(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼柱に設けられたブラケットのフランジと梁のフランジとを接合するスプライスプレートであって、
該スプライスプレートの略中央部分に塑性化部を形成してなり、該スプライスプレートは該塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備することを特徴とするスプライスプレート。
【請求項２】
上記塑性化部はスプライスプレートの略中央部分を細首化して形成されていることを特徴とする請求項１記載のスプライスプレート。
【請求項３】
上記塑性化部はスプライスプレートの略中央部分が両側部分より降伏点が低い鋼材で形成されてなることを特徴とする請求項１記載のスプライスプレート。
【請求項４】
鋼柱に設けたブラケットに梁のフランジを略中央部分に塑性化部を具備するスプライスプレートを介して固定手段により接合した梁継ぎ手構造であって、
該スプライスプレートは該塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備することを特徴とする梁継ぎ手構造。
【請求項５】
上記スプライスプレートと上記固定手段との間に添え板を介在させたことを特徴とする請求項４記載の梁継ぎ手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は梁継ぎ手部材及び梁継ぎ手構造、特に柱−梁継ぎ手部において、梁端の破断を防止し、構造物の減衰を有効に付加するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の建築耐震設計法においては、中小地震時には弾性限内に止まるように、大地震時には主に梁端部の塑性化によって地震入力エネルギーを吸収し、倒壊を防ぐ設計を行う。
一方、柱及び梁の仕口部（梁端部）及び継ぎ手部は、保有水平耐力時（メカニズム形成時、倒壊するまでの最高耐力）に作用する力を安全に伝達し、また、そこに塑性化が想定される場合には、想定した塑性変形を生じるまで破断しないように設計しなければならない。
従って、梁継ぎ手部は塑性化が想定される梁端部（柱からスパンの１／１０又は梁せいの２倍の距離の範囲、即ち通常１ｍ〜１．２ｍの範囲）を避けて設けられる。
また、塑性化が想定される場所に梁継ぎ手分を設けざるを得ない場合は、安全率α（１．２〜１．３）を乗じた力（曲げ及びせん断）に対して、継ぎ手部が破断しないよう設計する。
【０００３】
図１３は従来の梁継ぎ手部構造を示す斜視図である。
図１３に示す従来の梁継ぎ手部構造は、Ｈ形鋼柱２１の強軸方向の接合部に梁２２が溶接により剛接合され、弱軸方向の接合部に梁２２が梁継手２３により剛接合された場合である。
図１４は特開平１０−１５９１７６号公報に示されるもう１つの従来の梁継ぎ手部構造を示す斜視図である。
図１４に示すもう１つの従来の梁継ぎ手部構造は、梁端が破断しないように梁端に工夫を凝らした例で、Ｈ型鋼梁２６の端部に形成された仕口２７は溶接２８とボルト２９により箱形支柱２５に接続され、Ｈ型鋼梁２６のフランジ部材２６ａ、２６ｂのいずれか一方は不均一なテーパを有し、幅を小さくした部位に損傷を集中させるとともに、梁端の応力をある程度に押さえようとするものである。
【０００４】
図１５は特開平６−３４１２４６号公報に示される別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造を示す斜視図である。
図１５に示す別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造は、梁端部に極軟鋼を用いて梁端部の曲げモーメントの大きい部分を高強度材と低強度材を重ね合わせて一体化した例で、低降伏応力鋼材３３に開孔３４または３５を設け、低降伏応力鋼材３３の外周部および開孔３４または３５を、構造材３６に溶接して低降伏応力鋼材３３と構造材３６とを一体化することにより複合鋼材を構成し、その複合構造材を柱３１と梁３２の接合部等に用いたものである。これ以外に梁端部に極軟鋼を用いた例としては、特開平３−２３３０８３号公報及び文献１『「鋼構造骨組の極低降伏点鋼による履歴エネルギー吸収特性に関する実験的研究（ｐ１４４１〜ｐ１４４３）」−日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）、［１９９２年８月発行］』に記載のものがある。
【０００５】
さらに、図１６は文献２『「部材端取付方式履歴ダンパーの実用化に関する研究（ｐ７０３〜ｐ７０６）」−日本建築学会大会学術講演梗概集（関東）、［１９９７年３月発行］』に示されるさらに別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造を示す斜視図である。
図１６に示す別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造は、柱−梁接合部４１の隅各部に三角形状のダンパー４２を配置することにより、低強度材の塑性変形によってエネルギーを吸収し、減衰を付与するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示す従来の梁継ぎ手部構造は、梁継ぎ手部の破断は防止できるが、梁継ぎ手部より応力の大きくなる梁端部の破断は防止できない。
