JP4693305B2 - High-strength bolt joint structure of H-shaped cross section with friction damper - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、鋼構造建築物を構築する際に、Ｈ形断面柱または箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造、またはＨ形断面梁とＨ形断面梁との高力ボルト摩擦接合構造において適用される、高力ボルト摩擦接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、箱形断面柱とＨ形断面梁を用いた両方向ラーメン構造が多用されており、接合構造としては図９（ａ）〜（ｃ）で示すような通しダイアフラム形式の接合構造が用いられている。この形式の接合構造では、箱形断面柱１と上下のダイアフラム２ａ、２ｂとコラムコア２ｃの接合、ダイアフラム２と梁取付部３の接合は溶接ｗによって行われ、梁取付部３とＨ形断面梁４は、双方のフランジ３ａ、３ｂと４ａ、４ｂ間では外側と内側の添板５ａと５ｂ、５ｃを介して、また、双方のウエブ３ｕと４ｕ間では左右一対の添板６ａと６ｂを介して、それぞれ高力ボルト７によって接合されていた。
【０００３】
また、最近では、図１０（ａ）〜（ｃ）で示すように、ダイアフラムや梁取付部を用いずに箱形断面柱１に上下一対のスプリットティ８ａ、８ｂのフランジ８ｆを高力ボルト９で接合し、この上下一対のスプリットティ８ａ、８ｂの水平ウエブ８ｕにＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂを高力ボルト１０で接合することにより、溶接負担を軽減する接合構造が採用されるようになってきている。
【０００４】
このような接合構造において、例えば中小規模の地震から大地震に至るまでの広範囲に対応可能な耐力を確保するために、エネルギー吸収機能を有する摩擦ダンパーの使用が試みられている。摩擦ダンパーは、剛塑性変形の履歴特性を示す履歴減衰ダンパーであり、荷重変形曲線がループを描くことを利用して振動の減衰を図ろうとするもので、そのヒステリシスループの面積が一周期の間に吸収するエネルギーに相当する。
このような摩擦ダンパーの一例として、摩擦板材と滑り板材とを高力ボルトで挟圧し、両板間に発生する摩擦力によりダンパー機能を発揮させるようにした、比較的廉価に製造できるとともに保守点検も簡便な摩擦接合式エネルギー吸収構造が知られている。
【０００５】
この摩擦接合式エネルギー吸収構造は、例えば、特開平１１−１９０１４７号公報に示すように、２枚の摩擦板とそれらに挟まれた１枚の滑り板材とからなっており、摩擦板は、一方の接合部材に高力ボルト接合され、相対的に変位することができない板材で、通常のボルト孔を有するものである。
一方、滑り板は、他方の接合部材側に通常のボルト孔を有し通常の高力ボルト接合されており、一方の接合部材側に高力ボルトを挿通した状態で、高力ボルトに対して変位可能とするための長手方向に延びるスロットホール（ボルト孔）を有するものである。
【０００６】
この摩擦接合式エネルギー吸収構造に引張力が作用した場合、摩擦板と滑り板に生じる摩擦力を超えた場合には、滑り板は高力ボルトの軸部がスロットホールの一方の壁に突き当たるまで移動することができる。また、圧縮力が作用した場合には、高力ボルトの軸部がスロットホールの他方の壁に突き当たるまで移動することができる。
したがって、滑り板は、摩擦板との間に引張力、圧縮力が摩擦力を超えて作用した場合、スロットホールの長さから高力ボルトの軸径を差し引いた長さを最大として伸縮移動が可能であることから、スロットホールの寸法選定によっては、中小の地震から大地震までのエネルギーを吸収させることが可能になる利点がある。
【０００７】
このような、摩擦接合式エネルギー吸収構造を、例えば、前記した箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造や、Ｈ形断面材とＨ形断面材の高力ボルト摩擦接合構造に適用できるが、必要な接合構造の耐力を確保するためには、摩擦面を増やさなければならないため、摩擦板材と滑り板材の枚数増加が余儀なくされ、接合構造が複雑となり施工負担の増大に加え材料コストが増大するという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、接合対象の相対するＨ形断面材の高力ボルト摩擦接合構造、箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造において、摩擦板材や滑り板材を少なくしても摩擦面を多く確保でき、これによって小型かつ安価なダンパーでありながら中小規模の地震から大地震に至るまでの広範囲に対応可能な耐力を備えることができるエネルギー吸収機能を有する摩擦ダンパーを備えたＨ形断面材または箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、以下の（１）〜（５）を要旨とするものである。
（１） 接合対象の相対するＨ形断面材を突き合わせるように配置し、相対するＨ形断面材のフランジに跨がって当接した上下の添板を介して高力ボルト接合するＨ形断面材の高力ボルト摩擦接合構造において、添板の有するボルト孔のうち少なくとも一方のＨ形断面材側のボルト孔を、Ｈ形断面材の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面材のフランジと、その両面にそれぞれ当接した一対の添板と、各々の添板に当接した摩擦板とを接合し、高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面材のフランジの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のフランジのもう片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のフランジの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面材のフランジのもう片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有するＨ形断面材の高力ボルト接合構造。
（２） （１）において、接合対象の相対するＨ形断面材のウエブを突き合わせるように配置し、相対するＨ形断面材のウエブに跨がって当接した左右一対の添板を介して高力ボルト接合するＨ形断面材の高力ボルト摩擦接合構造において、添板の有するボルト孔のうち少なくとも一方のＨ形断面材側のボルト孔を、Ｈ形断面材の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面材のウエブと、その両面にそれぞれ当接した一対の添板と、各々の添板に当接した摩擦板とを接合し、高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面材のウエブの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のウエブのもう片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のウエブの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面材のウエブのもう片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有するＨ形断面材の高力ボルト接合構造。
【００１０】
（３） 箱形断面柱とＨ形断面梁を、箱形断面柱に接合したスプリットティを介して高力ボルト接合する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造において、スプリットティの水平ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジの先端を突き当たるように配置し、スプリットティの水平ウエブの内側およびＨ形断面梁のフランジの内側に跨がってジョイントアングルの水平板を当接するとともに、スプリットティの水平ウエブの外側およびＨ形断面梁のフランジの外側に跨がってジョイントアングルの水平板に相対するように添板を当接したものであり、添板とジョイントアングルの水平板の有するボルト孔のうち少なくともＨ形断面梁側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面梁のフランジと、その片面側に当接した添板と、これと相対するようにＨ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板と、前記添板に当接した摩擦板と、前記ジョイントアングルの水平板に当接した摩擦板とを接合し、高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面梁のフランジの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面梁のフランジのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【００１１】
（４） 箱形断面柱とＨ形断面梁をスプリットティを介して高力ボルト接合する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、スプリットティの垂直ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジを、その先端が直角に突き当たるように配置し、スプリットティの垂直ウエブとＨ形断面梁のフランジに跨がって上下および左右で相対するように配置したジョイントアングルの垂直板をスプリットティの垂直ウエブに高力ボルト接合し、上下で相対するジョイントアングルの水平板間にＨ形断面梁のフランジを高力ボルト接合したものであり、ジョイントアングルの水平板の有するボルト孔のうち少なくともＨ形断面梁のフランジ側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面梁のフランジと、その両面にそれぞれ当接した一対のジョイントアングルの水平板と、各々のジョイントアングルの水平板に当接した摩擦板とを接合し、 高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面梁のフランジの片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジの片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面梁のフランジのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【００１２】
