WO2017026113A1 - 柱と梁との接合構造及び方法 - Google Patents

柱と梁との接合構造及び方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017026113A1
WO2017026113A1 PCT/JP2016/003614 JP2016003614W WO2017026113A1 WO 2017026113 A1 WO2017026113 A1 WO 2017026113A1 JP 2016003614 W JP2016003614 W JP 2016003614W WO 2017026113 A1 WO2017026113 A1 WO 2017026113A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
column
plate
diaphragm
divided
steel pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/003614
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宇野　暢芳
一朗 井上
洋行 新村
由悟 佐藤
岡田　忠義
Original Assignee
日鐵住金建材株式会社
日之出水道機器株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日鐵住金建材株式会社, 日之出水道機器株式会社 filed Critical 日鐵住金建材株式会社
Priority to US15/750,000 priority Critical patent/US10253492B2/en
Priority to MX2018001432A priority patent/MX2018001432A/es
Priority to JP2017534101A priority patent/JPWO2017026113A1/ja
Publication of WO2017026113A1 publication Critical patent/WO2017026113A1/ja

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • E04B1/21—Connections specially adapted therefor
    • E04B1/215—Connections specially adapted therefor comprising metallic plates or parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E04B1/5806—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a cross-section having an open profile
    • E04B1/5812—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a cross-section having an open profile of substantially I - or H - form
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2406—Connection nodes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2415—Brackets, gussets, joining plates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2418—Details of bolting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2448—Connections between open section profiles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2454—Connections between open and closed section profiles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2466—Details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2478—Profile filled with concrete

