TW201802325A - 柱與梁之接合構造及接合方法 - Google Patents

Abstract

於柱接合一對外隔板。於外隔板在端板和柱所夾的方向形成母螺絲。於梁之上下的翼板部及腹板的端面，藉由熔接而接合端板。端板13之上下的伸出部，在對應外隔板之母螺絲的位置形成螺栓孔。端板藉由平行於梁之長度方向的方向的螺栓，而接合於外隔板。

Description

柱與梁之接合構造及接合方法

本發明是有關於一種使梁對鋼管柱接合之柱與梁之接合構造等的發明。

習知，於使用鋼管柱之構造物中，有著將由H型鋼所構成的梁接合的情況。在接合柱與梁的情況，於接合部為了有效率地將來自梁之應力傳遞到柱，會設有對應梁之翼板部的高度的貫通隔板(through diaphgram)或內隔板。貫通隔板是利用熔接而接合於柱與柱之間的板狀構件，內隔板是利用熔接而接合於柱的內部的板狀構件。通常，貫通隔板或內隔板是預先在工廠被接合。

作為如此之柱梁接合構造，有著使柱的外周面之至少安裝梁的範圍形成平坦之柱梁接合金屬件熔接接合於柱，並將H型鋼所構成的梁藉由非開孔(non-scallop)熔接而接合於柱梁接合金屬件之外周側的柱梁接合構造(專利文獻1)。

又，也有使用接合於柱之外表面的外隔板的方法(例如專利文獻2)。 [先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2001-329613號公報 [專利文獻2]日本特開2015-224460號公報

[發明的概要] [發明所欲解決的課題] 但是，於柱內部設置內隔板的作業，有著所謂熔接量多，作業性差的問題。又，記載於專利文獻1之構造中，需要使柱樑接合部一體成形，金屬件的質量變大且成為高價者。

又，外隔板雖可從柱的外部進行作業，然而在專利文獻2的構造中，有著所謂連接部的構造複雜且大型化的問題。又，由於外隔板的尺寸大，所以要將接合了外隔板的柱從工廠進行搬運是困難的。

本發明是鑒於如此的問題而完成的，在於以提供一種不於柱內部接合隔板等構件，又，不使用特殊構造的柱梁接合金屬件，可以簡易的構造僅在柱的外部進行作業的柱與梁之接合構造為目的。 [用以解決課題的手段]

為了達成前述之目的，第1發明是一種柱與梁之接合構造，其特徵在於具備有：外隔板，接合於柱的外表面的相異高度；及第1梁，於端面接合第1端板，於前述外隔板，在前述第1端板和前述柱所夾的方向形成母螺絲，於前述第1端板，在對應前述外隔板之前述母螺絲的位置形成螺栓孔，前述第1端板和前述外隔板於平行前述第1梁之長度方向的方向藉由螺栓而接合。

也可以是前述外隔板於周方向被分割成複數個，被分割了的各個前述外隔板至少橫跨前述柱之二面而接合於前述柱之外表面。

也可以是被分割了的各個前述外隔板之間隔著間隙而接合於前述柱。

也可以是具有高度和前述第1梁相異，且朝著和前述第1梁在相異的方向，和前述柱接合的第2梁，於前述第2梁的端面接合第2端板，前述第2端板的高度是比前述第2梁的高度高，且前述第2端板的兩端部是從前述第2梁的兩翼板面朝上下伸出，並於前述第2端板的伸出部在對應於前述外隔板之前述母螺絲的位置形成螺栓孔，前述第2端板和前述外隔板在平行於前述第2梁的長度方向的方向藉由螺栓而接合。

也可以是前述第1端板的高度比前述第1梁的高度高，前述第1端板的兩端部是從前述第1梁的兩翼板面朝上下伸出，前述螺栓孔是形成於前述第1端板的伸出部。

依據第1發明，由於柱的外表面接合外隔板，所以可僅在柱的外部施工，相較於內隔板或貫通隔板施工容易。又，由於於平行於梁之長度方向的方向以螺栓將端板和外隔板接合，所以外隔板的厚度是和螺栓的接合大小左右便可。因此，不使用特殊構造之柱梁接合金屬件，施工容易，且可獲得小型且簡易構造的柱與梁之接合構造。

