JP6515361B2 - Reinforcement member and beam connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、補強部材及び梁接合構造に関する。
本願は、2017年3月13日に、日本に出願された特願2017−047881号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a reinforcing member and a beam joint structure.
Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2017-047881, filed Mar. 13, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.
従来、小梁(梁)の端部を大梁(支持部材)に接合した梁接合構造における小梁と大梁との接合部は、一般的に剛接合又はピン接合として設計される。なお、剛接合及びピン接合の定義は、欧州設計基準(Eurocode3-Part 1-8)に準拠するものとする。
剛接合の接合部では、例えば、小梁のフランジは大梁に溶接又はボルトを用いて接合(以下、ボルト接合と呼ぶ)されるとともに、小梁のウェブは大梁に設けたシアプレートにボルト接合される。一方で、ピン接合の接合部では、例えば、小梁のウェブは大梁に設けたシアプレートにボルト接合されるが、小梁のフランジは大梁に接合されない。Conventionally, the joint between the beam and the girder in a beam joint structure in which the end of the girder (beam) is joined to the girder (support member) is generally designed as a rigid joint or a pin joint. In addition, the definition of rigid connection and pin connection shall conform to the European design standard (Eurocode 3-Part 1-8).
In a rigid joint, for example, the beamlet flange is welded or welded to the large beam (hereinafter referred to as bolt connection) and the beamlet web is bolted to a shear plate provided on the large beam. Ru. On the other hand, at a joint of a pin joint, for example, a web of a beam is bolted to a shear plate provided on a large beam, but a flange of the beam is not connected to the large beam.
例えば剛接合として、下記特許文献1には、コンクリート壁に設けた凹部に梁の端部を設置し、梁がコンクリート壁に基板を介してボルト接合され、凹部が充填部材で閉塞された梁接合構造が開示されている。この梁接合構造では、コンクリート壁に形成した凹部を充填部材で閉塞するため、梁接合にかかる工数が増加するという問題がある。
一方、このような工数を削減するために、下記非特許文献1には、支持部材及び梁に水平力が負荷しない荷重条件下での梁接合構造として、H形鋼である梁の下フランジと支持部材との間の隙間にコンタクトプレートを設置し、水平方向に沿う圧縮応力を、コンタクトプレートを介して梁から支持部材に伝達する梁接合構造が開示されている。For example, as a rigid connection, in Patent Document 1 below, an end of a beam is installed in a recess provided in a concrete wall, a beam is bolted to the concrete wall via a substrate, and a recess is closed by a filling member The structure is disclosed. In this beam joint structure, since the recess formed in the concrete wall is closed by the filling member, there is a problem that the number of steps required for beam joint increases.
On the other hand, in order to reduce such man-hours, according to Non-Patent Document 1 below, the lower flange of the beam, which is an H-shaped steel, is used as a beam joining structure under load conditions where horizontal force is not applied to the support member and beam A beam connection structure is disclosed in which a contact plate is installed in a gap between the support member and the compressive stress along the horizontal direction is transmitted from the beam to the support member through the contact plate.
また、下記特許文献2には、鉄骨大梁を挟んで隣り合う鉄骨小梁どうしを簡略な構成で安価に連梁とすることのできる鉄骨小梁の連結構造が開示されている。この連結構造では、鉄骨大梁を挟んで隣り合う鉄骨小梁の下フランジ同士は、鉄骨大梁のウェブ、これに当接するフランジ取り合い部材及びこれらを挟んで対をなす圧縮材を介してメタルタッチで接合される。
Further,
しかしながら、支持部材と梁との建付け精度が確保されていない場合には、支持部材と梁との間の隙間の大きさが場所によりばらつくことがある。そのため、前記非特許文献1に記載の梁接合構造では、隙間の大きさに合わせて適切な大きさのコンタクトプレートを適宜準備するのが困難であるといった問題があった。
また、特許文献2に開示されるような圧縮材を用いた場合、施工時や地震発生時の振動や温度変化の影響等により圧縮材が上方に移動することにより適切な接合状態が維持できなくなる虞もあった。However, if the construction accuracy of the support member and the beam is not ensured, the size of the gap between the support member and the beam may vary depending on the location. Therefore, in the beam joint structure described in Non-Patent Document 1, there is a problem that it is difficult to appropriately prepare a contact plate of an appropriate size in accordance with the size of the gap.
In addition, when using a compression material as disclosed in
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、支持部材と梁との間の隙間の大きさに関わらず、支持部材と梁とを確実に接合して接合状態を維持することができる補強部材及び梁接合構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and regardless of the size of the gap between the support member and the beam, the support member and the beam are reliably joined to maintain the joined state. It is an object of the present invention to provide a reinforcement member and a beam joint structure that can be made.
本発明の概要は下記の通りである。
(1)本発明の第一の態様は、梁接合構造であって、支持部材と、材軸方向の一端側が前記支持部材に取り付けられて前記支持部材に支持される梁と、前記支持部材と前記梁との間に形成された隙間に先端が配置される補強部材と、を備え、前記補強部材が前記支持部材と前記梁との間に形成された隙間に配置され、前記補強部材が、前記支持部材に接触する第一接触面と、前記梁における前記支持部材と対向する端面に接触する第二接触面とを有し、前記先端に向けて、前記第一接触面と前記第二接触面との間の前記梁の材軸方向の離間距離が小さくなるように形成された本体部と、前記支持部材及び前記梁のうちの少なくとも一方に係止することで、前記本体部の移動を抑止する抜け止め機構と、を備え、前記抜け止め機構は、前記第一接触面及び前記第二接触面の少なくとも一方に突設された複数段の突起により構成され、前記複数段の突起は、前記補強部材の前記先端が前記隙間に配置された状態において、隣り合う前記突起の稜線同士を含む面と、前記梁の材軸方向に垂直な面とがなす傾斜角度φ(rad)が下記(1)式又は(2)式を満たすように形成されている。
φ≦wl 3 /24EI・・・(1)
E:前記梁のヤング係数(N/mm 2 )
I:前記梁の断面二次モーメント(mm 4 )、
w:前記梁によって支持される固定荷重による等分布荷重(kN/m)
l:前記梁の長さ(mm)
φ≧Δgb/(h−t f )・・・(2)
Δgb:前記隙間の前記梁の材軸方向における誤差の想定値(mm)
h:前記補強部材の鉛直方向における高さ(mm)
t f :前記梁の下フランジの鉛直方向における板厚
(2)上記(1)に記載の梁接合構造では、前記支持部材は、柱に支持される大梁であり、前記梁は、前記支持部材に支持される小梁であり、前記支持部材及び前記梁は、ともにH形鋼であるとともに、断面高さが互いに同一であってもよい。
(3)上記(1)又は(2)に記載の梁接合構造では、前記支持部材と前記梁とを半剛接合又はピン接合する接合部材を備え、前記補強部材は、前記梁から前記支持部材に向けて生じる圧縮応力を、前記支持部材に伝達してもよい。
(4)上記(1)から(3)のいずれか一項に記載の梁接合構造では、前記第一接触面が、前記梁の材軸方向に垂直な方向に延び、前記第二接触面が、前記第一接触面と交差する方向に延び、前記複数段の突起が、前記第二接触面に突設されてもよい。
The outline of the present invention is as follows.
(1) A first aspect of the present invention is a beam joint structure, which includes a support member , a beam whose one end side in the material axial direction is attached to the support member and supported by the support member, and the support member A reinforcing member whose tip is disposed in a gap formed between the beam and the beam, the reinforcing member is disposed in the gap formed between the support member and the beam, and the reinforcing member is A first contact surface contacting the support member and a second contact surface contacting the end face of the beam facing the support member, and the first contact surface and the second contact are directed toward the tip. The movement of the main body portion is achieved by locking the main body portion formed such that the distance between the surface and the beam in the material axis direction is small, and at least one of the support member and the beam. A retaining mechanism for restraining, the retaining mechanism comprising: The plurality of projections formed on at least one of the touch surface and the second contact surface are provided, and the plurality of projections are adjacent to each other in a state in which the front end of the reinforcing member is disposed in the gap. An inclination angle φ (rad) formed by a plane including ridges of the projections and a plane perpendicular to the material axial direction of the beam is formed to satisfy the following equation (1) or (2).
