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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024125617
(43)【公開日】2024-09-19
(54)【発明の名称】梁接合構造及び梁接合方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/24 20060101AFI20240911BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240911BHJP
【ＦＩ】
E04B1/24 Q
E04B1/58 506F
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023033545
(22)【出願日】2023-03-06
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】廣嶋 哲
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 悠介
(72)【発明者】
【氏名】青柳 智
(72)【発明者】
【氏名】吉田 文久
(72)【発明者】
【氏名】西 拓馬
(72)【発明者】
【氏名】永峰 頌子
【テーマコード（参考）】
2E125
【Ｆターム（参考）】
2E125AA13
2E125AA14
2E125AA17
2E125AB01
2E125AC15
2E125AG03
2E125AG12
2E125AG45
2E125BB02
2E125BB22
2E125BB27
2E125BE02
2E125BE08
2E125BF01
2E125BF06
2E125CA05
2E125CA14
(57)【要約】
【課題】加工性及び施工性を維持しつつ第２梁の横座屈耐力を向上させた梁接合構造を提供する。
【解決手段】梁接合構造１は、自身の材軸方向Ｘに直交する断面形状がＨ形状である第１梁１０と、自身の材軸方向Ｙに直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジ１６が第１梁の上フランジ１１と同じ高さに配置され、第１梁に交差するように配置された第２梁１５と、自身の厚さ方向が第２梁のウェブ１８の厚さ方向に沿うように配置され、第１梁のウェブ１３及び第２梁のウェブにそれぞれ接合された第１接続板２０と、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、第１梁のウェブ、第１接続板、及び第２梁の下フランジ１７にそれぞれ接合された第２接続板２５と、第１梁の下フランジ及び第２接続板にそれぞれ接合された補強部材３０と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】梁接合構造１は、自身の材軸方向Ｘに直交する断面形状がＨ形状である第１梁１０と、自身の材軸方向Ｙに直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジ１６が第１梁の上フランジ１１と同じ高さに配置され、第１梁に交差するように配置された第２梁１５と、自身の厚さ方向が第２梁のウェブ１８の厚さ方向に沿うように配置され、第１梁のウェブ１３及び第２梁のウェブにそれぞれ接合された第１接続板２０と、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、第１梁のウェブ、第１接続板、及び第２梁の下フランジ１７にそれぞれ接合された第２接続板２５と、第１梁の下フランジ及び第２接続板にそれぞれ接合された補強部材３０と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である第１梁と、
自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジが前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置され、前記第１梁に交差するように配置された第２梁と、
自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置され、前記第１梁のウェブ及び前記第２梁の前記ウェブにそれぞれ接合された第１接続板と、
自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、前記第１梁の前記ウェブ、前記第１接続板、及び前記第２梁の下フランジにそれぞれ接合された第２接続板と、
前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された補強部材と、
を備える、梁接合構造。
自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジが前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置され、前記第１梁に交差するように配置された第２梁と、
自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置され、前記第１梁のウェブ及び前記第２梁の前記ウェブにそれぞれ接合された第１接続板と、
自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、前記第１梁の前記ウェブ、前記第１接続板、及び前記第２梁の下フランジにそれぞれ接合された第２接続板と、
前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された補強部材と、
を備える、梁接合構造。
【請求項2】
前記補強部材は、前記第１梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された第１補強板を有する、請求項１に記載の梁接合構造。
【請求項3】
前記補強部材は、前記第２梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された第２補強板を有する、請求項１に記載の梁接合構造。
【請求項4】
前記補強部材は、前記第２梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ、前記第２接続板、及び前記第１補強板にそれぞれ接合された第２補強板を有する、請求項２に記載の梁接合構造。
【請求項5】
前記第２梁の前記下フランジと前記第２接続板とが溶接接合部により接合されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の梁接合構造。
【請求項6】
前記第２梁の前記下フランジと前記第２接続板とがボルト接合部により接合されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の梁接合構造。
【請求項7】
前記補強部材は、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板に、断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の梁接合構造。
【請求項8】
自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である第１梁と、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さい第２梁と、を接合する梁接合方法であって、
自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置された第１接続板を、前記第１梁のウェブに接合し、
自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置された第２接続板を、前記第１梁の前記ウェブ及び前記第１接続板にそれぞれ接合し、
補強部材を、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合し、
前記第２梁が前記第１梁に交差するとともに、前記第２梁の上フランジを前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置し、
前記第１接続板を、前記第２梁の前記ウェブに接合し、
前記第２接続板を、前記第２梁の下フランジに接合する、梁接合方法。
自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置された第１接続板を、前記第１梁のウェブに接合し、
自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置された第２接続板を、前記第１梁の前記ウェブ及び前記第１接続板にそれぞれ接合し、
補強部材を、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合し、
前記第２梁が前記第１梁に交差するとともに、前記第２梁の上フランジを前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置し、
前記第１接続板を、前記第２梁の前記ウェブに接合し、
前記第２接続板を、前記第２梁の下フランジに接合する、梁接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、梁接合構造及び梁接合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、大梁（第１梁）と小梁（第２梁）の接合部には、部材の加工量の少なさや施工の容易さから、大梁に設けたウェブガセットプレート（第１接続板）に対して小梁のウェブのみをボルト接合する、いわゆるピン接合が用いられることが多い（例えば、特許文献１参照）。しかし、小梁の端部の固定度が低いピン接合の場合には、小梁の中央のたわみが大きくなりやすい。小梁のたわみ抑制のために小梁の材軸方向に直交する断面積を大きくすると、小梁の鋼材量が多くなってしまう。
そこで、小梁のたわみを抑制し、かつ鋼材量を低減するために、小梁の端部を大梁に剛接合する場合がある（例えば、特許文献２から５参照）。
そこで、小梁のたわみを抑制し、かつ鋼材量を低減するために、小梁の端部を大梁に剛接合する場合がある（例えば、特許文献２から５参照）。
【0003】
小梁を大梁にピン接合する場合には、小梁に作用する曲げモーメントにより、小梁の全長にわたって上フランジが圧縮される。この場合、小梁の上フランジは床スラブによって拘束を受けるために、小梁の横座屈が問題となることがない。一方で、小梁を大梁に剛接合する場合には、小梁に作用する曲げモーメントにより、小梁の端部（大梁と小梁との接合部近傍）では、下フランジが圧縮される。この場合、小梁の下フランジは床スラブ等により拘束されていないため、小梁に横座屈が生じる可能性がある。
【0004】
一般的に小梁は大梁よりもせい（梁せい）が小さい場合が多く、通常は床スラブを支持する上フランジの外面を揃えた状態で（両梁の上フランジが同じ高さに配置された状態で）、大梁と小梁は接合される。そのため、小梁の下フランジは、フランジガセットプレートを介して大梁のウェブに接合される。小梁の下フランジが大梁の下フランジに接合される場合には、小梁の面外方向（小梁のウェブの主面（面積が広い外面）に交差する方向）の曲げに対して高い固定度を発揮する。
【0005】
また、梁接合構造において、ウェブガセットプレートに代えて、小梁を上下方向に挟む上側接合プレート、一対の下側接合プレート（第２接続板）、及び一対のリブ部材を備える構造が知られている（例えば、特許文献６参照）。特許文献６に開示された梁接合構造では、大梁を挟んで左右対称に一対の小梁が大梁に接合されている。
上側接合プレートは、大梁の上面に接合されるとともに、一対の小梁の上フランジに接合されている。一対の下側接合プレートは、大梁のウェブに溶接されるとともに、一対の小梁の下フランジに接合されている。
一対のリブ部材は、大梁に接合され、一対の下側接合プレートを補強している。一対のリブ部材は、一対の下側接合プレートの幅方向の中間に位置し、大梁のウェブ、下フランジ、及び一対の下側接合プレートにそれぞれ接合されている。
上側接合プレートは、大梁の上面に接合されるとともに、一対の小梁の上フランジに接合されている。一対の下側接合プレートは、大梁のウェブに溶接されるとともに、一対の小梁の下フランジに接合されている。
一対のリブ部材は、大梁に接合され、一対の下側接合プレートを補強している。一対のリブ部材は、一対の下側接合プレートの幅方向の中間に位置し、大梁のウェブ、下フランジ、及び一対の下側接合プレートにそれぞれ接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第６０３８０８２号公報
