(57)【要約】【課題】Ｈ形鋼の柱の強軸方向と弱軸方向のそれぞれに、梁成が相違する、ロール成型されたＨ形鋼の梁を接合する上で、梁端部と柱との間にスチフナを介在させることなく、直接、弱軸方向の梁を柱に接合する。【解決手段】Ｈ形鋼の柱１の弱軸方向と強軸方向のそれぞれに、梁成が相違するＨ形鋼の梁が接合された柱・梁の接合部において、柱１の弱軸方向に接合される弱軸方向梁２と強軸方向に接合される強軸方向梁３を、両方向の梁２、３の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジが納まる関係にする。  弱軸方向梁２と強軸方向梁３を、弱軸方向梁２の梁成が強軸方向梁３の梁成以上の大きさで、弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂの板厚の範囲内に強軸方向梁３のフランジ３ａ、３ｂの板厚が納まる関係にする。【選択図】図１
2010270447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼の柱の弱軸方向と強軸方向のそれぞれに、梁成が相違するＨ形鋼の梁が接合された柱・梁の接合部において、
前記柱の弱軸方向に接合された弱軸方向梁と前記強軸方向に接合された強軸方向梁が、両方向の梁の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジの板厚が納まる関係にあることを特徴とする柱・梁接合部構造。
【請求項２】
前記弱軸方向梁と前記強軸方向梁が、前記弱軸方向梁の梁成が前記強軸方向梁の梁成以上の大きさで、前記弱軸方向梁のフランジの板厚の範囲内に前記強軸方向梁のフランジの板厚が納まる関係にあることを特徴とする請求項１に記載の柱・梁接合部構造。
【請求項３】
前記弱軸方向梁と前記強軸方向梁の内、成の大きい梁の梁成と成の小さい梁の梁成の差が、前記梁成の大きい梁のフランジの板厚と梁成の小さい梁のフランジの板厚との差の２倍以下であることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の柱・梁接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＨ形鋼の柱の強軸方向と弱軸方向のそれぞれに、梁成が相違するロール成型されたＨ形鋼の梁を接合する上で、梁端部と柱との間にスチフナを介在させることなく、弱軸方向の梁を柱に接合した柱・梁接合部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼の柱の強軸方向と弱軸方向にＨ形鋼の梁を接合する場合、柱の強軸方向には柱フランジの表面（外側の面）に直接、梁を溶接することができるが、弱軸方向には並列する柱フランジ間（内側の面間）に梁の端部を差し込み、梁の端面を柱のウェブに突き合わせた状態で溶接することになる関係で、弱軸方向に接合されるべき梁の幅は制限を受けることがある（特許文献１参照）。
【０００３】
梁が組立Ｈ形鋼である場合には、寸法の設定が自由であるから、図５、図６に示すように弱軸方向の梁を柱に溶接する上では格別な制約を受けることはない。但し、梁がロール成型されたＨ形鋼である場合には、高さ、幅、板厚の各寸法が決まっていることから、弱軸方向の梁を直接、柱のフランジ間に差し込んで溶接することができないことがある。
【０００４】
弱軸方向の梁を柱に直接、溶接することができない場合には、図７〜図９に示すように梁端部と柱との間の、梁の上下フランジ位置に両者間の空隙を埋めるための、溶接代を有するスチフナ、または通しダイヤフラムを溶接しておくことが必要になる。図７、図８は柱にスチフナを溶接した場合、図９は柱を横切る形の通しダイヤフラムを溶接した場合である。
【０００５】
また強軸方向梁と弱軸方向梁の梁成が相違する場合には、２方向の梁上に敷設されるデッキプレート等の床版のレベルを揃える目的から、図８−（ａ）、図１０に示すように強軸方向梁の天端と弱軸方向梁の天端を揃えることが必要になる。ここで、弱軸方向梁を柱に直接、溶接することができない場合には、柱に直接、溶接されるスチフナの板厚の範囲内に、２方向の梁の上下フランジの端面（板厚）が納まるようにする関係から、各スチフナの板厚と配置位置は以下のような制約を受ける。
【０００６】
スチフナは弱軸方向梁を直接、柱に溶接することができない場合に、柱のウェブに突き合わせられ、対向するフランジに挟まれた状態でウェブとフランジに溶接されるから、スチフナの板厚の範囲内に弱軸方向梁のフランジの板厚が納まることが必要である。
【０００７】
スチフナはまた、弱軸方向梁と強軸方向梁の梁成の差と、フランジ厚を含む寸法差を吸収しながら、これらをＨ形鋼の柱に溶接する上で必要とされる他、柱の弱軸方向に配置されることで、強軸方向梁の上下フランジから柱に伝達される曲げモーメントによる柱フランジの変形を拘束する役目も持つから、スチフナの板厚は２方向の梁のフランジの板厚が納まるだけの大きさを持つ必要がある。
