(57)【要約】【課題】溝形鋼によらない、かつ、裏当て金を必要としない鋼材２丁合わせ溶接により、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を容易に製造可能にする。【解決手段】ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管１を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼１１である。一方のフランジ１１ｂが他方のフランジ１１ａより山形鋼の板厚ｔ分短い。短いフランジ１１ｂの先端部に、開先面１１ｃ及び裏当て金機能突出部１１ｄを有する。２つの山形鋼１１を方形に仮組みし、この仮組み状態で突き合わされるフランジ先端部どうしを互いに溶接接合して柱梁接合部コア用１’の角形鋼管１が得られる。熱間圧延された山形鋼１１をそのまま用いた２丁合わせ溶接で正方形の柱梁接合部コア用の角形鋼管を製造できる。別途開先加工を行うことが不要、かつ、別途裏当て金を仮付けする煩雑な作業も不要で、溶接の作業性が大幅に向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼であって、
一方のフランジが他方のフランジより前記山形鋼の板厚分短いとともに、前記短いフランジの先端部に、開先面及び裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする熱間圧延山形鋼。
【請求項２】
前記短いフランジの先端部の形状は、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、このレ形開先面につながるルートフェイス、及び、前記ルートフェイス近傍でフランジ内面側へ突出する内向き突出部とこの内向き突出部からさらにフランジ長手方向前方に突出する先方突出部とからなる裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする請求項１記載の熱間圧延山形鋼。
【請求項３】
前記短いフランジの先端部の形状は、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、このレ形開先面の先端部近傍でフランジ内面側へ突出した裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする請求項１記載の熱間圧延山形鋼。
【請求項４】
前記短いフランジの先端部の形状は、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、フランジ内面側の面が前記レ形開先面と同方向に傾斜して前記レ形開先面の先端で一定の厚みｋが形成される裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする請求項１記載の熱間圧延山形鋼。
【請求項５】
ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼であって、
一方のフランジが他方のフランジより若干短いとともに、前記短いフランジの先端部にフランジ外面側に傾斜したレ形開先面を有し、他方の長いフランジの先端部に、当該２つの山形鋼を方形に仮組みした時に前記短いフランジの先端部を載せることができる段差状切欠きを有する断面形状であることを特徴とする熱間圧延山形鋼。
【請求項６】
ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管であって、
請求項１〜５のいずれか記載の山形鋼を２つ方形に仮組みし、この仮組み状態で突き合わされるフランジ先端部どうしを互いに溶接接合した構成であることを特徴とする柱梁接合部コア用角形鋼管。
【請求項７】
ノンダイアフラム型の柱梁接合部コアであって、
請求項６の柱梁接合部コア用角形鋼管を所定長さに切断して構成したことを特徴とする柱梁接合部コア。
【請求項８】
Ｈ形鋼の梁と角形鋼管柱とを接合する柱梁接合部構造であって、
角形鋼管柱である上下階の隅柱が請求項７の柱梁接合部コアを介して溶接接合されるとともに、当該柱梁接合部コアは、その２箇所の溶接部を結ぶ対角線方向が、当該隅柱の両側のＨ形鋼梁のなす直角を２等分する方向となるような配置で両側のＨ形鋼梁と溶接接合されていることを特徴とする柱梁接合部構造。
