JP2022186105A - Building unit connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物ユニット連結構造に関する。 The present invention relates to a building unit connecting structure.
上下の鋼管柱の内部に、コンクリートを充填して接合する鋼管柱の接合構造が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。 There is known a joint structure of steel pipe columns in which the insides of upper and lower steel pipe columns are filled with concrete and joined (see, for example, Patent Literatures 1 and 2).
ところで、現場において、箱状の複数の建物ユニットを積み上げることにより、建物を構築するユニット工法(ユニット建築)が知られている。 By the way, there is known a unit construction method (unit construction) in which a building is constructed by piling up a plurality of box-shaped building units on site.
建物ユニットは、例えば、四隅に立てられた複数の鋼管柱と、隣り合う鋼管柱にそれぞれ架設された複数の鉄骨梁とを備え、現場において積み上げられる。そして、上下に隣接する箱状ユニットの鋼管柱同士が接合される。 A building unit includes, for example, a plurality of steel pipe columns erected at four corners and a plurality of steel beams respectively erected on the adjacent steel pipe columns, which are piled up on site. Then, the steel pipe columns of the vertically adjacent box-shaped units are joined together.
この種のユニット工法では、現場において、上下に隣接する箱状ユニットの鋼管柱同士を接合しつつ、鋼管柱に対する鉄骨梁の固定度を高めたいとの要望がある。 In this type of unit construction method, there is a demand to increase the degree of fixation of the steel beams to the steel pipe columns while joining the steel pipe columns of vertically adjacent box-shaped units at the site.
本発明は、上記の事実を考慮し、上下に隣接する建物ユニットの鋼管柱同士を接合しつつ、鋼管柱に対する鉄骨梁の固定度を高めることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above facts, an object of the present invention is to increase the degree of fixation of steel beams to steel pipe columns while joining steel pipe columns of vertically adjacent building units.
請求項1に記載の建物ユニット連結構造は、第一鋼管柱と、前記第一鋼管柱の柱頭部に梁端部が接合される第一鉄骨梁と、を有する第一建物ユニットと、前記第一鋼管柱の上に配置される第二鋼管柱と、前記第二鋼管柱の柱脚部に梁端部が接合される第二鉄骨梁と、を有する第二建物ユニットと、内部にセメント系充填材が充填され、下部が前記第一鋼管柱の前記柱頭部内に嵌め込まれるとともに、上部が前記第二鋼管柱の前記柱脚部内に嵌め込まれ、前記第一鋼管柱と前記第二鋼管柱とを連結する連結鋼管と、を備える。 The building unit connection structure according to claim 1 is a first building unit having a first steel pipe column and a first steel frame beam having a beam end joined to a column head of the first steel pipe column; A second building unit having a second steel pipe column placed on top of one steel pipe column, a second steel frame beam whose beam end is joined to the column base of the second steel pipe column, Filling material is filled, the lower part is fitted into the column head of the first steel pipe column, the upper part is fitted into the column base of the second steel pipe column, and the first steel pipe column and the second steel pipe column and a connecting steel pipe that connects the
請求項1に係る建物ユニット連結構造によれば、第一建物ユニットは、第一鋼管柱と、第一鋼管柱の柱頭部に梁端部が接合される第一鉄骨梁とを有する。また、第二建物ユニットは、第一鋼管柱の上に配置される第二鋼管柱と、第二鋼管柱の柱脚部に梁端部が接合される第二鉄骨梁とを有する。 According to the building unit connection structure according to claim 1, the first building unit has the first steel pipe column and the first steel beam whose beam end is joined to the column head of the first steel pipe column. Also, the second building unit has a second steel pipe column arranged on top of the first steel pipe column, and a second steel beam whose beam end is joined to the column base of the second steel pipe column.
連結鋼管は、内部にセメント系充填材が充填される。この連結鋼管の下部は、第一鋼管柱の柱頭部内に嵌め込まれる。また、連結鋼管の上部は、第二鋼管柱の柱脚部内に嵌め込まれる。この連結鋼管によって、第一鋼管柱と第二鋼管柱とが連結される。 The connecting steel pipes are internally filled with a cement-based filler. The lower part of this connecting steel pipe is fitted into the column head of the first steel pipe column. Also, the upper portion of the connecting steel pipe is fitted into the column base portion of the second steel pipe column. The connecting steel pipe connects the first steel pipe column and the second steel pipe column.
ここで、前述したように、連結鋼管の下部は、第一鋼管柱の柱頭部内に嵌め込まれる。この第一鋼管柱の柱頭部には、第一鉄骨梁の梁端部が接合される。これにより、水平力作用時に、第一鉄骨梁の梁端部から第一鋼管柱の柱頭部に圧縮力が作用した場合に、当該柱頭部の変形が抑制される。つまり、第一鋼管柱の柱頭部に対する第一鉄骨梁の梁端部の固定度が高められる。 Here, as described above, the lower portion of the connecting steel pipe is fitted into the column head of the first steel pipe column. The beam end of the first steel beam is joined to the column head of the first steel pipe column. This suppresses deformation of the column head when a compressive force acts on the column head of the first steel pipe column from the beam end of the first steel beam when a horizontal force acts. That is, the degree of fixation of the beam end portion of the first steel beam to the column head of the first steel pipe column is enhanced.
