JP2008285861A - Building unit and unit building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溝形鋼を梁材に用いた建物ユニットおよび、その建物ユニットからなるユニット建物に関する。 The present invention relates to a building unit using channel steel as a beam material and a unit building including the building unit.
従来から溝形鋼を梁材に用いた建物ユニットおよび、その建物ユニットからなるユニット建物が知られている。 Conventionally, a building unit using channel steel as a beam material and a unit building including the building unit are known.
図1において、符号1はボックスラーメン構造の建物ユニットであり、符号2は柱材、符号3a,3bは床梁材、符号4a,4bは天井梁材、符号5は柱材2に床梁材3a,3bや天井梁材4a,4bを接合するための接合部材である。
In FIG. 1,
本従来例に使用されている床梁材3a,3bおよび天井梁材4a,4bには軽溝形鋼が使用されており、これらの軽溝形鋼は、図2に示すように、ウェブ部Wと、ウェブ部Wの幅手方向両側縁から同方向にかつ平行に延びる一対のフランジ部F,Fとによって構成されている。
Light groove steel is used for the
接合部材5は、側板部5aと、側板部5aの両側縁から同方向にかつ平行に延びる略台形状の一対のフランジ部5b,5bとを有しており、柱材2の端部の側部に溶接接合されている。
The joining
接合部材5には、側板部5aとフランジ部5b,5bとによって長手方向横断面形状が略コの字形状を呈した梁受入部5cが形成されている。
The
また、軽溝形鋼のウェブ部Wの端部と接合部材5の側板部5aとには、ボルト締結用のボルト穴が対応位置にそれぞれ複数設けられている。
In addition, a plurality of bolt holes for fastening bolts are provided at corresponding positions on the end portion of the web portion W of the light groove steel and the
柱材2と天井梁材4a,4bとの接合は、例えば、図2に示すように、接合部材5の梁受入部5cに天井梁材4a,4bの端部を差し込んだ状態で、天井梁材4a,4bのウェブ部Wと接合部材5の側板部5aとをボルトによって締結し,さらに、天井梁材4a,4bのフランジ部F,Fと接合部材5のフランジ部5b,5bとをスポット溶接によって接合する。
For example, as shown in FIG. 2, the
そして、柱材2と床梁材3a,3bおよび柱材2と天井梁材4a,4bとの接合も同様に行われる。
Then, the
床梁材3a,3a間には複数の小梁が架け渡されかつ両端部で接合されており、さらに、天井フレームには水平ブレースが取り付けられている。
A plurality of small beams are bridged between the
このように組み立てられた複数の建物ユニット1を組み合わせて建物としてのユニット建物が構成される。
A unit building as a building is configured by combining a plurality of
この他に、溝形鋼を用いた建物ユニットに関する発明としては、出願人自ら提案したユニット建物及びその構築方法が知られている(特許文献1参照)。
ところで、従来例のような軽溝形鋼を用いたボックスラーメン構造の建物ユニット1からなるユニット建物は靱性抵抗型の建物であり、図3(a)に示すように、建物の妻側からの外力F1が加わった際に建物ユニット1が撓み変形することを前提に設計されている。
By the way, the unit building which consists of the
このため、例えば、図3(b)に示すように、上階ユニット1Bなどからの荷重が大きくなると、下階ユニット1Aの天井梁4aに鉛直下向きに大きな力F2が加わり、下階ユニット1Aの天井梁4aが撓んでしまうおそれがあった。
Therefore, for example, as shown in FIG. 3B, when the load from the
そこで、下階ユニット1Aの天井梁4aに軽溝形鋼より剛性が高い図4(a)に示すようなリップ溝形鋼(C形鋼)6を使用すると、図3(c)に示すように、例えば、地震などにより建物ユニット1に妻側からの大きな外力F3が加わると、リップ溝形鋼6自体は、さほど撓まない代わりに、接合部材5にその応力が集中するために、ボルト締結やスポット溶接などによる接合が破断してしまうおそれがあった。
Therefore, when a lip groove steel (C-shaped steel) 6 as shown in FIG. 4 (a) having higher rigidity than that of the light groove steel is used for the
また、図4(b)に示すように、リップ溝形鋼6を梁材に使用する場合には、リップ溝形鋼6と接合部材5とを接合する際に、リップ部Lがスポット溶接装置Sやその他の工具などと干渉して、作業性が損なわれる可能性があった。
Further, as shown in FIG. 4B, when the
そこで、本発明では、梁材と柱材との接合作業性が良好で、しかも、建物が地震などにより大きな水平力を受けても接合部の破断が生じない建物ユニットおよびユニット建物を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a building unit and a unit building that have good joining workability between the beam material and the column material and that do not cause breakage of the joint portion even when the building receives a large horizontal force due to an earthquake or the like. It is an object.
