JP2000319988A - 柱・梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外ダイアフラムのフランジ偏心分による応力
の割増分を補完し、さらに強度の高い外ダイアフラム方
式の柱・梁接合構造を提供する。また柱中心と梁中心と
のずれによる補完を図ること及び外ダイアフラム方式の
より簡易な製作を図る。 【解決手段】 中空鋼管製の柱１とＨ型鋼からなる梁４
とを接合する外ダイアフラム２であって、ウェブ５と、
ウェブの上下に形成されたフランジ６，７からなり、各
フランジ６，７が柱１の周囲で互いに接合される構造に
より、柱・梁の仕口部を接合する外ダイアフラム方式で
あって、前記上下フランジ６，７を少なくとも側柱及び
隅柱の外端面側で柱１と同一面に形成し、同一面側にお
いて鉛直スチフナ８を各フランジ７と柱１間に介在させ
た柱・梁の接合構造において、前記鉛直スチフナ８は、
上下フランジ７間で接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外ダイアフラム方
式による柱・梁の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨造における外ダイアフラム方式の柱
・梁接合構造にあっては、柱・梁の接合部において、ウ
ェブ及びフランジからなるダイアフラムのフランジを外
方に拡張し、この拡張されたフランジ同士を互いに連結
することによって、梁間の応力を伝達する方式であり、
良く知られている通しダイアフラム方式、あるいは内ダ
イアフラム方式の柱・梁接合構造に比べて、仕口部分に
おける柱の切断が不要となり仕口部分において柱が通し
柱となること、溶接作業が簡単で、構造計算が容易にな
り、脆性破壊の自然回避を図ることができること等の利
点がある。

【０００３】但し、外ダイアフラム方式の接合構造で
は、平面的に見るとフランジの一部が柱の側面に大きく
張出すため、特に、建物の側面や、出隅入隅などの角部
などに配置される側柱、隅柱などに使用した場合には、
ダイアフラムの突出分だけ柱と壁との間に間隔を設ける
必要があり、柱を建物の内側に配置しなければならず、
柱と壁間にデッドスペースが生ずるなどの収りの問題が
ある。

【０００４】この点において、例えば特公昭６３−５１
２２０号公報においては、フランジを拡張するのに替え
てフランジの外端部直角方向に帯板を添設し、この帯板
によって応力を伝達する構造が開示されている。従って
この構造によれば、帯板が外ダイアフラムと同様の機能
を持つと同時に、柱外側部に対する突出量は帯板の板厚
だけで良いため、収り上の問題も解決できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造によれば、帯板は、上下フランジに個別に添設されて
いるので、この部分を子細に観察すると、偏心した状態
での取付となり、この偏心分だけ、応力が割増しされて
伝達されるため、局部座屈の原因となる可能性が大き
い。特に、中柱に接合される梁材が異なる場合や、段差
がある場合などにこの傾向が著しいものとなる。

【０００６】本発明は、以上の課題を解決するものであ
って、その目的は、外ダイアフラムのフランジの偏心分
による応力の割増分を補完し、さらに強度の高い外ダイ
アフラム方式の柱・梁接合構造を提供するものである。
また本発明では、柱中心と梁中心とのずれによる補完、
外ダイアフラム方式のより簡易な製作などを他の目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、中空鋼管製の
柱と鋼製の梁とを接合する外ダイアフラムであって、ウ
ェブと、ウェブの上下に形成されたフランジからなり、
各フランジが柱周囲で互いに接合される構造により、柱
・梁の仕口部を接合する外ダイアフラム方式であって、
前記上下フランジを少なくとも側柱及び隅柱の外端面側
で柱と同一面に形成し、同一面側において鉛直スチフナ
を各フランジと柱間に介在させた柱・梁の接合構造にお
いて、前記鉛直スチフナは、上下フランジ間で接合され
ていることを特徴とする。従って、この発明によれば上
下ダイアフラム間が鉛直スチフナによって連結されてい
ることにより、偏心分の応力割増分が補完される。

【０００８】また、本発明のうち請求項２記載の発明で
は、中空鋼管製の柱と鋼製の梁とを接合する外ダイアフ
ラムであって、ウェブと、ウェブの上下に形成されたフ
ランジからなり、各フランジが柱周囲で互いに接合され
る構造により、柱・梁の仕口部を接合する外ダイアフラ
ム方式であって、前記上下フランジを少なくとも側柱及
び隅柱の外端面側で柱と同一面に形成し、同一面側にお
いて鉛直スチフナを各フランジと柱間に介在させた柱・
梁の接合構造において、フランジに接合される鉛直スチ
フナの幅が、フランジの外端部に対する突出量ａとウェ
ブ側への突出量ｂとの関係がｂ≧ａ（とりわけｂ＞ａ）
とすることを特徴とする。従って、この発明によれば、
上下フランジ間は直接接続はされていないが、上下の鉛
直スチフナの突出量に応じて偏心分の応力割増分を補完
することができる。

【０００９】本発明のうち請求項３記載の発明では、柱
中心線と外ダイアフラムの中心となるウェブとが異なっ
て接合される柱・梁の接合構造において、ウェブの柱に
対する取付位置に対して柱中心線の対称位置に補助リブ
を平行に取付けたことを特徴とする。従ってこの発明に
よれば、中心の偏在による曲げモーメントが、補強リブ
により支えられ、局部座屈を防止でき、ダイアフラムの
厚さを薄くすることができる。