（５） 箱形断面柱とＨ形断面梁をスプリットティを介して高力ボルト接合する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造において、スプリットティの垂直ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジを、その先端が直角に突き当たるように配置し、スプリットティの垂直ウエブとＨ形断面梁のフランジに跨がって上下および左右で相対するように配置したジョイントアングルの垂直板をスプリットティの垂直ウエブに高力ボルト接合し、上下で相対するジョイントアングルの水平板間に、Ｈ形断面梁のフランジを高力ボルト接合したものであり、ジョイントアングルの垂直板の有するボルト孔のうち少なくともスプリットティの垂直ウエブ側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、スプリットティの垂直ウエブと、その両面にそれぞれ当接した一対のジョイントアングルの垂直板と、各々のジョイントアングルの垂直板に当接した摩擦板とを接合し、高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、スプリットティの垂直ウエブの片面側に当接したジョイントアングルの垂直板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、スプリットティの垂直ウエブのもう片面側に当接したジョイントアングルの垂直板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、スプリットティの垂直ウエブの片面側とこれに当接したジョイントアングルの垂直板との間に発生する摩擦力、およびスプリットティの垂直ウエブのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの垂直板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば、箱型断面柱に取り付けたＨ形断面材またはスプリットティに、Ｈ形断面梁を突き合わせるように配置して、Ｈ形断面材またはスプリットティとＨ形断面梁に跨がって当接された添板やジョイントアングルを介してＨ形断面梁を高力ボルト摩擦接合する場合、あるいはＨ形断面材とＨ形断面材を添板または添板とジョイントアングルを介して高力ボルト摩擦接合する場合において、主に適用されるものであり、添板やジョイントアングルのボルト孔をスロットホールとするとともに、この添板やジョイントアングルの外側に摩擦板を当接して、Ｈ形断面材と添板やジョイントアングルと摩擦板を高力ボルトで締結することにより、Ｈ形断面材と添板やジョイントアングルと摩擦板間で滑り摩擦を発生させるようにした履歴減衰型の摩擦ダンパーを備えたものであり、中小規模の地震から大地震に至るまでの広範囲な荷重に対して摩擦力によるエネルギー吸収機能を有するＨ形断面材または箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト摩擦接合構造である。
【００１４】
本発明でいう、ジョイントアングルは、垂直板と水平板からなり断面が山形のものであり、基本形としては以下の４種がある。
（１）一方の部材に当接される側では垂直板にボルト孔を有し、他方の部材に当接される側では水平板にボルト孔を有するもの。
（２）一方の部材に当接される側も、他方の部材に当接される側も水平板にボルト孔を有するもの。
（３）一方の部材に当接される側も、他方の部材に当接される側も水平板と垂直板にボルト孔を有するもの。
（４）一方の部材に当接される側も、他方の部材に当接される側も水平板にボルト孔を有し、いずれか一方の側の垂直板にのみボルト孔を有するもの。
【００１５】
本発明の高力ボルト摩擦接合構造においては、履歴減衰型の摩擦ダンパーを備えているので、荷重変形曲線がループを描くことを利用して振動を減衰させ、柱・梁などの主材に対する応力と変形を小さくさせることができ、結果として相対的な接合部構造の耐力を向上させることができる。
例えば、添板を用いた場合については、添板のボルト孔をスロットホール（ここでは、Ｈ形断面材の軸方向の径を長径にした長孔を意味する。以下「スロットホール」という。）にして、Ｈ形断面材に荷重が作用して添板と摩擦板間と添板とＨ形断面材間に発生した最大摩擦力に克って滑りを生じた場合に、高力ボルトの軸部がスロットホール内を一定の距離移動する過程で、特に摩擦板付加による滑り摩擦で、最大摩擦力に近い応力を安定して接合部で伝達させることができる。
【００１６】
この種の高力ボルト摩擦接合においては、各ボルト孔に高力ボルトを円滑に挿入できるように、ボルト孔を真円とし、その孔径を高力ボルトの軸径より２〜３mm程度大きく設定しているが、本発明では、添板の外側に摩擦板を当接して高力ボルトで締結することを前提として、摩擦板のボルト孔、Ｈ形断面材のボルト孔はボルト挿入が可能なレベルで従来の孔径によりも極力小さくして、添板の摩擦板を当接する領域のボルト孔をスロットホールにするものである。このスロットホールは、添板やジョイントアングルのボルト孔に適用するが、全部のボルト孔をスロットホールにすることは必要条件ではなく、例えば一方のＨ形断面材側のみをスロットホールにしてもよい。構造性能の明確化、加工コスト、施工性などを考慮した場合には、一方のＨ形断面材側のボルト孔のみをスロットホールにすることが有利であることが多い。
【００１７】
このスロットホールになるボルト孔の長径は、高力ボルトの径に対して１．５〜２．５倍程度に設定することが望ましい。長径が高力ボルト軸径の１．５未満では、滑り摩擦による減衰効果が十分ではない。また、滑り摩擦による減衰効果には限界があり、長径が高力ボルト軸径の２．５倍超にしても、接合部構造全体としての耐力向上につながらないことから、断面減少や加工のコストアップのことを考えれば、高力ボルト軸径の２．５倍超にすることは得策ではない。ただし、この条件は、各部材の強度、各摩擦面での摩擦力、荷重、減衰の目標値等を考慮して設定することができる。
【００１８】
添板やジョイントアングルの外側に当接する摩擦板は、添板やジョイントアングルの各スロットホールに挿通した各高力ボルト単位で独立させて摩擦増設座金（通常の座金より摩擦面を大きくした摩擦板機能を兼備した座金、以下「摩擦増設座金」という。）として配置することが、材料コストを節減し滑り摩擦を効率的に確保する観点でより有効である。この摩擦板の形状は、正方形または円形が主体である。ボルト孔はボルトが挿入できる範囲内で極力小さい径に設定することが好ましい。
複数の高力ボルトに対して摩擦板を一枚で共用することは、ボルト挿入の面から、施工的に非常に難しく、コスト増となることから不利である。
本発明で使用する高力ボルトとしては、ナット螺合側の先端にトルクコントロール機構を備えたトルシア形高力ボルトや高力六角ボルトなどの周知の高力ボルトを用いることができる。なお、各接合面での滑り現象を制御するために、接合面に０．６以上のすべり係数が得られる高摩擦処理を施すことも有効である。
【００１９】
【実施例】
［実施例１］
以下に、本発明の実施例１を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
この実施例１は、箱形断面柱１とＨ形断面梁４を用いた両方向ラーメン構造において、接合構造として図９に示したような通しダイアフラム形式の接合構造を採用し、箱形断面柱１に取り付けられたダイアフラム２に溶接されたＨ形断面を有する梁取付部３の上下フランジ３ａ、３ｂと、Ｈ形断面梁の上下フランジ４ａ、４ｂを、それぞれ外側の添板５１と内側の添板５２、５３を介して高力ボルト接合し、梁取付部３のウエブ３ｕとＨ形断面梁４のウエブ４ｕを、左右一対の添板６１と６２を介して高力ボルト７で接合する箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造として適用したものである。
箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造においては、箱形断面柱１の１〜４側面に１〜複数段のＨ形断面梁４を取り付けるものであるが、ここでは、箱形断面柱１の一側面に１本（１段）のＨ形断面梁４を高力ボルト摩擦接合する場合で代表説明する。
【００２０】
図１〜図３において、１は箱形断面材による箱形断面柱、２は箱形断面柱に溶接によって取り付けられた通しダイアフラム、３は通しダイアフラム２に突き当たるように溶接されたＨ形断面を有する梁取付部であり、ボルト孔を有する上下フランジ３ａ、３ｂとウエブ３ｕを有するものである。
Ｈ形断面梁４は、ボルト孔を有する上下フランジ４ａ、４ｂとウエブ４ｕを有するものであり、先端面を梁取付部３の先端面に隙間ａを開けて突き合わせるように配置され、梁取付部３の上下フランジ３ａ、３ｂの外側とＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂの外側に跨がって添板５１が当接され、梁取付部３の上下フランジ３ａ、３ｂの内側とＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂの内側に跨がって、添板５１に相対するように添板５２、５３が当接されている。また、取付部３のウエブ３ｕの両側とＨ形断面梁４のウエブ４ｕの両側に跨がって添板６１、６２が当接されている。
【００２１】
外側に当接の添板５１は、図４（ａ）に示すように平板であり、梁取付部３側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は通常のボルト孔５ｈであるが、Ｈ形断面梁４側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は、スロットホール５ｚになっており、このスロットホール５ｚを有する外側の添板５１の外側には、スロットホール５ｚ単位で摩擦板となる摩擦増設座金１２が当接されている。
また、内側に当接の添板５２、５３は、図４（ｂ）に示すように平板であり、梁取付部３側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は通常のボルト孔５ｈであるが、Ｈ形断面梁４側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は、スロットホール５ｚになっており、このスロットホール５ｚを有する内側の添板５２、５３の外側には、スロットホール５ｚ単位で摩擦板となる摩擦増設座金１２が当接されている。
