专利名称：钢架建筑及柱和梁的接合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢架建筑及柱和梁的接合结构。
背景技术：
专利2992580、专利2992581公开了柱和梁使用型钢并接合这些柱和梁建成钢架建筑的技术方案。然而，现有技术中没有公开柱和梁使用相同剖面的型钢的技术方案，使用的型钢的品种多，建筑成本高。并且不能将设置于构成以梁为主的接合部分的梁的剖面内的加强部件和设置于构成以柱为主的接合部分的梁的剖面内的加强部件相同部件化，使用的加强部件的品种多，建筑成本高。
特开平11-324129公开有采用干式接合结构的技术，即通过在以梁为主的接合部分将加强部件螺栓结合在梁的剖面内，将柱的端部螺栓结合在加强部件上，从而不使用焊接。然而，现有技术中没有公开在以柱为主的接合部分中采用不使用焊接的干式接合结构。因此，在以柱为主的接合部分中在柱上焊接水平加强板，并在这些加强板上接合梁的端部，由焊接的热影响造成柱的弯曲，并且为了焊接加强板而需要组装夹具等专用设备。
发明内容
本发明的课题在于，在柱和梁使用型钢的钢架建筑中，减少使用的型钢的品种。
本发明的另一课题在于，在柱和梁使用型钢的钢架建筑中，减少柱和梁的接合部分使用的加强部件的品种。
本发明的再一课题在于，在以柱为主的接合部分中采用不进行焊接的干式接合结构。
本发明提供一种柱和梁使用型钢的钢架建筑，其中，柱和梁使用相同剖面的型钢，具有在上述梁上接合柱的端部的以梁为主接合部分和在上述柱上接合梁的端部的以柱为主接合部分，并且设置于构成以梁为主的接合部分的梁的剖面内的加强部件和设置于构成以柱为主的接合部分的柱的剖面内的加强部件使用相同部件。
另外，本发明提供一种柱上接合梁的端部的以柱为主的接合结构中，在柱的剖面内螺栓接合加强部件并在加强部件上螺栓接合梁的端部。
图1表示钢架建筑的一例，图1(A)是侧面图，图1(B)是表示柱和梁的型钢的剖面图；图2表示以梁为主的接合部分和以柱为主的接合部分通用的加强部件，图2(A)是正面图，图2(B)是平面图；图3是表示以梁为主的接合部分的立体图；图4是表示以梁为主的接合部分的正面图；图5是沿图4的V-V线的剖面图；图6是沿图4的VI-VI线的剖面图；图7是沿图4的VII-VII线的剖面图；图8是沿图4的VIII-VIII线的剖面图；图9是表示以柱为主的接合部分的立体图；图10是表示以柱为主的接合部分的正面图；图11是沿图10的XI-XI线的剖面图；图12是沿图10的XII-XII线的剖面图；图13是沿图10的XIII-XIII线的剖面图；图14是沿图10的XIV-XIV线的剖面图。
具体实施例方式
如图1所示，在钢架建筑1中，柱10和梁20使用H型钢，通过柱10和梁20的接合，构成为了具有车库2A而增高了各层的地面高度的高地面部2和使各层的地面高度为标准高度的标准地面部3。
钢架建筑1中，在高地面部2的梁高水平和标准地面部3的梁高水平产生阶梯差的状态下，在结构上使高地面部2和标准地面部3一体化。并且，在高地面部2和标准地面部3各自的内部，将柱10的上端部或下端部与梁20的接合部分A作为将柱10的端部接合在梁20上的以梁为主的接合部分A。而在标准地面部3对高地面部2的接合部中，因为若柱10与梁20的接合部分B为以梁为主时会由梁20分断柱10，成本增加，故做成在柱10的侧部接合梁20端部的以柱为主的接合部分B。