φ ≦ wl 3 / 24EI ··· ( 1)
E: Young's modulus of the beam (N / mm 2 )
I: second moment of area of the beam (mm 4 ),
w: Equal distribution load (kN / m) by fixed load supported by the beam
l: Length of the beam (mm)
φ ≧ Δgb / (h−t f ) (2)
Δgb: assumed value of the error of the gap in the material axis direction of the beam (mm)
h: height of the reinforcing member in the vertical direction (mm)
t f : thickness in the vertical direction of the lower flange of the beam
(2) In the beam joint structure according to (1), the support member is a large beam supported by a column, and the beam is a beam supported by the support member, and the support member and the support member The beams may be H-shaped steels and may have the same cross-sectional height.
(3) In the beam joining structure according to (1) or (2) above, the beam joining structure includes a joining member for semi-rigid joining or pin joining the support member and the beam, and the reinforcing member The compressive stress that is generated towards is transmitted to the support member.
(4) In the beam joining structure according to any one of (1) to (3), the first contact surface extends in a direction perpendicular to the material axial direction of the beam, and the second contact surface is The plurality of protrusions may extend in a direction intersecting with the first contact surface, and may project from the second contact surface.
上記の補強部材及び梁接合構造によれば、支持部材と梁との間の隙間の大きさに関わらず支持部材と梁とを確実に接合し、更にはその接合状態を維持することができる。 According to the above reinforcing member and the beam joint structure, regardless of the size of the gap between the support member and the beam, the support member and the beam can be reliably joined and the joined state can be maintained.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態に係る補強部材51は、図1、図2に示すような梁接合構造2を有する建築物1に適用される。なお、図1及び図2では、建築物1の架構式構造のみを示すとともに、後述するコア壁10にハッチングを付して示している。First Embodiment
The
建築物1は、コア壁10と、柱11と、大梁(支持部材)21と、小梁(梁)31と、床スラブ41と、を備えている。
コア壁10は、平面視において、例えば、建築物1の中央部に配置され、上下方向に沿って延びている。例えば、コア壁10内には、図示しないエレベータや階段等が配設されている。柱11は、コア壁10を囲むように配置され、上下方向に沿って延びている。大梁(支持部材)21は、柱11から水平面に沿って延びている。小梁(梁)31は、大梁21から水平面に沿って延びている。ここで、図3は、図2に二点鎖線で示すB部の斜視図である。この図3に示すように、床スラブ41は、大梁21及び小梁31の上方に接合される。なお、大梁21及び小梁31は、水平面に対して傾斜していてもよい。
建築物1は、例えば、複数の階層を有する高層建築物であり、コア壁10は、平面視で1辺の長さが数十mの矩形となる角筒状に形成されている。コア壁10は、コンクリート内に鉄筋を配置すること等により構成されたRC(Reinforced Concrete:鉄筋コンクリート)造である。The building 1 includes a
The
The building 1 is, for example, a high-rise building having a plurality of levels, and the
図3に示すように、コア壁10には、第一シアプレート14の一方の端部が固定されている。そして、第一シアプレート14の他方の端部に、大梁21の端部が、ボルトや溶接等により接合されている。これにより、第一シアプレート14は、大梁21をコア壁10に半剛接合する。
As shown in FIG. 3, one end of the
ここで、半剛接合とは、コア壁10(支持部材)と大梁21(梁)との間で伝達される曲げモーメントが小さく、コア壁10に対する大梁21の回転移動がある程度拘束された接合形式をいう。また、ピン接合とは、コア壁10と大梁21との間で伝達される曲げモーメントが皆無又は極小で、コア壁10に対する大梁21の回転移動が拘束されない接合形式をいう。そして、半剛接合、ピン接合、及び剛接合の定義は、欧州設計基準(Eurocode3-Part 1-8)に準拠するものとする。また、剛接合は回転剛性が無限大、ピン接合は回転剛性が0、半剛接合は回転剛性が有限ともいえる。
Here, the semi-rigid connection is a connection type in which the bending moment transmitted between the core wall 10 (support member) and the large beam 21 (beam) is small, and the rotational movement of the
以下では、建築物1の構成のうち、大梁21と、材軸方向の一端側が大梁21に取り付けられる小梁31と、この小梁31に接合された床スラブ41に着目して説明する。
梁接合構造2は、大梁21、小梁31、及び床スラブ41を有して構成される。なお、図4に示すように、床スラブ41は、大梁21及び小梁31上に配置されたデッキプレート42上にコンクリートを打設することで製造される。In the following, among the configurations of the building 1, attention will be focused on the
The beam
大梁21には、例えばH形鋼が用いられる。大梁21におけるウェブ22の上方には、上フランジ23が形成されている。ウェブ22の下方には、下フランジ24が形成されている。
複数の大梁21は、水平面に沿って互いに直交する方向に延びている。以下では、大梁21の材軸方向及びそれに沿う方向を第一方向X、大梁21の材軸方向に直交する略水平方向及びそれに沿う方向を第二方向Yという。また、第一方向Xと第二方向Yとに直行する方向及びそれに沿う方向(鉛直方向)を第三方向Zという。なお、以下では、コア壁10から延びる大梁21について主に説明する。For example, an H-shaped steel is used for the
The plurality of
図4に示すように、大梁21には、第二シアプレート25(接合部材)が溶接等により固定されている。図示の例では、第二シアプレート25は、大梁21から、第二方向Yに向かって突出している。第二シアプレート25には、複数の貫通孔25aが上下方向に沿って一列に並べて形成されている。各貫通孔25aは、第二シアプレート25を第一方向Xに貫通している。
As shown in FIG. 4, the second shear plate 25 (joining member) is fixed to the
小梁31には、例えばH形鋼が用いられる。小梁31におけるウェブ32の上方には上フランジ33が形成されている。ウェブ32の下方には、下フランジ34が形成されている。
小梁31は、小梁31に外力や重力による曲げモーメントが作用していない自然状態のときには、第二方向Yに沿って延びるように配置されている。小梁31に外力や重力による曲げモーメントが作用すると、小梁31は第二方向Yと第三方向Zを含む基準面Sに沿って、下方に向かって凸となるように湾曲する。For the
The
図4に示すように、小梁31のウェブ32の各端部には、複数のボルト孔36が上下方向に沿って並べて配設されている。これらのボルト孔36は、第二シアプレート25の貫通孔25aに対応する位置に形成されている。そして、このボルト孔36と貫通孔25aとにボルト等(図示せず)が配設されることで、第二シアプレート25は、小梁31から大梁21に向けて生じるせん断力及び曲げモーメントを、大梁21に伝達可能とする。これにより、第二シアプレート25は、小梁31を大梁21に半剛接合する。
As shown in FIG. 4, at each end of the
梁接合構造2では、大梁21及び小梁31の断面高さ(梁せい)が互いに同一となっている。ここで、断面高さとは、H形鋼の上フランジにおける上方を向く外側面と、下フランジにおける下方を向く外側面との間の上下方向の寸法を表している。また、大梁21及び小梁31は、上方にデッキプレート42が敷設されるため、大梁21の上フランジ23、及び小梁31の上フランジ33それぞれにおける上方を向く外側面同士の上下方向の位置が一致している。