また、梁取付部３のウエブ３ｕ、Ｈ形断面梁４のウエブ４ｕの両側に跨がって当接の添板６１、６２は、図４（ｃ）に示すように平板であり、梁取付部３側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は通常のボルト孔６ｈであるが、Ｈ形断面梁４側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は、梁の長さ方向が長径のスロットホール６ｚになっており、このスロットホール６ｚを有する添板６１、６２の外側には、スロットホール６ｚ単位で、摩擦板となる摩擦増設座金１２が当接されている。
上記の摩擦増設座金１２は、図４（ｄ）に示すように円板であり、中心部にボルト孔１２ｈを有するものである。
【００２２】
梁取付部３側では、上下フランジ３ａ、３ｂとその内側に当接した添板５２、５３と外側に当接した添板５１が各２本の高力ボルト７によって接合されており、Ｈ形断面梁４側では、上下フランジ４ａ、４ｂとその内側に当接したスロットホール５ｚを有する添板５２、５３と外側に当接した添板５１と摩擦増設座金１２が高力ボルト７により接合されている。
梁取付部３側では、ウエブ３ｕとその両側に当接した添板６１、６２が３本の高力ボルト７によって接合されており、Ｈ形断面梁４側では、ウエブ４ｕとその両側に当接したスロットホール６ｚを有する添板６１、６２と、その外側に当接した摩擦増設座金１２が３本の高力ボルト７によって接合されている。
【００２３】
この実施例１の箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造においては、添板５１、５２、５３、添板６１、６２のＨ形断面梁側のボルト孔をスロットホール５ｚ、６ｚにして、Ｈ形断面梁に荷重が作用して、各添板と摩擦増設座金１２と各添板とＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂおよびウエブ４ｕ間に発生した最大摩擦力に克って滑りを生じた場合に、高力ボルト７の軸部が各添板のスロットホール５ｚ、６ｚ内を一定の距離移動する過程で、特に摩擦増設座金１２の付加による滑り摩擦で、最大摩擦力に近い応力を安定して接合部で伝達させることができる。結果として、接合部全体、特に箱形断面柱１、Ｈ形断面梁４などの主材の耐力を向上させることができる。
【００２４】
［実施例２］
以下に、本発明の実施例２を図５〜図６に基づいて詳細に説明する。
この実施例２は、箱形断面柱１とＨ形断面梁４をスプリットティ８ａ、８ｂを介して高力ボルト接合する接合構造を採用し、箱形断面柱１に取り付けられたスプリットティ８ａ、８ｂの水平ウエブ８ｐに、Ｈ形断面柱４の上下フランジ４ａ、４ｂを隙間ａを開けて突き合わせるように配置し、両者のフランジに跨がって外側に当接の左右の添板５１ａ、５１ｂと、両者のフランジの左右の内側に跨がって、添板５１ａ、５１ｂと相対するように水平板ｆｂを当接の左右一対のジョイントアングル１３ａと１３ｂ、１３ｃと１３ｄを介して高力ボルト７で接合する、箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造として適用したものである。
箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造においては、箱形断面柱１の１〜４側面に１〜複数段のＨ形断面梁４を取り付けるものであるが、ここでは、箱形断面柱１の一側面に１本（１段）のＨ形断面梁４を高力ボルト摩擦接合する場合で代表説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）において、１は箱形断面材による箱形断面柱で、その側面に上下一対のスプリットティ８ａ、８ｂが高力ボルト９により接合されている。ジョイントアングル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの垂直板ｆａは非接合部になっている。
【００２５】
左右の外側に当接の添板５１ａ、５１ｂは、図６（ａ）に示すように平板であり、スプリットティ８ａ、８ｂの水平ウエブ８ｐ側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は通常のボルト孔５ｈであるが、Ｈ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂ側で高力ボルト７を挿通するボルト孔はスロットホール５ｚになっており、その外側には、スロットホール５ｚ単位で摩擦増設座金１２が当接されている。
また、ジョイントアングル１３ａ〜１３ｄは、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、垂直板ｆａと水平板ｆｂからなり断面が山形のものであり、スプリットティ８ａ、８ｂ側で高力ボルト７を挿通する水平板ｆｂのボルト孔は通常のボルト孔１３ｈであるが、Ｈ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂ側で高力ボルト７を挿通するボルト孔は、スロットホール１３ｚになっており、その外側には、スロットホール５ｚ単位で摩擦増設座金１２が当接されている。
【００２６】
スプリットティ８ａ、８ｂの水平ウエブ８ｐ側では、その外側に当接した添板５１ａ、５１ｂと、内側に当接したジョイントアングル１３ａと１３ｂ、１３ｃと１３ｄの水平板ｆｂが各２本の高力ボルト７によって接合されており、Ｈ形断面梁４側の上下フランジ４ａ、４ｂ側では、その外側に当接したスロットホール５ｚを有する外側の添板５１ａ、５１ｂと、その外側に当接した摩擦増設座金１２が各２本の高力ボルト７により接合されている。
上記の摩擦増設座金１２は、図６（ｄ）に示すように、円板であり、中心部に通常のボルト孔１２ｈを有するものである。
【００２７】
この実施例２の箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造においては、
（１）外側の添板５１ａ、５１ｂと左右一対のジョイントアングル１３ａと１３ｂ、１３ｃと１３ｄのＨ形断面梁４側のボルト孔をスロットホール５ｚ、１３ｚにして、Ｈ形断面梁４に荷重が作用して、各添板と摩擦増設座金１２とＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂ間に発生した摩擦力に克って滑りを生じた場合に、高力ボルト７の軸部７ｓが各添板のスロットホール５ｚ、１３ｚ内を一定の距離移動する過程で、特に摩擦増設座金１２の付加による滑り摩擦で、最大摩擦力に近い応力を安定して接合部で伝達させることができる。結果として、接合部全体、特に箱形断面柱１、Ｈ形断面梁４などの主材の耐力を向上させることができる。
【００２８】
（２）箱形断面柱１に高力ボルト接合した一対のスプリットティ８ａ、８ｂの水平ウエブ８ｐにＨ形断面梁４を突き合わせるように配置して、外側に当接の添板５１ａ、５１ｂと内側に当接のジョイントアングル１３ａ、１３ｂと１３ｃ、１３ｄの水平板ｆｂで挟持した状態で、スプリットティ８ａ、８ｂ側とＨ形断面梁４側で高力ボルト接合するので、例えば、工場で箱形断面柱１に上下スプリットティ８ａ、８ｂの高力ボルト接合を完了させて建て方現場に搬送し、箱形断面柱１の建て方の際に、Ｈ形断面梁４をジョイントアングル１３ａ、１３ｂと１３ｃ、１３ｄを介して高力ボルト接合する際に、ジョイントアングルの位置調整が容易にできることから、Ｈ形断面梁の位置調整作業を安定的に行うことができ施工性を改善することができる。
【００２９】
［実施例３］
以下に本発明の実施例３について、図７〜図８に基づいて説明する。
この実施例３は、箱形断面柱１とＨ形断面梁４を垂直ウエブ１４ｕを有するスプリットティ１４ａ、１４ｂを介して高力ボルト接合する接合構造を採用し、箱形断面柱１に取り付けられたスプリットティ１４ａ、１４ｂの垂直ウエブ１４ｕと、Ｈ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂを直交させて突き合わせるように配置し、スプリットティ１４ａ、１４ｂの垂直ウエブ１４ｕとＨ形断面梁４の上下フランジ４ａ、４ｂに跨がって当接されたジョイントアングル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｉを介して高力ボルト７により接合する箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造として適用したものである。
Ｈ形断面梁４は、通常の場合、箱形断面柱１の１〜４側面に取り付けられることが多いが、ここでは、箱形断面柱の１側面に１本のＨ形断面梁４を取り付けの場合について代表説明する。
【００３０】
図７（ａ）〜（ｃ）おいて、１は箱形断面柱で、その側面に上下一対のスプリットティ１４ａと１４ｂが所定の間隔をおいて高力ボルト９により接合されている。
ジョイントアングル１３ａ〜１３ｄは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直板ｆａと水平板ｆｂからなり断面が山形のものであり、上側スプリットティ１４ａ側で高力ボルト７を挿通する垂直板ｆａのボルト孔は通常のボルト孔１３ｈであるが、Ｈ形断面梁４側で高力ボルト７を挿通する水平板ｆｂのボルト孔は、スロットホール１３ｚになっており、このスロットホール１３ｚを有する上部側の左右一対のジョイントアングル１３ａと１３ｂおよび下部側の左右一対のジョイントアングル１３ｃと１３ｄの水平板ｆｂの外側には、スロットホール１３ｚ単位で摩擦増設座金１２が当接されている。
【００３１】
上側のスプリットティ１４ａの垂直ウエブ１４ｕには、上部側の左右一対のジョイントアングル１３ａと１３ｂの垂直板ｆａと、下部側の左右一対のジョイントアングル１３ｃと１３ｄの垂直板ｆａが各１本の高力ボルト７により接合されている。また、Ｈ形断面梁４側の上フランジ４ａ側には、上部側の左右一対のジョイントアングル１３ａと１３ｂの水平板ｆｂと、下部側の左右一対のジョイントアングル１３ｃと１３ｄの水平板ｆｂと摩擦増設座金１２が各１本の高力ボルト７により接合されている。
【００３２】
ジョイントアングル１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｉは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直板ｆａと水平板ｆｂからなり断面が山形のものであり、下側スプリットティ１４ｂ側で高力ボルト７を挿通する垂直板ｆａのボルト孔は通常のボルト孔１３ｈであるが、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂ側で高力ボルト７を挿通する水平板ｆｂのボルト孔は、スロットホール１３ｚになっており、このスロットホール１３ｚを有する上部側の左右一対のジョイントアングル１３ｅと１３ｆおよび下部側の左右一対のジョイントアングル１３ｇと１３ｉの水平板ｆｂの外側には、スロットホール１３ｚ単位で摩擦増設座金１２が当接されている。