【０００８】
柱の弱軸方向にスチフナを配置した場合において、強軸方向梁と弱軸方向梁の梁成が少しだけ相違する場合、強軸方向梁の上部フランジの天端と弱軸方向梁の上部フランジの天端を揃えようとしたとき、双方の梁の上部フランジの端面（板厚）がスチフナの板厚の範囲内に納まるようにする上では、図８−（ａ）に示すように弱軸方向梁の上部フランジが溶接されるスチフナの板厚にその上部フランジの板厚より大きい寸法を与えればよい。しかしながら、弱軸方向梁の下部フランジが溶接されるスチフナには、２方向の梁成の相違により、以下のように単純に下部フランジの板厚より大きい程度の寸法を与えるだけでは十分ではない。
【０００９】
例えば梁成の大きい弱軸方向梁の寸法がＨ−700×300×13×24で、梁成の小さい強軸方向梁の寸法がＨ−692×300×13×20である場合に、図１０に示すように２方向の梁の上部フランジの天端（上面）を揃えて配置したとき、直接には弱軸方向梁の上部フランジが溶接され、２方向の梁の上部フランジの板厚が同時に上部スチフナの板厚内に納まるための上部スチフナの板厚は梁成の大きい梁（弱軸方向梁）のフランジの板厚（２４ｍｍ）に溶接代（３〜６ｍｍ）を加えた大きさ（２４＋３〜６＝２７〜３０ｍｍ程度）を有すればよい。
【００１０】
これに対し、弱軸方向梁の下部フランジが溶接され、２方向の梁の下部フランジの板厚が同時に納まるべき下部スチフナの、板厚の基準となるべき下部フランジ下面のレベル、もしくは上面のレベルは２方向の梁成の差によって相違するため、いずれかの方向の下部フランジのレベルによっては決めることができない。
【００１１】
この場合、２方向の梁の下部フランジの板厚が同時に下部スチフナの板厚内に納まるには、梁成の小さい梁のフランジ厚（２０ｍｍ）と梁成の差（８ｍｍ）の和に溶接代（３〜６ｍｍ）を加えた厚さ（２０＋８＋３〜６＝３１〜３４ｍｍ程度）を下部スチフナに与えることが必要になる。梁成の小さい梁のフランジ厚（２０ｍｍ）と梁成の差（８ｍｍ）の和は梁成の大きい梁のフランジ厚（２４ｍｍ）に梁成の差（８ｍｍ）の半分の寸法（４ｍｍ）を加えた大きさでもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２７９８１９号公報（図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように２方向の梁の上部フランジの板厚を同時に上部スチフナの板厚内に納める上では、上部スチフナには板厚の大きい上部フランジの板厚に溶接代を加えた大きさを与えればよい。
【００１４】
これに対し、２方向の梁の下部フランジの板厚を同時に下部スチフナの板厚内に納める上では、下部スチフナには板厚の大きい下部フランジの板厚（２４ｍｍ）に溶接代（３〜６ｍｍ）を加えるだけでは足りず、更に梁成の差の半分の寸法（４ｍｍ）を加える必要がある。結局、下部スチフナには板厚の大きい下部フランジの板厚（２４ｍｍ）に７〜１０ｍｍの余分な厚みを加える必要があるため、下部スチフナの板厚が必要以上に大きくなり、溶接量も増大する不都合がある。
【００１５】
本発明は上記背景より、ロール成型されたＨ形鋼の梁を、柱にスチフナを溶接することなく直接、弱軸方向に溶接することが可能な柱・梁接合部構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明の柱・梁接合部構造は、Ｈ形鋼の柱の弱軸方向と強軸方向のそれぞれに、梁成が相違するＨ形鋼の梁が接合された柱・梁の接合部において、
前記柱の弱軸方向に接合された弱軸方向梁と前記強軸方向に接合された強軸方向梁が、両方向の梁の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジの板厚が納まる関係にあることを構成要件とする。
【００１７】
梁の断面上の中心位置を揃えて２方向の梁を配置したときの上下フランジの関係から２方向の梁の寸法（梁成とフランジの板厚）を決めることで（図２参照）、以下のように２方向の梁の上面（上部フランジの天端）のレベルを揃えた状態で上下のスチフナの板厚を決める図１０に示す従来の手法と異なり、２方向の梁の各フランジの断面上の中心位置を互いに接近させ易くなり、弱軸方向梁のフランジの板厚の範囲内に強軸方向梁のフランジの板厚を納め易くなる。
【００１８】
図２に梁成の相違する２方向の梁を、その断面上の中心位置を揃えて配置した様子を示す。ここでは梁成の大きい左側の梁（弱軸方向梁２）の寸法をＨ−700×300×13×24、梁成の小さい右側の梁（強軸方向梁３）の寸法をＨ−692×300×13×20としてあるが、弱軸方向梁２と強軸方向梁３のいずれに成の大きいＨ形鋼を使用するかは任意であり、２方向の柱・梁のフレームからなる架構の形式等に基づく２方向の構面の剛性によって決められる。各方向の構面の剛性は柱・梁のみの他、フレーム内に配置（架設）されるブレース、間柱、耐震壁等によっても調整される。