上記目的を達成するために請求項1に記載された発明は、梁鋼材と柱鋼材とが接合鋼材を介して接合されてなるボックスラーメン構造の建物ユニットであって、
前記接合鋼材と接合される両端部に靱性を備えた靱性部と、該両端部間の中間部に前記両端部に比して剛性を高めた剛性部とを有する中間強化鋼材を設け、
前記梁鋼材の一部または全部に前記中間強化鋼材を使用する建物ユニットを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention described in
An intermediate strengthened steel material having a toughness portion having toughness at both ends joined to the joining steel material, and a rigid portion having increased rigidity compared to the both end portions in an intermediate portion between the both end portions,
It is characterized by a building unit that uses the intermediate strengthened steel material for part or all of the beam steel material.
そして、請求項2に記載された発明は、前記中間強化鋼材には、ウェブ部と、ウェブ部の幅手方向両側から略垂直方向にかつ平行に延びる一対のフランジ部とが、その長さ方向全体に渡り設けられ、
前記中間強化鋼材の中間部には、前記一対のフランジ部から対向して内側に延びる一対の補強板部が設けられている請求項1に記載の建物ユニットを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the intermediate strengthened steel material, a web portion and a pair of flange portions extending in parallel in a substantially vertical direction from both sides in the width direction of the web portion have a length direction. Provided throughout,
2. The building unit according to
また、請求項3に記載された発明は、請求項1または請求項2に記載の建物ユニットによって構成されるユニット建物を特徴としている。
Moreover, the invention described in claim 3 is characterized by a unit building constituted by the building unit described in
このように構成された本発明の請求項1に記載されたものは、接合鋼材と接合される両端部に靱性を備えた靱性部と、両端部間の中間部に両端部に比して剛性を高めた剛性部とを有する中間強化鋼材が設けられ、建物ユニットの梁鋼材の一部または全部に中間強化鋼材が使用されているので、梁鋼材に曲げ荷重が加わっても中間強化鋼材全体が撓むことはなく、建物ユニットの耐力を強化することができる。 According to the first aspect of the present invention configured as described above, a toughness portion having toughness at both end portions to be joined to the joining steel material, and an intermediate portion between both end portions are more rigid than both end portions. The intermediate strengthened steel material having a rigid part with increased rigidity is provided, and the intermediate strengthened steel material is used for part or all of the beam steel material of the building unit, so even if a bending load is applied to the beam steel material, the entire intermediate strengthened steel material There is no bending and the strength of the building unit can be enhanced.
また、中間強化鋼材自体が両端部に靱性を備えているので、例えば、地震などにより建物ユニットに建物側方から外力が加わっても、接合部材に応力が集中することがなく、接合部材の破断を防止できる。 Further, since the intermediate strengthened steel itself has toughness at both ends, for example, even if an external force is applied to the building unit from the side of the building due to an earthquake or the like, stress does not concentrate on the joining member, and the joining member breaks. Can be prevented.
