JP7072773B2 - Lateral stiffening structure of steel beam - Google Patents

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Description

本開示は、鉄骨梁の横補剛構造に関する。 The present disclosure relates to a lateral stiffening structure of a steel beam.

国交省監修の「２０１５年度建築物の構造関係技術基準解説書」（以下、技術基準解説書と呼ぶ）では、鉄骨造の大梁に対して保有耐力横補剛の必要性が示されている。保有耐力横補剛とは、梁材の両端が全塑性状態に至った後、十分な回転能力を発揮する材の両端部はもちろん、それ以外の弾塑性領域の部分においても横座屈を生じないような剛性を補完することをいう。 The "2015 Structural Technical Standards Manual for Buildings" (hereinafter referred to as "Technical Standards Manual") supervised by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism indicates the need for lateral stiffening of steel-framed girders. Retained strength lateral stiffening means that after both ends of the beam have reached the fully plastic state, lateral buckling does not occur not only at both ends of the material that exerts sufficient rotational capacity but also at other parts of the elasto-plastic region. It means to complement such rigidity.

鉄骨梁とその上方の鉄筋コンクリート製のスラブとは、通常、頭付きスタッドにより緊結される。スタッドは鉄骨梁の上フランジの上面に溶接され、スラブから伝わる水平力はスタッドを介して鉄骨梁に伝達される。鉄骨梁が強軸回りに曲げを受け、圧縮側が面外へはらみだす現象が横座屈である。技術基準解説書では、横座屈を抑制する方法として、小梁や方杖による補剛方法が奨励されている。 Steel beams and reinforced concrete slabs above them are usually tied together by headed studs. The stud is welded to the upper surface of the upper flange of the steel beam, and the horizontal force transmitted from the slab is transmitted to the steel beam via the stud. Lateral buckling is a phenomenon in which a steel beam is bent around a strong axis and the compression side protrudes out of the plane. In the technical standard manual, the method of stiffening with a beam or a cane is recommended as a method of suppressing lateral buckling.

小梁や方杖などの横座屈補剛材は、鉄骨梁を横補剛することができる一方、鉄骨量の増大や鉄骨梁の加工手間の増大を招く。特許文献１には、横座屈補剛材を取り付けることなく鉄骨梁の横座屈を抑制できる構造として、鉄骨梁に設けられた鉄筋コンクリート製のスラブが、鉄骨梁の横移動を拘束するのに必要とされる本数以上のスタッドによりフランジと接合され、鉄骨梁の回転変形を拘束する捩り剛性を備える合成梁構造が提案されている。 Lateral buckling stiffeners such as girders and canes can laterally stiffen steel beams, but increase the amount of steel frames and the labor required to process steel beams. Patent Document 1 states that a reinforced concrete slab provided on a steel beam is required to restrain the lateral movement of the steel beam as a structure capable of suppressing the lateral buckling of the steel beam without attaching a lateral buckling stiffener. A synthetic beam structure has been proposed, which is joined to a flange by more than the number of studs to be formed and has a torsional rigidity that restrains rotational deformation of a steel beam.

特開２０１２－１２７８８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-12788

本願発明者らは、スタッドによってスラブが鉄骨梁に接合された合成梁の横補剛効果を確認するため、図１２に示されるように、複数の頭付きスタッド１１５を鉄骨梁１０３の上フランジの上面に設けてスラブ１０４に埋設した合成梁の試験体１００を製作した。なお、この試験体１００では、鉄骨梁１０３の両端が剛結合される１対の柱１０２の下端及び上端がベース部材１２０や加力部材１３０に対してピン結合されている。そして、合成梁の保有耐力を確認するために試験体１００に材軸方向のせん断力Ｑを交番的に加える合成梁の加力実験を行った。その結果、スラブ１０４による相応の横補剛効果が確認されたものの、加力によって一部の頭付きスタッド１１５が破断し、その後、残りの頭付きスタッド１１５を拘束するスラブ１０４の部分がコーン状破壊を起こし、合成梁としての機能が喪失されることがわかった。そして、合成梁としての機能が喪失されることにより、鉄骨梁１０３には大きな横座屈が生じた。 In order to confirm the lateral stiffening effect of the composite beam in which the slab is joined to the steel beam by the studs, the inventors of the present application attach a plurality of headed studs 115 to the upper flange of the steel beam 103 as shown in FIG. A test piece 100 of a synthetic beam provided on the upper surface and embedded in the slab 104 was manufactured. In the test body 100, the lower ends and the upper ends of the pair of columns 102 to which both ends of the steel frame beam 103 are rigidly connected are pin-coupled to the base member 120 and the force member 130. Then, in order to confirm the holding strength of the synthetic beam, a force experiment of the synthetic beam was conducted in which a shear force Q in the material axial direction was alternately applied to the test piece 100. As a result, although a corresponding lateral stiffening effect was confirmed by the slab 104, a part of the headed stud 115 was broken by the force, and then the part of the slab 104 that restrained the remaining headed stud 115 was cone-shaped. It was found that the beam was destroyed and its function as a synthetic beam was lost. Then, due to the loss of the function as a synthetic beam, a large lateral buckling occurred in the steel frame beam 103.

一部の頭付きスタッド１１５が破断しなければ、スラブ１０４による横補剛性能は改善される。一部の頭付きスタッド１１５が破断を防止するために頭付きスタッド１１５の本数を、鉄骨梁１０３の横移動を拘束するのに必要とされる本数よりもかなり多くすることが考えられる。しかしながら、そのようにすると、頭付きスタッド１１５の鉄骨梁１０３への取付手間が増える。 If some of the headed studs 115 do not break, the lateral compensatory rigidity of the slab 104 is improved. It is conceivable that some headed studs 115 will have significantly more headed studs 115 than are required to constrain the lateral movement of the steel beam 103 to prevent breakage. However, doing so increases the time and effort required to attach the headed stud 115 to the steel beam 103.

本発明は、このような背景に鑑み、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制できる鉄骨梁横補剛構造を提供することを課題とする。 In view of such a background, it is an object of the present invention to provide a steel beam lateral stiffening structure capable of suppressing an increase in the amount of steel frame and an increase in labor required for processing the steel frame beam.

図１３は、加力実験後の合成鉄骨梁の試験体１００の損傷状況を示す平面図である。図中、丸印は、破断した頭付きスタッド１１５を示し、三角印は、スラブ１０４がコーン状破壊を起こした頭付きスタッド１１５を示している。図示されるように、本願発明者らは、加力実験によって破断する頭付きスタッド１１５が鉄骨梁１０３の長さＬのスパンの中央部（スパンを４等分したときの中央２／４区間）に集中していることから、頭付きスタッド１１５の破断がスラブ１０４に対する鉄骨梁１０３の軸方向の変位に起因することを見出し、本発明を想到するに至った。 FIG. 13 is a plan view showing a damaged state of the test piece 100 of the synthetic steel beam after the force experiment. In the figure, the circles indicate the broken headed studs 115, and the triangular marks indicate the headed studs 115 in which the slab 104 has a cone-shaped fracture. As shown, the inventors of the present application have found that the headed stud 115, which is broken by the force experiment, is the central part of the span of the length L of the steel beam 103 (the central 2/4 section when the span is divided into four equal parts). It was found that the breakage of the headed stud 115 was caused by the axial displacement of the steel beam 103 with respect to the slab 104, and the present invention was conceived.

