JP2001262705A

JP2001262705A - 鉄骨建造構造

Info

Publication number: JP2001262705A
Application number: JP2000078832A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Mitsunari; 和昭光成; Masaru Tanaka; 勝田中; Ryuichi Matsuo; 隆一松尾; Takeyuki Ochi; 健之越智
Original assignee: Araigumi Co Ltd
Current assignee: Araigumi Co Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】コンクリート充填形鋼管柱の複数本を上下に
連結して各鋼管柱の外ダイアフラムに鉄骨梁を接合した
鉄骨建造構造の強度改善。【解決手段】外周に外ダイアフラム２２を固定したコ
ンクリート充填形の角形鋼管柱１の複数本を上下に連結
する際に、上下の同一サイズの鋼管柱の開口端より内径
が小さくて外径が大きい平鋼板のスチフナーリング１０
の上下両面に上下の鋼管柱１，１の開口端を突き合せ溶
接して連結し、この連結部分にコンクリート６を充填さ
せてスチフナーリング１０の内径端部１０ａをコンクリ
ート６に食い込ませて座屈方向で強固に拘束する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート充填
形鋼管柱の柱面に固定した外ダイアフラムで鉄骨梁を接
合した鉄骨建造構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨建造物における角形鋼管柱と鉄骨梁
のフランジ部との接合方法としては、鋼管柱と梁フラン
ジ部とを連結するダイヤフラムが柱を横断しかつ柱の外
側に所定長だけ突出した通しダイヤフラム方式と、ダイ
ヤフラムが柱を貫通しない外ダイヤフラム方式が知られ
ている。前者の通しダイヤフラム方式はダイヤフラムの
外側突出長が比較的短くて済むので工場から現場への輸
送がしやすく施工上もダイヤフラムが邪魔にならないな
どの利点を有するが、ダイヤフラムを柱に貫通させるた
めに柱をいったん切断してダイヤフラムを入れた後、再
び柱の小口端を溶接しなければならないという煩わしさ
がある上、柱の最も応力的に厳しい箇所に溶接部が位置
する関係で溶接や構造設計に厳しい条件が求められ、コ
スト的には不利である。

【０００３】一方、後者の外ダイヤフラム方式はダイヤ
フラムの外側突出長が通しダイヤフラムよりも長くなる
関係で工場から現場への輸送性に難点があり施工上もダ
イヤフラムが邪魔になるという問題はあるが、柱を切断
せずにダイヤフラムを柱面に隅肉溶接すればよいので柱
の強度維持が容易であり、耐震性とコスト的有利性のた
め広く採用される傾向にある。この外ダイヤフラム方式
は、図１６（Ａ）に示すように角形鋼管柱１の回りのダ
イヤフラム２を一枚物のダイヤフラムで構成し、ダイヤ
フラム２中央に形成した挿通孔２ａに柱１を通す一枚ダ
イヤフラムタイプと、ダイヤフラム２を小片４枚で構成
して柱の角部近傍（図１６（Ａ）中に点線Ｗで示す）で
小片ダイヤフラム相互を溶接する分割ダイヤフラムタイ
プとがある。いずれのタイプでも図１６（Ｂ）に示すよ
うに通常は上下ダイヤフラム２が垂直スチフナー４で溶
接連結されると共に、この垂直スチフナー４が各柱面の
中央部に溶接されてダイヤフラム２が補強される。そし
て、Ｈ形鋼の梁３のフランジ部３ｂとダイヤフラム２、
及び、梁ウェブ部３ａと垂直スチフナー４とが、連結板
５とボルト６にてそれぞれ連結される。

【０００４】ただし従来の外ダイヤフラム方式では、図
１６（Ｂ）のように梁に上下方向の曲げモーメントＭが
作用した場合に、この曲げモーメントＭが垂直スチフナ
ー４を介して柱面に圧縮引張り応力として作用し、柱面
に図１６（Ｃ）のような局部座屈Ｂを生じ易い。この局
部座屈Ｂに対する耐性を高めるには、ダイアフラム２と
柱面とを完全溶込溶接にて接合するなど高度な施工技術
が必要であり、施工期間と施工コストの点で問題があ
る。

