JP2006037530A - Building structure skeleton and building structure making use thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a rational and economical upper structure building structure skeleton reflecting a merit of a construction of vibration isolation in order to cancel the rising of a cost for a vibration isolation building. <P>SOLUTION: A skeleton having a moment resisting frame structure skeleton of rigid joint capable of bearing horizontal force, earthquake resistant walls and braces, etc. is constituted, and parts other than them are constituted as a skeleton supporting only vertical load. A post 5 supporting only vertical load is called as an independent post 51, a beam is constructed on the independent post 51 only in one direction, it is connected to the independent post 51 by pin joint, and a beam in the orthogonal direction is omitted. A floor slab 7 is designed as one direction board, and it is supported by a pin joint beam 61 arranged in one direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建築構造物を短工期で経済的に構築できる耐震構造骨組みの構成に関するものであり、基本的には免震構造建物を主対象とするが、耐震構造・制震構造の建築構造骨組みとしても利用できるものである。   The present invention relates to a structure of a seismic structure that can economically construct a building structure in a short construction period, and is basically intended for a seismic isolation structure building, but has a seismic structure / damping structure. It can also be used as a framework.
建築構造物は、建物を構成する各部材の自重および内部に収容する物品による積載荷重等、地球の重力によって常時作用する鉛直荷重を支障なく支え続ける「長期鉛直荷重」の支持性能を有すると共に、台風などの暴風時や大地震時に一時的に作用する「短期水平荷重」の両者を支える性能が必要である。   The building structure has support performance of `` long-term vertical load '' that keeps supporting the vertical load that always works by the gravity of the earth, such as the weight of each member constituting the building and the load loaded by the articles housed inside, without any trouble, It must be capable of supporting both “short-term horizontal loads” that temporarily act during storms such as typhoons and during large earthquakes.
長期鉛直荷重は、この地球上ではどこでもほぼ共通に作用する。我が国では、強い台風や大地震が頻発するため、非常に強い水平荷重に耐える必要があり、過去約1世紀に渡って、多くの耐震構造骨組みの構成方法やその構成部材が研究・開発され、発展してきた。また、我が国では昭和60(1985)年以降、その地震力の作用を低減できる免震構造や制震構造による建築物も実際に建設されるようになってきた。   Long-term vertical loads work almost everywhere on the earth. In Japan, strong typhoons and large earthquakes frequently occur, so it is necessary to withstand extremely strong horizontal loads. Over the past century, many methods and components for building earthquake-resistant structures have been researched and developed. Has developed. In Japan, since 1985, buildings with seismic isolation and seismic control structures that can reduce the effect of the seismic force have been actually built.
建築構造物を構成する構造骨組みの構成方法は、耐震構造・制震構造・免震構造のいずれにおいても基本的には共通である。その基本は、先ず柱および梁を剛接合してラーメン構造骨組み(=剛接合骨組み)を構成することであり、建築計画上支障がなければ、これに水平力抵抗要素として効果的な耐震壁やブレース材(筋交い要素)を組み合わせることになる。   The construction method of the structural framework that constitutes the building structure is basically the same in any of the earthquake-resistant structure, seismic control structure, and seismic isolation structure. The basic principle is to first rigidly connect the columns and beams to form a rigid frame (= rigid frame). If there is no problem in the architectural plan, this will be an effective seismic wall as a horizontal force resistance element. A brace material (a brace element) will be combined.
上記の基本的な骨組みに各種の減衰装置を配置してエネルギー吸収性能を高めたものが制震構造であり、構造体全体を免震装置で支えて地盤から絶縁し、免震層の抵抗力以上の地震力が上部構造体に伝達されないようにしたのが免震構造である。   The damping structure is the one with various damping devices arranged on the above basic structure to improve the energy absorption performance. The whole structure is supported by the seismic isolation device and insulated from the ground, and the resistance of the seismic isolation layer The seismic isolation structure prevents the above seismic force from being transmitted to the superstructure.
1980年代以降、より耐震安全性の高い建築構造物を実現するために、各種の制震装置や免震装置に関する研究開発が精力的に実施されてきた。一方、耐震構造および耐震構造骨組みの構成方法に関する研究開発はすでに1世紀以上の歴史を有しており、上記段落4に記したとおり、建築構造骨組みの構成方法はほぼ確立され、定着していると言ってよい。従って、近年における耐震構造骨組みの提案としては、下記特許文献1〜4に示すような部分的なディーテイルの改良に関するものが主流となっている。
特開平3−275839号公報 特開平11−159001号公報 特開平11−303446号公報 特開平09−296625号公報 特開2004−44312号公報 特願2004−180512号 特願2003−192531号
Since the 1980s, research and development on various types of seismic control devices and seismic isolation devices have been vigorously carried out in order to realize building structures with higher seismic safety. On the other hand, research and development on seismic structures and methods for constructing seismic structures has already been more than a century old, and as described in paragraph 4 above, the methods for constructing architectural structures are almost established and established. You can say. Therefore, as a proposal of the seismic structure frame in recent years, the thing regarding the improvement of the partial detail as shown in the following patent documents 1 to 4 has become mainstream.
JP-A-3-275839 Japanese Patent Laid-Open No. 11-159001 JP-A-11-303446 JP 09-296625 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-44312 Japanese Patent Application No. 2004-180512 Japanese Patent Application No. 2003-192531
上記の耐震構造・制震構造・免震構造の中で、建物も収用物も含めて最も優れた耐震安全性能を実現できるのは「免震構造」であるが、その優れた性能にも拘わらず、免震構造があまり普及しないのは、偏に初期建設費がコストアップになるためである。   Of the above-mentioned seismic structures, seismic control structures, and seismic isolation structures, the most excellent seismic safety performance, including buildings and confiscated structures, can be realized with the seismic isolation structure. However, the reason why the seismic isolation structure is not so popular is that the initial construction cost will be increased.
このコストアップを解消するために、これまで上記特許文献5に示す免震装置の改良・合理化や特許文献6に示す免震層を構成するための2重基礎部や周囲クリアランス部の合理化方法などが取り組まれてきたものの、免震構造を前提とした上部構造体については画期的改良がなされていないのが実状である。   In order to eliminate this cost increase, improvement and rationalization of the seismic isolation device shown in the above-mentioned Patent Document 5 and methods for rationalizing the double foundation part and surrounding clearance part for constructing the base isolation layer shown in Patent Document 6 However, in reality, the superstructure based on the seismic isolation structure has not been improved dramatically.
しかし、免震構造建物のコストダウンを図るには、免震建物の上部構造体の合理化が重要課題である。なぜなら、免震構造建物において物理的にも経済的にも最も大きな比率を占めるのが上部構造体であるからである。   However, rationalization of the upper structure of the seismic isolation building is an important issue in order to reduce the cost of the seismic isolation building. This is because the upper structure occupies the largest proportion in the seismic isolation structure physically and economically.
即ち、本発明は、在来耐震構造に比べて「地震力が格段に小さく抑制され、且つ入力地震動の強さが変わっても作用地震力はあまり変動しない」という免震構造の長所を最大限に活かして、合理的な免震構造用の上部構造体骨組みの構成・構築方法を実現しようとするものである。「合理的な」とは、第一に「安全」であり、「経済的」に建設可能であり、「施工性」に優れて工事が容易であり、且つ「工期短縮」が図れる建築構造骨組みの構成方法であり、構築方法である。   In other words, the present invention maximizes the advantage of the seismic isolation structure that “the seismic force is remarkably suppressed and the applied seismic force does not fluctuate much even if the strength of the input seismic motion changes” compared to the conventional seismic structure. It is intended to realize a rational method for constructing and constructing a superstructure framework for seismic isolation structures. “Reasonable” is primarily “safety”, “economical” construction is possible, “workability” is excellent, construction is easy, and “structural shortening” can be achieved. This is a construction method and a construction method.
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成1〉
一つの階に5本以上の柱を有する建築構造骨組みにおいて、X方向・Y方向の水平2方向に作用する水平力に対して各方向それぞれに抵抗できる柱と梁の剛接骨組み、耐震壁、筋交い要素のいずれか、あるいはその組合せを有しており、残りの柱(以後、「独立柱」と言う)の少なくとも1方向がそれに繋がる梁とピン接合されているか、あるいはその柱に繋がる梁が省略されていることを特徴とする建築構造骨組み。
The present invention adopts the following configuration in order to solve the above points.
<Configuration 1>
In a building structure with five or more columns on one floor, a rigid frame of columns and beams that can resist horizontal forces acting in two horizontal directions, X and Y, respectively, One of the bracing elements or a combination thereof, and at least one direction of the remaining columns (hereinafter referred to as “independent columns”) is pin-connected to the beam connected to it, or the beam connected to the column is An architectural framework characterized by being omitted.
