JP2022085256A - H-section steel brace joint structure, reinforced concrete column/steel beam mixed frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、H形断面の鉄骨ブレースの接合構造、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構に関する。 The present invention relates to a joint structure of steel braces having an H-shaped cross section, and a reinforced concrete column / steel beam mixed frame.
建築構造物の躯体を構成する柱と梁とを備えた柱梁架構の剛性を高めるため、柱梁構面内にブレースを設けることが広く行われている。ブレースを設けた柱梁架構においては、ブレースに生じる軸力を、柱梁架構に効率良く伝達する必要がある。 In order to increase the rigidity of the column-beam frame including the columns and beams that make up the frame of the building structure, it is widely practiced to provide braces in the column-beam structure. In a column-beam frame provided with a brace, it is necessary to efficiently transmit the axial force generated in the brace to the column-beam frame.
例えば特許文献1、2には、棒状のブレースを柱梁接合部に接合する構造が開示されている。
特許文献1においては、棒状ブレースの端部に設けたガセットプレート(ブレース設置部材)が、鉄骨梁と、柱(柱躯体)の仕口接合部を包囲するように設けた補強鋼板とに接合されている。
また、特許文献2においては、棒状のブレースの端部が、ガセットプレート(添え板)を介して鉄骨梁上側フランジに取り付けられ、ガセットプレートの一部が鉄筋コンクリート造の柱に埋設されている。
特許文献1、2に開示されたような構成においては、ガセットプレートは、柱梁構面に沿って配置された板状をなしており、棒状のブレースとは断面が異なる。このため、ブレースの軸力の全てを、ガセットプレートを介して効率良く仕口接合部に伝達しているとは言えない。
特に、ブレースに圧縮力が作用した場合に、柱梁構面に沿った面内方向(強軸方向)の曲げ剛性に比較し、柱梁構面に直交する面外方向(弱軸方向)の曲げ剛性が高いとは言えない。
For example,
In Patent Document 1, a gusset plate (brace installation member) provided at the end of a rod-shaped brace is joined to a steel beam and a reinforcing steel plate provided so as to surround a joint joint portion of a column (column frame). ing.
Further, in
In the configuration as disclosed in
In particular, when a compressive force acts on the brace, the flexural rigidity in the in-plane direction (strong axis direction) along the beam structure surface is in the out-of-plane direction (weak axis direction) orthogonal to the column-beam structure surface. It cannot be said that the bending rigidity is high.
また、特許文献3には、H形鋼をブレースとして用いた構成が開示されている。より詳細には、特許文献3においては、ブレースを構成するH形鋼の端部が、H形鋼からなる接合部材に同軸に突き合わせて接合されるとともに、接合部材が、ガセットプレートを介して柱梁架構部材の仕口接合部に取り付けられている。
更に、特許文献3とは異なる従来の、ガセットプレートを用いてH形断面の鉄骨ブレースを接合する構成を、図7に示す。この図7に示す柱梁架構1は、鉄筋コンクリート造の柱2と、鉄骨造の梁3と、H形鋼からなるブレース4と、を有している。ブレース4は、H形鋼からなるブラケット5を介して、柱2と梁3との仕口接合部に接合されている。ブラケット5と柱2及び梁3との間には、ガセットプレート6が設けられている。ガセットプレート6は、柱2と梁3とを含む柱梁構面に沿った板状をなしている。ガセットプレート6は、その一部6cが、鉄筋コンクリート造の柱2中に埋設されている。
これらのような構成においても、ガセットプレートは、柱梁構面に沿った板状であるため、ブレースの接合部においては、柱梁構面に沿った面内方向(強軸方向)の曲げ剛性に比較し、面外方向(弱軸方向)の曲げ剛性が高いとは言えない。
Further,
Further, FIG. 7 shows a configuration in which a steel frame brace having an H-shaped cross section is joined using a conventional gusset plate different from
Even in these configurations, since the gusset plate has a plate shape along the column-beam structure, the flexural rigidity in the in-plane direction (strong axis direction) along the column-beam structure at the joint of the brace. It cannot be said that the flexural rigidity in the out-of-plane direction (weak axis direction) is higher than that of the above.