又，外隔板於周方向被分割成複數個時，外隔板之朝柱的接合變得容易。又，利用被分割了的外隔板至少橫跨於2面而接合於柱，而可確實地將來自梁的應力傳遞至柱。

又，利用被分割了的外隔板之間在柱的外周隔著間隔接合，而可藉由柱或外隔板的加工精度等，抑制於外隔板和柱之間產生間隙等情事。

又，接合不同高度的梁時，藉由使用對應各個梁的高度的端板，在對應於各個端板的部位接合於外隔板，即使是對彼此高度不同的梁，也可以簡易的構造來對應。

又，利用使第1端板的高度比第1梁的高度高，且將螺栓孔形成於第1端板之伸出部，而可不與第1梁的腹板干擾地配置螺栓。

第2發明是一種柱與梁之接合方法，其特徵在於：使用外隔板、及事先於端面接合了端板的梁，於前述外隔板，在前述端板和前述柱所夾的方向形成母螺絲，前述端板的高度比前述梁的高度高，前述端板的兩端部從前述梁的兩翼板面朝上下伸出，於前述端板之伸出部，在對應於前述外隔板之母螺絲的位置形成螺栓孔，於柱之外表面的相異高度，接合前述外隔板，朝著平行於前述梁之長度方向的方向，將螺栓插入到前述螺栓孔和前述母螺絲，而將前述端板和前述外隔板接合。

依據第2發明，可以獲得可在現場易於施工的柱與梁之接合方法。 [發明的效果]

依據本發明，可提供一種不於柱內部接合隔板等構件，又，不使用特殊構造的柱梁接合金屬件，而可以簡易的構造僅在柱的外部進行作業的柱與梁之接合構造。

[用以實施發明的形態] 以下，就有關本發明之實施形態的柱與梁之接合構造1進行說明。圖1是顯示柱與梁之接合構造1的立體圖，圖2是平面圖(柱5的斷面圖)。柱與梁之接合構造1是於柱5接合了複數根梁9a的構造。

柱5是中空的方形鋼管柱。又，為第1梁之梁9a是H型鋼。而且，在圖示的例子中，雖顯示了於柱5的四面的各個面，相同高度的梁9a接合於四方向的例子，然而梁9a也可以是僅接合於二方向，也可以是接合於三方向。

於柱5接合一對外隔板3a、3b。而且，外隔板3a、3b接合於柱5的外表面。外隔板3a、3b是隔著預定的間隔於不同的高度設於柱5。於外隔板3a、3b，朝前述第1端版和前述柱所夾的方向形成母螺絲15(參照圖2)。

於梁9a之上下的翼板部11a、11b及腹板的端面，藉由熔接而接合端板13a，端板13a為第1端板。端板13a的高度是比梁9a的高度高。因此，端板13a之上下的兩端部是從梁9a之兩翼板部11a、11b的上下表面朝上下伸出。端板13a之伸出部在對應於外隔板3a、3b之母螺絲15的位置形成有螺栓孔17。螺栓孔17是比母螺絲15大的孔。複數個螺栓孔17於上下的各個部位是橫向一列地配置。

由於螺栓孔17及母螺絲15的位置是大致一致，所以在與梁9a的長度方向平行的方向，可將螺栓7插入到螺栓孔17及母螺絲15。因此，端板13a在與梁9a的長度方向平行的方向，藉由螺栓7而接合於外隔板3a、3b。

而且，作為柱與梁的接合方法，首先將梁9a和端板13a預先在工廠等接合。外隔板3a、3b也可以是預先在工廠等接合於柱5之外表面的不同高度，也可以是在現場接合。不管任一者，由於柱5的外形沒有過度變大，所以搬運等容易。在現場，藉由於與梁9a之長度方向平行的方向將螺栓7插入到螺栓孔17及母螺絲15而接合端板13a和外隔板3a、3b，而可獲得柱和梁的接合。

以上，依據第1實施形態，不於柱5的內部接合內隔板等構件，又，不使用特殊構造之柱梁接合金屬件，可獲得可以簡單之構造僅在柱5的外部進行作業的柱與梁之接合構造1。此時，外隔板3a、3b若預先接合於柱5時，由於僅以螺栓7便完成接合，所以在現場的作業容易。又，由於外隔板3a、3b和端板13a藉由螺栓7接合，所以可確實地將來自梁9a的應力傳遞至柱5。

接著，就有關第2實施形態進行說明。圖3是顯示柱與梁之接合構造1a的平面圖(柱5的斷面圖)。而且，於以下的說明中，有關達到跟柱與梁之接合構造1相同機能的構成，賦予跟圖1~圖2相同的符號，而省略重複的說明。