【００１９】
Ｈ−350×350×12×19（柱）の強軸方向と弱軸方向の断面２次モーメントはそれぞれ約39800ｃｍ４、13600ｃｍ４で、強軸方向の断面２次モーメントは弱軸方向の断面２次モーメントの約２．９倍になっている。図２に示す例では弱軸方向梁２に強軸方向梁３のＨ形鋼（Ｈ−692×300×13×20）より大きい断面２次モーメントのＨ形鋼（Ｈ−700×300×13×24）を使用している。
【００２０】
弱軸方向梁２の梁成と強軸方向梁３の梁成がそれぞれH1、H2で、弱軸方向梁２のフランジの板厚と強軸方向梁３のフランジの板厚をそれぞれt1、t2とすると、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの下面のレベル（梁２の断面上の中心位置からの距離）は（H1／２−t1）であり、強軸方向梁３の上部フランジ３ａの下面のレベル（梁３の断面上の中心位置からの距離）は（H2／２−t2）である。
【００２１】
よって弱軸方向梁２の梁成H1が強軸方向梁３の梁成H2以上の大きさ（H1≧H2）であって、各上部フランジ２ａ、３ａの下面のレベルが（H1／２−t1）≦（H2／２−t2）の関係を満たせば、強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面のレベルを弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面のレベルより上に位置させることが可能になることが分かる。弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面とのレベル差は（H1／２−t1）−（H2／２−t2）＝１／２（H1−H2）−（t1−t2）である。
【００２２】
図２に示す寸法例の場合、梁成とフランジの板厚は（H1／２−t1）＝（H2／２−t2）の関係にあり、このとき、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面とのレベル差は０になり、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ上面と強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ上面のレベル差も０になる。（H1／２−t1）＝（H2／２−t2）の関係は梁成の差（H1−H2）の半分（１／２（H1−H2））とフランジの板厚の差（t1−t2）が等しいことでもある（１／２（H1−H2）＝（t1−t2））。
【００２３】
すなわち、（H1／２−t1）＝（H2／２−t2）の関係は、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面のレベルと強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面のレベルを同一にし、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ上面のレベルと強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ上面のレベルを同一にすることを意味する。（H1／２−t1）＜（H2／２−t2）の関係は、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面が強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面より下に位置し、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ上面が強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ上面より上に位置することを意味する。
【００２４】
一方、弱軸方向梁２の梁成H1が強軸方向梁３の梁成H2より大きければ（H1＞H2）、ロールＨ形鋼の場合、弱軸方向梁２のフランジの板厚t1は強軸方向梁３のフランジの板厚t2より大きいから（t1＞t2）、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ上面は強軸方向梁３の上部フランジ３ａ上面より上に位置し、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ下面は強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ下面より下に位置する。
【００２５】
