JP2014005692A - Column-beam joint structure and column-beam joint method - Google Patents
Column-beam joint structure and column-beam joint method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014005692A JP2014005692A JP2012143258A JP2012143258A JP2014005692A JP 2014005692 A JP2014005692 A JP 2014005692A JP 2012143258 A JP2012143258 A JP 2012143258A JP 2012143258 A JP2012143258 A JP 2012143258A JP 2014005692 A JP2014005692 A JP 2014005692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- flange
- web
- groove
- lower flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Description
本発明は、柱梁接合構造及び柱梁接合方法に関する。 The present invention relates to a column beam connection structure and a column beam connection method.
従来、現地でＨ形鋼製の梁を鋼製の柱に接合する場合、柱フランジから突出されたガセットプレートと梁のウェブをボルト接合し、上フランジ及び下フランジの端部に設けられたフランジ開先で、柱フランジ（通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の接合部ではダイアフラム）と突合せ溶接していた。
このとき、柱フランジ（通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の接合部ではダイアフラム）と下フランジの突合せ溶接時には、下フランジの上面と接するウェブの端面に予めスカラップを形成し、下フランジの溶接不良をなくしていた。
Conventionally, when joining H-beams to steel columns locally, the gusset plate protruding from the column flange and the web of the beam are bolted together, and the flanges provided at the ends of the upper and lower flanges At the groove, it was butt welded to the column flange (diaphragm at the joint of through diaphragm type or outer diaphragm type).
At this time, at the time of butt welding of the column flange (diaphragm-type or outer diaphragm-type joint) and the lower flange, a scallop is formed in advance on the end surface of the web in contact with the upper surface of the lower flange to eliminate poor welding of the lower flange. It was.
しかし、スカラップは、ウェブの断面を欠損させることから、柱梁接合部のせん断耐力を低下させてしまう。更に、ガセットプレートによる柱フランジへのウェブの接合は、ガセットプレートの幅が、スカラップを塞ぐのを避けるため上下方向に狭められ、ウェブから柱へ伝達する曲げモーメントが低下してしまう。
そこで、スカラップを形成せずに柱鉄骨のフランジに梁を接合する技術が提案されている（特許文献１）。
However, since scallops cause the cross section of the web to be lost, the shear strength of the beam-column joint is reduced. Further, in the joining of the web to the column flange by the gusset plate, the width of the gusset plate is narrowed in the vertical direction in order to avoid blocking the scallop, and the bending moment transmitted from the web to the column is reduced.
Then, the technique which joins a beam to the flange of a column steel frame without forming a scallop is proposed (patent document 1).
特許文献１に記載の梁鉄骨と柱鉄骨の接合方法は、梁鉄骨の上フランジ及び下フランジの端部に開先を形成し、上フランジ及び下フランジに取り付けた裏当て金を柱鉄骨のフランジに突き当て、柱鉄骨のフランジと、上フランジ及び下フランジの開先との間に５ｍｍ〜１５ｍｍのルート間隔を設けた状態で、柱鉄骨のフランジから突設されたガセットプレートに梁鉄骨のウェブをボルト接合した後、柱鉄骨のフランジと梁鉄骨の上フランジ及び下フランジの開先を突合せ溶接する。 In the method of joining a beam steel frame and a column steel frame described in Patent Document 1, a groove is formed at the ends of the upper flange and the lower flange of the beam steel frame, and a backing metal attached to the upper flange and the lower flange is attached to the flange of the column steel frame. The web of the beam steel frame is projected to the gusset plate protruding from the flange of the column steel with a route interval of 5 mm to 15 mm between the flange of the column steel and the groove of the upper flange and the lower flange. After bolting, the flange of the column steel frame and the groove of the upper flange and the lower flange of the beam steel frame are butt welded.
しかし、特許文献１の接合方法では、梁鉄骨のウェブにスカラップは形成されていないものの、ガセットプレートを用いて梁鉄骨のウェブが、柱鉄骨のフランジにボルト接合されている。
このため、ガセットプレートの幅が、下フランジの溶接作業を確保するため上下方向に狭められ、ウェブから柱へ伝達する曲げモーメントが低下してしまう。
However, in the joining method of Patent Document 1, the scallop is not formed on the beam steel web, but the beam steel web is bolted to the flange of the column steel using a gusset plate.
For this reason, the width of the gusset plate is narrowed in the vertical direction to secure the welding operation of the lower flange, and the bending moment transmitted from the web to the column is reduced.
本発明は、上記事実に鑑み、ガセットプレートで曲げモーメントを伝達させなくても、ウェブから柱フランジへ曲げモーメントを伝達させることのできる、現地施工による柱梁接合構造、及び柱梁接合方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described facts, the present invention provides a beam-to-column connection structure and a beam-to-column connection method that can transmit a bending moment from a web to a column flange without transmitting the bending moment with a gusset plate. The purpose is to do.
請求項１に記載の発明に係る柱梁接合構造は、鋼製の柱と、ウェブの端面に形成されたウェブ開先、及び上フランジと下フランジの端面に形成され上方へ開口するフランジ開先が設けられ、前記ウェブ開先と前記柱の柱フランジが突合せ溶接され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には前記フランジ開先と前記柱フランジが突合せ溶接され、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には前記フランジ開先とダイアフラムが突合せ溶接されたＨ形鋼製の梁と、を有することを特徴としている。 The beam-to-column connection structure according to the first aspect of the present invention includes a steel column, a web groove formed on the end surface of the web, and a flange groove formed on the end surfaces of the upper flange and the lower flange and opening upward. The web groove and the column flange of the column are butt welded. When the column is an inner diaphragm type, the flange groove and the column flange are butt welded, and the column is passed through the diaphragm type or outside. In the case of the diaphragm type, it has a feature that the flange groove and an H-shaped steel beam to which the diaphragm is butt welded are provided.
請求項１に記載の発明によれば、ウェブの端面にウェブ開先が形成され、ウェブ開先と柱フランジが突合せ溶接される。これにより、ガセットプレートで曲げモーメントを伝達させなくても、ウェブと柱フランジの突合せ溶接部により、ウェブに作用する曲げモーメントを柱に伝達させることができる。このとき、ウェブにスカラップを設けた場合には、溶接金属で埋め戻すことで、ウェブの上端部から下端部までの全範囲を、柱フランジに突合せ溶接することができる。 According to the first aspect of the present invention, the web groove is formed on the end surface of the web, and the web groove and the column flange are butt welded. Thereby, even if it does not transmit a bending moment with a gusset plate, the bending moment which acts on a web can be transmitted to a column by the butt welding part of a web and a column flange. At this time, when the scallop is provided on the web, the entire range from the upper end portion to the lower end portion of the web can be butt-welded to the column flange by backfilling with the weld metal.
また、上フランジと下フランジの端面には上方へ開口するフランジ開先が形成され、柱が内ダイアフラム形式の場合にはフランジ開先と柱フランジが突合せ溶接される。一方、柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合にはフランジ開先とダイアフラムが突合せ溶接される。 Further, a flange groove that opens upward is formed on the end surfaces of the upper flange and the lower flange. When the column is an inner diaphragm type, the flange groove and the column flange are butt welded. On the other hand, when the column is in the diaphragm type or the outer diaphragm type, the flange groove and the diaphragm are butt welded.
なお、現地で下フランジを上方から突合せ溶接すると、ウェブの端部形状によっては、ウェブの板厚幅の未溶接部分が下フランジとの交差部に発生するが、ウェブを柱フランジに突合せ溶接しているので、梁の引張強度に問題は生じない。
また、ウェブ端部と下フランジとの交差部に発生する未溶接部は、ウェブの下部端面に開先を形成することでなくすことができる。
If the bottom flange is butt welded from above, depending on the end shape of the web, an unwelded part of the web thickness may occur at the intersection with the lower flange, but the web is butt welded to the column flange. Therefore, there is no problem in the tensile strength of the beam.
Moreover, the unwelded part which generate | occur | produces in the cross | intersection part of a web edge part and a lower flange can be eliminated by forming a groove | channel in the lower end surface of a web.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の柱梁接合構造において、前記柱フランジから突出され、前記ウェブがボルトで留められたガセットプレートと、前記上フランジ及び前記下フランジから突出され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記柱フランジとのルート間隔を塞ぎ、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記ダイアフラムとのルート間隔を塞ぐ裏当て金と、を有することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the beam-column joint structure according to the first aspect, the gusset plate protrudes from the column flange and the web is fastened with bolts, and protrudes from the upper flange and the lower flange. When the column is an inner diaphragm type, the root interval between the end flanges of the upper flange and the lower flange and the column flange is closed, and when the column is a through diaphragm type or an outer diaphragm type, the upper flange and the And a backing metal that closes a route interval between the end face of the lower flange and the diaphragm.
請求項２に記載の発明によれば、ウェブをガセットプレートで仮止めした状態で、柱フランジと梁の突合せ溶接ができる。このとき、ガセットプレートは、裏当て金としても機能するので、現地で、柱フランジとウェブとの突合せ溶接ができる。また、裏当て金により、柱が内ダイアフラム形式の場合には上フランジ及び下フランジの端面と柱フランジとのルート間隔が塞がれ、柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には上フランジ及び下フランジの端面とダイアフラムとのルート間隔が塞がれる。
これにより、現地で、柱フランジ又はダイアフラムとの突合せ溶接ができる。
According to the second aspect of the present invention, the column flange and the beam can be butt welded in a state where the web is temporarily fixed with the gusset plate. At this time, since the gusset plate also functions as a backing metal, butt welding between the column flange and the web can be performed on site. Also, the backing metal closes the root interval between the end face of the upper flange and the lower flange and the column flange when the column is the inner diaphragm type, and the upper flange when the column is through the diaphragm type or the outer diaphragm type. In addition, the route interval between the end face of the lower flange and the diaphragm is closed.
Thereby, butt welding with a column flange or a diaphragm can be performed on site.
請求項３に記載の発明に係る柱梁接合方法は、鋼製の柱の柱フランジにガセットプレートを取り付け、Ｈ形鋼製の梁の上フランジ及び下フランジの端面にフランジ開先を設け、ウェブの端面にウェブ開先を設け、前記上フランジ及び前記下フランジから突出され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には、前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記柱フランジとのルート間隔を塞ぎ、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には、前記上フランジ及び前記下フランジの端面とダイアフラムとのルート間隔を塞ぐ裏当て金を取り付け、前記柱フランジと前記ウェブの先端とのルート間隔を維持した状態で、前記梁を前記ガセットプレートで仮止めし、前記ガセットプレートを裏当て金として、前記柱フランジと前記ウェブ開先を突合せ溶接し、前記上フランジ及び前記下フランジの上方から、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には、前記フランジ開先と前記柱フランジを突合せ溶接し、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には、前記フランジ開先と前記柱ダイアフラムを突合せ溶接することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a column beam joining method in which a gusset plate is attached to a column flange of a steel column, flange grooves are provided on end surfaces of an upper flange and a lower flange of a H-shaped steel beam, When a web groove is provided on the end face of the inner flange and protrudes from the upper flange and the lower flange, and the pillar is of an inner diaphragm type, the root interval between the end face of the upper flange and the lower flange and the pillar flange is closed. When the column is a through-diaphragm type or an outer diaphragm type, a backing metal that closes a route interval between the end surfaces of the upper flange and the lower flange and the diaphragm is attached, and a route between the column flange and the tip of the web In a state where the gap is maintained, the beam is temporarily fixed with the gusset plate, the gusset plate is used as a backing metal, the column flange and the When the column groove is an inner diaphragm type from above the upper flange and the lower flange, the flange groove and the column flange are butt welded from above the upper flange and the lower flange, and the column passes through the diaphragm type. Alternatively, in the case of the outer diaphragm type, the flange groove and the column diaphragm are butt welded.