これと同様に、連結鋼管の上部は、第二鋼管柱の柱脚部内に嵌め込まれる。この第二鋼管柱の柱脚部には、第二鉄骨梁の梁端部が接合される。これにより、水平力作用時に、第二鉄骨梁の梁端部から第二鋼管柱の柱脚部に圧縮力が作用した場合に、当該柱脚部の変形が抑制される。つまり、第二鋼管柱の柱脚部に対する第二鉄骨梁の梁端部の固定度が高められる。 Similarly, the upper part of the connecting steel pipe is fitted into the column base of the second steel pipe column. The beam end of the second steel beam is joined to the column base of the second steel pipe column. This suppresses deformation of the column base when a compressive force acts on the column base of the second steel pipe column from the beam end of the second steel beam when the horizontal force acts. That is, the fixation degree of the beam end portion of the second steel beam to the column base portion of the second steel pipe column is enhanced.
このように本発明では、上下に隣接する第一建物ユニットの第一鋼管柱と第二建物ユニットの第二鋼管柱を接合することができる。また、本発明では、第一鋼管柱の柱頭部に対する第一鉄骨梁の梁端部の固定度を高めることができるとともに、第二鋼管柱の柱脚部に対する第二鉄骨梁の梁端部の固定度を高めることができる。 Thus, in the present invention, the first steel pipe column of the first building unit and the second steel pipe column of the second building unit that are vertically adjacent to each other can be joined. Further, in the present invention, it is possible to increase the degree of fixation of the beam end of the first steel beam to the column head of the first steel pipe column, and to secure the beam end of the second steel beam to the column base of the second steel pipe column. You can increase the degree of fixation.
請求項2に記載の建物ユニット連結構造は、請求項1に記載の建物ユニット連結構造において、前記第一鉄骨梁の前記梁端部に設けられ、前記第一鋼管柱の前記柱頭部と接触する第一セメント系硬化体と、前記第二鉄骨梁の前記梁端部に設けられ、前記第二鋼管柱の前記柱脚部と接触する第二セメント系硬化体と、を備える。 The building unit connection structure according to claim 2 is the building unit connection structure according to claim 1, which is provided at the beam end of the first steel beam and contacts the column head of the first steel pipe column. A first cementitious hardening body and a second cementitious hardening body provided at the beam end of the second steel beam and in contact with the column base of the second steel pipe column are provided.
請求項2に係る建物ユニット連結構造によれば、第一鉄骨梁の梁端部には、第一セメント系硬化体が設けられる。第一セメント系硬化体は、第一鋼管柱の柱頭部と接触する。これにより、水平力作用時に、第一鉄骨梁の梁端部から第一セメント系硬化体を介して、第一鋼管柱の柱頭部に圧縮力が分散して作用する。 According to the building unit connection structure according to claim 2, the beam end portion of the first steel frame beam is provided with the first cement-based hardening body. The first cementitious hardening body contacts the stigma of the first steel pipe column. As a result, when a horizontal force acts, a compressive force is dispersedly applied to the column head of the first steel pipe column from the beam end of the first steel beam through the first cementitious hardened body.
したがって、第一鋼管柱の柱頭部の変形がさらに抑制される。つまり、第一鋼管柱の柱頭部に対する第一鉄骨梁の梁端部の固定度がさらに高められる。 Therefore, the deformation of the column head of the first steel pipe column is further suppressed. That is, the degree of fixation of the beam end portion of the first steel beam to the column head of the first steel pipe column is further enhanced.
これと同様に、第二鉄骨梁の梁端部には、第二セメント系硬化体が設けられる。第二セメント系硬化体は、第二鋼管柱の柱脚部と接触する。これにより、水平力作用時に、第二鉄骨梁の梁端部から第二セメント系硬化体を介して、第二鋼管柱の柱脚部に圧縮力が分散して作用する。 Similarly, the beam ends of the second steel beams are provided with a second cementitious hardening body. The second cementitious hardening body contacts with the column base of the second steel pipe column. As a result, when a horizontal force acts, a compressive force is dispersedly applied to the column base of the second steel pipe column from the beam end of the second steel beam through the second cement-based hardened body.
したがって、第一鋼管柱の柱頭部の変形がさらに抑制される。つまり、第一鋼管柱の柱頭部に対する第一鉄骨梁の梁端部の固定度がさらに高められる。 Therefore, the deformation of the column head of the first steel pipe column is further suppressed. That is, the degree of fixation of the beam end portion of the first steel beam to the column head of the first steel pipe column is further enhanced.
請求項3に記載の建物ユニット連結構造は、請求項1又は請求項2に記載の建物ユニット連結構造において、前記連結鋼管の下端は、前記第二鉄骨梁の下端よりも下側に位置し、前記連結鋼管の上端は、前記第二鉄骨梁の上端よりも上側に位置する。 The building unit connection structure according to claim 3 is the building unit connection structure according to claim 1 or claim 2, wherein the lower end of the connecting steel pipe is located below the lower end of the second steel beam, The upper end of the connecting steel pipe is located above the upper end of the second steel beam.