結局、図２に示す寸法例の場合には、H1≧H2と（H1／２−t1）≦（H2／２−t2）の関係を満たすことで、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａと下部フランジ２ｂの板厚の範囲内にそれぞれ強軸方向梁３の上部フランジ３ａと下部フランジ３ｂの板厚が納まることになる。（H1−H2）≦２（t1−t2）の関係を「弱軸方向」と「強軸方向」の限定を取った言葉で表現すれば、成の大きい梁の梁成（H1）と成の小さい梁の梁成（H2）の差（H1−H2）が、梁成の大きい梁のフランジの板厚（t1）と梁成の小さい梁のフランジの板厚（t2）との差（t1−t2）の２倍以下であること（（H1−H2）≦２（t1−t2））になる（請求項３）。
【００２６】
すなわち、請求項１で言う「柱１の強軸方向に接合された強軸方向梁３と弱軸方向に接合された弱軸方向梁２が、両方向の梁の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジが納まること」の関係は（H1−H2）≦２（t1−t2）の関係を満たすことでもある。
【００２７】
因みに弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ上面と、強軸方向梁３の上部フランジ３ａ上面とのレベル差は１／２（H1−H2）であり、図２の場合には１／２（700−692）より４ｍｍとなる。また両梁２、３の上部フランジ２ａ、３ａの断面上の中心位置の差は（１／２H1−１／２t1）−（１／２H2−１／２t2）＝（350−12）−（346−10）＝２ｍｍとなっており、梁成の差（８ｍｍ）の１／４になっている。
【００２８】
以上のことから、梁成の相違する２方向の梁２、３を、その断面上の中心位置を揃えて配置することで、２方向の梁２、３の梁成とフランジの板厚の設定により弱軸方向梁２のフランジの板厚の範囲内に強軸方向梁３のフランジの板厚を納めることが可能になることが分かる。
【００２９】
この結果、弱軸方向梁２と強軸方向梁３が、弱軸方向梁２の梁成H1が強軸方向梁３の梁成H2以上の大きさで（H1≧H2）、弱軸方向梁２のフランジの板厚t1の範囲内に強軸方向梁３のフランジの板厚t2が納まる関係にあれば（請求項２）、強軸方向梁３の上下フランジ３ａ、３ｂから柱フランジ１ａに与える曲げモーメントに対し、弱軸方向梁２の上下フランジ２ａ、２ｂを柱フランジ１ａの変形を拘束するスチフナとして機能させることができるため、柱フランジ１ａの内周面側に柱フランジ１ａを補剛するためのスチフナを配置することは必要ではなくなることになる。
【００３０】
弱軸方向梁２の梁成H1を強軸方向梁３の梁成H2以上の大きさにすることは、前記のように２方向の構面の剛性をバランスさせることの目的に基づくが、各方向の構面の剛性はブレース等の耐震要素の配置によっても調整可能であるから、弱軸方向梁２の梁成H1は強軸方向梁３の梁成H2より小さい場合もある。
【００３１】
また弱軸方向梁２の梁成を強軸方向梁３の梁成より大きくしながら（H1＞H2）、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの下面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａの下面のレベルを揃えること（（H1−H2）＝２（t1−t2））は、弱軸方向に、強軸方向の梁より梁成の大きい梁を使用しながら、弱軸方向の梁に柱のフランジを補剛するスチフナの機能を持たせる上で、弱軸方向の梁の上部フランジ下面と下部フランジ上面との間の距離を最小にすることになる。従って弱軸方向梁２の梁成が強軸方向梁３の梁成より大きく、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面のレベルが同一であることは、柱の弱軸方向に断面２次モーメントの大きい梁を接合（溶接）しながら、その梁のフランジにスチフナの機能を持たせるための最も合理的な寸法になる。
【００３２】
上記した例のように梁成の大きい弱軸方向梁（２）の寸法がＨ−700×300×13×24で、梁成の小さい強軸方向梁（３）の寸法がＨ−692×300×13×20である場合に、図１０に示すように上部フランジ（２ａ、３ａ）の上面のレベルを揃えて２方向の梁（２、３）を配置した場合、２方向の梁（２、３）の下部フランジ（２ｂ、３ｂ）の下面間には梁成の差（７００−６９２＝８ｍｍ）分のレベル差が生ずる。この場合、両梁の下部フランジ（２ｂ、３ｂ）の上面間には４ｍｍ（６７６−６７２）のレベル差が生じている。
【００３３】
これに対し、図２に示すように図１０に示す２本の梁と同一寸法の２方向の梁２、３を、断面上の中心を揃えて配置した場合には、上部フランジ２ａ、３ａの上面間と下部フランジ２ｂ、３ｂの下面間には共に、梁成の差（８ｍｍ）の半分のレベル差（４ｍｍ）が生ずるに過ぎない。このレベル差はフランジの板厚の差（２４−２０）に等しいから、上部フランジ２ａ、３ａの下面間と下部フランジ２ｂ、３ｂの上面間にはレベル差が付かないことになる。すなわち、２方向の梁の梁成に差（７００−６９２＝８ｍｍ）があっても、フランジの板厚の差（２４−２０＝４ｍｍ）が梁成の差（８ｍｍ）の半分であれば、上部フランジ２ａ、３ａの下面間と下部フランジ２ｂ、３ｂの上面間にレベル差を付けずに済むことになる。