免震構造・制震構造・耐震構造など如何なる構造形式においても、構造物はある程度の水平力に対する抵抗力を有する必要があり、本発明においてもX方向・Y方向の水平2方向に作用する水平力に対して各方向それぞれに抵抗できる必要最小限度の骨組み(これを以後「水平力抵抗骨組み」と言う)を構成することを必要条件とする。その水平力抵抗骨組みの構成方法は、これまでに確立されている一般的な方法、即ち柱と梁を剛接合したラーメン構造骨組み、耐震壁、筋交い要素のいずれかあるいはその組合せを採用する。   In any structural form such as seismic isolation structure, seismic control structure, seismic structure, etc., the structure needs to have a certain level of resistance against horizontal force. In the present invention, the horizontal force acting in two horizontal directions of X and Y directions is also required. It is a necessary condition to construct a minimum necessary frame that can resist the force in each direction (hereinafter referred to as “horizontal force resistance frame”). As a method for constructing the horizontal force resistance frame, a general method established so far, that is, any one of a rigid frame frame, a seismic wall, a bracing element, or a combination thereof, in which a column and a beam are rigidly connected, is adopted.
これまでの建築構造骨組みでは、水平抵抗力はできるだけ高く確保することが好ましいと考えていたので、鉛直荷重を支える柱が必要である場合には必ず梁で連結し、柱・梁で構成されるラーメン構造を形成していた。本発明は、水平地震力の大きさを高精度で制御できる免震構造を基本としているので、水平力抵抗骨組み以外の柱についてはその水平抵抗力を期待しない設計とし、本発明の合理化対象部位とする。その合理化方法として、柱と梁の剛接合をやめ、ピン接合とするか、梁そのものを省略する。即ち、通常はX・Y2方向に架設する梁の一方向を省略するためには、床スラブを一方向版として設計すればよく、梁を2方向ともに省略する場合は、フラットスラブ構造として設計することができる。   In conventional building structural frameworks, we thought that it would be preferable to ensure that the horizontal resistance was as high as possible. Therefore, when columns that support vertical loads are necessary, they must be connected with beams and consist of columns and beams. A ramen structure was formed. Since the present invention is based on a seismic isolation structure that can control the magnitude of the horizontal seismic force with high accuracy, it is designed not to expect the horizontal resistance force for columns other than the horizontal force resistance frame, and the part to be rationalized in the present invention And As a rationalization method, the rigid connection between the column and the beam is stopped and a pin connection is made, or the beam itself is omitted. In other words, in order to omit one direction of the beam normally installed in the X and Y2 directions, the floor slab may be designed as a one-way version, and when the beam is omitted in both directions, it is designed as a flat slab structure. be able to.
即ち、本発明の基本思想は、構造物に作用する地震力を免震構造により制御し、その地震力に必要充分な抵抗力を確保した上で、それ以外の構造骨組み部分を鉛直荷重支持に限定することにより、経済性に優れた合理的な建築構造骨組みを実現しようとするものである。   That is, the basic idea of the present invention is that the seismic force acting on the structure is controlled by the seismic isolation structure, the necessary and sufficient resistance force is secured to the seismic force, and the other structural framework parts are used for supporting the vertical load. By limiting, it tries to realize a rational building structure frame with excellent economic efficiency.
〈構成2〉
構成1に記載の建築構造骨組みにおいて、上記独立柱に繋がる1方向の梁が通り芯からはずれた1本もしくは平行する2本で構成されており、その梁が上記独立柱にピン接合されているか、もしくは独立柱から直交方向に持ち出した片持ち梁で支持されていることを特徴とする建築構造骨組み。
<Configuration 2>
In the building structure framework according to Configuration 1, is a beam in one direction connected to the independent column configured by one that is off the core or two that are parallel to each other, and is the beam pin-connected to the independent column? Or, it is supported by a cantilever beam taken out from an independent column in an orthogonal direction.
建築構造骨組みの合理化・経済化を図るためには、梁・床組みの合理化を図る必要がある。本発明は、先ず床スラブを一方向板とすることにより、それを受ける梁を1方向に限定する。これにより、これまでX・Y二方向に配置されていた大梁の数量を半分に減じることができる。一方向板の床スラブを経済的に設計するためには、床スラブのスパン、即ち一方向に配置された床板を受ける梁の間隔を適切に設定する必要がある。梁間隔を大きくすると梁のライン数は少なくなるが、それ以上に床スラブの設計が困難になり経済的に大きな負担となる。従って、一方向床板の支持スパンを小さく抑制する方法が求められる。   It is necessary to rationalize beams and floor frames in order to streamline and economicize building structures. In the present invention, the floor slab is first formed as a unidirectional plate, so that the beam receiving it is limited to one direction. As a result, the number of large beams previously arranged in the X and Y directions can be reduced by half. In order to economically design a floor slab of a unidirectional plate, it is necessary to appropriately set a span of the floor slab, that is, a distance between beams receiving a floor plate arranged in one direction. Increasing the beam spacing will reduce the number of beam lines, but it will be more difficult to design the floor slab, which will be a large burden on the economy. Therefore, a method for suppressing the support span of the unidirectional floor board to be small is required.
従来の建築構造骨組みでは、柱に繋がる大梁は柱1本につき最大4本、即ち大梁ライン毎に各1本の大梁配置が常識であったが、本発明では、スラブを受ける大梁を平行する2本の梁=「ダブル梁」としてスラブの支持間隔を小さく抑制することを可能とする。ダブル梁では、梁の数は2倍になるが、支持重量が1/2になるので、単一梁に比べて断面はあまり不経済にはならない。このダブル梁を柱に接合する場合、ダブル梁相互の間隔は柱幅までに制限されることになるので、スラブ支持間隔は、「柱通り芯スパン長」−「柱幅」となる。   In the conventional building structural framework, the maximum number of large beams connected to the columns is four per column, that is, one large beam arrangement for each large beam line is common sense, but in the present invention, two large beams that receive a slab are parallel. It is possible to reduce the support interval of the slab as small as the beam of the book = “double beam”. In the double beam, the number of beams is doubled, but since the supporting weight is halved, the cross section is not so uneconomical compared to the single beam. When this double beam is joined to a column, the distance between the double beams is limited to the column width, and therefore the slab support interval is “column core span length” − “column width”.
このスラブ支持間隔を更に小さくする方法として、本発明は、ダブル梁間隔を柱幅以上に拡げ、柱幅よりも広い間隔のダブル梁を柱から直交方向に跳ね出した片持ち形式の大梁で支持するのである。この片持ち形式の大梁は、ダブル梁を受けるまでの長さであり、となりの柱とは連結しないことが特徴である。この大梁をとなりの柱まで伸ばすと、結局大梁を2方向に配置することになり、元々の経済設計を目指した基本思想が元の木阿弥になるからである。片持ち梁の長さは、イ)1方向スラブの支持スパン、ロ)片持ち梁の断面と長さの両観点から最も経済的な位置を選択することになる。尚、ダブル梁の設定間隔はダブル梁の部材断面には影響しない(床荷重負担面積は変わらない)ので、スラブ断面と片持ち梁断面に有利なようにダブル梁の間隔を設定すればよい。また、両端をピン接合するダブル梁は、スラブとの合成梁として断面設計することもできるし、また、片持ち梁支点で連続する連続梁として設計することもできる。   As a method of further reducing the slab support interval, the present invention supports the double beam interval wider than the column width, and supports the double beam having an interval wider than the column width with a cantilever type large beam that jumps out from the column in the orthogonal direction. To do. This cantilever-type large beam is long enough to receive a double beam and is not connected to the adjacent column. This is because when the beam is extended to the next pillar, the beam is eventually arranged in two directions, and the basic idea for the original economic design becomes the original Kiami. The length of the cantilever beam is selected in the most economical position from the viewpoints of b) the span of the unidirectional slab and b) the cross section and length of the cantilever beam. In addition, since the setting interval of a double beam does not affect the member cross section of a double beam (a floor load burden area does not change), what is necessary is just to set the space | interval of a double beam so that it may be advantageous to a slab cross section and a cantilever cross section. In addition, a double beam having both ends pin-joined can be designed as a cross-section as a composite beam with a slab, or can be designed as a continuous beam continuous at a cantilever fulcrum.
〈構成3〉
構成1又は構成2に記載の建築構造骨組みにおいて、上記独立柱の全体もしくは梁との接合部付近が現場造成の鉄筋コンクリート造もしくは鋼管被覆鉄筋コンクリート造で構成されており、上記ピン接合梁との接続部に接続用埋め込み金物を配置しているか、梁接続用の柱梁剛接合の梁突出部分を備えていることを特徴とする建築構造骨組み。
<Configuration 3>
In the building structure framework according to Configuration 1 or Configuration 2, the entire independent column or the vicinity of the joint with the beam is composed of a reinforced concrete structure or a steel pipe-covered reinforced concrete structure formed on the spot, and a connection portion with the pin-connected beam An architectural structure frame characterized by comprising embedded embedded hardware for connection or having a beam protruding portion of a rigid beam-column connection for beam connection.
