TWI583851B - 柱構造及底構件 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種柱構件在底構件的上側結合的柱構造以及柱構件在上側結合的底構件。
日本特公平6-19147號公報揭示了一種柱腳構造。在該柱腳構造中,埋設於混凝土基礎中的錨定螺栓與底板接合。底板與柱體接合,柱體的相對於水平面的投影輪廓的中心自底板的相對於水平面的投影輪廓的中心偏心。另外,上述柱腳構造,在柱體偏心側的相反側,於底板設置有外表面變形防止機構。外表面變形防止機構係由墊圈、錨定螺栓或肋部所構成。利用該外表面變形防止機構,在柱體發生彎曲力矩時,便可防止使頂面突出變形的底板外表面變形。
在上述柱腳構造中,柱體偏心地接合於底板,同時必須於底板設置外表面變形防止機構。因此,柱腳構造變得很複雜,故仍有改善的餘地。
【發明所欲解決的問題】
考慮到上述事實,本發明之目的在於獲得一種可利用簡易的構造使柱腳彎曲強度提高的柱構造以及底構件。 【解決問題的手段】
本發明之第1態樣的柱構造包含:柱構件,其在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣;底構件,其在上側與柱構件結合;第1錨定構件,其下端側固定於基礎,同時上端側固定於底構件的腹板或凸緣的寬度方向一端側;以及第2錨定構件,其下端側固定於基礎,同時上端側固定於底構件的腹板或凸緣的寬度方向另一端側,且比第1錨定構件拉伸強度更高。
本發明之第2態樣的柱構造,如第1態樣的柱構造,其中,第2錨定構件的軸徑設置成比第1錨定構件的軸徑更大。
本發明之第3態樣的柱構造,如第1態樣的柱構造,其中,第2錨定構件係由比第1錨定構件拉伸強度更高的材料所形成。
本發明之第4態樣的柱構造,如第1態樣的柱構造,其中,第2錨定構件係由比第1錨定構件更多的數量所構成。
本發明之第5態樣的柱構造,如第1態樣的柱構造,其中,第1錨定構件或第2錨定構件具備:第1錨定螺栓,其上端側固定在底構件中的凸緣的與腹板側相反的該側;以及第2錨定螺栓,其上端側固定在底構件中的比第1錨定螺栓更靠腹板的寬度方向內側之處,且比第1錨定螺栓更接近凸緣。
本發明之第6態樣的柱構造,如第1態樣的柱構造,其中,第1錨定構件配置在建物的內側,同時第2錨定構件配置在建物的外側。
本發明之第7態樣的柱構造包含:柱構件,其在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣;底構件,其在上側與柱構件結合,同時柱構件的中心位置相對於底本體的中心位置向腹板或凸緣的寬度方向偏心;第1錨定構件,其下端側固定於基礎,同時上端側固定在底構件的腹板的寬度方向一端側;以及第2錨定構件,其下端側固定於基礎,同時上端側固定在底構件的腹板或凸緣的寬度方向另一端側,且與第1錨定構件具有同等的拉伸強度。
本發明之第8態樣的柱構造,如第7態樣的柱構造,其中,第1錨定構件將上端側固定在底構件中的凸緣的與腹板側相反的該側,第2錨定構件將上端側固定在底構件中的凸緣的腹板側。
本發明之第9態樣的柱構造,如第1態樣或第7態樣的柱構造,其中,底構件具備沿著腹板將一部分切除的缺口部。
本發明之第10態樣的柱構造,如第1態樣或第7態樣的柱構造,其中,底構件具備:第1底構件,其在上側與一側的凸緣結合,同時固定在第1錨定構件的上端側;以及第2底構件,其在上側與另一側的凸緣結合,同時固定在第2錨定構件的上端側,且設置成相對於第1底構件隔著間隔。
本發明之第11態樣的底構件包含:底本體,其在上側與在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件結合;第1固定部,其設置在底本體的腹板或凸緣的寬度方向一端側,並固定在下端側固定於基礎的第1錨定構件的上端側;以及第2固定部,其設置在底本體的腹板或凸緣的寬度方向另一端側,並固定在下端側固定於基礎且比第1錨定構件拉伸強度更高的第2錨定構件的上端側。
本發明之第12態樣的底構件包含:底本體,其在上側與在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件結合,該柱構件的中心位置向腹板或凸緣的寬度方向偏心;第1固定部,其設置在底本體的腹板的寬度方向一端側,並固定在下端側固定於基礎的第1錨定構件的上端側;以及第2固定部,其設置在底本體的腹板的寬度方向另一端側,並固定在下端側固定於基礎且具有與第1錨定構件同等的拉伸強度的第2錨定構件的上端側。
本發明之第13態樣的底構件,如第11態樣或第12態樣的底構件,其中,底本體具備沿著腹板將一部分切除的缺口部。
本發明之第14態樣的底構件,如第11態樣或第12態樣的底構件,其中,底本體具備:第1底本體,其在上側與一側的凸緣結合,同時固定在第1錨定構件的上端側;以及第2底本體,其在上側與另一側的凸緣結合,同時固定在第2錨定構件的上端側,並設置成相對於第1底本體隔著間隔。 【發明的功效】
在本發明之第1態樣的柱構造中,在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件在底構件的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎,且底構件固定在第1錨定構件以及第2錨定構件的上端側。
在此,第1錨定構件的上端側固定在底構件中的腹板或凸緣的寬度方向一端側。另外,第2錨定構件的上端側固定在底構件中的腹板或凸緣的寬度方向另一端側,且第2錨定構件的拉伸強度比第1錨定構件的拉伸強度更高。例如,當水平方向的力從底構件的另一端側向一端側施加於柱構件時,比起底構件的一端側而言在另一端側會對柱構件在垂直方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力會被拉伸強度提高的第2錨定構件有效地抑制住。因此,利用使第2錨定構件的拉伸強度提高此等簡易的構造,便可使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第2態樣的柱構造中,第2錨定構件的軸徑設置成比第1錨定構件的軸徑更大。因此,利用將軸徑加大此等簡易的構造便可使第2錨定構件的拉伸強度提高,進而使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第3態樣的柱構造中,第2錨定構件係由比第1錨定構件拉伸強度更高的材料所構成。因此,藉由使用拉伸強度較高的材料此等簡易的構造便可使第2錨定構件的拉伸強度提高,進而使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第4態樣的柱構造中,第2錨定構件係由比第1錨定構件更多的數量所構成。因此,利用使數量更多此等簡易的構造便可使第2錨定構件的拉伸強度提高,進而使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第5態樣的柱構造中,第1錨定構件或第2錨定構件具備第1錨定螺栓以及第2錨定螺栓。第1錨定螺栓的上端側固定在底構件中的凸緣的與腹板側相反的該側。第2錨定螺栓的上端側固定在底構件中的比第1錨定螺栓更靠腹板的寬度方向內側之處。然後,由於第2錨定螺栓比第1錨定螺栓更接近凸緣,故柱構件與第2錨定螺栓的距離縮小。在此,底構件的厚度,係由第2錨定螺栓的拉伸強度,以及第2錨定螺栓與柱構件的距離所決定。因此,第2錨定螺栓與柱構件的距離縮小,可使底構件的厚度變薄。
在本發明之第6態樣的柱構造中,第1錨定構件配置在建物的內側,同時第2錨定構件配置在建物的外側。例如,當水平方向的力從建物的外側向內側施加於柱構件時,會對位於建物的外側的第2錨定構件在垂直方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力會被拉伸強度提高的第2錨定構件有效地抑制住。因此,利用使第2錨定構件的強度提高此等簡易的構造,便可使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第7態樣的柱構造中,在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件在底構件的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎,且底構件固定在第1錨定構件以及第2錨定構件的上端側。