図１４は、図１２に示される試験体１００のスラブ１０４と鉄骨梁１０３の上フランジとの間の材軸方向の相対ずれ変位δｓを横軸に、せん断力Ｑを縦軸に示したグラフである。図１４中、実線は鉄骨梁１０３の中央部の相対ずれ変位δｓを、破線及び一点鎖線は鉄骨梁１０３の東側及び西側の端部の相対ずれ変位δｓをそれぞれ示している。グラフより、鉄骨梁中央部の相対ずれ変位δｓは、鉄骨梁端部の相対ずれ変位δｓよりも大きいことがわかる。このことから、スラブ１０４に対する鉄骨梁１０３の軸方向の相対ずれに起因して頭付きスタッド１１５が破断すると考えられる。 FIG. 14 is a graph showing the relative displacement displacement δ s in the material axis direction between the slab 104 of the test body 100 and the upper flange of the steel frame beam 103 shown in FIG. 12 on the horizontal axis and the shear force Q on the vertical axis. Is. In FIG. 14, the solid line shows the relative displacement displacement δ s of the central portion of the steel frame beam 103, and the broken line and the alternate long and short dash line indicate the relative displacement displacement δ s of the eastern and western ends of the steel frame beam 103, respectively. From the graph, it can be seen that the relative displacement displacement δ s at the center of the steel frame beam is larger than the relative displacement displacement δ s at the end of the steel frame beam. From this, it is considered that the headed stud 115 breaks due to the axial relative deviation of the steel beam 103 with respect to the slab 104.

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、鉄骨梁横補剛構造であって、上フランジ（６）、下フランジ（７）、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブ（８）を有する鉄骨梁（３）と、前記鉄骨梁の上に設けられた鉄筋コンクリート製のスラブ（４）と、前記鉄骨梁の軸方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に延在するように前記上フランジの上面に接合されて前記スラブに埋設された複数の孔あき鋼板ジベル（１０）とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a steel beam lateral stiffening structure, which is an upper flange (6), a lower flange (7), and a web connecting the upper flange and the lower flange. A steel beam (3) having (8), a reinforced concrete slab (4) provided on the steel beam, and an extension in a direction (X direction) orthogonal to the axial direction (Y direction) of the steel beam. It is characterized by comprising a plurality of perforated steel plate beams (10) joined to the upper surface of the upper flange so as to be present and embedded in the slab.

鉄骨梁の軸方向に直交する方向、即ち鉄骨梁の面外方向に延在するように上フランジの上面に接合された孔あき鋼板ジベルは、その面内方向（鉄骨梁の面外方向）について高い剛性を有する一方、その面外方向（鉄骨梁の面内方向）について低い剛性を有する。従って、この構成によれば、鉄骨梁が、その面外方向については孔あき鋼板ジベルによって高い拘束力をもってスラブに接合され、その面内方向については相対ずれを許容するようにスラブに接合される。これにより、孔あき鋼板ジベルの破断が防止され、スラブによる横補剛性能が改善される。また、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制することができる。 The perforated steel plate gibber joined to the upper surface of the upper flange so as to extend in the direction orthogonal to the axial direction of the steel beam, that is, in the out-of-plane direction of the steel beam, is about the in-plane direction (out-of-plane direction of the steel beam). While having high rigidity, it has low rigidity in the out-of-plane direction (in-plane direction of the steel beam). Therefore, according to this configuration, the steel beam is joined to the slab with a high binding force by a perforated steel plate gibber in the out-of-plane direction, and is joined to the slab in the in-plane direction so as to allow relative deviation. .. This prevents the perforated steel plate gibber from breaking and improves the lateral compensating rigidity of the slab. In addition, it is possible to suppress an increase in the amount of steel frame and an increase in labor for processing a steel frame beam.

また、上記構成において、前記鉄骨梁（３）のスパン（Ｌ）を均等な４つの区間に分割し、中央側に位置する２／４の区間を中央区間としたときに、前記鉄骨梁の前記中央区間に対応する部分（３ａ）に複数の前記孔あき鋼板ジベル（１０）が設けられているとよい。 Further, in the above configuration, when the span (L) of the steel frame beam (3) is divided into four equal sections and the 2/4 section located on the center side is set as the central section, the steel frame beam is said to have the same. It is preferable that a plurality of the perforated steel plate gibber (10) are provided in the portion (3a) corresponding to the central section.

この構成によれば、スラブに対する軸方向変位が大きい鉄骨梁の中央区間に対応する部分が、低い拘束力をもってスラブに接合される。これにより、スラブによる横補剛性能が、ジベルの破断防止によって効果的に改善される。 According to this configuration, the portion corresponding to the central section of the steel beam having a large axial displacement with respect to the slab is joined to the slab with a low binding force. As a result, the lateral compensating rigidity of the slab is effectively improved by preventing the slab from breaking.

また、上記構成において、前記鉄骨梁（３）のスパン（Ｌ）を均等な４つの区間に分割し、両端部に位置するそれぞれ１／４の区間を端部区間としたときに、前前記鉄骨梁の前記端部区間に対応する両部分（３ｂ）の上面に接合されて前記スラブ（４）に埋設された複数の頭付きスタッド（１５）を更に備えるとよい。 Further, in the above configuration, when the span (L) of the steel frame beam (3) is divided into four equal sections and 1/4 sections located at both ends are set as end sections, the front steel frame is used. A plurality of headed studs (15) joined to the upper surface of both portions (3b) corresponding to the end section of the beam and embedded in the slab (4) may be further provided.

孔あき鋼板ジベルに比べ、頭付きスタッドは容易に鉄骨梁に接合できる。また、鉄骨梁の端部区間に対応する部分では、スラブに対する鉄骨梁の軸方向の変位が小さい。そのため、この構成によれば、鉄骨梁の端部区間には頭付きスタッドを設けることで、必要な孔あき鋼板ジベルの数を減らすことができ、鉄骨梁の加工手間を軽減できる。 Compared to perforated steel plate gibber, headed studs can be easily joined to steel beams. Further, in the portion corresponding to the end section of the steel beam, the axial displacement of the steel beam with respect to the slab is small. Therefore, according to this configuration, by providing a stud with a head in the end section of the steel frame beam, the number of required perforated steel plate gibber can be reduced, and the labor for processing the steel frame beam can be reduced.

また、上記構成において、前記孔あき鋼板ジベル（１０）の孔（１１）を貫通するように前記鉄骨梁（３）の軸方向（Ｙ方向）に沿って設けられ、前記スラブ（４）に埋設された第１補強鉄筋（１２）を更に備えるとよい。 Further, in the above configuration, it is provided along the axial direction (Y direction) of the steel frame beam (3) so as to penetrate the hole (11) of the perforated steel plate gibber (10) and is embedded in the slab (4). It is preferable to further provide the first reinforcing reinforcing bar (12).