【０００５】そこで、鋼管柱の管壁強度を十分に確保す
るため、鋼管柱にコンクリートを充填したコンクリート
充填形鋼管柱が提案され実施工されている。このコンク
リート充填形鋼管柱を使用した外ダイアフラム形式の柱
梁建造構体の概要を図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すと、同
図に示されるコンクリート充填形鋼管柱１は角形鋼管柱
であって、同一サイズの複数本が上下方向に直管状に連
結され、各鋼管柱１の上部と下部に一対ずつの外ダイア
フラム２が固定され、各上下一対の外ダイアフラム２に
１本のＨ形鋼の鉄骨梁３が接合される。上下一対の外ダ
イアフラム２は同一形状で、角形鋼管柱１の４柱面１ａ
に嵌挿されて溶接される矩形枠状のリング部２ａを一体
に有する。鉄骨梁３は、垂直なウェブの上下端にフラン
ジを一体成形したＨ形鋼で、上下のフランジの先端が上
下一対の外ダイアフラム２の先端に突き合わされて、溶
接や継手板、連結板等を介することで連結される。

【０００６】角形鋼管柱１の柱面１ａに外ダイアフラム
２が工場溶接されて、複数本の鋼管柱１が建築現場に運
搬され、現場で建造物の階毎に階高単位の柱長の鋼管柱
１が継ぎ足し的に上下に連結される。この鋼管柱１同士
の連結は、下段の鋼管柱１の開口上端と上段の鋼管柱１
の開口下端の突き合せ溶接で行われる。また、鋼管柱同
士を連結する前に、鉛直に建造された鋼管柱１の中にコ
ンクリート６が充填される。このようなコンクリート充
填は、鋼管柱１の１本毎に、或いは、連結された複数本
毎に行われる。

【０００７】以上のような外ダイアフラム形式の柱梁接
合構造に使用されるコンクリート充填形鋼管柱１は、そ
の管壁を充填コンクリート６で補強することで鋼管柱１
の耐座屈性を改善している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１７に示
す外ダイアフラム形式の鋼管柱１は、コンクリート充填
性に特に支障がない反面、充填されたコンクリート６と
鋼管柱１内面との固着力が弱いという問題があり、鋼管
柱１の耐圧縮荷重特性や耐曲げ荷重特性が十分ではなか
った。

【０００９】本発明の目的とするところは、外ダイアフ
ラム形式で使用されるコンクリート充填形鋼管柱と充填
されたコンクリートとの相互拘束力を改善して鋼管柱の
耐圧縮荷重特性や耐曲げ荷重特性を改善することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、上下に直管状に連結された複数本の
コンクリート充填形鋼管柱の柱面に直交させて固定され
た外ダイアフラムに鉄骨梁を接合した鉄骨建造構造であ
って、上下に連結された下段のコンクリート充填形鋼管
柱の開口上端とこの開口下端と同一開口サイズの上段の
コンクリート充填形鋼管柱の開口下端を、前記開口サイ
ズより内径が小さく外径が大きなリング状平鋼板のスチ
フナーリングを介して突き合せ溶接して、上下段の鋼管
柱内に突出するスチフナーリングの内径端部で上下段の
鋼管柱に充填したコンクリートを拘束したことを特徴と
する。

【００１１】ここで、スチフナーリングはその両面の略
中央部分が２本の鋼管柱の開口端に突き合せ溶接され
て、２本の鋼管柱を直管形に連結一体化するもので、２
本の鋼管柱の連結部分にコンクリートを充填するとスチ
フナーリングの鋼管柱の開口端より内方に突出する内径
端部がコンクリートに食い込んで、コンクリートを２本
の鋼管柱に強固に拘束する。この拘束力で鋼管柱と外ダ
イアフラムの間の応力伝達性が改善され、全体の鉄骨接
合強度が増大する。