在此,第1錨定構件以及第2錨定構件具有同等的拉伸強度,第1錨定構件的上端側固定在底構件的一端側,且第2錨定構件的上端側固定在底構件的另一端側。然後,由於柱構件的中心位置相對於底本體的中心位置向腹板或凸緣的寬度方向偏心,故底構件的柱構件所偏心的部位被柱構件補強。例如,當水平方向的力從柱構件的偏心方向的相反側施加於柱構件時,在底構件的柱構件所偏心的部位會對柱構件在垂直方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力會被底構件的柱構件所偏心且補強的部位有效地抑制住。因此,利用在底構件上以偏心方式結合柱構件此等簡易的構造,便可使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第8態樣的柱構造中,由於第2錨定構件的上端側固定在底構件中的凸緣的腹板側,故在底構件的另一端側可將凸緣的與腹板側相反的該側的部位除去。藉此,由於底構件的中心位置相對於柱構件的中心位置向底構件的一端側移動,故可簡單地使柱構件的中心位置相對於底構件的中心位置偏心。
在本發明之第9態樣的柱構造中,由於底構件具備缺口部,故相當於底構件的缺口部的部位被除去,使底構件輕量化。
本發明之第10態樣的柱構造,具備底構件與一側凸緣結合的第1底構件以及與另一側凸緣結合的第2底構件,第1底構件與第2底構件隔著間隔。藉此,由於在第1底構件與第2底構件之間底構件的部位被除去,故可使底構件輕量化。
在本發明之第11態樣的底構件中,在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件在底本體的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎,且底本體的第1固定部固定在第1錨定構件的上端側,同時底本體的第2固定部固定在第2錨定構件的上端側。
在此,第1固定部在底本體的腹板或凸緣的寬度方向一端側固定在第1錨定構件的上端側。另外,第2固定部在底本體的腹板或凸緣的寬度方向另一端側固定在第2錨定構件的上端側,且第2錨定構件的拉伸強度比第1錨定構件的拉伸強度更高。例如,當水平方向的力從底本體的另一端側向一端側施加於柱構件時,比起底本體的一端側而言在另一端側會對柱構件在垂直方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力被固定在第2固定部且拉伸強度提高的第2錨定構件有效地抑制住。因此,利用拉伸強度提高的第2錨定構件固定在底本體的第2固定部此等簡易的構造,便可使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第12態樣的底構件中,在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件在底本體的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎,且底本體的第1固定部固定在第1錨定構件的上端側,同時底本體的第2固定部固定在第2錨定構件的上端側。
在此,第1錨定構件以及第2錨定構件具有同等的拉伸強度,第1錨定構件的上端側固定在底本體的第1固定部,且第2錨定構件的上端側固定在底本體的第2固定部。然後,由於柱構件的中心位置向腹板或凸緣的寬度方向偏心,故底本體的柱構件所偏心的部位被柱構件補強。例如,當水平方向的力從柱構件的偏心方向的相反側施加於柱構件時,在底本體的柱構件所偏心的部位會對柱構件在垂直方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力會被底本體的柱構件所偏心且補強的部位有效地抑制住。因此,利用在底本體上以偏心方式結合柱構件此等簡易的構造,便可使柱構造的柱腳彎曲強度提高。
在本發明之第13態樣的底構件中,由於底本體具備缺口部,故相當於底本體的缺口部的部位被除去,使底本體輕量化。
本發明之第14態樣的底構件具備底本體與一側凸緣結合的第1底本體以及與另一側凸緣結合的第2底本體。然後,第1底本體以及第2底本體隔著間隔。因此,由於第1底本體與第2底本體之間的底本體的部位被除去,故可使底本體輕量化。
第1實施態樣 用圖1~圖5説明本發明之第1實施態樣的柱構造以及底構件。另外,在本實施態樣中,柱構件係使用H型鐵骨柱(H型鋼柱),圖中適當表示的箭號WH方向係表示柱構件的腹板的寬度方向,箭號FH方向係表示柱構件的凸緣的寬度方向。另外,箭號UP方向係表示上方向。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖1以及圖2所示的,本實施態樣的柱構造10設置於基礎12。基礎12例如為混凝土,基礎12的頂面為水平且平面狀。圖式雖省略,惟在基礎12的內部配置了鋼筋,使基礎12的強度提高。
在基礎12的頂面設置有作為固定機構的膠泥14。膠泥14在俯視下例如為矩形形狀。
在膠泥14的頂面上固定了底構件16。底構件16具備作為底本體的底板16A。在底板16A的下側整體設置有膠泥14。底板16A,以箭號WH方向為長邊方向,以箭號FH方向為短邊方向,構成矩形平板狀。若詳細説明,底板16A,係由例如日本工業規格(JIS規格)G3136所規定的建築構造用壓延鋼材SN490B、鑄鋼等的金屬材料所形成。
在圖1以及圖2中,在右側所示的底板16A的長邊方向的一端部,設置有作為第1固定部的第1固定孔18A以及第1固定孔18B這2個固定孔,以及第2固定孔18C以及第2固定孔18D這2個固定孔。第1固定孔18A以及第1固定孔18B設置在底板16A的短邊方向的中間部。第2固定孔18C以及第2固定孔18D設置在底板16A的短邊方向的兩端部。第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C以及第2固定孔18D,係由在俯視下具有相同直徑的圓形貫通孔所形成。
第1固定孔18A的中心軸的位置以及第1固定孔18B的中心軸的位置在箭號FH方向上一致。第2固定孔18C的中心軸的位置以及第2固定孔18D的中心軸的位置在箭號FH方向上一致。而且,第2固定孔18C以及第2固定孔18D的中心軸的位置,比第1固定孔18A以及第1固定孔18B的中心軸的位置更靠箭號WH方向內側,而更靠近底板16A的長邊方向中央部。再者,第2固定孔18C的中心軸的位置,比第1固定孔18A的中心軸的位置更靠箭號FH方向外側。另外,第2固定孔18D的中心軸的位置,比第1固定孔18B的中心軸的位置更靠箭號FH方向外側。
在圖1以及圖2中,在左側所示的底板16A的長邊方向的另一端部,設置有作為第2固定部的第1固定孔20A以及第1固定孔20B這2個固定孔,以及第2固定孔20C以及第2固定孔20D這2個固定孔。第1固定孔20A以及第1固定孔20B設置在底板16A的短邊方向的中間部。第2固定孔20C以及第2固定孔20D設置在底板16A的短邊方向的兩端部。第2固定孔20C以及第2固定孔20D,係由在俯視下具有相同直徑的圓形貫通孔所形成,與第1固定孔18A等貫通孔的直徑相同。另一方面,第1固定孔20A以及第1固定孔20B,係由在俯視下具有相同直徑的圓形貫通孔所形成,同時在本實施態樣中直徑比第2固定孔20C以及第2固定孔20D更大一些。換言之,第1固定孔20A以及第1固定孔20B的直徑,設置成比第2固定孔20C、第2固定孔20D的直徑更大。