これにより、現地で柱フランジとウェブ、及び柱が内ダイアフラム形式の場合には、柱が内ダイアフラム形式の場合には、フランジ開先と柱フランジを突合せ溶接し、柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には、フランジ開先と柱ダイアフラムを突合せ溶接することができる。
このとき、ウェブにスカラップを設けた場合には、溶接金属で埋め戻すことで、ウェブの上端部から下端部までの全範囲を、柱フランジに突合せ溶接することができる。
As a result, when the column flange and web and the column are the inner diaphragm type at the site, when the column is the inner diaphragm type, the flange groove and the column flange are butt welded, and the column passes through the diaphragm type or the outer diaphragm type. In the case of the type, the flange groove and the column diaphragm can be butt welded.
At this time, when the scallop is provided on the web, the entire range from the upper end portion to the lower end portion of the web can be butt-welded to the column flange by backfilling with the weld metal.
本発明は、上記構成としてあるので、ガセットプレートで曲げモーメントを伝達させなくても、ウェブから柱フランジへ曲げモーメントを伝達させることのできる、現地施工による柱梁接合構造、及び柱梁接合方法を提供することができる。 Since the present invention is configured as described above, a beam-column joining structure and a beam-column joining method by field construction that can transmit a bending moment from a web to a column flange without transmitting a bending moment with a gusset plate. Can be provided.
（第１の実施形態）
図１、２に示すように、第１の実施形態に係る柱梁接合構造１０は、鋼製の柱１２の柱フランジ３０に、Ｈ形鋼製の梁１４が突合せ溶接された構成である。ここに、柱１２は内ダイアフラム方式の柱であり、柱フランジ３０と梁１４との突合せ溶接作業は、現地で行われる。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the beam-column joining structure 10 according to the first embodiment has a configuration in which an H-shaped steel beam 14 is butt welded to a column flange 30 of a steel column 12. Here, the column 12 is an inner diaphragm column, and the butt welding operation between the column flange 30 and the beam 14 is performed on site.
図１は柱梁接合構造１０の側面図を示し、図２（ａ）は梁１４の上フランジ１６と柱フランジ３０の接合部（丸く囲んだＡ部）の拡大図を示し、図２（ｂ）は梁１４の下フランジ１７と柱フランジ３０の接合部（丸く囲んだＢ部）の拡大図を示し、図２（ｃ）は梁１４のウェブ１８と柱フランジ３０の接合部（Ｃ−Ｃ線視図）の拡大図を示す。
なお、各図におけるドットが施された範囲は溶接部２４を示し、図２（ａ）〜図２（ｃ）の一部には、溶接部２４を取り除いた溶接前の状態が記載されている。
FIG. 1 shows a side view of the beam-column joint structure 10, and FIG. 2 (a) shows an enlarged view of a joint (circled portion A) between the upper flange 16 of the beam 14 and the column flange 30, and FIG. ) Shows an enlarged view of a joint portion (B portion surrounded by a circle) of the lower flange 17 and the column flange 30 of the beam 14, and FIG. 2C shows a joint portion (CC) of the web 18 of the beam 14 and the column flange 30. (Expanded view) is shown.
In addition, the range where the dot in each figure was given shows the welding part 24, and the state before welding which removed the welding part 24 is described in a part of Fig.2 (a)-FIG.2 (c). .
図１、図２（ａ）に示すように、上フランジ１６の端部の上面側には、上方へ開口する開先１６Ｆが形成されている。開先１６Ｆの傾斜角度α（開先１６Ｆの傾斜面がフランジ１６の表面となす角度）は、一般的に実施されている約３５度としている。なお、本実施形態においては、特に規定する場合を除き、下フランジ１７の開先１７Ｆ及びウェブ１８の開先１８Ｆも、傾斜角度は約３５度とされている。 As shown in FIGS. 1 and 2A, a groove 16 </ b> F that opens upward is formed on the upper surface side of the end portion of the upper flange 16. The inclination angle α of the groove 16F (the angle formed by the inclined surface of the groove 16F with the surface of the flange 16) is about 35 degrees that is generally practiced. In the present embodiment, unless otherwise specified, the inclination angle of the groove 17F of the lower flange 17 and the groove 18F of the web 18 is about 35 degrees.
上フランジ１６の端部下面には、柱フランジ３０へ向けて、鋼板製の裏当て金２６が接合されている。裏当て金２６は、上フランジ１６の端面と柱フランジ３０との隙間４８（ルート間隔）を塞ぎ、裏当て金２６の一方の端部が柱フランジ３０に突き当てられている。この状態で上フランジ１６が、上方から柱フランジ３０に突合せ溶接され、溶接部２４Ｕ（ドットで示す範囲）が形成される。 A steel plate backing metal 26 is joined to the lower surface of the end of the upper flange 16 toward the column flange 30. The backing metal 26 closes a gap 48 (route interval) between the end face of the upper flange 16 and the column flange 30, and one end of the backing metal 26 is abutted against the column flange 30. In this state, the upper flange 16 is butt welded to the column flange 30 from above to form a welded portion 24U (range indicated by dots).
図１、図２（ｂ）に示すように、下フランジ１７端部の上面側にも、上方へ開口する開先１７Ｆが形成され、下フランジ１７の端部下面には、柱フランジ３０へ向けて、鋼板製の裏当て金２６が接合されている。裏当て金２６は、下フランジ１７の端面と柱１２の柱フランジ３０との隙間４９（ルート間隔）を塞ぎ、一方の端部が柱フランジ３０に突き当てられている。この状態で下フランジ１７が、上方から柱フランジ３０に突合せ溶接され、溶接部２４Ｄ（ドットで示す範囲）が形成される。 As shown in FIGS. 1 and 2B, a groove 17 </ b> F that opens upward is also formed on the upper surface side of the end portion of the lower flange 17, and the bottom surface of the end portion of the lower flange 17 faces the column flange 30. Then, a steel plate backing metal 26 is joined. The backing metal 26 closes a gap 49 (route interval) between the end face of the lower flange 17 and the column flange 30 of the column 12, and one end is abutted against the column flange 30. In this state, the lower flange 17 is butt welded to the column flange 30 from above, and a welded portion 24D (range indicated by dots) is formed.
また、図１、図２（ｃ）に示すように、柱フランジ３０には、梁１４へ向けて突出するガセットプレート２０が溶接接合されている。ガセットプレート２０の側面には、ウェブ１８の側面が重ねられ、複数のボルト２２で接合されている。
ガセットプレート２０は、溶接接合時の裏当て金の役目も果たし、ウェブ１８の端面と柱１２の柱フランジ３０との隙間４７（ルート間隔）を塞いでいる。この状態でウェブ１８が、柱１２の柱フランジ３０に突合せ溶接され、溶接部２４Ｗ（ドットで示す範囲）が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2C, a gusset plate 20 that protrudes toward the beam 14 is welded to the column flange 30. The side surface of the web 18 is overlapped on the side surface of the gusset plate 20 and joined by a plurality of bolts 22.
The gusset plate 20 also serves as a backing metal at the time of welding joining, and closes a gap 47 (route interval) between the end face of the web 18 and the column flange 30 of the column 12. In this state, the web 18 is butt-welded to the column flange 30 of the column 12 to form a welded portion 24 </ b> W (range indicated by dots).
上述した接合構造とすることにより、ウェブ１８をガセットプレート２０で接合（仮止め）した状態で、柱フランジ３０と梁１４との突合せ溶接ができる。このとき、ガセットプレート２０は、裏当て金としても機能するので、現地で、柱フランジ３０とウェブ１８との突合せ溶接が容易となる。
また、裏当て金２６により、上フランジ１６及び下フランジ１７の端面と柱１２の柱フランジ３０とのルート間隔４８、４９が塞がれている。これにより、現地での、柱１２の柱フランジ３０と上フランジ及び下フランジとの突合せ溶接が容易となる。
By adopting the above-described joining structure, the column flange 30 and the beam 14 can be butt-welded in a state where the web 18 is joined (temporarily fixed) by the gusset plate 20. At this time, since the gusset plate 20 also functions as a backing metal, butt welding between the column flange 30 and the web 18 is facilitated on site.
The backing metal 26 closes the route intervals 48 and 49 between the end surfaces of the upper flange 16 and the lower flange 17 and the column flange 30 of the column 12. Thereby, the butt welding of the column flange 30 of the column 12 and the upper flange and the lower flange at the site is facilitated.
ここで、従来の柱梁接合構造３９との相違点について説明する。
図３（ａ）には、従来から現場作業で採用されている、柱梁接合構造３９の側面図が示されている。
Here, differences from the conventional column-beam joint structure 39 will be described.
FIG. 3A shows a side view of the column beam joint structure 39 that has been conventionally employed in field work.
ここに、柱１２の柱フランジ３０には、柱フランジ３０から突出してガセットプレート３７が取り付けられている。ガセットプレート３７の側面と梁３３のウェブ３６の側面が重ねられ、ガセットプレート３７とウェブ３６が複数の高力ボルト２２で摩擦接合されている。
また、ウェブ３６の柱フランジ３０側端部の上下（上フランジ３４及び下フランジ３５とガセットプレート３７の上下端との間）には、扇形に切りかかれたスカラップ３８が設けられている。
Here, a gusset plate 37 is attached to the column flange 30 of the column 12 so as to protrude from the column flange 30. The side surface of the gusset plate 37 and the side surface of the web 36 of the beam 33 are overlapped, and the gusset plate 37 and the web 36 are friction-joined by a plurality of high strength bolts 22.
Further, scallops 38 cut in a fan shape are provided above and below the end portion of the web 36 on the column flange 30 side (between the upper flange 34 and the lower flange 35 and the upper and lower ends of the gusset plate 37).
本実施形態と同様に、上フランジ３４及び下フランジ３５の端面には、上方へ開口する開先３３Ｆ、３４Ｆが設けられ、上フランジ３４及び下フランジ３５の端部下面には、裏当て金２６がそれぞれ取り付けられている。 Similarly to the present embodiment, the end surfaces of the upper flange 34 and the lower flange 35 are provided with grooves 33F and 34F that open upward, and the backing metal 26 is provided on the lower surfaces of the end portions of the upper flange 34 and the lower flange 35. Are attached to each.
この状態で、上フランジ３４及び下フランジ３５は、柱フランジ３０と上方から突合せ溶接で接合されている（ドットが付された溶接部２４Ｕ、２４Ｄ参照）。
即ち、従来の柱梁接合構造３９は、ウェブ３６がガセットプレート３７に高力ボルト接合され、上フランジ３４及び下フランジ３５が、柱フランジ３０に溶接接合された混用接合形式であった。
In this state, the upper flange 34 and the lower flange 35 are joined to the column flange 30 by butt welding from above (see the welded portions 24U and 24D with dots).
That is, the conventional beam-column joint structure 39 is a mixed joint type in which the web 36 is bolted to the gusset plate 37 with high-strength bolts, and the upper flange 34 and the lower flange 35 are welded to the column flange 30.
従来の柱梁接合構造３９の問題点としては、ウェブ３６に設けられたスカラップ３８により断面欠損が生じ、柱梁接合部のせん断耐力を低下させる点。更に、スカラップ３８によりガセットプレート３７の上下方向の寸法が狭められ、ウェブ３６から柱１２への曲げモーメントの伝達能力が低下するという点があった。 A problem of the conventional beam-column joint structure 39 is that a scallop 38 provided on the web 36 causes a cross-sectional defect, which reduces the shear strength of the beam-column joint. Furthermore, the vertical dimension of the gusset plate 37 is narrowed by the scallop 38, and the ability to transmit a bending moment from the web 36 to the column 12 is reduced.
