(57)【要約】【課題】小梁のスパンが長い場合においても、小梁の自重及び床スラブ重量により、Ｈ形鋼の大梁にねじれ変形を発生させない。【解決手段】鉄骨梁接合構造１０は、Ｈ形鋼の小梁１２と、Ｈ形鋼の大梁１４を接合する接合構造である。小梁１２は大梁１４の間に架け渡され、両端部が大梁１４と接合されている。小梁１２の両端部には接合用の挿入部２８が取り付けられている。挿入部２８はＨ形鋼で形成され、挿入部２８の長さＬ１は、大梁１４のフランジ１４Ｆの幅と同じ寸法とされている。挿入部２８の端部は、小梁１２の端面に固定された端部材３０に接合されている。挿入部２８のフランジを延長させた位置には、延長材３２が設けられている。大梁１４は、柱間に架け渡され、大梁１４のウェブ１４Ｗには小梁１２の挿入部２８が挿入される開口部１８が設けられている。開口部１８の周囲には、開口部１８を補強する補強部材２０が接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小梁と、
柱間に架け渡され、ウェブに設けられた開口部に挿入された前記小梁の両端部を支持するＨ形鋼の大梁と、
を有する鉄骨梁接合構造。
【請求項２】
前記開口部の周囲には、前記ウェブを補強する補強部材が設けられている請求項１に記載の鉄骨梁接合構造。
【請求項３】
前記補強部材は、井桁状に前記開口部の周囲に設けられたスチフナーである請求項２に記載の鉄骨梁接合構造。
【請求項４】
前記小梁は、前記梁のウェブの側面に前記小梁の端部を接合したとき、前記小梁の自重及び床スラブの重量により、前記大梁に許容限度以上のねじれ変形を生じさせる長さである請求項１〜３のいずれか１項に記載の鉄骨梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨梁接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄骨造建物の床組みは、Ｈ形鋼の大梁と、大梁と直交する方向に架け渡されたＨ形鋼の小梁で構成され、大梁と小梁の接合部は、大梁のウェブに接合用のプレートを取り付け、プレートを利用して、大梁と小梁を高力ボルト摩擦接合や溶接接合で接合していた。
【０００３】
この接合方法では、質量の大きな部材同士の高所での接合作業となるため、作業性が悪く、簡易迅速な接合作業ができないという問題がある。更に、Ｈ形鋼の大梁は、ねじれ剛性が小さいので、小梁のスパンが長い場合には、小梁の自重及び床スラブ重量により、大梁にねじれ変形が発生するという問題がある。
そこで、Ｈ形鋼の大梁と小梁を、簡易迅速に接合する鉄骨梁接合構造が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
図６に示すように、特許文献１の鉄骨梁接合構造は、Ｈ形鋼の梁（大梁）８１のウェブの側面に、小梁受け８３を、ウェブの側面から突出させて設けている。小梁受け８３は、下部に小梁８２を受ける底板８５を有し、両側面に小梁８２を挟む側板８４が設けられ、上部は開放されている。底板８５は、先端が梁８１のフランジ８６、８７の先端よりも外方に突き出す長さで形成され、突き出された部分が小梁８２の受け部とされている。
これにより、小梁８２を小梁受け８３で支持した状態で、大梁８１と小梁８２を固定することができる。
【０００５】
しかし、特許文献１の鉄骨梁接合構造は、小梁８２を大梁８１のウェブの側面に取り付けており、大梁８１には偏心モーメントが作用する。このため、小梁のスパンが長い場合には、小梁の自重及び床スラブ重量による偏心モーメントが大きくなり、梁８１にねじれ変形が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５６９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑み、小梁のスパンが長い場合においても、小梁の自重及び床スラブ重量によりＨ形鋼の大梁にねじれ変形が発生しない、鉄骨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】
【０００８】
請求項1に記載の発明に係る鉄骨梁接合構造は、小梁と、柱間に架け渡され、ウェブに設けられた開口部に挿入された前記小梁の両端部を支持するＨ形鋼の大梁と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項1に記載の発明によれば、Ｈ形鋼の大梁のウェブに開口部が設けられ、開口部には、小梁の両端部が挿入されている。
