(57)【要約】【課題】耐力要素としてのウェブを備えた鋼製柱と、鋼製梁とで構成される架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる鋼製柱梁架構構造等を提供する。【解決手段】左右のフランジ１ａ，１ａとこれらフランジをつなぐウェブ１ｂとを有するＨ型の鋼材からなる柱１に、左右方向を向く鋼製梁２がボルト７等で剛接合され、かつ、前記柱１のウェブ１ｂの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔３…の群が備えられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる柱に、左右方向を向く鋼製梁が剛接合され、かつ、
前記柱のウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群が備えられていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造。
【請求項２】
左右のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる柱に、上下のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる左右方向を向く梁が剛接合され、かつ
該柱梁接合部において、前記梁のウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群が備えられていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造。
【請求項３】
フランジと左右方向を向くウェブとを有する鋼製柱の端面部に接合用プレートが備えられると共に、該接合用プレートから所定の寸法離れた基端側に係合用のプレートが備えられ、
該鋼製柱の端面部が接合用プレートを介して、フランジとウェブを有する左右方向を向く鋼製梁のフランジ面に向き合わされ、
接合用プレートと梁のフランジとが、柱の断面中央側で位置決め状態にピン連結されると共に、その両側のそれぞれにおいて、柱の係合用プレートと梁のフランジとが長ボルトで連結されていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造。
【請求項４】
フランジとウェブを有する左右方向を向く鋼製梁の端面部に接合用プレートが備えられると共に、該接合用プレートから所定の寸法離れた基端側に係合用のプレートが備えられ、
該鋼製梁の端面部が接合用プレートを介して、フランジと左右方向を向くウェブを有する鋼製柱のフランジ面に向き合わされ、
接合用プレートと柱のフランジとが、梁の断面中央側で位置決め状態にピン連結されると共に、その両側のそれぞれにおいて、梁の係合用プレートと柱のフランジとが長ボルトで連結されていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造。
【請求項５】
対のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有し、ウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群が、ウェブの全面ないしはほぼ全面にわたって備えられていることを特徴とするＨ型の鋼材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製柱梁架構構造及びＨ型の鋼材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、住宅等の建物において、開口部の広幅化と耐力壁の狭幅化を両立させるための手段として、例えば、図８に示すように、Ｈ形鋼からなりウェブを耐力要素とした柱５１と、同じく鋼製の梁５２を門形に組み、柱梁の接合部を溶接Ｗで剛接合したラーメン架構を開口部に採用することが考えられる。なお、梁５２を分割してプレート５３…とボルト５４…で接合しているのは、現場での溶接をなくすための施工上の理由による。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、紡錘型の荷重−変形関係を示す上記のような架構を、軸組ブレース構造を採用する建物に組み込んだ場合、偏心等を生じるおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、耐力要素としてのウェブを備えた鋼製柱と、鋼製梁とで構成される架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる鋼製柱梁架構構造等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、左右のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる柱に、左右方向を向く鋼製梁が剛接合され、かつ、
前記柱のウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群が備えられていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造（第１発明）によって解決される。
【０００６】
この架構構造では、架構に水平力が作用すると、柱のウェブが、変形吸収用の孔の群の作用によってせん断変形をし、そのため、柱と梁とが剛接合させていても、柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じることがなくなり、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。柱と梁は、溶接で剛接合されていてもよいし、上記のように柱梁接合部には水平力が作用しても大きな曲げモーメントを生じることがないので、ボルトで剛接合するようにしてもよい。
【０００７】
また、上記の課題は、左右のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる柱に、上下のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有するＨ型の鋼材からなる左右方向を向く梁が剛接合され、かつ
