JP2011038374A - Composite structure of building - Google Patents
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Description
本発明は建物の構造に係わり、特に鉄筋コンクリート造(RC造)と鉄骨造(S造)との複合化による複合構造に関する。 The present invention relates to a structure of a building, and more particularly to a composite structure obtained by combining a reinforced concrete structure (RC structure) and a steel structure (S structure).
この種の複合構造としてたとえば特許文献1や特許文献2に示されるものが公知である。これは、柱を鉄筋コンクリート造によるRC柱とし、梁を中央鉄骨部と端部鉄筋コンクリート部とによる複合構造の梁とするものであって、RC造とS造の双方の利点を併せもつことから、たとえば物販施設や物量施設等の中低層程度の建物の構造形式として普及する気運にある。
As this type of composite structure, for example, those shown in
近年、この種の複合構造を中低層程度の建物のみならず高層ないし超高層の建物にも適用したいという要請があり、そのため上記従来の複合構造をさらに発展させて様々な規模や形態の建物に広く適用可能な構造の開発が望まれている。 In recent years, there has been a demand to apply this type of composite structure not only to medium- and low-rise buildings, but also to high-rise or super-high-rise buildings. Therefore, the conventional composite structure has been further developed into buildings of various sizes and forms. Development of a structure that can be widely applied is desired.
上記事情に鑑み、本発明は鉄筋コンクリート造と鉄骨造とによる建物の複合構造であって、柱が鉄筋コンクリート柱からなり、梁が鉄骨梁の端部を鉄筋コンクリート造の被覆コンクリートにより被覆した複合梁からなり、上下の複合梁の間に鉄骨ブレースが架設され、該鉄骨ブレースの端部を前記複合梁における鉄骨梁に対して接合してなることを特徴とする。 In view of the above circumstances, the present invention is a composite structure of a reinforced concrete structure and a steel structure, wherein the column is composed of a reinforced concrete column, and the beam is composed of a composite beam in which the end of the steel beam is covered with reinforced concrete coated concrete. A steel brace is constructed between the upper and lower composite beams, and an end of the steel brace is joined to the steel beam in the composite beam.
本発明においては、前記複合梁の端部を被覆する被覆コンクリートをプレキャストコンクリートとすることが好ましい。また、前記複合梁の端部の被覆コンクリートと前記柱との接合部にプレストレスを導入することが好ましい。さらに、前記鉄骨ブレースに制震ダンパーを組み込むことも考えられる。 In this invention, it is preferable that the covering concrete which coat | covers the edge part of the said composite beam is precast concrete. Moreover, it is preferable to introduce a prestress in the junction part of the covering concrete of the edge part of the said composite beam, and the said column. Furthermore, it is also conceivable to incorporate a damping damper in the steel brace.
本発明の複合構造によれば、鉄筋コンクリート柱と、鉄骨梁の端部を被覆コンクリートで被覆した複合梁とによる複合構造を基本としてそれにさらに鉄骨ブレースを併用したので、RC造とS造の双方の利点を合わせ持つことはもとより、全体として優れた耐震性を有するものであり、高層ないし超高層建物をはじめとして様々な規模、形態の建物の構造として広く適用可能である。
特に、鉄骨ブレースを複合梁の要素である鉄骨梁に対して接合するので、通常の純鉄骨造の場合と同様に鉄骨ブレースを支障なく設置し得るものであり、RC造とS造との複合構造としたこととあいまって耐震性に優れる建物を合理的かつ効率的に施工することが可能である。
According to the composite structure of the present invention, both the RC structure and the S structure are used because the steel brace is further used in combination with the composite structure of the reinforced concrete column and the composite beam in which the end of the steel beam is covered with the covering concrete. In addition to having advantages, it has excellent earthquake resistance as a whole, and can be widely applied as structures of buildings of various scales and forms, including high-rise or super-high-rise buildings.
In particular, since the steel brace is joined to the steel beam that is the element of the composite beam, the steel brace can be installed without any trouble as in the case of a normal pure steel structure. Combined with the structure, it is possible to reasonably and efficiently construct a building with excellent earthquake resistance.
