特開 2025-24448 柱梁接合部構造

(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】P2025024448

(43)【公開日】2025-02-20

(54)【発明の名称】柱梁接合部構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/30 20060101AFI20250213BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20250213BHJP

【ＦＩ】

E04B1/30 K

E04B1/58 505G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023128561

(22)【出願日】2023-08-07

(71)【出願人】

【識別番号】000245852

【氏名又は名称】矢作建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】清水 啓介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 峰里

(72)【発明者】

【氏名】小平 渉

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA04

2E125AA14

2E125AB01

2E125AB12

2E125AC01

2E125AC15

2E125AG57

2E125BA07

2E125BB11

2E125BC02

2E125BD01

2E125BE03

2E125BF08

2E125CA82

2E125CA90

(57)【要約】

【課題】板厚の異なる梁同士あるいは材種の異なる同じ方向に延びる梁の端部同士を接合するに当たり、柱梁接合部へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁の溶接といった手間を省くことができる柱梁接合部構造を提供する。
【解決手段】建物の柱梁接合部１３は、鉄骨造の梁１２同士が交差する箇所に対し柱１１も交差する箇所である。柱梁接合部１３は、交差する梁１２同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板１５によって囲まれている。柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接した溶接部１７が存在する。溶接部１７は、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される柱梁接合部構造において、
前記柱梁接合部は、交差する前記梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれており、
前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚の異なる前記梁の端部同士を溶接した溶接部が存在し、
前記溶接部は、前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている柱梁接合部構造。

【請求項2】

鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される柱梁接合部構造において、
前記柱梁接合部は、交差する前記梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれており、
前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ材種の異なる前記梁の端部同士を溶接した溶接部が存在し、
前記溶接部は、前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている柱梁接合部構造。

【請求項3】

鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される柱梁接合部構造において、
前記柱梁接合部は、交差する前記梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれており、
前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚及び材種の異なる前記梁の端部同士を溶接した溶接部が存在し、
前記溶接部は、前記柱梁接合部における前記塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている柱梁接合部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱梁接合部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

建物を柱ＲＣ梁Ｓ構法（ＲＣＳ構法）等によって建てる場合、建物には鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部が設けられる。柱梁接合部においては、同じ方向に延びる梁の端部同士を接合することがある。この場合、梁の板厚が異なっていたり材種が異なっていたりすると、それら梁の端部同士を直接的に溶接することによっては、梁の端部同士の接合を適正に行うことが難しくなる。詳しくは、端部同士を接合した梁に対し曲げ方向の力が加わった場合に、上記端部同士を溶接した溶接部に作用する曲げ応力が大きくなるため、その溶接部における梁の端部同士の溶接に上記大きな曲げ応力による悪影響が及ぶ。これにより、溶接部における梁の端部同士を適正に接合することが難しくなる。

【0003】

こうしたことに対処するため、特許文献１に示されるように、梁の端部同士をダイアフラムを介して接合することが行われる。詳しくは、梁の端部同士の間にダイアフラムが配置される。そして、接合予定の梁の端部をそれぞれダイアフラムに溶接することにより、それら梁の端部同士の接合がダイアフラムを介して行われる。この場合、同じ方向に延びる梁の端部同士が直接的に溶接されることがなくなる。このため、板厚や材種の異なる梁の端部同士が直接的に溶接される溶接部が生じない関係から、その溶接部に関わる上述したような問題が生じることはない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１７２２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に示されるように、同じ方向に延びる梁の端部同士の接合がダイアフラムを介して行われる場合、柱梁接合部にダイアフラムを配置すること、及び、そのダイアフラムに対し接合予定の梁をそれぞれ溶接することが手間になる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する柱梁接合部構造は、鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される。柱梁接合部は、交差する梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれている。柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁の端部同士を溶接した溶接部が存在する。溶接部は、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている。

【0007】

上記構成によれば、柱ＲＣ梁Ｓ構法（ＲＣＳ構法）で建物を建てたとすると、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側にコンクリートが打設される。その結果、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側では、同じ方向に延び且つ板厚の異なる前記梁の端部同士を溶接した溶接部が上記コンクリートによって埋められる。これにより、梁に曲げ方向の力が加わった場合の溶接部に作用する曲げ応力を小さく抑えることができる。溶接部で溶接される梁同士の板厚が異なる場合、溶接部に作用する大きな曲げ応力が梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼす。しかし、上述したように溶接部に作用する曲げ応力が小さく抑えられることにより、その曲げ応力が上記梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁の端部同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁の溶接といった手間を省くことができる。

【0008】

上記課題を解決する柱梁接合部構造は、鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される。柱梁接合部は、交差する梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれている。柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁の端部同士を溶接した溶接部が存在する。溶接部は、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている。