Definitions

  • the present invention relates to a column-to-beam joining structure and method for joining an H-shaped steel beam to a column with an outer diaphragm.
  • a diaphragm construction method is often applied to steel pipe columns constituting a building structure to reinforce and prevent deformation everywhere.
  • the through diaphragm method which is one of such diaphragm methods, is assembled by cutting a steel pipe column at the upper and lower flange positions of the H-shaped steel beam, and then inserting the diaphragm and welding it to the steel pipe column.
  • the H-shaped steel beam is preliminarily cut out as a beam bracket for the portion to be joined to the steel pipe column, and is welded to the diaphragm through its upper and lower flanges, and is attached by welding the web to the skin plate of the steel pipe column.
  • the beam bracket and the H-shaped steel beam attached to the diaphragm are joined to each other by high-strength bolt friction joining.
  • a high blade method (registered trademark) has been put into practical use.
  • this high blade method registered trademark
  • two sets of cast steel integrated outer diaphragms (high blades) for upper flange and lower flange are inserted into a steel pipe column.
  • the upper and lower flanges of the H-shaped steel beam are fixed to each outer diaphragm by welding.
  • a beam bracket for joining to the steel pipe column is cut out.
  • the upper and lower flanges of the beam bracket are welded to the high blade, and the web of the beam bracket is welded to the rib plate attached to the column skin plate.
  • the beam bracket and the H-shaped steel beam are joined to each other by high-strength bolt friction joining.
  • various shapes and the like having excellent stress transferability have been studied.
  • a high-strength bolt tension joining method has also been put into practical use.
  • the steel pipe column and the H-shaped steel beam are connected by split tee or high-strength bolt tension bonding via an end plate welded to the short surface of the H-shaped steel beam.
  • the split tee is used, the flange and the steel plate column skin plate are joined by high strength bolt tension joining, and the split tee web and the flange of the H-shaped steel beam are joined by high strength bolt friction joining.
  • the web of the H-shaped steel beam is friction-joined with a rib plate attached to a steel pipe column as needed.
  • Patent Document 2 discloses an example in which the outer diaphragm is configured by combining column-beam joint hardware such as a split diaphragm. According to the technique disclosed in Patent Document 2, a method is adopted in which a beam-to-column joint is joined by a bolt without welding to a steel pipe column. In addition, the inside of the column beam joint metal is filled with a filler such as mortar resin, for example, to transmit stress by the adhesive force of the filler and the shear strength of the bolt.
  • the technique disclosed in Patent Document 2 has an advantage that an increase in production labor and the like can be prevented by eliminating the need for welding work when attaching to a steel pipe column.
  • Patent Document 2 since a process of filling a filler such as a mortar resin is included, the production labor is increased correspondingly, and the material cost of the filler is required. There was a problem.
  • the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a column-to-beam joint structure and method in which an H-shaped steel beam is joined to a column by an outer diaphragm.
  • the diaphragm can be attached to the column without using welding, reducing the manufacturing effort and cost, shortening the construction period, and also providing excellent stress transmission performance during an earthquake. It is to provide a joint structure and method of a beam.
  • the present inventors when joining an H-shaped steel beam to a column with an outer diaphragm, use a beam plate in a divided diaphragm obtained by dividing the outer diaphragm into a plurality of flanges in the H-shaped steel beam. At the same time, the column plate provided at the end of the beam plate is brought into contact with the column, and the joint surface between the divided diaphragms is arranged near the corner portion of the column.
  • the column-beam connection structure is a column-beam connection structure in which an H-shaped steel beam is bonded to a column by an outer diaphragm.
  • the outer diaphragm includes a plurality of divided diaphragms,
  • the divided diaphragm has a column plate that is in contact with the column, and among the plurality of divided diaphragms, the divided diaphragm arranged along the H-shaped steel beam is formed on a flange of the H-shaped steel beam.
  • Each column surface of the column has a beam plate that is attached and has the column plate provided at the end thereof, and the joint surface between the divided diaphragms is in the vicinity of the corner portion of the column.
  • the column-beam joint structure according to the second aspect of the present invention is the structure according to the first aspect of the present invention, wherein the split diaphragms are provided with tensile joints erected upward and / or downward from the surface of the beam plate. It is characterized by being contacted.
  • the bolt as the joining member is inserted between the tensile joints that are in contact with each other between the adjacent divided diaphragms, and the tip thereof. Is screwed with a nut.
  • the column-beam joint structure according to the fourth invention is characterized in that, in the third invention, the tensile joint and the joint member are separated from a flange in the H-shaped steel beam.
  • the joining structure of the column and the beam is located on the side farther from the pillar than the joining member between the tensile joints that are in contact with each other between the adjacent divided diaphragms.
  • a stress transmission mechanism for transmitting a shearing force is provided.
  • the split diaphragm is a means for removing welding or a means for removing adhesion to the pillar via the pillar plate. It is characterized by being fastened and fixed by.
  • the outer diaphragm is disposed around the column while the column plate is in contact with the column.
  • a space is formed between the joint surfaces of the divided diaphragms, and the contact pressure is generated by tightening and fixing the divided diaphragms so as to reduce the distance by the joint member.
  • connection structure between a column and a beam according to the eighth invention is any one of the first to seventh inventions, wherein the outer diaphragm is provided for the upper and lower flanges of the H-shaped steel beam.
  • the beam plate is configured such that when the tensile force from the H-shaped steel beam is transmitted, the beam plate The contact pressure from the column plate provided at the end to the column surface of the column is reduced, and the tensile force is transmitted from the column plate to another divided diaphragm having other column plates facing each other.
  • the divided diaphragm applies a compressive force to the column from the other column plate based on the transmitted tensile force.
  • the column plate has a width in the height direction that is wider on the corner side of the column and more on the center side of the column. It is characterized by being configured narrowly.
  • the column-to-column connection structure according to the eleventh aspect of the invention is characterized in that a greater contact pressure is applied to the column surface near the corner portion from the column plate.
  • a column / beam joining structure in which a split diaphragm obtained by dividing the outer diaphragm into a plurality of parts is brought into contact with the column in a method of joining a column and a beam to an H-shaped steel beam by an outer diaphragm.
  • the split diaphragm arranged along the H-shaped steel beam among the plurality of split diaphragms is attached to a flange of the H-shaped steel beam by attaching a beam plate provided with the column plate at an end,
  • a beam plate provided with the column plate at an end
  • the outer diaphragm can be installed in a stable state based on mechanical attachment means without performing welding joint to the steel pipe column. Based on the friction force exerted between the outer diaphragm and the outer diaphragm, it is possible to prevent the outer diaphragm from dropping due to gravity. In addition, in the event of an earthquake, it is possible to prevent the outer diaphragm from moving in a vertical direction due to a force acting in the vertical direction and moving significantly as a problem in terms of force transmission. In particular, since the outer diaphragm can be fixed to the steel pipe column without using welding, the work labor involved in the production can be reduced.
  • the web in the so-called H-shaped steel beam may be configured not to be directly joined between the steel pipe columns, and the beam bracket as in the prior art may not be provided between the web and the steel pipe columns.
  • the construction of the beam bracket which was mainly used in the prior art, is no longer required, so the construction cost can be greatly reduced based on the reduction of production labor, and the construction period can be shortened. It becomes.
  • the beam bracket since the beam bracket is not necessary, it is not necessary to attach the beam bracket to the steel pipe column in advance, and it is possible to transport the steel pipe as it is, thereby improving transport efficiency. In addition, it is possible to ensure stable quality of the joint structure.
  • the necessity for considering the design for improving impact resistance etc. is also relieved considerably, therefore It becomes possible to improve the freedom degree of design.
  • FIG. 1 is a perspective view of a steel pipe column / beam joining structure 10 to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a plan sectional view thereof
  • FIG. 3 is a side view thereof.
  • the outer diaphragm 1 is arranged so that the H-shaped steel beam 3 is orthogonal to the column surface of the steel pipe column 5.
  • the present invention is not limited to this, and the H-shaped steel beam 3 may be arranged to be inclined in the vertical direction or the horizontal direction with respect to the column surface of the steel pipe column 5.
  • the steel pipe column 5 is a steel pipe having a rectangular cross section and having a predetermined plate thickness applied as a column for a building structure.
  • the steel pipe column 5 plays a role of preventing the collapse and collapse of the building structure while supporting the weight of the building structure itself even in a large shake caused by a large earthquake.
  • a case where the steel pipe column 5 has a rectangular cross section such as a square cross section, a rectangular cross section, etc. will be described as an example.
  • the corner portion 5a in the steel pipe column 5 may be formed in an arc shape or may be substantially a right angle.
  • the H-shaped steel beam 3 forms a framework of a building structure together with the steel pipe column 5, and includes an upper flange 31 provided at the upper end of the web 32, and a lower flange 33 provided at the lower end of the web 32. It consists of H-section steel which has.
  • the H-shaped steel beam 3 is attached via the outer diaphragm 1 so as to be orthogonal to the column surface of the steel pipe column 5.
  • FIG. 1 the case where four H-shaped steel beams are arranged at 90 ° intervals with respect to the steel pipe column 5 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the H-shaped steel beam 3 is made plastic by yielding before the steel pipe column 5 even during a large stress action such as a large earthquake as will be described later, thereby preventing the steel pipe column 5 from being plasticized. Or by reducing it, it works to prevent the collapse of the building structure.
  • the outer diaphragm 1 is composed of a pair of upper and lower via an H-shaped steel beam 3 as shown in FIG.
  • the upper outer diaphragm 1 is attached from the upper side of the upper flange 31, and the lower outer diaphragm 1 is attached from the lower side of the lower flange 33.
  • the outer diaphragm 1 is configured by combining a plurality of divided diaphragms 2. That is, in a plan view, the outer diaphragm 1 is arranged so as to surround the periphery of the steel pipe column 5 by the divided diaphragm 2.
  • the outer diaphragm 1 is premised on the use of steel, stainless steel, cast steel, spheroidal graphite cast iron or the like, but is not limited thereto, and any other metal such as an aluminum alloy other than steel is used. You may do it.
  • the split diaphragm can be a factory welded assembly product with strict welding quality control.
  • the split diaphragm 2 functions as one outer diaphragm 1 when combined with each other.
  • the divided diaphragm 2 has a configuration in which the outer diaphragm 1 is equally divided into four parts, but the present invention is not limited to this. May be. Moreover, it is not limited to the shape divided
  • FIG. 4 is a plan view of one divided diaphragm 2
  • FIG. 5 is a perspective view thereof.
  • the split diaphragm 2 includes a beam plate 22 that is in contact with the upper flange 31 or the lower flange 33 in the H-shaped steel beam 3 and a column plate 23 that is in contact with the steel pipe column.
  • bolt holes 127 for bolting the upper flange 31 or the lower flange 33 in the H-shaped steel beam 3 are drilled in advance.
  • a plurality of bolt holes 127 are provided along the longitudinal direction C and the width direction.
  • the beam plate 22 has a straight front end portion 22a and a side end portion 22b whose diameter is expanded in an arc shape from the front end portion 22a.
  • the side end 22b may be formed with a rib (not shown) formed in a convex shape upward and / or downward.
  • the width in the W direction of the front end portion 22 a of the beam plate 22 may be substantially the same as the width in the W direction of the upper flange 31 or the lower flange 33 of the H-shaped steel beam 3.
  • one beam plate 22 is sized so as to be able to join only one upper flange 31 or one lower flange 33 in the H-shaped steel beam 3.
  • the beam plates in the two or more divided diaphragms 2 adjacent to each other with respect to one upper flange 31 or one lower flange 33 are not joined.
  • the side edge part 22b in the beam plate 22 is not limited to the case where the diameter is expanded in an arc shape from the front end part 22a, and may be any other diameter-enlarged shape.
  • the contact surface of the beam plate 22 with the flanges 31 and 33 is subjected to a high friction coefficient treatment as necessary.
  • a high friction coefficient increasing process a metal spraying process, an inorganic zinc rich coating process, or the like is appropriately selected.
  • a thin metal plate that has been processed with a high friction coefficient may be inserted between the beam plate 22 and the flanges 31 and 33.
  • Such a beam plate 22 is attached to each of the H-shaped steel beams 3 arranged at intervals of 90 ° in plan view.
  • the column plate 23 is provided at the end of the beam plate 22 in the C direction.
  • the width in the W direction of the column plate 23 is configured to be wider than the width in the W direction at the front end portion 22 a of the beam plate 22.
  • the beam plate 22 is gradually expanded in diameter from the front end portion 22 a and reaches the column plate 23.
  • the plate surface of the column plate 23 extends in a direction perpendicular to the plate surface of the beam plate 22.
  • the width in the W direction of the column plate 23 is substantially the same as the width of each column surface in the steel pipe column 5 or wider than the width of each column surface in the steel tube column 5. Further, as shown in FIG.
  • the column plate 23 includes an upper column plate portion 23a extending upward from the end portion of the beam plate 22 and a lower column plate extending downward from the end portion of the beam plate 22. And a portion 23b.
  • the column plate 23 can be fixed by being brought into contact with the surface of the steel pipe column 5.
  • the column plate 23 may be configured by only one of the upper column plate portion 23a and the lower column plate portion 23b.
  • the column plate 23 may be subjected to a non-slip treatment on the contact surface with the steel pipe column 5 as necessary.
  • a blast process, a coating process, a metal spray process, a concavo-convex process by knurling or cutting, and the like are appropriately selected.
  • tensile joints 21 are provided.
  • the column plate 23 and the tensile joint 21 may be formed by bending a steel plate integrated with each other, or separate steel plates may be used. You may make it join through welding etc.
  • the tensile joint 21 is extended from the extending direction (W direction) of the column plate 23 in a plan view in a direction bent in a direction of approximately 45 ° in a plan view.
  • the beam plate 22 that is gradually expanded in diameter from the front end portion 22a is continuous from the lower side.
  • the tensile joint portion 21 may include an upper tensile joint portion 21 a that extends upward from the beam plate 22 and a lower tensile joint portion 21 b that extends downward from the beam plate 22. These tensile joint portions 21 are provided with penetrating bolt holes 126. The bolt hole 126 may be provided for each of the upper tensile joint 21a and the lower tensile joint 21b when the tensile joint 21 is constituted by the upper tensile joint 21a and the lower tensile joint 21b. .
  • bond_joining part 21 may differ in the plate
  • the surface of the column plate 23 is substantially perpendicular to the surface of the beam plate 22.
  • the corner portion at the joint portion between the column plate 23 and the beam plate 22 is substantially vertical, stress is concentrated on the corner portion.
  • R may be provided at the corner.
  • the tensile joint portion 21 as a joint surface between the adjacent divided diaphragms 2 is configured to be positioned in the vicinity of the corner portion 5 a of the steel pipe column 5.
  • the tensile joint portions 21 are formed at both ends of the column plate 23 in the W direction as described above. Since the width of the column plate 23 in the W direction is substantially the same as the width of each column surface of the steel pipe column 5, the tensile joints 21 positioned at both ends of the column plate 23 in the W direction are corners of the steel tube column 5. It will be located in the vicinity of the part 5a.
  • each tensile joint 21 is extended from the extending direction (W direction) of the column plate 23 in a plan view in a direction bent in a direction of approximately 45 ° in a plan view, and therefore, the tensile joint between adjacent divided diaphragms 2. 21 are substantially parallel to each other.
  • the space between the tensile joints 21 in the divided diaphragms 2 adjacent to each other is formed.
  • at least the distance e (e 1 , E 2 , e 3 , e 4 ) are designed to satisfy e ⁇ 0.
  • the outer diaphragm 1 is attached.
  • the bolts 25 are inserted into the bolt holes 126 formed in the tensile joints 21 positioned in parallel to each other, and the screw portions of the bolts 25 are fastened and fixed by the nuts 26.
  • the adjacent divided diaphragms 2 gradually approach each other via the tensile joint portion 21.
  • the tensile joint portions 21 of the adjacent divided diaphragms 2 come into contact with or come close to each other, and e described above is reduced.
  • e is of course 0, but e> 0, so that the divided diaphragms 2 may be non-contact with each other.
  • the outer diaphragm 1 and the H-shaped steel beam 3 are attached.
  • Bolts 41 are inserted into bolt holes 127 formed in the beam plate 22 in the divided diaphragm 2.
  • bolt holes (not shown) are also formed in advance in the upper flange 31 or the lower flange 33 to be attached to the beam plate 22, and the bolt holes 127 are inserted through these bolt holes 127.
  • the nut 42 is screwed onto the screw portion of the bolt 41 protruding from the flanges 31 and 33 and tightened. Thereby, the beam plate 22 and the flanges 31 and 33 in the H-shaped steel beam 3 are firmly attached and fixed to each other.
  • the end of the beam plate 22 and the ends of the flanges 31 and 33 of the H-shaped steel beam 3 are butted against each other and welded. You may make it fix by doing. Further, the beam plate 22 and the flanges 31 and 33 may be overlapped with each other and fixed by fillet welding, or may be replaced by any other joining means.
  • one beam plate 22 has a size that can be joined only to one upper flange 31 or one lower flange 33. That is, one beam plate 22 and one upper flange 31 or one lower flange 33 have a one-to-one correspondence with each other. Therefore, as shown in FIG. 7, the beam plate 22 can be bolted to the upper flange 31 or the lower flange 33 in the H-shaped steel beam 3 in advance. That is, after integrating the divided diaphragm 2 on the H-shaped steel beam 3 in advance, these may be brought into close contact with the steel pipe column 5 in the direction of the arrow in the figure. Thereby, the construction of the joint structure 10 is simplified, and a rapid construction can be realized.
