JP2019019656A - Roof earthquake-resistant structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、体育館等の建物の本体架構の上に乗せた、置き屋根形式の屋根架構の支承部に対して、耐震性能を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving seismic performance of a support part of a roof structure of a standing roof type placed on a main frame of a building such as a gymnasium.
近年の大地震（平成23年東北地方太平洋沖地震、平成28年熊本地震等）により、体育館等において、ＲＣ造の本体架構の上に乗せた置き屋根形式の屋根架構の屋根支承部（アンカーボルトやコンクリート）の被害が多発し、問題視されている。 Due to recent large earthquakes (the 2011 Tohoku-Pacific Ocean Earthquake, 2016 Kumamoto Earthquake, etc.), the roof bearings (anchor bolts) of the roof-type roof frame placed on the RC main frame in gymnasiums, etc. And concrete) are often seen as problems.
実際の地震水平荷重の方が想定よりも大きい場合、屋根支承部において、アンカーボルトの破断やアンカーボルトに押された周囲のコンクリートに破壊が生じることがある。屋根からの鉛直荷重を支えている屋根支承部にそのような損傷が生じると、コンクリート破片落下による人的被害だけでなく、復旧する時の修復困難性を高める結果となる。 When the actual seismic horizontal load is larger than expected, the anchor bearing may break or the surrounding concrete pushed by the anchor bolt may break at the roof bearing. If such damage occurs in the roof bearing that supports the vertical load from the roof, not only will human damage be caused by falling concrete fragments, but it will also increase the difficulty of restoration when it is restored.
これらの地震被害を教訓として、屋根架構への地震入力を抑制して、建物の耐震性向上を図る技術的提案がされている。 Based on the lessons learned from these earthquake damages, technical proposals have been made to improve the earthquake resistance of buildings by suppressing earthquake input to the roof frame.
屋根架構への地震入力を低減して屋根支承部への反力を抑制する技術に関連した文献として、例えば、特許文献１では、屋根支承部を水平２方向に移動可能にしておき、その支承部に、鋼棒、摩擦、粘性体等のダンパー部材を連結することによって、地震時に、屋根架構とそれを支持する下部構造とが相対的に水平変位を生じた場合、前記ダンパーがエネルギーを吸収して、屋根架構および支承部への作用力を抑制する支承部構造が開示されている。この開示技術は、所謂屋根免震を目指したものであり、支承部の浮き上がり拘束と水平２方向移動を可能とし、かつ個別支承部へのダンパー付加を前提としているので、構造がやや複雑である。
For example, in
また、特許文献２には、共通の一体型大屋根を利用して、それを支持する複数の構造物の地震応答を効果的に低減することを目的とした制振システムが開示されており、その大屋根と構造物とを連結して振動エネルギーを吸収するダンパー機構が説明されている。しかし、建物全体の高度な振動抑制を目的とするため、使用するダンパーは、性能確保の観点から高価なものにならざるを得ない。
Further,
非常に多くの体育館等の屋根支承部における地震被害を軽減する、あるいは被災後の早期復旧という観点からは、特許文献１もしくは２のように機構が複雑あるいは高価な屋根免震や制振による高度な耐震性能の付与ではなく、より簡易かつ安価で手軽に採用し易い方法が望まれる。
From the standpoint of reducing earthquake damage at the roof bearings of many gymnasiums, or early restoration after a disaster, the mechanism is complicated or expensive due to expensive seismic isolation or vibration control as described in
本発明は、上記のような背景に鑑み、想定以上の地震水平荷重に対して、出来るだけ簡易かつ安価で、屋根支承部の損傷を抑制する屋根耐震構造を提供するものである。 In view of the background as described above, the present invention provides a roof seismic structure that is as simple and inexpensive as possible with respect to an earthquake horizontal load that is greater than expected, and that suppresses damage to the roof support.
前記課題を解決するための本発明の手段は、以下の通りである。建物の本体架構上に置かれた屋根架構において、
（１）前記屋根架構の全ての支承部が、水平２方向共にローラーの支点条件を満たす構成になっている。
（２）相隣接する２つの前記支承部の中間位置において、屋根架構からの鉛直荷重は支持せず、上下と水平２方向を移動拘束された係留部が、１または２箇所、本体架構の躯体（梁等）に設置されている。
（３）前記支承部と前記係留部とは、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）から成る連結部材で連結されている。
以上の構成を有する屋根耐震構造である。
Means of the present invention for solving the above-mentioned problems are as follows. In the roof frame placed on the main frame of the building,
(1) All the support portions of the roof frame are configured to satisfy the fulcrum condition of the roller in two horizontal directions.
