JP2926106B2 - Large span suspension structure with V-shaped brace - Google Patents

Large span suspension structure with V-shaped brace

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JP2926106B2
JP2926106B2 JP27841190A JP27841190A JP2926106B2 JP 2926106 B2 JP2926106 B2 JP 2926106B2 JP 27841190 A JP27841190 A JP 27841190A JP 27841190 A JP27841190 A JP 27841190A JP 2926106 B2 JP2926106 B2 JP 2926106B2
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shaped brace
floor
brace
column
pillars
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三雄 今井
正恒 小倉
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、高層建築物の1階あるいは途中階に、広い
無柱空間を形成するための架構構造に関する。
The present invention relates to a frame structure for forming a large pillar-free space on the first floor or a middle floor of a high-rise building.

【従来の技術】[Prior art]

従来は、両サイドの柱に各階毎の梁をかけ渡し、この
下に無柱空間を形成したり、あるいは適宜の階をトラス
階とし、1階分の階高を梁せいとするトラス梁を設け、
圧縮柱あるいは引張柱で各階の重量をトラス梁に伝えて
床を支持し、これによって無柱空間を形成したりしてい
る。
Conventionally, beams for each floor are passed over the pillars on both sides, and a pillar-free space is formed below this, or a truss floor is set as an appropriate floor and a truss floor is set as the height of one floor. Provided,
Compression columns or tension columns transmit the weight of each floor to the truss beams to support the floor, thereby forming a column-free space.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、両サイドの柱に単に梁をかけ渡してこ
の下に無柱空間を造る方法では、広い無柱空間を形成し
ようとしてスパンを拡げると、梁の水平剛性が低下する
ため、梁せいを大きくする必要があり、結果として階高
の増加が避けられない。また、階高等を考慮すると梁せ
いの大きさにも自ずと制限があるので、この方法による
広い無柱空間の形成は、実際には極めて困難であった。 一方、トラス梁を用いる構造においては、トラス階の
用途が限定される上に、他の階と比較して当該階の水平
剛性が大きくなり過ぎ、剛性にアンバランスが生じると
云う問題点もあった。
However, in the method of creating a column-free space underneath by simply passing a beam over the columns on both sides, if the span is expanded to form a wide column-free space, the horizontal rigidity of the beam decreases, so the beam width is increased. And as a result, an increase in floor height is inevitable. In addition, since the size of the beam is naturally limited in consideration of the floor height and the like, it is actually extremely difficult to form a wide column-free space by this method. On the other hand, in the structure using truss beams, there are problems that the use of the truss floor is limited, and that the horizontal rigidity of the floor is too large as compared with the other floors, and the rigidity is unbalanced. Was.

【課題を解決するための手段】 本発明は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、両サイドの柱を支柱としてV型ブレース
を吊り橋状に架設し、両サイドの柱に架設した梁を該V
型ブレースによって懸吊し、該梁の下方に無柱空間を形
成することを特徴とするV型ブレースによる大スパン吊
り構造を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a V-shaped brace is erected as a suspension bridge using pillars on both sides as pillars, and the pillars on both sides are mounted on the pillars on both sides. The erected beam is
A large span suspension structure is provided by a V-shaped brace characterized by being suspended by a mold brace and forming a column-free space below the beam.

【作用】[Action]

無柱空間の上に位置する梁は、両サイドに対峙する柱
によって両端が支持されると共に、中間部がV型ブレー
スによって上方から懸吊されているため、長い梁を用い
る大スパン構造としても、実際には狭いスパンで支持さ
れており、下側に広い無柱空間を形成することが可能で
ある。また、梁せいを小さくして建築物の階高を低く抑
えることも可能である。なお、通常の使用状態におい
て、V型ブレースには各階の鉛直荷重による大きな引張
応力が作用しているため、地震時に水平応力が合力され
ても、結果的に大きな圧縮力が作用することはない。さ
らに、V型ブレースが引張降伏するため、靭性に富んだ
架構構造となる。
The beam located above the column-free space is supported at both ends by columns facing both sides, and the middle part is suspended from above by a V-shaped brace. In fact, it is supported by a narrow span, and it is possible to form a wide column-free space below. In addition, it is also possible to keep the height of the building low by making the beam small. In a normal use condition, since a large tensile stress due to the vertical load of each floor acts on the V-shaped brace, even if horizontal stress is combined during an earthquake, a large compressive force does not act as a result. . Further, since the V-shaped brace is subjected to tensile yield, a frame structure having high toughness is obtained.

