JP2016211164A - Joint structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の鋼管を1つに集約する接合構造に関する。 The present invention relates to a joining structure that aggregates a plurality of steel pipes into one.
特許文献1には、地盤に立設された1つの垂直柱と、この垂直柱の上端部から異なる斜め上方向へ向って設けられた2つの斜柱とを有して構成され、建築物の構造部材となる支柱部材が開示されている。 Patent Document 1 is composed of one vertical column erected on the ground and two oblique columns provided in different oblique upward directions from the upper end of the vertical column. A strut member serving as a structural member is disclosed.
このような、複数の軸状部材の端部同士を接合して1つの連結部に集約する接合構造においては、連結部に局部的な曲げ変形や座屈等が生じないように、複数の軸状部材と、連結部が接合される接合部(特許文献1では、垂直柱の上端部)との間での良好な軸力の伝達が求められる。 In such a joining structure in which the ends of a plurality of shaft-like members are joined together to be integrated into one connecting part, a plurality of shafts are used so that local bending deformation or buckling does not occur in the connecting part. A good axial force is required to be transmitted between the shaped member and the joint where the connecting part is joined (in Patent Document 1, the upper end of the vertical column).
本発明は係る事実を考慮し、複数の鋼製筒体と、複数の鋼製筒体の端部同士を接合して構成された連結部が接合される接合部との間で、良好な軸力の伝達ができることを課題とする。 In consideration of the fact, the present invention provides a good shaft between a plurality of steel cylinders and a joint where joints constituted by joining ends of the plurality of steel cylinders are joined. The task is to be able to transmit force.
第1態様の発明は、一の接合部に一端部がそれぞれ接合された複数の鋼製筒体と、前記複数の鋼製筒体の他端部同士を接合して1つの閉断面を形成するとともに、他の接合部に接合される連結部と、前記連結部に幅方向の端部が接合されて前記閉断面を仕切るとともに、長さ方向の端部が前記他の接合部に接合される鋼製仕切板と、を有する接合構造である。 In the first aspect of the invention, a plurality of steel cylinders each having one end joined to one joint and the other ends of the plurality of steel cylinders are joined to form one closed cross section. In addition, a connecting portion to be joined to another joining portion, and an end portion in the width direction are joined to the joining portion to partition the closed cross section, and an end portion in the length direction is joined to the other joining portion. And a steel partition plate.
第1態様の発明では、複数の鋼製筒体の他端部同士を接合して連結部を形成し、この連結部を他の接合部に接合することにより、1つの他の接合部から複数の鋼製筒体に分岐することができる。 In the first aspect of the invention, the other end portions of the plurality of steel cylinders are joined together to form a connecting portion, and the connecting portion is joined to another joining portion, so that a plurality of from one other joining portion. Can be branched into a steel cylinder.
また、鋼製仕切板の幅方向の端部を連結部に接合して連結部の閉断面を複数の閉断面に仕切るとともに、鋼製仕切板の長さ方向の端部を他の接合部に接合することにより、連結部の断面欠損が補われ、複数の鋼製筒体から他の接合部へ、又は他の接合部から複数の鋼製筒体へ、軸力を良好に伝達することができる。 In addition, the end portion in the width direction of the steel partition plate is joined to the connecting portion to partition the closed cross section of the connecting portion into a plurality of closed cross sections, and the end portion in the length direction of the steel partition plate is used as another joining portion. By joining, the cross-sectional defect of the connecting portion is compensated, and the axial force can be satisfactorily transmitted from a plurality of steel cylinders to other joints, or from other joints to a plurality of steel cylinders. it can.
例えば、柱梁仕口部上に連結部が設けられ、この連結部から複数の鋼製筒体が分岐柱として上方へ向けて設けられている場合には、複数の鋼製筒体に作用する軸力を、連結部を介して柱梁仕口部へ良好に伝達することができる。 For example, when a connecting part is provided on a column beam joint, and a plurality of steel cylinders are provided upward as branching columns from this connecting part, the connecting parts act on a plurality of steel cylinders. The axial force can be satisfactorily transmitted to the column beam joint through the connecting portion.
さらに、連結部の閉断面を複数の閉断面に仕切るように鋼製仕切板が設けられているので、連結部の耐力を高めることができる。 Furthermore, since the steel partition plate is provided so as to partition the closed cross section of the connecting portion into a plurality of closed cross sections, the proof stress of the connecting portion can be increased.