この構成によれば、スラブによる、孔あき鋼板ジベルの面内方向（鉄骨梁の面外方向）の拘束力を簡単な構成で向上させることができる。 According to this configuration, the binding force of the perforated steel plate gibber in the in-plane direction (out-of-plane direction of the steel frame beam) by the slab can be improved by a simple configuration.

また、上記構成において、前記頭付きスタッド（１５）に沿って設けられ、前記スラブ（４）に埋設された第２補強鉄筋（１９）を更に備えるとよい。 Further, in the above configuration, it is preferable to further include a second reinforcing bar (19) provided along the headed stud (15) and embedded in the slab (4).

この構成によれば、スラブによる、鉄骨梁の面外方向における頭付きスタッドの拘束力を簡単な構成で向上させることができる。また、スラブの頭付きスタッドが埋設された部分のコーン状破壊を抑制することができる。 According to this configuration, the binding force of the headed stud in the out-of-plane direction of the steel beam by the slab can be improved by a simple configuration. In addition, the cone-shaped fracture of the portion where the slab headed stud is embedded can be suppressed.

また、上記構成において、前記鉄骨梁（３）が、前記ウェブ（８）の左右の両側に設けられて前記上フランジ（６）と前記下フランジ（７）とを連結する少なくとも１対のスチフナ（９）を更に有し、前記孔あき鋼板ジベル（１０）が、前記鉄骨梁の軸方向（Ｙ方向）において前記スチフナに整合する位置に配置されているとよい。 Further, in the above configuration, at least one pair of stiffeners (3) provided with the steel beam (3) on the left and right sides of the web (8) to connect the upper flange (6) and the lower flange (7). 9) may be further provided, and the perforated steel plate gibber (10) may be arranged at a position consistent with the stiffener in the axial direction (Y direction) of the steel frame beam.

この構成によれば、孔あき鋼板ジベルが設けられた位置で鉄骨梁が局所的に変形して鉄骨梁が横座屈することが抑制される。 According to this configuration, it is possible to prevent the steel beam from being locally deformed and laterally buckled at the position where the perforated steel plate gibber is provided.

また、上記構成において、前記孔あき鋼板ジベル（１０）が開先溶接により前記上フランジ（６）に接合されているとよい。 Further, in the above configuration, it is preferable that the perforated steel plate gibber (10) is joined to the upper flange (6) by groove welding.

この構成によれば、孔あき鋼板ジベルの面外方向（鉄骨梁の面内方向）の剛性が溶接によって向上することが抑制される。これにより、孔あき鋼板ジベルの破断が防止される。 According to this configuration, it is suppressed that the rigidity of the perforated steel plate gibber in the out-of-plane direction (in-plane direction of the steel beam) is improved by welding. This prevents the perforated steel plate gibber from breaking.

このように本発明によれば、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a lateral stiffening structure of a steel frame beam which can suppress an increase in the amount of steel frame and an increase in processing labor of the steel frame beam and is easy to construct.

第１実施形態に係る横補剛構造が適用された建物の概略平面図Schematic plan view of the building to which the lateral stiffening structure according to the first embodiment is applied. 図１中のII－II断面図II-II sectional view in FIG. 図２中のIII－III断面図Section III-III sectional view in FIG. 図２中のIV－IV断面図IV-IV cross-sectional view in FIG. 図３中のＶ－Ｖ断面図VV cross-sectional view in FIG. 第１変形例に係る横補剛構造の図３に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the lateral stiffening structure according to the first modification. 第２変形例に係る横補剛構造の図３に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the lateral stiffening structure according to the second modification. 第３変形例に係る横補剛構造の図３に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the lateral stiffening structure according to the third modification. 第４変形例に係る横補剛構造の図４に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the lateral stiffening structure according to the fourth modification. 第５変形例に係る横補剛構造の図４に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the lateral stiffening structure according to the fifth modification. 第６変形例に係る横補剛構造の図４に対応する断面図Cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the lateral stiffening structure according to the sixth modification. 合成鉄骨梁の試験体の加力実験設備の側面図Side view of the force test equipment of the test piece of the synthetic steel beam 加力実験後の合成鉄骨梁の試験体の損傷状況を示す平面図Top view showing the damage situation of the test piece of the synthetic steel beam after the force experiment 合成鉄骨梁のスラブと鉄骨梁の上フランジとの間の材軸方向の相対ずれ変位を示すグラフGraph showing the relative displacement displacement in the material axis direction between the slab of the synthetic steel beam and the upper flange of the steel beam.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る横補剛構造が適用された建物１の概略平面図である。図１に示されるように、建物１は、平面視で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に並べられた複数の柱２を有している。柱２は、鉄骨造であってもよく、鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。Ｘ方向及びＹ方向に互いに隣接する各対の柱２間には、両端が１対の柱２に接合される鉄骨梁３が階層ごとに架け渡されている。柱２の間隔は、Ｘ方向に比べてＹ方向において長くなっており、Ｙ方向に延在する鉄骨梁３はＸ方向に延在する鉄骨梁３よりも長くなっている。 FIG. 1 is a schematic plan view of a building 1 to which the lateral stiffening structure according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the building 1 has a plurality of pillars 2 arranged in the X and Y directions orthogonal to each other in a plan view. The column 2 may be a steel frame structure or a steel frame reinforced concrete structure. Between each pair of columns 2 adjacent to each other in the X direction and the Y direction, a steel beam 3 having both ends joined to the pair of columns 2 is bridged for each layer. The distance between the columns 2 is longer in the Y direction than in the X direction, and the steel beam 3 extending in the Y direction is longer than the steel beam 3 extending in the X direction.

図２は、図１中のII－II断面図であり、鉄骨梁３をその面内方向に沿って示す縦断面図である。図２に示されるように、各階の鉄骨梁３の上には鉄筋コンクリート製のスラブ４が構築されている。スラブ４は、場所打ちのコンクリート５によって形成される鉄筋コンクリート製であり、Ｘ方向に延在する複数の主筋及びＹ方向に延在する複数の配力筋からなる鉄筋を備えている。スラブ４は、主筋及び配力筋からそれぞれなる下端筋及び上端筋を備えるダブル配筋とされてもよく、シングル配筋とされてもよい。 FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and is a vertical sectional view showing the steel frame beam 3 along the in-plane direction thereof. As shown in FIG. 2, a reinforced concrete slab 4 is constructed on the steel beam 3 on each floor. The slab 4 is made of reinforced concrete formed of cast-in-place concrete 5, and has a reinforcing bar composed of a plurality of main bars extending in the X direction and a plurality of force distribution bars extending in the Y direction. The slab 4 may be a double bar arrangement having a lower end bar and an upper end bar composed of a main bar and a force distribution bar, respectively, or may be a single bar arrangement.

なお、図２では、スラブ４の鉄筋は図示省略されている。また、図２では、コンクリート５にハッチングが付されているが、断面に現れない部材もコンクリート５を透視した如く示されている。以下で説明する図３～図５においても同様である。 In FIG. 2, the reinforcing bars of the slab 4 are not shown. Further, in FIG. 2, although the concrete 5 is hatched, the members that do not appear in the cross section are also shown as if the concrete 5 was seen through. The same applies to FIGS. 3 to 5 described below.

