(57)【要約】【課題】加工も施工も容易に行うことができるようになる柱と梁の接合構造を提供する。【解決手段】梁材２の上フランジ２２Ａ又は下フランジ２２ＢにＨ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）を接合する柱と梁の接合構造である。  ここで、Ｈ鋼柱１は、端部及び側方が開放されたＨ形鋼である。  そして、端部を塞ぐとともにボルト穴が穿孔されているエンドプレート３と、エンドプレートに隣接した側方を塞ぐ側面板４と、エンドプレートと側面板とＨ形鋼のウエブ１１との間に介在されてそれぞれに接合される補強板５とを備えている。  このような構成にすることで、補強板によって区画された空間に露出するボルト穴に挿通されたボルトにより、柱材と梁材とが接合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁材の上面又は下面に柱材の端部を接合する柱と梁の接合構造であって、
前記柱材は、端部及び側方が開放された形鋼であり、
前記端部を塞ぐとともにボルト穴が穿孔されているエンドプレートと、
前記エンドプレートに隣接した前記側方を塞ぐ側面板と、
前記エンドプレートと前記側面板と前記形鋼のウエブとの間に介在されてそれぞれに接合される補強板とを備え、
前記補強板によって区画された空間に露出する前記ボルト穴に挿通されたボルトにより前記柱材と前記梁材とが接合されることを特徴とする柱と梁の接合構造。
【請求項２】
前記形鋼は、Ｈ形鋼であることを特徴とする請求項１に記載の柱と梁の接合構造。
【請求項３】
前記エンドプレートは、前記Ｈ形鋼のウエブを跨いで１枚が取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の柱と梁の接合構造。
【請求項４】
前記補強板は、間隔を置いて略平行に複数枚が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の柱と梁の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梁材の上面又は下面に柱材の端部を接合する柱と梁の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の骨組みとなる柱材や梁材に、Ｈ形鋼や溝形鋼などの形鋼を用いる鉄骨建築物が知られている（特許文献１など参照）。この特許文献１には、梁材の上面及び下面に対して、柱材の端面を当接させる梁勝ちの接合仕口が開示されている。
【０００３】
詳細には、Ｈ形鋼によって形成された梁材の例えば上面に、Ｈ形鋼によって形成された柱材の下端面を載せて、高力ボルトによって柱材を梁材に接合させる。ここで、梁材の柱材を接合させる箇所には、梁材の上下のフランジを掛け渡すように補強部材が配置される。
【０００４】
さらに、柱材には、高力ボルトを締結する箇所に、補強のためのＬ字プレートが取り付けられる。このＬ字プレートは、柱材のフランジとウエブとの隅角部に、細長い空洞が形成されるように取り付けられる。
【０００５】
高力ボルトは、このＬ字プレートとフランジとウエブとに囲まれた空洞から梁材のフランジのボルト穴に向けて挿し込まれ、ボルト穴から梁材のウエブ側に突出した高力ボルトの先端にナットが取り付けられる。なお、このボルト頭部とナットとの配置関係は逆であってもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｌ字プレートとフランジとウエブとに囲まれた直方体状の空洞は細長く、作業員が手を入れることができないので、特殊な治具を使って高力ボルトを挿入して締結を行う必要があり、施工に手間と時間がかかる。
【０００８】
また、Ｌ字プレートの取付作業は、左右とウエブの両側の４箇所で行わなければならず、鋼板を折り曲げ加工して製作された細かい部品を使った煩雑な溶接作業が多くなり、加工や溶接に手間がかかる。
【０００９】
そこで、本発明は、加工も施工も容易に行うことができるようになる柱と梁の接合構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の柱と梁の接合構造は、梁材の上面又は下面に柱材の端部を接合する柱と梁の接合構造であって、前記柱材は、端部及び側方が開放された形鋼であり、前記端部を塞ぐとともにボルト穴が穿孔されているエンドプレートと、前記エンドプレートに隣接した前記側方を塞ぐ側面板と、前記エンドプレートと前記側面板と前記形鋼のウエブとの間に介在されてそれぞれに接合される補強板とを備え、前記補強板によって区画された空間に露出する前記ボルト穴に挿通されたボルトにより前記柱材と前記梁材とが接合されることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記形鋼は、Ｈ形鋼によって構成することができる。また、前記エンドプレートは、前記Ｈ形鋼のウエブを跨いで１枚が取り付けられる構成とすることができる。さらに、前記補強板は、間隔を置いて略平行に複数枚が配置されている構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成された本発明の柱と梁の接合構造は、柱材の端部を塞ぐようにエンドプレートを配置するとともに、柱材の側方を塞ぐように側面板を配置する。このようなエンドプレートと側面板は、Ｌ字プレートを隅角部にそれぞれ配置する場合に比べて、少ない溶接作業で配置することができる。