本発明では、独立柱と梁との接合はピン接合を基本としているので、できるだけ簡便な接合方法が望ましい。鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁を剛接合するためには、特許文献1のような複雑な接合となる。これに対して、特許文献2は梁を柱内に挿入することにより簡便な接合を実現しようとしたものである。しかし、梁端部を柱内に挿入する方法では、柱のコンクリート打設前に梁を架設する必要があり、この工程の制約により折角ピン接合でよいとした利点が失われてしまう。   In the present invention, since the joining between the independent column and the beam is based on pin joining, a joining method that is as simple as possible is desirable. In order to rigidly connect a reinforced concrete column and a steel beam, a complicated connection as in Patent Document 1 is required. On the other hand, Patent Document 2 attempts to realize simple joining by inserting a beam into a column. However, in the method of inserting the end of the beam into the column, it is necessary to construct the beam before placing the concrete on the column, and the advantage that the bent pin joint is sufficient is lost due to the restriction of this process.
そこで本発明は、柱内に予め鉄骨梁と接合可能な「接続用埋め込み金物」を配置することにより、柱を先行して構築し、その後で、梁のウェブのみをボルト接合する方法等により梁をピン接合できるようにした。この方法は、梁の接合部を柱表面付近に設ける方法であるが、梁との接合部を柱より少し梁内(柱の外側遠方)に移動することにより、梁に発生する応力を調整することが可能となる。そのために、柱側に若干の梁突出部分を設けておき、その先端に梁を接合する方法を採用するのである。即ち、この梁の突出部分の長さを調整しその先端で梁とピン接合することにより、梁スパンを減じて梁の中央モーメントを減じると同時に、梁端部(柱位置)に発生する固定端モーメントをも最も有利な値に調節できるのである。   Therefore, in the present invention, the “embedding hardware for connection” that can be joined to the steel beam in advance is arranged in the column, so that the column is constructed in advance, and then the beam is bonded by a method such as bolting only the beam web. Can be pin-joined. In this method, the joint of the beam is provided near the surface of the column, but the stress generated in the beam is adjusted by moving the joint with the beam slightly inside the beam (outside the column) from the column. It becomes possible. For this purpose, a method is adopted in which some beam protruding portions are provided on the column side and the beam is joined to the tip thereof. That is, by adjusting the length of the protruding part of this beam and pin-connecting it to the beam at its tip, the beam span is reduced and the central moment of the beam is reduced, and at the same time, the fixed end generated at the beam end (column position) The moment can be adjusted to the most advantageous value.
〈構成4〉
構成1乃至構成3のいずれかに記載の建築構造骨組みにおいて、上記独立柱の全体もしくはその一部が、プレキャスト鉄筋コンクリート造、鋼管被覆鉄筋コンクリート造、鉄骨造、各種既製コンクリート杭、鋼管被覆コンクリート杭、鋼管杭のいずれかにより構成されていることを特徴とする建築構造骨組み。
<Configuration 4>
In the building structure framework according to any one of Configurations 1 to 3, the whole or a part of the independent columns may be precast reinforced concrete, steel pipe covered reinforced concrete, steel frame, various precast concrete piles, steel pipe covered concrete piles, steel pipes An architectural structural framework characterized by being composed of one of piles.
構成4は、独立柱の構成を示したものである。独立柱は、前記のとおり剛接合の柱梁接合部を有しないので、梁・床組みとは関係なく柱のみを先行して構築することが可能である。そのため、工場で製作されたプレキャスト部材等が効果的に採用可能となり、大幅な工期短縮が可能となる。これに適した柱部材としては、プレキャスト鉄筋コンクリート造柱(フルプレキャスト材およびハーフプレキャスト材の両者を含む)、鋼管被覆鉄筋コンクリート造柱(工場製作のフルプレキャスト材、および被覆鋼管を現場で建て込み内部コンクリートを現場打設する方法の両者を含む)、鉄骨造柱、各種既製杭(各種既製コンクリート杭、鋼管被覆コンクリート杭、鋼管杭を含む)等を採用することができる。   Configuration 4 shows the configuration of the independent pillars. As described above, the independent column does not have the rigid-column-to-column connection portion, so that it is possible to construct only the column in advance regardless of the beam / floor assembly. Therefore, a precast member manufactured at a factory can be effectively used, and the construction period can be greatly shortened. Suitable column members include precast reinforced concrete columns (including both full precast and half precast materials), steel pipe coated reinforced concrete columns (full precast materials manufactured at the factory, and coated steel pipes built in the field). Can be employed), steel columns, various prefabricated piles (including various prefabricated concrete piles, steel pipe covered concrete piles, steel pipe piles) and the like.
〈構成5〉
構成1乃至構成4のいずれかに記載の建築構造骨組みにおいて、上記独立柱の上下柱部材間の接合部が、各階の床レベルでなく、階の中間部分に設けられており、上記ピン接合梁との接続部に当たる柱部材の表面が鋼材で構成されているか、接続用埋め込み金物が設けられていることを特徴とする建築構造骨組み。
<Configuration 5>
In the building structure framework according to any one of Configurations 1 to 4, the joint portion between the upper and lower column members of the independent column is provided not in the floor level of each floor but in the middle portion of the floor, and the pin joint beam The structure of the building structure is characterized in that the surface of the pillar member corresponding to the connecting portion is made of steel or is provided with an embedded fitting for connection.
従来の鉄筋コンクリート造柱では、柱・梁接合部を剛接合とするために、柱材にプキャスト材を用いる場合の柱部材相互の接合は柱・梁接合部で行うのが原則であった。柱梁接合部は両部材が交差する部分であるため、配筋や鉄骨部材が交錯する複雑な部分であるために多くの手間がかかり、工期も必要となる。本発明は、剛接合の柱・梁接合部が存在しないので、柱梁接合位置を貫通して柱部材を配置し、階の中間部分で接合することが可能となる。この場合、柱構築後に梁をピン接合する必要があるので、梁との接続部に当たる柱部材の表面には接続用埋め込み金物を予め配置しておくことにする。柱部材が鉄骨造や鋼管被覆コンクリート部材など柱部材表面に予め鉄骨が存在する場合には、接続用埋め込み金物の設置を省略できることは言うまでもない。   In the conventional reinforced concrete columns, in order to make the column / beam joints rigid, it is a general rule that the column members are joined to each other when the cast material is used as the column material. Since the beam-column joint is a part where both members intersect, it is a complicated part where reinforcing bars and steel members cross each other, so it takes a lot of work and requires a work period. In the present invention, since there is no rigidly connected column / beam joint, it is possible to place the column member through the column beam joint position and join at the middle part of the floor. In this case, since it is necessary to pin-join the beam after the construction of the pillar, the embedded metal for connection is arranged in advance on the surface of the pillar member corresponding to the connection portion with the beam. Needless to say, when the column member has a steel frame in advance on the surface of the column member such as a steel frame or a steel pipe covered concrete member, the installation of the embedded metal fitting for connection can be omitted.
〈構成6〉
構成4又は構成5に記載の建築構造骨組みにおいて、上記独立柱の上下柱部材の接合部に、下側柱および上側柱の外形寸法に適合する接続金物を嵌合させることによって上下の柱部材を接合していることを特徴とする建築構造骨組み。
<Configuration 6>
In the building structure framework according to Configuration 4 or Configuration 5, the upper and lower column members are fitted to the joints of the upper and lower column members of the independent columns by fitting connection fittings that match the outer dimensions of the lower column and the upper column. An architectural structural framework characterized by joining.
構成6は、工場製作のプレキャスト鉄筋コンクリート造柱や各種の既製杭を柱部材として採用した場合における柱部材相互の効率的接合方法を示したものである。従来のプレキャストRC柱の接合方法は、鉄筋のスリーブ式機械的継手を利用するもので、片方の柱部材に埋め込まれたスリ−ブ内に他方柱の鉄筋を挿入し、グラウトにより一体化する方法である。また既製コンクリート杭を現場接合する方法は杭部材端部に金物を配置し、現場溶接で接合する方法が一般的であり、本構造方式の接合においても溶接を採用することが可能である。しかし、現場溶接はその品質管理に問題が多く、作業手間もかかるのが実状である。   Configuration 6 shows an efficient joining method between column members when a precast reinforced concrete column manufactured in a factory or various types of pre-made piles are adopted as the column members. The conventional precast RC column joining method uses a reinforcing steel sleeve type mechanical joint, and inserts the reinforcing rod of the other column into a sleeve embedded in one of the column members and integrates it by grout. It is. Moreover, the method of joining a ready-made concrete pile in-situ is generally a method in which a hardware is arranged at the end of the pile member and joined by on-site welding, and welding can also be adopted in joining of this structure method. However, in-situ welding has many problems in quality control, and it takes a lot of work.
そこで本発明では、先ず柱部材相互の接合部を柱・梁接合部(梁レベル)位置を避け、階の中間部に設ける。特に柱の有効高さの中央付近を接合位置とすると、地震時の柱変形の反曲点位置となり地震時曲げモーメントがほぼゼロとなるので、水平せん断力のみが伝達できれば、曲げモーメントの伝達は不要となる。そして下側柱の上端外形および上側柱の下端外形に適合する接合金物を用意し、これを先ず下側柱の上端に被せ、その上に上側柱を載せる。上下の柱がこの接合金物に嵌合するだけで接合が完了するので、極めて短時間に容易に接合を行うことができる。   Therefore, in the present invention, first, the joints between the column members are provided in the middle of the floor, avoiding the position of the column / beam joint (beam level). In particular, if the joint position is near the center of the effective height of the column, the bending moment of the column deformation at the time of the earthquake is almost zero, so if only the horizontal shearing force can be transmitted, the transmission of the bending moment is It becomes unnecessary. Then, a fitting fitting that fits the upper end shape of the lower column and the lower end shape of the upper column is prepared, and this is first covered with the upper end of the lower column, and the upper column is placed thereon. Since the joining is completed simply by fitting the upper and lower pillars to the joint hardware, the joining can be easily performed in a very short time.
