JP6583598B1 - H形断面部材の接合構造およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1Aは本発明の第1の実施形態に係る梁端部接合構造の概略的な斜視図であり、図1Bは図1Aの部分拡大図である。図1Aおよび図1Bに示されるように、本実施形態に係る梁端部接合構造では、フランジ11Aおよびウェブ12Aを有するH形断面梁10A(第1のH形断面部材)が、材軸方向端部において、フランジ11B(第1の板状部分)およびウェブ12B(第2の板状部分)を有するH形断面梁10B(第2のH形断面部材)に接合される。H形断面梁10A,10Bは、例えば鋼材等の金属材料で形成されていて、フランジ11Aとフランジ11Bとの間には、H形断面梁10Aの材軸方向に交差する方向に延びる突合せ溶接部131(第1の溶接部)が形成される。図示された例では、ウェブ12Aとウェブ12Bとの間にも突合せ溶接部132(第2の溶接部)が形成されている。ただし、ウェブ12Aとウェブ12Bとの間は必ずしも溶接されなくてもよく、例えば添接板を用いてボルト接合されてもよい。なお、材軸方向とはH形断面に交差する方向であり、H形梁鋼の場合「梁が延びる方向」または「梁の長さ方向」とも言われる。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る梁端部接合構造の製造方法の工程を示す図である。なお、以下で説明する部分を除いて、本実施形態の構成は第1の実施形態と同様である。図6(A)に示されるように、本実施形態では、H形断面梁10A,10Bのウェブ12A,12Bにおけるフランジ11A,11B側の部分に予めスカラップ21A,21Bがそれぞれ形成されている。スカラップ21A,21Bは、図6(B)に示すようにH形断面梁10A,10Bが突合せ溶接されたときに、フランジ11A,11Bの間に形成される突合せ溶接部131に接し、且つウェブ12A,12Bが相互に対向する端面側の領域にそれぞれ形成されている。そして、ウェブ12A,12Bを突合せ溶接して突合せ溶接部132が形成された際には、H形断面梁10A,10Bのそれぞれのスカラップ21A,21B内の空間が相互に一体化し、1つの閉じた空間が形成される態様となっている。突合せ溶接部131を形成する工程の後、図6(C)に示されるように、フランジ11A,11Bに開口部14を形成する工程が実施される。開口部14は、第1の実施形態と同様に切削加工などによって形成することができる。なお、開口部14が形成されると、開口部14およびスカラップ21A,21Bは連通し、一体化した空間となる。
図7は、本発明の第3の実施形態に係る梁端部接合構造の製造方法の工程を示す図である。なお、以下で説明する部分を除いて、本実施形態の構成は第1の実施形態と同様である。図7(A)に示されるように、本実施形態では、鋼板を溶接することにより製造されたH形断面梁30A,30Bでフランジ11Aとウェブ12Aとの間、およびフランジ11Bとウェブ12Bとの間に溶接部133を形成する工程の前に、フランジ11A,11Bに半開口部14A,14Bを形成する工程を実施する。半開口部14A,14Bは、フランジ11A,11Bの対向する材軸方向の端部側に形成されていて、平面視において、略半円形や半楕円形、半長円状等、フランジ11A,11Bの端部方向(他方の半開口部14B,14A方向)が開放された空間となっている。そして、H形断面梁30A,30Bを突合せ溶接した際には、H形断面梁10A,10Bのそれぞれの半開口部14A,14B内の空間が開放部分側で相互に一体化し、平面視において略円形や楕円形、長円状等の1つの閉じた空間(開口部14)が形成される態様となっている。なお、各半開口部14A,14Bは、第1の実施形態と同様に切削加工などによって形成することができる。また、本実施形態でも、第2の実施形態と同様に、ウェブ12A,12Bに予めスカラップを形成してもよい。
図8Aおよび図8Bは、上述したような本発明の実施形態において補強部材を取り付けた例を示す図である。なお、図8Aおよび図8Bには、それぞれの断面図の視点がVIIA−VIIA線およびVIIB−VIIB線によって示されている。図8Aおよび図8Bに示された例では、H形断面梁10A,10Bのウェブ12A,12Bにおけるウェブ面の両面に、板体状の補強部材17が、上側のフランジ11A,11B側寄りの位置及び下側のフランジ11A,11B寄りの位置の上下二段に、ウェブ12A,12Bに対して垂直に突出するようにそれぞれ接合されている。開口部14が形成されることによるフランジ11A,11Bの断面欠損によるH形断面梁10A,10Bの強度(例えば断面係数)および剛性(例えば断面二次モーメント)の低下は、補強部材17を取り付けることによって補うことができる。なお、図示された例では補強部材17がウェブ12Aおよびウェブ12B(第2のH形断面部材の第2の板状部分)の両方に取り付けられているが、補強部材17はウェブ12Aまたはウェブ12Bのいずれか一方のみに取り付けられてもよい。
図9は、本発明の第4の実施形態に係る柱梁接合構造の斜視図であり、図10は図9の分解図である。図11は、図9に示された例における応力集中部と開口部との関係を示す図である。図9に示されるように、本実施形態に係る柱梁接合構造では、フランジ11Aおよびウェブ12Aを有するH形断面梁10A(第1のH形断面部材)が、材軸方向端部において、鋼管柱40に設けられるダイヤフラム41(第1の板状部分)および仕口ウェブ42(第2の板状部分)を有する接合部材(第2のH形断面部材)に接合される。フランジ11Aとダイヤフラム41との間には突合せ溶接部431(第1の溶接部)が形成される。図示された例では、ウェブ12Aと仕口ウェブ42との間にも突合せ溶接部432(第2の溶接部)が形成されているが、ウェブ12Aと仕口ウェブ42との間は必ずしも溶接されなくてもよく、例えば添接板を用いてボルト接合されてもよい。