【００１０】本発明のうち請求項４記載の発明は、柱中
心に対して梁中心が異なる配置とした柱・梁接合構造に
おいて、外ダイアフラムのウェブの一端を梁中心に、他
端を柱中心位置に接合したことを特徴とする。従ってこ
の発明によれば、外ダイアフラムを通じて柱中心に梁中
心が一致し、補強リブを設けることなくダイアフラムの
局部座屈を防止することができる。

【００１１】本発明のうち請求項５記載の発明では、前
記鉛直スチフナは、外ダイヤフラムのフランジを構成す
る板材の縁部を折曲げによって形成したものであること
を特徴とする。従ってこの発明によれば、ダイアフラム
に対する鉛直スチフナの溶接が不要となり、溶接作業の
省力化を図ることができる。

【００１２】本発明のうち請求項６記載の発明は、前記
鉛直スチフナに、柱周囲を包囲する裏当て金を曲成によ
り形成したことを特徴とする。従ってこの発明によれ
ば、柱周囲における剛性を高めることができる。

【００１３】本発明のうち請求項７記載の発明は、前記
外ダイアフラムのフランジは、Ｈ型鋼のウェブを切抜い
て形成するとともに、Ｈ型鋼のフランジ部分を一体の鉛
直スチフナとしたものであることを特徴とする。従っ
て、本発明によれば、請求項５記載の効果とともに、折
曲げ加工を要することがなく、Ｈ型鋼の肉厚に応じた強
度剛性を得ることができる。また、一般形鋼の材料を加
工することにより得られるので、製作コストも安い。

【００１４】本発明のうち請求項８記載の発明は、前記
外ダイアフラムのフランジは、コラム材の一面をフラン
ジとし、これと直角に交わる他面を一体の鉛直スチフナ
として切抜き形成したものであることを特徴とする。従
って、本発明によれば、請求項７記載の発明と同等の効
果を得ることができる。

【００１５】本発明のうち、請求項９記載の発明は、前
記外ダイアフラムのフランジは、山形鋼の一面をフラン
ジとし、これに縁部直角に立上がる片を一体の鉛直スチ
フナとしたものであることを特徴とする。従って、この
発明でも請求項７または８と同様の効果を得ることが出
来るほか、裏当て金を兼ねることができる。

【００１６】本発明のうち請求項１０記載の発明は、前
記鉛直スチフナには、柱のコーナ部円弧面と外ダイアフ
ラムのフランジとによって形成される波形の隙間に嵌合
される波形突起が形成されていることを特徴とする。従
って、この発明では、溶接長さを十分に確保できる。

【００１７】本発明のうち請求項１１記載の発明は、柱
に対して梁を直接接合するとともに、９０°交叉する梁
間に略三角形状をなすプレートを配置し、このプレート
を各梁及び、柱に溶接により接合したことを特徴とす
る。従って、この発明では、より簡易に外ダイアフラム
を構築できる。

【００１８】本発明のうち請求項１２記載の発明は、柱
に対して梁を直接接合するとともに、９０°交叉する梁
間に火打梁を接合し、火打梁を外ダイアフラムとして機
能させることを特徴とする。従って、この発明において
も外ダイアフラムを簡易に構築できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、好ましい実施形態につき、
添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】第一実施形態 図１は本発明の柱・梁接合構造を側柱及び隅柱に適合し
た場合の第一実施形態を示す。まず、図１（ａ）は、本
発明を側柱に適用した場合を示し、建物側面に立設され
る中空鋼管製の柱１の外側部には、Ｔ字形をなして左右
一対の外ダイアフラム２及びこれと直交する中央の外ダ
イアフラム３が溶接によりそれぞれ接合され、各ダイア
フラム２，３を介してＨ型鋼からなる梁４を接続した構
造となっている。なお、梁４は、鋼製であれば、Ｈ型鋼
以外の一般形鋼、例えば山形鋼、溝形鋼等であってもよ
いし、またその他の部材であってもよい（以下、各実施
形態について同じ）。

【００２１】各ダイアフラム２，３は、ウェブ５と、各
ウェブ５の上下に一体化された上下のフランジ６，７と
からなっている。このうち、中央のダイアフラム３の上
下フランジ６は、柱１の近傍で両側に拡張され、柱１の
両側角部の延長上で左右のダイアフラム２のフランジ７
に４５°の角度をなして接合されることで、応力伝達機
能を果している。

【００２２】これに対し、左右のダイアフラム２のフラ
ンジ７は、中央のフランジ６に接合される片側のみに拡
張され、柱１の外端部側においては、柱１と同一面とな
っており、その拡張部に替えて、左右一対のフラットタ
イプの鉛直スチフナ（帯板）８を上下のフランジ７に跨
って溶接により固定している。なお、両鉛直スチフナ８
の中央がやや開いているのは、柱１の外端面に対する溶
接しろを確保するためである。

【００２３】従って、この構造においては、左右のダイ
アフラム２同士は、鉛直スチフナ８を介して上下のフラ
ンジ７の応力伝達も行うことになり、個別に接合する構
造に比べて、大きな耐力接合が可能となる一方で、建物
の外側部側は鉛直スチフナ８の肉厚のみ突出するだけな
ので、収りの良好な接合構造となる。

【００２４】次に図１（ｂ）は建物の出隅部に立設され
る隅柱に適用したものであり、中空鋼管製柱１の外側部
には、Ｌ字形をなして一対のダイアフラム２が接合され
ている。このダイアフラム２のフランジ７は、内側にの
み拡張され、柱１の角部延長上で４５°の角度をなして
接合されている。また、柱１の他の二面すなわち外端面
側は梁４の側面と同一面状であり、この部分にフラット
タイプの一対の鉛直スチフナ８が配置され、上下のフラ
ンジ７に跨って溶接により固定している。

