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JP7487018B2 - Pillar and beam joint structure - Google Patents

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JP7487018B2
JP7487018B2 JP2020103610A JP2020103610A JP7487018B2 JP 7487018 B2 JP7487018 B2 JP 7487018B2 JP 2020103610 A JP2020103610 A JP 2020103610A JP 2020103610 A JP2020103610 A JP 2020103610A JP 7487018 B2 JP7487018 B2 JP 7487018B2
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  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description

本発明は、柱と梁との接合構造に関するものである。 The present invention relates to a joint structure between a pillar and a beam.

従来から、鋼管の内部に鉄筋及びコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管構造(CFT造)柱と、鉄骨造(S造)の梁との接合構造が知られている。 A joint structure between a concrete-filled steel pipe (CFT) column, in which reinforcing bars and concrete are filled inside the steel pipe, and a steel-framed (S) beam has been known.

特許文献1には、柱の側面から内部に窪む凹所(切欠き部)を設けて、梁の端部を凹所に挿入して柱の内部まで到達させて、柱と梁とを接合する梁貫通形式が提案されている。 Patent document 1 proposes a beam penetration type of joint in which a recess (cutout portion) is provided on the side of the column, and the end of the beam is inserted into the recess to reach the inside of the column.

特許文献2には、柱の外側面に外ダイアフラムを溶接して、外ダイアフラムと梁のフランジとを溶接して柱と梁とを接合する外ダイアフラム形式が提案されている。 Patent document 2 proposes an external diaphragm type in which an external diaphragm is welded to the outer surface of the column, and then the external diaphragm is welded to the flange of the beam to join the column and beam.

平面視で円形の環状をなす円形外ダイアフラムを採用すると、平面視で矩形の環状をなす矩形外ダイアフラムよりも、外壁等との納まりにおいて無駄のない架構計画を立案できたり、斜め梁の接合ディテールを簡略化できたりする。 By using a circular external diaphragm that forms a circular ring in plan view, it is possible to plan a more efficient structure that fits in with exterior walls, etc., and to simplify the connection details of the diagonal beams, compared to using a rectangular external diaphragm that forms a rectangular ring in plan view.

また、上下の柱は、鋼管の内部に配置された主筋(接合鉄筋)と充填コンクリートによって接合されていて、上下の鋼管の縁は切れている。 The upper and lower columns are joined by main reinforcement bars (connecting rebars) placed inside the steel pipes and filled with concrete, and the edges of the upper and lower steel pipes are cut.