【００３３】
下側のスプリットティ１４ｂの垂直ウエブ１４ｕには、上部側の左右一対のジョイントアングル１３ｅと１３ｆ、１３ｇと１３ｉの垂直板ｆａが各１本の高力ボルト７により接合されている。また、Ｈ形断面梁４の下フランジ４ｂ側には、上部側の左右一対のジョイントアングル１３ｅと１３ｆ、下部側の左右一対のジョイントアングル１３ｇと１３ｉの水平板ｆｂと摩擦増設座金１２が各１本の高力ボルト７により接合されている。
上記の摩擦増設座金１２は、図８（ｄ）に示すように、円板であり、中心部に通常のボルト孔１２ｈを有するものである。
【００３４】
この実施例３の箱形断面柱１とＨ形断面梁４の高力ボルト摩擦接合構造においては、実施例２と概ね同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば、上記の実施例は、柱が角形の箱形断面柱で、梁がＨ形断面梁の場合に適用したものであるが、柱が円形の断面の柱やＨ形断面柱の場合にも本発明の適用が可能であり、梁は、通常、柱の１側面のみではなく、２〜４側面で上下１〜複数段取り付けるものである。また、Ｈ形断面材どうし、厚鋼材どうしを突き合わせて高力ボルト接合する場合にも同様に適用が可能である。
スプリットティの形状、サイズ、配置、固定などの設定条件、ジョイントアングル、添板、摩擦増強座金の形状サイズ、配置、通常のボルト孔、スロットホールの形成領域、孔形状、孔径、配置などの設計条件、高力ボルトおよびナット・座金の設定条件、接合面に対する高摩擦処理、施工手順などについては、接合対象物、接合部位、材料強度、設計強度などに応じて、上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明では、例えば箱形断面柱に取り付けたスプリットティのウエブにＨ形断面梁のフランジを突き合わせるように配置して、添板、ジョイントアングルを介してＨ形断面梁４を高力ボルト接合する場合において、例えばＨ形断面梁側のボルト孔をスロットホールにして、Ｈ形断面梁４に荷重が作用して、各添板と摩擦増設座金とＨ形断面梁のフランジ間に発生した摩擦力に克って滑りを生じた場合に、高力ボルトの軸部が各添板のスロットホール内を一定の距離移動する過程で、特に摩擦増設座金の付加による滑り摩擦で、最大摩擦力に近い応力を安定して接合部で伝達させることができる。結果として、地震時等における箱形断面柱、Ｈ形断面梁などの主材の損傷を防止でき、構造物全体の安全性を向上させることができる。
また、例えば、箱形断面柱に取り付けたスプリットティとＨ形断面梁を突き合わせるように配置して、ジョイントアングル、添板を介して高力ボルト接合する場合では、箱形断面柱にＨ形断面梁を取り付ける際、ジョイントアングルと添板の位置調整が容易にでき、Ｈ形断面梁の位置調整作業時の制約が緩和され施工性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す一部断面正面説明図。
【図２】図１の一部断面側面説明図。
【図３】図１の平面説明図。
【図４】（ａ）図は、図１のフランジ外側の添板の立体説明図、（ｂ）図は、フランジ内側の添板の立体説明図、（ｃ）図は、ウエブ側の添板の立体説明図、（ｄ）図は、摩擦増設座金の立体説明図。
【図５】（ａ）図は、本発明の実施例２における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す一部断面正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図、（ｃ）図は、（ａ）図の平面説明図。
【図６】（ａ）図は、図５のフランジ外側の添板の立体説明図、（ｂ）、（ｃ）図は、フランジ内側のジョイントアングルの立体説明図、（ｄ）図は、摩擦増設座金の立体説明図。
【図７】（ａ）図は、本発明の実施例３における箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す一部断面正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図、（ｃ）図は、（ａ）図の平面説明図。
【図８】（ａ）図および（ｂ）図は、図７（ａ）〜（ｃ）図のジョイントアングルの立体説明図、（ｃ）図は、図７（ａ）〜（ｃ）図の摩擦増設座金の立体説明図。
【図９】（ａ）図は、従来から知られている箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す立体説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の側面説明図。
【図１０】（ａ）図は、従来から知られている他の箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造例を示す立体説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の側面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の側面説明図。
【符号の説明】
１ 箱形断面柱 ２ ダイアフラム
２ａ 上フランジ側ダイアフラム ２ｂ 下フランジ側ダイアフラム
２ｃ コラムコア ３ 梁取付部
３ａ 上フランジ ３ｂ 下フランジ
４ Ｈ形断面梁 ４ａ 上フランジ
４ｂ 下フランジ ４ｕ ウエブ
５ａ 外側の添板 ５ｂ、５ｃ 内側の添板
５１ 外側の添板 ５１ａ、５１ｂ 外側の添板
５２、５３ 内側の添板 ５ｈ ボルト孔
５ｚ スロットホール ６ａ、６ｄ ウエブ側の添板
６１、６２ ウエブ側の添板 ６ｈ ボルト孔
６ｚ スロットホール（ボルト孔） ７ 高力ボルト
８ａ 上側スプリットティ ８ｂ 下側スプリットティ
８ｆ フランジ ８ｐ、８ｕ 水平ウエブ
９ 高力ボルト １０ 高力ボルト
１１ 欠番 １２ 摩擦増設座金
１２ｈ ボルト孔
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ ジョイントアングル
１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｉ ジョイントアングル
１３ｈ ボルト孔 １３ｚ スロットホール
ｆａ 垂直板（ジョイントアングル）
ｆｂ 水平板（ジョイントアングル）
１４ａ 上側スプリットティ １４ｂ 下側スプリットティ
１４ｆ フランジ １４ｕ 垂直ウエブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
For example, when a steel structure building is constructed, the present invention provides a high-strength bolt friction joint structure of an H-shaped cross-section column or box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam, or an H-shaped cross-section beam and an H-shaped cross-section beam. The present invention relates to a high-strength bolt friction joint structure applied in a high-strength bolt friction joint structure.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a bi-directional frame structure using a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam has been widely used. As the joint structure, a through-diaphragm-type joint structure as shown in FIGS. 9A to 9C is used. Yes. In this type of joint structure, the box-
[0003]
Recently, as shown in FIGS. 10A to 10C, the
[0004]
In such a joint structure, for example, use of a friction damper having an energy absorbing function has been attempted in order to ensure a proof strength that can be applied over a wide range from a small-scale earthquake to a large earthquake. The friction damper is a hysteresis damping damper that shows the hysteresis characteristics of rigid plastic deformation. It attempts to damp vibrations by drawing the loop of the load deformation curve, and the area of the hysteresis loop is for one period. It corresponds to the energy absorbed in
As an example of such a friction damper, a friction plate material and a sliding plate material are clamped with high-strength bolts, and the damper function is exhibited by the friction force generated between both plates. In addition, a simple friction welding type energy absorption structure is known.
