
   かつ梁接合筒体の側部の複数のネジ孔に螺着する
   ことによりＨ形鋼梁を梁接合筒体に接合してある
   柱・梁剛接合装置。