請求項3に係る建物ユニット連結構造によれば、連結鋼管の下端は、第二鉄骨梁の下端よりも下側に位置する。これにより、水平力作用時に、第一鉄骨梁から第一鋼管柱の柱頭部に作用した圧縮力を、連結鋼管の下部の全体で受けることができる。したがって、第一鋼管柱の柱頭部の変形をより確実に抑制することができる。 According to the building unit connection structure according to claim 3, the lower ends of the connecting steel pipes are located below the lower ends of the second steel beams. As a result, when a horizontal force acts, the entire lower portion of the connecting steel pipe can receive the compressive force acting on the column head of the first steel pipe column from the first steel beam. Therefore, deformation of the column head of the first steel pipe column can be suppressed more reliably.
また、連結鋼管の上端は、第二鉄骨梁の上端よりも上側に位置する。これにより、水平力作用時に、第二鉄骨梁の梁端部から第二鋼管柱の柱脚部に作用した圧縮力を、連結鋼管の上部の全体で受けることができる。したがって、第二鋼管の柱脚部の変形をより確実に抑制することができる。 Also, the upper ends of the connecting steel pipes are located above the upper ends of the second steel beams. As a result, when a horizontal force acts, the entire upper portion of the connecting steel pipe can receive the compressive force acting from the beam end portion of the second steel frame beam to the column base portion of the second steel pipe column. Therefore, deformation of the column base portion of the second steel pipe can be suppressed more reliably.
以上説明したように、本発明によれば、上下に隣接する建物ユニットの鋼管柱同士を接合しつつ、鋼管柱に対する鉄骨梁の固定度を高めることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to increase the degree of fixation of the steel beams to the steel pipe columns while joining the steel pipe columns of vertically adjacent building units.
以下、図面を参照しながら、一実施形態について説明する。 An embodiment will be described below with reference to the drawings.
(建物)
図1には、ユニット工法によって構築される建物(ユニット建物)10が示されている。建物10は、複数の建物ユニット20を備えている。複数の建物ユニット20は、箱状(直方体状)に形成されている。また、複数の建物ユニット20は、現場において水平方向に配列されるとともに、複数段に積み上げられる。これらの建物ユニット20によって、建物10が構築されている。
(building)
FIG. 1 shows a building (unit building) 10 constructed by the unit construction method. The
(建物ユニット)
複数の建物ユニット20は、例えば、同じ形状、及び同じ大きさとされている。各建物ユニット20は、複数の鋼管柱(鋼管隅柱)30と、複数の上側鉄骨梁40Uと、複数の下側鉄骨梁40Lとを有している。これらの鋼管柱30、上側鉄骨梁40U、及び下側鉄骨梁40Lは、箱状の建物ユニット20の各辺に沿って配置されており、工場等において予め接合されている。
(building unit)
The
複数(4本)の鋼管柱30は、角形鋼管によって形成されている。また、鋼管柱30は、建物ユニット20の四隅にそれぞれ立てられている。
The plurality (four) of
複数の上側鉄骨梁40Uは、隣り合う鋼管柱30の柱頭部30U(図2参照)にそれぞれ架設されている。これらの上側鉄骨梁40Uは、建物ユニット20の上端側の平面架構を構成している。この平面架構には、天井パネル(天井材)22が取り付けられる。なお、天井パネル22は、省略可能である。
The plurality of
複数の下側鉄骨梁40Lは、隣り合う鋼管柱30の柱脚部30L(図2参照)にそれぞれ架設されている。また、複数の下側鉄骨梁40Lは、建物ユニット20の下端側の平面架構を構成している。この平面架構には、床パネル(床材)24が取り付けられる。なお、床パネル24は、省略可能である。
The plurality of
隣り合う一対の鋼管柱30には、上側鉄骨梁40U及び下側鉄骨梁40Lが架設されている。これらの一対の鋼管柱30、上側鉄骨梁40U、及び下側鉄骨梁40Lは、建物ユニット20の周囲の立面架構を構成している。この立面架構には、壁パネル(壁材)26、又は図示しない窓(サッシュ)が取り付けられる。なお、壁パネル(壁材)26、及び窓(サッシュ)は、省略可能である。