【0009】

上記構成によれば、柱ＲＣ梁Ｓ構法（ＲＣＳ構法）で建物を建てたとすると、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側にコンクリートが打設される。その結果、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側では、同じ方向に延び且つ材種の異なる梁の端部同士を溶接した溶接部が上記コンクリートによって埋められる。これにより、梁に曲げ方向の力が加わった場合の溶接部に作用する曲げ応力を小さく抑えることができる。溶接部で溶接される梁同士の材種が異なる場合、溶接部に作用する大きな曲げ応力が梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼす。しかし、上述したように溶接部に作用する曲げ応力が小さく抑えられることにより、その曲げ応力が上記梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、同じ方向に延び且つ材種の異なる梁の端部同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁の溶接といった手間を省くことができる。

【0010】

上記課題を解決する柱梁接合部構造は、鉄骨造の梁同士が交差する箇所に対し柱も交差する柱梁接合部に適用される。柱梁接合部は、交差する梁同士で挟まれる部分に配置された塞ぎ板によって囲まれている。柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚及び材種の異なる梁の端部同士を溶接した溶接部が存在する。溶接部は、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリートによって埋められている。

【0011】

上記構成によれば、柱ＲＣ梁Ｓ構法（ＲＣＳ構法）で建物を建てたとすると、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側にコンクリートが打設される。その結果、柱梁接合部における塞ぎ板で囲まれた部分の内側では、同じ方向に延び且つ板厚及び材種の異なる梁の端部同士を溶接した溶接部が上記コンクリートによって埋められる。これにより、梁に曲げ方向の力が加わった場合の溶接部に作用する曲げ応力を小さく抑えることができる。溶接部で溶接される梁同士の板厚及び材種が異なる場合、溶接部に作用する大きな曲げ応力が梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼす。しかし、上述したように溶接部に作用する曲げ応力が小さく抑えられることにより、その曲げ応力が上記梁の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、板厚及び材料の異なる梁同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁の溶接といった手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】建物における柱梁接合部を示す斜視図である。

【図2】図１の柱梁接合部を示す平面図である。

【図3】（ａ）は梁の長手方向の各位置に作用する曲げ応力を示すグラフであり、（ｂ）は上記梁が通過する柱梁接合部を図１の矢印III－III方向から見た状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、柱梁接合部構造の一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。
図１に示すように、柱ＲＣ梁Ｓ構法（ＲＣＳ構法）で建てられた建物は、鉄筋コンクリート造の柱１１と鉄骨造の梁１２とを備えている。梁１２を形成する鉄骨は、上下方向に立った状態となる板状のウェブ１２ａと、そのウェブ１２ａの上下両端から水平方向に突出するフランジ１２ｂと、を有している。フランジ１２ｂは、鉄骨の長手方向に延びている。

【0014】

こうした建物には柱梁接合部１３が存在している。柱梁接合部１３では、梁１２同士が交差する箇所に対し柱１１も交差している。柱梁接合部１３における交差する梁１２同士の間であって、柱１１の外側面に対応する位置にはそれぞれＬ字状に屈曲された塞ぎ板１５が配置されている。塞ぎ板１５は、梁１２のウェブ１２ａ及びフランジ１２ｂに対し溶接されている。柱梁接合部１３は、交差する梁１２同士で挟まれる部分に配置された上記塞ぎ板１５によって囲まれている。

【0015】

柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側では、梁１２同士が接合されている。詳しくは、梁１２同士が同じ方向に延びた状態で互いに溶接されていたり、梁１２同士が直交する方向に延びた状態で互いに溶接されていたりする。こうした梁１２同士の溶接は、互いの梁１２におけるウェブ１２ａ同士の溶接、及び、フランジ１２ｂ同士の溶接を通じて行われる。

【0016】

このように溶接される梁１２同士のうち、同じ方向に延び且つ端部同士が溶接される梁１２の板厚は、互いに異なるものとなっている。すなわち、溶接されるウェブ１２ａ同士の板厚が互いに異なるとともに、溶接されるフランジ１２ｂ同士の板厚は互いに異なっている。図２に示すように、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側には、梁１２同士を溶接した溶接部１７が存在している。これら溶接部１７のなかには、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接したものが含まれている。

【0017】

＜柱ＲＣ梁Ｓ構法における柱１１及び梁１２の形成＞
建物の柱ＲＣ梁Ｓ構法では、鉄筋コンクリート造の柱１１を形成した後、その柱１１の上端部に、図１に示すように梁１２同士の交差部分を配置する。更に、梁１２同士の交差部分（柱梁接合部１３）における塞ぎ板１５に囲まれた部分の内側には、柱梁接合部１３よりも上段の柱１１を形成するための鉄筋１６が通されるとともに、図２に示すようにコンクリート１８が打設される。これにより、梁１２を形成する鉄骨が上記打設されたコンクリート１８を通過するようになる。その後、上記柱梁接合部１３の上側に同柱梁接合部１３よりも上段の柱１１が形成される。

