JP2024012003A - Earthquake-proof m-shaped frame for first floor of steel structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄骨構造において1階部分に設置するための耐震フレームに関するものである。 The present invention relates to an earthquake-resistant frame for installation on the first floor of a steel structure.
鉄骨造に用いられる骨組は鋼製の柱と梁を主体とし、耐震強度を強化するため必要に応じてブレースやトラスを追設して構成されている。 The framework used in steel construction consists mainly of steel columns and beams, with additional braces and trusses added as necessary to strengthen earthquake resistance.
ブレースやトラスは鉄骨構造を補強するものであり、高い耐震性の要求される建築物についてはブレースやトラスのような補強材が多用されている。 Braces and trusses are used to reinforce steel structures, and reinforcement materials such as braces and trusses are often used in buildings that require high earthquake resistance.
従来から、鉄骨構造の上下の梁と2本の鋼製の柱に囲まれた領域に設置するブレースについては、2本の柱の対向した柱側面(一方の柱上部と他方の柱下部)に溶接接合して取り付けたガセットプレートにブレースの両端を高力ボルトで連結してX形に固定したX形耐震フレームや、フレームの中の2本のブレースをK字形に配置したK形耐震フレーム等が採用されてきた。 Conventionally, for braces installed in an area surrounded by upper and lower beams of a steel structure and two steel columns, braces are installed on the opposite column sides of the two columns (the top of one column and the bottom of the other column). An X-shaped earthquake-resistant frame, in which both ends of the braces are connected with high-strength bolts to a gusset plate attached by welding and fixed in an X-shape, and a K-shaped earthquake-resistant frame, in which two braces in the frame are arranged in a K-shape, etc. has been adopted.
前記X形耐震フレームの場合には2本の柱の間にブレース(一般的にブレースは丸棒又は平板鋼板を用いて製作する)をX形に配置するため、前記2本の柱の間に窓や出入口等の開口部を設けたい場合、窓や出入口を設置する位置や大きさに制約が生じた。 In the case of the above-mentioned X-shaped seismic frame, braces (generally braces are made using round bars or flat steel plates) are placed between the two columns in an X-shape. When it is desired to provide an opening such as a window or doorway, there are restrictions on the location and size of the window or doorway.
さらに、ガセットプレートとブレースに成形する高力ボルト用の下穴の直径は、従来からブレースとガセットプレートとのガタツキを最小限に抑えるためボルト直径プラス1mm程度の高い精度が要求されてきた。そのためガセットプレートを柱側面に正確に溶接接合する作業は熟練した技術と時間が必要であり、時間と費用が嵩むといった問題が発生していた。 Furthermore, the diameter of the prepared hole for the high-strength bolt formed in the gusset plate and brace has conventionally been required to be highly accurate by about 1 mm plus the bolt diameter in order to minimize looseness between the brace and the gusset plate. Therefore, the work of accurately welding the gusset plate to the column side requires skilled technique and time, resulting in problems such as increased time and cost.
また、前記K形耐震フレームの場合には、2本のブレースの固定部を、一方の柱上下端部と他方の柱中央部に限定しているため、耐震力を高めるためには左右のフレーム間隔を幅広く構成するか、又は頑丈なブレース部材を使用しなければならない、といった問題が発生していた。 In addition, in the case of the above-mentioned K-type seismic frame, the fixed parts of the two braces are limited to the upper and lower ends of one column and the center of the other column, so in order to increase earthquake resistance, it is necessary to Problems have arisen in that the spacing must be widened or a sturdy brace member must be used.
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、耐震フレームを工場で治具を用いて生産することにより高精度な耐震フレームを製造すると共に、鉄骨造における窓、出入口等の開口部を幅広で大きく形成するため、横幅が狭くコンパクトに形成した耐震フレームを提供することを課題とする。 This invention was made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to manufacture a high-precision earthquake-resistant frame by producing the earthquake-resistant frame in a factory using a jig. An object of the present invention is to provide an earthquake-resistant frame that is narrow in width and compact in order to form a wide and large frame.
さらに左右2本の柱の相対する柱側面に溶接接合した2枚のプレートの間に、角形鋼管で成形したブレースをサンドイッチ状に溶接接合することにより、コンパクトで、且つ強固な耐震フレームを提供することを課題とする。 Furthermore, by welding braces made of square steel pipes in a sandwich-like manner between two plates welded to the opposing sides of the left and right columns, a compact and strong earthquake-resistant frame is provided. That is the issue.
さらに左右2本の柱の下端部にH型鋼で成形した下部梁フレームのフランジ面を溶接接合することにより、強固で変形することが極めて少ない耐震フレームを提供することを課題とする。 Furthermore, it is an object of the present invention to provide an earthquake-resistant frame that is strong and hardly deformed by welding the flange surfaces of a lower beam frame formed of H-shaped steel to the lower ends of the two left and right columns.
