(57)【要約】【課題】溶接の品質に影響を受けることなく、梁に係る曲げモーメントに耐性のある柱梁接合構造とその施工方法を提供することを目的とする。【解決手段】柱梁接合構造は、鋼管柱と、鋼管柱と接合される鉄骨梁と、を有する。鋼管柱は切欠き部を有し、鉄骨梁は切欠き部に嵌め入れられ、鋼管柱と鉄骨梁は切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合されている。柱梁接合構造を有する建造物の施工方法は、鋼管柱に切欠き部を形成し、切欠き部に鉄骨梁を嵌め合わせ、鋼管柱と鉄骨梁とを、切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合することを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管柱と、
前記鋼管柱と接合される鉄骨梁と、を有し、
前記鋼管柱は切欠き部を有し、
前記鉄骨梁は前記切欠き部に嵌め入れられ、
前記鋼管柱と前記鉄骨梁は、前記切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合されている、ことを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項２】
前記鋼管柱は上下に分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱とを有し、
前記切欠き部は、前記第１の鋼管柱の端部と前記第２の鋼管柱の端部との両方に設けられている、請求項１に記載の柱梁接合構造。
【請求項３】
前記鋼管柱は上下に分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱とを有し、
前記切欠き部は、前記第１の鋼管柱及び前記第２の鋼管柱の一方の端部に設けられている、請求項１に記載の柱梁接合構造。
【請求項４】
前記切欠き部は、前記第１の鋼管柱及び前記第２の鋼管柱のうち、下側の鋼管柱の端部に設けられている、請求項２に記載の柱梁接合構造。
【請求項５】
前記鋼管柱は上下に分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱とを有し、
前記第１の鋼管柱の端部は切欠き部を有し、前記第２の鋼管柱の端部は前記切欠き部に嵌合する突起部を有する、請求項１に記載の柱梁接合構造。
【請求項６】
前記第１の鋼管柱の端部と前記第２の鋼管柱の端部とは突き合わされ、溶接接合されている、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項７】
前記鉄骨梁は、前記鋼管柱を貫通する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項８】
前記鋼管柱の中にコンクリートが充填されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項９】
前記鉄骨梁はＨ型鋼であり、前記切欠き部はスチフナで塞がれている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項１０】
前記鉄骨梁は、断面形状における高さと幅が第１のサイズの鉄骨梁と、断面形状における高さと幅が前記第１のサイズより大きい第２のサイズの鉄骨梁とが接合された構造を有し、
前記第１のサイズの鉄骨梁が前記第１の鉄骨梁が前記鋼管柱に嵌め入れられる部分には、前記第２のサイズの鉄梁と接合された第１のリブが突出し、
前記第２のサイズの鉄骨梁が前記第２の鉄骨梁が前記鋼管柱に嵌め入れられる部分には、前記第１のサイズの鉄梁のフランジ部分と接続された第２のリブが突出している、請求項１に記載の柱梁接合構造。
【請求項１１】
鋼管柱に切欠き部を形成し、
前記切欠き部に鉄骨梁を嵌め合わせ、
前記鋼管柱と前記鉄骨梁とを、前記切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合する、ことを特徴とする柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１２】
前記鋼管柱は上下に分割されており、前記分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱のそれぞれの一端部に前記切欠き部を形成する、請求項１１に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１３】
前記鋼管柱は長手方向に分割されており、前記分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱の一方の一端部に前記切欠き部を形成する、請求項１１に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１４】
前記切欠き部を、前記第１の鋼管柱及び前記第２の鋼管柱のうち、下側の鋼管柱の端部に形成する、請求項１２に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１５】
前記鋼管柱は上下に分割されており、前記分割された第１の鋼管柱と第２の鋼管柱のうち一方の鋼管柱の端部に切欠き部を形成し、他方の鋼管柱の端部に前記切欠き部と嵌合する突起部を形成する、請求項１１に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１６】
前記第１の鋼管柱の端部と前記第２の鋼管柱の端部とは突き合わせ溶接により接合する、請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１７】
前記鉄骨梁を貫通するように前記鋼管柱を配設する、請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１８】
前記鋼管柱の中にコンクリートを充填する、請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【請求項１９】
前記鉄骨梁としてＨ型鋼を用い、前記切欠き部をスチフナで塞ぐ、請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の柱梁接合構造を有する建造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、建造物に用いられる鋼管柱と鉄骨梁との接合構造と、その接合構造を有する建造物の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨材を用いた建造物の柱においては、鋼管にダイアフラムが付設された柱にＨ形鋼梁を接合した柱梁接合構造が採用されている。また、柱と梁を接合する部分（柱梁接合部）には、耐力を補完するために、梁として用いられるＨ型鋼のフランジの左右両側に、三角形板状のハンチプレートを設け、そのハンチプレートを鋼管柱の外周面に当接するように配置して、柱と梁を溶接接合する構造が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の鋼管柱と鉄骨材を用いた柱梁接合構造は、鉄骨梁とフランジ、ハンチプレートと鉄骨梁、ハンチプレートと鋼管柱、及びフランジと鋼管柱を溶接により接合するため、溶接箇所が多くなるという問題がある。また、従来の接合構造は、梁の曲げモーメントが最も大きい部分（柱と境目）に溶接部が重なるため、溶接の品質が建造物の強度に大きく影響することが問題となる。