  • the split diaphragm 2 into the H-shaped steel beam 3 in advance in the factory, and transport it to the site in that state for attachment. It is also possible to improve the efficiency of on-site construction.
  • the joining between the divided diaphragms 2 is performed based on only so-called mechanical joining members such as bolts, without using any welding joining.
  • any other joining member may be used as an alternative to joining with the bolts 25 and 41.
  • the joining between the divided diaphragms 2 and the joining of the beam plate 22 with the upper flange 31 and the lower flange 33 may be performed in any order.
  • the outer diaphragm 1 can be installed in a stable state without performing welding joint to the steel pipe column 5, and can be prevented from falling based on gravity or the like.
  • the outer diaphragm 1 can be fixed to the steel pipe column 5 without using welding, it is possible to reduce the work labor involved in the production.
  • labor costs necessary for maintaining the quality of welds and costs for various equipment such as inspection devices can be reduced, and the production period can be shortened. For this reason, construction with reduced energy consumption can be performed, and an environment-friendly joining method can be achieved.
  • the web 32 in the so-called H-shaped steel beam 3 is not directly joined to the steel pipe column 5, and no beam bracket as in the prior art is provided between the web 32 and the steel pipe column 5. It is configured.
  • the configuration of the beam bracket in the prior art becomes unnecessary, it is possible to greatly reduce the construction cost based on the reduction of the production labor, and the construction work period can be shortened.
  • the beam bracket is not necessary, it is not necessary to attach it to the steel pipe column 5 in advance, and it can be transported in the state of the steel pipe, so that the transportation efficiency can be improved.
  • it is set as the structure which excluded welding as much as possible, it becomes easy to ensure the stable quality of the joining structure 10.
  • the tensile force T when the tensile force T based on the axial force acts on the joint structure 10, the tensile force T is first transmitted through the flange 31 (33) in the H-shaped steel beam 3.
  • the tensile force T from the flange 31 (33) is transmitted to the beam plate 22 in the split diaphragm 2.
  • the column plate 23 connected thereto is also pulled in that direction.
  • the contact pressure F originally applied to the steel pipe column 5 from the column plate 23 is weakened.
  • the steel pipe column 5 and the column plate 23 are merely brought into contact with each other, and are not directly coupled through other coupling means or welding joints. For this reason, the tensile force T does not act directly on the steel pipe column 5 via the beam plate 22 and the column plate 23.
  • the beam plate 22 is gradually enlarged from the front end portion 22 a and is provided with an R so as to reach the column plate 23.
  • the width of the beam plate 22 deployed around the steel pipe column 5 is widened, the transmission path of the forces T a and T b can be made wider, and smooth stress transmission can be achieved. It becomes possible. As a result, the path through which the forces T a and T b are transmitted is not locally narrowed or bent sharply, and the stress concentration can be kept small. As a result, it is possible to ensure the structural stability of the joint structure 10 itself.
  • the column plate 23 provided on the beam plate 22 to which the initial tensile force T has been transmitted and the column plate 23 facing each other through the steel pipe column 5 are exactly the same as those shown in FIG. C c acts toward the steel pipe column 5.
  • This force C c is in the same direction as the tensile force T transmitted from the beam plate 22 and becomes a compressive force C c acting from the received column plate 23 toward the steel pipe column 5. That is, the tensile force T is generated from the facing column plate 23 to the steel pipe column 5. Is converted into a compressive force C c acting on the. From the facing column plate 23 to the steel pipe column 5 In contrast, the contact pressure based on the tightening by the above-described joining member is originally acting, but in addition to this, a compressive force Cc is further applied.
  • the steel pipe column 5 and the column plate 23 are simply brought into contact with each other, so that the tensile force T is directly applied to the steel tube column via the beam plate 22 and the column plate 23. 5 so as not to act on, whereas the tensile force T of the minute becomes possible to propagate to another, and is capable converted to compressive force C c at the dividing diaphragm 2 which ultimately face.
  • the compressive force P based on the axial force acts in the joint structure 10
  • the compressive force P is transmitted via the flange 31 (33) in the H-shaped steel beam 3 as shown in FIG.
  • the compressive force P from the flange 31 (33) is transmitted to the beam plate 22 in the split diaphragm 2.
  • the column plate 23 connected thereto is also pressed in that direction.
  • the contact pressure based on the tightening by the above-described joining member is originally applied from the column plate 23 to the steel pipe column 5, but in addition to this, a compressive force P is further applied.
  • the joining structure 10 to which the present invention is applied transmits the tensile force T and the compressive force P directly to the steel pipe column 5 as the tensile force regardless of whether the tensile force T or the compressive force P is applied via the beam plate 22. Instead, it can be transmitted as a compression force. For this reason, even when the bending moment M in any direction is loaded on the H-shaped steel beam 3 based on the seismic force, it can be transmitted to the steel pipe column 5 as a compressive force.
  • the steel pipe column 5 to which the compressive force is applied stays in the substantially elastic deformation region without large out-of-plane deformation at the joint portion. It will be a thing. As a result, it becomes possible to prevent plasticization due to a tensile force being applied to the steel pipe column 5. Moreover, while preventing the plastic deformation of the steel pipe column 5, it is possible to prevent collapse of the building structure by first plasticizing the H-shaped steel beam 3 to which a tensile force is applied. For this reason, in order to prevent plastic deformation of the steel pipe column 5, it is not necessary to increase the plate thickness of the steel pipe column 5, which leads to reduction of the material cost of the steel material.
  • the tensile joint portion 21 is extended from the extending direction (W direction) of the column plate 23 in a plan view to a direction bent in a direction of approximately 45 ° in a plan view. For this reason, even when the ends of the flanges 31 and 33 in the H-shaped steel beam 3 are brought close to the steel pipe column 5, the flanges 31 and 33 are separated from the tensile joint 21 and interfere with each other. Disappears. Similarly, joint members such as bolts 25 and nuts 26 that fasten the tensile joints 21 that are brought into contact with each other are also separated from the flanges 31 and 33 that are close to the steel pipe column 5 and may interfere with each other. Disappear.
  • the H-shaped steel beam 3 can be brought closer to the column surface of the steel pipe column 5.
  • the load acting on the outer diaphragm 1 is reduced based on the bending moment of the H-shaped steel beam 3 shown in FIG. 8 by bringing the H-shaped steel beam 3 closer to the column surface of the steel pipe column 5.
  • the plate thickness of each plate constituting the outer diaphragm 1 can be reduced, so that the degree of design freedom increases, and as a result, the manufacturing cost of the outer diaphragm 1 as a member can be kept low.
  • FIG. 11 shows an example in which the joint structure 10 is applied to side portions and corner portions in a building structure.
  • FIG. 11A is an example in which three H-shaped steel beams 3 are attached to the steel pipe column 5 in a T shape in plan view
  • FIG. This is an example in which the H-shaped steel beam 3 is attached in an L shape in plan view.
  • the H-shaped steel beam 3 may be arranged to be shifted with respect to the center of the steel pipe column 5 from the viewpoint of taking a wider room of the building structure. Accordingly, the divided diaphragms 2 do not have a uniform shape.
  • one beam plate 22 and one upper flange 31 or one lower flange 33 are configured in a one-to-one correspondence with each other. It is possible to easily cope with the problem by decentering the position toward one of the W directions.
  • the shape of the split diaphragm 2 that is in contact with the column surface on which the H-shaped steel beam 3 is not provided is not particularly limited, but the beam plate 22 to be attached to the flanges 31 and 33 is made small. Alternatively, the beam plate 22 itself may be omitted. That is, according to the present invention, at least when the H-shaped steel beam 3 in the steel pipe column 5 is brought into contact with the column surface to be joined, the beam plate 22 attached to the flanges 31 and 33 in the H-shaped steel beam 3 is provided. Good thing.
  • the divided diaphragm 2 arranged along the H-shaped steel beam 3 is the only beam of the divided diaphragm arranged along the H-shaped steel beam among the plurality of divided diaphragms. It may have a plate 22.
  • the beam plate 22 may be omitted when the H-shaped steel beam 3 in the steel pipe column 5 is brought into contact with an unjoined column surface. Even in the split diaphragm 2 that is in contact with the column surface on which the H-shaped steel beam 3 is not provided, a bolt 25, a nut 26, and the like are applied so that contact pressure acts from the column plate 23 to the column surface of the steel pipe column 5.
  • a stress transmission mechanism 79 for transmitting a shearing force between the tensile joining portions 21 is provided. May be. As shown in FIG. 12 (b), when a tensile force T is applied from the H-shaped steel beam 3, the direction of the tensile force T described above is approximately 45 ° with respect to the pulling direction between the bolt 25 and the nut 26. Therefore, the shearing force ⁇ acts between the tensile joints 21 in accordance with the load of the tensile force T. The stress transmission mechanism 79 transmits a shearing force ⁇ acting between the tensile joints 21 in contact with each other.
  • the stress transmission mechanism 79 resists the tensile joints 21 that are to be displaced in the shearing direction based on the shearing force ⁇ . As a result, it is possible to suppress the displacement between the divided diaphragms 2 and to ensure the rigidity and proof strength between the tensile joints 21 that are in surface contact with each other. As a result, the shearing force applied to the bolt 25 can be reduced.
  • the stress transmission mechanism 79 is provided on the side farther from the steel pipe column 5 than the bolt 25.
  • the stress transmission mechanism 79 may be configured by a pin inserted into a hole formed when the tensile joint portions 21 are brought into contact with each other.
  • the stress transmission mechanism 79 may be formed into a concavo-convex shape that can be fitted to each other, for example. Since the stress transmission mechanism 79 in which such uneven shapes are fitted to each other is provided between the tensile joints 21, the shearing force that can be transmitted between the tensile joints 21 is increased, and the shearing force applied to them is increased. Can be effectively transmitted.
  • the stress transmission mechanism 79 is not limited to the above-described concavo-convex shape, and may have any shape as long as it can transmit the mutual shear force. Moreover, although the stress transmission mechanism 79 may be provided in any location of the tensile joining part 21, it is desirable to be provided outside the bolt 25 and the nut 26 as shown in FIG. The reason is that when a tensile force is applied to the bolt 25 and the nut 26, a larger compressive force is applied to the outside of the bolt 25 and the nut 26 due to the action of the lever reaction force. This is because high shear resistance can be expected.
  • so-called high-strength bolt tension joining may be performed between the bolt 25 and the nut 26.
  • a tensile force is applied to the bolts 25 and nuts 27 as a result of the above-described tensile force T being loaded, these can be absorbed and the split diaphragm 2 is prevented from being displaced. It becomes possible to do.
  • the present invention it is possible to perform the assembly centering on the bolt joint without using the welding joint, so that it is possible to combine the high-strength bolt joint and absorb the force generated in various places. As a result, it is possible to improve the yield strength of the entire joint structure 10 against an earthquake or the like.
  • the outer diaphragm 1 as described above is attached to the upper flange 31 and the lower flange 33 of the H-shaped steel beam 3, respectively. Therefore, when a bending moment based on vibration is applied to the H-shaped steel beam 3 during an earthquake, it is possible to expect the above-described effects on the upper flange 31 side and the lower flange 33 side.
  • FIGS. 13 and 14 show other variations of the stress transmission mechanism 79.
  • FIG. 13A is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is circular
  • FIG. 13B is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is elliptical
  • FIG. These are examples in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is rhombus
  • FIG. 13D is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is rectangular
  • 14A is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is square
  • FIG. 14B is an example in which the stress transmission mechanism 79 having a triangular cross-sectional shape is integrated with the tensile joint 21.
  • FIG. 13A is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is circular
  • FIG. 13B is an example in which the cross-sectional shape of the stress transmission mechanism 79 is elliptical
  • FIG. These are examples in which
  • FIGS. 14B and 14C are examples in which a stress transmission mechanism 79 having a trapezoidal cross-sectional shape is integrated with the tensile joint 21.
  • the stress transmission mechanism 79 and the tensile joint portion 21 may be configured as separate members.
  • each of the stress transmission mechanisms 79 having a circular cross-section, a cross-sectional ellipse, a cross-sectional rhombus, a cross-sectional rectangle, and a square cross-section is formed on the contact surface of the tensile joint 21 where the centers of these shapes are in surface contact with each other.
  • it is desirable to arrange to pass it is not limited to this.
  • the stress transmission mechanism 79 having a triangular cross section in FIG. 14B and the stress transmission mechanism 79 having a trapezoidal cross section in FIG. Although it is desirable to be disposed so as to pass on the contact surface in the joint portion 21, it is not limited to this.
  • FIG. 15 shows an example in which the joining structure 10 to which the present invention is applied is joined to the H-shaped steel beam 3 based on so-called two-surface friction welding.
  • the split diaphragm 20a is attached to the upper surface and the split diaphragm 20b is attached to the lower surface of the flanges 31 and 33 of the H-shaped steel beam 3, respectively.
  • the divided diaphragms 20a and 20b have a shape in which the divided diaphragm 2 is separated into two with the beam plate 22 as the center.
  • the same components as those of the divided diaphragm 2 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the split diaphragm 20 a has a beam plate 122 a, and the beam plate 122 a is attached to the upper surfaces of the flanges 31 and 33.
  • the split diaphragm 20 b has a beam plate 122 b, and the beam plate 122 b is attached to the lower surfaces of the flanges 31 and 33.
  • These beam plates 122a and 122b are respectively provided with bolt holes (not shown), and are attached to the flanges 31 and 33 by bolts 41 and nuts 42 through the bolt holes.
  • FIG. 16 is a side sectional view showing an example in which the H-shaped steel beams 3 having different heights are attached to the steel pipe column 5.
  • the higher H-shaped steel beam 3 is attached to the outer diaphragm 1 based on the same method as described above. That is, the upper limit interval of the outer diaphragm 1 provided above and below the H-shaped steel beam 3 corresponds to the H-shaped steel beam 3 having a higher height. For this reason, since the vertical distance of the outer diaphragm 1 is wider than the H-shaped steel beam 3 having a low height, a gap is formed between the H-shaped steel beam 3 and the outer diaphragm 1. Will be. For this reason, by inserting another member between the H-shaped steel beam 3 and the outer diaphragm 1, the gap is filled.
  • an interposing member 56 in which an H-shaped steel is notched is interposed between the H-shaped steel beam 3 and the split diaphragm 2.
  • the interposed member 56 is formed by forming flanges 58 and 59 at the upper and lower ends of the web 57.
  • the flange 58 is joined to the lower flange 33 in the H-shaped steel beam 3 by bolts 53 and nuts 54, and the flange 59 is joined to the beam plate 22 in the split diaphragm 2 by bolts 53 and nuts 54.
  • the interposition member 56 is fixed to be separated from each other without contacting the column plate 23.
  • the tensile stress is similarly applied to the beam plate 22 in the divided diaphragm 2 via the interposed member 56, and the same action as described above. An effect will be produced. Further, when compressive stress is transmitted from the lower flange 33, this is transmitted to the beam plate 22 via the interposition member 56, and is transmitted to the steel pipe column 5 as it is.
  • FIG. 17 (a) and 17 (b) are examples in which the width of the column plate 23 in the height direction is configured such that the corner portion 5a side of the steel pipe column 5 is wider and the central portion 5b of the steel pipe column is narrower.
  • FIG. 17A shows a configuration in which the column plate 23 is completely eliminated in the vicinity of the central portion 5 b of the steel pipe column 5, and the beam plate 22 is separated from the steel tube column 5.
  • FIG. 17B is an example in which the width in the height direction of the column plate 23 is gradually narrowed from the corner portion 5 a to the central portion 5 b of the steel pipe column 5.
  • the steel pipe column 5 is such that the column surface near the corner portion 5a is subjected to a larger contact pressure from the column plate 23, and other than the corner portion 5a (for example, the central portion 5b).
  • a very large contact pressure is not applied from the column plate 23.
  • the weight of the column plate 23 can be reduced, the cost of material and transportation efficiency can be reduced, and the welding amount when the column plate 23 and the beam plate 22 are assembled by welding can be reduced. Reduction and welding time reduction can be realized.
  • handling is facilitated by reducing the weight of the divided diaphragm, and the workability of the installer can be improved.
  • the joint structure 10 to which the present invention is applied may be embodied in a configuration as shown in FIG.
  • the attachment plate 140 a is attached to the upper surface of the beam plate 22, and the attachment plate 140 b is attached to the lower surface of the beam plate 22.
  • the flanges 31 and 33 in the H-shaped steel beam 3 are interposed between the attachment plates 140a and 140b, respectively. Then, the attachment plate 140a, the beam plate 22, and the attachment plate 140b are joined by the bolt 41 and the nut 42, and the attachment plate 140a, the flanges 31 and 33, and the attachment plate 140b are joined by the bolt 41 and the nut 42. .
  • the beam plate 22 is attached to the flanges 31 and 33 in the H-shaped steel beam 3 via the attachment plates 140a and 140b. Even if it is set as such a form, there exists an effect similar to the above-mentioned.
  • the joining structure 10 to which this invention is applied demonstrated taking the case where the outer diaphragm 1 was attached with respect to the steel pipe pillar 5 which consists of a square steel pipe, it is not limited to this, It is with respect to the column of a reinforced concrete structure. Of course, the same applies. Even in such a case, the column plate 23 in the divided diaphragm 2 is similarly brought into contact with the column, and the same function is exerted by applying a contact pressure from the column plate 23 to the column.
  • the present invention can also be applied to concrete-filled steel pipe construction (CFT) as an alternative to the steel pipe pillar 5.
  • CFT concrete-filled steel pipe construction