というのは、この梁端部の部分はスカラップ等があり応力集中しやすいからである。また、溶接条件によっては、溶接欠陥、材質劣化等が生じ易い。兵庫県南部地震では梁端溶接部の破断が多く発生した。さらに、溶接部が健全で大地震に耐えたとしても、梁端部に塑性化が生じる。
このように、地震により梁端部が破断したり、梁端部に塑性化が生じたときには梁を交換する必要が生じ、補修に多大なコストと手間がかかるという問題があった。
【０００７】
図１４に示す特開平１０−１５９１７６号公報に示されるもう１つの従来の梁継ぎ手部構造は、母材であるＨ型鋼梁のフランジ部を切り欠いているため、耐力のみならず剛性も低下してしまう。また、断面性能を切り欠いて低下させるために、不経済となる。さらに、地震時に切り欠いている部分が集中的に塑性化するため、その部分の靱性や伸び能力が要求され、品質の高い鋼材であることが求められ、不経済である。
また、地震後の補修も梁母材が塑性化するために切断、再接合行わなければならず、支保工も必要であり、困難であるという問題があった。
【０００８】
また、図１５の特開平６−３４１２４６号公報に示される別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造（特開平３−２３３０８３号公報及び文献１）及び図１６の文献２に示されるさらに別のもう１つの従来の梁継ぎ手部構造は、梁端部にエネルギーを吸収する部材を設けるタイプの例で、主要構造と低強度材又はダンパーの歪みの差が小さく、効率よくエネルギーを吸収できないという欠点があった。
さらに、図１６の文献２に示されるものは、効率よくエネルギーを吸収させるためには、主要構造の梁フランジとの距離を大きくしなければならず、ダンパーが大型化してしまう。また、梁のみならず柱にも接合しなければならず、特に柱が角形鋼管などの閉断面材の場合は接合が困難であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、主要構造部材である梁を塑性化させないようにして地震時に補修を容易にする梁継ぎ手部材及び梁継ぎ手構造を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のスプライスプレートは、鋼柱に設けられたブラケットのフランジと梁のフランジとを接合するスプライスプレートであって、該スプライスプレートの略中央部分に塑性化部を形成してなり、該スプライスプレートは該塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するものである。
【００１１】
本発明の請求項２のスプライスプレートの塑性化部はその略中央部分を細首化して形成されている。
【００１２】
本発明の請求項３のスプライスプレートの塑性化部はその略中央部分が両側部分より降伏点が低い鋼材で形成されてなるものである。
【００１３】
本発明の請求項４の梁継ぎ手構造は、鋼柱に設けられたブラケットに梁のフランジを略中央部分に塑性化部を具備するスプライスプレートを介して固定手段により接合した梁継ぎ手構造であって、該スプライスプレートは該塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するものである。
【００１４】
本発明の請求項５の梁継ぎ手構造は、上記スプライスプレートと上記固定手段との間に添え板を介在させたものである。
【００１７】
本発明の請求項１においては、鋼柱に設けられたブラケットのフランジと梁のフランジとを接合するスプライスプレートであって、該スプライスプレートの略中央部分に塑性化部を形成してなるから、従来の同一断面で形成されたスプライスプレートでは梁継ぎ手部材として用いられた場合にボルト穴の断面欠損部で塑性化が進行し、局部的に歪みが集中するため、破断し易くなり、スプライスプレートの取り替えが頻繁になり、さらにスプライスプレートが塑性化すると、板厚がやせ、ボルトの導入軸力が減少し、摩擦力が小さくなるため、ボルトが滑るという問題があるのに対し、略中央部分に形成した塑性化部が歪みを塑性疲労特性に支障のない範囲に押さえることができるため、塑性化が進行し、局部的に歪みが集中することはなくなり、破断しにくくなり、スプライスプレートの取り替えも頻繁ではなくなった。
さらに、スプライスプレートは該塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するから、塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには補剛リブがスプライスプレートが面外座屈するのを抑制する。
【００１８】
本発明の請求項２においては、スプライスプレートの塑性化部はその略中央部分を細首化して形成されているから、スプライスプレートを切削加工するだけで塑性化部を簡単に形成することができる。
【００１９】