かかる課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、鉄骨構造の建物の耐震補強をするための耐震フレームにおいて、同一形状の正方形の角形鋼管で成形した、平行する第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱と、第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱の下端部に溶接接合したH型鋼で成形した下部梁フレームと、第1の鉄骨柱の上端部に溶接接合した前記第1の鉄骨柱の断面と概ね同一寸法の平板鋼板で成形した上端部エンドプレートと、第2の鉄骨柱の上端部に溶接接合した長方形の平板鋼板で成形した梁固定用プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の上端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上端部プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の上下中央部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の下端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下端部プレートと、第2の鉄骨柱のプレート取付面の上端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上側プレートと、第2の鉄骨柱のプレート取付面の下端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下側プレートと、第1の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上端部プレートと前記ブレース固定用上下中央部プレートと前記ブレース固定用下端部プレートと、向い合せに位置する第2の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上側プレートと前記ブレース固定用下側プレートに正方形の角形鋼管で成形した4本のブレースの両端部をM字形に溶接接合したことを特徴する。 In order to solve this problem, the invention according to claim 1 provides an earthquake-resistant frame for earthquake-resistant reinforcement of a steel-framed building. a second steel column, a lower beam frame made of H-shaped steel welded to the lower ends of the first and second steel columns, and the first steel column welded to the upper end of the first steel column. an upper end end plate formed from a flat steel plate having approximately the same dimensions as the cross section of the second steel column; a beam fixing plate formed from a rectangular flat steel plate welded to the upper end of the second steel column; Two upper end plates for fixing braces made of flat steel plates of the same shape are welded to the upper end of the plate mounting surface of the column, and welded to the upper and lower center of the plate mounting surface of the first steel column. Two brace fixing upper and lower center plates made of flat steel plates of the same shape, and two brace fixing plates made of flat steel plates of the same shape welded to the lower end of the plate mounting surface of the first steel column. The lower end plate for brace fixing, two upper plates for fixing braces made of flat steel plates of the same shape, which are welded and joined at a position one-quarter from the upper end of the plate mounting surface of the second steel column, and the second upper plate for fixing the brace. Two lower plates for fixing braces made of flat steel plates of the same shape, which are welded to a position one-fourth from the lower end of the plate mounting surface of the steel column, and the brace which is welded to the first steel column. the upper end plate for fixing the brace, the upper and lower center plates for fixing the brace, the lower end plate for fixing the brace, the upper plate for fixing the brace and the lower plate for fixing the brace welded to a second steel column located opposite to each other; It is characterized by the fact that both ends of four braces formed from square steel tubes are welded to the side plate in an M-shape.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構造に加え、前記下部梁フレームの下側フランジに成形した複数個の穴に、基礎コンクリートに設置した複数のアンカーボルトをナットで固定したことを特徴とする。 In addition to the structure described in claim 1, the invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構造に加え、前記上端部エンドプレートに4個のボルト穴を正方形状に成形し、前記4個のボルト穴の鉄骨柱取付面に4個の梁固定用ナットを溶接接合したことを特徴とする。 In addition to the structure according to
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構造に加え、前記梁固定用プレートに大梁をボルト、ナットで取り付けるため、前記梁固定用プレートの概ね四隅に成形した4個のボルト穴と相対する前記大梁の大梁下側フランジに4個のボルト穴を成形したことを特徴とする。 In addition to the structure described in any one of claims 1 to 3, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、鉄骨構造の建物の耐震補強をするための耐震フレームにおいて、同一形状の正方形の角形鋼管で成形した、平行する第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱と、第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱の下端部に溶接接合したH型鋼で成形した下部梁フレームと、第1の鉄骨柱の上端部に溶接接合した前記第1の鉄骨柱の断面と概ね同一寸法の平板鋼板で成形した上端部エンドプレートと、第2の鉄骨柱の上端部に溶接接合した長方形の平板鋼板で成形した梁固定用プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の上端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上端部プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の上下中央部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレートと、第1の鉄骨柱のプレート取付面の下端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下端部プレートと、第2の鉄骨柱のプレート取付面の上端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上側プレートと、第2の鉄骨柱のプレート取付面の下端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下側プレートと、第1の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上端部プレートと前記ブレース固定用上下中央部プレートと前記ブレース固定用下端部プレートと、向い合せに位置する第2の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上側プレートと前記ブレース固定用下側プレートに正方形の角形鋼管で成形した4本のブレースの両端部をM字形に溶接接合したことにより、従来、一般的に用いられてきたX形耐震フレーム、K形耐震フレームに比べ、耐震フレームの横巾を狭く形成することが出来るようになり、そのため建物の窓、出入口等の開口部分の横巾を大きくすることが可能になった。 According to the invention set forth in claim 1, in an earthquake-resistant frame for seismically reinforcing a steel structure building, a first steel column and a second steel column that are parallel to each other are made of square steel pipes having the same shape. a lower beam frame formed of H-shaped steel welded to the lower ends of the first steel column and the second steel column; and a cross section of the first steel column welded to the upper end of the first steel column. an upper end end plate formed from a flat steel plate with approximately the same dimensions as the beam fixing plate formed from a rectangular flat steel plate welded to the upper end of the second steel column, and a plate mounting surface of the first steel column. Two upper end plates for fixing braces made of flat steel plates of the same shape, welded to the upper ends, and flat steel plates of the same shape welded to the upper and lower center of the plate mounting surface of the first steel column. two upper and lower center plates for fixing braces formed from the same shape, and two lower end plates for fixing braces formed from flat steel plates of the same shape, welded to the lower end of the plate mounting surface of the first steel column. , two upper brace fixing plates formed from flat steel plates of the same shape, welded together at a position one-fourth from the top of the plate mounting surface of the second steel column, and plate installation of the second steel column. Two lower plates for fixing braces made of flat steel plates of the same shape are welded together at a position one-quarter from the lower end of the surface, and an upper end plate for fixing braces is welded to the first steel column. and the upper and lower middle plates for fixing the brace, the lower end plate for fixing the brace, the upper plate for fixing the brace and the lower plate for fixing the brace which are welded and joined to the second steel column located facing each other. By welding the ends of four braces formed from square steel pipes into an M-shape, the width of the earthquake-resistant frame is narrower than the commonly used X-shaped and K-shaped earthquake-resistant frames. As a result, it became possible to increase the width of openings such as windows and entrances in buildings.
