[发明专利]柱梁接合部结构

说明书

技术领域

本发明涉及柱梁接合部结构，该柱梁接合部结构在钢骨结构物中，将由于板区的空腔或弧形缺口而不能或不足以分担施加在梁上的弯矩的梁腹，以梁端部凸缘的强化来弥补而强化梁端部，从而降低梁高度。

背景技术

建筑钢骨结构物的柱梁接合部结构在使用矩形截面柱的贯穿隔板形式的情况下，如图1所示，由柱5、梁4、板2以及贯通柱5和板2的隔板1构成，梁凸缘4F焊接7于从柱5突出的隔板1上，梁腹3焊接3W于板2上。该隔板还存在如下形式，即，不是使用柱贯通，而是使用内插于柱内的隔板的内隔板形式。在该情况下，梁凸缘4F及梁腹3都焊接于板2上。如图2所示，在贯穿隔板形式的情况下的柱梁接合部的截面，通常设有弧形缺口11，以使板2、隔板1的焊接线6、梁凸缘、隔板的安装焊接线7不交叉。另外，通常对于全部焊接，通过装配焊接8来安装垫板10。另外，如图3所示，作为无弧形缺口法，还存在不用弧形缺口来焊接柱梁接合部的形式。另外，如图4所示，还存在如下方法：以无弧形缺口法将隔板1不突出于柱的外面而是止于柱的外面，并在该隔板的端部接合梁凸缘。

另外，如专利文献1所述，存在如下方法：将隔板做成柱贯通型的贯穿隔板方式，去掉隔板从柱的突出，将隔板和柱的焊接及隔板和梁凸缘的焊接叠加而使焊接部成为一体化。

另外，如专利文献2所述，提出了使用垫板兼用的盖板的柱和梁的焊接接合部结构的申请。该专利文献2对柱和梁凸缘的带有弧形缺口的对焊接合部进行了加强。其结构为：将该盖板与梁凸缘拼接并以角焊固定，在盖板的钢骨柱侧的端部设置坡口，通过梁凸缘四周对焊，在钢骨柱的侧板上固定盖板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-264709号公报

专利文献2：特开2000-110237号公报

本发明所要解决的课题

如图4所示，在现有施工方法中，在利用板2支撑梁弯矩M的情况下，梁端部的力矩13随着从梁4的中立位置分离而变大，并在梁凸缘位置成为最大，但是在板区2Z为空腔的情况下，就涉及梁的弯矩而言，板2发生面外变形12，在弹性区域中在梁腹位置变小，不能期待弯矩13N的承担。另外，如图11所示，在板区2Z与梁腹螺栓接合的情况下，涉及梁的弯矩不能期待梁腹承担。为此，由于梁端的截面模量除了梁腹之外成为仅是凸缘的截面模量，因此梁端比其中央部强度低，因此，使用比用梁的整个截面承担弯矩还大的尺寸的梁，钢骨重量增加。

若存在用于防止焊接的烧穿的垫板，则在垫板和梁凸缘及垫板和隔板之间产生间隙，发生应力集中，造成强度的降低，且阻碍从背面进行的超声波探伤试验。梁、隔板之间的修补焊接可以使用在H形钢梁外面安装盖板的方法，该方法用于在梁凸缘和隔板存在交错的情况下的焊接接头的加强，而就涉及梁的弯矩而言，板2产生面外变形12，在弹性区域不能期待梁腹承担。另外，使主体梁凸缘的超声波探伤检查变得困难。

若使用将梁托架和中央梁一体化的无托架方法，预先在柱侧安装垫板，则在使作为柱之间的距离的跨度按照设计图保持一定值的状态下，梁腹成为阻碍而不能在柱上安装梁。

若只是使隔板板厚变大而使该部分与梁腹焊接，则只有梁腹厚度部分起到弯矩承担效果。在该情况下，通过其重量增加，使隔板变厚的效果减小。

另外，在专利文献1中，去掉隔板从柱的突出，缓解其应力集中，并且去掉弧形缺口，缓解其应力集中。但是，就涉及梁的弯矩而言，板2发生面外变形12，在弹性区域不能期待梁腹承担。

另外，在专利文献2中，用于在存在梁凸缘和隔板的焊接接合部弧形缺口的情况下的焊接接头的加强，而就涉及梁的弯矩而言，板2产生面外变形12，在弹性区域不能期待梁腹承担。在专利文献2中，使用垫板兼用的盖板，为了兼任两者，在中央具有用于夹入梁腹的缝隙，盖板的形状变复杂而在加工上费工夫。

另外，在专利文献2中，梁凸缘的柱侧焊接是部分焊透或完全焊透的对焊，在部分焊透焊接中由于非熔敷部的应力集中而引起焊接接头的强度降低，在完全焊透的对焊中以刨槽进行铲根，存在刨槽、通过刨槽产生的槽、填上该槽的焊接，伴随有焊接工时的增多和大的焊接变形。

另外，在专利文献2中，由于与梁凸缘拼接而安装的盖板不在隔板的面内延长线上，因此对盖板施加的梁轴方向的力未被隔板支撑。从而，由于隔板只能承担梁凸缘的部分，因此就涉及梁的弯矩而言，柱梁接合部的板产生图4所示的面外变形12，在弹性区域不能期待梁腹承担。