このため、図３（ｂ）に示すように、上フランジ３４と下フランジ３５の柱フランジ３０側端部に、拡幅部３４Ｋ及び３５Ｋを形成し（下フランジ３５の拡幅部３５Ｋは図示されていない）、拡幅部３４Ｋ及び３５Ｋの形成を始める拡幅起点部Ｍを最大応力位置とすることにより、梁３３から柱１２への曲げモーメントの伝達能力を向上させている。
これにより、梁端フランジの現場溶接部での破断を回避している。
For this reason, as shown in FIG. 3B, widened portions 34K and 35K are formed at the column flange 30 side ends of the upper flange 34 and the lower flange 35 (the widened portion 35K of the lower flange 35 is not shown). ), By making the widening starting point M where the widened portions 34K and 35K start to be formed as the maximum stress position, the ability to transmit the bending moment from the beam 33 to the column 12 is improved.
Thereby, the fracture | rupture in the field welding part of a beam end flange is avoided.
しかし、この方法は、フランジ幅が一定の圧延Ｈ形鋼梁に対してはフランジ木端面に拡幅プレートを溶接接合する手間が生じる。また、組立Ｈ形断面梁に対しては、拡幅部を一体化させた鋼板を切り出すため歩留まりが悪化する等、製作上のコストアップとなる。更に、柱幅とフランジ幅の関係で拡幅できない場合もある。 However, this method requires time and effort to weld and join the widened plate to the end surface of the flange wood for a rolled H-shaped steel beam having a constant flange width. Further, for the assembled H-shaped cross-section beam, the steel sheet with the widened portion integrated is cut out, resulting in an increase in production cost, for example, the yield is deteriorated. Furthermore, the width may not be increased due to the relationship between the column width and the flange width.
一方、ガセットプレート３７の上下にスカラップを設けない、ノンスカラップ工法も提案されている。しかし、上述した特許文献１のノンスカラップ工法は、工場内で溶接接合されるため、下フランジには下方へ開口した開先を設け、柱１２を横にして下フランジと柱フランジを溶接接合している。 On the other hand, a non-scallop method in which scallops are not provided above and below the gusset plate 37 has also been proposed. However, since the non-scallop method of Patent Document 1 described above is welded and joined in a factory, a groove that opens downward is provided in the lower flange, and the lower flange and the column flange are welded and joined with the column 12 sideways. Yes.
しかし、現場作業では、溶接精度を確保する観点から、下フランジにも上方へ開口する開先を設ける必要があり、特許文献１のノンスカラップ工法は採用できない。
このため、図３（ａ）に示すように、開先３５Ｆの全幅に渡り完全溶け込み溶接を行うには、ウェブ３６との交差部において、運棒の移動範囲を確保するために、ウェブ３６にスカラップ３８を設ける必要がある。
However, in field work, from the viewpoint of ensuring welding accuracy, it is necessary to provide a groove that opens upward on the lower flange, and the non-scallop method of Patent Document 1 cannot be employed.
Therefore, as shown in FIG. 3A, in order to perform complete penetration welding over the entire width of the groove 35F, in order to ensure the range of movement of the rod at the intersection with the web 36, A scallop 38 must be provided.
これに対し、本実施の形態では、ウェブ１８の端面に開先１８Ｆを形成し、ウェブ１８と柱１２の柱フランジ３０を突合せ溶接する。このとき、ウェブ１８には、スカラップを設けていないので、ウェブ１８の上端部から下端部までの全範囲を突合せ溶接できる。
これにより、柱梁接合部のせん断耐力を低下させることなく、ウェブ１８に作用する曲げモーメントを、柱１２に伝達することができる。
On the other hand, in this embodiment, a groove 18F is formed on the end face of the web 18, and the web 18 and the column flange 30 of the column 12 are butt welded. At this time, since the web 18 is not provided with scallops, the entire range from the upper end portion to the lower end portion of the web 18 can be butt-welded.
As a result, the bending moment acting on the web 18 can be transmitted to the column 12 without reducing the shear strength of the column beam joint.
即ち、現地作業で、柱１２の柱フランジ３０と、上フランジ１６、下フランジ１７及びウェブ１８の端面を、柱フランジ３０に、スカラップを設けずにそれぞれ突合せ溶接することができる。この結果、スカラップ加工による梁１４のせん断耐力の低下が抑制される。また、圧延Ｈ形鋼への適用や鉄骨製作などで問題となる梁端拡幅工法を省略できる。 In other words, the column flange 30 of the column 12 and the end surfaces of the upper flange 16, the lower flange 17 and the web 18 can be butt welded to the column flange 30 without providing scallops. As a result, a decrease in the shear strength of the beam 14 due to scalloping is suppressed. Moreover, the beam end widening method which is a problem in application to rolled H-section steel or steel frame production can be omitted.
更に、現場接合のノンスカラップ工法は、ノンブラケット形式とすることができ、鉄骨製作や現場溶接施工における生産性・施工性に優れている。
また、以下に述べるように、ウェブ位置でのフランジ現場溶接部にある程度の溶接欠陥を許容でき、非破壊検査の管理が容易となる。このとき、溶接欠陥を小さくするためにウェブ１８に切削部を設けても良いが、切削部は微小寸法でよく溶接量の節約となる。
Furthermore, the non-scallop method of on-site joining can be a non-bracket type, and is excellent in productivity and workability in steel frame production and on-site welding construction.
In addition, as will be described below, a certain degree of welding defects can be allowed in the flange spot welds at the web position, and management of nondestructive inspection becomes easy. At this time, a cutting portion may be provided in the web 18 in order to reduce the welding defect, but the cutting portion may be of a small size and save the welding amount.
次に、下フランジ及びウェブ下面の未溶接部について、図４〜図９を用いて説明する。
図４（ａ）の斜視図に示すように、溶接組立Ｈ形鋼の場合、部材段階で下フランジ１７に開先１７Ｆを形成し、ウェブ１８にも部材段階で開先１８Ｆを形成し、それらを溶接してＨ形鋼の梁１４が形成される。
Next, the unwelded portion of the lower flange and the lower surface of the web will be described with reference to FIGS.
As shown in the perspective view of FIG. 4 (a), in the case of a welded and assembled H-section steel, a groove 17F is formed in the lower flange 17 in the member stage, and a groove 18F is formed in the web 18 in the member stage. Are welded to form an H-beam 14.
図４（ｂ）は、溶接前の柱１２と梁１４の位置関係を示す側面図である。ガセットプレート２０で仮止めされたウェブ１８に、スカラップを設けずに下フランジ１７の開先１７Ｆを柱１２と溶接接合した場合、下フランジ１７の開先１７Ｆとウェブ１８の端部下面１８Ｓに、一部未溶接部５６が発生する。 FIG. 4B is a side view showing the positional relationship between the column 12 and the beam 14 before welding. When the groove 17F of the lower flange 17 is welded to the column 12 without providing a scallop to the web 18 temporarily fixed by the gusset plate 20, the groove 17F of the lower flange 17 and the end lower surface 18S of the web 18 are Some unwelded parts 56 are generated.
未溶接部の具体例を図５〜図９に示す。図５（ａ）〜図９（ａ）は、いずれも図４（ｂ）のＸ−Ｘ線視図であり、図５（ｂ）〜図９（ｂ）は側面図である。図５（ａ）〜図９（ａ）に示す一点鎖線Ｒ１、Ｒ２の傾斜は溶接時の運棒（図示せず）の保持角度を示し、一点鎖線Ｒ１、Ｒ２の位置は、溶接時の運棒の移動限度を示している。 Specific examples of the unwelded portion are shown in FIGS. FIGS. 5A to 9A are all XX line views of FIG. 4B, and FIGS. 5B to 9B are side views. 5 (a) to 9 (a), the inclinations of the alternate long and short dash lines R1 and R2 indicate the holding angle of the carrying rod (not shown) during welding, and the positions of the alternate long and short dash lines R1 and R2 indicate the operation during welding. Indicates the limit of bar movement.
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、ウェブ１８にはスカラップが設けられていないため、矢印Ｘ１の方向から溶接を進めた運棒（図示せず）は、一点鎖線Ｒ１で示す角度を保持して移動され、ウェブ１８の下端部と当接する位置が限界となり、それ以上進めない。同様に、矢印Ｘ２の方向から溶接を進めた運棒（図示せず）は、一点鎖線Ｒ２で示す角度を保持して移動され、ウェブ１８の下端部と当接する位置が限界となり、それ以上進めない。
このとき、ウェブ１８を仮止めするガセットプレート２０の下端部は、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動に支障がない位置に設けられている。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), since the web 18 is not provided with a scallop, the carrying rod (not shown) that has been welded from the direction of the arrow X1 is indicated by a one-dot chain line R1. The position where the web 18 is moved while maintaining the angle shown in FIG. Similarly, a carrying rod (not shown) that has been welded from the direction of the arrow X2 is moved while maintaining the angle indicated by the alternate long and short dash line R2, and the position where it abuts on the lower end of the web 18 becomes the limit, and the further advance is made. Absent.
At this time, the lower end portion of the gusset plate 20 for temporarily fixing the web 18 is provided at a position where there is no hindrance to the movement of the carrying rod in the X2 direction indicated by a one-dot chain line R2.
即ち、ウェブ１８の下面１８Ｓに、ウェブ１８の板厚Ｗ１と同じ幅Ｓ１で、一点鎖線Ｒ１とＲ２の交点を最下点とする三角柱状の未溶接部４０（ドット部分）が生じる。なお、未溶接部４０は、後述するように、ウェブ１８が柱フランジ３０に溶接接合されているため、未溶接部４０の最大幅Ｓ１がウェブ１８の板厚Ｗ１と同等程度であれば、梁１４のせん断耐力の低下は見られない。 That is, an unwelded portion 40 (dot portion) having a triangular prism shape having the same width S1 as the thickness W1 of the web 18 and having the lowest point at the intersection of the alternate long and short dash lines R1 and R2 is generated on the lower surface 18S of the web 18. In addition, since the web 18 is welded and joined to the column flange 30 as described later, the unwelded portion 40 is a beam if the maximum width S1 of the unwelded portion 40 is approximately equal to the plate thickness W1 of the web 18. No decrease in shear strength of 14 is observed.
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、ウェブ１８の下面１８Ｓを切り欠いて、下フランジ１７の上面からの高さｈ１だけ上方へ移動させることにより、未溶接部４１も高さｈ１だけ上方へ移動し、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部分を縮小させることができる。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the lower surface 18S of the web 18 is notched and moved upward by a height h1 from the upper surface of the lower flange 17, so that the unwelded portion 41 also becomes high. It is possible to move upward by the length h1 and reduce the unwelded portion of the groove 17F of the lower flange 17.
即ち、一点鎖線Ｒ１、Ｒ２で示す溶接時の運棒の保持角度と移動限度は、図５の場合と同じであるから、ウェブ１８の下部端面が上方へ高さｈ１だけ移動すれば、未溶接部４１も上方へ高さｈ１だけ移動する。この結果、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部４１を小さくできる。 That is, the holding angle and movement limit of the carrying rod at the time of welding indicated by the alternate long and short dash lines R1 and R2 are the same as those in FIG. 5, so if the lower end surface of the web 18 moves upward by a height h1, unwelded The part 41 also moves upward by a height h1. As a result, the unwelded portion 41 of the groove 17F of the lower flange 17 can be reduced.