Abstract

【課題】外ダイアフラムについて溶接を使用することなく柱に取り付け可能とし、地震時における応力伝達性能にも優れた柱と梁の接合構造及び方法を提供する。 【解決手段】鋼管柱５にＨ形鋼梁３を外ダイアフラム１により接合する柱と梁の接合方法において、外ダイアフラム１を複数に分割した分割ダイアフラム２における梁プレート２２をＨ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３に取り付けるとともに、梁プレート２２の端部に設けられた柱プレート２３を鋼管柱５に当接させ、分割ダイアフラム２間の接合面を鋼管柱５のコーナー部５ａ近傍に配置することにより、鋼管柱５の各柱面には、一の分割ダイアフラム２における柱プレート２３のみが当接するようにし、柱プレート２３から鋼管柱５の柱面へ接触圧が作用するようにボルト２５、ナット２６を介して互いに締め付け固定する。

Description

柱と梁との接合構造及び方法
　本発明は、柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造及び方法に関するものである。
　従来より、建築構造物を構成する鋼管柱には、随所に補強および変形防止のためにダイアフラム工法が適用される場合が多い。このようなダイアフラム工法の一つである通しダイアフラム工法は、鋼管柱をＨ形鋼梁の上下フランジ位置で切断した上で、ダイアフラムを挿入して鋼管柱に溶接することでこれを組み立てる。Ｈ形鋼梁は、鋼管柱に接合する部分について梁ブラケットとして予め切り出しておき、その上下フランジを通しダイアフラムに溶接接合するとともに、そのウェブを鋼管柱のスキンプレートに溶接接合することにより取り付ける。ダイアフラムに取り付けられた梁ブラケットとＨ形鋼梁とは、高力ボルト摩擦接合により互いに接合される。
　このような通しダイアフラム工法では、鋼管柱の切断工程に加え、ダイアフラムを鋼管柱に溶接接合する工程が加わる。特にこの溶接接合の工程では、鋼管全周に亘り完全溶け込みの溶接が必要となる。このため、これら切断、溶接の各工程に加え、溶接部の検査が必要となり、製作に伴う作業労力の負担が増大してしまうという問題点があった。これに加えて、溶接部における品質を確保するためには、熟練の溶接技術者が必要となる。また、溶接部の非破壊検査において不合格となった場合には、再度手直しが必要となり、製作コストが過大となり、ひいては製作工期も長期化してしまうという問題点があった。また溶接や切断工程が入ることで、各種機器を使用する機会も多くなり、ひいては製作に伴うエネルギーの消費量の増大も招き、環境へ悪影響を与えてしまうことにもなっていた。
　また、従来のダイアフラム工法として、ハイブレード工法（登録商標）も実用化されている。このハイブレード工法（登録商標）では、上フランジ用と下フランジ用の２組の鋳鋼製一体型外ダイアフラム（ハイブレード）を鋼管柱に挿入する。そして、Ｈ形鋼梁の上下フランジを、各外ダイアフラムに溶接接合で固定する。Ｈ形鋼梁は、鋼管柱に接合するための梁ブラケットが切り出される。梁ブラケットの上下フランジは、ハイブレードに溶接接合され、梁ブラケットのウェブは、柱スキンプレートに取り付けられたリブプレートに溶接接合される。梁ブラケットとＨ形鋼梁とは互いに高力ボルト摩擦接合により接合される。このようなハイブレードでは、応力伝達性に優れた形状等が各種検討されている。
　しかしながら、このハイブレード工法では、ハイブレードを鋼管柱へ挿入する作業は多くの工程を要し、作業そのものも困難性を有するものが多い。このため、ハイブレードを鋼管柱へ挿入するための特別な挿入装置も必要となる場合があった。また、このハイブレード工法では、ハイブレードをＨ形鋼梁の上下フランジに溶接接合する必要があり、上述したように製作労力、製作コストの増大を招き、施工期間が長期化してしまうという問題点もあった。
　更に従来の柱梁接合工法としては、高力ボルト引張接合工法も実用化されている。かかる工法では、鋼管柱とＨ形鋼梁とをスプリットティ、又はＨ形鋼梁の短面に溶接接合されたエンドプレートを介して高力ボルト引張接合により連結する。ちなみにスプリットティを利用する場合には、そのフランジと鋼管柱のスキンプレートとを高力ボルト引張接合し、スプリットティのウェブとＨ形鋼梁のフランジとを高力ボルト摩擦接合する。Ｈ形鋼梁のウェブは、必要に応じて鋼管柱に取り付けられたリブプレートと高力ボルト摩擦接合する。　
　しかしながら、このスプリットティ或いはエンドプレートと、鋼管柱との高力ボルト接合では、鋼管柱が閉鎖断面であることから、高力ボルトの挿入と締め付け施工に多くの作業労力を要することとなっていた。一方向から挿入可能なワンサイド高力ボルト等も実用化されているが、そもそもボルトが高価であるとともに、強度も限界がある。また鋼管柱へのボルト孔加工が必要となり、その位置決めや精度確保のために特別な制御装置が必要となってしまうという問題点もあった。
　また外ダイアフラムを複数の分割ダイアフラムで構成する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この特許文献１の開示技術においても分割ダイアフラムは、鋼管柱に対して溶接により接合させる構成を採用していることから、上述したように製作労力、製作コストの増大を招き、施工期間が長期化してしまうという問題点も生じる。
　また特許文献２には、同様に外ダイアフラムとして、分割ダイアフラムの如き柱梁接合金物を組み合わせて構成する例が開示されている。この特許文献２の開示技術によれば、柱梁接合金物を鋼管柱に対して溶接することなく、ボルトにより接合する方法を採用している。また柱梁接合金物の内部には、例えばモルタル樹脂等の充填物を充填することにより、その充填物の付着力及びボルトのせん断耐力によって応力伝達を行うものである。この特許文献２の開示技術では、鋼管柱への取り付け時に溶接作業が不要となることで、製作労力の増大等を防止できる利点がある。
特開２００１－２６２６９９号公報 特開平７－３２４３８０号公報
　しかしながら、上述した特許文献２の開示技術では、あくまでモルタル樹脂等の充填物を充填する工程が入ることから、その分製作労力が増大し、またその充填物の材料コストを要してしまう等の問題点があった。
　そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造及び方法において、外ダイアフラムについて溶接を使用することなく柱に取り付け可能とし、製作労力、製作コストを低減させることができ、施工期間の短縮化も図ることができ、更には地震時における応力伝達性能にも優れた柱と梁の接合構造及び方法を提供することにある。
　本発明者らは、上述した課題を解決するために、柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する際に、外ダイアフラムを複数に分割した分割ダイアフラムにおける梁プレートをＨ形鋼梁におけるフランジに取り付けるとともに、梁プレートの端部に設けられた柱プレートを上記柱に当接させ、分割ダイアフラム間の接合面を柱のコーナー部近傍に配置することにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接するようにし、更に各分割ダイアフラム間を、柱プレートから柱の柱面へ接触圧が作用するように接合部材を介して互いに締め付け固定した柱とＨ形鋼梁との接合構造及び方法を発明した。
　第１発明に係る柱と梁との接合構造は、柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造において、上記外ダイアフラムは、複数に分割された分割ダイアフラムからなり、上記分割ダイアフラムは、上記柱に当接される柱プレートとを有し、複数の上記分割ダイアフラムのうち、上記Ｈ形鋼梁に沿って配置される上記分割ダイアフラムは、上記Ｈ形鋼梁におけるフランジに取り付けられるとともに端部に上記柱プレートが設けられている梁プレートを有し、上記分割ダイアフラム間の接合面が上記柱のコーナー部近傍とされていることにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接され、上記各分割ダイアフラム間は、上記柱プレートから上記柱の柱面へ接触圧が作用するように接合部材を介して互いに締め付け固定されていることを特徴とする。
　第２発明に係る柱と梁との接合構造は、第１発明において、上記分割ダイアフラム間には、梁プレートの面よりも上方及び／又は下方に向けて立設された引張接合部を互いに当接させてなることを特徴とする。
　第３発明に係る柱と梁との接合構造は、第２発明において、上記接合部材としてのボルトは、隣接する上記分割ダイアフラム間において互いに当接される上記引張接合部間に挿通されてその先端がナットにより螺着されてなることを特徴とする。
　第４発明に係る柱と梁との接合構造は、第３発明において、上記引張接合部及び上記接合部材は、上記Ｈ形鋼梁におけるフランジと離間されてなることを特徴とする。
　第５発明に係る柱と梁との接合構造は、第３発明において、隣接する上記分割ダイアフラム間において互いに当接される上記引張接合部間に、上記接合部材よりも上記柱から離間する側にせん断力を伝達するための応力伝達機構が設けられていることを特徴とする。
　第６発明に係る柱と梁との接合構造は、第１～第５発明の何れかにおいて、上記分割ダイアフラムは、上記柱プレートを介して上記柱に対して溶接を除く手段又は接着を除く手段により締め付け固定されていることを特徴とする。
　第７発明に係る柱と梁との接合構造は、第１～第６発明の何れかにおいて、上記外ダイアフラムは、上記柱プレートを上記柱に当接させつつ、当該柱の周囲に配置された上記分割ダイアフラムの接合面間で互いに間隔が形成されるように構成され、上記接合部材により当該間隔を縮減するように上記分割ダイアフラムを締め付け固定することにより、上記接触圧を発生させることを特徴とする。
　第８発明に係る柱と梁との接合構造は、第１～第７発明の何れかにおいて、上記外ダイアフラムは、上記Ｈ形鋼梁の上下フランジに対してそれぞれ設けられることを特徴とする。
　第９発明に係る柱と梁との接合構造は、第１～第８発明の何れかにおいて、上記梁プレートは、上記Ｈ形鋼梁からの引張力が伝達された場合に、当該梁プレートの端部に設けられた柱プレートから上記柱の柱面への接触圧を低減させるとともに、当該柱プレートから対面する他の柱プレートを有する他の分割ダイアフラムまで上記引張力を伝達し、上記他の分割ダイアフラムは、伝達されてきた引張力に基づいて上記他の柱プレートから上記柱に対して圧縮力を負荷することを特徴とする。
　第１０発明に係る柱と梁との接合構造は、第１～第９発明の何れかにおいて、上記柱プレートの高さ方向の幅は、柱のコーナー部側がより広く、柱の中央部側がより狭く構成されていることを特徴とする。
　第１１発明に係る柱と梁との接合構造は、第１０発明において、上記柱は、そのコーナー部近傍の柱面が、上記柱プレートからより大きな接触圧が作用することを特徴とする。
　第１２発明に係る柱と梁との接合構造は、柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合方法において、上記外ダイアフラムを複数に分割した分割ダイアフラムを上記柱に当接させるとともに、複数の上記分割ダイアフラムのうち上記Ｈ形鋼梁に沿って配置する上記分割ダイアフラムは、端部に上記柱プレートが設けられている梁プレートを上記Ｈ形鋼梁におけるフランジに取り付け、上記分割ダイアフラム間の接合面を上記柱のコーナー部近傍に配置することにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接するようにし、上記各分割ダイアフラム間を、上記柱プレートから上記柱の柱面へ接触圧が作用するように接合部材を介して互いに締め付け固定することを特徴とする。
　上述した構成からなる本発明によれば、外ダイアフラムは、鋼管柱に対して溶接接合を行わなくても、機械的な取り付け手段に基づいて安定した状態で設置することが可能となり、鋼管柱と外ダイアフラムとの間で発揮させている摩擦力に基づいて、その外ダイアフラムが重力により落下するのを防止することが可能となる。また、これに加えて、地震時には、上下方向に働く力により当該外ダイアフラムが上下方向に向けて、力の伝達上、問題となるほど有意に移動してしまうことを防止することが可能となる。特に、外ダイアフラムについて溶接を使用することなく鋼管柱に固定することができることから、製作に伴う作業労力を軽減させることができる。また溶接部の品質維持に必要な人件費や検査装置等の各種機器のコストを低減でき、製作工期も短縮化できる。このため、消費エネルギーを低減させた施工を行うことができ、環境にやさしい接合方法とすることが可能となる。また、モルタル樹脂等の充填物を充填する工程も省略することもでき、製作労力、製作コストを低減することも可能となる。
　また、本発明によれば、従来の通しダイアフラム工法のように鋼管柱を切断する労力を省くことが可能となる。さらに本発明によれば、いわゆるＨ形鋼梁におけるウェブを鋼管柱との間で直接接合されない構成とし、ウェブと鋼管柱との間に従来技術の如き梁ブラケットを設けない構成としてもよい。かかる場合には、従来技術において主として用いられていた梁ブラケットの構成が不要となることから、製作労力の軽減に基づく施工コストの大幅な低減を図ることができ、施工工期も短縮することも可能となる。また、梁ブラケットが不要となることから、鋼管柱にこれを予め取り付ける必要も無くなり、鋼管のままの状態で搬送できるため輸送効率化を図ることも可能となる。また、接合構造の安定した品質を確保することが可能となる。また、溶接を行わない構成としているため、耐衝撃性等を向上させるための設計について考慮する必要もかなり軽減されるため、設計の自由度を向上させることも可能となる。
本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造の斜視図である。 本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造の平断面図である。 本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造の側面図である。 一の分割ダイアフラムの平面図である。 一の分割ダイアフラムの斜視図である。 分割ダイアフラムを組み合わせて一の外ダイアフラムを構成する例を示す図である。 本発明を適用した鋼管柱と梁の接合方法の一例について説明するための図である。 本発明を適用した接合構造において、地震力が作用した場合にＨ形鋼梁に対して作用する曲げモーメントＭを示す図である。 分割ダイアフラムにおける梁プレートに伝達された引張力の伝達経路を示す図である。 分割ダイアフラムにおける梁プレートに伝達された圧縮力の伝達経路を示す図である。 建築構造物における隅部に接合構造を適用する例を示す図である。 引張接合部間においてせん断力を伝達するための応力伝達機構を設けた例を示す図である。 応力伝達機構の他の形態のバリエーションを示す図である。 応力伝達機構の更なる他の形態のバリエーションを示す図である。 本発明を適用した接合構造を、いわゆる二面摩擦接合に基づいてＨ形鋼梁に接合する例を示す図である。 互いに高さの異なるＨ形鋼梁を鋼管柱に対して取り付ける例を示す側断面図である。 柱プレートの高さ方向の幅について、鋼管柱のコーナー部側をより広く、鋼管柱の中央部をより狭く構成した例を示す図である。 Ｈ形鋼梁と、分割ダイアフラムとを添接板を介して取り付ける例について説明するための図である。
　以下、本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造について、図面を参照しながら詳細に説明をする。
　図１は、本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造１０の斜視図であり、図２は、その平断面図であり、図３はその側面図を示している。
　本発明を適用した鋼管柱と梁の接合構造１０では、外ダイアフラム１により、鋼管柱５における柱面へＨ形鋼梁３を直交させて配置するものである。但し、これに限定されるものではなく、鋼管柱５における柱面に対して上下方向又は左右方向に向けてＨ形鋼梁３を傾斜させて配置するようにしてもよい。
　鋼管柱５は、断面矩形状で所定の板厚からなる鋼管を、建築構造物用の柱体として適用したものである。この鋼管柱５は、大地震による大きな揺れにおいても建築構造物自体の自重を支えつつ、その倒壊や崩落を防ぐ役割を担う。なお、以下の実施の形態では、この鋼管柱５として断面正方形、断面長方形等のような矩形断面である場合を例にとり説明する。鋼管柱５におけるコーナー部５ａは、円弧状とされていてもよいし、ほぼ直角でもよい。
　Ｈ形鋼梁３は、鋼管柱５とともに、建築構造物の骨組を形造るものであって、ウェブ３２の上端に設けられた上フランジ３１と、ウェブ３２の下端に設けられた下フランジ３３とを有するＨ形鋼からなる。Ｈ形鋼梁３は、鋼管柱５の柱面に対して直交するようにして外ダイアフラム１を介して取り付けられる。図１の例では、あくまで鋼管柱５に対して４本のＨ形鋼梁を互いに９０°間隔で配設する場合について示しているがこれに限定されるものでは無い。なお、このＨ形鋼梁３は、後述するように大地震等の大応力作用時においても鋼管柱５よりも先に降伏させることで塑性化させ、ひいては鋼管柱５の塑性化を防止し、又は低減させることで、建築構造物の倒壊を防ぐように作用する。
