JP3613434B2

JP3613434B2 - Construction method and structure of building

Info

Publication number: JP3613434B2
Application number: JP05574198A
Authority: JP
Inventors: 秀樹坂本
Original assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: JPH11241398A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、柱および梁が鉄骨造からなる建物等の建造物の架構方法および架構物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄骨造からなる建築物の架構方法および架構物としては、図７に示すように、角形鋼管からなる柱Ｐを建物のＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置して、これらの柱頭間をＨ形鋼からなる大梁Ｂを溶接により剛接合としていた。なお本図中、Ｄは地中梁である。
【０００３】
しかし、上記従来の架構方法および架構物は、突き合わせ溶接が必要となり、溶接量が多くなるだけでなく、Ｘ方向およびＹ方向ともに１カ所以上の地中梁Ｄが必要となるという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明者は、図８に示すように、柱Ｐ′をＨ形鋼として、それらの柱をＸ方向およびＹ方向に強軸および弱軸を交互に変えて配置し、柱Ｐ′の強軸方向に対しては梁Ｂ′と剛接合するとともに、弱軸方向に対してはピン接合とすることで、突き合わせ溶接量を減らす工夫をした。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記改良の架構方法においては、Ｈ形鋼の柱Ｐ′が上記従来の角形鋼管の柱Ｐに比べて使用鉄骨量が多くなるだけでなく、柱Ｈ形鋼の弱軸に対して地中梁Ｄ′を省略しようとしても、Ｘ方向およびＹ方向ともに１カ所以上の地中梁Ｄ′が入ってしまうという難点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、鉄骨量および溶接量を少なくすることができるだけでなく、地中梁も少なくして、コストダウンを図ることができる建造物の架構方法および架構物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の建造物の架構方法は、強軸および弱軸を有する柱を、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に、複数配置した建造物の架構方法に於いて；上記複数の柱のうち強軸方向に隣接する少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により剛接架構ユニットを構成して；少なくとも２つの上記剛接架構ユニットを、それらの柱の弱軸方向に並列に配置し；これら並列に配置した剛接架構ユニットの柱の強軸方向に隣接する位置に、少なくとも２つの別の剛接架構ユニットを相互に並列に、かつ上記剛接架構ユニットに対して直交して配置し；各剛接架構ユニットの柱の強軸には剛接合を、また弱軸にはピン接合するように複数の梁を接合する；ことを特徴とする。
また、本発明の建造物の架構物は、強軸および弱軸を有する柱を、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に、複数配置した建造物の架構物に於いて；上記複数の柱のうち強軸方向に隣接する少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により構成される剛接架構ユニットであって、その柱の弱軸方向に並列に配置される少なくとも２つの上記剛接架構ユニットと；これら並列に配置した剛接架構ユニットの柱の強軸方向に隣接する位置に、相互に並列に、かつ上記剛接架構ユニットに対して直交して配置される少なくとも２つの別の剛接架構ユニットと；各剛接架構ユニットの柱の強軸には剛接合を、また弱軸にはピン接合するように接合される複数の梁と；から構成されることを特徴とする。
さらに、上記少なくとも２つの剛接架構ユニットおよび／または上記少なくとも２つの別の剛接架構ユニットが、隣接して配置されることを特徴とする
またさらに、上記複数の剛接架構ユニットを柱の強軸方向に連続して直列に配置したことも特徴とする。
【０００８】
本発明の建造物の架構物は、Ｘ方向およびＹ方向に複数の柱をマトリックス状に配置した建造物の架構物に於いて、上記複数の柱のうちＸ方向に隣接して配置される少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により剛接架構ユニットを構築すると共に、該Ｘ方向の剛接架構ユニットを構成する柱を除く上記複数の柱のうちＹ方向に隣接して配置される少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により構成される剛接架構ユニットと；該剛接架構ユニットの柱に、しかも該ユニットの構築方向に対して直交する方向にピン接合される上記各ユニットを構成する梁とは異なる別の梁と；から構築されることを特徴とする。上記剛接架構ユニットが隣接して並列に配置されることも特徴とする。また、上記剛接架構ユニットが連続して直列に配置されることも特徴とする。さらに、上記柱が強軸と弱軸のない剛性の等しい柱や、強軸と弱軸のある剛性の等しくない柱であることも特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１および図２において、１はＨ形鋼からなる柱であって、Ｘ方向またはＹ方向に隣接する２本の柱１、１の強軸が同じ方向を向くように配置されている。これらの柱１のＨ形鋼は、細幅Ｈ形鋼が好ましい。
【００１０】
強軸が同じ方向を向いた隣接する２本の柱１、１の柱脚は、地中梁２により一体的に剛接合されていて、地震等による水平力を負担するようになっている。弱軸方向には、地中梁は省略されている。
【００１１】
また、上記柱１の柱頭の強軸には、図３に示すように、Ｈ形鋼からなる梁３が一体的に剛接合されていて、地震等による水平力を負担するようになっていると共に、柱１の柱頭の弱軸には、Ｈ形鋼からなる梁３′がピン接合されている。
【００１２】
以上のように、強軸方向に隣接する２本の柱１,１と、これらの柱１,１の柱頭問に剛接合される梁３と、これらの柱１,１の柱脚を剛接合する地中梁２により、剛接架構ユニットが構成されている。上記柱１は２本以上であってもよい。該剛接架構ユニットは、上記柱１の弱軸方向に隣接して、並列に配置されている。この並列して配置される剛接架構ユニットの柱１の強軸に隣接する位置に、別の剛接架構ユニットが直交かつ並列して配置されている。