【特許文献2】特開２００９－０５２３０２号公報
【特許文献3】特許第６３４７９３０号公報
【特許文献4】特許第６２８３８３９号公報
【特許文献5】特許第６７５３０４３号公報
【特許文献6】特許第６２６６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、小梁の下フランジが大梁のウェブに接合される場合には、大梁のウェブの面外方向の曲げ抵抗が小さいために、小梁の面外方向の曲げに対する固定度が低くなる。このため、剛接合された小梁の端部は下フランジの固定度が低く、横座屈が生じやすいという課題がある。
【0008】
梁床構造に使用される鋼材量を減らすには、小梁には断面効率が高い、幅が細く（狭く）せいの高いＨ形鋼を用いるのが好ましい。しかしながら、幅が細くせいの高いＨ形鋼では、横座屈が生じやすい。小梁の端部における下フランジの固定度が低いため、小梁の横座屈耐力が不足することがある。この場合、横座屈耐力を向上させるために、小梁のフランジ幅や板厚を増大させるか、横補剛材を配置する必要が生じる。その結果、小梁の鋼材量や加工・施工手間が増え、コスト増を招いてしまう。
つまり、大梁と小梁の接合部における下フランジの、大梁のウェブにおける面外方向の曲げに対する固定度を向上した、横座屈が生じ難い接合構造を考案する必要がある。ただし、固定度の高い接合構造は、加工性及び施工性に優れたものとする必要がある。
つまり、大梁と小梁の接合部における下フランジの、大梁のウェブにおける面外方向の曲げに対する固定度を向上した、横座屈が生じ難い接合構造を考案する必要がある。ただし、固定度の高い接合構造は、加工性及び施工性に優れたものとする必要がある。
【0009】
また、特許文献６に開示された梁接合構造の課題は、小梁の中央部にかかる曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくすることである。特許文献６では、小梁の横座屈は考慮されていない。
【0010】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、加工性及び施工性を維持しつつ第２梁の横座屈耐力を向上させた梁接合構造及び梁接合方法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】
【0011】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である第１梁と、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジが前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置され、前記第１梁に交差するように配置された第２梁と、自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置され、前記第１梁のウェブ及び前記第２梁の前記ウェブにそれぞれ接合された第１接続板と、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、前記第１梁の前記ウェブ、前記第１接続板、及び前記第２梁の下フランジにそれぞれ接合された第２接続板と、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された補強部材と、を備える、梁接合構造である。
（１）本発明の態様１は、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である第１梁と、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さく、自身の上フランジが前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置され、前記第１梁に交差するように配置された第２梁と、自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置され、前記第１梁のウェブ及び前記第２梁の前記ウェブにそれぞれ接合された第１接続板と、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置され、前記第１梁の前記ウェブ、前記第１接続板、及び前記第２梁の下フランジにそれぞれ接合された第２接続板と、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された補強部材と、を備える、梁接合構造である。
【0012】
この発明では、第１梁と第２梁とは、互いに交差するように配置されるとともに、第１梁の上フランジと第２梁の上フランジとが同じ高さに配置されている。第２梁のせいは第１梁のせいよりも小さいため、第２梁の下フランジは第１梁のウェブと同じ高さに配置されている。第１梁のウェブに第１接続板を介して、第２梁のウェブが接合されている。第２接続板は、第１梁のウェブ、第１接続板、及び第２梁の下フランジにそれぞれ接合されている。さらに、補強部材は、第１梁の下フランジ及び第２接続板にそれぞれ接合されている。
このため、第２梁が横座屈する過程で、第２梁の下フランジから第２接続板と第１梁のウェブの接合部に作用する、第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントを、第１梁のウェブにより支持するだけでなく、第２接続板及び補強部材を介して第１梁の下フランジにより支持することができ、第２接続板と第１梁の接合部が第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントに対して高い固定度を発揮することになる。その結果として、第２梁の横座屈耐力を向上させることができる。
このため、第２梁が横座屈する過程で、第２梁の下フランジから第２接続板と第１梁のウェブの接合部に作用する、第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントを、第１梁のウェブにより支持するだけでなく、第２接続板及び補強部材を介して第１梁の下フランジにより支持することができ、第２接続板と第１梁の接合部が第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントに対して高い固定度を発揮することになる。その結果として、第２梁の横座屈耐力を向上させることができる。
【0013】
また、第１接続板及び第２接続板は、従来の梁接合構造でも用いられている部材である。例えば、平面視において、補強部材は、第１梁の材軸方向において第２梁の範囲内に配置される、比較的小型の部材である。このため、梁接合構造が補強部材を備えても、梁接合構造が備える比較的小型の部材の数が増え、この補強部材に対する比較的短い接合箇所が増えるだけである。このため、梁接合構造の加工性及び施工性を、従来の梁接合構造と同程度に維持することができる。
【0014】
（２）本発明の態様２は、前記補強部材は、前記第１梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された第１補強板を有する、（１）に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第１梁のウェブに沿って延びる第１補強板により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第１梁のウェブに沿って延びる第１補強板により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。
【0015】
（３）本発明の態様３は、前記補強部材は、前記第２梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合された第２補強板を有する、（１）に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第２梁のウェブに沿って延びる第２補強板により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第２梁のウェブに沿って延びる第２補強板により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。
【0016】
（４）本発明の態様４は、前記補強部材は、前記第２梁の前記ウェブに沿って延び、前記第１梁の前記下フランジ、前記第２接続板、及び前記第１補強板にそれぞれ接合された第２補強板を有する、（２）に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第１補強板及び第２補強板の両方により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。また、第１補強板が沿う方向と第２補強板が沿う方向とが互いに交差するとともに、第１補強板及び第２補強板が互いに接合されている。このため、第２接続板、第１補強板、及び第２補強板全体としての剛性が向上する。従って、第２梁の横座屈耐力をより向上させることができる。
この発明では、第２梁から第２接続板を介して伝達された曲げモーメントを、第１補強板及び第２補強板の両方により第１梁の下フランジに伝達し、第１梁の下フランジにより支持することができる。また、第１補強板が沿う方向と第２補強板が沿う方向とが互いに交差するとともに、第１補強板及び第２補強板が互いに接合されている。このため、第２接続板、第１補強板、及び第２補強板全体としての剛性が向上する。従って、第２梁の横座屈耐力をより向上させることができる。
【0017】
（５）本発明の態様５は、前記第２梁の前記下フランジと前記第２接続板とが溶接接合部により接合されている、（１）から（４）のいずれか一に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、溶接接合部により、第２梁の下フランジと第２接続板とを確実に接合することができる。
この発明では、溶接接合部により、第２梁の下フランジと第２接続板とを確実に接合することができる。
【0018】
（６）本発明の態様６は、前記第２梁の前記下フランジと前記第２接続板とがボルト接合部により接合されている、（１）から（４）のいずれか一に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、ボルト接合部により、第２梁の下フランジと第２接続板とを確実に接合することができる。
この発明では、ボルト接合部により、第２梁の下フランジと第２接続板とを確実に接合することができる。
【0019】
（７）本発明の態様７は、前記補強部材は、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板に、断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されている、（１）から（６）のいずれか一に記載の梁接合構造であってもよい。
この発明では、断続隅肉溶接部により、第１梁の下フランジ及び第２接続板と補強部材とをそれぞれ確実に接合することができる。そして、例えばこれらを隅肉溶接により連続的に溶接した場合に比べて、隅肉溶接する範囲を低減させ、接合を容易に行うことができる。
この発明では、断続隅肉溶接部により、第１梁の下フランジ及び第２接続板と補強部材とをそれぞれ確実に接合することができる。そして、例えばこれらを隅肉溶接により連続的に溶接した場合に比べて、隅肉溶接する範囲を低減させ、接合を容易に行うことができる。
【0020】
（８）本発明の態様８は、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である第１梁と、自身の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状であり、自身のせいが前記第１梁のせいよりも小さい第２梁と、を接合する梁接合方法であって、自身の厚さ方向が前記第２梁のウェブの厚さ方向に沿うように配置された第１接続板を、前記第１梁のウェブに接合し、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置された第２接続板を、前記第１梁の前記ウェブ及び前記第１接続板にそれぞれ接合し、補強部材を、前記第１梁の下フランジ及び前記第２接続板にそれぞれ接合し、前記第２梁が前記第１梁に交差するとともに、前記第２梁の上フランジを前記第１梁の上フランジと同じ高さに配置し、前記第１接続板を、前記第２梁の前記ウェブに接合し、前記第２接続板を、前記第２梁の下フランジに接合する、梁接合方法である。
【0021】