請求項2に記載の発明によれば、前記下部梁フレームの下側フランジに成形した複数個の穴に、基礎コンクリートに設置した複数本のアンカーボルトをナットで固定したことにより、1階床スラブに鉄骨構造1階用耐震M形フレームを安定した状態で固定することが可能となった。 According to the invention set forth in
請求項3に記載の発明によれば、上端部エンドプレートに4個のボルト穴を正方形状に成形し、前記4個のボルト穴の鉄骨柱取付面に4個の梁固定用ナットを溶接接合したことにより、鉄骨柱にダイヤフラムを取り付けることなく鉄骨柱と大梁を頑強に固定することが可能になった。 According to the third aspect of the invention, four bolt holes are formed in the upper end plate in a square shape, and four beam fixing nuts are welded to the steel column mounting surface of the four bolt holes. This made it possible to firmly fix the steel column and girder without attaching a diaphragm to the steel column.
請求項4に記載の発明によれば、梁固定用プレートに大梁をボルト、ナットで取り付けるため、梁固定用プレートの概ね四隅に成形した4個のボルト穴と相対する前記大梁の大梁下側フランジに4個のボルト穴を成形したことにより、鉄骨構造1階用耐震M形フレームを簡単に大梁に固定することが可能になった。 According to the invention set forth in
以下、この発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of this invention will be described below.
図1乃至図8には、この発明の実施の形態を示す。 Embodiments of the present invention are shown in FIGS. 1 to 8.
図1は、鉄骨造の建物を建築するための鉄骨構造1を示す。基礎コンクリート12の所定の位置に埋め込み施工した複数本のアンカーボルト11と、前記アンカーボルト11に固定した1階用の鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5と、2階用の鉄骨構造2階用耐震M形フレーム4と、3階用の鉄骨構造3階用耐震M形フレーム3と、4階用の鉄骨構造4階用耐震M形フレーム2と、外壁を構成するALC壁パネル8と、切妻屋根を構成するALC板14と屋根を防水するためのFRP防水15を平面図で示す。 FIG. 1 shows a steel structure 1 for constructing a steel frame building. A plurality of
さらに、図1で示す1階用の鉄骨構造1階用耐震M形フレーム13は、鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5を左右反転させて同一形状で構成したもので、耐震性能を高めるため同一階の相対する反対側に設置した状態を示す。 Furthermore, the earthquake-resistant M-
図2は、図1で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5と基礎コンクリート12、アンカーボルト11と大梁(A)6、大梁(B)7を斜視図で示す。鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5は一辺が100mm、肉厚4.5mm、長さ約1926mmの同一形状で成形した正方形の2本の角形鋼管を、700mm間隔で平行に配置した第1の鉄骨柱9、第2の鉄骨柱10と、前記2本の第1の鉄骨柱9、第2の鉄骨柱10の下端を高さ寸法200mm、辺寸法100mm、フランジ厚さ8mm、ウェブ厚さ5.5mm、長さ約900mmのH型鋼で成形した下部梁フレーム28のフランジ上面の両端部に溶接接合し、さらに第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33の中心線上の上端部に第1のブレース24の端部をサンドイッチ状に挟み込むように溶接接合した同一形状の2枚のブレース固定用上端部プレート19と、さらに前記プレート取付面(A)33の中心線上の上下中央部に第2のブレース25と第3のブレース26の端部をサンドイッチ状に挟み込むように溶接接合した同一形状の2枚のブレース固定用上下中央部プレート20と、さらに前記プレート取付面(A)33の中心線上の下端部に第4のブレース27の端部をサンドイッチ状に挟み込むように溶接接合した同一形状の2枚のブレース固定用下端部プレート21と、さらに第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32の中心線上の上端から4分の1の位置に第1のブレース24と第2のブレース25の端部をサンドイッチ状に挟み込むように溶接接合した2枚のブレース固定用上側プレート22と、さらに前記プレート取付面(B)32の中心線上の下端から4分の1の位置に第3のブレース26と第4のブレース27の端部をサンドイッチ状に挟み込むように溶接接合した2枚のブレース固定用下側プレート23で構成され、このように第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に溶接接合したブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース固定用下端部プレート21と、向い合せに位置する第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32に溶接接合したブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23に対して、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した4本の第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27の端部をM字形に溶接接合し、さらに第1の鉄骨柱9の上端部に縦約100mm、横約100mm、厚さ9mmの正方形の平板鋼板で成形した上端部エンドプレート36を溶接接合すると共に、さらに第2の鉄骨柱10の上端部に縦約100mm、横約270mm、厚さ9mmの長方形の平板鋼板で成形した梁固定用プレート31を溶接接合し、このように構成した上端部エンドプレート36と梁固定用プレート31の上面に、高さ寸法200mm、辺寸法100mm、フランジ厚さ8mm、ウェブ厚さ5.5mmの同一形状の2本のH型鋼をガセットプレート16とボルト17とナット(図示せず)でL字形に直角に固定した大梁(A)6の大梁下側フランジ(A)55と大梁(B)7の大梁下側フランジ(B)64を載置し、L字形に構成した大梁(A)6と大梁(B)7をボルト18、ボルト30で第1の鉄骨柱9と第2の鉄骨柱10に固定した状態を示す。 FIG. 2 is a perspective view showing the earthquake-resistant M-
