JP2024088418A - Jumping frame - Google Patents
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Abstract
【課題】建築計画に支障が生じ難い跳出し架構を提供する。
【解決手段】建物2の本体架構3の側面に取り付けられる鉄骨造の跳出し架構1を、本体架構側X1の内柱9と、本体架構側X1とは反対側X2の外柱10と、内柱9と外柱10に架設される梁11とを有するラーメン架構部14として構成し、内柱9を、H形鋼にて構成すると共に、ラーメン架構部14の階の中間部分で複数の分割柱部分9Aに分割し、分割柱部分9Aどうしを、ウェブ9Wどうしのボルト接合によってピン接合し、梁11の本体架構側X1の端部に、ベースプレート20を備え、ベースプレート20を、内柱9の本体架構側X1のフランジ9Fと連続する状態で構成されて内柱9の下端部を梁11の本体架構側X1の端部に接続するためのダイアフラム21に兼用する。
【選択図】図4
[Problem] To provide a cantilever frame that is unlikely to interfere with architectural plans.
[Solution] A steel-framed protruding structure 1 attached to the side of the main structure 3 of a building 2 is configured as a rigid frame structure section 14 having an inner column 9 on the main structure side X1, an outer column 10 on the opposite side X2 from the main structure side X1, and a beam 11 erected on the inner column 9 and the outer column 10. The inner column 9 is configured from an H-shaped steel and divided into multiple divided column sections 9A at the middle part of the floor of the rigid frame structure section 14. The divided column sections 9A are pin-joined to each other by bolting the webs 9W together. A base plate 20 is provided at the end of the beam 11 on the main structure side X1. The base plate 20 is configured in a state continuous with a flange 9F on the main structure side X1 of the inner column 9 and also serves as a diaphragm 21 for connecting the lower end of the inner column 9 to the end of the beam 11 on the main structure side X1.
[Selected figure] Figure 4
Description
本発明は、建物の本体架構の側面に取り付けられる鉄骨造の跳出し架構に関する。 The present invention relates to a steel-framed cantilever frame that is attached to the side of the main frame of a building.
特許文献1には、建物の本体架構に取り付けられた張出ユニット18(張出し架構)が示されている。この特許文献1の張出ユニット18は、一対の柱24(内柱及び外柱)と一対の梁26(上梁及び下梁)とを有するラーメン架構部として構成された跳出し架構を備えている。
ところで、特許文献1の跳出し架構では、柱が角形鋼管で構成されているが、柱を上下方向に分割された複数本のH形鋼で構成する場合があり、内柱(本体架構側の柱)を複数本の分割柱部分で構成した場合では、分割柱部分どうしを接合するためのスプライスプレートやボルトが本体架構側に突出するため、内柱を十分に本体架構に近づけられなくなる。
また、梁出し架構を本体架構に接合する場合に、特許文献1のように連結ブラケットを用いて接合することや、柱と梁とが接合される柱梁接合部から本体架構側に延びた梁材を本体架構に接合することが考えられるが、これら連結ブラケットや梁材が存在することによって、内柱を十分に本体架構に近づけられないため、斜線制限等による跳出し長さの制限下にあっては跳出し架構の設計の自由度が低くなる。
Incidentally, in the cantilever structure of
Furthermore, when joining a protruding beam structure to the main frame, it is possible to consider using connecting brackets as in
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、内柱を複数の分割柱部分で構成しながら設計の自由度を高めることができる跳出し架構を提供する点にある。 In light of this situation, the main objective of the present invention is to provide a cantilever frame that allows for greater design freedom while still allowing the interior columns to be constructed from multiple separate column sections.