図示例のスラブ４は、撤去された図示外の型枠を用いて構築されており、コンクリート５が下面に露出している。他の例では、デッキプレートを用いてスラブ４のコンクリート５を打設し、スラブ４がデッキプレートと一体に構築されたデッキプレートを含むものであってもよい。 The slab 4 of the illustrated example is constructed using a formwork (not shown) that has been removed, and the concrete 5 is exposed on the lower surface. In another example, the concrete 5 of the slab 4 may be cast using the deck plate, and the slab 4 may include a deck plate constructed integrally with the deck plate.

鉄骨梁３は、Ｙ方向に長さＬのピッチ（芯間距離）をもって配置された１対の柱２間に架け渡されており、長さＬのスパンを有している。ここで、鉄骨梁３のスパンを均等な４つの区間に分割し、両端部に位置するそれぞれ１／４の区間を端部区間とし、中央側に位置する２／４の区間を中央区間とする。以下、鉄骨梁３の中央区間に対応する部分を鉄骨梁中央部３ａと呼び、鉄骨梁３の端部区間に対応する部分を鉄骨梁端部３ｂと呼ぶ。 The steel beam 3 is bridged between a pair of columns 2 arranged at a pitch (inter-core distance) of length L in the Y direction, and has a span of length L. Here, the span of the steel beam 3 is divided into four equal sections, 1/4 sections located at both ends are defined as end sections, and 2/4 sections located on the center side are defined as central sections. .. Hereinafter, the portion corresponding to the central section of the steel frame beam 3 is referred to as a steel frame beam central portion 3a, and the portion corresponding to the end portion section of the steel frame beam 3 is referred to as a steel frame beam end portion 3b.

図３は、図２中のIII－III断面図であり、鉄骨梁中央部３ａをその面外方向に沿って示す横断面図である。図４は、図２中のIV－IV断面図であり、鉄骨梁端部３ｂをその面外方向に沿って示す横断面図である。図２～図４に示されるように、鉄骨梁３は、Ｉ形鋼から形成され、上フランジ６、下フランジ７、及び上フランジ６と下フランジ７とを連結するウェブ８を有している。鉄骨梁３の軸方向における所定の位置には、ウェブ８の左右の両側に対に設けられて上フランジ６と下フランジ７とウェブ８とを互いに連結するスチフナ９が設けられている。左右のスチフナ９は、互いに同一形状とされており、それぞれウェブ８の対応する側の側面、上フランジ６の下面、及び下フランジ７の上面に溶接されている。 FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, which is a cross-sectional view showing the central portion 3a of the steel frame beam along the out-of-plane direction thereof. FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, which is a cross-sectional view showing the steel beam end portion 3b along the out-of-plane direction thereof. As shown in FIGS. 2 to 4, the steel beam 3 is formed of I-shaped steel and has an upper flange 6, a lower flange 7, and a web 8 connecting the upper flange 6 and the lower flange 7. .. At predetermined positions in the axial direction of the steel frame beam 3, stiffeners 9 provided in pairs on the left and right sides of the web 8 and connecting the upper flange 6, the lower flange 7, and the web 8 to each other are provided. The left and right stiffeners 9 have the same shape as each other, and are welded to the corresponding side surface of the web 8, the lower surface of the upper flange 6, and the upper surface of the lower flange 7, respectively.

図２及び図３に示されるように、鉄骨梁中央部３ａの上フランジ６の上面には、複数の孔あき鋼板ジベル１０が鉄骨梁３の面外方向に延在するように接合されている。複数の孔あき鋼板ジベル１０は、鉄骨梁中央部３ａのみに鉄骨梁３の材軸方向に間隔を空けて設けられている。本実施形態では、鉄骨梁３のスパンの中央と、その材軸方向の両側との３箇所に３枚の孔あき鋼板ジベル１０が設けられている。左右のスチフナ９は、鉄骨梁３の軸方向において孔あき鋼板ジベル１０に整合する位置に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of perforated steel plate gibber 10s are joined to the upper surface of the upper flange 6 of the central portion 3a of the steel frame beam so as to extend in the out-of-plane direction of the steel frame beam 3. .. The plurality of perforated steel plate gibber 10s are provided only in the central portion 3a of the steel frame beam at intervals in the material axis direction of the steel frame beam 3. In the present embodiment, three perforated steel plate gibber 10s are provided at three locations, the center of the span of the steel frame beam 3 and both sides in the material axial direction thereof. The left and right stiffeners 9 are arranged at positions aligned with the perforated steel plate gibber 10 in the axial direction of the steel frame beam 3.

孔あき鋼板ジベル１０は、少なくとも１つの貫通孔１１が形成された鋼板（平鋼）からなる。本実施形態では、孔あき鋼板ジベル１０は、高さに比べて長さ（鉄骨梁３の面外方向の長さであり、孔あき鋼板ジベル１０の面内方向の長さ）を有する矩形の鋼板からなり、長さ方向に間隔を空けて形成された２つの円形断面の貫通孔１１を備えている。孔あき鋼板ジベル１０は、スラブ４の厚さよりも小さい高さを有しており、露出しないようにスラブ４のコンクリート５に埋設されている。 The perforated steel plate gibber 10 is made of a steel plate (flat steel) having at least one through hole 11 formed therein. In the present embodiment, the perforated steel plate gibber 10 is a rectangular shape having a length (the length in the out-of-plane direction of the steel beam 3 and the length in the in-plane direction of the perforated steel plate gibber 10) with respect to the height. It is made of a steel plate and has two through holes 11 having two circular cross sections formed at intervals in the length direction. The perforated steel plate gibber 10 has a height smaller than the thickness of the slab 4, and is embedded in the concrete 5 of the slab 4 so as not to be exposed.

図５は、図３中のＶ－Ｖ断面図であり、図２の部分拡大図に相当する図である。図３及び図５に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０の各貫通孔１１には、孔あき鋼板ジベル１０の面外方向（鉄骨梁３の軸方向）に延在する第１補強鉄筋１２が貫通孔１１を貫通するように設けられ、コンクリート５に埋設されている。第１補強鉄筋１２は、スラブ４の鉄筋に加えて配置されるものであり、丸鋼であってもよく、異径棒鋼であってもよい。図５の例では、比較的短い第１補強鉄筋１２が孔あき鋼板ジベル１０ごとに設けられているが、比較的長い第１補強鉄筋１２が互いに隣接する孔あき鋼板ジベル１０間に架け渡されるように設けられてもよい。このような形態とすることにより、互いに隣接する孔あき鋼板ジベル１０の間隔が短い場合に第１補強鉄筋１２の配置が容易になる。 FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3, which corresponds to a partially enlarged view of FIG. As shown in FIGS. 3 and 5, each through hole 11 of the perforated steel plate gibber 10 has a first reinforcing reinforcing bar 12 extending in the out-of-plane direction (axial direction of the steel frame beam 3) of the perforated steel plate gibber 10. Is provided so as to penetrate the through hole 11 and is embedded in the concrete 5. The first reinforcing bar 12 is arranged in addition to the reinforcing bar of the slab 4, and may be round steel or different diameter steel bars. In the example of FIG. 5, a relatively short first reinforcing bar 12 is provided for each perforated steel plate gibber 10, but a relatively long first reinforcing bar 12 is bridged between the perforated steel plate gibber 10 adjacent to each other. It may be provided as follows. With such a form, the arrangement of the first reinforcing reinforcing bar 12 becomes easy when the distance between the perforated steel plate gibber 10 adjacent to each other is short.