【実施例】【Example】

つぎに、本発明を図示の一実施例に基づいてさらに詳
細に説明する。 例示した建築物Bは、例えば水平断面が17m×50mの略
長方形を呈した12階建ての高層建築物であり、四隅には
それぞれ四本の支柱11〜14より構成される支柱部1が配
置されている。それぞれの支柱部1においては、支柱11
と12の間および13と14の間がそれぞれ6m離れ、支柱11と
14の間および12と13の間はそれぞれ7m離れており、それ
ぞれが基礎杭(図示せず)に連結されている。支柱部1
同士の間隔は、近接している側が5m、離れている側が36
mである。符号21〜33は、適宜の間隔(例えば3〜4.5
m)で配置された各階の梁であり、それぞれにスラブ
(図示せず)が配設されて1〜12階の各階が構築され
る。符号41〜45は、前記梁23〜33を支持している柱であ
って、6mの等間隔に設置されており、符号5がV型ブレ
ースである。該V型ブレース5は、一般に鉄骨、あるい
は多数本の高張力線材を束ねたストランド等からなり、
建築物Bの長辺側に当たる表面部B1と裏面部B2それぞれ
において、対峙する両サイドの支柱部1を支柱として吊
り橋状に架設されると共に、前記の梁23〜29にも連結さ
れ、梁22の下側に約600m2の無柱空間B3が形成されてい
る。すなわち、梁29とは位置51と57において両サイドの
支柱11と連結され、梁27とは柱41を臨む位置52と柱45を
臨む位置56において、梁25とは柱42を臨む位置53と柱44
を臨む位置55において、梁23とは柱43を臨む位置54にお
いてそれぞれ連結され、梁24、26および28については、
それぞれ柱41〜45によって連結された下側の梁を介して
V型ブレース5と連結されている。V型ブレース5とこ
れら梁22〜33との連結は、設置する備品等の重量をも考
慮し、使用時に梁22〜33それぞれが水平になる様に設計
施工される。すなわち、無柱空間B3の上に位置する梁22
〜33をV型ブレース5が適宜の張力で懸吊し、梁22〜33
それぞれが水平に構築される。 符号15は各階の支柱11と12、および支柱11と14の間そ
れぞれに、補強のために設けられた従来タイプのブレー
スである。 上記構成の高層建築物Bにおいては、梁22〜23まで各
階をそれぞれの鉛直荷重が、それぞれの両端部とV型ブ
レース5を介して、両サイドの支柱部1によって支持さ
れる。したがって、建築物外周部には大きな軸力が分布
しており、地震時の転倒モーメントに対する大きな抵抗
力となる。また、支柱部1を本実施例の様に4本の支柱
11〜14によって構成し、支柱11と12、および支柱11と14
とをそれぞれブレース15によって連結することにより、
位置51および57においてV型ブレース5からそれぞれの
支柱11に伝達される軸力の一部が、軸力の少ない残余の
支柱12および14に該ブレース15を介して伝達されるた
め、V型ブレース5の耐震効果をより一層高めることが
出来る。なお、V型ブレース5には、梁22〜33まで各階
の鉛直荷重により常時大きな引張応力が作用しているた
め、地震時に水平応力が合力されても、結果として大き
な圧縮力が作用することはない。このため、本発明のV
型ブレース5は、引張りの耐力で部材強度が決定される
ことになり、圧縮時の座屈耐力で設計される従来タイプ
のブレースより、鋼材の特性を有効に活用している。し
たがって、同一寸法であれば、従来タイプのブレースよ
り大きい強度が得られるメリットがある。さらに、引張
降伏するため、靭性に富んだ架構の形成が可能である。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない
ので、本発明の要旨に従って種々の形態で実施すること
が可能である。すなわち、建築物Bに階数制限がないの
はもちろん、両サイドに対峙させる支柱部1の最上階に
おいてV型ブレース5を支持する構造としたり、該V型
ブレース5と無柱空間B3との間に複数の階を設けること
も出来る。また、無柱空間B3を1階ではなく、適宜の途
中階に設けることも可能である。さらに、V型ブレース
5を、建築物Bの表面部B1と裏面部B2との中間部にだけ
配置した構造とすることも出来る。 ところで、四隅に設けた支柱部1の内部空間は、周囲
が四本の支柱11〜14によって囲われ、しかもブレース15
を二面に配置して補強した構造となっているので、通常
の部屋として使用するほか、エレベータの設置、機械室
等としても使用可能であるから、該支柱部1を形成して
も有効空間の減少につながるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail based on one embodiment shown in the drawings. The exemplified building B is, for example, a twelve-storey high-rise building having a substantially rectangular shape with a horizontal cross section of 17 m × 50 m, and a strut portion 1 composed of four struts 11 to 14 is arranged at each of the four corners. Have been. In each strut part 1, the strut 11
6m apart between and 12 and 13 and 14 respectively,
Between 14 and between 12 and 13 are each 7 m apart, each connected to a foundation pile (not shown). Prop part 1
The distance between them is 5 m on the near side and 36 on the far side
m. Reference numerals 21 to 33 are appropriate intervals (for example, 3 to 4.5).
m), beams of each floor arranged in m), and slabs (not shown) are arranged on each floor, and each floor of the 1st to 12th floors is constructed. Reference numerals 41 to 45 are columns supporting the beams 23 to 33, which are installed at equal intervals of 6 m, and reference numeral 5 is a V-shaped brace. The V-shaped brace 5 is generally made of a steel frame or a strand in which a number of high-strength wires are bundled.