該柱梁接合部において、前記梁のウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群が備えられていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造（第２発明）によって解決される。
【０００８】
この架構構造では、架構に水平力が作用すると、柱梁接合部における梁のウェブが、変形吸収用の孔の群の作用によってせん断変形をし、そのため、柱と梁とが剛接合させていても、柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じることがなくなり、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【０００９】
また、上記の課題は、フランジと左右方向を向くウェブとを有する鋼製柱の端面部に接合用プレートが備えられると共に、該接合用プレートから所定の寸法離れた基端側に係合用のプレートが備えられ、
該鋼製柱の端面部が接合用プレートを介して、フランジとウェブを有する左右方向を向く鋼製梁のフランジ面に向き合わされ、
接合用プレートと梁のフランジとが、柱の断面中央側で位置決め状態にピン連結されると共に、その両側のそれぞれにおいて、柱の係合用プレートと梁のフランジとが長ボルトで連結されていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造（第３発明）によって解決される。
【００１０】
この架構構造では、架構に水平力が作用すると、柱梁とは柱の断面中央側においてピンで位置決め状態に連結されているだけで柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じさせる原因にはならず、また、中央側を挟む両側のボルトは、長ボルトであって、互いに距離をおく柱の係合用プレートと梁のフランジとを連結しているものであるから、架構への水平力によって伸びを生じ、その伸びによって柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じるのが防がれ、また、遊びがある場合にはその遊びによって防がれ、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【００１１】
また、上記の課題は、フランジとウェブを有する左右方向を向く鋼製梁の端面部に接合用プレートが備えられると共に、該接合用プレートから所定の寸法離れた基端側に係合用のプレートが備えられ、
該鋼製梁の端面部が接合用プレートを介して、フランジと左右方向を向くウェブを有する鋼製柱のフランジ面に向き合わされ、
接合用プレートと柱のフランジとが、梁の断面中央側で位置決め状態にピン連結されると共に、その両側のそれぞれにおいて、梁の係合用プレートと柱のフランジとが長ボルトで連結されていることを特徴とする鋼製柱梁架構構造（第４発明）によって解決される。
【００１２】
この架構構造では、架構に水平力が作用すると、柱梁とは梁の断面中央側においてピンで位置決め状態に連結されているだけで柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じさせる原因にはならず、また、中央側を挟む両側のボルトは、長ボルトであって、互いに距離をおく梁の係合用プレートと柱のフランジとを連結しているものであるから、架構への水平力によって伸びを生じ、その伸びによって柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じるのが防がれ、また、遊びがある場合にはその遊びによって防がれ、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【００１３】
また、本発明は、対のフランジとこれらフランジをつなぐウェブとを有し、ウェブの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群がウェブの全面ないしはほぼ全面にわたって備えられていることを特徴とするＨ型の鋼材（第５発明）を含む。
【００１４】
この構造では、ウェブを耐力要素としてウェブにブレース形の変形をさせることができて、建物に耐力上問題のない広幅の開口部を形成することなども可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上のとおりのものであるから、耐力要素としてのウェブを備えた鋼製柱と、鋼製梁とで構成される架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２に示す第１実施形態の鋼製柱梁架構構造は、図１（イ）に示すように、門形のもので、左右の柱１，１とこれら柱１，１を上端部でつなぐ梁２とを備えている。柱１は、左右のフランジ１ａ，１ａとこれらフランジ１ａ，１ａをつなぐウェブ１ｂとを有するＨ型の鋼材からなり、ウェブ１ｂの面内には、分散状態に明けられた変形吸収用の孔３…の群が、ウェブ１ｂの全面ないしはほぼ全面にわたって備えられている。
【００１８】
また、梁２も、上下のフランジ２ａ，２ａとこれらフランジ２ａ，２ａをつなぐウェブ１ｂとを有するＨ型の鋼材からなっている。そして、柱１の上端面には、図１（ハ）に示すように、接合用のプレート４が溶接で取り付けられており、該接合用プレート４の上に梁２の端部の下フランジ２ａがのせられ、図１（ロ）に示すように、梁２の下フランジ２ａと接合用プレート４とがボルト７…で剛接合されている。
【００１９】
上記の架構構造では、図２（イ）（ロ）に示すように、水平力Ｆが作用すると、柱１のウェブ１ｂが、変形吸収用の孔３…の群の作用によってせん断変形をし、そのため、柱１と梁２とをボルト７…で剛接合していても、柱１，１と梁２の接合部に大きな曲げモーメントを生じることがなくなり、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができ、また、柱１と梁２とを溶接によらずにボルト７…で剛接合することも可能になる。
【００２０】
更に、左右の柱１…は、そのウェブ１ｂに、分散状態に明けられた変形吸収用の孔３…の群が、ウェブ１ｂの全面ないしはほぼ全面にわたって備えられているので、ウェブ１ｂを耐力要素としてウェブ１ｂにブレース形の変形をさせることができて、建物に耐力上問題のない広幅の開口部を形成することができる。
【００２１】