In the beam
本実施形態に係る補強部材51(コンタクトプレートとも称する)は、図3〜図6に示すように、梁接合構造2において、大梁21と、大梁21に支持される小梁31との間の隙間Kに先端が挟まれた状態で設けられる。
補強部材51は、隙間Kのうち、小梁31の断面の中立軸C1よりも下方に位置し、大梁21の下フランジ24と、小梁31の下フランジ34との間に位置する部分に配置されている。図示の例では、補強部材51は、大梁21の下フランジ24と、小梁31の下フランジ34との間において、第二シアプレート25に対して第一方向Xの片側に位置する部分に挟まれている。
なお、中立軸C1は、小梁31に作用する荷重によって小梁31の端部に発生する曲げモーメントが大梁21に伝達される際に、小梁31と大梁21の間で第二方向Y方向に作用する圧縮荷重及び引張荷重に対する中立軸であり、図示の例では、第一方向Xから見た正面視で小梁31の上下方向の中心線である。The reinforcing member 51 (also referred to as a contact plate) according to the present embodiment is a gap between the
The reinforcing
When the bending moment generated at the end of the
補強部材51は、図4に示すように、本体部511と、抜け止め機構(規制部材54A及び規制部材挿通孔54B)とを有する。補強部材51の素材は特に限定されるものではなく、鋼などの金属が例示される。
As shown in FIG. 4, the reinforcing
本体部511は、大梁21(支持部材)に接触する第一接触面511aと、小梁31(梁)における大梁21と対向する端面に接触する第二接触面511bとを有する。
また、本体部511は、第一接触面511a及び第二接触面511bの、第三方向Zの端縁同士を繋ぐ基端面511c及び先端面511dとを有する。補強部材51が隙間Kに設置された状態において、基端面511cの第二方向Yの寸法は、先端面511dの第二方向Yの寸法よりも大きい。
以下の説明においては、補強部材51が設置される隙間Kを基準として、基端面511cが位置する側を基端側と呼称し、その反対側を先端側と呼称する。The
Further, the
In the following description, with reference to the gap K in which the reinforcing
本体部511は、基端側における第一接触面511aと第二接触面511bとの間の第二方向Yの離間距離が、先端側における第一接触面511aと第二接触面511bとの間の第二方向Yの離間距離よりも大きくなるように形成されている。
より具体的には、本体部511は、基端側から先端側に向かうに従って、次第に第一接触面511aと第二接触面511bとの間の第二方向Yの離間距離が小さくなるテーパ形状を有する。即ち、本体部511は、基端面511cから先端側に向かうに従い、漸次、第二方向Y(幅方向)の離間距離が小さくなるように形成されている。In the
More specifically, the
したがって、補強部材51の本体部511は、第二接触面511bが、第一接触面511aの延設方向に対して傾斜するくさび面とされている。なお、本体部511において、第一接触面511aは、本体部511の隙間Kに配置された状態において、鉛直方向に沿って延びている。
Therefore, the
ここで、補強部材51が隙間Kに配置された状態において、第二接触面511bと、第二方向Yに垂直な面とがなす傾斜角度φは、0(rad)超であることが好ましく、Δgb/(h−tf)以上であることが更に好ましい。
ここで、Δgbは施工誤差によって生じる隙間Kの第二方向Yに沿う方向の長さ(隙間寸法)の誤差の想定値(mm)である。また、図11に示すように、hは補強部材51の第三方向Zに沿う方向の高さ(mm)であり、tfは小梁31の下フランジ34のZ方向における寸法(板厚)である。尚、図11においては、梁の下フランジを二点鎖線で示している。
Δgbは、例えば、小梁31と第二シアプレート25の接合部で生じうる施工誤差であり、ボルト孔36とボルトの軸部(図示しない)との径の差、または貫通孔25aとボルトの軸部(図示しない)との径の差に等しい。大梁21の位置を基準とし、第二方向Yに沿う方向のボルト孔36の中央とボルトの軸部(図示しない)の中央とが一致するときの隙間寸法を標準隙間寸法とすると、隙間寸法は、施工誤差によって標準隙間寸法±Δgb/2の範囲で変動する可能性がある。
第二方向Yに沿った方向における補強部材51の基端側の面511cの長さと先端側の面511dの長さの差が少なくともΔgb+φ×tfであり、かつ第二方向Yに沿った方向における先端側の面511dの長さが想定される隙間寸法の最小値(標準隙間寸法−Δgb/2)と同じであれば、施工誤差によって隙間寸法が標準隙間寸法±Δgb/2の範囲で変動した場合でも、接触による圧縮力の伝達が可能である。隙間Kにおける第三方向Zへの補強部材51の貫入量を調整することにより、補強部材51の第一接触面511aと大梁21の下フランジ24、補強部材51の第二接触面511bと小梁31の下フランジ34の双方を確実に接触させることができるためである。
すなわち、φが少なくともΔgb/(h−tf)あれば、隙間寸法が変動した場合にも補強部材51を配置し圧縮力を伝達させることが可能である。以下、Δgb/(h−tf)を補強部材のくさび面の傾斜角の推奨下限値φl,req(rad)と称す。Here, in a state where the reinforcing
Here, Δg b is an assumed value (mm) of an error of the length (gap dimension) of the gap K in the direction along the second direction Y caused by the construction error. Further, as shown in FIG. 11, h is the height (mm) in the direction along the third direction Z of the reinforcing
Δg b is, for example, a construction error that may occur at the joint of the
The difference between the length of the
That is, when φ is at least Δg b / (h−t f ), it is possible to arrange the reinforcing
抜け止め機構は、本体部511が先端側から基端側に向かう方向に移動することを抑止するための機構である。図4及び図6に示すように、本実施形態に係る梁接合構造2の抜け止め機構は、規制部材54Aと、規制部材54Aを挿通自在に本体部511に形成された規制部材挿通孔54Bとにより構成される。
The detachment prevention mechanism is a mechanism for suppressing movement of the
規制部材54Aは、表裏面が上下方向を向くとともに、下面が大梁21及び小梁31の下フランジ24、34の下面に対して傾斜したくさび状の板材である。規制部材54Aは、本体部511が隙間Kに配置された状態において規制部材挿通孔54Bに挿通され、その規制部材挿通孔54Bの開口から突出した両端部が、大梁21の下フランジ24の下面と小梁31の下フランジ34の下面とに上方から係止されている。すなわち、規制部材54Aにおける第二方向Yの両端部が規制部材挿通孔54Bから第二方向Yの両側に突出していて、これらの両端部が、大梁21及び小梁31それぞれに係止されている。これにより、本体部511が隙間Kから離脱することを抑止する。
The
規制部材挿通孔54Bは、本体部511の第一接触面511aと第二接触面511bとを貫通するように形成され、上面54B1と下面54B2とを有する。
規制部材挿通孔54Bの上面54B1は、本体部511が隙間Kに配置された状態において、小梁31の下フランジ34の下面よりも上方(基端側)に配置されるように形成されている。
規制部材挿通孔54Bの下面54B2は、本体部511が隙間Kに配置された状態において、小梁31の下フランジ34の下面よりも下方(先端側)に配置されるように形成されている。
このように形成された規制部材挿通孔54Bによれば、くさび状の規制部材54Aの下面の傾斜角度や貫入量を調整することにより、隙間Kの距離に関わらず、大梁21と小梁31とを確実に接合するとともに、その接合状態を維持することが可能となる。The restriction
The upper surface 54B1 of the restriction
The lower surface 54B2 of the restriction
According to the restriction
なお、本実施形態に係る補強部材51においては、規制部材挿通孔54Bの開口から突出した規制部材54Aの両端が大梁21及び小梁31に係止されているが、規制部材54Aの一端のみが開口から突出して大梁21及び小梁31のいずれか一方に係止されてもよい。
また、本実施形態に係る補強部材51においては、規制部材挿通孔54Bは第一接触面511aと第二接触面511bとを貫通して形成されている。しかしながら、この規制部材挿通孔54Bは、規制部材54Aが支持部材(大梁21)か梁(小梁31)のいずれかに係止されれば、必ずしも本体部511を貫通していなくてもよい。
すなわち、第一接触面511a及び第二接触面511bのいずれか一方のみに、規制部材54Aが挿通自在に形成された規制部材挿通孔が形成されていてもよい。
また、規制部材54Aについては、必ずしもくさび状である必要はなく、規制部材挿通孔54Bへの挿入状態において支持部材(大梁21)か梁(小梁31)に係止されるものであれば、平板状や直棒状等の各種形状のもの、あるいはボルト等を用いることができる。In the reinforcing
Further, in the reinforcing
That is, the restriction member insertion hole in which the
Further, the restricting
本実施形態に係る補強部材51を用いた梁接合構造2は、以下の工程を行うことにより構築される。