本発明が解決しようとする課題は、H形断面の鉄骨ブレースの接合部における、弱軸方向の座屈耐力を高めることができる、H形断面の鉄骨ブレースの接合構造、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a joint structure of steel brace of H-shaped cross section, a mixture of reinforced concrete columns and steel beams, which can increase the buckling resistance in the weak axis direction at the joint of steel brace of H-shaped cross section. It is to provide a frame.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のH形断面の鉄骨ブレースの接合構造は、鉄筋コンクリート柱と、H形断面の鉄骨梁との接合部に対する、H形断面の鉄骨ブレースの接合構造であって、前記鉄骨梁のフランジから離間して設けられた第1フランジと、前記第1フランジに接合されるウェブを備え、前記鉄骨ブレースを前記鉄骨梁の前記フランジに接合するブラケットと、前記鉄骨梁の前記フランジと前記第1フランジとの間を鉛直方向に連結し、前記ブラケットの前記ウェブに接合される補強リブプレートと、を備え、前記第1フランジの一方端は、前記鉄骨ブレースの、前記鉄骨梁とは反対側のフランジと接合され、他方端は、前記鉄筋コンクリート柱を構成するコンクリートの内部に定着されるとともに、前記ブラケットの前記ウェブの、前記他方端側の端部も、前記コンクリートの内部に定着されることを特徴とする。
このような構成によれば、H形断面の鉄骨ブレースは、ブラケットを介して鉄骨梁のフランジに接合されている。ブラケットの第1フランジは、一方端が鉄骨ブレースにおいて鉄骨梁とは反対側のフランジに接合され、第1フランジの他方端、及びブラケットのウェブの、第1フランジの他方端側の端部が、鉄筋コンクリート柱を構成するコンクリートの内部に定着されている。また、鉄骨梁のフランジと第1フランジとの間を鉛直方向に連結し、ブラケットのウェブに接合されるように、補強リブプレートが設けられている。この第1フランジと補強リブプレートが、ブラケットの、柱梁構面とは直交する面外方向への曲げ応力に抵抗する。特に、ブラケットの、第1フランジの他方端とウェブの端部が、鉄筋コンクリート柱を構成するコンクリートの内部に定着されているため、コンクリートに支持されることによって、上記のような曲げ応力に対して強固に抵抗可能であり、なおかつ、応力を鉄筋コンクリート柱に直接伝達することができる。したがって、面外方向に対しても高い曲げ剛性を有するH形断面の鉄骨ブレース付きの柱梁架構が実現できる。
また、補強リブプレートにより、ブラケットに面外方向への曲げ応力や圧縮軸力が作用したときに、これらの力はH形断面の鉄骨ブレースからブラケットに伝達され、更に補強リブプレートを介して、仕口接合部のコンクリートからその内部に分散されて伝達される。これにより、ブラケット周辺におけるコンクリートのひび割れや、コンクリートの圧壊が抑えられる。
したがって、H形断面の鉄骨ブレースの接合部において、弱軸方向となる、柱梁構面とは直交する面外方向への座屈耐力を高めることが可能となる。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the joint structure of the steel brace of the H-shaped cross section of the present invention is a joint structure of the steel brace of the H-shaped cross section with respect to the joint portion between the reinforced concrete column and the steel beam of the H-shaped cross section, and the flange of the steel beam. A first flange provided apart from the above, a bracket for joining the steel brace to the flange of the steel beam, and the flange of the steel beam and the first one having a web joined to the first flange. A reinforcing rib plate that is vertically connected to and joined to the web of the bracket is provided, and one end of the first flange is on the opposite side of the steel brace to the steel beam. It is joined to the flange, and the other end is fixed inside the concrete constituting the reinforced concrete beam, and the end portion of the web of the bracket on the other end side is also fixed inside the concrete. It is a feature.
According to such a configuration, the steel brace of the H-shaped cross section is joined to the flange of the steel beam via the bracket. The first flange of the bracket has one end joined to the flange opposite the steel beam in the steel brace, the other end of the first flange, and the other end of the web of the bracket on the other end of the first flange. It is fixed inside the concrete that makes up the reinforced concrete columns. Further, a reinforcing rib plate is provided so as to vertically connect between the flange of the steel frame beam and the first flange and to be joined to the web of the bracket. The first flange and the reinforcing rib plate resist the bending stress of the bracket in the out-of-plane direction orthogonal to the beam structure surface. In particular, since the other end of the first flange and the end of the web of the bracket are fixed inside the concrete constituting the reinforced concrete column, they are supported by the concrete to withstand the bending stress as described above. It is capable of strong resistance and can directly transfer stress to reinforced concrete columns. Therefore, it is possible to realize a column-beam frame with an H-shaped cross section steel brace having high bending rigidity even in the out-of-plane direction.
Further, when an out-of-plane bending stress or a compression axial force is applied to the bracket by the reinforcing rib plate, these forces are transmitted from the steel brace of the H-shaped cross section to the bracket, and further, through the reinforcing rib plate, It is distributed and transmitted from the concrete at the joint to the inside. As a result, cracking of concrete around the bracket and crushing of concrete are suppressed.
Therefore, at the joint portion of the steel frame brace having an H-shaped cross section, it is possible to increase the buckling resistance in the out-of-plane direction orthogonal to the beam structure surface, which is in the weak axis direction.
