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技術 柱・梁の接合構造

出願人 積水ハウス株式会社
発明者 野田三郎大木利文
出願日 1994年8月8日 (25年7ヶ月経過) 出願番号 1994-186007
公開日 1996年2月20日 (24年1ヶ月経過) 公開番号 1996-049298
状態 拒絶査定
技術分野 簡易組立建築物 建築構造一般
主要キーワード 六角形頭 鋳鋼材料 接続用部材 トルク管理 接合方向 接合用プレート 筒状突起 専用工具
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年2月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

目的

現場での接合作業を簡単なボルト接合で行うことが出来るとともに、部品点数が少なく、かつ、梁の接合方向に方向性がなく何れの方向でも任意に選択して接合することのできる接合構造を提供する。

構成

接続部材(14)を介して鋳鋼製の一対のダイヤフラム(12)(13)を上下の間隔をおいて配置して、下側のダイヤフラム(13)の下端へ柱(11)の上端を固着するとともに、各ダイヤフラム(12)(13)の側面に設けたネジ穴(16)へ高力ボルト(22)をねじ込んで、梁(18)のエンドプレート(19)を接合するようにしたものである。

概要

背景

閉鎖断面の柱と梁の接合において、接合部の剛性を確保するため、柱の梁との接合部分に鋼製ダイヤフラムを取り付け、このダイヤフラムへ梁の端部を接合するようにしたものがある。

図6は、その一例であり、柱(5)の上端上下一対のダイヤフラム(1)(1)を溶接して取り付け、このダイヤフラ(1)(1)へ、短尺接合用梁(3)を側方へ突出するようにして溶接するとともに、この接合用梁(3)と梁本体(2)とを、両者に跨るように配置した多数のスプライスプレート(4)(4)…でボルト接合するものである。ダイヤフラム(1)の形式としては、図7の(A)のように柱(5)の中空内に収まるようにした中ダイヤフラム式のものと、図7の(B)ように柱(5)の断面を横切るようにした通しダイヤフラム式のものとがある。

図8は、図9のような鋳鋼製のダイヤフラム(1)を用いたもので、前記と同様に接合用梁(3)を予め溶接してスプライスプレート(4)(4)…で梁本体(2)をボルト接合するものである。

概要

現場での接合作業を簡単なボルト接合で行うことが出来るとともに、部品点数が少なく、かつ、梁の接合方向に方向性がなく何れの方向でも任意に選択して接合することのできる接合構造を提供する。

接続部材(14)を介して鋳鋼製の一対のダイヤフラム(12)(13)を上下の間隔をおいて配置して、下側のダイヤフラム(13)の下端へ柱(11)の上端を固着するとともに、各ダイヤフラム(12)(13)の側面に設けたネジ穴(16)へ高力ボルト(22)をねじ込んで、梁(18)のエンドプレート(19)を接合するようにしたものである。

目的

この発明は、このような従来の欠点を解消して、現場での接合作業を簡単なボルト接合で行うことが出来るとともに、部品点数が少なく、かつ、梁の接合方向に方向性がなく何れの方向でも任意に選択して接合することの出来る接合構造を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

接続用部材上下両端にそれぞれ鋳鋼ダイヤフラムが固着されて、その少なくとも下側のダイヤフラム下端に柱の上端が固着されるとともに、このダイヤフラムの側面のネジ穴にねじ込んだ高力ボルトで、梁のエンドプレート接合してなることを特徴とする柱・梁の接合構造

請求項2

上部側のダイヤフラム上端に上部の柱の下端を固着した請求項1の柱・梁の接合構造。

技術分野

0001

この発明は、主として鋼管柱等の閉鎖型断面の柱へ梁を接合するための接合構造に関するものである。

背景技術

0002

閉鎖断面の柱と梁の接合において、接合部の剛性を確保するため、柱の梁との接合部分に鋼製ダイヤフラムを取り付け、このダイヤフラムへ梁の端部を接合するようにしたものがある。

0003

図6は、その一例であり、柱(5)の上端上下一対のダイヤフラム(1)(1)を溶接して取り付け、このダイヤフラ(1)(1)へ、短尺接合用梁(3)を側方へ突出するようにして溶接するとともに、この接合用梁(3)と梁本体(2)とを、両者に跨るように配置した多数のスプライスプレート(4)(4)…でボルト接合するものである。ダイヤフラム(1)の形式としては、図7の(A)のように柱(5)の中空内に収まるようにした中ダイヤフラム式のものと、図7の(B)ように柱(5)の断面を横切るようにした通しダイヤフラム式のものとがある。