【００１３】
本実施例の架構方法および架構物は、以上のように構成されているので、図４（Ｃ）に示すように、地中梁２および梁３により剛接合された２本の柱１、１がせん断力を均等に負担することになり、他のピン接合された柱は無負荷となる。これに対して、図５または図６に示すように、各柱が応分のせん断力を負担することになる。
【００１４】
上記実施例では、剛接架構ユニットを隣接して並列に配置したが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば、図５に示すように、２つの剛接架構ユニットＵを連続して直列に配置すると共に、Ｘ方向またはＹ方向に隣接して３組に配置したり、図６に示すように、各剛接架構ユニットＵをＸ方向およびＹ方向に交互に向きを変えて配置したり、複数列並列に配列する等、いずれの配置であってもよい。なお、上記剛接架構ユニットＵは構築物のＸ方向およびＹ方向に力学的にバランスをもって配置することが好ましい。
【００１５】
上記実施例ではＨ形鋼の柱について説明したが、強軸と弱軸のある剛性の等しくない柱であれば、上記実施例に限定するものではない。例えば、強軸と弱軸のある剛性の等しくない柱としては、上記Ｈ形鋼の他に、Ｉ形鋼、Ｕコラム、２本の細幅Ｈ形鋼のフランジ同士を突き合わせ溶接して組み立てた柱、山形鋼や平鋼により断面長方形状に組み立てた柱などである。
【００１６】
本発明は、Ｈ形鋼の柱では平屋または２階程度の建造物に最適であり、鋼管では、３階以上の建造物に適する。また、上記実施例では、鉄骨構造（Ｓ造）について説明したが、ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）の建造物であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
１）鉄骨量および溶接量を少なくすることができるだけでなく、地中梁も少なく（通常の２５％）して、コストダウンを図ることができる。
２）地中梁を連続して構築する必要がないので、配管などの設備施工が容易となる。
３）Ｈ形鋼等の柱の弱軸方向の柱頭および柱脚をピン接合にすることで、弱軸方向の応力負担が零となるので、柱を細幅Ｈ形鋼とすることができ、使用鉄骨量を更に少なくすることができる。
４）屋上を駐車場とした平屋建のスーパーマーケットや折板屋根の２階建のスーパーマーケットなどの建物に最適である。
５）柱を角形鋼管とすることで、３〜５階の中層建物も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の架構方法および架構物の一実施例を示す鳥瞰図である。
【図２】図１の地中梁伏図（Ａ）、梁伏図（Ｂ）およびＸＹ２通り軸組図である。
【図３】図１の実施例における柱頭における梁との接合部の拡大斜視図である。
【図４】従来例（Ａ）および（Ｂ）と本発明の実施例（Ｃ）の水平力負担の比較図である。
【図５】本発明方法および架構物を構成する剛接架構ユニットの別の配置例を説明する図である。
【図６】本発明方法および架構物を構成する剛接架構ユニットの更に別の配置例を説明する図である。
【図７】従来の架構方法および架構物の地中梁伏図（Ａ）、梁伏図（Ｂ）およびＸＹ２通り軸組図である。図である。
【図８】従来の改良架構方法および架構物の地中梁伏図（Ａ）、梁伏図（Ｂ）およびＸＹ２通り軸組図である。
【符号の説明】
１柱
２地中梁
３、３′梁
Ｕ剛接架構ユニット
６[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a frame method and a frame structure for a building such as a building in which columns and beams are made of steel.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7 , a conventional steel frame construction method and structure includes columns P made of square steel pipes arranged in a matrix in the X and Y directions of the building, and between these stigmas. The large beam B made of H-shaped steel was rigidly joined by welding. In this figure, D is an underground beam.
[0003]
However, the conventional frame method and frame described above require butt welding, which not only increases the amount of welding, but also requires one or more underground beams D in both the X and Y directions. It was.
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 8 , the present inventor arranges the pillars P ′ as H-shaped steel, and arranges these pillars by alternately changing the strong axis and the weak axis in the X direction and the Y direction. In order to reduce the amount of butt welding, the rigid axis is rigidly joined to the beam B ′ and the weak axis is pinned.