柱與梁之接合構造1a雖是大致跟柱與梁之接合構造1相同，然而在外隔板3a、3b於周方向分割成複數個的點上是不同的。在圖示的例子中，外隔板3a是在柱5之各個面的寬度方向的大略中央被分割，且於周方向被四分割。而且，外隔板3a也是相同。被分割後之各個外隔板3a至少橫跨柱5的兩面接合於柱5的外表面。

此時，外隔板3a彼此之間形成間隙19。利用做成如此，藉由柱5及外隔板3a的加工精度而使外隔板3a之間對接，抑制在柱5和外隔板3a之間形成間隙等，可有效地將外隔板3a朝柱5接合。

而且，既使是在將外隔板3a於周方向被分割的情況，利用外隔板3a以橫跨於柱5之至少兩面的方式設置L字等的彎曲形狀，可有效率地進行從梁9a朝柱5之應力傳遞。如此，外隔板3a可以橫跨於柱5之至少兩面的方式分割時，例如，如圖4所示之柱與梁之接合構造1b般，也可以是將對角線上相對向之一組的角落部作為分割部。

又，如圖5所示之柱與梁之接合構造1c般，外隔板3a也可以是在柱5之相對向之一組的面之寬度方向大略中央被分割，且於周方向被二分割。即使於此情況，利用外隔板3a以橫跨於柱5之至少兩面(在本實施形態中為三面)的方式設置U字等的彎曲形狀，而可有效率地進行從梁9a朝柱5的應力傳遞。

而且，應力傳遞充分時，如圖6所示之柱與梁之接合構造1d般，外隔板3a也可以是不以橫跨柱5之兩面的方式配置。例如，也可以是將在對角線上相對向之二組的角落部全部作為分割部。

依據第2實施形態，可以獲得和第1實施形態相同的效果。又，利用分割外隔板3a、3b，外隔板3a對柱5的接合容易。

接著，就有關第3實施形態進行說明。圖7是顯示柱與梁之接合構造1e的側面圖。而且，於以下的實施形態中，如圖3所示，雖顯示外隔板3a被四分割的例子，然而其他的實施形態也可適用。

柱與梁之接合構造1e跟柱與梁之接合構造1a大致相同，然而外隔板3a、3b的厚度較厚，且於各個角落部形成切口21。亦即，雖然外隔板3a、3b全體是略矩形，然而在本實施形態中，角落部的角是成為被切口了的形狀。

利用使外隔板3a、3b的厚度較厚，而可使母螺絲15的深度較深。因此，可使和螺栓7之螺合長度較長。其結果，可提高螺栓7和外隔板3a、3b的接合強度。

又，即使是使外隔板3a、3b較厚，利用形成切口21，也可抑制外隔板3a、3b的重量增加，並且也可抑制材料成本的上升。此時，外隔板3a、3b的角落部由於幾乎不會對應力傳遞有貢獻，所以即使形成切口21，也幾乎不會使從梁9a朝柱5之應力傳遞降低。

依據第3實施形態，可獲得跟和第1實施形態相同的效果。又，由於外隔板3a、3b厚，所以可提高梁9a和柱5的接合強度，並且可使外隔板3a、3b作成最適當的形狀設計。

接著，就有關第4實施形態進行說明。圖8是顯示柱與梁之接合構造1f的側面圖。而且，在圖示的例子中，是顯示於相對向之兩方向接合了梁9a的狀態。

柱與梁之接合構造1f是跟柱與梁之接合構造1a大致相同，然而自梁9a之上下的翼板部11a、11b起算之端板13a的伸出量較大。亦即，端板13a的全高較高。

又，同樣地，外隔板3a、3b的高度也是對應端板13a而使各個的高度較高。利用使端板13a之自梁9a的上下表面起算的伸出量較大，且使外隔板3a、3b的高度較高，而可使母螺絲15及螺栓孔17於翼板部11a、11b的上下分別配置兩列。亦即，於梁9a的上下，可分別藉由複數列的螺栓7，接合端板13a和外隔板3a、3b。

而且，於梁9a的上下，分別藉由複數列的螺栓7而接合端板13a和外隔板3a、3b的方法並不限於圖8所示的例子。例如，圖9所示之柱與梁之接合構造1g般，也可以是以於上下橫跨翼板部11a的方式，配置一對外隔板3a，且以於上下橫跨翼板部11b的方式，配置一對外隔板3b。

而且，關於配置於翼板部11a之下部的外隔板3a，是以螺栓7不與梁9a之腹板干擾的方式配置。同樣地，關於配置於翼板部11b之上部的外隔板3b，是以螺栓7不與梁9a之腹板干擾的方式配置。