図1に本発明の実施形態である複合構造を示す。これは、特許文献1や特許文献2に示される複合構造を基本としてそれに鉄骨ブレースを付加したことを主眼とする。
FIG. 1 shows a composite structure according to an embodiment of the present invention. The main purpose of this is to add a steel brace to the composite structure shown in
すなわち、本実施形態の複合構造における柱は通常の鉄筋コンクリート造によるRC柱1であり、梁は鉄骨梁2aを主体としてその端部のみを鉄筋コンクリート造の被覆コンクリート2bにより被覆した複合梁2とされ、その複合梁2の端部がRC柱1に接合されてラーメン架構を構成している。
以上の構成は特許文献1に示されている構造と実質的に同様であって、本発明の複合梁2の中間部および端部はそれぞれ特許文献1に示される梁における中央鉄骨部および鉄筋コンクリート部に相当するものである。
That is, the column in the composite structure of the present embodiment is an
The above configuration is substantially the same as the structure shown in
以上の基本構成に加えて、本発明においては上下の複合梁2の間に鉄骨ブレース3が架設されている。図示例では、各層の架構フレーム内に2本の鉄骨ブレース3がいわゆるK型配置されることにより、図1(a)に示すように上下の2層で4本の鉄骨ブレース3が全体としてX型配置された形態で設置されている。
In addition to the above basic configuration, a
そして、鉄骨ブレース3の一端(図1(a)に示される2層のうちの下層側に設置されているものにあっては上端、上層側に設置されているものでは下端)は複合梁2の中央部の鉄骨梁2aに対して接合され、その鉄骨ブレース3の他端(同、下層側に設置されているものにあっては下端、上層側に設置されているものでは上端)は、図1(b)に示すように複合梁2の端部において鉄骨梁2aに対して接合されている。
One end of the steel brace 3 (the upper end in the lower layer of the two layers shown in FIG. 1A and the lower end in the upper layer) is the
すなわち、鉄骨ブレース3の一端は通常の鉄骨造建物におけるK型ブレースの場合と同様に鉄骨梁2aに対して取付板4を介してボルト締結することで支障なく接合できるので、本発明においてもそのようにしている。
一方、鉄骨ブレース3の他端は、通常の鉄骨造建物であれば柱梁接合部(仕口部)に対して接合するのであるが、本発明における柱梁接合部はRC造と鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)との複合構造となっていてそこに鉄骨ブレース3を単にそのまま接合することは必ずしも容易ではないことから、本発明では複合梁2の端部において鉄骨梁2aの端部に対して取付板4を溶接し、その取付板4の先端部を被覆コンクリート2bから突出せしめてそこに鉄骨ブレース3をボルト締結するようにしている。
That is, one end of the
On the other hand, the other end of the
本実施形態の複合構造によれば、通常のRC柱1と、鉄骨梁2aの端部を被覆コンクリート2bで被覆した複合梁2とによる複合構造を基本として、それにさらに鉄骨ブレース3を併用したので、RC造とS造の双方の利点を合わせ持つもつことはもとより全体として優れた耐震性を有するものであり、高層ないし超高層建物をはじめとして様々な規模、形態の建物の構造として広く適用可能である。
According to the composite structure of the present embodiment, since the composite structure of the
特に、本発明では鉄骨ブレース3の両端部をいずれも複合梁2の要素である鉄骨梁2aに対して接合するので、通常の純鉄骨造の場合と同様に鉄骨ブレース3を支障なく設置できるものであるし、RC造とS造との複合構造としたこととあいまって建物全体を合理的かつ効率的に施工することが可能である。
In particular, in the present invention, since both ends of the
なお、本発明のように鉄骨ブレース3を鉄骨梁2aの端部ではなく通常のように柱梁接合部に対して接合する場合には、RC造とSRC造との複合構造となっている柱梁接合部に対してさらに何らかの接合手段を設けることが不可欠であり、そのために柱梁接合部が徒に複雑化して特殊な納まりとならざるを得ないので好ましくなく、現実的ではない。
その点、本発明のように鉄骨ブレース3を柱梁接合部ではなく複合梁2の要素である鉄骨梁2aの端部に対して接合することとすれば、実質的に純鉄骨造建物の場合と同様の手法で鉄骨ブレース3を支障なく接合することが可能である。換言すれば、本発明のような複合構造の架構に対してさらに鉄骨ブレース3を付加するようなことは、鉄骨ブレース3を通常のように柱梁接合部に対してではなく複合梁2における鉄骨梁2aの端部に対して接合することではじめて実現し得たものであるといえる。
In the case where the
In that respect, if the
以上、本発明の基本的な実施形態について説明したが、以下に他の実施形態を示す。
複合梁2の端部の被覆コンクリート2bは現場打ちにより形成することでも良く、その場合にはRC柱1の施工時にそれと同時に形成すれば良いが、被覆コンクリート2bをプレキャストコンクリートにより形成することも好適である。その場合には、鉄骨梁2aの製作加工時にその端部に通常のプレキャストコンクリートの施工手法により被覆コンクリート2bを一体に組み付ければ良い。
Although the basic embodiment of the present invention has been described above, other embodiments will be described below.