【０００５】
本発明の目的の一つは、このような課題を解決するための柱梁接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造は、鋼管柱と、鋼管柱と接合される鉄骨梁と、を有する。鋼管柱は切欠き部を有し、鉄骨梁は切欠き部に嵌め入れられ、鋼管柱と鉄骨梁は切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合されている。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を有する建造物の施工方法は、鋼管柱に切欠き部を形成し、切欠き部に鉄骨梁を嵌め合わせ、鋼管柱と鉄骨梁とを、切欠き部の少なくとも一辺に沿って接合することを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、鉄骨梁が鋼管柱に嵌め入れられる構造を有することにより、鉄骨梁の曲げモーメントが最大となる部分を溶接接合によってのみ強度を保つ必要がなく、溶接の品質に影響を受けにくい構造とすることができる。また、本発明の一実施形態によれば、鋼管柱に鉄骨梁を嵌め合わせて接合することで、接合部の強度を向上させることができ、溶接品質のばらつきによる影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の斜視図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の鋼管柱と鉄骨梁との接合部の側面模式図を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の鋼管柱と鉄骨梁との接合部の平面模式図を示し、（Ａ）はそれぞれの鉄骨梁が鋼管柱に挿入される形態を示し、（Ｂ）は鉄骨梁が十字型の形態を有する場合を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、第１の鋼管柱及び第２の鋼管柱に形成された切欠き部に鉄骨梁が嵌め入れられる態様を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、（Ａ）は溶接により接合される部位の斜視図を示し、（Ｂ）は鋼管柱と鉄骨梁が接合される部位の断面模式図を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、鉄骨梁がボルト接合される態様を示す。
【図７】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の斜視図を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、第１の鋼管柱に形成された切欠き部に鉄骨梁が嵌め入れられる態様を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、溶接により接合される部位の斜視図を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法を示し、鉄骨梁がボルト接合される態様を示す。
【図１１】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を説明する斜視図であり、一方の鋼管柱に切欠き部を設け、他方の鋼管柱に突起部を設けた構成を示す。
【図１２】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（Ａ）は斜視図を示し、（Ｂ）は接合部の断面模式図を示す。
【図１３】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（Ａ）は斜視図を示し、（Ｂ）は接合部の断面模式図を示す。
【図１４】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の斜視図を示す。
【図１５】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（Ａ）は接合部の平面模式図を示し、（Ｂ）はＡ７−Ａ８線に沿った断面構造を模式的に示す。
【図１６】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（Ａ）は図１５（Ａ）に示すＡ９−Ａ１０線に沿った断面構造を模式的に示し、（Ｂ）はＡ１１−Ａ１２線に沿った断面構造を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態の内容を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示される実施形態の内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、それはあくまで一例であって、本発明の内容を限定するものではない。また、本明細書において、ある図面に記載されたある要素と、他の図面に記載されたある要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号（又は符号として記載された数字の後にａ、ｂ等を付した符号）を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【００１１】
１．第１の実施形態
本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造は、鋼管柱に鉄骨梁が嵌め入れられた構造を有する。以下、本実施形態に係る柱梁接合構造の詳細を、図面を参照して説明する。
【００１２】
１−１．柱梁接合構造
図１は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ａの斜視図を示す。柱梁接合構造１００ａは、鋼管柱１０２に鉄骨梁１０４が嵌め入れられ、溶接により接合された構造を有する。本実施形態において、鋼管柱１０２は材軸方向（上側部分と下側部分）に分割されたものが用いられ、鉄骨梁１０４との接合部において接合された構造を有する。鉄骨梁１０４は４方向から鋼管柱１０２に挿入された構造を有する。
【００１３】
ここで便宜上、鋼管柱１０２は分割された状態において、下側の鋼管柱を第１の鋼管柱１０２ａと呼び、上側の鋼管柱を第２の鋼管柱１０２ｂと呼ぶこととする。また、鉄骨梁１０４は、それぞれの梁を時計回りに第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄと呼ぶこととする。
【００１４】
第１の鋼管柱１０２ａは、上端部に第１の切欠き部１０６ａを有する。第１の切欠き部１０６ａは、鉄骨梁１０４の十字型に配置された各梁（第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄ）が嵌め合わされるように、第１の鋼管柱１０２ａの上端部の４箇所に設けられる。第２の鋼管柱１０２ｂは、下端部に第２の切欠き部１０６ｂを有する。第２の切欠き部１０６ｂは、第１の切欠き部１０６ａと同様に、第２の鋼管柱１０２ｂの下端部の４箇所に設けられる。第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとは、両者の端部（上端部と下端部）が突き合わされ、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとで鉄骨梁１０４を挟むように配置される。換言すれば、柱梁接合構造１００ａは、第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄが、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとが接合された状態において、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとで形成される開口部に嵌め入れられた構造を有する。