【００２５】この構造においても、前記と同様の効果を
得ることが出来る。なお、入隅タイプの柱・梁接合構造
は図を省略するが、フランジ７の接合形態が図とは逆側
になっていることは容易に想像できる。

【００２６】図２（ａ），（ｂ）は第一実施形態の第一
変形例を示すものである。なお、以後は、前記と同一箇
所には同一符号を付してその説明を省略し、異なる箇所
にのみ新たな符号を付して説明する。図において、鉛直
スチフナ８は、上部側フランジ７間及び下部側フランジ
７間をそれぞれ連結する横長の上下の応力伝達プレート
８ａと、応力伝達プレート８ａ間を縦に連結する連結板
８ｂとを備えている。なお、側柱の場合には（ａ）に示
すように、連結板８ｂは応力伝達プレート８ａの中央
で、隅柱の場合には（ｂ）に示すように、両はじのそれ
ぞれＬ字形交差位置に配置されている。この変形例によ
っても第一実施形態と同様の効果を得ることが出来ると
同時に、鋼材料の節約を図ることが出来る。

【００２７】図３（ａ），（ｂ）は第二変形例を示すも
ので、第一変形例に比べて、連結板８ｂは傾斜状態で上
下の応力伝達プレート８ａ間を連結している。図４
（ａ），（ｂ）は第三変形例を示すもので、連結板８ｂ
はＸ字形に交叉した状態で応力伝達プレート８ａ間を連
結している。図５（ａ），（ｂ）は第四変形例を示すも
ので、連結板８ｂは、二本の平行する板材からなってい
る。図６（ａ），（ｂ）は第五変形例を示すもので、連
結板８ｂは、柱１のコーナ部の円弧に沿って、図中一部
に拡大して示すようにＬ字形断面形状となっている。

【００２８】なお、側柱の場合には、（ａ）に示すよう
に、連結板８ｂは柱１一側面の両側コーナ部を包囲すべ
く一対平行して設けられ、隅柱の場合には（ｂ）に示す
ごとく、Ｌ字形交差位置の角部を包囲すべく三本配置さ
れている。

【００２９】また、図１〜図６において、ダイアフラム
は、各方向別になって接合されているが、ダイアフラム
を一体のものにしてもよい。

【００３０】第二実施形態 図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第二実施形態を示して
いる。本実施形態では、上下のフランジ間を鉛直スチフ
ナでつながった状態でなくとも、取付面積がウェブ側で
大きいことにより、偏心による耐力を確保しながら、応
力伝達機能があることに着目したものである。

【００３１】（ａ）においては、柱１の左右のダイヤフ
ラム２の大きさが同じである場合を示し、上下のフラン
ジ７に接合される鉛直スチフナ１０の幅は、フランジ７
の外端部に対する突出量ａとウェブ５側への突出量ｂと
の関係が必ずｂ≧ａとすることにより、偏心による耐力
を十分に確保できる。

【００３２】また、（ｂ）に示すように、左右のダイヤ
フラム２の大きさが異なる場合においても、ｂ≧ａの関
係を維持するような形状に形成する、あるいは（ｃ）に
示すように、ダイアフラム２の大きさが同であって、段
違いとなる場合であっても必ずｂ≧ａの関係が維持でき
る形状とする。さらに（ｄ）に示すように、左右のフラ
ンジに直交して柱１に取付けられる中央のフランジ２の
大きさが小さい場合には、必ず両鉛直スチフナ１０が中
央のフランジ２の内側にかかる大きさに設定すること
で、偏心耐力を確保できる。

【００３３】図８（ａ），（ｂ）は第二実施形態の変形
例を示す。図の（ａ）は柱１の両側に配置されるダイア
フラム２に垂直ハンチが付けられている場合、（ｂ）は
片側に垂直ハンチが付けられている場合であり、いずれ
の場合にあっても鉛直スチフナ１０の幅が前述のｂ≧ａ
の関係を保つ取付形状とすることで、偏心耐力を十分に
確保でき、仕口パネル部の局部座屈を防ぐことができ
る。

【００３４】第三実施形態 図９（ａ）〜（ｃ）は本発明の第三実施形態を示す。本
実施形態は、外ダイアフラムを片側に寄せ、鉛直スチフ
ナを用いることにより応力伝達を図る機構では、柱中心
に対して必然的に梁中心が偏る点を補償しダイアフラム
の厚さを薄くすることができるものである。すなわち、
（ａ），（ｂ）に示す側柱及び隅柱の場合には、梁４の
中心が柱１の中心からずれて取付けられることになる。
従って、本実施形態では、ウェブに対して柱１中心を挟
む対称位置に補助リブ１１を一体に設けている。

【００３５】なお、中柱の場合には、（ｃ）に示すよう
に、柱中１心とウェブ中心とが一致するが、この場合に
おいても左右に補助リブ１１を配置することで、この部
分を補強し、局部座屈を防止できる。なお、（ａ）に示
すように、側柱の中央ダイアフラムの部分においても同
様である。

【００３６】第四実施形態 図１０（ａ）〜（ｃ）は、柱・梁の中心不一致に対する
別の解決策を図った第四実施形態を示すものである。図
において、ダイアフラム２のウェブ５は梁４側のウェブ
４ａとの接合位置でその中心を一致させるとともに、柱
１の中芯に向けて傾けて取付けてあり、このウェブ５に
より柱中心と梁中心との調整を図っている。

