JP7201149B2 - Horizontal member reinforcement structure - Google Patents
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Description
本発明は、水平部材の補強構造に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure for horizontal members.
近年、意匠性や軽量化の観点から、木質の水平部材によって建物の梁や床が構築されることがある。例えば、特許文献1には、下階の建物ユニットの壁パネルと上階の建物ユニットの壁パネルとの間に木質の床パネルが挟込まれた接合構造が開示されている。 In recent years, from the viewpoint of design and weight reduction, beams and floors of buildings are sometimes constructed with wooden horizontal members. For example, Patent Literature 1 discloses a joint structure in which a wooden floor panel is sandwiched between a wall panel of a building unit on a lower floor and a wall panel of a building unit on an upper floor.
しかし、特許文献1に示すような上下の壁パネルによって木質の床パネルが挟込まれている構成において、地震時等に壁パネルに水平荷重が加わった場合、上下の壁パネルのずれによって床パネルに面外方向のせん断力が加わり、床パネルが変形する虞があった。 However, in a configuration in which a wooden floor panel is sandwiched between upper and lower wall panels as shown in Patent Document 1, when a horizontal load is applied to the wall panel during an earthquake or the like, the floor panel is displaced due to the displacement of the upper and lower wall panels. There is a risk that the floor panel will be deformed due to the shear force in the out-of-plane direction.
本発明は上記事実に鑑み、木質の水平部材の面外方向の変形を抑制することができる水平部材の補強構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a horizontal member reinforcement structure capable of suppressing deformation of a wooden horizontal member in the out-of-plane direction.
請求項1に記載の水平部材の補強構造は、木質の水平部材と、前記水平部材の上下面に配置され前記水平部材を上下から狭持する壁部材と、前記水平部材と前記壁部材の間の上下に設けられ前記壁部材の厚さ方向両側にはみ出す大きさの補強部材と、を有する水平部材の補強構造であって、前記補強部材は、隣合う前記壁部材の継目部分に配置されているとともに、前記壁部材は、前記補強部材が配置されていない箇所では、前記水平部材の上下面と接触して配置されており、前記補強部材及び前記水平部材を貫通し、上下の前記壁部材を接合する引きボルトを有する。 The horizontal member reinforcing structure according to claim 1 comprises a wooden horizontal member, wall members disposed on the upper and lower surfaces of the horizontal member and holding the horizontal member from above and below, and a space between the horizontal member and the wall member. and reinforcing members having a size protruding from the wall member on both sides in the thickness direction, the reinforcing members being arranged at the joints of the adjacent wall members. In addition, the wall member is arranged in contact with the upper and lower surfaces of the horizontal member at locations where the reinforcing member is not arranged, and penetrates the reinforcing member and the horizontal member, and the upper and lower wall members It has a pull bolt that joins the
上記構成によれば、水平部材の上下面に水平部材を上下から狭持する壁部材が配置されており、木質の水平部材と水平部材を上下から狭持する壁部材との間に、壁部材の厚さ方向両側にはみ出す大きさの補強部材が設けられている。補強部材は、隣合う壁部材の継目部分に配置されており、壁部材は、補強部材が配置されていない箇所では、水平部材の上下面と接触して配置されている。そして、引きボルトが、補強部材及び水平部材を貫通し、上下の壁部材を接合している。
このため、補強部材によって水平部材の面外方向(鉛直方向)の変形を抑制することができる。
According to the above configuration, the wall members that sandwich the horizontal member from above and below are arranged on the upper and lower surfaces of the horizontal member. A reinforcing member having a size protruding is provided on both sides in the thickness direction. The reinforcing members are arranged at the joints of the adjacent wall members, and the wall members are arranged in contact with the upper and lower surfaces of the horizontal member at locations where the reinforcing members are not arranged. A draw bolt passes through the reinforcing member and the horizontal member and joins the upper and lower wall members.
Therefore, deformation of the horizontal member in the out-of-plane direction (vertical direction) can be suppressed by the reinforcing member.