第1固定孔20A的中心軸的位置以及第1固定孔20B的中心軸的位置在箭號FH方向上一致。第2固定孔20C的中心軸的位置以及第2固定孔20D的中心軸的位置在箭號FH方向上一致。而且,第2固定孔20C以及第2固定孔20D的中心軸的位置,比第1固定孔20A以及第1固定孔20B的中心軸的位置更靠箭號WH方向內側,而更靠近底板16A的長邊方向中央部。再者,第2固定孔20C的中心軸的位置,比第1固定孔20A的中心軸的位置更靠箭號FH方向外側。另外,第2固定孔20D的中心軸的位置,比第1固定孔20B的中心軸的位置更靠箭號FH方向外側。
再者,第1固定孔20A的中心軸的位置在箭號WH方向上與第1固定孔18A的中心軸的位置一致,第1固定孔20B的中心軸的位置在箭號WH方向上與第1固定孔18B的中心軸的位置一致。第2固定孔20C的中心軸的位置在箭號WH方向上與第2固定孔18C的中心軸的位置一致,第2固定孔20D的中心軸的位置在箭號WH方向上與第2固定孔18D的中心軸的位置一致。
因此,底板16A,具備第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C以及第2固定孔18D共4個,以及第1固定孔20A、第1固定孔20B、第2固定孔20C以及第2固定孔20D共4個,合計共8個固定孔。
如圖1以及圖2所示的,在第1固定孔18A等全部8個固定孔的各自的周圍,於底板16A的底面形成了凹部22。凹部22的水平方向的頂面(凹部22的底面)為平面狀。凹部22,向底板16A的外周圍側逐漸擴大,且向底板16A的外周圍外側開放,在俯視下形成大略三角形狀。在凹部22的垂直方向的周圍面中,底板16A的中央側的一部與第1固定孔18A等的內面係由同一面所構成。凹部22的整體被膠泥14填充,藉由膠泥14使底板16A受到固定。
在底構件16的第1固定部,第1錨定構件固定於基礎12,同時在第2固定部,第2錨定構件固定於基礎12。第1錨定構件具備第1錨定螺栓(錨定鎖)24以及第2錨定螺栓(錨定鎖)24。另外,第2錨定構件具備第1錨定螺栓(錨定鎖)28以及第2錨定螺栓(錨定鎖)26。
第1錨定構件的第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24均具備圓柱狀的錨定本體24A,錨定本體24A的軸方向為上下方向。包含錨定本體24A的上端部24C以外的下端部24B在內的大部分貫通膠泥14並埋入基礎12。第2錨定構件的第1錨定螺栓28具備圓柱狀的錨定本體28A,錨定本體28A的軸方向為上下方向。包含錨定本體28A的上端部28C以外的下端部28B在內的大部分貫通膠泥14並埋入基礎12。另外,第2錨定構件的第2錨定螺栓26具備圓柱狀的錨定本體26A,錨定本體26A的軸方向為上下方向。包含錨定本體26A的上端部26C以外的下端部26B在內的大部分貫通膠泥14並埋入基礎12。
在第1錨定構件的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24中,在錨定本體24A的下端部24B設置有公螺紋部,該公螺紋部與設置在上下方向上的2個螺帽24D以及螺帽24E螺合。在螺帽24D與螺帽24E之間,隔設著構成錨定部同時比錨定本體24A的軸徑更向外側突出的圓環平板狀的固定板24F。固定板24F被螺帽24D以及螺帽24E鎖緊固定。螺帽24D、螺帽24E以及固定板24F,埋入基礎12,構成防止第1錨定螺栓24被拔出的構造。
錨定本體24A的上端部24C構成貫通底板16A的第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C或第2固定孔18D並突出的構造。在該上端部24C設置有公螺紋部,公螺紋部與固定底板16A的螺帽24G螺合。在底板16A與螺帽24G之間隔設著圓環平板狀的墊圈24H。
在第2錨定構件的第1錨定螺栓28中,設置在錨定本體28A的下端部28B的公螺紋部與2個螺帽28D以及螺帽28E螺合。在螺帽28D與螺帽28E之間隔設著圓環平板狀的固定板28F。固定板28F被螺帽28D以及螺帽28E鎖緊固定。螺帽28D、螺帽28E以及固定板28F,埋入基礎12,構成防止第1錨定螺栓28被拔出的構造。錨定本體28A的上端部28C構成貫通底板16A的作為第2固定部的第1固定孔20A或第1固定孔20B並突出的構造。在該上端部28C設置有公螺紋部,公螺紋部與固定底板16A的螺帽28G螺合。在底板16A與螺帽28G之間隔設著圓環平板狀的墊圈28H。
同樣地,在第2錨定構件的第2錨定螺栓26中,設置在錨定本體26A的下端部26B的公螺紋部與2個螺帽26D以及螺帽26E螺合。在螺帽26D與螺帽26E之間隔設著圓環平板狀的固定板26F。固定板26F被螺帽26D以及螺帽26E鎖緊固定。螺帽26D、螺帽26E以及固定板26F,埋入基礎12,構成防止第2錨定螺栓26被拔出的構造。錨定本體26A的上端部26C構成貫通底板16A的第2固定孔20C或第2固定孔20D並突出的構造。在該上端部26C設置有公螺紋部,公螺紋部與固定底板16A的螺帽26G螺合。在底板16A與螺帽26G之間隔設著圓環平板狀的墊圈26H。
在本實施態樣中,第1錨定構件的第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24以及第2錨定構件的第2錨定螺栓26具有相同的直徑以及相同的軸方向長度。然後,第2錨定構件的第1錨定螺栓28,例如軸徑比第1錨定構件的第1錨定螺栓24更大,且形成更高的拉伸強度。若詳細説明,第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24、第1錨定螺栓28、第2錨定螺栓26,例如係由JIS規格G3138所規定的拉伸強度為400N/mm2
、490N/mm2
等的碳鋼材所形成。另外,亦可使用由JIS規格G4321所規定的拉伸強度為520N/mm2
的不銹鋼材所形成的錨定螺栓。然後,當第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24以及第2錨定螺栓26的直徑設定為例如30mm(螺栓的名稱為「M30」)時,第1錨定螺栓28的直徑設定為例如36mm(螺栓的名稱為「M36」)。
在底板16A的頂面的中央部分設置有以上下方向為長邊方向而延伸設置的作為柱構件的鐵骨柱30。鐵骨柱30的下端利用例如電弧熔接結合在底板16A的頂面上。
鐵骨柱30,在本實施態樣中,係由具有腹板30A以及在腹板30A的寬度方向兩端設置成一體的一對凸緣30B的H型鋼材所形成。在此,鐵骨柱30的腹板30A,以箭號WH方向為寬度方向,以箭號UP方向為長邊方向,形成長條矩形平板狀。一對凸緣30B,均以箭號FH方向為寬度方向,以箭號UP方向為長邊方向,形成長條矩形平板狀。腹板30A的兩端在凸緣30B的寬度方向中央部分結合成一體。鐵骨柱30,係由例如JIS規格G3136所規定的建築構造用壓延鋼材、JIS規格G3106所規定的熔接構造用壓延鋼材、JIS規格G3101所規定的一般構造用壓延鋼材等材料所形成。
另外,通常,柱構造10於建物中係複數設置。圖式雖省略,惟在相隣設置的柱構造10的鐵骨柱30的下端部之間,架設了基礎樑,並配置了基礎樑主筋。
(建物的構造) 圖3係表示使用本實施態樣之柱構造10以及底構件16所建築的建物的概略側視構造。另外,圖4係表示該建物的主要部位的側視構造。
在圖3以及圖4所示的左側的柱構造10中,底構件16的作為第1固定部的第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C以及第2固定孔18D(參照圖1以及圖2)配置在建物的內側(右側)。在該建物的內側,作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24固定於底板16A。底構件16的作為第2固定部的第1固定孔20A、第1固定孔20B、第2固定孔20C以及第2固定孔20D(參照圖1以及圖2)配置在建物的外側(左側)。在該建物的外側,作為第2錨定構件的第1錨定螺栓28以及第2錨定螺栓26固定於底板16A。