図５に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０は、下縁に開先（グルーブ）を形成されており、開先溶接によって鉄骨梁３の上フランジ６の上面に接合されている。図示例では、孔あき鋼板ジベル１０下縁にＫ形の開先が形成され、面外方向の両面側からの溶接（黒塗り部）によって孔あき鋼板ジベル１０が上フランジ６に接合されている。他の例では、孔あき鋼板ジベル１０下縁にレ形の開先が形成され、面外方向の一面側からの溶接によって孔あき鋼板ジベル１０が上フランジ６に接合されてもよい。或いは、孔あき鋼板ジベル１０下縁にＪ形や両面Ｊ形の開先が形成されてもよい。 As shown in FIG. 5, the perforated steel plate gibber 10 has a groove formed on the lower edge, and is joined to the upper surface of the upper flange 6 of the steel frame beam 3 by groove welding. In the illustrated example, a K-shaped groove is formed on the lower edge of the perforated steel plate gibber 10, and the perforated steel plate gibber 10 is joined to the upper flange 6 by welding (black-painted portion) from both sides in the out-of-plane direction. .. In another example, a checkered groove may be formed on the lower edge of the perforated steel plate gibber 10 and the perforated steel plate gibber 10 may be joined to the upper flange 6 by welding from one side in the out-of-plane direction. Alternatively, a J-shaped or double-sided J-shaped groove may be formed on the lower edge of the perforated steel plate gibber 10.

図２及び図４に示されるように、鉄骨梁端部３ｂの上フランジ６の上面には、複数の頭付きスタッド１５が植設されている。複数の頭付きスタッド１５は、鉄骨梁端部３ｂのみに鉄骨梁３の材軸方向に間隔を空けて設けられている。本実施形態では、各鉄骨梁端部３ｂにつき６本、合計で１２本の頭付きスタッド１５が、上フランジ６の左右方向の中央、即ちウェブ８の真上に鉄骨梁３の材軸方向に均等間隔をもって１列に設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of headed studs 15 are planted on the upper surface of the upper flange 6 of the steel frame beam end portion 3b. The plurality of headed studs 15 are provided only at the ends 3b of the steel frame beam at intervals in the material axis direction of the steel frame beam 3. In the present embodiment, a total of 12 headed studs 15, 6 for each steel beam end 3b, are located in the center of the upper flange 6 in the left-right direction, that is, directly above the web 8 in the material axis direction of the steel beam 3. They are provided in a row at equal intervals.

頭付きスタッド１５は、上フランジ６の上面から上方へ突出する軸部１６と、軸部１６の先端にて拡径する頭部１７とを有している。頭付きスタッド１５は、軸部１６の基端が上フランジ６の上面にスタッド溶接されることによって上フランジ６に固定されており、露出しないようにスラブ４のコンクリート５に埋設されている。軸部１６は上フランジ６に直交するように鉛直に延在しており、頭部１７は軸部１６と同軸に円板或いは円柱状に形成されている。頭部１７の下面は軸部１６の周囲に環状に且つ水平に形成されており、頭部１７の下面の周縁から外方へ４５度の角度で広がる破線で示される円錐面がコーン状破壊面１８となる。 The headed stud 15 has a shaft portion 16 projecting upward from the upper surface of the upper flange 6 and a head portion 17 whose diameter is expanded at the tip of the shaft portion 16. The headed stud 15 is fixed to the upper flange 6 by stud welding the base end of the shaft portion 16 to the upper surface of the upper flange 6, and is embedded in the concrete 5 of the slab 4 so as not to be exposed. The shaft portion 16 extends vertically so as to be orthogonal to the upper flange 6, and the head portion 17 is formed in a disk or columnar shape coaxially with the shaft portion 16. The lower surface of the head 17 is formed in an annular shape and horizontally around the shaft portion 16, and the conical surface indicated by the broken line extending outward from the peripheral edge of the lower surface of the head 17 at an angle of 45 degrees is a cone-shaped fracture surface. It becomes 18.

頭付きスタッド１５の左右の側方、且つ頭付きスタッド１５のコーン破壊面に交差する位置には、頭付きスタッド１５に沿って鉄骨梁３の軸方向に延在する２本の第２補強鉄筋１９が設けられている。第２補強鉄筋１９は、スラブ４の鉄筋に加えて配置されるものであり、丸鋼であってもよく、異径棒鋼であってもよい。第２補強鉄筋１９は、頭部１７の真下（軸部１６に接する位置）に配置されてもよく、頭部１７に対して側方にオフセットした位置に配置されてもよい。また、第２補強鉄筋１９は、頭部１７の直下（頭部１７に接する位置）に配置されてもよく、頭部１７よりも低い位置に配置されてもよい。 Two second reinforcing bars extending axially along the headed stud 15 at positions intersecting the cone fracture surface of the headed stud 15 on the left and right sides of the headed stud 15. 19 is provided. The second reinforcing bar 19 is arranged in addition to the reinforcing bar of the slab 4, and may be round steel or different diameter steel bars. The second reinforcing bar 19 may be arranged directly below the head portion 17 (position in contact with the shaft portion 16), or may be arranged at a position offset laterally with respect to the head portion 17. Further, the second reinforcing bar 19 may be arranged directly under the head 17 (position in contact with the head 17), or may be arranged at a position lower than the head 17.

スラブ４は、孔あき鋼板ジベル１０、第１補強鉄筋１２、頭付きスタッド１５及び第２補強鉄筋１９を埋設するように上フランジ６の上にコンクリート５が打設されることにより、孔あき鋼板ジベル１０及び頭付きスタッド１５を介して鉄骨梁３に一体化されている。 The slab 4 is a perforated steel plate by placing concrete 5 on the upper flange 6 so as to embed the perforated steel plate gibber 10, the first reinforcing bar 12, the headed stud 15, and the second reinforcing bar 19. It is integrated with the steel beam 3 via the gibber 10 and the headed stud 15.

このようにスラブ４と鉄骨梁３とが結合していることにより、鉄骨梁３の横力に対する剛性が増し、鉄骨梁３の横座屈に対する耐力が向上している。即ち、地震時には、鉄骨梁３の両端が全塑性状態に至る前の弾塑性領域の部分において、鉄骨梁３の両端が弾塑性変形することで鉄骨梁３が横座屈を生じ易い。鉄骨梁３の横座屈は、鉄骨梁３のスラブ４に対する接合強度が高いほど生じ難い。 By connecting the slab 4 and the steel frame beam 3 in this way, the rigidity of the steel frame beam 3 against the lateral force is increased, and the yield strength of the steel frame beam 3 against the lateral buckling is improved. That is, at the time of an earthquake, the steel beam 3 is likely to undergo lateral buckling due to the elasto-plastic deformation of both ends of the steel beam 3 in the elasto-plastic region before both ends of the steel beam 3 reach the total plastic state. Lateral buckling of the steel beam 3 is less likely to occur as the joint strength of the steel beam 3 with respect to the slab 4 is higher.