【００１５】
なお、図１は、鋼管柱１０２が角形鋼管柱であり、鉄骨梁１０４は、Ｈ形鋼が用いられる場合を示す。しかしながら、本発明はこのような形状の鋼材に限定されず、鋼管柱１０２として丸形鋼管柱、異形鋼管柱等を用いることができ、鉄骨梁１０４として、Ｌ形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼、溝型鋼等の各種の形鋼を用いることができる。
【００１６】
鉄骨梁１０４がＨ型鋼で形成される場合、上側フランジと下側フランジとの間にスチフナ１０８が設けられていてもよい。スチフナ１０８は、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に挿入したとき、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂによって形成される開口部を塞ぐ位置に設けられていることが好ましい。スチフナ１０８は、Ｈ型鋼においてウェブの座屈を防ぐために設けられる補強部材の一種であるが、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に嵌め合わされる位置に設けることで、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂによって形成される開口部を塞ぐことができる。また、鋼管柱１０２との接合部における鋼管柱１０２の強度を高めることができる。
【００１７】
第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとは溶接により接合される。第１の鋼管柱１０２ａの上端部と第２の鋼管柱１０２ｂの下端部とが突き合わされる部分に、第１の接合部１１０ａとして溶接による接合が形成される。また、鉄骨梁１０４は、上側のフランジと鋼管柱１０２とが第２の接合部１１０ｂとして溶接により接合される。また、図１には図示されないが、鉄骨梁１０４の下側フランジも鋼管柱１０２と溶接により接合される。例えば、第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、及び第４の鉄骨梁１０４ｄのそれぞれは、上側フランジ部分が第２の鋼管柱１０２ｂであった部分と溶接により接合され、下側のフランジ部分が第１の鉄骨梁１０２ａであった部分と溶接により接合される。
【００１８】
図２は、柱梁接合構造１００ａにおいて、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に挿入される部分の側面模式図を示す。図２は、鋼管柱１０２に対し、第１の鉄骨梁１０４ａが正面から挿入され、第２の鉄骨梁１０４ｂが左方向から、第４の鉄骨梁１０４ｄが右方向から挿入された状態を示す。
【００１９】
第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂは、第１の接合部１１０ａにおいて接合される。第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとを繋ぐ第１の接合部１１０ａは、溶接により形成される。そのため、第１の接合部１１０ａは、第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂのそれぞれの端部が突き合わされた部位に位置する。第１の鉄骨梁１０４ａは、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂとで形成される開口部に挿入され（別言すれば、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとで挟まれて）、第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃにおいて接合される。第２の接合部１１０ｂは、第１の鉄骨梁１０４ａの上側フランジと鋼管柱１０２（第２の鋼管柱１０２ｂであった部分）とが隣接する部位に位置し、第２の接合部１１０ｃは、第１の鉄骨梁１０４ａの下側フランジと鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａであった部分）とが隣接する部位に位置している。
【００２０】
上述のように、第１の鉄骨梁１０４ａの上側フランジと下側フランジとの間にスチフナ１０８が設けられている場合、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとで形成される開口部を塞ぐことができる。スチフナ１０８は、第１の鉄骨梁１０４ａの上下のフランジ及びウェブと溶接接合されており、鋼管柱１０２の開口部を塞ぐために十分な厚さと強度を有していることが好ましい。鋼管柱１０２に設けられる第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂの形状は、第１の鉄骨梁１０４ａが挿入できるように、その断面形状と略同一形状を有していればよい。例えば、第１の鉄骨梁１０４ａが形鋼である場合、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂによってその形鋼の断面形状と略同一の形状が形成されていればよい。しかし、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂの形状を形鋼の断面形状に合わせようとすると、鋼管柱１０２に複雑に屈曲した切欠き形状を形成する必要がある。一方、スチフナ１０８を用いることで、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６の形状を矩形とすることが可能であり、鋼管柱１０２における切欠き部の加工を容易とすることができる。
【００２１】
図２に示すように、第１の鋼管柱１０２ａは、スチフナ１０８と境界ａ１を形成し、第１の鉄骨梁１０４ａと境界ｂ１を形成する。また、第２の鋼管柱１０２ｂは、スチフナ１０８と境界ａ２を形成し、第１の鉄骨梁１０４ａと境界ｂ２を形成する。境界ｂ１は第２の接合部１００ｃを形成し、境界ｂ２は第２の接合部１１０ｂを形成するが、境界ａ１、ａ２は必ずしも溶接されている必要はない。柱梁接合構造１００ａは、第１の接合部１１０ａ及び第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃを有することで十分な接合強度を有することができる。なお、さらに接合部の強度を高めるために、境界ａ１、ａ２においても適宜溶接接合が形成されていてもよい。
【００２２】
上記は、第１の鉄骨梁１０４ａと鋼管柱１０２との接合構造についての説明であるが、