また、連結部の閉断面を複数の閉断面に仕切るように鋼製仕切板が設けられているので、連結部内にコンクリートを充填してCFT造(Concrete-Filled Steel Tube:コンクリート充填鋼管構造)にすれば、コンファインド効果により連結部の耐力をさらに高めることができる。 In addition, because the steel partition plate is provided so that the closed cross section of the connecting part is divided into a plurality of closed cross sections, the connecting part is filled with concrete to form a CFT structure (Concrete-Filled Steel Tube). If it does so, the yield strength of a connection part can be raised further according to the confinement effect.
第2態様の発明は、第1態様の接合構造において、前記鋼製筒体は、4つの鋼板を溶接接合して構成された角形鋼管である。 According to a second aspect of the invention, in the joining structure of the first aspect, the steel cylinder is a square steel pipe configured by welding and joining four steel plates.
第2態様の発明では、鋼製筒体は、4つの鋼板を溶接接合して構成された角形鋼管なので、既製の鋼管と比較して、連結部の形成や、連結部への鋼製仕切板の接合を容易に行うことができる。 In the second aspect of the invention, the steel cylinder is a square steel pipe formed by welding and joining four steel plates. Therefore, compared to a ready-made steel pipe, the connection portion is formed and the steel partition plate to the connection portion is formed. Can be easily joined.
本発明は上記構成としたので、複数の鋼製筒体と、複数の鋼製筒体の端部同士を接合して構成された連結部が接合される接合部との間で、良好な軸力の伝達ができる。 Since the present invention has the above-described configuration, a good shaft is provided between the plurality of steel cylinders and the joint where the ends formed by joining the ends of the plurality of steel cylinders are joined. Can transmit power.
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る接合構造について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a joint structure according to an embodiment of the present invention will be described.
図1の斜視図、及び図2の正面図には、建物10の1階に立設された柱12を2つの斜柱14、16に分岐する本実施形態の接合構造18が示されている。
The perspective view of FIG. 1 and the front view of FIG. 2 show the
斜柱14、16は、建物10の2階に設けられており、1つの柱12と、建物10の3階に立設された2つの柱(不図示、以下「柱20、22」とする)とを繋いで、後に説明する梁26、28、30とともに柱梁架構44を構成している。柱12、20、22は、内部にコンクリートが充填された角形鋼管からなり、柱12の上端部は、柱梁仕口部24となっている。
The
柱梁仕口部24の上下端部には、通しダイアフラム形式の上ダイアフラム106と下ダイアフラム108が設けられており、略水平に配置されたH形鋼からなる梁26、28、30の上下フランジの端部を上ダイアフラム106と下ダイアフラム108にそれぞれ溶接接合し、梁26、28、30のウェブの端部を柱梁仕口部24の側面に溶接接合することによって、柱梁仕口部24に梁26、28、30が接合されている。梁26と梁30は、平面視にて一直線上に配置され、梁26、30と梁28は、平面視にて直交して配置されている。以下の説明において、梁26、30の梁長方向を方向Xとし、梁28の梁長方向を方向Yとする。すなわち、方向Xと方向Yとは、平面視にて直交している。
At the upper and lower ends of the column
接合構造18は、複数の鋼製筒体としての2つの斜柱14、16と、連結部32と、鋼製仕切板としての鋼板からなる仕切板34と、を有して構成されている。斜柱14は、方向Yへ傾斜して設けられ、斜柱16は、方向Xへ傾斜して設けられている。
The
図1、及び図2のA−A断面図である図3(a)に示すように、斜柱14、16は、4つの鋼板36を開先溶接により接合して構成された角形鋼管からなり、内部にコンクリートVが充填されている。斜柱14、16の一端部としての上端部(不図示)は、一の接合部としての柱20、22の下端部(不図示)にそれぞれ接合されている。