本発明の請求項３においては、スプライスプレートの塑性化部はその略中央部分が両側部分より降伏点が低い鋼材で形成されてなるから、略中央部分に細首化した塑性化部を形成したものに比べて常時荷重時の剛性を大きくすることができ、しかも延び能力が大きいためにダンパーとしても有効である。
【００２０】
本発明の請求項４においては、梁継ぎ手構造が鋼柱に設けられたブラケットに梁のフランジを略中央部分に塑性化部を具備するスプライスプレートを介して固定手段により接合したものであるから、スプライスプレートの塑性化部が母材である梁に先行して塑性化するため、スプライスプレートのみを交換すればよく、母材が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽である。
さらに、梁継ぎ手構造のスプライスプレートは塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するから、塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには補剛リブがスプライスプレートが面外座屈するのを抑制する。
【００２１】
本発明の請求項５においては、梁継ぎ手構造のスプライスプレートと固定手段との間に添え板を介在させたから、固定手段による押さえによる局部応力を分散し、さらに塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには添え板がスプライスプレートが面外座屈するのを抑制する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。図において、１は普通鋼からなる長方形の梁継ぎ手部材であるスプライスプレート、２はスプライスプレート１の中央部分に両側よりテーパーを持たせ細首化して形成された塑性化部、３はスプライスプレート１１に設けられた複数のボルト穴である。
このスプライスプレート１は中央部分に両側よりテーパーを持たせ細首化して塑性化部２が形成されているから、中央部分がそれ以外のボルトをしめる摩擦接合部に比較して断面積が小さくなっている。
このスプライスプレート１の中央部分と摩擦接合部との断面積比は、ボルト穴３の欠損を考慮し、さらに塑性化部２の降伏比を考慮して塑性化が摩擦接合部に広がらないように決定される。塑性化部２の長さは、最大梁の回転を考慮し、スプライスプレート１の歪み量である１０％特に望ましくは５％を越えない範囲とする。
【００２５】
図１３などに示される従来の同一断面で形成された梁継手であるスライスプレートが梁継ぎ手部材として用いられた場合にボルト穴の断面欠損部で塑性化が進行し、局部的に歪みが集中するため、破断し易くなり、梁継手の取り替えが頻繁になり、さらにスプライスが塑性化すると、板厚がやせ、ボルトの導入軸力が減少し、摩擦力が小さくなるため、ボルトが滑るという問題があった。
これに対し、本発明の実施の形態１の梁継ぎ手部材であるスプライスプレート１は、中央部分にテーパーを持たせ細首化して形成された塑性化部２が歪みを塑性疲労特性に支障のない範囲に押さえることができため、塑性化が進行し、局部的に歪みが集中することはなくなり、破断しにくくなり、スプライスプレート１の取り替えも頻繁ではなくなった。
【００２６】
実施の形態２．
図２は本発明の実施形態２の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。図において、１は普通鋼からなる長方形の梁継ぎ手部材であるスプライスプレート、３はスプライスプレート１に設けられた複数のボルト穴、４はスプライスプレート１の中央部分に低降伏点鋼で形成された塑性化部である。塑性化部４を形成する低降伏点鋼としては強度の低い鋼材、例えば、ＬＹ１００、ＬＹ１６０、ＬＹ２３５などが用いられる。この場合、スプライスプレート１の中央部分以外は普通鋼で形成され、塑性化部４となる中央部分が低降伏点鋼で形成され、両者が溶接などにより接合される。
【００２７】
このスプライスプレート１の低降伏点鋼で形成された塑性化部４である中央部分と摩擦接合部との断面積比も、実施の形態１の梁継ぎ手部材と同様に、ボルト穴３の欠損を考慮し、さらに塑性化部４の降伏比を考慮して塑性化が摩擦接合部に広がらないように決定される。
この実施の形態２の梁継ぎ手部材の場合は、中央部分と摩擦接合部との断面積比を大きくできるので、継ぎ手部材の剛性を大きくすることができる。塑性化部４の長さは、最大梁の回転を考慮し、スプライスプレート１の歪み量である２０％望ましくは１０％を越えない範囲とする。（一様伸びが普通鋼で２０％、低降伏鋼で４０％程度であるため、この１／２を越えないこと、塑性疲労を考慮するとさらにその１／２が望ましい）
【００２８】
本発明の実施の形態２の梁継ぎ手部材であるスプライスプレート１は、中央部分に低降伏点鋼で形成された塑性化部４が歪みを塑性疲労特性に支障のない範囲に押さえることができため、塑性化が進行し、局部的に歪みが集中することはなくなり、破断しにくくなり、スプライスプレート１の取り替えも頻繁ではなくなった。
また、本発明の実施の形態２の梁継ぎ手部材は、実施の形態１の略中央部分にテーパーを持たせ細首化した塑性化部２を形成したものに比べて常時荷重時の剛性を大きくすることができ、しかも延び能力が大きいためにダンパーとしても有効である。なお、この実施の形態２の梁継ぎ手部材の塑性化部４は中央部分が低降伏点鋼で形成されているが、中央部分が両側部分より降伏点が低い鋼材で形成された場合も、本発明が適用されることはいうまでもない。