【００１２】また、本発明は、上記鋼管柱が角形鋼管柱
で、この角形鋼管柱の柱面に固定される外ダイアフラム
の１本の鉄骨梁を接合する先端部が、同角形鋼管柱の１
つの柱面からこの柱面の幅方向に２分割された一対の分
割ダイアフラムの各先端部で構成され、この一対の分割
ダイアフラムの各先端部に１本の鉄骨梁を接合したこと
を特徴とする。

【００１３】このように外ダイアフラムを１本の鉄骨梁
に対して２分割形とすることで、外ダイアフラムの全体
サイズを縮小等することが容易になり、外ダイアフラム
形式で使用されるコンクリート充填形鋼管柱の運搬、建
造等に便宜が図れるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の各種の実施形態を図１乃
至図１５を参照して説明する。なお、図１６を含む全図
を通じて同一、又は、相当部分には同一符号を付して説
明の重複を避ける。

【００１５】図１（Ａ）、（Ｂ）と図２に示される鉄骨
建造構造は、コンクリート充填形鋼管柱１に溶接された
上下一対の外ダイアフラム２２の先端部で１本の鉄骨梁
３を接合する基本構造が示される。上下一対の外ダイア
フラム２２は、角形鋼管柱１の１つの柱面１ａと直交す
る同一形状の水平鋼板である。上下一対の外ダイアフラ
ム２２の先端部間に、１枚の縦長鋼板の連結板３０が必
要に応じて固定される。また、上下一対の外ダイアフラ
ム２２の先端部がＨ形鋼の鉄骨梁３の上下のフランジ３
ｂに継手板４１と高力ボルト５０で連結され、連結板３
０が鉄骨梁３のウェブ３ａに継手板６１と高力ボルト７
０で連結される。

【００１６】コンクリート充填形鋼管柱１は、建造後に
コンクリート６が充填される角形鋼管柱、丸形鋼管柱
で、図面では角形鋼管柱１が示される。１本の鋼管柱１
は階高単位の柱長を有し、１本の鋼管柱１の上下部に一
対ずつの外ダイアフラム２２が鋼管柱１の柱面１ａと直
交させて固定される。同一サイズの複数本の鋼管柱１が
上下に直管状に連結されて建造物の１本の鋼管柱を構築
する。本発明は、上下に連結される下段の鋼管柱１の開
口上端ｐと、上段の鋼管柱１の開口下端ｑを図１（Ｂ）
に示すような形状、サイズのスチフナーリング１０を介
して突き合せ溶接したことを特徴とする。

【００１７】スチフナーリング１０は、鋼管柱１の矩形
の開口サイズより内径が小さく外径が大きな略矩形の平
鋼板で、これの上下面の内周と外周の略中間の矩形部所
に上下から２本の鋼管柱１，１の開口端ｐ、ｑが突き合
せ溶接される。この溶接後に下段の鋼管柱１と上段の鋼
管柱１の中にコンクリート６が充填される。このように
上下の鋼管柱１，１の連結部分にコンクリート６が充填
されると、鋼管柱１，１の内面に突出するスチフナーリ
ング１０の内径端部１０ａがコンクリート６に食い込ん
で充填コンクリート６を座屈方向で拘束する。この拘束
で上下の鋼管柱１，１にこれに充填されたコンクリート
６の全体が強固に拘束されて、上下の各鋼管柱１、１と
その外ダイアフラム２、…の間の応力伝達性が増大し
て、鉄骨建造物全体の鉄骨接合強度が増大する。また、
上下の鋼管柱１，１とコンクリート６のスチフナーリン
グ１０による拘束力増大で、鋼管柱１，１の管壁の薄板
化が容易となり、さらに、外ダイアフラム２を後述する
ように分割化することが容易となり、分割化することが
望ましくなる。なお、必要に応じて、図１（Ｂ）で鉄骨
梁３のウェブ３ａ両側面を一対の図示しない連結板を使
用してボルト締めにて挟み込み、この一対の連結板の上
下縁を上下の外ダイヤフラム２２に隅肉溶接すると共
に、一対の連結板の先端縁を鋼管柱１の柱面１ａにも隅
肉溶接することにより、鉄骨梁３の重力方向の荷重を一
対の連結板と柱面１ａとの間の余裕のある剪断力にて安
定的に支持するようにしてもよい。