[0005]
For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-190147, this friction bonding energy absorbing structure is composed of two friction plates and one sliding plate member sandwiched between them, The plate member is a high-strength bolt-bonded member and cannot be displaced relatively, and has a normal bolt hole.
On the other hand, the sliding plate has a normal bolt hole on the other joining member side and is joined to a normal high strength bolt, and the high strength bolt is inserted into the one joining member side with respect to the high strength bolt. It has a slot hole (bolt hole) extending in the longitudinal direction so as to be displaceable.
[0006]
When a tensile force is applied to this friction-bonding type energy absorbing structure, if the frictional force generated between the friction plate and the sliding plate is exceeded, the sliding plate will move until the shaft of the high-strength bolt hits one wall of the slot hole. Can move. Further, when a compressive force is applied, the shaft portion of the high-strength bolt can move until it abuts against the other wall of the slot hole.
Therefore, when the tensile force or compressive force acts between the sliding plate and the friction plate exceeding the frictional force, the sliding plate can be expanded and contracted up to the length obtained by subtracting the shaft diameter of the high strength bolt from the length of the slot hole. Since it is possible, there is an advantage that energy from a small to large earthquake can be absorbed depending on the size selection of the slot hole.
[0007]
Such a friction bonding type energy absorbing structure is, for example, a high-strength bolt friction bonding structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section beam, or a high-strength bolt friction bonding structure of the H-shaped cross-section material and the H-shaped cross-section material. However, in order to ensure the required strength of the joint structure, the number of friction surfaces must be increased, which necessitates an increase in the number of friction plates and sliding plates, resulting in a complicated joint structure and an increase in construction burden. There is a problem that the material cost increases.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems. In the high-strength bolt friction joint structure of the H-shaped cross-section material to be joined, the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped cross-section column and the H-shaped cross-section beam, Energy that can secure a large number of friction surfaces even if the number of friction plates and sliding plates is reduced, so that it is a small and inexpensive damper but can withstand a wide range from small to medium-scale earthquakes to large earthquakes. The present invention provides a high-strength bolt friction joint structure of an H-shaped cross-section material or box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam provided with a friction damper having an absorbing function.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following (1) to (5).
(1) H type which is arranged so as to abut the opposing H-shaped cross-section materials to be joined, and is joined by high-strength bolts via upper and lower accessory plates straddling the flanges of the opposing H-shaped cross-sectional materials In the high-strength bolt friction joint structure of cross-section material,At least one of the bolt holes of the accessory plate has a bolt hole on the side of the H-shaped cross-section material, which is a slot hole having a long diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section material, and the slot hole has one bolt hole. A single high-strength bolt that abuts a friction plate of an independent form for each bolt and is inserted into one slot hole includes a flange of an H-shaped cross-section material, and a pair of accessory plates that respectively abut on both sides thereof A joining plate abutting on one side of the flange of the H-shaped cross-section material, which is produced in the process of joining the friction plates abutting on each accessory plate and moving the shaft portion of the high-strength bolt in the slot hole, and this Friction force generated between the friction plate abutting on the friction plate, friction force generated between the accessory plate abutting on the other side of the flange of the H-shaped cross-section material and the friction plate abutting on the friction plate, H-shaped cross-section material Generated between one side of the flange of the metal and the accessory plate Force, and to the other surface side of the flange of the H-section member with a frictional force generated between the abutting添板,A high-strength bolt joint structure of an H-shaped cross-section material having a friction damper, wherein energy acting on the joint is absorbed.
(2) In (1), the webs of the H-shaped cross-section members to be joined are arranged so as to abut each other, and a pair of left and right attachment plates straddling the web of the opposing H-shaped cross-section materials are in contact with each other. In high-strength bolt friction joint structure of H-shaped cross-section material that joins with high-strength bolt,At least one of the bolt holes of the accessory plate has a bolt hole on the side of the H-shaped cross-section material, which is a slot hole having a long diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section material, and the slot hole has one bolt hole. A single high-strength bolt inserted into one slot hole by contacting an independent friction plate for each bolt is composed of a web of H-shaped cross-section material and a pair of accessory plates respectively in contact with both sides thereof. A joining plate abutting on one side of the web of the H-shaped cross-section material, which is produced in the process of joining the friction plates in contact with the respective accessory plates and moving the shaft portion of the high-strength bolt in the slot hole, and this Friction force generated between the friction plate and the friction plate abutting the web, frictional force generated between the accessory plate abutting on the other side of the web of the H-shaped cross-section material and the friction plate abutting on the friction plate, H-shaped cross-section material Frictional force generated between one side of the web and the accessory plate in contact with the web, And other surface side of the web of fine H-section member thereto with a frictional force generated between the abutting添板,A high-strength bolt joint structure of an H-shaped cross-section material having a friction damper, wherein energy acting on the joint is absorbed.
[0010]
(3) In a high-strength bolt friction joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee joined to the box-shaped cross-section column. The horizontal plate of the tee is placed so that the tip of the flange of the H-shaped beam abuts against the tip of the horizontal web of the tee, and the horizontal plate of the joint angle is straddled across the inner side of the horizontal web of the split tee and the flange of the H-shaped beam. Abutting plate and abutting plate so as to face the horizontal plate of the joint angle across the outside of the horizontal web of the split tee and the outside of the flange of the H-shaped cross section beam,Of the bolt holes of the accessory plate and the horizontal plate of the joint angle, at least the bolt hole on the H-shaped cross-section beam side is a slot hole whose diameter in the axial direction of the H-shaped cross-sectional beam is long, and the slot hole includes a bolt hole. A single high-strength bolt inserted into one slot hole is in contact with the flange of the H-shaped cross-section beam and one side of the friction plate. A plate, a joint angle horizontal plate abutting against the other side of the flange of the H-shaped cross section beam, and a friction plate abutting the accessory plate, and a joint angle horizontal plate The friction plate is joined to the friction plate abutting against one side of the flange of the H-shaped cross-section beam, which is generated in the process in which the shaft portion of the high-strength bolt moves in the slot hole. Friction force generated in the H-shaped cross section Friction force generated between the joint angle horizontal plate abutting on the other side of the flange and the friction plate abutting on this, the flange side of the H-shaped cross-section beam and the accessory plate abutting on it Frictional force generated between the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the horizontal plate of the joint angle in contact therewith,It has a friction damper characterized by absorbing energy acting on the jointBox section column and H section beamHigh strength bolt joint structure.
