(57)【要約】【課題】鉄骨柱と鉄骨梁との接合手段としてノンブラケット方式を採用した場合において、鉄骨柱と鉄骨梁との溶接部からの破壊を回避し得るように、その十分な溶接強度を確保し、鉄骨柱と鉄骨梁の接合部における変形性能を改善する。【解決手段】角形断面の鉄骨柱５に接合するＨ形断面の鉄骨梁１の端部の上下のフランジ部の両側部に連結用プレート４を設けるとともに、鉄骨梁１の端部に梁側位置決め手段を設け、その梁側位置決め手段を鉄骨柱５側に設けたガセットプレート１１等からなる柱側位置決め手段に係着して鉄骨梁１を鉄骨柱５に対して位置決めした上、各連結プレート４の端部を鉄骨柱５に溶接して鉄骨柱５と鉄骨梁１とを接合し、連結用プレート４によって補強された被補強部分１５に隣接する連結用プレート４の補強作用を受けない鉄骨梁１の部分に、連結用プレート４と鉄骨柱５との溶接部より先に塑性変形を起させて地震エネルギを吸収する。【選択図】        図８
2004244962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形断面の鉄骨柱とＨ形断面の鉄骨梁とを連結する鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造において、前記鉄骨梁の端部の上下のフランジ部の両側部に連結用プレートを溶接するとともに、該鉄骨梁の端部に梁側位置決め手段を設け、その梁側位置決め手段を前記鉄骨柱側に設けた柱側位置決め手段に係着して鉄骨梁を鉄骨柱に対して位置決めした上、前記各連結プレートの端部を鉄骨柱に溶接して鉄骨柱と鉄骨梁とを接合することにより、前記連結用プレートによって補強された被補強部分に隣接する該連結用プレートの補強作用を受けない鉄骨梁の部分が前記連結用プレートと鉄骨柱との溶接部より先に塑性変形を起して地震エネルギを吸収するようにしたことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項２】
角形断面の鉄骨柱とＨ形断面の鉄骨梁とを連結する鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造において、前記鉄骨梁の端部の上下のフランジ部に対して平板部の両側部に連結用プレートが固着又は一体形成された仕口金物を重合状態に固着するとともに、該鉄骨梁の端部に梁側位置決め手段を設け、その梁側位置決め手段を前記鉄骨柱側に設けた柱側位置決め手段に係着して鉄骨梁を鉄骨柱に対して位置決めした上、前記各連結プレートの端部を鉄骨柱に溶接して鉄骨柱と鉄骨梁とを接合することにより、前記連結用プレートによって補強された被補強部分に隣接する該連結用プレートの補強作用を受けない鉄骨梁の部分が前記連結用プレートと鉄骨柱との溶接部より先に塑性変形を起して地震エネルギを吸収するようにしたことを特徴とする鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項３】
前記連結用プレートは、前記平板部の両側部に溶接された請求項２に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項４】
前記連結用プレートは、前記平板部の両側部に断面Ｌ字状に一体形成された請求項２に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項５】
前記連結用プレートは、前記平板部の両側部に断面Ｔ字状に一体形成された請求項２に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項６】
前記平板部は、鉄骨梁に沿って分割構成された請求項２〜５のいずれか一項に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項７】
前記連結用プレート相互間の幅が前記鉄骨柱のほぼ柱幅に向けて徐々に拡大するように構成された請求項１〜６のいずれか一項に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項８】
前記柱側位置決め手段は鉄骨柱に前記鉄骨梁のウェブ部に沿うように垂直状態に立設された挿通孔を有する板体からなるとともに、前記梁側位置決め手段は鉄骨梁のウェブ部の端部近傍に形成された挿通孔からなり、前記板体に形成された挿通孔と鉄骨梁のウェブ部の端部近傍に形成された挿通孔に結合部材を挿通して係着することにより位置決めを行うように構成された請求項１〜７のいずれか一項に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項９】