【００１８】すなわち、図２に示される外ダイアフラム
２２は、１本の鉄骨梁３に対して２分割された分割鋼板
が示される。この外ダイアフラム２２は、図３（Ａ）、
（Ｂ）に示すような角形鋼管柱１の１つの柱面１ａの幅
方向で等分に２分割した左右２枚の分割ダイアフラム２
３、２４で構成され、各分割ダイアフラム２３、２４の
先端部に１本の鉄骨梁３のフランジ３ｂの端部が連結さ
れる。左右一対の分割ダイアフラム２３、２４は、角形
鋼管柱１の１つの柱面１ａの中心線から左右に等分割さ
れた線対称形状で、１つの柱面１ａとその両隣りの各柱
面１ａの間のコーナ部１ｃの近傍に嵌着されるＬ形の取
付座部２３ａ、２４ａと、このＬ形取付座部２３ａ、２
４ａの１辺部から延在する梁接合部２３ｂ、２４ｂを有
する。一方の分割ダイアフラム２３はそのＬ形取付座部
２３ａを角形鋼管柱１の１柱面１ａの幅方向略半分の部
所と、この１柱面１ａに隣接する別の１柱面１ａの幅方
向略半分の部所に溶接、例えば図１２の部分断面図Ａ、
Ｂに示すように隅肉溶接され、また、Ｌ形取付座部２３
ａのコーナ凹面と角形鋼管柱１のコーナ部１ｃは図１２
の部分断面図Ｃに示すように溶接されないで分離され
る。

【００１９】また、他方の分割ダイアフラム２４も角形
鋼管柱１に一方の分割ダイアフラム２３と同一高さで溶
接される。左右２枚の分割ダイアフラム２３，２４を角
形鋼管柱１に同一高さで水平に溶接したとき、両分割ダ
イアフラム２３，２４の互いに対向する分割面部分２３
ｃ、２４ｃの間に所定幅のスリット間隔ｇを積極的に形
成して、各分割ダイアフラム同士を直接には溶接接合し
ない。スリット間隔ｇの先端部分に連結板３０の端部が
嵌着されて溶接で固定される。この連結板３０の固定で
上下一対の外ダイアフラム２２の先端部が補強され、鋼
管柱運搬時に外ダイアフラム２２に外力が作用しても変
形し難くなって、鋼管柱運搬の作業性が良くなる。

【００２０】上下一対の外ダイアフラム２２の各分割ダ
イアフラム２３，２４の先端と鉄骨梁３のフランジ３ｂ
の先端を突き合わせて、この両先端部を図１に示すよう
に上下一対の継手板４１と複数本の高力ボルト５０で締
結して連結し、さらに、鉄骨梁３のウェブ３ａの先端部
と連結板３０を突き合わせて左右一対のウェブ継手板６
１と複数本の高力ボルト７０で連結する。継手板４１は
鉄骨梁３のフランジ３ｂの曲げモーメントに対する補強
板を兼ねる略矩形のカバープレート鋼板で、片面が左右
一対の各分割ダイアフラム２３，２４の対応する接合面
と面接触接合する。

【００２１】なお、図３（Ｂ）に示すように連結板３０
の上下端部を上下一対の外ダイアフラム２２から突出さ
せた場合は、この突出端部の両側に継手板４１の２枚を
配置して、この２枚をそれぞれに外ダイアフラム２２の
分割ダイアフラム２３，２４の先端部にボルト締結す
る。また、図４に示すように連結板３０の上下端部を上
下一対の外ダイアフラム２２から突出させないようにし
た場合は、図５に示すように継手板４１の１枚を各分割
ダイアフラム２３，２４の先端部にボルト締結するよう
にすればよい。