【0018】

建物の柱ＲＣ梁Ｓ構法では、このように柱１１と梁１２とが上段に向けて段階的に形成される。柱ＲＣ梁Ｓ構法で建てられた建物の柱梁接合部１３では、塞ぎ板１５が剪断抵抗となるとともに、同塞ぎ板１５によって柱梁接合部１３内のコンクリート１８の拘束が行われる。また、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側では、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接した上記溶接部１７が上記コンクリート１８によって埋められている。

【0019】

次に、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分を通過する梁１２に対し曲げ方向の力が加わった場合に、その梁１２に作用する曲げ応力について図３を参照して説明する。

【0020】

図３（ａ）の横軸は、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分を通過する梁１２の長手方向の各位置を示している。図３（ａ）の横軸は、図３（ｂ）に示すように同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接した溶接部１７に対応する位置を含んでいる。図３（ａ）の縦軸は、上記梁１２の長手方向における上記横軸で示される位置に作用する曲げ応力、すなわち上記梁１２に曲げ方向の力が加わった場合の曲げ応力を示している。

【0021】

この曲げ応力は、梁１２における塞ぎ板１５に対応する位置Ｘ１で最も大きくなり、柱梁接合部１３の中央に対応する位置Ｘ２に向かうほど小さくなる。これは、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側にコンクリート１８が打設されているためである。従って、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側であって、図３（ｂ）における上記溶接部１７の位置を図３（ａ）における位置Ｘとすると、その位置Ｘでの上記曲げ応力Ａは位置Ｘ１での曲げ応力よりも小さくなる。

【0022】

次に、本実施形態の柱梁接合部構造の作用効果について説明する。
柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側には、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接した溶接部１７が存在している。この溶接部１７は、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリート１８によって埋められている。これにより、梁１２に曲げ方向の力が加わった場合の溶接部１７に作用する曲げ応力Ａを小さく抑えることができる。溶接部１７で溶接される梁１２同士の板厚が異なる場合、溶接部１７に大きな曲げ応力が作用することにより、梁１２の端部同士の溶接に悪影響が及ぶ。しかし、上述したように溶接部１７に作用する曲げ応力が小さく抑えられることにより、その曲げ応力が上記梁１２の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、板厚の異なる梁１２の端部同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部１３へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁１２の溶接といった手間を省くことができる。

【0023】

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・溶接部１７は、同じ方向に延び且つ板厚の異なる梁１２の端部同士を溶接したものである代わりに、同じ方向に延び且つ材種の異なる梁１２同士を溶接したものであってもよい。ここで言う梁１２の材種とは、梁１２を形成する鉄骨における鉄系材料の規格もしくは等級のことである。材種の異なる梁１２は、降伏点が異なったり、強度が異なったりする。

【0024】

上記溶接部１７で溶接される梁１２同士の材種が異なる場合、梁１２に曲げ方向の力が加わることに基づき溶接部１７に大きな曲げ応力が作用することにより、梁１２の端部同士の溶接に悪影響が及ぶ。しかし、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリート１８によって上記溶接部１７が埋められているため、溶接部１７に作用する上記曲げ応力が小さく抑えられる。その結果、溶接部１７に作用する上記曲げ応力が、梁１２の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、同じ方向に延び且つ材種の異なる梁１２の端部同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部１３へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁１２の溶接といった手間を省くことができる。

【0025】

・溶接部１７は、同じ方向に延び且つ板厚及び材種の異なる梁１２の端部同士を溶接したものであってもよい。上記溶接部１７で溶接される梁１２同士の板厚及び材種が異なる場合、梁１２に曲げ方向の力が加わることに基づき溶接部１７に大きな曲げ応力が作用することにより、梁１２の端部同士の溶接に悪影響が及ぶ。しかし、柱梁接合部１３における塞ぎ板１５で囲まれた部分の内側に打設されたコンクリート１８によって上記溶接部１７が埋められているため、溶接部１７に作用する上記曲げ応力が小さく抑えられる。その結果、溶接部１７に作用する上記曲げ応力が、梁１２の端部同士の溶接に悪影響を及ぼすことを抑制できる。従って、同じ方向に延び且つ板厚及び材種の異なる梁１２の端部同士の接合にダイアフラムを用いなくても、その接合を適正に行うことができるため、柱梁接合部１３へのダイアフラムの配置、及び、そのダイアフラムに対する梁１２の溶接といった手間を省くことができる。

【符号の説明】

【0026】

１１…柱
１２…梁
１２ａ…ウェブ
１２ｂ…フランジ
１３…柱梁接合部
１５…塞ぎ板
１６…鉄筋
１７…溶接部
１８…コンクリート

【図1】

【図2】

【図3】