〈構成7〉
構成1乃至構成6のいずれかに記載の建築構造骨組みにおける耐震壁を、先ず上記耐震壁の下端が接続される床スラブの上で水平に配筋およびコンクリート打設を行い、その強度発現後に上記耐震壁を垂直に建て起こし、上記耐震壁の下端および上端を、下階側および上階側の梁もしくは床スラブとそれぞれ一体化することにより、構築することを特徴とする建築構造骨組みの耐震壁構築方法。
<Configuration 7>
The seismic wall in the building structure frame according to any one of the first to sixth structures is first subjected to horizontal reinforcement and concrete placement on a floor slab to which the lower end of the seismic wall is connected, and after the strength is expressed, A seismic wall of an architectural structural frame, which is constructed by building a seismic wall vertically and integrating the lower and upper ends of the seismic wall with beams or floor slabs on the lower and upper floors, respectively. Construction method.
構成7は、水平力を負担する耐震要素の中でもその中心的存在である耐震壁の構築方法を示したものである。耐震壁は、通常鉄筋コンクリート造で構築するが、壁内の配筋を行い、その外側に型枠を建て込んで、上部よりコンクリートを打設するのが一般的方法である。この場合、壁の両側面を型枠で覆う必要があるので、非常に大きな型枠面積が必要になること、階高が高くなると、コンクリート打設時に鉄筋によりコンクリートが分離してジャンカが生じるなどコンクリートに欠陥が発生しすやすいこと、打ち込みコンクリートの高さにより型枠への側圧が高くなるので型枠の補強が大変になること等の問題点を有している。   Configuration 7 shows a method for constructing a seismic wall that is the central presence among seismic elements that bear a horizontal force. A seismic wall is usually constructed of reinforced concrete, but it is common practice to place the concrete inside the wall by placing the inside of the wall, building a formwork outside it. In this case, it is necessary to cover both sides of the wall with a formwork, so a very large formwork area is required, and if the floor height is high, the concrete will be separated by rebar when placing concrete, resulting in jumpers, etc. There are problems such as the fact that defects tend to occur in concrete, and the side pressure on the mold becomes higher due to the height of the poured concrete, so that the reinforcement of the mold becomes difficult.
そこで本発明は、先ず当該耐震壁の下端が接続される床スラブの上で水平に壁配筋を行い、その周囲のみを囲って壁体が水平の状態でコンクリート打設を行う。その強度発現後に当該耐震壁を垂直に建て起こし、その下端および上端を、下階側および上階側の梁もしくは床スラブとそれぞれ一体化して、耐震壁を構築する。この方法により、コンクリートを壁上面から垂直に打設する従来の方法に比べて、極めて容易に且つ欠陥のない密実なコンクリートを打設することができるばかりでなく、大きな面積が必要であった型枠をほぼ全廃することができるので、コストを大きく削減することができる。   Therefore, according to the present invention, first, the wall placement is performed horizontally on the floor slab to which the lower end of the seismic wall is connected, and the concrete is placed in a state where the wall body is in a horizontal state surrounding only the periphery. After the strength is developed, the seismic wall is erected vertically, and the lower and upper ends thereof are respectively integrated with the lower-floor side and upper-floor side beams or floor slabs to construct the seismic wall. Compared with the conventional method in which concrete is placed vertically from the upper surface of the wall, this method not only makes it possible to place solid concrete without any defects, but also requires a large area. Since the formwork can be almost completely abolished, the cost can be greatly reduced.
〈構成8〉
構成1乃至構成6のいずれかに記載の建築構造骨組みが、地盤もしくは地盤と一体に構築された下部構造体に対して支持装置によって水平2方向に相対移動可能に支持された構造物の上部構造体を構成する骨組みとして用いられていることを特徴とする建築構造物。
<Configuration 8>
The upper structure of the structure in which the building structure frame according to any one of the first to sixth structures is supported by the support device so as to be relatively movable in two horizontal directions with respect to the ground or the lower structure constructed integrally with the ground. An architectural structure characterized in that it is used as a framework constituting the body.
構成8は、本発明の建築構造骨組みが最も効率的にその効果を発揮できる使用方法を示したものである。それは、言うまでもなく本発明を地震時水平力(=地震力)が一定に抑制される構造物の上部構造体骨組みとして採用する場合である。地震力が一定に抑制される構造物とは、一般には免震構造物として理解されているが、地盤もしくは下部構造体に対して相対移動可能に支持されていれば、必ずしも免震構造に限定される必要はなく、例えば、杭頭接合装置によって、あるいは地盤や基礎上に直接載せられただけにより、すべりやすく支持された耐震構造物でもよい。これらの構造物では、上部構造体に作用する地震力を入力地震動の強さに関わらずほぼ一定にコントロールできるので、本発明の建築構造骨組みでは、耐震要素により必要最小限の水平耐力を確保した上で、それ以外の柱を独立柱として経済的にも施工上も徹底的に合理化を追求することが可能である。   Configuration 8 shows a method of use in which the building structural framework of the present invention can exert its effect most efficiently. Needless to say, this is a case where the present invention is adopted as a superstructure of a structure in which the horizontal force (= earthquake force) during an earthquake is kept constant. A structure in which seismic force is suppressed to a certain level is generally understood as a base-isolated structure, but is not necessarily limited to a base-isolated structure as long as it is supported so that it can move relative to the ground or the substructure. The seismic structure may be supported in a slippery manner, for example, by a pile head joining device or by being directly placed on the ground or foundation. In these structures, the seismic force acting on the superstructure can be controlled to be almost constant regardless of the strength of the input seismic motion, so that the building structure of the present invention has secured the minimum necessary horizontal strength by the seismic element. On the other hand, it is possible to pursue rationalization thoroughly in terms of economy and construction with other pillars as independent pillars.
〈構成9〉
構成7に記載の建築構造骨組みの耐震壁構築方法により構築された耐震壁を備えた建築構造骨組みが、地盤もしくは地盤と一体に構築された下部構造体に対して支持装置によって水平2方向に相対移動可能に支持された建築構造物の上部構造体を構成する骨組みとして用いられていることを特徴とする建築構造物。
<Configuration 9>
The building structure frame including the earthquake-resistant wall constructed by the method of constructing the building structure frame earthquake-resistant wall described in Configuration 7 is relative to the ground or the lower structure built integrally with the ground in two horizontal directions by the support device. A building structure characterized in that it is used as a framework constituting an upper structure of a building structure that is movably supported.
構成9は、構成8と同様に、本発明の建築構造骨組みが最も効率的にその効果を発揮できる使用方法を示したものであり、それは、作用地震力が一定に抑制される建築構造物の上部構造体用骨組みとして用いる場合である。   Configuration 9, like Configuration 8, shows a method of use in which the building structural framework of the present invention can exert its effect most efficiently, which is a building structure in which the acting seismic force is kept constant. This is a case where it is used as a framework for an upper structure.
〈構成10〉
構成8又は9に記載の建築構造物において、
上記支持装置が免震装置であることを特徴とする建築構造物。
<Configuration 10>
In the building structure according to composition 8 or 9,
A building structure wherein the support device is a seismic isolation device.
本発明の建築構造骨組みは、在来の耐震構造にも、また制震構造建物の骨組みとしても利用できるが、その利点を最も効果的に活かせ、且つ最も明快な構造方式は免震装置によって支持された免震構造物である。   The building structure of the present invention can be used as a conventional seismic structure or as a structure of a seismic control structure, but the advantages are most effectively utilized and the clearest structural system is supported by a seismic isolation device. This is a seismically isolated structure.
〈構成11〉
構成8又は9に記載の建築構造物において、
上記支持装置が杭頭接合装置であることを特徴とする建築構造物。
<Configuration 11>
In the building structure according to composition 8 or 9,
A building structure, wherein the supporting device is a pile head joining device.
本発明の建築構造骨組みの利点を最も効果的に活かせる免震構造以外の使用方法としては、すべり型杭頭接合装置等により水平方向に相対移動可能に支持された構造物が考えられる。これは、免震構造と耐震構造の中間的形体の構造物であるが、既に特許文献7においてはそのような新しい構造形式が提案されており、免震構造と同様の効果を持ち、且つ免震構造の抱える難点・複雑さを持たない長所を備えていることから、近い将来現実的な新しい構造形式として注目される可能性が高い。   As a method of use other than the seismic isolation structure that can make the most effective use of the advantages of the building structure framework of the present invention, a structure supported by a sliding pile head joining device or the like so as to be relatively movable in the horizontal direction is conceivable. This is an intermediate structure between the seismic isolation structure and the seismic structure. However, Patent Document 7 has already proposed such a new structural type, which has the same effect as the seismic isolation structure, and is exempted. Because it has the advantages that the seismic structure does not have the disadvantages and complexity, it is highly likely that it will attract attention as a realistic new structural form in the near future.