まず、作業者は、小梁31を大梁21から水平面に沿って延びるように配置する(小梁配置工程)。
次に、大梁21に形成された貫通孔25a及び小梁31に形成されたボルト孔36にボルト等を挿入することで、大梁21と小梁31の端部とを接合する(接合工程)。
次に、大梁21と小梁31との間の隙間Kに、上方から下方に向けて、補強部材51の本体部511を挿入する(本体部挿入工程)。
次に、本体部511に形成された規制部材挿通孔54Bに、規制部材54Aを挿入する(規制部材挿入工程)。
そして、大梁21及び小梁31上にデッキプレート42を配置するとともにデッキプレート42上にコンクリートを打設し、小梁31の上方に床スラブ41を形成する(床スラブ打設工程)。
以上の工程を行うことで、梁接合構造2が構築される。The beam
First, the worker arranges the
Next, a bolt or the like is inserted into the through
Next, the
Next, the
Then, the
The beam
このように構成された梁接合構造2の床スラブ41の荷重が小梁31に負荷されることで、小梁31に曲げモーメントが作用すると、小梁31は基準面S上で下方に向かって凸となるように湾曲する。この曲げモーメントは、第一方向Xに沿う軸線周りの曲げモーメントである。
この際、小梁31と大梁21との接合部分のうち、中立軸C1よりも上側に位置する部分には、大梁21を第二方向Y(材軸方向、長手方向)の両端から中心側に向けて引っ張る引張応力が発生する。小梁31と大梁21との接合部分のうち、中立軸C1よりも下側に位置する部分には、大梁21を第二方向Yの中心から両端側に向けて圧縮する圧縮応力が発生する。さらに、床スラブ41により、小梁31から大梁21に引張応力が伝達される。また、大梁21と小梁31との間に配置された補強部材51により、小梁31から大梁21に圧縮応力が伝達される。When a bending moment acts on the
Under the present circumstances, in the part located in the upper side rather than the neutral axis C1 among the junction parts of the
以上説明したように、本実施形態に係る梁接合構造2によれば、補強部材51の先端が大梁21と小梁31との間の隙間Kに配置されることにより、大梁21と小梁31との接合を補強して回転剛性を高めることができる。また、補強部材51は、基端側における第一接触面と第二接触面との間の離間距離が、先端側における第一接触面と第二接触面との間の離間距離よりも大きくなるように形成されているため、仮に大梁21の建付け精度が低く、場所によって大梁21と小梁31との間の隙間Kの大きさにばらつきがあるような場合であっても、補強部材51の隙間Kへの貫入量を調整することで、隙間Kの大きさに合わせて、補強部材51の本体部511における第二方向Yの大きさを変更することができる。補強部材51が、基端側から先端側に向かうに従い漸次、第二方向Yの大きさが小さくなるテーパ形状を有する場合には、この効果をより確実に得ることができる。
以上より、大梁21と小梁31との間の隙間Kの大きさに関わらず、大梁21と小梁31とを確実に接合することができる。
そして、隙間Kに配置された補強部材51は、仮に大梁21及び小梁31に外力が加わったとしても、小梁31からの圧縮応力を、補強部材51を介して大梁21に確実に伝達することができる。As described above, according to the
As described above, regardless of the size of the gap K between the
Then, even if an external force is applied to the
更に、補強部材51が隙間Kに対して上方から挿入された場合には、仮に大梁21及び小梁31に外力が加わり、大梁21と小梁31との間の隙間Kが大きく変化したとしても、補強部材51の本体部511が下方に向けて自重により移動する。これにより、大梁21と小梁31との間の隙間Kを適切に埋めることができるため、小梁31からの圧縮応力を、補強部材51を介して大梁21に確実に伝達することができる。
Furthermore, even if the reinforcing
また、本体部511が隙間Kから離脱することを抑える抜け止め機構が、規制部材54Aが本体部511に形成された規制部材挿通孔54Bに挿通されることにより実現されている。このため、仮に大梁21及び小梁31に加わった外力により、補強部材51に隙間Kから離脱する方向の外力が加えられたとしても、抜け止め機構により補強部材51の本体部511が隙間Kから離脱することを抑えることができる。従って、大梁21及び小梁31の接合を維持することができる。
特に、規制部材54Aが、大梁21及び小梁31の両方に係止される場合、補強部材51が隙間Kから離脱する方向に向けて移動することをより確実に規制することが可能となる。従って、補強部材51が隙間Kから離脱することを確実に抑えることができる。
さらに、規制部材54Aは、表裏面が上下方向を向くとともに、上面を大梁21及び小梁31の下フランジ24、34の下面に対して平行となるよう配置したときに、下面が大梁21及び小梁31の下フランジ24、34の下面に対して傾斜したくさび状の板材である。このため、第二方向Y(材軸方向、長手方向)への貫入量によって補強部材51の貫入量を調整でき、大梁21及び小梁31の下フランジ24、34の隙間Kに対して補強部材51が確実に充填される。従って、小梁31からの圧縮応力を、補強部材51を介して大梁21に確実に伝達することができる。Further, a retaining mechanism for suppressing the detachment of the
In particular, when the regulating
Furthermore, when the
また、大梁21及び小梁31が、ともにH形鋼であるとともに、断面高さが互いに同一であるので、例えば上フランジ23、33の上面同士の高さ位置が同等となるように大梁21と小梁31とを接合した場合において、大梁21及び小梁31それぞれにおける下フランジ24、34同士の間に隙間Kが設けられたときに、下フランジ24、34同士を、隙間Kをあけて互いに対向させることができる。このため、このように対向した下フランジ24、34同士の間の隙間Kに補強部材51を配置することで、確実に大梁21と小梁31とを接合することができる。
Further, since both the
また、補強部材51により、小梁31から大梁21に向けて生じる圧縮応力を、大梁21に伝達することができるので、小梁31が受ける荷重により発生するモーメントに対する回転剛性を高め、大梁21と小梁31との接合を剛接合の状態に近づけることができる。
Further, since the compressive stress generated from the
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態に係る補強部材52について図7A〜図9Cを参照しながら説明する。Second Embodiment
Next, a reinforcing
本実施形態に係る補強部材52は、第一実施形態に係る補強部材51と同様に、図1、図2に示すような梁接合構造2を有する建築物1に適用される。また、補強部材52の本体部521は、第二方向Yに垂直な面に沿って延びる第一接触面521aと、第二方向Yに垂直な面と交差する方向に延びる第二接触面521bとを有している。すなわち、本体部521は、基端側における第一接触面521aと第二接触面521bとの間の距離が、先端側における第一接触面521aと第二接触面521bとの間の距離よりも大きくなるように形成されている。
また、本体部521は、第一接触面521a及び第二接触面521bの、第三方向Zの端縁同士を繋ぐ基端面521c及び先端面521dとを有する。
本実施形態に係る補強部材52では、抜け止め機構の構成が前述の補強部材51とそれぞれ異なっている。以下の説明においては、同じ構成の部材や部位には同じ参照符号を付与し、重複する記載を省略する。The
Further, the
In the reinforcing
本実施形態に係る補強部材52の抜け止め機構は、図7A、図7Bに示すように、本体部521の第二接触面521bにおいて複数段に亘り突設された突起55により構成される。それぞれの突起55は、第一方向Xに沿って線状に連続的に形成される。また、複数段の突起55は、基端側から先端側に向かって複数の段差を形成するように突設される。
隣り合う段の突起55は、補強部材52における第二方向Yの内側(本体部521側)に向けて窪む凹溝を形成する。従って、突起55がn段に亘り形成されている場合、(n−1)本の凹溝が、第一方向Xに沿って形成されることになる。
突起55は、第一方向Xに所定角度で交差する方向に沿って形成されてもよく、また、断続的に形成されてもよい。As shown in FIGS. 7A and 7B, the retaining mechanism of the reinforcing
The
The
複数段の突起55は、本体部521の第二接触面521bに突設され、図7Bに示すように、小梁31に係止されて本体部521の基端側への移動を抑止する。
The plurality of
そして、この第二接触面521bに突設された複数段の突起55は、図7Bに示すように、本体部521が隙間Kに配置された状態において小梁31に係止される。これにより、本体部521の、大梁21と小梁31との間の隙間Kからの離脱を抑止する。
Then, as shown in FIG. 7B, the plurality of stages of
それぞれの突起55は、補強部材52の基端側に傾斜して対向する基端側接触面55aと、補強部材52の先端側に対向する先端側接触面55bとを有する。
この補強部材52では、第一方向Xからみたときに、基端側接触面55aは第三方向Zに対して傾斜して形成され、先端側接触面55bは第二方向Yに沿って形成されている。
基端側接触面55aは、小梁31の下フランジ34の下面と側面との稜線が接触する面であって、先端側から基端側に向かうに従い漸次、第二方向Yの内側(本体部521の内部側)に向けて延びている。
先端側接触面55bは、小梁31の下フランジ34の上面が接触する面であって、稜線を介して基端側接触面55aに連接している。なお、先端側接触面55bは、下フランジ34の上面と隙間をあけて対向していてもよい。Each