【００３４】
以上のようにH1≧H2と（H1／２−t1）≦（H2／２−t2）の関係を同時に満たすＨ形鋼の２本の梁、具体的には（請求項２では）弱軸方向梁２と強軸方向梁３を選択することで、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ下面のレベルを強軸方向梁３の上部フランジ３ａ下面のレベル以下にしながら、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ上面のレベルを強軸方向梁３の上部フランジ３ａ上面のレベルより上に位置させることができるため、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの板厚の範囲内に強軸方向梁３の上部フランジ３ａの板厚を位置させることが可能になる。
【００３５】
同様に弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ上面のレベルを強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ上面のレベル以上にしながら、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂ下面のレベルを強軸方向梁３の下部フランジ３ｂ下面のレベルより下に位置させることができるため、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの板厚の範囲内に強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの板厚を位置させることが可能になる。
【００３６】
結論として、弱軸方向梁２の梁成H1が強軸方向梁３の梁成H2以上である場合、すなわち梁成H1、H2の相違する２方向の梁（Ｈ形鋼）の内、相対的に成の大きい梁を弱軸方向に配置し、成の小さい梁を強軸方向に配置した場合には、強軸方向梁３の上下フランジ３ａ、３ｂから柱１に伝達される曲げモーメントに対し、柱フランジ１ａを補剛するスチフナの役目を弱軸方向梁２に持たせることが可能になる。この結果、柱１の弱軸方向梁２側であるウェブと両フランジに囲まれた領域にスチフナを配置することが不要になり、弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂを直接、柱１の両フランジ１ａ、１ａとウェブ１ｂに突き合わせて溶接することが可能になる。
【００３７】
上記の通り、柱１の強軸方向に接合された強軸方向梁３と弱軸方向に接合された弱軸方向梁２が、両方向の梁の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジが納まることは、（H1−H2）≦２（t1−t2）の関係を満たすことでもある（請求項３）。
【００３８】
弱軸方向梁２の寸法をＨ−H1×Ｗ×t0×t1、強軸方向梁３の寸法をＨ−H2×Ｗ×t0×t2とすると、「成の大きい梁の梁成と成の小さい梁の梁成の差が、前記梁成の大きい梁のフランジの板厚と梁成の小さい梁のフランジの板厚との差の２倍以下である」ことを式で表せば、（H1−H2）≦２（t1−t2）となる。この式が成立するには弱軸方向梁２の梁成（H1）が強軸方向梁３の梁成（H2）以上であること（H1≧H2）が必要であり、ロール成型されたＨ形鋼の場合、H1≧H2（H1−H2≧０）であれば、t1≧t2（t1−t2≧０）も成立する。
【００３９】
梁成の大きい弱軸方向梁２の寸法がＨ−700×300×13×24で、梁成の小さい強軸方向梁３の寸法がＨ−692×300×13×20である図２に示す例で言えば、両方向の梁２、３の断面上の中心の高さを揃えて配置したとき、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの板厚方向の中心線は断面上の中心から３３８（３５０−１２）ｍｍの高さにあり、強軸方向梁３の上部フランジ３ａの板厚方向の中心線は断面上の中心から３３６（３４６−１０）ｍｍの高さにある。
【００４０】
弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの中心線の高さは強軸方向梁３の上部フランジ３ａの中心線の高さより２ｍｍ上に位置し、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの下面の高さは強軸方向梁３の上部フランジ３ａの下面の高さに等しい。同様に弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの中心線の高さは強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの中心線の高さより２ｍｍ下に位置し、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの上面の高さは強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの上面の高さに等しい。