図3は、図2で説明した斜視図を、概ね反対方向から見た状態を斜視図で示す。図3では第1の鉄骨柱9のブレース取付面(A)33の中心線上の上端部に溶接接合したブレース固定用上端部プレート19と、上下中央部に溶接接合したブレース固定用上下中央部プレート20と、下端部に溶接接合したブレース固定用下端部プレート21の位置を明確に斜視図で示す。 FIG. 3 shows a perspective view of the perspective view explained in FIG. 2, viewed from an approximately opposite direction. In FIG. 3, the
図4は、図2で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5の上部に取り付けた大梁(A)6、大梁(B)7と、さらに下部のアンカーボルト11と基礎コンクリート12を除外した状態を斜視図で示す。このように構成した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5を工場で組立治具を用いて組み立てることにより、組立精度を高めた鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5を安価に製造することが可能になった。 Figure 4 excludes the girders (A) 6 and girders (B) 7 attached to the top of the earthquake-resistant M-shaped
図5は、図2で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5を分解図で示す。一辺が100mm、肉厚4.5mm、長さ約1926mmの正方形の角形鋼管で成形した第1の鉄骨柱9の上端の鉄骨柱上端部(A)68に溶接接合するため、一辺が100mm、厚さ9mmの正方形の平板鋼板に4個のボルト穴37を概ね正方形状に成形した上端部エンドプレート36と、さらに前記上端部エンドプレート36に成形した4個のボルト穴37の下面の鉄骨柱取付面(A)67に溶接接合するための4個の梁固定用ナット70と、さらに前記第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33の上端部に溶接接合する同一形状で成形した2枚のブレース固定用上端部プレート19と、さらに第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33の上下中央部に溶接接合する同一形状で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレート20と、さらに第1の鉄骨柱9の下端部に溶接接合する同一形状で成形した2枚のブレース固定用下端部プレート21と、さらに第2の鉄骨柱10の上端の鉄骨柱上端部(B)75に溶接接合するため、縦寸法約100mm、横寸法約270mm、厚さ9mmの長方形で成形した平板鋼板の概ね四隅に4個のボルト穴38を成形した梁固定用プレート31と、さらに前記第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32の中心線上の上端から4分の1の位置に溶接接合するため同一形状で成形した2枚のブレース固定用上側プレート22と、さらに前記第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32の中心線上の下端から4分の1の位置に溶接するため同一形状で成形した2枚のブレース固定用下側プレート23と、さらに第1の鉄骨柱9の鉄骨柱下端部(A)76と第2の鉄骨柱10の鉄骨柱下端部(B)82をH型鋼で成形した下部梁フレーム28のフランジ面の両端部に溶接接合して固定するため、高さ寸法200mm、辺寸法100mm、フランジ厚さ8mm、ウェブ厚さ5.5mm、長さ約900mmのH型鋼で成形した下部梁フレーム28を分解図で示す。 FIG. 5 shows an exploded view of the earthquake-resistant M-shaped
さらに図5では、第1の鉄骨柱9と第2の鉄骨柱10の上部に溶接接合した上端部エンドプレート36と梁固定プレート31をL字形に直角に固定した大梁(A)6の大梁下側フランジ(A)55と大梁7の大梁下側フランジ(B)64に取り付けるため、第1の鉄骨柱9の上端部エンドプレート36に成形した4個のボルト穴37と相対する大梁下側フランジ(A)55の位置に4個のボルト穴57を成形すると共に、上端部エンドプレート36の下面に溶接接合した4個の梁固定用ナット70に差し込み大梁(A)6の大梁下側フランジ(A)55と上端部エンドプレート36を固定するための4本のボルト18を示す。同様に、第2の鉄骨柱10の梁固定用プレート31に成形した4個のボルト穴38と相対する大梁下側フランジ(B)64の位置に4個のボルト穴65を成形すると共に、梁固定用プレート31に大梁(A)7の大梁下側フランジ(B)64を固定するための4本のボルト30と4個のナット73を分解図で示す。 Furthermore, in FIG. 5, the
図6は、図2で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5を正面図で示すと共に、図6a~図6eの拡大図で、第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に溶接接合したブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース固定用下端部プレート21と、第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32に溶接接合したブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23を拡大図で示す。 FIG. 6 shows a front view of the earthquake-resistant M-shaped
図6aは、第1の鉄骨柱9を点線で示すと共に、第1の鉄骨柱9の上端部のプレート取付面(A)33に溶接接合したブレース固定用上端部プレート19を実線で示す。ブレース固定用上端部プレート19は、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した第1のブレース24の端部をサンドイッチ状に固定して第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に固定するため同一形状で成形した2枚の厚さ6mmの四角形状のプレートで、辺(A)95の寸法は約81mm、辺(B)96の寸法は約99mm、辺(C)97の寸法は約70mm、鉄骨柱取付部98の寸法は約140mm、さらに辺(A)95と辺(B)96の交わる角度Aは約240度、辺(B)96と辺(C)97の交わる角度は90度、辺(C)97と鉄骨柱取付部98の交わる角度は90度、鉄骨柱取付部98と辺(A)95の交わる角度Bは約300度で成形され、辺(A)95と鉄骨柱取付部98の交わる先端をプレート取付面(A)33の上端に位置するように配置し鉄骨柱取付部98をプレート取付面(A)33に溶接接合した状態を示す。 In FIG. 6a, the