【００３７】なお、（ａ）に示す側柱の中央梁、あるい
は（ｃ）に示す中柱においても柱中心に対して梁中心が
ずれて取付けられる場合があるが、いずれの場合でもダ
イアフラム２のウェブ５をそのずれに応じた傾きとする
ことにより、ウェブ５を通じて柱中心と梁中心とを一致
させ、中心ずれによる局部座屈を防止している。

【００３８】この第四実施形態によれば、補強リブが必
要なく、ダイアフラムの局部座屈を防ぐことができる。
また、側柱、隅柱の梁の片寄せ、又は中柱の間仕切り等
により梁の片寄せがある場合に有効である。

【００３９】第五実施形態 次に図１１、１２は第五実施形態を示す。本実施例では
鋼製板材を利用した外ダイアフラムの好ましい構成例を
示すもので、まず図１１に示すように、ダイアフラム２
のフランジ７を製造するにあたり、板材をフランジ形状
にけがくとともに、その端縁に鉛直スチフナ８となる部
分もけがき、周囲を切断するとともに、破線部分で折曲
げることによってフランジ７の端縁に一体化された鉛直
スチフナ８を形成することが出来る。なお、図中ハッチ
ング部分は切断しても良いし、そのままの状態でも良
い。

【００４０】切断した場合には、図１２（ａ）に示すよ
うに、柱１の外端面のみに鉛直スチフナ８が設けられる
ことになる。また切断しない場合には、同図（ｂ）に示
すようにフランジ７の外端縁全体に沿って鉛直スチフナ
８が設けられることになる。いずれの場合においても、
フランジ７に対する溶接作業を省略でき、また一体化に
よる強度向上を図ることが出来る。

【００４１】なお、図においては、上下の各鉛直スチフ
ナ８ともフランジ７の外側に向かって立設された状態で
あるが、ウェブ側を垂下させた状態に形成しても良いこ
とは勿論である。

【００４２】図１３，１４は第五実施形態の変形例を示
す。図１３において、鉛直スチフナ８の部分に切込み１
２を介してフランジ７の内側に向く突片１４を一体に設
けておき、その周囲を切断するとともに、破線部分で折
曲げることにより、第一実施形態における連結片８ａに
相当する部分を突片１４に代替出来る。なお、図中ハッ
チング部分は切断しても良いし、そのままの状態でも良
い。

【００４３】切断した場合には、図１４（ａ）に示すよ
うに、柱１の外端面のみに突片１４付き鉛直スチフナ８
が設けられることになる。また切断しない場合には、同
図（ｂ）に示すようにフランジ７の外端縁全体に沿って
鉛直スチフナ８が設けられることになる。

【００４４】なお、図においては、上下の各鉛直スチフ
ナ８ともフランジ７の外側に向かって立設された状態で
あるが、ウェブ側を垂下させた状態に形成しても良いこ
とは勿論である。また、切込み１２は折曲げ付近をアー
ル状にしておくことで、破断、亀裂を生じにくくするこ
とができる。

【００４５】第六実施形態 図１５、１６は第六実施形態を示す。図において、鉛直
スチフナ８にはフランジ７の下部及び上部において、柱
１の周囲を包囲する裏当て金１５が折曲げ加工により一
体に設けられ、この裏当て金１５によりフランジ接合部
における強度補強を行っている。また、フランジ７の内
側部においては、独立した単独の裏当て金１５が柱１の
周囲を包囲している。この独立した裏当て金１５は、従
来の裏当て金を柱の外側コーナー部に合わせ厚さ方向へ
曲げて使用する。

【００４６】この構造による裏当て金１５の柱１に対す
る固定は、図１６の一部に拡大して示すように、フラン
ジ７の柱１に対する溶接箇所を開先加工し、裏当て金１
５を覗かせた状態で溶接１６することで、溶接による固
定が可能となる。

【００４７】なお、本実施形態では隅柱に適用した場合
を示したが、側柱にも適用できることは勿論である。ま
た、中柱の場合には、図示のごとく単独の裏当て金１５
を使用して補強を行うことが出来る。さらに、フランジ
７には、ヒンジとなる欠損部７ａを設けている。これに
より建物の破壊形状が明確になり建物全体の強度を知る
ことができる。これは、本実施例に限らず、この発明の
その他の実施例においても適用可能である。

【００４８】第七実施形態 図１７〜１９は第七実施形態を示す。本実施形態は、Ｈ
型鋼を利用した鉛直スチフナ一体のフランジの製造方法
であり、まず図１７において、Ｈ型鋼のウェブ部分をダ
イアフラムのフランジとし、フランジ部分を鉛直スチフ
ナとして図のハッチング部分をガス切断などにより切断
すれば、図１８、１９に示すようにフランジ７の外側縁
に一体化された鉛直スチフナ８を得ることが出来る。

【００４９】本実施形態では、鉛直スチフナ８が既にフ
ランジ７に一体化されているので、溶接作業の省略を図
ることが出来ることに加え、折曲げ加工の必要がなく、
より一層の作業の省力化を図ることが出来る。Ｈ型鋼の
肉厚に応じた強度を得ることが出来る。また、一般形鋼
を加工するので、製作コストも安い。さらに、柱のコー
ナー部においても、溶接が容易である。