【００２９】
なお、図３は本発明の実施の形態２の梁継ぎ手部材の変型例を示す。この変型例はスプライスプレート１の中央部分の低降伏点鋼で形成された塑性化部４の幅が、スプライスプレート１の両端側の幅より広いものである。
また、図４は本発明の実施の形態２の梁継ぎ手部材の別の変型例を示す。この変型例はスプライスプレート１の中央部分の低降伏点鋼で形成された塑性化部４の幅が、スプライスプレート１の両端側の幅より狭いものである。
いずれ変型例も本発明の実施の形態２の梁継ぎ手部材と同様の作用効果を有するものである。
【００３０】
実施の形態３．
図５は本発明の実施形態３の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
この実施の形態３のスプライスプレート１はその一表面の幅方向中心位置に細首化した塑性化部２の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する２個の補剛リブ５を具備する。この２個の補剛リブ５はスプライスプレート１の中央部分に隙間があくように間隔を置いて配置されている。この隙間は梁継ぎ手部の回転によってスプライスプレート１の塑性化部２の伸縮を吸収できるようにしたものである。
【００３１】
この２個の補剛リブ５は、細首化した塑性化部２が塑性化して剛性を失ったときにはスプライスプレート１が面外座屈するのを抑制する。
この実施の形態３では補剛リブ５は２個具備しているが、１個でもよく、また設けられる位置も限定されるものではない。
更に、補剛リブ５を具備するスプライスプレート１は細首化した塑性化部２を有するものであるが、低降伏点鋼で形成された塑性化部４を有するものであってもよいことは勿論である。
【００３２】
実施の形態４．
図６は本発明の実施形態４の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
この実施の形態４では、細首化した塑性化部２を有するスプライスプレート１に２個の添え板６をあてがうようにしたものである。７は添え板６に設けられた複数のボルト穴である。
後述するようにスプライスプレート１と固定手段であるボルトとの間に添え板６を介在させることにより、ボルトの押さえによる局部応力を添え板６で分散し、さらに塑性化部２が塑性化して剛性を失ったときには添え板６がスプライスプレート１の面外座屈を抑制する。
また、２個の添え板６はスプライスプレート１の中央部分で隙間があくように配置されている。この隙間は梁継ぎ手部の回転によってスプライスプレート１の塑性化部２の伸縮を吸収できるようにしたものである。
この実施の形態４ではスプライスプレート１は細首化した塑性化部２を有するものであるが、低降伏点鋼で形成された塑性化部４を有するものであってもよいことは勿論である。
【００３３】
実施の形態５．
図７は本発明の実施の形態５の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
この実施の形態５は、鋼柱１０に接合されたＨ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂに梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂをそれぞれ中央部分に塑性化部２又は４が形成されたスプライスプレート１を介して固定手段であるボルト１３とナット１４により接合したものである。また、Ｈ形ブラケット１１のウエブ部１１ｃと梁１２のウエブ１２ｃとが連結板１５を介してボルト１３とナット１４で連結されている。このとき、Ｈ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂ及びウエブ部１１ｃと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂ及びウエブ１２ｃとの間に隙間があけられている。この隙間は梁継ぎ手部の回転によってスプライスプレート１の塑性化部２の伸縮を吸収できるようにしたものである。
【００３４】
このように構成された本発明の実施形態５の梁継ぎ手構造では、鋼柱１０に設けたＨ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂに梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂを中央部分に塑性化部２又は４を具備するスプライスプレート１を介して固定手段であるボルト１３とナット１４により接合したものであるから、大地震時にはスプライスプレート１の塑性化部２又は４が母材である梁１２に先行して塑性化する。
従って、塑性化したスプライスプレート１のみを交換すればよく、母材の梁１２が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽である。
【００３５】
実施の形態６．
