JP2007063955A

JP2007063955A - Connection structure

Info

Publication number: JP2007063955A
Application number: JP2005255066A
Authority: JP
Inventors: Naoto Shimono; 直人下野; Hirokazu Nozawa; 裕和野澤
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To further exhibit the economical merits of a precast concrete column. <P>SOLUTION: This connection structure is formed by installing an end part of a brace 4 in a connection metallic material 3 by connecting the precast concrete column 2 and a beam 1 by the connection metallic material 3. The precast concrete column 2 is installed on a column connecting pedestal plate 3b formed in the connection metallic material 3 in a state of abutting on its end surface part 2a. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレキャストコンクリート柱と梁とを仕口金物で連結してあると共に、前記仕口金物に、ブレースの端部を取り付けてある仕口構造に関する。 The present invention relates to a joint structure in which a precast concrete column and a beam are connected with a fitting, and an end of a brace is attached to the fitting.

近年、鋼構造の柱に替えて、例えば、遠心成形等によって形成したプレキャストコンクリート柱を使用する事例が見られ、金属に比べて安価な材料によって形成できることから、コストダウンを図ることが可能となっている。
そして、このようなプレキャストコンクリート柱を用いた架構の仕口構造としては、図５に示すように、プレキャストコンクリート柱２の長手方向の一部に、梁１やブレース４を取り付けるための金属筒製の仕口金物３０を製作段階に一体に埋設しておき、この仕口金物３０の外周部に、金属プレート３１を溶接して、その金属プレート３１に前記梁１やブレース４を取り付けてあるものがあった（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, examples of using precast concrete columns formed by centrifugal molding or the like instead of steel structure columns have been seen, and it can be formed of a material that is less expensive than metal, which makes it possible to reduce costs. ing.
And as shown in FIG. 5, as a joint structure of a frame using such a precast concrete column, it is made of a metal cylinder for attaching the beam 1 and the brace 4 to a part of the longitudinal direction of the precast concrete column 2. The fitting 30 is embedded in the production stage, the metal plate 31 is welded to the outer periphery of the fitting 30, and the beam 1 and the brace 4 are attached to the metal plate 31. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平１１−８１４５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-81457

上述した従来の仕口構造によれば、前記仕口金物から柱本体に伝達される力は、双方の付着力等の連結力に左右されるわけであるが、仕口金物とコンクリートとの接続強度を高く望めないことから、両者間に大きな応力伝達を期待する場合には、仕口金物に使用する鋼管の肉厚を大きなものとしたり、鋼管の内周面にリブやスタッドボルト等を設けたり、プレキャストコンクリート柱の径や断面積を大きなものとする必要があり、経済的な設計が実施しにくい問題点があった。
更には、建物に風力や地震力等の外力が作用した場合には、前記仕口金物には前記ブレースによる力も作用し、プレキャストコンクリート柱に大きな曲げモーメントやせん断力が作用する危険性があり、この意味からも、プレキャストコンクリート柱の径や断面積を大きなものとする必要があり、経済的な設計が実施しにくいものであった。 According to the conventional joint structure described above, the force transmitted from the joint fitting to the column body depends on the coupling force such as the adhesive force between the two, but the connection between the joint fitting and the concrete is performed. Since high strength cannot be expected, when large stress transmission is expected between the two, increase the thickness of the steel pipe used for fittings or provide ribs or stud bolts on the inner peripheral surface of the steel pipe. In addition, it is necessary to increase the diameter and cross-sectional area of the precast concrete column, and there is a problem that economical design is difficult to implement.
Furthermore, when an external force such as wind force or seismic force acts on the building, the force due to the brace also acts on the fitting, and there is a risk that a large bending moment or shear force acts on the precast concrete column, In this sense as well, it is necessary to increase the diameter and cross-sectional area of the precast concrete column, which makes it difficult to perform economical design.

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、プレキャストコンクリート柱の経済的なメリットをより発揮しやすくできる仕口構造を提供するところにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a joint structure that can solve the above-mentioned problems and can easily exert the economic merit of a precast concrete column.

本発明の第１の特徴構成は、プレキャストコンクリート柱と梁とを仕口金物で連結してあると共に、前記仕口金物に、ブレースの端部を取り付けてある仕口構造において、前記プレキャストコンクリート柱は、前記仕口金物に形成された柱連結用の台座プレートにその端面部を当接する状態に取り付けられているところにある。 A first characteristic configuration of the present invention is a precast concrete column in which a precast concrete column and a beam are connected to each other with a fitting, and an end of a brace is attached to the fitting. Is attached to a column connecting base plate formed on the fitting in such a manner that its end face is in contact therewith.