【００１３】
また、側面板と形鋼のウエブとに囲まれた空間が補強板で仕切られるだけなので、ボルト穴の周辺に広い空間が確保でき、ボルトが取り付けやすくなって、ボルト締結などの接合作業を迅速に行うことができるようになる。
【００１４】
さらに、形鋼がＨ形鋼であって、エンドプレートをウエブを跨いだ１枚にすることができれば、部品数及び接合作業が少なくなって、より迅速に施工を行うことができるようになる。
【００１５】
さらに、間隔を置いて略平行に複数枚の補強板を配置する場合は、補強板の厚さや側面板の厚さを薄くすることができるようになるので、加工がしやすくなったり入手しやすい材料が使用できるようになったりして、施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態の柱と梁の接合構造の構成を説明する斜視図である。
【図２】Ｈ鋼柱の構成を説明する図であって、（ａ）はウエブ面を正面にして見た図、（ｂ）はフランジ面を正面にして見た図である。
【図３】Ｈ鋼柱の端部の構成を説明する図であって、（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た端面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。
【図４】Ｈ鋼柱の端部の構成を説明する図であって、（ａ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向で見た断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向で見た断面図である。
【図５】Ｈ鋼柱の端部の構成を拡大して説明する斜視図である。
【図６】実施例１の柱と梁の接合構造の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の柱と梁の接合構造の構成を説明する斜視図、図２−図５は、柱材となるＨ鋼柱１の構成を説明する図である。
【００１８】
このような柱と梁の接合構造が設けられる建物は、Ｈ形鋼や溝形鋼などの形鋼によって骨組み構造体が形成される鉄骨建築物である。この建物は、水平方向に延伸された梁材の上面と下面に、柱材の端面を当接させて接合することで組み立てられる。
【００１９】
以下では、柱材としてＨ形鋼によって形成されるＨ鋼柱１を使用し、同じくＨ形鋼を梁材２として使用する場合について説明する。すなわち、Ｈ鋼柱１の上端１ｂに対して梁材２の下面となる下フランジ２２Ｂを接触させるとともに、梁材２の上面となる上フランジ２２ＡにＨ鋼柱１の下端１ａを載せる。
【００２０】
梁材２は、図１に示すように、略水平に平行に配置される上フランジ２２Ａと下フランジ２２Ｂとが、ウエブ２１によって連結された断面略Ｈ字形に形成される。この梁材２に対しては、下階のＨ鋼柱１と上階のＨ鋼柱１とが、軸心方向が一致するように取り付けられる。
【００２１】
このため、上下のＨ鋼柱１，１と梁材２との交差部には、梁補強部２３が設けられる。この梁補強部２３は、上フランジ２２Ａと下フランジ２２Ｂとを掛け渡すように取り付けられる。すなわち梁補強部２３を、上フランジ２２Ａと下フランジ２２Ｂとの間に介在させることによって、上階のＨ鋼柱１から作用する鉛直荷重に対抗できるようになるうえに、下階のＨ鋼柱１から作用する反力にも対抗できるようになる。
【００２２】
梁補強部２３は、上フランジ２２Ａの下面とウエブ２１の側面と下フランジ２２Ｂの上面とにそれぞれ溶接接合される。また、梁補強部２３は、高力ボルトなどのボルト６によって接合を行う箇所を囲むように設けられる。
【００２３】
また、梁補強部２３，２３に挟まれたボルト６による接合箇所には、ボルト６の頭部又はナット６１と、上フランジ２２Ａ又は下フランジ２２Ｂとの間に、支圧板６２を介在させる。
【００２４】
Ｈ鋼柱１は、略鉛直に平行に配置されるフランジ１２，１２間が、ウエブ１１によって連結された断面略Ｈ字形に形成される。このＨ鋼柱１の端部となる下端１ａ及び上端１ｂには、ボルト６による接合を行うための補強が施される。
【００２５】
図２は、Ｈ鋼柱１を横向きにして示した図で、図の左端が下端１ａ側となり、右端が上端１ｂ側となる。また、図２（ａ）は、ウエブ１１を正面にして見た図で、図２（ｂ）はフランジ１２を正面にして見た図である。