An upper
建物ユニット20は、他の建物ユニット20の上に積み上げられる。なお、以下では、説明の便宜上、一段目の建物ユニット20を第一建物ユニット20Aとし、二段目に配置された建物ユニット20を第二建物ユニット20Bとする。また、第一建物ユニット20Aの鋼管柱30を第一鋼管柱30Aとし、第二建物ユニット20Bの鋼管柱30が第二鋼管柱30Bとする。
A
また、第一建物ユニット20Aの上側鉄骨梁40Uは、第一鉄骨梁の一例である。また、第二建物ユニット20Bの下側鉄骨梁40Lは、第二鉄骨梁の一例である。
Also, the
(建物ユニット連結構造)
第二建物ユニット20Bの複数の第二鋼管柱30Bは、第一建物ユニット20Aの複数の第一鋼管柱30Aの上にそれぞれ配置される。複数の第一鋼管柱30Aと、複数の第二鋼管柱30Bとは、連結鋼管50を介してそれぞれ連結される。以下、第一建物ユニット20Aの第一鋼管柱30Aと、第二建物ユニット20Bの第二鋼管柱30Bとの連結構造について詳説する。
(building unit connection structure)
The multiple second
図2には、図1に点線で示される領域Rに対応する立面図が示されている。図2に示されるように、水平方向に配列された第一建物ユニット20Aは、各々の第一鋼管柱30Aを隣接させた状態で配置されている。
FIG. 2 shows an elevation view corresponding to the region R indicated by the dashed lines in FIG. As shown in FIG. 2, the horizontally arranged
また、第一建物ユニット20Aの第一鋼管柱30Aの上には、第二建物ユニット20Bの第二鋼管柱30Bが配置されている。さらに、第一建物ユニット20Aの上側鉄骨梁40Uの上には、第二建物ユニット20Bの下側鉄骨梁40Lが配置されている。
Moreover, the second
(連結鋼管)
図2及び図3に示されるように、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの断面形状は、同じとされている。また、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの断面サイズは、同じとされている。この第一鋼管柱30Aと第二鋼管柱30Bとは、連結鋼管50を介して軸力Nを伝達可能に連結されている。
(connected steel pipe)
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
具体的には、連結鋼管50は、角形鋼管によって形成されている。この連結鋼管50の断面形状は、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの断面形状と同じとされている。また、連結鋼管50の断面サイズは、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの断面サイズよりも若干小さくされている。この連結鋼管50の下部は、第一鋼管柱30Aの柱頭部30U内に嵌め込まれている。一方、連結鋼管50の上部は、第二鋼管柱30Bの柱脚部30L内に嵌め込まれている。
Specifically, the connecting
連結鋼管50の内部には、セメント系充填材52が充填されている。セメント系充填材52は、例えば、硬化したコンクリート、硬化したモルタル、又は硬化したグラウト等によって形成されている。また、セメント系充填材52は、連結鋼管50の下端50Aから上端50Bに渡って充填されている。この連結鋼管50によって、第一鋼管柱30Aの柱頭部30U及び第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lが補強されている。
The interior of the connecting
なお、セメント系充填材52は、例えば、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに連結鋼管50の下部を嵌め込んだ状態で、連結鋼管50の内部に充填しても良い。また、セメント系充填材52は、例えば、工場又は現場サイト等において、連結鋼管50の内部に充填しても良い。
The cement-based
第一鋼管柱30Aの柱頭部30U内には、第一軸力伝達プレート32Aが設けられている。第一軸力伝達プレート32Aは、平面視にて、矩形状に形成されている。また、第一軸力伝達プレート32Aは、第一鋼管柱30Aの柱頭部30U内に嵌め込まれている。この第一軸力伝達プレート32Aの外周部は、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの内周面に溶接等によって接合されている。
A first axial
第一軸力伝達プレート32Aは、上側鉄骨梁40Uの下端40Aよりも下側に配置されている。この第一軸力伝達プレート32Aの上に、連結鋼管50の下端50Aが載置されている。これにより、連結鋼管50から第一軸力伝達プレート32Aを介して、第一鋼管柱30Aに軸力Nが伝達される。また、連結鋼管50の下端50Aは、上側鉄骨梁40Uの下端40Aよりも下側に配置されている。
The first axial
第二鋼管柱30Bの柱脚部30L内には、第二軸力伝達プレート32Bが設けられている。第二軸力伝達プレート32Bは、平面視にて、矩形状に形成されている。また、第二軸力伝達プレート32Bは、第二鋼管柱30Bの柱脚部30L内に嵌め込まれている。この第二軸力伝達プレート32Bの外周部は、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの内周面に溶接等によって接合されている。
A second axial
第二軸力伝達プレート32Bは、下側鉄骨梁40Lの上端40Bよりも上側に配置されている。この第二軸力伝達プレート32Bは、連結鋼管50の上端50Bに載置されている。つまり、第二軸力伝達プレート32Bは、連結鋼管50を介して第一軸力伝達プレート32Aに支持されている。