図８は本発明の実施形態６の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
この実施の形態６で、実施の形態５と異なるところは、補剛リブ５を具備したスプライスプレート１を用いること、Ｈ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂのそれぞれに対して２枚のスプライスプレート１を用いて接合したことである。それ以外の構成は実施の形態５と同様である。
この実施形態６の梁継ぎ手構造も、実施の形態５と同様に、大地震時にはスプライスプレート１の塑性化部２又は４が母材である梁に先行して塑性化し、その場合には塑性化したスプライスプレート１のみを交換すればよく、母材の梁１２が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽である。
また、２枚のスプライスプレート１を用いることにより、Ｈ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂとの接合の剛性が高まり、各スプライスプレート１が補剛リブ５を具備することにより、塑性化部２又は４が塑性化して剛性を失ったときにはスプライスプレート１が面外座屈するのを抑制する。
【００３６】
実施の形態７．
図９は本発明の実施の形態７の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
この実施の形態７で、実施の形態５と異なるところは、Ｈ形ブラケット２０の上下フランジ部と梁の上下フランジのそれぞれに対して２枚のスプライスプレート１１を用い、さらにスプライスプレート１１と固定手段であるボルトとの間に一対の添え板を介在させたことである。それ以外の構成は実施の形態５と同様である。
この実施形態７の梁継ぎ手構造も、実施の形態５と同様に、大地震時にはスプライスプレート１の塑性化部２又は４が母材である梁１２に先行して塑性化し、その場合には塑性化したスプライスプレート１のみを交換すればよく、母材の梁１２が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽である。
また、２枚のスプライスプレート１を用いることにより、Ｈ形ブラケット１１のフランジ部１１ａ、１１ｂと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂとの接合の剛性が高まった。
さらに、スプライスプレート１と固定手段であるボルト１３との間に一対の添え板６を介在させたことにより、ボルト１３の押さえによる局部応力を添え板６で分散し、さらに塑性化部２が塑性化して剛性を失ったときには添え板６がスプライスプレート１が面外座屈するのを抑制する。
【００３７】
実施の形態８．
図１０は本発明の実施の形態８の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
この実施の形態８で、実施の形態５と異なるところは、Ｈ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂのそれぞれに対して２枚のスプライスプレート１を用い、さらにＨ形ブラケット１１と梁１２の外側に位置するスプライスプレート１については補剛リブ５を具備したものであり、Ｈ形ブラケット１１と梁１２の内側に位置するスプライスプレート１についてはスプライスプレート１と固定手段であるボルト１３との間に一対の添え板６を介在させたことである。それ以外の構成は実施の形態５と同様である。
【００３８】
この実施の形態８の梁継ぎ手構造も、実施の形態５と同様に、大地震時にはスプライスプレート１の塑性化部２又は４が母材である梁１２に先行して塑性化し、その場合には塑性化したスプライスプレート１のみを交換すればよく、母材の梁１２が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽である。
また、２枚のスプライスプレート１を用いることにより、Ｈ形ブラケット１１の上下フランジ部１１ａ、１１ｂと梁１２の上下フランジ１２ａ、１２ｂとの接合の剛性が高まった。
さらに、この実施の形態８は実施の形態６、７に比べて施工性が良く、現実的なものである。
【００３９】
この図１０の実施の形態８の梁継ぎ手構造で、スプライスプレート１の塑性化部２がＬＹ２３５の低降伏点鋼で、板厚１２ｍｍ、断面積比が０７の場合、図１１の柱と梁の十字形試験体について、図１２に示す試験結果である柱と梁の荷重−変位関係を示す線図を見ると、実線で示すように荷重に対する変形が小さく、梁１２の耐力に拘わらず、梁１２の塑性耐力以下でスプライスプレート１の塑性化部２が降伏し、梁の塑性化を防止できた。
また、図７の実施の形態５の梁継ぎ手構造で、スプライスプレート１の塑性化部２がＬＹ２３５の低降伏点鋼で、板厚１２ｍｍ、断面積比が０７の場合、図１１の柱と梁の十字形試験体について、図１２に示す試験結果である柱と梁の荷重−変位関係を示す線図を見ると、破線で示すように荷重に対する変形が大きく、最大変形近傍でスプライス１の塑性化部２の面外座屈が発生し、耐力低下が生じ、塑性化部２が形成されたスプライスプレート１の取り替えが必要になる。
