(57)【要約】【課題】様々な形状、寸法を比較的容易に得ることが可能で他品種、少量生産の要請に好適であり、信頼性に優れた柱梁接合構造を構築することのできるダイアフラムを提供する。【解決手段】ダイアフラム１は角形鋼管柱が貫通可能な角形接合孔４を有する接合部２と、接合部２の外周に同一平面上で互いに９０度をなすように形成された４つの平板部３とを備えている。平板部３にはそれぞれ、Ｈ形鋼梁部材のフランジと接合するためのボルト孔５が各６個ずつ設けられている。また、図２に示すように、接合部２および平板部３を１枚の鋼板で形成するとともに、平板部３の厚さ３ｔを接合部２の厚さ２ｔより小さくしている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形鋼管柱と、Ｈ形鋼梁部材との接合部分に使用されるダイアフラムであって、角形鋼管柱が貫通可能な角形接合孔を有する接合部と、Ｈ形鋼梁部材のフランジと接合するため前記接合部の外周に形成されたボルト孔付きの平板部とを備え、前記接合部および前記平板部を１枚の鋼板で形成するとともに前記平板部の厚さを前記接合部の厚さより小さくしたことを特徴とするダイアフラム。
【請求項２】
前記平板部の厚さを、前記接合部の厚さの３０％〜７０％とした請求項１記載のダイアフラム。
【請求項３】
前記接合部の厚さを、前記角形鋼管柱の柱外形の呼び寸法の５％〜５０％とした請求項１または２記載のダイアフラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨構造物を構成する柱部材と梁部材との接合部分に使用されるダイアフラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨構造物の柱部材に用いられる角形鋼管と、梁部材に用いられるＨ形鋼との接合部分においては、従来、ダイアフラムと呼ばれる部材が使用されている。このようなダイアフラムとして、柱部材の外周に装着する方式のもの（例えば、特許文献１参照。）がある。
【０００３】
特許文献１に記載のダイアフラムは、図４に示すように、角形鋼管柱９１が貫通可能な可能なリング状の接合部材９２と、この接合部材９２の外周に連接された複数の梁連結用部材９３とを備えている。角形鋼管柱９１の外周にダイアフラム９０を装着し、角形鋼管柱９１の外周と、接合部材９２の内周部分とを溶接によって接合し、梁連結用部材９３の先端部に梁部材のフランジ（図示せず）を接合することによって、角形鋼管柱９１と梁部材とを固定する。
【０００４】
このようなダイアフラム９０を使用することにより、角形鋼管柱９１を切断することなく、角形鋼管柱９１と梁部材との接合を行うことができ、耐震性、信頼性に優れた接合構造を構築することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−６５０５３号公報（第２−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のダイアフラム９０は鋳鋼で形成され、一般的な鋳造工程を経て製作されている。すなわち、溶解した鋼を砂の鋳型に注入して凝固させることによって所定の形状、寸法のダイアフラムが作られている。このため、様々なダイアフラムのサイズ、形状ごとに鋳型を製作する必要があるため、多品種、少量生産の要請には不向きである。
【０００７】
また、鋳鋼製のダイアフラムの場合、鋳型に鋳込んだ後、製品全体を均等に冷却することが困難であり、冷却速度の違いに起因する歪や変形が発生しやすい。このため、歪や変形を除去することを考慮しなければならない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、様々な形状、寸法を比較的容易に得ることが可能で他品種、少量生産の要請に好適であり、信頼性に優れた柱梁接合構造を構築することのできるダイアフラムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイアフラムは、角形鋼管柱と、Ｈ形鋼梁部材との接合部分に使用されるダイアフラムであって、角形鋼管柱が貫通可能な角形接合孔を有する接合部と、Ｈ形鋼梁部材のフランジと接合するため接合部の外周に形成されたボルト孔付きの平板部とを備え、接合部および平板部を１枚の鋼板で形成するとともに、平板部の厚さを接合部の厚さより小さくしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のダイアフラムは、１枚の鋼板にガス切断、研削、穿孔などの機械的加工を施すことによって、接合部および平板部を一体的に製作できるため、様々な寸法、形状のダイアフラムを比較的容易に得ることが可能となり、他品種、少量生産の要請にも好適である。
【００１１】
また、平板部の厚さを接合部の厚さより小とすることにより、Ｈ形鋼梁部材のフランジの板厚が当該ダイアフラムの素材である鋼板の板厚よりも薄い場合における、平板部とフランジとの接合性を高めることができる。
【００１２】
さらに、平板部の厚さを接合部の厚さの３０％〜７０％とすることにより、接合部および平板部の強度バランスを適切に維持しつつ、平板部とフランジとの接合性を高めることができる。
【００１３】
