JP7790862B2 - Column beam joint structure - Google Patents
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Description
本発明は、柱梁接合部構造に関する。 The present invention relates to a column-beam joint structure.
従来、ＣＦＴ造（コンクリート充填鋼管造）の柱とＳ造の梁（鉄骨梁）とを組み合わせたＲＣＳＴ構造では、柱と梁との接合形式として、梁が柱を貫通するように接合する梁貫通形式と、柱の外側に接合されたダイアフラムに梁を接合する外ダイアフラム形式が想定されている（例えば、特許文献１参照）。外ダイアフラム形式では、平面視が円形の円形ダイアフラムや矩形の矩形ダイアフラムが採用される。
ＲＣＳＴ構造では、梁の上の床のコンクリート（床コンクリート）を打設した後に、その床の上方に延びる柱の鋼管を設置し、柱のコンクリート（柱コンクリート）を打設している。
Conventionally, in an RCST structure that combines CFT (concrete-filled steel pipe) columns and steel beams (steel beams), the column-to-beam connection methods considered are a beam penetration type, in which the beam penetrates the column, and an external diaphragm type, in which the beam is connected to a diaphragm connected to the outside of the column (see, for example, Patent Document 1). In the external diaphragm type, a circular diaphragm that is circular in plan view or a rectangular diaphragm that is rectangular in plan view is used.
In an RCST structure, after the floor concrete (floor concrete) is poured above the beams, steel pipe columns extending above the floor are installed and concrete for the columns (column concrete) is poured.
床コンクリートと柱コンクリートとが異なる強度の場合、床コンクリートを施工する際に、床コンクリートと柱コンクリートとが混合しないように、柱の周囲の箱抜きを行っている。箱抜きされた柱の周囲の床コンクリートは、柱の鋼管を設置した後に打設している。 When the floor concrete and the column concrete have different strengths, boxes are cut out around the columns to prevent the floor concrete and column concrete from mixing when the floor concrete is being constructed. The floor concrete around the boxed-out columns is poured after the column steel pipes have been installed.
床コンクリートの打設は、鋼管を設置する前と設置した後の２回に分けて行うため、手間がかかる。また、柱の周囲の床コンクリートと、その周囲の床コンクリートとの境界部分の補修作業も必要となり、手間がかかる。
柱の周囲の床コンクリートの打設が行われていない場合には、降雨時に鋼管を伝わって雨水が流れてしまうため、工期の延長につながることがある。
また、円形ダイアフラムは、矩形ダイアフラムと比較して、梁からの引張力に抵抗する際に板面内方向および板面外方向に変形しやすく、剛性を確保する必要がある。
The floor concrete is poured twice, once before and once after the steel pipes are installed, which is time-consuming. It also requires repair work at the boundaries between the floor concrete around the pillars and the surrounding floor concrete, which is time-consuming.
If the floor concrete around the pillars is not poured, rainwater will run down the steel pipes during rainfall, which may result in an extension of the construction period.
Furthermore, compared with rectangular diaphragms, circular diaphragms are more likely to deform inward and outward from the plate surface when resisting tensile force from the beam, and therefore rigidity must be ensured.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、施工性を向上させることができるとともに、柱と梁との接合部の剛性を確保することができる柱梁接合部構造を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a column-beam joint structure that can improve workability and ensure the rigidity of the joint between the column and beam.