以下、本発明を、実施例を示す図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments.
図1は、本発明の建築構造骨組みの基本構成の概念を説明するもので、図1(1)〜(3)共に建物の梁伏図を示している。図1(1)は長辺2スパン、短辺1スパン、柱5の数が6本の小規模平面の建物例である。両方向ともに、二組みのラーメン構造骨組みで水平荷重に抵抗し、残りの長辺方向の2スパンと短辺方向の中央スパンの梁61をピン接合としている。このピン接合梁61が採用された柱5では、柱梁接合部において剛接合梁60からの定着鉄筋の飲み込みが一方向しかないので、接合部がすっきりし配筋の収まりが容易になる。符号7は床スラブを示している。   FIG. 1 explains the concept of the basic structure of the building structural framework of the present invention, and FIGS. 1 (1) to 1 (3) show beam plan views of the building. FIG. 1A is an example of a small-scale flat building with two long sides, one short side, and six pillars. In both directions, two sets of rigid frame frames resist the horizontal load, and the remaining two spans in the long side direction and the central beam 61 in the short side direction are pin-joined. In the column 5 in which the pin joint beam 61 is adopted, since the fixing reinforcing bar 60 is swallowed only in one direction at the column beam joint portion, the joint portion is clean and the bar arrangement becomes easy. Reference numeral 7 denotes a floor slab.
図1(2)は、長辺多スパン・短辺1スパンの板状マンションによく見られる建物の梁伏図である。短辺方向の両妻面フレーム、長辺方向の中央スパンを剛接合のラーメン構造とし、残りのスパンの梁を全てピン接合としている。本例では、ねじれが発生しない対称骨組みとなっているだけでなく、全柱5の柱梁接合部において、梁の定着鉄筋が一方向の飲み込みしかなく、施工性が格段に優れた骨組み構成になっている。   FIG. 1 (2) is a beam plan view of a building often found in a plate-like condominium with a long span and a short span. Both side frames in the short side direction and the central span in the long side direction are rigidly bonded ramen structures, and the remaining span beams are all pin-connected. In this example, it is not only a symmetric frame that does not cause twist, but also the fixed rebar of the beam is swallowed only in one direction at the column beam joint of all the columns 5, and the framework configuration with remarkably excellent workability It has become.
図1(3)は、両方向ともに多スパンで構成される大型構造物の梁伏図である。両方向ともに外周フレームを剛接合のラーメン構造とし、これに水平力を負担する耐震壁8をバランスよく配置している。建物内部は全て独立柱51もしくは突出部付き独立柱52とし、内柱に繋がる長辺方向の大梁を全廃している。そして内柱に繋がる短辺方向の大梁を全てピン接合とし、これに一方向床スラブ71を支持させている。   FIG. 1 (3) is a beam plan view of a large structure composed of multiple spans in both directions. In both directions, the outer peripheral frame is a rigidly joined ramen structure, and the seismic walls 8 that bear the horizontal force are arranged in a balanced manner. The inside of the building is all independent pillars 51 or independent pillars 52 with protrusions, and the long-side beams connected to the inner pillars are completely abolished. And all the big beams of the short side direction connected to an inner pillar are made into pin connection, and the one-way floor slab 71 is supported by this.
また、内柱と短辺方向梁との接合方法は、柱面においてピン接合する場合(独立柱51)と柱より梁の持ち出し部分があり、その先端(梁スパンの途中)でピン接合する場合(突出部付き独立柱52)の2方法が示されている。後者の場合、梁のピン接合位置により梁中央と梁端部に発生する梁の長期応力を任意の組合せに調整することが可能となる。   Also, the method of joining the inner column and the short-side beam is the case of pin joining on the column surface (independent column 51) and the case where there is a beam take-out part from the column and pin joining at the tip (in the middle of the beam span) Two methods (independent column 52 with protrusions) are shown. In the latter case, the long-term stress of the beam generated at the beam center and at the beam end can be adjusted to an arbitrary combination depending on the pin joint position of the beam.
本例では、イ)柱梁接合部は全て一方向の梁筋の定着でよいこと、ロ)内柱の長辺方向大梁が存在しないこと、ハ)残りの短辺方向梁が全てピン接合でよいこと、ニ)その梁の長期応力を最適分布にコントロール可能であること、等の特長を有している。   In this example, b) all beam-column joints can be fixed in one direction, b) there is no long beam in the long side of the inner column, and c) the remaining short-side beams are all pin-joined. Good, d) It has features such as the ability to control the long-term stress of the beam to an optimal distribution.
図2(1)は、構成2を示す実施例2の梁伏図を示したものである。
図2(1)は中央の独立柱51に対して、先ず長辺方向の大梁を省略し、短辺方向を平行な2本の梁で構成するダブル梁62としている。柱51はダブル梁62の梁間隔を広くするために、長方形断面の扁平柱としている。また両妻面は、通常の梁構成(右側妻面)でもよく、左側妻面のようにピン接合梁を追加してもよい。このダブル梁の採用により、一方向床スラブ71の支持スパンをかなり減じることができ、スラブの経済設計が可能となる。図中、符号8は耐震壁を示している。
FIG. 2A is a beam plan view of the second embodiment showing the configuration 2. FIG.
In FIG. 2 (1), the large beam in the long side direction is omitted from the central independent column 51, and the double beam 62 is formed by two parallel beams in the short side direction. The column 51 is a flat column having a rectangular cross section in order to widen the beam interval of the double beam 62. Moreover, a normal beam structure (right side wife surface) may be sufficient as both wife surfaces, and a pin joint beam may be added like a left side wife surface. By adopting this double beam, the support span of the unidirectional floor slab 71 can be significantly reduced, and the slab can be economically designed. In the figure, reference numeral 8 denotes a seismic wall.
図2(2)は、同じく構成2を示す実施例3である。図2(1)に示したとおりダブル梁62の採用により、一方向床スラブ71の支持スパンをかなり小さくすることはできるが、ダブル梁62を独立柱51で直接支持する限り、一方向床スラブ71の支持スパンの低減は柱幅に制約される。図2(2)はこの制限を解消したもので、独立柱51からダブル梁62を受ける片持ち梁63を持ち出すことにより、一方向床スラブ71の支持スパンを大幅に減少させることが可能となる。その持ち出し長さは、スラブ支持スパンの減少と持ち出し梁の断面増加の両者を勘案して、最も有利な持ち出し長さに設定することができる。なお、両妻面の対処は実施例2と同様にピン接合梁を追加してもよいし、省略してもよく、端部のスパン長さなどの条件に応じて有利な方を選択すればよい。   FIG. 2 (2) is Example 3 showing the configuration 2 in the same manner. Although the support span of the unidirectional floor slab 71 can be considerably reduced by adopting the double beam 62 as shown in FIG. 2A, as long as the double beam 62 is directly supported by the independent column 51, the unidirectional floor slab 71 is used. The reduction of the 71 support span is constrained by the column width. FIG. 2 (2) eliminates this restriction. By taking out the cantilever beam 63 that receives the double beam 62 from the independent column 51, the support span of the one-way floor slab 71 can be greatly reduced. . The take-out length can be set to the most advantageous take-out length in consideration of both the decrease in the slab support span and the increase in the cross-section of the take-out beam. In addition, as for the coping with both ends, the pin joint beam may be added similarly to the second embodiment, or may be omitted. If an advantageous one is selected according to the conditions such as the span length of the end portion. Good.
図3は、構成3の独立柱と梁とのピン接合方法を示す実施例である。図3(1)は、独立柱51に接合用金物を埋め込んでおき、これにガセットプレートを配置して、このガセットプレートと梁端部をボルト接合する方法である。ガセットプレートは、埋め込み金物と予め一体化しておいてもよいし、現場において後付けしてもよい。また同図右側の柱ではガセットプレートなしの埋め込み金物表面に、梁のウェブを現場溶接する方法も示されている。ピン接合梁61の片方をボルト接合、他方を現場溶接として組み合わすことにより、梁の長さ調節も可能である。
なお、図3の符号64は梁端部ウェブの溶接接合部、65は梁取付け用埋め込み金物、66はボルト接合部、67は柱貫通型埋め込み金物、7は床スラブをそれぞれ示している。
FIG. 3 is an example showing a method of pin-joining an independent column and a beam of Configuration 3. FIG. 3 (1) shows a method in which a metal fitting for bonding is embedded in the independent pillar 51, a gusset plate is disposed on the metal, and the gusset plate and a beam end portion are bolted together. The gusset plate may be integrated with the embedded hardware in advance or may be retrofitted at the site. The column on the right side of the figure also shows a method for in-situ welding of the beam web to the surface of the embedded metal without the gusset plate. The length of the beam can be adjusted by combining one of the pin-bonded beams 61 with bolts and the other as field welding.