そして、請求項2に記載されたものは、中間強化鋼材は、リップ溝形鋼(C形鋼)の両端のリップ部(補強板部)を切断して切り欠くことによって構成できるので、中間強化鋼材の製造が容易なだけでなく、市販のリップ溝形鋼(C形鋼)を利用でき、比較的低コストで導入できる。
And since what was described in
また、請求項3に記載されたものは、請求項1または請求項2に記載の建物ユニットによって構成されるので、建物ユニットの耐力が強化されて、建物ユニットの組合せの自由度が増大するので、ユニット建物の設計自由度が大きくなる。
Moreover, since what is described in Claim 3 is comprised by the building unit of
しかも、例えば、地震などにより、ユニット建物に外力、特に水平力が加わった際に、中間強化鋼材の中間部に剛性部が設けられているにも拘わらず、靱性部が撓むので、建物ユニット全体としては撓み変形を生じ、この建物ユニットにより構成された靱性抵抗型のユニット建物は優れた水平耐力および耐震性能を発揮する。 Moreover, for example, when an external force, particularly a horizontal force, is applied to the unit building due to an earthquake or the like, the toughened portion bends even though a rigid portion is provided in the intermediate portion of the intermediate strengthened steel material. As a whole, bending deformation occurs, and the tough resistance type unit building constituted by this building unit exhibits excellent horizontal strength and seismic performance.
以下、本発明に係る実施の形態を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described based on examples.
〈構成〉
図5において、符号11はボックスラーメン構造の建物ユニットであり、符号12は柱材、符号13a,13bは床梁材、符号14a,14bは天井梁材、符号15は柱材12に床梁材13a,13bや天井梁材14a,14bを接合するための接合部材である。
<Constitution>
In FIG. 5,
本実施例に使用されている床梁材13a,13bおよび天井梁材14bには、従来例と同様に軽溝形鋼が使用されており、これらの軽溝形鋼は、図2に示すように、ウェブ部Wと、ウェブ部Wの幅手方向両側縁から同方向にかつ平行に延びる一対のフランジ部F,Fとによって構成されている。
Light groove steel is used for the
一方、本実施例の桁梁材としての天井梁材14a,14aには、図4(a)に示すリップ溝形鋼6の両端部のリップ部Lを切り欠いた図6に示す鋼材16を使用する。
On the other hand, in the
鋼材16には、ウェブ部Wと、ウェブ部Wの幅手方向両側縁から同方向にかつ平行に延びる一対のフランジ部F,Fとが設けられ、さらに、鋼材16の中間部には、一対のフランジ部F,Fの端縁から対向して内側に延びる一対のリップ部L,Lがそれぞれ設けられている。
The
鋼材16の中間部にはリップ部L,Lが形成されているので、曲げ荷重に対する剛性を備えており、このリップ部L,Lを備えた中間部を剛性部Rとし、リップ部L,Lが形成されていない鋼材16の両端部は曲げ荷重に対する靱性を備えているので、これらのリップ部L,Lを備えていない両端部を靱性部Cとする。
Since the lip portions L and L are formed in the intermediate portion of the
このように、中間部には剛性を備えた剛性部Rを設け、両端の接合端部には中間部に比べて剛性が弱められた靱性部Cを形成することにより、中間部では梁材としての鋼材16の撓みを防止すると共に、接合部では粘り強さ(靱性)を与えることができる。
In this way, the rigid portion R having rigidity is provided in the intermediate portion, and the tough portion C having lower rigidity than the intermediate portion is formed at the joining end portions at both ends, so that the intermediate portion is used as a beam material. It is possible to prevent bending of the
接合部材15は、側板部15aと、側板部15aの両側縁から同方向にかつ平行に延びる略台形状一対のフランジ部15b,15bとを有しており、柱材12の端部の側部に溶接接合されている。
The joining
接合部材15には、側板部15aとフランジ部15b,15bとによって長手方向横断面形状が略コの字形状を呈した梁受入部15cが形成されている。
The
また、鋼材16のウェブ部Wの端部と接合部材15の側板部15aとには、ボルト締結用のボルト穴が対応位置にそれぞれ複数設けられている。
In addition, a plurality of bolt holes for fastening bolts are provided at corresponding positions on the end portion of the web portion W of the