図6bは、第1の鉄骨柱9を点線で示すと共に、第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33の上下中央に溶接接合したブレース固定用上下中央部プレート20を実線で示す。ブレース固定用上下中央部プレート20は、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した第2のブレース25と第3のブレース26の端部をサンドイッチ状に固定して第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に固定するため同一形状で成形した2枚の厚さ6mmの長方形のプレートで、辺(E)99の寸法は約70mm、辺(F)100の寸法は約230mm、辺(G)101の寸法は約70mm、鉄骨柱取付部102の寸法は約230mmで成形され、プレート取付面(A)33の上下中央に鉄骨柱取付部102の上下中央部を当接させ溶接接合した状態を示す。 FIG. 6b shows the
図6cは、第1の鉄骨柱9を点線で示すと共に、第1の鉄骨柱9の下端部のプレート取付面(A)33に溶接接合したブレース固定用下端部プレート21を実線で示す。ブレース固定用下端部プレート21は、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した第4のブレース27の端部をサンドイッチ状に固定して第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に固定するため同一形状で成形した2枚の厚さ6mmの長方形のプレートで、辺(I)103の寸法は約70mm、辺(J)104の寸法は約110mm、辺(K)105の寸法は約70mm、鉄骨柱取付部106の寸法は約110mmで、プレート取付面(A)33の下端に辺(K)105と鉄骨柱取付部106の交わる先端を当接するように配置し、鉄骨柱取付部106をプレート取付面(A)33に溶接接合した状態を示す。 In FIG. 6c, the
図6dは、第2の鉄骨柱10を点線で示すと共に、第2の鉄骨柱10の上端から4分の1の位置のプレート取付面(B)32に溶接接合したブレース固定用上側プレート22を実線で示す。ブレース固定用上側プレート22は、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した第1のブレース24と第2のブレース25の端部をサンドイッチ状に固定して第2の鉄骨柱10のプレート取付面32に固定するため同一形状で成形した2枚の厚さ6mmの長方形のプレートで、辺(M)107の寸法は約70mm、辺(P)110の寸法は約230mm、辺(O)109の寸法は約70mm、鉄骨柱取付部108の寸法は約230mmで、プレート取付面(B)32の上端から4分の1の位置に鉄骨柱取付部108の上下中央部を当接させ溶接接合させた状態を示す。 FIG. 6d shows the
図6eは、第2の鉄骨柱10を点線で示すと共に、第2の鉄骨柱10の下端から4分の1の位置のプレート取付面(B)32に溶接接合したブレース固定用下側プレート23を実線で示す。ブレース固定用下側プレート23は、一辺が80mm、肉厚2.3mmの正方形の角形鋼管で成形した第3のブレース26と第4のブレース27の端部をサンドイッチ状に固定して第2の鉄骨柱10に固定するため同一形状で成形した2枚の厚さ6mmの長方形のプレートで、辺(Q)111の寸法は約70mm、辺(T)114の寸法は約230mm、辺(S)113の寸法は約70mm、鉄骨柱取付部112の寸法は約230mmで、プレート取付面(B)32の下端から4分の1の位置に鉄骨柱取付部112の上下中央部を当接させ溶接接合した状態を示す。 FIG. 6e shows the
図7は、図4で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5のブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース取付用下端部プレート21、ブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23に、4本の第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27を溶接接合した状態を正面図で示すと共に、図7a~図7eの拡大図で、第1の鉄骨柱9のプレート取付面(A)33に取り付けたブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース固定用下端部プレート21に溶接接合した第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27と、さらに第2の鉄骨柱10のプレート取付面(B)32に取り付けたブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23に溶接接合した第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27を拡大図で示す。 FIG. 7 shows the
図7aは、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上端部プレート19の間に第1のブレース24の端部をサンドイッチ状に挟み込み固定した状態を点線で示す。重ね幅(A)130は第1のブレース24の辺(BB)181(図8で示す)をブレース固定用上端部プレート19の辺(A)95(図6aで示す)に当接させて溶接接合するため重ねた部分で、重ね幅(A)130は約12mmである。同様に、重ね幅(B)131は第1のブレース24を2枚のブレース固定用上端部プレート19でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(B)131の寸法は約58mmである。 FIG. 7a shows a state in which the end of the
図7bは、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレート20の間に第2のブレース25と第3のブレース26の端部をサンドイッチ状に挟み込み固定した状態を点線で示す。重ね幅(C)132は第2のブレース25の辺(FF)185(図8で示す)を図6bで説明した辺(E)99と辺(F)100が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレート20でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(C)132の寸法は約61mmである。同様に、重ね幅(D)133は第2のブレース25の辺(GG)186(図8で示す)を2枚のブレース固定用上下中央部プレート20でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(D)133の寸法は約12mmである。さらに重ね幅(E)134は第3のブレース26の辺(JJ)189(図8で示す)を2枚のブレース固定用上下中央部プレート20でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(E)134の寸法は約12mmである。同様に、重ね幅(F)135は第3のブレース26の辺(KK)190(図8で示す)を図6bで説明した辺(F)100と辺(G)101が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレート20でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(F)135の寸法は約61mmである。 FIG. 7b shows a state in which the ends of the
