JP2005299138A - ラーメン架構の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡略な構成で効率よく鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備えるラーメン架構を補強することの可能なラーメン架構の補強構造を提供する。
【解決手段】 鉄筋コンクリート造の柱２と鉄骨造の梁３は、柱２を挟んで隣り合う鉄骨造の梁３どうしを連結する梁鉄骨５と、該梁鉄骨５の中央部を複数で囲んで筒状をなし梁３を挟んで上下に位置する鉄筋コンクリート造の柱２の柱鉄筋２ａを貫通させこれを埋設するようにコンクリート２ｂを打設することの可能な塞ぎ板６を備える仕口構造体４を介して接合され、ラーメン架構１を構成する。ラーメン架構１の構面には、構面１ａ内に方杖１０が、ハの字状に対をなして梁３の下面と柱２の側面を連結するように設置されている。方杖１０は、梁３の下面に溶接等の固着手段を介して固着される一方、鉄筋コンクリート造の柱２には、該柱２に備えられた方杖取り合い部材７を介して接合している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラーメン架構の補強構造に関する。

従来より、鉄筋コンクリート造の利点と鉄骨造の利点を活かした架構構造として、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備えたラーメン架構が一般に広く知られている。
このような構成は、鉄骨造のラーメン架構と比較して工費を削減でき、また鉄筋コンクリート造のラーメン架構と比較して施工性が良く工期を大幅に短縮できるものであるにもかかわらず、柱と梁の仕口部が煩雑な構造となるため、工費削減及び工期短縮といった利点を生かしきれていなかった。

そこで、例えば特許文献１に示すように、仕口構成体を仕口部に配置してこれを介して鉄骨造の梁及び鉄筋コンクリート造の柱を取り合う方法が考案された。
仕口構造体は、柱を挟んで隣り合う鉄骨造の梁どうしを連結する梁鉄骨と、該梁鉄骨の中央部を複数で囲んで筒状をなし、その内方に梁を挟んで上下に位置する鉄筋コンクリート造の柱の柱鉄筋を貫通しこれを埋設するようにコンクリートを打設できる塞ぎ板を備える簡略な構成であるため、構造物の広い範囲に適用されている。
特公平０７−１１１７１号公報

しかし、上述する仕口構造体を用いた鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備えたラーメン架構を物流施設等の構造物の架構に適用しようとすると、ラーメン架構に作用する荷重の重量化や階高の増大に伴う応力の増加等に対応すべく剛性を高める必要があり、仕口構造体に係る躯体数量が大幅に増加し、経済性に課題を生じていた。
また、これら増加する応力を負担すべくラーメン架構の構面内にブレースや耐震壁を設置すると、構造物を使用する上での制約が大きくなるため実用性に乏しく、未だ実用化に至っていない。

上記事情に鑑み、本発明は、簡略な構成で効率よく鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備えるラーメン架構を補強することの可能なラーメン架構の補強構造を提供することを目的としている。

請求項１記載のラーメン架構の補強構造は、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備え、該梁と柱の仕口部に、前記梁と同様の断面を有する梁鉄骨を交差状態で一体化して構成された梁鉄骨、及び前記梁鉄骨の梁成と同様の高さを有し該梁鉄骨の交差部分を囲んで筒状をなす複数の塞ぎ板を備える仕口構造体を配置され、該仕口構成体の梁鉄骨の端面に前記梁の端面を接合するとともに、前記塞ぎ板で囲まれた内方に前記柱の主鉄筋を貫通させて配筋しこれをコンクリートで埋設して構築されるラーメン架構の補強構造であって、該ラーメン架構の構面内に方杖が、前記柱の側面と前記梁の下端面とを連結するようにハの字状に対をなして設置されることを特徴としている。

請求項２記載のラーメン架構の補強構造は、前記柱に、その側面と同一平面を形成するように配置される平板状の取り合い板材と、該取り合い板材の裏面に突出するよう固定され、前記柱に埋設される定着金物とを備える方杖取り合い部材を備えられており、前記方杖が、前記柱の側面に設置された前記取り合い板材に接合されることを特徴としている。

請求項１に記載のラーメン架構の補強構造によれば、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備えるラーメン架構の構面内に、方杖が前記柱の側面と前記梁の下端面とを連結するようにハの字状に対をなして設置されるから、前記柱と梁の仕口部が補強されて構面の剛性が高まるため、ラーメン架構に鉛直荷重や地震等の水平荷重等何れの方向の荷重が作用した場合においても、ラーメン架構の変形量を構面内に方杖を設置しない場合と比較して大幅に抑制することが可能となる。

これに伴い、階高の大きい構造物や物流施設や倉庫等、居住施設と比較して使用時の自重が大きくなりやすい構造物にも、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を前記仕口構造体で接合したラーメン架構を適用できるから、該ラーメン架構の特徴である施工性が良く低コストで構築できるといったメリットを、より多くの構造物に享受することが可能となる。