上記目的を達成するため、本発明に係る柱梁接合部構造は、鋼管の内部にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管造の柱と鉄骨造の梁とが接合され、前記梁の上にコンクリートの床が設けられる柱梁接合部構造において、前記柱と梁との接合部に設けられて前記柱の鋼管および梁が接合される柱梁接合部材を有し、前記柱梁接合部材は、前記柱の鋼管と同じ径の筒状に形成され、前記鋼管と同軸に配置されるふさぎ鋼管と、前記ふさぎ鋼管の下端部に接合され、前記ふさぎ鋼管の外周面から外方に突出する環状の下ダイアフラムと、前記ふさぎ鋼管の上端部に接合され、前記ふさぎ鋼管の外周面から外方に突出する環状の上ダイアフラムと、前記柱の鋼管と同じ径に形成され、前記上ダイアフラムの上に前記鋼管と同軸に接合され、前記上ダイアフラムから上方に突出する突出鋼管と、を有し、前記下ダイアフラムには、前記梁の下フランジが接合され、前記上ダイアフラムには、前記梁の上フランジが接合され、前記突出鋼管の高さ寸法は、前記床のコンクリートの厚さ寸法以上の値であり、前記突出鋼管の高さ寸法をＬ、前記突出鋼管の厚さをｔｃとすると、２０≦Ｌ／ｔｃ≦２００／３であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the column-beam joint structure of the present invention is a column-beam joint structure in which a column of a concrete-filled steel pipe structure, in which the inside of the steel pipe is filled with concrete, is joined to a steel-framed beam, and a concrete floor is laid on the beam, and the column-beam joint member is provided at the joint between the column and the beam to join the steel pipe of the column and the beam, and the column-beam joint member is formed in a cylindrical shape with the same diameter as the steel pipe of the column and arranged coaxially with the steel pipe, an annular lower diaphragm joined to the lower end of the fill steel pipe and protruding outward from the outer circumferential surface of the fill steel pipe, and an annular lower diaphragm joined to the upper end of the fill steel pipe, and a protruding steel pipe formed to the same diameter as the steel pipe of the column, joined coaxially to the upper part of the upper diaphragm and protruding upward from the upper diaphragm, wherein the lower flange of the beam is joined to the lower diaphragm and the upper flange of the beam is joined to the upper diaphragm, the height dimension of the protruding steel pipe is equal to or greater than the thickness dimension of the concrete of the floor, and where the height dimension of the protruding steel pipe is L and the thickness of the protruding steel pipe is tc, the relationship is 20≦L/tc≦200/3 .
本発明では、突出鋼管の高さ寸法が床のコンクリートの厚さ寸法以上の値であることにより、柱梁接合部材の上に上階の柱の鋼管が設置されていない状態において床のコンクリートを施工しても、床のコンクリートが柱梁接合部材の内部に流入することを防止することができる。このため、柱の回りの箱抜きを行わずに床のコンクリートを打設しても、床のコンクリートと柱（柱梁接合部）のコンクリートが混合することが無く、床のコンクリートの打設を容易に行うことができる。
また、上ダイアフラムの上に突出鋼管が接合されていることにより、上ダイアフラムが梁からの引張力に抵抗する際に板面内方向および板面外方向に変形することを抑制することができる。これにより、柱と梁との接合部の剛性を確保することができる。
In this invention, the height dimension of the protruding steel pipe is equal to or greater than the thickness dimension of the floor concrete, so even if the floor concrete is placed without the steel pipe of the column of the upper floor being installed above the column-beam joint member, the floor concrete can be prevented from flowing into the column-beam joint member. Therefore, even if the floor concrete is poured without box-cutting around the column, the floor concrete and the concrete of the column (column-beam joint) will not mix, making it easy to pour the floor concrete.
In addition, the protruding steel pipes attached to the top of the upper diaphragm can prevent the upper diaphragm from deforming inward and outward when resisting the tensile force from the beam, thereby ensuring the rigidity of the joint between the column and the beam.
また、本発明に係る柱梁接合部構造では、前記下ダイアフラムおよび前記上ダイアフラムは、外形が略円形であってもよい。
一般に、円形のダイアフラムは、矩形のダイアフラムと比較して、梁からの引張力に抵抗する際に板面内方向および板面外方向に変形しやすい。
本発明では、上ダイアフラムの上に突出鋼管が接合されているため、下ダイアフラムおよび上ダイアフラムの外形が略円形でも、柱と梁の接合部の剛性を確保することができる。
また、ダイアフラムの外形を略円形とすることにより、外形の矩形のダイアフラムと比べて外壁などとの納まりがよく、無駄のない架構計画を実現することができる。また、円形のダイアフラムは、梁を斜め梁とする場合に、接合部のディティールを簡略化することができる。
In the beam-column joint structure according to the present invention, the lower diaphragm and the upper diaphragm may have a substantially circular outer shape.