図7cは、同一形状で成形した2枚のブレース固定用下端部プレート21の間に第4のプレース27の端部をサンドイッチ状に挟み込み固定した状態を点線で示す。第4のブレース27の端部を2枚のブレース固定用下端部プレート21でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため、第4のブレース27の辺(NN)193(図8で示す)を図6cで説明した辺(I)103と辺(J)104が交わる先端部と接するように配置した状態を示す。ブレース固定用下端部プレート21と第4のブレース27の点線で示す重ね幅(G)136の寸法は約62mmである。同様に、重ね幅(H)137は第4のブレース27を2枚のブレース固定用下端部プレート21でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(H)137の寸法は約12mmである。 FIG. 7c shows a state in which the end of the
図7dは、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上側プレート22の間に第1のブレース24と第2のブレース25の端部をサンドイッチ状に挟み込み固定した状態を点線で示す。重ね幅(I)138は第1のブレース24の辺(BB)181(図8で示す)を図6dで説明した辺(M)107と辺(P)110が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上側プレート22でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(I)138の寸法は約58mmである。同様に、重ね幅(J)139は第1のブレース24の辺(CC)182(図8で示す)を2枚のブレース固定用上側プレート22でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(J)139の寸法は約12mmである。さらに重ね幅(K)140は第2のブレース25の辺(FF)185(図8で示す)を2枚のブレース固定用上側プレート22でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(K)140の寸法は約12mmである。同様に、重ね幅(L)141は第2のブレース25の辺(GG)186(図8で示す)を図6dで説明した辺(P)110と辺(O)109が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用上側プレート22でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、重ね幅(L)141の寸法は約61mmである。 FIG. 7d shows a state in which the ends of the
図7eは、同一形状で成形した2枚のブレース固定用下側プレート23の間に第3のブレース26と第4のブレース27の端部をサンドイッチ状に挟み込み固定した状態を点線で示す。重ね幅(M)142は第3のブレース26の辺(JJ)189(図8で示す)を図6eで説明した辺(Q)111と辺(T)114が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用下側プレート23でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(M)142の寸法は約61mmである。同様に、重ね幅(N)143は第3のブレース26の辺(KK)190(図8で示す)を2枚のブレース固定用下側プレート23でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(N)143の寸法は約12mmである。さらに重ね幅(O)144は第4のブレース27の辺(NN)193(図8で示す)を2枚のブレース固定用下側プレート23でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(O)144の寸法は約12mmである。同様に、重ね幅(P)145は第4のブレース27の辺(OO)194(図8で示す)を図6eで説明した辺(T)114と辺(S)113が交わる先端部と接するように配置し、同一形状で成形した2枚のブレース固定用下側プレート23でサンドイッチ状に挟み込み溶接接合するため重ねた部分で、点線で示す重ね幅(P)145の寸法は約62mmである。 FIG. 7e shows a state in which the ends of the
さらに図7の溶接部(A)146、溶接部(B)148、溶接部(C)156、溶接部(D)150、溶接部(E)152、溶接部(F)158、溶接部(G)160、溶接部(H)155は、第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27を各々2枚のブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース固定用下端部プレート21、ブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23に溶接接合して固定する位置を示す。 Furthermore, welding area (A) 146, welding area (B) 148, welding area (C) 156, welding area (D) 150, welding area (E) 152, welding area (F) 158, welding area (G) in FIG. ) 160, welding part (H) 155 connects the
図8は、図7で説明した鉄骨構造1階用耐震M形フレーム5の第1の鉄骨柱9、第2の鉄骨柱10、ブレース固定用上端部プレート19、ブレース固定用上下中央部プレート20、ブレース固定用下端部プレート21、ブレース固定用上側プレート22、ブレース固定用下側プレート23と、第1のブレース24、第2のブレース25、第3のブレース26、第4のブレース27と、下端部フレーム28を分解した状態を正面図で示す。第1のブレース24は、一辺が約80mm、肉厚2.3mm、長さ約718mmの正方形の角形鋼管で成形し、両端部をブレース固定用上端部プレート19とブレース固定用上側プレート22に対して角度Cで示すように水平方向に対して約30.2度の角度で溶接接合される。同様に、第2のブレース25は、一辺が約80mm、肉厚2.3mm、長さ約731mmの正方形の角形鋼管で成形し、両端部をブレース固定用上側プレート22とブレース固定用上下中央部プレート20に対して角度Dで示すように水平方向に対して約31.7度の角度で溶接接合される。同様に、第3のブレース26は、一辺が約80mm、肉厚2.3mm、長さ約731mmの正方形の角形鋼管で成形し、両端部をブレース固定用上下中央部プレート20とブレース固定用下側プレート23に対して角度Eで示すように水平方向に対して約31.7度の角度で溶接接合される。同様に、第4のブレース27は、一辺が約80mm、肉厚2.3mm、長さ約735mmの角形鋼管で成形し、両端部をブレース固定用下側プレート23と、ブレース固定用下端部プレート21に対して角度Fで示すように水平方向に対して約32.1度の角度で溶接接合される。 FIG. 8 shows the