【００４１】
このため、前記のように弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの板厚の範囲内に強軸方向梁３の上部フランジ３ａの板厚が納まり、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの板厚の範囲内に強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの板厚が納まる状態を得ることができ、強軸方向梁３の上下フランジ３ａ、３ｂから柱フランジ１ａに与える曲げモーメントに対し、弱軸方向梁２の上下フランジ２ａ、２ｂを柱フランジ１ａの変形を拘束するスチフナとして機能させることができている。
【００４２】
柱１の弱軸方向の曲げ剛性は強軸方向の曲げ剛性より小さいことから、平面上、２方向に架設される梁２、３と柱１からなるフレームの剛性のバランス上、図１に示すように柱１の弱軸方向には強軸方向梁３より梁成の大きい梁が接合される。図１に示す例では弱軸方向梁２の梁成は７００ｍｍ、強軸方向梁３の梁成は６９２ｍｍであり、弱軸方向梁２のフランジの板厚は２４ｍｍ、強軸方向梁３のフランジの板厚は２０ｍｍになっている。
【００４３】
また弱軸方向梁２の幅は３００ｍｍで、柱１の並列するフランジの内法３１２ｍｍより小さい。この場合、弱軸方向梁２の幅方向両側には柱フランジ１ａとの間に１２ｍｍの空きが確保されるため、この空きを利用して弱軸方向梁２の上部フランジ２ａと下部フランジ２ｂが柱フランジ１ａと柱ウェブ１ｂに溶接されることになる。
【００４４】
弱軸方向梁２の上部フランジ２ａ上面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａ上面との間には梁成の差（７００−６９２＝８ｍｍ）の半分（４ｍｍ）のレベル差が生ずるため、両梁２、３の上部フランジ２ａ、３ａ上に敷設されるデッキプレート等の床版の敷設状況に影響が生ずる可能性があり得る。しかしながら、床版が相対的に上面レベルの低い側に揃えて敷設されることで、上面レベルの高い側の梁上のスラブ厚が数ｍｍ程度、小さくなる可能性があるものの、スラブ板厚には実質的な影響は生じない。
【発明の効果】
【００４５】
柱の強軸方向に接合された強軸方向梁と弱軸方向に接合された弱軸方向梁が、両方向の梁の断面上の中心の高さを揃えたときに、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジが納まる関係を保つように弱軸方向梁と強軸方向梁を柱に接合するため、２方向の梁成の差に関係なく、強軸方向梁の上下のフランジの板厚の範囲内に弱軸方向梁の上下のフランジの板厚が納まるように配置することができる。
【００４６】
この結果、弱軸方向梁に、強軸方向梁の上下のフランジから柱に伝達される曲げモーメントに対し、柱フランジを補剛するスチフナの役目を持たせることができるため、弱軸方向梁側にスチフナを配置することが不要になり、弱軸方向梁を直接、柱のウェブに突き合わせて溶接することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）はＨ形鋼の柱に梁成とフランジ厚の相違する弱軸方向梁と強軸方向梁を溶接した様子を示した、弱軸方向梁の軸方向に直交する断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２】図１に示す弱軸方向梁と強軸方向梁の断面上の中心を揃えて配置したときの、両梁の寸法とレベル差を示した断面図である。
【図３】（ａ）はＨ−350×350×12×19の柱に対し、Ｈ−700×300×13×24の弱軸方向梁とＨ−692×300×13×20の強軸方向梁を溶接した場合の柱・梁接合部を示した断面図、（ｂ）は（ａ）の破線円部分の拡大図である。
【図４】図３−（ａ）の平面図である。
【図５】Ｈ形鋼の柱に対し、梁成の相違する２方向の梁を溶接した様子を示した従来の柱・梁接合部を示した斜視図である。
【図６】（ａ）は図５のｘ−ｘ線の断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図７】並列する柱フランジ間にスチフナを介在させた場合の従来の接合部を示した平面図である。