The second axial
これにより、第二鋼管柱30Bから第二軸力伝達プレート32Bを介して連結鋼管50に軸力Nが伝達される。また、連結鋼管50の上端50Bは、下側鉄骨梁40Lの上端40Bよりも上側に配置されている。
Thereby, the axial force N is transmitted from the second
なお、第二軸力伝達プレート32Bが連結鋼管50を介して第一軸力伝達プレート32Aに支持された状態で、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lとの間には、隙間が形成される。これと同様に、第二軸力伝達プレート32Bが連結鋼管50を介して第一軸力伝達プレート32Aに支持された状態で、上側鉄骨梁40Uと下側鉄骨梁40Lとの間には、隙間が形成される。
In a state in which the second axial
(第一セメント系硬化体)
図2に示されるように、第一建物ユニット20Aの上側鉄骨梁40Uは、H形鋼によって形成されている。この上側鉄骨梁40Uは、上下方向に互いに対向する上側フランジ42及び下側フランジ44と、上側フランジ42及び下側フランジ44を接続するウェブ46とを有している。
(first cement-based hardening body)
As shown in FIG. 2, the
上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eには、一対の第一セメント系硬化体60Aが設けられている。一対の第一セメント系硬化体60Aは、例えば、硬化したコンクリート、硬化したモルタル、又は硬化したグラウト等によって形成されている。また、各第一セメント系硬化体60Aは、直方体状(ブロック状)に形成されている。
A pair of first cement-based hardening
図4に示されるように、一対の第一セメント系硬化体60Aは、上側鉄骨梁40Uのウェブ46の両側に配置されている。また、各第一セメント系硬化体60Aは、上側鉄骨梁40Uの上側フランジ42と下側フランジ44との間に配置されている。
As shown in FIG. 4, a pair of first cementitious hardening
ウェブ46、及び一対の第一セメント系硬化体60Aには、貫通孔46H,60Hがそれぞれ形成されている。これらの貫通孔46H,60Hに挿入された通しボルト70の両端部にナット72を締め込むことにより、一対の第一セメント系硬化体60Aがウェブ46に固定されている。この一対の第一セメント系硬化体60Aによって、上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eが補強されている。
Through
図2に示されるように、第一セメント系硬化体60Aの側面60Sは、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに接触(面接触)されている。これにより、水平力作用時に、上側鉄骨梁40Uから第一セメント系硬化体60Aの側面60Sを介して、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに圧縮力Pが伝達される。
As shown in FIG. 2, the
(第二セメント系硬化体)
図2に示されるように、第二建物ユニット20Bの下側鉄骨梁40Lは、H形鋼によって形成されている。この下側鉄骨梁40Lは、上下方向に互いに対向する上側フランジ42及び下側フランジ44と、上側フランジ42及び下側フランジ44を接続するウェブ46とを有している。
(second cementitious hardening body)
As shown in FIG. 2, the
下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eには、一対の第二セメント系硬化体60Bが設けられている。一対の第二セメント系硬化体60Bは、例えば、硬化したコンクリート、硬化したモルタル、又は硬化したグラウト等によって形成されている。また、各第二セメント系硬化体60Bは、直方体状(ブロック状)に形成されている。
A pair of second cement-based hardening
図4に示されるように、一対の第二セメント系硬化体60Bは、下側鉄骨梁40Lのウェブ46の両側に配置されている。また、各第二セメント系硬化体60Bは、下側鉄骨梁40Lの上側フランジ42と下側フランジ44との間に配置されている。
As shown in FIG. 4, a pair of second cementitious hardening
ウェブ46、及び一対の第二セメント系硬化体60Bには、貫通孔46H,60Hがそれぞれ形成されている。これらの貫通孔46H,60Hに挿入された通しボルト70の両端部にナット72を締め込むことにより、一対の第二セメント系硬化体60Bがウェブ46に固定されている。この一対の第二セメント系硬化体60Bによって、下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eが補強されている。
Through
図2に示されるように、第二セメント系硬化体60Bの側面60Sは、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに接触(面接触)されている。これにより、水平力作用時に、下側鉄骨梁40Lから第二セメント系硬化体60Bの側面60Sを介して、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに圧縮力Pが伝達される。
As shown in FIG. 2, the
(作用)
次に、本実施形態の作用について説明する。
(Action)
Next, the operation of this embodiment will be described.