In each of the front surface portion B1 and the rear surface portion B2 corresponding to the long side of the building B, the support portions 1 on both sides facing each other are erected as a suspension bridge, and are also connected to the above-mentioned beams 23 to 29. A pillarless space B3 of about 600 m 2 is formed below the lower part. That is, the beam 29 is connected to the pillars 11 on both sides at positions 51 and 57, and the beam 27 is located at the position 52 facing the column 41 and the position 56 facing the column 45, and the beam 25 is located at the position 53 facing the column 42. Pillar 44
At the position 55 facing the column 43, the beam 23 is connected at the position 54 facing the column 43, and for the beams 24, 26 and 28,
Each is connected to the V-shaped brace 5 via a lower beam connected by columns 41 to 45. The connection between the V-shaped brace 5 and these beams 22 to 33 is designed and constructed so that each of the beams 22 to 33 is horizontal when used in consideration of the weight of the equipment to be installed. That is, the beam 22 located above the column-free space B3
To 33 are suspended by a V-shaped brace 5 with appropriate tension, and beams 22 to 33 are suspended.
Each is built horizontally. Reference numeral 15 denotes a conventional type brace provided for reinforcement between the columns 11 and 12 on each floor and between the columns 11 and 14, respectively. In the high-rise building B having the above-described structure, the vertical loads on the respective floors from the beams 22 to 23 are supported by the pillars 1 on both sides via the respective ends and the V-shaped braces 5. Therefore, a large axial force is distributed on the outer peripheral portion of the building, and a large resistance force against the overturning moment at the time of the earthquake is provided. In addition, the support portion 1 has four support portions as in this embodiment.
Consists of 11-14, struts 11 and 12, and struts 11 and 14
By connecting each with a brace 15,
At positions 51 and 57, a part of the axial force transmitted from the V-shaped braces 5 to the respective columns 11 is transmitted to the remaining columns 12 and 14 having a small axial force via the braces 15, so that the V-shaped braces are used. 5 can further enhance the anti-seismic effect. Since a large tensile stress always acts on the V-shaped brace 5 due to the vertical load of each floor from the beams 22 to 33, even if a horizontal stress is added during an earthquake, a large compressive force will not act as a result. Absent. Therefore, V of the present invention
The member strength of the mold brace 5 is determined by the tensile strength, and the characteristics of the steel material are more effectively utilized than the conventional type brace designed with the buckling strength during compression. Therefore, if the dimensions are the same, there is an advantage that a strength greater than that of the conventional brace can be obtained. Furthermore, since it is tensile yielded, a frame with high toughness can be formed. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms according to the gist of the present invention. In other words, the building B is not limited to the number of floors, and the V-shaped brace 5 can be supported on the top floor of the column 1 facing the both sides. It is also possible to provide multiple floors. Further, the column-free space B3 can be provided not on the first floor but on an appropriate intermediate floor. Further, a structure in which the V-shaped brace 5 is arranged only at an intermediate portion between the front surface portion B1 and the back surface portion B2 of the building B can be adopted. By the way, the inner space of the pillar portion 1 provided at the four corners is surrounded by four pillars 11 to 14 and the brace 15