特開2016-142062号公報JP 2016-142062 A 特開2017-160754号公報JP 2017-160754 A

しかしながら、円形外ダイアフラムでは、外ダイアフラムが梁からの引張力に抵抗する際に矩形外ダイアフラムと比較して板面内方向及び板面外方向に変形しやすかったり、応力状態が複雑な柱梁接合部から柱の抜け出しが生じたりして、架構剛性の低下につながるという問題点がある。 However, circular external diaphragms have problems in that they are more likely to deform inward and outward from the plate surface when resisting tensile forces from beams than rectangular external diaphragms, and columns can slip out of beam-column joints, where the stress state is complex, leading to a decrease in the rigidity of the frame.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、架構剛性を高めることができる柱と梁との接合構造を提供する。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and provides a joint structure between columns and beams that can increase the rigidity of the structure.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る柱と梁との接合構造は、鉛直方向に延び、円筒形に形成された鋼管と、該鋼管の内部に配置され、鉛直方向に延びる主筋と、前記鋼管の内部に充填されたコンクリート部と、を有するコンクリート充填鋼管造の柱とH形鋼の梁との接合構造であって、前記鋼管の外面に設けられるとともに外形が平面視円形状をなし、前記梁の上下のフランジと接合される上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムと、前記鋼管の内面から内側に突出する複数のコッタと、を備え、前記柱に対して、少なくとも2本の前記梁が直交配置され、平面視で、前記鋼管の中心と前記梁の延在方向とを結んだ線を第一仮想線とし、平面視で、前記鋼管の中心から直交する2本の前記第一仮想線の中間に延びる線を第二仮想線とし、前記コッタは、前記第二仮想線上に配置され、前記コッタは、周方向に等間隔に4箇所、かつ、上下に3列配置され、前記コッタは、前記上部ダイアフラムの直下の高さ位置と、前記下部ダイアフラムの直上に高さ位置と、それらの中間位置と、に設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the joint structure between a column and a beam according to the present invention is a joint structure between a concrete-filled steel pipe column having a cylindrical steel pipe extending in the vertical direction, main reinforcement arranged inside the steel pipe and extending in the vertical direction, and a concrete portion filled inside the steel pipe, and a beam made of H-shaped steel, the joint structure comprising: an upper diaphragm and a lower diaphragm that are provided on the outer surface of the steel pipe and have a circular outer shape in a plan view, and are joined to the upper and lower flanges of the beam; and a plurality of cotters that protrude inward from the inner surface of the steel pipe, and the column is provided with: At least two of the beams are arranged orthogonally, a line connecting the center of the steel pipe and the extension direction of the beam in a plan view is a first virtual line, and a line extending from the center of the steel pipe to the middle of the two orthogonal first virtual lines in a plan view is a second virtual line, the cotters are arranged on the second virtual line , the cotters are arranged at four locations equally spaced circumferentially and in three rows above and below, and the cotters are provided at a height position directly below the upper diaphragm, a height position directly above the lower diaphragm, and an intermediate position between them.

このように構成された柱と梁との接合構造では、鋼管の内面から内側に突出する複数のコッタが設けられている。コッタがコンクリート部に定着することによって、鋼管とコンクリート部との付着性状が高められ、架構剛性を高めることができる。
また、鋼管における第一仮想線上に梁が接合され、直交する第一仮想線の間の第二仮想線上にコッタが設けられている。よって、鋼管における第二仮想線上(梁と接合されていない部分)近傍のコンクリート部との定着性が向上し、柱軸方向の剛性を補強することができる。
In the column-beam joint structure constructed in this way, multiple cotters are provided that protrude inward from the inner surface of the steel pipe. The cotters are fixed to the concrete, improving the adhesion between the steel pipe and the concrete, thereby increasing the rigidity of the frame.
In addition, a beam is joined to the steel pipe on a first imaginary line, and a cotter is provided on a second imaginary line between the first imaginary lines that cross at right angles, thereby improving the anchorage of the steel pipe to the concrete portion near the second imaginary line (the portion not joined to the beam), thereby reinforcing the rigidity in the column axial direction.

また、本発明に係る柱と梁との接合構造は、鉛直方向に延び、円筒形に形成された鋼管と、該鋼管の内部に配置され、鉛直方向に延びる主筋と、該鋼管の内部に充填されたコンクリート部と、を有するコンクリート充填鋼管造の柱とH形鋼の梁との接合構造であって、前記鋼管の外面に設けられるとともに外形が平面視円形状をなし、前記梁の上下のフランジと接合される上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムと、該上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムの上部及び下部の少なくとも一方に設けられた補剛部と、を備えることを特徴とする。 The column-beam joint structure according to the present invention is a joint structure between a concrete-filled steel pipe column and an H-shaped steel beam, the joint structure having a steel pipe extending vertically and formed into a cylindrical shape, main reinforcement arranged inside the steel pipe and extending vertically, and concrete filled inside the steel pipe, and is characterized by having upper and lower diaphragms that are provided on the outer surface of the steel pipe and have a circular outer shape in a plan view and are joined to the upper and lower flanges of the beam, and stiffening parts provided on at least one of the upper and lower parts of the upper and lower diaphragms.