本発明の第１の特徴構成によれば、前記プレキャストコンクリート柱は、前記仕口金物に形成された柱連結用の台座プレートにその端面部を当接する状態に取り付けられているから、仕口金物とプレキャストコンクリート柱との間に作用する力は、仕口金物の台座プレートとプレキャストコンクリート柱端面部との接当押圧力として伝わることとなり、柱端面部の面積をフルに活用して伝達される。
従って、従来のように、仕口金物にリブやスタッドボルト等を設置する複雑な加工をしたり、プレキャストコンクリート柱の径や断面積を大きなものとしなくても、充分な接合強度を確保することが可能となる。
また、従来のようにプレキャストコンクリート柱の中間部に仕口金物による大きな曲げモーメントやせん断力が作用することがないから、軸力を主にしたプレキャストコンクリート柱の断面設計を行うことが可能となり、プレキャストコンクリート柱のメリットを生かした経済的な設計が実施し易くなる。 According to the first characteristic configuration of the present invention, the precast concrete column is attached in such a manner that its end face part comes into contact with a column connecting base plate formed on the fitting. The force acting between the concrete cast column and the precast concrete column is transmitted as a contact pressing force between the base plate of the fitting and the precast concrete column end surface, and is transmitted by fully utilizing the area of the column end surface. .
Therefore, it is possible to ensure sufficient joint strength without the complicated processing of installing ribs, stud bolts, etc. on the fittings as before, and without increasing the diameter and cross-sectional area of the precast concrete columns. Is possible.
In addition, since a large bending moment and shearing force due to fittings do not act on the middle part of the precast concrete column as in the past, it is possible to perform cross-sectional design of the precast concrete column mainly using axial force, Economic design that makes use of the advantages of precast concrete columns is easy to implement.

本発明の第２の特徴構成は、前記仕口金物と前記プレキャストコンクリート柱との連結構造は、ピン接合であるところにある。 The 2nd characteristic structure of this invention exists in the place where the connection structure of the said joint metal fitting and the said precast concrete pillar is pin joining.

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、仕口金物とプレキャストコンクリート柱との連結構造がピン接合であるから、両者間に作用する曲げ力をキャンセルすることができ、プレキャストコンクリート柱の断面設計において曲げモーメントを考慮せずに、軸力を主として行うことができる。
従って、プレキャストコンクリート柱がもともと備えた高い圧縮強度を効率よく発揮させることができ、より経済的な設計を実施することが可能となる。 According to the second characteristic configuration of the present invention, in addition to being able to achieve the above-described operational effects of the first characteristic configuration of the present invention, the connection structure between the fitting and the precast concrete column is a pin joint. Therefore, the bending force acting between the two can be canceled, and the axial force can be mainly performed without considering the bending moment in the cross-sectional design of the precast concrete column.
Accordingly, the high compressive strength originally provided by the precast concrete column can be efficiently exhibited, and a more economical design can be implemented.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the parts indicated by the same reference numerals as those in the conventional example indicate the same or corresponding parts.

図１は、本発明の仕口構造の一実施形態を採用した建物架構の要部を示すもので、梁１とプレキャストコンクリート製の柱２とを仕口金物３を介して連結することで架構が構成されている。そして、上下左右に隣接する一対の梁１、柱２で囲まれた一つの架構面には、斜めにブレース４が配置され、該当する仕口部の仕口金物３にその端部が取り付けられている。 FIG. 1 shows a main part of a building frame adopting an embodiment of a joint structure according to the present invention, in which a beam 1 and a precast concrete column 2 are connected via a joint metal fitting 3. Is configured. A brace 4 is arranged obliquely on one frame surface surrounded by a pair of beams 1 and pillars 2 adjacent to each other in the vertical and horizontal directions, and an end of the brace 4 is attached to the fitting 3 of the corresponding fitting part. ing.