前記柱側位置決め手段は鉄骨柱に水平状態に立設された受け金物からなり、その受け金物に鉄骨梁のフランジ部を載置し、それらの受け金物と鉄骨梁のフランジ部を適宜の連結手段で係着することにより位置決めを行うように構成された請求項１〜７のいずれか一項に記載の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨建造物における鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造に関する。より詳しくは、角形断面の鉄骨柱とＨ形断面の鉄骨梁とを鉄骨柱側に設置される梁ブラケットを使用しないで連結するノンブラケット方式の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨建造物に地震等の外力が作用した場合には、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部に最も大きな曲げ荷重が作用する。したがって、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部における破壊が問題となるが、この接合部の固着手段として溶接が用いられる場合が多いこともあって、変形性能が低く、脆性的で急激な破壊になりやすいため、地震時における緊急避難の機会を奪うことにもなりかねない。そこで、ノンブラケット方式の鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造においても、その接合部における強度を確保するため、種々の提案がなされている。例えば、鉄骨梁を接合する鉄骨柱の位置にダイヤフラムを設け、そのダイヤフラムの端部に形成したタップ穴を使用して鉄骨梁の端部に溶接したエンドプレートを締付け固定することにより鉄骨柱と鉄骨梁とを接合するもの（特許文献１）や、鉄骨梁が接合される鉄骨柱の位置の板厚を増肉するもの（特許文献２）、鉄骨梁を接合する鉄骨柱の位置にスリーブ用の角形鋼管を焼きばめ、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部分を二重管構造にするもの（特許文献３）などが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６１００７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２４７２９３号公報
【特許文献３】
特開平１１−２６４１８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術により鉄骨柱と鉄骨梁との接合部の強化は図れるものの、変形性能が改善されるとは限らず、脆性的で急激な破壊により地震時における緊急避難の機会が奪われる問題は依然として払拭されていない。本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑みて発明したものであり、鉄骨柱と鉄骨梁との接合手段としてノンブラケット方式を採用した場合において、鉄骨柱と鉄骨梁との溶接部からの破壊を回避するために必要とされる溶接部と塑性化領域との耐力に関する相対的な差分を簡便に確保することができ、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部における変形性能を改善することにより、脆性的で急激な破壊を回避して地震時における避難の時間的余裕を付与し得る鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明では、角形断面の鉄骨柱とＨ形断面の鉄骨梁とを連結する鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造において、前記鉄骨梁の端部の上下のフランジ部の両側部に連結用プレートを溶接するとともに、該鉄骨梁の端部に梁側位置決め手段を設け、その梁側位置決め手段を前記鉄骨柱側に設けた柱側位置決め手段に係着して鉄骨梁を鉄骨柱に対して位置決めした上、前記各連結プレートの端部を鉄骨柱に溶接して鉄骨柱と鉄骨梁とを接合することにより、前記連結用プレートによって補強された被補強部分に隣接する該連結用プレートの補強作用を受けない鉄骨梁の部分に前記連結用プレートと鉄骨柱との溶接部より先に塑性変形を起させて地震エネルギを吸収させるという技術手段を採用した。