(2) At the middle position between the two adjacent support parts, the vertical load from the roof frame is not supported, and there are one or two mooring parts that are restricted in movement in the vertical and horizontal directions. (Beam etc.)
(3) The support portion and the mooring portion are connected by a connecting member made of a material (steel material or the like) having elastic-plastic characteristics and resisting with an axial force.
It is a roof earthquake-resistant structure having the above configuration.
また、本発明は、上記の屋根耐震構造において、連結部材は、係留部もしくは支承部の両側に連結され、かつ引張のみに抵抗することを特徴とする、屋根耐震構造である。 Moreover, this invention is a roof earthquake-resistant structure characterized by the above-mentioned roof earthquake-resistant structure being connected to the both sides of a mooring part or a support part, and resisting only tension | tensile_strength.
また、本発明は、以上の何れかに記載の屋根耐震構造において、連結部材の一部をその連結部材のその他の部分よりも軸耐力が少し低いヒューズ部として加工し、もしくはそのような部位を着脱可能なヒューズ部材として連結部材に組み込んだことを特徴とする、屋根耐震構造である。 Further, the present invention provides a roof seismic structure according to any one of the above, wherein a part of the connecting member is processed as a fuse part having a slightly lower axial strength than the other parts of the connecting member, or such a part is processed. It is a roof earthquake-resistant structure characterized by being incorporated in a connecting member as a detachable fuse member.
また、本発明は、以上の何れか１つに記載の屋根耐震構造において、連結部材と係留部または支承部との接合部、もしくはヒューズ部材と係留部または支承部との接合部において、連結部材およびヒューズ部材が圧縮力を伝達しない機構を組み込んだことを特徴とする、屋根耐震構造である。圧縮軸力が作用しない機構としては、例えば、圧縮力の作用方向に長軸を有する長孔(ルーズ孔)、或いは圧縮力の作用方向に伸縮するゴムやバネ等がある。 Further, the present invention provides the roof seismic structure according to any one of the above, wherein the connecting member is connected to the connecting portion between the connecting member and the mooring portion or the supporting portion, or the connecting portion between the fuse member and the mooring portion or the supporting portion. And a roof seismic structure characterized by incorporating a mechanism in which the fuse member does not transmit compressive force. As a mechanism in which the compression axial force does not act, for example, there is a long hole (loose hole) having a long axis in the acting direction of the compressing force, or a rubber or a spring that expands and contracts in the acting direction of the compressing force.
また、本発明は、以上の何れか１つに記載の屋根耐震構造において、連結部材の両端部は、例えば、鋼板を水平に用いた端部板であり、これらの端部板が、それぞれ支承部もしくは係留部の出来るだけ低い位置に、鉛直の1本ボルトにより接合されており、少なくとも一方の端部板に設けられた、前記1本ボルト用のボルト孔はルーズ孔であることを特徴とする、屋根耐震構造である。 Further, the present invention provides the roof earthquake-resistant structure according to any one of the above, wherein both ends of the connecting member are, for example, end plates using steel plates horizontally, and these end plates are respectively supported by the support plates. It is joined to a position as low as possible of the part or mooring part by a vertical single bolt, and the bolt hole for the single bolt provided in at least one end plate is a loose hole. It is a roof earthquake-resistant structure.
更に本発明は、以上の何れか１つに記載の屋根耐震構造において、
（１）前記屋根架構の１または２以上の支承部と、それらの支承部に相対する前記屋根架構部分とを接続し、かつ前記連結部材の軸芯と概ね直交する方向に配設された直交連結部材であって、その直交連結部材の中間位置が、前記屋根架構を支える柱等の躯体から持ち出されたブラケットに接合されている。
（２）前記直交連結部材は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）から成り、引張のみに抵抗するように取り付けられている。
以上の構成を有すること特徴とする、屋根耐震構造である。
Furthermore, the present invention provides the roof seismic structure according to any one of the above,
(1) One or two or more support parts of the roof frame, and the roof frame part facing the support parts, and orthogonally arranged in a direction substantially orthogonal to the axis of the connecting member It is a connection member, Comprising: The intermediate position of the orthogonal connection member is joined to the bracket taken out from housings, such as a pillar which supports the said roof frame.