Claims (13)
- フランジおよびウェブを含む第1のH形断面部材を、材軸方向端部において、前記フランジに対応する第1の板状部分および前記ウェブに対応する第2の板状部分を有する第2のH形断面部材に接合するH形断面部材の接合構造であって、
前記フランジと前記第1の板状部分との間に前記材軸方向に交差する方向に延びる第1の溶接部が形成され、
前記ウェブおよび前記第2の板状部分のそれぞれの板面を仮想的に延長した面と前記第1の溶接部を仮想的に延長した線との交差部分を含む領域で前記フランジおよび前記第1の板状部分にまたがる開口部が形成されている、H形断面部材の接合構造。 - 前記ウェブと前記第2の板状部分との間に第2の溶接部が形成されている、請求項1に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記開口部に連通して、前記ウェブおよび前記第2の板状部分にそれぞれ切り欠きが形成される、請求項1または請求項2に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記材軸方向において、前記ウェブに形成される切り欠きの前記フランジ側の端部位置は前記開口部の前記フランジ側の端部位置に一致し、前記第2の板状部分に形成される切り欠きの前記第1の板状部分側の端部位置は前記開口部の前記第1の板状部分側の端部位置に一致する、請求項3に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記第1の溶接部に接する領域で前記ウェブおよび前記第2の板状部分の少なくともいずれかにスカラップが形成されている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記ウェブ及び前記第2の板状部分の少なくとも一方に、前記第1のH形断面部材の材軸方向に平行に延びる部分を含む補強部材が取り付けられている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記フランジを形成する材料の降伏点は、前記ウェブを形成する材料の降伏点よりも高い、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記第1の板状部分を形成する材料の降伏点は、前記第2の板状部分を形成する材料の降伏点よりも高い、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記第1のH形断面部材は第1のH形断面梁であり、前記第2のH形断面部材は第2のH形断面梁であり、前記第1の板状部分は前記第2のH形断面梁のフランジであり、前記第2の板状部分は前記第2のH形断面梁のウェブである、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- 前記第1のH形断面部材は第1のH形断面梁であり、前記第2のH形断面部材は柱に前記第1のH形断面梁を接合するための接合部材である、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のH形断面部材の接合構造。
- フランジおよびウェブを含む第1のH形断面部材を、材軸方向端部において、前記フランジに対応する第1の板状部分および前記ウェブに対応する第2の板状部分を有する第2のH形断面部材に接合するH形断面部材の接合構造の製造方法であって、
前記フランジと前記第1の板状部分との間に前記材軸方向に交差する方向に延びる第1の溶接部を形成する工程と、
前記ウェブおよび前記第2の板状部分のそれぞれの板面を仮想的に延長した面と前記第1の溶接部を仮想的に延長した線との交差部分を含む領域で前記フランジおよび前記第1の板状部分にまたがる開口部を形成する工程とを含む、H形断面部材の接合構造の製造方法。 - 前記開口部を形成する工程は、前記第1の溶接部を形成する工程の後に実施される、請求項11に記載のH形断面部材の接合構造の製造方法。
- 前記第1の溶接部を形成する工程の前に、前記フランジと前記ウェブとの間、および前記第1の板状部分と前記第2の板状部分との間に第2の溶接部を形成する工程をさらに含み、
前記開口部を形成する工程は、前記第2の溶接部を形成する工程の前に実施される、請求項11に記載のH形断面部材の接合構造の製造方法。
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JP2006051522A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Okudo Kinzoku:Kk | H型鋼溶接継手構造 |
JP2016160692A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | Jfeスチール株式会社 | 鋼製部材の溶接接合方法および溶接接合構造 |
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2018
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