In general, a circular diaphragm is more likely to deform in the in-plane direction and out-of-plane direction when resisting a tensile force from a beam than a rectangular diaphragm.
In the present invention, since a protruding steel pipe is joined to the top of the upper diaphragm, the rigidity of the joint between the column and the beam can be ensured even if the outer shapes of the lower diaphragm and the upper diaphragm are approximately circular.
Furthermore, by making the outer shape of the diaphragm approximately circular, it fits better with exterior walls and other structures than a diaphragm with a rectangular outer shape, allowing for a more efficient structural design. Furthermore, when using diagonal beams, a circular diaphragm can simplify the details of the joints.
本発明によれば、施工性を向上させることができるとともに、柱と梁との接合部の剛性を確保することができる。 This invention improves workability and ensures the rigidity of the joints between columns and beams.
以下、本発明の実施形態による柱梁接合部構造について、図１－図７に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態による柱梁接合部構造は、コンクリート充填鋼管造（ＣＦＴ造）の柱２と鉄骨造（Ｓ造）の梁３との接合部（柱梁接合部１）の構造である。
柱梁接合部１には、柱梁接合部材４が設けられ、柱梁接合部材４に柱２および梁３が接合されている。梁３の上には、コンクリートの床５（図２参照、図１では省略）が設けられる。
Hereinafter, a column-beam joint structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in Figures 1 and 2, the column-beam joint structure according to this embodiment is a structure of a joint (column-beam joint 1) between a column 2 made of concrete-filled steel pipe construction (CFT construction) and a beam 3 made of steel frame construction (S construction).
A column-beam joint member 4 is provided at the column-beam joint 1, and the column 2 and the beam 3 are joined to the column-beam joint member 4. A concrete floor 5 (see FIG. 2, not shown in FIG. 1) is provided on top of the beam 3.
柱２は、上下方向に延びる鋼管２１と、鋼管２１の内部において上下方向に延びる鉄筋２２と、鋼管２１の内部に充填されたコンクリート２３と、を有している。図１、２では、コンクリート２３のハッチングを省略している。
梁３は、Ｈ形鋼の鉄骨梁で、下フランジ３１と、上フランジ３２と、ウェブ３３と、を有している。
本実施形態では、柱梁接合部材４には、４つの梁３が四方から接合されている。互いに直交する水平方向をＸ方向およびＹ方向とすると、２つの梁３がＸ方向に延び、他の２つの梁３がＹ方向に延びている。柱梁接合部材４には、下階の柱２が下側から接合され、上階の柱２が上側から接合されている。
The column 2 has a steel pipe 21 extending in the vertical direction, reinforcing bars 22 extending in the vertical direction inside the steel pipe 21, and concrete 23 filled inside the steel pipe 21. Hatching of the concrete 23 is omitted in Figures 1 and 2.
The beam 3 is a steel beam made of H-shaped steel and has a lower flange 31 , an upper flange 32 , and a web 33 .
In this embodiment, four beams 3 are joined from all four sides to the column-beam joint member 4. If the mutually orthogonal horizontal directions are defined as the X direction and the Y direction, two beams 3 extend in the X direction and the other two beams 3 extend in the Y direction. The columns 2 of the lower floor are joined to the column-beam joint member 4 from below, and the columns 2 of the upper floor are joined to the column-beam joint member 4 from above.
図３に示すように、柱梁接合部材４は、ふさぎ鋼管４１と、突出鋼管４２と、下ダイアフラム４３と、上ダイアフラム４４と、を有している。
ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２は、柱２の鋼管２１（図１参照）と同じ径の鋼管で形成されている。ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２は、それぞれの軸線が上下方向に延びる向きで同軸に配置される。ふさぎ鋼管４１の上に突出鋼管４２が配置されている。
As shown in FIG. 3 , the column-to-beam joint member 4 includes a closing steel pipe 41 , a protruding steel pipe 42 , a lower diaphragm 43 , and an upper diaphragm 44 .
The closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 are formed from steel pipes of the same diameter as the steel pipe 21 of the column 2 (see Figure 1). The closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 are arranged coaxially with their respective axes extending in the vertical direction. The protruding steel pipe 42 is arranged above the closing steel pipe 41.
下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４は、鋼板を加工した部材で、平板状に形成されている。下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４は、略同じ形状で、外形が略円形となる環状に形成されている。下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４は、内径が柱２の鋼管２１の内径とほぼ同じで、外形が柱２の鋼管２１よりも大きく形成されている。
下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４は、板面が水平面となる向きでふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２と同軸に配置される。下ダイアフラム４３は、ふさぎ鋼管４１の下に配置され、上ダイアフラム４４は、ふさぎ鋼管４１と突出鋼管４２との間に配置される。
下ダイアフラム４３は、ふさぎ鋼管４１の下端部に接合されている。上ダイアフラム４４は、ふさぎ鋼管４１の上端部に接合されるとともに突出鋼管４２の下端部に接合されている。
The lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 are members processed from steel plate and formed in a flat plate shape. The lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 have approximately the same shape and are formed in an annular shape with an approximately circular outer shape. The lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 have inner diameters approximately the same as the inner diameter of the steel pipe 21 of the column 2 and outer shapes larger than the steel pipe 21 of the column 2.
The lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 are arranged coaxially with the blocking steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42, with their plate surfaces oriented horizontally. The lower diaphragm 43 is arranged below the blocking steel pipe 41, and the upper diaphragm 44 is arranged between the blocking steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42.
The lower diaphragm 43 is joined to the lower end of the closing steel pipe 41. The upper diaphragm 44 is joined to the upper end of the closing steel pipe 41 and also to the lower end of the protruding steel pipe 42.
下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４それぞれの中央部分の孔部、ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２それぞれの内側の空部は連通している。柱梁接合部材４の内部は、上下方向に貫通している。柱梁接合部材４の内部には、柱２の鉄筋２２が連続して設けられ、コンクリートが充填される。 The holes in the center of the lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 and the hollow spaces inside the plugging steel pipe 41 and protruding steel pipe 42 are connected. The interior of the beam-column connection member 4 is penetrated vertically. The reinforcing bars 22 of the column 2 are continuously installed inside the beam-column connection member 4, which is filled with concrete.
ふさぎ鋼管４１の高さ寸法（軸線方向の寸法）は、梁３の下フランジ３１と上フランジ３２（図２参照）との間隔寸法と同じ値に設定されている。
突出鋼管４２の高さ寸法（軸線方向の寸法、図２および図３のＬで示す寸法）は、床５の厚さ寸法（図２のＬ１で示す寸法）以上の値に設定されている。本実施形態では、突出鋼管４２の高さ寸法は、床５の厚さ寸法よりも大きく設定されているが、床５の厚さ寸法と同じ値に設定されていてもよい。
The height dimension (axial dimension) of the closing steel pipe 41 is set to the same value as the distance between the lower flange 31 and the upper flange 32 of the beam 3 (see Figure 2).
The height dimension of the protruding steel pipe 42 (the dimension in the axial direction, the dimension indicated by L in FIGS. 2 and 3) is set to a value equal to or greater than the thickness dimension (the dimension indicated by L1 in FIG. 2) of the floor 5. In this embodiment, the height dimension of the protruding steel pipe 42 is set to be greater than the thickness dimension of the floor 5, but it may also be set to the same value as the thickness dimension of the floor 5.
次に、柱梁接合部１および床５の施工方法について説明する。
まず、立設された下階の柱２の鋼管２１の上に柱梁接合部材４を設置する。
柱梁接合部材４は、下階の柱２の上に同軸に設置する。柱梁接合部材４の内部には、柱２の鉄筋２２が挿入される。
続いて、下階の柱２の鋼管２１および柱梁接合部１の内部にコンクリートを打設する。
Next, the construction method for the column-beam joint 1 and the floor 5 will be described.
