JP7061822B1 - 建築部材 - Google Patents
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- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
Abstract
Description
は、階層構造の各階で複数の専有部分が桁行方向に並べられるものであり、梁間方向に延
びる梁間鉄骨梁と、桁行方向に延びる桁行鉄骨梁と、高さ方向に延びると共に梁間鉄骨梁
及び桁行鉄骨梁が接合される鉄筋コンクリート柱とを備える(要約抜粋)」との記載が開
示されている。
な柱継ぎ手が用いられる。図6は、在来工法による柱梁構造200を示す図である。図7
は、非特許文献1に開示された在来工法に用いられる柱継ぎ手220の模式図である。
柱継ぎ手220の下端部、及び柱継ぎ手220の上端部と上階柱210tとを溶接し、柱
210を構成する。下階柱210u、上階柱210tの名称は、注目する柱継ぎ手220
を基準として下階、上階と称している。従って、注目する柱継ぎ手220が変われば、下
階、上階の呼び名も変わる。構造物内において複数の柱210が水平方向(図6では梁間
方向(Z方向))に間隔をあけて立設し、それらを梁間方向(Z方向)に延伸する梁25
0により連結される。
1の下端部に溶接される下ダイヤフラム222uと、パネル部221の上端部に溶接され
る上ダイヤフラム222tとを備える。更に柱継ぎ手220は、梁を接合させるための一
つ以上、四つ以下のブラケット230を備える。
は、柱継ぎ手220と梁250との接合処理を示す分解拡大図である。図9は、柱継ぎ手
220と梁250との接合処理が完了した状態を示す部分拡大説明図である。図10は、
柱継ぎ手220と梁250との接合処理が完了した状態を示す部分拡大側面図である。
ランジ231u及び上フランジ231tに直交するウェブ232を含む。下フランジ23
1uは下ダイヤフラム222uと、上フランジ231tは上ダイヤフラム222tと、ウ
ェブ232はパネル部221と溶接される。
フラム222tにブラケット230が溶接されて出荷される。
、下スプライスプレート(大)240u及び下スプライスプレート(大)240uの半値
幅からなる下スプライスプレート(小)240uh1,240uh2を用いて、ブラケッ
ト230の下フランジ231u及び梁250の下フランジ251uを挟み込み、高力ボル
ト260で締結する。同様に上スプライスプレート(大)240t及び上スプライスプレ
ート(大)240tの半値幅からなる上スプライスプレート(小)240th1,240
th2を用いて、ブラケット230の上フランジ231t及び梁250の上フランジ25
1tを挟み込み、高力ボルト260で締結する。更に、ブラケット230のウェブ232
と梁250のウェブ252とは、二枚の側方スプライスプレート240w1、240w2
を用いてブラケット230のウェブ232と梁250のウェブ252の板厚方向に沿って
挟み込み、高力ボルト260で締結する。ブラケット230、梁250のそれぞれと上ス
プライスプレート(大)240t、上スプライスプレート(小)240th1,240t
h2、下スプライスプレート(大)240u、下スプライスプレート(小)240uh1
,240uh2、側方スプライスプレート240w1、240w2とは溶接する。
め溶接することで、下階柱210uと上階柱210tとを柱継ぎ手220を介して連結す
ると共に、ブラケット230に梁250を接合することで柱と梁250とを連結した剛接
合を実現している。
u、上ダイヤフラム222tから突出しているため、柱継ぎ手220を工場から施工現場
に運搬する際に、柱継ぎ手220を運搬車両の荷台に並列に載置したり、積み上げたりで
きず、運搬がしづらいという課題がある。
プライスプレート(大)240u、下スプライスプレート(小)240uh1,240u
h2、上スプライスプレート(大)240t、上スプライスプレート(小)240th1
,240th2、側方スプライスプレート240w1、240w2とブラケット230及
び梁250とを溶接する必要があり、溶接箇所が多いという課題がある。
ライスプレート(小)240uh1,240uh2、上スプライスプレート(大)240
t、上スプライスプレート(小)240th1,240th2、側方スプライスプレート