図2に示されるように、第一建物ユニット20Aの第一鋼管柱30Aと、第二建物ユニット20Bの第二鋼管柱30Bとは、連結鋼管50を介して軸力(鉛直荷重)Nを伝達可能に連結されている。
As shown in FIG. 2, the first
具体的には、連結鋼管50の下部は、第一鋼管柱30Aの柱頭部30U内に嵌め込まれている。また、連結鋼管50の下端50Aは、第一軸力伝達プレート32Aの上に載置されている。一方、連結鋼管50の上部は、第二鋼管柱30Bの柱脚部30L内に嵌め込まれている。これにより、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lとが連結鋼管50を介して連結される。
Specifically, the lower portion of the connecting
また、連結鋼管50の内部には、セメント系充填材52が充填されている。この連結鋼管50の上端50Bには、第二軸力伝達プレート32Bが載置されている。つまり、第二軸力伝達プレート32Bは、連結鋼管50を介して第二軸力伝達プレート32Bに支持されている。
Moreover, the inside of the connecting
これにより、第二鋼管柱30Bの軸力Nが、第二軸力伝達プレート32Bから連結鋼管50、及びセメント系充填材52に伝達される。連結鋼管50、及びセメント系充填材52に伝達された軸力Nは、第一軸力伝達プレート32Aを介して第二鋼管柱30Bに伝達される。
Thereby, the axial force N of the second
このように本実施形態では、連結鋼管50及びセメント系充填材52を介して、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lとを、軸力Nを伝達可能に連結することができる。
Thus, in this embodiment, the axial force N can be transmitted between the
また、本実施形態では、第一鋼管柱30Aの柱頭部30U及び第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに連結鋼管50を嵌め込むことにより、第一鋼管柱30Aと第二鋼管柱30Bとを容易に連結することができる。したがって、第一建物ユニット20A及び第二建物ユニット20Bの施工性が向上する。
Further, in this embodiment, the first
なお、連結鋼管50は、第一建物ユニット20Aの設置前に、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに予め嵌め込んでも良い。また、連結鋼管50は、第一建物ユニット20Aの設置後に、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに嵌め込んでも良い。
Note that the connecting
また、本実施形態では、第二軸力伝達プレート32Bが連結鋼管50を介して第二軸力伝達プレート32Bに支持された状態で、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lとの間に隙間が形成される。この隙間によって、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの施工誤差等を吸収することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、第二軸力伝達プレート32Bが連結鋼管50を介して第一軸力伝達プレート32Aに支持された状態で、上側鉄骨梁40Uと下側鉄骨梁40Lとの間に隙間が形成される。この隙間によって、上側鉄骨梁40U及び下側鉄骨梁40Lの施工誤差等を吸収することができる。したがって、第一建物ユニット20A及び第二建物ユニット20Bの施工性がさらに向上する。
Furthermore, in the present embodiment, a gap is formed between the
(第一鋼管柱の柱頭部と上側鉄骨梁の梁端部との接合構造)
次に、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eと接合構造の作用について説明する。
(Joint structure between the top of the first steel pipe column and the beam end of the upper steel beam)
Next, the operation of the
図2に示されるように、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uには、上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eが接合されている。この第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uには、連結鋼管50の下部が嵌め込まれている。
As shown in FIG. 2, the
これにより、水平力作用時に、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eから圧縮力Pが作用した場合に、当該柱頭部30Uが潰れる等の変形が抑制される。つまり、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに対する上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eの固定度が高められる。
As a result, when a horizontal force acts on the
また、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに伝達される圧縮力Pは、連結鋼管50を介してセメント系充填材52に分散して伝達される。これにより、セメント系充填材52の局所的な破壊等が抑制される。したがって、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに対する上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eの固定度がさらに高められる。
In addition, the compressive force P transmitted to the
さらに、連結鋼管50の下端50Aは、上側鉄骨梁40Uの下端40Aよりも下側に位置している。これにより、水平力作用時に、上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eから第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに作用する圧縮力Pを、連結鋼管50の下部の全体で受けることができる。したがって、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの潰れ等の変形をより確実に抑制することができる。
Furthermore, the lower ends 50A of the connecting
また、セメント系充填材52は、熱容量が大きい。したがって、連結鋼管50にセメント系充填材52を充填することにより、連結鋼管50、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの耐火性能が高められる。この結果、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの耐火被覆を省略し、又は耐火被覆を低減することができる。
Moreover, the cement-based
さらに、上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eには、一対の第一セメント系硬化体60Aが設けられている。一対の第一セメント系硬化体60Aの側面60Sは、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに接触されている。
Furthermore, a pair of first cement-based hardening
これにより、水平力作用時に、上側鉄骨梁40Uから第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに作用する圧縮力Pが、一対の第一セメント系硬化体60Aの側面60Sを介して、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの側面30Sに分散して伝達される。したがって、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uの変形がさらに抑制される。
As a result, when a horizontal force acts, the compressive force P acting from the
また、一対の第一セメント系硬化体60Aによって上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eのウェブ46を両側から挟み込むことにより、ウェブ46の座屈が抑制される。
Moreover, buckling of the
さらに、一対の第一セメント系硬化体60Aは、熱容量が大きい。したがって、一対の第一セメント系硬化体60Aを上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eに設けることにより、当該梁端部40Eの耐火被覆を省略し、又は耐火被覆を低減することができる。
Furthermore, the pair of first cementitious hardening