First, the column-beam joint member 4 is installed on top of the steel pipe 21 of the erected column 2 of the lower floor.
The column-beam joint member 4 is installed coaxially on the column 2 of the lower floor. The reinforcing bars 22 of the column 2 are inserted into the column-beam joint member 4.
Next, concrete is poured into the steel pipes 21 of the columns 2 on the lower floor and inside the column-beam joints 1.
続いて、柱梁接合部材４に梁３を接合する。
梁３の下フランジの長さ方向の端部を下ダイアフラム４３の外周縁部に接合し、梁３の上フランジの長さ方向の端部を上ダイアフラム４４の外周縁部に接合する。突出鋼管４２は、上ダイアフラム４４よりも上方に突出しているため、梁３の上フランジよりも上方に突出している。突出鋼管４２の上端部４２１は、床５のコンクリートの上端面５ａとなる高さよりも上方に位置している（図２参照）。
Next, the beam 3 is joined to the column-beam joining member 4.
The longitudinal end of the lower flange of the beam 3 is joined to the outer peripheral edge of the lower diaphragm 43, and the longitudinal end of the upper flange of the beam 3 is joined to the outer peripheral edge of the upper diaphragm 44. The protruding steel pipe 42 protrudes above the upper diaphragm 44, and therefore above the upper flange of the beam 3. The upper end 421 of the protruding steel pipe 42 is located above the height of the upper end surface 5a of the concrete of the floor 5 (see Figure 2).
続いて、床５のコンクリートを打設する。
上述しているように、突出鋼管４２の上端部４２１は、床５の上端面５ａとなる高さよりも上方に位置している。このため、柱２の周囲に箱抜きを行わずに床５のコンクリートを床全体に打設しても、柱梁接合部材４の内部に床５のコンクリートが流入せず、床５のコンクリートと柱２のコンクリートとが混合することがない。
このようにして、柱梁接合部１および床５が施工される。
柱梁接合部材４の上には、上階の柱２の鋼管２１を設置し、鋼管２１の内部に鉄筋２２を配筋する。上階の柱２の鋼管２１の上にも柱梁接合部材４を設置し、上記と同様に施工する。
Next, concrete for the floor 5 is poured.
As described above, the upper end 421 of the protruding steel pipe 42 is located above the height of the upper end surface 5a of the floor 5. Therefore, even if the concrete of the floor 5 is poured over the entire floor without cutting out a box around the column 2, the concrete of the floor 5 will not flow into the column-beam joint member 4, and the concrete of the floor 5 and the concrete of the column 2 will not mix.
In this manner, the column-beam joint 1 and the floor 5 are constructed.
The steel pipes 21 of the columns 2 on the upper floor are placed on top of the column-beam joint members 4, and reinforcing bars 22 are arranged inside the steel pipes 21. The column-beam joint members 4 are also placed on top of the steel pipes 21 of the columns 2 on the upper floor, and construction is carried out in the same manner as above.
次に、上記の本実施形態による柱梁接合部構造の作用・効果について説明する。
上記の本実施形態による柱梁接合部構造では、突出鋼管４２の高さ寸法Ｌが床５のコンクリートの厚さ寸法Ｌ１以上の値であることにより、柱梁接合部材４の上に上階の柱２の鋼管２１が設置されていない状態において床５のコンクリートを施工しても、床５のコンクリートが柱梁接合部材４の内部に流入することを防止することができる。このため、柱２の回りの箱抜きを行わずに床５のコンクリートを打設しても、床５のコンクリートと柱２（柱梁接合部１）のコンクリートが混合することが無く、床５のコンクリートの打設を容易に行うことができる。
また、上ダイアフラム４４の上に突出鋼管４２が接合されていることにより、上ダイアフラム４４が梁３からの引張力に抵抗する際に板面内方向および板面外方向に変形することを抑制することができる。これにより、柱梁接合部１の剛性を確保することができる。
Next, the operation and effect of the column-beam joint structure according to the present embodiment will be described.