(2) The orthogonal connecting member is made of a material (steel material or the like) having elastic-plastic characteristics and resisting with an axial force, and is attached so as to resist only tension.
It is a roof earthquake-resistant structure characterized by having the above structure.
本発明は、以上のような手段によるので、次のような効果が得られる。
（１）連結部材の軸耐力を、設計上の想定レベルの地震では弾性範囲に止まり、想定以上の大きな地震力が作用した場合には降伏するように断面を設計しておき、かつ係留部を十分強くしておけば、その連結部材が降伏するような大地震が発生した時、屋根架構が損傷を受ける前に、前記連結部材が先行して塑性化して、それ以上の地震入力を抑えると共に、地震エネルギーを吸収することにより、屋根支承部と係留部に作用する地震力を抑制することが可能になるので、その屋根支承部および周囲コンクリートの損傷を軽減できる。
Since the present invention is based on the above means, the following effects can be obtained.
(1) The axial strength of the connecting member is designed to stay within the elastic range in the case of an earthquake of the assumed design level, and to yield when a large seismic force exceeds the expected level. If it is sufficiently strong, when a large earthquake occurs that yields the connecting member, the connecting member is plasticized in advance before the roof frame is damaged, and further seismic input is suppressed. By absorbing the seismic energy, it is possible to suppress the seismic force acting on the roof support and the mooring part, so that damage to the roof support and surrounding concrete can be reduced.
（２）連結部材が降伏するまでは、各係留部への地震水平反力分布はばらつきがあり、特定の係留部に反力が集中することがあるが、想定以上の大地震では、その特定の係留部に連結された連結部材を降伏させることにより、水平反力の再分配が促されるので、特定の係留部への水平反力集中が緩和され、その損傷が回避されるという効果もある。 (2) Until the connecting member yields, the horizontal reaction force distribution on each mooring part varies, and the reaction force may concentrate on a specific mooring part. By yielding the connecting member connected to the mooring portion, the redistribution of the horizontal reaction force is promoted, so that the concentration of the horizontal reaction force on the specific mooring portion is alleviated and the damage can be avoided. .
（３）構成が単純なので、弾塑性特性を有し、安価な鋼材を連結部材に用いれば、低コストで耐震性の高い屋根支承部が実現可能である。 (3) Since the structure is simple, a roof support portion having low elastic and high earthquake resistance can be realized if an inexpensive steel material having elasto-plastic characteristics is used as the connecting member.
（４）地震力による損傷を連結部材に集中させるため、連結部材の取り替えのみで修復可能であり、またその取り換えは簡単なので、修復費用が従来よりも大幅に安くなる。 (4) Since damage due to seismic force is concentrated on the connecting member, it can be repaired only by replacing the connecting member, and the replacement is simple, so the repair cost is significantly lower than before.
（５）連結部材にヒューズ部材を組み込んだ場合は、ヒューズ部材のみが塑性化するため、そのヒューズ部材のみの取り換えで済むので、被災後の修復工事が、更に簡単かつ安価であり、かつ早期に実施し易い。 (5) When a fuse member is incorporated in the connecting member, only the fuse member is plasticized, so only the fuse member needs to be replaced. Easy to implement.
（６）万が一、係留部が損傷しても、屋根からの鉛直荷重を支持していないので、修復は比較的容易である。 (6) Even if the mooring part is damaged, the vertical load from the roof is not supported, so the repair is relatively easy.
（７）地震による連結部材降伏のために支承部の位置がずれていた場合、連結部材をジャッキに取り替えて、係留部を反力点として引張れば、容易に屋根を元の位置に戻すことができる。 (7) If the position of the support part is shifted due to the yielding of the connecting member due to an earthquake, the roof can be easily returned to its original position by replacing the connecting member with a jack and pulling the mooring part as a reaction point. it can.
（８）直交連結部材も設置した場合には、連結部材と同様にエネルギー吸収をするので、想定以上の地震力がどちらの方向から作用しても効果が発揮される。しかも、支承部を乗せた柱頂部の、地震力による建物内外方向への変位を抑制することができるので、屋根架構のみでなく、建物本体架構の損傷も減らすことができる。 (8) When the orthogonal connecting member is also installed, energy is absorbed in the same manner as the connecting member, so that the effect is exerted no matter which direction the seismic force more than expected acts. In addition, since the displacement of the column top portion on which the bearing portion is placed in the direction of the inside and outside of the building due to the seismic force can be suppressed, damage to not only the roof frame but also the building body frame can be reduced.