しかも、図3に示されるように、一対の第一セメント系硬化体60Aは、通しボルト70及びナット72によって上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eに容易に取り付けることができる。したがって、上側鉄骨梁40Uの施工性が向上する。
Moreover, as shown in FIG. 3, the pair of first cementitious hardening
(第二鋼管柱の柱脚部と下側鉄骨梁の梁端部との接合構造)
次に、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lと下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eと接合構造の作用について説明する。
(Joint structure between the column base of the second steel pipe column and the beam end of the lower steel beam)
Next, the operation of the
図2に示されるように、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lには、下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eが接合されている。この第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lには、連結鋼管50の下部が嵌め込まれている。
As shown in FIG. 2, the
これにより、水平力作用時に、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eから圧縮力Pが作用した場合に、当該柱脚部30Lが潰れる等の変形が抑制される。つまり、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに対する下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eの固定度が高められる。
As a result, when a horizontal force acts on the
また、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに伝達される圧縮力Pは、連結鋼管50を介してセメント系充填材52に分散して伝達される。これにより、セメント系充填材52の局所的な破壊等が抑制される。したがって、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに対する下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eの固定度がさらに高められる。
Also, the compressive force P transmitted to the
さらに、連結鋼管50の上端50Bは、下側鉄骨梁40Lの上端40Bよりも上側に位置している。これにより、水平力作用時に、下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eから第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに作用する圧縮力Pを、連結鋼管50の上部の全体で受けることができる。したがって、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの潰れ等の変形をより確実に抑制することができる。
Furthermore, the upper ends 50B of the connecting
また、セメント系充填材52は、前述したように、熱容量が大きい。したがって、連結鋼管50にセメント系充填材52を充填することにより、連結鋼管50、及び第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの耐火性能が高められる。この結果、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの耐火被覆を省略し、又は耐火被覆を低減することができる。
Moreover, the cement-based
さらに、下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eには、一対の第二セメント系硬化体60Bが設けられている。一対の第二セメント系硬化体60Bの側面60Sは、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの側面30Sに接触されている。
Furthermore, a pair of second cement-based hardening
これにより、水平力作用時に、下側鉄骨梁40Lから第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに作用する圧縮力Pが、一対の第二セメント系硬化体60Bの側面60Sを介して、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの側面30Sに分散して伝達される。したがって、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lの変形がさらに抑制される。
As a result, when a horizontal force acts, the compressive force P acting from the
また、一対の第二セメント系硬化体60Bによって下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eのウェブ46を両側から挟み込むことにより、ウェブ46の座屈が抑制される。
Further, buckling of the
さらに、一対の第二セメント系硬化体60Bは、熱容量が大きい。したがって、一対の第二セメント系硬化体60Bを下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eに設けることにより、当該梁端部40Eの耐火被覆を省略し、又は耐火被覆を低減することができる。
Furthermore, the pair of second cementitious hardening
しかも、図3に示されるように、一対の第二セメント系硬化体60Bは、通しボルト70及びナット72によって下側鉄骨梁40Lの梁端部40Eに容易に取り付けることができる。したがって、下側鉄骨梁40Lの施工性が向上する。
Moreover, as shown in FIG. 3, the pair of second cement-based hardening
(変形例)
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
(Modification)
Next, a modification of the above embodiment will be described.
上記実施形態では、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lに第二軸力伝達プレート32Bが設けられている。しかし、第二軸力伝達プレート32Bを省略し、第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lを載置しても良い。この場合、第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lから第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに軸力が伝達される。つまり、連結鋼管50によって、第一鋼管柱30Aと第二鋼管柱30Bとが、軸力を伝達可能に連結される。
In the above embodiment, the second axial
また、図5及び図6に示される変形例では、隣接する一対の連結鋼管50が軸力伝達プレート80を介して連結されている。軸力伝達プレート80は、平面視にて、矩形状に形成されている。
5 and 6, a pair of adjacent connecting
軸力伝達プレート80は、一対の連結鋼管50の材軸方向の中間部に設けられている。具体的には、軸力伝達プレート80は、外ダイアフラムのように、一対の連結鋼管50の材軸方向の中間部を横切っている。この軸力伝達プレート80の外周部は、一対の連結鋼管50から外側へ張り出している。
The axial
軸力伝達プレート80の外周部は、隣接する一対の第一鋼管柱30Aの上端に係合されている。この状態で、一対の連結鋼管50の下部が、一対の第一鋼管柱30Aの柱頭部30U内にそれぞれ嵌め込まれている。また、一対の連結鋼管50の上部は、隣接する一対の第二鋼管柱30Bの柱脚部30L内にそれぞれ嵌め込まれている。
The outer peripheral portion of the axial
一対の第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lは、軸力伝達プレート80を介して一対の第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに載置されている。換言すると、一対の第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lは、軸力伝達プレート80を介して一対の第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uに支持されている。これにより、一対の第二鋼管柱30Bの軸力Nが、軸力伝達プレート80を介して一対の第一鋼管柱30Aに伝達される。