第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄについても、第１の鉄骨梁１０４ａと同様に鋼管柱１０２と接合された構造を有する。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ａの接合部分の平面模式部を示す。図３において、（Ａ）は鉄骨梁１０４が十字型である場合を示し、第１の鉄骨梁１０４ａと第３の鉄骨梁１０４ｃが一方向に連通し、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄが十字に交差するように配置された構造を示す。なお、第１の鉄骨梁１０４ａと第３の鉄骨梁１０４ｃは１本の鉄骨梁によって構成されていてもよい。十字型の鉄骨梁１０４は、各梁（第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄ）が鋼管柱１０２を貫通するように設けられる。十字型の鉄骨梁１０４と鋼管柱１０２とは切欠き部で嵌合されたのち、溶接により接合される。
【００２４】
図３において、（Ｂ）は鋼管柱１０２に対し４方向から鉄骨梁１０４（第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄ）が挿入された構造を示す。鉄骨梁１０４（第１の鉄骨梁１０４ａ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、第４の鉄骨梁１０４ｄ）は、フランジ部分が鋼管柱１０２と溶接により接合（第２の接合部１１０ｂ）された構造を有する。
【００２５】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２を貫通する構造とすることで、梁の曲げモーメントが大きくかかる部分で鉄骨梁と鋼管柱とを突合わせ溶接する必要が無くなり、柱梁構造の強度を高めることができる。特に、（Ａ）に示す構造では、鋼管柱１０２の内側で梁同士が繋がる構造を有するため、鋼管柱１０２を介さずに連通する梁に外力を分散させることができる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、第１の鋼管柱１０２ａに第１の切欠き部１０６ａを設け、第２の鋼管柱１０２ｂに第２の切欠き部１０６ｂを設け、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとで鉄骨梁１０４が挟み込まれるように配置し、溶接により接合部を形成することで、梁にかかる曲げモーメントに対し耐性の高い柱梁接合構造１００ａを形成することができる。別言すれば、第１の鋼管柱１０２ａに第１の切欠き部１０６ａを設け、第２の鋼管柱１０２ｂに第２の切欠き部１０６ｂを設け、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂにより形成される開口部に鉄骨梁１０４を挿入し、溶接により第１の鋼管柱１０２ａ、第２の鋼管柱１０２ｂ、及び鉄骨梁１０４を溶接接合することで、梁にかかる曲げモーメントに対し耐性の高い柱梁接合構造１００ａを形成することができる。
【００２７】
本実施形態に係る柱梁接合構造１００ａは、鋼管柱と鉄骨梁とをダイアフラム等を用いて突合わせ溶接するのではなく、鉄骨梁が鋼管柱に挿入される構造を有するので、鉄骨梁の曲げモーメントが最大となる部分を溶接接合によってのみ強度を保つ必要がなく、溶接の品質に影響を受けにくい構造とすることができる。さらに、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ａによれば、鋼管柱と鉄骨梁とを接合するときに、ダイアフラム等の部材を用いる必要がなく、接合構造を簡略化し、接合部の数を減らし、接合部の合計長さを短くすることができる。これにより、柱梁接合構造の品質ばらつきを小さくすることができる。
【００２８】
本実施形態に係る柱梁接合構造１００ａは、材軸方向に分断された鋼管柱において材軸方向に切欠き部が設けられ、該切欠き部において鉄骨梁１０４が嵌合されるように配置されていると共に、２つの鋼管柱の端部が断面方向において溶接されており、鋼管柱の溶接長さがより小さい柱梁接合構造１００ａを形成することができる。このため、施工工程における作業時間の短縮が可能である。また、溶接ひずみに起因する鋼管柱の変形を抑制することが可能である。
【００２９】
１−２．柱梁接合構造の施工方法
図４乃至図６を参照して本実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法について説明する。
【００３０】
図４は、鋼管柱１０２が、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂに分割された状態にあり、第１の鋼管柱１０２ａの上から鉄骨梁１０４が設置され、その上から第２の鋼管柱１０２ｂが設置される工程を示す。第１の鋼管柱１０２ａは第１の切欠き部１０６ａがあらかじめ形成され、第２の鋼管柱１０２ｂには第２の切欠き部１０６ｂがあらかじめ形成されており、鉄骨梁１０４は、第１の切欠き部１０６ａに嵌め入れられるように設置される。第１の鋼管柱１０２ａの第１の切欠き部１０６ａは、鉄骨梁１０４の形態に合わせて形成され、第２の鋼管柱１０２ｂにおいて第２の切欠き部１０６ｂは第１の切欠き部１０６ａに対応する位置に形成される。
【００３１】
図４は、鋼管柱１０２が角形であり、鉄骨梁１０４が十字型の形状を有する場合を示す。第１の鋼管柱１０２ａには、鉄骨梁１０４の梁の形態に合わせて第１の切欠き部１０６ａが形成される。具体的には、鉄骨梁１０４において十字型に配置された各梁に対応するように、第１の鋼管柱１０２ａの４面に第１の切欠き部１０６ａが形成される。鉄骨梁１０４は、十字型に配置された各梁が、第１の切欠き部１０６ａに嵌め込まれるように配置される。その後、第２の鋼管柱１０２ｂが、鉄骨梁１０４の上に配置される。第２の鋼管柱１０２ｂは、第２の切欠き部１０６ｂが鉄骨梁１０４の十字型に配置された各梁に嵌まるように配置される。
【００３２】
第１の鋼管柱１０２ａは、建造物の所定の位置に設置される。例えば、第１の鋼管柱１０２ａは、建造物の基礎の上に立設される。第１の切欠き部１０６ａは、第１の鋼管柱１０２ａを建造物に設置する前に形成されていてもよいし、建造物に設置後に形成されてもよい。鉄骨梁１０４は、第１の鋼管柱１０２ａの第１の切欠き部１０６ａに嵌め合わされるように設置される。
【００３３】
図４に示すように、第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂは、第１の切欠き部１０６ａの深さをｄ１（第１の鋼管柱１０２ａの端部から切り込む深さ）とし第２の切欠き部１０６ｂの深さをｄ２（同前）としたとき、深さｄ１とｄ２の合計が、鉄骨梁１０４の高さＨと略同一となるように切欠き部が形成される。また、第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂは、第１の切欠き部１０６ａの幅をｓ１とし第２の切欠き部１０６ｂの幅をｓ２としたとき、幅ｓ１とｓ２の合計が、鉄骨梁１０４のフランジの幅Ｗと略同一となるように切欠き部が形成される。
【００３４】
第１の切欠き部１０６ａの深さｄ１と第２の切欠き部１０６ｂの深さｄ２は同一である必要はないが、両者の合計が鉄骨梁１０４の高さＨより小さいと、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に挿入した構造を形成することができず、大きすぎると上側フランジと鋼管柱１０２との溶接接合を形成することが困難となる。また、第１の切欠き部１０６ａの幅ｓ１と第２の切欠き部１０６ｂの幅ｓ２とが鉄骨梁１０４のフランジの幅Ｗよりも小さいと、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に挿入した構造を形成することができず、大きすぎると鉄骨梁１０４の位置精度を高めることができなくなる。