この発明では、例えばまず、第１梁のウェブに、第１接続板及び第２補強板をそれぞれ接合する。第２補強板を、第１接続板に接合する。補強部材を、第１梁の下フランジ及び第２接続板にそれぞれ接合する。
次に、第１梁と第２梁とを、互いに交差するように配置するとともに、第１梁の上フランジと第２梁の上フランジとを同じ高さに配置する。第２梁のせいは第１梁のせいよりも小さいため、第２梁の下フランジは第１梁のウェブと同じ高さに配置される。さらに、第１接続板を第２梁のウェブに接合し、第２接続板を第２梁の下フランジに接合することで、第１梁と第２梁とを接合する。
このため、第２梁が横座屈する過程で、第２梁の下フランジから第２補強板と第１梁のウェブの接合部に作用する、第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントを、第１梁のウェブにより支持するだけでなく、第２接続板及び補強部材を介して第１梁の下フランジにより支持することができ、第２接続板と第１梁の接合部が第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントに対して高い固定度を発揮することになる。その結果として、第２梁の横座屈耐力を向上させることができる。
次に、第１梁と第２梁とを、互いに交差するように配置するとともに、第１梁の上フランジと第２梁の上フランジとを同じ高さに配置する。第２梁のせいは第１梁のせいよりも小さいため、第２梁の下フランジは第１梁のウェブと同じ高さに配置される。さらに、第１接続板を第２梁のウェブに接合し、第２接続板を第２梁の下フランジに接合することで、第１梁と第２梁とを接合する。
このため、第２梁が横座屈する過程で、第２梁の下フランジから第２補強板と第１梁のウェブの接合部に作用する、第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントを、第１梁のウェブにより支持するだけでなく、第２接続板及び補強部材を介して第１梁の下フランジにより支持することができ、第２接続板と第１梁の接合部が第２梁の面外方向に曲げる曲げモーメントに対して高い固定度を発揮することになる。その結果として、第２梁の横座屈耐力を向上させることができる。
【0022】
また、第１接続板及び第２接続板は、従来の梁接合方法でも用いられている部材である。例えば、平面視において、補強部材は、第１梁の材軸方向において第２梁の範囲内に配置される、比較的小型の部材である。このため、梁接合方法で補強部材を用いても、梁接合方法で用いる比較的小型の部材の数が増え、この補強部材に対する比較的短い接合箇所が増えるだけである。このため、梁接合方法の加工性及び施工性を、従来の梁接合方法と同程度に維持することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明の梁接合構造及び梁接合方法では、加工性及び施工性を維持しつつ第２梁の横座屈耐力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第１実施形態の梁接合構造の斜視図である。
【図2】同梁接合構造の正面図である。
【図3】同梁接合構造の側面図である。
【図4】本発明の第１実施形態の梁接合方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第１実施形態の第１変形例の梁接合構造の斜視図である。
【図6】同梁接合構造の正面図である。
【図7】本発明の第２実施形態の梁接合構造の斜視図である。
【図8】同梁接合構造の正面図である。
【図9】本発明の第２実施形態の第１変形例の梁接合構造の斜視図である。
【図10】同梁接合構造の正面図である。
【図11】本発明の第３実施形態の梁接合構造の斜視図である。
【図12】同梁接合構造の正面図である。
【図13】本発明の第３実施形態の第１変形例の梁接合構造の斜視図である。
【図14】同梁接合構造の正面図である。
【図15】同梁接合構造の解析モデルを示す斜視図である。
【図16】大梁の断面寸法を説明する図である。
【図17】第１小梁の断面寸法を説明する図である。
【図18】同第１小梁に作用させる曲げモーメントを説明する図である。
【図19】ケース１で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図20】ケース１で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図21】ケース１で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図22】ケース１で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図23】ケース１で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図24】ケース１で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図25】ケース２で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図26】ケース２で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図27】ケース２で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図28】ケース２で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図29】ケース２で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図30】ケース２で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図31】ケース３で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図32】ケース３で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図33】ケース３で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図34】ケース３で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図35】ケース３で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図36】ケース３で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図37】ケース４で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図38】ケース４で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図39】ケース４で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図40】ケース４で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図41】ケース４で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図42】ケース４で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図43】ケース５で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図44】ケース５で第１補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図45】ケース５で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図46】ケース５で第２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図47】ケース５で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力の変化を示す図である。
【図48】ケース５で第１，２補強板を用いた場合における、（Ｌ／Ｈ２）に対する弾性横座屈耐力比の変化を示す図である。
【図49】従来の梁接合構造に横座屈が発生したときの挙動を示す斜視図である。
【図50】第１実施形態の梁接合構造に横座屈が発生したときの挙動を示す斜視図である。
【図51】第２実施形態の梁接合構造に横座屈が発生したときの挙動を示す斜視図である。
【図52】第３実施形態の梁接合構造に横座屈が発生したときの挙動を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
【0026】
〔１．梁接合構造の第１実施形態における構成〕
図１から図３に示すように、第１実施形態の梁接合構造１は、大梁（第１梁）１０と、第１小梁（第２梁）１５と、第１ウェブガセットプレート（第１接続板）２０と、一対の第１フランジガセットプレート（第２接続板）２５と、第１補強板（補強部材）３０と、第２小梁３５と、第２ウェブガセットプレート４０と、一対の第２フランジガセットプレート４５と、第１補強板５０と、を備える。
図１から図３に示すように、第１実施形態の梁接合構造１は、大梁（第１梁）１０と、第１小梁（第２梁）１５と、第１ウェブガセットプレート（第１接続板）２０と、一対の第１フランジガセットプレート（第２接続板）２５と、第１補強板（補強部材）３０と、第２小梁３５と、第２ウェブガセットプレート４０と、一対の第２フランジガセットプレート４５と、第１補強板５０と、を備える。
【0027】
大梁１０、第１小梁１５、及び第２小梁３５は、それぞれ水平面に沿って延びている。ここで言う水平面に沿うとは、水平面に対して、４５°以下の角度（０°も含む）をなして延びることを意味する。この角度は、３０°以下であることが好ましい。材軸方向に沿う、上下方向に沿う等についても、同様である。
大梁１０の第１材軸方向（材軸方向）Ｘに直交する断面形状は、Ｈ形状である。例えば、大梁１０は、Ｈ形鋼で形成されている。大梁１０は、上フランジ１１、下フランジ１２、及びウェブ１３を有する。上フランジ１１、下フランジ１２、及びウェブ１３は、それぞれ鋼板により平板状に形成されている。
大梁１０の第１材軸方向（材軸方向）Ｘに直交する断面形状は、Ｈ形状である。例えば、大梁１０は、Ｈ形鋼で形成されている。大梁１０は、上フランジ１１、下フランジ１２、及びウェブ１３を有する。上フランジ１１、下フランジ１２、及びウェブ１３は、それぞれ鋼板により平板状に形成されている。
【0028】
上フランジ１１及び下フランジ１２は、それぞれの厚さ方向が上下方向に沿うように配置されている。上フランジ１１は、下フランジ１２よりも上方に、下フランジ１２に対向するように配置されている。
ウェブ１３は、自身の厚さ方向が水平面に沿うように配置されている。ウェブ１３は、上フランジ１１と下フランジ１２との間に配置されている。ウェブ１３は、上フランジ１１の幅方向の中心と下フランジ１２の幅方向の中心とにそれぞれ接合されている。
なお、大梁１０は、圧延Ｈ形鋼でもよいし、溶接組立Ｈ形断面でもよい。大梁１０の幅方向は、第１材軸方向Ｘ及び上下方向にそれぞれ直交する方向を意味する。大梁１０の幅は、大梁１０における幅方向の長さを意味する。
ウェブ１３は、自身の厚さ方向が水平面に沿うように配置されている。ウェブ１３は、上フランジ１１と下フランジ１２との間に配置されている。ウェブ１３は、上フランジ１１の幅方向の中心と下フランジ１２の幅方向の中心とにそれぞれ接合されている。
なお、大梁１０は、圧延Ｈ形鋼でもよいし、溶接組立Ｈ形断面でもよい。大梁１０の幅方向は、第１材軸方向Ｘ及び上下方向にそれぞれ直交する方向を意味する。大梁１０の幅は、大梁１０における幅方向の長さを意味する。
【0029】
第１小梁１５の第２材軸方向（材軸方向）Ｙに直交する断面形状は、Ｈ形状である。第１小梁１５及び第２小梁３５は、せい、幅、フランジ及びウェブの厚さ以外は、大梁１０と同様に構成されている。
第１小梁１５は、上フランジ１６、下フランジ１７、及びウェブ１８を有する。第１小梁１５のせいは、大梁１０のせいよりも小さい。第１小梁１５の上フランジ１６は、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置されている。より詳しくは、第１小梁１５の上フランジ１６の上面は、大梁１０の上フランジ１１の上面と同じ高さに配置されている。
第１小梁１５の下フランジ１７は、大梁１０の下フランジ１２よりも上方に、大梁１０のウェブ１３における上下方向の一部と同じ高さに配置されている。