【００２２】左右一対の分割ダイアフラム２３，２４を
特に区別しない場合において外ダイアフラム２２と称す
ると、図１（Ａ）の部分拡大図Ｃに示すように、継手板
４１の片面の接合面ｍと外ダイアフラム２２の接合面ｎ
の硬度を相違させて、少なくとも高硬度の接合面をショ
ットブラスト法等で粗面ｓに形成した状態で、両接合面
ｍ、ｎ同士を面接触させ、接触させた面同士を高力ボル
ト５０で強圧して締結接合させる。共に鋼板の外ダイア
フラム２２と継手板４１は、通常において継手板４１が
ダイアフラム鋼板より高い硬度の鋼板製品であることか
ら、高硬度の継手板４１の接合面ｍを粗面ｓに加工す
る。この粗面加工方法は、ショットブラスト法が設備的
有利に行え、量産性良く行えることから望ましい。高硬
度の継手板４１の粗面ｓを低硬度の外ダイアフラム２２
の接合面ｎに高力ボルト５０で締め付けると、高硬度粗
面ｓの凹凸が低硬度接合面ｎに食い込んで、両接合面
ｍ、ｎの剪断方向の接合強度が増大する。この接合強度
の確保と高力ボルト５０の締付力による接合強度の確保
で、外ダイアフラム２２と継手板４１の接合強度が常に
高く安定して確保されて、外ダイアフラム２２と鉄骨梁
３の接合強度が確実かつ容易に高硬度範囲内に現場設定
される。また、かかる継手板１と外ダイアフラム２２の
両接合面ｍ、ｎの高摩擦接合による接合強度の増大で、
外ダイアフラム２２の外形サイズの縮小ないしボルト締
め本数の削減が可能となる。なお、継手板４１と外ダイ
アフラム２２の両接合面ｍ、ｎの硬度に大差が無いよう
な場合においては、両接合面ｍ、ｎを粗面処理して両面
を高摩擦接合させるようにしても、十分に接合強度の改
善が可能である。

【００２３】以上の左右一対の分割ダイアフラム２３，
２４の先端部にＨ形鋼の鉄骨梁３を接合したとき、鉄骨
梁３から分割ダイアフラム２３，２４に加わる梁荷重の
曲げモーメント、剪断力がＬ形取付座部２３ａ、２４ａ
を介して荷重方向と平行な角形鋼管柱１の柱面１ａに加
わる。この梁荷重方向と平行な柱面１ａに加わる剪断力
に対する強度、耐荷重性は、Ｌ形取付座部２３ａ、２４
ａを柱面１ａに隅肉溶接することで高度に安定して、常
に高耐荷重性が確保される。また、Ｌ形取付座部２３
ａ、２４ａを梁荷重方向と平行な方向の柱面１ａの幅方
向略半分の部所にだけ隅肉溶接することで、十分な高耐
荷重性が確保され、また、Ｌ形取付座部２３ａ、２４ｂ
を１つの柱面１ａの幅方向略半分の長さだけにすること
で、柱面１ａに外ダイアフラムの無い空スペースが確保
される。また、Ｌ形取付座部２３ａ、２４ａのコーナ凹
面を角形鋼管柱１のコーナ部１ｃに溶接せずに分離させ
ることで、梁荷重がコーナ部１ｃに加わらず、柱コーナ
部の荷重集中に伴う亀裂発生等の破損が未然に回避され
て、柱ダイアフラム間の溶接箇所の強度が安定する。

【００２４】また、１本の鉄骨梁３に接合される外ダイ
アフラム２２を２分割形にすると、鋼管柱１の外面の外
ダイアフラ２２と反対側の約半分の領域は外ダイアフラ
ム等の張り出し部材の無い平坦な空スペースを確保した
柱面となるため、この鋼管柱１に外ダイアフラム２２を
工場溶接して運搬する際に上記空スペースを利用するこ
とで鋼管柱運搬の効率が良くなる。また、外ダイアフラ
ム２２の板厚を大きくしてサイズの縮小を図れば、尚更
に運搬効率が良くなる。さらに、１本の鉄骨梁３を接合
するための分割形外ダイアフラム２２が角形鋼管柱１の
外周の半周部分にだけ形成されることになって、その全
体サイズの縮小、材料の低減が可能となる。また、２分
割された分割ダイアフラム２３，２４を所定のスリット
間隔ｇで対向するようにして角形鋼管柱１に嵌着するよ
うにすることで、分割ダイアフラム２３，２４の内周と
角形鋼管柱１の外周の多少の相対寸法誤差がスリット間
隔ｇで吸収されて、角形鋼管柱１の外周に一対の分割ダ
イアフラム２３，２４をがた付き無く嵌着し溶接するこ
とが容易になる。