【００３５】
鉄骨梁１０４は、第１の鋼管柱１０２ａの第１の切欠き部１０６ａに嵌め合わされるように設置されることで、梁の位置を正確に定めることができる。また、鉄骨梁１０４は第１の切欠き部１０６ａに嵌められることにより、施工途中においても第１の鋼管柱１０２ａの上に安定的に保持される。これにより、施工途中における鉄骨梁１０４の位置ズレや傾きを防止することができる。
【００３６】
図５（Ａ）は、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂを溶接し、鋼管柱１０２と鉄骨梁１０４とを溶接する段階を示す。第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとは、両者を材軸方向に縦に配置し、突き合わされる端部（第１の鋼管柱１０２ａの上端部と第２の鋼管柱１０２ｂの下端部）を溶接により接合する。これにより、第１の接合部１１０ａが形成される。
【００３７】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）において示すＡ１−Ａ２間に対応する領域の断面模式図を示す。図５（Ｂ）には、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとが接合される第１の接合部１１０ａと、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄと鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ、第２の鋼管柱１０２ｂ）と接合される第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃを示す。第１の接合部１１０ａにおいて、第１の鋼管柱１０２ａの上端部の裏側面には、当て金１１２が設けられていてもよい。この当て金１１２は、第１の鋼管柱１０２ａの上端部に複数箇所設けられていることが好ましい。第１の鋼管柱１０２ａの上端部に当て金１１２を設けることで、第２の鋼管柱１０２ｂの位置ずれを防止することができ、溶接の作業を容易化し、位置合わせの精度を高めることができる。
【００３８】
鉄骨梁１０４は、少なくともフランジ部分が鋼管柱１０２と溶接により接合される。例えば、図５（Ｂ）に示すように、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄの上側のフランジ部分が鋼管柱１０２（第２の鋼管柱１０２ｂ）と溶接により接合される。また、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄの下側のフランジ部分が鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ）と溶接により接合される。本実施形態で示すように、鉄骨梁１０４が十字型である場合、各梁の上側フランジ及び下側フランジの部分が鋼管柱１０２と溶接により接合される。なお、本実施形態において、第２の接合部１１０ｂに相当する部位（鉄骨梁と鋼管柱を接合する部位）は、図５（Ｂ）に示す態様に限定されない。例えば、前述のスチフナ１０８と鋼管柱１０２との境界部ａ１、ａ２の一部又は全部が溶接により接合されていてもよい。
【００３９】
なお、工場において、図５（Ａ）に示すように、鋼管柱１０２及び鉄骨梁１０４を組み立てた後、施工現場に搬入することができる。この結果、施工現場での施工期間を短縮することが可能である。
【００４０】
図６は、鉄骨梁１０４に、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、第４１の鉄骨梁１０４ｄｄをボルト接合により連結する段階を示す。ボルト接合に当たっては、各鉄骨梁のフランジを挟む添え板１１４、及び各ウェブを挟む添え板１１５が適宜用いられる。鉄骨梁１０４のウェブと、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、第４１の鉄骨梁１０４ｄｄそれぞれのウェブとを一対の添え板１１５で挟む。次に、各ウェブ及び添え板１１５のボルト孔にボルト１２２を挿入し、各ウェブ及び添え板をボルト１２２及びナット１２４で締結する。また、鉄骨梁１０４の上下フランジと、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、第４１の鉄骨梁１０４ｄｄそれぞれの上下フランジとを、添え板１１４で挟み同様にボルト締めする。この段階では、十字型の鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に溶接されているため、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、第４１の鉄骨梁１０４ｄｄを、安定した状態で鉄骨梁１０４に接続することができる。なお、鉄骨梁１０４と接合される第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、第４１の鉄骨梁１０４ｄｄは、任意の長さとすことができる。
【００４１】
このような工程を経て、図１に示す柱梁接合構造１００ａを得ることができる。本実施形態によれば、鋼管柱１０２を材軸方向に分割し、切欠き部１０６を設けておくことで、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に嵌め合わされる構造を形成することができる。さらに、鋼管柱１０２に鉄骨梁１０４を嵌め合わせ、溶接により接合することで、接合部１１０の強度を向上させることができ、溶接品質のばらつきによる影響を低減することができる。さらに、溶接による接合部１１０は、材軸方向に分割した鋼管柱１０２の突き合わせ部分と、鋼管柱１０２と鉄骨梁１０４のフランジ部分とで済むため、溶接にかかる時間と労力を削減することができ、施工性を高めることができる。
【００４２】
なお、図６においては、一対の添え板１１４、１１５を図示しているが、添え板１１４、１１５は一方のみでもよい。また、ボルトで各ウェブ及び添え板を接続しているが、各ウェブ及び添え板を溶接してもよい。
【００４３】
２．第２の実施形態
本実施形態は、第１の実施形態に示す柱梁接合構造に対し、鋼管柱に形成される切欠き部の構成が異なる態様について示す。以下の説明では、第１の実施形態を相違する部分を中心に説明する。
【００４４】
２−１．柱梁接合構造
図７は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｂを示す。鋼管柱１０２は、第１の実施形態と同様に、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとに分割された構成を有する。本実施形態においては、第１の鋼管柱１０２ａには切欠き部１０６が設けられるが、第２の鋼管柱１０２ｂには切欠き部が設けられていない点で第１の実施形態と相違する。図７は、鉄骨梁１０４が十字型である場合を示す。この鉄骨梁１０４は、第１の鋼管柱１０２ａに形成された切欠き部１０６に嵌め入れられるように配置される。第１の鋼管柱１０２ａの上端部と第２の鋼管柱１０２ｂの下端部とは溶接により接合される（第１の接合部１１０ａ）。また、鉄骨梁１０４は、少なくとも上側フランジの部分が第２の鋼管柱１０２ｂと溶接により接合される（第２の接合部１１０ｂ）。