　外ダイアフラム１は、図３に示すようにＨ形鋼梁３を介して上下一対で構成される。上側の外ダイアフラム１は、上フランジ３１の上方側から取り付けられ、下側の外ダイアフラム１は、下フランジ３３の下方側から取り付けられる。この外ダイアフラム１は、複数の分割ダイアフラム２を組み合わせることにより構成される。即ち平面視において、この外ダイアフラム１は、分割ダイアフラム２により鋼管柱５の周囲を囲むようにして配置される。この外ダイアフラム１は、鋼、ステンレス鋼、鋳鋼、球状黒鉛鋳鉄等を使用する場合を前提としているが、これに限定されるものではなく、鋼以外にアルミニウム合金等、他のいかなる金属を使用するようにしてもよい。
　また、分割ダイアフラムは、厳密な溶接品質管理がなされた工場溶接組立製品とすることが可能である。
　分割ダイアフラム２は、互いに組み合わせることで一つの外ダイアフラム１としての機能を奏するものである。本実施の形態において、この分割ダイアフラム２は、外ダイアフラム１を均等に４分割した構成とされているが、これに限定されるものではなく、複数であればいかなる数で分割されるものであってもよい。また互いに均等に分割された形状に限定されるものではなく、複数であれば不均等に分割された形状を組み合わせることで一つの外ダイアフラム１を構成するものであってもよい。
　図４は、一の分割ダイアフラム２の平面図であり、図５はその斜視図である。分割ダイアフラム２は、Ｈ形鋼梁３における上フランジ３１又は下フランジ３３に添接される梁プレート２２と、鋼管柱に当接される柱プレート２３とを有している。
　梁プレート２２は、Ｈ形鋼梁３における上フランジ３１又は下フランジ３３とボルト接合をするためのボルト孔１２７が予め穿設されている。この梁プレート２２は、Ｈ形鋼梁３の長手方向をＣとしたときに、ボルト孔１２７は、長手方向Ｃや幅方向に沿って複数個に亘り設けられている。
　梁プレート２２は、直線状の前端部２２ａと、この前端部２２ａから円弧状に拡径された側端部２２ｂとを有している。この側端部２２ｂには、上方及び／又は下方に向けて凸状に形成された図示しないリブが形成されていてもよい。梁プレート２２における前端部２２ａのＷ方向の幅は、Ｈ形鋼梁３の上フランジ３１又は下フランジ３３のＷ方向の幅と略同一とされていてもよい。いずれの場合においても、一枚の梁プレート２２は、Ｈ形鋼梁３における一の上フランジ３１又は一の下フランジ３３のみと接合可能なサイズとされている。換言すれば、一の上フランジ３１又は一の下フランジ３３に対して互いに隣接する２以上の分割ダイアフラム２における梁プレートが接合されることは無い。なお、梁プレート２２における側端部２２ｂは、前端部２２ａから円弧状に拡径されている場合に限定されるものではなく、他のいかなる拡径形状とされていてもよい。
　また梁プレート２２におけるフランジ３１、３３との添接面は、必要に応じて高摩擦係数化処理が施される。この高摩擦係数化処理では、金属溶射処理、無機ジンクリッチ塗装処理等が適宜選択される。或いは、梁プレート２２とフランジ３１、３３との間に高摩擦係数処理された薄板金属板を挿入するようにしてもよい。
　このような梁プレート２２は、平面視で互いに９０°の間隔で配置される各Ｈ形鋼梁３毎に取り付けられるものである。
　柱プレート２３は、梁プレート２２におけるＣ方向端部に設けられている。柱プレート２３のＷ方向の幅は、梁プレート２２の前端部２２ａにおけるＷ方向の幅よりも広く構成されている。換言すれば、梁プレート２２は、前端部２２ａから徐々に拡径されて柱プレート２３に到達することとなる。柱プレート２３のプレート面は、梁プレート２２のプレート面に対して互いに垂直となる方向に延設されている。柱プレート２３のＷ方向の幅は、鋼管柱５における各柱面の幅とほぼ同一、又は鋼管柱５における各柱面の幅より広く構成されている。また、この柱プレート２３は、図５に示すように梁プレート２２の端部から上方に延設された上部柱プレート部２３ａと、梁プレート２２の端部から下方に延設された下部柱プレート部２３ｂとを有するものとされていてもよい。柱プレート２３は、鋼管柱５の表面に添わせて当接させて固定可能とされている。柱プレート２３は、上部柱プレート部２３ａと、下部柱プレート部２３ｂとの何れか一方のみで構成されていてもよい。
　また柱プレート２３は、鋼管柱５への当接面において、必要に応じて滑り止め処理が施されていてもよい。この滑り止め処理は、ブラスト処理、塗装処理、金属溶射処理、ローレット或いは切削等による凹凸加工処理等が適宜選択される。
　柱プレート２３の両端部には、引張接合部２１が設けられている。鋼板を使用して分割ダイアフラム２を形成する場合は、この柱プレート２３と引張接合部２１は互いに一体化されている鋼板を折り曲げ加工することにより形成されていてもよいし、互いに別個の鋼板を溶接等を介してに接合するようにしてもよい。この引張接合部２１は、平面視で柱プレート２３の延長方向（Ｗ方向）から平面視で略４５°方向に折り曲げた方向へ延長されている。この引張接合部２１には、前端部２２ａから徐々に拡径されてきた梁プレート２２が下側から連続することとなる。この引張接合部２１は、梁プレート２２から上方に延設された上部引張接合部２１ａと、梁プレート２２から下方に延設された下部引張接合部２１ｂとを有するものとされていてもよい。これら引張接合部２１は、貫通したボルト孔１２６が設けられている。このボルト孔１２６は、引張接合部２１を上部引張接合部２１ａ及び下部引張接合部２１ｂとにより構成する場合において、それぞれの上部引張接合部２１ａ及び下部引張接合部２１ｂ毎に設けられていてもよい。
　なお、引張接合部２１は、柱プレート２３とその板厚が異なるものであってもよいし、また上方向、下方向への延長長さが異なるものであってもよい。
　ちなみに、この柱プレート２３の面は、梁プレート２２の面に対してほぼ垂直とされている。このとき柱プレート２３と梁プレート２２との接合部分における隅部が略垂直となっている場合には、当該隅部に応力が集中してしまう。この隅部における応力集中を避ける観点から、当該隅部にＲを設けるようにしてもよい。
　次に、上述の如き構成からなる分割ダイアフラム２を組み合わせて一の外ダイアフラム１を構成する場合、例えば図６に示すように、鋼管柱５の周囲に４枚の分割ダイアフラム２を配置させる。このとき、鋼管柱５の柱面に、分割ダイアフラム２の柱プレート２３を当接させる。上述したように、柱プレート２３のＷ方向の幅は、鋼管柱５における各柱面の幅とほぼ同一とされているため、ちょうど鋼管柱５の各柱面には、一の分割ダイアフラム２における柱プレート２３のみが当接される状態となる。その結果、鋼管柱５の一の柱面に２以上の分割ダイアフラム２の柱プレート２３が当接されることはなくなる。
　また隣接する分割ダイアフラム２間の接合面としての引張接合部２１が、鋼管柱５のコーナー部５ａ近傍に位置するよう構成されている。
　引張接合部２１は、上述したように柱プレート２３のＷ方向の両端に形成されている。柱プレート２３のＷ方向の幅は、鋼管柱５における各柱面の幅とほぼ同一とされているため、柱プレート２３のＷ方向の両端に位置する引張接合部２１は、鋼管柱５のコーナー部５ａ近傍に位置することとなる。
　また各引張接合部２１は、平面視で柱プレート２３の延長方向（Ｗ方向）から平面視で略４５°方向に折り曲げた方向へ延長されているため、隣接する分割ダイアフラム２間の引張接合部２１は、互いにほぼ平行となる。
　この当接段階においては、互いに隣接する分割ダイアフラム２における引張接合部２１間は、互いに間隔が形成される状態にある。本発明においては、少なくとも間隔ｅ（ｅ1
、ｅ2、ｅ3、ｅ4）がｅ≧０を満たすように設計される。
　次に外ダイアフラム１の取り付けを行う。隣接する分割ダイアフラム２間の接合は、互いに平行に位置する引張接合部２１に形成されたボルト孔１２６にボルト２５を挿通させ、ボルト２５のネジ部分をナット２６により締め付け固定する。このボルト２５、ナット２６による締め付けを行うことにより、隣接する分割ダイアフラム２は、引張接合部２１を介して徐々に近接していくこととなる。そして、ボルト２５、２６間で完全に締め付けが終わる段階で、隣接する分割ダイアフラム２における互いの引張接合部２１が接触又は近接することとなり、上述したｅが縮減することとなる。このとき、ｅが縮減するものであれば、ｅは０であることは勿論であるが、ｅ＞０とされていることで、分割ダイアフラム２が互いに非接触とされていてもよい。
　次に外ダイアフラム１とＨ形鋼梁３との取り付けを行う。分割ダイアフラム２における梁プレート２２に穿設されたボルト孔１２７にボルト４１を挿通させる。このとき、この梁プレート２２と添設すべき上フランジ３１、又は下フランジ３３においても図示しないボルト孔が予め形成されており、これらとボルト孔１２７とを合わせ込んでボルト４１を挿通させる。また、フランジ３１、３３から突出されたボルト４１のねじ部分にナット４２を螺着させ締め付ける。これにより、梁プレート２２と、Ｈ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３とは互いに強固に取り付け固定される。また、分割ダイアフラム２とＨ形鋼梁３とをこのようなボルト接合で行う場合以外に、梁プレート２２の端部と、Ｈ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３の端部とを突き合わせて溶接することで固定するようにしてもよい。また、梁プレート２２とフランジ３１、３３とを互いに重ね合わせて隅肉溶接により固着させるようにしてもよいし、他のいかなる接合手段により代替させるようにしてもよい。
　一枚の梁プレート２２は、上述したように、一の上フランジ３１又は一の下フランジ３３のみと接合可能なサイズとされている。即ち、一枚の梁プレート２２と、一の上フランジ３１又は一の下フランジ３３とは、互いに１対１の対応である。従って、図７に示すように、Ｈ形鋼梁３における上フランジ３１又は下フランジ３３に対して、予め梁プレート２２をボルト接合することもできる。即ち、Ｈ形鋼梁３に分割ダイアフラム２を予め取り付けた状態で一体化させた上で、これらを鋼管柱５に対して図中矢印方向に向けて近づけて当接させるようにしてもよい。これにより、接合構造１０の施工が簡単になり、迅速な施工を実現することが可能となる。これに加えて、本発明によれば、工場においてＨ形鋼梁３に分割ダイアフラム２を予め取り付けた状態で一体化させ、その状態で現場まで搬送して取り付けを行うことも可能となるため、現場施工の効率化を図ることも可能となる。
　このように本発明では、分割ダイアフラム２間の接合を、いずれも溶接接合を一切用いることなく、すべてボルトを始めとした、いわゆる機械的な接合部材のみに基づいて行う。ちなみに、このボルト２５、４１による接合の代替としては、他のいかなる接合部材を用いるようにしてもよい。
　また分割ダイアフラム２間の接合と、梁プレート２２と上フランジ３１及び下フランジ３３との接合については、いかなる順序で行うようにしてもよい。
　このようにして分割ダイアフラム２間の間隔ｅを減らすようにし、最終的にｅが略０となるように接合を行うことにより、分割ダイアフラム２を構成する外ダイアフラム１から鋼管柱５に向けた押し込み力が作用することとなる。この押し込み力は、分割ダイアフラム２における柱プレート２３から鋼管柱５における柱面へと伝達されることとなる。その結果、この柱プレート２３と鋼管柱５との間で互いに接触圧が作用していることにより、互いの接触面間で強い摩擦力を発揮させることができる。外ダイアフラム１は、その重力により下方に落下しようとする力が作用するが、柱プレート２３と鋼管柱５間の互いの接触面に強い接触圧が作用していることから、当該接触面間において重力に対する摩擦力を発揮させることが可能となる。その結果、外ダイアフラム１は、鋼管柱５に対して溶接接合を行わなくても安定した状態で設置することが可能となり、重力等に基づいて落下するのを防止することが可能となる。特に、外ダイアフラム１について溶接を使用することなく鋼管柱５に固定することができることから、製作に伴う作業労力を軽減させることができる。また溶接部の品質維持に必要な人件費や検査装置等の各種機器のコストを低減でき、製作工期も短縮化できる。このため、消費エネルギーを低減させた施工を行うことができ、環境にやさしい接合方法とすることが可能となる。
　また、本実施例によれば、従来の通しダイアフラム工法のように鋼管柱を切断する労力を省くことが可能となる。さらに本実施例によれば、いわゆるＨ形鋼梁３におけるウェブ３２を鋼管柱５との間で直接接合されない構成とし、ウェブ３２と鋼管柱５との間に従来技術の如き梁ブラケットを設けない構成としている。この場合、従来技術における梁ブラケットの構成が不要となることから、製作労力の軽減に基づく施工コストの大幅な低減を図ることができ、施工工期も短縮することが可能となる。また、梁ブラケットが不要となることから、鋼管柱５にこれを予め取り付ける必要も無くなり、鋼管のままの状態で搬送できるため輸送効率化を図ることが可能となる。また、極力、溶接を排除した構成としているため、接合構造１０の安定した品質を確保することが容易となる。
　なお、本実施例によれば、上述した効果は薄れるものの、ウェブ３２と鋼管柱５との間に従来技術の如き梁ブラケットを設ける構成としてもよいことは勿論である。
　上述の如き構成からなる本発明を適用した接合構造１０において、地震力が作用した場合、図８に示すようにＨ形鋼梁３に対して曲げモーメントＭが作用する。このような曲げモーメントＭがＨ形鋼梁３に作用した場合には、これがフランジ３１、３３の軸力に変換され、この軸力がフランジ３１、３３中を伝搬していく。フランジ３１、３３中を伝搬する軸力は、曲げモーメントの向きに応じて、図９に示すように接合構造１０において引張力Ｔとなり、また図１０に示すような圧縮力Ｐとなる。
　上述のような曲げモーメントＭが作用した場合に、上フランジ３１に引張力が作用している場合には、下フランジ３３には圧縮力が作用することになる。また上フランジ３１に圧縮力が作用している場合には、下フランジ３３には引張力が作用することとなる。
　ここで接合構造１０において軸力に基づく引張力Ｔが作用する場合には、先ずＨ形鋼梁３におけるフランジ３１（３３）を介して当該引張力Ｔが伝達される。フランジ３１（３３）からの引張力Ｔは、分割ダイアフラム２における梁プレート２２に伝達される。梁プレート２２が図９中の引張力Ｔのベクトル方向に引っ張られる結果、これに連結されている柱プレート２３も当該方向に引っ張られる。その結果、柱プレート２３から鋼管柱５に対して元々負荷されていた接触圧Ｆが弱められることとなる。ちなみに、本実施例においては、この鋼管柱５と柱プレート２３とは単に当接されているのみであり、他の連結手段や溶接接合を介して直接的に連結されているものではない。このため、引張力Ｔがこの梁プレート２２及び柱プレート２３を介して直接鋼管柱５に作用することは無い。
　また、分割ダイアフラム２における梁プレート２２に伝達された引張力Ｔは、図９中の力Ｔa、Ｔbの経路へと伝達されることとなる。即ち、力Ｔa、Ｔbは、柱プレート２３及び引張接合部２１を介して鋼管柱５を迂回するように伝達する。そして、当初の引張力Ｔが伝達されてきた梁プレート２２に設けられている柱プレート２３と鋼管柱５を介して対面する他の柱プレート２３を有する分割ダイアフラム２までこれを伝達させる。
　このとき、梁プレート２２は、前端部２２ａから徐々に拡径されてＲが設けられて柱プレート２３に到達する形状とされている。特に平面視で確認しても、鋼管柱５の周囲に展開される梁プレート２２の幅が広くなり、力Ｔa、Ｔbの伝達経路をより広くすることが可能となり、スムーズな応力伝達が可能となる。その結果、力Ｔa、Ｔbが伝達する経路が局所的に狭くなったり急激に折れ曲がることもなくなることから、応力集中を小さく抑えられる。その結果、接合構造１０自体の構造的な安定性を確保することが可能となる。
　当初の引張力Ｔが伝達されてきた梁プレート２２に設けられている柱プレート２３と鋼管柱５を介して対面する柱プレート２３は、この伝達されてきた応力に基づいてちょうど図９中の力Ｃcが鋼管柱５に向けて作用することとなる。この力Ｃcは、梁プレート２２から伝達されてきた引張力Ｔと同一方向であり、受けた柱プレート２３から鋼管柱５に向けて作用する圧縮力Ｃcとなる。即ち、引張力Ｔは、対面する柱プレート２３から鋼管柱５
へ作用する圧縮力Ｃcへと変換されることとなる。対面する柱プレート２３から鋼管柱５
に対しては、上述した接合部材による締め付けに基づく接触圧が元々作用しているが、これに加えて更に圧縮力Ｃcが加わることとなる。
　このように、本実施例によれば、鋼管柱５と柱プレート２３とを単に当接させるのみに構成にすることで、引張力Ｔがこの梁プレート２２及び柱プレート２３を介して直接鋼管柱５に作用させないようにし、一方でその分の引張力Ｔは他へと伝播することとなり、最終的に対面する分割ダイアフラム２において圧縮力Ｃcへと変換可能とされている。