本発明の一態様においては、本発明のH形断面の鉄骨ブレースの接合構造は、前記ブラケットが、前記第1フランジよりも前記鉄骨梁側の位置に設けられた第2フランジを更に備え、前記第2フランジの一方端は、前記鉄骨ブレースの、前記鉄骨梁側のフランジと接合され、他方端は、前記鉄骨梁の前記フランジに溶接され、前記鉄骨梁の、前記補強リブプレートが接合された位置には、前記鉄骨梁の上下の前記フランジの間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第1補強プレートが設けられ、前記鉄骨梁の、前記第2フランジが溶接された位置には、前記鉄骨梁の上下の前記フランジの間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第2補強プレートが設けられている。
このような構成によれば、ブラケットの第2フランジは、一方端が鉄骨ブレースの鉄骨梁側のフランジに接合され、他方端は、鉄骨梁のフランジを介して第2補強プレートに接合されている。この第2フランジが、ブラケットの、柱梁構面とは直交する面外方向への曲げ応力に抵抗することにより、ブラケットの面外方向の曲げ剛性が更に高められる。また、H形断面の鉄骨ブレースの鉄骨梁側のフランジからブラケットに伝達される曲げ応力や圧縮軸力は、ブラケットの第2フランジを介して、鉄骨梁の第2補強プレートへと伝達される。
また、第1補強プレートが、鉄骨梁の、補強リブプレートが接合された位置に、鉄骨梁の上下のフランジの間に延在して、これらを鉛直方向に連結するように設けられている。鉄骨ブレースとブラケットを介して補強リブプレートに伝達される曲げ応力や圧縮軸力は、補強リブプレートともに、この第1補強プレートを介して、仕口接合部のコンクリートからその内部に分散されて伝達される。これにより、ブラケット周辺におけるコンクリートのひび割れや、コンクリートの圧壊が抑えられる。
よって、弱軸方向となる柱梁構面の面外方向への座屈耐力を更に高めることが可能となる。
In one aspect of the present invention, the welded structure of the steel brace of the H-shaped cross section of the present invention further comprises a second flange in which the bracket is provided at a position closer to the steel beam side than the first flange. One end of the second flange was joined to the flange of the steel beam on the steel beam side, the other end was welded to the flange of the steel beam, and the reinforcing rib plate of the steel beam was joined. At the position, a first reinforcing plate extending between the flanges above and below the steel beam and connecting them in the vertical direction is provided, and at the position where the second flange of the steel beam is welded. Is provided with a second reinforcing plate extending vertically between the flanges above and below the steel beam.
According to such a configuration, one end of the second flange of the bracket is joined to the flange on the steel beam side of the steel brace, and the other end is joined to the second reinforcing plate via the flange of the steel beam. .. The second flange resists the bending stress of the bracket in the out-of-plane direction orthogonal to the beam structure surface, so that the bending rigidity of the bracket in the out-of-plane direction is further increased. Further, the bending stress and the compression axial force transmitted from the flange on the steel beam side of the steel brace of the H-shaped cross section to the bracket are transmitted to the second reinforcing plate of the steel beam via the second flange of the bracket.
Further, the first reinforcing plate extends between the upper and lower flanges of the steel frame beam at the position where the reinforcing rib plate is joined, and is provided so as to connect them in the vertical direction. Bending stress and compression axial force transmitted to the reinforcing rib plate via the steel brace and bracket are distributed and transmitted from the concrete of the joint joint to the inside of the reinforcing rib plate through this first reinforcing plate. Will be done. As a result, cracking of concrete around the bracket and crushing of concrete are suppressed.
Therefore, it is possible to further increase the buckling resistance of the column-beam structure surface in the weak axis direction in the out-of-plane direction.
本発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構は、鉄筋コンクリート柱と、前記鉄筋コンクリート柱に接合されるH形断面の鉄骨梁と、前記鉄筋コンクリート柱と前記鉄骨梁との接合部において、上記したようなH形断面の鉄骨ブレースの接合構造によって接合されるH形断面の鉄骨ブレースと、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、H形断面の鉄骨ブレースの接合部における、弱軸方向の座屈耐力を高めることができる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構を提供することができる。
The reinforced concrete column / steel beam mixed structure of the present invention has an H-shaped structure as described above at a reinforced concrete column, an H-shaped cross-sectional steel beam joined to the reinforced concrete column, and a joint portion between the reinforced concrete column and the steel beam. It is characterized by comprising a steel brace having an H-shaped cross section, which is joined by a joining structure of the steel brace of the cross section.
According to such a configuration, it is possible to provide a reinforced concrete column / steel beam mixed frame capable of increasing the buckling resistance in the weak axis direction at the joint portion of the steel frame brace having an H-shaped cross section.
本発明によれば、H形断面の鉄骨ブレースの接合部における、弱軸方向の座屈耐力を高めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to increase the buckling resistance in the weak axis direction at the joint portion of the steel frame brace having an H-shaped cross section.
本発明におけるH形断面の鉄骨ブレースの接合構造では、鉄筋コンクリート柱とH形断面の鉄骨梁との柱梁架構の接合部に、H形断面の鉄骨ブレースの材端部を配置し、当該鉄骨ブレースのフランジとブラケットの第1フランジ(ブラケットが鉄骨梁の上側にある場合には上側のフランジ)を接合し、当該ブラケットの第1フランジとウェブを鉄筋コンクリート柱の内部まで延伸して、定着される。
本発明では、RC柱とS梁架構の接合部内に、H形断面の鉄骨ブレースに接合された第1フランジを有するブラケットを埋設させることで、鉄骨ブレースの接合構造を構成するブラケットの第1フランジ、該第1フランジから延びるウェブ、及び鉄骨梁のフランジとブラケットの第1フランジとの間に鉛直方向に設ける補強リブプレートにより面外方向の曲げ強度および曲げ剛性が高められる。よって、H形断面の鉄骨ブレースの材端部の面外弱軸方向の固定度が高められるために、面外弱軸方向の座屈耐力が増加され、優れた構造性能を有するH形断面の鉄骨ブレースの接合構造が実現される。
以下、添付図面を参照して、本発明によるH形断面の鉄骨ブレースの接合構造、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
In the joint structure of the steel frame brace of the H-shaped cross section in the present invention, the material end portion of the steel frame brace of the H-shaped cross section is arranged at the joint portion of the column-beam frame between the reinforced concrete column and the steel frame beam of the H-shaped cross section. The first flange of the bracket and the first flange of the bracket (the upper flange if the bracket is on the upper side of the steel beam) are joined, and the first flange of the bracket and the web are extended to the inside of the reinforced concrete column and fixed.