【請求項９】
Ｈ形鋼の梁と角形鋼管柱とを接合する柱梁接合部構造であって、
角形鋼管柱である上下階の側柱が請求項７の柱梁接合部コアを介して溶接接合されるとともに、当該柱梁接合部コアは、山形鋼の前記開先面を有さない方のフランジが左右の面となるような配置で左右のＨ形鋼梁と溶接接合されていることを特徴とする柱梁接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼、及び、これを用いて製造した柱梁接合部コア用角形鋼管、及び、この角形鋼管による柱梁接合部コア、及び、この柱梁接合部コアを用いた柱梁接合部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
角形鋼管柱とＨ形鋼梁との柱梁接合部には、従来、角形鋼管柱の内側にダイアフラムを取り付ける内ダイアフラム工法、又は、角形鋼管柱と同一サイズの短尺角形鋼管の両端面にダイアフラム（いわゆる通しダイアフラム）を取り付ける通しダイアフラム工法がある。
【０００３】
かかるダイアフラム工法は、Ｈ形鋼梁のフランジをダイアフラムの位置に一致させる必要があるので、異なる梁成（梁の高さ寸法）のＨ形鋼梁を接合する場合は、各フランジ位置にそれぞれダイアフラムを介在させるか、あるいは、ダイアフラム位置に合わせて梁の端部をハンチ加工（梁の端部を梁成がテーパ状に変化する形状とする加工）するなど、煩雑な加工を要する。
【０００４】
上記の煩雑なダイアフラム工法に対して、図１２（イ）、（ロ）に示すように充分な肉厚を持つダイアフラムなしの柱梁接合部コア１’（５２’）を柱２と梁３との接合部に設け、梁３に作用する曲げモーメント等の応力を、このダイアフラムなし柱梁接合部コア１’（５２’）を介して鋼管柱２に伝達するいわゆるノンダイアフラム工法がある。
図１２（ロ）で角形鋼管柱２の辺寸法をＡ０、板厚をｔ０、柱梁接合部コア１’（５２’）の辺寸法をＡ、板厚をｔで示す。
【０００５】
この種のダイアフラムなしの柱梁接合部コア（ノンダアフラムコアと呼ぶ）用の角形鋼管として、鋳造により製造される角形鋼管がある。この角形鋼管は、柱及び梁のサイズに対応する断面及び高さを持つ角形鋼管が得られる鋳型を用いて鋳造する（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
また、ノンダアフラムコア用の角形鋼管として、鋳造によらずに、２つの鋼材を四角形断面に組み合わせて溶接接合した二鋼材溶接角形鋼管がある。
この種の従来の二鋼材溶接角形鋼管は、図１４のように、２本の溝形鋼５１を互いに向き合わせ、フランジの先端同士を突き合わせ溶接した構造である。製造した角形鋼管５２を所定長さに切断すればダイアフラムが不要な接合部コア５２’として用いることができる。この接合部コア５２’は対向する２辺の中央に溶接ビードｗができる。
特許文献３（実開昭５４−１１６９１０  内側隅部に膨出隅肉を有する角形鋼管柱）は、ノンダアフラムコアを想定しているものでなく、ダイアフラムを不要とする剛性の高い角形鋼管柱を得るためのものであるが、熱間圧延で製造した内側隅部に膨出隅部を持つ特殊断面の溝形鋼を２丁合わせに溶接接合（すなわち互いに向き合わせ、フランジの先端同士を突き合わせ溶接接合）して角形鋼管柱とするものである。この角形鋼管柱を所定長さに切断してノンダアフラムコアとすることができる。
特許文献４（特許２９１５１４９号  角形鋼管柱）も、特許文献１と同じく、ノンダアフラムコアを想定しているものでなく、ダイアフラムを不要とする剛性の高い角形鋼管柱を得るためのものであり、特許文献３と概ね同じある。
【特許文献１】特公昭４９−１７４５１
【特許文献２】特開２００１−２４８２３４
【特許文献３】実開昭５４−１１６９１０
【特許文献４】特許２９１５１４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の鋳造による製造方法は、基本的には1個造りなので、製造能率が低く、製造コストが極めて高くなる。
また、溝形鋼の２丁合わせ溶接による製造方法の場合、溶接作業の作業性が製造コストに大きく影響するので、少しでも溶接作業の作業性を向上させることが望まれる。
溶接に際して溶接部に裏当て金を添えることが必要であるが、この裏当て金を不要にできれば、溶接作業の作業性を向上させることができ、望ましい。
