JP3055431U - 鉄骨造建築用の複合柱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄骨造建築に於て間取り自由度の大な梁優先
鉄骨構造を、安全、正確、且つ容易に施工出来るための
柱部材を提供する。 【解決手段】 金属製単柱材１の複数本を平行に配置
し、各単柱材１間に金属製ブレース４ａ，４ｂを一体化
固定し、柱機能とブレース機能とを兼備した鉄骨造建築
用の複合柱材とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、鉄骨造建築物用の柱部材であり、建材として予め工場生産しておき 、建築現場で横梁材と組立てるものであって、中低層の建物を構築するのに適し た柱部材である。

【０００２】

【従来の技術（図５、図６）】 柱と梁とで構築する鉄骨造建造物に於て、各階の間取りの自由度を重視した観 点から、従来の柱優先構造（柱勝ち構造）に代えて梁優先構造（梁勝ち構造）が 提案されている。 図５及び図６に示すものは特開平２−８５４３６号として提案された梁優先構 造の建築物に関するものである。

【０００３】 即ち、基礎構造体６上に１階のみの柱１０の全本数を立設固定し、各柱１０の 頂部に１階の梁８を差渡して固定し、柱１０と梁８との必要個所にブレース４０ を固定して１階の骨組みを完成し、次いで、１階の梁８の上に２階用の全柱１０ を立設固定し、２階柱の頂部に２階の梁８を差渡して柱１０と固定し、各柱間の 必要個所にブレース４０を固定している。

【０００４】 そして、柱１０と梁８との固定は、柱１０の端部に固定した連結プレートＰを 梁８とボルト締着し、またブレース４０は、その取付け端に予め溶接した接合プ レート４１をボルトｂで柱１０及び梁８に締着して達成する（図５）か、予め縦 材３１と横材３２とで形成した枠体３０内にブレース４０を接合プレート４１で 取付けて耐力壁パネル２０を形成しておき、該耐力壁パネル２０を柱１０間に嵌 合している（図６）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

梁優先の鉄骨造にあっては、間取りの自由度が向上するが、単柱１０が各階毎 に分割されて散在しているため、施工時には建物の水平応力に対する抗力に特に 配慮する必要があり、ブレース４０の組込みは重要であるが、図５に示す各柱１ ０間へのブレース４０の取付けは現場施工である上に、各柱間寸法とブレース４ ０の寸法との必要精度を得るのも容易でなく、しかも、ブレース施工前の柱１０ は梁８の横移動抑制力が弱くて柱１０が傾く危険もあり、従って、鉄骨造の骨組 構造に設計どおりのブレース機能を付与する作業は、危険、且つ困難な作業であ る。

【０００６】 また、図６に示すブレース機能付与手段にあっては、各柱１０間と枠体３０の 嵌合精度、及び枠体３０内へのブレース４０の取付け精度が問題である上、やは り、ブレース機能を欠如する柱と梁との構造体の寸法管理を行ないながらの枠体 の嵌合は危険、且つ困難な作業である。また、耐力壁パネル２０は耐水平応力機 能（ブレース機能）と共に垂直応力支承機能（柱機能）をも有するので、耐力壁 パネル２０を適用する際の鉄骨造骨組構造に於ける耐垂直応力及び耐水平応力の 合理的設定が煩雑となる。 従って、耐力壁パネル２０を適用する場合にあっても、設計上及び施工上複雑 且つ困難な作業となる。

【０００７】 本考案は、梁優先構造の鉄骨造骨組み構造を、上述の如き危険、且つ困難な作 業を要せずに、簡便、且つ合理的施工作業によって達成出来るようにした新規な 柱材を提供とすることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】

本考案は、例えば図２及び図３に示す如く、金属製単柱材１の複数本を平行に 配置し、各単柱材１間に金属製ブレース４ａ，４ｂを一体化固定した鉄骨造建築 用の複合柱材である。 従って、該柱材Ｂ，Ｂ' ，Ｂ''，Ｂ''' は、２本以上の単柱材１がブレース（ 斜材）によって結合されて一体固定化された部材であるため、建築物の構築時に 上下梁間に柱材として介在結合するだけで、垂直荷重を支承する柱機能と、水平 応力に耐えるブレース機能とを同時に発揮するものであるから、複合柱材Ｂ，Ｂ ’，Ｂ''，Ｂ''' を固定した上に重量物の横梁８を載置しても柱材Ｂ，Ｂ’，Ｂ ''，Ｂ''' の梁方向揺れの生ずる心配もなく、従って、鉄骨造の骨組みが安全且 つ容易に遂行出来、建築物の構築施工時の煩雑なブレース付設作業も省略出来、 寸法精度の高い梁優先の鉄骨造建築物を安全、且つ容易に構築することが出来る 。