本発明によれば、前記連結用プレートの端部の長さに関する自由な設定によって、鉄骨柱と鉄骨梁側との十分な溶接長が簡便に確保できるとともに、前記連結用プレートによって、該連結用プレートと鉄骨柱との溶接部近傍の鉄骨梁が補強され、その溶接部から離れた鉄骨梁の部分から塑性変形が始ることから、地震作用を受けた場合に、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部からの脆性的で急激な破壊は的確に回避することができる。
【０００６】
また、請求項２の発明では、前記鉄骨梁の端部の上下のフランジ部に対して、平板部の両側部に連結用プレートが固着又は一体形成された仕口金物を重合状態に固着するとともに、該鉄骨梁の端部に梁側位置決め手段を設け、その梁側位置決め手段を前記鉄骨柱側に設けた柱側位置決め手段に係着して鉄骨梁を鉄骨柱に対して位置決めした上、前記各連結プレートの端部を鉄骨柱に溶接して鉄骨柱と鉄骨梁とを接合することにより、前記連結用プレートによって補強された被補強部分に隣接する該連結用プレートの補強作用を受けない鉄骨梁の部分に前記連結用プレートと鉄骨柱との溶接部より先に塑性変形を起させて地震エネルギを吸収させるという技術手段を採用した。本発明の場合にも、請求項１の発明と同様に、前記連結用プレートの端部の長さに関する自由な設定によって、鉄骨柱と鉄骨梁側との十分な溶接長が簡便に確保できるとともに、前記連結用プレートによって、仕口金物の平板部を介して該連結用プレートと鉄骨柱との溶接部近傍の鉄骨梁が補強され、その溶接部から離れた鉄骨梁の部分から塑性変形が始ることから、地震作用を受けた場合に、鉄骨柱と鉄骨梁との接合部からの脆性的で急激な破壊は的確に回避することができる。なお、前記連結用プレートは、前記平板部の両側部に溶接してもよいし（請求項３）、前記平板部の両側部に断面Ｌ字状に一体形成してもよいし（請求項４）、前記平板部の両側部に断面Ｔ字状に一体形成してもよい（請求項５）。また、前記平板部は、鉄骨梁に沿って分割構成したものでもよい（請求項６）。すなわち、平板部は、１枚からなる一体の板体から構成したものでもよいし、鉄骨梁に沿って分割した左右の板体をそれぞれ鉄骨梁の両側部に固着するように構成したものでもよい。
【０００７】
さらに、前記連結用プレート相互間の幅が鉄骨柱のほぼ柱幅に向けて徐々に拡大するように構成してもよい（請求項７）。また、前記柱側位置決め手段を鉄骨柱に前記鉄骨梁のウェブ部に沿うように垂直状態に立設された挿通孔を有する板体から構成するとともに、前記梁側位置決め手段を鉄骨梁のウェブ部の端部近傍に形成された挿通孔から構成し、前記板体に形成された挿通孔と鉄骨梁のウェブ部の端部近傍に形成された挿通孔に結合部材を挿通して係着することにより位置決めを行うように構成してもよいし（請求項８）、前記柱側位置決め手段を鉄骨柱に水平状態に立設された受け金物から構成し、その受け金物に鉄骨梁のフランジ部を載置して、それらの受け金物と鉄骨梁のフランジ部を適宜の連結手段で係着することにより位置決めを行うように構成してもよい（請求項９）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、角形断面の鉄骨柱とＨ形断面の鉄骨梁との接合部に広く適用することが可能である。本発明では、鉄骨柱の内部に設置される従来のダイヤフラム等は省略が可能なことから、中空状の角筒体からなる鉄骨柱だけでなく、内部にコンクリート等の詰物をした角筒体からなる鉄骨柱にも適用が可能である。前記連結用プレートによる鉄骨梁に対する補強作用は、連結用プレートを鉄骨梁の上下のフランジ部の両側部に溶接することにより直接的に作用するように構成してもよいし、連結用プレートを仕口金物を構成する平板部の両側部に固着又は一体形成し、その平板部を鉄骨梁の上下のフランジ部に重合して固着することにより間接的に作用するように構成したものでもよい。後者の形態においては、連結用プレートは、平板部の両側部に垂直状態に溶接されたものでもよいし、平板部の両側部に断面Ｌ字状に一体形成されたものでもよいし、平板部の両側部に断面Ｔ字状に一体形成されたものでもよい。