【００２５】次に、本発明の各種変形例を説明する。

【００２６】図６に示される実施形態の鉄骨接合構造
は、コンクリート充填形の角形鋼管柱１に同一高さで直
交方向に２本の鉄骨梁３、３を接合するもので、この場
合の外ダイアフラム２２は、図１３に示すような形状の
３枚の分割ダイアフラム２３，２４，２５に分割され
る。３枚の内の２枚の分割ダイアフラム２３，２４は図
３と同一形状であり、残りの１枚は２枚の分割ダイアフ
ラム２３，２４を背中合わせ的に一体化したものに相当
する。この１枚の分割ダイアフラム２５が角形鋼管柱１
の１つのコーナ部１ｃに水平に嵌着されて部分的に隅肉
溶接され、その両側に水平に他の分割ダイアフラム２
３，２４が隅肉溶接される。一方の分割ダイアフラム２
３の先端部とこの先端部と対向する分割ダイアフラム２
５の一方の先端部が１本の鉄骨梁３に継手板４１で接合
される。他方の分割ダイアフラム２４の先端部とこの先
端部と対向する分割ダイアフラム２５の他方の先端部が
別の１本の鉄骨梁３に継手板４１で接合される。このよ
うな鉄骨梁接合の具体的構造が図８に示される。

【００２７】図７に示される実施形態の鉄骨接合構造
は、コンクリート充填形の角形鋼管柱１に同一高さで３
本の鉄骨梁３、…を直交３方向に接合するもので、この
場合の外ダイアフラム２２は同一形状の２枚の分割ダイ
アフラム２３，２４と、別の同一形状の２枚の分割ダイ
アフラム２５、２５の計４枚に分割される。４枚の内の
２枚の分割ダイアフラム２３，２４は図２と同一形状で
あり、残りの２枚の分割ダイアフラム２５，２５は図６
の分割ダイアフラム２５と同一形状である。この２枚の
分割ダイアフラム２５、２５が角形鋼管柱１の１つの柱
面１ａの両側の２コーナ部１ｃに水平に嵌着されて部分
的に隅肉溶接され、角形鋼管柱１の残りの２コーナ部１
ｃに２枚の分割ダイアフラム２３，２４が嵌着されて部
分的に隅肉溶接される。２枚の分割ダイアフラム２３、
２４の先端部とこの各先端部と対向する２枚の分割ダイ
アフラム２５、２５の外側先端部に鉄骨梁３の１本ずつ
が継手板４１で接合され、２枚の分割ダイアフラム２
５，２５の内側先端部に別の１本の鉄骨梁３が継手板４
１で接合される。このような鉄骨梁接合の具体的構造が
図９に示される。

【００２８】図１０（Ａ）、（Ｂ）に示される実施形態
の鉄骨接合構造は、コンクリート充填形の角形鋼管柱１
に同一高さで４本の鉄骨梁３、…を直交４方向に接合す
るもので、この場合の外ダイアフラム２２は同一形状の
４枚の分割ダイアフラム２５，…に分割される。４枚の
各分割ダイアフラム２５，…は、図６と図７の分割ダイ
アフラム２５と同一形状である。この４枚の分割ダイア
フラム２５、…が角形鋼管柱１の４つのコーナ部に水平
に嵌着されて部分的に隅肉溶接される。４枚の分割ダイ
アフラム２５，…の隣接する２枚の各先端部に計４本の
鉄骨梁３、…が継手板４１，…で接合される。このよう
な鉄骨梁接合の具体的構造が図１１（Ａ）、（Ｂ）に示
される。