以上のことから、地震後の被災建物の復旧が早期に実施され易いので、その建物の早期再使用に大きく寄与する。 From the above, since the restoration of the damaged building after the earthquake is easy to be carried out early, it greatly contributes to the early reuse of the building.
本発明の実施例を、図１〜図１１を参照して説明する。図１は、１例として、体育館等の建物において、支承部３、３、…が設置された本体架構１の軒レベル（柱１a、梁１b）の伏図であり、立体トラスから成る鉄骨構造の屋根架構２の一部を重ねて表示したものである。本体架構１はＲＣ造等のＲＣ系構造建物である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of the eaves level (
屋根架構２の全ての支承部３、３、…は、水平２方向共にローラー（図１の十字矢印方向）の支点条件を満たす構成になっている。
All the
図２は、本発明の第１実施例であり、図１のイ−イ線断面に対応する立面図を示す。屋根架構２からの鉛直荷重は、支承部３、３によって支持され、相隣接する支承部３、３の中間のトラス節点Ａでは、後述の係留部４とは接続されておらず、鉛直荷重は支持していない。
FIG. 2 is a first embodiment of the present invention, and shows an elevation view corresponding to the section taken along the line II in FIG. The vertical load from the
支承部３には、そのベースプレートを貫通するアンカーボルト３a、３a、…の孔３b、３b、…の開口寸法が、水平２方向共アンカーボルト３a、３a、…の直径よりも一定寸法だけ大きく設定されており、水平２方向への移動が可能となっているが、浮き上がりはワッシャープレート３c、３c、…で抑える（図３（a）参照）。
In the
一方、相隣接する２つの支承部３、３の中間位置に、係留部４が本体架構１の梁１b上に設置されている。係留部４は、屋根からの鉛直荷重は支持せず、上方向と水平２方向をアンカーボルト４a、４a、…で移動拘束されている（図３（a）参照）。
On the other hand, a
係留部４と支承部３、３とを、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料、例えば鋼材から成る連結部材５、５で連結している。連結部材５と係留部４もしくは支承部３とは、連結板７、７と複数のボルトにて接合されている。
The
本発明は以上のような構成であるので、例えば、図１に図示の右向きの大きな矢印方向に、地震水平荷重が屋根架構２に作用した場合、その荷重は、屋根架構２から、Y1通りおよびY4通りの柱１a、１a、…の上に設置された支承部３、３、…に伝達されるが、これらの支承部３、３、…は水平２方向にローラーとなっているため、地震水平荷重は連結部材５、５、…を介して係留部４、４、…に伝達され、そして本体架構１に伝えられる。
Since the present invention are of the above configuration, for example, in the large arrow direction rightward shown in FIG. 1, if the seismic horizontal load acts on the
この時、図２もしくは図３(a)に図示の細い矢印の方向に支承部３、３、…が移動しようとするので、圧縮軸力を受ける連結部材５では、座屈が問題となる。即ち、図３(a)に図示の連結部材５のように厚みの薄い鋼板では、２重破線で表示（５'）のように湾曲変形を起し、係留部４への荷重伝達が出来なくなる。しかし、本実施例では、係留部４もしくは支承部３の両側に連結部材５、５が連結されているので、引張軸力が作用する反対側の連結部材５によって、前記地震水平荷重を係留部４に伝達することが可能となり、本体架構１に伝わる。
At this time, since the
地震水平荷重が上記と直交方向に屋根架構２に作用した場合は、X1およびX5通りの柱１a、１a、…の上に設置された支承部３、３、…に伝達されるが、上記と同様、これらの支承部は水平２方向にローラーとなっているため、地震水平荷重は連結部材５、５を介して係留部４、４、…に伝達され、そして本体架構１に伝えられる。
If seismic horizontal load acts on the
以上のような荷重伝達機構なので、屋根架構２を設計する際に、連結部材５の軸耐力を、設計上の想定レベルの地震では弾性範囲に止まり、想定以上の大地震力が作用した場合には降伏するように断面を設計しておき、かつ係留部を十分強くしておけば、その連結部材５が降伏するような大地震が発生した時、屋根架構２が損傷を受ける前に、引張を受ける側の前記連結部材５が先行して塑性化して、それ以上の地震入力を抑えると共に、地震エネルギーを吸収することにより、支承部３、３、…と係留部４、４…に作用する地震力を抑制することが可能になるので、その支承部３、３、…と係留部４、４…および周囲コンクリートの損傷を軽減できる。