这时，钢架建筑1在柱10和梁20上使用了相同剖面的H型钢。例如如图1(B)所示，设该H型钢的剖面的高度为300mm、宽度为150mm，腹板厚度为tw、凸缘厚度为tf(准备了多种tw、tf数据)。
因为钢架建筑1的柱10和梁20使用相同剖面的H型钢，故设置于构成以梁为主的接合部分A的梁20剖面内的加强部件30和设置于构成以柱为主的接合部分B的柱10剖面内的加强部件30可使用相同部件。
加强部件30在以梁为主的接合部分A的梁20的剖面内分别填装在H型钢的腹板w两侧使用，同时在以柱为主的接合部分B的柱10的剖面内分别填装在H型钢的腹板w两侧使用。
如图2所示，加强部件30具有两端各两个的端板31、32；作为连接两端板31、32的连接部件的中央的槽型板33；两侧的加强板34、35。槽型板33在其腹板具有X形的加强筋33A，在一端侧的两侧部(凸缘)上分别焊接左右端板31的内侧面，在另一端侧的两侧部(凸缘)上分别焊接左右端板32的内侧面。加强板34在一端侧的侧部焊接左侧端板31的外侧面，在另一端侧的侧部焊接左侧端板32的外侧面。加强板35在一端侧的侧部焊接右侧端板31的外侧面，在另一端的侧部焊接右侧端板32的外侧面。这时，在左右端板31上各设置一个螺栓插通孔31A，在左右端板32上各设置一个螺栓插通孔32A。
以下说明使用加强部件30的以梁为主的接合部分A和以柱为主的接合部分B的接合结构。
以梁为主的接合部分A(图3～图8)在梁20的纵向分别在构成以梁为主的接合部分A的部分中梁20的腹板w两侧，在上下凸缘中一侧的凸缘f1上各设置两个螺栓安装孔21(对应于加强部件30的左右端板31的螺栓插通孔31A)，在上下凸缘中另一侧的凸缘f2上各设置两个螺栓安装孔22(对应于加强部件30的左右端板32的螺栓插通孔32A)。另外，可以在预先设定于梁20的纵向上的多个以梁为主的接合部分A的预定部上分别设置螺栓安装孔21、22，从这些多个预定部中选择一个作为本次以梁为主的接合部分A而使用。
在构成以梁为主的接合部分A的柱10的端部(上端部或下端部)焊接端板11。在端板11上，在柱10的腹板w的两侧各设置两个螺栓插通孔11A(对应于加强部件30的左右端板31的螺栓插通孔31A)。在端板11上，在各螺栓插通孔11A的周边竖立设置有L形板12。L形板12形成L形剖面并将其一端部焊接在端板11上，同时将一侧部焊接在柱10的腹板w上，另一侧部焊接在柱10的凸缘f的外缘部，围在柱10的腹板w和凸缘f之间的螺栓插入空间(螺栓51插入用空间)在另一端部开口。
以如下顺序构成以梁为主的接合部分A。
(1)在梁20中构成以梁为主的接合部分A的部分，在梁20的腹板w的两侧各填装一个加强部件30。各加强部件30的槽型板33的腹板以分别添设在梁20的腹板w两侧的方式填装。加强部件30的两端板31、32添设在梁20的两凸缘f1、f2上。
(2)将柱10的端板11抵接在梁20的一个凸缘f1上。将高强度螺栓51插入柱10的端板11的螺栓插通孔11A和梁20的一个凸缘f1的螺栓安装孔21以及加强部件30的端板31的螺栓插通孔31A中，并由螺纹接合在高强度螺栓51上的螺母51A，将柱10的端板11和梁20的凸缘f1以及加强部件30的端板32连结紧固。
(3)在梁20的另一个凸缘f2和加强板30的端板32的螺栓插通孔32A中插通高强度螺栓52，并由螺纹接合在高强度螺栓52上的螺母52A，将梁20的凸缘f2和加强部件30的端板32连结紧固。
高强度螺栓51的紧固力设定为不会因作用在以梁为主的接合部分A的力矩而使柱10的端板11从梁20的凸缘f1分开。