【００２９】図１４と図１５に示される実施形態の鉄骨
接合構造は、コンクリート充填形の角形鋼管柱１に鉄骨
梁３を偏心させて接合するものである。

【００３０】図１４は１本の鉄骨梁３を接合する１つの
外ダイアフラム２２を、幅狭の分割ダイアフラム２３’
と幅広の分割ダイアフラム２４’の２枚に分割して構成
される。角形鋼管柱１の１つの柱面１ａに同一高さで幅
狭の分割ダイアフラム２３’と幅広の分割ダイアフラム
２４’を溶接し、両者の間で形成されるスリット間隔ｇ
を柱面１ａの中心線から幅狭分割ダイアフラム２３’側
にずらして、このスリット間隔ｇに固定された連結板３
０を１本の鉄骨梁３の中心のウェブに連結することで、
角形鋼管柱１に鉄骨梁３を偏心させて接合する。この場
合、各分割ダイアフラム２３’、２４’の先端部と１本
の鉄骨梁３を接合する継手板４１は図５と同様の１枚鋼
板にして、この１枚鋼板で幅狭の分割ダイアフラム２
３’の幅を狭くすることで生じる強度低下分を補うよう
にすることが望ましい。

【００３１】図１５は角形鋼管柱１に２本の鉄骨梁３，
３を直交させて接合する場合で、この場合の外ダイアフ
ラム２２は３枚の分割ダイアフラム２３’、２３’、２
５’に分割される。２枚の分割ダイアフラム２３’、２
３’は図１４の幅狭の分割ダイアフラム２３’と同一形
状であり、残り１枚の分割ダイアフラム２５’は図１４
の幅広の分割ダイアフラム２４’の２枚を背中合わせ的
に一体化したものに相当する。この１枚の分割ダイアフ
ラム２５’が角形鋼管柱１の１コーナ部１ｃに嵌着して
部分的に隅肉溶接され、その両側に２枚の分割ダイアフ
ラム２３’、２３’が配置されて、２本の直交する鉄骨
梁３，３の各々が継手板４１，４１で角形鋼管柱１に偏
心して接合される。この場合も継手鋼板４１は幅狭の分
割ダイアフラム２３’の補強板を兼ねる１枚鋼板が望ま
しい。

【００３２】以上の各実施形態は、１本の鉄骨梁に接合
される外ダイアフラム先端部を２分割形にしたもので説
明したが、非分割形先端部の外ダイアフラムであっても
本発明の適用は有効である。また、鉄骨梁はＨ形鋼の単
一梁構造で説明したが、複梁や組立梁であってもよい。
また、本発明は角形鋼管柱の他、円形鋼管柱にも適用可
能であることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、外ダイアフラムを有す
るコンクリート充填形鋼管柱の上下２本を、それぞれの
開口端をスチフナーリングの両面中央部分に突き合せ溶
接して連結一体化したので、上下２本の鋼管柱の連結部
分にコンクリートを充填するとスチフナーリングの鋼管
柱の開口端より内方に突出する内径端部がコンクリート
に食い込んで、コンクリートを２本の鋼管柱に強固に拘
束することになり、この拘束力でコンクリート充填形鋼
管柱自体の管壁強度が増大し、鋼管柱と外ダイアフラム
の間の応力伝達性が改善されて、全体の鉄骨接合強度が
増大する。また、かかる鉄骨接合強度の増大で、コンク
リート充填形鋼管柱の管壁厚の低減、外ダイアフラムの
小形軽量化が図れる。

【００３４】また、コンクリート充填形鋼管柱に角形鋼
管柱を使用して、この角形鋼管柱の柱面に固定される外
ダイアフラムの１本の鉄骨梁を接合する先端部を、角形
鋼管柱の１つの柱面からこの柱面の幅方向に２分割され
た一対の分割ダイアフラムの各先端部で構成すること
で、外ダイアフラムの尚更の小形軽量化が図れ、外ダイ
アフラムを工場溶接してコンクリートを充填していない
状態でのコンクリート充填形鋼管柱の運搬、建造等に便
宜が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施形態を示す部分断
面を含む側面図、（Ｂ）はＴ１−Ｔ１線に沿う断面図。