このように構成された柱と梁との接合構造では、上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムの上部及び下部の少なくとも一方に設けられた補剛部によって、梁引張方向の引張剛性が補強され、架構剛性を高めることができる。 In a column-beam joint structure configured in this way, the stiffening parts provided on at least one of the upper and lower parts of the upper and lower diaphragms reinforce the tensile rigidity in the beam tension direction, thereby increasing the rigidity of the frame.

また、本発明に係る柱と梁との接合構造では、前記補剛部は、前記鋼管の中心と前記梁の延在方向とを結ぶ線上に配置されていてもよい。 In addition, in the column-beam joint structure of the present invention, the stiffening portion may be arranged on a line connecting the center of the steel pipe and the extension direction of the beam.

このように構成された柱と梁との接合構造では、補剛部を鋼管の中心と梁の延在方向とを結ぶ線上に配置することによって、上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムの設計時に一般的に(指針などで)想定される降伏線上近傍での上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムの損傷が抑制される。 In a column-beam joint structure constructed in this way, the stiffening portion is positioned on a line connecting the center of the steel pipe and the extension direction of the beam, thereby suppressing damage to the upper and lower diaphragms near the yield line that is generally assumed (in guidelines, etc.) when designing the upper and lower diaphragms.

本発明に係る柱と梁との接合構造によれば、架構剛性を高めることができる。 The column-beam joint structure of the present invention can increase the rigidity of the structure.

本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造を示し、(a)水平断面図であり、(b)(a)のA-A線断面図である。1A is a horizontal cross-sectional view of a joint structure between a column and a beam in accordance with a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of line AA of FIG. 本発明の第二実施形態に係る柱と梁との接合構造を示し、(a)水平断面図であり、(b)(a)のB-B線断面図である。5A is a horizontal cross-sectional view showing a joint structure between a column and a beam in accordance with a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view along line BB of FIG. 5A. 本発明の第二実施形態に係る柱と梁との接合構造において、補剛部の効果を確認する解析結果を示す。13 shows the results of an analysis confirming the effect of the stiffening portion in the column-beam joint structure relating to the second embodiment of the present invention.

(第一実施形態)
本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造を示し、(a)水平断面図であり、(b)(a)のA-A線断面図である。
図1に示すように、本実施形態の柱と梁との接合構造100では、コンクリート充填鋼管造の柱2に鉄骨造の梁1が接合されている。本実施形態では、柱2に対して、4本の梁1が、平面視直交配置されている。なお、梁1の本数は適宜設定可能である。
First Embodiment
A joint structure between a column and a beam according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a joint structure between a column and a beam according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a horizontal cross-sectional view and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a).
As shown in Fig. 1, in a column-beam joint structure 100 of this embodiment, a beam 1 of steel frame construction is joined to a column 2 of concrete-filled steel pipe construction. In this embodiment, four beams 1 are disposed perpendicularly to the column 2 in a plan view. The number of beams 1 can be set appropriately.

各梁1は、H形鋼で構成されている。梁1は、上部フランジ11及び下部フランジ12と、ウェブ13と、を有している。 Each beam 1 is made of H-shaped steel. The beam 1 has an upper flange 11, a lower flange 12, and a web 13.

上部フランジ11と下部フランジ12とは、上下方向に離間して配置されている。上部フランジ11及び下部フランジ12は、板状に形成されている。上部フランジ11及び下部フランジ12の板面が水平面に沿うように配置されている。 The upper flange 11 and the lower flange 12 are arranged at a distance from each other in the vertical direction. The upper flange 11 and the lower flange 12 are formed in a plate shape. The plate surfaces of the upper flange 11 and the lower flange 12 are arranged so as to be aligned along a horizontal plane.

ウェブ13は、上部フランジ11と下部フランジ12とを連結している。ウェブ13は、板状に形成されている。ウェブ13の板面は、鉛直面に沿うように配置されている。 The web 13 connects the upper flange 11 and the lower flange 12. The web 13 is formed in a plate shape. The plate surface of the web 13 is arranged along a vertical plane.