また、その平板部は、１枚の板体から構成したものでもよいし、鉄骨梁に沿って分割した左右の板体をそれぞれ鉄骨梁の両側部に固着するように構成したものでもよい。因みに、連結用プレートが平板部の両側部に断面Ｌ字状に一体形成された仕口金物は、市販のアングル材から切出すことも可能である。また、連結用プレートが平板部の両側部に断面Ｔ字状に一体形成された仕口金物は、市販のＨ形鋼材から切出すことも可能である。このように、連結用プレートが平板部の両側部に一体形成される仕口金物を採用する場合には、連結用プレートと平板部との間の溶接に伴う熱変形の問題を回避することができる。前記鉄骨梁側に設けた梁側位置決め手段と鉄骨柱側に設けた柱側位置決め手段との係着に関しては、両手段をボルトナット等の固着手段を用いて固着する形態でもよいし、両手段に設けた係合手段により相互に係合させたり、一方に設けた係止部に係止させる形態でもよい。また、鉄骨梁の上下のフランジ部あるいは仕口金物の平板部の接合側の幅を徐々に拡大することにより、連結用プレート相互間の幅が鉄骨柱のほぼ柱幅に向けて徐々に拡大するように構成してもよい。その場合に、鉄骨梁の上下のフランジ部あるいは仕口金物の平板部の両側部をテーパ状に傾斜させてもよいし、一方の側部を傾斜させてもよい。さらに、仕口金物の平板部を塑性化領域へ向けて張出すことにより、塑性化が最初に開始される位置を連結用プレートによって補強される被補強部分の境界部から離れた位置に設定することも可能である。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の第１実施例に係る鉄骨柱と鉄骨梁との接合部分を示した立面図であり、図２はその平面図である。図３は前記第１実施例に係る鉄骨梁を示した立面図であり、図４はその平面図である。図５は前記第１実施例に係る鉄骨柱を示した立面図であり、図６はその平面図である。図１及び図２に示したように、本実施例に係る鉄骨梁１は、その上下のフランジ部２，３の端部の両側部に溶接された同形の連結用プレート４のそれぞれの端部を鉄骨柱５に溶接することにより、その鉄骨柱５に対して接合される。本実施例では、鉄骨梁１の上下のフランジ部２，３の端部の両側部に、図４に示したように溶接部６，７を介して連結用プレート４が垂直状態に直接溶接されている。また、図３に示したように、鉄骨梁１のウェブ部８の端部近傍には、梁側位置決め手段としてボルト挿通孔９が形成されている。これらの連結用プレート４及びボルト挿通孔９は鉄骨梁１の他端部にも設けてある。図５及び図６に示したように、鉄骨柱５の鉄骨梁１の接合位置には、柱側位置決め手段としてボルト挿通孔１０を有する板体からなるガセットプレート１１が鉄骨梁１のウェブ部８に沿うように垂直状態に立設されており、図１のように、このガセットプレート１１に形成されたボルト挿通孔１０と鉄骨梁１のウェブ部８の端部近傍に形成されたボルト挿通孔９とを合わせてボルト１２を挿通してナットにより締付け固定することによって、鉄骨梁１の鉄骨柱５に対する位置決めが行われるとともにその位置決め状態が保持されるように構成されている。
【００１０】
しかして、本実施例において鉄骨梁１を鉄骨柱５に接合する場合には、目的の鉄骨梁１の吊上げ、所定位置に立設された鉄骨柱５の接合位置に設けられたガセットプレート１１のボルト挿通孔１０に対して前記鉄骨梁１のウェブ部８に形成されたボルト挿通孔９を合わせるように移動して、それらのボルト挿通孔９，１０にボルト１２を挿通してナットにより締付け固定することにより、鉄骨梁１の鉄骨柱５に対する位置決めを行う。この位置決め作業は、鉄骨梁１の両端部に対して同じように実施する。しかる後、鉄骨梁１の両端部の上下のフランジ部２，３の両側部に溶接された計８個の連結用プレート４の端部を、図２の溶接部１３，１４で示したように、それぞれ両側に立設する鉄骨柱５に対して完全溶込み溶接を行って所定の接合位置に接合することになる。
【００１１】
図７は本実施例において地震作用を受けた場合の鉄骨柱５と鉄骨梁１との接合部の各部に作用する曲げ荷重と耐力との関係を示した説明図である。図中、ラインＡは鉄骨柱５と鉄骨梁１との接合部の各部に作用する曲げ荷重を示したものであり、ラインＢは鉄骨柱５と鉄骨梁１との接合部の各部における曲げ荷重に対する耐力として当該部分の断面全体で塑性変形が起る全塑性曲げ耐力を示したものである。ラインＡで示したように、地震時に作用する曲げ荷重は、鉄骨梁１の中央部をゼロとして連結用プレート４と鉄骨柱５との溶接部へ向けて徐々に増加する。他方、全塑性曲げ耐力は、ラインＢで示したように、鉄骨梁１の中央部から連結用プレート４により補強された被補強部１５の境界部１６までは、一定の全塑性曲げ耐力を有する。そして、被補強部の境界部１６をすぎ、連結用プレート４による被補強部分１５に達すると、全塑性曲げ耐力も飛躍的に増大する。因みに、連結用プレート４と鉄骨柱５との溶接部の耐力は、その溶接長などを介して連結用プレート４によって補強されない部分の鉄骨梁１より大きく設定される。