In the present invention, a bracket having a first flange joined to a steel brace having an H-shaped cross section is embedded in the joint between the RC column and the S beam frame, so that the first flange of the bracket constituting the joint structure of the steel brace is embedded. The web extending from the first flange and the reinforcing rib plate provided in the vertical direction between the flange of the steel frame beam and the first flange of the bracket enhance the bending strength and the bending rigidity in the out-of-plane direction. Therefore, since the degree of fixation of the end of the steel frame brace of the H-shaped cross section in the out-of-plane weak axis direction is increased, the buckling strength in the out-of-plane weak axis direction is increased, and the H-shaped cross section has excellent structural performance. A joint structure of steel braces is realized.
Hereinafter, with reference to the attached drawings, a joint structure of steel brace of H-shaped cross section according to the present invention and a mode for carrying out a reinforced concrete column / steel beam mixed frame will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係るH形断面の鉄骨ブレースの接合構造、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構の構成を示す斜視図を図1に示す。
図1に示されるように、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Aは、鉄筋コンクリート柱20と、鉄骨梁30と、鉄骨ブレース40と、を備えている。
鉄筋コンクリート柱20は、鉛直方向に延びている。鉄筋コンクリート柱20は、鉛直方向に延びる複数本の主筋21と、これら複数本の主筋21を取り囲むように設けられた複数のせん断補強筋22と、主筋21及びせん断補強筋22を埋設するコンクリート24と、を備えている。
鉄骨梁30は、水平方向に延び、互いに隣り合う鉄筋コンクリート柱20同士の間に架設されている。本実施形態において、鉄骨梁30は、鉄筋コンクリート柱20の四方にそれぞれ設けられている。四方の鉄骨梁30は、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24内で、互いに接合されている。鉄骨梁30は、H形断面を有しており、鉛直方向に間隔をあけて配置された上下のフランジ31、32と、上下のフランジ31、32の間に設けられたウェブ33と、を備えている。ウェブ33は、鉄骨梁30の延伸方向を含む鉛直面に沿って形成されている。上下のフランジ31、32は、それぞれ、鉄骨梁30の延伸方向を含む水平面に沿って形成されている。
FIG. 1 shows a perspective view showing a joint structure of steel brace having an H-shaped cross section and a structure of a reinforced concrete column / steel beam mixed frame according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the reinforced concrete column / steel beam
The reinforced
The
鉄骨ブレース40は、鉄筋コンクリート柱20の延伸方向(中心軸)、及び鉄骨梁30の延伸方向を含む鉛直面(これを、柱梁構面と適宜称する)内で、斜めに延びている。鉄骨ブレース40は、H形断面を有しており、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41と、鉄骨梁30側のフランジ42と、フランジ41、42の間に設けられたウェブ43と、を有している。鉄骨ブレース40の端部は、ブラケット50を介して、鉄筋コンクリート柱20と鉄骨梁30とが接合される仕口接合部Jに接合されている。
本実施形態においては、鉄骨ブレース40は鉄骨梁30の上側に接合されているため、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41は、鉄骨梁30側のフランジ42よりも、上方に位置している。また、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41は、鉄骨梁30側のフランジ42よりも、鉄筋コンクリート柱2に近い側に位置している。
The
In the present embodiment, since the
ブラケット50は、鉄骨ブレース40を鉄骨梁30のフランジ31に接合する。ブラケット50は、第1フランジ51と、第2フランジ52と、ウェブ53と、を有している。
ウェブ53は、鉄骨ブレース40のウェブ43、及び鉄骨梁30のウェブ33と同一の、柱梁架構が構成される柱梁構面内に設けられている。第1フランジ51と第2フランジ52は、幅方向が柱梁構面と直交するように位置づけられている。
第1フランジ51は、鉄骨梁30のフランジ31から、特に本実施形態においては上方に、離間して設けられている。第2フランジ52は、第1フランジ51よりも鉄骨梁30側の位置に、すなわちより下方に設けられている。ブラケット50のウェブ53は、第1フランジ51と、第2フランジ52とを連結するように設けられている。ブラケット50の鉄骨ブレース40側の端部50aは、鉄骨ブレース40と同一軸芯上に配置されている。端部50aにおいて、ブラケット50は、鉄骨梁30と同じH形断面形状を有している。ブラケット50の端部50aにおいて、第1フランジ51の一方端51aは、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41と接合されている。端部50aにおいて、第2フランジ52の一方端52aは、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30側のフランジ42と接合されている。端部50aにおいて、ブラケット50のウェブ53は、鉄骨ブレース40のウェブ43に接合されている。