柱2は、鋼管21と、複数の主筋22と、コンクリート部23と、を有している。鋼管21は、鉛直方向を軸線方向として円筒状に形成されている。鋼管21は、梁1の上方及び下方に配置される鋼管本体21bと、梁1に対応する高さに配置されるふさぎ板21cと、を有している。鋼管本体21b及びふさぎ板21cともに、鉛直方向を軸線方向として円筒状に形成されている。鋼管本体21bとふさぎ板21cとは、溶接なしで、メタルタッチとされている。 The column 2 has a steel pipe 21, multiple main reinforcements 22, and a concrete section 23. The steel pipe 21 is formed into a cylindrical shape with its axis aligned in the vertical direction. The steel pipe 21 has a steel pipe body 21b arranged above and below the beam 1, and a cover plate 21c arranged at a height corresponding to the beam 1. Both the steel pipe body 21b and the cover plate 21c are formed into a cylindrical shape with its axis aligned in the vertical direction. The steel pipe body 21b and the cover plate 21c are joined together in a metal-to-metal manner without welding.

主筋22は、鋼管21の内側に沿って配置されている。主筋22は、周方向に間隔を有して配置されている。主筋22は、鉛直方向に延びている。本実施形態では、主筋22は24本配置されているが、主筋22の本数は適宜設定可能である。コンクリート部23は、鋼管21の内部に充填されている。主筋22は、コンクリート部23に定着されている。 The main reinforcements 22 are arranged along the inside of the steel pipe 21. The main reinforcements 22 are arranged at intervals in the circumferential direction. The main reinforcements 22 extend in the vertical direction. In this embodiment, 24 main reinforcements 22 are arranged, but the number of main reinforcements 22 can be set appropriately. The concrete portion 23 is filled inside the steel pipe 21. The main reinforcements 22 are fixed to the concrete portion 23.

柱と梁との接合構造100は、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32と、複数のコッタ33と、を備えている。 The column-beam joint structure 100 includes an upper diaphragm 31, a lower diaphragm 32, and a number of cotters 33.

上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32は、梁1から柱2へと荷重を伝達する機能を有している。上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32は、鋼管21の外面21aから径方向の外側に突出するように設けられている。上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32は、鋼管21に溶接等により接合されている。本実施形態では、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32は、鋼管本体21bとふさぎ板21cとの間に接合されている。 The upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 have the function of transmitting a load from the beam 1 to the column 2. The upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 are provided so as to protrude radially outward from the outer surface 21a of the steel pipe 21. The upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 are joined to the steel pipe 21 by welding or the like. In this embodiment, the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 are joined between the steel pipe body 21b and the cover plate 21c.

上部ダイアフラム31は、梁1の上部フランジ11と略同一の高さに配置されている。上部ダイアフラム31の厚さは、上部フランジ11の厚さよりも僅かに厚い。上部ダイアフラム31は、上部フランジ11に溶接等により接合されている。 The upper diaphragm 31 is positioned at approximately the same height as the upper flange 11 of the beam 1. The thickness of the upper diaphragm 31 is slightly greater than the thickness of the upper flange 11. The upper diaphragm 31 is joined to the upper flange 11 by welding or the like.

下部ダイアフラム32は、梁1の下部フランジ12と略同一の高さに配置されている。下部ダイアフラム32の厚さは、下部フランジ12の厚さよりも僅かに厚い。下部ダイアフラム32は、下部フランジ12に溶接等により接合されている。 The lower diaphragm 32 is positioned at approximately the same height as the lower flange 12 of the beam 1. The thickness of the lower diaphragm 32 is slightly greater than the thickness of the lower flange 12. The lower diaphragm 32 is joined to the lower flange 12 by welding or the like.

