JP5886249B2 - 鉄骨造建物におけるブレース接合構造 - Google Patents

Description

この発明は、鉄骨ブレース構造からなる住宅やその他の小規模建物等の鉄骨造建物におけるブレース接合構造に関する。

鉄骨ブレース構造からなる小規模の鉄骨造建物では、従来、建物の躯体とブレースの下端の接合部に以下のいずれかの接合構造が採用されていた。

その一つの接合構造は、図６のように、柱２の柱芯Ｏ１とブレース３の軸芯Ｏ２の平面位置を揃えてブレース３を配置し、柱２の下端に設けたベースプレート２ａにブレース３の下端を取り合わせて固定する構造である。この接合構造の場合、柱２のベースプレート２ａを布基礎（図示せず）に接合するアンカーボルト５と、ブレース３の下端を取付けるガセットプレート４ｂとが干渉しないように、アンカーボルト５はガセットプレート４ｂの両側に２列配置（４本以上）で設けられる。

他の一つの接合構造は、図７のように、ブレース３の軸芯Ｏ２が柱２のベースプレート２ａよりも上方の位置Ｂを通るようにブレース３を配置し、ベースプレート２ａから上方に離して柱２に設けたガセットプレート４ｂにブレース３の下端を固定する。この接合構造の場合、アンカーボルト５の配列を１列としても、アンカーボルト５とガセットプレート４ｂとが干渉しない。

さらに他の接合構造は、図８のように、柱２の柱芯Ｏ１に対してブレース３の軸芯Ｏ２を、布基礎（図示せず）の厚さ方向にずらしてブレース３を配置し、柱２のベースプレート２ａにブレース３の下端を取り合わせて固定する構造である。この接合構造も、第２の接合構造と同様に、アンカーボルト５の配列を１列としても、アンカーボルト５とガセットプレート４ｂとが干渉しない。

特開２００４−１０７９４５号公報 特開２００４−２１８２３６号公報

図６に示す接合構造は、アンカーボルト５がガセットプレート４ｂの両側に２列配置で設けられるため、布基礎の立ち上がり部の幅を広くする必要がある。そのため、基礎躯体のコストアップになり、また布基礎を床面よりも上に立ち上げる場合には、布基礎の立ち上がり部の幅を広くした分だけ、建物の内部有効寸法が小さくなるという問題がある。

図７、図８に各接合構造は、いずれも、アンカーボルト５の配列を１列とすることができるため、図６の接合構造における上記問題を回避できる。しかし、図７の接合構造の場合、柱脚の下端が布基礎に接する点Ａと、柱芯Ｏ１にブレース芯Ｏ２が交わる交点Ｂとが、上下方向にずれているため、柱２に、そのずれによる付加曲げモーメントＭ１が発生する。また、図８の接合構造の場合は、柱芯Ｏ１とブレース芯Ｏ２とが布基礎の厚さ方向にずれているため、柱２に、その偏心による垂直軸回りの付加捩りモーメントＭ２と付加曲げモーメントＭ３が発生する。これらの理由から、図７、図８に示す従来のいずれの接合構造についても、柱２のサイズを大きくする等の対策が必要となる。

この発明の目的は、柱芯とブレース芯との偏心や位置ずれにより柱に付加応力が発生することを回避でき、かつ布基礎の立ち上がり幅を小さくできることにより基礎躯体コストの低減が図れる鉄骨造建物におけるブレース接合構造を提供することである。

この発明の鉄骨造建物におけるブレース接合構造は、柱の下端に設けられたベースプレートを布基礎上にアンカーボルトで固定し、前記布基礎の立面と平行に設けられるブレースの下端を前記柱の近傍に位置させる鉄骨造建物に適用され、前記ブレースの下端を、前記柱とは接合せずに、前記布基礎上にアンカーボルトで接合し、前記柱を固定する前記アンカーボルトを、前記柱の布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、かつ前記ブレースの下端を前記布基礎に接合するアンカーボルトを、前記ブレースの布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、これら柱の両側およびブレースの両側に位置する全てのアンカーボルトを前記布基礎の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置したことを特徴とする。

このブレース接合構造であると、ブレースの下端を柱とは接合せずに布基礎上にアンカーボルトで接合したことにより、柱脚接合用のアンカーボルトとブレースを互いに干渉させることなく、布基礎長手方向に沿って並ぶ１列配置のアンカーボルトで、柱のベースプレートを布基礎に接合することができる。アンカーボルトが１列配置であると、２列配置である構造と比べて、布基礎の立ち上がり部の幅を狭くすることができて材料コストが低減でき、また床面よりも布基礎を高くする場合に、建物の内部有効寸法を大きくとれる。また、布基礎に対する柱脚およびブレース下端の接合位置は布基礎長さ方向にずれているが、これら柱脚およびブレースの下端はそれぞれ個別にアンカーボルトで布基礎に接合されているので、ブレース接合位置が柱の上下にずれること等による付加応力が柱に発生しない。このため、柱のサイズを必要以上に大きくしなくて済む。

