JP6623009B2 - 架構構造 - Google Patents

Description

本発明は、架構構造に関する。

従来、互いに直交する２本の本体梁と、本体梁の各先端に連結される斜め梁を備えた建物構造が開示されている（例えば特許文献１）。

特開２００６−１３２１７９号公報

ところで、互いに斜めに交差する方向に配置された２つの架構を有する建物においては、２つの架構の境界部分で、一方の架構から延出した梁を他方の架構の柱に接続すると、柱梁接合部の納まりが複雑になり、施工に手間がかかる。

本発明は上記事実を考慮し、互いに斜めに交差する方向に配置された２つの架構を簡易に接合することを目的とする。

請求項１に係る架構構造は、第１梁と、前記第１梁が架設された第１柱と、を備えた第１架構と、前記第１梁の材軸方向と斜めに交差する方向へ延出した第２梁と、前記第２梁が架設された第２柱と、を備えた第２架構と、前記第１架構から前記第２架構側へ跳ね出した跳ね出し梁と、前記跳ね出し梁の端部に接合され、前記第２梁が接合された連結梁と、を有する。

請求項１に係る架構構造によると、第２架構の第２梁は連結梁に接合される。このため、第１柱に第２梁が接合される構成と比較して、柱梁接合部の複雑な納まりを考慮する必要がない。したがって、互いに斜めに交差する方向に配置された２つの架構を簡易に接合することができる。

請求項２に係る架構構造は、請求項１の架構構造において、前記連結梁と前記第２梁とは、ピン接合されている。

請求項２に係る架構構造によれば、連結梁と第２梁とはピン接合されているので、剛接合と比較して施工が容易である。

請求項３に係る架構構造は、請求項１又は請求項２の架構構造において、前記第１架構は前記第１柱の側面に対して前記第１梁が直交して接合される直交架構とされ、前記第２架構は前記第２柱の側面に対して前記第２梁が直交して接合される直交架構とされている。

請求項３に係る架構構造によれば、第１柱、及び第２柱の側面に対して、第１梁、及び第２梁が直交して接合されている。したがって、柱に梁が斜め方向から接合されている構成と比較して、柱梁接合部の納まりが複雑化しない。
請求項４に係る架構構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の架構構造において、前記跳ね出し梁は、前記第１柱の側面から突出した仕口部材に接合されている。

以上説明したように、本発明の架構構造は、互いに斜めに交差する方向に配置された２つの架構を簡易に接合することができる、という優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る架構構造の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る架構構造を示す平面拡大図である。 本発明の実施形態に係る架構構造を示す立断面図である。 比較例に係る架構構造を示す平面拡大図である。

以下、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る架構構造の一例について説明する。

（架構構造）
まず、図１を用いて、本実施形態に係る架構構造１０の全体構成について説明する。図１に示すように、架構構造１０は、グリッド状に配置された柱２２と柱２２に架設された格子状の梁３０とを備えた第１架構２０と、第１架構２０の柱２２から跳ね出した跳ね出し梁６２と、跳ね出し梁６２の端部に接合された連結梁６４と、グリッド状に配置された柱４２と柱４２に架設された格子状の梁５０とを備えた第２架構４０と、を含んで構成されている。

梁３０の材軸方向と梁５０の材軸方向とは、互いに斜めに交差している。換言すると、互いに平行でなく、直交もしない。第１架構２０に含まれる外側の梁３０に対し、跳ね出し梁６２に接合された連結梁６４は、平行に配置されている。連結梁６４には、第２架構４０の柱４２から柱４２の側面と直交する方向へ延出した梁５０が接合されている。

なお、柱がグリッド状に配置された、とは、柱の中心で互いに直交する２つの直線上に、隣接する柱が配置された状態を示している。また、梁が格子状に架設された、とは、柱の中心で互いに直交する２つの直線上に、梁が配置された状態を示している。この構成により、第１架構２０は、柱２２の柱の側面に対して梁３０が直交して接合される直交架構とされ、第２架構４０は、柱４２の柱の側面に対して梁５０が直交して接合される直交架構とされている。

（第１架構）
次に、図２を用いて、第１架構２０の、柱２２と梁３０との接合部について詳細を説明する。図２は、第１架構２０と、跳ね出し梁６２と、連結梁６４と、第２架構４０の接合部の状態を示した部分拡大断面図である。