第１小梁１５は、大梁１０に直交するように配置されている。なお、第１小梁１５は、大梁１０に交差するように配置されていてもよい。
第１小梁１５は、上フランジ１６、下フランジ１７、及びウェブ１８を有する。第１小梁１５のせいは、大梁１０のせいよりも小さい。第１小梁１５の上フランジ１６は、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置されている。より詳しくは、第１小梁１５の上フランジ１６の上面は、大梁１０の上フランジ１１の上面と同じ高さに配置されている。
第１小梁１５の下フランジ１７は、大梁１０の下フランジ１２よりも上方に、大梁１０のウェブ１３における上下方向の一部と同じ高さに配置されている。
第１小梁１５は、大梁１０に直交するように配置されている。なお、第１小梁１５は、大梁１０に交差するように配置されていてもよい。
【0030】
第１ウェブガセットプレート２０、一対の第１フランジガセットプレート２５、及び一対の第１補強板３０は、それぞれ鋼板により平板状に形成されている。
第１ウェブガセットプレート２０は、自身の厚さ方向が第１小梁１５のウェブ１８の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に沿うように配置されている。第１ウェブガセットプレート２０は、第１片２０ａと、第２片２０ｂとを有する。第１材軸方向Ｘに見たときに、第１片２０ａ及び第２片２０ｂは、第２材軸方向Ｙに平行な辺及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。
第１片２０ａは、大梁１０の下フランジ１２から上フランジ１１まで延びている。第２片２０ｂは、第１片２０ａにおける上下方向の中間部から、第２材軸方向Ｙに向かって突出している。
第１ウェブガセットプレート２０は、自身の厚さ方向が第１小梁１５のウェブ１８の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に沿うように配置されている。第１ウェブガセットプレート２０は、第１片２０ａと、第２片２０ｂとを有する。第１材軸方向Ｘに見たときに、第１片２０ａ及び第２片２０ｂは、第２材軸方向Ｙに平行な辺及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。
第１片２０ａは、大梁１０の下フランジ１２から上フランジ１１まで延びている。第２片２０ｂは、第１片２０ａにおける上下方向の中間部から、第２材軸方向Ｙに向かって突出している。
【0031】
第１ウェブガセットプレート２０の第１片２０ａは、大梁１０の上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３に溶接によりそれぞれ接合されている。
第１ウェブガセットプレート２０の第２片２０ｂは、大梁１０から第２材軸方向Ｙに向かって突出している。第１小梁１５のウェブ１８と第１ウェブガセットプレート２０の第２片２０ｂとは、高力ボルト等を有するボルト接合部２１によりそれぞれ接合されている。ウェブ１８と第２片２０ｂとは複数のボルト接合部２１により接合され、複数のボルト接合部２１は、互いに上下方向に間隔を空けて配置されている。
第１ウェブガセットプレート２０の第２片２０ｂは、大梁１０から第２材軸方向Ｙに向かって突出している。第１小梁１５のウェブ１８と第１ウェブガセットプレート２０の第２片２０ｂとは、高力ボルト等を有するボルト接合部２１によりそれぞれ接合されている。ウェブ１８と第２片２０ｂとは複数のボルト接合部２１により接合され、複数のボルト接合部２１は、互いに上下方向に間隔を空けて配置されている。
【0032】
各第１フランジガセットプレート２５は、自身の厚さ方向（上下方向）に見たときに、第１材軸方向Ｘに平行な辺、及び第２材軸方向Ｙに平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。平面視において、一対の第１フランジガセットプレート２５は、第１材軸方向Ｘにおいて第１小梁１５の範囲内に配置されている。
この例では、一対の第１フランジガセットプレート２５及び第１ウェブガセットプレート２０全体としての第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等である。
この例では、一対の第１フランジガセットプレート２５及び第１ウェブガセットプレート２０全体としての第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等である。
【0033】
各第１フランジガセットプレート２５は、自身の厚さ方向が上下方向に沿うように配置されている。一対の第１フランジガセットプレート２５は、第１ウェブガセットプレート２０を第１材軸方向Ｘに挟むように配置されている。この例では、一対の第１フランジガセットプレート２５は、第１小梁１５の下フランジ１７と同じ高さに配置されている。
大梁１０のウェブ１３と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、隅肉溶接による隅肉溶接接合部（不図示）によりそれぞれ接合されている。第１ウェブガセットプレート２０と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、隅肉溶接による隅肉溶接接合部（不図示）によりそれぞれ接合されている。一対の第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３及び第１ウェブガセットプレート２０は、断続隅肉溶接による断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されてもよい。第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、突合せ溶接による突合せ溶接接合部２６によりそれぞれ接合されている。
大梁１０のウェブ１３と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、隅肉溶接による隅肉溶接接合部（不図示）によりそれぞれ接合されている。第１ウェブガセットプレート２０と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、隅肉溶接による隅肉溶接接合部（不図示）によりそれぞれ接合されている。一対の第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３及び第１ウェブガセットプレート２０は、断続隅肉溶接による断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されてもよい。第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、突合せ溶接による突合せ溶接接合部２６によりそれぞれ接合されている。
【0034】
第１補強板３０は、大梁１０のウェブ１３に沿って延びている。言い換えれば、第１補強板３０は、自身の厚さ方向が第２材軸方向Ｙに沿うように配置されている。
第１補強板３０は、自身の厚さ方向（第２材軸方向Ｙ）に見たときに、第１材軸方向Ｘに平行な辺、及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。平面視において、第１補強板３０は、第１材軸方向Ｘにおいて第１小梁１５の範囲内に配置されている。
この例では、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等である。なお、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅よりも長くてもよいし、短くてもよい。第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さが長い方が、第１小梁１５の横座屈を抑制する意味では効果的である。
ただし、大梁１０と第１小梁１５との接合部における納まりを考えると、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等であることが好ましい。
第１補強板３０は、自身の厚さ方向（第２材軸方向Ｙ）に見たときに、第１材軸方向Ｘに平行な辺、及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。平面視において、第１補強板３０は、第１材軸方向Ｘにおいて第１小梁１５の範囲内に配置されている。
この例では、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等である。なお、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅よりも長くてもよいし、短くてもよい。第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さが長い方が、第１小梁１５の横座屈を抑制する意味では効果的である。
ただし、大梁１０と第１小梁１５との接合部における納まりを考えると、第１補強板３０の第１材軸方向Ｘの長さは、第１小梁１５の幅と同等であることが好ましい。
【0035】
第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５に、隅肉溶接による隅肉溶接接合部（不図示）によりそれぞれ接合されている。第１補強板３０と大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５は、断続隅肉溶接による断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されていてもよい。第１補強板３０は、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１ウェブガセットプレート２０には接合されていない。
なお、第１補強板３０は、第１ウェブガセットプレート２０に接合されていてもよい。
なお、第１補強板３０は、第１ウェブガセットプレート２０に接合されていてもよい。
【0036】
第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２の幅方向（第２材軸方向Ｙ）の縁（縁近傍）に配置されている。第１補強板３０と下フランジ１２とを隅肉溶接する等のために、第１補強板３０は、下フランジ１２の幅方向の縁よりもウェブ１３寄りの位置に配置されてもよい。ただし、第１補強板３０は、下フランジ１２の幅方向の縁近傍に配置することが好ましい。
この例では、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とは、突合せ溶接による突合せ溶接接合部２７により接合されている。
なお、第１小梁１５の上フランジ１６は、高力ボルト等を有するボルト接合部（不図示）により大梁１０の上フランジ１１及び第２小梁３５の上フランジ３６に接合されてもよいし、大梁１０の上フランジ１１及び第１小梁１５の上フランジ１６の上方に設置される床スラブ（不図示）を介した荷重伝達に期待して、第１小梁１５の上フランジ１６を大梁１０の上フランジ１１と直接接合しなくてもよい。
なお、第１補強板３０は、１枚の鋼板により形成される必要はなく、複数枚の鋼板により構成されてもよい。また、第１補強板３０には、山形鋼等を用いてもよい。
この例では、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とは、突合せ溶接による突合せ溶接接合部２７により接合されている。
なお、第１小梁１５の上フランジ１６は、高力ボルト等を有するボルト接合部（不図示）により大梁１０の上フランジ１１及び第２小梁３５の上フランジ３６に接合されてもよいし、大梁１０の上フランジ１１及び第１小梁１５の上フランジ１６の上方に設置される床スラブ（不図示）を介した荷重伝達に期待して、第１小梁１５の上フランジ１６を大梁１０の上フランジ１１と直接接合しなくてもよい。
なお、第１補強板３０は、１枚の鋼板により形成される必要はなく、複数枚の鋼板により構成されてもよい。また、第１補強板３０には、山形鋼等を用いてもよい。
【0037】
この例では、第２小梁３５の材軸方向は、第２材軸方向Ｙに沿っている。なお、第２小梁３５の材軸方向は、第２材軸方向Ｙに交差していてもよい。
第２小梁３５の第２材軸方向Ｙに直交する断面形状は、Ｈ形状である。第２小梁３５は、上フランジ３６、下フランジ３７、及びウェブ３８を有する。第２小梁３５のせいは、大梁１０のせいよりも小さい。第２小梁３５の上フランジ３６は、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置されている。