In the reinforcing
The base end
The distal
上述のように、基端側接触面55aは、小梁31の下フランジ34の下面と側面との境界線が接触する面であり、先端側接触面55bは、小梁31の下フランジ34の上面が接触する面である。従って、隣り合う段の突起55の稜線同士の、第三方向Zの離間距離は、下フランジ34の板厚よりも大きく設定される。
As described above, the
このように構成された補強部材52によれば、本体部521に、本体部521を上方に移動させて隙間Kから離脱させるような外力が加えられた際には、基端側接触面55aが、下フランジ34の端縁に引っ掛かって係止されることとなる。このため、第二接触面521b側の突起55により、本体部521の、大梁21と小梁31との間の隙間Kからの離脱を抑止することができる。
According to the reinforcing
また、補強部材52が隙間Kに対して上方から挿入された場合には、仮に大梁21及び小梁31に外力が加わり、大梁21と小梁31との間の隙間Kが大きく変化したとしても、補強部材52の本体部521が下方に向けて自重により移動する。これにより、補強部材52の基端側の段の突起55において、大梁21と小梁31との間の隙間Kを適切に埋めることができるため、小梁31からの圧縮応力を、補強部材52を介して大梁21に確実に伝達することができる。
Also, if the reinforcing
以上説明したように、本実施形態に係る補強部材52は、抜け止め機構としての第二接触面521b側の突起55を有しているので、例えば本体部以外の部材を抜け止めとして用いる構成と比較して、部品点数の増加を抑え、簡易な構成とすることができる。
なお、この実施形態においては、抜け止め機構として、本体部521の第二接触面521bに突設され、小梁31に係止されて本体部521の基端側への移動を抑止する第二接触面521b側の突起55のみが設けられているが、第二接触面521b側の突起に代えて、この本体部521の第一接触面521aに突設され、大梁21に係止されて本体部521の基端側への移動を抑止する第一接触面521a側の突起のみを設けてもよい。あるいは第一接触面521a側の突起と第二接触面521b側の突起との両方を設けてもよい。As described above, since the reinforcing
In this embodiment, as a retaining mechanism, a second protrusion is provided on the
(第一変形例)
図8A、図8Bは、第二実施形態に係る補強部材52の第一変形例を示す。この第一変形例では、抜け止め機構が、本体部521の第二接触面521bに突設された複数段の突起56により構成されている。
それぞれの突起56は、補強部材52の基端側に傾斜して対向する基端側接触面56aと、補強部材52の先端側に対向する先端側接触面56bとを有する。(First modification)
8A and 8B show a first modification of the reinforcing
Each
この第一変形例に係る補強部材52では、第一方向Xからみたときに、基端側接触面56aは第二方向Yに沿って形成され、先端側接触面55bは第三方向Zに対して傾斜して形成されている。
基端側接触面56aは、小梁31の下フランジ34の下面が接触する面であって、稜線を介して先端側接触面56bに連接している。
先端側接触面56bは、小梁31の下フランジ34の上面と側面との境界線が接触する面であって、基端側から先端側に向かうに従い漸次、第二方向Yの内側(本体部521の内部側)に向けて延びている。なお、先端側接触面56bは、下フランジ34の上面と隙間をあけて対向していてもよい。In the reinforcing
The
The distal
この第一変形例に係る補強部材52によれば、本体部521に、本体部521を上方に移動させて隙間Kから離脱させるような外力が加えられた際には、基端側接触面56aが、下フランジ34の下面に引っ掛かって係止されることとなる。このため、第二接触面521b側の突起56により、本体部521の、大梁21と小梁31との間の隙間Kからの離脱を抑止することができる。
According to the reinforcing
(第二変形例)
図9A〜図9Cは、第二変形例に係る補強部材52の第二変形例を示す。この第二変形例では、抜け止め機構が、本体部521の第二接触面521bに突設された複数段の突起57により構成される。
それぞれの突起57は、第二実施形態に係る補強部材52の突起55と同様に、補強部材52の基端側に傾斜して対向する基端側接触面57aと、補強部材52の先端側に対向する先端側接触面57bとを有する。
この第二変形例に係る補強部材52では、隣り合う段の突起57の先端同士の、第三方向Zの離間距離が、下フランジ34の板厚よりも小さく設定されている。
この第二変形例に係る補強部材52では、第一方向Xからみたときに、基端側接触面57aは第三方向Zに対して傾斜して形成され、先端側接触面57bは第二方向Yに沿って形成されている。
基端側接触面57aは、図9Cに示すように、小梁31に対し自重や垂直方向への外力により撓みが生じた際に、小梁31の下フランジ34の下面と側面との境界線が接触する部位である。基端側接触面57aは、先端側から基端側に向かうに従い漸次、第二方向Yの内側(本体部521の内部側)に向けて延びている。
先端側接触面57bは、小梁31の下フランジ34の上面が接触する面であって、稜線を介して基端側接触面55aに連接している。なお、先端側接触面57bは、下フランジ34の上面と隙間をあけて対向していてもよい。先端側接触面57bは、図9Cに示すように、小梁31に対し自重や垂直方向への外力により撓みが生じた際に、小梁31の上面と側面との境界線が接触する面でもある。(Second modification)
9A to 9C show a second modification of the reinforcing
The
In the reinforcing
In the reinforcing
As shown in FIG. 9C, the base end
The distal
また、基端側接触面57aと先端側接触面57bとの稜線は、小梁31に対し自重や垂直方向への外力により撓みが生じた際に、図9Cに示すように、本体部521の内部方向に潰れるように変形する。
Further, as shown in FIG. 9C, when the ridge line between the proximal
この第二変形例に係る補強部材52によれば、小梁31に対し自重や垂直方向への外力により撓みが生じた際には、基端側接触面57aが、下フランジ34の端縁に引っ掛かって係止されることとなる。このため、第二接触面521b側の突起57により、本体部521の、大梁21と小梁31との間の隙間Kからの離脱を抑止することができる。
According to the reinforcing
なお、複数段の突起57は、補強部材52が隙間Kに配置された状態において、複数段の突起の稜線同士を含む面と、小梁31の材軸方向に垂直な面とがなす傾斜角度φ(rad)が下記(1)式を満たすように形成されていることが好ましい。
φ≦wl3/24EI・・・(1)
ここで、Eは、小梁31のヤング係数(N/mm2)であり、Iは、小梁31の断面二次モーメント(mm4)であり、wは、小梁31によって支持される固定荷重による等分布荷重(kN/m)であり、lは、前記小梁31の長さ(mm)である。wは小梁31が分担する固定荷重による等分布荷重であり、例えば図2の小梁31Aを対象とする場合、図2に一点鎖線で示す領域Aを小梁31Aの分担する支配面積とし、領域Aにおける小梁31A、デッキプレート42、床スラブ41、図示はしないが床スラブ内の鉄筋、図示はしないが仕上げ材の質量を計算し、これらの総和と重力加速度の積を支配面積で除した値を用いる。領域Aは、小梁31Aに隣接する小梁31との中間部を境界とし、境界及び床スラブの縁によって囲まれる領域である。質量は、領域Aにおける小梁31A、デッキプレート42、床スラブ41、図示はしないが床スラブ内の鉄筋、図示はしないが仕上げ材のそれぞれの体積(m3)を求め、それぞれの物質の密度(kg/m3)をかけることで求まる。In the state where the reinforcing
φ ≦ wl 3 / 24EI ··· ( 1)
Here, E is the Young's modulus (N / mm 2 ) of the
床スラブ41のコンクリートが硬化する前において、接合部はピン接合している。このため、ピン接合された小梁の接合部の回転角は、wl3/24EIで求められる。従って、傾斜角度φが、wl3/24EI(rad)以下である場合、図9Cに示すように小梁31に対し自重や垂直方向への外力により撓みが生じた際に、基端側接触面57aを、下フランジ34の端縁に確実に引っ掛けて係止させることが可能となる。このため、(1)式を満たすように複数段の突起57が形成されることにより、本体部521の、大梁21と小梁31との間の隙間Kからの離脱を抑止することができる。以下、wl3/24EIを補強部材のくさび面の傾斜角の推奨上限値φu,req(rad)と称す。
推奨上限値φu,req(rad)は、突起を下フランジに係止させるために望ましい傾斜角の上限を示すものであり、上述した推奨下限値φl,req(rad)とは独立した指標である。従って、推奨上限値φu,req(rad)が推奨下限値φl,req(rad)よりも大きいとは限らない。The joint is pinned before the concrete of the
The recommended upper limit value φ u, req (rad) indicates the upper limit of a desirable inclination angle for locking the protrusion to the lower flange, and an index independent of the above-described recommended lower limit value φ l, req (rad) It is. Therefore, the recommended upper limit φ u, req (rad) is not necessarily larger than the recommended lower limit φ l, req (rad).