240w1、240w2を要することから、接合金具を減らしてコストダウンを図りたい
という要望には応えられていない。
継ぎ手220では、下ダイヤフラム222u及び上ダイヤフラム222tを用いて剛性を
高めているものの、パネル部221は鋼管柱を用いて構成されるので、更なる工夫の余地
がある。
、柱継ぎ手の剛性の向上、及び柱梁接合に必要な部品点数の削減を実現することを目的と
する。
に必要な部品点数の削減を実現することができる。なお、上述した以外の目的、構成、効
果については以下の実施形態において明らかにされる。
同一の符号を付し、重複説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る柱梁構造100を示す図である。図2は、柱梁構造100の
施工手順の一部を示す図である。
00は、基礎10a、10bのそれぞれに角型鋼管からなる下階柱20a、20bを立設
し、下階柱20a、20bの上端に接合された継ぎ手30a、30bを介して水平方向の
一方向である梁間方向(Z方向)を合成梁50aし、更に継ぎ手30a、30bの上端に
角型鋼管からなる上階柱40a、40bをそれぞれ立設して構成される。
が連結される。下階柱20aと継ぎ手30との接合部、及び上階柱40aと継ぎ手30と
の接合部のそれぞれは溶接により固定する。継ぎ手30aは下階柱20a及び上階柱40
aの外周径とほぼ等しい(同一とみなせる太さでよく予め定めた許容範囲内の外周径の差
があってもよい。)角柱状に形成される。継ぎ手30aと継ぎ手30bとは同一部材であ
るので、以下の説明では継ぎ手30a、30bと合成梁50a、50bとを特に区別する
必要がない場合は継ぎ手30、合成梁50として説明する。
部分拡大図(側面視)である。図5は、継ぎ手30の合成梁50の接合部の部分拡大断面
図(側面視)である。
れた内底面32(図5参照)とを備える。
参照)の2倍以上とする。上記“2倍以上”と規定したのは、建築基準法からの要請に従
うためであり、建築基準法の更改に伴って、鋼管柱の板厚d1に対する継ぎ手30の板厚
d2の比は適宜変更される。
が設けられる。対向する側面331,333の各貫通孔に合計6本のボルト341を貫通
させる。同様に対向する側面332,334の各貫通孔に合計6本のボルト342を貫通
させる。ボルト341,342は枠体31の内部で交差するので、干渉しないよう高さ方
向の位置を替えて枠体31を貫通して配置される。ボルト341,342は、第1ボルト
、第2ボルトに相当する。
341,342の端部にはねじ溝が設けられており、ナット35が着脱可能にははめ込ま
れる。ナット35は、ボルト341,342の各先端、合計24個が装着される。継ぎ手
30の出荷時にはナット35がボルト341,342にはめ込まれた状態で出荷される。
1の内部を膨張コンクリートで充填し硬化させた充実部36を形成する。枠体31の内部
を膨張コンクリートで充填することにより、枠体31の内側表面は硬化過程における膨張
コンクリートの膨張に拘束を与え、枠体31と充実部36との間に隙間が生じにくくなる
。充実部36は枠体31の内側表面に対して外側に向かう力を与えることで、枠体31が
合成梁50から受ける力による変形を抑制する。すなわち、在来工法の柱継ぎ手220に
用いた平板上のダイヤフラムを用いることなく、継ぎ手30に合成梁50から加わる力に
対する剛性を向上させることができる。
に、延伸方向に対して直交する仕口プレート55を予め溶接して形成される。梁本体53
は、ウェブ52と、ウェブ52を上下に挟んで対向する上フランジ51t及び下フランジ
51uを含む。
51uのそれぞれに溶接される。
ト342を貫通させるためのボルト孔56を6つ備える。ボルト341とボルト342と
は高さ方向の位置を変えて継ぎ手30に備えられているので、ボルト孔56の位置もそれ
に応じて変える。従って、継ぎ手30の側面331,333に接合する合成梁50と、継
ぎ手30の側面332,334に接合する合成梁50とは、仕口プレート55に設けられ
るボルト孔56の位置が異なる。図3では説明の便宜のため、枠体31の側面332に接
合する仕口プレート55については、この仕口プレート55に溶接されている合成梁50
の上フランジ51t,ウェブ52,下フランジ51uの図示を省略している。