【００１２】
しかして、地震による曲げ荷重が増大すると、ラインＡの傾斜角が大きくなり、やがてラインＢの全塑性曲げ耐力ラインと交差することになる。図７は曲げ荷重を示したラインＡが丁度ラインＢの全塑性曲げ耐力ラインと交差し始めた瞬間を例示したものである。図示のように、本実施例の場合には、連結用プレート４により補強された被補強部１５の境界部１６の部分からＡラインとＢラインとの交差が始り、その部分から塑性変形が始ることになる。そして、曲げ荷重が更に増大すると、それにつれて、ラインＡとラインＢとの交差部分が、図８に示したように、鉄骨梁１の中央部側へ拡がり、塑性化領域１７も追随して鉄骨梁１の中央部側へ拡がることにより地震エネルギが吸収されることになる。因みに、この場合に、連結用プレート４と鉄骨柱５との溶接部からの破壊を回避するため、前述のように、前記溶接部の耐力は連結用プレート４によって補強されない部分の鉄骨梁１より大きく設定される。以上のようにして、塑性化領域１７の塑性変形によって塑性ヒンジが形成され、地震エネルギが吸収されることから、鉄骨梁１と鉄骨柱５との接合部分における脆性的で急激な破壊は回避されることになる。
【００１３】
図９及び図１０は本発明の第２実施例において地震作用を受けた場合の鉄骨柱と鉄骨梁との接合部の各部に作用する曲げ荷重と耐力との関係を示した説明図である。本実施例は、前記第１実施例における鉄骨梁１の上下のフランジ部２，３の接合側端部に連結用プレート４相互間の幅が鉄骨柱５のほぼ柱幅に向けて徐々に拡大するように扇状に形成した拡幅部１８を形成した点で特徴を有する。図９に示したように、本実施例の場合には、塑性化が始る位置が連結用プレート４により補強された被補強部１５から少し離れた拡幅部１８の境界部１９にずれる。そして、曲げ荷重が更に増大すると、それにつれて、ラインＡとラインＢとの交差部分が、図１０に示したように、前記拡幅部１８の境界部１９を中心に両側に拡がり、塑性化領域２０も追随して境界部１９の両側へ拡がることにより地震エネルギが吸収されることになる。なお、塑性化領域２０の鉄骨柱５側の拡大は、図示したように連結用プレート４により補強された被補強部１５の境界部１６の部分で止る。因みに、本実施例の場合には、塑性化領域２０が連結用プレート４の端部から離れた前記拡幅部１８の境界部１９を中心に始ることから、連結用プレート４と鉄骨梁１の上下のフランジ部２，３の拡幅部１８との溶接部に与える影響が緩和される。
【００１４】
図１１〜図１７は本発明の第３実施例を示したものである。本実施例は仕口金物を用いて連結用プレートを鉄骨梁の接合側端部に取付けるタイプの接合構造に関する。図１１〜図１４はその仕口金物を示したもので、図１１は正面図、図１２は平面図、図１３は右側面図、図１４は左側面図である。図中、２１は仕口金物であり、図１２に示したように両側部が接合部側へ向けて広がったテーパ状の平板部２２とその平板部２２の両側部に垂直状態に溶接された連結用プレート２３，２４とから構成される。図中、２５は、それらの平板部２２と連結用プレート２３，２４との接続部に施した隅肉溶接や部分溶込み溶接による溶接部を示したものである。
【００１５】
図１５は前記仕口金物２１を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図で、図１６はその平面図、図１７はＡ−Ａ断面図である。本実施例では、図１５及び図１６で図示したように、鉄骨梁２６の上下のフランジ部２７，２８に対して仕口金物２１の平板部２２を重合させ、図１７の溶接部２９，３０で示したように、それらの上下のフランジ部２７，２８と平板部２２との間を隅肉溶接等の溶接手段により固着している。なお、図１５に示したように、鉄骨梁２６のウェブ部３１の端部近傍には、前記第１実施例と同様に、梁側位置決め手段としてのボルト挿通孔３２が形成されており、鉄骨柱側に設けられる柱側位置決め手段としてのガセットプレートと共に鉄骨梁２６の鉄骨柱に対する位置決め手段を構成する。そして、本実施例の場合には、仕口金物２１の平板部２２が連結用プレート２３，２４により補強される被補強部の境界部より外側に張出しているので、図９及び図１０に示した第２実施例の場合と同様に、連結用プレート２３，２４により補強される被補強部の境界部から少し離れた平板部２２の端部が位置する部分から塑性化が開始されることになる。