この発明において、前記布基礎の厚さ方向における前記ブレースの軸芯の平面位置を前記柱の柱芯と揃えるとよい。
ブレースの下端を柱とは接合せずに布基礎上にアンカーボルトで接合したため、布基礎の厚さ方向におけるブレース軸芯の平面位置を柱芯と揃えることができる。布基礎の厚さ方向におけるブレース軸芯の平面位置が柱芯と揃っていると、芯ずれによる付加応力が発生しない。この点からも、柱のサイズを必要以上に大きくしなくて済む。

この発明において、前記柱を固定する前記アンカーボルトを、前記柱の布基礎長手方向の両側に位置する２本とし、かつ前記ブレースの下端を前記布基礎に接合するアンカーボルトを、前記ブレースの布基礎長手方向の両側に位置する２本とし、これら４本のアンカーボルトを前記布基礎の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置してもよい。
前述のように、布基礎長手方向に沿って並ぶ１列配置のアンカーボルトで、柱のベースプレートを布基礎に接合することができ、またブレース下端は柱とは接合せずに布基礎上にアンカーボルトで接合するため、これら柱接合用のアンカーボルトとブレース接合用のアンカーボルトを一列に配列できる。これら柱接合用のアンカーボルトとブレース接合用のアンカーボルトを、それぞれ柱の両側およびブレース下端の両側の２本ずつとすることで、少ないアンカーボルトで、安定してこれら柱およびブレースの下端の基礎に接合することができる。

この発明において、前記布基礎上における前記柱に対して前記ブレースと反対側の位置に耐風梁を配置し、この耐風梁の端部を前記柱の前記ベースプレートの上に重ね、これら耐風梁の端部とベースプレートとを前記アンカーボルトで前記布基礎に接合してもよい。
このように、ベースプレートと布基礎とを接合するアンカーボルトで、耐風梁も布基礎に接合するようにすると、アンカーボルトの本数を減らすことができると共に、施工作業の手間を軽減することができる。

この発明の鉄骨造建物におけるブレース接合構造は、柱の下端に設けられたベースプレートを布基礎上にアンカーボルトで固定し、前記布基礎の立面と平行に設けられるブレースの下端を前記柱の近傍に位置させ、前記ブレースの下端を、前記柱とは接合せずに、前記布基礎上にアンカーボルトで接合し、前記柱を固定する前記アンカーボルトを、前記柱の布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、かつ前記ブレースの下端を前記布基礎に接合するアンカーボルトを、前記ブレースの布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、これら柱の両側およびブレースの両側に位置する全てのアンカーボルトを前記布基礎の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置したため、柱芯とブレース芯との偏心や位置ずれにより柱に付加応力が発生することを回避でき、かつ布基礎の立ち上がり幅を小さくできて基礎躯体コストの低減が図れる。

この発明の一実施形態にかかる鉄骨造建物におけるブレース接合構造の斜視図である。 同ブレース接合構造の正面図である。 図２のIII −III 断面図である。 同ブレース接合構造が適用された鉄骨構造物の躯体の平面図である。 図４のＶ−Ｖ矢視図である。 （Ａ）は従来のブレース接合構造の一例の正面図、（Ｂ）はそのVI −VI 断面図である。 （Ａ）は従来のブレース接合構造の異なる一例の正面図、（Ｂ）はそのVII−VII断面図である。 （Ａ）は従来のブレース接合構造のさらに異なる一例の正面図、（Ｂ）はそのVIIIＢ−VIIIＢ断面図、（Ｃ）はそのVIIIＣ−VIIIＣ断面図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１は鉄骨造建物におけるブレース接合構造の斜視図、図２はその正面図、図３は図２のIII −III 断面図である。このブレース接合構造は、鉄骨ブレース構造からなる鉄骨造建物の布基礎に対するブレースの下端の接合部に適用される。