上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32は、鉛直方向に所定の厚さを有し、環状をなした板状に形成されている。図1(a)に示すように、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の外周面30aは、略円形状をなしている。上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の外周面のうち上部フランジ11及び下部フランジ12に接合される部分30bは、上部フランジ11及び下部フランジ12の端面に対応して直線状をなしている。 The upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 are formed in the shape of an annular plate having a predetermined thickness in the vertical direction. As shown in FIG. 1(a), the outer peripheral surfaces 30a of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 are substantially circular. The portions 30b of the outer peripheral surfaces of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 that are joined to the upper flange 11 and the lower flange 12 are linear in shape corresponding to the end faces of the upper flange 11 and the lower flange 12.

コッタ33、鋼管21のふさぎ板21cの内面21dから径方向の内側に突出するように設けられている。コッタ33は、鋼板片等の金属材料で構成されている。コッタ33は、ふさぎ板21cの内面21dに溶接等により接合されている。
The cotter 33 is provided so as to protrude radially inward from the inner surface 21d of the cover plate 21c of the steel pipe 21. The cotter 33 is made of a metal material such as a steel plate piece. The cotter 33 is joined to the inner surface 21d of the cover plate 21c by welding or the like.

本実施形態では、コッタ33は、ふさぎ板21cの内面21dに周方向に等間隔に4箇所、且つ上下に3列配置されている。コッタ33によって、コンクリート部23の上下方向のずれが抑制される。なお、コッタ33の個数や配置位置は適宜設定可能である。 In this embodiment, the cotters 33 are arranged at four locations on the inner surface 21d of the cover plate 21c at equal intervals in the circumferential direction, and in three vertical rows. The cotters 33 suppress the vertical displacement of the concrete portion 23. The number and arrangement of the cotters 33 can be set as appropriate.

平面視で、鋼管21の中心Oと梁1の延在方向とを結んだ線を第一仮想線L1とする。平面視で、鋼管21の中心Oから直交し、隣り合う2本の第一仮想線L1の中間(中央)に延びる線を第二仮想線L2とする。コッタ33は、第二仮想線L2上に配置されている。 In plan view, the line connecting the center O of the steel pipe 21 and the extension direction of the beam 1 is the first virtual line L1. In plan view, the line intersecting the center O of the steel pipe 21 at right angles and extending to the middle (center) of two adjacent first virtual lines L1 is the second virtual line L2. The cotter 33 is positioned on the second virtual line L2.

図1(b)に示すように、コッタ33は、ふさぎ板21cの上端部21u(上部ダイアフラム31の直下の高さ位置)、下端部21w(下部ダイアフラム32の直上の高さ位置)及び上下方向の中央部に設けられている。なお、コッタ33は、ふさぎ板21cの上端部21uから隙間を有して下方に配置されていたり、ふさぎ板21cの下端部21wから隙間を有して上方に配置されていたりしてもよい。 As shown in FIG. 1(b), the cotter 33 is provided at the upper end 21u (at a height position directly below the upper diaphragm 31), the lower end 21w (at a height position directly above the lower diaphragm 32), and the center in the vertical direction of the blocking plate 21c. The cotter 33 may be disposed below the upper end 21u of the blocking plate 21c with a gap therebetween, or above the lower end 21w of the blocking plate 21c with a gap therebetween.

コッタ33は、鋼管21の中心Oとコッタ33を通る鉛直断面視で、矩形状をなしている。図1(a)に示すように、コッタ33は、水平断面視で、ふさぎ板21cの内面21dに接合される面はふさぎ板21cの内面21dに対応した形状(曲面)でありつつ、略矩形状をなしている。コッタ33の水平断面が略矩形状であるため、例えば円形断面のコッタよりも効率よくコンクリート部23のずれ止め反力を得ることができる。なお、コッタ33は、応力集中を避けるために多少のテーパーを形成した方が好ましい。 The cotter 33 has a rectangular shape in a vertical cross section passing through the center O of the steel pipe 21 and the cotter 33. As shown in FIG. 1(a), the cotter 33 has a substantially rectangular shape in a horizontal cross section, with the surface that is joined to the inner surface 21d of the cover plate 21c having a shape (curved surface) corresponding to the inner surface 21d of the cover plate 21c. Because the horizontal cross section of the cotter 33 is substantially rectangular, it is possible to obtain a slip prevention reaction force for the concrete portion 23 more efficiently than, for example, a cotter with a circular cross section. It is preferable that the cotter 33 be slightly tapered to avoid stress concentration.