In FIG. 3, reference numeral 64 denotes a welded joint portion of the beam end web, 65 denotes an embedded bracket for mounting the beam, 66 denotes a bolt joint portion, 67 denotes a column penetration embedded hardware, and 7 denotes a floor slab.
図3の(2)は、図3(1)とは異なる形状の梁のピン接合用埋め込み金物(鋼板)67を示したものである。これは梁のウェブに対応する鋼板を柱内に埋め込み、梁のウェブとボルト接合する方法である。符号66はボルト接合部を示している。この埋め込み鋼板67には、せん断力を伝達するためのスタッドボルトが配置されている。   FIG. 3 (2) shows an embedded metal fitting (steel plate) 67 for a beam of a beam having a different shape from that of FIG. 3 (1). This is a method in which a steel plate corresponding to the web of the beam is embedded in the column and bolted to the web of the beam. Reference numeral 66 indicates a bolt joint. A stud bolt for transmitting a shearing force is disposed on the embedded steel plate 67.
図4は、構成3に示す梁接続用の柱梁剛接合の梁突出部分と梁とのピン接合方法を示す実施例である。図4(1)は、梁突出部分の先端に図3(1)と同形状の埋め込み金物を有する場合、図4(2)は図3(2)と同形状の連続する埋め込み鋼板を配置する場合である。
この梁突出部分を設けることにより、ピン接合位置を調節できるので、梁中央および柱端部に発生する長期鉛直荷重によるモーメントを自在に調節することが可能となる。なお、図中、符号52は突出部付き柱、56は梁接続用突出部、61はピン接合梁、65は梁取付け用埋め込み金物、66はボルト接合部、67は柱貫通型埋め込み金物をそれぞれ示している。
FIG. 4 is an example showing a method of pin joining between a beam protruding portion of a beam-to-column rigid connection for beam connection shown in Configuration 3 and a beam. 4 (1) has a buried metal piece having the same shape as that of FIG. 3 (1) at the tip of the protruding portion of the beam, FIG. 4 (2) has a continuous embedded steel plate having the same shape as that of FIG. 3 (2). Is the case.
By providing the beam protruding portion, the pin joint position can be adjusted, so that the moment due to the long-term vertical load generated at the center of the beam and the column end can be freely adjusted. In the figure, reference numeral 52 is a column with a protrusion, 56 is a projection for connecting a beam, 61 is a pin joint beam, 65 is an embedded bracket for beam mounting, 66 is a bolt joint, and 67 is a through-hole embedded bracket. Show.
図5は、構成4・構成5・構成6を示す実施例である。図5(1)は、プレキャスト鉄筋コンクリート造や既製杭などのプレキャスト製柱(鋼管被覆現場打ちコンクリート柱を含む)による独立柱51とピン接合梁61との全体構成を示し、図5(2)〜(4)は、柱部材相互の接合方法を示している。本発明では、先ず柱部材相互の接合位置を階高さの中間位置として、地震時の発生応力の小さくなる位置を選択している。なお、図中、符号51は独立柱、53は柱部材接合部、54は柱部材の溶接接合部、55は柱部材接続金物、61はピン接合梁、65は梁取付け用埋め込み金物、66はボルト接合部、67は柱貫通型埋め込み金物、7は床スラブをそれぞれ示している。   FIG. 5 is an example showing Configuration 4, Configuration 5, and Configuration 6. FIG. 5 (1) shows the whole structure of the independent column 51 and the pin connection beam 61 by precast columns (including steel pipe-covered in-situ concrete columns) such as precast reinforced concrete structures and ready-made piles. (4) shows a method for joining column members to each other. In the present invention, first, the position where the generated stress at the time of the earthquake becomes small is selected with the joint position between the column members as the intermediate position of the floor height. In the figure, reference numeral 51 is an independent column, 53 is a column member joint, 54 is a weld joint of the column member, 55 is a column member connection hardware, 61 is a pin joint beam, 65 is a buried metal for beam mounting, and 66 is Reference numeral 67 denotes a bolt-through type embedded metal, and 7 denotes a floor slab.
図5(2)は、その接合位置に被覆鋼管を配置し、それを現場溶接する方法であり、地震時発生モーメントが殆ど存在しないので、柱内部の鉄筋は連続しなくてもよいことに大きな特長がある。
図5(3)および(4)は、構成6に示す柱接続金物を用いる方法である。図5(3)は、上下の柱部材の断面寸法が等しい場合の接続金物を示しており、下側柱の上面に接続金物を載せ、これに上側柱の下端を挿入することで接続完了である。
図5(4)は、図5(3)と同様であるが、上下の柱断面寸法が異なるため、その寸法に適合した接続金物となっている。また、両者ともに、柱挿入の際もしくはその後において、柱と金物との隙間にグラウト材を注入する方法を組み合わせることもできる。
Fig. 5 (2) shows a method of placing a coated steel pipe at the joining position and welding it at the site. Since there is almost no moment generated during an earthquake, the rebar inside the column does not have to be continuous. There are features.
FIGS. 5 (3) and (4) are methods using the column connection hardware shown in Configuration 6. FIG. 5 (3) shows the connection hardware when the cross-sectional dimensions of the upper and lower pillar members are equal, and the connection hardware is completed by placing the connection hardware on the upper surface of the lower pillar and inserting the lower end of the upper pillar into this. is there.
FIG. 5 (4) is the same as FIG. 5 (3), but since the upper and lower column cross-sectional dimensions are different, it is a connection fitting adapted to the dimensions. In both cases, the method of injecting the grout material into the gap between the pillar and the metal can be combined during or after the pillar insertion.
図6は、構成7の実施例を示す図である。図6(1)において、先ず下階の床スラブ7の上面において耐震壁81の配筋を行い、周囲のせき板を配置して、耐震壁81のコンクリートを水平状態のまま打設する。特に階高が高い場合にこのコンクリート打設方法は極めて容易で効果的である。コンクリートの強度発現後に、この耐震壁81を建て起こして上下の梁6や床スラブ7と一体化することにより耐震壁8が完成する。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of configuration 7. In FIG. In FIG. 6 (1), first, the seismic wall 81 is arranged on the upper surface of the floor slab 7 on the lower floor, the surrounding dams are arranged, and the concrete of the seismic wall 81 is placed in a horizontal state. Especially when the floor height is high, this concrete placing method is very easy and effective. After the strength of the concrete is developed, the seismic wall 8 is completed by building up the seismic wall 81 and integrating it with the upper and lower beams 6 and the floor slab 7.
この耐震壁81を建て起こすにはクレーン等の揚重機で引張ることになるが、耐震壁81の脚下がすべり移動したり、コーナーが破損しないように図6(1)の丸枠内に示すように、コーナー金物82を配置し、水平すべり止めの金物73を床面に配置するなどの対策を施しておく。
また、耐震壁81を建て起こした後は、上下の梁や床と一体化できるまで図6(2)に示すように倒れ防止の仮説サポート85を配置するなどの安全対策が必要である。
この耐震壁8と下階との接合には溶接やグラウトを採用し、上階との接合は、図6(1)のように上階梁のコクリート打設によって一体化する方法と図6(2)の84に示すように後打ちコンクリートやグラウトにより上階梁と一体化する方法がある。
また、この耐震壁8が大きすぎて建て起こしが困難な場合には、耐震壁8を分割し、建て起こし後に後打ちコンクリートにより接合する(図7の86参照)ことができる。なお、図中、符号6は梁、7は床スラブ、73はスラブ上面埋め込み金物、81はスラブ上で製作する耐震壁、82は耐震壁下部コーナーの埋め込み金物、83は耐震壁の接続用シアーコネクタ、84は耐震壁上部の接続部、85は耐震壁の仮設サポートをそれぞれ示している。
In order to build up the earthquake-resistant wall 81, it is pulled with a crane or other heavy lifting machine. As shown in the round frame of FIG. 6 (1), the legs of the earthquake-resistant wall 81 do not slide and the corners are not damaged. In addition, measures such as arranging a corner hardware 82 and arranging a non-slip hardware 73 on the floor are taken.
Further, after the earthquake-resistant wall 81 is erected, safety measures such as arranging a hypothesis support 85 for preventing a fall as shown in FIG. 6 (2) are necessary until it can be integrated with the upper and lower beams and the floor.
Welding or grout is used to join the seismic wall 8 and the lower floor, and the upper floor is joined by a method of integrating the upper floor beam by cocrete as shown in FIG. As shown at 84 in 2), there is a method of integrating with the upper floor beam by post-cast concrete or grout.
Further, when the seismic wall 8 is too large to be erected, the seismic wall 8 can be divided and joined by post-cast concrete after erection (see 86 in FIG. 7). In the figure, reference numeral 6 is a beam, 7 is a floor slab, 73 is a hardware embedded on the top surface of the slab, 81 is a earthquake resistant wall manufactured on the slab, 82 is an embedded hardware in the lower corner of the earthquake resistant wall, and 83 is a shear wall for connecting the earthquake resistant wall. Reference numeral 84 denotes a connection portion at the upper part of the earthquake-resistant wall, and 85 denotes a temporary support for the earthquake-resistant wall.