As shown in FIG. 1A and FIG. 3A, which is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2, the
図1、及び図2のB−B断面図である図3(b)に示すように、連結部32は、2つの斜柱14、16の他端部としての下端部38、40同士を開先溶接により接合し、1つの閉断面42を形成するようにして形成されている。また、図2に示すように、連結部32は、他の接合部としての柱梁仕口部24に接合されている。
As shown in FIG. 1B and FIG. 3B, which is a sectional view taken along the line B-B of FIG. 2, the connecting
図3(b)、及び図2のC−C断面図である図3(c)に示すように、仕切板34は、上ダイアフラム106を介して連結部32の内部から柱梁仕口部24の内部へ渡って上下へ配設されている。
As shown in FIG. 3B and FIG. 3C, which is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 2, the
図3(b)に示すように、連結部32の内部において、仕切板34は、仕切板34の幅方向Wの左右端部が連結部32に開先溶接によって接合されており、閉断面42を2つに仕切っている。また、連結部32の内部において、仕切板34は、連結部32の内部に充填されたコンクリートV中に埋設されている。
As shown in FIG. 3B, inside the connecting
図3(c)に示すように、仕切板34の下端部(上ダイアフラム106よりも下の部分)は、仕切板34の幅方向Wの左右端部が柱梁仕口部24に開先溶接によって接合されて、柱梁仕口部24の閉断面を2つに仕切っている。また、仕切板34の下端部は、柱梁仕口部24の内部に充填されたコンクリートV中に埋設されている。さらに、仕切板34の下端面は、下ダイアフラム108の上面に溶接接合されている。
As shown in FIG. 3C, the lower end portion of the partition plate 34 (the portion below the upper diaphragm 106) is groove-welded to the column beam
すなわち、仕切板34は、仕切板34の幅方向Wの左右端部が連結部32に接合されて閉断面42を仕切るとともに、上ダイアフラム106及び下ダイアフラム108と一体に設けられ、仕切板34の長さ方向の端部(本例では、下端部)が他の接合部としての柱梁仕口部24に接合されている。
That is, the
次に、本発明の実施形態に係る接合構造の作用と効果について説明する。 Next, the operation and effect of the joint structure according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の接合構造18では、図1に示すように、2つの斜柱14、16の下端部38、40同士を接合して連結部32を形成し、この連結部32を柱梁仕口部24に接合することにより、1つの柱梁仕口部24から2つの斜柱14、16に分岐することができる。
In the joining
また、本実施形態の接合構造18では、図3(b)に示すように、仕切板34の幅方向Wの左右端部を連結部32に接合して連結部32の閉断面42を複数の閉断面に仕切るとともに、仕切板34の下端部を柱梁仕口部24に接合することにより、連結部32の断面欠損が補われ、2つの斜柱14、16から柱梁仕口部24へ斜柱14、16に作用する軸力を良好に伝達することができる。また、図1に示すように、2つの斜柱14、16から柱梁仕口部24へ斜柱14、16に作用する軸力を良好に伝達することにより、連結部32に局部的な曲げ変形や座屈等が生じることを抑制することができるので、斜柱14、16を有して構成する柱梁架構44に高い変形性能を発揮させて、崩壊メカニズムが靭性的となる柱梁架構44を構築することができる。
Moreover, in the joining
さらに、本実施形態の接合構造18では、図3(b)及び図3(c)に示すように、連結部32の閉断面42、及び柱梁仕口部24の閉断面を複数の閉断面に仕切るように仕切板34が設けられているので、連結部32及び柱梁仕口部24の耐力を高めることができる。
Furthermore, in the
また、本実施形態の接合構造18では、図1に示すように、1つの柱梁仕口部24から2つの斜柱14、16に分岐することができるので、建物10の1階に立設された1つの柱12と、建物10の3階に立設された2つの柱20、22とを2つの斜柱14、16で繋いで、3階の荷重を1階へ良好に伝えることができる。すなわち、下階と上階とで柱割り及び柱本数が異なる建物において、上階に設けられた柱と、下階に設けられた柱とを繋いで、上階の荷重を下階へ良好に伝えることができる。
Further, in the
例えば、図4(a)及び図4(b)の平面図に示す建物46では、建物46の3階を構成するフロア48を、眺望のためにフロア48の隅部以外に柱50A、50B、50C、50Dを配置した(隅柱を無くした)住宅用途のフロアとし、建物46の1階を構成するフロア52を、車を出入りさせるために柱54A、54B、54Cの設置間隔を大きくした駐車場用途のフロアとしているので、フロア48とフロア52との柱割り及び柱本数が異なっており、フロア48に配置された柱50B、50Cの直下には柱が配置されず、フロア52に設けられた柱54Bの直上には柱が配置されない。
For example, in the
このような、建物46において、本実施形態の接合構造18で分岐された斜柱14、16の上端部を柱50B、50Cの下端部に接合し、連結部32を柱54Bの上端部に接合して、柱50B、50Cと柱54Bとを繋げれば、建物46の3階の荷重を建物46の1階へ良好に伝えることができる。