另一方面,圖3以及圖4所示的右側的柱構造10,係以圖式省略的建物的箭號UP方向的中心線為中心,相對於左側的柱構造10翻轉180度的構造。亦即,右側的柱構造10,底構件16的作為第1固定部的第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C以及第2固定孔18D配置在建物的內側(左側)。在該建物的內側,作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24固定於底板16A。底構件16的作為第2固定部的第1固定孔20A、第1固定孔20B、第2固定孔20C以及第2固定孔20D配置在建物的外側(右側)。在該建物的外側,作為第2錨定構件的第1錨定螺栓28以及第2錨定螺栓26固定於底板16A。
在此,如圖3所示的,在左側的柱構造10與右側的柱構造10之間設置有分隔出各階層的第1樑構件32、第2樑構件34以及第3樑構件36。第1樑構件32的左側的一端部與左側的柱構造10的鐵骨柱30利用電弧熔接或螺栓固定而互相結合,第1樑構件32的右側的另一端部與右側的柱構造10的鐵骨柱30利用同樣的結合機構互相結合。在本實施態樣中,第1樑構件32係使用在腹板32A的寬度方向(箭號UP方向)的兩端以形成一體的方式設置有凸緣32B的H型鐵骨樑。同樣地,第2樑構件34的兩端部與左右兩側的柱構造10的鐵骨柱30結合,第3樑構件36的兩端部與左右兩側的柱構造10的鐵骨柱30結合。第2樑構件34使用具有腹板34A以及凸緣34B的H型鐵骨樑,第3樑構件36使用具有腹板36A以及凸緣36B的H型鐵骨樑。另外,第1樑構件32、第2樑構件34、第3樑構件36,亦可由I型鐵骨樑、角型鐵骨樑等的樑構件所構成。
(第1實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造10以及底構件16,如圖1以及圖2所示的,在腹板30A的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣30B的鐵骨柱30在底板16A的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎12,且底板16A固定在第1錨定構件以及第2錨定構件的上端側。
在此,作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24的上端側在底板16A中固定於腹板30A的寬度方向一端側。另外,作為第2錨定構件的第1錨定螺栓28以及第2錨定螺栓26的上端側在底板16A中固定於腹板30A的寬度方向另一端側。然後,第2錨定構件的第1錨定螺栓28的拉伸強度比第1錨定構件的第1錨定螺栓24的拉伸強度更高。
如圖1、圖3以及圖4所示的,當在例如箭號WH方向(水平方向)上因為地震等情況而在建物的外周圍產生從左側作用到右側的力F時,在力F所作用的建物的左側的柱構造10中,會在鐵骨柱30的外側的凸緣30B產生最大的拉伸軸力St。另一方面,在建物的右側的柱構造10中,會在鐵骨柱30的外側的凸緣30B產生最大的壓縮軸力Sp。由於在地震的情況下力F的方向會交替反轉,故會在左側的柱構造10的凸緣30B交替產生拉伸軸力St與壓縮軸力Sp,也會在右側的柱構造10的凸緣30B交替產生壓縮軸力Sp與拉伸軸力St。
在柱構造10中,發生於鐵骨柱30的軸力N與柱腳彎曲強度N的關係顯示於圖5。如圖5所示的,相對於發生於鐵骨柱30的壓縮軸力而言柱腳彎曲強度較強,惟相對於拉伸軸力而言柱腳彎曲強度較弱。因此,必須將相對於拉伸軸力的柱腳彎曲強度提高。另外,虛線所圍的區域B係發生在一般建物的軸力範圍,在區域B內相對於拉伸軸力的柱腳彎曲強度也有較弱的傾向。
在本實施態樣之柱構造10以及底構件16中,位於建物外側的底板16A的作為第2固定部的第1固定孔20A以及第1固定孔20B的直徑被擴大。而且,在第1固定孔20A以及第1固定孔20B設置有比第1錨定構件拉伸強度更大的作為第2錨定構件的第1錨定螺栓28。亦即,在底板16A的第2固定部設置有拉伸強度較大的第2錨定構件,發生於鐵骨柱30的較大的拉伸軸力被第2錨定構件有效地抑制住。因此,利用使第2錨定構件(特別是第1錨定螺栓28)的拉伸強度提高此等簡易的構造,便可使柱構造10的柱腳彎曲強度提高。
另外,在本實施態樣之柱構造10以及底構件16中,如圖1以及圖2所示的,第2錨定構件的第1錨定螺栓28的軸徑設置成比第1錨定構件的第1錨定螺栓24的軸徑更大。因此,利用將第1錨定螺栓28的軸徑加大此等簡易的構造便可使第1錨定螺栓28的拉伸強度提高,進而使柱構造10的柱腳彎曲強度提高。
再者,本實施態樣之柱構造10以及底構件16,如圖1所示的,底板16A固定在設置於腹板30A的寬度方向內側的第1錨定構件的第2錨定螺栓24的上端部24C。同樣地,底板16A固定在設置於腹板30A的寬度方向內側的第2錨定構件的第2錨定螺栓26的上端部26C。因此,如圖1以及圖2所示的,第2錨定螺栓24接近鐵骨柱30的凸緣30B,凸緣30B與第2錨定螺栓24的間隔距離L很小。凸緣30B與第2錨定螺栓26的間隔距離同樣很小。另外,著眼於單側的第1錨定構件側。若設置於底板16A的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24的合計支數(或第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C以及第2固定孔18D的合計孔數)增加,則底板16A的厚度(上下方向的厚度尺寸)t也必須增加。
在此,首先在底板16A中設置於一側凸緣30B的周圍的第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24的合計支數為n支。n在本實施態樣中為「4」。箭號FH方向的第i個的第1錨定螺栓24或第2錨定螺栓24的軸方向的降伏拉伸強度為Ti。第i個的第1錨定螺栓24或第2錨定螺栓24的中心軸在箭號WH方向上與凸緣30B的間隔距離為Li。再者,底板16A的箭號FH方向的尺寸(寬度尺寸)為B,然後,底板16A的厚度為t,底板16A的材料的降伏點為σ。此時,在底板16A中,下述數學式1所表示的關係式成立。 【數學式1】
在上述關係式中,若左邊的間隔距離Li變小,則右邊的厚度t也變小。亦即,在本實施態樣中,藉由積極地使間隔距離Li縮小,便可令底板16A的厚度更薄。如是,由於可減少底板16A的材料費,故可減少柱構造10的材料費,進而能夠減少製造費用。
另外,在本實施態樣之柱構造10以及底構件16中,第1錨定構件的第1錨定螺栓24配置在建物的內側,同時第2錨定構件的第1錨定螺栓28配置在建物的外側。例如,當在鐵骨柱30產生了拉伸軸力時,會在建物的外側對鐵骨柱30產生較大的拉伸軸力。在此,底板16A的拉伸軸力作用部位(第2固定部側)被拉伸強度較高的第2錨定構件的第1錨定螺栓28固定住。因此,較大的拉伸軸力會被較大的拉伸強度的第1錨定螺栓28抑制住,故可使柱構造10的柱腳彎曲強度提高。
再者,本實施態樣之柱構造10以及底構件16,在底板16A的下側設置有凹部22。該凹部22被膠泥14填埋,底板16A隔著膠泥14卡止於基礎12。因此,當產生地震等情況的水平負載時,可防止底構件16相對於基礎12的偏移。因此,柱構造10以及底構件16,可有效地抑制從鐵骨柱30經由底板16A、第1錨定構件以及第2錨定構件傳達到基礎12的剪斷應力,故可使剪斷強度提高。
另外,本實施態樣之柱構造10以及底構件16,在圖2所示的箭號WH方向(腹板30A的寬度方向)上,相對於底板16A的一端側,使另一端側的拉伸強度提高。本實施態樣,亦可在箭號FH方向(凸緣30B的寬度方向)上,相對於底板16A的一端側,使另一端側的拉伸強度提高。此時,作用於建物的力F在箭號FH方向上產生。