頭付きスタッド１５の引張強度が十分に高い場合、この接合強度は頭付きスタッド１５の引張によってコンクリート５がコーン状破壊を生ずる荷重によって決まる。本実施形態では、鉄骨梁端部３ｂに、スラブ４に対して十分な接合強度を確保できる本数以上の頭付きスタッド１５が設けられていることにより、鉄骨梁端部３ｂの回転変形を拘束する捩り剛性が与えられている。 If the tensile strength of the headed stud 15 is high enough, this joint strength is determined by the load that causes the concrete 5 to undergo cone-like fracture due to the tension of the headed stud 15. In the present embodiment, the steel beam end 3b is provided with a number of headed studs 15 that can secure sufficient joint strength with respect to the slab 4, thereby restraining the rotational deformation of the steel beam end 3b. The torsional rigidity is given.

一方、鉄骨梁中央部３ａには、孔あき鋼板ジベル１０が設けられており、孔あき鋼板ジベル１０は、面内方向（上下方向及び鉄骨梁３の面外方向（左右方向））について頭付きスタッド１５に比べて数倍大きな接合強度を有する。そのため、頭付きスタッド１５を設ける場合に比べて少ない数の孔あき鋼板ジベル１０により、鉄骨梁中央部３ａの回転変形を拘束する捩り剛性が与えられている。 On the other hand, a perforated steel plate gibber 10 is provided in the central portion 3a of the steel beam, and the perforated steel plate gibber 10 has a head in the in-plane direction (vertical direction and out-of-plane direction (left-right direction) of the steel beam 3). It has a joint strength several times higher than that of the stud 15. Therefore, the torsional rigidity that restrains the rotational deformation of the central portion 3a of the steel frame beam is given by the small number of perforated steel plate gibber 10 as compared with the case where the headed stud 15 is provided.

また、スラブ４が鉄骨梁３に取り付いた合成梁においては、地震時の加力によって鉄骨梁３とスラブ４との間に鉄骨梁３の材軸方向に相対ずれが生じる。この相対ずれ変位δｓは、図１４を参照して説明したように、鉄骨梁中央部３ａにおいて鉄骨梁端部３ｂに比べて大きい。そのため、スラブ４に対する接合強度が十分であったとしても、鉄骨梁中央部３ａに頭付きスタッド１５が設けられている場合には、この相対ずれを引き起こすせん断力Ｑによって頭付きスタッド１５が破断する。 Further, in the composite beam in which the slab 4 is attached to the steel frame beam 3, a relative deviation occurs in the material axis direction of the steel frame beam 3 between the steel frame beam 3 and the slab 4 due to the force applied at the time of an earthquake. As described with reference to FIG. 14, this relative displacement displacement δ s is larger in the central portion 3a of the steel frame beam than in the end portion 3b of the steel frame beam. Therefore, even if the joint strength to the slab 4 is sufficient, if the headed stud 15 is provided in the central portion 3a of the steel frame beam, the headed stud 15 is broken by the shearing force Q that causes this relative displacement. ..

これに対し、本実施形態の鉄骨梁横補剛構造では、次のような作用効果が奏される。 On the other hand, the steel beam lateral stiffening structure of the present embodiment has the following effects.

鉄骨梁中央部３ａに頭付きスタッド１５が設けられず、代わりに孔あき鋼板ジベル１０が設けられている。そして、孔あき鋼板ジベル１０は、面内方向の剛性が高い一方、面外方向の剛性が低い特性を有する。即ち、孔あき鋼板ジベル１０は、鉄骨梁３の面外方向の拘束力を損なうことなく、鉄骨梁３の面内方向（材軸方向）の相対ずれ変位δｓを変形によって吸収する。このように、本実施形態では、鉄骨梁中央部３ａが、その面外方向については孔あき鋼板ジベル１０によって高い拘束力をもってスラブ４に接合され、その面内方向については相対ずれを許容するようにスラブ４に接合されている。これにより、孔あき鋼板ジベル１０の破断が防止され、スラブ４による横補剛性能が改善される。また、小梁や方杖などの横座屈補剛材を設ける必要がないため、鉄骨量の増大及び鉄骨梁３の加工手間の増大が抑制される。 The headed stud 15 is not provided in the central portion 3a of the steel frame beam, and a perforated steel plate gibber 10 is provided instead. The perforated steel plate gibber 10 has a characteristic that the rigidity in the in-plane direction is high, while the rigidity in the out-of-plane direction is low. That is, the perforated steel plate gibber 10 absorbs the relative displacement displacement δ s of the steel frame beam 3 in the in-plane direction (material axis direction) by deformation without impairing the restraining force in the out-of-plane direction of the steel frame beam 3. As described above, in the present embodiment, the central portion 3a of the steel frame beam is joined to the slab 4 with a high restraining force by the perforated steel plate gibber 10 in the out-of-plane direction, and the relative deviation is allowed in the in-plane direction. It is joined to the slab 4. As a result, the perforated steel plate gibber 10 is prevented from breaking, and the lateral compensating rigidity of the slab 4 is improved. Further, since it is not necessary to provide a lateral buckling stiffener such as a beam or a cane, an increase in the amount of steel frame and an increase in processing labor of the steel frame beam 3 are suppressed.

鉄骨梁３の中央区間に対応する鉄骨梁中央部３ａに複数の孔あき鋼板ジベル１０が設けられているため、スラブ４に対する軸方向変位が大きい鉄骨梁３の中央区間に対応する部分が、低い拘束力をもってスラブ４に接合される。これにより、スラブ４による横補剛性能が、ジベルの破断防止によって効果的に改善される。 Since a plurality of perforated steel plate gibber 10s are provided in the central portion 3a of the steel frame beam corresponding to the central section of the steel frame beam 3, the portion corresponding to the central section of the steel frame beam 3 having a large axial displacement with respect to the slab 4 is low. It is joined to the slab 4 with a binding force. As a result, the lateral compensating rigidity of the slab 4 is effectively improved by preventing the slab from breaking.

鉄骨梁３の端部区間に対応する両鉄骨梁端部３ｂの上面には、スラブ４に埋設された複数の頭付きスタッド１５が接合されている。頭付きスタッド１５は孔あき鋼板ジベル１０に比べて容易に鉄骨梁３に接合できる。また、鉄骨梁３の端部区間に対応する部分では、スラブ４に対する鉄骨梁３の軸方向の変位が小さい。そのため、必要な孔あき鋼板ジベル１０の数が減り、鉄骨梁３の加工手間が軽減される。 A plurality of headed studs 15 embedded in the slab 4 are joined to the upper surface of both steel beam end portions 3b corresponding to the end section of the steel frame beam 3. The headed stud 15 can be easily joined to the steel beam 3 as compared with the perforated steel plate gibber 10. Further, in the portion corresponding to the end section of the steel frame beam 3, the axial displacement of the steel frame beam 3 with respect to the slab 4 is small. Therefore, the number of required perforated steel plate gibber 10 is reduced, and the labor of processing the steel frame beam 3 is reduced.