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ウェブ１８の下面１８Ｓを切り欠いて、更に上方へ移動させることにより（下フランジ１７の上面からの高さｈ２）、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部分を消滅させることができる。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the lower surface 18S of the web 18 is cut out and moved further upward (height h2 from the upper surface of the lower flange 17). The unwelded portion of the groove 17F can be eliminated.
即ち、一点鎖線Ｒ１、Ｒ２で示す、溶接時の運棒の保持角度と移動限度は、図５の場合と同じであるから、ウェブ１８の下部端面の位置の上方への移動寸法ｈ２に応じて、未溶接部４２が上方へｈ２だけ移動する。この結果、移動寸法ｈ２が未溶接部４２の高さｈ３より大きいとき、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部４２は消滅する。 That is, the holding angle and movement limit of the carrying rod at the time of welding indicated by the alternate long and short dash lines R1 and R2 are the same as those in FIG. 5, and accordingly, depending on the movement dimension h2 above the position of the lower end surface of the web 18. The unwelded portion 42 moves upward by h2. As a result, when the moving dimension h2 is larger than the height h3 of the unwelded portion 42, the unwelded portion 42 of the groove 17F of the lower flange 17 disappears.
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、ウェブ１８の下面１８Ｓの切り欠き加工においては、スカラップ４６（扇形部）を設けてもよい。これによりスカラップカッターを用いた加工が可能となり、加工作業が容易となる。なお、スカラップ４６を、下フランジの溶接接合後に、溶接金属で盛って消滅させることで、スカラップ４６を設けることによるせん断耐力の低下等の弊害を解消することができる。 As shown in FIGS. 8A and 8B, a scallop 46 (a sector) may be provided in the notch processing of the lower surface 18S of the web 18. Thereby, processing using a scallop cutter becomes possible, and processing work becomes easy. In addition, after the scallop 46 is welded and joined to the lower flange, it is possible to eliminate adverse effects such as a decrease in shear strength due to the provision of the scallop 46 by removing the scallop 46 with the weld metal.
ここに、埋戻しの手間を考えた場合、スカラップの高さｈ４は、可能な限り小さくするのが望ましい。現状のスカラップカッターを用いた場合には、最小の高さｈ４（直径）は１３ｍｍである。しかし、必要に応じて高さｈ４の小さいスカラップカッターを製作することで、高さｈ４を更に小さくすることができる。
スカラップの高さｈ４が未溶接部４２の高さ寸法ｈ３より大きいとき、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部４２は消滅する。
Here, considering the effort of backfilling, it is desirable to make the scallop height h4 as small as possible. When the current scallop cutter is used, the minimum height h4 (diameter) is 13 mm. However, if necessary, the height h4 can be further reduced by manufacturing a scallop cutter having a small height h4.
When the scallop height h4 is larger than the height dimension h3 of the unwelded portion 42, the unwelded portion 42 of the groove 17F of the lower flange 17 disappears.
図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、ウェブ１８を仮止めするガセットプレート２０の下端部が下フランジの近傍まで伸びて、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動を妨げる場合には、ガセットプレート２０の下面２０Ｓとウェブ１８の下面１８Ｓの両方に、未溶接部４４が発生する。 As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the lower end of the gusset plate 20 for temporarily fixing the web 18 extends to the vicinity of the lower flange, and the movement of the carrying rod indicated by the alternate long and short dash line R2 in the X2 direction is performed. When obstructing, unwelded portions 44 are generated on both the lower surface 20S of the gusset plate 20 and the lower surface 18S of the web 18.
この場合、ウェブ１８の板厚Ｗ１とガセットプレート２０の板厚Ｗ２が合計されるため、未溶接部の幅Ｓ２が大きくなる。この結果、未溶接部４４の容積も大きくなる。
この場合も、上述した場合と同様に、ウェブ１８の下端部とガセットプレート２０の下端部を、下フランジ１７の上面から上方へ移動させる（距離ｈ５を大きくする）ことで未溶接部４４を減少させることができる。
In this case, since the thickness W1 of the web 18 and the thickness W2 of the gusset plate 20 are summed, the width S2 of the unwelded portion is increased. As a result, the volume of the unwelded portion 44 also increases.
Also in this case, as in the case described above, the unwelded portion 44 is reduced by moving the lower end portion of the web 18 and the lower end portion of the gusset plate 20 upward from the upper surface of the lower flange 17 (increasing the distance h5). Can be made.
なお、未溶接部４４を、フランジ１７の開先１７Ｆからウェブ１８側へ移動させることは、スカラップ高さｈ５を大きくすることになる。この結果、スカラップ４６内の空間が大きくなり、スカラップ４６に盛る溶接量や溶接作業量が増える等の問題を生じる。このような場合には、後述する第２の実施形態を採用するのが望ましい。 In addition, moving the unwelded part 44 from the groove 17F of the flange 17 to the web 18 side increases the scallop height h5. As a result, the space in the scallop 46 becomes large, causing problems such as an increase in the amount of welding and welding work accumulated on the scallop 46. In such a case, it is desirable to adopt the second embodiment described later.
次に、本実施形態に係る柱梁接合構造１０の柱梁の接合方法について、図１〜９を用いて説明する。なお、それぞれの構成要素については、既に説明しているので詳細な説明は省略する。 Next, a column beam joining method of the column beam junction structure 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Since each component has already been described, detailed description thereof is omitted.
先ず、鋼製の柱１２の柱フランジ３０に、柱フランジ３０から梁１４の方向へ突出させて、仮止め用のガセットプレート２０を取り付ける。 First, the gusset plate 20 for temporary fixing is attached to the column flange 30 of the steel column 12 so as to protrude from the column flange 30 toward the beam 14.
次に、Ｈ形鋼製の梁１４の上フランジ１６、下フランジ１７、及びウェブ１８の端面に、それぞれ開先１６Ｆ、１７Ｆ、１８Ｆを設ける。このとき、組立てＨ形鋼では、開先１６Ｆ、１７Ｆ、１８Ｆを形成してから組み立てる。既成Ｈ形鋼では、ウェブ１８にスカラップ（ミニスカラップ）４６を設けて、開先１６Ｆ、１７Ｆ、１８Ｆを加工する。 Next, grooves 16F, 17F, and 18F are provided on the end surfaces of the upper flange 16, the lower flange 17, and the web 18 of the H-shaped steel beam 14, respectively. At this time, the assembled H-section steel is assembled after forming the grooves 16F, 17F, and 18F. In the ready-made H-section steel, a scallop (mini scallop) 46 is provided on the web 18 to process the grooves 16F, 17F, and 18F.
次に、上フランジ１６及び下フランジ１７の下部端面に、柱フランジ３０と、開先１６Ｆ及び開先１７Ｆとのルート間隔４８を塞ぐ裏当て金２６を取り付ける。 Next, a backing metal 26 is attached to the lower end faces of the upper flange 16 and the lower flange 17 to block the route interval 48 between the column flange 30 and the groove 16F and the groove 17F.
次に、柱フランジ３０と開先１６Ｆ、１７Ｆとのルート間隔４８、４９を維持した状態で、梁１４をガセットプレート２０で仮止めする。梁１４を仮止めした状態で、柱フランジ３０と上フランジ１６、柱フランジ３０と下フランジ１７、及び柱フランジ３０とウェブ１８を突合せ溶接する。 Next, the beam 14 is temporarily fixed with the gusset plate 20 in a state in which the route intervals 48 and 49 between the column flange 30 and the grooves 16F and 17F are maintained. With the beam 14 temporarily fixed, the column flange 30 and the upper flange 16, the column flange 30 and the lower flange 17, and the column flange 30 and the web 18 are butt welded.
このとき、柱フランジ３０と上フランジ１６、及び柱フランジ３０と下フランジ１７は上方から溶接作業を行う。また、柱フランジ３０とウェブ１８の突合せ溶接時には、ガセットプレート２０を、ルート間隔４７を塞ぐ裏当て金として利用する。その後、ミニスカラップ４６を形成した場合には埋め戻す。 At this time, the column flange 30 and the upper flange 16 and the column flange 30 and the lower flange 17 are welded from above. Further, when the column flange 30 and the web 18 are butt welded, the gusset plate 20 is used as a backing metal for closing the route interval 47. Thereafter, when the mini scallop 46 is formed, it is backfilled.
以上の手順により、ウェブ１８にスカラップを設けずに、現地作業で、柱フランジ３０と、上フランジ１６、下フランジ１７及びウェブ１８の端面をそれぞれ突合せ溶接することができる。 According to the above procedure, the column flange 30, the upper flange 16, the lower flange 17, and the end face of the web 18 can be butt welded in the field work without providing the web 18 with scallops.
（第２の実施形態）
図１０、図１１に示すように、第２の実施形態に係る柱梁接合構造５０は、第１の実施形態で説明した柱梁接合構造１０における、ウェブ５２の柱側端面の下端部に開先を形成した構成である。第１の実施形態と同一部分には同じ番号を付して、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 10 and 11, the beam-column joint structure 50 according to the second embodiment is opened at the lower end portion of the column-side end surface of the web 52 in the beam-column joint structure 10 described in the first embodiment. It is the structure which formed the tip. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be focused on differences from the first embodiment.
図１０に示すように、ウェブ５２の柱側端面の下端部に設けられた開先５２Ｆは、一点鎖線Ｒ１で示す溶接時の運棒の保持角度と同じ角度で、ウェブ５２の両側から斜めにカットされた構成である。このとき、開先５２Ｆの矢印Ｐ方向視図はＶ字状とされ、Ｖ字状にカットされた開先５２Ｆの先端は、下フランジの上面より高さｈ７だけ高くされている。 As shown in FIG. 10, the groove 52 </ b> F provided at the lower end portion of the column side end surface of the web 52 is the same as the holding angle of the carrying rod during welding indicated by the alternate long and short dash line R <b> 1, and obliquely from both sides of the web 52. It is a cut configuration. At this time, the arrow P direction view of the groove 52F is V-shaped, and the tip of the groove 52F cut into a V-shape is higher than the upper surface of the lower flange by a height h7.
これにより、矢印Ｘ１の方向から、一点鎖線Ｒ１の傾斜で溶接しながら運棒（図示せず）を移動させた場合、ウェブ５２のＶ字状にカットされた下端部に運棒が当接する位置（一点鎖線Ｒ１で示す位置）が限界となる。
一方、一点鎖線Ｒ２は矢印Ｘ２の方向から溶接した場合、ウェブ５２のＶ字状にカットされた下端部と運棒が当接する位置（一点鎖線Ｒ２で示す位置）が限界となる。
Thereby, when a carrying rod (not shown) is moved from the direction of the arrow X1 while welding at an inclination of the one-dot chain line R1, the carrying rod comes into contact with the lower end portion of the web 52 cut into a V shape. (Position indicated by alternate long and short dash line R1) is the limit.
On the other hand, when the alternate long and short dash line R2 is welded from the direction of the arrow X2, the limit (position indicated by the alternate long and short dash line R2) at which the lower end portion of the web 52 cut into a V shape and the carrying rod come into contact with each other.
この結果、ウェブ５２の下部に設けたＶ字状の開先５２Ｆにより、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部、及びウェブ５２の下面の未溶接部を解消させることができる。なお、ウェブ５２を仮止めするガセットプレート２０の下端部は、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動に支障がない位置に設けられている。 As a result, the unwelded portion of the groove 17F of the lower flange 17 and the unwelded portion of the lower surface of the web 52 can be eliminated by the V-shaped groove 52F provided in the lower portion of the web 52. In addition, the lower end part of the gusset plate 20 which temporarily fixes the web 52 is provided in the position which does not have trouble in the movement of the carrying rod shown by a dashed-dotted line R2 in the X2 direction.