如此，利用將外隔板3a、3b以橫跨翼板部11a、11b的方式分別配複數段，且將各個外隔板3a、3b和端板13a及梁9a接合，而可有效率地提高梁9a與柱5之接合強度。又，此時，不需要使端板之尺寸過剩地較大。

又，同樣的效果也可以是如圖10所示之柱與梁之接合構造1h般，以於上下橫跨翼板部11a的方式，來配置高度較高的外隔板3a，以於上下橫跨翼板部11b的方式，來配置高度較高的外隔板3b。亦即，也可以是對圖9所示之柱與梁之接合構造1g，分別使上下一對的外隔板3a、3b一體化。如此，以橫跨翼板部11a、11b的方式配置各個外隔板3a、3b，且於翼板部11a、11b各個之上下，利用以複數段接合外隔板3a、3b和端板13a，而可提高梁9a和柱5之接合強度。

依據第4實施形態，可獲得和第1實施形態同樣的效果。又，由於可增加螺栓7的根數，所以可提高梁9a和柱5之接合強度。

接著，就有關第5實施形態進行說明。圖11是顯示柱與梁之接合構造1i的側面圖。柱與梁之接合構造1i是梁9a、9b接合於柱5。為第2梁之梁9b，高度是和梁9a相異。又，梁9b和梁9a在相異的方向接合於柱5。而且，在圖示的例子中，是顯示在相對向的兩方向接合了梁9a、9b的狀態。

梁9b之上下的翼板部11a、11b及腹板的端面，藉由熔接而將為第2端板之端板13b接合。端板13b的高度也比梁9b的高度還高。因此，端板13b之上下的兩端部是從梁9b之兩翼板部11a、11b的上下面朝上下伸出。而且，端板13b比起端板13a高度也較低。

在梁9b被接合的部位，於柱5接合一對外隔板3b、3c。而且外隔板3c的形狀及構造是和外隔板3a、3b相同。外隔板3c是和外隔板3a、3b同樣地接合於柱5的外表面。外隔板3b、3c是隔著預定間隔於相異的高度設於柱5。在圖示的例子中，外隔板3c是接合於比外隔板3a還低的位置。而且，外隔板3a、3b、3c之高度方向的位置關係並不限於圖示的例子。例如，雖是顯示使梁9a、9b的下端位置(翼板部11b之高度)一致的例子，然而也可以是使上端位置(翼板部11a的高度)一致。或是，也可以是錯開梁9a、9b之各自之上下端的高度。

端板13b的伸出部於對應外隔板3b、3c之母螺絲15的位置形成螺栓孔17。端板13b藉由平行於梁9b之長度方向的方向的螺栓7而接合於外隔板3b、3c。

在本實施形態中，外隔板3a、3b、3c由於是於周方向被四分割，所以只要是僅在和梁9a、9b(端板13a、13b)的接合部分別配置外隔板3a、3b、3c即可。因此，如圖示般，僅於二方向接合梁9a、9b時，外隔板3a、3c分別是半周份便可。如此，在本實施形態中，即使是對高度不同的梁9a、9b也可適用。

又，圖12是顯示柱與梁之接合構造1j的側面圖。柱與梁之接合構造1j相對於柱與梁之接合構造1i，是更在直交於紙面的方向接合有梁9b者。

即是在本實施形態中，由於外隔板3a、3b、3c於周方向被四分割，所以僅在和梁9a、9b(端板13a、13b)的接合部分別配置外隔板3a、3b、3c便可。例如，圖示之例子的背面側也接合梁9b時(亦即，梁9b接合於三方向，梁9a接合於剩下的一方向的情況)，外隔板3b、3c需要接合於全周，然而外隔板3a只要是半周份便可。

而且，於此情況，也可以是使和梁9a接合之端板13a進一步與外隔板3c接合。亦即，也可在與外隔板3c之母螺絲15對應之部位的端板13a設置螺栓孔17，在不與腹板干擾的範圍內，藉由螺栓7和外隔板3c接合。利用做成如此，相對於高度較高的梁9a，由於可增加螺栓7的根數，所以可更提高接合強度。

依據第5實施形態，可獲得和第1實施形態相同的效果。又，關於高度不同的梁9a、9b也可有效率地和柱5接合。而且，接合的梁9a、9b並不限於圖示的例子，也可以是將梁9b接合於一方向，也可以是於互相直交的兩方向分別配置梁9a、9b。