請求項2に記載の水平部材の補強構造は、請求項1に記載の水平部材の補強構造であって、前記補強部材は、隣合う前記壁部材の継目部分に配置されている。
The horizontal member reinforcing structure according to
壁部材に面内方向の水平荷重が加わった場合、隣合う壁部材が継目部分で互いにずれることにより、壁部材の継目部分において水平部材に最も大きなせん断力が加わる。ここで、上記構成によれば、隣合う壁部材の継目部分に補強部材が配置されているため、水平部材の面外方向の変形を効率よく抑制することができる。 When a horizontal load in the in-plane direction is applied to the wall member, the adjacent wall members are displaced from each other at the joint portion, so that the largest shear force is applied to the horizontal member at the joint portion of the wall member. Here, according to the above configuration, since the reinforcing member is arranged at the joint portion of the adjacent wall members, it is possible to efficiently suppress deformation of the horizontal member in the out-of-plane direction.
請求項3に記載の水平部材の補強構造は、請求項1又は2に記載の水平部材の補強構造であって、前記水平部材には、前記補強部材が嵌込まれる凹部が設けられており、前記補強部材及び前記水平部材を貫通し、前記壁部材を接合する鋼材を有する。
The horizontal member reinforcing structure according to claim 3 is the horizontal member reinforcing structure according to
上記構成によれば、補強部材が水平部材に設けられた凹部に嵌込まれており、補強部材及び水平部材を鋼材が貫通している。このため、壁部材に水平荷重が繰り返し加わった場合であっても、水平部材に対して補強部材がずれ動くことを抑制することができる。 According to the above configuration, the reinforcing member is fitted into the recess provided in the horizontal member, and the steel material penetrates the reinforcing member and the horizontal member. Therefore, even when a horizontal load is repeatedly applied to the wall member, it is possible to prevent the reinforcing member from shifting with respect to the horizontal member.
本発明によれば、木質の水平部材の面外方向の変形を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deformation|transformation of the out-of-plane direction of a wooden horizontal member can be suppressed.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態における水平部材の補強構造について、図1~図3を用いて説明する。
<First embodiment>
A reinforcing structure for horizontal members according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
図1に示すように、本実施形態において、水平部材は例えば建物を構成する床部材10である。床部材10は、例えば図示しない複数のラミナ材を木質繊維の繊維方向が直交するように重ね合わせて接着した木質の直交集成材(CLT、Cross Laminated Timber)で構成されており、水平方向に延びている。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the horizontal member is, for example, a
また、床部材10の上部及び下部には、床部材10とともに建物を構成する壁部材12がそれぞれ設けられている。壁部材12はそれぞれ鉛直方向に延び、壁部材12によって床部材10が上下から狭持されている。壁部材12は、例えば床部材10と同様に木質の直交集成材で構成されており、隣合う壁部材12同士が継目部分で突合わされて互いにスプライン接合されている。
In addition,
図2(A)及び図2(B)に示すように、床部材10の上面及び下面における壁部材12の継目部分と接する部分には、凹部14がそれぞれ設けられている。また、凹部14には、例えば水平方向に延びる矩形の鋼板から成る補強部材16がそれぞれ嵌込まれている。なお、本実施形態では、凹部14の深さは補強部材16の高さ(厚さ)と略等しくされており、凹部14に嵌込まれた補強部材16の上面又は下面が床部材10の上面又は下面と同一面となっている。
As shown in FIGS. 2(A) and 2(B),
さらに、床部材10、壁部材12、及び補強部材16には、床部材10及び補強部材16を厚さ方向に貫通して壁部材12に設けられた締結口18に達する貫通孔20が形成されている。貫通孔20には、締結口18において両端部がナット22で締結された鋼材としての引きボルト24が挿通されており、これにより、上下の壁部材12同士が、床部材10及び補強部材16を挟込むように引寄せられて互いに固定されている。
Furthermore, the