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、ウェブ５２を仮止めするガセットプレート５８の下端部が下フランジ１７側に伸びて、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動に支障を生じる場合には、ガセットプレート５８の下端部を斜めに切り欠けばよい。
このとき、ガセットプレート５８の下端部を、矢印Ｐ方向からみたとき、断面形状がカタカナのレ字状にカットし、ウェブ５２とガセットプレート５８重ねた状態でＶ字状とする（図１１（ａ）参照）。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the lower end portion of the gusset plate 58 for temporarily fixing the web 52 extends to the lower flange 17 side, and the movement rod indicated by the alternate long and short dash line R2 moves in the X2 direction. When trouble occurs, the lower end portion of the gusset plate 58 may be cut off obliquely.
At this time, when the lower end portion of the gusset plate 58 is viewed from the direction of the arrow P, the cross-sectional shape is cut into a katakana letter shape, and the web 52 and the gusset plate 58 are overlapped to form a V shape (see FIG. )reference).
これにより、矢印Ｘ１の方向から溶接した場合、運棒（図示せず）の移動範囲は、ウェブ５２のＶ字状にカットされた下端部と当接する位置（一点鎖線Ｒ１で示す位置）が限界となる。また、矢印Ｘ２の方向から溶接した場合、運棒（図示せず）の移動範囲は、ガセットプレート５８のカタカナのレ字状にカットされた傾斜部、及びウェブ５２のＶ字状にカットされた下端部と当接する位置（一点鎖線Ｒ２で示す位置）が限界となる。 Accordingly, when welding is performed from the direction of the arrow X1, the moving range of the carrying rod (not shown) is limited to the position (position indicated by the alternate long and short dash line R1) in contact with the lower end portion of the web 52 that is cut into a V shape. It becomes. Further, when welding is performed from the direction of the arrow X2, the movement range of the carrying rod (not shown) is cut into a katakana-shaped inclined portion of the gusset plate 58 and a V-shape of the web 52. The position where the lower end is in contact (the position indicated by the alternate long and short dash line R2) is the limit.
この結果、ガセットプレート５８及びウェブ５２に邪魔されることなく、溶接時の運棒の移動範囲を拡大でき、下フランジ１７の開先１７Ｆ、及びウェブ５２の下面の未溶接部を削減できる。 As a result, the movement range of the carrying rod during welding can be expanded without being obstructed by the gusset plate 58 and the web 52, and the groove 17F of the lower flange 17 and the unwelded portion of the lower surface of the web 52 can be reduced.
なお、図１１（ｃ）に示すように、ウェブ５３の下端部のＶ字状のカット部５３Ｆは、下フランジ１７の上面から、必要な高さｈ７を先端部に確保した位置から、Ｘ軸の方向へ直線状に減少する傾斜で斜めに形成してもよい。 In addition, as shown in FIG.11 (c), the V-shaped cut part 53F of the lower end part of the web 53 is X-axis from the position which ensured the required height h7 from the upper surface of the lower flange 17 to the front-end | tip part. You may form diagonally with the inclination which decreases linearly to this direction.
これにより、ウェブ５３に邪魔されることなく、溶接時の運棒の移動範囲を拡大でき、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部分、及びウェブ５２の下面の未溶接部分を解消することができる。他の構成は第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。 Thereby, the movement range of the carrying rod at the time of welding can be expanded without being obstructed by the web 53, and the unwelded portion of the groove 17F of the lower flange 17 and the unwelded portion of the lower surface of the web 52 can be eliminated. it can. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
（第３の実施形態）
図１２、図１３に示すように、第３の実施形態に係る柱梁接合構造６０は、第２の実施形態で説明した柱梁接合構造５０における、ウェブ５４の下端部の開先５４Ｆの断面形状を、カタカナのレ字状にした構成である。第１の実施形態と同一部分には同じ番号を付して、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
As shown in FIGS. 12 and 13, the beam-column joint structure 60 according to the third embodiment is a cross-section of the groove 54 </ b> F at the lower end portion of the web 54 in the beam-column joint structure 50 described in the second embodiment. The shape is a katakana letter shape. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the difference from the second embodiment will be mainly described.
図１２（ａ）に示すように、ウェブ５４の下端部が、一方向からのみ一点鎖線Ｒ１で示す溶接時の運棒の保持角度と同じ角度でカットされ、カタカナのレ字状の開先５４Ｆとされている。このとき、カタカナのレ字状にカットされた開先５４Ｆの先端は、下フランジの上面より高さｈ８だけ高くされている。 As shown in FIG. 12 (a), the lower end portion of the web 54 is cut from one direction only at the same angle as the carrying rod holding angle at the time of welding indicated by the one-dot chain line R1, and the katakana letter-shaped groove 54F is cut. It is said that. At this time, the tip of the groove 54F cut in a katakana letter shape is set higher than the upper surface of the lower flange by a height h8.
これにより、一点鎖線Ｒ１はＸ１の方向から溶接した場合、ウェブ５４のカタカナのレ字状にカットされた下端部と当接する位置が限界となる。また、一点鎖線Ｒ２はＸ２の方向から溶接した場合、ウェブ５４のカタカナのレ字状にカットされた下端部と当接する位置が限界となる。 Thereby, when the alternate long and short dash line R1 is welded from the direction of X1, the position where the web 54 comes into contact with the lower end portion of the web 54 that is cut in a katakana shape becomes a limit. When the alternate long and short dash line R2 is welded from the X2 direction, the position where the web 54 comes into contact with the lower end portion of the web 54 cut in a katakana letter shape becomes the limit.
即ち、ウェブ５２の下部に設けたカタカナのレ字状の開先５２Ｆにより、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部を解消させることができる。なお、ウェブ５４を仮止めするガセットプレート２０の下端部は、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動に支障がない位置に設けられている。 That is, the unwelded portion of the groove 17F of the lower flange 17 can be eliminated by the katakana-shaped groove 52F provided at the lower portion of the web 52. In addition, the lower end part of the gusset plate 20 which temporarily fixes the web 54 is provided in the position which does not have trouble in the movement of the carrying rod shown by a dashed-dotted line R2 in the X2 direction.
図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、ウェブ５４を仮止めするガセットプレート５８の下端部が下フランジ１７側に伸びて、一点鎖線Ｒ２で示す運棒のＸ２方向の移動に支障を生じる場合には、ガセットプレート５８の先端を斜めに切り欠けばよい。 As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the lower end portion of the gusset plate 58 for temporarily fixing the web 54 extends to the lower flange 17 side, and the movement rod indicated by the alternate long and short dash line R2 moves in the X2 direction. When trouble occurs, the tip of the gusset plate 58 may be cut off obliquely.
即ち、ウェブ５４の下端面に設けられた下フランジ側の開先５４Ｆは、矢印Ｐの方向から見たとき、カタカナのレ字状に斜めにカットされ、ガセットプレート５８の下端部も、ウェブ５４と反対向きにカタカナのレ字状にカットされ、ウェブ５４とガセットプレート５８を重ねた状態でＶ字状とされている。 That is, the groove 54F on the lower flange side provided on the lower end surface of the web 54 is cut obliquely in a katakana letter shape when viewed from the direction of the arrow P, and the lower end portion of the gusset plate 58 is also formed on the web 54. Is formed in a V shape with the web 54 and the gusset plate 58 being overlapped.
これにより、矢印Ｘ１の方向から、一点鎖線Ｒ１の傾きで溶接しながら運棒（図示せず）を移動させた場合、ウェブ５４のカタカナのレ字状にカットされた傾斜部５４Ｆと当接する位置（一点鎖線Ｒ１の位置）が限界となる。また、矢印Ｘ２の方向から、一点鎖線Ｒ２の傾きで溶接しながら運棒（図示せず）を移動させ場合、ガセットプレート５８のカタカナのレ字状にカットされた傾斜部５８Ｆと当接する位置（一点鎖線Ｒ２の位置）が限界となる。 Thereby, when a carrying rod (not shown) is moved from the direction of the arrow X1 while welding at an inclination of the alternate long and short dash line R1, the position where the web 54 comes into contact with the inclined portion 54F cut into a katakana letter shape. (Position of the alternate long and short dash line R1) is the limit. Further, when a carrying rod (not shown) is moved from the direction of the arrow X2 while welding at an inclination of an alternate long and short dash line R2, a position that contacts the inclined portion 58F of the gusset plate 58 cut in a katakana letter shape ( The position of the alternate long and short dash line R2 is the limit.
この結果、ガセットプレート５８及びウェブ５４に邪魔されることなく、溶接時の運棒の移動範囲を拡大でき、下フランジ１７の開先１７Ｆの未溶接部分、及びウェブ５４の下面の未溶接部分を削減できる。 As a result, the movement range of the carrying rod during welding can be expanded without being obstructed by the gusset plate 58 and the web 54, and the unwelded portion of the groove 17F of the lower flange 17 and the unwelded portion of the lower surface of the web 54 can be reduced. Can be reduced.
このとき、ウェブの柱側端面の下端面の高さｈ８を高くすれば、下フランジの開先とウェブの柱側端面の下端面の間の空間が大きくなり、溶接時の作業性が向上する。
他の構成は第２の実施形態と同様であり、説明は省略する。
At this time, if the height h8 of the lower end surface of the column-side end surface of the web is increased, the space between the groove of the lower flange and the lower end surface of the column-side end surface of the web is increased, and workability during welding is improved. .
Other configurations are the same as those of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
（第４の実施形態）
図１４に示すように、第４の実施形態に係る柱梁接合構造７０は、鋼製の柱１２と、鋼製の柱１２の柱フランジ３０に突合せ溶接されるＨ形鋼製の梁７１を有している。梁７１の下フランジ７４には、上向きの開先７４Ｆが設けられ、ウェブ７２には開先７２Ｆが設けられている。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 14, the beam-column joining structure 70 according to the fourth embodiment includes a steel column 12 and an H-shaped steel beam 71 which is butt welded to the column flange 30 of the steel column 12. Have. The lower flange 74 of the beam 71 is provided with an upward groove 74F, and the web 72 is provided with a groove 72F.
第１の実施形態とは、ウェブ７２の開先７２Ｆの下端部が、下フランジ７４の開先７４Ｆの下端部（Ｐ点）まで達している点で相違する。第１の実施形態と同一部分には同じ番号を付して、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。 The first embodiment is different from the first embodiment in that the lower end portion of the groove 72F of the web 72 reaches the lower end portion (point P) of the groove 74F of the lower flange 74. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be focused on differences from the first embodiment.
図１４（ａ）は梁７１の接合部の斜視図を示し、図１４（ｂ）は柱梁接合構造７０の側面図を示している。
図１４（ａ）に示すように、下フランジ７４の開先７４Ｆは、開先７４Ｆの加工時にウェブ７２との交差部を切削せず、ウェブ７２の両側に下フランジ７４の開先７４Ｆを形成する。その後、ウェブ７２の端部に、柱１２の柱フランジ３０と突合せ溶接するための開先７２Ｆを加工する。
FIG. 14A shows a perspective view of the joint portion of the beam 71, and FIG. 14B shows a side view of the column beam joint structure 70.
As shown in FIG. 14A, the groove 74F of the lower flange 74 does not cut the intersection with the web 72 when the groove 74F is processed, and the groove 74F of the lower flange 74 is formed on both sides of the web 72. To do. Thereafter, a groove 72 </ b> F for butt welding with the column flange 30 of the column 12 is processed at the end of the web 72.