以柱为主的接合部分B(图9～14)分别在柱10的纵向构成以柱为主的接合部分B的部分中柱10的腹板w两侧，在左右凸缘中一侧的凸缘f1上各设置两个螺栓安装孔13(对应于加强部件30的左右端板31的螺栓插通孔31A)，在左右凸缘中另一侧的凸缘f2上各设置两个螺栓安装孔14(对应于加强部件30的左右端板32的螺栓插通孔32A)。另外，可以在预先设定于柱10的纵向上的多个以柱为主的接合部分B的预定部上分别设置螺栓安装孔13、14，从这些多个预定部中选择一个作为本次以柱为主的接合部分B而使用。
在构成以柱为主的接合部分B的梁20的端部(左端部或右端部)焊接端板23。在端板23上，在梁20的腹板w的两侧各设置两个螺栓插通孔23A(对应于加强部件30的左右端板31的螺栓插通孔31A)。在端板23上，在各螺栓插通孔23A的周边竖立设置有L形板24。L形板24形成L形剖面并将其一端部焊接在端板23上，同时将一侧部焊接在梁20的腹板w上，另一侧部焊接在梁20的凸缘f的外缘部，使围在梁20的腹板w和凸缘f之间的螺栓插入空间(螺栓53插入用空间)在另一端部开口。
以如下顺序构成以柱为主的接合部分B。
(1)在柱10中构成以柱为主的接合部分B的部分，在柱10的腹板w的两侧各填装一个加强部件30。各加强部件30的槽型板33的腹板以分别添设在柱10的腹板w两侧的方式填装。加强部件30的两端板31、32添设在柱10的两凸缘f1、f2上。
(2)将梁20的端板23抵接在柱10的一个凸缘f1上。将高强度螺栓53插入梁20的端板23的螺栓插通孔23A和柱10的一个凸缘f1的螺栓安装孔13以及加强部件30的端板31的螺栓插通孔31A中，并由螺纹接合在高强度螺栓53上的螺母53A，将梁20的端板23和柱10的凸缘f1以及加强部件30的端板31连结紧固。
(3)在柱10的另一个凸缘f2和加强板30的端板32的螺栓插通孔32A中插通高强度螺栓54，并由螺纹接合在高强度螺栓54上的螺母54A，将柱10的凸缘f2和加强部件30的端板32连结紧固。
高强度螺栓53的紧固力设定为不会因作用在以柱为主的接合部分B的力矩而使梁20的端板23从柱10的凸缘f1分开。
根据本实施例，具有以下作用。
①构成钢架建筑1的柱10和梁20使用相同剖面的H型钢。因此，可降低使用的H型钢的品种数量，降低建筑成本。
②因为使构成柱10和梁20的H型钢的剖面相同，故设置于构成以梁为主的接合部分A的梁20的剖面内的加强部件30和设置于构成以柱为主的接合部分B的柱10的剖面内的加强部件30可使用同一部件。因此，可降低使用的加强部件30的品种数量，降低建筑成本。
③在以梁为主的接合部分A上，通过将加强部件30螺栓接合在梁20的剖面内并将柱10的端部螺栓接合在加强部件30上，可采用不进行焊接的干式接合结构。由此，可不产生由焊接的热影响引起的梁20的弯曲而简单地构成以梁为主的接合部分A并可在每一层上自由选择柱10的位置，自由进行各层的空间布置，在建成后也可改变柱10的位置和窗户的宽度。并且，不需要通柱可使柱10短尺，并可用小型卡车和微型修理车进行施工，在挨着狭窄道路的地段和狭窄地段也可以进行建筑。
④在以柱为主的接合部分B中，通过将加强部件30螺栓接合在柱10的剖面内，并将加强部件30螺栓接合在梁20的端部，可采用不进行焊接的干式接合结构。由此，可不产生由焊接的热影响引起的柱的弯曲而简单地构成以柱为主的接合部分B并可在每一层上自由选择梁20的位置，自由进行各层的空间布置，在建成后也可改变梁20的位置和窗户的高度。并且，不需要通梁可使梁20短尺寸化，并可用小型卡车和微型修理车进行施工，在挨着狭窄道路的地段和狭窄地段也可以进行建筑。