　接合構造１０において軸力に基づく圧縮力Ｐが作用する場合には、図１０に示すように、先ずＨ形鋼梁３におけるフランジ３１（３３）を介して当該圧縮力Ｐが伝達される。フランジ３１（３３）からの圧縮力Ｐは、分割ダイアフラム２における梁プレート２２に伝達される。梁プレート２２が図中の圧縮力Ｐのベクトル方向に押圧される結果、これに連結されている柱プレート２３も当該方向に押圧される。柱プレート２３から鋼管柱５に対しては、上述した接合部材による締め付けに基づく接触圧が元々作用しているが、これに加えて更に圧縮力Ｐが加わることとなる。
　このようにして、本発明を適用した接合構造１０は、梁プレート２２を介して引張力Ｔ、圧縮力Ｐの何れが作用した場合においても、鋼管柱５に対して直接引張力として伝達するのではなく、全て圧縮力としてこれを伝達することが可能となる。このため、Ｈ形鋼梁３が地震力に基づいて何れの方向の曲げモーメントＭが負荷された場合においても、鋼管柱５に対してこれを圧縮力として伝達することができる。
　本実施例においては鋼管柱５に対して圧縮力のみ作用させる構成としていることから、圧縮力が負荷される鋼管柱５は、特に接合部において大きな面外変形することなく略弾性変形域内に留まるものとなる。その結果、鋼管柱５に対して引張力が負荷されることによる塑性化を防止することが可能となる。また鋼管柱５の塑性変形を防止する一方で、引張力が負荷されるＨ形鋼梁３を先に塑性化させることで、建築構造物の倒壊を防止することが可能となる。このため、鋼管柱５の塑性変形を防止するために、鋼管柱５の板厚を厚くする必要も無くなり、鋼材の材料コストの低減にもつながる。
　なお本実施例では、図９に示すように柱プレート２３に対して引張力Ｔが作用する結果、柱プレート２３から鋼管柱５に対して元々負荷されていた接触圧Ｆが弱められた場合においても、鋼管柱５を介してこれに対面する柱プレート２３からの接触圧が、圧縮力Ｃc
の分において強められる結果、外ダイアフラム１全体の柱プレート２３と鋼管柱５との間で作用する接触圧は殆ど変化しないため、両者間で摩擦力を好適に発揮させることが可能となる。その結果、鋼管柱５に対する接触圧Ｆが弱められても、外ダイアフラム１の重力等に基づいて落下してしまうのを防止することができる。
　更に本実施例によれば、引張接合部２１について、平面視で柱プレート２３の延長方向（Ｗ方向）から平面視で略４５°方向に折り曲げた方向へ延長されている。このため、Ｈ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３の端部を鋼管柱５に近接させた場合においても、これらフランジ３１、３３は引張接合部２１に対して離間しており、互いに干渉することが無くなる。同様に、互いに当接させた引張接合部２１間を締結するボルト２５及びナット２６等の接合部材も鋼管柱５に近接させたフランジ３１、３３に対して離間しており、互いに干渉することが無くなる。
　このため、本実施例によれば、Ｈ形鋼梁３を鋼管柱５の柱面に対してより近接させることが可能となる。このＨ形鋼梁３を鋼管柱５の柱面に対してより近くまで近接させることにより、図８に示すＨ形鋼梁３の曲げモーメントに基づいて外ダイアフラム１に作用する荷重を低減することができる。その結果、外ダイアフラム１を構成する各プレートの板厚を薄肉化することができるため設計の自由度が増大し、ひいては外ダイアフラム１の部材としての製作コストを低く抑えることが可能となる。
　これに加えて、Ｈ形鋼梁３を鋼管柱５の柱面に対してより近接させることにより、図３に示すような鋼管柱５から最も離間しているボルト４１ａ（いわゆる第１ボルト）を、より鋼管柱５に近接させる設計をすることも可能となり、ひいては梁プレート２２の設計の自由度を向上させることが可能となる。
　次に本発明を適用した接合構造１０の他の実施の形態について説明をする。図１１は、建築構造物における側部と隅部に接合構造１０を適用する例を示している。図１１（ａ）は、鋼管柱５に対して３本のＨ形鋼梁３を平面視でＴ字状に取り付け例であり、図１１（ｂ）は、鋼管柱５に対して２本のＨ形鋼梁３を平面視でＬ字状に取り付ける例である。このような隅部では、建築構造物の室内をより広く取る観点から、鋼管柱５の中心に対してＨ形鋼梁３をずらして配置する場合がある。これに応じて分割ダイアフラム２は、互いに均等な形状とはならない。かかる場合においても、本発明によれば一枚の梁プレート２２と、一の上フランジ３１又は一の下フランジ３３とは、互いに１対１の対応で構成されているため、単にボルト孔１２７の位置をＷ方向の何れか一方に向けて偏心させることで、容易に対応することが可能となる。
　また、Ｈ形鋼梁３が設けられない柱面に当接される分割ダイアフラム２の形状は、特に限定されるものではないが、フランジ３１、３３に添設させるための梁プレート２２を小さく構成するようにしてもよいし、又は梁プレート２２自体を省略するようにしてもよい。即ち、本発明によれば、少なくとも鋼管柱５におけるＨ形鋼梁３が接合される柱面に当接される場合に、Ｈ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３に取り付けられる梁プレート２２を有するものとしてよい。つまり、複数の分割ダイアフラム２のうち、Ｈ形鋼梁３に沿って配置される分割ダイアフラム２は、複数の上記分割ダイアフラムのうち、上記Ｈ形鋼梁に沿って配置される上記分割ダイアフラムのみ梁プレート２２を有するものとしてよい。そして、鋼管柱５におけるＨ形鋼梁３が接合されない柱面に当接される場合に、梁プレート２２を省略するようにしてもよい。このようなＨ形鋼梁３が設けられない柱面に当接される分割ダイアフラム２においても、柱プレート２３から鋼管柱５の柱面へ接触圧が作用するようにボルト２５、ナット２６等の接合部材を介して互いに締め付け固定されていることで上述した効果を発揮させることが可能となる。また、同様の応力伝達性能を持たせる観点から、引張力の応力伝達経路上に位置する分割ダイアフラム２間で互いに断面積をほぼ等しく構成しておくことが望ましい。
　また、本発明を適用した接合構造１０の他の実施の形態として、例えば図１２（ａ）に示すように、引張接合部２１間においてせん断力を伝達するための応力伝達機構７９が設けられていてもよい。図１２（ｂ）に示すように、Ｈ形鋼梁３から引張力Ｔが負荷された場合、上述した引張力Ｔの方向は、ボルト２５、ナット２６間の引っ張り方向に対して略４５°方向に亘り傾いている関係から、かかる引張力Ｔの負荷に応じて引張接合部２１間にせん断力τが作用することとなる。この応力伝達機構７９は、互いに当接されている引張接合部２１間に作用するせん断力τを伝達させる。このようなせん断力τに基づいて互いにせん断方向に変位しようとする各引張接合部２１に対して、応力伝達機構７９が抵抗することとなる。これにより分割ダイアフラム２間のズレを抑制することが可能となり、互いに面接触する引張接合部２１間の剛性、耐力を確保することができる。その結果、ボルト２５にかかるせん断力を緩和することができる。
　この応力伝達機構７９は、ボルト２５よりも鋼管柱５から離間する側において設けられている。応力伝達機構７９は、例えば引張接合部２１間を当接させる際に形成されている孔に挿入されるピンで構成されていてもよい。また応力伝達機構７９は、例えば、互いに嵌合可能な凹凸形状とされていてもよい。このような凹凸形状が互いに嵌合されている応力伝達機構７９が引張接合部２１間に設けられていることにより、引張接合部２１間で伝達できるせん断力も大きくなり、これらに負荷されるせん断力を効果的に伝達させることが可能となる。
　ちなみに、この応力伝達機構７９は、上述した凹凸形状に限定されるものではなく、互いのせん断力を伝達可能な構成であればいかなる形状とされていてもよい。また応力伝達機構７９は、引張接合部２１のいかなる箇所に設けられていてもよいが、図１２（ａ）に示すようにボルト２５及びナット２６よりも外側に設けられていることが望ましい。その理由として、ボルト２５及びナット２６に対して引張力が作用した場合に、てこ反力の作用により、ボルト２５及びナット２６の外側においてより大きな圧縮力が負荷されることになり、当該箇所において高いせん断抵抗力が期待できるためである。
　更に本発明によれば、ボルト２５、ナット２６間において、いわゆる高力ボルト引張接合を行うようにしてもよい。これにより、上述した引張力Ｔが負荷された結果、このボルト２５、ナット２７に引張力が負荷された場合においても、これらを吸収することができ、分割ダイアフラム２が変位してしまうのを防止することが可能となる。
　このように本発明によれば、溶接接合を用いることなく、ボルト接合を中心に組み立てを行うことが可能となることで、高力ボルト接合を組み合わせ、各所に発生する力を吸収させることができ、ひいては地震等に対する接合構造１０全体の耐力を向上させることが可能となる。
　また、本発明によれば、上述の如き外ダイアフラム１をＨ形鋼梁３の上フランジ３１、下フランジ３３にそれぞれ取り付けている。このため、地震時においてＨ形鋼梁３において振動に基づく曲げモーメントが負荷された場合において、上フランジ３１側、下フランジ３３側においてそれぞれ上述した作用効果を期待することが可能となる。
　図１３、１４に応力伝達機構７９の他の形態のバリエーションを示している。図１３（ａ）は、応力伝達機構７９の断面形状を円形とした例であり、図１３（ｂ）は、応力伝達機構７９の断面形状を楕円形とした例であり、図１３（ｃ）は、応力伝達機構７９の断面形状を菱形とした例であり、図１３（ｄ）は、応力伝達機構７９の断面形状を長方形とした例である。また図１４（ａ）は、応力伝達機構７９の断面形状を正方形とした例であり、図１４（ｂ）は、断面形状が三角形状である応力伝達機構７９を引張接合部２１に一体化させた例であり、図１４（ｃ）は、断面形状を台形とした応力伝達機構７９を引張接合部２１に一体化させた例である。但し、この図１４（ｂ）、図１４（ｃ）の例において、応力伝達機構７９と引張接合部２１とを互いに別部材で構成してもよいことは勿論である。
　これらのうち、断面円形、断面楕円形、断面菱形、断面長方形、断面正方形の各応力伝達機構７９は、ちょうどこれらの各形状のほぼ中心が、互いに面接触する引張接合部２１における接触面上を通るように配設されることが望ましいが、これに限定されるものではない。
　一方、これらのうち図１４（ｂ）の断面三角形状の応力伝達機構７９、図１４（ｃ）の断面台形状の応力伝達機構７９については、これらの角形状の外周面が互いに面接触する引張接合部２１における接触面上を通るように配設されることが望ましいが、これに限定されるものではない。
　仮にせん断力τが地震等に基づく非常に大きなものであり、図１２（ｃ）に示すように分割ダイアフラム２間の変位よりもボルトの変位が先行する場合であっても、例えば断面長方形や、断面正方形の各応力伝達機構７９によれば、分割ダイアフラム２間がせん断方向に向けて変位することに対して抵抗することが可能となる。
　図１５は、本発明を適用した接合構造１０において、いわゆる二面摩擦接合に基づいてＨ形鋼梁３に接合する例を示している。
　この例では、Ｈ形鋼梁３のフランジ３１、３３に対して、上面に分割ダイアフラム２０ａを、下面に分割ダイアフラム２０ｂをそれぞれ添設させる。分割ダイアフラム２０ａ、２０ｂは、分割ダイアフラム２について梁プレート２２を中心にして二つに分離した形状とされている。この分割ダイアフラム２０ａ、２０ｂについて、上述した分割ダイアフラム２と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
　分割ダイアフラム２０ａは、梁プレート１２２ａを有しており、この梁プレート１２２ａをフランジ３１、３３の上面に添設する。分割ダイアフラム２０ｂは、梁プレート１２２ｂを有しており、この梁プレート１２２ｂをフランジ３１、３３の下面に添設する。これら梁プレート１２２ａ、１２２ｂには図示しないボルト孔がそれぞれ設けられており、そのボルト孔を介して、ボルト４１、ナット４２によりフランジ３１、３３に取り付けられる。
　このような構成からなる接合構造１０では、フランジ３１、３３の両面に亘り梁プレート１２２が添設されていることから、フランジ３１、３３と梁プレート１２２ａ、１２２ｂとの総接触面積が増加する。その結果、上述と同様にフランジ３１、３３を介して軸力（引張力Ｔ、圧縮力Ｐ）が負荷された場合には、フランジ３１、３３と梁プレート１２２ａ、１２２ｂとの間にはより大きな摩擦力を働かせることが可能となる。このような摩擦力の増加が期待できる構成であるため、ボルト４１とナット４２の本数を減らすことも可能となる。
　また図１６は、互いに高さの異なるＨ形鋼梁３を鋼管柱５に対して取り付ける例を示す側断面図である。高さのより高いＨ形鋼梁３については、上述と同様の方法に基づいて外ダイアフラム１への取り付けを行う。即ち、Ｈ形鋼梁３の上下に設けられる外ダイアフラム１の上限間隔は、高さのより高いＨ形鋼梁３に応じたものとなっている。このため高さの低いＨ形鋼梁３に対して、外ダイアフラム１の上下間隔がより広いものとなっていることから、そのＨ形鋼梁３と外ダイアフラム１との間に隙間が形成されることになる。このため、Ｈ形鋼梁３と外ダイアフラム１との間に他の部材を介装させることにより、その隙間分を埋める。
　図１６の例では、Ｈ形鋼を切り欠いた介装部材５６をＨ形鋼梁３と分割ダイアフラム２との間に介装する。介装部材５６は、ウェブ５７の上下端にフランジ５８、５９を形成してなるものである。このフランジ５８は、Ｈ形鋼梁３における下フランジ３３とボルト５３、ナット５４により接合され、フランジ５９は、分割ダイアフラム２における梁プレート２２に対してボルト５３、ナット５４により接合される。ちなみに、この介装部材５６は、柱プレート２３に対しては当接させることなく互いに離間させて固定される。
　かかる構成によれば、下フランジ３３から伝達されてくる引張応力に基づいて、介装部材５６を介して分割ダイアフラム２における梁プレート２２にも引張応力が同様に負荷されて、上述と同様の作用効果が生じることとなる。また下フランジ３３から圧縮応力が伝達されてきた場合には、介装部材５６を介してこれが梁プレート２２に伝達され、そのまま鋼管柱５に伝達されることとなる。
　また図１７（ａ）、（ｂ）の例は、柱プレート２３の高さ方向の幅について、鋼管柱５のコーナー部５ａ側をより広く、鋼管柱の中央部５ｂをより狭く構成した例を示している。図１７（ａ）は、鋼管柱５の中央部５ｂ近傍について柱プレート２３を完全に無くした形態とされており、梁プレート２２は、鋼管柱５に対して離間させてなる。図１７（ｂ）は、鋼管柱５のコーナー部５ａから中央部５ｂにかけて柱プレート２３の高さ方向の幅を徐々に狭くしている例である。何れの形態を採用する場合においても、鋼管柱５は、コーナー部５ａ近傍の柱面が、柱プレート２３からより大きな接触圧が作用することとなり、コーナー部５ａ以外（例えば中央部５ｂ）については柱プレート２３からあまり大きな接触圧が負荷されなくなる。その結果、柱プレート２３の軽量化を図ることができ、材料面や輸送効率面のコストダウンが実現でき、柱プレート２３と梁プレート２２を溶接組立する場合の溶接量削減も図ることで、溶材削減や溶接時間削減を実現できる。また、施工上のメリットとして、分割ダイアフラムの重量軽減によりハンドリングが容易になり施工者の作業性を向上させることが可能となる。
　更に、本発明を適用した接合構造１０は、図１８に示すような構成に具現化されるものであってもよい。かかる構成によれば、梁プレート２２の上面に添接板１４０ａを添接させ、梁プレート２２の下面に添接板１４０ｂを添接させる。更にこの添接板１４０ａ、１４０ｂの間には、Ｈ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３がそれぞれ介装されることとなる。そして、この添接板１４０ａ、梁プレート２２、添接板１４０ｂをボルト４１、ナット４２により接合し、更に添接板１４０ａ、フランジ３１、３３、添接板１４０ｂをボルト４１、ナット４２により接合する。
　このようにして、梁プレート２２は、添接板１４０ａ、１４０ｂを介してＨ形鋼梁３におけるフランジ３１、３３に取り付けられている。このような形態とされていても、上述と同様の効果を奏することとなる。
　また、本発明を適用した接合構造１０は、角形鋼管からなる鋼管柱５に対して外ダイアフラム１を取り付ける場合を例にとり説明したが、これに限定されるものではなく、鉄筋コンクリート造の柱に対しても同様に適用可能であることは勿論である。かかる場合においても、分割ダイアフラム２における柱プレート２３を柱に対して同様に当接させ、その柱プレート２３から柱に対して接触圧を負荷することで同様の機能を奏することとなる。
　さらに本発明は、鋼管柱５の代替として、コンクリート充填鋼管造（ＣＦＴ）にも適用可能である。
１　外ダイアフラム
２　分割ダイアフラム
３　Ｈ形鋼梁
５　鋼管柱
１０　接合構造
２０ａ、２０ｂ　分割ダイアフラム
２１　引張接合部
２２　梁プレート
２３　柱プレート
２５、４１　ボルト
２６、２７、４２　ナット
３１　上フランジ
３２　ウェブ
３３　下フランジ
７９　応力伝達機構
１２２ａ、１２２ｂ　梁プレート
１２６、１２７　ボルト孔
１４０ａ、１４０ｂ　添接板