In the column-beam joint structure according to the present embodiment, the height dimension L of the protruding steel pipe 42 is equal to or greater than the thickness dimension L1 of the concrete of the floor 5. This prevents the concrete of the floor 5 from flowing into the column-beam joint member 4, even when the concrete of the floor 5 is constructed without the steel pipe 21 of the column 2 of the upper floor being installed above the column-beam joint member 4. Therefore, even when the concrete of the floor 5 is poured without removing the box around the column 2, the concrete of the floor 5 and the concrete of the column 2 (column-beam joint 1) do not mix, and the concrete of the floor 5 can be poured easily.
Furthermore, by joining the protruding steel pipe 42 to the top of the upper diaphragm 44, it is possible to suppress deformation of the upper diaphragm 44 in the in-plane direction and out-of-plane direction when resisting the tensile force from the beam 3. This ensures the rigidity of the beam-column joint 1.
また、一般に、円形のダイアフラムは、矩形のダイアフラムと比較して、梁３からの引張力に抵抗する際に板面内方向および板面外方向に変形しやすい。
本実施形態では、上ダイアフラム４４の上に突出鋼管４２が接合されているため、下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４の外形が略円形でも、柱梁接合部１の剛性を確保することができる。
また、ダイアフラムの外形を略円形とすることにより、外形の矩形のダイアフラムと比べて外壁などとの納まりがよく、無駄のない架構計画を実現することができる。また、円形のダイアフラムは、梁３を斜め梁とする場合に、柱梁接合部１のディティールを簡略化することができる。
In addition, in general, a circular diaphragm is more likely to deform in the in-plane direction and out-of-plane direction when resisting the tensile force from the beam 3 than a rectangular diaphragm.
In this embodiment, the protruding steel pipe 42 is joined to the top of the upper diaphragm 44, so that the rigidity of the beam-column joint 1 can be ensured even if the outer shapes of the lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 are approximately circular.
Furthermore, by making the outer shape of the diaphragm approximately circular, it fits better with exterior walls and the like compared to a diaphragm with a rectangular outer shape, enabling a more efficient structural design. Furthermore, when the beam 3 is an inclined beam, the circular diaphragm can simplify the details of the beam-column joint 1.
次に、本実施形態による柱梁接合部構造の剛性に関する解析について説明する。
解析を行う柱梁接合部では、梁３のフランジ（下フランジ３１および上フランジ３２）の幅寸法を３００ｍｍ、板厚を２８ｍｍとし、ダイアフラム（下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４）の板厚を４５ｍｍとした。ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２の厚さｔｃは６ｍｍとした。ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２の厚さｔｃに対する直径Ｄの比（径厚比）Ｄ／ｔｃは１５０となる。対称性を考慮して１／４モデルとした。
Next, an analysis of the rigidity of the beam-column joint structure according to this embodiment will be described.
In the beam-column joint to be analyzed, the flanges (lower flange 31 and upper flange 32) of the beam 3 had a width of 300 mm and a plate thickness of 28 mm, and the plate thickness of the diaphragms (lower diaphragm 43 and upper diaphragm 44) was 45 mm. The thickness tc of the closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 was 6 mm. The ratio of the diameter D to the thickness tc of the closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 (diameter-thickness ratio) D/tc was 150. A 1/4 model was used to consider symmetry.