第２小梁３５は、大梁１０に対して第１小梁１５とは反対側に、大梁１０に直交するように配置されている。なお、第２小梁３５は、大梁１０に交差するように配置されてもよい。第２小梁３５の下フランジ３７は、大梁１０の下フランジ１２よりも上方に、大梁１０のウェブ１３における上下方向の一部と同じ高さに配置されている。
第２小梁３５の第２材軸方向Ｙに直交する断面形状は、Ｈ形状である。第２小梁３５は、上フランジ３６、下フランジ３７、及びウェブ３８を有する。第２小梁３５のせいは、大梁１０のせいよりも小さい。第２小梁３５の上フランジ３６は、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置されている。
第２小梁３５は、大梁１０に対して第１小梁１５とは反対側に、大梁１０に直交するように配置されている。なお、第２小梁３５は、大梁１０に交差するように配置されてもよい。第２小梁３５の下フランジ３７は、大梁１０の下フランジ１２よりも上方に、大梁１０のウェブ１３における上下方向の一部と同じ高さに配置されている。
【0038】
第２ウェブガセットプレート４０、一対の第２フランジガセットプレート４５、第１補強板５０は、第１ウェブガセットプレート２０、一対の第１フランジガセットプレート２５、第１補強板３０と同様にそれぞれ形成されている。
第２ウェブガセットプレート４０は、自身の厚さ方向が第２小梁３５のウェブ３８の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に沿うように配置されている。第２ウェブガセットプレート４０は、大梁１０の上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３に溶接によりそれぞれ接合されている。
第２小梁３５のウェブ３８と第２ウェブガセットプレート４０とは、高力ボルト等を有するボルト接合部４１によりそれぞれ接合されている。
第２ウェブガセットプレート４０は、自身の厚さ方向が第２小梁３５のウェブ３８の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に沿うように配置されている。第２ウェブガセットプレート４０は、大梁１０の上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３に溶接によりそれぞれ接合されている。
第２小梁３５のウェブ３８と第２ウェブガセットプレート４０とは、高力ボルト等を有するボルト接合部４１によりそれぞれ接合されている。
【0039】
一対の第２フランジガセットプレート４５は、自身の厚さ方向が上下方向に沿った状態で第２ウェブガセットプレート４０を第１材軸方向Ｘに挟むように配置されている。この例では、一対の第２フランジガセットプレート４５は、第２小梁３５の下フランジ３７と同じ高さに配置されている。
【0040】
大梁１０、第１小梁１５、及び第２小梁３５は、図示しない床スラブを、床スラブの下方から支持する。
なお、従来の梁接合構造は、第１補強板３０，５０を備えない。
なお、従来の梁接合構造は、第１補強板３０，５０を備えない。
【0041】
〔２．梁接合方法〕
次に、以上のように構成された梁接合構造１を施工する梁接合方法を、大梁１０と第１小梁１５を接合する方法に重点をおいて説明する。図４は、梁接合方法Ｓ１を示すフローチャートである。梁接合方法Ｓ１は、大梁１０と第１小梁１５とを接合して梁接合構造１を構成する方法である。以下では、梁接合方法Ｓ１の要部に重点をおいて説明する。
まず、大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程（図４におけるステップＳ５）において、自身の厚さ方向が第１小梁１５のウェブ１８の厚さ方向に沿うように配置された第１ウェブガセットプレート２０を、大梁１０の上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３に接合する。大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程Ｓ５が終了すると、ステップＳ７に移行する。
次に、以上のように構成された梁接合構造１を施工する梁接合方法を、大梁１０と第１小梁１５を接合する方法に重点をおいて説明する。図４は、梁接合方法Ｓ１を示すフローチャートである。梁接合方法Ｓ１は、大梁１０と第１小梁１５とを接合して梁接合構造１を構成する方法である。以下では、梁接合方法Ｓ１の要部に重点をおいて説明する。
まず、大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程（図４におけるステップＳ５）において、自身の厚さ方向が第１小梁１５のウェブ１８の厚さ方向に沿うように配置された第１ウェブガセットプレート２０を、大梁１０の上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３に接合する。大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程Ｓ５が終了すると、ステップＳ７に移行する。
【0042】
次に、大梁－第１フランジガセットプレート接合工程Ｓ７において、自身の厚さ方向が上下方向に沿った一対の第１フランジガセットプレート２５を、第１材軸方向Ｘに第１ウェブガセットプレート２０を挟むように配置する。そして、一対の第１フランジガセットプレート２５を、大梁１０のウェブ１３及び第１ウェブガセットプレート２０にそれぞれ接合する。
大梁－第１フランジガセットプレート接合工程Ｓ７が終了すると、ステップＳ９に移行する。
次に、大梁－第１補強板接合工程Ｓ９において、第１補強板３０を、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合する。
大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程Ｓ５から大梁－第１補強板接合工程Ｓ９は、大梁１０を加工する工場で行うことができる。
大梁－第１補強板接合工程Ｓ９が終了すると、ステップＳ１１に移行する。
大梁－第１フランジガセットプレート接合工程Ｓ７が終了すると、ステップＳ９に移行する。
次に、大梁－第１補強板接合工程Ｓ９において、第１補強板３０を、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合する。
大梁－第１ウェブガセットプレート接合工程Ｓ５から大梁－第１補強板接合工程Ｓ９は、大梁１０を加工する工場で行うことができる。
大梁－第１補強板接合工程Ｓ９が終了すると、ステップＳ１１に移行する。
【0043】
大梁－第１補強板接合工程Ｓ９に続けて行われる第１小梁配置工程Ｓ１１以降は、梁接合構造１の施工現場で行われる。
第１小梁配置工程Ｓ１１において、第１小梁１５が、大梁１０に交差するように配置する。そして、第１小梁１５の上フランジ１６を、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置する。第１小梁配置工程Ｓ１１が終了すると、ステップＳ１３に移行する。
次に、第１接合工程Ｓ１３において、第１ウェブガセットプレート２０を、第１小梁１５のウェブ１８に接合する。そして、第１小梁１５の上フランジ１６を大梁１０の上フランジ１１に接合する。更に、一対の第１フランジガセットプレート２５を第１小梁１５の下フランジ１７にそれぞれ接合する。
第１接合工程Ｓ１３が終了すると、梁接合方法Ｓ１の全工程が終了し、大梁１０と第１小梁１５とが接合される。
なお、大梁１０と第２小梁３５とは、大梁１０と第１小梁１５と同様に接合される。
第１小梁配置工程Ｓ１１において、第１小梁１５が、大梁１０に交差するように配置する。そして、第１小梁１５の上フランジ１６を、大梁１０の上フランジ１１と同じ高さに配置する。第１小梁配置工程Ｓ１１が終了すると、ステップＳ１３に移行する。
次に、第１接合工程Ｓ１３において、第１ウェブガセットプレート２０を、第１小梁１５のウェブ１８に接合する。そして、第１小梁１５の上フランジ１６を大梁１０の上フランジ１１に接合する。更に、一対の第１フランジガセットプレート２５を第１小梁１５の下フランジ１７にそれぞれ接合する。
第１接合工程Ｓ１３が終了すると、梁接合方法Ｓ１の全工程が終了し、大梁１０と第１小梁１５とが接合される。
なお、大梁１０と第２小梁３５とは、大梁１０と第１小梁１５と同様に接合される。
【0044】
〔３．梁接合構造の変形例及び他の実施形態における構成〕
本実施形態の梁接合構造１は、以下に説明するようにその構成を様々に変形させることができる。
図５及び図６に示す第１変形例の梁接合構造１Ａのように、梁接合構造１の各構成において、一対の第１フランジガセットプレート２５及び溶接接合部２６，２７に代えて、一対の第１フランジガセットプレート２５Ａ、ボルト接合部５５、接合プレート５６を備えてもよい。
本実施形態の梁接合構造１は、以下に説明するようにその構成を様々に変形させることができる。
図５及び図６に示す第１変形例の梁接合構造１Ａのように、梁接合構造１の各構成において、一対の第１フランジガセットプレート２５及び溶接接合部２６，２７に代えて、一対の第１フランジガセットプレート２５Ａ、ボルト接合部５５、接合プレート５６を備えてもよい。
【0045】
各第１フランジガセットプレート２５Ａは、第１フランジガセットプレート２５に対して第２材軸方向Ｙの長さのみが異なる。各第１フランジガセットプレート２５Ａは、第１フランジガセットプレート２５よりも第２材軸方向Ｙに長い。各第１フランジガセットプレート２５Ａにおける第１小梁１５側の部分は、第１小梁１５の下フランジ１７に、下フランジ１７の下方から接触している。第１小梁１５の下フランジ１７と第１フランジガセットプレート２５Ａとは、高力ボルト等を有する前記ボルト接合部５５により接合されている。
接合プレート５６は、第２材軸方向Ｙに沿って延びる板状に形成されている。接合プレート５６は、大梁１０の上フランジ１１、第１小梁１５の上フランジ１６、及び第２小梁３５の上フランジ３６に、高力ボルト等を有するボルト接合部５７により接合されている。
接合プレート５６は、第２材軸方向Ｙに沿って延びる板状に形成されている。接合プレート５６は、大梁１０の上フランジ１１、第１小梁１５の上フランジ１６、及び第２小梁３５の上フランジ３６に、高力ボルト等を有するボルト接合部５７により接合されている。
【0046】
図７及び図８に示す第２実施形態の梁接合構造２は、第１実施形態の梁接合構造１の各構成において、第１補強板３０に代えて、一対の第２補強板（補強部材）６０を備えている。
各第２補強板６０は、第１小梁１５のウェブ１８に沿って延びている。言い換えれば、各第２補強板６０は、自身の厚さ方向が第１材軸方向Ｘに沿うように配置されている。
各第２補強板６０は、自身の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に見たときに、第２材軸方向Ｙに平行な辺、及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。
各第２補強板６０は、各第１フランジガセットプレート２５における第１ウェブガセットプレート２０から離間した側の第１材軸方向Ｘの縁に配置されている。
各第２補強板６０は、第１小梁１５のウェブ１８に沿って延びている。言い換えれば、各第２補強板６０は、自身の厚さ方向が第１材軸方向Ｘに沿うように配置されている。
各第２補強板６０は、自身の厚さ方向（第１材軸方向Ｘ）に見たときに、第２材軸方向Ｙに平行な辺、及び上下方向に平行な辺をそれぞれ有する矩形状を呈する。
各第２補強板６０は、各第１フランジガセットプレート２５における第１ウェブガセットプレート２０から離間した側の第１材軸方向Ｘの縁に配置されている。
【0047】
この例では、第２補強板６０の第２材軸方向Ｙの長さは、大梁１０の幅の半分と同等である。なお、第２補強板６０の第２材軸方向Ｙの長さは、大梁１０の幅の半分よりも長くてもよいし、短くてもよい。第２補強板６０の第２材軸方向Ｙの長さが長い方が、第１小梁１５の横座屈を抑制する意味では効果的である。
ただし、大梁１０と第１小梁１５との接合部における納まりを考えると、第２補強板６０の第２材軸方向Ｙの長さは、大梁１０の幅の半分と同等であることが好ましい。
各第２補強板６０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合されている。各第２補強板６０は、大梁１０のウェブ１３に接合されてもよい。
ただし、大梁１０と第１小梁１５との接合部における納まりを考えると、第２補強板６０の第２材軸方向Ｙの長さは、大梁１０の幅の半分と同等であることが好ましい。