Claims (12)

  1. 　柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合構造において、
    　上記外ダイアフラムは、複数に分割された分割ダイアフラムからなり、
    　上記分割ダイアフラムは、上記柱に当接される柱プレートとを有し、
    　複数の上記分割ダイアフラムのうち、上記Ｈ形鋼梁に沿って配置される上記分割ダイアフラムは、上記Ｈ形鋼梁におけるフランジに取り付けられるとともに端部に上記柱プレートが設けられている梁プレートを有し、
    　上記分割ダイアフラム間の接合面が上記柱のコーナー部近傍とされていることにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接され、
    　上記各分割ダイアフラム間は、上記柱プレートから上記柱の柱面へ接触圧が作用するように接合部材を介して互いに締め付け固定されていること
    　を特徴とする柱と梁との接合構造。
  2. 　上記分割ダイアフラム間には、梁プレートの面よりも上方及び／又は下方に向けて立設された引張接合部を互いに当接させてなること
    　を特徴とする請求項１記載の柱と梁との接合構造。
  3. 　上記接合部材としてのボルトは、隣接する上記分割ダイアフラム間において互いに当接される上記引張接合部間に挿通されてその先端がナットにより螺着されてなること
    　を特徴とする請求項２記載の柱と梁との接合構造。
  4. 　上記引張接合部及び上記接合部材は、上記Ｈ形鋼梁におけるフランジと離間されてなること
    　を特徴とする請求項３記載の柱と梁との接合構造。
  5. 　隣接する上記分割ダイアフラム間において互いに当接される上記引張接合部間に、上記接合部材よりも上記柱から離間する側にせん断力を伝達するための応力伝達機構が設けられていること
    　を特徴とする請求項３記載の柱と梁との接合構造。
  6. 　上記分割ダイアフラムは、上記柱プレートを介して上記柱に対して溶接を除く手段又は接着を除く手段により締め付け固定されていること
    　を特徴とする請求項１～５のうち何れか１項記載の柱と梁との接合構造。
  7. 　上記外ダイアフラムは、上記柱プレートを上記柱に当接させつつ、当該柱の周囲に配置された上記分割ダイアフラムの接合面間で互いに間隔が形成されるように構成され、上記接合部材により当該間隔を縮減するように上記分割ダイアフラムを締め付け固定することにより、上記接触圧を発生させること
    　を特徴とする請求項１～６のうち何れか１項記載の柱と梁との接合構造。
  8. 　上記外ダイアフラムは、上記Ｈ形鋼梁の上下フランジに対してそれぞれ設けられること
    　を特徴とする請求項１～７のうち何れか１項記載の柱と梁との接合構造。
  9. 　上記梁プレートは、上記Ｈ形鋼梁からの引張力が伝達された場合に、当該梁プレートの端部に設けられた柱プレートから上記柱の柱面への接触圧を低減させるとともに、当該柱プレートから対面する他の柱プレートを有する他の分割ダイアフラムまで上記引張力を伝達し、
    　上記他の分割ダイアフラムは、伝達されてきた引張力に基づいて上記他の柱プレートから上記柱に対して圧縮力を負荷すること
    　を特徴とする請求項１～８のうち何れか１項記載の柱と梁との接合構造。
  10. 　上記柱プレートの高さ方向の幅は、柱のコーナー部側がより広く、柱の中央部側がより狭く構成されていること
    を特徴とする請求項１～９のうち何れか１項記載の柱と梁の接合構造。
  11. 　上記柱は、そのコーナー部近傍の柱面が、上記柱プレートからより大きな接触圧が作用すること
    　を特徴とする請求項１０項記載の柱と梁の接合構造。
  12. 　柱にＨ形鋼梁を外ダイアフラムにより接合する柱と梁の接合方法において、
    　上記外ダイアフラムを複数に分割した分割ダイアフラムを上記柱に当接させるとともに、複数の上記分割ダイアフラムのうち上記Ｈ形鋼梁に沿って配置する上記分割ダイアフラムは、端部に上記柱プレートが設けられている梁プレートを上記Ｈ形鋼梁におけるフランジに取り付け、
    　上記分割ダイアフラム間の接合面を上記柱のコーナー部近傍に配置することにより、上記柱の各柱面には、一の上記分割ダイアフラムにおける上記柱プレートのみが当接するようにし、
    　上記各分割ダイアフラム間を、上記柱プレートから上記柱の柱面へ接触圧が作用するように接合部材を介して互いに締め付け固定すること
    　を特徴とする柱と梁との接合方法。
PCT/JP2016/003614 2015-08-07 2016-08-04 柱と梁との接合構造及び方法 WO2017026113A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/750,000 US10253492B2 (en) 2015-08-07 2016-08-04 Column and beam connection structure and method
MX2018001432A MX2018001432A (es) 2015-08-07 2016-08-04 Estructura y metodo de conexion de columna y viga.
JP2017534101A JPWO2017026113A1 (ja) 2015-08-07 2016-08-04 柱と梁との接合構造及び方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-157554 2015-08-07
JP2015157554 2015-08-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017026113A1 true WO2017026113A1 (ja) 2017-02-16