本発明の第1特徴構成は、建物の本体架構の側面に取り付けられる鉄骨造の跳出し架構であって、
本体架構側の内柱と、本体架構側とは反対側の外柱と、前記内柱と前記外柱の上端部どうし及び下端部どうしに架設される梁とを有するラーメン架構部として構成され、
前記内柱が、H形鋼にて構成されると共に、前記ラーメン架構部の階の中間部分で複数の分割柱部分に分割され、
前記分割柱部分どうしが、ウェブどうしのボルト接合によってピン接合され、
前記梁の前記本体架構側の端部に、前記本体架構に連結するためのベースプレートを備え、
前記ベースプレートが、前記内柱の本体架構側のフランジと連続する状態で構成されて前記内柱の下端部を前記梁の前記本体架構側の端部に接続するためのダイアフラムに兼用されている点にある。
The first characteristic configuration of the present invention is a steel-framed cantilever frame attached to the side of a main frame of a building,
The structure is configured as a rigid frame structure having an inner column on the main body frame side, an outer column on the opposite side to the main body frame side, and a beam installed between the upper ends and the lower ends of the inner column and the outer column,
The inner column is made of H-shaped steel and is divided into a plurality of divided column parts at the middle part of the floor of the rigid frame structure,
The divided column sections are pin-connected to each other by bolt connections between the webs,
A base plate for connecting the beam to the main body frame is provided at an end of the beam on the main body frame side,
The base plate is configured to be continuous with the flange of the inner column on the main body structure side and also serves as a diaphragm for connecting the lower end of the inner column to the end of the beam on the main body structure side.
本構成によれば、上下一対の分割柱どうしをウェブどうしのボルト接合によるピン接合とすることで、内柱から本体架構側にスプライスプレートやボルトを突出させないようにすると共に、跳出し架構の本体架構側に備えたベースプレートを柱のフランジに連続させてダイアフラムと兼用させることで、内柱を本体架構に寄せることができるため、内柱を複数の分割柱部分で構成しながら跳出し架構の設計の自由度を高めることができる。 According to this configuration, by connecting the pair of upper and lower split columns with pins by bolting the webs together, splice plates and bolts do not protrude from the inner column toward the main frame, and by connecting the base plate on the main frame side of the projecting frame to the flange of the column and using it as a diaphragm, the inner column can be moved closer to the main frame, so that the freedom of design of the projecting frame can be increased while the inner column is composed of multiple split column sections.
本発明の第2特徴構成は、前記ベースプレートは、前記本体架構にピン接合されている点にある。 The second characteristic feature of the present invention is that the base plate is pin-joined to the main body frame.
本構成によれば、ベースプレートと本体架構との接合をピン接合とすることで、この接合部位に曲げモーメントによる応力が発生しなくなるため、本体架構の応力状態を大きく変化させずに設計または改修することが可能となる。 With this configuration, the base plate and the main structure are connected with a pin joint, which means that stress due to bending moment is not generated at this joint, making it possible to design or remodel without significantly changing the stress state of the main structure.
本発明の第3特徴構成は、前記ラーメン架構部は、複数階を有している点にある。 The third characteristic feature of the present invention is that the rigid frame structure has multiple floors.
本構成によれば、各階で本体架構にピン接合されるラーメン架構部が複数階に亘って設けられているので、各階を単層の跳出し梁にて構成する場合に比べて、ピン接合部位の引張応力度を大きく低減することができ、ラーメン架構部を効率良く支持することができる。 With this configuration, the rigid frame structure sections that are pin-jointed to the main frame on each floor are provided across multiple floors, so the tensile stress at the pin joints can be significantly reduced compared to when each floor is constructed with a single-story projecting beam, and the rigid frame structure sections can be supported efficiently.