另外,本實施態樣,利用第2固定部的第1固定孔20A以及20B與第2錨定構件的第1錨定螺栓28提高拉伸強度。除此之外,亦可將第2固定部的第2固定孔20C以及第2固定孔20D的直徑擴大,並使第2錨定螺栓26的軸徑擴大,進而提高第2固定部以及第2錨定構件整體的拉伸強度。
第2實施態樣 用圖6説明本發明之第2實施態樣的柱構造以及底構件。另外,在本實施態樣以及後述的其他實施態樣中,與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16的構造相同的構造會附上相同的符號,該構造的説明因為重複而省略。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖6所示的,在本實施態樣之柱構造40以及底構件16中,圖中左側的第2固定部的第1固定孔20A以及第1固定孔20B的構造,以及第2錨定構件的第1錨定螺栓42的構造,相對於第1實施態樣的構造有所不同。在除此以外的構造中,本實施態樣之柱構造40以及底構件16的構造,與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16的構造相同。
若詳細説明,柱構造40以及底構件16的第1固定孔20A以及第1固定孔20B,係由與第1固定部的第1固定孔18A以及第1固定孔18B具有相同直徑的圓形貫通孔所形成。在此,第1固定孔20A以及第1固定孔20B,與第2固定部的第2固定孔20C、第2固定孔20D、第1固定部的第2固定孔18C以及第1固定孔18D均設置成相同直徑。
然後,作為第2錨定構件的第1錨定螺栓42,係由與第1錨定螺栓24相同直徑,且比起第1錨定螺栓24而言拉伸強度更高的材料所形成。第1錨定螺栓42的上端部42C與第1錨定螺栓24的上端部24A同樣設置有公螺紋部。貫通第1固定孔20A、第1固定孔20B的第1錨定螺栓42的公螺紋部隔設著圖式省略的墊圈與螺帽42G螺合。另外,與第1錨定螺栓24同樣,在第1錨定螺栓42的圖式省略的下端側,設置有雙螺帽以及被該雙螺帽鎖緊固定的固定板。藉此,底板16A被固定在第1錨定螺栓42的上端側。
例如,當第1錨定螺栓24係由JIS規格G3138所規定的拉伸強度為400N/mm2
的碳鋼材所形成時,第1錨定螺栓42係由拉伸強度為490N/mm2
的碳鋼材所形成。另外,第1錨定螺栓42亦可由比第1錨定螺栓24拉伸強度更高的不銹鋼材所形成。
另外,在本實施態樣中,作為第2錨定構件的第2錨定螺栓26,亦可與第1錨定螺栓42同樣由拉伸強度較高的材料所形成。另外,在第1錨定螺栓42的拉伸強度比第1錨定螺栓24更高的條件下,第2錨定螺栓42的長度亦可與第1錨定螺栓24的長度不同。
(第2實施態樣的作用效果) 在本實施態樣之柱構造40以及底構件16中,如圖6所示的,第2錨定構件的第1錨定螺栓42係由比第1錨定構件的第1錨定螺栓24拉伸強度更高的材料所形成。因此,利用第1錨定螺栓42係由拉伸強度較高的材料所構成此等簡易的構造,便可使第2錨定構件的拉伸強度提高,進而使柱構造40的柱腳彎曲強度提高。
另外,本實施態樣之柱構造40以及底構件16,除了上述作用效果以外,更可獲得與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16所得到的作用效果同樣的作用效果。
第3實施態樣 用圖7説明本發明之第3實施態樣的柱構造以及底構件。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖7所示的,在本實施態樣之柱構造50以及底構件16中,圖中右側的第1固定部以及第1錨定構件的構造,以及圖中左側的第2固定部以及第2錨定構件的構造,相對於第1實施態樣的構造有所不同。在除此以外的構造中,本實施態樣之柱構造50以及底構件16的構造,與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16的構造相同。
若詳細説明,柱構造50以及底構件16的第1固定部,省略第1固定孔18A以及第1固定孔18B(參照圖1以及圖2),而僅由第2固定孔18C以及第2固定孔18D這2個固定孔所構成。於第2固定孔18C以及第2固定孔18D分別設置有作為第1錨定構件的第2錨定螺栓24。
另一方面,第2固定部,係由第1固定孔20A以及第1固定孔20B這2個固定孔,以及第2固定孔20C以及第2固定孔20D這2個固定孔所構成。第1固定孔20A以及第1固定孔20B,與上述第2實施態樣的第1固定孔20A以及第1固定孔20B(參照圖6)同樣,係由與第2固定孔20C以及第2固定孔20D具有相同直徑的貫通孔所形成。另外,第1固定孔20A以及第1固定孔20B,與第1固定部的第2固定孔18C以及第2固定孔18D形成相同直徑。在第1固定孔20A、第1固定孔20B、第2固定孔20C以及第2固定孔20D合計共4個固定孔設置有作為第2錨定構件的第1錨定螺栓26以及第2錨定螺栓26。第1錨定螺栓26與第2錨定螺栓26形成相同的直徑以及相同的拉伸強度。再者,第1錨定螺栓26與第1錨定構件的第1錨定螺栓24形成相同的直徑以及相同的拉伸強度。
亦即,在本實施態樣之柱構造50以及底構件16中,第2錨定構件具備比第1錨定構件更多數量的第1錨定螺栓26以及第2錨定螺栓26。
(第3實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造50以及底構件16,如圖7所示的,第2錨定構件係由比第1錨定構件更多的數量所構成。因此,利用改變第2錨定構件的數量(支數)此等簡易的構造,便可提高第2錨定構件的拉伸強度,進而使柱構造50的柱腳彎曲強度提高。
另外,本實施態樣之柱構造50以及底構件16,除了上述作用效果以外,更可獲得與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16所得到的作用效果同樣的作用效果。
第4實施態樣 用圖8説明本發明之第4實施態樣的柱構造以及底構件。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖8所示的,在本實施態樣之柱構造60以及底構件16中,相對於底板16A的凸緣30B的寬度方向(箭號FH方向)的中心位置Bc,使鐵骨柱30的凸緣30B的寬度方向的中心位置Wc偏離距離Los,而將底板16A與鐵骨柱30接合。在此,中心位置Bc為底板16A的頂面的中心位置,中心位置Wc為鐵骨柱30的底面的中心位置。若詳細説明,在本實施態樣中,箭號FH方向上側的底板16A的一端側係配置在圖式省略的建物的外側,箭號FH方向下側的底板16A的另一端側係配置在建物的內側。亦即,鐵骨柱30向最大拉伸軸力產生側偏心。
本實施態樣,在底板16A的一端側設置有作為第1固定部的第1固定孔18A以及第1固定孔18B這2個固定孔,以及第2固定孔18C以及第2固定孔18D這2個固定孔。第1固定孔18A、第1固定孔18B、第2固定孔18C、第2固定孔18D的中心軸的位置在箭號WH方向上一致,第1固定孔18A等形成相同的直徑。第1固定孔18A配置在凸緣30B的與腹板30A側相反的該側。第1固定孔18B,比第1固定孔18A更靠腹板30A的寬度方向內側,而配置在凸緣30B的腹板30A側。第2固定孔18D配置在凸緣30B的與腹板30A側相反的該側。第2固定孔18C,比第2固定孔18D更靠腹板30A的寬度方向內側,而配置在凸緣30B的腹板30A側。
於第1固定孔18A、第1固定孔18B設置有作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24,於第2固定孔18C、第2固定孔18D設置有作為第1錨定構件的第2錨定螺栓24。第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24,具有相同的直徑,且形成相同的拉伸強度。