0004

図8は、図9のような鋳鋼製のダイヤフラム(1)を用いたもので、前記と同様に接合用梁(3)を予め溶接してスプライスプレート(4)(4)…で梁本体(2)をボルト接合するものである。

発明が解決しようとする課題

0005

上記従来の接合構造においては、何れの場合も、短尺に切断した接合用梁(3)を予め溶接しておくものであり、現場搬入する際にこの梁(3)が柱の側面に突出しているため、運搬荷積みの妨げになる欠点がある。しかも、現場でボルト接合によって接合できる利点はあるが、そのための多数のスプライスプレート(4)及びボルトが必要となり、部品数が非常に多くなるのみならず、作業工数も増大するため、コスト高となる欠点がある。更に、予め溶接された接合用梁(3)の突出方向でしか接合できないという方向性があるため、各部の接合方向に応じて接合用の梁(3)を1ないし数本溶接しておかなければならないといった不都合がある。また、接合用梁(3)とダイヤフラム(1)(1)との接合は、充分な溶接強度を得るためには高度な突合せ溶接によらなければならないといった欠点がある。

0006

この発明は、このような従来の欠点を解消して、現場での接合作業を簡単なボルト接合で行うことが出来るとともに、部品点数が少なく、かつ、梁の接合方向に方向性がなく何れの方向でも任意に選択して接合することの出来る接合構造を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するため、この発明では、接続用部材上下両端にそれぞれ鋳鋼製ダイヤフラムが固着されて、その少なくとも下側のダイヤフラム下端に柱の上端が固着されるとともに、このダイヤフラムの側面のネジ穴にねじ込んだ高力ボルトで、梁のエンドプレートを接合してなることを特徴とする。

0008

上記において、上部側のダイヤフラム上端に上部の柱の下端を固着することが考えられる。

0009

上記構成によれば、梁のエンドプレートを高力ボルトで直接ダイヤフラムへ接合するので、現場での作業がボルト接合で行えるのみならず、スプライスプレートのようなものが不要である。また、接合用の梁も不要であるから、現場への搬入の際の運搬荷姿が良好である。

0010

図1及び図2は、この発明の第1の実施例を示している。(11)は、角形鋼管からなる柱、(12)(13)は、上下一対のこの発明のダイヤフラムであり、これらダイヤフラム(12)(13)が、上下の間隔をおいて配置されるとともに、前記柱(11)と同断面の短尺の角形鋼管からなる接続部材(14)の上端及び下端を、それらダイヤフラム(12)(13)の下端又は上端へ溶接して、互いに一体に連結されている。更に、下側のダイヤフラム(13)の下端が柱(11)の上端へ溶接されて、その柱(11)へ一体に固着されている。また、上部側のダイヤフラム(12)の上端には、上部階の柱(15)の下端が溶接されている。各ダイヤフラム(12)(13)の側面には、それぞれ複数のネジ穴(16)が予め形成されている。

0011

(18)は、H形鋼からなる梁であり、この梁(18)の端面に、垂直方向の接合用エンドプレート(19)が、その上下両端が梁(18)の上下のフランジ(20)(20)より突出するようにして、予め溶接されている。このエンドプレート(19)の梁(18)より突出する部分に、前記ダイヤフラム(12)(13)のネジ穴(16)に適合するボルト穴(21)が形成されている。

0012

(22)は、エンドプレート(19)を接合するための高力ボルトであって、図のように、その両端側から一対の雄ねじ(23)(24)が形成されている。エンドプレート(19)をダイヤフラム(12)(13)の側面へ当接させ、この状態で、そのダイヤフラム(12)(13)のボルト穴(21)から、高力ボルト(22)の一方の雄ねじ(23)を前記ダイヤフラム(12)(13)のネジ穴(16)へ予めねじ込んだ後、、同じくボルト(22)の先端へナット(25)を螺合して締め付けて接合するものである。このナット(25)の締め付けの際に、専用のトルク管理工具を用いるが、締め付け時にボルト(22)が共廻りすることがなく、確実なトルク管理を行うことが出来る。ナット(25)を螺合する側の先端には、植込み作業用六角形頭部(30)と専用工具で掴むためのブレークネック付のピンテール(31)が設けられている。

