JP7390993B2 - 梁接合構造、及び建築物 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る建築物100の平面図である。図1は、建築物100の架構の一部分の平面図である。建築物100は、複数の柱1を有し、2つの柱1の間に大梁2が配置されている。大梁2は、両端部が柱1に接合されている。実施の形態1において、大梁2は、柱1を節点として格子を形成するように配置されている。格子目90を形成する4辺は、それぞれ大梁2により形成されている。なお、実施の形態1において、格子目90は正方形となっているが、これだけに限定されるものではない。例えば、格子目90は、柱1及び大梁2の配置を適宜変更することにより、長方形、三角形、及び菱形等に変更することができる。また、実施の形態1において、x方向及びy方向は大梁2などの梁の長手方向が延びる方向に平行であり、z方向は柱1が延びる方向に平行である。
図5は、実施の形態1に係る梁接合構造10の比較例である梁接合構造110を示す図である。梁接合構造110は、大梁2に応力分散プレート55が設置されていない。従って、大梁2の上フランジ51の端縁51aと小梁4の端面とにより継ぎ目Kが形成される。つまり、梁接合構造110の継ぎ目Kは、大梁2の上フランジ51の端縁51aに沿って形成される。
図6は、実施の形態1に係る梁接合構造10の圧縮力伝達部材60の斜視図である。図4に示されるように、圧縮力伝達部材60は、小梁4のウェブ52とガセットプレート70とがボルト80により締結固定されている部分の下方に配置されている。圧縮力伝達部材60は、長手方向を小梁4の長手方向と平行にして配置されている。圧縮力伝達部材60の一方の端部は、固定部63となっている。固定部63は、小梁4の下フランジ53の下面にボルト82により固定されている。また、圧縮力伝達部材60の他方の端部は、支圧部62が形成されている。支圧部62は、板状部材であり、本体部61の端面に溶接により固定されている。支圧部62は、大梁2のウェブ52の表面に当接している。さらに、支圧部62は、ボルト83により大梁2のウェブ52の表面に固定されている。なお、圧縮力伝達部材60は、大梁2のウェブ52を挟んで対称に配置されており、2つの支圧部62が大梁2のウェブ52を挟みこんでボルト83により締結固定されている。
上記のように梁接合構造10は、第1梁である大梁2と、第1梁の長手方向の中央部に端部が接合される第2梁である小梁4と、を備える。第1梁及び第2梁は、上フランジ51、下フランジ53、及び上フランジ51と下フランジ53とを接続するウェブ52を備える。第1梁は、当該第1梁の長手方向の中央部において少なくともウェブ52に接合されたガセットプレート70を備える。第2梁の端部のウェブ52は、ガセットプレート70に接合される。第2梁の上フランジ51は、第2梁の長手方向において下フランジ53よりも短く形成される。第1梁の上フランジ51は、第1梁の長手方向に対し交差する方向に張り出している応力分散プレート55を備える。応力分散プレート55は、第2梁の端部の上方に位置する。
このように構成されることにより、第1梁と第2梁との継ぎ目Kの近傍における鉄筋コンクリートに発生する引っ張り応力を低減でき、建築物の床スラブ84を構成する鉄筋コンクリートに発生する割れを抑制することができる。
このように構成されることにより、梁接合構造10の近傍における梁の形状変化が緩やかになるため、床スラブ84を構成する鉄筋コンクリートは、発生応力が分散され、割れが抑制される。
このように構成されることにより、通常のH形鋼50を使用した第1梁に対し容易に応力分散プレート55を追加することが可能となる。
このように構成されていることにより、第1梁である大梁2のウェブ52を挟んで配置される2つの圧縮力伝達部材60の支圧部62を構成する板部材は、ボルト83により大梁2のウェブ52に締結固定されるため、圧縮力を確実に支持できる。
このように構成されていることにより、2つの圧縮力伝達部材60の支圧部62を構成する板部材は、ボルト83により大梁2のウェブ52に共締めして固定されている。そのため、2つの圧縮力伝達部材60は、大梁2のウェブ52を挟んで対向して配置させることができる。よって、一方の第2梁からの圧縮力を圧縮力伝達部材60から他方の第2梁の圧縮力伝達部材60に伝達させることができ、圧縮力伝達部材60は、第2梁に発生する曲げモーメントを確実に支持することができる。