⑤加强部件30由两端的端板31和32、连接两端板31和32的连接部件(槽型板33和加强板34、35)构成为箱型，加强部件30自身也具有高刚性。因此，在柱10的两凸缘f1、f2添设加强部件30的两端的端板31、32并进行螺栓接合而构成的梁20的接合部可确保高的接合部分强度。
以上，根据附图详细说明了本发明的实施例，但本发明的具体结构并不限于该实施例，只要在不超出本发明要旨的范围内都可进行设计的变更等。例如，柱和梁不限于H型钢，可使用C形钢等其他型钢。另外，也可以由其他方式构成加强部件。
根据本发明，在柱和梁使用型钢的钢架建筑中，可减少使用的型钢的品种数量。并且，根据本发明，在柱和梁使用型钢的钢架建筑中，可降低柱和梁的接合部分使用的加强部件的品种数量。另外，根据本发明，在以柱为主的接合部分中，可采用不进行焊接的干式接合结构。
权利要求
1.一种钢架建筑，其柱和梁使用型钢，其特征在于，其柱和梁使用相同剖面的型钢，具有将柱的端部接合在所述梁上的以梁为主的接合部分和将梁的端部接合在所述柱上的以柱为主的接合部分，设于构成以梁为主的接合部分的梁的剖面内的加强部件和设于构成以柱为主的接合部分的柱的剖面内的加强部件使用相同的部件。
2.如权利要求1所述的钢架建筑，其特征在于，在所述以梁为主的接合部分中，将加强部件螺栓接合在梁的剖面内，将柱的端部螺栓接合在加强部件上，在所述以柱为主的接合部分中，将加强部件螺栓接合在柱的剖面内，将梁的端部螺栓接合在加强部件上。
3.一种柱和梁的接合结构，其是一种在柱上接合梁的端部的以柱为主的接合结构，其特征在于，将加强部件螺栓接合在柱的剖面内，将梁的端部螺栓接合在加强部件上。
4.如权利要求3所述的柱和梁的接合结构，其特征在于，所述加强部件由两端的端板和连接两端板的连接部件构成，将一端侧的端板螺栓接合在柱的一个凸缘上，将另一侧的端板螺栓接合在柱的另一个凸缘上。
5.如权利要求4所述的柱和梁的接合结构，其特征在于，所述连接部件由中央的槽型板和左右两侧的加强板构成，槽型板在其一端侧的两侧部分别焊接左右端板的内侧面，在另一端侧的两侧部分别焊接左右端板的内侧面，左侧的加强板在一端侧的侧部焊接左侧端板的外侧面，在另一端侧的侧部焊接左侧端板的外侧面，右侧的加强板在其一端侧的侧部焊接右侧端板的外侧面，在另一端侧的侧部焊接右侧端板的外侧面。
6.如权利要求4所述的柱和梁的接合结构，其特征在于，槽型板具有X形的加强筋。
7.如权利要求1所述的钢架建筑，其特征在于，在预先设定于所述梁或柱的纵向上的多个以梁为主或以柱为主的接合部分的各预定部上，预先设置螺栓安装孔，从这些多个预定部中选择一个作为本次以梁为主或以柱为主的接合部分而使用。
全文摘要
本发明公开了一种钢架建筑及柱和梁的接合结构，在柱(10)和梁(20)使用型钢的钢架建筑(1)中，柱(10)和梁(20)使用相同剖面的型钢，具有在所述梁(20)上接合柱(10)的端部的以梁为主的接合部分(A)和在所述柱(10)上接合梁(20)的端部的以柱为主的接合部分(B)，设置于构成以梁为主的接合部分(A)的梁(20)的剖面内的加强部件(30)和设置于构成以柱为主的接合部分(B)的柱(10)的剖面内的加强部件(30)使用相同的部件。
文档编号E04B1/24GK1659343SQ0381280
公开日2005年8月24日 申请日期2003年3月18日 优先权日2002年6月5日
发明者伊理知香, 大西克则 申请人:积水化学工业株式会社