第１補強鉄筋１２が孔あき鋼板ジベル１０の孔を貫通するように鉄骨梁３の軸方向に沿って設けられ、スラブ４に埋設されるため、スラブ４による、孔あき鋼板ジベル１０の面内方向（鉄骨梁３の面外方向）の拘束力が簡単な構成によって向上する。 Since the first reinforcing bar 12 is provided along the axial direction of the steel frame beam 3 so as to penetrate the hole of the perforated steel plate gibber 10 and is embedded in the slab 4, the in-plane of the perforated steel plate gibber 10 by the slab 4 is provided. The binding force in the direction (out-of-plane direction of the steel frame beam 3) is improved by a simple configuration.

第２補強鉄筋１９が頭付きスタッド１５に沿って設けられ、スラブ４に埋設されるため、スラブ４による、鉄骨梁３の面外方向における頭付きスタッド１５の拘束力が簡単な構成によって向上する。また、スラブ４の頭付きスタッド１５が埋設された部分のコーン状破壊が抑制される。 Since the second reinforcing bar 19 is provided along the headed stud 15 and is embedded in the slab 4, the binding force of the headed stud 15 by the slab 4 in the out-of-plane direction of the steel frame beam 3 is improved by a simple configuration. .. Further, the cone-shaped fracture of the portion where the headed stud 15 of the slab 4 is embedded is suppressed.

孔あき鋼板ジベル１０がウェブ８の左右の両側に設けられた１対のスチフナ９に対して鉄骨梁３の軸方向において整合する位置に配置されているため、孔あき鋼板ジベル１０が設けられた位置で鉄骨梁３が局所的に変形して鉄骨梁３が横座屈することが抑制される。 Since the perforated steel plate gibber 10 is arranged at a position aligned with the pair of stiffeners 9 provided on the left and right sides of the web 8 in the axial direction of the steel frame beam 3, the perforated steel plate gibber 10 is provided. It is suppressed that the steel beam 3 is locally deformed at the position and the steel beam 3 is laterally buckled.

孔あき鋼板ジベル１０が開先溶接により上フランジ６に接合されているため、孔あき鋼板ジベル１０の面外方向（鉄骨梁３の面内方向）の剛性が溶接によって向上することが抑制される。これにより、孔あき鋼板ジベル１０の破断が防止される。 Since the perforated steel plate gibber 10 is joined to the upper flange 6 by groove welding, it is suppressed that the rigidity of the perforated steel plate gibber 10 in the out-of-plane direction (in-plane direction of the steel frame beam 3) is improved by welding. .. This prevents the perforated steel plate gibber 10 from breaking.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。 Although the description of the specific embodiment is completed above, the present invention can be widely modified without being limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態では、図３及び図５に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０の孔を貫通するように鉄骨梁３の軸方向に沿って第１補強鉄筋１２が設けられているが、図６に示されるように、第１補強鉄筋１２が設けられていなくてもよい。また、上記実施形態では孔あき鋼板ジベル１０の下縁に開先が形成されているが、図７に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０に開先が形成されず、孔あき鋼板ジベル１０の下縁が隅肉溶接によって鉄骨梁３の上フランジ６に接合されてもよい。 For example, in the above embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the first reinforcing reinforcing bar 12 is provided along the axial direction of the steel frame beam 3 so as to penetrate the hole of the perforated steel plate gibber 10. , As shown in FIG. 6, the first reinforcing bar 12 may not be provided. Further, in the above embodiment, the groove is formed on the lower edge of the perforated steel plate gibber 10, but as shown in FIG. 7, the groove is not formed on the perforated steel plate gibber 10 and the perforated steel plate gibber 10 is formed. The lower edge may be joined to the upper flange 6 of the steel beam 3 by fillet welding.

上記実施形態では、孔あき鋼板ジベル１０が平鋼からなるが、図８に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０が山形鋼２０（Ｌ字鋼、アングル）から形成されてもよい。図８の例では、孔あき鋼板ジベル１０が等辺山形鋼から形成されている。他の例では、孔あき鋼板ジベル１０が不等辺山形鋼から形成されてもよい。山形鋼２０は、鉄骨梁３の上フランジ６に沿って延在する第１の辺２０ａと、上フランジ６に対して垂直に延在する第２の辺２０ｂとを有している。山形鋼２０は、鉄骨梁３の面外方向に延在する状態で第１の辺２０ａの前縁及び後縁（４隅など）を上フランジ６の上面に隅肉溶接されることによって鉄骨梁３に接合される。山形鋼２０の第２の辺２０ｂに貫通孔１１が形成されており、第２の辺２０ｂによって鋼板ジベル１０が形成される。 In the above embodiment, the perforated steel plate gibber 10 is made of flat steel, but as shown in FIG. 8, the perforated steel plate gibber 10 may be formed of angle steel 20 (L-shaped steel, angle). In the example of FIG. 8, the perforated steel plate gibber 10 is formed of equilateral angle steel. In another example, the perforated steel plate gibber 10 may be formed from unequal edge angle steel. The angle steel 20 has a first side 20a extending along the upper flange 6 of the steel frame beam 3 and a second side 20b extending perpendicular to the upper flange 6. The angle steel 20 is formed by fillet welding the leading edge and trailing edge (four corners, etc.) of the first side 20a to the upper surface of the upper flange 6 in a state of extending in the out-of-plane direction of the steel beam 3. It is joined to 3. A through hole 11 is formed in the second side 20b of the angle steel 20, and the steel plate gibber 10 is formed by the second side 20b.

或いは、図９に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０がＣＴ形鋼２１から形成されていてもよい。ＣＴ形鋼２１は、鉄骨梁３の上フランジ６に沿って延在するフランジ部をなす第１の辺２１ａと、第１の辺２１ａの中央から垂直に延出するウェブ部をなす第２の辺２１ｂとを有している。ＣＴ形鋼２１は、鉄骨梁３の面外方向に延在する状態で第１の辺２０ａの前縁及び後縁（４隅など）を上フランジ６の上面に隅肉溶接されることによって鉄骨梁３に接合される。ＣＴ形鋼２１の第２の辺２１ｂに貫通孔１１が形成されており、第２の辺２１ｂによって鋼板ジベル１０が形成される。 Alternatively, as shown in FIG. 9, the perforated steel plate gibber 10 may be formed of the CT shaped steel 21. The CT shaped steel 21 has a first side 21a forming a flange portion extending along the upper flange 6 of the steel frame beam 3 and a second side forming a web portion extending vertically from the center of the first side 21a. It has a side 21b. The CT section steel 21 is made of a steel frame by welding the leading edge and the trailing edge (four corners, etc.) of the first side 20a to the upper surface of the upper flange 6 in a state of extending in the out-of-plane direction of the steel frame beam 3. It is joined to the beam 3. A through hole 11 is formed in the second side 21b of the CT shaped steel 21, and the steel plate gibber 10 is formed by the second side 21b.