このように、第2梁である小梁4は、高さ方向寸法が大梁2よりも小さく強度が低い。しかし、圧縮力伝達部材60は、小梁4に生じる曲げモーメントを支持することができる。そのため、第2梁である小梁4は、従来と比較して高さ方向寸法を小さく設定することができ、建築物100を構成する梁を小さくすることができ、材料の費用及び建築物を構成する部材の重量を低減させることができる。
実施の形態1の変形例に係る梁接合構造210の第2梁である小梁4は、第1梁である大梁2のウェブ52を挟んで両側に端面を対向させて2つ配置される。圧縮力伝達部材260は、第1梁のウェブ52を貫通して配置され、長手方向の両端部に2つの固定部263を備える。2つの固定部263のそれぞれは、2つの第2梁のそれぞれの下フランジ53に固定される。
このように構成されることにより、第1梁を挟んで端部を対向させて配置されている第2梁同士の間で、圧縮力伝達部材260を介して圧縮荷重を伝達させることができる。このため、一体の部品である圧縮力伝達部材260は、第2梁の端部に生じる曲げモーメントにより生じる圧縮力を他方の第2梁に確実に伝達する。これにより、梁接合構造210を構成する第2梁の強度を過剰に大きくする必要が無い。そして、この構造により、梁接合構造210は、継ぎ目Kの開きが減少し、鉄筋コンクリートの割れを抑制することができる。
このように構成されることにより、圧縮力伝達部材260は、第1梁と当接せずに2つの対向する第2梁同士の間で圧縮力を伝達する。そのため、梁接合構造210は、第1梁のウェブ52を損傷や変形などを生じさせることなく圧縮力を確実に支持できる。
Claims (11)
- 第1梁と、
前記第1梁の長手方向の中央部に端部が接合される第2梁と、
を備え、
前記第1梁及び前記第2梁は、
上フランジ、下フランジ、及び前記上フランジと前記下フランジとを接続するウェブを備え、
前記第1梁は、
当該第1梁の長手方向の中央部において少なくとも前記ウェブに接合されたガセットプレートを備え、
前記第2梁の端部の前記ウェブは、
前記ガセットプレートに接合され、
前記第2梁の前記上フランジは、
前記第2梁の長手方向において前記下フランジよりも短く形成され、
前記第1梁の前記上フランジは、
前記第1梁の長手方向に対し交差する方向に張り出している応力分散プレートを備え、
前記応力分散プレートは、
前記第2梁の端部の上方に位置する、梁接合構造。 - 前記応力分散プレートは、
先端部に向かうに従い幅が狭くなる台形に形成されている、請求項1に記載の梁接合構造。 - 前記応力分散プレートは、
前記第1梁の前記上フランジに溶接により接合される、請求項1又は請求項2に記載の梁接合構造。 - 前記第2梁の前記下フランジに固定された圧縮力伝達部材を更に備え、
前記圧縮力伝達部材は、
一方の端部に設けられ前記第2梁の前記下フランジに固定される固定部と、
他方の端部であり前記第1梁の前記ウェブに当接する支圧部と、を備える、請求項1~請求項3の何れか1項に記載の梁接合構造。 - 前記圧縮力伝達部材は、
長手方向に垂直な断面がL字形に形成されたアングル部材と、
前記アングル部材の長手方向の端面に板面が接合された板部材と、を備え、
前記板部材は、
ボルトが貫通するボルト孔が形成されている、請求項4に記載の梁接合構造。 - 前記第2梁は、
前記第1梁の前記ウェブを挟んで両側に端面を対向させて2つ配置され、
一方の前記第2梁に固定されている前記圧縮力伝達部材の前記支圧部と他方の前記第2梁に固定されている前記圧縮力伝達部材の前記支圧部とは、
前記第1梁の前記ウェブを挟んで前記ボルトにより共締めされている、請求項5に記載の梁接合構造。 - 前記第2梁の前記下フランジに固定された圧縮力伝達部材を備え、
前記第2梁は、
前記第1梁の前記ウェブを挟んで両側に端面を対向させて2つ配置され、
前記圧縮力伝達部材は、
前記第1梁の前記ウェブを貫通して配置され、
長手方向の両端部に2つの固定部を備え、
2つの前記固定部のそれぞれは、
2つの前記第2梁のそれぞれの前記下フランジに固定される、請求項1~請求項3の何れか1項に記載の梁接合構造。 - 前記第1梁の前記ウェブは、
貫通孔が形成されており、
前記圧縮力伝達部材は、
前記貫通孔を通して配置されている、請求項7に記載の梁接合構造。 - 前記第1梁は、
両端が柱に接続されており、
前記第1梁の高さ方向寸法は、
前記第2梁の高さ方向寸法よりも大きい、請求項1~請求項8の何れか1項に記載の梁接合構造。 - 前記応力分散プレートの上面と前記第1梁の前記上フランジの上面とは、同一面を形成するように配置される、請求項1~請求項9の何れか1項に記載の梁接合構造。
- 請求項1~請求項10の何れか1項に記載の梁接合構造を備える、建築物。
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