Family

ID=57983114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/003614 WO2017026113A1 (ja) 2015-08-07 2016-08-04 柱と梁との接合構造及び方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10253492B2 (ja)
JP (3) JP2017036653A (ja)
MX (1) MX2018001432A (ja)
WO (1) WO2017026113A1 (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106978853A (zh) * 2017-05-05 2017-07-25 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种预制装配式混凝土结构塑性可控钢质节点
CN107761957A (zh) * 2017-11-29 2018-03-06 江苏大学 新型套筒式方钢管柱与h型钢梁装配式节点及其施工方法
CN107893481A (zh) * 2017-12-21 2018-04-10 青岛理工大学 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系
CN108331256A (zh) * 2018-04-27 2018-07-27 重庆大学 一种新型钢管混凝土鲁棒性节点
CN108867997A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 上海宝冶集团有限公司 大型h型钢梁夹板的安装方法
US20180347172A1 (en) * 2017-08-19 2018-12-06 Mohammad Ramezani Moment-resisting frame
CN109138180A (zh) * 2018-10-19 2019-01-04 长安大学 一种可更换部分填充式组合结构框架装配节点及其制备方法
CN110952665A (zh) * 2019-12-13 2020-04-03 中民筑友房屋科技集团有限公司 一种装配式钢框架结构体系
JP2020526686A (ja) * 2018-04-20 2020-08-31 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 粒子ダンピングチャンバーによるエネルギー散逸性を有する組立式インテリジェント節点及びその取付方法
JP2020159136A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日鉄建材株式会社 接合構造の設計方法
CN111733986A (zh) * 2020-07-13 2020-10-02 青岛理工大学 内置frp筋连接装置的双钢管混凝土梁柱节点及安装方法
CN111809748A (zh) * 2020-07-28 2020-10-23 西安建筑科技大学 一种低多层装配式梁柱拼接节点
JP2021050599A (ja) * 2019-09-21 2021-04-01 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 組立式制限強化木材鋼材粗面スリーブ複合節点
CN112814150A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 南京航空航天大学 一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的矩形钢套式连接方法
CN113529943A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 上海建工一建集团有限公司 一种便于拆除的混凝土支撑与格构柱连接装置及方法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107148540B (zh) 2014-08-30 2019-11-26 创新建筑科技公司 在建筑物中使用的地板和天花板面板
WO2016032538A1 (en) * 2014-08-30 2016-03-03 Innovative Building Technologies, Llc Diaphragm to lateral support coupling in a structure
WO2016032537A1 (en) 2014-08-30 2016-03-03 Innovative Building Technologies, Llc A prefabricated wall panel for utility installation
JP6936240B2 (ja) 2016-03-07 2021-09-15 イノベイティブ ビルディング テクノロジーズ，エルエルシー 防水組立体および防水組立体を含むプレハブ式壁パネル
JP6820939B2 (ja) 2016-03-07 2021-01-27 イノベイティブ ビルディング テクノロジーズ，エルエルシー 公共設備設置用の事前に組み立てられた壁パネル
WO2017156011A1 (en) 2016-03-07 2017-09-14 Innovative Building Technologies, Llc Prefabricated demising wall with external conduit engagement features
AU2018223229B2 (en) * 2017-02-24 2023-05-18 Parkd Ltd Building structure
EP3366853B1 (en) * 2017-02-24 2020-04-22 New World China Land Limited Prefabricated structural system and assembling method thereof
CN106894507A (zh) * 2017-04-15 2017-06-27 苏州中海建筑设计有限公司 钢梁与立柱的连接节点结构及施工方法
US10724228B2 (en) 2017-05-12 2020-07-28 Innovative Building Technologies, Llc Building assemblies and methods for constructing a building using pre-assembled floor-ceiling panels and walls
US11098475B2 (en) 2017-05-12 2021-08-24 Innovative Building Technologies, Llc Building system with a diaphragm provided by pre-fabricated floor panels
CN107338872B (zh) * 2017-08-23 2019-02-05 青岛理工大学 双套筒钢结构梁柱节点及安装方法
CN107975139A (zh) * 2017-12-19 2018-05-01 安徽淼森建筑设计有限公司 一种立柱与横梁的连接结构
CN108442518B (zh) * 2018-04-20 2019-08-13 青岛理工大学 斜外环板组装式十字连接梁柱节点
WO2020019166A1 (zh) * 2018-07-24 2020-01-30 陈敬全 一种动静钢结构连接器及拼装建筑结构
CN108951862B (zh) * 2018-09-04 2023-10-03 中冶建筑研究总院（深圳）有限公司 一种用于轧制钢梁与钢柱刚性连接的节点结构及制作方法、住宅结构体系
CN108867869B (zh) * 2018-09-04 2024-01-19 中冶建筑研究总院（深圳）有限公司 一种用于钢结构梁柱连接的分离式牛腿节点结构及制作方法、住宅结构体系
CN109057023B (zh) * 2018-09-04 2023-11-24 中冶建筑研究总院（深圳）有限公司 一种用于钢结构梁柱刚性连接的节点结构及其制作方法、住宅结构体系
CN109138175B (zh) * 2018-10-09 2023-12-22 江阴建禾钢品有限公司 一种便于组装的钢结构
CN110924524A (zh) * 2019-11-13 2020-03-27 中国矿业大学 一种钢筋混凝土柱与柱的钢板界面焊接连接结构及连接方法
CN111851757B (zh) * 2020-05-05 2021-06-08 同济大学 带金属圆棒消能阻尼器的钢结构梁柱连接节点
CN111441470B (zh) * 2020-05-06 2021-03-30 北方工业大学 一种预制构件梁-柱连接节点
US11685502B2 (en) * 2020-06-30 2023-06-27 Textron Innovations Inc. Modular hybrid airframe structure for battery thermal event protection and repair
CN111980154A (zh) * 2020-08-20 2020-11-24 中国建筑标准设计研究院有限公司 异形柱的梁柱连接节点及施工方法
CN112049251A (zh) * 2020-09-09 2020-12-08 马传钊 一种土木工程用装配式钢结构免浇筑混凝土建筑结构
CN112112272A (zh) * 2020-10-21 2020-12-22 西南科技大学 一种全装配式方钢管梁柱连接节点及建造方法
CN112609826A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 南京玉日科技有限公司 一种钢结构连接导向梁柱结构
CN113445627A (zh) * 2021-06-23 2021-09-28 北京建筑大学 钢管混凝土组件及柱体结构
CN114108816B (zh) * 2021-08-03 2023-02-14 河南天元装备工程股份有限公司 一种高耐久性多层式铸钢节点结构及制造工艺
CN113756449B (zh) * 2021-08-31 2022-09-27 江苏远大钢结构工程有限公司 一种大跨度钢梁柱结构及其构件
CN116254928A (zh) * 2021-12-10 2023-06-13 中国建筑设计研究院有限公司 一种可拆卸的箱型柱连接结构
CN114411959A (zh) * 2022-01-25 2022-04-29 湖南中富杭萧建筑科技股份有限公司 一种装配建筑用能够相互卡接固定的斗拱连接件
CN115262762B (zh) * 2022-09-19 2023-07-18 同济大学 一种土木工程用装配式钢结构
KR200497185Y1 (ko) * 2023-02-22 2023-08-24 (주)에스엔티 로봇암에 장착되는 알루미늄 그리퍼 프레임

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110236A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Kozo Gijutsu Research:Kk 梁フランジ接合用金物、およびこれを用いた柱梁接合部構造、および柱梁接合部施工法
JP2010529331A (ja) * 2007-05-30 2010-08-26 コンクステック，インコーポレーテッド ビルディングフレームのハロー／スパイダーフルモーメント柱／梁連結

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2008087A (en) * 1932-02-23 1935-07-16 Associated Engineers Company Metallic structure
US4014089A (en) * 1975-02-21 1977-03-29 Kajima Corporation Method of connecting beams and columns of steel frame construction
US3938297A (en) * 1975-02-21 1976-02-17 Kajima Corporation Fittings for connecting columns and beams of steel frame construction
JP3259239B2 (ja) 1994-05-31 2002-02-25 清水建設株式会社 鉄骨柱梁接合工法
US7047695B2 (en) * 1995-04-11 2006-05-23 Seismic Structural Design Associates, Inc. Steel frame stress reduction connection
JP3080911B2 (ja) * 1997-09-29 2000-08-28 ゼンテリア株式会社 重量鉄骨構造による建物構造体における柱型・梁材の接合工法
JP2001262699A (ja) 2000-03-21 2001-09-26 Arai Gumi Ltd 鋼管柱と鉄骨梁の接合構造
US6837016B2 (en) * 2001-08-30 2005-01-04 Simmons Robert J Moment-resistant building frame structure componentry and method
US20050055969A1 (en) * 2002-03-18 2005-03-17 Simmons Robert J. Building frame structure
JP4197460B2 (ja) * 2002-09-12 2008-12-17 新日本製鐵株式会社 無耐火被覆高力ボルト接合部構造
US8544226B2 (en) * 2011-03-14 2013-10-01 Aditazz, Inc. Modular interior partition for a structural frame building
US9506266B2 (en) * 2014-09-11 2016-11-29 Aditazz, Inc. Concrete deck with lateral force resisting system
JP6473593B2 (ja) * 2014-09-30 2019-02-20 センクシア株式会社 柱接合用部材、柱の接合構造
KR101654805B1 (ko) * 2015-01-06 2016-09-06 삼성물산 주식회사 철골보 접합구조

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110236A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Kozo Gijutsu Research:Kk 梁フランジ接合用金物、およびこれを用いた柱梁接合部構造、および柱梁接合部施工法
JP2010529331A (ja) * 2007-05-30 2010-08-26 コンクステック，インコーポレーテッド ビルディングフレームのハロー／スパイダーフルモーメント柱／梁連結

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106978853A (zh) * 2017-05-05 2017-07-25 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种预制装配式混凝土结构塑性可控钢质节点
US10626595B2 (en) * 2017-08-19 2020-04-21 Mohammad Ramezani Moment-resisting frame
US20180347172A1 (en) * 2017-08-19 2018-12-06 Mohammad Ramezani Moment-resisting frame
CN107761957A (zh) * 2017-11-29 2018-03-06 江苏大学 新型套筒式方钢管柱与h型钢梁装配式节点及其施工方法
CN107893481B (zh) * 2017-12-21 2019-03-15 青岛理工大学 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系
CN107893481A (zh) * 2017-12-21 2018-04-10 青岛理工大学 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系
JP2020526686A (ja) * 2018-04-20 2020-08-31 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 粒子ダンピングチャンバーによるエネルギー散逸性を有する組立式インテリジェント節点及びその取付方法
CN108331256A (zh) * 2018-04-27 2018-07-27 重庆大学 一种新型钢管混凝土鲁棒性节点
CN108867997A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 上海宝冶集团有限公司 大型h型钢梁夹板的安装方法
CN109138180A (zh) * 2018-10-19 2019-01-04 长安大学 一种可更换部分填充式组合结构框架装配节点及其制备方法
JP2020159136A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日鉄建材株式会社 接合構造の設計方法
JP7202949B2 (ja) 2019-03-27 2023-01-12 日鉄建材株式会社 接合構造の設計方法
JP2021050599A (ja) * 2019-09-21 2021-04-01 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 組立式制限強化木材鋼材粗面スリーブ複合節点
CN110952665A (zh) * 2019-12-13 2020-04-03 中民筑友房屋科技集团有限公司 一种装配式钢框架结构体系
US11155989B1 (en) * 2020-07-13 2021-10-26 Qingdao university of technology Double-steel tube concrete beam-column joint with internal fiber reinforced polymer (FRP) bar connectors and assembly method
CN111733986A (zh) * 2020-07-13 2020-10-02 青岛理工大学 内置frp筋连接装置的双钢管混凝土梁柱节点及安装方法
CN111733986B (zh) * 2020-07-13 2021-04-20 青岛理工大学 内置frp筋连接装置的双钢管混凝土梁柱节点及安装方法
CN111809748A (zh) * 2020-07-28 2020-10-23 西安建筑科技大学 一种低多层装配式梁柱拼接节点
CN111809748B (zh) * 2020-07-28 2022-03-15 西安建筑科技大学 一种低多层装配式梁柱拼接节点
CN112814150A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 南京航空航天大学 一种碱式硫酸镁水泥混凝土装配式框架节点的矩形钢套式连接方法
CN113529943A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 上海建工一建集团有限公司 一种便于拆除的混凝土支撑与格构柱连接装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017036654A (ja) 2017-02-16
JP2017036653A (ja) 2017-02-16
MX2018001432A (es) 2018-06-07
US10253492B2 (en) 2019-04-09
US20180223521A1 (en) 2018-08-09
JPWO2017026113A1 (ja) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017026113A1 (ja) 柱と梁との接合構造及び方法
JP6377413B2 (ja) 柱と梁との接合構造及び方法
JP2004324270A (ja) ガセットプレートを用いた構造物の接合構造および建築物
KR101676707B1 (ko) 기둥-보 접합 구조
WO2011093533A1 (ja) 鉄骨連続小梁構造
JP2017186866A (ja) 柱と梁との接合構造及び方法
KR101711614B1 (ko) 철골기둥과 철골 보의 접합구조
KR101462843B1 (ko) 철골기둥과 철골보, 철골기둥과 철골기둥·철골보의 접합구조
JP6861425B2 (ja) Ｈ形鋼の接合構造
JP6382661B2 (ja) 鉄骨柱の柱脚構造及び鉄骨柱の立設方法
JP4710067B2 (ja) 柱梁接合構造
JP2018127826A (ja) 柱と梁の接合方法
JP2020037774A (ja) 柱梁接合構造及びその柱梁接合構造を備えた建物
JP6818510B2 (ja) 柱梁接合構造
JP2019173451A (ja) 柱と梁の接合構造
JP6669088B2 (ja) 鋼板耐震壁、耐震フレームおよびこれを備えた建物
KR101299574B1 (ko) 사각 패널존을 이용한 모멘트 접합구조
JP2018127825A (ja) 柱と梁の接合方法
KR102169828B1 (ko) 변위관리형 기둥 접합부
JP6268998B2 (ja) 鋼製部材の端部構造
JP5490551B2 (ja) システム建築用の柱梁接合部
JP2010265648A (ja) 耐力フレームの構造
JP6067438B2 (ja) 壁パネルの取付構造
JP2017206823A (ja) 柱と梁との接合構造及び方法
JP3161023U (ja) 鉄骨柱及び鉄骨梁の接合構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16834814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2018/001432

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15750000

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017534101

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16834814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1