は、継ぎ手30と合成梁50とを含む建築部材を製造し、これらの建築部材(建築部材の
キット)が施工現場に運び込まれる。
を枠体31に流し込み、硬化させる。そしてボルト341,342にナット35をはめた
状態で出荷する。
出荷する。
ある。
(1)下階柱20の上端部に継ぎ手30を溶接する。
(2)ボルト341にはまっているナット35を取り外す。
(3)合成梁50の仕口プレート55を継ぎ手30の側面331に対向させ、仕口プレー
ト55のボルト孔56にボルト311を貫通させて仕口プレート55を枠体31の側面3
31に当接する。
(4)ボルト341にナット35をはめ合わせる。
(5)仕口プレート55と継ぎ手30とを溶接する。
(6)継ぎ手30の上端部に上階柱40を溶接する。
35をはめ合わせた状態となる。
ずかに突出した外径形状として構成できる。よって、継ぎ手30がほぼ直方体形状に形成
でき、車両に積載して、又は並列させて積載でき、運搬効率を向上させることができる。
は、下スプライスプレート(大)240u、下スプライスプレート(小)240u1,2
40u2、上スプライスプレート(大)240t、上スプライスプレート(小)240t
1,240t2、側方スプライスプレート240w1、240w2をブラケット230及
び梁250のそれぞれに溶接する。これに対して本実施形態によれば、スプライスプレー
トを使うことなく、合成梁50の仕口プレート55の四辺を継ぎ手30に溶接すればよい
。そのため、在来工法に比べて柱梁接合に際して接合金具を減らし、更に柱梁接合時の溶
接箇所を減らし施工作業性を向上させることができる。
変形態様は、本発明に含まれる。
限定されない。
プレート55を延伸方向の両端に備えるH形鋼(梁鋼材)と、継ぎ手30とを含む建築部
材のキット、継ぎ手30、合成梁50の各建築部材は、本発明に係る建築部材の権利範囲
に含まれる。また、継ぎ手30、合成梁50を用いた柱梁構造100を含む建築物、その
施工方法も本発明に含まれる。
20,20a,20b :下階柱
30,30a,30b :継ぎ手
31 :枠体
32 :内底面
35 :ナット
36 :充実部
40,40a,40b :上階柱
50,50a,50b :合成梁
51t :上フランジ
51u :下フランジ
52 :ウェブ
53 :梁本体
55 :仕口プレート
56 :ボルト孔
100 :柱梁構造
200 :柱梁構造(在来工法)
210 :柱
210t :上階柱
210u :下階柱
220 :柱継ぎ手
221 :パネル部
222t :上ダイヤフラム
222u :下ダイヤフラム
230 :ブラケット
231t :上フランジ
231u :下フランジ
232 :ウェブ
240t :上スプライスプレート(大)
240th1,240th2:上スプライスプレート(小)
240u :下スプライスプレート(大)
240uh1,240uh2:下スプライスプレート(小)
240w1,240w2 :側方スプライスプレート
250 :梁
251t :上フランジ
251u :下フランジ
252 :ウェブ
260 :高力ボルト
311 :ボルト
331,332,333,334 :側面
341,342 :ボルト
A,B :領域
d1,d2 :板厚
wl :溶接部
Claims (2)
- 建築物の柱梁構造に用いられる建築部材であって、
角型鋼管からなる中空かつ直方体状の枠体と、
前記枠体の内側に備えられた内底面と、
前記枠体の四つの側面のうち、一組の対向する側面を前記枠体から両端部を突出させて貫通する第1ボルト及び前記枠体の四つの側面のうち、残りの一組の対向する側面を前記枠体から両端部を突出させて貫通する第2ボルトと、
前記枠体の内部に膨張コンクリートを充填して硬化させた充実部と、を備え、
前記充実部は、前記枠体の内面に前記膨張コンクリートを接触して構成され、
前記第1ボルト及び前記第2ボルトの各先端にはねじ溝が形成され、
前記枠体の側面は、前記側面における前記第1ボルトの先端及び前記第2ボルトの先端が突出し、かつ前記枠体の高さ方向に対して直交する方向に突出した板状部材を備えない、
ことを特徴とする建築部材。 - 請求項1に記載の建築部材であって、
前記第1ボルトと前記第2ボルトとは、前記建築部材の高さ方向の位置を変えて備えられる、
ことを特徴とする建築部材。
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