【００５０】第八実施形態 図２０は第八実施形態を示す。本実施形態は、コラム材
を利用した鉛直スチフナ付きフランジの製造方法であ
り、コラム材の隣合う一辺をフランジとし、他片を鉛直
スチフナとして、図のハッチング部分を切断すること
で、鉛直スチフナ８を一体化したフランジ７を得ること
が出来る。本実施形態でも切断作業のみで折り曲げの必
要がない。コラム材の肉厚に応じた強度を得ることが出
来る。また、一般形鋼を加工するので、製作コストも安
い。さらに、柱のコーナー部においても、溶接が容易で
ある。

【００５１】第九実施形態 図２１、２２は第九実施形態を示す。本実施形態は山形
鋼を利用したもので、図２１に示すように山形鋼のハッ
チング部分を切断し、これの水平部分を既存のフランジ
７に溶接により固定し、フランジ７の外端縁に鉛直スチ
フナ８を形成したものである。この構造では、フランジ
７の柱１に対する肉厚が山形鋼の水平部分だけ厚肉化
し、強度が向上するし、フランジ７の裏当て金を兼ねる
ことができる。また、一般形鋼を加工するので、製作コ
ストも安い。さらに、柱のコーナー部においても、溶接
が容易であるといった利点がある。なお、縦横比の大き
な山形鋼であれば、これにより鉛直スチフナ一体のフラ
ンジ７を形成することも出来る。

【００５２】第十実施形態 図２３は、第十実施形態を示す。本実施例では図の一部
に示すように、鋼板からなる鉛直スチフナ８の略中央部
に鍛造加工により波形突起１７を突出形成したもので、
この波形部１７の円弧面の曲率を柱１のコーナ部Ｒ形状
に対応させることで、柱コーナ部の隙間にこの波形突起
１７を嵌合し、溶接長さを確保したものである。

【００５３】図２４は第十実施形態の変形例を示す。こ
の例では波形突起１７に加え、裏当て金１５により柱１
の周囲を包囲し、補強効果を得られるようにしている。

【００５４】第十一実施形態 図２５は、第十一実施形態を示す。本実施形態では、外
ダイアフラムを用いることなく、柱１に直接梁４を接合
し、図の一部に拡大して示すように、山形が二連続し、
その中央が柱１のコーナ部Ｒに対応した径の凹部を有す
る略直角三角形状のプレート２０を９０°交叉する梁４
間に差込み、その両側及び柱１との接合部を溶接により
接合したもので、このプレート２０を外ダイアフラムと
して用いている。またこのプレート２０の底辺部にはそ
の上下を挟んで梁４のフランジに溶接される一対の横長
片２１を配置し、プレート２０を補強している。さら
に、柱１の外端面側には鉛直スチフナ８が配置されてい
る。

【００５５】この実施形態によれば、プレート２０が梁
４のフランジ部分の座屈を止めることができ、また、梁
４をビルトＨとしないため、加工が容易になる。さら
に、柱のコーナー部においても、溶接が容易である。な
お、本実施形態では、隅柱に適用した場合を示したが、
側柱及び中柱にも適用可能であることは勿論である。

【００５６】図２６は第十一実施形態の変形例を示す。
図２６（ａ）では、Ｈ形鋼またはＣＴ型鋼を切断加工す
ることによってプレート２０と横長片２１を一体化して
いる。また図２６（ｂ）では、山型鋼またはプレートを
加工してプレート２０と横長片２１を一体化している。
この場合も第十一実施形態と同様な効果が得られるとと
もに、一般形鋼を使用するので製作コストが安い。

【００５７】第十二実施形態 図２７、２８は第十一実施形態をさらに発展させた、第
十二実施形態を示している。本実施形態では、柱１に対
して梁４を直接接続し、隣合う梁４間に４５°の傾斜を
なして鋼材を掛渡してそのフランジに溶接し、いわゆる
火打梁を形成し、これを外ダイアフラムとして用いてい
る。

【００５８】鋼材としては、図２８（ａ）に示すよう
に、外面側が立上がった山形鋼２２を用いても良いし、
図２８（ｂ）に示すように、外面側及び内面側の双方が
立上がるコ字形鋼２３を用いても良い。いずれにおいて
も、外ダイアフラムを簡易に構築することができる。

【００５９】この実施形態によれば、山形鋼２２、コ字
形鋼２３が梁４のフランジ部分の座屈を止めることがで
き、また、梁４をビルトＨとしないため、加工が容易に
なる。また、一般形鋼を加工するので、製作コストも安
い。

【００６０】なお、本実施形態では中柱に適用した場合
を示したが側柱及び隅柱にも適用できることは勿論であ
り、この場合には、柱の外端面側に鉛直スチフナを設け
れば良い。また、火打梁と隣合う梁４間に形成される略
直角三角形の空間にプレートを取り付けても良い。

【００６１】第十三実施形態 図２９、３０は、梁と水平スチフナによって外ダイヤフ
ラムを構成する第十三実施形態を示している。本実施形
態では、柱１に対して梁４を直接接続し、隣合う梁４間
に水平スチフナ２４を掛渡して梁４のフランジ部分に溶
接し、これを外ダイヤグラムとして用いている。

【００６２】この実施形態によれば、梁４をビルトＨと
しないため、加工の作業性が良く、柱１のコーナー部分
でも溶接が可能になる。また、水平スチフナ２４が裏当
て金を兼ねることで梁４のフランジ部分の座屈を防止で
きる。さらに、柱１に取り付く部分が突合せ溶接で接合
される他は、隅肉溶接や部分溶け込み溶接で接合される
ので、溶接量が少なくて済む。また梁４のフランジ面か
らの突出部分がなく、収納性に優れるため、デッキプレ
ートを敷くのが容易である。梁が偏心した場合、水平ス
チフナ２４をひっくり返すことで同一のものを使用でき
る。