柱材12と天井梁材14a,14bとの接合は、例えば、図7に示すように、接合部材15の梁受入部15cに天井梁材14a,14bの端部を差し込んだ状態で、天井梁材14a,14bのウェブ部Wと接合部材15の側板部15aとをボルトによって締結し,さらに、天井梁材14a,14bのフランジ部F,Fと接合部材5のフランジ部5b,5bとをスポット溶接によって接合する。
For example, as illustrated in FIG. 7, the
そして、柱材12と床梁材13a,13bおよび柱材12と天井梁材14a,14bとの接合も同様に行われる。
Then, the
床梁材13a,13a間には複数の小梁が架け渡されかつ両端部で接合されており、さらに、天井フレームには水平ブレースが取り付けられている。
A plurality of small beams are bridged between the
このように組み立てられた複数の建物ユニット11を組み合わせて建物としてのユニット建物が構成される。
〈作用効果〉
接合部材15と接合される両端部に靱性を備えた靱性部Cと、両端部間の中間部に両端部に比して剛性を高めた剛性部Rとを有する鋼材16が設けられ、建物ユニット11の天井梁14a,14aに鋼材16が使用されているので、天井梁14a,14aに曲げ荷重が加わっても鋼材16からなる天井梁14a,14a全体が撓むことはなく、建物ユニット11の耐力を強化することができる。
A unit building as a building is configured by combining the plurality of building
<Function and effect>
A
このため、図8(a)に示すように、上階ユニット1Bから大きな荷重F2が加わっても、下階ユニット11の天井梁14aは剛性が高いので撓むことがない。
For this reason, as shown to Fig.8 (a), even if the big load F2 is added from the
また、鋼材16自体が両端部に靱性を備えているので、図8(b)に示すように、例えば、地震などにより建物ユニット11に建物の妻側から外力F3が加わっても、接合部材15に応力が集中することがなく、接合部材15の破断を防止できる。
Further, since the
そして、鋼材16は、リップ溝形鋼(C形鋼)の両端のリップ部(補強板部)を切断して切り欠くことによって構成できるので、鋼材16の製造が容易なだけでなく、市販のリップ溝形鋼(C形鋼)を利用でき、比較的低コストで導入できる。
And since the
また、本発明のユニット建物は、建物ユニット11によって構成されるので、建物ユニット11の耐力が強化されて、建物ユニット11の組合せの自由度が増大するので、ユニット建物の設計自由度が高い。
Moreover, since the unit building of this invention is comprised by the
また、例えば、地震などにより、ユニット建物に外力、特に水平力が加わった際に、鋼材16の中間部に剛性部Rが設けられているにも拘わらず、靱性部Cが撓むので、建物ユニット11全体としては撓み変形を生じ、この建物ユニット11により構成された靱性抵抗型のユニット建物は優れた水平耐力および耐震性能を発揮する。
In addition, for example, when an external force, particularly a horizontal force, is applied to the unit building due to an earthquake or the like, the toughened portion C bends even though the rigid portion R is provided in the middle portion of the
さらに、鋼材16の両端部では、リップ部Lが切り欠かれているので、図8(c)に示すように、鋼材16と接合部材15とを接合する際に、リップ部Lがスポット溶接装置Sやその他の工具などと干渉することがなく、作業性が良好となる。
Furthermore, since the lip portion L is cut off at both ends of the
しかも、鋼材16の両端部では、リップ部Lが切り欠かれているので、ウェブ部Wへの穴開け加工を行いやすい。
In addition, since the lip portion L is cut out at both ends of the
このように、中間部には剛性を備えた剛性部Rを設け、両端の接合端部には中間部に比して剛性を弱めて靱性抵抗を備えさせた靱性部Cを形成することにより、梁材としての鋼材16の撓みを防止すると共に、接合部では粘り強さ(靱性)を与えることができる。
In this way, by providing the rigid portion R having rigidity in the intermediate portion, and forming the tough portion C having toughness resistance by weakening the rigidity compared to the intermediate portion at the joining end portions at both ends, While preventing the bending of the
しかも、梁材に鋼材16を使用することにより、この鋼材16を使用した建物ユニットの耐力を強化することができるので、耐力枠や中柱の設置数の削減が可能となり、建築工程数および建築コストを削減することができる。
Moreover, by using the
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本発明に含まれる。 Although the best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are not limited to this embodiment. Included in the invention.