図４には、従来のふさぎ鋼管および突出鋼管の無いダイアフラム５１の解析モデルを示す。図５には、ふさぎ鋼管４１のみが溶接されたダイアフラム５２の解析モデルを示す。図６には、ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２が溶接されたダイアフラム５３の解析モデルを示す。
ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２が溶接されたダイアフラム５３の解析モデルは、突出鋼管４２の高さ寸法Ｌが１２０ｍｍ、２００ｍｍ、４００ｍｍの３つとした。突出鋼管４２の厚さｔｃに対する高さ寸法Ｌの比Ｌ／ｔｃは、２０、１００／３、２００／３となる。
Fig. 4 shows an analytical model of a conventional diaphragm 51 without a plugging steel pipe or protruding steel pipe. Fig. 5 shows an analytical model of a diaphragm 52 to which only a plugging steel pipe 41 is welded. Fig. 6 shows an analytical model of a diaphragm 53 to which a plugging steel pipe 41 and a protruding steel pipe 42 are welded.
The analytical model of the diaphragm 53 to which the plugging steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 were welded had three height dimensions L of the protruding steel pipe 42: 120 mm, 200 mm, and 400 mm. The ratios L/tc of the height dimension L to the thickness tc of the protruding steel pipe 42 were 20, 100/3, and 200/3.
解析は、ＭＤ．Ｎａｓｔｒａｎ（ＳＯＬ１０６）を使用した。各要素の非線形特性は、鋼材のＦ値（３２５Ｎ／ｍｍ２）を降伏点とし、剛性は、鋼材のヤング係数を用いた完全弾塑性として解析を行った。 The analysis was performed using MD.Nastran (SOL106). The nonlinear characteristics of each element were analyzed using the steel's F-value (325 N/mm2) as the yield point, and the stiffness was analyzed as perfectly elastic-plastic using the steel's Young's modulus.
図７に示す解析結果から、ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２が溶接されたダイアフラム５３の３つの解析モデルでは、いずれも剛性が上昇していることが確認できる。ふさぎ鋼管４１のみが溶接されたダイアフラム５２の解析モデルと、ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２が溶接されたダイアフラム５３の解析モデルとを比較すると、突出鋼管４２の影響により剛性が上昇していることが確認できる。
また、ふさぎ鋼管４１および突出鋼管４２が溶接されたダイアフラム５３の解析モデルでは、径厚比の大きいＤ／ｔｃ＝１５０の場合であっても補剛効果を有していることがわかる。突出鋼管４２の高さ寸法Ｌによる依存性は、Ｌ＝１２０～４００ｍｍの範囲では確認されなかったため、突出鋼管４２の高さ寸法Ｌを１２０ｍｍ以上確保することにより補剛効果を発揮できると考えられる。また、突出鋼管４２の厚さｔｃに対する高さ寸法Ｌの比Ｌ／ｔｃを２０～２００／３とすることにより補剛効果を発揮できると考えられる。
7, it can be confirmed that the rigidity is increased in all three analysis models of the diaphragm 53 to which the closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 are welded. When the analysis model of the diaphragm 52 to which only the closing steel pipe 41 is welded is compared with the analysis model of the diaphragm 53 to which the closing steel pipe 41 and the protruding steel pipe 42 are welded, it can be confirmed that the rigidity is increased due to the influence of the protruding steel pipe 42.
Furthermore, in an analytical model of a diaphragm 53 to which a plugging steel pipe 41 and a protruding steel pipe 42 are welded, it can be seen that a stiffening effect is achieved even when the diameter-to-thickness ratio is large, D/tc = 150. Since no dependency on the height dimension L of the protruding steel pipe 42 was confirmed in the range of L = 120 to 400 mm, it is believed that the stiffening effect can be achieved by ensuring that the height dimension L of the protruding steel pipe 42 is 120 mm or more. Furthermore, it is believed that the stiffening effect can be achieved by setting the ratio L/tc of the height dimension L to the thickness tc of the protruding steel pipe 42 to 20 to 200/3.
以上、本発明による柱梁接合部構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、下ダイアフラム４３および上ダイアフラム４４は、外形が略円形となる環状に形成されているが、外形が矩形や多角形となる環状に形成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、柱梁接合部材４には、四方から梁３が接合されている。これに対し、梁３が接合される位置や数は、適宜設定されていてもよい。
The above describes an embodiment of the beam-column joint structure according to the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate within the scope of the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the lower diaphragm 43 and the upper diaphragm 44 are formed in an annular shape with a substantially circular outer shape, but may also be formed in an annular shape with a rectangular or polygonal outer shape.