以上，一面參照所附圖面，一面說明本發明之實施形態，然而本發明之技術範圍並不為前述之實施形態所左右。只要是熟知該項技藝者，於申請專利範圍記載之技術思想的範疇內，可想到各種變更例或修正例是很清楚的，可以了解有關其等也當然是屬於本發明之技術範圍。

例如，只要是外隔板3a、3b和端板13a的接合強度充分時，如圖13所示之柱與梁之接合構造1k般，也可以是以螺栓7僅在翼板部11a的下部和翼板部11b之上部將外隔板3a、3b、及端板13a接合。亦即，端板13a也可以是不在朝梁9a之兩翼板面之上下伸出的位置藉由螺栓7固定，而是僅在兩翼板面的內側藉由螺栓7固定。利用做成如此，而可使端板13a的高度更低。

而且，更不用說各實施形態可互相組合。

1、1a〜1k‧‧‧柱與梁之接合構造
3a〜3c‧‧‧外隔板
5‧‧‧柱
7‧‧‧螺栓
9a〜9b‧‧‧梁
11a〜11b‧‧‧翼板部
13a〜13b‧‧‧端板
15‧‧‧母螺絲
17‧‧‧螺栓孔
19‧‧‧間隙
21‧‧‧切口

圖1是顯示柱與梁之接合構造1的立體圖。 圖2是顯示柱與梁之接合構造1的平面圖。 圖3是顯示柱與梁之接合構造1a的平面圖。 圖4是顯示柱與梁之接合構造1b的平面圖。 圖5是顯示柱與梁之接合構造1c的平面圖。 圖6是顯示柱與梁之接合構造1d的平面圖。 圖7是顯示柱與梁之接合構造1e的平面圖。 圖8是顯示柱與梁之接合構造1f的平面圖。 圖9是顯示柱與梁之接合構造1g的平面圖。 圖10是顯示柱與梁之接合構造1h的平面圖。 圖11是顯示柱與梁之接合構造1i的平面圖。 圖12是顯示柱與梁之接合構造1j的平面圖。 圖13是顯示柱與梁之接合構造1k的平面圖。

1‧‧‧柱與梁之接合構造

3a‧‧‧外隔板

5‧‧‧柱

7‧‧‧螺栓

9a‧‧‧梁

11a‧‧‧翼板部

13a‧‧‧端板

15‧‧‧母螺絲

17‧‧‧螺栓孔

Claims (6)

1. 一種柱與梁之接合構造，其特徵在於具備有： 外隔板，接合於柱的外表面的相異高度；及 第1梁，於端面接合第1端板， 於前述外隔板，在前述第1端板和前述柱所夾的方向形成母螺絲， 於前述第1端板，在對應前述外隔板之前述母螺絲的位置形成螺栓孔， 前述第1端板和前述外隔板於平行前述第1梁之長度方向的方向藉由螺栓而接合。
2. 如請求項第1項之柱與梁之接合構造，其中前述外隔板於周方向被分割成複數個，被分割了的各個前述外隔板至少橫跨前述柱之二面而接合於前述柱之外表面。
3. 如請求項第2項之柱與梁之接合構造，其中被分割了的各個前述外隔板之間隔著間隙而接合於前述柱。
4. 如請求項第1項之柱與梁之接合構造，其具有高度和前述第1梁相異，且朝著和前述第1梁相異的方向，和前述柱接合的第2梁， 於前述第2梁的端面接合第2端板， 前述第2端板的高度是比前述第2梁的高度高，且前述第2端板的兩端部是從前述第2梁的兩翼板面朝上下伸出，並於前述第2端板的伸出部在對應於前述外隔板之前述母螺絲的位置形成螺栓孔， 前述第2端板和前述外隔板在平行於前述第2梁的長度方向的方向藉由螺栓而接合。
5. 如請求項第1項之柱與梁之接合構造，其中前述第1端板的高度是比前述第1梁的高度高，前述第1端板的兩端部是從前述第1梁的兩翼板面朝上下伸出，前述螺栓孔是形成於前述第1端板的伸出部。
6. 一種柱與梁之接合方法，其特徵在於： 使用外隔板、及事先於端面接合了端板的梁， 於前述外隔板，在前述端板和前述柱所夾的方向形成母螺絲， 前述端板的高度是比前述梁的高度高，前述端板的兩端部從前述梁的兩翼板面朝上下伸出，於前述端板之伸出部，在對應於前述外隔板之母螺絲的位置形成螺栓孔， 於柱之外表面的相異高度，接合前述外隔板， 朝著平行於前述梁之長度方向的方向，將螺栓插入到前述螺栓孔和前述母螺絲，而將前述端板和前述外隔板接合。