本発明に係る跳出し架構の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、跳出し架構1は、建物2の本体架構3の側面に取り付けられる鉄骨造の架構である。図1に示すように、本実施形態では、建物2は、既設建物4に隣接する位置に新たに建てられた新設建物であり、跳出し架構1は、建物2と既設建物4との間で人が移動するために建物2と既設建物4との間に設置された渡り廊下6に用いている。
An embodiment of a projecting frame according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, the
以下、跳出し架構1について説明を加えるが、跳出し架構1と建物2とが並ぶ方向を架構幅方向Xとし、架構幅方向Xにおける跳出し架構1に対して建物2が存在する側を内側X1(本体架構側に相当)、その反対側を外側X2と称する。また、平面視で架構幅方向Xに対して直交する方向を架構長手方向Yと称する。
The following is an explanation of the
図2及び図3に示すように、跳出し架構1は、内側X1(本体架構側)の内柱9と、外側X2の外柱10と、内柱9と外柱10との上端部どうし及び下端部どうしに架設される梁である第1梁11とを有するラーメン架構部14として構成されている。
As shown in Figures 2 and 3, the projecting
図2に示すように、ラーメン架構部14は、建物2から跳ね出す状態で建物2に支持されている。そのため、ラーメン架構部14は、地面Gから間隔を空けた状態で設置されており、跳出し架構1の荷重は建物2によって支持されている。
また、ラーメン架構部14は、複数階を有している。本実施形態では、ラーメン架構部14は、本体架構3の複数階(2階から4階)に対応しており、2階と3階と4階とを有している。
2 , the rigid
In addition, the rigid
また、ラーメン架構部14には、内柱9と外柱10との夫々が架構長手方向Yに所定の間隔を空けた状態で複数備えられていると共に、架構長手方向Yに並ぶ内柱9の間に配置された第2梁12と、架構長手方向Yに並ぶ外柱10の間に配置された第3梁13とを備えている。
The rigid
図3から図5に示すように、第1梁11、第2梁12、及び第3梁13の夫々は、H形鋼によって構成されており、渡り廊下6の各階の床面に相当する高さ、及び、渡り廊下6の屋根に相当する高さに備えられている。
そして、ラーメン架構部14は、渡り廊下6の各階の床面を形成するための床材15と、渡り廊下6の屋根を形成するための床材15とを支持している。
As shown in Figures 3 to 5, each of the
The rigid
第1梁11の内側X1の端部には、内柱9の内側X1のフランジ9Fに対応する位置に内側鋼板18が備えられている。説明を加えると、内柱9の内側X1のフランジ9Fにおける上端部又は下端部が切り欠かれており、その切り欠かれた内側X1のフランジ9Fに対応する位置に、第1梁11から上下方向に突出する内側鋼板18が備えられている。また、第1梁11の内側X1の端部には、内柱9の外側X2のフランジ9Fに対応する位置に外側鋼板19が備えられている。
内側鋼板18は、第1梁11の内側X1の端面に溶接により接合されており、ダイアフラム21として備えられている。外側鋼板19は、第1梁11の一対のフランジ11Fとウェブ11Wとに囲まれた空間に溶接により接合されており、ダイアフラム21より外側X2に位置する外側ダイアフラムとして備えられている。
そして、内柱9の内側X1のフランジ9Fが、内側鋼板18の端面に溶接により接合され、内柱9の外側X2のフランジ9Fが、第1梁11のフランジ9Fの外面における外側鋼板19に対応する位置に溶接により接合され、内柱9のウェブ9Wが、第1梁11のフランジ9Fの外面における内側鋼板18と外側鋼板19との間に位置する部分に溶接によって接合されている。このように、内柱9と第1梁11とが剛接合されている。
An
The
The
第1梁11の内側X1の端部に、本体架構3に連結するためのベースプレート20を備えている。そして、ベースプレート20が、内柱9の内側X1のフランジ9Fと連続する状態で構成されて内柱9の下端部を第1梁11の内側X1の端部に接続するためのダイアフラム21に兼用されている。
説明を加えると、建物2の本体架構3は、鉄筋コンクリート造であり、本体架構3の柱3Aの側面から頭部が突出する状態でアンカーボルト22が設けられている。また、ダイアフラム21には、アンカーボルト22を挿通させるための挿通孔(図示せず)が備えられている。
そして、本体架構3と内側鋼板18との間に無収縮モルタル23を介在させた状態で、本体架構3から突出するアンカーボルト22を、ダイアフラム21の挿通孔を挿通させてナット24を螺合させることで、ダイアフラム21が本体架構3の側面にピン接合されている。
このように、本体架構3に連結するためのベースプレート20が、内柱9の下端部を第1梁11の内側X1の端部に接続するためのダイアフラム21に兼用されている。