【００１６】
図１８〜図２０は仕口金物に関する他の実施例を示したものである。図１８に示した第４実施例に係る仕口金物３３は、平板部３４に切欠部３５を形成したものであり、その切欠部３５の縁部に沿って溶接を行うことにより溶接長をかせいで鉄骨梁のフランジ部に対する固着力を強化できる。図１９に示した第５実施例に係る仕口金物３６は、平板部３７にボルト挿通孔を設けてボルト３８を用いて鉄骨梁３９の上下のフランジ部４０に対して固着するようにしたものであり、溶接による固着と併用してもよいし、単独で使用してもよい。図２０に示した第６実施例に係る仕口金物４１は、平板部４２の一方の側部に溶接する連結用プレート４３は傾斜させずに、他方の連結用プレート４４のみを傾斜させるとともに、開口部４５を設けてその縁部に沿って溶接を行うことにより溶接長をかせいで鉄骨梁４６のフランジ部４７に対する固着力を強化できるように構成したものである。
【００１７】
図２１〜図２６は本発明の第７実施例を示したものである。図２１は第７実施例に係る仕口金物を示した平面図、図２２はその仕口金物を鉄骨梁に固着した状態を示した正面図、図２３はその平面図、図２４は底面図である。また、図２５は鉄骨柱の正面図、図２６はその平面図である。図２１〜図２４に示したように、本実施例に使用される仕口金物４８は、平板部４９の中央部に大きな切欠部５０を有しており、その切欠部５０のテーパ状縁部５１に沿うように鉄骨梁５２の上下のフランジ部５３，５４に対する溶接が行われる。なお、本実施例の平板部４９の両側部はテーパ状に形成されており、連結用プレート５５，５６が垂直状に溶接され、前記実施例と同様の補強作用を奏する。また、図２４の底面図に示したように、鉄骨梁５２の下方のフランジ部５４の端部近傍には、梁側位置決め手段としてボルト挿通孔５７が形成されている。他方、図２５及び図２６に示したように、鉄骨柱５８には、柱側位置決め手段としてボルト挿通孔５９を有する受け金物６０が水平状態に設置されている。その受け金物６０の上に鉄骨梁５２の下方のフランジ部５４を載置して、それらの受け金物６０に形成されたボルト挿通孔５９と下方のフランジ部５４に形成されたボルト挿通孔５７に適宜のボルトを挿通してナットにより締付け固定することにより、鉄骨梁５２の鉄骨柱５８に対する位置決めが行われ、その位置決め状態が保持される。しかる後、前述の実施例と同様に、前記連結用プレート５５，５６の端部を鉄骨柱５８に溶接することにより、鉄骨梁５２の鉄骨柱５８に対する接合作業が完了することになる。
【００１８】
図２７〜図３２は本発明の第８実施例を示したものである。図２７はその第８実施例に使用された仕口金物を示した正面図であり、図２８はその平面図、図２９は右側面図、図３０は左側面図である。また、図３１は本実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図であり、図３２はその平面図である。本実施例に係る仕口金物は鉄骨梁に沿って対称的に分割構成された形態を示したもので、図２７〜図３０は、その片方の仕口金物６１ａを示したものである。図示のように、仕口金物６１ａは、平板部６２ａの端部に連結用プレート６３ａを断面Ｌ字状に一体形成したものから構成され、この点で特徴を有する。図３１に示したように、対称的に形成された仕口金物６１ａ，６１ｂは、鉄骨梁６４の上下のフランジ部６５，６６をそれぞれ挟んで上下対称的に溶接されるとともに、図３２に示したように、鉄骨梁６４の上下のフランジ部６５，６６の両側部に対しても左右対称的に溶接される。すなわち、本実施例では、図３２に示したように、鉄骨梁６４に沿って平板部を平板部６２ａと平板部６２ｂとに左右に分割構成し、その両端部に連結用プレート６３ａと連結用プレート６３ｂとを対称的に形成したものである。なお、仕口金物６１ａ，６１ｂの上下のフランジ部６５，６６に対する溶接において、それらのフランジ部６５，６６を挟んで上下に位置する平板部６２ａ，６２ｂ相互間の部分の溶接作業は困難なことから、上下の平板部６２ａ，６２ｂ間あるいは連結用プレート６３ａ，６３ｂを適宜の手段により連結するようにしてもよい。因みに、本実施例に係る仕口金物６１ａ，６１ｂでは、平板部６２ａ，６２ｂと連結用プレート６３ａ，６３ｂとが断面Ｌ字状に一体形成されることから、市販のアングル材を活用して図示の形状に切出して使用することも可能である。なお、図中６７は、梁側位置決め手段としてのボルト挿通孔である。しかして、以上のように仕口金物６１ａ，６１ｂを端部に組付けた鉄骨梁６４は、前述の実施例と同様に、連結用プレート６３ａ，６３ｂを介して鉄骨柱に溶接され、同様の機能を奏することになる。