The
The
The
第1フランジ51は、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41から、鉄筋コンクリート柱20に向かって斜め下方に延びている。第1フランジ51の他方端51b側は、水平方向に延びている。第1フランジ51の他方端51bは、鉄筋コンクリート柱20を構成するコンクリート24の内部に定着されている。第1フランジ51は、一方端51aと他方端51bとの間に湾曲部51cを有している。第1フランジ51の湾曲部51cには、第2フランジ52側に向けて延びる第1補強リブ54が設けられている。第1補強リブ54は、ウェブ53に溶接されている。
第2フランジ52は、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30側のフランジ42から、鉄筋コンクリート柱20に向かって斜め下方に延びている。第2フランジ52の他方端52b側は、鉛直方向に延びている。第2フランジ52の他方端52bは、鉄骨梁30のフランジ31に溶接されている。第2フランジ52は、一方端52aと他方端52bとの間に湾曲部52cを有している。第2フランジ52の湾曲部52cには、第1フランジ51側に向けて延びる第2補強リブ55が設けられている。第2補強リブ55は、ウェブ53に溶接されている。
ブラケット50のウェブ53は、第2フランジ52の他方端52bよりも鉄筋コンクリート柱20側の部分においては、その上端が第1フランジ51に溶接され、下端が鉄骨梁30のフランジ31に溶接されている。ブラケット50のウェブ53の、第1フランジ51の他方端51b側の端部53bは、他方端51bとともにコンクリート24の内部に定着されている。
The
The
The upper end of the
鉄骨梁30には、第1補強プレート61と、第2補強プレート62、及び補強リブプレート63が設けられている。
補強リブプレート63は、鉄骨梁30の、特に本実施形態においては上側に位置するフランジ31と、ブラケット50の第1フランジ51との間を鉛直方向に連結し、ブラケット50のウェブ53に接合されている。
第1補強プレート61は、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32の間に延在して、これらを鉛直方向に連結している。第1補強プレート61は、平面視したときに、補強リブプレート63が接合された位置に設けられている。
第1補強プレート61と補強リブプレート63は、鉄筋コンクリート柱20において、鉄骨梁30、及び鉄骨ブレース40側を向くコンクリート24の側面24sに沿うように形成されている。これらの第1補強プレート61と補強リブプレート63は、鉄骨ブレース40や鉄骨梁30から入力される軸力を受ける支圧プレートとして機能する。第1補強プレート61と補強リブプレート63は、第1フランジ51と同等の幅を備えている。
第2補強プレート62は、鉄骨梁30のフランジ31に対して第2フランジ52が溶接された位置において、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32の間で鉛直方向に延在している。第2補強プレート62は、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32を鉛直方向に連結している。
The
The reinforcing
The first reinforcing
The first reinforcing
The second reinforcing
上述したようなH形断面の鉄骨ブレース40の接合構造によれば、H形断面の鉄骨ブレース40の接合構造は、鉄筋コンクリート柱20と、H形断面の鉄骨梁30との接合部に対する、H形断面の鉄骨ブレース40の接合構造であって、鉄骨梁30のフランジ31から離間して設けられた第1フランジ51と、第1フランジ51に接合されるウェブ53を備え、鉄骨ブレース40を鉄骨梁30のフランジ31に接合するブラケット50と、鉄骨梁30のフランジ31、32と第1フランジ51との間を鉛直方向に連結し、ブラケット50のウェブ53に接合される補強リブプレート63と、を備え、第1フランジ51の一方端51aは、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41と接合され、他方端51bは、鉄筋コンクリート柱20を構成するコンクリート24の内部に定着されるとともに、ブラケット50のウェブ53の、他方端51b側の端部53bも、コンクリート24の内部に定着されている。
このような構成によれば、H形断面の鉄骨ブレース40は、ブラケット50を介して鉄骨梁30のフランジ31に接合されている。ブラケット50の第1フランジ51は、一方端51aが鉄骨ブレース40において鉄骨梁30とは反対側のフランジ41に接合され、第1フランジ51の他方端51b、及びブラケット50のウェブ53の、第1フランジ51の他方端51b側の端部53bが、鉄筋コンクリート柱20を構成するコンクリート24の内部に定着されている。また、鉄骨梁30のフランジ31と第1フランジ51との間を鉛直方向に連結し、ブラケット50のウェブ53に接合されるように、補強リブプレート63が設けられている。この第1フランジ51と補強リブプレート63が、ブラケット50の、柱梁構面とは直交する面外方向への曲げ応力に抵抗する。特に、ブラケット50の、第1フランジ51の他方端51bとウェブ53の端部53bが、鉄筋コンクリート柱20を構成するコンクリート24の内部に定着されているため、コンクリート24に支持されることによって、上記のような曲げ応力に対して強固に抵抗可能であり、なおかつ、応力を鉄筋コンクリート柱20に直接伝達することができる。したがって、面外方向に対しても高い曲げ剛性を有するH形断面の鉄骨ブレース40付きの柱梁架構が実現できる。
また、補強リブプレート63により、ブラケット50に面外方向への曲げ応力や圧縮軸力が作用したときに、これらの力はH形断面の鉄骨ブレース40からブラケット50に伝達され、更に補強リブプレート63を介して、仕口接合部Jのコンクリート24からその内部に分散して伝達される。これにより、ブラケット50周辺におけるコンクリート24のひび割れや、コンクリート24の圧壊が抑えられる。
したがって、H形断面の鉄骨ブレース40の接合部において、弱軸方向となる、柱梁構面とは直交する面外方向への座屈耐力を高めることが可能となる。
According to the joint structure of the
According to such a configuration, the
Further, when bending stress or compression axial force in the out-of-plane direction is applied to the
Therefore, at the joint portion of the