A base plate 20 for connecting to the
To explain further, the
Then, with
In this way, the base plate 20 for connecting to the
図5に示すように、第1梁11における第2梁12を接合する箇所には、鋼板等によって構成されたガセットプレート26が設けられている。
ガセットプレート26は、第1梁11の上側のフランジ11Fと下側のフランジ11Fとの間に配置されており、第1梁11の上側のフランジ11Fと下側のフランジ11Fとウェブ11Wとに溶接により接合されている。
また、ガセットプレート26は、第1梁11から架構長手方向Yに突出する部分を有しており、このガセットプレート26の突出する部分に第2梁12のウェブ12Wがボルト接合されている。このように、第1梁11と第2梁12との接合はピン接合となっている。
ガセットプレート26は、内柱9に対して外側X2にずらした位置に設けられており、このガセットプレート26に接合されている第2梁12は、第1梁11における内柱9に対して外側X2にずらした位置に設置されている。本実施形態では、第2梁12は、架構長手方向視で内柱9と重ならない位置に設けられている。
尚、外柱10と第1梁11との接合、外柱10と第3梁13との接合、及び第1梁11と第3梁13との接合は、内柱9と第1梁11との接合と同様に剛接合となっている。
As shown in FIG. 5, a
The
Further, the
The
Furthermore, the joints between the
内柱9は、H形鋼にて構成されると共に、ラーメン架構部14の階の中間部分で複数の分割内柱部分9A(分割柱部分に相当)に分割されて、分割内柱部分9Aどうしが、ウェブ9Wどうしのボルト接合によってピン接合されている。
具体的には、内柱9は、ラーメン架構部14の階の中央高さに反曲点があるものと仮定して、その階の中央高さで複数の分割内柱部分9Aに分割されている。そして、上側の分割内柱部分9Aのウェブ9Wと下側の分割内柱部分9Aのウェブ9Wとがスプライスプレート27を用いてボルト接合されているものの、上側の分割内柱部分9Aの一対のフランジ9Fと下側の分割内柱部分9Aの一対のフランジ9Fとは接合されておらず、分割内柱部分9Aどうしはピン接合されている。
The
Specifically, assuming that there is an inflection point at the central height of a floor of the rigid frame
外柱10は、階の中間位置で複数の分割外柱部分10Aに分割されているが、外柱10の分割外柱部分10Aどうしの接合は、ウェブ10W及び一対のフランジ10Fの何れもがスプライスプレート27を用いてボルト接合されており、分割外柱部分10Aどうしが剛接合されている。
また、同様に、第1梁11は、架構幅方向Xの中間位置で複数の分割梁部分11Aに分割されているが、第1梁11の分割梁部分11Aどうしの接合は、ウェブ11W及び一対のフランジ11Fの何れもがスプライスプレート27を用いてボルト接合されており、分割梁部分11Aどうしが剛接合されている。
The
Similarly, the
図6に模式的に示すように、跳出し架構1の内側X1に内柱9を備えて矩形状のラーメン架構部14を形成し、そのラーメン架構部14を本体架構3にピン接合することにより、曲げモーメントの釣り合いをラーメン架構部14のみで完結させることができるため、本体架構3への接合部位のアンカーボルト22に曲げモーメントによる応力が発生しないようにできる。
また、本体架構3にピン接合されるラーメン架構部14は複数階を有しているため、複数階分(本実施形態では3階分)の曲げモーメントを複数階分の階高で除した小さな値を最上階のピン接合部位(アンカーボルト22)の引張応力度Tにて負担すればよく、単層の跳出し梁の基端の曲げモーメントを各階のピン接合部位(アンカーボルト22)の引張応力度にて負担する場合に比べて、跳出し架構1を効率良く支持することができる。
また、内柱9における分割内柱部分9Aどうしを接合した接合部28は、曲げモーメントが発生しない反曲点又はその近くとなるので、内柱9の耐力に支障をきたすことがない状態で接合部28をピン接合することができる。
なお、図6において、Cは最下階のピン接合部位の圧縮応力度、Pは鉛直荷重、Qはせん断応力度、Wは曲げモーメントを示している。
As shown diagrammatically in Figure 6, an
In addition, since the rigid
In addition, the joint 28 where the divided
In FIG. 6, C indicates the compressive stress at the pin joint of the lowest floor, P indicates the vertical load, Q indicates the shear stress, and W indicates the bending moment.