【０００９】 また、各単柱材１が、上端にトッププレート２を下端にベースプレート３，３ ａを一体化固定しているため、複合柱材を建築現場へ搬入するだけで梁と柱材と の結合は、柱材上下端の接合用プレートを梁面に慣用の固定手段（溶接、リベッ ト接合等）によって固定することにより施工が容易となる。 更に、各トッププレート及びボトムプレートにボルト孔ｈが予め設けてあるた め、柱材と梁との結合はボルト締着のみであり、施工が簡便、且つ容易である。

【００１０】 また、ベースプレート３ａがデッキプレート支承部Ｓを有するため、デッキプ レートの柱材との干渉を避けた切欠部の端縁をベースプレートが支承し、従って 、特別の手段を要することなくデッキプレートの均斉な支承が可能となる。

【００１１】 また、複合柱材は、各単柱材１が角形鋼管であり、鋼製ブレース４ａ，４ｂの 各端が単柱材１の内側面に溶接一体化されたものであるから、複合柱材の製造に 際してはブレースの単柱材への溶接一体化作業が容易に、且つ高精度で実施出来 る。 更に、各ブレースが交叉配置され、交叉部が溶接一体化されているため、各ブ レースが四隅に固定点を有する一枚の剛体として機能し、ブレース機能が向上す る。

【００１２】

【考案の実施の形態】

〔標準２本柱型（図２（Ｂ））〕 一辺１００mmの正方形断面を有する一般構造用角形鋼管（肉厚：２・３mm）を 単柱材１として採用し、建物の上下梁間距離の長さ（２，５５０mm）に裁断した ２本の単柱材１，１を、図４に示す如く標準柱間隔（１８００mm）に両側壁Ｅを 立設した定盤Ｆ上に、各単柱材１，１を側壁に当接配置し、幅１００mm、厚さ５ ０mmの矩形断面を有する角形鋼管（肉厚２・３mm）を定寸に裁断したブレース４ ａの１本を定盤Ｆ上の柱材間に斜向配置してブレース４ａ両端をそれぞれ単柱材 １に溶接固定し、次いで、同一ブレース４ａの他の１本を交叉斜向配置して同様 に各単柱材１に溶接固定すると共に、両ブレース４ａ，４ｂの交叉部も溶接固定 した。

【００１３】 次いで、ブレース４ａの２本を交叉形態で溶接一体化した２本柱の各一方側（ 上方）の端部に、６mm肉厚で、幅１２５mm、長さ３００mmで両側にボルト孔ｈを 備えたトッププレート２を溶接固定し、他方側（下方）の端部に、６mm肉厚、幅 １７５mm、長さ３００mmで両側にボルト孔ｈを備えたベースプレート３ａを溶接 固定した。

【００１４】 出来た標準複合柱材Ｂは、図２（Ｂ）に示す如く、各トッププレート２及びベ ースプレート３ａには梁に固定するためのボルト孔ｈを有している。尚、ベース プレート３ａのトッププレートより幅広とした部分（５０mm）は、鉄骨造の柱材 として梁と結合した状態では、梁より内方に延出してデッキプレート（図示せず ）の切欠部（デッキプレートの柱材と干渉しないように切り落した部分）の端部 を支持するための支承部Ｓである。

【００１５】 〔標準３本柱型（図１）〕 上述の標準２本柱型に更に１８００mmの間隔でもう１本の単柱材を並設し、ブ レース４ａの２本を交叉溶接し、図１中に使用状態で示した形状（Ｂ''' ）とし た。この型式（３本柱型）の複合柱材はブレース機能が大であり、従って、図１ に示す如く、トッププレート２及びベースプレート３ａを備えた単柱Ａと併用す ることも可能である。