Since the load transmission mechanism is as described above, when the
なお、図３の例では、連結部材５として厚みの薄い鋼板が用いられており座屈し易い部材だが、座屈しない座屈拘束ブレースや摩擦ダンパー等を用いることも可能である。但し、これらを用いれば、地震水平荷重の伝達はより効率的で、エネルギー吸収能力も高いが、通常の鉄骨部材に比べるとかなり高価であるため、その適用対象建物の重要度等を考慮することが望ましい。
In the example of FIG. 3, a thin steel plate is used as the connecting
また、図３において、支承部３、３は紙面上下方向にも移動可能だが、係留部４は移動拘束されているため、例えば、地震により、屋根架構２が紙面上方向に移動、または支持架構１が紙面下方向に移動すると、支承部３、３のみが図３(b)に図示の短い矢印方向に変位し、連結部材５、５は、その部材軸直交方向に、最大で、２方向ルーズ孔３bのクリアランス分の曲げを受けることになるが、連結部材５が曲げ剛性の低い部材（例えば、平鋼等）であれば、曲げ歪は僅かであり、連結部材５としての性能に影響を及ぼす程ではない。しかし、より剛性の高い部材（鋼管等）や前記座屈拘束ブレース等の場合には、その端部における曲げ歪が無視できないので、その両端部にヒンジを設けて、部材端の曲げを回避する工夫が必要である。
In FIG. 3, the
図４は、本発明の第２実施例であり、連結部材５の中央もしくは端部付近に、その他部分よりも軸耐力の低いヒューズ部５aを設けたものである。第１実施例ではどの部分も同断面であったので、引張軸力を受けた場合、一様に伸びるため軸剛性が低いが、第２実施例のようにヒューズ部５aを設けると、この短い区間に塑性変形が集中するので、この部分の軸断面積が第１実施例と同じであれば、降伏軸力は同じでも軸剛性の高い連結部材５を設計できる。即ち、連結部材５の軸剛性の調整が自由にできるという利点がある。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which a
図５は、本発明の第３実施例であり、第２実施例のヒューズ部５aを分離してヒューズ部材６として、接合板７、７と複数のボルトにより、連結部材５Aもしくは５Bに着脱可能にしたものである。前述の第２実施例では、ヒューズ部５aを連結部材５と一体に作成しているため、地震後に取り換えが必要になった場合、長く重い連結部材５全体の取り替えを人力で行うことになるため、作業が大変である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the
従って、塑性化をヒューズ部材６に集中させる第３実施例は、この部分のみの取り替えで済むので、被災後の修復工事が、第２実施例の場合よりも更に簡単かつ安価であり、かつ早期に実施し易い。
Accordingly, in the third embodiment in which plasticization is concentrated on the
図６は、本発明の第４実施例である。連結部材５（５A、５B）の端部接合部が、接合板７、７と複数のボルトで剛に接合された場合、連結部材５（５A、５B）もしくはヒューズ部材６には圧縮軸力が作用しうるので、図３(a)に図示の２重破線（５’）のように座屈する可能性が高い。仮に座屈しても、引張側の連結部材５（５A、５B）によって荷重伝達機能は維持されるが、出来れば座屈は回避することが望ましい。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. When the end joint portion of the connecting member 5 (5A, 5B) is rigidly joined to the joining
そこで、第４実施例では、連結部材５（５A、５B）と支承部３または係留部４、もしくはヒューズ部材６と支承部３または係留部４との接合部のボルト孔を、軸方向に一定長のルーズ孔にして、圧縮軸力が作用した時のみ、その接合部が滑るようにして、座屈を回避するようにしたものである。
Therefore, in the fourth embodiment, the bolt hole at the joint portion between the connecting member 5 (5A, 5B) and the
図６はその納まりの1例であり、係留部４側のボルト孔のみをルーズ孔４b、４b、…として、係留部４と連結部材５（５A、５B）もしくはヒューズ部材６とを、接合板７、７と複数のボルトで接合した場合を示す。但し、ルーズ孔４b、４b、…に挿入するボルトは、連結部材５（５A、５B）もしくはヒューズ部材６が引張を受けた時には滑らないように、ルーズ孔４b、４b、…の外側端部に接触させて取り付ける。
FIG. 6 shows an example of the housing. Only the bolt holes on the side of the anchoring