このように構成された柱と梁との接合構造100では、鋼管21の内面21dから内側に突出する複数のコッタ33が設けられている。コッタ33がコンクリート部23に定着することによって、鋼管21とコンクリート部23との付着性状が高められ、架構剛性を高めることができる。 In the column-beam joint structure 100 configured in this manner, multiple cotters 33 are provided that protrude inward from the inner surface 21d of the steel pipe 21. The cotters 33 are fixed to the concrete portion 23, improving the adhesion between the steel pipe 21 and the concrete portion 23, thereby increasing the rigidity of the frame.

また、鋼管21における第一仮想線L1上に梁1が接合され、直交する第一仮想線L1の間の第二仮想線L2上にコッタ33が設けられている。よって、鋼管21における第二仮想線L2上(梁1と接合されていない部分)近傍のコンクリート部23との定着性が向上し、柱軸方向の剛性を補強することができる。 In addition, the beam 1 is joined to the first imaginary line L1 of the steel pipe 21, and the cotter 33 is provided on the second imaginary line L2 between the orthogonal first imaginary lines L1. This improves the fixation of the steel pipe 21 to the concrete portion 23 near the second imaginary line L2 (the portion not joined to the beam 1), and reinforces the rigidity in the column axis direction.

(第二実施形態)
次に、第二実施形態に係る柱と梁との接合構造ついて、主に図2及び図3を用いて説明する。なお、上述した実施形態の構成要素と同一機能を有する構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a joint structure between a column and a beam according to a second embodiment will be described mainly with reference to Fig. 2 and Fig. 3. Note that components having the same functions as those in the above-mentioned embodiment will be denoted by the same reference numerals and will not be described.

図2は、本発明の第二実施形態に係る柱と梁との接合構造を示し、(a)水平断面図であり、(b)(a)のB-B線断面図である。
図2に示すように、本実施形態の柱と梁との接合構造100Aは、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32と、複数の上部補剛部34及び下部補剛部35と、を備えている。
FIG. 2 shows a joint structure between a column and a beam according to a second embodiment of the present invention, where (a) is a horizontal cross-sectional view and (b) is a cross-sectional view taken along line BB of (a).
As shown in FIG. 2, the column-beam joint structure 100A of this embodiment includes an upper diaphragm 31, a lower diaphragm 32, and a plurality of upper stiffening portions 34 and lower stiffening portions 35.

上部補剛部34は、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の上面(上部)に設けられている。下部補剛部35は、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の下面(下部)に設けられている。上部補剛部34及び下部補剛部35は、鉛直方向に所定の厚さを有する板状部材である。上部補剛部34及び下部補剛部35は、鋼板等の金属材料で構成されている。 The upper stiffening part 34 is provided on the upper surfaces (upper parts) of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32. The lower stiffening part 35 is provided on the lower surfaces (lower parts) of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32. The upper stiffening part 34 and the lower stiffening part 35 are plate-like members having a predetermined thickness in the vertical direction. The upper stiffening part 34 and the lower stiffening part 35 are made of a metal material such as a steel plate.