In such a
また、例えば、図5の立面図に示す既存建物56(1〜4階)の上に増築構造物58(5〜6階)を増築して構成された改修建物60では、既存建物56の柱62A、62B、62C、62D、62Eと、増築構造物58の柱64A、64B、64Cとの柱割り及び柱本数が異なっている。
Further, for example, in the renovated
このような、改修建物60において、本実施形態の接合構造18で分岐された斜柱14、16(本例では、斜柱14、16は、ともに方向Xへ傾斜している)の上端部を柱64A、64B、64Cの下端部に接合し、連結部32を柱62B、62Dの上端部に接合して、柱64A、64B、64Cと、柱62B、62Dとを繋げれば、改修建物60の6階の荷重を既存建物56へ良好に伝えることができる。
In such a renovated
さらに、本実施形態の接合構造18では、図3(b)及び図3(c)に示すように、連結部32及び柱梁仕口部24の内部にコンクリートVが充填され、連結部32の閉断面42、及び柱梁仕口部24の閉断面を複数の閉断面に仕切るように仕切板34が設けられているので、コンファインド効果により連結部32及び柱梁仕口部24の耐力をさらに高めることができる。
Furthermore, in the joining
また、本実施形態の接合構造18では、斜柱14、16が、4つの鋼板36を溶接接合して構成された角形鋼管からなるので、既製の鋼管と比較して、連結部32の形成や、連結部32への仕切板34の接合を容易に行うことができる。
Further, in the
以上、本発明の実施形態について説明した。 The embodiment of the present invention has been described above.
なお、本実施形態では、図1に示すように、鋼製筒体としての斜柱14、16を、内部にコンクリートが充填された角形鋼管とした例を示したが、斜柱14、16は、鋼製の筒体であればよい。例えば、斜柱14、16は、角形鋼管、丸形鋼管等の鋼管であってもよいし、内部にコンクリートが充填された角形鋼管、丸形鋼管等の鋼管であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, as an example, the
また、斜柱14、16の断面形状や断面サイズは、どのようなものであってもよいし、図6(a)、図6(b)、及び図6(c)の平面断面図に示すように、断面形状が異なる斜柱14、16同士を接合するようにしてもよい。すなわち、本実施形態の接合構造18は、さまざまな断面形状や断面サイズの鋼製筒体を任意の方向へ分岐させることができる。
The cross-sectional shape and cross-sectional size of the
また、本実施形態では、図1に示すように、鋼製筒体を柱(斜柱14、16)とした例を示したが、鋼製筒体は、ブレース部材であってもよい。例えば、分岐される複数の鋼製筒体の全てをブレース部材としてもよいし、一部をブレース部材として残りを柱部材としてもよい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, although the example which used the steel cylinder as the pillar (slanting
さらに、本実施形態では、図1、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)に示すように、1つの柱梁仕口部24から2つの斜柱14、16に分岐する例を示したが、1つの柱梁仕口部24から3つ以上の斜柱に分岐させてもよい。3つ以上の斜柱の下端部同士を接合して形成された1つの閉断面を仕切板で仕切ることができれば、3つ以上の斜柱から柱梁仕口部24へ軸力を良好に伝達することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 3A, 3B, and 3C, from one column beam
例えば、図7及び図8の平面断面図に示すように、1つの柱梁仕口部24から3つの斜柱14、16、66に分岐してもよい。図7では、3つの斜柱14、16、66の下端部同士を接合して形成され、閉断面68を有する連結部70において、斜柱14と斜柱16の交点72と、斜柱16と斜柱66の交点74と、斜柱66と斜柱14の交点76とを結ぶように鋼鈑からなる仕切板78、80、82が配置されるとともに、仕切板78、80、82の幅方向Wの左右端部が連結部70に溶接接合されて、1つの閉断面68を4つに仕切っている。
For example, as shown in the plan sectional views of FIGS. 7 and 8, one column beam
図8では、3つの斜柱14、16、66の下端部同士を接合して形成され、閉断面68を有する連結部70において、斜柱14と斜柱16の交点72、斜柱16と斜柱66の交点74、及び斜柱66と斜柱14の交点76と、閉断面68の中心点84とを結ぶように鋼鈑86、88、90が配置されるとともに、鋼鈑86、88、90の端部同士が中心点84で接合されている。
In FIG. 8, the lower end portions of the three
また、鋼鈑86と鋼鈑88とによって仕切板92が構成され、鋼鈑88と鋼鈑90とによって仕切板94が構成され、鋼鈑90と鋼鈑86とによって仕切板96が構成されている。そして、仕切板92、94、96の幅方向Wの左右端部が連結部70に溶接接合されて、1つの閉断面68を3つに仕切っている。
The