本願出願人が先に出願した山形鋼の２丁合わせ溶接による柱梁接合部コア（特願平2007-157461、特願平2008-138799）は、溝形鋼の２丁合わせ溶接に対して種々の利点を持つが、同じく溶接部に裏当て金を添えて溶接するものであり、この裏当て金を不要にできれば望ましい。
製造能率が低くコストの極めて高くなる鋳造法によらずに、鋼材の２丁合わせ溶接方式で、かつ裏当て金が不要で溶接の作業性が良好なノンダイアフラム型の柱梁接合部コアを製造できることが望まれる。
【０００８】
ところで、鉄骨構造建築物における柱２と梁３との接合部は、図１３に示すように、隅柱の場合と、側柱の場合と、中柱の場合とで、接合態様が異なる。
隅柱では、その両側の梁は、隅柱の隅と反対の内側の二面ａのそれぞれ幅方向外側縁に寄せた位置に接合される。
側柱では、側方に向く左右の梁が側柱の左右側面ｂにおける幅方向外側縁に寄せた位置に接合され、内側に向く梁が側柱の内側の面ｃの幅方向中央の位置に接合される。
中柱では、四方の梁がいずれも中柱の４つの面ｃのそれぞれ幅方向中央の位置に接合される。
【０００９】
したがって、柱２と梁３との接合部に溝形鋼２丁合わせの接合部コア５２’を用いる場合、接合部コア５２’における溶接ビードｗの位置との関係で、図１５、図１６に示すような柱梁接合態様となる。
すなわち、隅柱では、図１５（イ）、図１６（イ）に示すように、一方の梁３ａのフランジが必ず接合部コア５２’の溶接ビードｗと干渉する（突き当たる）。他方の梁３ｂは干渉しない。
側柱では、図１５（ロ）に示すように、左右の梁３ｃ、３ｄは溶接ビードｗと干渉しないが、内側に向く梁３ｅは図１６（ロ）にも示すように、そのウエブ部分で溶接ビードｗと干渉する。
中柱では、図１５（ハ）、図１６（ロ）に示すように、四方の梁３のうちの二方の梁３ｆ、３ｇが必ずウエブ部分で溶接ビードｗと干渉する。他の二方の梁３ｈ、３ｉは干渉しない。
【００１０】
接合部コアの溶接ビードは盛り上がっているので、上記のように梁のウエブ部分やフランジが接合部コアの溶接ビードと干渉する部分では、溶接ビードのその干渉部分を削って表面を平らにしなければならない。溶接ビードの研削は通常、ディスクグラインダを溶接ビードに押し当てて研削するが、その研削作業は容易な作業ではなく多大な工数を要し、鉄骨骨組の組立ての施工性が悪い。
【００１１】
本発明は上記背景のもとになされたもので、溝形鋼によらない、かつ、裏当て金を必要としない鋼材２丁合わせ溶接により、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コアを容易に製造可能にすることを目的とし、また、Ｈ形鋼の梁を柱梁接合部コアに溶接接合する際に、隅柱、側柱、中柱のいずれの場合でもＨ形鋼梁が接合部コアの溶接ビード部分と干渉することを容易に避けることを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する請求項１の発明は、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼であって、
一方のフランジが他方のフランジより前記山形鋼の板厚分短いとともに、前記短いフランジの先端部に、開先面及び裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする。
裏当て金機能突出部とは、溶接時に溶融金属の抜け落ちを防ぐ裏当て金として機能する部分である。
【００１３】
請求項２は、請求項１の熱間圧延山形鋼において、
短いフランジの先端部の形状が、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、このレ形開先面につながるルートフェイス、及び、前記ルートフェイス近傍でフランジ内面側へ突出する内向き突出部とこの内向き突出部からさらにフランジ長手方向前方に突出する先方突出部とからなる裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３は、請求項１の熱間圧延山形鋼において、
短いフランジの先端部の形状が、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、このレ形開先面の先端部近傍でフランジ内面側へ突出した裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４は、請求項１の熱間圧延山形鋼において、