【００６３】なお、本実施形態では、中柱に適用した場
合を示したが、隅柱及び側柱にも適用可能であることは
勿論である。また、図では水平スチフナ２４を梁４のフ
ランジに対してウェブ側に取り付けてあるが、これをフ
ランジの外側に取り付けてもよい。さらに、水平スチフ
ナ２４の形状は図に示したものに限らず、例えば納まり
時に四隅が直角のものでもよい。

【００６４】図３１、３２は、第十三実施形態の変形例
を示す。本変形例では、縦横比が大きい山形鋼を切断加
工することで、水平スチフナ２４の外周端部にダイアゴ
ナルスチフナ２５が梁４のウェブ方向に一体的に突設さ
れている。この場合も第十三実施形態と同様な効果が得
られるとともに、ダイアゴナルスチフナ２５が水平スチ
フナ２４の端部における強度を補強することで、水平ス
チフナ２４の局部座屈を防ぐ。また、一般形鋼を使用す
るので製作コストが安い。

【００６５】第十四実施形態 図３３は、梁とサイドスチフナによって外ダイヤフラム
を構成する第十四実施形態を示している。本実施形態で
は、Ｘ、Ｙ方向で梁せいの異なる梁４が柱１に直接接続
されるとともに、各梁４のフランジに接続するサイドス
チフナ２６が柱１にそれぞれ接続されている。隣り合う
梁４、４の上部側フランジに接続されるサイドスチフナ
２６、２６は、柱１の角部の延長上で接合されて一体化
されており、これによって梁４、４間の応力伝達機構が
形成されている。Ｙ方向の梁せいはＸ方向の梁せいに比
べて大きいため、Ｙ方向の下部側フランジはＸ方向の下
部側フランジの下方に位置している。このため、下部側
フランジへのサイドスチフナ２６の接続形態はＸ、Ｙ方
向で異なる。Ｘ方向においては、サイドスチフナ２６が
梁４の下部側フランジに接続するとともに、柱１の隣り
合う２つの側面にＬ字状に接続されている。一方、Ｙ方
向においては、梁せいが同じ２つの梁４、４の下部側フ
ランジが、１つのサイドスチフナ２６によって柱１を挟
んで一体的に連結されている。

【００６６】この実施形態によれば、梁にハンチ等の加
工をせず、サイドスチフナの形状を変えることで梁を直
接柱に取り付るため、梁をビルトＨとする必要がない。
このため、加工の作業性がよく、低コストで自由度の高
い設計施工が可能である。また、仕口部において、柱と
の溶接以外は隅肉溶接及び溶け込み溶接で済むことで、
従来工法の通しダイアフラム形式に比べ溶接量が激減す
る。

【００６７】図３４は、第十四実施形態を側柱に適用し
た場合の、第一変形例を示すものである。本変形例にお
いて、梁せいが小さいＹ方向の梁４の下部側フランジに
接続されるサイドスチフナ２６には、その柱１に接続さ
れる部分にハンチ加工が施されている。また、柱１の外
端側に、梁４、４の上部側フランジ間及び下部側フラン
ジ間をそれぞれ連結する横長の鉛直スチフナ１０、１０
を備えており、その形態は第二実施形態の側柱の場合と
同様である。

【００６８】この実施形態によれば、梁・柱間の応力伝
達機構をより強固にすることができる。なお、本実施形
態における変形例はすべて、側柱に適用した場合を示す
が、隅柱においても適用可能であることは勿論である。

【００６９】図３５は第二変形例を示すもので、Ｙ方向
の梁４の下部側フランジにサイドスチフナ２６の一方端
が接続されるとともに、その他方端を柱１の側面の延長
上に揃え、そのサイドスチフナ２６と柱１を跨いで補強
板２７を配置している。この補強板２７は従来、裏当て
金として用いられるものであるが、本変形例ではこれを
仕口パネル部の補強用として垂直に使用している。この
補強板２７は定規の役割も果たすため、サイドスチフナ
２６の水平を保つのが容易になる。なお本変形例では、
Ｘ、Ｙ方向の梁せいの差が１０ｃｍに対して、補強板２
７の高さを１０ｃｍとした。

【００７０】図３６は第三変形例を示すもので、Ｘ、Ｙ
方向の梁せいの差が５ｃｍに対して、補強板２７の高さ
が１０ｃｍの場合の構成を示す。本変形例では、隣り合
う梁４、４の下側フランジに接続される補強板２７、２
７が直交して接するように、鉛直スチフナ２７、２７を
上下方向に適宜ずらして取り付けられている。なお、両
者をその接するところで溶接接合してもよい。

【００７１】第十五実施形態 図３７は、梁せいが異なることによって生じる下部側フ
ランジ面の不一致を補償した上で、梁とサイドスチフナ
によって外ダイアフラムを構成する第十五実施形態を示
している。本実施形態では、梁せいが小さい方の梁４の
下部側フランジに、梁せい差補償用のＣＴ型鋼２８を接
続することで、仕口部における梁せいを一致させてい
る。なお、外ダイアフラムの構成は第十四実施形態の上
部側フランジに取り付けたものと同様である。