【００２６】
Ｈ鋼柱１は、各階の階高と同程度の長さに形成され、基礎又は下階の梁材２に接合される下端１ａ側と、上階の梁材２又は屋根梁に接合される上端１ｂ側に、それぞれ補強部が設けられる。
【００２７】
図３は、Ｈ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）の構成を説明するための図であって、図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た端面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。
【００２８】
このＨ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）に設けられる補強部は、端部を塞ぐエンドプレート３と、エンドプレート３に隣接したＨ鋼柱１の側方を塞ぐ側面板４と、エンドプレート３と側面板４とウエブ１１との間に介在されてそれぞれに接合される補強板５とによって主に構成される。
【００２９】
詳細には、Ｈ鋼柱１の解放された端部は、１枚の平面視略長方形のエンドプレート３によって塞がれる。エンドプレート３は、Ｈ鋼柱１の端面の外縁と外形が同じになるように、短辺がフランジ１２の幅と同じ長さになり、長辺がウエブ１１の高さにフランジの厚みの２倍を加えた長さとなる略長方形の鋼板によって形成される。
【００３０】
図４（ａ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向で見た断面図、図４（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向で見た断面図である。これらの図に示したように、エンドプレート３は、厚い鋼板（例えば板厚15-25mm程度）で形成されている。
【００３１】
また、エンドプレート３は、Ｈ鋼柱１のフランジ１２の端縁と干渉する位置に、切欠部３１が設けられる。そして、フランジ１２の端縁と切欠部３１とは、接合強度を高めるために、完全溶け込み溶接によって接合させる。
【００３２】
さらに、エンドプレート３のＨ鋼柱１側の面の中央には、図４（ｂ）に示すように、ウエブ１１の端縁を収容させるための溝部３３が形成される。そして、エンドプレート３とウエブ１１とは、溝部３３の位置で隅肉溶接によって接合される。
【００３３】
このエンドプレート３には、高力ボルトを通すためのボルト穴３２が穿孔される。例えば、Ｈ鋼柱１のウエブ１１を挟んだ両側のフランジ１２に隣接した位置となる４箇所に、それぞれボルト穴３２が穿孔される（図３，図５参照）。
【００３４】
一方、側面板４は、図５に示すように、Ｈ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）の解放された側方を塞ぐように取り付けられる。側面板４は、略長方形の鋼板によって形成され、ウエブ１１と略平行となるように配置される。
【００３５】
この側面板４は、両側縁がＨ鋼柱１のフランジ１２，１２の内側面にそれぞれ当接されて溶接接合される。また、側面板４の下縁（上端１ｂにおいては上縁）が、Ｈ鋼柱１のエンドプレート３の上面（又は下面）に溶接接合される。
【００３６】
そして、この側面板４とフランジ１２，１２とウエブ１１とに囲まれた直方体状の空間は、補強板５によって仕切られる。この補強板５は、長方形の鋼板によって形成され、フランジ１２，１２間のほぼ中央に、それらに略平行に配置される。
【００３７】
要するに補強板５は、ウエブ１１と側面板４とに対して略直交するように配置され、同じ高さの補強板５と側面板４の上端面（又は下端面）は、ほぼ面一に揃えられる。さらに補強板５は、両側縁と下縁（又は上縁）とが、側面板４とウエブ１１とエンドプレート３とに溶接接合される。
【００３８】
このようにして側面板４と補強板５とを配置することによって、フランジ１２，１２とウエブ１１と側面板４と補強板５とによって区画された４つの空間が形成され、それぞれの区画にはエンドプレート３のボルト穴３２が露出することになる。
【００３９】
このボルト穴３２がそれぞれ配置された区画は、作業員の手が入れられる程度の広さの空間を有している。また、側面板４と補強板５とによる拘束によって変形が抑えられるので、Ｈ鋼柱１の剛性が高められた補強部となる。
【００４０】
そして、図１に示すように、これらのボルト穴３２，・・・にそれぞれボルト６，・・・が挿通されて、ボルト６とナット６１によるボルト接合が行われる。例えば、Ｈ鋼柱１の上端１ｂにおいては、ボルト６を側面板４や補強板５などによって区画された空間から上向きに挿し込み、エンドプレート３のボルト穴３２、梁材２の下フランジ２２Ｂのボルト穴及び支圧板６２のボルト穴を通って梁補強部２３，２３間に突出したボルト６の先端に、ナット６１を螺着させる。
【００４１】