また、本実施形態では、図1、図2、及び図3(b)に示すように、斜柱14を方向Yへ傾斜して設け、斜柱16を方向Xへ傾斜して設けた例を示したが、複数の斜柱が異なる方向へ分岐されれば、斜柱をどのように傾斜させて設けてもよいし、斜柱を鉛直柱にしてもよい。例えば、斜柱を、方向Xへ傾斜させて設けてもよいし、方向Yへ傾斜させて設けてもよいし、方向Xと方向Yの両方向へ傾斜させて設けてもよい。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, and 3B, an example in which the
さらに、本実施形態では、図1に示すように、斜柱14、16の上端部を柱20、22の下端部にそれぞれ接合し、連結部32を柱梁仕口部24に接合して、複数の鋼製筒体としての2つの斜柱14、16を上方へ向かって分岐させた例を示したが、複数の鋼製筒体を下方へ向かって分岐させてもよい。すなわち、複数の斜柱の下端部を、下階に設けられた柱の上端部にそれぞれ接合し、複数の斜柱の上端部同士を接合して形成した連結部を、上階に設けられた柱の下端部に接合するようにしてもよい。この場合においても、上階に設けられた柱の下端部から複数の斜柱へ、軸力を良好に伝達することができる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the upper ends of the
また、本実施形態では、図1示すように、建物10の1階に立設された柱12と、建物10の3階に立設された2つの柱とを、建物10の2階に設けた斜柱14、16によって繋げた例を示したが、斜柱14、16は、建物のどの階に設けてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
さらに、本実施形態では、図1に示すように、一の接合部を柱20、22の下端部とし、他の接合部を柱梁仕口部24とした例を示したが、一の接合部及び他の接合部は、建物の他の部分であってもよい。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which one joint portion is the lower end portion of the columns 20 and 22 and the other joint portion is the column beam
例えば、図9の立面図に示すように、本実施形態の接合構造18を免震建物98に適用してもよい。図9の免震建物98では、他の接合部としての免震装置100の上端部102に連結部32を接合し、上階の柱104の下端部に斜柱14、16の上端部を接合している(本例では、斜柱14、16は、ともに方向Xへ傾斜している)。
For example, as shown in the elevation view of FIG. 9, the
また、本実施形態では、図3(b)及び図3(c)に示すように、連結部32の内部から柱梁仕口部24の内部へ渡って上下へ仕切板34を配設した例を示したが、仕切板34は連結部32の内部に配設されていればよい(仕切板34は柱梁仕口部24の内部に配設されていなくてもよい)。柱梁仕口部24の内部に仕切板34を配設すれば、連結部32に作用した軸力を柱梁仕口部24へ良好に伝達できるので好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3B and 3C, an example in which the
さらに、本実施形態では、柱梁架構44を構成する柱12、20、22を、角形鋼管の内部にコンクリートが充填されたCFT造とし、梁26、28、30を、H形鋼とした例を示したが、これらの柱や梁は、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、CFT造、それらの混合構造など、さまざまな構造のものであってもよい。
Furthermore, in this embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in a various aspect.
14、16、66 斜柱(鋼製筒体)
18 接合構造
24 柱梁仕口部(他の接合部)
32、70 連結部
34、78、80、82、92、94、96 仕切板(鋼製仕切板)
38、40 下端部(他端部)
42、68 閉断面
102 上端部(他の接合部)
14, 16, 66 Oblique column (steel cylinder)
18
32, 70 Connecting
38, 40 Lower end (other end)
42, 68
Claims (2)
前記複数の鋼製筒体の他端部同士を接合して1つの閉断面を形成するとともに、他の接合部に接合される連結部と、
前記連結部に幅方向の端部が接合されて前記閉断面を仕切るとともに、長さ方向の端部が前記他の接合部に接合される鋼製仕切板と、
を有する接合構造。 A plurality of steel cylinders each having one end joined to one joint,
Joining the other ends of the plurality of steel cylinders to form one closed cross section, and a connecting portion to be joined to the other joining portion;
A steel partition plate in which an end portion in the width direction is joined to the connecting portion to partition the closed cross section, and an end portion in the length direction is joined to the other joining portion,
Having a junction structure.
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