この結果、ウェブ７２の下端は、下フランジ７４の下面（Ｐ点）まで伸びて、ウェブ７２の開先７２Ｆ形状をフランジ７４の開先７４Ｆ内にまで形成することができる。
これにより、ウェブ７２と、柱１２の柱フランジ３０との接合部２４Ｗの接合長さを長く確保することができ、柱梁の接合強度を高めることができる。
他の構成は第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。
As a result, the lower end of the web 72 extends to the lower surface (point P) of the lower flange 74, and the groove 72F shape of the web 72 can be formed into the groove 74F of the flange 74.
Thereby, the joining length of the joining part 24W of the web 72 and the pillar flange 30 of the pillar 12 can be ensured long, and the joining strength of the pillar beam can be increased.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
（第５の実施形態）
図１５に示すように、第５の実施形態に係る柱梁接合構造７６は、鋼製の柱１２と、鋼製の柱１２の柱フランジ３０に突合せ溶接されるＨ形鋼製の梁６８を有し、梁６８の下フランジ７５には、上向きの開先７５Ｆが設けられ、ウェブ７８には開先７８Ｆ１、７８Ｆ２が設けられている。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 15, the column beam connection structure 76 according to the fifth embodiment includes a steel column 12 and an H-shaped steel beam 68 that is butt welded to the column flange 30 of the steel column 12. The lower flange 75 of the beam 68 is provided with an upward groove 75F, and the web 78 is provided with grooves 78F1 and 78F2.
第４の実施形態とは、ウェブ７８に設けられた開先７８Ｆ１、７８Ｆ２の形状が相違する。第４の実施形態と同一部分には同じ番号を付して、第４の実施形態との相違点を中心に説明する。
図１５（ａ）は梁６８の接合部の斜視図を示し、図１５（ｂ）は溶接接合前の柱梁接合構造７６の側面図を示し、図１５（ｃ）は溶接接合後の柱梁接合構造７６の側面図を示している。
The shape of groove | channels 78F1 and 78F2 provided in the web 78 differs from 4th Embodiment. The same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the difference from the fourth embodiment will be mainly described.
FIG. 15A shows a perspective view of the joint portion of the beam 68, FIG. 15B shows a side view of the column beam joint structure 76 before welding joint, and FIG. 15C shows a column beam after weld joint. A side view of the joint structure 76 is shown.
図１５（ａ）に示すように、ウェブ７８の下端部は、下フランジ７５の開先７５Ｆの先端（Ｐ点）まで形成されており、柱１２の柱フランジ３０と突合せ溶接するウェブ７８の端面には、カタカナのレ字形に加工された２つの開先７８Ｆ１、７８Ｆ２が、高さを異ならせて形成されている。 As shown in FIG. 15A, the lower end of the web 78 is formed up to the tip (point P) of the groove 75F of the lower flange 75, and the end surface of the web 78 to be butt welded to the column flange 30 of the column 12. The two grooves 78F1 and 78F2 processed into a katakana letter shape are formed with different heights.
２つの開先７８Ｆ１と開先７８Ｆ２は、下フランジ７５の底面からの高さｈ９で区画され、高さｈ９より低い範囲が開先７８Ｆ２であり、高さｈ９より高い範囲が開先７８Ｆ１である。ここに、高さｈ９は、下フランジの１５の厚さＴより大きくされている。 The two grooves 78F1 and 78F2 are defined by a height h9 from the bottom surface of the lower flange 75, the range lower than the height h9 is the groove 78F2, and the range higher than the height h9 is the groove 78F1. . Here, the height h9 is made larger than the thickness T of the lower flange 15.
開先７８Ｆ１の傾斜角度α１は３５度であり、開先７８Ｆ２の傾斜角度α２は３５度より小さくされている。ここに、開先７８Ｆ１の傾斜面は、Ｐ点を含むと共に、下フランジ７５の上面と、開先７５Ｆの傾斜面と、ウェブ７８の壁面とが交差するＱ点を含む平面とされている。 The inclination angle α1 of the groove 78F1 is 35 degrees, and the inclination angle α2 of the groove 78F2 is smaller than 35 degrees. Here, the inclined surface of the groove 78F1 includes a point P, and is a plane including a point Q where the upper surface of the lower flange 75, the inclined surface of the groove 75F, and the wall surface of the web 78 intersect.
これにより、溶接時の運棒の移動範囲を拡大でき、現場における、柱１２の柱フランジ３０と下フランジ７５の開先７５Ｆとの溶接作業が容易となる。
他の構成は第４の実施形態と同様であり、説明は省略する。
Thereby, the movement range of the carrying rod at the time of welding can be expanded, and the welding operation | work with the groove | channel 75F of the pillar flange 30 of the pillar 12 and the lower flange 75 becomes easy in the field.
Other configurations are the same as those of the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
次に、実証実験について、図１６〜図１９を用いて説明する。
第１の実施形態〜第５の実施形態で説明した柱梁接合構造１０、５０、６０、７０、７６について、実証実験を行い、下フランジ部の一部に発生する未溶接部分が力学的挙動の欠点にならないことを検証した。
Next, the verification experiment will be described with reference to FIGS.
For the beam-column joint structures 10, 50, 60, 70, 76 described in the first to fifth embodiments, a demonstration experiment is performed, and an unwelded portion generated in a part of the lower flange portion is a mechanical behavior. It was verified that this would not be a drawback.
実証実験は、図１６（ａ）に示すように、柱梁接合構造１０、５０、６０、７０、７６を模した試験体８０を、引張試験装置８２で両側から矢印Ｆの方向へ引っ張り、引張荷重と伸び（変位）の関係を把握した。
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、試験体８０の断面形状を示している。試験体８０は、Ｈ形鋼８４の下フランジ８８と、ウェブ９０の下側半分程度で構成され、試験体８０に形成したスカラップ等は、破線８６で囲む位置に配置した。
In the demonstration experiment, as shown in FIG. 16 (a), a test body 80 simulating a beam-column joint structure 10, 50, 60, 70, 76 is pulled in the direction of arrow F from both sides by a tensile test device 82 and pulled. The relationship between load and elongation (displacement) was grasped.
FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 16A and shows a cross-sectional shape of the test body 80. The test body 80 is composed of the lower flange 88 of the H-shaped steel 84 and the lower half of the web 90, and the scallops and the like formed on the test body 80 are arranged at positions surrounded by a broken line 86.
図１７の一覧表には、試験体８０への実験パラメータの割り付けが示されている。試験体８０は、図１７の番号欄の（１）〜（１０）に示す１０種類とした。試験体８０の未溶接部は、固形エンドタブのフラックス材により、所定位置に人工的に発生させた。 The list of FIG. 17 shows the assignment of experimental parameters to the specimen 80. The test body 80 was made into ten types shown to (1)-(10) of the number column of FIG. The unwelded part of the test body 80 was artificially generated at a predetermined position by the flux material of the solid end tab.
実験パラメータは、図１７の一覧表の最上欄に示すように、スカラップの寸法等を変化させた「スカラップ形式」、下フランジの未溶接部の有無を変化させた「フランジ未溶接部」、スカラップの状態とウェブの未溶接部の有無を組み合わせた「ウェブ」とした。なお対象欄に記載の「既成Ｈ」は圧延Ｈ形鋼を意味し、「ＢＨ」は、現場組み立てＨ形鋼を意味している。 As shown in the top column of the list of FIG. 17, the experimental parameters are “scallop type” in which the dimensions of the scallop are changed, “flange unwelded part” in which the presence or absence of the unwelded part of the lower flange is changed, scalloped The “web” is a combination of the above state and the presence or absence of an unwelded portion of the web. In addition, "preformed H" described in the target column means a rolled H-section steel, and "BH" means an on-site assembled H-section steel.
試験体（１）は、図１７、図１８（ａ）に示すように、作業環境が良好な工場で溶接接合された比較用の試験体であり、目標とする引張性能を備えており、試験体（１）と同等の引張性能を有すれば、引張強度は問題ないと評価することができる。
試験体（１）は、下フランジ８８とウェブ９０が溶接接合された状態（溶接部９６は一部のみ図示されている）で、柱９２の柱フランジ９２Ｆに、下フランジ８８とウェブ９０とが溶接接合されている。
As shown in FIGS. 17 and 18A, the test body (1) is a comparative test body welded and joined in a factory having a good working environment, and has a target tensile performance. If it has the same tensile performance as the body (1), it can be evaluated that there is no problem in the tensile strength.
In the test body (1), the lower flange 88 and the web 90 are joined to the column flange 92F of the column 92 in a state where the lower flange 88 and the web 90 are joined by welding (only a part of the welded portion 96 is illustrated). It is welded.
下フランジ８８の開先８８Ｆは下方へ向けて開口しており、裏当て金９４は下フランジ８８の上部に設けられ、開先８８Ｆが設けられた下側から溶接されている。試験体（１）にはスカラップは形成されていない。 The groove 88F of the lower flange 88 opens downward, and the backing metal 94 is provided at the upper part of the lower flange 88 and is welded from the lower side where the groove 88F is provided. The scallop is not formed in the test body (1).
図１７、図１８（ｂ）に示すように、試験体（２）は同じく比較用の試験体であり、従来型のスカラップ９８が形成された試験体である。スカラップサイズは３５Ｒ＋１０Ｒである。ここに、３５Ｒ＋１０Ｒは半径３５ｍｍとフランジ側の接する半径１０ｍｍの複合円を意味している。 As shown in FIGS. 17 and 18B, the test body (2) is also a test body for comparison, and is a test body on which a conventional scallop 98 is formed. The scallop size is 35R + 10R. Here, 35R + 10R means a compound circle having a radius of 35 mm and a radius of 10 mm on the flange side.
図１７、図１８（ｃ）に示すように、試験体（３）〜（７）は、いずれも既成のＨ形鋼を使用し、スカラップ（ミニスカラップ）１００が形成されている。スカラップ寸法２×６．５Ｒは、直径１３ｍｍの高さで円弧状に形成されている。なお、高さ１３ｍｍのミニスカラップ１００は、現状のスカラップ加工用カッターで形成可能な最小高さである。 As shown in FIG. 17 and FIG. 18 (c), the test bodies (3) to (7) all use an existing H-section steel, and a scallop (mini scallop) 100 is formed. The scallop size 2 × 6.5R is formed in an arc shape with a height of 13 mm in diameter. The mini scallop 100 having a height of 13 mm is the minimum height that can be formed with the current scallop cutter.
ここに、試験体（３）〜（５）は、ミニスカラップ１００を突合せ溶接後に、開口部をそのまま残している。一方、試験体（６）（７）は、突合せ溶接後に、ミニスカラップ１００の開口部に溶接金属を盛って、開口部をなくしている。また、試験体（６）（７）は、フランジ板厚の１／２、及びフランジ板厚と同等の未溶接部を有している。 Here, the test bodies (3) to (5) leave the openings as they are after the scallops 100 are butt welded. On the other hand, after the butt welding, the specimens (6) and (7) are filled with a weld metal in the opening of the mini scallop 100 to eliminate the opening. Moreover, the test bodies (6) and (7) have an unwelded portion equivalent to 1/2 of the flange plate thickness and the flange plate thickness.
図１７、図１８（ｄ）に示すように、試験体（８）〜（１０）は、いずれも組立Ｈ形鋼を使用しており、スカラップは設けられていない。スカラップの代わりに、直線状に切り欠いた開先１０２が形成されている。開先１０２には、カタカナのレ字状の傾斜部が設けられている。試験体（８）にはフランジ未溶接部はなく、試験体（９）（１０）は、フランジ板厚の１／２、及びフランジ板厚と同等の未溶接部を有している。 As shown in FIGS. 17 and 18 (d), the test bodies (8) to (10) all use the assembled H-section steel, and no scallop is provided. Instead of the scallop, a groove 102 cut out in a straight line is formed. The groove 102 is provided with a katakana letter-shaped inclined portion. The test body (8) has no flange unwelded portion, and the test bodies (9) and (10) have an unwelded portion equivalent to 1/2 the flange plate thickness and the flange plate thickness.