更に、上述の如く、H形鋼にて構成された内柱9を、ラーメン架構部14の階の中間部分の反曲点で複数の分割内柱部分9Aに分割し、その分割内柱部分9Aどうしを、ウェブ9Wどうしのボルト接合によってピン接合することで、内柱9から内側X1にスプライスプレート27やボルトが突出しないようにすると共に、跳出し架構1の本体架構側に備えたベースプレート20を内柱9のフランジ9Fに連続させてダイアフラム21と兼用させることで、内柱9を本体架構3に極力寄せることができる。
Furthermore, as described above, the
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Another embodiment]
Other embodiments of the present invention will be described below. Note that the configurations of the embodiments described below are not limited to being applied alone, but may also be applied in combination with the configurations of other embodiments.
(1)上記実施形態では、跳出し架構1を新設建物(建物2)に取り付けたが、跳出し架構1を既設建物4に取り付けてもよい。また、上記実施形態では、跳出し架構1を、渡り廊下6に用いたが、跳出し架構1を、渡り廊下6以外の階段やテラス等に用いてもよい。
(1) In the above embodiment, the projecting
(2)上記実施形態では、ベースプレート20を、本体架構3にピン接合する構成を例として説明したが、ベースプレート20を、本体架構3に剛接合する構成としてもよい。
(2) In the above embodiment, the base plate 20 is pin-joined to the
(3)上記実施形態では、ラーメン架構部14を、複数階を有する構成としたが、ラーメン架構部14を、単層階のみを有する構成としてもよい。
(3) In the above embodiment, the
1 跳出し架構
2 建物
3 本体架構
9 内柱
9A 分割内柱部分(分割柱部分)
9F フランジ
9W ウェブ
10 外柱
11 第1梁(梁)
14 ラーメン架構部
20 ベースプレート
21 ダイアフラム
X1 内側(本体架構側)
X2 外側(反対側)
1: cantilever frame 2: building 3: main frame 9:
14 Rigid frame structure part 20 Base plate 21 Diaphragm X1 Inside (main frame side)
X2 Outside (opposite side)
Claims (3)
本体架構側の内柱と、前記本体架構側とは反対側の外柱と、前記内柱と前記外柱の上端部どうし及び下端部どうしに架設される梁とを有するラーメン架構部として構成され、
前記内柱が、H形鋼にて構成されると共に、前記ラーメン架構部の階の中間部分で複数の分割柱部分に分割され、
前記分割柱部分どうしが、ウェブどうしのボルト接合によってピン接合され、
前記梁の前記本体架構側の端部に、前記本体架構に連結するためのベースプレートを備え、
前記ベースプレートが、前記内柱の本体架構側のフランジと連続する状態で構成されて前記内柱の下端部を前記梁の前記本体架構側の端部に接続するためのダイアフラムに兼用されている跳出し架構。 A steel-framed cantilever structure attached to the side of the main frame of a building,
The structure is configured as a rigid frame structure having an inner column on the main body frame side, an outer column on the opposite side to the main body frame side, and a beam installed between upper ends and lower ends of the inner column and the outer column,
The inner column is made of H-shaped steel and is divided into a plurality of divided column parts at the middle part of the floor of the rigid frame structure,
The divided column sections are pin-joined by bolt connections between the webs,
A base plate for connecting the beam to the main body frame is provided at an end of the beam on the main body frame side,
A protruding structure in which the base plate is configured to be continuous with the flange of the inner column on the main structure side and also serves as a diaphragm for connecting the lower end of the inner column to the end of the beam on the main structure side.
The cantilever frame according to claim 2 , wherein the rigid frame section has a plurality of floors.
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