【００１９】
図３３は本発明の第９実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図であり、図３４はその平面図である。本実施例は前記第８実施例の変形例であり、第８実施例では仕口金物６１ａ，６１ｂの鉄骨梁６４の上下のフランジ部６５，６６に対する固着手段として溶接を用いたのに対して、本実施例では、図３４に示したように、前記溶接に加えて、あるいは前記溶接に代えて、ボルトとナットを用いた固着手段６８ａ，６８ｂを採用したものである。他の構成においては基本的に異なるところはなく、同様の機能を奏する。
【００２０】
図３５は本発明の第１０実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した斜視図であり、図３６はその組付け状態を示した右側面図である。図示のように、本実施例では、鉄骨梁６９に沿って対称的に分割構成された仕口金物７０ａ，７０ｂを使用する形態を示した。すなわち、本実施例に係る仕口金物７０ａ，７０ｂは、鉄骨梁６９に沿って分割構成された平板部７１ａ，７１ｂのそれぞれの端部に対称的に連結用プレート７２ａ，７２ｂを断面Ｔ字状に一体形成したものから構成され、この点で特徴を有する。そして、それらの仕口金物７０ａ，７０ｂは、図示のように鉄骨梁６９の上下のフランジ部７３，７４の両側部に対して対称的に溶接される。因みに、本実施例に係る仕口金物７０ａ，７０ｂでは、平板部７１ａ，７１ｂと連結用プレート７２ａ，７２ｂとが断面Ｔ字状に一体形成されることから、市販のＨ形鋼材を活用して、その長手方向の中央部から切断した上、図示の形状に切出して使用することも可能である。しかして、以上のように仕口金物７０ａ，７０ｂを端部に組付けた鉄骨梁６９は、前述の実施例と同様に、連結用プレート７２ａ，７２ｂを介して鉄骨柱に溶接され、同様の機能を奏することになる。
【００２１】
図３７は本発明の第１１実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した斜視図であり、図３８はその組付け状態を示した右側面図である。図示のように、本実施例は前記第１０実施例の変形例であり、第１０実施例では仕口金物７０ａ，７０ｂの鉄骨梁６９の上下のフランジ部７３，７４に対する固着手段として溶接を用いたのに対して、本実施例では、前記溶接に加えて、あるいは前記溶接に代えて、ボルトとナットを用いた固着手段７５ａ，７５ｂを採用したものである。他の構成においては基本的に異なるところはなく、同様の機能を奏する。なお、以上の第８実施例〜第１１実施例においては、仕口金物の平板部を鉄骨梁に沿って分割構成した場合に関して説明したが、一体的な平板部に変更することが可能なことはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、前記連結用プレートの端部の長さに関する自由な設定によって、鉄骨柱と鉄骨梁側との十分な溶接長が簡便に確保できるとともに、前記連結用プレートによって、鉄骨柱との溶接部近傍の鉄骨梁の端部が直接あるいは仕口金物の平板部を介して補強され、その連結用プレートの補強作用を受けない、鉄骨柱との溶接部から離れた鉄骨梁の部分から塑性変形が始ることから、地震作用を受けた場合に、前記鉄骨柱と鉄骨梁との接合部からの脆性的で急激な破壊は的確に回避することができ、延いては地震時における緊急避難のための時間的余裕を確保することが可能になる。なお、仕口金物を構成する平板部と連結用プレートとを断面Ｌ字状あるいは断面Ｔ字状に一体形成するようにすれば、それらの部材間の溶接時に伴う熱変形の問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る鉄骨柱と鉄骨梁との接合部分を示した立面図である。