図１９に実証試験の結果を示す。図１９の横軸は変位（ｍｍ）であり、縦軸は引張荷重（ｋＮ）である。
図１９に示す特性は、大きく２つのグループ（ＡグループとＢグループ）に区分できる。Ａグループは、比較用の試験体（１）及び試験体（６）〜（１０）で構成されている。Ａグループは、比較用の試験体（１）とほぼ同じ引張荷重−変位特性を示している。
FIG. 19 shows the results of the verification test. In FIG. 19, the horizontal axis represents displacement (mm), and the vertical axis represents tensile load (kN).
The characteristics shown in FIG. 19 can be roughly divided into two groups (A group and B group). A group is comprised by the test body (1) for a comparison, and test bodies (6)-(10). Group A shows almost the same tensile load-displacement characteristics as the comparative specimen (1).
Ａグループには、フランジ開先内に人工的に未溶接部を形成した試験体も含まれており、未溶接部の有無に限らず、変位と引張荷重の最大値は大きい（例えば変位３０ｍｍの時の引張荷重は約１８００ｋＮ）。即ち、未溶接部が一部存在していても、ウェブを柱フランジに溶接接合することで、引張荷重−変位特性の低下を抑制できるということができる。 The A group also includes a test body in which an unwelded portion is artificially formed in the flange groove, and is not limited to the presence or absence of the unwelded portion, and the maximum values of displacement and tensile load are large (for example, a displacement of 30 mm). The tensile load at that time is about 1800kN). That is, even if some unwelded parts exist, it can be said that a decrease in tensile load-displacement characteristics can be suppressed by welding the web to the column flange.
これに対し、Ｂグループは、いずれもスカラップが形成され、開口部がそのまま残された試験体（２）〜（５）で構成されている。Ｂグループは、Ａグループに比べて変位と引張荷重の最大値が小さい（変位２０ｍｍの時の引張荷重は約１６００ｋＮ）。即ち、スカラップが引張荷重−変位特性を低下させている、ということができる。 On the other hand, all the B groups are composed of test bodies (2) to (5) in which scallops are formed and the openings are left as they are. Group B has a smaller maximum displacement and tensile load than group A (the tensile load at a displacement of 20 mm is about 1600 kN). That is, it can be said that the scallop has lowered the tensile load-displacement characteristic.
Ａグループにはスカラップが設けられてなく、Ｂグループにはスカラップが設けられていることから、引張荷重の低下はスカラップの影響が大きいといえる。このとき、スカラップは、埋め戻すことで断面欠損を生じさせないことが検証された。 Since the scallop is not provided in the A group and the scallop is provided in the B group, it can be said that the decrease in the tensile load is greatly affected by the scallop. At this time, it was verified that scallops do not cause cross-sectional defects by backfilling.
以上の検証結果から、Ａグループを構成する本実施形態に係る柱梁接合構造においては、下フランジ部の一部に発生する未溶接部は力学的挙動の欠点とならないということができる。 From the above verification results, it can be said that in the column beam connection structure according to the present embodiment constituting the A group, an unwelded portion generated in a part of the lower flange portion does not become a defect in mechanical behavior.
なお、ウェブ側に未溶接部を移動させることを目的とし、ウェブの下部をカットしてフランジ開先側をＶ字状、又はカタカナのレ字状とした試験体については、図示は省略するが、溶接終了後に試験片を切断し、溶接が十分に溶け込み、未溶接部は観察されなかったことを確認した。 In addition, illustration is abbreviate | omitted about the test body which aimed at moving an unwelded part to the web side, and cut the lower part of the web and made the flange groove side into the V shape or the Katakana letter shape. After completion of welding, the test piece was cut, and it was confirmed that the weld was sufficiently melted and no unwelded part was observed.
（第６の実施形態）
図２０（ａ）に示すように、第６の実施形態に係る柱梁接合構造１１０は、鋼製の柱１１４を有し、柱１１４には、梁１１８との接合部に通しダイアフラム１１２が設けられている。柱１１４が通しダイアフラム形式である点が、柱１２が内ダイアフラム形式である第１の実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 20 (a), a column beam connection structure 110 according to the sixth embodiment includes a steel column 114, and a diaphragm 112 is provided in the column 114 through a junction with the beam 118. It has been. The point that the pillar 114 has a through diaphragm type is different from the first embodiment in which the column 12 has an inner diaphragm type. The difference will be mainly described.
柱１１４には、柱１１４を水平方向へ貫通し、梁１１８の上フランジ（図示せず）及び下フランジ１２０と接合される通しダイアフラム１１２が設けられている。通しダイアフラム１１２は、鋼板製とされ、通しダイアフラム１１２の梁１１８側端面は、柱１１４の表面１１６から、所定寸法Ｌだけ突出されている。 The column 114 is provided with a through diaphragm 112 that penetrates the column 114 in the horizontal direction and is joined to the upper flange (not shown) and the lower flange 120 of the beam 118. The through diaphragm 112 is made of a steel plate, and the end face on the beam 118 side of the through diaphragm 112 protrudes from the surface 116 of the column 114 by a predetermined dimension L.
Ｈ形鋼製の梁１１８のウェブ１２６の下端部には、スカラップ１２４が形成され、ウェブ１２６の端面には開先１２６Ｆが設けられている。また、上フランジ（図示せず）と下フランジ１２０は、いずれもウェブ１２６の先端から長さＬだけ短くされ、それぞれに上方へ開口する開先１２０Ｆが設けられている。また、上フランジ（図示せず）と下フランジ１２０は、いずれも裏当て金１２２が設けられている。 A scallop 124 is formed at the lower end of the web 126 of the H-shaped steel beam 118, and a groove 126 </ b> F is provided at the end surface of the web 126. Each of the upper flange (not shown) and the lower flange 120 is shortened by a length L from the tip of the web 126 and is provided with a groove 120F that opens upward. Further, the upper flange (not shown) and the lower flange 120 are each provided with a backing metal 122.
柱１１４と梁１１８の接合は、柱１１４の柱フランジ１１６に設けられた、図示しないガセットプレートで仮止めした状態で、上フランジと上側の通しダイアフラム１１２（図示せず）、下フランジと下側の通しダイアフラム１１２をそれぞれ突合せ溶接する。続いて、スカラップ１２４を溶接金属で埋め戻し、最後に、柱フランジ１１６とウェブ１２６を突合せ溶接する。 The column 114 and the beam 118 are joined to each other with the upper flange and the upper through diaphragm 112 (not shown), the lower flange and the lower side in a state where the column 114 is temporarily fixed with a gusset plate (not shown) provided on the column flange 116 of the column 114. The through diaphragms 112 are butt welded. Subsequently, the scallop 124 is backfilled with weld metal, and finally, the column flange 116 and the web 126 are butt welded.
本実施形態においては、通しダイアフラム１１２の端部が梁１１８の方向へ長さＬだけ突出しているので、上フランジと下フランジの溶接接合部と柱フランジの溶接接合部は長さＬだけ水平方向の位置が異なっている。 In the present embodiment, since the end of the through diaphragm 112 protrudes in the direction of the beam 118 by the length L, the weld joint of the upper flange and the lower flange and the weld joint of the column flange are horizontal by the length L. The position of is different.
これにより、ダイアフラム方式の柱１１４においても、現地作業で、上側の通しダイアフラムの端面と上フランジ（図示せず）、下側の通しダイアフラム１１２の端面と下フランジ１２０の端面、及び柱フランジ１１６とウェブ１２６をそれぞれ突合せ溶接することができる。
他の構成は、第１の実施形態と同じであり詳細な説明は省略する。
Thereby, also in the diaphragm-type column 114, the end surface of the upper through diaphragm and the upper flange (not shown), the end surface of the lower through diaphragm 112, the end surface of the lower flange 120, and the column flange 116 are used in the field work. Each web 126 can be butt welded.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
なお、展開例として、図２０（ｂ）に示すように、ウェブ１３０の下端部に、スカラップ１２４を形成する代わりに、下フランジ１２０の上面から、ウェブ１３０の上方へ斜めに切り欠き部を形成し、切り欠き部に開先１３０Ｆ２を設けてもよい。 As an example of development, as shown in FIG. 20B, instead of forming the scallop 124 at the lower end of the web 130, a notch is formed obliquely from the upper surface of the lower flange 120 to the upper side of the web 130. However, the groove 130F2 may be provided in the notch.
溶接手順は、上述した図２０（ａ）と同じであり、切り欠き部は、上フランジと上側の通しダイアフラム１１２（図示せず）、下フランジと下側の通しダイアフラム１１２をそれぞれ突合せ溶接した後に溶接金属で埋め戻される。
これにより、現地作業で、上側の通しダイアフラムの端面と上フランジ（図示せず）、下側の通しダイアフラム１１２の端面と下フランジ１２０の端面、及び柱フランジ１１６とウェブ１２６をそれぞれ突合せ溶接することができる。
The welding procedure is the same as that of FIG. 20A described above, and the notch is formed by butt welding the upper flange and the upper through diaphragm 112 (not shown) and the lower flange and the lower through diaphragm 112, respectively. Backfilled with weld metal.
Thus, in the field work, the end face of the upper through diaphragm and the upper flange (not shown), the end face of the lower pass diaphragm 112 and the end face of the lower flange 120, and the column flange 116 and the web 126 are butt welded, respectively. Can do.
（第７の実施形態）
図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示すように、第７の実施形態に係る柱梁接合構造１３２は、鋼製の柱１３４を有し、柱１３４には、梁１３８との接合部に外ダイアフラム１３６が設けられている。柱１３４が外ダイアフラム形式である点が、柱１２が内ダイアフラム形式である第１の実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
(Seventh embodiment)
As shown in FIG. 21A and FIG. 21B, the column beam connection structure 132 according to the seventh embodiment includes a steel column 134, and the column 134 has a joint portion with a beam 138. An outer diaphragm 136 is provided. The point that the column 134 is in the outer diaphragm type is different from the first embodiment in which the column 12 is in the inner diaphragm type. The difference will be mainly described.
柱１３４には、柱１３４の周囲を囲み、梁１３８と接合される外ダイアフラム１３６が設けられている。外ダイアフラム１３６は、鋼板製とされ、柱１３４の表面１４５から所定寸法Ｗだけ突出され、梁１３８の上フランジ（図示せず）と下フランジ１４０のそれぞれと対応する高さに取り付けられている。 The column 134 is provided with an outer diaphragm 136 that surrounds the column 134 and is joined to the beam 138. The outer diaphragm 136 is made of a steel plate, protrudes from the surface 145 of the column 134 by a predetermined dimension W, and is attached to a height corresponding to each of the upper flange (not shown) and the lower flange 140 of the beam 138.
上側の外ダイアフラム（図示せず）と下側の外ダイアフラム１３６の間には、鉛直方法に両者をつなぐ柱フランジ１４４が設けられている。柱フランジ１４４は、鋼板製とされ、ウェブ１４２と対応する位置に、柱１３４の表面から所定寸法Ｗだけ突出されて設けられている。 Between the upper outer diaphragm (not shown) and the lower outer diaphragm 136, there is provided a column flange 144 that connects the two in a vertical manner. The column flange 144 is made of a steel plate, and is provided at a position corresponding to the web 142 so as to protrude from the surface of the column 134 by a predetermined dimension W.