また、連結部材５が圧縮を受けた時に、ルーズ孔４b、４b、…のボルトの締め付けによる摩擦力によって、滑りが阻害されないように工夫をする必要があるが、ルーズ孔４b、４b、…のボルトを締め付けた時の摩擦力を一定に保つように、皿ばね等を付加することも一つの工夫である。即ち、連結部材５が座屈しない程度の摩擦力が保持されるように、皿ばね等（図示せず）をルーズ孔４b、４b、…のボルトにて締め付けておけば、中小地震時において、滑り摩擦によるエネルギー吸収が期待できる。
Further, when the connecting
図７と図８は、本発明の第５実施例を示す。連結部材５が設置されるのは、図２でも分かるように、本体架構１の軒部の梁１bと屋根架構２の軒梁（図２では下弦材２bに相当）とに挟まれた高さのない狭い空間である。従って、地震後に、連結部材５の取り替え作業を実施する場合には、狭い空間での手作業になるため、連結部材５と軒梁との隙間は少しでも広いことが望ましい。
7 and 8 show a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the connecting
そこで、第５実施例では、連結部材５の両端部を、鋼板を水平に用いた端部板５C、５Cとし、これらを支承部３もしくは係留部４の出来るだけ低い位置に取り付け、その接合は鉛直の太い1本ボルト１０、１０である。かつ、少なくとも一方の端部板５Cに設けた1本ボルト１０用のボルト孔はルーズ孔１０aであり、1本ボルト１０は、連結部材５が引張抵抗できるように、ルーズ孔１０aの一端に接触した状態となっている。
Therefore, in the fifth embodiment, both end portions of the connecting
係留部４は、スペーサー４cにて端部板５Cを挿入する隙間４dを確保し、また、梁１bへの固定は、先行施工の係留部設置プレート４０上に、精度よく位置決めした後、現場溶接する。
The
第５実施例は、以上のような構成なので、連結部材５と軒梁との隙間が比較的広くなると共に、地震時に、図３(b)の細い矢印方向に支承部３、３が水平変位を生じても、端部板５C、５Cの接合は鉛直の１本ボルトのため回転自由なので、連結部材５には曲げ変形は発生しない。また、端部板５Cのルーズ孔１０aにより、図３(a)の細い矢印方向に支承部３、３が水平変位を生じても、圧縮側となる連結部材５は座屈（図３(a)の２重破線参照）を回避できる。
Since the fifth embodiment is configured as described above, the gap between the connecting
以上に記載の何れの実施例においても同じであるが、連結部材５もしくはヒューズ部材６が降伏するまでは、各係留部４、４、…への地震水平反力分布はばらつきがあり、特定の係留部４に反力が集中することが考えられる。その時、もしその特定の係留部５に接続された連結部材５等が降伏しなければ、前記特定の係留部４が損傷する可能性が高まるので、想定以上の大地震の時には連結部材５等が他の部位に先行して降伏するようにしておくことにより水平反力の再配分を促し、特定の係留部４への水平反力集中を緩和して、そのアンカーボルトや周囲コンクリートの損傷を回避することが可能になる。
The same applies to any of the embodiments described above. However, until the connecting
なお、上記何れの実施例でも、係留部４は、相隣接する支承部３、３の中間に１箇所のみ設置されているが、これを２箇所に増やし、１つの支承部３を挟んで２つの係留部４、４と連結するようにしてもよい（図示せず）。
In any of the above embodiments, the
図９〜図１１は、本発明の第６実施例であり、支承部３が設置された軒レベルにおける本体架構１の柱１aと梁１b、および屋根架構２のトラス下弦材２bの伏図に、直交連結部材５０の配置を示したものである。また、図１０は、図９のニ−ニ線断面の拡大図であり、直交連結部材５０の設置状態を示したものである。
9 to 11 show a sixth embodiment of the present invention. In the plan view of the
図９および図１０に示すように、隅部を除く支承部３、３、…と、それらの支承部３、３、…に相対して近接する屋根架構２の下弦節点２０、２０、…とを接続し、かつ連結部材５、５、…の軸芯と概ね直交する方向に、直交連結部材５０、５０、…が配設されている。その直交連結部材５０の中間点が、支承部３を支える柱１aの上部内面にアンカーボルト３０b、３０b、…で定着され、持ち出されたブラケット３０の先端部３０aに接合されている。但し、本実施例では、直交連結部材５０は２分割されている（図１０の５０a、５０b）。また、図９中、二重破線で示す斜めの下弦材２dは、直交連結部材５０を挿入するために必要な補強材である。
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the
直交連結部材５０（５０a、５０b）は、引張のみに抵抗するように、回転できるように１本ピンで連結する連結板５１を介して、両端部が接合されている。