【００１６】 〔狹間隔２本柱型（図２（Ａ））〕 柱間距離が９００mm以下の場所用としては、図２（Ａ）に示す如く、各単柱材 １，１間の上下中間部に、ブレースと同一材料の矩形角形鋼管（１００×５０） の横架材５を入れ、横架材５の上方と下方にそれぞれブレース４ｂを斜向交叉さ せた形態に、単柱材１，１、横架材５、上下各交叉ブレース４ａ，４ｂを相互に 溶接一体化し、各単柱材１，１の上下端にトッププレート２及びベースプレート ３ａを溶接一体化した。この複合柱材Ｂ’は、横架材で２分した上方と下方にそ れぞれブレースを設置するため、単柱材１，１間が狹くても各ブレースにはブレ ース機能を低下させることなく十分な斜向角度が付与出来た。

【００１７】 〔隅３本柱型（図３）〕 図３に示す如く、狹間隔２本柱型の複合柱材Ｂ’（図２（Ａ））を形成後、該 複合柱材Ｂ’を定盤上に立てて、更に１本の単柱材１を交叉ブレース４ａによっ て溶接一体化した。この複合柱材Ｂ''は建物の隅部でしかも一方の柱間距離が狹 い（９００mm以下）所に適用するものである。

【００１８】 〔その他〕 複合柱材は、複数本の単柱材１と各種ブレースとを一体化した柱機能とブレー ス機能とを併せ持つ柱材であるから、例示した型式にとどまらず、図１に示す並 列３本型以外の並列４本型や隅４本型等各種型式を含むことは自明である。また 、各単柱材の上下端に固定するトッププレート及びベースプレートは、それぞれ 各単柱材１を梁又は基礎に強固に固定出来れば良いのであり、１階用の複合柱材 のベースプレート３にあっては、デッキプレート支承部Ｓを設ける必要はない。 但し、建築用材の管理上、上層階用の複合柱材を１階に転用することも可能であ る。また、単柱材、ブレース、トッププレート、ベースプレート等の肉厚や、複 合柱材Ｂ，Ｂ’，Ｂ''，Ｂ''' の配置形態等は当業者が鉄骨造建築物の設計に際 して適宜最適状態に決定する設計事項にすぎない。

【００１９】 〔複合柱材の利用（図１）〕 鉄骨造建築物の構造設計に応じて、各種複合柱材を工場で製作し、施工現場に 搬入して鉄骨コンクリートの基礎構造体６のアンカーボルト７で１階用複合柱材 のベースプレート３をボルト孔ｈを介して固着する。尚１階用柱として強度上ブ レース機能の不要な個所には単柱Ａ（図２（Ｃ））を混用する。 次いで、１階梁８の下面を各柱材上端のトッププレート２にボルト孔ｈを介し てボルト１１で締着し、１階梁８の上面には２階柱として複合柱材Ｂ，Ｂ’，Ｂ ''，Ｂ''' 及び単柱Ａのベースプレート３ａをボルト１１で締着し、順次並設柱 材１の上に梁８を固定する仕方で鉄骨を組み上げる。

【００２０】 順次立設する複合柱材Ｂ，Ｂ’，Ｂ''，Ｂ''' は柱機能及びブレース機能を有 する剛体であるので、長尺、且つ重量物である梁８を各柱材上に載置しても柱材 に梁方向横ぶれは生ずることなく、従って鉄骨の組み上げ作業が安全、且つ容易 に遂行出来た。尚、建物によっては、柱材として各種複合柱材のみとすることも 、各種複合柱材と単柱とを併用することも可能である。 また、コンクリート打設用のデッキプレート（図示せず）の敷設に際しては、 各柱材の内面と干渉する部分は切欠く必要があるが、該切欠いたデッキプレート 端部もベースプレート３ａの支承部Ｓが支承するため、デッキプレートの敷設が 容易となった。

【００２１】

【考案の効果】

本考案の複合柱材は、柱機能とブレース機能を兼備しているため、梁優先構造 の鉄骨造構造物の組み上げが柱材の横揺れの危険なく安全、且つ容易に遂行出来 、しかも複合柱材は工場生産で高精度寸法品として提供出来るため、梁優先構造 の鉄骨造建築の施工が、安全、高精度、迅速、且つ容易に遂行可能となる。

【００２２】 また、複合柱材は、トッププレート２及びベースプレート３，３ａを具備して いるため、現場での梁との組立てが容易であり、各プレートと梁とのボルト締着 で作業が容易に遂行出来る。しかも、ベースプレート３ａには建物内方へ延出し たデッキプレート支承部Ｓがあるため、別途、支承部材を取付ける必要がなくて デッキプレート敷設作業も簡単に遂行出来る。 更に、単柱材１が角形鋼管であるため、工場でのブレース４ａ，４ｂの溶接固 定作業が正確且つ容易に遂行出来る。 しかも、ブレース４ａ，４ｂは斜向交叉部で溶接一体化されているため、各交 叉ブレースが一体の剛体部材として機能し、複合柱材のブレース機能が大である 。