上部補剛部34及び下部補剛部35は、周方向に間隔を有して4箇所に設けられている。本実施形態では、第一仮想線L1上に配置されている。上部補剛部34及び下部補剛部35の幅は、梁1の上部フランジ11及び下部フランジ12の幅よりも長い。 The upper stiffening portion 34 and the lower stiffening portion 35 are provided at four locations spaced apart in the circumferential direction. In this embodiment, they are arranged on the first virtual line L1. The width of the upper stiffening portion 34 and the lower stiffening portion 35 is greater than the width of the upper flange 11 and the lower flange 12 of the beam 1.

次に、上記の柱と梁との接合構造100Aの解析について説明する。
上部補剛部34及び下部補剛部35の効果について確認した。
上部フランジ11及び下部フランジ12を幅300mm、板厚28mmとした。上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32を板厚45mmとした。上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の上下両側または上下いずれか一方に補剛部を設けるとして、実施例1では補剛部の板厚を3mm(1.06倍)、実施例2では補剛部の板厚を6mm(1.13倍)、実施例3では補剛部の板厚を9mm(1.2倍)、実施例4では補剛部の板厚を45mm(2倍)とした。ダイアフラムが取り付く鋼管(ふさぎ板)は考慮しない。なお、補剛部の板厚は、上下両側の場合には上下の合計を意味するものとする。
Next, an analysis of the above-mentioned column-beam joint structure 100A will be described.
The effects of the upper stiffening portion 34 and the lower stiffening portion 35 were confirmed.
The upper flange 11 and the lower flange 12 have a width of 300 mm and a plate thickness of 28 mm. The upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 have a plate thickness of 45 mm. Stiffening parts are provided on both the top and bottom of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 or on either the top or bottom. In Example 1, the plate thickness of the stiffening parts is 3 mm (1.06 times), in Example 2, the plate thickness of the stiffening parts is 6 mm (1.13 times), in Example 3, the plate thickness of the stiffening parts is 9 mm (1.2 times), and in Example 4, the plate thickness of the stiffening parts is 45 mm (2 times). The steel pipe (covering plate) to which the diaphragm is attached is not taken into consideration. In addition, the plate thickness of the stiffening parts means the total thickness of the top and bottom when both the top and bottom are provided.

図3に示すように、補剛部の厚さが厚くなるほど、初期剛性が高くなり、降伏耐力(2750kN)レベルの変形は小さくなることが分かる。 As shown in Figure 3, the thicker the stiffening part is, the higher the initial rigidity is, and the smaller the deformation at the yield strength level (2,750 kN) is.

このように構成された柱と梁との接合構造100Aでは、上部ダイアフラ31ム及び下部ダイアフラム32の上部及び下部に設けられた上部補剛部34及び下部補剛部35によって、梁引張方向の引張剛性が補強され、架構剛性を高めることができる。 In the column-beam joint structure 100A configured in this manner, the tensile rigidity in the beam tension direction is reinforced by the upper stiffening portion 34 and the lower stiffening portion 35 provided on the upper and lower parts of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32, respectively, thereby increasing the rigidity of the frame.

また、上部補剛部34及び下部補剛部35を鋼管21の中心Oと梁1の延在方向とを結ぶ第一仮想線L上に配置することによって、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の設計時に一般的に(指針などで)想定される降伏線上近傍での上部ダイアフラ31ム及び下部ダイアフラム32の損傷が抑制される。 In addition, by arranging the upper stiffening portion 34 and the lower stiffening portion 35 on the first imaginary line L connecting the center O of the steel pipe 21 and the extension direction of the beam 1, damage to the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 near the yield line that is generally assumed (by guidelines, etc.) when designing the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32 is suppressed.

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The assembly procedures and the shapes and combinations of the components shown in the above-mentioned embodiments are merely examples, and may be modified in various ways based on design requirements, etc., without departing from the spirit of the present invention.