Can be used as a normal room, and can also be used as an elevator installation, a machine room, etc., so that the effective space can be obtained even if the column 1 is formed. It does not lead to a decrease.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明した様に、本発明になるV型ブレースによる
大スパン吊り構造によれば、幅10〜20m、長さ30〜50mの
広い無柱空間を高層建築物の低層部に容易に形成するこ
とが可能であり、しかも梁せいを大きくする必要がない
ので全高が悪戯に高くなることがない。また、全階の使
途に対する自由度が大きいと云うメリットもある。さら
に、建物の重量がV型ブレースを介して両サイドの柱に
伝えられるため、建築物の外周部に大きな軸力が分布
し、地震時の転倒モーメントに対する大きな抵抗力とな
るので、耐震性に優れた建築物となる。そして、該V型
ブレースが引張耐力で設計されるため、従来の座屈し易
いと云った欠点を有する圧縮荷重設計の従来ブレースと
比べ、細い部材を使用して部材費が削減出来るだけでな
く、該V型ブレースの引張降伏により靭性に富んだ架構
構造とすることが出来る。加えて、トラス構造の宿命で
あった水平剛性の階による急激な変化がないと云う利点
もあり、その工業的価値は極めて大きい。
As described above, according to the large span suspension structure using the V-shaped brace according to the present invention, a wide column-free space having a width of 10 to 20 m and a length of 30 to 50 m can be easily formed in the low-rise portion of a high-rise building. Is possible, and the overall height does not increase unnecessarily because there is no need to increase the beam height. In addition, there is a merit that the degree of freedom for use on all floors is large. Furthermore, since the weight of the building is transmitted to the pillars on both sides via the V-shaped brace, a large axial force is distributed on the outer periphery of the building, resulting in a large resistance to the overturning moment during an earthquake. It will be an excellent building. And since the V-shaped brace is designed with the tensile strength, not only can the conventional brace of the compressive load design having the drawback that it is easily buckled be used, but also the member cost can be reduced by using a thinner member, Due to the tensile yield of the V-shaped brace, a frame structure with high toughness can be obtained. In addition, there is an advantage that there is no sudden change due to the horizontal rigidity, which is the fate of the truss structure, and its industrial value is extremely large.

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示す説明図であり、第1図は
その正面図、第2図はその平面図である。 1……支柱部 11、12、13、14……支柱 15……ブレース 21〜33……梁 41、42、43、44、45……柱 5……V型ブレース B……建築物 B1……表面部 B2……裏面部 B3……無柱空間
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view thereof, and FIG. 2 is a plan view thereof. 1 ... pillar part 11, 12, 13, 14 ... pillar 15 ... brace 21-33 ... beam 41, 42, 43, 44, 45 ... pillar 5 ... V-shaped brace B ... building B1 ... … Front surface B2 …… Back surface B3 …… Pillarless space

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】両サイドの柱を支柱としてV型ブレースを
吊り橋状に架設し、両サイドの柱に架設した梁を該V型
ブレースによって懸吊し、該梁の下方に無柱空間を形成
することを特徴とするV型ブレースによる大スパン吊り
構造。
1. A V-shaped brace is erected in the form of a suspension bridge using pillars on both sides as pillars, and a beam erected on the pillars on both sides is suspended by the V-shaped brace to form a column-free space below the beams. Large span suspension structure with V-shaped brace.
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