図３及び図４に示す第２実施形態の架構構造は、図３に示すように、柱１，１と梁２の接合部において、梁２のウェブ２ｂの面内に、分散状態に明けられた変形吸収用の孔３…の群が備えられている。また、柱１のウェブ１ｂは無孔である。６は補強プレートである。その他は、第１実施形態の同様である。
【００２２】
この架構構造では、図４（イ）（ロ）に示すように、水平力Ｆが作用すると、柱１，１と梁２接合部における梁２のウェブ２ｂが、変形吸収用の孔３…の群の作用によってせん断変形をし、そのため、柱１と梁２とをボルト７…で剛接合していても、柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じることがなくなり、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができ、また、柱１と梁２とを溶接によらずにボルト７…で剛接合することも可能になる。
【００２３】
図５及び図６に示す第３実施形態の架構構造は、図５に示すように、柱１の上端面部の接合用プレート４から所定の寸法離れた基端側に係合用のプレートが溶接などで取り付けられている。そして、接合用プレート４と梁２のフランジ２ａとが、柱１の断面中央側において位置決め用ピンとしてのピンボルト９で連結されていると共に、該中央側を挟む両側のそれぞれにおいて、柱１に備えられた係合用プレート５と、梁２の下フランジ２ａとが前記ボルトよりも長い長ボルト１０，１０で連結されている。該長ボルト１０，１０は、中央側のボルト９のような締付けはされておらず、軽く締められるか、あるいは、締められずに遊びのない状態にされているか、あるいは、上下方向に遊びを有する態様で、抜け止め状態に備えられている。また、柱１や梁２のウェブ１ｂ，２ｂは無孔である。その他は上記の実施形態と同様である。
【００２４】
この架構構造では、図６に示すように、架構に水平力Ｆが作用すると、柱１と梁２とは、柱１の断面中央側においてピンボルト９で位置決め状態に連結されているだけで、柱１と梁２の接合部に大きな曲げモーメントを生じさせる原因にはならず、また、中央側を挟む両側のボルト１０，１０は、長ボルトであって、互いに距離をおく柱１の係合用プレート５と梁２のフランジ２ａとを連結しているものであるから、架構への水平力Ｆによって伸びを生じ、その伸びによって柱１と梁２接合部に大きな曲げモーメントを生じるのが防がれ、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【００２５】
第４実施形態の架構構造は、図７（イ）に示すように、梁２の端面部に接合用プレート４が溶接などで取り付けられると共に、該接合用プレート４から所定の寸法離れた基端側に係合用のプレート５が同じく溶接などで取り付けられ、梁２の端面部が接合用プレート４を介して、柱１の端部のフランジ１ａの面部に向き合わされ、接合用プレート４と柱１のフランジ１ａとが、梁２の断面中央側で位置決め用ピンとしてのピンボルト９により連結されると共に、その両側のそれぞれにおいて、梁２の係合用プレート５と柱１のフランジ１ａとが長ボルト１０，１０で連結されている。その他は、第３実施形態と同様である。
【００２６】
この架構構造では、図７（ロ）（ハ）に示すように、架構に水平力Ｆが作用すると、柱１と梁２とは、梁２の断面中央側においてピンボルト９で位置決め状態に連結されているだけで、柱１と梁２の接合部に大きな曲げモーメントを生じさせる原因にはならず、また、中央側を挟む両側のボルト１０，１０は、長ボルトであって、互いに距離をおく梁２の係合用プレート５と柱１のフランジ１ａとを連結しているものであるから、架構への水平力Ｆによって伸びを生じ、その伸びによって柱梁接合部に大きな曲げモーメントを生じるのが防がれ、架構の荷重−変形関係をブレース形にすることができる。
【００２７】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、柱梁を構成する鋼材は、形鋼材のほか、プレートや形鋼材を組み合わせて構成された組立て鋼材などであってもよい。また、本発明の架構構造は、門形のほか、Ｈ形、ｈ形、逆Ｌ形に構成されていてもよく、柱と梁の接合部は、発明の性質に応じて、柱お梁の端部のほか、中間部であってもよい。柱や梁の断面形状は、発明の性質に応じて、Ｈ形以外のものであってもよい。また、第１発明の構造では、分散状態に明けられた変形吸収用の孔の群は、少なくとも柱梁接合部側のウェブに備えられていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図（イ）は第１実施形態の架構構造の全体正面図、図（ロ）は柱梁接合部の拡大正面図、図（ハ）は同接合部の分解斜視図である。
【図２】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、架構の変形挙動を示す全体正面図である。
【図３】図（イ）は第２実施形態の架構構造の全体正面図、図（ロ）は柱梁接合部の拡大正面図、図（ハ）は同接合部の分解斜視図である。
【図４】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、接合部付近の変形挙動を示す正面図である。
【図５】図（イ）は第３実施形態の架構構造の全体正面図、図（ロ）は柱梁接合部の拡大正面図である。
【図６】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、接合部付近の変形挙動を示す正面図である。
【図７】図（イ）は第４実施形態の架構構造の接合部付近の正面図、図（ロ）及び図（ハ）はそれぞれ接合部付近の変形挙動を示す正面図である。
【図８】図（イ）は関連技術の架構構造を示す全体正面図、図（ロ）は柱梁接合部の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…柱
１ａ…フランジ
１ｂ…ウェブ
２…梁
２ａ…フランジ
２ｂ…ウェブ
３…変形吸収用の孔
４…接合用プレート
５…係合用プレート
７…ボルト
９…ピンボルト（ピン）
１０…長ボルト
【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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【図７】
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【図８】
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