布基礎１は鉄筋コンクリート造であり、布基礎立ち上がり部１ａと、この布基礎立ち上がり部１ａの下方で両面に広がる布基礎ベース部（図示せず）と、布基礎立ち上がり部１ａにおける上面の天端均し等となる基礎天端用セルフレベリング材１ｂとからなる。基礎天端用セルフレベリング材１ｂ上に柱２が建てられると共に、ブレース取付部材４が設置される。ブレース取付部材４は、ブレース３の板状下端部３ａを布基礎１に接合するための部材である。ブレース３は、布基礎１の立面と平行に設けられている。すなわち、ブレース３は建物の外壁面と平行に設けられる。布基礎１の厚さ方向におけるブレース３の軸芯の平面位置は、柱２の軸芯と揃えてある。なお、柱芯およびブレース軸芯は、換言すれば、それぞれ柱２およびブレース３の構造芯である。

柱２は例えば角形鋼管からなり、下端に平板状の矩形のベースプレート２ａが溶接等により固定されている。布基礎１に埋め込まれたアンカーボルト５Ａをベースプレート２ａの貫通孔（図示せず）に挿入し、アンカーボルト５Ａの突出部にナット６Ａを締め付けることで、柱２の下端が布基礎１に接合される。アンカーボルト５Ａは、柱２の布基礎長手方向の両側にそれぞれ１本ずつ、計２本設けられている。なお、柱２に対してブレース３と反対側に位置するアンカーボルト５Ａは、ベースプレート２ａとナット６Ａとの間に、後述の耐風梁接合用アングル金具１０ａが介在している。

ブレース取付部材４は、柱２のベースプレート２ａの近傍で、かつこのベースプレート２ａに対して布基礎長手方向に並んで位置する。ブレース取付部材４は、ベースプレート４ａと、このベースプレート４ａの上面に固定されたガセットブレース４ｂと、このガセットプレート４ｂの布基礎長手方向の両側にガセットプレート４ｂに対して平面視で直角に設けられた２枚の補強プレート４ｃとからなる。ブレース３の下端は、その板状下端部３ａをガセットプレート４ｂに重ねてボルト７とナット８で接合される。

布基礎１に埋め込まれたアンカーボルト５Ｂをベースプレート４ａの貫通孔（図示せず）に挿入し、アンカーボルト５Ｂの突出部にナット６Ｂを締め付けることで、ブレース取付部材４を介してブレース３の下端が布基礎１に接合される。アンカーボルト５Ｂは、ブレース取付部材４の布基礎長手方向の両側にそれぞれ１本ずつ、計２本設けられている。柱接合用のアンカーボルト５Ａおよびブレース接合用のアンカーボルト５Ｂは、互いに布基礎１の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置されている。なお、ブレース３に対して柱２と反対側に位置するアンカーボルト５Ｂには、ベースプレート４ａとナット６Ｂとの間に後述の耐風梁接合用アングル金具１１ａが介在している。

布基礎１上における柱２に対してブレース３と反対側の位置には、耐風梁１０が配置されている。この耐風梁１０は、端面に溶接等で接合された耐風梁接合用アングル金具１０ａを柱２のベースプレート２ａの上に重ね、この耐風梁接合用アングル金具１０ａとベースプレート２ａとを前記アンカーボルト５Ａとナット６Ａとで布基礎１に接合することで、布基礎１に固定される。

同様に、布基礎１上におけるブレース３に対して柱２と反対側の位置には、耐風梁１１が配置されている。この耐風梁１１は、端面に設けられた耐風梁接合用アングル金具１１ａをブレース取付部材４のベースプレート４ａの上に重ね、この耐風梁接合用アングル金具１１ａとベースプレート４ａとを前記アンカーボルト５Ｂとナット６Ｂとで布基礎１に接合することで、布基礎１に固定される。

加えて、この実施形態では、柱２およびブレース３の背面側で耐風梁１０，１１の間の空間を覆う複数のカバープレート１３，１４，１５が、ベースプレート２ａ，ベースプレート４ａ、および耐風梁接合用アングル金具１０ａ、１１ａにそれぞれ取付けられている。

この構成のブレース接合構造であると、ブレース３の下端を柱２とは接合せずに布基礎１上にアンカーボルト５Ｂで接合したことにより、柱脚接合用のアンカーボルト５Ａとブレース３を互いに干渉させることなく、布基礎長手方向に沿って並ぶ１列配置のアンカーボルト５Ａで、柱２のベースプレート２ａを布基礎１に接合することができる。アンカーボルト５Ａが１列配置であると、２列配置である構造と比べて、布基礎１の立ち上がり部１ａの幅を狭くすることができる。そのため、布基礎１を床面よりも立ち上げる場合も、建物の内部有効寸法を大きく取れる。また、布基礎１に対する柱脚およびブレース下端の接合位置は布基礎長さ方向にずれているが、これら柱脚およびブレースの下端はそれぞれ個別にベースプレート２ａ，４ａおよびアンカーボルト５Ａ，５Ｂで布基礎１に接合されているので、ブレース接合位置が柱２の上下にずれること等による付加応力が柱に発生しない。このため、柱２のサイズを必要以上に大きくしなくて済む。