以上、実施の形態に基づいて、本発明に係る鉄骨構造1階用耐震M形フレームについて詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。 Although the earthquake-resistant M-shaped frame for the first floor of a steel frame structure according to the present invention has been described above in detail based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and the gist of the invention It goes without saying that even if various modifications are made without departing from the above, they still fall within the technical scope of the present invention.
A 角度
B 角度
C 角度
D 角度
E 角度
F 角度
1 鉄骨構造
2 鉄骨構造4階用耐震M形フレーム
3 鉄骨構造3階用耐震M形フレーム
4 鉄骨構造2階用耐震M形フレーム
5 鉄骨構造1階用耐震M形フレーム
6 大梁(A)
7 大梁(B)
8 ALC壁パネル
9 第1の鉄骨柱
10 第2の鉄骨柱
11 アンカーボルト
12 基礎コンクリート
13 鉄骨構造1階用耐震M形フレーム
14 ALC板
15 FRP防水
16 ガセットプレート
17 ボルト
18 ボルト
19 ブレース固定用上端部プレート
20 ブレース固定用上下中央部プレート
21 ブレース固定用下端部プレート
22 ブレース固定用上側プレート
23 ブレース固定用下側プレート
24 第1のブレース
25 第2のブレース
26 第3のブレース
27 第4のブレース
28 下部梁フレーム
29 ナット
30 ボルト
31 梁固定用プレート
32 プレート取付面(B)
33 プレート取付面(A)
36 上端部エンドプレート
37 ボルト穴
38 ボルト穴
40 スチフナー(A)
41 アンカーボルト用穴(A)
42 アンカーボルト用穴(B)
43 スチフナー(B)
55 大梁下側フランジ(A)
56 ウェブ(A)
57 ボルト穴
63 ウェブ(B)
64 大梁下側フランジ(B)
65 ボルト穴
66 大梁取付面(A)
67 鉄骨柱取付面(A)
68 鉄骨柱上端部(A)
70 梁固定用ナット
71 大梁取付面(B)
73 ナット
74 鉄骨柱取付面(B)
75 鉄骨柱上端部(B)
76 鉄骨柱下端部(A)
77 鉄骨柱(A)取付面
80 ウェブ(C)
81 鉄骨柱(B)取付面
82 鉄骨柱下端部(B)
95 辺(A)
96 辺(B)
97 辺(C)
98 鉄骨柱取付部
99 辺(E)
100 辺(F)
101 辺(G)
102 鉄骨柱取付部
103 辺(I)
104 辺(J)
105 辺(K)
106 鉄骨柱取付部
107 辺(M)
108 鉄骨柱取付部
109 辺(O)
110 辺(P)
111 辺(Q)
112 鉄骨柱取付部
113 辺(S)
114 辺(T)
130 重ね幅(A)
131 重ね幅(B)
132 重ね幅(C)
133 重ね幅(D)
134 重ね幅(E)
135 重ね幅(F)
136 重ね幅(G)
137 重ね幅(H)
138 重ね幅(I)
139 重ね幅(J)
140 重ね幅(K)
141 重ね幅(L)
142 重ね幅(M)
143 重ね幅(N)
144 重ね幅(O)
145 重ね幅(P)
146 溶接部(A)
147 交点(A)
148 溶接部(B)
149 交点(B)
150 溶接部(D)
151 交点(D)
152 溶接部(E)
153 交点(E)
154 交点(H)
155 溶接部(H)
156 溶接部(C)
157 交点(C)
158 溶接部(F)
159 交点(F)
160 溶接部(G)
161 交点(G)
180 辺(AA)
181 辺(BB)
182 辺(CC)
183 辺(DD)
184 辺(EE)
185 辺(FF)
186 辺(GG)
187 辺(HH)
188 辺(II)
189 辺(JJ)
190 辺(KK)
191 辺(LL)
192 辺(MM)
193 辺(NN)
194 辺(OO)
195 辺(PP)A Angle B Angle C Angle D Angle E Angle F Angle 1
7 Large beam (B)
8
33 Plate mounting surface (A)
36
41 Anchor bolt hole (A)
42 Anchor bolt hole (B)
43 Stiffener (B)
55 Beam lower flange (A)
56 Web (A)
57
64 Beam lower flange (B)
65
67 Steel column mounting surface (A)
68 Upper end of steel column (A)
70
73
75 Upper end of steel column (B)
76 Lower end of steel column (A)
77 Steel column (A) mounting
81 Steel column (B) mounting
95 sides (A)
96 sides (B)
97 Side (C)
98 Steel
100 sides (F)
101 Side (G)
102 Steel
104 side (J)
105 sides (K)
106 Steel
108 Steel
110 sides (P)
111 Side (Q)
112 Steel
114 side (T)
130 Overlapping width (A)
131 Overlap width (B)
132 Overlap width (C)
133 Overlap width (D)
134 Overlap width (E)
135 Overlapping width (F)
136 Overlapping width (G)
137 Overlapping width (H)
138 Overlapping width (I)
139 Overlap width (J)
140 Overlapping width (K)
141 Overlapping width (L)
142 Overlap width (M)
143 Overlap width (N)
144 Overlapping width (O)
145 Overlap width (P)
146 Welded part (A)
147 Intersection (A)
148 Welded part (B)
149 Intersection (B)
150 Welded part (D)
151 Intersection (D)
152 Welded part (E)
153 Intersection (E)
154 Intersection (H)
155 Welded part (H)
156 Welded part (C)
157 Intersection (C)
158 Welded part (F)
159 Intersection (F)