一方、Ｈ鋼柱１の下端１ａに対しては、ボルト６を梁補強部２３，２３間から上向きに挿し込み、支圧板６２のボルト穴、梁材２の上フランジ２２Ａのボルト穴及びエンドプレート３のボルト穴３２を通って側面板４や補強板５などによって区画された空間に突出したボルト６の先端に、ナット６１を螺着させる。
【００４２】
このボルト６とナット６１の締結作業は、梁材２の内部側においても、Ｈ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）側においても、アクセスがしやすい空間が確保されているので、迅速に締結作業を行うことができる。
【００４３】
次に、本実施の形態の柱と梁の接合構造の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の柱と梁の接合構造は、Ｈ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）を塞ぐようにエンドプレート３を配置するとともに、Ｈ鋼柱１の側方を塞ぐように側面板４を配置する。
【００４４】
エンドプレート３と側面板４は、長方形の鋼板であり、Ｈ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）の解放やフランジ１２，１２間の側方の解放を一度に塞ぐことができるので、従来のＬ字プレートを隅角部にそれぞれ配置する場合に比べて、細かい溶接箇所が減り、少ない溶接作業で配置することができる。また、鋼板を折り曲げてＬ字プレートに加工する手間も必要としない。
【００４５】
特に、Ｈ鋼柱１の端面を、ウエブ１１を跨ぐ１枚のエンドプレート３で塞ぐ構成であれば、複数のエンドプレートを使用する場合と比べて部品数及び接合作業が少なくなって、より迅速に施工を行うことができるようになる。
【００４６】
また、側面板４とＨ鋼柱１のウエブ１１及びフランジ１２，１２とに囲まれた空間が補強板５で仕切られるだけなので、ボルト穴３２の周辺に広い空間が確保でき、ボルト６が取り付けやすくなって、ボルト締結などの接合作業を迅速に行うことができる。
【実施例１】
【００４７】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。
【００４８】
本実施例１の柱と梁の接合構造では、側面板４ＡとＨ鋼柱１のウエブ１１及びフランジ１２，１２とに囲まれた空間に、複数の補強板５Ａ，５Ａが配置される。補強板５Ａは、長方形の鋼板によって形成され、フランジ１２，１２間に間隔を置いてそれらに略平行に配置される。
【００４９】
複数の補強板５Ａ，５ＡをＨ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）に配置する場合は、Ｈ鋼柱１の補強部の剛性を高めることができる。逆に言えば、側面板４Ａや補強板５Ａ，５Ａの板厚を薄くした場合でも、側面板４と1枚の補強板５との組み合わせと同等の剛性を確保することができるようになる。
【００５０】
このように構成された実施例1の柱と梁の接合構造は、間隔を置いて略平行に複数枚の補強板５Ａ，５Ａを配置するため、補強板５Ａの厚さや側面板４Ａの厚さを薄くすることができるようになる。
【００５１】
補強板５Ａや側面板４Ａの厚さが薄くなると、加工がしやすくなったり入手しやすい材料が使用できるようになったりするので、施工性に優れていると言える。
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００５２】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５３】
例えば、前記実施の形態では、柱材としてＨ鋼柱１を例に説明したが、これに限定されるものではなく、溝形鋼やＩ形鋼が柱材になる場合にも、本発明の柱と梁の接合構造を適用することができる。
【００５４】
また、前記実施の形態では、１枚のエンドプレート３によってＨ鋼柱１の端部（１ａ，１ｂ）を塞ぐ構成について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｈ鋼柱１のウエブ１１の両側にそれぞれエンドプレートを配置することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１      ：Ｈ鋼柱（柱材）
１ａ    ：下端（端部）
１ｂ    ：上端（端部）
１１    ：ウエブ
２      ：梁材
２２Ａ  ：上フランジ（上面）
２２Ｂ  ：下フランジ（下面）
３      ：エンドプレート
３２    ：ボルト穴
４，４Ａ：側面板
５，５Ａ：補強板
６      ：ボルト
【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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