また、この実施形態のように、布基礎１上における柱２およびブレース３の並びの両側に耐風梁１０，１１が位置する場合、柱２のベースプレート２ａを布基礎１に固定するアンカーボルト５Ａ、およびブレース取付部材２のベースプレート４ａを布基礎１に固定するアンカーボルト５Ｂで、各耐風梁１０，１１を布基礎１に固定するように構成すると、耐風梁１０、１１を布基礎１の直近に設置することが可能となり、耐風梁１０、１１の接合ボルトの本数を減らすことができると共に、施工作業の手間を軽減することができる。

図４は上記ブレース接合構造が適用された鉄骨造建物の躯体の平面図、図５はそのＶ−Ｖ矢視図である。この鉄骨造建物の躯体２０は、平面形状長方形の布基礎１の上に建てられた複数本の各柱２の上端間に縦横に屋根梁２１が架け渡されている。各屋根梁２１は、図５に示すように、図の左側が上位となるように片流れ状に傾斜させてある。躯体左側の上部には、布基礎１よりも外側に張り出した張出し部２０ａが設けられている。

最外側の構面は、布基礎１の長手方向に並ぶ４本の柱２と、各柱２の上端間に架け渡された前記屋根梁２１と、各柱２の上下中間部間に架け渡された中間耐風梁２２と、布基礎２上に設けられた前記耐風梁１０，１１，１０と、内側の２本の柱２間の軸組に対角線状に配置されたＸ形ブレース２３と、左側２本の柱２間の上部に設けられた方杖２４とで構成される。Ｘ形ブレース２３は、４本のブレース３を連結プレート２３ａでＸ形に連結したものであり、下側２本のブレース３の下端と布基礎１との接合に、図１〜図３に示すブレース接合構造が適用されている。上側２本のブレース３の上端は、柱２と屋根梁２１の交差部に接合されている。

この鉄骨造建物は、床面高さＦＬが布基礎１の上面高さＢＰＬよりも低くしてある。この場合、図１〜図３のブレース接合構造を適用したことで、布基礎１の幅を狭くして、建物の内部有効寸法を大きくとることが可能となる。

１…布基礎
１ａ…立ち上がり部
２…柱
２ａ…ベースプレート
３…ブレース
４…ブレース取付部材
４ａ…ベースプレート
５Ａ，５Ｂ…アンカーボルト
１０，１１…耐風梁

Claims (4)

1. 柱の下端に設けられたベースプレートを布基礎上にアンカーボルトで固定し、前記布基礎の立面と平行に設けられるブレースの下端を前記柱の近傍に位置させる鉄骨造建物におけるブレース接合構造であって、
   前記ブレースの下端を、前記柱とは接合せずに、前記布基礎上にアンカーボルトで接合し、
   前記柱を固定する前記アンカーボルトを、前記柱の布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、かつ前記ブレースの下端を前記布基礎に接合するアンカーボルトを、前記ブレースの布基礎長手方向の両側に位置する複数本とし、これら柱の両側およびブレースの両側に位置する全てのアンカーボルトを前記布基礎の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置した
   ことを特徴とする鉄骨造建物におけるブレース接合構造。
2. 請求項１に記載の鉄骨造建物におけるブレース接合構造において、前記柱を固定する前記アンカーボルトを、前記柱の布基礎長手方向の両側に位置する２本とし、かつ前記ブレースの下端を前記布基礎に接合するアンカーボルトを、前記ブレースの布基礎長手方向の両側に位置する２本とし、これら４本のアンカーボルトを前記布基礎の厚さ方向に対して互いに平面位置が一致するように一列に配置した鉄骨造建物におけるブレース接合構造。
   
3. 柱の下端に設けられたベースプレートを布基礎上にアンカーボルトで固定し、前記布基礎の立面と平行に設けられるブレースの下端を前記柱の近傍に位置させる鉄骨造建物におけるブレース接合構造であって、
   前記ブレースの下端を、前記柱とは接合せずに、前記布基礎上にアンカーボルトで接合し、
   前記布基礎上における前記柱に対して前記ブレースと反対側の位置に耐風梁を配置し、この耐風梁の端部を前記柱の前記ベースプレートの上に重ね、これら耐風梁の端部とベースプレートとを前記アンカーボルトで前記布基礎に接合した鉄骨造建物におけるブレース接合構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の鉄骨造建物におけるブレース接合構造において、前記布基礎の厚さ方向における前記ブレースの軸芯の平面位置を前記柱の柱芯と揃えた鉄骨造建物におけるブレース接合構造。

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