直交連結部材５０（５０a、５０b）はこのような形態なので、図１１に示すように、直交連結部材５０a（５０b）が圧縮力Ｐを受けて、元の全長Ｌが短く（Ｌ´）なろうとすると、連結板５１、５１は、５１a、５１aのように回転を起すので、直交連結部材５０a（５０b）は座屈を起すことがない。
Both ends of the orthogonal connecting member 50 (50a, 50b) are joined via a connecting
Since the orthogonal connecting member 50 (50a, 50b) has such a configuration, as shown in FIG. 11, the orthogonal connecting
従って、図１０の紙面左右方向の地震動によって図１０の状態に対して、例えば、柱１aの頂部が右側に変位し、かつ屋根架構２が左に変位すると、ブラケット３０の先端部３０aとその右隣の下弦節点２０とを連結する直交連結部材５０aは、図１１に示すように回転するので軸力を伝達しないが、ローラー支承である支承部３とブラケット３０の先端部３０aとを連結している直交連結部材５０bは引張となり、柱１aの頂部が右側に変位するのを抑制しようとする。
Therefore, for example, when the top of the
なお、直交連結部材５０は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料（鋼材等）を使用すれば安価である。
また、直交連結部材５０a（５０b）の一部の断面を減じて、図４の５aもしくは図５の６のようなヒューズ機能を組み込めば、直交連結部材５０の降伏強度および軸剛性の調整が容易になる。
The orthogonal connecting
Also, if the cross-section of the orthogonal connecting
以上のようであるので、第６実施例のように、連結部材５だけでなく直交連結部材５０も設置した場合には、連結部材５と同様に直交連結部材５０もエネルギー吸収をするので、想定以上の地震力がどちらの方向から作用しても効果を発揮できる。しかも、支承部３を乗せた柱１aの頂部の、地震力による建物内外方向への変位を抑制することができるので、屋根架構２のみでなく、建物本体架構１の損傷も減らすことができる。
As described above, when not only the connecting
なお、以上の実施例においては、ＲＣ系構造の建物本体架構上に設置された屋根支承部であったが、建物本体架構が鉄骨造の場合でも、支承部および係留部の設置場所が確保できれば、本発明の適用は可能である。 In the above embodiment, the roof bearing part is installed on the RC system structure main body frame. However, even if the building main body frame is a steel structure, if the installation place of the bearing part and the mooring part can be secured. The application of the present invention is possible.
本発明は、ＲＣ系構造建物の本体架構の上に乗せた、置き屋根形式の屋根架構の支承部において、想定以上の大地震が発生した場合でも、屋根支承部に作用する地震力を抑制して、アンカーボルトやコンクリートの被害を低減できる、簡易かつ安価な技術を提供できるので、建物の耐震性向上に貢献すると共に、被災建物（特に避難所となる多くの体育館等）の地震後の早期復旧および早期再使用にも大きく寄与する。 The present invention suppresses the seismic force acting on the roof support even when a large earthquake than expected occurs in the support of the roof structure of the standing roof type that is placed on the main frame of the RC system structure building. As a result, it is possible to provide simple and inexpensive technology that can reduce the damage to anchor bolts and concrete, thus contributing to the improvement of earthquake resistance of buildings and early after earthquakes in damaged buildings (especially many gymnasiums that serve as shelters). Greatly contributes to recovery and early reuse.