【００４５】
図７に示すように、第１の鋼管柱１０２ａにのみ切欠き部１０６を設けるようにしても、第１の実施形態と同様に鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に挿入された構造を形成することができる。それにより、梁にかかる曲げモーメントに対し、耐性の高い柱梁接合構造１００ｂを得ることができる。本実施形態においては、材軸方向に分割した鋼管柱の一方のみに切欠き部１０６を設ければ良いので、鋼管柱１０２を加工する工程を簡略化することができる。
【００４６】
２−２．柱梁接合構造の施工方法
図８は、第１の鋼管柱１０２ａに鉄骨梁１０４を嵌め合わせる段階を示す。第１の鋼管柱１０２ａには切欠き部１０６が形成される。切欠き部１０６の深さｄ１（第１の鋼管柱１０２ａの端部から切り込む深さ）は、鉄骨梁１０４の高さＨと略同一とし、切欠き部１０６の幅ｓ１は鉄骨梁１０４のフランジの幅Ｗと略同一とすることが好ましい。切欠き部１０６の深さｄ１が鉄骨梁１０４の高さＨより小さいと、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に挿入した構造を形成することができず、大きすぎると溶接部を確保することが困難となる。また、切欠き部１０６が鉄骨梁１０４のフランジの幅Ｗよりも小さいと、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に挿入した構造を形成することができず、大きすぎると鉄骨梁１０４の位置精度を高めることができなくなる。
【００４７】
第１の実施形態と同様に、鉄骨梁１０４は、第１の鋼管柱１０２ａの切欠き部１０６に嵌め合わされて設置されることで位置を正確に定めることができる。このような構成により、施工途中における鉄骨梁１０４と鋼管柱１０２の位置ズレや傾きを防止することができる。
【００４８】
図９は、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂを溶接し、さら鋼管柱１０２に鉄骨梁１０４を溶接する段階を示す。第２の鋼管柱１０２ｂは、第１の鋼管柱１０２ａ及び鉄骨梁１０４の上に設置される。第２の鋼管柱１０２ｂの下端部は、第１の鋼管柱１０２ａの上端部と溶接され第１の接合部１１０ａが形成される。鉄骨梁１０４は、各梁の上側フランジと鋼管柱１０２（第２の鋼管柱１０２ｂ）と溶接されて第２の接合部１１０ｂが形成され、各梁の下側フランジと鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ）とが溶接されて第２の接合部１１０ｃ（図９では図示せず）が形成される。
【００４９】
第１の接合部１１０ａと第２の接合部１１０ｂとは、略同じ高さで連続するように形成される。このため、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとが隣接する部分、及び第２の鋼管柱１０２ｂと鉄骨梁１０４の上側フランジ部分とを連続して溶接することができる。なお、本実施形態においても、第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂを接合するに当たっては、第１の鋼管柱１０２ａの内側に当て金を設けておいてもよい。
【００５０】
図１０は、鉄骨梁１０４に、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、及び第４１の鉄骨梁１０４ｄｄをボルト接合する段階を示す。十字型の鉄骨梁１０４に各梁をボルト接合する工程は第１の実施形態と同様である。この段階では、十字型の鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に溶接されているため、第１１の鉄骨梁１０４ａａ、第２１の鉄骨梁１０４ｂｂ、第３１の鉄骨梁１０４ｃｃ、及び第４１の鉄骨梁１０４ｄｄを、安定した状態で鉄骨梁１０４に接続することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、第１の鋼管柱１０２ａに切欠き部１０６が設けられ、第２の鋼管柱１０２ｂには切欠き部が設けられない構成を示すが、本実施形態はこの構成のみに限定されない。第１の鋼管柱１０２ａには切欠き部が設けられず、第２の鋼管柱１０２ｂのみに切欠き部１０６が設けられる構成としてもよい。
【００５２】
また、第２の鋼管柱１０２ｂは、切欠き部が設けられない構成に代えて、突起部が設けられる構成を適用してもよい。例えば、図１１に示すように、第１の鋼管柱１０２ａの切欠き部１０６の深さｄ１を、鉄骨梁１０４の高さＨよりも大きくし、第２の鋼管柱１０２ｂの下端部に切欠き部１０６と嵌合する突起部１１６を設けてもよい。すなわち、材軸方向に立設される鋼管柱の一方に切欠き部を設け、他方にその切欠き部と嵌合する突起部を設けるようにしてもよい。
【００５３】
ここで、突起部１１６の高さをｔ２とすると、切欠き部１０６の深さｄ１は、鉄骨梁１０４の高さＨと突起部の高さｔ２の合計と略同じとなるようにすればよい。図１１に示す構成によれば、第１の鋼管柱１０２ａと鉄骨梁１０４が嵌め合う構造となり、さらに第２の鋼管柱１０２ｂが第１の鋼管柱１０２ａと嵌め合う構造となるので、それぞれの部材の位置を正確に決めることができる。
【００５４】
本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｂにおいても、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２を貫通する構造を有するので、鉄骨梁１０４の曲げモーメントが最大となる部位に溶接部が重なることを防止することができる。また、この構造によれば、鋼管柱１０２と鉄骨梁１０４とを接合するときに、ダイアフラム等の部材を用いる必要がなく、接合構造を簡略化することができる。
【００５５】
３．第３の実施形態
本実施形態は、第１の実施形態に示す柱梁接合構造に対し、鉄骨梁の構成が異なる態様を示す。以下の説明では、第１の実施形態を相違する部分について説明する。
【００５６】
図１２（Ａ）は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｃの斜視図を示す。柱梁接合構造１００ｃは、鋼管柱１０２に２方向から鉄骨梁１０４が嵌め入れられ、溶接により接合された構造を有する。ここで、鋼管柱１０２は、第１の実施形態と同様の構成を有するものとする。すなわち、第１の鋼管柱１０２ａには第１の切欠き部１０６ａが設けられ、第２の鋼管柱１０２ｂには第２の切欠き部１０６ｂが設けられた構成を有する。柱梁接合構造１００ｃは、第１の切欠き部１０６ａと第２の切欠き部１０６ｂとによって形成される開口部に、第１の鉄骨梁１０４ａ及び第２の鉄骨梁１０４ｂが異なる方向から嵌め合わされた構成を有する。
【００５７】
第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂは、第１の実施形態と同様に４箇所に切欠き部が設けられている。図１２に示すように、鋼管柱１０２において第２の鉄骨梁１０４ｂが嵌め込まれた面と反対側の面は、第２の鉄骨梁１０４ｂの端部が突出しスチフナ１０８で開口部が塞がれた構造を有する。第２の鉄骨梁１０４ｂは、この端部が突出する部分においても鋼管柱１０２と第２の接合部１１０ｂ（及び第２の接合部１１０ｃ：図示せず）を形成する。
【００５８】