[0011]
(4) In a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee, Joint angle vertical plate with the flange of the cross-section beam placed so that its tip abuts at a right angle, and straddling the vertical web of the split tee and the flange of the H-shaped cross-section and facing each other vertically and horizontally Is a high-strength bolted joint to a vertical web of split tees and a high-strength bolted joint of the flange of the H-shaped cross section between the horizontal plates of the joint angles facing each other vertically.Among the bolt holes of the joint angle horizontal plate, at least the bolt hole on the flange side of the H-shaped cross-section beam is a slot hole whose diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section beam is long, and the bolt hole is formed in the slot hole. One high-strength bolt inserted into one slot hole is in contact with the flange of the H-shaped cross-section beam and a pair of both abutted on each side. Join the horizontal plate of the joint angle and the friction plate in contact with the horizontal plate of each joint angle, Friction force generated between the joint angle horizontal plate abutting on one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the friction plate abutting on this generated in the process in which the shaft portion of the high strength bolt moves in the slot hole Friction force generated between the horizontal plate of the joint angle that contacts the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the friction plate that contacts this, contact one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and this The frictional force generated between the horizontal plate of the joint angle and the frictional force generated between the other side of the flange of the H-shaped cross section beam and the horizontal plate of the joint angle in contact therewith,A box-shaped column having a friction damper and an H-shaped beam high-strength bolt characterized by absorbing energy acting on the joint.JoiningConstruction.
[0012]
(5) In a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee, Joint angle vertical plate with the flange of the cross-section beam placed so that its tip abuts at a right angle, and straddling the vertical web of the split tee and the flange of the H-shaped cross-section and facing each other vertically and horizontally Is a high-strength bolted joint between the vertical plates of the split tee and the flanges of the H-shaped cross-section beam between the horizontal plates of the joint angles facing each other.Among the bolt holes of the vertical plate of the joint angle, at least the bolt hole on the vertical web side of the split tee is a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section beam is a long diameter. A single high-strength bolt that is inserted into a single slot hole is a split-tee vertical web and a pair of joint angles that are in contact with both sides. The vertical plate and the friction plate in contact with the vertical plate of each joint angle are joined, and the high-strength bolt shaft moves against the one side of the vertical web of the split tee generated in the process of moving in the slot hole. Friction force generated between the vertical plate of the contacted joint angle and the friction plate in contact with the vertical plate, contacted to the other side of the vertical web of the split tee Friction force generated between the vertical plate of the joint angle and the friction plate in contact therewith, friction force generated between one side of the vertical web of the split tee and the vertical plate of the joint angle in contact therewith, and split With the frictional force generated between the other side of the vertical web of the tee and the vertical plate of the joint angle in contact with it,A box-shaped column having a friction damper and an H-shaped beam high-strength bolt characterized by absorbing energy acting on the joint.JoiningConstruction.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, for example, an H-shaped cross-section member or split tee attached to a box-shaped cross-section column is arranged so that the H-shaped cross-section beam is abutted, and the H-shaped cross-section material or split tee straddles the H-shaped cross-section beam. When high-strength bolt friction welding is performed on H-shaped cross-section beams via joint plates or joint angles that are in contact with each other, or H-shaped cross-section materials and H-shaped cross-sectional materials are This is mainly applied in the case of force bolt friction welding. The bolt hole of the accessory plate or joint angle is used as a slot hole, and the friction plate is brought into contact with the outside of the accessory plate or joint angle to form an H shape. The hysteresis is reduced by generating sliding friction between the H-shaped cross-section material, accessory plate, joint angle, and friction plate by fastening the cross-section material, accessory plate, joint angle, and friction plate with high-strength bolts. H-shaped cross-section material or box-shaped column and H-shaped cross-section beam with energy absorbing function by friction force for a wide range of loads from small to medium-scale earthquakes to large earthquakes This is a high strength bolt friction joint structure.
[0014]
The joint angle referred to in the present invention is composed of a vertical plate and a horizontal plate, and the cross section is a mountain shape, and there are the following four types of basic shapes.
(1) The vertical plate has a bolt hole on the side abutting on one member, and the horizontal plate has a bolt hole on the side abutted on the other member.
(2) Both the side abutted against one member and the side abutted against the other member have bolt holes in the horizontal plate.
(3) Both the side that is in contact with one member and the side that is in contact with the other member have bolt holes in the horizontal and vertical plates.
(4) Both the side abutting on one member and the side abutting on the other member have bolt holes in the horizontal plate, and only one of the vertical plates has the bolt hole.
[0015]
The high-strength bolt friction joint structure of the present invention is equipped with a hysteresis damping friction damper, so that the load deformation curve draws a loop to dampen vibration and stress on the main material such as columns and beams. As a result, the relative strength of the joint structure can be improved.
For example, in the case of using the accessory plate, the bolt hole of the accessory plate is a slot hole (in this case, it means a long hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-sectional material is the longer diameter, hereinafter referred to as “slot hole”). When a load is applied to the H-shaped cross-section material and slippage occurs over the maximum friction force generated between the accessory plate and the friction plate and between the accessory plate and the H-shaped cross-section material, the shaft of the high-strength bolt In the process in which the portion moves in the slot hole by a certain distance, stress close to the maximum friction force can be stably transmitted at the joint portion, particularly by sliding friction due to addition of a friction plate.
[0016]
In this type of high-strength bolt friction welding, the bolt hole is made into a perfect circle so that the high-strength bolt can be smoothly inserted into each bolt hole, and the hole diameter is set to be about 2 to 3 mm larger than the shaft diameter of the high-strength bolt. However, in the present invention, the bolt hole of the friction plate and the bolt hole of the H-shaped cross-section material can be inserted into the bolt on the premise that the friction plate is brought into contact with the outside of the accessory plate and fastened with a high-strength bolt. The bolt hole in the region where the friction plate of the accessory plate abuts is made into a slot hole by making it as small as possible compared with the conventional hole diameter. This slot hole is applied to an accessory plate or a joint angle bolt hole. However, it is not a necessary condition that all the bolt holes are slot holes. For example, only one H-shaped cross-section side may be a slot hole. . In consideration of clarification of structural performance, processing cost, workability, etc., it is often advantageous to use only the bolt hole on one H-shaped cross-section side as a slot hole.
[0017]
The major axis of the bolt hole that becomes the slot hole is desirably set to about 1.5 to 2.5 times the diameter of the high-strength bolt. When the major axis is less than 1.5 of the high-strength bolt shaft diameter, the damping effect due to sliding friction is not sufficient. In addition, there is a limit to the damping effect due to sliding friction, and even if the major axis exceeds 2.5 times the diameter of the high-strength bolt shaft, it does not lead to an improvement in the yield strength of the entire joint structure. In view of the above, it is not a good idea to make it more than 2.5 times the diameter of the high-strength bolt shaft. However, this condition can be set in consideration of the strength of each member, the frictional force on each friction surface, the load, the target value of attenuation, and the like.
[0018]
The friction plate that contacts the outside of the accessory plate or joint angle is a friction plate with a friction surface larger than that of a normal washer, with each high-strength bolt inserted through each slot hole of the accessory plate or joint angle. It is more effective to arrange as a washer having a function (hereinafter referred to as a “friction expansion washer”) from the viewpoint of saving material costs and efficiently ensuring sliding friction. The shape of the friction plate is mainly square or circular. The bolt hole is preferably set to a diameter as small as possible within a range in which the bolt can be inserted.
Sharing a single friction plate for a plurality of high-strength bolts is disadvantageous because it is very difficult in terms of construction and increases the cost in terms of bolt insertion.
As the high-strength bolt used in the present invention, a well-known high-strength bolt such as a torcia-type high-strength bolt or a high-strength hexagon bolt having a torque control mechanism at the tip end of the nut screwing side can be used. In addition, in order to control the slip phenomenon at each joint surface, it is also effective to perform a high friction process that can obtain a slip coefficient of 0.6 or more on the joint surface.