また、ブラケット50は、第1フランジ51よりも鉄骨梁30側の位置に設けられた第2フランジ52を更に備え、第2フランジ52の一方端52aは、鉄骨ブレース40の、鉄骨梁30側のフランジ42と接合され、他方端52bは、鉄骨梁30のフランジ31に溶接され、鉄骨梁30の、補強リブプレート63が接合された位置には、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32の間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第1補強プレート61が設けられ、鉄骨梁30の、第2フランジ52が溶接された位置には、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32の間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第2補強プレート62が設けられている。
このような構成によれば、ブラケット50の第2フランジ52は、一方端52aが鉄骨ブレース40の鉄骨梁30側のフランジ32に接合され、他方端52bは、鉄骨梁30のフランジ31を介して第2補強プレート62に接合されている。この第2フランジ52が、ブラケット50の、柱梁構面とは直交する面外方向への曲げ応力に抵抗することにより、ブラケット50の面外方向の曲げ剛性が更に高められる。また、H形断面の鉄骨ブレース40の鉄骨梁30側のフランジ32からブラケット50に伝達される曲げ応力や圧縮軸力は、ブラケット50の第2フランジ52を介して、鉄骨梁30の第2補強プレート62へと伝達される。
また、第1補強プレート61が、鉄骨梁30の、補強リブプレート63が接合された位置に、鉄骨梁30の上下のフランジ31、32の間に延在して、これらを鉛直方向に連結するように設けられている。鉄骨ブレース40とブラケット50を介して補強リブプレート63に伝達される曲げ応力や圧縮軸力は、補強リブプレート63ともに、この第1補強プレート61を介して、仕口接合部のコンクリート24からその内部に分散されて伝達される。これにより、ブラケット50周辺におけるコンクリート24のひび割れや、コンクリート24の圧壊が抑えられる。
よって、弱軸方向となる柱梁構面の面外方向への座屈耐力を更に高めることが可能となる。
Further, the
According to such a configuration, one
Further, the first reinforcing
Therefore, it is possible to further increase the buckling resistance of the column-beam structure surface in the weak axis direction in the out-of-plane direction.
特に本実施形態においては、補強リブプレート63と第1補強プレート61は、鉄骨ブレース40側を向くコンクリート24の側面24sに沿うように形成されている。
このような構成によれば、補強リブプレート63と第1補強プレート61は、鉄骨ブレース40や鉄骨梁30から入力される軸力を、効果的に、鉄筋コンクリート柱20に伝達することができる。
In particular, in the present embodiment, the reinforcing
According to such a configuration, the reinforcing
例えば図7のような従来の構成においては、ブレース4の断面に生じる軸力を柱2と梁3に分担させて伝達させるには、ガセットプレート6の断面積、すなわち厚さと幅の積を、ブレース4の断面積と同等以上にする必要がある。しかし、ガセットプレート6の厚さは、梁3のウェブの厚さ以下とならなければならない。したがって、ガセットプレート6の幅は、ブレース4の断面積が大きくなるに伴って大きくなる。すると、柱2のせん断補強筋等を、ガセットプレート6を貫通させるように配筋させる必要があり、施工に手間がかかる。
これに対し、特に本実施形態においては、ブラケット50を、第1フランジ51、第2フランジ52、及びウェブ53を備えてH形断面を有する形状としたことにより、図7のような場合に比べると、ウェブ53の幅を過剰に大きくしなくとも、ブラケット50の断面積を、ブレース4の断面積と同等以上にすることができる。これにより、ブラケット50のウェブ53を貫通するせん断補強筋22の本数が抑制され、施工を容易にすることができる。
更に、本実施形態においては、鉄骨ブレース40側を向くコンクリート24の側面24sには、補強リブプレート63が密接して設けられている。また、補強リブプレート63は、第1フランジ51と同等の幅を備えており、第1フランジ51に接合されている。これにより、ブラケット50の、コンクリート24に接触する部分は、単純な矩形形状となっている。このため、施工時に鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24を打設するに際し、型枠の加工が容易となる。
For example, in the conventional configuration as shown in FIG. 7, in order to share and transmit the axial force generated in the cross section of the
On the other hand, particularly in the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the reinforcing
また、ブラケット50は、鉄骨ブレース40のウェブ43、及び鉄骨梁30のウェブ33と同一面内に設けられたウェブ53を備え、ブラケット50のウェブ53は、鉄骨梁30のフランジ31と、ブラケット50の第1フランジ51とに溶接され、ブラケット50のウェブ53の、第1フランジ51の他方端51b側の端部53bが、他方端51bとともに、コンクリート24の内部に定着されている。
このような構成によれば、鉄骨梁30とH形断面の鉄骨ブレース40は、ブラケット50のウェブ53、及び第1フランジ51、第2フランジ52に複数個所にて溶接されることで、ブラケット50を介して、鉄骨梁30とH形断面の鉄骨ブレース40とを強固に接合させることができる。
Further, the
According to such a configuration, the
また、第1フランジ51は、一方端51aと他方端51bとの間に湾曲部51cを有し、湾曲部51cには、第2フランジ52側に向けて延びる第1補強リブ54が設けられている。
更に、第2フランジ52は、一方端52aと他方端52bとの間に湾曲部52cを有し、湾曲部52cには、第1フランジ51側に向けて延びる第2補強リブ55が設けられている。
このような構成によれば、ブラケット50を更に頑強にして、曲げ剛性を高めることができる。
Further, the
Further, the
According to such a configuration, the
上述したような鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Aによれば、鉄筋コンクリート柱20と、鉄筋コンクリート柱20に接合されるH形断面の鉄骨梁30と、鉄筋コンクリート柱20と鉄骨梁30との接合部において、上記したようなH形断面の鉄骨ブレース40の接合構造によって接合されるH形断面の鉄骨ブレース40と、を備える