図7は、構成8の実施例である。即ち本発明による建築構造骨組みを免震構造建物の上部構造体として採用した事例である。図7(1)は、各階で必要となる水平力を負担できる耐震壁8を全階に配置した例であり、図7(2)は、建築計画上、1階に耐震壁8が配置できないため、1階部分(2階床梁まで)を剛接合のラーメン構造骨組みとし、2階以上に耐震壁8を採用した場合である。なお、この場合、1階が所謂ピロティ構造方式となり、剛性率が急変する構造計画となるが、本発明では免震構造を採用しており、免震層の抵抗力によって発生地震力が制御されているので、それ以上の抵抗力を確保しておけばたとえピロティ方式の構造計画でも安全上問題ない。
なお、図7の符号1は地盤、2は杭・基礎地業、3は免震装置、4は免震装置上部の基礎フーチング、5は柱、6は梁、7は床スラブ、86はスラブ上で分割製作した耐震壁の接続部をそれぞれ示している。
FIG. 7 shows an example of configuration 8. That is, it is an example in which the building structure frame according to the present invention is adopted as the upper structure of a base-isolated structure building. FIG. 7 (1) is an example in which the seismic walls 8 that can bear the horizontal force required on each floor are arranged on all floors, and FIG. 7 (2) cannot be arranged on the first floor due to the architectural plan. Therefore, this is a case where the first floor portion (up to the second floor floor beam) is a rigid-framed frame structure and the seismic walls 8 are used on the second floor and above. In this case, the first floor will be a so-called piloti structure system, and the structure will be a structure plan in which the rigidity changes suddenly. Therefore, as long as resistance beyond that is secured, there is no problem in safety even with the piloti structure plan.
In addition, the code | symbol 1 of FIG. 7 is a ground, 2 is a pile and foundation ground industry, 3 is a seismic isolation device, 4 is a foundation footing of the upper part of a seismic isolation device, 5 is a pillar, 6 is a beam, 7 is a floor slab, 86 is a slab The connection parts of the seismic walls that were separately manufactured above are shown.
免震構造建物は、日本では昭和60(1985)年から建設され始め、1995年の阪神淡路大震災を契機として免震建物の採用事例が増加し始めたとは言っても、建物全体の建設棟数からはその1%にも満たない状況が続いている。その原因は、偏に初期建設費が在来耐震構造よりも高くなることにある。これまでにもこのコストアップを低減するために、免震装置の改良や2重基礎部の改良などの提案が行われてきたが、上部構造体骨組み自体には画期的な改良提案が行われていなかった。   Seismic isolation structures began to be built in Japan in 1985, and the number of buildings used for seismic isolation has increased since the 1995 Great Hanshin-Awaji Earthquake. Since then, less than 1% has continued. The cause is that the initial construction cost is rather higher than that of conventional seismic structures. In the past, in order to reduce this cost increase, improvements such as seismic isolation devices and double foundations have been proposed, but groundbreaking improvement proposals have been made for the superstructure framework itself. It wasn't.
本発明は、免震構造建物の中で大きな比率を占める上部構造体骨組みの構成方法を飛躍的に改善・合理化できる方法を示したもので、免震建物の上部構造骨組みの建設費を大幅にコストダウンできるので、在来耐震構造よりも低コストで免震建物を建設可能にしたものである。
本発明は、「優れた耐震安全性能を提供できるにも拘わらず普及しない」というこれまでの免震構造建物のジレンマを解消し、安全な都市社会の建設に大きく寄与するものと期待できる。
The present invention shows a method that can dramatically improve and rationalize the construction method of the upper structure frame, which occupies a large proportion of the seismic isolation structure building, greatly increasing the construction cost of the upper structure frame of the base isolation building. Since the cost can be reduced, seismic isolation buildings can be constructed at a lower cost than conventional seismic structures.
The present invention can be expected to greatly contribute to the construction of a safe urban society by eliminating the existing seismic isolation building dilemma of “not being popular despite being able to provide excellent seismic safety performance”.
実施例1の建築構造骨組みを示す梁伏図である。 (1)柱6本で構成される小規模建物における剛接合のラーメン骨組みとピン接合梁の配置例を示す梁伏図。 (2)短辺方向1スパンの板状構造建物の梁伏図。 (3)両方向とも多スパンの大型構造物の場合の梁伏図。1 is a beam plan view showing a building structure framework of Example 1. FIG. (1) A beam plan showing an example of arrangement of rigid-jointed rigid frame frames and pin-joined beams in a small-scale building composed of six columns. (2) Beam plan of a plate-like structure building with one span in the short side direction. (3) Beam profile in the case of large structures with multiple spans in both directions. 構成2による実施例2および実施例3を示す床組構成を示す梁伏図である。 (1)ダブル梁を柱にピン接合し、直交方向大梁を省略する骨組み構成図。 (2)ダブル梁の間隔を柱幅以上に拡げ、それを柱からの持ち出し梁で支持する骨組み構成図。FIG. 10 is a beam plan view showing a floor assembly structure showing Example 2 and Example 3 according to Configuration 2; (1) A frame configuration diagram in which a double beam is pin-joined to a column, and an orthogonal large beam is omitted. (2) A frame configuration diagram in which the distance between the double beams is expanded beyond the column width and the beams are supported from the columns taken out from the columns. 実施例4の梁を柱面位置でピン接合する方法とそのための埋め込み金物を示す説明図で、いずれも上図が断面図、下側図が平面図である。 (1)柱に埋め込み金物を取り付けておき、ボルト接合もしくは現場溶接で梁のウェブを接合する方法の説明図。 (2)柱を貫通する埋め込み金物を取り付けておき、これと梁をボルト接合する方法の説明図。It is explanatory drawing which shows the method of pin-joining the beam of Example 4 in a column surface position, and the embedded metal fitting for it, and all are sectional views and a lower side figure is a top view. (1) Explanatory drawing of the method of attaching an embedded hardware to a pillar and joining the web of a beam by bolt joining or field welding. (2) Explanatory drawing of the method of attaching the embedded metal fitting which penetrates a pillar, and bolting this and a beam. 実施例5の柱に剛接合の突出部を設け、その先端で梁とピン接合する方法で、いずれも上図が断面図、下側図が平面図である。 (1)柱の突出部先端に埋め込み金物を取り付けておき、ボルト接合にて梁のウェブをピン接合する方法の説明図。 (2)突出部を含めて柱を貫通する埋め込み金物を取り付けておき、これと梁をボルト接合する方法の説明図。In the method of providing a rigid joint protrusion on the column of Example 5 and pin-joining the beam at the tip, the upper view is a cross-sectional view, and the lower view is a plan view. (1) Explanatory drawing of the method of attaching an embedded metal fitting to the front-end | tip of the protrusion part of a pillar, and pin-joining the web of a beam by bolt joining. (2) Explanatory drawing of the method of attaching the embedded hardware which penetrates a pillar including a protrusion part, and bolting this and a beam. 実施例6の柱の接合方法とその接続金物の構成を示す説明図である。 (1)階高・床位置と柱部材の接合位置を示す断面構成図。 (2)被覆鋼管の現場溶接による柱接合を示す図で、上図が断面図、下図が平面図。 (3)上下の柱サイズが同じ場合の接合金物による柱接合方法の説明図で、上図が断面図、下図が平面図。 (4)上下の柱サイズが異なる場合の接合金物による柱接合方法で、上図が断面図、下図が平面図。It is explanatory drawing which shows the structure of the joining method of the pillar of Example 6, and its connection metal fitting. (1) The cross-sectional block diagram which shows the joining position of a floor height, a floor position, and a pillar member. (2) It is a figure which shows column joining by the field welding of a covering steel pipe, an upper figure is a sectional view and a lower figure is a top view. (3) It is explanatory drawing of the column joining method by joining metal hardware when the upper and lower pillar sizes are the same, an upper figure is sectional drawing and a lower figure is a top view. (4) In the column joining method using the joining hardware when the upper and lower pillar sizes are different, the upper diagram is a cross-sectional view, and the lower diagram is a plan view. 実施例7の耐震壁の構築方法(構成7)を示す説明図である。 (1)耐震壁を床スラブ上でコンクリート打設する状態を示す断面図。 (2)同上耐震壁を建て起こし、上階の梁と接合し、更にその上階で次の耐震壁を作成している状況を示す断面図。It is explanatory drawing which shows the construction method (configuration 7) of the earthquake-resistant wall of Example 7. (1) Sectional drawing which shows the state which puts a seismic wall in concrete on a floor slab. (2) Sectional drawing which shows the situation where the same seismic wall is built up, joined to the beam on the upper floor, and the next seismic wall is created on the upper floor. 本発明の建築構造骨組みを採用した免震構造建物の全体構成を示す断面図である。 (1)各階とも耐震壁により水平地震力に抵抗する骨組みの断面図。 (2)2階以上は耐震壁により、1階のみは剛接合のラーメン構造骨組みにより水平力に抵抗する骨組み構成とした場合の断面図。It is sectional drawing which shows the whole structure of the seismic isolation structure building which employ | adopted the architectural structure frame of this invention. (1) Cross-sectional view of a frame that resists horizontal seismic force by a seismic wall on each floor. (2) A cross-sectional view in which the second floor or more is a seismic wall, and only the first floor is a frame structure that resists horizontal force by a rigid-framed frame structure.