図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示すＡ３−Ａ４線に対応する部位の断面模式図を示す。第１の鋼管柱１０２ａと第２の鋼管柱１０２ｂとは、第１の接合部１１０ａにおいて溶接により接合される。第２の鉄骨梁１０４ｂは、鋼管柱１０２と第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃにおいて溶接により接合される。第２の鉄骨梁１０４ｂは、鋼管柱１０２の一方の面から他方の面に貫通し、当該他方の面から一端部が突出するように設けられる。第２の鉄骨梁１０４ｂと鋼管柱１０２を接合する第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃは、第２の鉄骨梁１０４ｂが鋼管柱１０２に挿入される側の面と、第２の鉄骨梁１０４ｃが鋼管柱１０２から突き出る側の面の両方の面に形成される。図１２（Ｂ）では図示されないが、第１の鉄骨梁１０４ａについても同様に鋼管柱１０２と接合される。
【００５９】
本実施形態に係る柱梁接合構造は、第１の実施形態で示される十字型の鉄骨梁の構成を、Ｌ字型に置き換えたものに相当する。したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることできる。さらに、Ｌ字型に鉄骨梁を設ける場合においても、鉄骨梁１０４を鋼管柱１０２に貫通するように設け、少なくとも４箇所で溶接接合することで、梁にかかる曲げモーメントに対し耐性の高い柱梁接合構造を構成することができる。また、本実施形態においては、第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂの構成を、第２の実施形態におけるものに置き換えることができる。さらに、第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂに形成される切欠き部１０６（第１の切欠き部１０６ａ、第２の切欠き部１０６ｂ）の配置をＬ字型の鉄骨梁１０４の配置に合わせて形成することで、封止板１１８を省略することもできる。
【００６０】
４．第４の実施形態
本実施形態は、第１乃至第３の実施形態で示す柱梁接合構造を、コンクリート充填鋼管構造（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｆｉｌｌｅｄ  Ｓｔｅｅｌ  Ｔｕｂｅ，ＣＦＴともいう。）に応用した一例を示す。
【００６１】
図１３は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｄを示す。図１３において、（Ａ）は本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｄの斜視図を示し、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ５−Ａ６線に対応する、鋼管柱１０２と鉄骨梁１０４の接合部の断面模式構造を示す。図１３（Ａ）に示すように、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に接合された状態において、鋼管柱１０２の内側にはコンクリート１２０が充填される。図１３（Ｂ）に示すように、コンクリート１２０は、鉄骨梁１０４が鋼管柱１０２に挿入された部分においても充填される。
【００６２】
このように、鋼管柱１０２の中にコンクリート１２０を充填することで、鋼管柱１０２の断面積を小さくしても強靱な構造を形成することができる。また、コンクリート１２０を鋼管柱１０２と鉄骨梁１０４との接合部においても充填されるようにすることで、鉄骨梁１０４の曲げモーメントに対する耐性を高めることができる。
【００６３】
なお、図１３は、一例として、鋼管柱及び鉄骨梁の構成が第１の実施形態におけるものと同様の構成を示すが、本実施形態はこれに限定されない。鋼管柱へのコンクリート充填構造は、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る柱梁接合構造に対しても同様に適用することができる。
【００６４】
５．第５の実施形態
第１の実施形態乃至第４の実施形態に示す柱梁接合構造において、鋼管柱に接合される複数の鉄骨梁のうち、少なくとも一つの鉄骨梁のフランジの幅、フランジの厚さ、高さが異なっていてもよい。本実施形態では、フランジの高さ（せい）が異なる場合を説明する。
【００６５】
図１４は、本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｅを示す。本実施形態に係る柱梁接合構造１００ｅは、鋼管柱１０２に嵌め込まれる複数の鉄骨梁１０４の内、少なくとも一つの鉄骨梁の断面の寸法（サイズ）が異なっている点で、第１の実施形態に係る柱梁接合構造１００ａと相違する。図１４は、鋼管柱１０２に４本の鉄骨梁が嵌め入れられた構造を示すが、第１の鉄骨梁１０４ｅのフランジの幅Ｗ２と高さＨ２が、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、及び第４の鉄骨梁１０４ｄと異なる態様を示す。具体的には、第１の鉄骨梁１０４ｅのフランジの幅Ｗ２と高さＨ２は、第２〜第４の鉄骨梁１０４ｂ〜１０４ｄのフランジの幅Ｗ１と高さＨ１に比べて小さい値を有する。
【００６６】
第１の鋼管柱１０２ａ及び第２の鋼管柱１０２ｂに設けられる切欠き部は、嵌め入れられる鉄骨梁１０４の断面の寸法（サイズ）に応じて寸法が異なるように設けられる。第１の鉄骨梁１０４ｅが嵌め入れられる部分においては、フランジの幅Ｗ２と高さＨ２に合わせて第１の鋼管柱１０２ａに第３の切欠き部１０６ｃが設けられ、第２の鋼管柱１０２ｂに第４の切欠き部１０６ｄが設けられる。第２〜第４の鉄骨梁１０４ｃ〜１０４ｄに対しては、フランジの幅Ｗ１と高さＨ１に合わせて第１の鋼管柱１０２ａに第１の切欠き部１０６ａが設けられ、第２の鋼管柱１０２ｂに第２の切欠き部１０６ｂが設けられる。
【００６７】
図１４では詳細に示されないが、第１の鉄骨梁１０４ｅと第３の鉄骨梁１０４ｃとは材軸方向に直列に配列され、接合された構造を有する。第１の鉄骨梁１０４ｅと第３の鉄骨梁１０４ｃとが接合されることで、鋼管柱１０２を実質的に貫通する梁構造を形成することができ、曲げモーメントの耐性が高い構造を得ることができる。本実施形態では、断面の大きさが異なる２つの鉄骨梁を接合して、柱梁接合構造を形成したときに十分な強度を得るためにリブが用いられる。図１４は、第１の鉄骨梁１０４ｅの下側部分から、第３の鉄骨梁１０４ｃと接合される第１のリブ１２６が突出する形態を示す。
【００６８】
図１５（Ａ）は、図１４に示す柱梁接合構造１００ｅの接合部の平面模式図を示す。図１５（Ａ）に示すように、鉄骨梁は、第１の鉄骨梁１０４ｅと第３の鉄骨梁１０４ｃが材軸方向に連通し、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄがこれと十字に交差するように配置される。第１の鉄骨梁１０４ｅと第３の鉄骨梁１０４ｃとは両者の端部の少なくとも一部の部位が溶接により接合される。第１の鉄骨梁１０４ｅと第３の鉄骨梁１０４ｃとの接合部１１１は、鋼管柱１０２の内側に設けられる。第３の鉄骨梁１０４ｃは鋼管柱１０２の中心を超えて第１の鉄骨梁１０４ｅの側に延びるように配置され、第２の鉄骨梁１０４ｂ及び第４の鉄骨梁１０４ｄは、第３の鉄骨梁１０４ｃと接合を形成するように配置される。第１の鉄骨梁１０４ｅ、第２の鉄骨梁１０４ｂ、第３の鉄骨梁１０４ｃ、及び第３の鉄骨梁１０４ｄは、鋼管柱１０２との交差部において溶接により接合（第２の接合部１１０ｂ）される。