【提出日】平成１０年７月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 〔複合柱材の利用（図１）〕 鉄骨造建築物の構造設計に応じて、各種複合柱材を工場で製作し、施工現場に 搬入して鉄骨コンクリートの基礎構造体６のアンカーボルト７で１階用複合柱材 のベースプレート３をボルト孔ｈを介して固着する。尚１階用柱として強度上ブ レース機能の不要な個所には単柱Ａ（図２（Ｃ））を混用する。 次いで、１階梁８の下面を各柱材上端のトッププレート２にボルト孔ｈを介し てボルト１１で締着し、１階梁８の上面には２階柱として複合柱材Ｂ，Ｂ’，Ｂ ''，Ｂ''' 及び単柱Ａのベースプレート３ａをボルト１１で締着し、順次並設柱 材１の上に梁８を固定する仕方で鉄骨を組み上げる。 尚、梁８には慣用のガセットプレート１８及びスチフナー９の補強手段を適用 した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の複合柱材を適用した鉄骨造建築物の骨
組みの略示斜視図である。

【図２】柱材の斜視図であって、（Ａ）は本考案の複合
柱材の一種の狹間隔２本柱型を、（Ｂ）は本考案の複合
柱材の一種である標準２本柱型を、（Ｃ）は本考案複合
柱材と併用可能な単柱を示す図である。

【図３】本考案の複合柱材の一種である隅３本柱型の斜
視図である。

【図４】本考案複合柱材の製作状態説明図である。

【図５】従来の梁優先鉄骨造を示し、（Ａ）は骨組の側
面を、（Ｂ）はブレース４０の取付構造を示す図であ
る。

【図６】従来の梁優先鉄骨造のうち、ブレース４０を枠
体内に組込んだ耐力壁パネル２０を柱１０間に嵌着する
型式を示す図である。

【符号の説明】

１…単柱材 ２…トッププレート ３，３ａ…ベースプレート ４ａ，４ｂ…ブレース ５…横架材 ６…基礎構造体 ７…アンカーボルト ８…梁 ９…スチフナー １０…ガセットプレート １１…ボルト

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年７月２１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １…単柱材 ２…トッププレート ３，３ａ…ベースプレート ４ａ，４ｂ…ブレース ５…横架材 ６…基礎構造体 ７…アンカーボルト ８…梁 ９…スチフナー １１…ボルト１８ …ガセットプレート

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 2/56 ６０１ Ｅ０４Ｂ 2/56 ６０１Ｃ ６０４ ６０４Ｇ ６１１ ６１１Ｂ ６３２ ６３２Ｂ ６３２Ｃ ６３２Ｄ ６３２Ｈ ６３３ ６３３Ａ ６５１ ６５１Ａ ６５１Ｄ ６５１Ｌ ６５１Ｓ ６５２ ６５２Ｈ ６５２Ｍ 1/08 1/08 1/24 1/24 Ａ 5/40 5/40 Ｅ

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製単柱材（１）の複数本を平行に配
   置し、各単柱材（１）間に金属製ブレース（４ａ，４
   ｂ）を一体化固定した鉄骨造建築用の複合柱材。
2. 【請求項２】 各単柱材（１）が、上端にトッププレー
   ト（２）を下端にベースプレート（３，３ａ）を一体化
   固定している請求項１の複合柱材。
3. 【請求項３】 各トッププレート（２）及びベースプレ
   ート（３，３ａ）が締着用のボルト孔（ｈ）を具備して
   いる請求項２の複合柱材。
4. 【請求項４】 ベースプレート（３ａ）が、デッキプレ
   ート支承部（Ｓ）を有する請求項３の複合柱材。
5. 【請求項５】 各単柱材（１）が角形鋼管であり、鋼製
   ブレース（４ａ，４ｂ）の各端が単柱材（１）の内側面
   に溶接一体化されている請求項１乃至４のいずれか１項
   の複合柱材。
6. 【請求項６】 角形鋼管から成るブレース（４ａ，４
   ｂ）が交叉配置され、該交叉部が溶接一体化されている
   請求項５の複合柱材。