このように第一鋼管柱30Aの柱頭部30Uと第二鋼管柱30Bの柱脚部30Lとの間に、軸力伝達プレート80を介在させても良い。
Thus, the axial
また、本変形例では、一対の連結鋼管50が、軸力伝達プレート80を介して連結されている。これにより、一対の連結鋼管50を介して一対の第一鋼管柱30Aが連結されるとともに、一対の連結鋼管50を介して一対の第二鋼管柱30Bが連結される。
Also, in this modification, the pair of connecting
そのため、本変形例では、水平力に対して、一対の第一鋼管柱30Aが一体に抵抗するとともに、一対の第二鋼管柱30Bが一体に抵抗する。したがって、建物10の耐震性能が向上する。
Therefore, in this modified example, the pair of first
なお、本変形例では、軸力伝達プレート80を介して一対の連結鋼管50が連結されている。しかし、軸力伝達プレート80は、1本の連結鋼管50の材軸方向の中間部に設けることも可能である。
In addition, in this modification, the pair of connecting
また、本変形例では、第一軸力伝達プレート32A及び第二軸力伝達プレート32Bが省略されている。しかし、第一鋼管柱30Aに第一軸力伝達プレート32Aを設けるとともに、第二鋼管柱30Bに第二軸力伝達プレート32Bを設け、これらの第一軸力伝達プレート32A、第二軸力伝達プレート32B、及び連結鋼管50を介して軸力Nを伝達しても良い。この場合、軸力伝達プレート80は、軸力を伝達せず、一対の連結鋼管50を連結する連結プレートとなる。
Also, in this modified example, the first axial
次に、上記実施形態では、セメント系充填材52が、硬化したコンクリート、硬化したモルタル、又は硬化したグラウト等によって形成されている。しかし、セメント系充填材52は、例えば、硬化した鋼繊維補強コンクリート等の繊維補強コンクリートによって形成されても良い。この場合、第一鋼管柱30A及び第二鋼管柱30Bの剛性及び靭性が向上するとともに、耐火性能が向上する。
Next, in the above embodiment, the cement-based
また、上記実施形態では、上側鉄骨梁40Uの梁端部40Eに一対の第一セメント系硬化体60Aが設けられている。しかし、一対の第一セメント系硬化体60Aは、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。これと同様に、一対の第二セメント系硬化体60Bは、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。
Further, in the above embodiment, the pair of first cement-based hardening
また、上記実施形態では、第一鋼管柱30A、第二鋼管柱30B、及び連結鋼管50が、角形鋼管によって形成されている。しかし、第一鋼管柱、第二鋼管柱、及び連結鋼管は、丸形鋼管によって形成されても良い。
Further, in the above embodiment, the first
また、上記実施形態では、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁の一例としての上側鉄骨梁40U及び下側鉄骨梁40Lが、H形鋼によって形成されている。しかし、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁は、H形鋼に限らず、I形鋼、C形鋼等の形鋼や、角形鋼管等の鋼管鋼等であっても良い。
In the above embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and one embodiment and various modifications may be used in combination as appropriate. It goes without saying that various aspects can be implemented without departing from the scope.
20A 第一建物ユニット
20B 第二建物ユニット
30A 第一鋼管柱
30U 柱頭部(第一鋼管柱の柱頭部)
30B 第二鋼管柱
30L 柱脚部(第一鋼管柱の柱脚部)
40U 上側鉄骨梁(第一鉄骨梁)
40A 下端(第一鉄骨梁の下端)
40E 梁端部(第一鉄骨梁の梁端部)
40L 下側鉄骨梁(第二鉄骨梁)
40B 上端(第二鉄骨梁の上端)
40E 梁端部(第二鉄骨梁の梁端部)
50 連結鋼管
50A 下端(連結鋼管の下端)
50B 上端(連結鋼管の上端)
52 セメント系充填材
60A 第一セメント系硬化体
60B 第二セメント系硬化体
N 軸力
20A
30B Second
40U upper steel beam (first steel beam)
40A lower end (lower end of first steel beam)
40E beam end (beam end of first steel beam)
40L lower steel beam (second steel beam)
40B upper end (upper end of the second steel beam)
40E beam end (beam end of second steel beam)
50 Lower end of connecting
50B upper end (upper end of connecting steel pipe)
52 Cement-based
Claims (3)
前記第一鋼管柱の上に配置される第二鋼管柱と、前記第二鋼管柱の柱脚部に梁端部が接合される第二鉄骨梁と、を有する第二建物ユニットと、
内部にセメント系充填材が充填され、下部が前記第一鋼管柱の前記柱頭部内に嵌め込まれるとともに、上部が前記第二鋼管柱の前記柱脚部内に嵌め込まれ、前記第一鋼管柱と前記第二鋼管柱とを連結する連結鋼管と、
を備える建物ユニット連結構造。 a first building unit having a first steel pipe column and a first steel frame beam having a beam end joined to a column head of the first steel pipe column;
a second building unit having a second steel pipe column arranged on top of the first steel pipe column, and a second steel beam having a beam end joined to a column base portion of the second steel pipe column;
The inside is filled with a cement-based filler, the lower part is fitted into the column head of the first steel pipe column, the upper part is fitted into the column base of the second steel pipe column, and the first steel pipe column and the second steel pipe column are fitted. A connecting steel pipe that connects the two steel pipe columns,
A building unit connection structure comprising:
前記第二鉄骨梁の前記梁端部に設けられ、前記第二鋼管柱の前記柱脚部と接触する第二セメント系硬化体と、
を備える請求項1に記載の建物ユニット連結構造。 a first cementitious hardening body provided at the beam end of the first steel beam and in contact with the column head of the first steel pipe column;
a second cement-based hardening body provided at the beam end of the second steel beam and in contact with the column base of the second steel pipe column;
The building unit connecting structure according to claim 1, comprising:
前記連結鋼管の上端は、前記第二鉄骨梁の上端よりも上側に位置する、
請求項1又は請求項2に記載の建物ユニット連結構造。
The lower end of the connecting steel pipe is located below the lower end of the second steel beam,
The upper end of the connecting steel pipe is located above the upper end of the second steel beam,
The building unit connection structure according to claim 1 or 2.
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