[0019]
【Example】
[Example 1]
The first embodiment employs a through-diaphragm-type joining structure as shown in FIG. 9 as the joining structure in the bi-directional frame structure using the box-shaped
In the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped
[0020]
1 to 3, 1 is a box-shaped cross section column made of a box-shaped cross-section material, 2 is a through-diaphragm attached to the box-shaped cross-section column by welding, and 3 is an H-shaped cross section welded so as to abut against the through-
The H-shaped
[0021]
As shown in FIG. 4A, the
Further, the
Further, the
The friction
[0022]
On the
On the
[0023]
In the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped
[0024]
[Example 2]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The second embodiment employs a joint structure in which the box-shaped
In the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped
5A to 5C,
[0025]
The
Further, as shown in FIGS. 6B and 6C, the
[0026]
On the
As shown in FIG. 6D, the friction
[0027]
In the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped
(1) The bolts on the H-shaped
[0028]
(2) A pair of
[0029]
[Example 3]
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The third embodiment employs a joining structure in which the box-shaped
In general, the H-shaped
[0030]
7A to 7C,
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
[0031]
The
[0032]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
[0033]
A pair of left and right
As shown in FIG. 8D, the friction
[0034]
In the high-strength bolt friction joint structure of the box-shaped
In addition, this invention is not limited to the content of said Example. For example, the above embodiment is applied to the case where the column is a square box-shaped column and the beam is an H-shaped beam, but the column is also a circular column or an H-shaped column. The present invention can be applied, and the beam is usually attached to one or more stages in the upper and lower sides on 2 to 4 side surfaces as well as one side surface of the column. Moreover, the present invention can be similarly applied to a case where high-strength bolts are joined by abutting H-shaped cross-section materials and thick steel materials.
Split tee shape, size, layout, setting conditions such as fixing, joint angle, accessory plate, friction reinforcement washer shape size, layout, normal bolt hole, slot hole formation area, hole shape, hole diameter, layout design Regarding conditions, high-strength bolt and nut / washer setting conditions, high friction treatment on the joint surface, construction procedure, etc., the range that satisfies the above claims, depending on the object to be joined, joint location, material strength, design strength, etc. There are changes within.
[0035]
【The invention's effect】
In the present invention, for example, a split-tee web attached to a box-shaped cross-section column is arranged so that the flange of the H-shaped cross-section beam abuts, and the H-shaped
In addition, for example, when a split tee attached to a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam are arranged to abut each other, and a high-strength bolt is joined via a joint angle or an attachment plate, the box-shaped cross-section column has an H shape. When the cross-section beam is attached, the position adjustment of the joint angle and the accessory plate can be easily performed, the restrictions during the position adjustment work of the H-shaped cross-section beam are eased, and the workability is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing an example of a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in
2 is a partially sectional side view of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory plan view of FIG. 1;
4A is a three-dimensional explanatory view of the flange outer plate in FIG. 1, FIG. 4B is a three-dimensional explanatory diagram of the flange inner plate, and FIG. 4C is a web side auxiliary plate. FIG. 4D is a three-dimensional explanatory view of the frictional extension washer.
5A is a partial cross-sectional front view illustrating an example of a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 2 of the present invention, and FIG. The side explanatory drawing of a figure, The figure (c) is a plane explanatory drawing of (a) figure.
6A is a three-dimensional explanatory view of a flange outer plate of FIG. 5, FIGS. 6B and 6C are three-dimensional explanatory views of a joint angle inside the flange, and FIG. 3D explanatory diagram of an additional washer.
7A is a partial cross-sectional front explanatory view showing an example of a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam in Example 3 of the present invention, and FIG. The side explanatory drawing of a figure, The figure (c) is a plane explanatory drawing of (a) figure.
8A and FIG. 8B are three-dimensional explanatory views of the joint angle of FIG. 7A to FIG. 7C, and FIG. 8C is a view of FIG. 7A to FIG. Three-dimensional explanatory drawing of a friction expansion washer.
9A is a three-dimensional explanatory view showing an example of a conventionally known high-strength bolt joint structure of a box-shaped column and an H-shaped beam, and FIG. 9B is a side view of FIG. 9A. Explanatory drawing, (c) figure is side explanatory drawing of (b) figure.
10A is a three-dimensional explanatory view showing an example of a conventional high-strength bolt joint structure of another box-shaped column and an H-shaped beam, and FIG. 10B is a diagram of FIG. FIG. 4C is a side explanatory view of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Box-shaped
2a Upper
4
51
52, 53 Inside
61, 62 Web
6z slot hole (bolt hole) 7 high strength bolt
8a Upper split
9
11 Missing
12h Bolt hole
13a, 13b, 13c, 13d Joint angle
13e, 13f, 13g, 13i Joint angle
fa Vertical plate (joint angle)
fb Horizontal plate (joint angle)
14a Upper split
Claims (5)
添板の有するボルト孔のうち少なくとも一方のＨ形断面材側のボルト孔を、Ｈ形断面材の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、
当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、
一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面材のフランジと、その両面にそれぞれ当接した一対の添板と、各々の添板に当接した摩擦板とを接合し、
高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面材のフランジの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のフランジのもう片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のフランジの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面材のフランジのもう片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有するＨ形断面材の高力ボルト接合構造。An H-shaped cross-section material that is arranged so as to abut the opposing H-shaped cross-section materials to be joined and is joined by high-strength bolts via upper and lower accessory plates that straddle the flanges of the opposing H-shaped cross-section materials. In high strength bolt friction joint structure,
Among the bolt holes of the accessory plate, at least one of the bolt holes on the side of the H-shaped cross-section material is a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section material is long,
The slot hole has a bolt hole, and a friction plate in an independent form for each bolt abuts.
One high-strength bolt inserted into one slot hole joins a flange of an H-shaped cross-section material, a pair of accessory plates in contact with both sides thereof, and a friction plate in contact with each of the accessory plates. And
F-shaped friction force generated between the accessory plate in contact with one side of the flange of the H-shaped cross-section material and the friction plate in contact with the friction plate, which is generated in the process in which the shaft portion of the high-strength bolt moves in the slot hole. Frictional force generated between the contact plate that contacts the other side of the flange of the cross-section material and the friction plate that contacts this, between the one side of the flange of the H-shaped cross-section material and the support plate that contacts this And the frictional force generated between the other side of the flange of the H-shaped cross-section material and the accessory plate abutting on the frictional force, and the energy acting on the joint is absorbed. A high-strength bolt joint structure of an H-shaped cross-section material having a characteristic friction damper.
添板の有するボルト孔のうち少なくとも一方のＨ形断面材側のボルト孔を、Ｈ形断面材の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、
当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、
一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面材のウエブと、その両面にそれぞれ当接した一対の添板と、各々の添板に当接した摩擦板とを接合し、
高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面材のウエブの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のウエブのもう片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面材のウエブの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面材のウエブのもう片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする請求項１記載の摩擦ダンパーを有するＨ形断面材の高力ボルト接合構造。An H-shape that is arranged so as to abut the opposed H-shaped cross-section material webs to be joined, and is joined by a high-strength bolt via a pair of left and right attachment plates that straddle the web of the opposing H-shaped cross-sectional material. In the high-strength bolt friction joint structure of cross-section material,
Among the bolt holes of the accessory plate, at least one of the bolt holes on the side of the H-shaped cross-section material is a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section material is long,
The slot hole has a bolt hole, and a friction plate in an independent form for each bolt abuts.
One high-strength bolt inserted into one slot hole joins a web of H-shaped cross-section material, a pair of accessory plates that are in contact with both sides thereof, and a friction plate that is in contact with each of the accessory plates. And
F-type friction force generated between the accessory plate in contact with one side of the web of the H-shaped cross-section material and the friction plate in contact with this generated in the process in which the shaft portion of the high-strength bolt moves in the slot hole, Friction force generated between the accessory plate in contact with the other side of the web of the cross-section material and the friction plate in contact with the same, between the one side of the web of the H-shaped cross-section material and the accessory plate in contact with the friction plate And the frictional force generated between the other side of the web of the H-shaped cross-section material and the accessory plate in contact with the frictional force, and the energy acting on the joint is absorbed. A high-strength bolted structure for an H-shaped cross-section material having the friction damper according to claim 1.