なお、本実施例では、鋼材16を桁梁としての天井梁材14a,14aに使用したが、どの部分の梁材に鋼材16を使用してもよい。
In this embodiment, the
例えば、図9(a)のように1階の建物ユニットU1に対して2階の建物ユニットU2が一方の妻側にセットバックして設けられている建物や、図9(b)のように1階の建物ユニットU1に対して2階の建物ユニットU2が一方の桁側にセットバックして設けられている建物や、図9(c)のように1階の建物ユニットU1の上部に大型のバルコニーVが設けられている建物の1階の建物ユニットU1の天井梁や、図9(d)のように2階の建物ユニットU2に対して1階の建物ユニットU1が一方の妻側に逆セットバックして設けられている建物の2階の建物ユニットU2の床梁に使用してもよい。 For example, as shown in FIG. 9A, a building in which a second floor building unit U2 is set back on one wife side with respect to the first floor building unit U1, or as shown in FIG. 9B. A building with a second-floor building unit U2 set back on one girder side with respect to the first-floor building unit U1, or a large size above the first-floor building unit U1 as shown in FIG. The building unit U1 on the first floor is on one wife side with respect to the ceiling beam of the building unit U1 on the first floor of the building where the balcony V is provided or the building unit U2 on the second floor as shown in FIG. You may use for the floor beam of the building unit U2 of the 2nd floor of the building provided reversely.
11 建物ユニット
12 柱材(柱鋼材)
13a,13b 床梁材(梁鋼材)
14a,14b 天井梁材(梁鋼材)
15 接合部材(接合鋼材)
16 鋼材(中間強化鋼材)
W ウェブ部
F フランジ部
L リップ部(補強板部)
C 靱性部
R 剛性部
11
13a, 13b Floor beam material (beam steel material)
14a, 14b Ceiling beam material (beam steel material)
15 Joining member (joining steel)
16 Steel (intermediate strengthened steel)
W Web part F Flange part L Lip part (reinforcement plate part)
C Tough part R Rigid part
Claims (3)
前記接合鋼材と接合される両端部に靱性を備えた靱性部と、該両端部間の中間部に前記両端部に比して剛性を高めた剛性部とを有する中間強化鋼材を設け、
前記梁鋼材の一部または全部に前記中間強化鋼材を使用することを特徴とする建物ユニット。 A building unit having a box ramen structure in which a beam steel material and a column steel material are joined via a joining steel material,
An intermediate strengthened steel material having a toughness portion having toughness at both ends joined to the joining steel material, and a rigid portion having increased rigidity compared to the both end portions in an intermediate portion between the both end portions,
The building unit characterized in that the intermediate reinforcing steel material is used for a part or all of the beam steel material.
前記中間強化鋼材の中間部には、前記一対のフランジ部から対向して内側に延びる一対の補強板部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の建物ユニット。 The intermediate reinforcement steel material is provided with a web portion and a pair of flange portions extending in parallel in a substantially vertical direction from both sides in the width direction of the web portion, over the entire length direction thereof,
The building unit according to claim 1, wherein a pair of reinforcing plate portions that extend inward from the pair of flange portions are provided in an intermediate portion of the intermediate strengthened steel material.
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