The covering
RC柱1に対する複合梁2の接合はたとえば特許文献2に示される接合構造、すなわち鉄骨梁のエンドプレートにアンカー筋を溶接してそれをRC柱に定着することで行えば良いが、その接合部にプレストレスを導入することも好ましい。
すなわち、図1(b)に示すように被覆コンクリート2bとRC柱1との間に跨るようにPC鋼材5を配設してそれを緊張し定着することにより、複合梁2からRC柱1に対してより確実に力を伝達し得て架構全体の曲げ耐力やせん断耐力を向上させることができる。なお、図1(b)においては、RC柱1および被覆コンクリート2bに配筋されている鉄筋の図示は省略している。
The
That is, as shown in FIG. 1 (b), the
鉄骨ブレース3の設置形態は上記実施形態のように各層でK型配置、2層でX型配置とすることに限らず任意であり、所望の補剛性能が得られるように所望位置に所望形態で配置すれば良い。
The installation form of the
鉄骨ブレース3としては単なる鉄骨材を用いることで充分であってその場合においても充分な補剛効果が得られるが、鉄骨ブレース3に制震ダンパーを組み込むことで所望の制震効果を得ることもできる。その場合、制震ブレースとしては鋼材によるブレースタイプのもの、たとえば鋼材の塑性変形を利用する周知のブレースダンパーや、帯鋼板の間に粘弾性体を積層した形態の周知の粘弾性ダンパー等が好適に採用可能である。
鉄骨ブレース3にそのような制震ダンパーを組み込むことにより、あるいは制震ダンパーとしてブレースの形態のものを用いる場合には鉄骨ブレース自体が制震ダンパーとしても機能することにより、従来においては全体的に鉄骨造とするしかなかった超高層建物の構造としても本発明の複合構造を支障なく適用することが可能である。
As the
By incorporating such a damping damper into the
1 鉄筋コンクリート柱(RC柱)
2 複合梁
2a 鉄骨梁
2b 被覆コンクリート
3 鉄骨ブレース
4 取付板
5 PC鋼材
1 Reinforced concrete columns (RC columns)
2
Claims (4)
柱が鉄筋コンクリート柱からなり、梁が鉄骨梁の端部を鉄筋コンクリート造の被覆コンクリートにより被覆した複合梁からなり、
上下の複合梁の間に鉄骨ブレースが架設され、該鉄骨ブレースの端部を前記複合梁における鉄骨梁に対して接合してなることを特徴とする建物の複合構造。 It is a composite structure of a building with reinforced concrete structure and steel structure,
The column is a reinforced concrete column, the beam is a composite beam in which the end of the steel beam is covered with reinforced concrete covered concrete,
A composite structure of a building, wherein a steel brace is installed between upper and lower composite beams, and an end of the steel brace is joined to the steel beam in the composite beam.
前記複合梁の端部を被覆する被覆コンクリートがプレキャストコンクリートからなることを特徴とする建物の複合構造。 A composite structure of a building according to claim 1,
A composite structure of a building, wherein the covering concrete covering the end portion of the composite beam is made of precast concrete.
前記複合梁の端部の被覆コンクリートと前記柱との接合部にプレストレスを導入したことを特徴とする建物の複合構造。 A composite structure of a building according to claim 1 or 2,
A composite structure of a building, wherein prestress is introduced into a joint portion between the covering concrete at the end of the composite beam and the column.
前記鉄骨ブレースに制震ダンパーを組み込んだことを特徴とする建物の複合構造。 A composite structure of a building according to claim 1, 2 or 3,
A composite structure of a building, wherein a damping damper is incorporated in the steel brace.
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