短いフランジの先端部の形状が、フランジ外面側に傾斜したレ形開先面、及び、フランジ内面側の面が前記レ形開先面と同方向に傾斜して前記レ形開先面の先端で一定の厚みｋが形成される裏当て金機能突出部を有する断面形状であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管を、山形鋼２丁合わせ溶接により製造するための熱間圧延山形鋼であって、
一方のフランジが他方のフランジより若干短いとともに、前記短いフランジの先端部にフランジ外面側に傾斜したレ形開先面を有し、他方の長いフランジの先端部に、当該２つの山形鋼を方形に仮組みした時に前記一方のフランジの先端部を載せることができる段差状切欠きを有する断面形状であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コア用の角形鋼管であって、
請求項１〜５のいずれか記載の山形鋼を２つ方形に仮組みし、この仮組み状態で突き合わされるフランジ先端部どうしを互いに溶接接合した構成であることを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、ノンダイアフラム型の柱梁接合部コアであって、
請求項６の柱梁接合部コア用角形鋼管を所定長さに切断して構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、Ｈ形鋼の梁と角形鋼管柱とを接合する柱梁接合部構造であって、
角形鋼管柱である上下階の隅柱が請求項７の柱梁接合部コアを介して溶接接合されるとともに、当該柱梁接合部コアは、その２箇所の溶接部を結ぶ対角線方向が、当該隅柱の両側のＨ形鋼梁のなす直角を２等分する方向となるような配置で両側のＨ形鋼梁と溶接接合されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、Ｈ形鋼の梁と角形鋼管柱とを接合する柱梁接合部構造であって、
角形鋼管柱である上下階の側柱が請求項７の柱梁接合部コアを介して溶接接合されるとともに、当該柱梁接合部コアは、山形鋼の前記開先面を有さない方のフランジが左右の面となるような配置で左右のＨ形鋼梁と溶接接合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１〜請求項４の山形鋼は、一方のフランジが他方のフランジより山形鋼の板厚分短いとともに、前記短いフランジの先端部に、開先面及び裏当て金機能突出部を有する断面形状であり、熱間圧延された素材の段階で既に開先面を有し、かつ、裏当て金として機能する部分を一体に備えている。
したがって、請求項６のように、２つの山形鋼を方形に仮組みし、この仮組み状態で突き合わされるフランジ先端部どうしを互いに溶接接合する際に、別途開先加工を行うことが不要である上に、溶接部に別途裏当て金を仮付けする煩雑な作業は不要であり、溶接の作業性が大幅に向上する。
【００２２】
請求項５の山形鋼によれば、レ形開先面を持つ一方の短いフランジの先端部を他方の長いフランジの先端部の段差状切欠き部に載せることで適切な開先が形成されるので、やはり別途開先加工を行うことが不要である上に、溶接部に別途裏当て金を仮付けする煩雑な作業は不要であり、溶接の作業性が大幅に向上する。
また、この山形鋼では、長いフランジ及び短いフランジの両先端部とも通常の山形鋼の先端部形状と異ならせているが、その先端部形状は厚み方向の突出部を持たない単純な形状であり、圧延は容易である。
【００２３】
請求項８の柱梁接合部構造によれば、Ｈ形鋼の梁が、隅柱に用いられた柱梁接合部コアの溶接ビードと干渉しないようにすることが可能である。
これにより、ディスクグラインダで溶接ビードを削るという容易でない作業が全く不要となり、鉄骨骨組の組立ての施工性が大幅に向上する。
請求項９の柱梁接合部構造によれば、Ｈ形鋼の梁が、側柱に用いられた柱梁接合部コアの溶接ビードと干渉しないようにすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の柱梁接合部コア用角形鋼管製造用の山形鋼、及び、これを用いて製造した角形鋼管、及び、この角形鋼管による柱梁接合部コア、及び、この柱梁接合部コアを用いた柱梁接合部構造の実施例を、図１〜図１３を参照して説明する。