另一方面,在底板16A的另一端側設置有作為第2固定部的第1固定孔20A以及第1固定孔20B這2個固定孔,以及第2固定孔20C以及第2固定孔20D這2個固定孔。第1固定孔20A、第1固定孔20B、第2固定孔20C、第2固定孔20D的中心軸的位置在箭號WH方向上一致,第1固定孔20A等形成相同的直徑。另外,第2固定部的第1固定孔20A等與第1固定部的第1固定孔18A等直徑相同。第1固定孔20A配置在凸緣30B的與腹板30A側相反的該側,第1固定孔20A的中心軸的位置在箭號FH方向上與第1固定孔18A的中心軸的位置一致。第1固定孔20B,比第1固定孔20A更靠腹板30A的寬度方向內側,而配置在凸緣30B的腹板30A側。第1固定孔20B的中心軸的位置在箭號FH方向上與第1固定孔18B的中心軸的位置一致。第2固定孔20D配置在凸緣30B的與腹板30A側相反的該側,第2固定孔20D的中心軸的位置在箭號FH方向上與第2固定孔18D的中心軸的位置一致。然後,第2固定孔20C,比第2固定孔20D更靠腹板30A的寬度方向內側,而配置在凸緣30B的腹板30A側。
於第1固定孔20A、第1固定孔20B設置有作為第2錨定構件的第1錨定螺栓26,於第2固定孔20C、第2固定孔20D設置有作為第2錨定構件的第2錨定螺栓26。第1錨定螺栓26、第2錨定螺栓26,均具有相同的直徑,且形成相同的拉伸強度。另外,第1錨定螺栓26,相對於第1錨定螺栓24,形成相同的直徑以及相同的拉伸強度。再者,第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24、第1錨定螺栓26、第2錨定螺栓26均設置成離底板16A的中心位置Bc相等距離。
(第4實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造60以及底構件16,如圖8所示的,在腹板30A的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣30B的鐵骨柱30在底板16A的上側結合。另外,第1錨定構件以及第2錨定構件的下端側固定於基礎12,且底板16A固定於第1錨定構件以及第2錨定構件的上端側。
在此,第1錨定構件的第1錨定螺栓24、第2錨定螺栓24、第2錨定構件的第1錨定螺栓26、第2錨定螺栓26形成同等的拉伸強度。另外,第1錨定螺栓24以及第2錨定螺栓24的上端側固定在底板16A的箭號FH方向的一端側,且第1錨定螺栓26以及第2錨定螺栓26的上端側固定在底板16A的箭號FH方向的另一端側。然後,由於鐵骨柱30的中心位置Wc相對於底板16A的中心位置Bc向凸緣30B的寬度方向偏心,故在底板16A的鐵骨柱30所偏心的部位(底板16A的另一端側)被鐵骨柱30所補強。例如,當水平方向的力(圖1、圖3以及圖4所示的力F)從鐵骨柱30的偏心方向的相反側施加於鐵骨柱30時,在底板16A的鐵骨柱30所偏心的部位對鐵骨柱30在箭號UP方向上產生較大的拉伸軸力。該較大的拉伸軸力被底板16A的鐵骨柱30所偏心且補強的部位有效地抑制住。因此,即使第1錨定構件以及第2錨定構件的拉伸強度同等(即使不作變更),亦可利用在底板16A上以偏心方式結合鐵骨柱30此等簡易的構造,使柱構造60的柱腳彎曲強度提高。
另外,本實施態樣之柱構造60以及底構件16,除了上述作用效果以外,更可獲得與第1實施態樣之柱構造10以及底構件16所得到的作用效果同樣的作用效果。
另外,本實施態樣之柱構造60以及底構件16,亦可構成使底板16A的中心位置Bc與柱構件Wc的中心位置一致,而使雙方的位置向箭號WH方向偏心的構造。此時,鐵骨柱30,相對於底板16A,向建物的外側偏心。在建物的內側,配置了第1固定孔18A、第1固定孔18B、第1固定孔20A以及第1固定孔20B,同時設置有第1錨定螺栓24以及第1錨定螺栓26。另外,在建物的外側,配置了第2固定孔18C、第2固定孔18D、第2固定孔20C以及第2固定孔20D,同時設置有第2錨定螺栓24以及第2錨定螺栓26。
第5實施態樣 用圖9説明本發明之第5實施態樣的柱構造以及底構件。本實施態樣係第4實施態樣的柱構造60以及底構件16的變化實施例。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖9所示的,在本實施態樣之柱構造70以及底構件16中,第1固定部係由配置在凸緣30B的與腹板30A側相反的該側的第1固定孔18A以及第1固定孔18B這2個固定孔所構成。於該第1固定孔18A以及第1固定孔18B設置有作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24。
另一方面,第2固定部,係由配置在凸緣30B的腹板30A側的第2固定孔20G以及第2固定孔20H這2個固定孔所構成。於該第2固定孔20G以及第2固定孔20H設置有作為第2錨定構件的第2錨定螺栓26。第2錨定螺栓26,與第1錨定螺栓24直徑相同,並形成相同的拉伸強度。
在本實施態樣的底板16A中,第2固定孔20G以及第2固定孔20H配置在凸緣30B的腹板30A側,凸緣30B的與腹板30A側相反的該側的區域16B則被省略。結果,鐵骨柱30相對於底板16A向腹板30A的寬度方向(箭號WH方向)左側偏心。鐵骨柱30的偏心側為建物的外側。
(第5實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造70以及底構件16,如圖9所示的,作為第2錨定構件的第2錨定螺栓26的上端側固定在底板16A中的凸緣30B的腹板30A側。因此,底板16A的凸緣30B的與腹板30A相反的該側的區域16B便可省略。
在此,若省略底板16A的區域16B,則就結果而言,相對於底板16A的箭號WH方向的中心位置,鐵骨柱30的同方向的中心位置會向底板16A的另一端側移動。藉此,便可簡單地使鐵骨柱30的中心位置相對於底板16A的中心位置偏心。
另外,本實施態樣之柱構造70以及底構件16,由於底板16A的一部分的區域16B省略(作為建物的外側的底板16A的一部分縮小),故可使底板16A輕量化。再者,由於可使底板16A的製作所必要的材料減少,故可降低柱構造70以及底構件16的製作成本。
再者,本實施態樣之柱構造70以及底構件16,由於底板16A中的凸緣30B的與腹板30A側相反的該側的區域16B省略,故可使鐵骨柱30接近相隣分界處。藉此,便可有效利用建物的基地。
第6實施態樣 用圖10説明本發明之第6實施態樣的柱構造以及底構件。本實施態樣係第5實施態樣之柱構造70以及底構件16的變化實施例。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖10所示的,本實施態樣之柱構造80,在底構件16的底板16A設置有缺口部16F以及缺口部16G。
若詳細説明,缺口部16F,係在底板16A的箭號FH方向的一端側,且在一對凸緣30B之間,沿著腹板30A將底板16A的一部分切除所形成。缺口部16F,在俯視下,為向底板16A的一端側開口的U字型(矩形形狀)。
另一方面,缺口部16G,係在底板16A的箭號FH方向的另一端側,且在一對凸緣30B之間,沿著腹板30A將底板16A的一部分切除所形成。缺口部16G,在俯視下,形成與缺口部16F對稱且向底板16A的另一端側開口的U字型(矩形形狀)。
在缺口部16F與缺口部16G之間設置有底板16A的部位,該部位與腹板30A接合。底板16A的整體的平面形狀在本實施態樣中為H型。
(第6實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造80以及底構件16,如圖10所示的,在底板16A設置有缺口部16F以及缺口部16G。藉此,由於相當於底板16A的缺口部16F以及缺口部16G的部位被除去,故可使底板16A輕量化。
另外,本實施態樣之柱構造80以及底構件16,除了上述作用效果以外,更可獲得與第5實施態樣之柱構造70以及底構件16所得到的作用效果同樣的作用效果。