各第２補強板６０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合されている。各第２補強板６０は、大梁１０のウェブ１３に接合されてもよい。
【0048】
【0049】
図１１及び図１２に示す第３実施形態の梁接合構造３は、第１実施形態の梁接合構造１の各構成に加え、一対の第２補強板６０を備えている。なお、第１補強板３０及び一対の第２補強板６０で、補強部材６５を構成する。
各第２補強板６０は、第１補強板３０に接合されている。すなわち、一対の第１フランジガセットプレート２５、第１補強板３０、及び一対の第２補強板６０は、互いに接合されて一体になっている。
なお、第１補強板３０及び一対の第２補強板６０は、溝形鋼や山形鋼を用いて構成してもよい。
各第２補強板６０は、第１補強板３０に接合されている。すなわち、一対の第１フランジガセットプレート２５、第１補強板３０、及び一対の第２補強板６０は、互いに接合されて一体になっている。
なお、第１補強板３０及び一対の第２補強板６０は、溝形鋼や山形鋼を用いて構成してもよい。
【0050】
【0051】
〔４．梁接合構造の効果の解析による検証〕
次に、補強板３０，６０による第１小梁１５の横座屈耐力の向上効果を、梁接合構造３で代表して解析した。
なお、梁接合構造３が一対の第２補強板６０を備えない場合には梁接合構造１となり、梁接合構造３が第１補強板３０を備えない場合には梁接合構造２となる。梁接合構造３と梁接合構造３Ａとでは、第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５等との接合方法が、溶接接合かボルト接合かで異なるだけで、以下の解析モデルでは、構成や境界条件に差はない。梁接合構造１と梁接合構造１Ａ、梁接合構造２と梁接合構造２Ａについても、梁接合構造３と梁接合構造３Ａと同様である。
解析は、ＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）による弾性座屈解析を行った。図１５に、梁接合構造３の解析モデルの斜視図を示す。
次に、補強板３０，６０による第１小梁１５の横座屈耐力の向上効果を、梁接合構造３で代表して解析した。
なお、梁接合構造３が一対の第２補強板６０を備えない場合には梁接合構造１となり、梁接合構造３が第１補強板３０を備えない場合には梁接合構造２となる。梁接合構造３と梁接合構造３Ａとでは、第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５等との接合方法が、溶接接合かボルト接合かで異なるだけで、以下の解析モデルでは、構成や境界条件に差はない。梁接合構造１と梁接合構造１Ａ、梁接合構造２と梁接合構造２Ａについても、梁接合構造３と梁接合構造３Ａと同様である。
解析は、ＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）による弾性座屈解析を行った。図１５に、梁接合構造３の解析モデルの斜視図を示す。
【0052】
梁接合構造３では、第１小梁１５の第２材軸方向Ｙの両端部が一対の大梁１０に接合されている状態をモデル化した。以下では、一対の大梁１０のうち、一方を大梁１０Ａとも言い、他方を大梁１０Ｂとも言う。
大梁１０と一対の第１小梁１５の端部とは、ウェブガセットプレート２０，４０、一対のフランジガセットプレート２５，４５、第１補強板３０，５０、及び４枚の第２補強板６０により接合されている。梁接合構造３の各構成を、４節点シェル要素によりモデル化した。
大梁１０と一対の第１小梁１５の端部とは、ウェブガセットプレート２０，４０、一対のフランジガセットプレート２５，４５、第１補強板３０，５０、及び４枚の第２補強板６０により接合されている。梁接合構造３の各構成を、４節点シェル要素によりモデル化した。
【0053】
ここで、図１６及び図１７に示すように、大梁１０及び第１小梁１５の断面寸法を規定した。
図１６に示すように、大梁１０について、フランジ１１，１２の厚さをそれぞれ、ｔＦ１（ｍｍ）と規定する。フランジ１１，１２の幅を、Ｂ１（ｍｍ）と規定する。ウェブ１３の厚さをそれぞれ、ｔＷ１（ｍｍ）と規定する。大梁１０のせい（高さ）を、Ｈ１（ｍｍ）と規定する。
図１７に示すように、第１小梁１５について、フランジ１６，１７の厚さをそれぞれ、ｔＦ２（ｍｍ）と規定する。フランジ１６，１７の幅を、Ｂ２（ｍｍ）と規定する。ウェブ１８の厚さをそれぞれ、ｔＷ２（ｍｍ）と規定する。第１小梁１５のせいを、Ｈ２（ｍｍ）と規定する。
図１５に示すように、第１小梁１５の長さを、Ｌ（ｍｍ）と規定する。なお、大梁１０の長さは、一般的な第１小梁１５の配置間隔を考慮して、３ｍとした。
図１６に示すように、大梁１０について、フランジ１１，１２の厚さをそれぞれ、ｔＦ１（ｍｍ）と規定する。フランジ１１，１２の幅を、Ｂ１（ｍｍ）と規定する。ウェブ１３の厚さをそれぞれ、ｔＷ１（ｍｍ）と規定する。大梁１０のせい（高さ）を、Ｈ１（ｍｍ）と規定する。
図１７に示すように、第１小梁１５について、フランジ１６，１７の厚さをそれぞれ、ｔＦ２（ｍｍ）と規定する。フランジ１６，１７の幅を、Ｂ２（ｍｍ）と規定する。ウェブ１８の厚さをそれぞれ、ｔＷ２（ｍｍ）と規定する。第１小梁１５のせいを、Ｈ２（ｍｍ）と規定する。
図１５に示すように、第１小梁１５の長さを、Ｌ（ｍｍ）と規定する。なお、大梁１０の長さは、一般的な第１小梁１５の配置間隔を考慮して、３ｍとした。
【0054】
第２材軸方向Ｙに沿ってｘ軸を規定し、第１材軸方向Ｘに沿ってｚ軸を規定した。ｘ軸及びｚ軸にそれぞれ直交する方向に、ｙ軸を規定した。ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は、右手系の直交座標系を構成する。第１小梁１５のｘ軸方向の第１端をｘ軸の原点とし、第１小梁１５の第１端から、ｘ軸方向において第１端とは反対側の第２端に向かう向きを、ｘ軸の正の向きとする。
一対の大梁１０及び第１小梁１５に対して、図１５に示す境界条件を与えた。
大梁１０Ａのウェブ１３における第１小梁１５が接合された部分のｙ軸方向の中心である節点Ｐ１において、ｄｙ＝０，ｄｚ＝０，ｒｏｔｘ＝０とした。ここで言う「ｄｙ＝０」とは、節点Ｐ１のｙ軸方向の移動による変位がない（節点Ｐ１がｙ軸方向に固定されている）ことを意味する。「ｄｚ＝０」及び「ｄｘ＝０」も、「ｄｙ＝０」と同様の意味である。
「ｒｏｔｘ＝０」とは、節点Ｐ１のｘ軸回りの回転による回転角がない（節点Ｐ１がｘ軸回りに固定されている）ことを意味する。「ｒｏｔｙ＝０」及び「ｒｏｔｚ＝０」も、「ｒｏｔｘ＝０」と同様の意味である。
一対の大梁１０及び第１小梁１５に対して、図１５に示す境界条件を与えた。
大梁１０Ａのウェブ１３における第１小梁１５が接合された部分のｙ軸方向の中心である節点Ｐ１において、ｄｙ＝０，ｄｚ＝０，ｒｏｔｘ＝０とした。ここで言う「ｄｙ＝０」とは、節点Ｐ１のｙ軸方向の移動による変位がない（節点Ｐ１がｙ軸方向に固定されている）ことを意味する。「ｄｚ＝０」及び「ｄｘ＝０」も、「ｄｙ＝０」と同様の意味である。
「ｒｏｔｘ＝０」とは、節点Ｐ１のｘ軸回りの回転による回転角がない（節点Ｐ１がｘ軸回りに固定されている）ことを意味する。「ｒｏｔｙ＝０」及び「ｒｏｔｚ＝０」も、「ｒｏｔｘ＝０」と同様の意味である。
【0055】
大梁１０Ｂのウェブ１３における第１小梁１５が接合された部分のｙ軸方向の中心である節点Ｐ２において、ｄｘ＝０，ｄｙ＝０，ｄｚ＝０，ｒｏｔｘ＝０とした。
一対の大梁１０のウェブ１３におけるｚ軸方向の両端のｙ軸方向の中心である節点Ｐ３において、それぞれｄｙ＝０，ｒｏｔｘ＝０，ｒｏｔｙ＝０とした。
第１小梁１５に作用する曲げモーメントが図１８に示す分布となるように、第１小梁１５の上フランジ１６に所定の分布の荷重を作用させるとともに、第１小梁１５のｘ軸方向の端にモーメント反力を作用させた。
一対の大梁１０のウェブ１３におけるｚ軸方向の両端のｙ軸方向の中心である節点Ｐ３において、それぞれｄｙ＝０，ｒｏｔｘ＝０，ｒｏｔｙ＝０とした。
第１小梁１５に作用する曲げモーメントが図１８に示す分布となるように、第１小梁１５の上フランジ１６に所定の分布の荷重を作用させるとともに、第１小梁１５のｘ軸方向の端にモーメント反力を作用させた。
【0056】
図１８において、横軸は第１小梁１５のｘ軸方向の無次元化座標を表し、縦軸は無次元化曲げモーメントを表す。ここで言う第１小梁１５のｘ軸方向の無次元化座標とは、第１小梁１５の長さＬに対する、ｘ軸方向における第１小梁１５の所定の部分のｘ軸の座標の比を意味する。無次元化曲げモーメントとは、第１小梁１５のｘ軸方向の各端に作用する曲げモーメントの最大値に対する、ｘ軸方向における第１小梁１５の所定の部分に作用する曲げモーメントの比を意味する。
なお、第１小梁１５に作用させた荷重は、長期荷重を想定している。
なお、第１小梁１５に作用させた荷重は、長期荷重を想定している。
【0057】
前記解析モデルにおいて、大梁１０及び第１小梁１５の断面寸法、第１小梁１５の長さＬ、第１補強板３０、及び第２補強板６０を変数とした。大梁１０及び第１小梁１５の断面寸法の組み合わせは、表１に示すケース１からケース５の５通りとした。
【0058】
【表1】
【0059】
例えば、ケース１では、大梁１０において、せいＨ１が７００ｍｍである。フランジ１１，１２の幅Ｂ１が３００ｍｍ、ウェブ１３の厚さｔＷ１が１３ｍｍ、フランジ１１，１２の厚さｔＦ１が２４ｍｍである。第１小梁１５において、せいＨ２が５００ｍｍである。フランジ１６，１７の幅Ｂ２が２００ｍｍ、ウェブ１８の厚さｔＷ２が１０ｍｍ、フランジ１６，１７の厚さｔＦ２が１６ｍｍである。
第１小梁１５のせいＨ２に対する第１小梁１５の長さＬの比（Ｌ／Ｈ２）が、６以上３０以下の範囲で２刻みとなるように第１小梁１５の長さＬを設定した。
第１小梁１５のせいＨ２に対する第１小梁１５の長さＬの比（Ｌ／Ｈ２）が、６以上３０以下の範囲で２刻みとなるように第１小梁１５の長さＬを設定した。
【0060】
梁接合構造３が第１補強板３０のみを備える場合（梁接合構造１）を、後述する図１９から図４８中に「補強板：１」と表す。梁接合構造３が第２補強板６０のみを備える場合（梁接合構造２）を、「補強板：２」と表す。そして、梁接合構造３が第１補強板３０及び第２補強板６０を備える場合（梁接合構造３）を、「補強板：１、２」と表す。
補強板３０，６０の厚さ（後述する図１９から図４８中には、単に「厚さ」と表す）は、６ｍｍ，９ｍｍ，１２ｍｍ，１６ｍｍ，１９ｍｍの５通りとした。
フランジガセットプレート２５，４５の厚さは、第１小梁１５のフランジ１６，１７の厚さと同等とし、ウェブガセットプレート２０，４０の厚さは、第１小梁１５のウェブ１８の厚さと同等とした。
補強板３０，６０の厚さ（後述する図１９から図４８中には、単に「厚さ」と表す）は、６ｍｍ，９ｍｍ，１２ｍｍ，１６ｍｍ，１９ｍｍの５通りとした。
フランジガセットプレート２５，４５の厚さは、第１小梁１５のフランジ１６，１７の厚さと同等とし、ウェブガセットプレート２０，４０の厚さは、第１小梁１５のウェブ１８の厚さと同等とした。
【0061】
図１９から図４８に、ケース１からケース５の解析結果を示す。なお、図１９から図４８では、第１小梁を小梁と略して言う。
図１９から図４８において、横軸は、第１小梁１５のせいＨ２に対する第１小梁１５の長さＬの比（Ｌ／Ｈ２）の値（－）を表す。図１９、図２１、‥、及び図４７における縦軸の第１小梁１５の弾性横座屈耐力（ｋＮｍ）は、解析により直接求められる。図１９、図２１、‥、及び図４７における「補強なし」とは、第１補強板３０及び第２補強板６０を備えない梁接合構造であり、従来の梁接合構造に相当する。
図２０、図２２、‥、及び図４８における縦軸の弾性横座屈耐力比（－）は、少なくとも一方の補強板３０，６０を備える場合の弾性横座屈耐力の、第１小梁１５の長さＬが同じで補強板３０，６０を備えない場合の弾性横座屈耐力に対する比である。
図１９から図４８において、横軸は、第１小梁１５のせいＨ２に対する第１小梁１５の長さＬの比（Ｌ／Ｈ２）の値（－）を表す。図１９、図２１、‥、及び図４７における縦軸の第１小梁１５の弾性横座屈耐力（ｋＮｍ）は、解析により直接求められる。図１９、図２１、‥、及び図４７における「補強なし」とは、第１補強板３０及び第２補強板６０を備えない梁接合構造であり、従来の梁接合構造に相当する。
図２０、図２２、‥、及び図４８における縦軸の弾性横座屈耐力比（－）は、少なくとも一方の補強板３０，６０を備える場合の弾性横座屈耐力の、第１小梁１５の長さＬが同じで補強板３０，６０を備えない場合の弾性横座屈耐力に対する比である。
【0062】
【0063】
図１９、図２０、図２５、図２６、図３１、図３２、図３７、図３８、図４３、及び図４４には、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合の効果が現れている。検討を行った第１補強板３０の厚さが６ｍｍ～１９ｍｍの範囲においては、第１小梁１５の断面寸法に関わらず、第１補強板３０が厚くなるのに従い、弾性横座屈耐力が大きくなることが分かる。