【図２】同接合部分の平面図である。
【図３】第１実施例に係る鉄骨梁を示した立面図である。
【図４】同鉄骨梁の平面図である。
【図５】第１実施例に係る鉄骨柱を示した立面図である。
【図６】同鉄骨柱の平面図である。
【図７】第１実施例において地震作用を受けた場合の鉄骨柱と鉄骨梁との接合部の各部に作用する曲げ荷重と耐力との関係を示した説明図である。
【図８】同曲げ荷重が増大した場合を示した説明図である。
【図９】第２実施例において地震作用を受けた場合の鉄骨柱と鉄骨梁との接合部の各部に作用する曲げ荷重と耐力との関係を示した説明図である。
【図１０】同曲げ荷重が増大した場合を示した説明図である。
【図１１】第３実施例に係る仕口金物を示した正面図である。
【図１２】同仕口金物の平面図である。
【図１３】同仕口金物の右側面図である。
【図１４】同仕口金物の左側面図である。
【図１５】第３実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図である。
【図１６】図１５の平面図である。
【図１７】図１５のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】本発明の第４実施例に係る仕口金物を示した平面図である。
【図１９】本発明の第５実施例に係る仕口金物を示した平面図である。
【図２０】本発明の第６実施例に係る仕口金物を示した平面図である。
【図２１】本発明の第７実施例に係る仕口金物を示した平面図である。
【図２２】同仕口金物を鉄骨梁に固着した状態を示した正面図である。
【図２３】図２２の平面図である。
【図２４】図２２の底面図である。
【図２５】第７実施例に係る鉄骨柱を示した正面図である。
【図２６】同鉄骨柱の平面図である。
【図２７】本発明の第８実施例に係る仕口金物を示した正面図である。
【図２８】同仕口金物の平面図である。
【図２９】同仕口金物の右側面図である。
【図３０】同仕口金物の左側面図である。
【図３１】第８実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図である。
【図３２】図３１の平面図である。
【図３３】本発明の第９実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した正面図である。
【図３４】図３３の平面図である。
【図３５】本発明の第１０実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した斜視図である。
【図３６】同組付け状態を示した右側面図である。
【図３７】本発明の第１１実施例に係る仕口金物を鉄骨梁の端部に組付けた状態を示した斜視図である。
【図３８】同組付け状態を示した右側面図である。
【符号の説明】
１…鉄骨梁、２，３…フランジ部、４…連結用プレート、５…鉄骨柱、６，７…溶接部、８…ウェブ部、９，１０…ボルト挿通孔、１１…ガセットプレート、１２…ボルト、１３，１４…溶接部、１５…被補強部、１６…境界部、１７…塑性化領域、１８…拡幅部、１９…境界部、２０…塑性化領域、２１…仕口金物、２２…平板部、２３，２４…連結用プレート、２５…溶接部、２６…鉄骨梁、２７，２８…フランジ部、２９，３０…溶接部、３１…ウェブ部、３２…ボルト挿通孔、３３…仕口金物、３４…平板部、３５…切欠部、３６…仕口金物、３７…平板部、３８…ボルト、３９…鉄骨梁、４０…フランジ部、４１…仕口金物、４２…平板部、４３，４４…連結用プレート、４５…開口部、４６…鉄骨梁、４７…フランジ部、４８…仕口金物、４９…平板部、５０…切欠部、５１…テーパ状縁部、５２…鉄骨梁、５３，５４…フランジ部、５５，５６…連結用プレート、５７…ボルト挿通孔、５８…鉄骨柱、５９…ボルト挿通孔、６０…受け金物、６１ａ，６１ｂ…仕口金物、６２ａ，６２ｂ…平板部、６３ａ，６３ｂ…連結用プレート、６４…鉄骨梁、６５，６６…フランジ部、６７…ボルト挿通孔、６８ａ，６８ｂ…固着手段、６９…鉄骨梁、７０ａ，７０ｂ…仕口金物、７１ａ，７１ｂ…平板部、７２ａ，７２ｂ…連結用プレート、７３，７４…フランジ部、７５ａ，７５ｂ…固着手段
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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