【図２】図１の実施形態の平面図。

【図３】（Ａ）は図１の実施形態の部分平面図、（Ｂ）
はその側面図。

【図４】図３（Ｂ）の実施形態の部分変形例を示す側面
図。

【図５】図４の接合構造に鉄骨梁を接合したときの平面
図。

【図６】本発明の第２の実施形態を示す部分平面図。

【図７】本発明の第３の実施形態を示す部分平面図。

【図８】図６の接合構造に鉄骨梁を接合したときの平面
図。

【図９】図７の接合構造に鉄骨梁を接合したときの平面
図。

【図１０】（Ａ）は本発明の第４の実施形態を示す部分
平面図、（Ｂ）はその側面図。

【図１１】（Ａ）は図１０の接合構造に鉄骨梁を接合し
たときの平面図、（Ｂ）はその側面図。

【図１２】図１の接合構造における分割形外ダイアフラ
ムの部分拡大断面図を含む分解平面図。

【図１３】図６の接合構造における分割形外ダイアフラ
ムの分解平面図。

【図１４】本発明の第５の実施形態を示す部分平面図。

【図１５】本発明の第６の実施形態を示す部分平面図。

【図１６】（Ａ）は従来の外ダイアフラム方式の柱梁接
合構造の平面図、（Ｂ）はそのｂ−ｂ線矢視側面図、
（Ｃ）は局部座屈した柱の断面図。

【図１７】（Ａ）は従来のコンクリート充填形の鉄骨建
造構造の部分断面を含む側面図、（Ｂ）はＴ２−Ｔ２線
に沿う拡大断面図。

【符号の説明】

１コンクリート充填形鋼管柱１ａ柱面ｐ開口上端ｑ開口下端３鉄骨梁３ｂフランジ６コンクリート１０スチフナーリング１０ａ内径端部２２外ダイアフラム２３，２４，２５分割ダイアフラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松尾隆一兵庫県西宮市津門西口町２−26 株式会社新井組内 (72)発明者越智健之熊本市龍田町弓削947−６Ｆターム(参考） 2E125 AA04 AA14 AB01 AB12 AC01 AC15 AC16 AG03 AG04 AG12 AG49 AG57 BB01 BB09 BB22 BB29 BB31 BB34 BC09 BD01 BE08 BF08 CA05 CA06 EA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下に直管状に連結された複数本のコン
クリート充填形鋼管柱の柱面に直交させて固定された外
ダイアフラムに鉄骨梁を接合した鉄骨建造構造であっ
て、前記上下に連結された下段のコンクリート充填形鋼
管柱の開口上端とこの開口上端と同一開口サイズの上段
のコンクリート充填形鋼管柱の開口下端を、前記開口サ
イズより内径が小さく外径が大きなリング状平鋼板のス
チフナーリングを介して突き合せ溶接して、上下段の鋼
管柱内に突出する前記スチフナーリングの内径端部で上
下段の鋼管柱に充填したコンクリートを拘束したことを
特徴とする鉄骨建造構造。
【請求項２】上記鋼管柱が角形鋼管柱で、この角形鋼
管柱の柱面に固定される外ダイアフラムの１本の鉄骨梁
を接合する先端部が、同角形鋼管柱の１つの柱面からこ
の柱面の幅方向に２分割された一対の分割ダイアフラム
の各先端部で構成され、この一対の分割ダイアフラムの
各先端部に１本の鉄骨梁を接合したことを特徴とする請
求項１記載の鉄骨建造構造。
【請求項３】上記鋼管柱が円形鋼管柱で、この円形鋼
管柱の柱面に固定される外ダイアフラムの１本の鉄骨梁
を接合する先端部が、同円形鋼管柱の１つの柱面からこ
の柱面の幅方向に２分割された一対の分割ダイアフラム
の各先端部で構成され、この一対の分割ダイアフラムの
各先端部に１本の鉄骨梁を接合したことを特徴とする請
求項１記載の鉄骨建造構造。