一方、接合部の厚さを、角形鋼管柱の柱外形の呼び寸法の５％〜５０％とすることにより、柱梁接合構造を構築した場合において、ダイアフラムに加わる荷重を支えるのに十分な剛性を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態であるダイアフラムを示す平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図１に示すダイアフラムを用いて形成した柱梁接合構造を示す垂直断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のダイアフラム１は角形鋼管柱が貫通可能な角形接合孔４を有する接合部２と、接合部２の外周に同一平面上で互いに９０度をなすように形成された４つの平板部３とを備えている。平板部３にはそれぞれ、Ｈ形鋼梁部材のフランジと接合するためのボルト孔５が各６個ずつ設けられている。また、図２に示すように、接合部２および平板部３を１枚の鋼板で形成するとともに、平板部３の厚さ３ｔを接合部２の厚さ２ｔより小さくしている。
【００１６】
ダイアフラム１は、１枚の鋼板にガス切断、穿孔、研削などの機械的加工を施すことによって、接合部２および平板部３を一体的に製作できるため、様々な寸法、形状のダイアフラムを比較的容易に得ることが可能となり、他品種、少量生産の要請にも好適である。
【００１７】
角形接合孔４を構成する接合部２の内周面２ａは、接合部２の表面２ｂおよび裏面２ｄと垂直をなすように形成されている。また、内周面２ａのコーナー部２ｃはそれぞれ滑らかな凹曲面をなしている。なお、コーナー部２ｃの曲率半径Ｒは１０〜２０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００１８】
図３に示すように、ダイアフラム１の接合部２の角形接合孔４に角形鋼管柱１０を挿通させ、角形鋼管柱１０の外周面と、接合部２の内周面２ａとの間に溶接６を施すことにより、角形鋼管柱１０の外周にダイアフラム１が固定される。この場合、角形鋼管柱１０の外周の平面部１０ａと、接合部２の内周面２ａの平面部（コーナー部２ｃを除く部分）とが対向する部分のみを溶接し、角形鋼管柱１０のコーナー部分と、接合部２の内周面２ａのコーナー部２ｃとの間には隙間を設ける。
【００１９】
これにより、製造工程に起因する残留応力が比較的多く存在し、溶接を行うと材質が劣化して強度低下が発生しやすかった角形鋼管柱コーナー部分における溶接をなくすことができる。このため、角形鋼管柱１０とダイアフラム１との接合部分の信頼性が高まる。
【００２０】
図３に示すように、Ｈ形鋼梁部材１１の２つのフランジ１１ｆの間隔に適合する距離だけ隔てて角形鋼管柱１０に２つのダイアフラム１を接合した後、各ダイアフラム１の平板部３の先端面にフランジ１１ｆの端面を当接させ、両面から固定板８で挟持するとともにボルトナット７で締結する。これによって、角形鋼管柱１０にダイアフラム１を介してＨ形鋼梁部材１１が接合された柱梁接合構造が構築される。
【００２１】
このように、ダイアフラム１を使用することにより、角形鋼管柱１０とＨ形鋼梁部材１１とを直接溶接することなく接合することができるため、溶接欠陥や脆性破壊に起因する破断のおそれのない柱梁接合構造を得ることができる。
【００２２】
ダイアフラム１においては、平板部３の厚さ３ｔを、接合部２の厚さ２ｔの約４５％としたところ、接合部２および平板部３の強度バランスを適切に維持しつつ、平板部３とフランジ１１Ｆとの接合性を高めることができた。
【００２３】
また、接合部３の厚さ３ｔを、角形鋼管柱１０の柱外形の呼び寸法１０ｂの約１１％としたところ、図３に示すような柱梁接合構造を構築した場合において、ダイアフラム１に加わる荷重を支えるのに十分な剛性を得ることができた。
【００２４】
なお、ダイアフラム１においては、接合部２の外周に互いに９０度をなす４つの平板部３を設けて４本のＨ形鋼梁部材１１と接合できるようにしているが、これに限定するものではないので、接合すべきＨ形鋼梁部材の本数に応じて、接合部２の外周に１〜３つの平板部３を設けた構造とすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、以下に示す効果を奏する。
【００２６】
（１）角形鋼管柱が貫通可能な角形接合孔を有する接合部と、Ｈ形鋼梁部材のフランジと接合するため接合部の外周に形成されたボルト孔付きの平板部とを備え、平板部の厚さを接合部の厚さより小さくし、接合部および平板部を１枚の鋼板で形成したことにより、様々な寸法、形状のダイアフラムを比較的容易に得ることが可能で他品種、少量生産の要請に好適となり、Ｈ形鋼梁部材のフランジと平板部との接合性を高めることができる。
【００２７】
（２）平板部の厚さを接合部の厚さの３０％〜７０％とすることにより、接合部および平板部の強度バランスを適切に維持しつつ、平板部とフランジとの接合性を高めることができる。
【００２８】
（３）接合部の厚さを、角形鋼管柱の柱外形の呼び寸法の５％〜５０％とすることにより、柱梁接合構造を構築した場合のダイアフラムに加わる荷重を支えるのに十分な剛性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるダイアフラムを示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示すダイアフラムを用いて形成した柱梁接合構造を示す垂直断面図である。
【図４】従来のダイアフラムを示す平面図である。
【符号の説明】
１  ダイアフラム
２  接合部
２ａ  内周面
２ｂ  表面
２ｃ  コーナー部
２ｄ  裏面
２ｔ，３ｔ  厚さ
３  平板部
４  角形接合孔
５  ボルト孔
６  溶接
７  ボルトナット
８  固定板
１０  角形鋼管柱
１０ａ  平面部
１０ｂ  柱外形の呼び寸法
１１  Ｈ形鋼梁部材
１１ｆ  フランジ
【図１】
2004285585.tif 000003
【図２】
2004285585.tif 000004
【図３】
2004285585.tif 000005
【図４】
2004285585.tif 000006