【実施例１】
【００２５】
図４に本発明の一実施例の柱梁接合部コア用角形鋼管製造用の山形鋼１１を示し、図３にこの２つの山形鋼１１を２丁合わせ溶接して柱梁接合部コア用角形鋼管１とする際に方形に仮組みした状態を示す。
この山形鋼１１は、熱間圧延による山形鋼であり、長さが山形鋼の板厚分互いに異なるフランジ１１ａ、１１ｂを有する不等辺の山形鋼であり、短いフランジ１１ｂの先端部に、開先面１１ｃ及び裏当て金機能突出部１１ｄを有する断面形状である。
前記開先面１１ｃは、図３の要部を拡大した図５にも示すように、フランジ外面側（図４、図５で下側）に傾斜したレ形開先面１１ｃ１とこのレ形開先面１１ｃ１につながるルートフェイス１１ｃ２とからなる。
前記裏当て金機能突出部１１ｄは、前記ルートフェイス１ｃ２の近傍でフランジ内面側（図４、図５で上側）へ突出する内向き突出部１１ｄ１と、この内向き突出部１１ｄ１からさらにフランジ長手方向前方に突出する先方突出部１１ｄ２とからなる。
先方突出部１１ｄ２の突出寸法ｇは、図３のように２つの山形鋼１１を方形に仮組みした時にルートギャップとなる。
ここで、山形鋼の直角を挟むフランジ面をフランジ内面、その反対側をフランジ外面とする。
山形鋼１１の長いフランジ１１ａの長さをＢ、短いフランジ１１ｂの長さをＢ’、板厚をｔで示す。
長いフランジ１１ａの長さＢは柱梁接合部コアの辺寸法Ａに等しく、したがって、角形鋼管柱の辺寸法Ａ０より僅かに長い（図１２（ロ）参照）。
短いフランジ１１ｂの長さＢ’は、長いフランジの長さＢより板厚ｔ分短くする。実際には、溶接縮みｄを考慮して、Ｂ’＝Ｂ−ｔ＋ｄ  とするとよい。
【００２６】
図１は上記の山形鋼１１を用いて製造した柱梁接合部コア用角形鋼管１の断面図、図２は図１の柱梁接合部コア角形鋼管１の断面を角形鋼管柱２の断面と対比させた図、図３は図１の角形鋼管１を製造する要領を説明する図である。
【００２７】
上記の柱梁接合部コア用角形鋼管（以下、場合により単に角形鋼管という）１は、先に説明した図１２に示すように角形鋼管柱２とＨ形鋼梁３との柱梁接合部とされる柱梁接合部コア１’に用いる角形鋼管であり、後述するように、前記山形鋼１１の２丁合わせ溶接により製造される。
そして、この角形鋼管１を所定長さに切断すれば、柱梁接合部コア１’が得られる。したがって、図１、図２は柱梁接合部コア１’の断面図でもある。
この柱梁接合部コア１’はダイアフラムなしの柱梁接合部コアであり、柱２と梁３との接合部に設けられて、梁３に作用する曲げモーメント等の応力を、このダイアフラムなし柱梁接合部コア１’を介して鋼管柱２に伝達する。
【００２８】
この柱梁接合部コア１’用の角形鋼管１は、前記山形鋼１１の２丁合わせ溶接により製造される。
すなわち、一方の山形鋼１１の短辺（短いフランジ）１１ｂの先端部の裏当て金機能突出部１１ｄの先端が、他方の山形鋼１１の長辺（長いフランジ）１１ａの先端部内面に突き当たるような態様で方形に仮組みする。
これにより、一方の山形鋼１１の短辺１１ｂの先端部の開先面１１cと、他方の山形鋼１１の長辺１１ａの先端部内面との間にルートギャップｇの開先が形成されると同時に、前記短辺１１ｂの先端部の裏当て金機能突出部１１ｄが溶融金属の抜け落ちを防ぐ裏当て金として機能する状態になる。
この状態で溶接接合すると、四角形の１つの対角線方向にのみ溶接部がある二鋼材溶接角形鋼管である正方形の柱梁接合部コア用の角形鋼管１が得られる。図１等において溶接金属部をハッチングで示す。
この角形鋼管１を所定の長さに切断して柱梁接合部コア１’が得られる。
【００２９】
この柱梁接合部コア１’を用いる鉄骨骨組の柱は、図１２で説明した通り、上下階の角形鋼管柱２がこの柱梁接合部コア１’を介して溶接接合された構造であるが、この鉄骨骨組における柱梁接合部コア１’と梁３との接合部は、図９（イ）、（ロ）、（ハ）のような接合態様とする。
すなわち、隅柱では、図９（イ）のように、柱梁接合部コア１’を、その２箇所の溶接部（溶接ビードｗ）を結ぶ対角線方向が、当該隅柱の両側の梁３ａ、３ｂのなす直角を２等分する方向（１点鎖線Ｍの方向）となるように配する。
この態様でＨ形鋼の梁３が柱梁接合部コア１’の面に溶接接合される場合、図から明らかな通り、梁３が柱梁接合部コア１’の溶接ビードｗと干渉することはない。
また、側柱では、図９（ロ）のように、柱梁接合部コアの長辺１１ａが側柱の左右面となるように配する。これにより左右の梁３ｃ、３ｄが溶接ビードｗと干渉することはない。また、中柱側に向かう梁３ｅは柱梁接合部コア１’の幅方向中央に位置するので、そしてＨ形鋼である梁３のフランジの幅は柱梁接合部コア１’の幅より充分短いので、梁３ｅが柱梁接合部コア１’の溶接ビードｗと干渉することはない。
また、中柱では、図９（ハ）に示すように、四方の梁３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉがいずれも接合部コア１’の面の幅方向中央の位置に接合されるので、四方のいずれの梁３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉも柱梁接合部コア１’の溶接ビードｗと干渉しない。
上記の通り、この柱梁接合部コア１’によれば、隅柱、側柱、中柱のいずれに用いる場合でも、梁３が柱梁接合部コア１’の溶接ビードｗと干渉することはない。
【００３０】
なお、上記の柱梁接合部コア１’は、隅柱の場合、図１０（イ）のような配置とすると、一方の梁３ｂのフランジが溶接ビードｗと干渉するので、そのような配置とはしない。
また、側柱の場合、図１０（ロ）のような配置とすると、左右の一方の梁３ｄのフランジが溶接ビードｗと干渉するので、そのような配置とはしない。
中柱の場合、柱梁接合部コア１’をどのような向きに配置しても、梁３が溶接ビードｗと干渉することはないので、柱梁接合部コア１’の向きに特に制限はない。
【００３１】
上記柱梁接合部構造における角形鋼管柱２及びＨ形鋼梁３のサイズについての具体例を、図１１を参照して説明する。
柱梁接合部コアのサイズとして□200mm（Ao＝200mm）または、□250mm（Ao＝250mm）、溶接ビードが角部から50mm以下の位置にある断面での例を示す。なお、柱梁接合部コアのサイズ□２００あるいは□２５０とは、Ao＝200mmの角形鋼管柱あるいはAo＝250mmの角形鋼管柱に用いる柱梁接合部コアという意味であり、柱梁接合部コアの実際の辺寸法Ａは前述した通りＡ０より僅かに長い。
柱梁接合部コアの幅方向中央の位置に配置されるH形鋼梁の場合、□200mmの柱梁接合部コアに対してH200×100(フランジ幅Ｅ＝100mm)のフランジ幅以下のH形鋼梁では溶接ビードとH形鋼のフランジは干渉することはない。同様に、□250mmの柱梁接合部コアに対してH300×150(フランジ幅Ｅ＝150mm)のフランジ幅以下のH形鋼梁では溶接ビードとH形鋼のフランジは干渉することはない。
一方、柱梁接合部コアの幅方向端縁に一方のフランジ端を合せて配置されるH形鋼梁の場合、□200mmの柱梁接合部コアに対してH300×150(フランジ幅Ｅ＝150mm)のフランジ幅以下のH形鋼梁では溶接ビードとH形鋼のフランジは干渉することはない。
同様に、□250mmの柱梁接合部コアに対してH400×200(フランジ幅Ｅ＝200mm)のフランジ幅以下のH形鋼梁では溶接ビードとH形鋼のフランジは干渉することはない。
【００３２】
上述の山形鋼１１は、例えば、上下ロールによる孔型を通す２ロール孔型圧延により製造することができる。規格の山形鋼とは一方のフランジ先端部の形状が異なるだけなので、使用する圧延ロールは、規格の山形鋼を圧延する圧延ロールに対して若干の変更で済み、規格の山形鋼を製造する場合と比べて大きくコストアップとなることはない。
また、山形鋼は溝形鋼と比べて一般に、使用するロール孔型が単純であり、また、板厚変更に対しても対応が容易である等のために、安価に製造できる。
例えば、特開平１１−２８５０２の「溝形鋼の圧延法」は、従来の圧延法により「角型コラムの素材となる溝形鋼を圧延しようとする際の問題（段落番号[０００９]）」を背景として、「ウエブ、フランジそれぞれの外寸法が一定であって厚さが異なる同一シリーズの多種の外法一定溝形鋼の製造に好適な溝形鋼の圧延法」（段落番号[０００１]）を提供することを目的とするものであるが、従来の問題として「厚さが種々異なると、成品の外幅（ウエブ１１の高さＷ、およびフランジ１２ａ、１２ｂの幅Ｂ）が変化してしまうので、それを専用の圧延ロールが必要となる等により、費用が嵩み、稼働率が低下し、生産性が低下する」というコストアップとなる事情を述べている（段落番号[００１１]）が、山形鋼の圧延にはそのようなコストアップとなる要素は溝形鋼と比べて少ない。
なお、本発明の山形鋼１１は、短いフランジ１１ｂの先端部に裏当て金機能突出部１１ｄを有する点では複雑な断面形状であるが、山形鋼の圧延においてフランジの先端部の形状を若干変形させることは比較的容易であり、コストアップとなる要素は少ない。
また、溝形鋼は保管時あるいは搬送時等に多数積み重ねる場合、空間が多く生じるので、効率が悪いが、山形鋼は隙間なく一方向で積み重ねることができるので、効率的であり、保管時や搬送時や製造現場における取回し易さなどの種々の場面で、溝形鋼と比べて有利となりコストが安く済む。
上記のように、二鋼材溶接角形鋼管を製造する方法として、山形鋼による２丁合わせ溶接は、溝形鋼の２丁合わせ溶接と比べて種々の点で有利である。
【実施例２】
【００３３】
図６は本発明の他の実施例を示すもので、２つの山形鋼を方形に仮組みした状態の要部を示す図（図５に相当する図）である。山形鋼を２１で示し、その長いフランジを２１ａ、短いフランジを２１ｂで示す。
この山形鋼２１における短いフランジ２１ｂの先端部の形状は、フランジ外面側（図６で下側）に傾斜したレ形開先面２１ｃ、及び、このレ形開先面２１ｃの先端部近傍でフランジ内面側（図６で上側）へ突出した裏当て金機能突出部２１ｄを有する断面形状である。短いフランジ２１ｂの長さＢ’は図１〜図５の実施例と同じ（Ｂ’＝Ｂ−ｔ＋ｄ）である。
【００３４】
この場合、ルートフェイス相当部分及びルートギャップ相当部分を持たない溶接となる。ルートギャップ相当部分を持たないので、裏当て金機能突出部２１ｄが小さくかつ簡単な形状で済み、圧延が容易である。
【実施例３】
【００３５】
図７は本発明のさらに他の実施例を示すもので、２つの山形鋼を方形に仮組みした状態の要部を示す図（図５に相当する図）である。山形鋼を３１で示し、その長いフランジを３１ａ、短いフランジを３１ｂで示す。
この山形鋼３１における短いフランジ３１ｂの先端部の形状は、フランジ外面側（図７で下側）に傾斜したレ形開先面３１ｃ、及び、フランジ内面側（図７で上側）の面３１ｄ’が前記レ形開先面３１ｃと同方向に傾斜して前記レ形開先面３１ｃの先端で一定の厚みｋが形成される裏当て金機能突出部３１ｄを有する断面形状である。短いフランジ３１ｂの長さＢ’は図１〜図５の実施例と同じ（Ｂ’＝Ｂ−ｔ＋ｄ）である。
【００３６】
この場合も、ルートフェイス相当部分及びルートギャップ相当部分を持たない溶接となる。この裏当て金機能突出部３１ｄの形状は、短いフランジ３１ｂの先端部が全体としてフランジ内面側に斜めに突出する単純な形状であり、その部分の圧延は容易である。
【実施例４】
【００３７】
図８は本発明のさらに他の実施例を示すもので、２つの山形鋼を方形に仮組みした状態の要部を示す図（図５に相当する図）である。山形鋼を４１で示す。
この山形鋼４１は、前述の各実施例と同様に長いフランジ４１ａと短いフランジ４１ｂとを有するが、短いフランジ４１ｂの先端部にフランジ外面側（図８で下側）に傾斜したレ形開先面４１ｃを有し、長いフランジ４１ａの先端部に、当該２つの山形鋼４１を方形に仮組みした時に前記短いフランジの先端部を載せる棚部４１d’のある段差状切欠き４１ｄを有する断面形状である。
短いフランジ４１ｂの長さＢ”は、前述の各実施例の長さＢ’より若干長い（Ｂ”＝Ｂ’＋β＝Ｂ−ｔ＋β）。段差状切欠き４１ｄにおける短いフランジ４１ｂの先端部が載る棚部４１ｄ’の長さｊは前記βより若干長くする（ｊとβとの差ｇ（ｇ＝ｊ−β）はルートギャップ相当となる）。また、段差状切欠き４１ｄの高さｈは板厚ｔと等しくする。
【００３８】
２つの前記山形鋼４１を仮組みする際、レ形開先面４１ｃを持つ一方の山形鋼４１の短いフランジ４１ｂの先端部を、他方の山形鋼４１の長いフランジ４１ａの先端部の段差状切欠き４１ｄの棚部４１ｄ’に載せることで、適切な開先が形成されるので、前述の各実施例と同様に、別途開先加工を行うことが不要である上に、溶接部に別途裏当て金を仮付けする煩雑な作業は不要であり、溶接の作業性が大幅に向上する。
また、この山形鋼４１では、長いフランジ４１ａ及び短いフランジ４１ｂの両先端部とも通常の山形鋼の先端部形状と異なるが、その先端部形状は板厚方向の突出部を持たない単純な形状であり、圧延は容易である。
【００３９】
なお、上記各実施例の図面で、シャープな形で図示された山形鋼の各所の角部は、圧延で形成されたものであるから、実際には若干のアールが付いている。
また、上記の山形鋼１１、２１、３１における長いフランジ１１ａ、２１ａ、３１ａの先端部は通常の山形鋼と同様な形状であるが、その形状は、短いフランジの先端部との間に開先が形成されるものであれば、特に限定されない（但し、長さは短いフランジより長い）。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例の柱梁接合部コア用の角形鋼管の断面図である。
【図２】図１の柱梁接合部コア角形鋼管の断面を角形鋼管柱の断面と対比させた図である。
【図３】図１の柱梁接合部コア用の角形鋼管を製造する要領を説明する図である。
【図４】図１の柱梁接合部コア用の角形鋼管の製造に用いる本発明の一実施例の山形鋼の断面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】本発明の他の実施例の山形鋼及び柱梁接合部コアを示すもので、図５に相当する図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例の山形鋼及び柱梁接合部コアを示すもので、図５に相当する図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例の山形鋼及び柱梁接合部コアを示すもので、図５に相当する図である。
【図９】本発明を採用した構築物の鉄骨骨組におけるＨ形鋼梁と柱梁接合部コアとの接合態様を説明するもので、（イ）は隅柱の場合、（ロ）は側柱の場合、（ハ）は中柱の場合である。
【図１０】本発明によるＨ形鋼梁と柱梁接合部コアとの接合態様として採用しない例を説明するもので、（イ）は隅柱の場合、（ロ）は側柱の場合である。
【図１１】上記実施例で使用される角形鋼管柱及びＨ形鋼梁のサイズについての具体例を説明するための図であり、（イ）は中柱及び一部の側柱の場合、（ロ）は隅柱及び他の一部の側柱の場合である。
【図１２】ノンダイアフラム工法に用いる柱梁接合部コアを説明するもので、（イ）は柱梁接合部近傍の部分縦断面図、（ロ）は梁を省いて示したＡ−Ａ断面図である。
【図１３】構築物の鉄骨骨組におけるＨ形鋼梁と角形鋼管柱との一般的な接合態様を説明する平面図である。
【図１４】従来の二鋼材溶接角形鋼管による柱梁接合部コアの断面図である。
【図１５】Ｈ形鋼の梁を図１４の柱梁接合部コアに接合する場合に、梁が柱梁接合部コアの溶接ビードと干渉する問題を説明するもので、（イ）は隅柱の場合、（ロ）は側柱の場合、（ハ）は中柱の場合である。
【図１６】図１５に示した従来の問題点を斜視図で示したもので、（ロ）はＨ形鋼梁が柱梁接合部コアの幅方向中央の位置に接合される場合、（イ）はＨ形鋼梁が柱梁接合部コアの幅方向縁部に寄って接合される場合である。
【符号の説明】
【００４１】
１    柱梁接合部コア用の角形鋼管
１’  柱梁接合部コア
２    角形鋼管柱
３    梁
１１、２１、３１、４１  熱間圧延山形鋼
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ    長いフランジ（長辺）
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ    短いフランジ（短辺）
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ    開先面
１１ｃ１  レ形開先面
１１ｃ２  ルートフェイス
１１ｄ、２１ｄ、３１ｄ    裏当て金機能突出部
１１ｄ１  内向き突出部
１１ｄ２  先方突出部
３１ｄ’  フランジ内面側の面
４１ｄ  段差状切欠き
４１ｄ’  棚部
Ａ  柱梁接合部コアの辺寸法
Ａ０  角形鋼管柱の辺寸法
Ｂ  山形鋼の長辺長さ
Ｂ’、Ｂ”  山形鋼の短辺長さ
ｔ０  角形鋼管柱の板厚
ｔ    柱梁接合部コアの板厚（＝角形鋼管の板厚＝山形鋼の板厚）
ｄ    溶接縮み
【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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