【００７２】この実施形態によれば、梁にハンチ加工を
することなく、容易に応力伝達機構を構成できる。ま
た、一般型鋼を用いるので、溶接部分が少なくて済み、
製作コストが安い。本実施形態では、中柱に適用した場
合を示したが、隅柱及び側柱にも適用可能であることは
勿論である。

【００７３】第十六実施形態 図３８は、第十六実施形態を示している。本実施形態で
は、柱１のコーナ部の延長上にアレインジプレート２９
が突設されるとともに、隣り合う梁４、４の下部側フラ
ンジに接続するサイドスチフナ２６、２６が前記アレイ
ンジプレート２９を介して溶接接合されることによっ
て、柱１および梁４間の応力伝達機構が形成されてい
る。このアレインジプレート２９の厚さは応力集中に耐
えられる程度に設定されており、その長さは梁せいの差
に応じて決定される。

【００７４】この実施形態によれば、梁せいが異なる場
合にハンチ端を梁せいの大なるものに合わせる場合、水
平部分を設ける必要がない。また、梁せいの段差が小さ
い場合はハンチ加工なしでも応力伝達が可能である。な
お、本実施形態では、サイドスチフナを外ダイアフラム
として用いた場合を示しているが、ビルトＨによる一体
型のダイアフラムに適用可能であることは勿論である。

【００７５】第十七実施形態 図３９、４０は、梁が柱に直接接合される場合に適用さ
れる第十七実施形態を示している。本実施形態では、隣
り合う梁４、４の間に山形鋼を切断加工したサイドスチ
フナ３０、３０がその鉛直部分を梁４側にしてかつウェ
ブ方向に突出してそれぞれ差込まれるとともに、この鉛
直部分と梁１とが溶込み溶接によって接合されている。
また、サイドスチフナ３０、３０が突き合わせられる部
分に巾広で肉厚の平鋼板３１が裏当て金として添えられ
て一体的に溶接接合されている。この実施形態によれ
ば、外ダイアフラムを構成するサイドスチフナ３０の座
屈および、サイドスチフナ３０、３０間の局部座屈を防
止できる。また、一般形鋼を用いるので製作コストが安
い。

【００７６】なお、本実施形態では、中柱に適用した場
合を示したが、隅柱及び側柱にも適用可能であることは
勿論である。また、サイドスチフナ３０、３０が突き合
わさる部分に溶接しろを設けることで前記平鋼板３１を
覗かせた状態にし、これらを同時に溶接することも可能
である。さらには、平鋼板の代わりに山形鋼、溝形鋼を
用いてもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による柱・梁の接合構造によれば、外ダイアフラムの
フランジの偏心分による応力の割増分を補完し、さらに
強度の高い外ダイアフラム方式の柱・梁接合構造を提供
出来る。また本発明では、柱中心と梁中心とのずれによ
る補完を図ることができる。さらに、外ダイアフラム方
式のより簡易な製作が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は本発明を側柱及び隅柱に適用
した場合の第一実施形態を示す斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は第一実施形態の第一変形例を
示す斜視図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は同第二変形例を示す斜視図で
ある。

【図４】（ａ），（ｂ）は同第三変形例を示す斜視図で
ある。

【図５】（ａ），（ｂ）は同第四変形例を示す斜視図で
ある。

【図６】（ａ），（ｂ）は同第五変形例を示す斜視図で
ある。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第二実施形態を示す
側面図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は第二実施形態の変形例を示す
斜視図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第三実施形態を示す
平面及び側面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第四実施形態を示
す平面図である。

【図１１】本発明の第五実施形態における鉛直スチフナ
一体型外ダイアフラムの平面図及びＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図１２】（ａ），（ｂ）は同ダイアフラムと柱の接合
状態を示す斜視図である。

【図１３】第五実施形態における変形例を示す鉛直スチ
フナ一体型ダイアフラムの平面図及びそのＡ−Ａ線断面
図である。

【図１４】（ａ），（ｂ）は同ダイアフラムと柱の接合
状態を示す斜視図である。

【図１５】本発明の第六実施形態における側面図及びそ
のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図である。