160 Welded part (G)
161 Intersection (G)
180 sides (AA)
181 side (BB)
182 sides (CC)
183 sides (DD)
184 sides (EE)
185 sides (FF)
186 sides (GG)
187 sides (HH)
188 side (II)
189 sides (JJ)
190 sides (KK)
191 side (LL)
192 sides (MM)
193 sides (NN)
194 sides (OO)
195 sides (PP)
Claims (4)
同一形状の正方形の角形鋼管で成形した、平行する第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱と、
第1の鉄骨柱と第2の鉄骨柱の下端部に溶接接合したH型鋼で成形した下部梁フレームと、
第1の鉄骨柱の上端部に溶接接合した前記第1の鉄骨柱の断面と概ね同一寸法の平板鋼板で成形した上端部エンドプレートと、
第2の鉄骨柱の上端部に溶接接合した長方形の平板鋼板で成形した梁固定用プレートと、
第1の鉄骨柱のプレート取付面の上端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上端部プレートと、
第1の鉄骨柱のプレート取付面の上下中央部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上下中央部プレートと、
第1の鉄骨柱のプレート取付面の下端部に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下端部プレートと、
第2の鉄骨柱のプレート取付面の上端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用上側プレートと、
第2の鉄骨柱のプレート取付面の下端から4分の1の位置に溶接接合した、同一形状の平板鋼板で成形した2枚のブレース固定用下側プレートと、
第1の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上端部プレートと前記ブレース固定用上下中央部プレートと前記ブレース固定用下端部プレートと、向い合せに位置する第2の鉄骨柱に溶接接合した前記ブレース固定用上側プレートと前記ブレース固定用下側プレートに正方形の角形鋼管で成形した4本のブレースの両端部をM字形に溶接接合したことを特徴する鉄骨構造1階用耐震M形フレーム。 In earthquake-resistant frames for earthquake-proofing steel structure buildings,
A first steel column and a second parallel steel column made of square steel pipes having the same shape;
A lower beam frame formed of H-shaped steel welded to the lower ends of the first steel column and the second steel column;
an upper end end plate formed from a flat steel plate having approximately the same dimensions as the cross section of the first steel column, welded to the upper end of the first steel column;
A beam fixing plate formed from a rectangular flat steel plate welded to the upper end of the second steel column;
two upper end plates for fixing braces formed from flat steel plates of the same shape and welded to the upper end of the plate mounting surface of the first steel column;
two upper and lower center plates for fixing braces formed from flat steel plates of the same shape and welded to the upper and lower center portions of the plate mounting surface of the first steel column;
two lower end plates for fixing braces formed from flat steel plates of the same shape and welded to the lower end of the plate mounting surface of the first steel column;
two upper brace fixing plates formed from flat steel plates of the same shape, welded and joined at a position one-fourth from the upper end of the plate mounting surface of the second steel column;
two lower brace fixing plates formed from flat steel plates of the same shape, welded and joined at a position one-quarter from the lower end of the plate mounting surface of the second steel column;
The upper end plate for fixing the brace, the upper and lower center plates for fixing the brace, and the lower end plate for fixing the brace are welded to the first steel column, and the upper end plate for fixing the brace is welded to the second steel column located opposite to each other. An earthquake-resistant M-shaped frame for a first floor steel structure, characterized in that both ends of four braces formed from square steel pipes are welded to an upper plate for fixing braces and a lower plate for fixing braces in an M-shape.
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