另外,本實施態樣,亦可應用於從第1實施態樣之柱構造10以及底構件16到第4實施態樣之柱構造60以及底構件16的其中任一態樣。另外,缺口部16F以及缺口部16G的平面形狀,不限於U字型,亦可為例如梯形、圓弧形等。另外,亦可取代缺口部,而形成狹縫。
第7實施態樣 用圖11説明本發明之第7實施態樣的柱構造以及底構件。本實施態樣係第5實施態樣之柱構造70以及底構件16的變化實施例。
(柱構造以及底構件的構造) 如圖11所示的,在本實施態樣之柱構造90中,底構件16係由第1底構件以及第2底構件所構成。第1底構件具備作為底本體的第1底板16C,第2底構件具備作為底本體的第2底板16D。
若詳細説明,第1底板16C,以箭號FH方向為長邊方向、以箭號WH方向為短邊方向,構成矩形平板狀。鐵骨柱30的一側的凸緣30B接合在第1底板16C的上端側。另外,在第1底板16C的凸緣30B的與腹板30A側相反的該側配置了作為第1固定部的第1固定孔18A以及第1固定孔18B這2個固定孔。於該第1固定孔18A以及第1固定孔18B設置有作為第1錨定構件的第1錨定螺栓24。
另一方面,第2底板16D,以箭號FH方向為長邊方向、以箭號WH方向為短邊方向,構成矩形平板狀。第2底板16D與第1底板16C設置成隔著間隔。鐵骨柱30的另一側的凸緣30B接合在第2底板16D的上端側。另外,在第2底板16D的凸緣30B的腹板30A側配置了作為第2固定部的第2固定孔20G以及第2固定孔20H這2個固定孔。於該第2固定孔20G以及第2固定孔20H設置有作為第2錨定構件的第2錨定螺栓26。
(第7實施態樣的作用效果) 本實施態樣之柱構造90以及底構件16,如圖11所示的,具備與鐵骨柱30的一側的凸緣30B結合而作為第1底構件的第1底板16C以及與另一側的凸緣30B結合而作為第2底構件的第2底板16D。然後,第1底板16C與第2底板16D隔著間隔。因此,底構件16的面積減少了第1底板16C與第2底板16D的間隔部分。圖中,附上符號16E而被虛線包圍的區域被除去。因此,底構件16輕量化了相當於區域16E的部分。另外,可使底構件16的製作所必要的材料減少。再者,可降低柱構造90以及底構件16的製作成本。
再者,本實施態樣之柱構造90以及底構件16,由於第2底板16D中的凸緣30B的與腹板30A側相反的該側的區域16B省略,故可使鐵骨柱30接近到相隣分界處。因此,可有效利用建物的基地。
另外,本實施態樣,亦可應用於從第1實施態樣之柱構造10以及底構件16到第4實施態樣之柱構造60以及底構件16的其中任一態樣。若詳細説明,例如,在第1實施態樣之柱構造10以及底構件16中,將底板16A分割為第1底板16C以及第2底板16D。
其他實施態樣 本發明,不限於上述實施態樣,在不超出發明精神的範圍內,可作各種變更。例如,上述圖2所示的第1實施態樣,係在底構件中的腹板的寬度方向的兩端部,沿著凸緣的寬度方向分別設置4個固定部或錨定構件。惟本發明,只要在底構件的長邊方向的一端部、另一端部分別設置3個以上的固定部或錨定構件即可。在最少的3個固定部或錨定構件的情況下,係在凸緣的寬度方向的中央部設置1個固定部或錨定構件,同時在凸緣的寬度方向的兩端部分別設置1個固定部或錨定構件。另外,在最少的3個固定部或錨定構件的情況下,亦可在凸緣的寬度方向的中央部設置2個固定部或錨定構件,同時在凸緣的寬度方向的兩端部的其中一方設置1個固定部或錨定構件。再者,本發明,位於建物的外側的拉伸強度較高的錨定構件可為1支,亦可為3支以上。
10‧‧‧柱構造
12‧‧‧基礎
14‧‧‧膠泥
16A‧‧‧底板(底本體)
16B‧‧‧區域
16C‧‧‧第1底板(第1底構件)
16D‧‧‧第2底板(第2底構件)
16E‧‧‧區域
16F‧‧‧缺口部
16G‧‧‧缺口部
16H‧‧‧連接部
16‧‧‧底構件
18A‧‧‧第1固定孔(第1固定部)
18B‧‧‧第1固定孔(第1固定部)
18C‧‧‧第2固定孔(第1固定部)
18D‧‧‧第2固定孔(第1固定部)
20A‧‧‧第1固定孔(第2固定部)
20B‧‧‧第1固定孔(第2固定部)
20C‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20D‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20G‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20H‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
2‧‧‧凹部
24A‧‧‧錨定本體
24B‧‧‧下端部
24C‧‧‧上端部
24D‧‧‧螺帽
24E‧‧‧螺帽
24F‧‧‧固定板
24G‧‧‧螺帽
24H‧‧‧墊圈
24‧‧‧第1錨定螺栓或第2錨定螺栓(第1錨定構件或第2錨定構件)
26A‧‧‧錨定本體
26B‧‧‧下端部
26C‧‧‧上端部
26D‧‧‧螺帽
26E‧‧‧螺帽
26F‧‧‧固定板
26G‧‧‧螺帽
26H‧‧‧墊圈
26‧‧‧第1錨定螺栓或第2錨定螺栓(第1錨定構件或第2錨定構件)
28A‧‧‧錨定本體
28B‧‧‧下端部
28C‧‧‧上端部
28D‧‧‧螺帽
28E‧‧‧螺帽
28F‧‧‧固定板
28G‧‧‧螺帽
28H‧‧‧墊圈
28‧‧‧第1錨定螺栓(第2錨定構件)
30A‧‧‧腹板
30B‧‧‧凸緣
30‧‧‧鐵骨柱(柱構件)
32A‧‧‧腹板
32B‧‧‧凸緣
32‧‧‧第1樑構件
34A‧‧‧腹板
34B‧‧‧凸緣
34‧‧‧第2樑構件
36A‧‧‧腹板
36B‧‧‧凸緣
36‧‧‧第3樑構件
40‧‧‧柱構造
42A‧‧‧錨定本體
42G‧‧‧螺帽
42‧‧‧第1錨定螺栓(第2錨定構件)
50‧‧‧柱構造
60‧‧‧柱構造
70‧‧‧柱構造
80‧‧‧柱構造
90‧‧‧柱構造
A-A‧‧‧剖面線
Bc‧‧‧中心位置
FH‧‧‧凸緣的寬度方向
F‧‧‧力
Los‧‧‧距離
L‧‧‧間隔距離
P1‧‧‧間隔距離
P2‧‧‧間隔距離
Sp‧‧‧壓縮軸力
St‧‧‧拉伸軸力
t‧‧‧厚度
UP‧‧‧上方向
Wc‧‧‧中心位置
WH‧‧‧腹板的寬度方向
W‧‧‧寬度
12‧‧‧基礎
14‧‧‧膠泥
16A‧‧‧底板(底本體)
16B‧‧‧區域
16C‧‧‧第1底板(第1底構件)
16D‧‧‧第2底板(第2底構件)
16E‧‧‧區域
16F‧‧‧缺口部
16G‧‧‧缺口部
16H‧‧‧連接部
16‧‧‧底構件
18A‧‧‧第1固定孔(第1固定部)
18B‧‧‧第1固定孔(第1固定部)
18C‧‧‧第2固定孔(第1固定部)
18D‧‧‧第2固定孔(第1固定部)
20A‧‧‧第1固定孔(第2固定部)
20B‧‧‧第1固定孔(第2固定部)
20C‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20D‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20G‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
20H‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
2‧‧‧凹部
24A‧‧‧錨定本體
24B‧‧‧下端部
24C‧‧‧上端部
24D‧‧‧螺帽
24E‧‧‧螺帽
24F‧‧‧固定板
24G‧‧‧螺帽
24H‧‧‧墊圈
24‧‧‧第1錨定螺栓或第2錨定螺栓(第1錨定構件或第2錨定構件)
26A‧‧‧錨定本體
26B‧‧‧下端部
26C‧‧‧上端部
26D‧‧‧螺帽
26E‧‧‧螺帽
26F‧‧‧固定板
26G‧‧‧螺帽
26H‧‧‧墊圈
26‧‧‧第1錨定螺栓或第2錨定螺栓(第1錨定構件或第2錨定構件)
28A‧‧‧錨定本體
28B‧‧‧下端部