前記梁１は、最下層においては、鉄筋コンクリート製の基礎梁１Ａとして構成されており、他の階層においては、Ｈ形鋼製の通常梁１Ｂで構成されている。そして、前記仕口金物３は、これら二種類の取り付き対象それぞれに対して、取り付き状態が異ならせてあり、鉄筋コンクリート製の基礎梁１Ａに対しては、その一部に埋設状態に設けられており、Ｈ形鋼製の通常梁１Ｂに対しては、梁フランジに溶接によって取り付けられている。 The beam 1 is configured as a reinforced concrete base beam 1A in the lowermost layer, and is configured as a normal beam 1B made of H-shaped steel in the other layers. The fitting 3 has a different mounting state for each of these two types of mounting targets, and is embedded in a part of the reinforced concrete foundation beam 1A. The normal beam 1B made of H-shaped steel is attached to the beam flange by welding.

前記柱２は、図２、図３に示すように、遠心成形法によって形成されており、中空部を有する円筒形状に構成されている。そして、上下両端面部２ａには、それぞれボルト接合用の複数の雌ネジ金物２ｂが埋設されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the column 2 is formed by a centrifugal molding method, and has a cylindrical shape having a hollow portion. A plurality of female screw fittings 2b for bolt connection are embedded in the upper and lower end face portions 2a.

前記仕口金物３は、図に示すように、基本的には、金属プレートを組み合わせて溶接で一体化し、鋼板シアパネルとしての機能を発揮できる構造に形成してあり、前記梁１と一体となる梁一体部３ａと、前記柱２を連結するための台座プレート３ｂと、前記ブレース４を連結するためのブレース取付部３ｃとを一体的に備えて構成されている。 As shown in the figure, the fitting 3 is basically formed by combining metal plates and integrating them by welding so as to exhibit a function as a steel plate shear panel, and is integrated with the beam 1. A beam integrated portion 3a, a pedestal plate 3b for connecting the pillar 2 and a brace mounting portion 3c for connecting the brace 4 are integrally provided.

前記梁一体部３ａは、上述の基礎梁１Ａに用いる仕口金物３の場合、図２に示すように、基礎梁１Ａの断面内に埋設されることで基礎梁１Ａと一体化が図られる構造に構成してあり、ベースプレートや複数の支圧板やアンカープレート等を備えている。
一方、上述の通常梁１Ｂに用いる仕口金物３の場合、図３に示すように、通常梁１Ｂのフランジ部に沿うプレート材で構成されており、溶接によって梁１フランジに固定されている。 In the case of the fitting 3 used for the above-mentioned foundation beam 1A, as shown in FIG. 2, the beam integration part 3a is integrated with the foundation beam 1A by being embedded in the cross section of the foundation beam 1A. And includes a base plate, a plurality of bearing plates, an anchor plate, and the like.
On the other hand, in the case of the fitting 3 used for the above-mentioned normal beam 1B, as shown in FIG. 3, it is composed of a plate material along the flange portion of the normal beam 1B, and is fixed to the beam 1 flange by welding.

前記台座プレート３ｂは、前記柱２の端面部２ａの形状に沿った円形のプレートで構成してあり、柱２の前記雌ネジ金物２ｂの位置に対する箇所には、台座プレート３ｂと柱２との連結用ボルトＢを挿通自在な挿通孔５が形成されている。また、台座プレート３ｂに作用する柱２からの荷重を支持できる構造とするために、台座プレート３ｂの裏面側には複数の補強プレートＰが一体に設けられている。 The pedestal plate 3b is formed of a circular plate that follows the shape of the end surface portion 2a of the column 2, and the position of the column 2 relative to the position of the female screw hardware 2b includes the pedestal plate 3b and the column 2. An insertion hole 5 through which the connecting bolt B can be inserted is formed. Moreover, in order to make it the structure which can support the load from the pillar 2 which acts on the base plate 3b, the some reinforcement plate P is integrally provided in the back surface side of the base plate 3b.

前記ブレース取付部３ｃは、プレートを十字状に組み付けて一体に形成してあり、ブレース軸芯方向視の断面形状が「＋」となるように構成してある。そして、柱２の上端側の仕口金物３のブレース取付部３ｃは、添え板６を使用したボルト接合によってブレース４を取り付けるように構成されている。一方、柱２の下端側の仕口金物３のブレース取付部３ｃは、十字断面の端面部にエンドプレート７が設けられ、そのエンドプレート７にブレース４の端部が溶接によって取り付けられるように構成されている。 The brace attaching portion 3c is integrally formed by assembling the plates in a cross shape, and is configured such that the cross-sectional shape when viewed from the brace axis direction is “+”. And the brace attaching part 3c of the fitting 3 on the upper end side of the column 2 is configured to attach the brace 4 by bolt joining using the accessory plate 6. On the other hand, the brace mounting portion 3c of the fitting 3 on the lower end side of the column 2 is configured such that an end plate 7 is provided on an end surface portion of the cross section, and an end portion of the brace 4 is attached to the end plate 7 by welding. Has been.