尚、本実施形態に係る補強部材52の傾斜角度φは、第二接触面511bと、第二方向Yに垂直な面とがなす傾斜角度は、0(rad)超であることが好ましく、下式(2)を満たすことが更に好ましい。
φ≧Δgb/(h−tf)・・・(2)
ここで、Δgbは施工誤差による隙間の想定誤差(mm)である。また、hは補強部材のZ方向の高さ(基端側の面511cと先端側の面511dの距離)である。Δgbは例えば、小梁31と第二シアプレート25の接合部で生じうる施工誤差であり、ボルト孔36とボルトの軸部(図示しない)との径の差、または貫通孔25aとボルトの軸部(図示しない)との径の差に等しい。
なお、施工誤差によって隙間寸法が標準隙間寸法±Δgb/2の範囲で変動した場合でも、隙間Kにおける第三方向Zへの補強部材51の貫入量を調整することにより、補強部材51の第一接触面511aと大梁21の下フランジ24、補強部材51の第二接触面511bと小梁31の下フランジ34の双方を確実に接触させることができ、接触による圧縮力の伝達が可能である。このため、Δgb/(h−tf)を、補強部材のくさび面の傾斜角の推奨下限値φl,req(rad)とすることができる。In addition, it is preferable that the inclination angle which the inclination angle (phi) of the
φ ≧ Δg b / (h−t f ) (2)
Here, Δg b is an assumed error (mm) of the gap due to a construction error. Further, h is the height in the Z direction of the reinforcing member (the distance between the
Even when the gap dimension fluctuates in the range of the standard gap dimension ± Δg b / 2 due to a construction error, the penetration amount of the reinforcing
(第三実施形態)
次に、本発明の第三実施形態に係る梁接合構造2’について図10を参照しながら説明する。本実施形態においては、上述の第一実施形態及び第二実施形態で説明した部材や部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。Third Embodiment
Next, a beam joint structure 2 'according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the members and portions described in the first embodiment and the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted, and only different points will be described.
図10に示すように、本実施形態に係る梁接合構造2’では、支持部材としての柱11に、梁としての大梁21が接合されている。柱11は、RC(Reinforced Concrete:鉄筋コンクリート)造である。柱11及び大梁21は、前述したように第一シアプレート14(図4参照、図10においては図示を省略)を介して半剛接合されている。そして補強部材53は、コア壁10と大梁21との間の隙間Kに配置されている。補強部材53は、隙間Kのうち、大梁21の中立軸C2よりも下方に位置し、大梁21の下フランジ24と、柱11と、の間に位置する部分に配置されている。
また、柱11における大梁が取り付けられる面は、全体として上下方向(略鉛直方向)に延び、その表面はほぼ平坦状に形成されている。As shown in FIG. 10, in the beam joint structure 2 'according to the present embodiment, a
Further, the surface of the
この第三実施形態においては、補強部材53の本体部531は、支持部材である柱11と接触する第一接触面531aが上下方向に沿って延びていると共に、梁である大梁21の材軸方向の端面に接触する第二接触面531bが、上下方向と交差する方向であって、前記上下方向の先端側(この場合は下方向)に行くに従って第一接触面531aに近づく方向に延びている形状を有している。また、第一接触面531aはほぼ平坦状に形成されている一方で、第二接触面531bは、第一接触面531aに対して傾斜した態様となっている。
また、第二接触面531bには、抜け止め部として複数段の突起58が形成されている。突起58については第二実施形態で説明したような突起であればよく、ここでの説明は省略する。
ここで、補強部材53における本体部531の外表面のうち、柱11と接触する第一接触面531aの接触面積は、大梁21と接触する第二接触面531bの接触面積よりも大きく取れるようになっている。即ち、第一接触面531aは、第一接触面531aのほぼ全域にわたって柱11と接触する(特に、この第三実施形態の場合は、第一接触面531aと柱11の表面とは、第一接触面531aの全面にわたって面接触している。)。一方、第二接触面531bは、第一接触面531aに対して傾斜した面となっているため、大梁21の下フランジ24の端面の全部又は一部と接触することとなる。In the third embodiment, in the
In addition, a plurality of
Here, in the outer surface of the
以上説明したように、本実施形態に係る補強部材53によれば、補強部材53の本体部531における柱11及び大梁21との接触面のうち、鋼材よりも圧縮応力に対する耐力が小さい柱11のコンクリート材と接触する第一接触面531aを、その柱11のコンクリート材との接触面積が可及的に大きく取れるようにして、鋼材である大梁21と接触する第二接触面531bにおける接触面積よりも大きく確保することで、補強部材53に圧縮応力が負荷された際に、コンクリート材に発生する面圧を小さくすることが可能になり、コンクリート材の表面の損傷を抑えることができる。
As described above, according to the reinforcing
以上、本発明を第一実施形態から第三実施形態に基づき詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせてもよい。 As mentioned above, although the present invention was explained in full detail based on the first embodiment to the third embodiment, the concrete composition is not restricted to this embodiment, and the change of composition in the range which does not deviate from the gist of the present invention, combination , Deletion etc. are also included. Furthermore, each of the configurations shown in the embodiments may be combined as appropriate.
例えば、前記第一実施形態及び前記第二実施形態では、支持部材が大梁21であり、梁が小梁31である構成を説明したが、このような態様に限られない。支持部材がコア壁10や柱11であり、梁が大梁21である構成としてもよい。
また、前記第三実施形態では、支持部材が柱11であり、梁が大梁21である構成を示したが、このような態様に限られない。支持部材がコア壁10、又は大梁21であり、梁が小梁31であってもよい。For example, in the first embodiment and the second embodiment, the support member is the
In the third embodiment, the support member is the
また、前記第一実施形態及び前記第二実施形態では、小梁31が第二シアプレート25により大梁21に半剛接合されている構成を示したが、このような態様に限られない。小梁31は、大梁21にピン接合されていてもよい。
また、前記第三実施形態では、大梁21が第一シアプレート14により柱11に半剛接合されている構成を示したが、このような態様に限られない。大梁21は、柱11にピン接合されていてもよい。Moreover, although the said 1st embodiment and the said 2nd embodiment showed the structure by which the
In the third embodiment, the
また、大梁21の第二シアプレート25に貫通孔25aが形成され、小梁31のウェブ32にボルト孔36が形成され、貫通孔25a内及びボルト孔36内にボルトが配設されている構成を説明したが、このような態様に限られない。大梁21のウェブ22にボルト孔が形成され、小梁31に貫通孔を備えたシアプレートが固定され、貫通孔内及びボルト孔内にボルトが配設された構成としてもよい。
Further, a through
また、大梁21の第二シアプレート25に貫通孔25aが形成される構成を説明したが、このような態様に限られない。大梁21のウェブ22に貫通孔が形成され、小梁31のウェブ32にシアプレートが配設され、このシアプレートが大梁21のウェブ22に接合されてもよい。
また、大梁21の下フランジ24と小梁31の下フランジ34とによって形成される隙間Kに補強部材51を配置する構成を説明したが、このような態様に限られない。例えば、大梁21の断面の高さ(梁せい)が小梁31の断面の高さ(梁せい)より大きい場合、第三方向Zにおける大梁21の上フランジ23と小梁31の上フランジ33の高さが同じ位置となるように配置し、大梁21のウェブ22の第三方向Zにおいて小梁31の下フランジと同じ高さとなる位置にリブを設け、リブと小梁31の下フランジ34とによって形成される隙間Kに補強部材51を配置してもよい。
同様に、大梁21の断面の高さ(梁せい)が小梁31の断面の高さ(梁せい)より大きい場合、図12に示す構成としてもよい。図12に示す構成では、第三方向Zにおける大梁21の上フランジ23と小梁31の上フランジ33の高さが同じ位置となるように配置されている。そして小梁31の上フランジ33が下フランジ34に比べて第二方向Yに沿って短くなるよう、小梁31の上フランジ33及びウェブ32の一部に切り欠きを形成し、小梁31の下フランジ34を大梁21のウェブ22に直接対向させ、小梁31の下フランジ34と大梁21のウェブ22とによって形成される隙間Kに補強部材51を配置している。Moreover, although the structure by which the through-
Further, although the configuration in which the reinforcing
Similarly, when the height of the cross section of the large beam 21 (the beam) is larger than the height of the cross section of the beam 31 (the beam), the configuration shown in FIG. 12 may be used. In the configuration shown in FIG. 12, the
(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。
実験例1〜7として、第三実施形態で説明した図10に示されるような柱と梁との接合構造をベースとし、表1に示す梁の仕様、及び、表2に示す施工時条件と補強部材の仕様を用いて梁接合構造をモデル化した。柱と梁との隙間は、10mmに設定した。
実験例1〜5は発明例であり、図10に示すような補強部材(コンタクトプレート)、すなわち、小梁の端部が接触する接触面に、抜け止め部として複数段の突起が形成された補強部材を用いた。突起の第二方向Yへの突出高さは1mmとした。
実験例6、7は比較例であり、図10に示すような補強部材から、突起を取り除いた形態の補強部材を用いた。(Example)
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
Based on the joint structure of a column and a beam as shown in FIG. 10 described in the third embodiment as Experimental Examples 1 to 7, the specifications of the beam shown in Table 1 and the construction conditions shown in Table 2 Beam joint structure was modeled using the specifications of reinforcement members. The gap between the column and the beam was set to 10 mm.
Experimental Examples 1 to 5 are invention examples, and a reinforcing member (contact plate) as shown in FIG. 10, that is, a contact surface with which an end of a small beam contacts, is formed with a plurality of stages of projections as a retaining portion. A reinforcing member was used. The protrusion height in the second direction Y of the protrusions was 1 mm.
Experimental Examples 6 and 7 are comparative examples, and a reinforcing member in a form in which a protrusion is removed from a reinforcing member as shown in FIG. 10 was used.
表3に、実験例1〜7について、機能性の評価として、
(a)補強部材を施工可能な隙間寸法の変動の上限値Δg(mm)、
(b)補強部材のくさび面の傾斜角の推奨上限値φu,req(rad)、
(c)補強部材のくさび面傾斜角の推奨下限値φl,req(rad)、
(d)隙間寸法の変動に対する施工性、
(e)突起による抜け止め機能、及び
(f)総合評価
を示す。
それぞれの評価について以下に説明する。As evaluation of functionality about Table 1 and Experimental example 1-7,
(A) The upper limit value Δg (mm) of the variation in the gap dimension in which the reinforcing member can be constructed,
(B) Recommended upper limit φ u, req (rad) of the inclination angle of the wedge surface of the reinforcing member
(C) Recommended lower limit value φ l, req (rad) of the wedge surface inclination angle of the reinforcing member,
(D) Workability against variation in gap size,
(E) shows the retention function by protrusion, and (f) comprehensive evaluation.
Each evaluation is described below.
(a)補強部材を施工可能な隙間寸法の変動の上限値Δg(mm)
それぞれの実験例で用いた補強部材について、補強部材を施工可能な隙間寸法の変動の上限値Δg(mm)を示す。Δgは下式で計算できる。
Δg=(h−tf)×φ・・・(3)(A) Upper limit value Δg (mm) of fluctuation of gap dimension which can be reinforced member
The upper limit value Δg (mm) of the variation of the gap dimension in which the reinforcing member can be installed is shown for the reinforcing member used in each of the experimental examples. Δg can be calculated by the following equation.
Δg = (h−t f ) × φ (3)
(b)補強部材のくさび面の傾斜角の推奨上限値φu,req(rad)
突起の引っ掛かり(係止)による抜け止めを機能させるための補強部材のくさび面の傾斜角の推奨上限値φu,req(rad)を示す。(B) Recommended upper limit φ u, req (rad) of the inclination angle of the wedge surface of the reinforcing member
The recommended upper limit value φ u, req (rad) of the inclination angle of the wedge surface of the reinforcing member for functioning the retention prevention by the hooking (locking) of the projection is shown.
(c)補強部材のくさび面傾斜角の推奨下限値φl,req(rad)
ボルトの隙間による2mmの施工誤差(Δgb)を想定した時の補強部材のくさび面の傾斜角の推奨下限値φl,req(rad)を示す。(C) Recommended lower limit value φ l, req (rad) of the wedge surface inclination angle of the reinforcement member
The recommended lower limit φ 1, req (rad) of the inclination angle of the wedge surface of the reinforcing member when assuming a construction error (Δg b ) of 2 mm due to the clearance of the bolt is shown.
(d)隙間寸法の変動に対する施工性
φ≧φl,reqである場合を◎と評価し、φ<φl,reqである場合を△と評価した。(D) Workability with respect to variation in gap size The case where φ ≧ φ 1, req was evaluated as ◎, and the case where φ <φ 1, req was evaluated as Δ.
(e)突起による抜け止め機能
隙間において補強部材と接触する小梁の端部と補強部材における突起との摩擦による抜け止め機能と、突起の係止による抜け止め機能が共に発揮される場合を◎と評価した。小梁の端部と補強部材における突起との摩擦のみによる抜け止め機能が発揮される場合を○と評価した。いずれの抜け止め機能も発揮されない場合を×と評価した。なお、突起の突出高さが0より大きく、かつφ≦φu,reqのとき、突起の係止による抜け止め機能が発揮される。(E) Retaining function by protrusion The case where both the retaining function by friction between the end of the beam that contacts the reinforcing member in the gap and the protrusion of the reinforcing member and the retaining function by locking the protrusion are exhibited together. It was evaluated. The case where the retaining function by only the friction between the end of the beam and the projection of the reinforcing member was exhibited was evaluated as ○. The case where neither retention function was exhibited was evaluated as x. When the protrusion height of the protrusion is larger than 0 and φ ≦ φ u, req , the retaining function by the locking of the protrusion is exhibited.