なお、従来の梁継ぎ手構造で、通常の普通鋼で形成されたスプライスプレートの場合、耐力は実施の形態５と同様であるが、最大変形近傍でボルトの滑り、３回目の繰り返しでスプライスプレートが破断した。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１によれば、鋼柱に設けられたブラケットのフランジと梁のフランジとを接合するスプライスプレートであって、該スプライスプレートの略中央部分に塑性化部を形成してなるから、従来の同一断面で形成されたスプライスプレートでは梁継ぎ手部材として用いられた場合にボルト穴の断面欠損部で塑性化が進行し、局部的に歪みが集中するため、破断し易くなり、スプライスプレートの取り替えが頻繁になり、さらにスプライスプレートが塑性化すると、板厚がやせ、ボルトの導入軸力が減少し、摩擦力が小さくなるため、ボルトが滑るという問題があるのに対し、略中央部分に形成した塑性化部が歪みを塑性疲労特性に支障のない範囲に押さえることができるため、塑性化が進行し、局部的に歪みが集中することはなくなり、破断しにくくなり、スプライスプレートの取り替えも頻繁ではなくなるという効果がある。
さらに、スプライスプレートは塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するから、塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには補剛リブがスプライスプレートが面外座屈するのを抑制するという効果がある。
【００４１】
本発明の請求項２によれば、スプライスプレートの塑性化部はその略中央部分を細首化して形成されているから、スプライスプレートを切削加工するだけで塑性化部を簡単に形成することができるという効果がある。
【００４２】
本発明の請求項３によれば、スプライスプレートの塑性化部はその略中央部分が両側部分より降伏点が低い鋼材で形成されてなるから、略中央部分に細首化した塑性化部を形成したものに比べて常時荷重時の剛性を大きくすることができ、しかも延び能力が大きいためにダンパーとしても有効であるという効果がある。
【００４３】
本発明の請求項４によれば、梁継ぎ手構造が鋼柱に設けたブラケットに梁のフランジを略中央部分に塑性化部を具備するスプライスプレートを介して固定手段により接合したものであるから、スプライスプレートの塑性化部が母材である梁に先行して塑性化するため、スプライスプレートのみを交換すればよく、母材が塑性化する場合に比べて支保工も不要で補修が容易で経済的にも楽であるという効果がある。
さらに、梁継ぎ手構造のスプライスプレートは塑性化部の塑性変形を許容し、かつ面外変形を抑制する補剛リブを具備するから、塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには補剛リブがスプライスプレートが面外座屈するのを抑制するという効果がある。
【００４４】
本発明の請求項５によれば、梁継ぎ手構造のスプライスプレートと固定手段との間に添え板を介在させたから、固定手段による押さえによる局部応力を分散し、さらに塑性化部が塑性化して剛性を失ったときには添え板がスプライスプレートが面外座屈するのを抑制するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態２の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
【図３】同梁継ぎ手部材の変型例を示す斜視図である。
【図４】同梁継ぎ手部材の別の変型例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態３の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態４の梁継ぎ手部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態５の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態６の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態７の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態８の梁継ぎ手構造を示す断面図である。
【図１１】柱と梁の十字形試験体を示す模式図である。
【図１２】梁継ぎ手構造の柱と梁の荷重−変位関係を示す線図である。
【図１３】従来の梁継ぎ手構造を示す斜視図である。
【図１４】従来のもう１つの梁継ぎ手構造を示す斜視図である。
【図１５】従来の別のもう１つの梁継ぎ手構造を示す斜視図である。
【図１６】従来のさらに別のもう１つの梁継ぎ手構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  スプライスプレート
２  塑性化部
３  ボルト穴
【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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