In the above embodiment, the beams 3 are joined from all four sides to the beam-column joint member 4. However, the positions and number of the beams 3 to be joined may be set as appropriate.
１ 柱梁接合部
２ 柱
３ 梁
４ 柱梁接合部材
５ 床
２１ 鋼管
３１ 下フランジ
３２ 上フランジ
４１ ふさぎ鋼管
４２ 突出鋼管
４３ 下ダイアフラム
４４ 上ダイアフラム
Ｌ 高さ寸法
Ｌ１ 厚さ寸法
1 Column-beam joint 2 Column 3 Beam 4 Column-beam joint member 5 Floor 21 Steel pipe 31 Lower flange 32 Upper flange 41 Covering steel pipe 42 Protruding steel pipe 43 Lower diaphragm 44 Upper diaphragm L Height dimension L1 Thickness dimension
Claims (2)
前記柱と梁との接合部に設けられて前記柱の鋼管および梁が接合される柱梁接合部材を有し、
前記柱梁接合部材は、
前記柱の鋼管と同じ径の筒状に形成され、前記鋼管と同軸に配置されるふさぎ鋼管と、
前記ふさぎ鋼管の下端部に接合され、前記ふさぎ鋼管の外周面から外方に突出する環状の下ダイアフラムと、
前記ふさぎ鋼管の上端部に接合され、前記ふさぎ鋼管の外周面から外方に突出する環状の上ダイアフラムと、
前記柱の鋼管と同じ径に形成され、前記上ダイアフラムの上に前記鋼管と同軸に接合され、前記上ダイアフラムから上方に突出する突出鋼管と、を有し、
前記下ダイアフラムには、前記梁の下フランジが接合され、
前記上ダイアフラムには、前記梁の上フランジが接合され、
前記突出鋼管の高さ寸法は、前記床のコンクリートの厚さ寸法以上の値であり、
前記突出鋼管の高さ寸法をＬ、前記突出鋼管の厚さをｔｃとすると、２０≦Ｌ／ｔｃ≦２００／３であることを特徴とする柱梁接合部構造。 In a column-beam joint structure, a column of a concrete-filled steel pipe structure, in which concrete is filled inside the steel pipe, is joined to a steel beam, and a concrete floor is installed on the beam.
a column-beam joint member provided at the joint between the column and the beam to join the steel pipe of the column and the beam;
The column-beam joint member is
a blocking steel pipe formed into a cylindrical shape with the same diameter as the steel pipe of the column and arranged coaxially with the steel pipe;
an annular lower diaphragm joined to the lower end of the plugging steel pipe and protruding outward from the outer circumferential surface of the plugging steel pipe;
an annular upper diaphragm joined to the upper end of the plugging steel pipe and protruding outward from the outer circumferential surface of the plugging steel pipe;
a protruding steel pipe formed to the same diameter as the steel pipe of the column, joined coaxially to the steel pipe on the upper diaphragm, and protruding upward from the upper diaphragm;
a lower flange of the beam is joined to the lower diaphragm;
an upper flange of the beam is joined to the upper diaphragm;
The height dimension of the protruding steel pipe is equal to or greater than the thickness dimension of the concrete floor,
A beam-column joint structure characterized in that, when the height dimension of the protruding steel pipe is L and the thickness of the protruding steel pipe is tc, 20≦L/tc≦200/3 .
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002242302A (en) | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Nippon Steel Corp | Beam-column joint structure of building steel frame and joint method |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002242302A (en) | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Nippon Steel Corp | Beam-column joint structure of building steel frame and joint method |
| JP2005097919A (en) | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Takenaka Komuten Co Ltd | Bolt joint construction method for steel frame column by use of energy absorbing member and joint structure |
| JP2018111940A (en) | 2017-01-09 | 2018-07-19 | 大成建設株式会社 | Construction method for steel pipe column member and concrete filling steel pipe column |
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