１：本体架構
１a：柱
１b：梁
２：屋根架構
２a：上弦材
２b、２d：下弦材
２c：ラチス材
３：支承部
３a：アンカーボルト
３b：２方向ルーズ孔
３c：ワッシャープレート
４：係留部
４a：アンカーボルト
４b：ルーズ孔
４c：スペーサー
４d：隙間
５、５’、５A、５B：連結部材
５C：端部板
５a：ヒューズ部
６：ヒューズ部材
７：接合板
１０：１本ボルト
１０a：ルーズ孔
２０：下弦節点
３０：ブラケット
３０a：ブラケットの先端部
３０b：アンカーボルト
４０：係留部設置プレート
５０、５０a、５０b：直交連結部材
５１、５１a：連結板
Ａ：トラス節点
Ｐ：圧縮力
1:
Claims (6)
建物の本体架構上に置かれた屋根架構において、
（１）前記屋根架構の全ての支承部が、水平２方向共にローラーの支点条件を満たす構成になっている。
（２）相隣接する２つの前記支承部の中間位置において、屋根架構からの鉛直荷重は支持せず、上下と水平２方向を移動拘束された係留部が、前記本体架構の躯体に設置されている。
（３）前記支承部と前記係留部とは、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料から成る連結部材で連結されている。 A roof seismic structure with the following configuration.
In the roof frame placed on the main frame of the building,
(1) All the support portions of the roof frame are configured to satisfy the fulcrum condition of the roller in two horizontal directions.
(2) At an intermediate position between the two adjacent support parts, a vertical load from the roof frame is not supported, and a mooring part that is moved and restrained in two vertical and horizontal directions is installed on the frame of the main frame. Yes.
(3) The support portion and the mooring portion are connected by a connecting member made of a material having elastic-plastic characteristics and resisting with an axial force.
連結部材は、係留部もしくは支承部の両側に連結され、かつ引張のみに抵抗することを特徴とする、屋根耐震構造。 In the roof earthquake-resistant structure according to claim 1,
The connecting member is connected to both sides of the mooring part or the support part and resists only tension, and is a roof earthquake-resistant structure.
連結部材の一部をその連結部材のその他の部分よりも軸耐力が低いヒューズ部として加工し、もしくはそのような部位を着脱可能なヒューズ部材として連結部材に組み込んだことを特徴とする、屋根耐震構造。 In the roof earthquake-resistant structure according to claim 1 or 2,
Seismic roof, characterized in that a part of the connecting member is processed as a fuse part having a lower axial strength than the other part of the connecting member, or such part is incorporated into the connecting member as a removable fuse member Construction.
連結部材と係留部または支承部との接合部、もしくはヒューズ部材と係留部または屋根支承部との接合部において、連結部材およびヒューズ部材が圧縮力を伝達しない機構を組み込んだことを特徴とする、屋根耐震構造。 In the roof earthquake-proof structure according to any one of claims 1 to 3,
In the joint part between the connecting member and the mooring part or the bearing part, or in the joint part between the fuse member and the mooring part or the roof bearing part, a mechanism in which the connecting member and the fuse member do not transmit a compressive force is incorporated. Roof seismic structure.
連結部材の両端部に設けられた端部板が、鉛直の1本ボルトにより接合されており、少なくとも一方の端部板に設けられた、前記1本ボルト用のボルト孔はルーズ孔であることを特徴とする、屋根耐震構造。 In the roof earthquake-proof structure according to any one of claims 1 to 4,
End plates provided at both ends of the connecting member are joined by a single vertical bolt, and the bolt hole for the single bolt provided in at least one of the end plates is a loose hole. The roof is earthquake-resistant.
（１）前記屋根架構の１または２以上の支承部と、それらの支承部に相対する前記屋根架構部分とを接続し、かつ前記連結部材の軸芯と概ね直交する方向に配設された直交連結部材であって、その直交連結部材の中間位置が、前記屋根架構を支える躯体から持ち出されたブラケットに接合されている。
（２）前記直交連結部材は、弾塑性特性を有し軸力で抵抗する材料から成り、引張のみに抵抗するように取り付けられている。
以上の構成を有することを特徴とする、屋根耐震構造。
In the roof earthquake-resistant structure according to any one of claims 1 to 5,
(1) One or two or more support parts of the roof frame, and the roof frame part facing the support parts, and orthogonally arranged in a direction substantially orthogonal to the axis of the connecting member It is a connection member, Comprising: The intermediate position of the orthogonal connection member is joined to the bracket taken out from the housing which supports the said roof frame.
(2) The orthogonal connecting member is made of a material having elastic-plastic characteristics and resisting with an axial force, and is attached so as to resist only tension.
A roof earthquake-resistant structure characterized by having the above configuration.
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