【図１６】同斜視図である。

【図１７】本発明の第七実施形態におけるＨ型鋼の切断
ラインを示す側面図である。

【図１８】同Ｈ型鋼による鉛直スチフナ一体型ダイアフ
ラムと柱の接続状態を示す側面図及びそのＡ−Ａ線断面
図である。

【図１９】同斜視図である。

【図２０】本発明の第八実施形態におけるコラム材の切
断ライン及び、これを加工した鉛直スチフナ一体型ダイ
アフラムと柱の接続状態を示す斜視図である。

【図２１】本発明の第九実施形態における山形鋼の切断
ラインを示す平面図である。

【図２２】同山形鋼を用いた柱・梁接合構造を示す側面
図及びそのＡ−Ａ線断面図である。

【図２３】本発明の第十実施形態による鉛直スチフナを
一部抽出して示す平面断面図である。

【図２４】第十実施形態の変形例を示す平断面図であ
る。

【図２５】本発明の第十一実施形態を示す斜視図であ
る。

【図２６】（ａ），（ｂ）は本発明の第十一実施形態の
変形例を示す斜視図である。

【図２７】本発明の第一二実施形態を示す平面図であ
る。

【図２８】（ａ），（ｂ）は同斜視図である。

【図２９】本発明の第十三実施形態を示す平面図であ
る。

【図３０】同斜視図である。

【図３１】第十三実施形態の変形例を示す平面図であ
る。

【図３２】同斜視図である。

【図３３】本発明の第十四実施形態を示す斜視図であ
る。

【図３４】第十四実施形態の第一変形例を示す斜視図で
ある。

【図３５】同第二変形例を示す斜視図である。

【図３６】同第三変形例を示す斜視図である。

【図３７】本発明の第十五実施形態を示す斜視図であ
る。

【図３８】本発明の第十六実施形態を示す斜視図であ
る。

【図３９】本発明の第十七実施形態を示す平面図であ
る。

【図４０】同斜視図である。

【符号の説明】

１ 柱 ２ 外ダイアフラム（５ウェブ、６，７ フランジ） ４ 梁 ４ａ ウェブ ８ 鉛直スチフナ ８ａ 応力伝達プレート ８ｂ 連結板 １０ 鉛直スチフナ １１ 補助リブ １５ 裏当て金 ２０ プレート（外ダイアフラム） ２２ 山形鋼（外ダイアフラム） ２３ コ字形鋼（外ダイアフラム） ２４ 水平スチフナ（外ダイアフラム） ２５ ダイアゴナルスチフナ（外ダイアフラム） ２６ サイドスチフナ（外ダイアフラム） ２７ 補強板 ２８ ＣＴ型鋼（梁せい差補償用） ２９ アレインジプレート ３０ サイドスチフナ（外ダイアフラム） ３１ 平鋼板（局部座屈防止用）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空鋼管製の柱と鋼製の梁とを接合する
   外ダイアフラムであって、ウェブと、ウェブの上下に形
   成されたフランジからなり、各フランジが柱周囲で互い
   に接合される構造により、柱・梁の仕口部を接合する外
   ダイアフラム方式であって、前記上下フランジを少なく
   とも側柱及び隅柱の外端面側で柱と同一面に形成し、同
   一面側において鉛直スチフナを各フランジと柱間に介在
   させた柱・梁の接合構造において、 前記鉛直スチフナは、上下フランジ間で接合されている
   ことを特徴とする柱・梁の接合構造。
2. 【請求項２】 中空鋼管製の柱と鋼製の梁とを接合する
   外ダイアフラムであって、ウェブと、ウェブの上下に形
   成されたフランジからなり、各フランジが柱周囲で互い
   に接合される構造により、柱・梁の仕口部を接合する外
   ダイアフラム方式であって、前記上下フランジを少なく
   とも側柱及び隅柱の外端面側で柱と同一面に形成し、同
   一面側において鉛直スチフナを各フランジと柱間に介在
   させた柱・梁の接合構造において、 フランジに接合される鉛直スチフナの幅が、フランジの
   外端部に対する突出量ａとウェブ側への突出量ｂとの関
   係がｂ≧ａとすることを特徴とする柱・梁の接合構造。
3. 【請求項３】 柱中心線と外ダイアフラムの中心となる
   ウェブとが異なって接合される柱・梁の接合構造におい
   て、ウェブの柱に対する取付位置に対して柱中心線の対
   称位置に補助リブを平行に取付けたことを特徴とする請
   求項１または２に記載の柱・梁の接合構造。
4. 【請求項４】 柱中心に対して梁中心が異なる配置とし
   た柱・梁接合構造において、外ダイアフラムのウェブの
   一端を梁中心に、他端を柱中心位置に接合したことを特
   徴とする請求項１または２に記載の柱・梁の接合構造。
5. 【請求項５】 前記鉛直スチフナは、外ダイヤフラムの
   フランジを構成する板材の縁部を折曲げによって形成し
   たものであることを特徴とする請求項１〜４いずれかの
   項に記載の柱・梁の接合構造。
6. 【請求項６】 前記鉛直スチフナに、柱周囲を包囲する
   裏当て金を曲成により形成したことを特徴とする請求項
   １〜４いずれかの項に記載の柱・梁の接合構造。
7. 【請求項７】 前記外ダイアフラムのフランジは、Ｈ型
   鋼のウェブを切抜いて形成するとともに、Ｈ型鋼のフラ
   ンジ部分を一体の鉛直スチフナとしたものであることを
   特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の柱・梁の
   接合構造。
8. 【請求項８】 前記外ダイアフラムのフランジは、コラ
   ム材の一面をフランジとし、これと直角に交わる他面を
   一体の鉛直スチフナとして切抜き形成したものであるこ
   とを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の柱・
   梁の接合構造。
9. 【請求項９】 前記外ダイアフラムのフランジは、山形
   鋼の一面をフランジとし、これに縁部直角に立上がる片
   を一体の鉛直スチフナとしたものであることを特徴とす
   る請求項１〜４いずれかの項に記載の柱・梁の接合構
   造。
10. 【請求項１０】 前記鉛直スチフナには、柱のコーナ部
    円弧面と外ダイアフラムのフランジとによって形成され
    る波形の隙間に嵌合される波形突起が形成されているこ
    とを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の梁・
    柱の接合構造。
11. 【請求項１１】 柱に対して梁を直接接合するととも
    に、９０°交叉する梁間に略三角形状をなすプレートを
    各梁及び、柱に溶接により接合し、このプレートを外ダ
    イアフラムとして機能させることを特徴とする請求項１
    〜３いずれかの項に記載の柱・梁の接合構造。
12. 【請求項１２】 柱に対して梁を直接接合するととも
    に、９０°交叉する梁間に火打梁を接合し、この火打梁
    を外ダイアフラムとして機能させることを特徴とする請
    求項１〜３いずれかの項に記載の柱・梁の接合構造。