また、第１補強板３０の厚さが厚くなっても弾性横座屈耐力が大きくなる効果が飽和しないため、厚さが１９ｍｍを超える第１補強板３０を用いてもよいことが分かる。
また、第１補強板３０の厚さが厚くなっても弾性横座屈耐力が大きくなる効果が飽和しないため、厚さが１９ｍｍを超える第１補強板３０を用いてもよいことが分かる。
【0064】
実用的な第１小梁１５では、（Ｌ／Ｈ２）の値は１０以上２０以下程度である。検討を行った中でも最も薄い、厚さが６ｍｍの第１補強板３０を備えても、補強板３０，６０を備えない場合に比べて、弾性横座屈耐力が５％～１０％向上する（弾性横座屈耐力比が１．０５～１．１となる）。
【0065】
図２１、図２２、図２７、図２８、図３３、図３４、図３９、図４０、図４５、及び図４６には、梁接合構造が第２補強板６０のみを備える場合の効果が現れている。この場合の効果は、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合の効果と概ね同様である。ただし、（Ｌ／Ｈ２）の値が１０以上２０以下程度における第２補強板６０の厚さが６ｍｍの場合では、補強板３０，６０を備えない場合に比べて、弾性横座屈耐力が３％～１１％向上する。
梁接合構造が第２補強板６０のみを備える場合には、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合に比べて、条件によっては、弾性横座屈耐力が向上する程度のバラつきが大きいことが分かる。また、この場合には、第２補強板６０の厚さを変えた場合の影響（弾性横座屈耐力の変化）が、第１補強板３０の厚さを変えた場合よりも大きいことが分かる。
梁接合構造が第２補強板６０のみを備える場合には、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合に比べて、条件によっては、弾性横座屈耐力が向上する程度のバラつきが大きいことが分かる。また、この場合には、第２補強板６０の厚さを変えた場合の影響（弾性横座屈耐力の変化）が、第１補強板３０の厚さを変えた場合よりも大きいことが分かる。
【0066】
図２３、図２４、図２９、図３０、図３５、図３６、図４１、図４２、図４７、及び図４８には、梁接合構造が第１補強板３０及び第２補強板６０を備える場合の効果が現れている。
ケース１、及びケース３からケース５では、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合の弾性横座屈耐力比と、梁接合構造が第２補強板６０のみを備える場合の弾性横座屈耐力比との和以上に、弾性横座屈耐力比が大きくなる。特に、補強板３０，６０の厚さが薄い場合には、その効果が顕著である。
ケース１、及びケース３からケース５では、梁接合構造が第１補強板３０のみを備える場合の弾性横座屈耐力比と、梁接合構造が第２補強板６０のみを備える場合の弾性横座屈耐力比との和以上に、弾性横座屈耐力比が大きくなる。特に、補強板３０，６０の厚さが薄い場合には、その効果が顕著である。
【0067】
なお、ケース２が、ケース１、及びケース３からケース５とは異なる傾向を示したのは、大梁１０のせいと第１小梁１５のせいとの差が比較的小さく、第１補強板３０又は第２補強板６０だけで第１小梁１５の端部の固定度を充分に改善できたためだと考えられる。
梁接合構造が第１補強板３０及び第２補強板６０を備え、第１補強板３０及び第２補強板６０を互いに接合することにより、第１小梁１５の下フランジ１７の端部の固定度を向上することができ、その結果として、第１小梁１５の横座屈耐力を、効果的に向上させることができる。
また、梁接合構造が第１補強板３０及び第２補強板６０を備えた場合には、補強板３０，６０の厚さを厚くしても、第１小梁１５の横座屈耐力が向上し難くなる。補強板３０，６０の厚さを６ｍｍとするのが、補強板３０，６０として使用する鋼材料に対する、横座屈耐力の向上効果が大きいため、好ましいと言える。
梁接合構造が第１補強板３０及び第２補強板６０を備え、第１補強板３０及び第２補強板６０を互いに接合することにより、第１小梁１５の下フランジ１７の端部の固定度を向上することができ、その結果として、第１小梁１５の横座屈耐力を、効果的に向上させることができる。
また、梁接合構造が第１補強板３０及び第２補強板６０を備えた場合には、補強板３０，６０の厚さを厚くしても、第１小梁１５の横座屈耐力が向上し難くなる。補強板３０，６０の厚さを６ｍｍとするのが、補強板３０，６０として使用する鋼材料に対する、横座屈耐力の向上効果が大きいため、好ましいと言える。
【0068】
〔５．横座屈が発生したときの梁接合構造の挙動〕
図４９から図５２に、従来の梁接合構造４、及び本実施形態の梁接合構造１，２，３における横座屈が発生したときの挙動を示す。
ここで、第１小梁１５の下フランジ１７における厚さ方向の中心の面と、第１小梁１５のウェブ１８における厚さ方向の中心の面との交線を、線Ｌ１と規定する。一対の第１フランジガセットプレート２５の間と大梁１０のウェブ１３との接合点を、点Ａと規定する。
図４９に示すように、従来の梁接合構造４は、第１実施形態の梁接合構造１に対して、第１補強板３０を備えていない。
図４９から図５２に、従来の梁接合構造４、及び本実施形態の梁接合構造１，２，３における横座屈が発生したときの挙動を示す。
ここで、第１小梁１５の下フランジ１７における厚さ方向の中心の面と、第１小梁１５のウェブ１８における厚さ方向の中心の面との交線を、線Ｌ１と規定する。一対の第１フランジガセットプレート２５の間と大梁１０のウェブ１３との接合点を、点Ａと規定する。
図４９に示すように、従来の梁接合構造４は、第１実施形態の梁接合構造１に対して、第１補強板３０を備えていない。
【0069】
第１小梁１５に横座屈が発生する場合、下フランジ１７がウェブ１８の面外方向であるｚ軸方向（第１材軸方向Ｘ）に変形する。このため、線Ｌ１は、ｚ軸方向に撓んで、線Ｌ２のように変形する。このとき、第１小梁１５の下フランジ１７は、点Ａを通るｙ軸回りに回転することとなり、大梁１０のウェブ１３には、下フランジ１７の回転に対するモーメント反力として、一対の偶力Ｆ１が作用する。一対の偶力Ｆ１のうち、手前側の偶力Ｆ１Ａは、大梁１０のウェブ１３を押し込む方向に作用し、奥側の偶力Ｆ１Ｂは、大梁１０のウェブ１３を引き込む方向に作用する。
従来の梁接合構造４では、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが第１フランジガセットプレート２５を介して大梁１０のウェブ１３のみに伝達されるため、各偶力Ｆ１が大きくなり、一対の偶力Ｆ１が伝達される大梁１０のウェブ１３のｚ軸方向の範囲も狭いため、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１フランジガセットプレート２５の点Ａにおけるｙ軸回りにおける回転角が大きくなる。その結果、第１小梁１５に横座屈が発生しやすくなる。
従来の梁接合構造４では、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが第１フランジガセットプレート２５を介して大梁１０のウェブ１３のみに伝達されるため、各偶力Ｆ１が大きくなり、一対の偶力Ｆ１が伝達される大梁１０のウェブ１３のｚ軸方向の範囲も狭いため、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１フランジガセットプレート２５の点Ａにおけるｙ軸回りにおける回転角が大きくなる。その結果、第１小梁１５に横座屈が発生しやすくなる。
【0070】
一方で、図５０に示すように、第１実施形態の梁接合構造１は、第１補強板３０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが一対の偶力Ｆ１だけでなく、第１補強板３０を介して偶力Ｆ２として、大梁１０の下フランジ１２に伝達される。このため、大梁１０のウェブ１３に作用する一対の偶力Ｆ１が小さくなり、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１フランジガセットプレート２５の点Ａにおけるｙ軸回りにおける回転角が小さくなる。その結果、第１小梁１５に横座屈が発生し難くなる。
同様に、図５１に示すように、第２実施形態の梁接合構造２は、一対の第２補強板６０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが一対の偶力Ｆ１だけでなく、一対の第２補強板６０を介して偶力Ｆ３として、大梁１０の下フランジ１２に伝達される。このため、大梁１０のウェブ１３に作用する一対の偶力Ｆ１が小さくなり、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１フランジガセットプレート２５の点Ａにおけるｙ軸回りにおける回転角が小さくなる。その結果、第１小梁１５に横座屈が発生し難くなる。
同様に、図５１に示すように、第２実施形態の梁接合構造２は、一対の第２補強板６０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが一対の偶力Ｆ１だけでなく、一対の第２補強板６０を介して偶力Ｆ３として、大梁１０の下フランジ１２に伝達される。このため、大梁１０のウェブ１３に作用する一対の偶力Ｆ１が小さくなり、第１小梁１５の下フランジ１７及び第１フランジガセットプレート２５の点Ａにおけるｙ軸回りにおける回転角が小さくなる。その結果、第１小梁１５に横座屈が発生し難くなる。
【0071】
図５３に示すように、第３実施形態の梁接合構造３は、第１補強板３０及び一対の第２補強板６０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７からのモーメントが一対の偶力Ｆ１だけでなく、第１補強板３０を介した偶力Ｆ２と、一対の第２補強板６０を介した偶力Ｆ３として、大梁１０の下フランジ１２にそれぞれ伝達される。このため、大梁１０のウェブ１３に作用する一対の偶力Ｆ１がさらに小さくなり、第１小梁１５に横座屈がさらに発生し難くなる。
【0072】
〔６．本実施形態の効果〕
以上説明したように、本実施形態の梁接合構造１では、大梁１０と第１小梁１５とは、互いに交差するように配置されるとともに、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とが同じ高さに配置されている。第１小梁１５のせいは大梁１０のせいよりも小さいため、第１小梁１５の下フランジ１７は大梁１０のウェブ１３と同じ高さに配置されている。大梁１０のウェブ１３に第１ウェブガセットプレート２０を介して、第１小梁１５のウェブ１８が接合されている。第１フランジガセットプレート２５は、大梁１０のウェブ１３、第１ウェブガセットプレート２０、及び第１小梁１５の下フランジ１７にそれぞれ接合されている。さらに、第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合されている。
このため、第１小梁１５が横座屈する過程で、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３の接合部に作用する、第１小梁１５の下フランジ１７を第１小梁１５の面外方向に曲げる曲げモーメントを、大梁１０のウェブ１３により支持するだけでなく、第１フランジガセットプレート２５及び第１補強板３０を介して大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。従って、第１小梁１５の横座屈変形に対する抵抗を大きくすることができ、その結果として横座屈耐力を向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態の梁接合構造１では、大梁１０と第１小梁１５とは、互いに交差するように配置されるとともに、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とが同じ高さに配置されている。第１小梁１５のせいは大梁１０のせいよりも小さいため、第１小梁１５の下フランジ１７は大梁１０のウェブ１３と同じ高さに配置されている。大梁１０のウェブ１３に第１ウェブガセットプレート２０を介して、第１小梁１５のウェブ１８が接合されている。第１フランジガセットプレート２５は、大梁１０のウェブ１３、第１ウェブガセットプレート２０、及び第１小梁１５の下フランジ１７にそれぞれ接合されている。さらに、第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合されている。