上記に示す実施形態では、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の上部に上部補剛部34が設けられ、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の下部に下部補剛部35が設けられているが、本発明はこれに限られない。補剛部は、上部ダイアフラム31及び下部ダイアフラム32の上部及び下部の少なくとも一方に設けられていればよい。 In the embodiment shown above, the upper stiffening portion 34 is provided on the upper portion of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32, and the lower stiffening portion 35 is provided on the lower portion of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32, but the present invention is not limited to this. It is sufficient that the stiffening portion is provided on at least one of the upper portion and the lower portion of the upper diaphragm 31 and the lower diaphragm 32.

1 梁
2 柱
11 上部フランジ
12 下部フランジ
21 鋼管
21a 外面
21d 内面
22 主筋
23 コンクリート部
31 上部ダイアフラム
32 下部ダイアフラム
33 コッタ
34 上部補剛部(補剛部)
35 下部補剛部(補剛部)
100 柱と梁との接合構造
L1 第一仮想線
L2 第二仮想線
O 中心
Reference Signs List 1 Beam 2 Column 11 Upper flange 12 Lower flange 21 Steel pipe 21a Outer surface 21d Inner surface 22 Main reinforcement 23 Concrete portion 31 Upper diaphragm 32 Lower diaphragm 33 Cotter 34 Upper stiffening portion (stiffening portion)
35 Lower stiffening part (stiffening part)
100 Column and beam joint structure L1 First virtual line L2 Second virtual line O Center

Claims (3)

鉛直方向に延び、円筒形に形成された鋼管と、該鋼管の内部に配置され、鉛直方向に延びる主筋と、前記鋼管の内部に充填されたコンクリート部と、を有するコンクリート充填鋼管造の柱とH形鋼の梁との接合構造であって、
前記鋼管の外面に設けられるとともに外形が平面視円形状をなし、前記梁の上下のフランジと接合される上部ダイアフラム及び下部ダイアフラムと、
前記鋼管の内面から内側に突出する複数のコッタと、を備え、
前記柱に対して、少なくとも2本の前記梁が直交配置され、
平面視で、前記鋼管の中心と前記梁の延在方向とを結んだ線を第一仮想線とし、
平面視で、前記鋼管の中心から直交する2本の前記第一仮想線の中間に延びる線を第二仮想線とし、
前記コッタは、前記第二仮想線上に配置され
前記コッタは、周方向に等間隔に4箇所、かつ、上下に3列配置され、
前記コッタは、前記上部ダイアフラムの直下の高さ位置と、前記下部ダイアフラムの直上に高さ位置と、それらの中間位置と、に設けられていることを特徴とする柱と梁との接合構造。
A joint structure between a column of a concrete-filled steel pipe structure having a steel pipe extending vertically and formed into a cylindrical shape, a main bar disposed inside the steel pipe and extending vertically, and a concrete portion filled inside the steel pipe, and an H-shaped steel beam,
An upper diaphragm and a lower diaphragm are provided on the outer surface of the steel pipe, have a circular outer shape in a plan view, and are joined to the upper and lower flanges of the beam;
A plurality of cotters protruding inward from the inner surface of the steel pipe,
At least two of the beams are disposed perpendicular to the column;
In a plan view, a line connecting the center of the steel pipe and the extension direction of the beam is defined as a first virtual line,
In a plan view, a line extending from the center of the steel pipe to the middle of the two first virtual lines perpendicular to each other is defined as a second virtual line,
The cotter is disposed on the second imaginary line ,
The cotters are arranged at four locations at equal intervals in the circumferential direction and in three rows, one above the other.
A column-beam joint structure, characterized in that the cotters are provided at a height position directly below the upper diaphragm, a height position directly above the lower diaphragm, and an intermediate position between them.
前記コッタは、平面視略矩形状に形成されている請求項1に記載の柱と梁との接合構造。The joint structure for connecting a pillar and a beam according to claim 1 , wherein the cotter is formed in a generally rectangular shape when viewed from above. 前記コッタは、平面視でテーパーが形成されている請求項2に記載の柱と梁との接合構造。The joint structure between a column and a beam according to claim 2 , wherein the cotter is tapered in a plan view.
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