なお、前記方杖は前記ラーメン架構の全ての構面内に設ける必要はないため、少なくとも構造物の外周に位置する構面内及び防火区画部分に位置する構面内等に配置すれば、躯体量を大幅に削減でき、外力が作用した際にもラーメン架構の変形量を低コストで抑制することが可能となる。

請求項２記載のラーメン架構の補強構造によれば、前記方杖は、鉄筋コンクリート造の柱に備えた方杖取り合い部材の取り合い板材を介して柱に接合されるから、鉄骨造の方杖を簡略な構成で確実に鉄筋コンクリート造の柱に接合することが可能となる。

本発明のラーメン架構の補強構造を図１に示す。本発明は、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を、柱を挟んで隣り合う鉄骨造の梁どうしを連結する梁鉄骨と、該梁鉄骨の中央部を複数で囲んで筒状をなし梁を挟んで上下に位置する鉄筋コンクリート造の柱の柱鉄筋を貫通しこれを埋設するようにコンクリートを打設できる塞ぎ板を備える仕口構造体で接合したラーメン架構の構面内に、方杖を設置することで該構面の剛性を高めて外力が作用した際のラーメン架構全体の変形量を抑制し、該ラーメン架構の構造物への適用範囲を拡げるものである。

図１に示すように、ラーメン架構１は、鉄筋コンクリート造の柱２と、隣り合う柱２を架け渡すように配置される梁３と、該梁３と柱２の仕口部に設置される仕口構造体４を備えている。
前記柱２は、鉛直方向に延在する複数の主筋２ａと図示しない帯筋よりなる鉄筋篭をコンクリート２ｂで埋設して構成される鉄筋コンクリート造よりなり、前記梁３は、鉄骨造によりなるもので、両者は前記仕口構造体４を介して接合されている。

前記仕口構造体４は、梁鉄骨５と塞ぎ板６により構成されている。
該梁鉄骨５は、前記柱２を挟んで隣り合う梁３どうしを連結するものであり、該梁３と同様の断面形状を有する鉄骨により構成されている。本実施の形態では、前記梁にＨ形鋼を用いているため、梁鉄骨５にもＨ形鋼を用いているが、その断面形状は必ずしもこれにこだわるものではない。これらは、前記柱２に取り合う全ての梁３と連結できるように複数を同一平面上で交差させ一体成形しており、本実施の形態では、前記柱２に４体の梁３が平面視で十字状に取り合うから、図２に示すように、前記梁鉄骨５も平面視で十字状に一体成形されている。

また、前記塞ぎ板６は、前記梁鉄骨５の交差部を囲うようにして隣り合う梁鉄骨５どうしを架け渡すように複数が設置されており、筒体を形成している。なお、本実施の形態では、前記柱が平面視角型であったため、塞ぎ板６を折り曲げ加工して角筒を構成したが、必ずしもこれにこだわるものではない。

これら仕口構造体４は、図１に示すように、前記柱２に取り合う梁３各々の端面と前記梁鉄骨５の端面とが向かい合うようにして前記柱２と梁３の仕口部に配置されており、前記梁３と梁鉄骨５は、両者に跨るようにスプライスプレート１１を配されて締結手段１２を介して締結されている。
一方、前記梁３及び仕口構造体４を挟んで上下に位置する柱２は、両者に跨るように鉛直状に延在する複数の柱主筋２ａを複数の前記塞ぎ板６に囲まれた内方に配設し、かつこれを埋設するように塞ぎ板６に囲まれた内方にコンクリート２ｂが充填するため、両者は見かけ上では前記仕口構造体４を挟んでいるものの、スムーズに軸力伝達ができる状態で一体的に構築される。
このようにして鉄筋コンクリート造の柱２と鉄骨造の梁３は、仕口部に設置された仕口構造体４を介して接合され、ラーメン架構１を構成する。

上述する構成のラーメン架構１には、構面１ａ内に方杖１０が設置されている。
該方杖１０は鉄骨造により構成されており、図１に示すように前記梁３の下面と前記柱２の側面を連結するように設置され、ハの字状に対をなして配置されている。
これら方杖１０の構面１ａ内への設置構造は何れを用いても良いが、前記梁３が鉄骨造であるため、方杖１０は、梁３の下面に溶接等の固着手段を介して固着されている。一方、前記柱２は、鉄筋コンクリート造であるため、本実施の形態では、該柱２に方杖取り合い部材７を備える構成とし、これに方杖１０を接合している。