【図８】（ａ）は並列する柱フランジ間に配置されたスチフナに弱軸方向梁を溶接した場合の従来の接合部を示した縦断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図９】（ａ）は並列する柱フランジ間に配置された通しダイヤフラムに弱軸方向梁を溶接した場合の従来の接合部を示した縦断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１０】Ｈ−700×300×13×24の弱軸方向梁とＨ−692×300×13×20の強軸方向梁の両上部フランジ上面を揃えて配置したときの下部フランジのレベル差の状況を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１はＨ形鋼の柱１の強軸方向と弱軸方向のそれぞれに、梁成が相違するＨ形鋼の弱軸方向梁２と強軸方向梁３を溶接し、両方向の梁２、３の断面上の中心の高さを揃えたときに、弱軸方向梁２と強軸方向梁３が、梁成の大きいいずれかの方向の梁のフランジの板厚の範囲内に他の方向の梁のフランジが納まる関係にある柱・梁からなる接合部を示す。図１−（ａ）は弱軸方向梁２の断面を示し、（ｂ）は（ａ）の平面を示す。２方向の梁である弱軸方向梁２と強軸方向梁３、及び柱１からなるフレームは鉄骨造（Ｓ造）の他、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の架構を構成する。
【００４９】
図２は前記したように成の大きい弱軸方向梁２と成の小さい強軸方向梁３を、断面上の中心の高さを揃えて配置した様子を示している。弱軸方向梁２と強軸方向梁３にはロール成型されたＨ形鋼が使用され、弱軸方向梁２の寸法はＨ−700×300×13×24、強軸方向梁３の寸法はＨ−692×300×13×20である。
【００５０】
図３、図４は柱１の寸法がＨ−350×350×12×19である場合における図１の詳細を示している。柱１のフランジ１ａの外面間距離（外法）は350ｍｍで、フランジ１ａ、１ａの内面間距離（内法）は350−19×２＝312ｍｍである。弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂの幅は300ｍｍであることで、弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂの幅方向両側と柱１のフランジ内周面との間には１２ｍｍの空きがあり、この空きを利用して弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂは柱１のフランジ１ａ、１ａ内周面とウェブ１ｂに溶接されることになる。
【００５１】
また弱軸方向梁２の梁成は強軸方向梁３の梁成より８ｍｍ大きいが、両梁２、３の断面上の中心の高さが揃えられていることで、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの下面と強軸方向梁３の上部フランジ３ａの下面は揃えられ、弱軸方向梁２の上部フランジ２ａの上面は強軸方向梁３の上部フランジ３ａの上面より４ｍｍ上に位置する。同様に弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの上面と強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの上面は揃えられ、弱軸方向梁２の下部フランジ２ｂの下面は強軸方向梁３の下部フランジ３ｂの下面より４ｍｍ下に位置する。
【００５２】
強軸方向梁３の上部及び下部フランジ３ａ、３ｂは柱１のフランジ１ａの外面に、弱軸方向梁２の上部及び下部フランジ２ａ、２ｂは柱１のフランジ１ａの内面にそれぞれ突き合わせられた状態で溶接される。図３−（ｂ）では強軸方向梁３のフランジ３ａ、３ｂに開先を形成すると共に、裏当て金４を配置した状態で、柱１のフランジ１ａに突合せ溶接しているが、強軸方向梁３のフランジ３ａ、３ｂは軸方向引張力と圧縮力の伝達が可能な状態に柱１のフランジ１ａに溶接されていれば、特に溶接方法は問われない。
【００５３】
弱軸方向梁２のフランジ２ａ、２ｂは柱１のウェブ１ｂに対しては軸方向引張力と圧縮力の伝達が可能な状態に溶接されるが、フランジ１ａに対しては主に圧縮力が伝達可能な状態に溶接されていればよいため、突合せ溶接の他、隅肉溶接、部分溶け込み溶接等によって溶接される。
【００５４】
図面とこれまでの説明では２方向の梁（弱軸方向梁２と強軸方向梁３）の幅（＝３００ｍｍ）とウェブの板厚（＝１３ｍｍ）を等しくしているが、各方向の梁２、３の幅とウェブの板厚は任意に選択される。柱１と２方向の梁（弱軸方向梁２と強軸方向梁３）からなるフレームはそのまま、Ｓ造、もしくはＳＲＣ造の架構を構成する他、フレーム内にブレース等が架設されることもある。
【符号の説明】
【００５５】
１……柱、１ａ……フランジ、１ｂ……ウェブ、
２……弱軸方向梁、２ａ……上部フランジ、２ｂ……下部フランジ、
３……強軸方向梁、３ａ……上部フランジ、３ｂ……下部フランジ、
４……裏当て金。
【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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