符号の説明Explanation of symbols
1 :地盤
2 :杭・基礎地業
3 :免震装置
4 :免震装置上部の基礎フーチング
5 :柱
51:独立柱
52:突出部付き独立柱
53:柱部材接合部
54:柱部材の溶接接合部
55:柱部材接続金物
56:梁接続用突出部
6 :梁
60:剛接合梁
61:ピン接合梁
62:ダブル梁
63:ダブル梁受け用片持ち梁
64:梁端部ウェブの溶接接合部
65:梁取付け用埋め込み金物
66:ボルト接合部
67:柱貫通型埋め込み金物
7 :床スラブ
71:一方向床スラブ
72:一方向床スラブの主軸方向
73:スラブ上面埋め込み金物
8 :耐震壁
81:スラブ上で製作する耐震壁
82:耐震壁下部コーナーの埋め込み金物
83:耐震壁の接続用シアーコネクタ
84:耐震壁上部の接続部
85:耐震壁の仮設サポート
86:スラブ上で分割製作した耐震壁の接続部
1: Ground 2: Pile / foundation groundwork 3: Seismic isolation device 4: Foundation footing at the top of the seismic isolation device 5: Column 51: Independent column 52: Independent column with protrusion 53: Column member joint 54: Welding of column member Joint part 55: Column member connection hardware 56: Projection part for beam connection 6: Beam 60: Rigid joint beam 61: Pin joint beam 62: Double beam 63: Cantilever beam for receiving double beam 64: Weld joint of beam end web Part 65: Embedded metal for beam mounting 66: Bolt joint part 67: Pillar penetration type embedded metal 7: Floor slab 71: One-way floor slab 72: Main axis direction of one-way floor slab 73: Slab upper surface embedded metal 8: Earthquake resistant wall 81 : Seismic wall manufactured on the slab 82: Embedded metal in the lower corner of the seismic wall 83: Shear connector for connecting the seismic wall 84: Connection part on the upper part of the seismic wall 85: Temporary support for the seismic wall 86: On the slab The connecting portion of the fabricated shear walls

Claims (11)

  1. 一つの階に5本以上の柱を有する建築構造骨組みにおいて、
    X方向・Y方向の水平2方向に作用する水平力に対して各方向それぞれに抵抗できる柱と梁の剛接骨組み、耐震壁、筋交い要素のいずれか、あるいはその組合せを有しており、
    残りの柱(以後、「独立柱」と言う)の少なくとも1方向がそれに繋がる梁とピン接合されているか、あるいはその柱に繋がる梁が省略されていることを特徴とする建築構造骨組み。
    In an architectural structure with five or more pillars on one floor,
    It has either a rigid frame of columns and beams that can resist the horizontal force acting in two horizontal directions of X and Y directions, a rigid frame of a beam, a seismic wall, a bracing element, or a combination thereof.
    An architectural structure frame characterized in that at least one direction of the remaining pillars (hereinafter referred to as “independent pillars”) is pin-joined with a beam connected to the pillar, or a beam connected to the pillar is omitted.
  2. 請求項1に記載の建築構造骨組みにおいて、
    前記独立柱に繋がる1方向の梁が通り芯からはずれた1本もしくは平行する2本で構成されており、その梁が前記独立柱にピン接合されているか、もしくは独立柱から直交方向に持ち出した片持ち梁で支持されていることを特徴とする建築構造骨組み。
    In the architectural structure framework according to claim 1,
    A beam in one direction connected to the independent column is composed of one parallel beam or two parallel to the independent column, and the beam is pin-connected to the independent column or taken out from the independent column in the orthogonal direction. An architectural structural framework characterized by being supported by cantilever beams.
  3. 請求項1又は請求項2に記載の建築構造骨組みにおいて、
    前記独立柱の全体もしくは梁との接合部付近が現場造成の鉄筋コンクリート造もしくは鋼管被覆鉄筋コンクリート造で構成されており、
    前記ピン接合梁との接続部に接続用埋め込み金物を配置しているか、梁接続用の柱梁剛接合の梁突出部分を備えていることを特徴とする建築構造骨組み。
    In the architectural structure framework according to claim 1 or 2,
    The whole of the independent pillar or the vicinity of the joint with the beam is composed of a reinforced concrete structure or a steel pipe covered reinforced concrete structure constructed on the spot,
    A building structural frame characterized in that an embedded metal for connection is disposed at a connection portion with the pin-connected beam or a beam protruding portion of a column-beam rigid connection for connecting the beam.
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の建築構造骨組みにおいて、
    前記独立柱の全体もしくはその一部が、プレキャスト鉄筋コンクリート造、鋼管被覆鉄筋コンクリート造、鉄骨造、各種既製コンクリート杭、鋼管被覆コンクリート杭、鋼管杭のいずれかにより構成されていることを特徴とする建築構造骨組み。
    In the architectural structure framework according to any one of claims 1 to 3,
    The whole or a part of the independent pillar is composed of any one of precast reinforced concrete structure, steel pipe covered reinforced concrete structure, steel frame, various ready-made concrete piles, steel pipe covered concrete piles, and steel pipe piles. framework.
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の建築構造骨組みにおいて、
    前記独立柱の上下柱部材間の接合部が、各階の床レベルでなく、階の中間部分に設けられており、
    前記ピン接合梁との接続部に当たる柱部材の表面が鋼材で構成されているか、接続用埋め込み金物が設けられていることを特徴とする建築構造骨組み。
    In the architectural structure framework according to any one of claims 1 to 4,
    The joint between the upper and lower column members of the independent column is provided not in the floor level of each floor but in the middle part of the floor,
    A building structure frame characterized in that a surface of a pillar member corresponding to a connection portion with the pin joint beam is made of a steel material or is provided with an embedded fitting for connection.
  6. 請求項4又は請求項5に記載の建築構造骨組みにおいて、
    前記独立柱の上下柱部材の接合部に、下側柱および上側柱の外形寸法に適合する接続金物を嵌合させることによって上下の柱部材を接合していることを特徴とする建築構造骨組み。
    In the architectural structure framework according to claim 4 or claim 5,
    A building structure frame characterized in that upper and lower column members are joined by fitting connection fittings matching the outer dimensions of the lower and upper columns to the joints of the upper and lower column members of the independent columns.
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の建築構造骨組みにおける耐震壁を、
    先ず前記耐震壁の下端が接続される床スラブの上で水平に配筋およびコンクリート打設を行い、
    その強度発現後に前記耐震壁を垂直に建て起こし、
    前記耐震壁の下端および上端を、下階側および上階側の梁もしくは床スラブとそれぞれ一体化することにより構築することを特徴とする建築構造骨組みの耐震壁構築方法。
    The earthquake-resistant wall in the building structural framework according to any one of claims 1 to 6,
    First, the bar arrangement and concrete placement are performed horizontally on the floor slab to which the lower end of the seismic wall is connected,
    After the strength expression, the seismic wall is erected vertically,
    A method for constructing a seismic wall for a building structure, wherein the seismic wall is constructed by integrating a lower end and an upper end of a lower floor side and an upper floor side beam or floor slab, respectively.
  8. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の建築構造骨組みが、地盤もしくは地盤と一体に構築された下部構造体に対して支持装置によって水平2方向に相対移動可能に支持された構造物の上部構造体を構成する骨組みとして用いられていることを特徴とする建築構造物。   A building structure frame according to any one of claims 1 to 6 is supported by a supporting device so as to be relatively movable in two horizontal directions with respect to the ground or a lower structure constructed integrally with the ground. A building structure characterized by being used as a framework constituting the upper structure.
  9. 請求項7に記載の建築構造骨組みの耐震壁構築方法により構築された耐震壁を備えた建築構造骨組みが、地盤もしくは地盤と一体に構築された下部構造体に対して支持装置によって水平2方向に相対移動可能に支持された構造物の上部構造体を構成する骨組みとして用いられていることを特徴とする建築構造物。   The building structure frame comprising the earthquake-resistant wall constructed by the building structure frame earthquake-resistant wall construction method according to claim 7 is horizontally supported by the support device with respect to the ground or the lower structure constructed integrally with the ground. A building structure characterized in that it is used as a framework constituting an upper structure of a structure supported so as to be relatively movable.
  10. 請求項8又は9に記載の建築構造物において、
    前記支持装置が免震装置であることを特徴とする建築構造物。
    In the building structure according to claim 8 or 9,
    The building structure is characterized in that the support device is a seismic isolation device.
  11. 請求項8又は9に記載の建築構造物において、
    前記支持装置が杭頭接合装置であることを特徴とする建築構造物。
    In the building structure according to claim 8 or 9,
    The building structure is characterized in that the support device is a pile head joining device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014066087A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Takenaka Komuten Co Ltd Building structure
JP5875718B1 (en) * 2015-01-22 2016-03-02 株式会社ダイナミックデザイン Buildings with mixed structural frames

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