本実施形態の壁部材12に面内方向の水平荷重が加わった場合、上下の壁部材12がずれることにより、間に狭持された床部材10に面外方向(鉛直方向)のせん断力が加わる。特に壁部材12の継目部分では、図3に示すように、隣合う壁部材12同士が互いにずれる(ロッキング変形する)ことにより、床部材10に加わるせん断力が最も大きくなる。
When a horizontal load in the in-plane direction is applied to the
一般的に、直交集成材等で構成された木質の床部材10は、面外方向の外力に対する強度が面内方向の外力に対する強度と比較して小さい。しかし、本実施形態によれば、床部材10における壁部材12の継目部分と接する部分に補強部材16が配置されているため、補強部材16が変形することで床部材10に加わる面外方向のせん断力を吸収することができ、床部材10の面外方向の変形を効率よく抑制することができる。
In general, the
また、本実施形態によれば、補強部材16が床部材10に設けられた凹部14に嵌め込まれているとともに、床部材10、壁部材12、及び補強部材16を貫通する引きボルト24によって固定されている。このため、壁部材12に水平荷重が繰り返し加わった場合であっても、床部材10に対して補強部材16がずれ動くことを抑制することができる。
Further, according to this embodiment, the reinforcing
さらに、本実施形態によれば、補強部材16が床部材10の上面及び下面にそれぞれ配置されている。このため、補強部材16が床部材10の上面又は下面のみに配置されている構成と比較して、床部材10の剛性をより高めることができ、床部材10の面外方向の変形をより抑制することができる。
Furthermore, according to this embodiment, the reinforcing
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態における水平部材の補強構造について、図4~図6を用いて説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については図示及び説明を省略し、差異点のみを説明する。
<Second embodiment>
Next, a reinforcing structure for horizontal members according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. Illustrations and descriptions of the same configurations as those of the first embodiment will be omitted, and only the points of difference will be described.
第1実施形態では、床部材10が1枚の直交集成材で構成されていたのに対し、第2実施形態では、図4に示すように、隣合う床部材30同士が継目部分で突合わされて互いにスプライン接合されている。
In the first embodiment, the
図5(A)及び図5(B)に示すように、床部材30の継目部分は壁部材32の継目部分と同じ位置に設けられており、床部材30の継目部分の上面及び下面に設けられた凹部34に補強部材36がそれぞれ嵌込まれている。また、第1実施形態と同様に、床部材30、壁部材32、及び補強部材36は、貫通孔40に挿通された鋼材としての引きボルト44によって互いに固定されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the joint portion of the
本実施形態の壁部材32に面内方向の水平荷重が加わった場合、図6に示すように、隣合う壁部材32同士が互いにずれる(ロッキング変形する)ことにより、床部材30の継目部分に大きなせん断力が加わる。
When a horizontal load in the in-plane direction is applied to the
ここで、本実施形態によれば、床部材30及び壁部材32の継目部分に補強部材36が配置されているため、補強部材36が変形することで床部材30に加わる面外方向のせん断力を吸収することができ、床部材30の面外方向の変形を効率よく抑制することができる。
Here, according to the present embodiment, since the
<その他の実施形態>
以上、本発明について第1、第2実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
<Other embodiments>
Although the first and second embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、補強部材16、36が床部材10、30の上面及び下面にそれぞれ配置されていたが、床部材10、30の上面又は下面のどちらか一方のみに補強部材16、36が配置されていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the reinforcing
床部材10、30の上面又は下面の少なくとも一方に補強部材16、36を配置することで、補強部材16、36が配置されていない構成と比較して、床部材10、30の剛性を部分的に高めることができ、床部材10、30の面外方向の変形を抑制することができる。
By placing the reinforcing
また、上記実施形態では、床部材10、30が壁部材12、32によって直接狭持されていたが、床部材に固定された補強部材を壁部材で狭持する構成としてもよい。具体的には、例えば図7(A)及び図7(B)に示すように、補強部材としての鉄骨造の梁54の両側面に床部材50をそれぞれ固定し、壁部材52によって梁54を上下から狭持する構成としてもよい。なお、梁54のウェブにおける壁部材52の継目部分に対応する部分には、補強用のリブプレート54Aが設けられている。
Further, in the above embodiment, the
床部材50に固定された梁54を壁部材52で狭持する構成とすることで、壁部材52によって床部材50を直接狭持することなく、壁部材52と床部材50とを互いに固定することができる。このため、補強部材としての鉄骨造の梁54によって、床部材50の面外方向の変形を抑制するとともに、壁部材52の鉛直軸力の伝達率を向上させることができる。