図２に示すように、第１架構２０の柱２２は、矩形断面とされたプレキャストコンクリート製の柱で、Ｈ形鋼の梁３０を接合するための仕口部材２４が柱２２の側面２２Ａから突出している。仕口部材２４は、工場で柱２２のコンクリートを打設する際に予め柱２２の仕口部に埋設されたＨ形鋼であり、平面視で十字状に突出している。

仕口部材２４のウェブ２４Ａにはそれぞれ貫通孔２４Ｂが形成されており、柱２２の帯筋２６Ａが貫通孔２４Ｂを貫通している。

仕口部材２４を構成するＨ形鋼は、互いに直交する方向に配置され、図２の紙面上、上下方向に配置されたＨ形鋼のウェブ２４Ａが、左右方向に延在するＨ形鋼のウェブ２４Ｃと、ガセットプレート２８、ボルト１００を介して連結されている。なお、ガセットプレート２８は、ウェブ２４Ｃに溶接されている。

なお、仕口部材２４を強固に構成する必要がある場合は、仕口部材２４の上下方向に配置されたＨ形鋼と左右方向に延在するＨ形鋼のそれぞれのフランジを溶接する等して、Ｈ形鋼同士を剛接合としてもよい。

また、柱２２の側面２２Ａから突出した仕口部材２４のウェブ２４Ａは、梁３０のウェブ３０Ａとガセットプレート３２、ボルト１００を介して連結されている。さらに、仕口部材２４と梁３０とは、互いの上下フランジが溶接されている。これにより、仕口部材２４と梁３０とは、剛接合状態とされている。

なお、仕口部材２４は、柱２２の側面２２Ａと直交するように配置されており、仕口部材２４に接合される梁３０も、柱２２の側面２２Ａに対して、直交して接合される。

（跳ね出し梁、連結梁）
次に、跳ね出し梁６２と連結梁６４の構成について説明する。図２に示すように、跳ね出し梁６２はＨ形鋼によって形成され、跳ね出し梁６２の一方の端部は、柱２２から突出した仕口部材２４と接合されている。すなわち、跳ね出し梁６２は柱２２から跳ね出している。跳ね出し梁６２と仕口部材２４との接合部分は、それぞれのウェブ６２Ａとウェブ２４Ａとがガセットプレート６６、ボルト１００を介して接合されている。

なお、跳ね出し梁６２のフランジと仕口部材２４のフランジとは互いに接合されておらず、跳ね出し梁６２と仕口部材２４とは、所謂ピン接合とされている。

跳ね出し梁６２の他方の端部には、Ｈ形鋼によって形成された連結梁６４が接合されている。跳ね出し梁６２と連結梁６４との接合部分も、それぞれのウェブ６２Ａとウェブ６４Ａとがガセットプレート６８、ボルト１００を介して接合されている。また、ガセットプレート６８は、連結梁６４のウェブ６４Ａに溶接されている。

なお、跳ね出し梁６２のフランジと連結梁６４のフランジとは互いに接合されておらず、跳ね出し梁６２と連結梁６４とは、所謂ピン接合とされている。

なお、図１、図２に示すように、本実施形態では連結梁６４は１本で構成されているが本発明の実施形態はこれに限られず、適宜分割してもよい。例えば、連結梁６４を、互いに隣接する跳ね出し梁６２の間に架け渡されるものとしてもよい。この場合、跳ね出し梁６２のウェブ６２Ａにガセットプレートを溶接し、該ガセットプレートを介して、ウェブ６２Ａと連結梁６４のウェブ６４Ａとを接合してもよい。

（第２架構）
次に、第２架構４０の構成について説明する。図２に示すように、第２架構４０を構成する柱４２と梁５０の接合部は、上述した第１架構２０の柱２２と梁３０の接合部と同様の構成とされており、梁５０は、柱４２の側面４２Ａに対して直交して接合されている。

図３には、図２に指示線Ａ−Ａで示された部分の断面図が示されている。図３に示すように、第２架構４０に含まれる梁５０のうち、第１架構２０との境界部分に配置された梁５０の端部は、連結梁６４に接合されている。梁５０と連結梁６４との接合部分は、それぞれのウェブ５０Ａとウェブ６４Ａとがガセットプレート７０、ボルト１００を介して接合されている。また、ガセットプレート７０は、連結梁６４のウェブ６４Ａに溶接されている。