このような構成によれば、H形断面の鉄骨ブレース40の接合部における、弱軸方向の座屈耐力を高めることができる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Aを提供することができる。
According to the reinforced concrete column / steel beam
(実施形態の第1変形例)
なお、本発明のH形断面の鉄骨ブレースの接合構造、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、鉄筋コンクリート柱20に接合される四方の鉄骨梁30のうち、一本の鉄骨梁30の上方にのみ、鉄骨ブレース40及びブラケット50を設けるようにしたが、これに限らない。
例えば、図2に示す鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Bのように、鉄筋コンクリート柱20に接合される四方の鉄骨梁30のそれぞれの上側に、鉄骨ブレース40及びブラケット50を設けるようにしてもよい。この場合、四方のブラケット50の第1フランジ51、及びウェブ53は、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24内で、互いに接合されていてもよい。また、四方のブラケット50の第1フランジ51、及びウェブ53は、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24内で、互いに接合せずに、間隔をあけて配置するようにしてもよい。
(First modification of the embodiment)
The joint structure of the steel brace of the H-shaped cross section and the mixed frame of the reinforced concrete column / steel beam of the present invention are not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and are various in the technical scope thereof. A modified example is conceivable.
For example, in the above embodiment, the
For example, as in the reinforced concrete column / steel beam
(実施形態の第2変形例)
また、図3に示す鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Cのように、鉄筋コンクリート柱20に接合される四方の鉄骨梁30のうち、同一の柱梁構面内に位置する二方の鉄骨梁30の上下に、それぞれ鉄骨ブレース40及びブラケット50を設けるようにしてもよい。
この場合においては、鉄骨梁30の下側のフランジ32に接合されている鉄骨ブレース40Cに関しては、鉄骨梁30とは反対側のフランジ41は、鉄骨梁30側のフランジ42よりも、下方に位置している。
この鉄骨ブレース40Cを、鉄筋コンクリート柱20と鉄骨梁30とが接合される仕口接合部に接合するブラケット50Cに関しては、第1フランジ51は、鉄骨梁30のフランジ32から下方に離間して設けられている。第2フランジ52は、第1フランジ51よりも鉄骨梁30側の位置に、すなわちより上方に設けられている。
(Second modification of the embodiment)
Further, as in the reinforced concrete column / steel beam
In this case, with respect to the
Regarding the
(実施形態の第3変形例)
また、上記実施形態では、第1フランジ51、第2フランジ52は、一方端51a、52aと、他方端51b、52bとの間に、湾曲部51c、52cを有しているがこれに限らない。
例えば、図4に示す鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Dのように、ブラケット50Dの第1フランジ51D、第2フランジ52Dは、一方端51a、52a側、他方端51b、52b側のそれぞれを平板状とし、一方端51a、52a側と、他方端51b、52b側とを、溶接部51d、52dにおいて溶接により接合して、これらが屈曲するようにしてもよい。
(Third variant of the embodiment)
Further, in the above embodiment, the
For example, as in the reinforced concrete column / steel beam
(実施形態の第4変形例)
また、上記実施形態では、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24の側面24sに沿うように第1補強プレート61と補強リブプレート63を配置するようにしたが、これに限られない。
例えば、図5に示す鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Eのように、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24の四方の全周を囲う薄肉鋼板からなる塞ぎ板28を備えるようにしてもよい。この場合、塞ぎ板28の一部28aが、第1補強プレートと補強リブプレートとして機能する。
このような塞ぎ板28を設けることで、その内側のせん断補強筋22を省略することもできる。
特に、塞ぎ板28を設けることにより、塞ぎ板28を、鉄筋コンクリート柱20のコンクリート24を打設する際の捨て型枠として使用できる。これにより、型枠の組み立てや脱型が不要となるため、施工が容易となる。
このような塞ぎ板28を備えた場合においても、図6に示す鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構10Fのように、鉄骨ブレース40及びブラケット50を、四方の鉄骨梁30の上側に配置してもよいし、さらに他の部位に設けてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
(Fourth modification of the embodiment)
Further, in the above embodiment, the first reinforcing
For example, as in the reinforced concrete column / steel beam
By providing such a
In particular, by providing the
Even when such a
In addition to this, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, it is possible to select the configuration described in the above embodiment or change it to another configuration as appropriate.