The
また、上記実施形態では、水平部材として床部材10、30を例に説明したが、水平部材は床部材10、30には限られず、例えば梁部材であってもよい。また、床部材10、30が直交集成材で構成されていたが、木質であればよく、例えば単板の繊維方向を揃えて積層して接着した単板積層材(LVL(Laminated Veneer Lumber))や、単層の無垢材で構成されていてもよい。
In the above embodiment, the
同様に、壁部材12、32も直交集成材には限られず、単板積層材や単層の無垢材、プレキャストの鉄筋コンクリート(RC)で構成されていてもよい。また、補強部材16、36の材質も、木質の床部材10、30より剛性が高い材料であれば鋼板には限られない。さらに、鉄筋や棒鋼、炭素繊維を板状に並べたものを補強部材16、36としてもよい。
Similarly, the
また、上記実施形態では、床部材10、30、壁部材12、32、及び補強部材16、36を固定する鋼材として引きボルト24、44が用いられていたが、引きボルト24、44の代わりにPC鋼線を用いてもよく、複数のビスによって床部材10、30、壁部材12、32、及び補強部材16、36を固定してもよい。
Further, in the above embodiment, the
さらに、補強部材16、36が床部材10、30の凹部14、34に嵌込まれていたが、床部材10、30に凹部を設けずに床部材10、30の上面又は下面に補強部材16を載置してもよい。又は、壁部材12、32側に凹部を設け、壁部材12、32の凹部に補強部材16、36を嵌込む構成としてもよい。
Furthermore, although the reinforcing
また、補強部材16を床部材10の側面に沿って鉛直方向に配置してもよい。補強部材16を鉛直方向に配置することによっても、床部材10の剛性を高めることが可能となり、床部材10の面外方向の変形を抑制することが可能となる。
Alternatively, the reinforcing
さらに、上記実施形態では、壁部材12、32の継目部分に補強部材16、36が配置されていたが、壁部材12、32の継目部分以外の部分に補強部材が配置されていてもよい。少なくとも床部材と壁部材との間に補強部材を配置することで、床部材の剛性を補強部材によって高めることができ、床部材の曲げ変形を抑制することができる。
Furthermore, in the above embodiment, the reinforcing
10、30、50 床部材(水平部材の一例)
12、32、52 壁部材
14、34 凹部
16、36 補強部材
24、44 引きボルト(鋼材の一例)
54 梁(補強部材の一例)
10, 30, 50 floor member (an example of a horizontal member)
12, 32, 52
54 Beam (an example of a reinforcing member)
Claims (3)
前記水平部材の上下面に配置され前記水平部材を上下から狭持する壁部材と、
前記水平部材と前記壁部材の間の上下に設けられ前記壁部材の厚さ方向両側にはみ出す大きさの補強部材と、
を有する水平部材の補強構造であって、
前記補強部材は、隣合う前記壁部材の継目部分に配置されているとともに、前記壁部材は、前記補強部材が配置されていない箇所では、前記水平部材の上下面と接触して配置されており、前記補強部材及び前記水平部材を貫通し、上下の前記壁部材を接合する引きボルトを有する、
水平部材の補強構造。 a wooden horizontal member;
wall members disposed on the upper and lower surfaces of the horizontal member and sandwiching the horizontal member from above and below;
reinforcing members provided above and below between the horizontal member and the wall member and having a size protruding from both sides in the thickness direction of the wall member;
A reinforcement structure for a horizontal member comprising:
The reinforcing member is arranged at a joint portion of the adjacent wall members, and the wall member is arranged in contact with the upper and lower surfaces of the horizontal member at a portion where the reinforcing member is not arranged. , a pull bolt that penetrates the reinforcing member and the horizontal member and joins the upper and lower wall members;
Reinforcing structure for horizontal members.
前記補強部材及び前記水平部材を貫通し、前記壁部材を接合する鋼材を有する、
請求項1又は2に記載の水平部材の補強構造。 The horizontal member is provided with a recess into which the reinforcing member is fitted,
a steel member passing through the reinforcing member and the horizontal member and joining the wall member;
A reinforcement structure for a horizontal member according to claim 1 or 2.
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