【００６９】
図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示すＡ７−Ａ８線に沿った断面構造を模式的に示す。第１の鉄骨梁１０４ｅは、上側のフランジが第３の鉄骨梁１０４ｃの上側のフランジと接合部１１１において溶接により接合される。第１の鉄骨梁１０４ｅの高さＨ２は、第３の鉄骨梁１０４ｃの高さＨ１より小さいため、第１の鉄骨梁１０４ｅの下側のフランジは第３の鉄骨梁１０４ｃの下側のフランジよりも高い位置に配置される。第１の鉄骨梁１０４ｅの下側フランジに対して第２のリブ１２８が接合される。第２のリブ１２８は、第３の鉄骨梁１０４ｃ側に延び、端部が鋼管柱１０２から突出するように設けられる。第２のリブ１２８はフランジと同様に板状の形状を有する。
【００７０】
第３の鉄骨梁１０４ｃは、鋼管柱１０２に挿入された端部に第１のリブ１２６が設けられる。第１のリブ１２６は、第３の鉄骨梁１０４ｃの下側フランジとリブの形状に対応するように、逆Ｔ字型の形状を有する。第１のリブ１２６は、第１の鉄骨梁１０４ｅの下側フランジの下側に配置され、第３の鉄骨梁１０４ｃと溶接により接合される。第１のリブ１２６と第３の鉄骨梁１０４ｃとの接合部（第３の接合部１１３）は、鋼管柱１０２の内側に設けられる。第１のリブ１２６は、第３の鉄骨梁１０４ｃの端部から、第１の鉄骨梁１０４ｅの方向に延び、鋼管柱１０２の外側へ突出するように設けられる。
【００７１】
図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）に示すＡ９−Ａ１０線に沿った断面構造を模式的に示す。図１６（Ａ）は、第１の鉄骨梁１０４ｅの断面を正面から見た構造を示し、鋼管柱１０２の左側に第２の鉄骨梁１０４ｂが配置され、右側に第４の鉄骨梁１０４ｄが配置された態様を示す。第１の鉄骨梁１０４ｅが嵌め入れられる位置には、鋼管柱１０２に第３の切欠き部１０６ｃ（第１の鋼管柱１０２ａの位置に形成される）と第４の切欠き部１０６ｄ（第２の鋼管柱１０２ｂの位置に形成される）が形成され開口部が形成される。
【００７２】
第３の切欠き部１０６ｃ及び第４の切欠き部１０６ｄの幅は、第１の鉄骨梁１０４ｅのフランジの幅Ｗ２と略同一の幅を有する。一方、第３の切欠き部１０６ｃ及び第４の切欠き部１０６ｄの深さの合計（第３の切欠き部１０６ｃ及び第４の切欠き部１０６ｄによって形成される開口部の高さ）は、第３の鉄骨梁１０４ｃの高さＨ１と略同一の大きさを有する。第１の鉄骨梁１０４ｅは、上側のフランジの高さが第３の鉄骨梁１０４ｃの上側のフランジの高さと略同一となるように設けられる。第１の鉄骨梁１０４ｅは、鋼管柱１０２の内部で第３の鉄骨梁１０４ｃと接合されると共に、上側のフランジが鋼管柱１０２（第２の鋼管柱１０２ｂ）と接合される。第１の鉄骨梁１０４ｅと鋼管柱１０２とが接合される部分には第２の接合部１１０ｂが形成される。
【００７３】
第１の鉄骨梁１０４ｅの高さＨ２は、第３の鉄骨梁１０４ｃの高さＨ１より小さいので、下側部分は鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ）と接する構造とはならず、空間が形成される。第１の鉄骨梁１０４ｅの下側部分には第１のリブ１２６が設けられる。第１のリブ１２６は、前述のように第３の鉄骨梁１０６ｃと接合され、さらにリブの部分が第１の鉄骨梁１０４ｅの下側のフランジと接合される。第１のリブ１２６と第１の鉄骨梁１０４ｅとの間には接合部１１７が形成される。また、逆Ｔ字型を有する第１のリブ１２６のフランジ部分が鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ）と接合される。第１のリブ１２６と鋼管柱１０２（第１の鋼管柱１０２ａ）とが接合される部分には第２の接合部１１０ｄが形成される。
【００７４】
なお、第１の鉄骨梁１０４ｅが鋼管柱１０２に嵌め入れられる部分には、第３の切欠き部１０６ｃ及び第４の切欠き部１０６ｄによって形成される開口部を埋めるようにスチフナ１０８が設けられていてもよい。
【００７５】
図１６（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示すＡ１１−Ａ１２線に沿った断面構造を模式的に示す。図１６（Ｂ）は、第３の鉄骨梁１０４ｃの断面を正面から見た構造を示し、鋼管柱１０２の左側に第４の鉄骨梁１０４ｄが配置され、右側に第２の鉄骨梁１０４ｂが配置された態様を示す。第３の鉄骨梁１０４ｃが嵌め入れられる位置には、鋼管柱１０２に第１の切欠き部１０６ａ（第１の鋼管柱１０２ａの位置に形成される）と第２の切欠き部１０６ｂ（第２の鋼管柱１０２ｂの位置に形成される）が形成され開口部が形成される。
【００７６】
第３の鉄骨梁１０４ｃは、第２の接合部１１０ｂ、１１０ｃにおいて鋼管柱１０２と接合される。第３の鉄骨梁１０４ｃが鋼管柱１０２に嵌め入れられる部分には、第１の切欠き部１０６ａ及び第２の切欠き部１０６ｂによって形成される開口部を埋めるようにスチフナ１０８ｂが設けられる。スチフナ１０８ｂは開口部を有し、当該開口部から第２のリブ１２８が突出するように設けられる。第２のリブ１２８は、スチフナ１０８ｂと溶接により接合される。別言すれば、第２のリブ１２８とスチフナ１０８ｂとの接合部には接合部１１９が形成される。スチフナ１０８ｂは第３の鉄骨梁１０４ｃと接合されているので、この構造により第２のリブ１２８は実質的に鋼管柱１０２に接合される場合と同等の強度で固定される。
【００７７】
本実施形態によれば、第１の鉄骨梁１０４ｅは、第２のリブ１２８が設けられスチフナ１０８ｂに接合されることで、下側のフランジが鋼管柱１０２を貫通する構造と実質的に同じ構造を有する。すなわち、第１の鉄骨梁１０４ｅは、上側のフランジが第３の鉄骨梁１０４ｃと接合され、下側フランジに鋼管柱１０２から突出する第２のリブ１２８が接合され、鋼管柱１０２を貫通する構造と同等の構造を形成することができる。第３の鉄骨梁１０４ｃは、上側のフランジが第１の鉄骨梁１０４ｅと接合され、第１のリブ１２６が第１の鉄骨梁１０４ｅ及び鋼管柱１０２と接合されることで、鋼管柱１０２を貫通する構造と実質的に同じ構造を有することとなる。すなわち、第３の鉄骨梁１０４ｃは、上側のフランジが第１の鉄骨梁１０４ｅと接合され、下側フランジが延長されて第１の鉄骨梁１０４ｅ及び鋼管柱１０２と接合されることで、鋼管柱１０２を貫通する構造と同等の構造を形成することができる。
【００７８】
このように、本実施形態によれば、断面の寸法（サイズ）が異なる鉄骨梁を向き合わせて柱梁接合構造を形成する場合においても、第１の実施形態と同様に、梁の曲げモーメントに対する耐性が高くすることができ、溶接品質のばらつきによる影響を低減することができる。なお、本実施形態は第２乃至第４の実施形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１００・・・柱梁接合構造、１０２・・・鋼管柱、１０４・・・鉄骨梁、１０６・・・切欠き部、１０８・・・スチフナ、１１０、１１１、１１３、１１７、１１９・・・接合部、１１２・・・当て金、１１４、１１５・・・添え板、１１６・・・突起部、１２０・・・コンクリート、１２２・・・ボルト、１２４・・・ナット、１２６、１２８・・・リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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