0013

図2で示すように、ダイヤフラム(12)(13)は、柱(11)(15)の外周面とほぼ同型状の外周面を備えたブロックの上下両面を湾曲状に抉って、外周のリング部(27)とそのリング部(27)の内周面間を連結する膜部(28)とからなる形状で、鋳鋼材料によって一体に形成されてなるものである。そして、膜部(28)は、図のように、接合用のボルト(22)がねじ込まれるネジ穴(16)にほぼ対応するようにして、梁(18)から柱(11)(15)側に伝達される水平力に対する剛性を増している。これら上下のダイヤフラム(12)(13)は、同一形状であって、互いに上下反転して使用している。

0014

また、前記リング部(27)の上下両端には、小断面の筒状突起(29)(29)が一体に形成され、この突起(29)(29)へ、柱(11)(15)の端部が外嵌されて、その端部を隅肉溶接(32)している。

0015

上記において、梁(18)の高さ寸法が異なる場合には、接続部材(4)の長さを変更し、それ以外は同一のものを使用して、このような梁せいの変更に対応することが出来る。

0016

図3は、この発明の別の実施例であって、下部階の柱(11)に対して上部階の柱(15)の断面を小さくした場合であり、この場合には、その上部階の柱(15)を嵌合させるダイヤフラム(12)上端の突起(29)を、それに合わせて小さくしたものを用いるようにしている。

0017

図4は、同じく断面の小さい上部階の柱(15)を接合する場合において、嵌合用の筒状突起(29)を、下部階の柱(11)の中心よりずらせて形成したものを示している。

0018

図5は、梁(18)と柱(11)の芯合わせ接合と面合わせ接合を自由に選択できるようにしたもので、ダイヤフラム(12)(13)の側面に4個のネジ穴(16)(16)…を左右方向に間隔をおいて設けておき、図の(A)では、中央の2本の(16)(16)を選択して梁(18)と柱の中心が一致するような芯合わせで接合した場合であり、(B)では、左右一方の2本のネジ穴(16)(16)を選択して、柱(11)の側面と梁(18)の側面とが一致するような面合わせ接合としたものを示している。

発明の効果

0019

この発明によれば、次のような効果がある。

0020

まず、現場での作業は、ダイヤフラムへ直接梁のエンドプレートをボルト接合するので、スプライスプレートで接合するものと異なって、接合用プレートや多数のボルトが不要で、現場作業を大幅に省力化できると共に、接合用の梁が不要となることと相まって部品数も低減できる。勿論、突合せ溶接のような高度の溶接技術も不要である。

0021

また、接合用の梁のようなものが柱の外方に大きく突出することがなく、運搬荷姿が良好となり、搬入作業も容易となる。

0022

上下のダイヤフラムの間隔を変えることによって、同一のダイヤフラム部品を使用しながら梁せいの寸法の変化に対応することができる。

0023

同じく、接合用の梁を予め突設しておくものではないから、梁の接合方向に方向性がなく、例えばダイヤフラムの全外周にネジ穴を形成しておくことで、柱の任意の側面で接合することが出来、現場での取り扱いが容易となる。加えて、前述したようにボルト穴の位置を適当に配置することで、梁の柱「面合わせの接合」、「芯合わせの接合」の選択が自由に行える。

0024

接続部材の長さを変更するだけで梁せいの変更に対応することが出来、その他の部品は全て共通部品を使用することが出来ることから、部品の共通化によるコストの削減を図ることが出来る。

図面の簡単な説明

0025

図1この発明の実施例を示す柱・梁接合部の分解斜視図である。
図2同じく接合部の縦断面図である。
図3この発明の別の実施例を示す接合部の縦断面図である。
図4同じくこの発明の更に別の実施例を示す接合部の縦断面図である。
図5柱と梁の芯合わせ接合と面合わせ接合の具体例を示す要部横断面図である。
図6ダイヤフラムを用いた従来の接合構造を示す要部の斜視図である。
図7ダイヤフラムの形式を示す縦断面図である。
図8同じく、ダイヤフラムを用いた別の従来例を示す要部の斜視図である。
図9図8のダイヤフラムの縦断面図である。

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