Ｈ形鋼製の梁１３８のウェブ１４２にはスカラップ１４８が形成され、ウェブ１４２の先端には開先１４２Ｆが設けられている。更に、上フランジと下フランジ１２０は、それぞれに上方へ開口する開先１４０Ｆが設けられている。 A scallop 148 is formed on the web 142 of the H-shaped steel beam 138, and a groove 142 </ b> F is provided at the tip of the web 142. Furthermore, the upper flange and the lower flange 120 are each provided with a groove 140F that opens upward.
柱１３４と梁１３８の接合は、仮止め板１５０で柱フランジ１４４とウェブ１４２を仮止めした状態で、上フランジと上側の通しダイアフラム（図示せず）の端面、下フランジ１４０と下側の外ダイアフラム１３６の端面をそれぞれ突合せ溶接する。
続いて、スカラップ１４８を溶接金属で埋め戻し、最後に、柱フランジ１４４とウェブ１４２を突合せ溶接する。
The column 134 and the beam 138 are joined in a state where the column flange 144 and the web 142 are temporarily fixed by the temporary fixing plate 150, the end surface of the upper flange and the upper through diaphragm (not shown), the lower flange 140 and the lower outer surface. The end faces of the diaphragm 136 are butt welded.
Subsequently, the scallop 148 is backfilled with weld metal, and finally the column flange 144 and the web 142 are butt welded.
これにより、外ダイアフラム方式の柱１３４においても、現地作業で、上側の外ダイアフラムの端面と上フランジ（図示せず）、下側の外ダイアフラム１３６の端面と下フランジ１４０の端面、及び柱フランジ１４４とウェブ１４２をそれぞれ突合せ溶接することができる。 Thereby, also in the outer diaphragm type column 134, the end surface of the upper outer diaphragm and the upper flange (not shown), the end surface of the lower outer diaphragm 136, the end surface of the lower flange 140, and the column flange 144 in the field work. And web 142 can be butt welded respectively.
１０ 柱梁接合構造
１２ 柱
１４ 梁
１６ 上フランジ
１６Ｆ 開先（フランジ開先）
１７ 下フランジ
１７Ｆ 開先（フランジ開先）
１８ ウェブ
１８Ｆ 開先（ウェブ開先）
２０ ガセットプレート（裏当て金）
２２ ボルト
２４ 突合せ溶接部
２６ 裏当て金
３０ 柱フランジ
４７ ルート間隔
４８ ルート間隔
４９ ルート間隔
１１２ 通しダイアフラム
１３６ 外ダイアフラム
10 Beam-to-column connection structure 12 Column 14 Beam 16 Upper flange 16F Groove (flange groove)
17 Lower flange 17F Groove (flange groove)
18 web 18F groove (web groove)
20 Gusset plate (backing metal)
22 Bolt 24 Butt weld 26 Backing metal 30 Column flange 47 Route interval 48 Route interval 49 Route interval 112 Through diaphragm 136 Outer diaphragm
Claims (3)
ウェブの端面に形成されたウェブ開先、及び上フランジと下フランジの端面に形成され上方へ開口するフランジ開先が設けられ、前記ウェブ開先と前記柱の柱フランジが突合せ溶接され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には前記フランジ開先と前記柱フランジが突合せ溶接され、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には前記フランジ開先とダイアフラムが突合せ溶接されたＨ形鋼製の梁と、
を有する柱梁接合構造。 Steel pillars,
A web groove formed on the end surface of the web and a flange groove formed on the end surfaces of the upper flange and the lower flange and opening upward are provided, the web groove and the column flange of the column are butt welded, and the column When the inner diaphragm type is used, the flange groove and the column flange are butt welded. When the column is a through diaphragm type or the outer diaphragm type, the flange groove and the diaphragm are butt welded. And
Column beam connection structure.
前記上フランジ及び前記下フランジから突出され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記柱フランジとのルート間隔を塞ぎ、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記ダイアフラムとのルート間隔を塞ぐ裏当て金と、
を有する請求項１に記載の柱梁接合構造。 A gusset plate protruding from the column flange and bolted to the web;
When protruding from the upper flange and the lower flange, and the column is of the inner diaphragm type, the root interval between the end surface of the upper flange and the lower flange and the column flange is closed, and the column passes through the diaphragm type or the outer diaphragm. In the case of the type, a backing metal that closes the route interval between the end face of the upper flange and the lower flange and the diaphragm,
The beam-column joint structure according to claim 1, comprising:
Ｈ形鋼製の梁の上フランジ及び下フランジの端面にフランジ開先を設け、ウェブの端面にウェブ開先を設け、
前記上フランジ及び前記下フランジから突出され、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には、前記上フランジ及び前記下フランジの端面と前記柱フランジとのルート間隔を塞ぎ、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には、前記上フランジ及び前記下フランジの端面とダイアフラムとのルート間隔を塞ぐ裏当て金を取り付け、
前記柱フランジと前記ウェブの先端とのルート間隔を維持した状態で、前記梁を前記ガセットプレートで仮止めし、
前記ガセットプレートを裏当て金として、前記柱フランジと前記ウェブ開先を突合せ溶接し、
前記上フランジ及び前記下フランジの上方から、前記柱が内ダイアフラム形式の場合には、前記フランジ開先と前記柱フランジを突合せ溶接し、前記柱が通しダイアフラム形式又は外ダイアフラム形式の場合には、前記フランジ開先と前記柱ダイアフラムを突合せ溶接する柱梁接合方法。
Attach the gusset plate to the column flange of the steel column,
A flange groove is provided on the end face of the upper flange and the lower flange of the H-shaped steel beam, and a web groove is provided on the end face of the web.
When protruding from the upper flange and the lower flange and the column is an inner diaphragm type, the root interval between the end surface of the upper flange and the lower flange and the column flange is closed, and the column passes through the diaphragm type or outside. In the case of the diaphragm type, attach a backing metal that closes the route interval between the end face of the upper flange and the lower flange and the diaphragm,
While maintaining the root interval between the column flange and the tip of the web, temporarily fix the beam with the gusset plate,
Using the gusset plate as a backing metal, the column flange and the web groove are butt welded,
From above the upper flange and the lower flange, when the column is an inner diaphragm type, the flange groove and the column flange are butt welded, and when the column is a through diaphragm type or an outer diaphragm type, A column beam joining method of butt welding the flange groove and the column diaphragm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012143258A JP6034071B2 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Column beam connection structure and column beam connection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012143258A JP6034071B2 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Column beam connection structure and column beam connection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014005692A true JP2014005692A (en) | 2014-01-16 |
| JP6034071B2 JP6034071B2 (en) | 2016-11-30 |
Family
ID=50103652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012143258A Active JP6034071B2 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Column beam connection structure and column beam connection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6034071B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104278748A (en) * | 2014-10-21 | 2015-01-14 | 安徽铁创新材料科技有限公司 | Reinforcing structure for H-shaped component |
| JP2015052247A (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 株式会社竹中工務店 | Column-beam joint structure |
| JP2015224427A (en) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | 株式会社竹中工務店 | Seismic strengthening method |
| CN110130491A (en) * | 2019-04-18 | 2019-08-16 | 清华大学 | The aluminum alloy beams Column border node of the reinforced ring-grooved rivet connection of channel steel |
| JP2020133217A (en) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | Beam with h-shaped cross section assembled by welding |
| JP2021139233A (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 鹿島建設株式会社 | Junction structure between steel beam and steel column |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542363A (en) * | 1991-08-08 | 1993-02-23 | Takenaka Komuten Co Ltd | Joining method by welding steel-framed column and steel frame |
| JPH0868111A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Nkk Corp | Reinforcing method for column/beam joint section of steel pipe column |
| JPH09295169A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-18 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Welding executing method |
| JPH10263810A (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Kawasaki Steel Corp | Welding method for steel frame beam to steel frame column |
-
2012
- 2012-06-26 JP JP2012143258A patent/JP6034071B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542363A (en) * | 1991-08-08 | 1993-02-23 | Takenaka Komuten Co Ltd | Joining method by welding steel-framed column and steel frame |
| JPH0868111A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Nkk Corp | Reinforcing method for column/beam joint section of steel pipe column |
| JPH09295169A (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-18 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Welding executing method |
| JPH10263810A (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Kawasaki Steel Corp | Welding method for steel frame beam to steel frame column |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052247A (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | 株式会社竹中工務店 | Column-beam joint structure |
| JP2015224427A (en) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | 株式会社竹中工務店 | Seismic strengthening method |
| CN104278748A (en) * | 2014-10-21 | 2015-01-14 | 安徽铁创新材料科技有限公司 | Reinforcing structure for H-shaped component |
| JP2020133217A (en) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | Beam with h-shaped cross section assembled by welding |
| JP7168855B2 (en) | 2019-02-19 | 2022-11-10 | 日本製鉄株式会社 | Welding Assembled H-Shaped Section Beam |
| CN110130491A (en) * | 2019-04-18 | 2019-08-16 | 清华大学 | The aluminum alloy beams Column border node of the reinforced ring-grooved rivet connection of channel steel |
| CN110130491B (en) * | 2019-04-18 | 2021-03-30 | 清华大学 | Aluminum alloy beam column joint connected by channel steel reinforced ring groove rivet |
| JP2021139233A (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 鹿島建設株式会社 | Junction structure between steel beam and steel column |
| JP7332505B2 (en) | 2020-03-09 | 2023-08-23 | 鹿島建設株式会社 | Joint structure of steel beams and steel columns |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6034071B2 (en) | 2016-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6034071B2 (en) | Column beam connection structure and column beam connection method | |
| JP4970827B2 (en) | Direct connection method of beam and inner diaphragm of steel structure column beam joint | |
| JP5754238B2 (en) | Beam-column joint structure | |
| JP5999749B2 (en) | Direct connection method for steel diaphragm beam-to-column joint and inner diaphragm with protrusions | |
| JP6304074B2 (en) | Method and structure for welding and joining steel members | |
| JP5754262B2 (en) | Beam-column joint structure | |
| JP5218919B2 (en) | Beam-column joint structure | |
| JP3483203B2 (en) | Steel pipe structure | |
| JP4749068B2 (en) | Steel column manufacturing method | |
| JP5237401B2 (en) | Welding method for H-section steel | |
| JP2011102512A (en) | Welding joint structure of column and beam | |
| JP5935395B2 (en) | Welding assembly groove part for square welding of four-sided box section | |
| JP2004257005A (en) | Beam-column connecting structure and beam-column connecting method | |
| JP2017020329A (en) | Connection structure of steel column and h-shaped beam or i-shaped beam and connection method thereof | |
| JP2017160754A (en) | Joining structure using steel pipe column with concrete filled therein and manufacturing method thereof | |
| JP2009030357A (en) | Structure of welding and joining column and beam | |
| JP2016175119A (en) | Manufacturing method of pre-assembly welded h-section steel | |
| JP5982879B2 (en) | Welded assembled H-section steel | |
| JP6703303B2 (en) | Beam-column connection and beam-column joining method | |
| JP4966673B2 (en) | Column and beam joint structure | |
| JP2019163648A (en) | Steel beam reinforcing method and steel beam | |
| JP2018172859A (en) | Box section column and column-beam connection structure | |
| JP2024068437A (en) | Beam joint structure and method for improving the performance of the beam joint structure | |
| JP2023115460A (en) | Joint structure between steel beam and steel column and h-beam for this structure | |
| JP2017186781A (en) | Column-beam junction structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150324 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161027 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6034071 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |