(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管からなる柱材の側部に鋼製の梁材を取り付ける柱梁接合構造であって、
梁材の端部を、梁材に作用する主に軸力とせん断力に対して抵抗する梁端接合要素で柱材に接合し、柱材の梁端接合要素より下方に補剛部が設けられ、
前記補剛部は、第１の受け材と該第１の受け材より上位にある第２の受け材を備えており、
梁材の下フランジにおける梁端から離れた箇所に方杖型接合要素の上端部が取り付けられるとともに、該方杖型接合要素の下端部が第１の受け材に取り付けられており、
前記梁材の下フランジにおける梁材端部近傍には横座屈防止材の上端部が取り付けられるとともに、該横座屈防止材の下端部が第２の受け材に取り付けられていることを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項２】
柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた外ダイアフラム、又は、内ダイアフラム、又は通しダイアフラム、又は鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部であることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項３】
柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた外ダイアフラムであり、前記第１の受け材は、前記上下の外ダイアフラム間に渡して固定した鉛直リブ状部材であることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項４】
柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた内ダイアフラムであり、前記第１の受け材は、柱材における前記上下の内ダイアフラム位置の側面に溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項５】
柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた通しダイアフラムであり、前記第１の受け材は、柱材における前記上下の通しダイアフラムにそれぞれ溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項６】
柱材の前記補剛部は、柱材の内部を鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部であり、前記第１の受け材は、柱材における前記鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部の上部及び下部位置の側面にそれぞれ溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項７】
柱材の前記補剛部は、柱の一部として柱材の途中に介在溶接固定された、柱材と概ね同径で柱材の板厚より板厚が厚い短尺の厚肉鋼管であり、
前記第１の受け材は、前記厚肉鋼管の上下２箇所の側面に溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項８】
前記横座屈防止材は、折曲鋼板であり、上端側に梁の下フランジに面接触する水平板部を有し、下端側に水平板状の第２の受け材に面接触する水平板部を有することを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【請求項９】
横座屈防止材がＺ形断面部材であることを特徴とする請求項８記載の柱梁接合構造。
【請求項１０】
前記横座屈防止材が、ウエブを柱材側面に面して配置する溝形断面部材であることを特徴とする請求項８記載の柱梁接合構造。
【請求項１１】
前記方杖型接合要素は、当該方杖型接合要素に作用する軸力に対して抵抗する鉛直板部と前記鉛直板部の上端に一体に設けた、梁材の下フランジに接合するための水平板部とからなる本体部と、前記本体部の鉛直板部に作用する軸力で鉛直板部が横座屈するのを防止するが鉛直板部に作用する軸力は負担しないように本体部に取り付けた接合要素座屈防止部材とからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の柱梁接合構造。
【請求項１２】
前記方杖型接合要素の本体部の鉛直板部が、その中間部の板幅が狭い形状であり、接合要素座屈防止部材は、鉛直板部の前記中間部の幅狭の部分を囲む矩形筒断面形状をなしていることを特徴とする請求項１１記載の柱梁接合構造。
【請求項１３】
請求項１の柱梁接合構造において、方杖型接合要素が請求項１１における方杖型接合要素であり、かつ、第１の受け材が請求項３〜７のいずれかにおける第１の受け材である場合に、方杖型接合要素の本体部の鉛直面部の下端と鉛直リブ状の第１の受け材の先端とを対向させるとともに、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板を添わせ、添板と鉛直板部及び鉛直リブとをそれぞれボルトで接合したことを特徴とする柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼構造建築物等の鋼構造物を構築する際に、角形鋼管などの鋼管からなる柱材の側部にＨ形綱、Ｉ形綱、Ｃ形綱等の鋼製の梁材を取り付ける柱梁接合構造であって、損傷制御性を向上させた柱梁接合構造に関し、特に、梁材の横座屈（梁軸と直角水平方向の力によるねじれ）の防止を図った柱梁接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼構造建築物を構築する場合、鋼製の柱材の梁接合部にダイアフラムを設け、このダイアフラム部分に鋼製の梁材を溶接接合する柱梁接合構造が広く採用されている。
このダイアフラム方式の柱梁接合構造は、耐震性に優れた鋼構造物を構築するために有効であるが、溶接接合によるこの種の柱梁接合部は、大地震時には一定量までの塑性変形は許容しつつ耐力を確保するように設計されているので、被災時の補修が困難で多大の補修費用が必要となる。
【０００３】
このような課題を改善するものとして、柱梁接合部に方杖型接合要素を設けて、大地震時には骨組損傷制御により被害を接合要素の範囲に止め、接合要素の交換のみの補修で済む柱梁接合構造が開発され特許登録されている（特許文献１：特許第3629638号）。
この柱梁接合構造は、柱材の端部を設計上ピン仮定方式（梁に作用する軸力＋剪断力に対して主に抵抗する接合要素により接合する方式）にて柱材側にボルト接合するとともに、梁端から所定距離離れた箇所と柱材の梁下端面より下位の箇所とを方杖型接合要素（主に軸力が作用する方杖状の接合要素であって、制振機構を有する接合要素）で連結した構造である。
【０００４】
また、上記特許文献１の柱梁接合構造では、柱と梁の接合要素（軸力＋せん断力抵抗接合要素）が設計上ピン接合であり、地震時や強風時に梁に作用する梁軸直角方向水平力に対する抵抗力（横座屈抵抗力（ないしねじれ抵抗力））が不足することから、この横座屈抵抗力の問題を解決する技術として、特許文献２（特許第3678709号「柱と梁の接合構造」）がある。
【０００５】
特許文献２は、梁端部の下フランジを横座屈防止部材（主に梁のねじれに対して抵抗し梁軸方向の動きは許容するねじれ抵抗接合要素）で柱と接合するというものであり、この横座屈防止部材により、梁の横座屈を防止する。
この特許文献２では、柱材として種々の断面形状が想定される旨の記載（段落番号[０００１]）を一応しているが、実施例ではＨ形鋼の場合のみである。角形鋼管からなる柱材は、従来例としてのスプリットティー接合方式の柱梁接合構造としてのみ記載している（図１７）。なお、実施例では、スプリットティーを角形鋼管である柱材に接合する手段としてワンサイドボルトを用いている。
【０００６】
なお、特許文献１では、殆んどがＨ形鋼の柱材である実施例のなかで、角形鋼管による柱材の場合も記載（図８、図９）している。すなわち、方杖型接合要素（つなぎ材２３、２４）の下端部を角形鋼管である柱材２５に接合している。この場合の接合手段も、やはりワンサイドボルト５を用いるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６２９６３８号
【特許文献２】特許第３６７８７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
柱材が開放断面であるＨ形鋼であれば、方杖型接合要素の下端部、あるいは横座屈防止材の下端部を通常のボルト（片側施工のワンサイドボルトでなく、ナットを螺合させ両側から操作する両側施工のボルト）で柱材に接合する構造を容易に採用できる。
しかし、角形鋼管を柱として使用する場合は、閉鎖断面であるため通常の両側施工のボルトでは締め付けができず、上記の通り、片側から固定可能な特殊ボルトであるワンサイドボルトを使用しての固定となる。しかし、ワンサイドボルトは特殊なため、通常の両側施工のボルトに対して価格が高い。
また、ワンサイドボルトを用いる場合は、締め付けるための専用工具が必要となり、ワンサイドボルトの種類により必要な工具の種類も異なるため、不便かつ煩雑であり、作業性を低下させる。
また、柱にボルトを用いて直接固定する場合は、柱にボルト孔を設けるため断面欠損箇所が増えるので、その断面欠損により柱の断面の有効活用の点で不利な設計となり、経済設計の面から不利である。
【０００９】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、柱材が鋼管である場合に、方杖型接合要素あるいは横座屈防止材を柱材に接合する手段として、特殊なワンサイドボルトによらずに一般的な両側施工のボルトを使用することが可能な柱梁接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する請求項１の発明は、鋼管からなる柱材の側部に鋼製の梁材を取り付ける柱梁接合構造であって、
梁材の端部を、梁材に作用する主に軸力とせん断力に対して抵抗する梁端接合要素で柱材に接合し、柱材の梁端接合要素より下方に補剛部が設けられ、
前記補剛部は、第１の受け材と該第１の受け材より上位にある第２の受け材を備えており、
梁材の下フランジにおける梁端から離れた箇所に方杖型接合要素の上端部が取り付けられるとともに、該方杖型接合要素の下端部が第１の受け材に取り付けられており、
前記梁材の下フランジにおける梁材端部近傍には横座屈防止材の上端部が取り付けられるとともに、該横座屈防止材の下端部が第２の受け材に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた外ダイアフラム、又は、内ダイアフラム、又は通しダイアフラム、又は鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた外ダイアフラムであり、前記第１の受け材は、前記上下の外ダイアフラム間に渡して固定した鉛直リブ状部材であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた内ダイアフラムであり、前記第１の受け材は、柱材における前記上下の内ダイアフラム位置の側面に溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする。
【００１４】
請求項５は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱材の上下２箇所に設けた通しダイアフラムであり、前記第１の受け材は、柱材における前記上下の通しダイアフラムにそれぞれ溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする請求項１記載の柱梁接合構造。
【００１５】
請求項６は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱材の内部を鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部であり、前記第１の受け材は、柱材における前記鉛直スチフナで補剛した柱梁接合部の上部及び下部位置の側面にそれぞれ溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする。
【００１６】
請求項７は、請求項１の柱梁接合構造において、柱材の前記補剛部は、柱の一部として柱材の途中に介在溶接固定された、柱材と概ね同径で柱材の板厚より板厚が厚い短尺の厚肉鋼管であり、
前記第１の受け材は、前記厚肉鋼管の上下２箇所の側面に溶接固定した水平板と前記上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状部材とからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項８は、請求項１の柱梁接合構造において、前記横座屈防止材は、折曲鋼板であり、上端側に梁の下フランジに面接触する水平板部を有し、下端側に水平板状の第２の受け材に面接触する水平板部を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項９は、請求項８の柱梁接合構造において、横座屈防止材がＺ形断面部材であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０は、請求項８の柱梁接合構造において、前記横座屈防止材が、ウエブを柱材側面に面して配置する溝形断面部材であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１は、請求項１〜１０のいずれか１項の柱梁接合構造において、前記方杖型接合要素は、当該方杖型接合要素に作用する軸力に対して抵抗する鉛直板部と前記鉛直板部の上端に一体に設けた、梁材の下フランジに接合するための水平板部とからなる本体部と、前記本体部の鉛直板部に作用する軸力で鉛直板部が横座屈するのを防止するが鉛直板部に作用する軸力は負担しないように本体部に取り付けた接合要素座屈防止部材とからなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２は、請求項１１の柱梁接合構造において、前記方杖型接合要素の本体部の鉛直板部が、その中間部の板幅が狭い形状であり、接合要素座屈防止部材は、鉛直板部の前記中間部の幅狭の部分を囲む矩形筒断面形状をなしていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３は、請求項１の柱梁接合構造において、方杖型接合要素が請求項１１における方杖型接合要素であり、かつ、第１の受け材が請求項３〜７における第１の受け材である場合に、方杖型接合要素の本体部の鉛直面部の下端と鉛直リブ状の第１の受け材の先端とを対向させるとともに、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板を添わせ、添板と鉛直板部及び鉛直リブとをそれぞれボルトで接合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、方杖型接合要素及び横座屈防止材を、閉鎖断面の鋼管である柱材に直接ではなく、柱材の補剛部に設けた第１の受け材又は第２の受け材に接合するので、片側から接合可能な特殊なワンサイドボルトを使用する必要がなく、一般的な両側施工のボルトで接合することができる。
特殊なワンサイドボルトが不要であり、一般的な工具で施工可能なので、不便さはなく作業性も良好である。
また、柱材に直接接合するものではないので、柱材にボルト孔を設ける必要がなく、したがって、ボルト孔による断面欠損箇所がなくなるので、柱材の断面を有効に活用でき、経済的な設計の柱とすることができる。
【００２４】
柱材側に方杖型接合要素の下端部を接合する第１の受け材を設ける構造として、請求項２のように、柱材の上下２箇所に設けた外ダイアフラム、又は、内ダイアフラム、又は通りダイアフラム、又は鉛直スチフナでにより、柱材の補剛部を構成すると、方杖型接合要素及び横座屈防止材の２つを容易に柱材側に接合することができ、方杖型接合要素及び横座屈防止材の両者を柱材側に接合する構造として極めて適切である。
【００２５】
請求項３のように上下の外ダイアフラム間に、あるいは請求項４〜７のように上下の水平板間に渡して固定した鉛直リブ状の第１の受け材は、これに方杖型接合要素の下端部を接合することが容易であり、かつ、方杖型接合要素に作用する軸力を柱材側に無理なく伝達させることができ、方杖型接合要素の下端部を接合する第１の受け材として、極めて適切な構造である。
【００２６】
請求項８のような形状の横座屈防止材は、梁軸直角水平方向に作用する力に対する剛性が高いので、梁材の横座屈を防止する部材として、有効に機能する。
【００２７】
梁材の端部が柱材の側面から離間している場合に、請求項９のようなＺ形断面形状の横座屈防止材は、梁軸直角水平方向に高い剛性を有するととももに、梁軸方向には容易に変形できるので、梁のねじれに対して有効に抵抗するが梁軸方向の動きは許容する。したがって、梁材３の横座屈を有効に防止できる。
梁材の端部を柱材の側面に近接させた場合に、請求項１０のように、ウエブを柱材側面に向けた溝形断面の横座屈防止材は、梁材３と第２の受け材とを概ね垂直に連結して梁軸長手方向に長さをあまり持たないので、梁のねじれに対する大きな拘束力を発揮できる。
【００２８】
請求項１１のように、軸力に対して抵抗する鉛直板部を有する本体部と、前記鉛直板部が横座屈するのを防止するが鉛直板部に作用する軸力は負担しない接合要素座屈防止部材とからなる方杖型接合要素は、前記接合要素座屈防止部材が方杖型接合要素の横座屈を有効に防止するので、梁材の下フランジから方杖型接合要素を介して柱材に軸力を伝達する構造として、軸力を効率的に柱材に伝達することができる構造（すなわち、一定量までの塑性変形を許容しつつ耐力を確保する構造）である。
【００２９】
方杖型接合要素の下端部を柱材に接合する構造を請求項１２のような構造とすれば、方杖型接合要素の横座屈を効率よく防止できる。
【００３０】
方杖型接合要素と柱材との接合構造として、請求項１３の柱梁接合構造のように、方杖型接合要素の本体部の鉛直面部の下端と鉛直リブ状の第１の受け材の先端とを対向させるとともに、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板を添わせ、添板と鉛直板部及び第１の受け材とをそれぞれボルトで接合した構造は、方杖型接合要素に作用する軸力を柱材に効率的に伝達できる構造（すなわち、一定量までの塑性変形を許容しつつ耐力を確保する構造）である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例の柱梁接合構造を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）における要部のＡ−Ａ矢視平面図である。
【図２】図１（イ）で各部材を分解して示した図である。
【図３】図１における方杖型接合要素の近傍を、方杖型接合要素に被せた接合要素座屈防止部材を除いて示した図である。
【図４】図１における拡大したＢ−Ｂ切断端面図である。
【図５】図１における要部の拡大したＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図３における要部の拡大したＤ−Ｄ断面図である。
【図７】（イ）は図１における横座屈防止材の部分の拡大図、（ロ）は横座屈防止材の斜視図である。
【図８】図１における拡大したＥ−Ｅ断面図である。
【図９】図１における要部の拡大したＦ−Ｆ矢視平面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示すもので、（イ）は柱材の補剛部材として内ダイアフラムを用いた場合の柱梁接合構造の正面図、（ロ）は（イ）における要部のＧ−Ｇ矢視平面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例を示すもので、（イ）は柱材の補剛部材として通しダイアフラムを用いた場合の柱梁接合構造の正面図、（ロ）は（イ）における要部のＨ−Ｈ矢視平面図である。である。
【図１２】本発明のさらに他の実施例を示すもので、（イ）は柱材の補剛部材として鉛直スチフナを用いた場合の柱梁接合構造の正面図、（ロ）は（イ）における要部のＩ−Ｉ矢視平面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施例を示すもので、（イ）は柱材の補剛構造として厚肉鋼管を用いた場合の柱梁接合構造の正面図、（ロ）は（イ）における要部のＪ−Ｊ矢視平面図である。である。。
【図１４】図１の実施例において、横座屈防止材としてＺ形断面部材に代えて溝形断面部材を用いる場合の柱梁接合構造の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施した柱梁接合構造について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明の一実施例の柱梁接合構造１Ａを示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）における要部のＡ−Ａ矢視平面図、図２は図１（イ）で各部材を分解して示した図である。図３は図１における方杖型接合要素の近傍を、方杖型接合要素に被せた接合要素座屈防止部材を除いて示した図、図４は図１における拡大したＢ−Ｂ切断端面図、図５は図１における要部の拡大したＣ−Ｃ断面図、図６は図３における要部の拡大したＤ−Ｄ断面図である。
この柱梁接合構造１Ａは、鋼管からなる柱材２の側部に鋼製の梁材３を取り付ける柱梁接合構造である。この実施例では、柱材２として角形鋼管を用い、梁材３としてＨ形鋼を用いている。
【００３４】
梁材３の端部は、梁材３に作用する主に軸力とせん断力とに対して抵抗する梁端接合要素（その接合部をピン接合とみなして設計される接合要素（いわゆる設計上ピン仮定方式の接合要素））４で柱材に接合されている。
【００３５】
前記梁端接合要素４は、図８、図９にも詳細を示すように、柱材２の側面に、梁接合用の補剛材としての外ダイアフラム７及びこの外ダイアフラム７の下面に直角に溶接固定した補強リブ８を溶接固定し、外ダイアフラム７の先端と梁材３の上フランジ３ｂの端部との対向部を上下の添板９、１０で挟んでボルト１１とこれに螺合するナットとで接合し、前記補強リブ８の先端と梁材３のウエブ３ｃの端部との対向部を両側から添板１２で挟んでボルト１３とこれに螺合するナットとで接合してなる構成である。
なお、以下では、「ボルトとナットとで接合する」ことを、単に「ボルトで接合する」と略す。また、本発明の柱梁接合構造で用いる各ボルトは、特に明記しないがいずれも、通常の柱梁接合構造と同様に、基本的に高力ボルトである。
【００３６】
また、梁材３の下フランジ３ａにおける梁端から離れた箇所に上端部を取り付けた方杖型接合要素１５の下端部を、柱材２の補剛部１６に設けた第１の受け材１７に接合している。
前記「柱材２の補剛部１６」とは、角形鋼管である柱材２の面外変形を防ぐために補剛材を設けた部分を指し、この実施例では、柱材２の外面に溶接固定した補剛材としての上下２つの外ダイアフラム１８、１９で補剛された部分を指す。
すなわち、この実施例では、方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材を柱材２側に設けるために柱材２を補剛する構造として、柱材２の上下２箇所に補剛材としての外ダイアフラム１８、１９を設けている。外ダイアフラム１８、１９は角形鋼管である柱材２の外面に溶接固定されている。
そして、前記第１の受け材１７は、上下２つの外ダイアフラム１８、１９間に溶接固定した鉛直リブ状部材である。
実施例の柱材（角形鋼管）２のサイズは□１２×４００×４００（単位ｍｍ）、梁材（Ｈ形鋼）３のサイズはＨ６００×２００×１２×９（単位ｍｍ）である。
また、上記の方杖型接合要素１５の梁材３への取付位置（方杖型接合要素１５の鉛直板部２１の幅方向中心線上の位置）から柱材２の側面までの距離Ｌは１０００ｍｍである。
方杖型接合要素１５の柱材２側の第１の受け材１７への取付位置（方杖型接合要素１５の鉛直板部２１の幅方向中心線上の位置）から梁材３の下フランジ３ｂの下面までの距離Ｍは６００ｍｍである。
本発明における梁端接合要素４は、基本的には梁材３に作用する主に軸力とせん断力とに対して抵抗する梁端接合要素（設計上ピン仮定方式の接合要素）である。
【００３７】
前記方杖型接合要素１５は、図１〜図５に示すように、当該方杖型接合要素１５に作用する軸力に対して抵抗する本体部２１と、この本体部２１に作用する軸力を負担しないように本体部長手方向に移動可能に被せた矩形筒断面の接合要素座屈防止部材２２とからなっている。
前記本体部２１は、図２、図３にも示すように、当該本体部２１に作用する軸力に抵抗する鉛直板部２１ａの上端に、梁材３の下フランジ３ａに接合するための水平板部２１ｂを設けた構成であり、下端部に前記第１の受け材１７に接合するためのボルト孔２１ｃを有し、上端部に、梁材３の下フランジ３ａにボルト接合するためのボルト孔２１ｄを有している。
少なくとも前記本体部２１は鋼製であり、方杖型接合要素１５は、鋼である本体部２１の鉛直板部２１ａが持つ吸収エネルギー作用により制振機能、すなわち方杖型接合要素としての機能を果たすことができる。
前記接合要素座屈防止部材２２は、図２、図４、図５に示すように、本体部２１の鉛直板部２１ａの左右両側に配される側板２２ａと、鉛直板部２１ａの上下で左右の側板２２ａ間に挟まれた間隔材２２ｂとを有し、前記側板２２ａ及び間隔材２２ｂにあけた孔２２ｃ、２２ｄを貫通するボルト７１で締め付けて両側の側板２２ａと間隔材２２ｂとを固定した構成であり、鉛直板部２１ａを囲む矩形筒状をなしている。
この接合要素座屈防止部材２２は、本体部２１の鉛直面部２１ａに作用する軸力で鉛直面部２１ａが座屈しないように鉛直面部２１ａを両側から拘束する作用をする。
【００３８】
前記方杖型接合要素１５の本体部２１の水平板部２１ｂは、図２、図３、図５に示すように、ボルト７２で梁材３の下フランジ３ａの下面に固定されている。
【００３９】
柱材２の補剛部１６に設けた第１の受け材１７は、前記の通り、上下の外ダイアフラム１８、１９間に渡し溶接固定した鉛直リブ状部材であり、図６にも示すように、方杖型接合要素１５の本体部２１の鉛直面部２１ａの下端を前記鉛直リブ状の第１の受け材１７の先端に対向させ、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板３０を添わせ、繋ぎ３０と鉛直板部２１ａ及び第１の受け材１７とをそれぞれボルト７３で接合している。
【００４０】
本発明では、耐震性向上のために、方杖型接合要素１５に加えて、梁材２に作用する梁軸と直角水平方向の力に抵抗する横座屈防止材３１を設けている。本発明における横座屈防止材３１は、図７（イ）にも示すように、その上端部３１ａを梁材３の下フランジ３ａにおける梁材端部に取り付け、下端部３１ｂを、柱材２の前記補剛部１６に設けた、前記第１の受け材１７より上位にある第２の受け材１８ａに接合する。この実施例では第２の受け材１８ａとして、上側のダイアフラム１８の先端部を利用している。
実施例の横座屈防止材３１は、図７（イ）にも示すように鋼板をＺ形に折曲してなるＺ形断面の部材であり、上端部３１ａ及び下端部３１ｂにそれぞれボルト挿通孔３１ｃをあけている。そして、上端部３１ａは梁材３の下フランジ３ａにボルト７４で接合し、下端部３１ｂは前記上側のダイアフラム１８の先端部にボルト７５で接合している。
【００４１】
上記の横座屈防止材３１は、Ｚ形断面形状であり、梁軸直角水平方向に高い剛性を有するととももに、梁軸方向には容易に変形できるので、梁材のねじれに対して有効に抵抗するが梁軸方向の動きは許容する。したがって、梁材３が水平方向にねじれる横座屈を有効に防止できる。
【００４２】
上記の柱梁接合構造では、方杖型接合要素１５及び横座屈防止材３１の下端部は、閉鎖断面の角形鋼管である柱材２に直接ではなく、柱材２の上下の外ダイアフラム１８、１９で補剛部１６に設けた鉛直リブ状の第１の受け材１７又は水平板状の第２の受け材１８ａに接合するので、片側からのみ接合可能な特殊なワンサイドボルトを使用する必要がなく、一般的な両側施工のボルトで接合することができる。
特殊なワンサイドボルトが不要であり、一般的な工具で施工可能なので、不便さはなく作業性も良好である。
また、柱材２に直接接合するものではないので、柱材２にボルト孔を設ける必要がなく、したがって、ボルト孔による断面欠損箇所がなくなるので、柱材２の断面を有効に活用でき、経済的な設計の柱とすることができる。
また、柱材側に方杖型接合要素の下端部を接合する第１の受け材を設ける構造として、この実施例のように上下２つのダイアフラム１８、１９により柱材の補剛部１６を構成すると、方杖型接合要素１５及び横座屈防止材３１の２つを容易に柱材側に接合することができ、方杖型接合要素及び横座屈防止材の両者を柱材側に接合する構造として極めて適切である。
また、柱材２側の鉛直リブ状の第１の受け材１７に方杖型接合要素の下端部を接合することは、構造的に容易であり、かつ、方杖型接合要素１５に作用する軸力を柱材２側に無理なく伝達させることができる構造であり、方杖型接合要素の下端部を接合する第１の受け材として、極めて適切な構造である。
【実施例２】
【００４３】
図１０に柱梁接合構造の他の実施例を示す。
この柱梁接合構造１Ｂは、方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材２７を柱材２側に設けるために柱材２を補剛する構造として、柱材２の上下２箇所に内ダイアフラム２８、２９を設けたものである。第１の受け材２７が接合される柱材２の補剛された側面部を２６で示す。
方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材２７は、上下の内ダイアフラム２８、２９の位置の外面に溶接固定された上下２つの水平板２７ａ、２７ｂと両水平板２７ａ、２７ｂ間に渡して溶接固定されかつ柱材２の側面に溶接固定された鉛直リブ状部材２７ｃとからなる。
内ダイアフラム２８、２９は角形鋼管である柱材２の内面に溶接固定されている。
そして、方杖型接合要素１５の本体部２１の鉛直面部２１ａの下端を第１の受け材２７の鉛直リブ状部材２７ｃの先端に対向させ、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板３０を添わせ、添板３０と鉛直板部２１ａ及び第１の受け材２７の鉛直リブ状部材２７ｃとをそれぞれボルト７３で接合している。
なお、この実施例では、横座屈防止材３１の下端部を接合する第２の受け材として、前記第１の受け材２７の上部の水平板２７ａが利用される（第２の受け材２７ａ）。
その他の構成は、実施例１と同様であり、詳細説明は省略する。
【実施例３】
【００４４】
図１１に柱梁接合構造のさらに他の実施例を示す。
この柱梁接合構造１Ｃは、方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材３７を柱材２側に設けるために柱材２を補剛する構造として、柱材２の上下２箇所に通しダイアフラム３８、３９を設けたものである。第１の受け材３７が接合される柱材２の補剛された側面部を３６で示す。
通しダイアフラム３８、３９は、切断した柱材２間に介挿され溶接固定されて柱材２を補剛している。図１１（ロ）は上側の通しダイアフラム３８の上面に溶接固定される柱材２を省略して示した柱材２部分の平面図（図１１（イ）における要部のＨ−Ｈ矢視平面図）である。
方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材３７は、上下の通しダイアフラム３８、３９にそれぞれ溶接固定した上下２つの水平板３７ａ、３７ｂと両水平板３７ａ、３７ｂ間に渡して溶接固定した鉛直リブ状部材３７ｃとからなる。
そして、方杖型接合要素１５の本体部２１の鉛直面部２１ａの下端を第１の受け材３７の鉛直リブ状部材３７ｃの先端に対向させ、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板３０を添わせ、添板３０と鉛直板部２１ａ及び第１の受け材３７の鉛直リブ状部材３７ｃとをそれぞれボルト７３で接合している。
なお、この実施例では、横座屈防止材３１の下端部を接合する第２の受け材として、前記第１の受け材３７の上部の水平板３７ａが利用される（第２の受け材３７ａ）。
その他の構成は、実施例１と同様であり、詳細説明は省略する。
【実施例４】
【００４５】
図１２に柱梁接合構造のさらに他の実施例を示す。
この柱梁接合構造１Ｄは、方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材２７を柱材２側に設けるために柱材２を補剛する構造として、柱材２の内部に、上から見て十字をなすように接合された鉛直な板材５１ａ、５１ｂからなる鉛直スチフナ５１の４つの鉛直端縁５１ｃを柱材２の内面に溶接固定した構造である。図示例の鉛直スチフナ５１は、柱材２の対向する内面間に渡される１枚の幅広の板材５１ａと、この板材５１ａの幅方向中央に溶接固定された幅狭の２枚の板材５１ｂ、５１ｂとからなるが、鉛直スチフナは、４枚の幅狭の板材を十字形に組み合わせて溶接接合してもよいし、その他、その作製方法は任意である。
方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材５７は、柱材における前記鉛直スチフナ５１の上端位置及び下端位置の側面にそれぞれ溶接固定した上下２つの水平板５７ａ、５７ｂと両水平板５７ａ、５７ｂ間に渡して溶接固定されかつ柱材２の側面に溶接固定された鉛直リブ状部材５７ｃとからなる。第１の受け材５７の鉛直リブ状部材５７ｃが溶接接合される柱材２の補剛された側面部を５６で示す。この場合、第１の受け材５７の鉛直リブ状部材５７ｃが、柱材内部の鉛直スチフナ５１の幅広の板材５１ａの位置に接合されることになり、第１の受け材５７の鉛直リブ状部材５７ｃに作用する荷重に対する剛性を容易に確保できる。
そして、方杖型接合要素１５の本体部２１の鉛直面部２１ａの下端を第１の受け材５７の鉛直リブ状部材５７ｃの先端に対向させ、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板３０を添わせ、添板３０と鉛直板部２１ａ及び第１の受け材５７の鉛直リブ状部材５７ｃとをそれぞれボルト７３で接合している。
なお、この実施例では、横座屈防止材３１の下端部を接合する第２の受け材として、前記第１の受け材５７の上部の水平板５７ａが利用される（第２の受け材５７ａ）。
その他の構成は、実施例１と同様であり、詳細説明は省略する。
【実施例５】
【００４６】
図１３に柱梁接合構造のさらに他の実施例を示す。
この柱梁接合構造１Ｅは、方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材４７を柱材２側に設けるために柱材２を補剛する構造として、柱材２と概ね同径で柱材２の板厚より板厚が厚い短尺の厚肉鋼管４８を柱の一部として柱材２の途中に介在溶接固定している。第１の受け材４７が接合される柱材２の補剛された側面部を４６で示す。