なお、梁５０のフランジと連結梁６４のフランジとは互いに接合されておらず、梁５０と連結梁６４とは、所謂ピン接合とされている。

第２架構４０の梁５０には、小梁５２が架け渡されているが、小梁５２のうち、第１架構との境界部分に配置された小梁５２は、梁５０と同様、連結梁６４に接合されている。小梁５２と連結梁６４との接合部分は、それぞれのウェブ５２Ａとウェブ６４Ａとがガセットプレート７２、ボルト１００を介して接合されている。また、ガセットプレート７２は、連結梁６４のウェブ６４Ａに溶接されている。なお、小梁５２は、梁５０、及び連結梁６４よりも梁成が小さく形成されている。

［作用及び効果］
次に、本実施形態に係る架構構造１０の作用並びに効果を説明する。

本実施形態に係る架構構造１０によれば、第２架構４０の梁５０、小梁５２は、連結梁６４に接合され、第１架構２０の柱２２に接合されていない。

ここで、比較例に係る架構構造１１について、図１、図４を用いて説明する。図１には、第２架構４０の梁５０の材軸方向が第１架構２０に向かって延長した破線が示されている。この破線が示すように、第１架構２０と第２架構４０との間に連結梁６４を設けない場合、第２架構４０の梁５０が、第１架構２０の柱２２に接合される場合がある。

図４に示すように、第２架構の梁５０が第１架構２０の柱２２に接合される場合、柱２２に第１架構２０の梁３０、及び、第２架構の梁５０を接合するための仕口部材２４０は、上記実施形態に示されたような十字状とすることができない。具体的には、梁５０が接続されるＨ形鋼を、梁５０の延設方向に沿って斜めに形成する必要がある。

このため、Ｈ形鋼のフランジ２４０Ｃを斜めに切断したり、柱２２の帯筋２６Ａを貫通させるための貫通孔２４０Ｂの位置及び径を詳細に検討しなければならない。さらに、図４に仮想線Ｘで示したように、梁５０が接続されるＨ形鋼が柱２２の主筋２６Ｂと干渉する場合は、該Ｈ形鋼のフランジに貫通孔を形成する必要がある。したがって、上記実施形態における仕口部材２４と比較して、仕口部材２４０の設計、制作に手間がかかる。

これに対して、上記実施形態における架構構造１０によると、仕口部材２４は、梁５０が接続されるＨ形鋼のフランジを斜めに切断したり、貫通孔２４Ｂの位置や径を変更する必要がない。さらに、第１架構２０を構成する全ての柱２２に対して、同一形状の仕口部材２４を使用することができる。したがって、仕口部材２４の設計、製作、管理が容易である。

また、比較例においては、仕口部材２４０は柱２２の側面２２Ａから斜め方向に突出する。このため、プレキャストコンクリート製の柱２２を制作する際の型枠の、仕口部材２４０との取り合い部分を斜めに切断したり、該取り合い部分の隙間にシール材を多く充填する必要がある。したがって、型枠の加工にも手間がかかる。

これに対して、上記実施形態における架構構造１０によると、仕口部材２４は柱２２の側面２２Ａから直交して突出するので、型枠を斜めに切断したり、シール材を多く充填する必要がなく、加工が容易である。

また、上記実施形態の跳ね出し梁６２及び連結梁６４を用いずに、第１架構２０の柱２２に第２架構の梁５０が斜めに接続されることを抑制するためには、第２架構の柱４２の配置やグリッドの大きさを調整する必要があり、プランの自由度に制約をうける。これに対して、上記実施形態における架構構造１０によると、第２架構の柱４２の配置やグリッドの大きさに関わらず、第２架構の梁は連結梁６４に接続されるので、プランの自由度が高い。

また、本実施形態に係る架構構造１０によれば、柱２２の仕口部材２４と跳ね出し梁６２は、ピン接合とされている。また、跳ね出し梁６２と連結梁６４、連結梁６４と第２架構の梁５０も、それぞれピン接合とされている。