これにより、小梁の鉛直荷重がＨ形鋼の大梁の鉛直方向の中心線上（ウェブの軸上）に作用し、大梁には、小梁の自重及び床スラブ重量による偏心モーメントが作用しない。即ち、Ｈ形鋼の大梁にはねじれ変形が発生しない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鉄骨梁接合構造において、前記開口部の周囲には、前記ウェブを補強する補強部材が設けられていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明によれば、補強部材により、Ｈ形鋼の梁のウェブに設けられた開口部が補強されている。これにより、梁の強度を落とさずに、梁と小梁を接合できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の鉄骨梁接合構造において、前記補強部材は、井桁状に前記開口部の周囲に設けられたスチフナーであることを特徴としている。
請求項３に記載の発明によれば、スチフナーにより、井桁状に開口部が補強されている。井桁状にスチフナーを配置することにより、少ない補強部材で、効率的に開口部を補強できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鉄骨梁接合構造において、前記小梁は、前記梁のウェブの側面に前記小梁の端部を接合したとき、前記小梁の自重及び床スラブの重量により、前記大梁に許容限度以上のねじれ変形を生じさせる長さであることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、小梁が、大梁のウェブの側面に小梁の両端部を接合したとき、小梁の自重及び床スラブの重量により、大梁に許容限度以上のねじれ変形を生じさせる長さとされている。
即ち、従来、小梁の自重及び床スラブの重量により、Ｈ形鋼の大梁に大きな偏心モーメントを生じさせ、大梁にねじれを発生させていたスパンの長い小梁（長大スパン梁）であっても、偏心モーメントが生じないため、大梁にねじれ変形を発生させない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記構成としてあるので、小梁のスパンが長い場合においても、小梁の自重及び床スラブ重量により、Ｈ形鋼の大梁にねじれ変形が発生しない鉄骨梁接合構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る鉄骨梁接合構造の基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る鉄骨梁接合構造の基本構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る鉄骨梁接合構造の基本構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る鉄骨梁接合構造の接合部の部分断面図である。
【図５】従来例の鉄骨梁接合構造の接合部を示す側面図である。
【図６】従来例の鉄骨梁接合構造の基本構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１の斜視図、及び図２の平面図に示すように、実施の形態に係る鉄骨梁接合構造１０は、Ｈ形鋼の小梁１２と、Ｈ形鋼の大梁１４とを接合する接合構造である。
【００１７】
小梁１２は、大梁１４の間に架け渡され、両端部が大梁１４と接合されている。小梁１２の両端部には、接合用の挿入部２８が取り付けられている。挿入部２８はＨ形鋼で形成され、端部からの突き出し長さＬ１は、大梁１４のフランジ１４Ｆの幅と同じ寸法とされている。
【００１８】
挿入部２８の一方の端部は、小梁１２の端面に固定され、小梁１２の端面を塞ぐ端部材３０に溶接接合されている。端部材３０の小梁１２側には、補強用の延長材３２が接合されている。延長材３２は、挿入部２８のフランジを延長させた位置に設けられ、側面が小梁１２のウェブに溶接接合されている。
【００１９】
大梁１４は、柱１６間に架け渡され、大梁１４のウェブ１４Ｗには小梁１２の挿入部２８が挿入される開口部１８が設けられている。開口部１８は矩形状に開口され、開口部１８の周囲には、ウェブ１４Ｗを補強する補強部材２０が溶接接合されている。
【００２０】
補強部材２０は、図３の斜視図に示すように、スチフナーで開口部１８の周囲を井桁状に囲む構成である。補強部材２０は、ウェブ１４Ｗの両側面に設けられ、補強部材２０の奥行きＤ１は、大梁１４のフランジ１４Ｆの幅Ｗ１と同じ寸法とされている。
【００２１】