スプリットティの水平ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジの先端を突き当たるように配置し、
スプリットティの水平ウエブの内側およびＨ形断面梁のフランジの内側に跨がってジョイントアングルの水平板を当接するとともに、
スプリットティの水平ウエブの外側およびＨ形断面梁のフランジの外側に跨がってジョイントアングルの水平板に相対するように添板を当接したものであり、
添板とジョイントアングルの水平板の有するボルト孔のうち少なくともＨ形断面梁側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、
当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、
一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面梁のフランジと、その片面側に当接した添板と、これと相対するようにＨ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板と、前記添板に当接した摩擦板と、前記ジョイントアングルの水平板に当接した摩擦板とを接合し、
高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面梁のフランジの片面側に当接した添板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジの片面側とこれに当接した添板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面梁のフランジのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。In a high-strength bolt friction joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee joined to the box-shaped cross-section column,
Place the tip of the H-section beam flange against the tip of the split tee horizontal web,
Abutting the horizontal plate of the joint angle across the inner side of the horizontal web of the split tee and the inner side of the flange of the H-shaped beam,
The abutment plate is in contact with the horizontal plate of the joint angle across the outer side of the horizontal web of the split tee and the flange of the H-shaped cross section beam,
Among the bolt holes of the accessory plate and the horizontal plate of the joint angle, at least the bolt hole on the H-shaped cross-section beam side is a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-sectional beam is made long.
The slot hole has a bolt hole, and a friction plate in an independent form for each bolt abuts.
One high-strength bolt inserted into one slot hole is composed of a flange of the H-shaped cross-section beam, a supporting plate in contact with one side of the flange, and the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam so as to face this. A joint angle horizontal plate abutting on the side, a friction plate abutting on the accessory plate, and a friction plate abutting on the joint angle horizontal plate,
F-shaped friction force generated between the accessory plate in contact with one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the friction plate in contact with the flange generated in the process of moving the shaft portion of the high-strength bolt in the slot hole, Friction force generated between the joint angle horizontal plate abutting on the other side of the flange of the cross-section beam and the friction plate abutting on this, the one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the abutting plate abutting on this Absorbs the energy acting on the joint with the frictional force generated between the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the horizontal plate of the joint angle contacting the flange. A high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column having a friction damper and an H-shaped cross-section beam , characterized in that
スプリットティの垂直ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジを、その先端が直角に突き当たるように配置し、
スプリットティの垂直ウエブとＨ形断面梁のフランジに跨がって上下および左右で相対するように配置したジョイントアングルの垂直板をスプリットティの垂直ウエブに高力ボルト接合し、
上下で相対するジョイントアングルの水平板間にＨ形断面梁のフランジを高力ボルト接合したものであり、
ジョイントアングルの水平板の有するボルト孔のうち少なくともＨ形断面梁のフランジ側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、
当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、
一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、Ｈ形断面梁のフランジと、その両面にそれぞれ当接した一対のジョイントアングルの水平板と、各々のジョイントアングルの水平板に当接した摩擦板とを接合し、
高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、Ｈ形断面梁のフランジの片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジのもう片面側に当接したジョイントアングルの水平板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、Ｈ形断面梁のフランジの片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力、およびＨ形断面梁のフランジのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの水平板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。In a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee,
Place the flange of the H-shaped cross-section beam at the tip of the split tee's vertical web so that its tip abuts at right angles,
A vertical plate with a joint angle placed across the flange of the split tee and the flange of the H-shaped cross-section and facing up and down and left and right is joined to the vertical web of the split tee with high-strength bolts.
A high-strength bolted joint of a flange of an H-shaped cross section beam between horizontal plates with joint angles facing each other up and down.
Among the bolt holes of the joint angle horizontal plate, at least the bolt hole on the flange side of the H-shaped cross-section beam is a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross-section beam is a long diameter,
The slot hole has a bolt hole, and a friction plate in an independent form for each bolt abuts.
One high-strength bolt that is inserted into one slot hole is in contact with the flange of the H-shaped cross section beam, a pair of joint angle horizontal plates that are in contact with both sides thereof, and the horizontal plate of each joint angle. The friction plate
Friction force generated between the joint angle horizontal plate abutting on one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the friction plate abutting on this generated in the process in which the shaft portion of the high strength bolt moves in the slot hole Friction force generated between the horizontal plate of the joint angle that contacts the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the friction plate that contacts this, contact one side of the flange of the H-shaped cross-section beam and this The frictional force generated between the horizontal plate of the joint angle and the frictional force generated between the other side of the flange of the H-shaped cross-section beam and the horizontal plate of the joint angle in contact therewith, A high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column having a friction damper and an H-shaped cross-section beam, characterized in that it absorbs the energy acting on the frame.
スプリットティの垂直ウエブの先端に、Ｈ形断面梁のフランジを、その先端が直角に突き当たるように配置し、
スプリットティの垂直ウエブとＨ形断面梁のフランジに跨がって上下および左右で相対するように配置したジョイントアングルの垂直板をスプリットティの垂直ウエブに高力ボルト接合し、
上下で相対するジョイントアングルの水平板間に、Ｈ形断面梁のフランジを高力ボルト接合したものであり、
ジョイントアングルの垂直板の有するボルト孔のうち少なくともスプリットティの垂直ウエブ側のボルト孔を、Ｈ形断面梁の軸方向の径を長径にしたスロットホールとし、
当該スロットホールには、ボルト孔を一孔有する、ボルト毎に独立した形態の摩擦板を当接し、
一つのスロットホールに挿入される一本の高力ボルトは、スプリットティの垂直ウエブと、その両面にそれぞれ当接した一対のジョイントアングルの垂直板と、各々のジョイントアングルの垂直板に当接した摩擦板とを接合し、
高力ボルトの軸部がスロットホール内を移動する過程で生じる、スプリットティの垂直ウエブの片面側に当接したジョイントアングルの垂直板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、スプリットティの垂直ウエブのもう片面側に当接したジョイントアングルの垂直板とこれに当接する摩擦板との間に発生する摩擦力、スプリットティの垂直ウエブの片面側とこれに当接したジョイントアングルの垂直板との間に発生する摩擦力、およびスプリットティの垂直ウエブのもう片面側とこれに当接したジョイントアングルの垂直板との間に発生する摩擦力でもって、接合部に作用するエネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする摩擦ダンパーを有する箱形断面柱とＨ形断面梁の高力ボルト接合構造。In a high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam that joins a box-shaped cross-section column and an H-shaped cross-section beam via a split tee,
Place the flange of the H-shaped cross-section beam at the tip of the split tee's vertical web so that its tip abuts at right angles,
A vertical plate with a joint angle placed across the flange of the split tee and the flange of the H-shaped cross-section and facing up and down and left and right is joined to the vertical web of the split tee with high-strength bolts.
A high-strength bolted joint of the flange of an H-shaped cross section beam between horizontal plates with joint angles facing each other up and down.
Among the bolt holes of the vertical plate of the joint angle, at least the bolt hole on the vertical web side of the split tee is made into a slot hole in which the diameter in the axial direction of the H-shaped cross section beam is made long.
The slot hole has a bolt hole, and a friction plate in an independent form for each bolt abuts.
One high-strength bolt inserted into one slot hole is in contact with the vertical web of the split tee, a pair of joint angle vertical plates that are in contact with both sides thereof, and the vertical plate of each joint angle. Join the friction plate,
Friction force generated between the joint angle vertical plate abutting on one side of the vertical web of the split tee and the friction plate abutting on this, which is generated in the process in which the shaft portion of the high strength bolt moves in the slot hole, Friction force generated between the vertical plate of the joint angle that contacts the other side of the vertical web of the split tee and the friction plate that contacts this, the joint angle that contacts the single side of the vertical web of the split tee and this The frictional force generated between the vertical plate and the other side of the vertical web of the split tee and the frictional force generated between the vertical plate of the joint angle that abuts against this and the energy acting on the joint A high-strength bolt joint structure of a box-shaped cross-section column having a friction damper and an H-shaped cross-section beam, characterized by absorbing the above.
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