10A~10F 鉄骨梁混合架構 51b 第1フランジの他方端
20 鉄筋コンクリート柱 52、52D 第2フランジ
24 コンクリート 52a 第2フランジの一方端
28 塞ぎ板(第1補強プレート、補強リブプレート)
30 鉄骨梁 52b 第2フランジの他方端
31、32…鉄骨梁のフランジ(鉄骨梁の上下のフランジ)
40、40C 鉄骨ブレース 53 ブラケットのウェブ
41 鉄骨梁とは反対側のフランジ 53b ウェブの他方端側の端部
42 鉄骨梁側のフランジ 61 第1補強プレート
50、50C、50D ブラケット 62 第2補強プレート
51、51D 第1フランジ 63 補強リブプレート
51a 第1フランジの一方端
10A-10F Steel beam
30
40,
Claims (3)
前記鉄骨梁のフランジから離間して設けられた第1フランジと、前記第1フランジに接合されるウェブを備え、前記鉄骨ブレースを前記鉄骨梁の前記フランジに接合するブラケットと、
前記鉄骨梁の前記フランジと前記第1フランジとの間を鉛直方向に連結し、前記ブラケットの前記ウェブに接合される補強リブプレートと、を備え、
前記第1フランジの一方端は、前記鉄骨ブレースの、前記鉄骨梁とは反対側のフランジと接合され、他方端は、前記鉄筋コンクリート柱を構成するコンクリートの内部に定着されるとともに、
前記ブラケットの前記ウェブの、前記他方端側の端部も、前記コンクリートの内部に定着されることを特徴とするH形断面の鉄骨ブレースの接合構造。 It is a joint structure of a steel brace with an H-shaped cross section to a joint between a reinforced concrete column and a steel beam with an H-shaped cross section.
A first flange provided apart from the flange of the steel beam, a bracket provided with a web joined to the first flange, and a bracket joining the steel brace to the flange of the steel beam.
A reinforcing rib plate that vertically connects between the flange of the steel beam and the first flange and is joined to the web of the bracket is provided.
One end of the first flange is joined to the flange of the steel brace on the opposite side of the steel beam, and the other end is fixed inside the concrete constituting the reinforced concrete column and is fixed to the inside of the concrete.
A joint structure of steel braces having an H-shaped cross section, characterized in that the other end of the web of the bracket is also fixed inside the concrete.
前記第2フランジの一方端は、前記鉄骨ブレースの、前記鉄骨梁側のフランジと接合され、他方端は、前記鉄骨梁の前記フランジに溶接され、
前記鉄骨梁の、前記補強リブプレートが接合された位置には、前記鉄骨梁の上下の前記フランジの間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第1補強プレートが設けられ、
前記鉄骨梁の、前記第2フランジが溶接された位置には、前記鉄骨梁の上下の前記フランジの間に延在して、これらを鉛直方向に連結する第2補強プレートが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のH形断面の鉄骨ブレースの接合構造。 The bracket further includes a second flange provided at a position closer to the steel beam side than the first flange.
One end of the second flange is joined to the flange of the steel brace on the steel beam side, and the other end is welded to the flange of the steel beam.
At the position of the steel beam to which the reinforcing rib plate is joined, a first reinforcing plate extending between the flanges above and below the steel beam and connecting them in the vertical direction is provided.
At the position where the second flange of the steel beam is welded, a second reinforcing plate extending between the flanges above and below the steel beam and connecting them in the vertical direction is provided. The joint structure of a steel frame brace having an H-shaped cross section according to claim 1.
前記鉄筋コンクリート柱に接合されるH形断面の鉄骨梁と、
前記鉄筋コンクリート柱と前記鉄骨梁との接合部において、請求項1または2に記載のH形断面の鉄骨ブレースの接合構造によって接合されるH形断面の鉄骨ブレースと、
を備えることを特徴とする鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合架構。 Reinforced concrete columns and
A steel beam with an H-shaped cross section joined to the reinforced concrete column,
A steel brace having an H-shaped cross section and a steel brace having an H-shaped cross section joined by the joint structure of the steel brace having an H-shaped cross section according to claim 1 or 2 at the joint portion between the reinforced concrete column and the steel beam.
Reinforced concrete column / steel beam mixed frame characterized by being equipped with.
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