28C‧‧‧上端部
28D‧‧‧螺帽
28E‧‧‧螺帽
28F‧‧‧固定板
28G‧‧‧螺帽
28H‧‧‧墊圈
28‧‧‧第1錨定螺栓(第2錨定構件)
30A‧‧‧腹板
30B‧‧‧凸緣
30‧‧‧鐵骨柱(柱構件)
32A‧‧‧腹板
32B‧‧‧凸緣
32‧‧‧第1樑構件
34A‧‧‧腹板
34B‧‧‧凸緣
34‧‧‧第2樑構件
36A‧‧‧腹板
36B‧‧‧凸緣
36‧‧‧第3樑構件
40‧‧‧柱構造
42A‧‧‧錨定本體
42G‧‧‧螺帽
42‧‧‧第1錨定螺栓(第2錨定構件)
50‧‧‧柱構造
60‧‧‧柱構造
70‧‧‧柱構造
80‧‧‧柱構造
90‧‧‧柱構造
A-A‧‧‧剖面線
Bc‧‧‧中心位置
FH‧‧‧凸緣的寬度方向
F‧‧‧力
Los‧‧‧距離
L‧‧‧間隔距離
P1‧‧‧間隔距離
P2‧‧‧間隔距離
Sp‧‧‧壓縮軸力
St‧‧‧拉伸軸力
t‧‧‧厚度
UP‧‧‧上方向
Wc‧‧‧中心位置
WH‧‧‧腹板的寬度方向
W‧‧‧寬度
【圖1】係從凸緣的寬度方向觀察(沿著圖2所示的A-A線切斷)本發明之第1實施態樣的柱構造以及底構件剖面圖。 【圖2】係第1實施態樣的柱構造以及底構件的俯視圖。 【圖3】係第1實施態樣的柱構造以及底構件所適用的建物的概略側視圖。 【圖4】係圖3所示的建物的主要部位的放大側視圖。 【圖5】係表示在第1實施態樣的柱構造以及底構件中柱構件的軸力與柱腳彎曲強度的關係圖。 【圖6】係本發明之第2實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。 【圖7】係本發明之第3實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。 【圖8】係本發明之第4實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。 【圖9】係本發明之第5實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。 【圖10】係本發明之第6實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。 【圖11】係本發明之第7實施態樣的柱構造以及底構件的對應圖2的俯視圖。
10‧‧‧柱構造
12‧‧‧基礎
14‧‧‧膠泥
16A‧‧‧底板(底本體)
16‧‧‧底構件
18B‧‧‧第1固定孔(第1固定部)
18D‧‧‧第2固定孔(第1固定部)
20B‧‧‧第1固定孔(第2固定部)
20D‧‧‧第2固定孔(第2固定部)
22‧‧‧凹部
24A‧‧‧錨定本體
24B‧‧‧下端部
24C‧‧‧上端部
24D‧‧‧螺帽
24E‧‧‧螺帽
24F‧‧‧固定板
24G‧‧‧螺帽
24H‧‧‧墊圈
24‧‧‧第1錨定螺栓或第2錨定螺栓(第1錨定構件)
26A‧‧‧錨定本體
26B‧‧‧下端部
26C‧‧‧上端部
26D‧‧‧螺帽
26E‧‧‧螺帽
26F‧‧‧固定板
26G‧‧‧螺帽
26H‧‧‧墊圈
26‧‧‧第2錨定螺栓(第2錨定構件)
28A‧‧‧錨定本體
28B‧‧‧下端部
28C‧‧‧上端部
28D‧‧‧螺帽
28E‧‧‧螺帽
28F‧‧‧固定板
28G‧‧‧螺帽
28H‧‧‧墊圈
28‧‧‧第1錨定螺栓(第2錨定構件)
30A‧‧‧腹板
30B‧‧‧凸緣
30‧‧‧鐵骨柱(柱構件)
F‧‧‧力
L‧‧‧間隔距離
St‧‧‧拉伸軸力
t‧‧‧厚度
UP‧‧‧上方向
WH‧‧‧腹板的寬度方向
Claims (13)
- 一種柱構造,包含:柱構件,其在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣;底構件,其在上側與該柱構件結合,其中,使該柱構件的中心位置與底本體的中心位置一致;第1錨定構件,其下端側固定於基礎,且其上端側固定在該底構件的該腹板或該凸緣的寬度方向一端側;以及第2錨定構件,其下端側固定於該基礎,且其上端側固定在該底構件的該腹板或該凸緣的寬度方向另一端側,並比該第1錨定構件拉伸強度更高。
- 如申請專利範圍第1項之柱構造,其中,該第2錨定構件的軸徑設置成比該第1錨定構件的軸徑更大。
- 如申請專利範圍第1項之柱構造,其中,該第2錨定構件係由比該第1錨定構件拉伸強度更高的材料所形成。
- 如申請專利範圍第1項之柱構造,其中,該第2錨定構件係由比該第1錨定構件更多的數量所構成。
- 如申請專利範圍第1項之柱構造,其中,該第1錨定構件或該第2錨定構件包含:第1錨定螺栓,其上端側固定在該底構件中的該凸緣之與該腹板側相反的該側; 以及第2錨定螺栓,其上端側固定在該底構件中的比該第1錨定螺栓更靠該腹板的寬度方向內側之處,且比該第1錨定螺栓更接近該凸緣。
- 如申請專利範圍第1項之柱構造,其中,該第1錨定構件配置在建物的內側,同時該第2錨定構件配置在該建物的外側。
- 一種柱構造,包含:柱構件,其在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣;底構件,其在上側與該柱構件結合,該柱構件的中心位置相對於底本體的中心位置向該腹板或該凸緣的寬度方向偏心;第1錨定構件,其下端側固定於基礎,且其上端側固定在該底構件的該腹板的寬度方向一端側;以及第2錨定構件,其下端側固定於該基礎,且其上端側固定在該底構件的該腹板或該凸緣的寬度方向另一端側,且具有與該第1錨定構件同等的拉伸強度,其中,該第1錨定構件之上端側固定在該底構件中的該凸緣之與該腹板側相反的該側,該第2錨定構件之上端側固定在該底構件中的該凸緣之該腹板側。
- 如申請專利範圍第1或7項之柱構造,其中,該底構件具備沿著該腹板將一部分切除的缺口部。
- 如申請專利範圍第1或7項之柱構造,其中,該底構件包含:第1底構件,其在上側與一側的該凸緣結合,同時固定在該第1錨定構件的上端側;以及第2底構件, 其在上側與另一側的該凸緣結合,同時固定在該第2錨定構件的上端側,且設置成相對於該第1底構件隔著間隔。
- 一種底構件,包含:底本體,其在上側與在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件結合,其中,使該柱構件的中心位置與底本體的中心位置一致;第1固定部,其設置在該底本體的該腹板或該凸緣的寬度方向一端側,並固定在下端側固定於基礎的第1錨定構件的上端側;以及第2固定部,其設置在該底本體的該腹板或該凸緣的寬度方向另一端側,並固定在下端側固定於基礎且比該第1錨定構件拉伸強度更高的第2錨定構件的上端側。
- 一種底構件,包含:底本體,其在上側與在腹板的寬度方向兩側以形成一體的方式設置有凸緣的柱構件結合,該柱構件的中心位置向該腹板或該凸緣的寬度方向偏心;第1固定部,其設置在該底本體的該腹板的寬度方向一端側,並固定在下端側固定於基礎的第1錨定構件的上端側;以及第2固定部,其設置在該底本體的該腹板的寬度方向另一端側,並固定在下端側固定於基礎且具有與該第1錨定構件同等的拉伸強度的第2錨定構件的上端側,其中,該第1錨定構件之上端側固定在該底構件中的該凸緣之與該腹板側相反的該側,該第2錨定構件之上端側固定在該底構件中的該凸緣之該腹板側。
- 如申請專利範圍第10或11項之底構件,其中,該底本體具備沿著該腹板將一部分切除的缺口部。
- 如申請專利範圍第10或11項之底構件,其中,該底本體包含:第1底本體,其在上側與一側的該凸緣結合,同時固定在該第1錨定構件的上端側;以及第2底本體,其在上側與另一側的該凸緣結合,同時固定在該第2錨定構件的上端側,並設置成相對於該第1底本體隔著間隔。
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2014
- 2014-03-17 TW TW103109925A patent/TWI583851B/zh active
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