補強部材２０は、複数の部材で構成されている。補強部材２０を構成する縦材２２Ｒ、２２Ｌは鋼板製とされ、奥行きＤ１で縦方向にウェブ１４Ｗを貫通し、開口部１８の両側面に溶接接合されている。縦材２２Ｒ、２２Ｌの上下端面は、上下フランジ１４Ｆとそれぞれ連結されている。
【００２２】
縦材２２Ｒと縦材２２Ｌの間には、同じく鋼板製の横材２４Ｄ、２４Ｕが、横方向に渡され、横材２４Ｄ、２４Ｕの両端面は、縦材２２Ｒ、２２Ｌの側面と溶接接合されている。縦材２２Ｒ、２２Ｌ、及び横材２４Ｄ、２４Ｕで囲まれた空間が開口部１８とされる。このとき、開口部１８の開口面積は、挿入される小梁１２の挿入部２８より一回り大きい寸法とされている。
【００２３】
横材２４Ｄ、２４Ｕの両端部には、縦材２２Ｒ、２２Ｌを挟んで外方に、延長材４６が接合されている。延長材４６は、横材２４Ｄ、２４Ｕと並行に、同じ高さで設けられ、開口部１８を補強する。また、下側の横材２４Ｄと下フランジ１４Ｆの間には、横材２４Ｄを支持する鋼板製の支持材２６が溶接接合されている。
このように、開口部１８の周囲に、井桁状にスチフナーを配置することにより、少ない補強部材で効率的に開口部１８を補強することができる。即ち、大梁１４としての長期性能はもとより、地震時においても、適正な性能を発揮することができる。
【００２４】
図４に接合部の接合構造を示す。図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、図４（Ｂ）は、接合部の断面図である。
【００２５】
大梁１４の開口部１８に小梁１２の挿入部２８が挿入され、下側の横材２４Ｄと挿入部２８の下フランジが、ボルト接合（高力ボルト接合）４８されている。これにより、小梁１２の荷重鉛直Ｑ１を、挿入部２８を介して、大梁１４に伝達できる。このとき、鉛直荷重Ｑ１は、大梁１４のウェブ１４Ｗの中心線４０上（ウェブの軸上）に印加される。
【００２６】
また、開口部１８は、挿入部２８の外形寸法より一回り大きい寸法で開口されており、小梁１２を斜めから差し込むことが可能とされている。一方を差し込んだ状態でスライドさせ、もう一方を斜めに差し込めば、大梁１４間に小梁１２を架け渡すことができる。
【００２７】
なお、本発明では、小梁１２の長さが、仮に、大梁１４のウェブの側面に小梁１２の端部を接合したと仮定したとき、小梁１２の自重及び図示しない床スラブの重量により、大梁１４に許容限度以上のねじれ変形を生じさせる長さであってもよい。
【００２８】
即ち、図５に示すように、従来の接合構造では、Ｈ形鋼の大梁３８の側面に、ガセットプレート５０を取り付け、ガセットプレート５０に小梁３６をボルト接合５２する構成である。このため、大梁３８のウェブ３８Ｗの中心線４０と、小梁３６の鉛直荷重Ｑ２の作用位置（小梁３６とガセットプレート５０のボルト接合５２位置）が距離ｅだけ離れてしまう。
【００２９】
この偏心量ｅにより、小梁３６の自重及び床スラブの重量により、大梁３８に大きな偏心モーメントＭ（Ｍ＝Ｑ×ｅ）が生じる。偏心モーメントＭは、小梁３６が長い場合には大きな値となる。Ｈ形鋼はねじり剛性が小さいため、この偏心モーメントＭが大梁３８にねじれ変形を発生させる。
【００３０】
一方、本実施の形態では、図４を用いて上述したように、小梁１２の鉛直荷重Ｑ１の作用位置が、大梁１４のウェブの中心線４０と一致している。このため、大梁１４に、スパンの長い小梁１２が架け渡されても、偏心モーメントＭは発生しない（Ｍ＝０）。この結果、Ｈ形鋼のねじり剛性が小さくても、大梁１４にねじれ変形が発生することはない。
【００３１】
この結果、小梁１２のスパンＬ２が長い場合（長大スパン梁）においても、小梁１２の自重及び床スラブ重量により、Ｈ形鋼の大梁１４にねじれ変形が発生しない鉄骨梁接合構造を提供できる。
更に、大梁１４のねじれ変形を防止するのみでなく、小梁１２の鉛直荷重Ｑ１を、大梁１４に確実に伝達できる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  鉄骨梁接合構造
１２  小梁
１４  大梁
１６  柱
１８  開口部
２０  補強部材
２２  縦材（補強部材、スチフナー）
２４  横材（補強部材、スチフナー）
２６  支持材（補強部材、スチフナー）
４６  延長材（補強部材、スチフナー）
【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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