上記実施形態では、いずれの孔あき鋼板ジベル１０も鉄骨梁３の幅Ｂよりも短い長さ（鉄骨梁３の面外方向寸法）に形成されている。一方、図１０に示されるように、孔あき鋼板ジベル１０やこれを形成する鋼材（山形鋼２０やＣＴ形鋼２１等）が鉄骨梁３の幅Ｂよりも長い長さＬに形成されてもよい。この場合、孔あき鋼板ジベル１０の長さＬは、鉄骨梁３の幅Ｂの１倍～３倍程度が好ましい。またこの場合には、上記実施形態よりも多くの貫通孔１１が孔あき鋼板ジベル１０に形成されるとよい。これにより、鉄骨梁３がその面外方向について孔あき鋼板ジベル１０によって一層高い拘束力をもってスラブ４に接合される。 In the above embodiment, each of the perforated steel plate gibber 10 is formed to have a length shorter than the width B of the steel frame beam 3 (out-of-plane dimension of the steel frame beam 3). On the other hand, as shown in FIG. 10, even if the perforated steel plate gibber 10 and the steel material (such as angle steel 20 and CT shaped steel 21) forming the perforated steel plate gibber 10 are formed into a length L longer than the width B of the steel frame beam 3. good. In this case, the length L of the perforated steel plate gibber 10 is preferably about 1 to 3 times the width B of the steel frame beam 3. Further, in this case, it is preferable that more through holes 11 are formed in the perforated steel plate gibber 10 than in the above embodiment. As a result, the steel beam 3 is joined to the slab 4 with a higher binding force by the perforated steel plate gibber 10 in the out-of-plane direction.

また、上記実施形態では、図４に示されるように、上フランジ６の左右方向の中央に１列に複数の頭付きスタッド１５が配置されているが、図１１に示されるように、複数の頭付きスタッド１５が、上フランジ６のウェブ８を挟む左右の両側に２列に設けられてもよい。この場合、第２補強鉄筋１９は、図示されるように各列の頭付きスタッド１５の左右両側に設けられてもよく、２列の頭付きスタッド１５の外側だけなどに設けられてもよい。或いは、頭付きスタッド１５が１列に配置された場合であっても２列に配置された場合であっても第２補強鉄筋１９が設けられなくてもよい。また、第１補強鉄筋１２と第２補強鉄筋１９とが共通の或いは互いに継ぎ合わされた鉄筋であってもよい。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of headed studs 15 are arranged in one row at the center of the upper flange 6 in the left-right direction, but as shown in FIG. 11, a plurality of headed studs 15 are arranged. Headed studs 15 may be provided in two rows on the left and right sides of the upper flange 6 sandwiching the web 8. In this case, the second reinforcing bar 19 may be provided on both the left and right sides of the headed studs 15 in each row as shown in the figure, or may be provided only on the outside of the headed studs 15 in the two rows. Alternatively, the second reinforcing bar 19 may not be provided regardless of whether the headed studs 15 are arranged in one row or two rows. Further, the first reinforcing bar 12 and the second reinforcing bar 19 may be common or joined to each other.

この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態の構成の一部を適宜組み合わせたり、適宜取捨したりしてもよい。更に、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。 In addition, the specific configuration, arrangement, quantity, angle, etc. of each member or portion can be appropriately changed as long as it does not deviate from the gist of the present invention. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be appropriately combined or appropriately discarded. Further, not all of the components shown in the above embodiments are indispensable, and they can be appropriately selected.

１ 建物
２ 柱
３ 鉄骨梁
４ スラブ
５ コンクリート
６ 上フランジ
７ 下フランジ
８ ウェブ
９ スチフナ
１０ 孔あき鋼板ジベル
１１ 貫通孔
１２ 第１補強鉄筋
１５ 頭付きスタッド
１９ 第２補強鉄筋 1 Building 2 Pillars 3 Steel Beams 4 Slabs 5 Concrete 6 Upper Flange 7 Lower Flange 8 Web 9 Stifuna 10 Perforated Steel Plate Gibel 11 Through Hole 12 1st Reinforcing Bar 15 Headed Stud 19 2nd Reinforcing Bar

Claims (5)

上フランジ、下フランジ、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブを有する鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の上に設けられた鉄筋コンクリート製のスラブと、
前記鉄骨梁の軸方向に直交する方向に延在するように前記上フランジの上面に接合されて前記スラブに埋設された複数の平板状の孔あき鋼板ジベルと、
前記鉄骨梁の上面に接合されて前記スラブに埋設された複数の頭付きスタッドとを備え、
前記鉄骨梁のスパンを均等な４つの区間に分割し、中央側に位置する２／４の区間を中央区間とし、両端部に位置するそれぞれ１／４の区間を端部区間としたときに、前記鉄骨梁の前記中央区間に対応する部分に前記孔あき鋼板ジベルが設けられ、前記鉄骨梁の前記端部区間に対応する両部分に前記頭付きスタッドが設けられていることを特徴とする鉄骨梁横補剛構造。 A steel beam having an upper flange, a lower flange, and a web connecting the upper flange and the lower flange,
A reinforced concrete slab provided on the steel beam and
A plurality of flat plate-shaped perforated steel plate gibber joined to the upper surface of the upper flange so as to extend in a direction orthogonal to the axial direction of the steel beam and embedded in the slab.
With a plurality of headed studs joined to the top surface of the steel beam and embedded in the slab .
When the span of the steel beam is divided into four equal sections, the 2/4 section located on the center side is used as the central section, and the 1/4 section located at both ends is used as the end section. The steel frame is characterized in that the perforated steel plate gibber is provided in a portion corresponding to the central section of the steel frame beam, and the headed studs are provided in both portions corresponding to the end section of the steel frame beam. Beam lateral stiffening structure. 前記孔あき鋼板ジベルの孔を貫通するように前記鉄骨梁の軸方向に沿って設けられ、前記スラブに埋設された第１補強鉄筋を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨梁横補剛構造。 The steel beam according to claim 1 , further comprising a first reinforcing bar embedded in the slab, which is provided along the axial direction of the steel beam so as to penetrate the hole of the perforated steel plate gibber. Lateral stiffening structure. 前記頭付きスタッドに沿って設けられ、前記スラブに埋設された第２補強鉄筋を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄骨梁横補剛構造。 The steel beam lateral stiffening structure according to claim 1 or 2 , further comprising a second reinforcing bar embedded along the headed stud and embedded in the slab. 前記鉄骨梁が、前記ウェブの左右の両側に設けられて前記上フランジと前記下フランジとを連結する少なくとも１対のスチフナを更に有し、
前記孔あき鋼板ジベルが、前記鉄骨梁の軸方向において前記スチフナに整合する位置に配置されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の鉄骨梁横補剛構造。 The steel beam further comprises at least one pair of stiffeners provided on the left and right sides of the web to connect the upper and lower flanges.
The lateral stiffening of a steel frame beam according to any one of claims 1 to 3 , wherein the perforated steel plate gibber is arranged at a position consistent with the stiffener in the axial direction of the steel frame beam. Construction. 前記孔あき鋼板ジベルが開先溶接により前記上フランジに接合されていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の鉄骨梁横補剛構造。 The steel frame beam lateral stiffening structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the perforated steel plate gibber is joined to the upper flange by groove welding.
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