このため、第１小梁１５が横座屈する過程で、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３の接合部に作用する、第１小梁１５の下フランジ１７を第１小梁１５の面外方向に曲げる曲げモーメントを、大梁１０のウェブ１３により支持するだけでなく、第１フランジガセットプレート２５及び第１補強板３０を介して大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。従って、第１小梁１５の横座屈変形に対する抵抗を大きくすることができ、その結果として横座屈耐力を向上させることができる。
【0073】
また、第１ウェブガセットプレート及び第１フランジガセットプレートは、従来の梁接合構造でも用いられている部材である。平面視において、第１補強板３０は、第１材軸方向Ｘにおいて第１小梁１５の範囲内に配置される、比較的小型の部材である。このため、梁接合構造１が第１補強板３０を備えても、梁接合構造１が備える比較的小型の部材の数が増え、この第１補強板３０に対する比較的短い接合箇所が増えるだけである。このため、梁接合構造１の加工性及び施工性を、従来の梁接合構造と同程度に維持することができる。
一対の第１フランジガセットプレート２５と大梁１０の下フランジ１２の間に比較的小型の部材を取り付けるだけの、わずかな使用鋼材量の増加で第１小梁１５の横座屈耐力を向上させることができ、第１小梁１５の横座屈を抑制するために第１小梁１５の断面寸法を変える必要が無いため、梁接合構造１を合理的に設計することができる。梁接合構造１に用いられる横補剛材を、削減することができる。
一対の第１フランジガセットプレート２５と大梁１０の下フランジ１２の間に比較的小型の部材を取り付けるだけの、わずかな使用鋼材量の増加で第１小梁１５の横座屈耐力を向上させることができ、第１小梁１５の横座屈を抑制するために第１小梁１５の断面寸法を変える必要が無いため、梁接合構造１を合理的に設計することができる。梁接合構造１に用いられる横補剛材を、削減することができる。
【0074】
梁接合構造１は、第１補強板３０を備える。これにより、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５を介して伝達された曲げモーメントを、大梁１０のウェブ１３に沿って延びる第１補強板３０により大梁１０の下フランジ１２に伝達し、大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。
梁接合構造２は、一対の第２補強板６０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５を介して伝達された曲げモーメントを、第１小梁１５のウェブ１８に沿って延びる一対の第２補強板６０により大梁１０の下フランジ１２に伝達し、大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。
梁接合構造２は、一対の第２補強板６０を備える。このため、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５を介して伝達された曲げモーメントを、第１小梁１５のウェブ１８に沿って延びる一対の第２補強板６０により大梁１０の下フランジ１２に伝達し、大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。
【0075】
梁接合構造３は、互いに接合された第１補強板３０及び一対の第２補強板６０を備える。従って、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５を介して伝達された曲げモーメントを、第１補強板３０及び一対の第２補強板６０の両方により大梁１０の下フランジ１２に伝達し、大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。
また、第１補強板３０が沿う方向と第２補強板６０が沿う方向とが互いに交差するとともに、第１補強板３０及び第２補強板６０が互いに接合されている。このため、第１フランジガセットプレート２５、第１補強板３０、及び一対の第２補強板６０全体としての剛性が向上する。従って、第１小梁１５の横座屈耐力をより向上させることができる。
また、第１補強板３０が沿う方向と第２補強板６０が沿う方向とが互いに交差するとともに、第１補強板３０及び第２補強板６０が互いに接合されている。このため、第１フランジガセットプレート２５、第１補強板３０、及び一対の第２補強板６０全体としての剛性が向上する。従って、第１小梁１５の横座屈耐力をより向上させることができる。
【0076】
第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５とは、溶接接合部２６により接合されている場合がある。この場合には、溶接接合部２６により、第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５とを確実に接合することができる。
第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５Ａとは、ボルト接合部５５によりそれぞれ接合されている場合がある。この場合には、ボルト接合部５５により、第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５Ａとを確実に接合することができる。
第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５Ａとは、ボルト接合部５５によりそれぞれ接合されている場合がある。この場合には、ボルト接合部５５により、第１小梁１５の下フランジ１７と一対の第１フランジガセットプレート２５Ａとを確実に接合することができる。
【0077】
第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５に、隅肉溶接部によりそれぞれ接合されている。従って、隅肉溶接部により、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５と第１補強板３０とをそれぞれ確実に接合することができる。また、第１補強板３０と大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５が断続隅肉溶接部によりそれぞれ接合されている場合がある。この場合には、これらを隅肉溶接により連続的に溶接した場合に比べて、隅肉溶接する範囲を低減させ、接合を容易に行うことができる。
【0078】
また、本実施形態の梁接合方法Ｓ１では、まず、大梁１０のウェブ１３に、第１ウェブガセットプレート２０及び第１フランジガセットプレート２５をそれぞれ接合する。第１フランジガセットプレート２５を、第１ウェブガセットプレート２０に接合する。第１補強板３０を、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５にそれぞれ接合する。
次に、大梁１０と第１小梁１５とを、互いに交差するように配置するとともに、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とを同じ高さに配置する。第１小梁１５のせいは大梁１０のせいよりも小さいため、第１小梁１５の下フランジ１７は大梁１０のウェブ１３と同じ高さに配置される。さらに、第１ウェブガセットプレート２０を第１小梁１５のウェブ１８に接合し、第１フランジガセットプレート２５を第１小梁１５の下フランジ１７に接合することで、大梁１０と第１小梁１５とを接合する。
このため、第１小梁１５が横座屈する過程で、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３の接合部に作用する、第１小梁１５の下フランジ１７を第１小梁１５の面外方向に曲げる曲げモーメントを、大梁１０のウェブ１３により支持するだけでなく、第１フランジガセットプレート２５及び第１補強板３０を介して大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。従って、第１小梁１５の横座屈変形に対する抵抗を大きくすることができ、その結果として横座屈耐力を向上させることができる。
次に、大梁１０と第１小梁１５とを、互いに交差するように配置するとともに、大梁１０の上フランジ１１と第１小梁１５の上フランジ１６とを同じ高さに配置する。第１小梁１５のせいは大梁１０のせいよりも小さいため、第１小梁１５の下フランジ１７は大梁１０のウェブ１３と同じ高さに配置される。さらに、第１ウェブガセットプレート２０を第１小梁１５のウェブ１８に接合し、第１フランジガセットプレート２５を第１小梁１５の下フランジ１７に接合することで、大梁１０と第１小梁１５とを接合する。
このため、第１小梁１５が横座屈する過程で、第１小梁１５の下フランジ１７から第１フランジガセットプレート２５と大梁１０のウェブ１３の接合部に作用する、第１小梁１５の下フランジ１７を第１小梁１５の面外方向に曲げる曲げモーメントを、大梁１０のウェブ１３により支持するだけでなく、第１フランジガセットプレート２５及び第１補強板３０を介して大梁１０の下フランジ１２により支持することができる。従って、第１小梁１５の横座屈変形に対する抵抗を大きくすることができ、その結果として横座屈耐力を向上させることができる。
【0079】
また、第１ウェブガセットプレート及び第１フランジガセットプレートは、従来の梁接合方法でも用いられている部材である。例えば、平面視において、第１補強板３０は、第１材軸方向Ｘにおいて第１小梁１５の範囲内に配置される、比較的小型の部材である。このため、梁接合方法Ｓ１で第１補強板３０を用いても、梁接合方法Ｓ１で用いる比較的小型の部材の数が増え、この第１補強板３０に対する比較的短い接合箇所が増えるだけである。このため、梁接合方法Ｓ１の加工性及び施工性を、従来の梁接合方法と同程度に維持することができる。
【0080】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、第１実施形態の梁接合構造１では、第１補強板３０は、自身の厚さ方向が、水平面に沿うとともに、この自身の厚さ方向が第１材軸方向Ｘ及び第２材軸方向Ｙにそれぞれ交差するように配置されてもよい。
例えば、第１実施形態の梁接合構造１では、第１補強板３０は、自身の厚さ方向が、水平面に沿うとともに、この自身の厚さ方向が第１材軸方向Ｘ及び第２材軸方向Ｙにそれぞれ交差するように配置されてもよい。
【0081】
梁接合構造２が備える第２補強板６０の数は制限されず、１つだけでもよい。
第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５に、突合せ溶接部等によりそれぞれ接合されていてもよい。
梁接合構造１，１Ａ，２，２Ａ，３，３Ａは、第２小梁３５、第２ウェブガセットプレート４０、一対の第２フランジガセットプレート４５、及び第１補強板５０を備えなくてもよい。
第１補強板３０は、大梁１０の下フランジ１２及び第１フランジガセットプレート２５に、突合せ溶接部等によりそれぞれ接合されていてもよい。
梁接合構造１，１Ａ，２，２Ａ，３，３Ａは、第２小梁３５、第２ウェブガセットプレート４０、一対の第２フランジガセットプレート４５、及び第１補強板５０を備えなくてもよい。
【0082】
大梁１０はＨ形鋼に限定されず、大梁は、上フランジ、下フランジ、及びウェブを有し、大梁の材軸方向に直交する断面形状がＨ形状である部材であれば、限定されない。第１小梁１５及び第２小梁３５についても、大梁１０と同様である。
【符号の説明】
【0083】
１，１Ａ，２，２Ａ，３，３Ａ 梁接合構造
１０ 大梁（第１梁）
１１，１６，３６ 上フランジ
１３，１８，３８ ウェブ
１５ 第１小梁（第２梁）
１２，１７，３７ 下フランジ
２０ 第１ウェブガセットプレート（第１接続板）
２５，２５Ａ 第１フランジガセットプレート（第２接続板）
３０ 第１補強板（補強部材）
３５ 第２小梁
５５ ボルト接合部
６０ 第２補強板（補強部材）
６５ 補強部材
Ｓ１ 梁接合方法
Ｘ 第１材軸方向（材軸方向）
Ｙ 第２材軸方向（材軸方向）
１０ 大梁（第１梁）
１１，１６，３６ 上フランジ
１３，１８，３８ ウェブ
１５ 第１小梁（第２梁）
１２，１７，３７ 下フランジ
２０ 第１ウェブガセットプレート（第１接続板）
２５，２５Ａ 第１フランジガセットプレート（第２接続板）
３０ 第１補強板（補強部材）
３５ 第２小梁
５５ ボルト接合部
６０ 第２補強板（補強部材）
６５ 補強部材
Ｓ１ 梁接合方法
Ｘ 第１材軸方向（材軸方向）
Ｙ 第２材軸方向（材軸方向）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】