(f)総合評価
総合評価として、「隙間寸法の変動に対する施工性」と「抜け止め機能」とが共に◎である場合を◎(発明例)とし、いずれか一方が○または△である場合を○(発明例)とし、抜け止め機能がない場合を×(比較例)とした。(F) Comprehensive evaluation As a comprehensive evaluation, a case where both “applicability to variation in clearance dimension” and “preventing function” are ◎ is ◎ (invention example), and one of ○ or を is を. ○ (invention example), and the case where there is no retaining function is × (comparative example).
以上の実施例から、抜け止め機構を有する本発明によれば、支持部材と梁との間の隙間の大きさに関わらず支持部材と梁とを確実に接合し、更にはその接合状態を維持することができることが確認できた。
更に、発明例1、2、3においては傾斜角φが、0.0119(rad)以上、0.0126(rad)未満でかつ補強部材の高さが180mmである場合には、補強部材の抜け止め効果と、隙間寸法の変動に対する施工性を確保する効果とを安定して得ることが可能であることが確認できた。また、発明例4、5においては傾斜角φが、0.0145(rad)以上、0.0177(rad)未満である場合には、補強部材の抜け止め効果と、隙間寸法の変動に対する施工性を確保する効果とを安定して得ることが可能であることが確認できた。
比較例6、7は、突起を有しないため、傾斜角によらず抜け止めとしての機能を持たない。したがって、傾斜しているくさび面の法線方向に作用する圧縮力が鉛直方向上向きの力の成分をもち、この力によって補強部材が抜ける方向に移動する。よって、補強部材としての機能を安定して得ることができない。From the above embodiments, according to the present invention having the retaining mechanism, the support member and the beam are reliably joined regardless of the size of the gap between the support member and the beam, and the joined state is maintained. I could confirm that I could do it.
Furthermore, in Inventive Examples 1, 2 and 3, when the inclination angle φ is not less than 0.0119 (rad) and less than 0.0126 (rad) and the height of the reinforcing member is 180 mm, removal of the reinforcing member It has been confirmed that it is possible to stably obtain the stopping effect and the effect of securing the workability with respect to the fluctuation of the gap dimension. Further, in the invention examples 4 and 5, when the inclination angle φ is not less than 0.0145 (rad) and less than 0.0177 (rad), the retaining effect of the reinforcing member and the workability with respect to the fluctuation of the gap dimension It has been confirmed that it is possible to stably obtain the effect of securing.
Since Comparative Examples 6 and 7 do not have a protrusion, they do not have a function as a retaining member regardless of the inclination angle. Therefore, the compressive force acting in the normal direction of the inclined wedge surface has a component of the force that is vertically upward, and this force causes the reinforcing member to move in the removal direction. Therefore, the function as a reinforcement member can not be obtained stably.
本発明によれば、支持部材と梁との間の隙間の大きさに関わらず支持部材と梁とを確実に接合し、更にはその接合状態を維持することができる。 According to the present invention, regardless of the size of the gap between the support member and the beam, the support member and the beam can be reliably joined and the joined state can be maintained.
1 建築物
2 梁接合構造
21 大梁(支持部材)
31 小梁(梁)
51、52、53 補強部材
511、521、531 本体部
511a、521a、531a 第一接触面
511b、521b、531b 第二接触面
54A 規制部材
54B 規制部材挿通孔
55、56、57、58 突起
C1、C2 中立軸
K 隙間1
31 Beams
51, 52, 53 Reinforcing
Claims (4)
材軸方向の一端側が前記支持部材に取り付けられて前記支持部材に支持される梁と、
前記支持部材と前記梁との間に形成された隙間に先端が配置される補強部材と、
を備え、
前記補強部材が前記支持部材と前記梁との間に形成された隙間に配置され、
前記補強部材が、
前記支持部材に接触する第一接触面と、前記梁における前記支持部材と対向する端面に接触する第二接触面とを有し、前記先端に向けて、前記第一接触面と前記第二接触面との間の前記梁の材軸方向の離間距離が小さくなるように形成された本体部と、
前記支持部材及び前記梁のうちの少なくとも一方に係止することで、前記本体部の移動を抑止する抜け止め機構と、
を備え、
前記抜け止め機構は、前記第一接触面及び前記第二接触面の少なくとも一方に突設された複数段の突起により構成され、
前記複数段の突起は、前記補強部材の前記先端が前記隙間に配置された状態において、隣り合う前記突起の稜線同士を含む面と、前記梁の材軸方向に垂直な面とがなす傾斜角度φ(rad)が下記(1)式又は(2)式を満たすように形成されている
ことを特徴とする梁接合構造。
φ≦wl 3 /24EI・・・(1)
E:前記梁のヤング係数(N/mm 2 )
I:前記梁の断面二次モーメント(mm 4 )、
w:前記梁によって支持される固定荷重による等分布荷重(kN/m)
l:前記梁の長さ(mm)
φ≧Δgb/(h−t f )・・・(2)
Δgb:前記隙間の前記梁の材軸方向における誤差の想定値(mm)
h:前記補強部材の鉛直方向における高さ(mm)
t f :前記梁の下フランジの鉛直方向における板厚 A support member,
A beam whose one end side in the material axial direction is attached to the support member and supported by the support member;
A reinforcing member whose tip is disposed in a gap formed between the support member and the beam ;
Equipped with
The reinforcing member is disposed in a gap formed between the support member and the beam;
The reinforcing member is
A first contact surface contacting the support member and a second contact surface contacting the end face of the beam facing the support member, and the first contact surface and the second contact are directed toward the tip. A body portion formed so as to reduce a distance between the surface and the beam in the material axis direction of the beam;
A retaining mechanism for restraining movement of the main body by locking at least one of the support member and the beam;
Equipped with
The retaining mechanism is constituted by a plurality of stages of protrusions protruding from at least one of the first contact surface and the second contact surface,
In the state where the tip of the reinforcing member is disposed in the gap, an inclination angle formed by a surface including ridge lines of adjacent protrusions and a surface perpendicular to the material axial direction of the beam Beam joint structure characterized in that φ (rad) satisfies the following equation (1) or (2) .
φ ≦ wl 3 / 24EI ··· ( 1)
E: Young's modulus of the beam (N / mm 2 )
I: second moment of area of the beam (mm 4 ),
w: Equal distribution load (kN / m) by fixed load supported by the beam
l: Length of the beam (mm)
φ ≧ Δgb / (h−t f ) (2)
Δgb: assumed value of the error of the gap in the material axis direction of the beam (mm)
h: height of the reinforcing member in the vertical direction (mm)
t f : thickness in the vertical direction of the lower flange of the beam
前記梁は、前記支持部材に支持される小梁であり、
前記支持部材及び前記梁は、ともにH形鋼であるとともに、断面高さが互いに同一である
ことを特徴とする請求項1に記載の梁接合構造。 The support member is a girder supported by a column,
The beam is a beam supported by the support member,
The beam joint structure according to claim 1 , wherein the support member and the beam are both H-shaped steels, and their sectional heights are the same.
前記補強部材は、前記梁から前記支持部材に向けて生じる圧縮応力を、前記支持部材に伝達する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の梁接合構造。 A joining member for semi-rigid joining or pin joining the support member and the beam;
The beam joint structure according to claim 1 , wherein the reinforcing member transmits a compressive stress generated from the beam toward the support member to the support member.
前記第二接触面が、前記第一接触面と交差する方向に延び、The second contact surface extends in a direction intersecting the first contact surface;
前記複数段の突起が、前記第二接触面に突設されるThe plurality of stages of protrusions are provided in a projecting manner on the second contact surface.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の梁接合構造。The beam joint structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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