前記ブレース４は、図４に示すように、長手方向の中間部が角筒形状の角筒部４ａとして構成してあり（図４（イ）参照）、両端部は、夫々のブレース取付部３ｃに対応した十字断面部４ｃとして構成してある（図４（ハ）参照）。そして、角筒部４ａと十字断面部４ｃとは、互いの断面形状の共通する断面を備えた連結部４ｂを介して一体連結されている（図４（ロ）参照）。即ち、前記連結部４ｂは、角筒と十字断面とが合わさった断面形状を呈しており、前記角筒部４ａと十字断面部４ｃ間の応力伝達をスムースに行えるように構成されている。 As shown in FIG. 4, the brace 4 is configured as a rectangular tube portion 4 a having a rectangular middle portion in the longitudinal direction (see FIG. 4 (a)), and both end portions are respectively brace mounting portions 3 c. Is formed as a cross section 4c corresponding to (see FIG. 4C). And the square cylinder part 4a and the cross-section part 4c are integrally connected via the connection part 4b provided with the cross section which has a mutual cross-sectional shape in common (refer FIG. 4 (B)). That is, the connecting portion 4b has a cross-sectional shape in which a square tube and a cross section are combined, and is configured so that stress transmission between the square tube portion 4a and the cross section 4c can be performed smoothly.

柱２の上端側の仕口構造は、図３に示すように、前記通常梁１Ｂが通し梁で構成されており、柱軸芯が交差するＨ形鋼の部分の下フランジｆに、仕口金物３の梁一体部３ａが固定されており、この仕口金物３に備えた台座プレート３ｂには、柱２の上端の端面部２ａが接当状態でボルト固定してある。ボルト固定は、台座プレート３ｂの挿通孔５に対して上方からボルトＢを挿通させ、柱２の雌ネジ金物２ｂに螺合させることで実施されており、この連結部は、実質上はピン接合構造となり、応力計算上もピン接合として扱われる。
また、ブレース取付部３ｃには、ブレース４の端部の十字断面部４ｃが添え板６を使用してボルト連結してある。尚、通常梁１Ｂの仕口金物３が取り付いた部分には、前記下フランジｆから上フランジやウエブにわたる補強プレートが一体に取り付けてあり、補強が図られている。
また、柱２の下端側の仕口構造は、図２に示すように、前記基礎梁１Ａ断面内に、仕口金物３の梁一体部３ａが埋設状態に固定されており、この仕口金物３に備えた台座プレート３ｂには、柱２の下端の端面部２ａが接当状態でボルト固定してある。ボルト固定は、基礎梁コンクリート打設前に台座プレート３ｂの挿通孔５に対して下方からボルトＢを挿通させ、柱２の雌ネジ金物２ｂに螺合させることで実施されており、この連結部も、実質上はピン接合構造となり、応力計算上もピン接合として扱われる。
また、ブレース取付部３ｃには、ブレース４の端部の十字断面部４ｃが溶接で固定してある。 As shown in FIG. 3, the joint structure on the upper end side of the column 2 is such that the normal beam 1 </ b> B is constituted by a through beam, and a joint is formed on the lower flange f of the H-shaped steel portion where the column axis intersects The beam integrated portion 3a of the metal fitting 3 is fixed, and the end surface portion 2a of the upper end of the column 2 is bolted to the pedestal plate 3b provided to the fitting 3 in a contact state. The bolt is fixed by inserting the bolt B from above into the insertion hole 5 of the pedestal plate 3b and screwing it into the female screw 2b of the column 2, and this connecting portion is substantially pin-joined. It becomes a structure and is treated as a pin joint for stress calculation.
In addition, a cross section 4c at the end of the brace 4 is bolted to the brace attaching portion 3c using a support plate 6. Note that a reinforcing plate extending from the lower flange f to the upper flange and the web is integrally attached to the portion of the normal beam 1B to which the fitting 3 is attached, and is reinforced.
Further, as shown in FIG. 2, the joint structure on the lower end side of the column 2 is such that the beam integrated portion 3a of the joint fitting 3 is fixed in an embedded state in the cross section of the foundation beam 1A. 3 is provided with a pedestal plate 3b with a bottom end portion 2a of the pillar 2 bolted in a contact state. The bolt is fixed by inserting the bolt B from below into the insertion hole 5 of the base plate 3b before the foundation beam concrete is placed, and screwing it into the female screw 2b of the column 2. However, the pin joint structure is substantially obtained, and the stress calculation is also handled as the pin joint.
Moreover, the cross-section part 4c of the edge part of the brace 4 is being fixed to the brace attachment part 3c by welding.