このため、剛接合する場合と比較して、Ｈ形鋼のフランジ同士を溶接したり、あるいはスプライスプレートなどを用いて強固に結合させる必要がない。したがって、施工が容易である。なお、本実施形態においてピン接合とされている各接合部は、剛接合としてもよい。これらの接合部を剛接合にしても、第１架構２０の柱２２に、第２架構４０の梁５０を接合する作業が発生しない効果は変わらない。

［変形例］
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、第１架構２０の柱２２、第２架構４０の柱４２はそれぞれプレキャストコンクリート製とされていたが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、仕口部材２４の下部のプレキャストコンクリートと、仕口部材２４が埋設される部分のプレキャストコンクリートとを、別のブロックとして形成してもよい。このように構成することで、プレキャスト部材の製造、及び施工現場での揚重が容易になる。

あるいは、柱２２を全て現場打ちコンクリートによって形成し、仕口部材２４を型枠に組み込んでコンクリートを打設してもよい。このように構成することで、仕口部材２４の配置位置を微調整することができるので、施工誤差を吸収することができる。また、プレキャスト部材の揚重が不要になる。また、柱２２は鉄骨柱、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）柱、コンクリート充填鋼管（ＣＦＴ鋼管）柱等として、各鉄骨部材のフランジにＨ形鋼を溶接して仕口部材２４に代えてもよい。このように構成すれば、仕口部材を制作する工数を削減することができる。第２架構４０の柱についても同様である。

また、上記実施形態において、第２架構４０の梁５０は、連結梁６４に接合されるものとしたが本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、第２架構の梁５０のうち、一部が第１架構の梁３０に接合されるものとしてもよく、梁５０が第１架構の柱２２に接合されなければよい。このように構成することで、第１架構２０と第２架構４０との境界部分全てに連結梁６４を設ける必要がないので、連結梁６４の施工手間を削減し、建設資材を削減することができる。

また、上記実施形態において、跳ね出し梁６２は第１架構２０の柱２２から跳ね出すものとしたが本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、第１架構２０の境界部分の梁３０から跳ね出すものとしてもよい。このように構成することで、跳ね出し梁６２を自由に配置することができるので、例えば、連結梁６４を、隣り合う柱２２の間に亘って設置する必要がない。このため、第２架構４０の梁５０を第１架構２０に向かって延長した場合に梁５０が第１架構２０の柱２２に接続する部分のみに、連結梁６４を設けることができる。この場合も、連結梁６４の施工手間を削減し、建設資材を削減することができる。

また、上記実施形態において、仕口部材２４のウェブ２４Ａにはそれぞれ貫通孔２４Ｂが形成されており、柱２２の帯筋２６Ａが貫通孔２４Ｂを貫通しているものとしたが本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、仕口部材２４が配置された部分の柱２２の外周を鋼板で被覆して、仕口部分の帯筋２６Ａを省略してもよい。帯筋２６Ａを省略することで、仕口部材２４には貫通孔２４Ｂを形成する必要がないので、仕口部材２４の制作効率を高めることができる。

以上、本発明はこうした上記の実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 架構構造
２０ 第１架構
２２ 柱（第１柱）
３０ 梁（第１梁）
４０ 第２架構
４２ 柱（第２柱）
５０ 梁（第２梁）
６２ 跳ね出し梁
６４ 連結梁

Claims (4)

1. 第１梁と、前記第１梁が架設された第１柱と、を備えた第１架構と、
   前記第１梁の材軸方向と斜めに交差する方向へ延出した第２梁と、前記第２梁が架設された第２柱と、を備えた第２架構と、
   前記第１架構から前記第２架構側へ跳ね出した跳ね出し梁と、
   前記跳ね出し梁の端部に接合され、前記第２梁が接合された連結梁と、
   を有する架構構造。
2. 前記連結梁と前記第２梁とは、ピン接合されている、請求項１に記載の架構構造。
3. 前記第１架構は前記第１柱の側面に対して前記第１梁が直交して接合される直交架構とされ、前記第２架構は前記第２柱の側面に対して前記第２梁が直交して接合される直交架構とされた、請求項１又は請求項２に記載の架構構造。
4. 前記跳ね出し梁は、前記第１柱の側面から突出した仕口部材に接合されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の架構構造。