該方杖取り合い部材７は、鋼板よりなる取り合い板８と鋼性の定着金物９により構成されており、取り合い板８の裏面に定着金物９が直交して突出するように一端を固着して形成されている。これらは、前記取り合い板８をその表面が前記柱２の側面と同一平面を形成するように配置して定着金物９とともに柱２内に埋設されている。
なお、方杖取り合い部材７は、前記柱２の側面に取り合い板８を配置できれば上述する構成にこだわるものではない。例えば、本実施の形態では前記定着金物９の部材長を前記柱２の幅と略同一に成形し、その両端各々に取り合い板８を対をなして固着して方杖取り合い部材７を構成し、前記柱２の対向する側面両者に取り合い板８を形成しているが、定着金物９はアンカーとして機能するものであれば良く、その定着金物９としてはたとえば鉄筋を用いることも考えられる。

上述する取り合い板８と前記方杖１０は、図１のＡ部に示すように、方杖１０のウェブと面どうしで当接できるよう、前記取り合い板８の表面に方杖１０の延在方向に突出するガセットプレート１３を固着しておき、該ガセットプレート１３と方杖１０のウェブを締結手段１２を介して締結した上で、方杖１０の端面と取り合い板８の表面を溶接等の固着手段を介して固着する。これにより、方杖１０は、前記方杖取り合い部材７を構成する取り合い板８を介して前記柱２の側面に接合される。

なお、方杖１０と取り合い板８の他の接合構成は、必ずしもこれにこだわるものではない。例えば、図１のＢ部に示すように、前記方杖１０を中間長さで分割した２体の分解材１０ａよりなる構成とし、該分解材１０ａを互いに隣り合わせた状態で、前記梁３の下面及び前記柱２の側面に設置された取り合い板８各々にこれと向かい合う分解材１０ａの端面を溶接等の固着手段を介して固着した上で、隣り合う分解材１０ａの両者を跨ぐようにスプライスプレート１１を配置して締結手段１２を介して締結して分解材１０ａを連結すればよい。

上述する構成によれば、鉄筋コンクリート造の柱２と鉄骨造の梁３を備えるラーメン架構１の構面１ａ内に、方杖１０が前記柱２の側面と前記梁３の下端面とを連結するようにハの字状に対をなして設置されるから、前記柱２と梁３の仕口部が補強されて構面１ａの剛性が高まるため、ラーメン架構１に鉛直荷重や地震等の水平荷重等何れの方向の荷重が作用した場合においても、ラーメン架構１の変形量を構面１ａ内に方杖を設置しない場合と比較して大幅に抑制することが可能となる。

これに伴い、階高の大きい構造物や物流施設や倉庫等、居住施設と比較して使用時の自重が大きくなりやすい構造物にも、鉄筋コンクリート造の柱２と鉄骨造の梁３を前記仕口構造体４で接合したラーメン架構１を適用できるから、該ラーメン架構１の特徴である施工性が良く低コストで構築できるといったメリットを、より多くの構造物に享受することが可能となる。

なお、前記方杖１０は前記ラーメン架構１の全ての構面１ａ内に設ける必要はないため、少なくとも構造物の外周に位置する構面１ａ内及び防火区画部分に位置する構面１ａ内等に配置すれば、躯体量を大幅に削減でき、外力が作用した際にもラーメン架構１の変形量を低コストで抑制することが可能となる。

また、前記方杖１０を、鉄筋コンクリート造の柱２に備えた方杖取り合い部材７の取り合い板材８を介して柱２に接合すれば、鉄骨造の方杖１０を簡略な構成で確実に鉄筋コンクリート造の柱２に接合することが可能となる。

本発明に係るラーメン架構の補強構造を示す図である。 本発明に係るラーメン架構の仕口構造体を示す図である。

符号の説明

１ ラーメン架構
２ 柱
３ 梁
４ 仕口構造体
５ 梁鉄骨
６ 塞ぎ板
７ 方杖取り合い部材
８ 取り合い板
９ 定着金物
１０ 方杖
１１ スプライスプレート
１２ 締結手段
１３ ガセットプレート

Claims (2)

1. 鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁を備え、該梁と柱の仕口部に、
   前記梁と同様の断面を有する梁鉄骨を交差状態で一体化して構成された梁鉄骨、及び前記梁鉄骨の梁成と同様の高さを有し該梁鉄骨の交差部分を囲んで筒状をなす複数の塞ぎ板を備える仕口構造体を配置され、
   該仕口構成体の梁鉄骨の端面部に前記梁の端面を接合するとともに、前記塞ぎ板で囲まれた内方に前記柱の主鉄筋を貫通させて配筋しこれをコンクリートで埋設して構築されるラーメン架構の補強構造であって、
   該ラーメン架構の構面内に方杖が、前記柱の側面と前記梁の下端面とを連結するようにハの字状に対をなして設置されることを特徴とするラーメン架構の補強構造。
2. 請求項１に記載のラーメン架構の補強構造において、
   前記柱に、その側面と同一平面を形成するように配置される平板状の取り合い板材と、該取り合い板材の裏面に突出するよう固定され、前記柱に埋設される定着金物とを備える方杖取り合い部材を備えられており、
   前記方杖が、前記柱の側面に設置された前記取り合い板材に接合されることを特徴とするラーメン架構の補強構造。
   

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