方杖型接合要素１５の下端部を接合するための第１の受け材４７は、厚肉鋼管４８の上下部にそれぞれ溶接固定された２つの水平板４７ａ、４７ｂと両水平板４７ａ、４７ｂ間に渡して溶接固定されかつ柱材２の側面に溶接固定された鉛直リブ状部材４７ｃとからなる。
そして、方杖型接合要素１５の本体部２１の鉛直面部２１ａの下端を第１の受け材４７の鉛直リブ状部材４７ｃの先端に対向させ、その対向部の近傍に両面からそれぞれ添板３０を添わせ、添板３０と鉛直板部２１ａ及び第１の受け材４７の鉛直リブ状部材４７ｃとをそれぞれボルト７３で接合している。
なお、この実施例では、横座屈防止材３１の下端部を接合する第２の受け材として、前記第１の受け材４７の上部の水平板４７ａが利用される（第２の受け材４７ａ）。
その他の構成は、実施例１と同様であり、詳細説明は省略する。
【実施例６】
【００４７】
図１４に柱梁接合構造のさらに他の実施例を示す。
この実施例の柱梁接合構造１Ｆは、方杖型接合要素１５を柱材２及び梁材３に接合する構造は、図１の柱梁接合構造１Ａと同じであり、また、梁材３の端部の上部を、梁材３に作用する主に軸力とせん断力とに対して抵抗する梁端接合要素４で柱材２に接合する構造も、図１の柱梁接合構造１Ａと同じである。これらについての再度の説明は省略する。
この柱梁接合構造１Ｆでは、梁材３の端部の下フランジ３ａ、及びウエブ３ｃの上部の梁端接合要素４の部分を除いて、柱材２の側面に近接している。
そして、横座屈防止材３１’として溝形断面部材を用い、この溝形断面部材のウエブ３１ｃ’を柱材２の側面に面して配するとともに、上側のフランジ３１ａ’を、柱材２に接近した梁材３の下フランジ３ａの下面にボルト７５で接合し、下側のフランジ３１ｂ’を、第２の受け材１８ａである上側の外ダイアフラム１８の先端部１８ａにボルト７６で接合している。
ウエブ３１ｃ’を柱材２の側面に向けたこの溝形断面の横座屈防止材３１’は、梁材３と第２の受け材１８ａとを概ね垂直に連結して梁軸長手方向に長さをあまり持たないので、梁３のねじれに対する大きな拘束力を発揮できる。
【実施例７】
【００４８】
上述の各実施例では、柱材として角形鋼管を用いているが、丸鋼管の柱材にも当然適用できる。
また、鋼管からなる柱材は内部にコンクリートを充填して用いてもよい。
また、梁材もＨ形鋼に限らず、Ｉ形綱やＣ形綱等を採用することもできる。
また、方杖型接合要素は実施例のように本体部が鉛直板部を持つものが適切であるが、梁軸直角水平方向に剛性を有する種々の断面形状のものを採用できる。
また、横座屈防止材は、実施例のＺ形断面部材や溝形断面部材に限らず、梁軸と直角水平方向の剛性を十分に有する部材であれば、採用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ  柱梁接合構造
２  柱材
３  梁材
３ａ  上フランジ
３ｂ  下フランジ
３ｃ  ウエブ
４  梁端接合要素
７  外ダイアフラム
８  補強リブ
９、１０  添板
１１、１３  ボルト
１２  添板
１５  方杖型接合要素
１６  柱材の補剛部
１７  第１の受け材
１８、１９  外ダイアフラム
１８ａ  第２の受け材（外ダイアフラムの先端部）
２１  本体部
２１ａ  鉛直板部
２１ｂ  水平板部
２１ｃ、２１ｄ  ボルト孔
２２  接合要素座屈防止部材
２２ａ  側板
２２ｂ  間隔材
２２ｃ、２２ｄ  孔
３０  添板
７１、７２、７３、７４、７５、７６  ボルト
３１、３１’  横座屈防止材
３１ａ、  （横座屈防止材の）上端部
３１ａ’  上側のフランジ
３１ｂ  （横座屈防止材の）下端部
３１ｂ’  下側のフランジ
３１ｃ  ボルト挿通孔
３１ｃ’  ウエブ
２８、２９  内ダイアフラム
２７  第１の受け材
２７ａ  水平板（第２の受け材）
２７ｂ  水平板
２７ｃ  鉛直リブ状部材
３７  第１の受け材
３８、３９  通しダイアフラム
３７  第１の受け材
３６  柱材の補剛された側面部
３７ａ、３７ｂ  水平板
３７ｃ  鉛直リブ状部材
４６  柱材の補剛された側面部
４７  第１の受け材
４８  厚肉鋼管
４７ａ  水平板（第２の受け材）
４７ｂ  水平板
４７ｃ  鉛直リブ状部材
５１    鉛直スチフナ
５１ａ  幅広の板材
５１ｂ  幅狭の板材
５１ｃ  鉛直端縁
５７    第１の受け材
５７ａ  水平板（第２の受け材）
５７ｂ  水平板
５７ｃ  鉛直リブ状部材
【図１】
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【図２】
0005439666.tif 000003
【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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