本実施形態の仕口構造によれば、仕口金物３と柱２との間の力は、柱の軸芯方向に沿った力となって作用し易いから、例えば、地震時にブレース４からの断面力が仕口金物３に作用しても、柱は、軸力を主とした応力負担状態となり、大きな曲げ力やせん断力を考慮せずに、柱本来の軸力を主とした断面設計を行えるようになり、より経済的な設計を叶えることが可能となる。 According to the joint structure of the present embodiment, the force between the joint fitting 3 and the column 2 is likely to act as a force along the axial direction of the column. Even if the cross-sectional force acts on the fitting 3, the column is in a stress-bearing state mainly consisting of axial force, and the cross-sectional design is based mainly on the original axial force without considering large bending force or shearing force. It becomes possible to achieve a more economical design.

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。 [Another embodiment]
Other embodiments will be described below.

〈１〉前記仕口構造は、先の実施形態で説明した鉄筋コンクリート製の基礎梁１Ａとプレキャストコンクリート柱２との仕口部に限るものではなく、例えば、基礎梁１Ａは、鉄骨構造であってもよい。また、Ｈ形鋼製の通常梁１Ｂとプレキャストコンクリート柱２との仕口部に限るものではなく、例えば、通常梁１Ｂは、鉄筋コンクリート構造であってもよい。また、ブレース４の取り付けは、基礎梁と柱との仕口部と、通常梁と柱との仕口部間に設置されること以外にも、通常梁と柱との仕口部どうしに設置されることもある。
〈２〉前記仕口金物３は、先の実施形態で説明した形状や構造に限るものではなく、適宜変更が可能で、それと同様に、梁一体部３ａや、台座プレート３ｂ、ブレース取付部３ｃの形状や構造の変更も可能である。
〈３〉前記ブレースは、先の実施形態で説明した断面形状や構造に限るものではなく、適宜変更が可能である。 <1> The joint structure is not limited to the joint portion between the reinforced concrete foundation beam 1A and the precast concrete column 2 described in the previous embodiment. For example, the foundation beam 1A has a steel structure. Also good. Moreover, it is not restricted to the joint part of the normal beam 1B made from H-shaped steel, and the precast concrete pillar 2, For example, the reinforced concrete structure may be sufficient as the normal beam 1B. In addition to installing the brace 4 between the joint between the foundation beam and the column and the joint between the normal beam and the column, it is usually installed between the joint between the beam and the column. Sometimes it is done.
<2> The fitting 3 is not limited to the shape and structure described in the previous embodiment, and can be appropriately changed. Similarly, the beam integrated portion 3a, the pedestal plate 3b, and the brace attaching portion 3c. It is possible to change the shape and structure of the.
<3> The brace is not limited to the cross-sectional shape and structure described in the previous embodiment, and can be appropriately changed.

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 In addition, as mentioned above, although the code | symbol was written in order to make contrast with drawing convenient, this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry. In addition, it goes without saying that the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.

架構を示す要部正面図Front view of the main part showing the frame 仕口金物の取付状態を示す正面視断面詳細図Front cross-sectional detail view showing the fitting mounting condition 仕口金物の取付状態を示す正面視断面詳細図Front cross-sectional detail view showing the fitting mounting condition ブレースの断面を示す説明図Explanatory drawing showing the cross section of the brace 従来の仕口部を示す要部正面図Main part front view showing a conventional joint

Explanation of symbols

１梁
２柱（プレキャストコンクリート柱）
２ａ端面部
３仕口金物
３ｂ台座プレート
４ブレース 1 Beam 2 Column (Precast concrete column)
2a End face part 3 Metal fitting 3b Base plate 4 Brace

Claims

A precast concrete column and a beam are connected with a fitting, and a fitting structure in which an end of a brace is attached to the fitting,
The precast concrete column has a joint structure in which the end surface portion is attached to a column connection base plate formed on the joint fitting.

The joint structure according to claim 1, wherein a connection structure between the joint metal fitting and the precast concrete pillar is a pin joint.