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the improved frame method, the H-shaped steel column P ′ not only uses a larger amount of steel frame than the conventional square steel pipe column P, but also the ground with respect to the weak axis of the column H-shaped steel. Even if the intermediate beam D ′ is omitted, there is a problem that one or more underground beams D ′ are included in both the X direction and the Y direction.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems. The object of the present invention is not only to reduce the amount of steel frame and welding, but also to reduce the cost by reducing the number of underground beams. It is an object of the present invention to provide a building frame method and a frame structure capable of achieving the above.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The building frame method of the present invention is a building frame method in which a plurality of columns having a strong axis and a weak axis are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction; A rigid frame unit is composed of at least two columns adjacent in the direction, beams that are rigidly connected between the heads of these columns, and beams such as underground beams that rigidly connect the column bases of these columns. At least two of the rigid frame units arranged in parallel in the direction of the weak axis of the columns; at least two other positions adjacent to the columns of the columns of the rigid frame units arranged in parallel in the strong axis direction; Rigid frame units are arranged in parallel with each other and perpendicular to the rigid frame units; rigid connections are made to the strong axis of each rigid frame unit and pins are connected to the weak axis. A plurality of beams are joined to each other;
The building frame of the present invention is a building frame in which a plurality of columns having a strong axis and a weak axis are arranged in a matrix in the X and Y directions; Rigid frame structure composed of at least two columns adjacent to each other in the strong axis direction, beams rigidly connected between the column heads of these columns, and beams such as underground beams that rigidly connect the column bases of these columns At least two rigid frame units arranged in parallel in the direction of the weak axis of the column; mutually adjacent positions in the strong axis direction of the columns of the rigid frame units arranged in parallel; At least two other rigid frame units arranged in parallel and perpendicular to the rigid frame units; a rigid joint on the strong axis of each rigid frame unit and a rigid axis on the weak axis comprised; and a plurality of beams which are joined to the pin junction And wherein the door.
Furthermore, the at least two rigid frame units and / or the at least two other rigid frame units are arranged adjacent to each other, and the plurality of rigid frame units are further connected to a column. It is also characterized by being arranged in series continuously in the axial direction .
[0008]
The building frame of the present invention is a building frame in which a plurality of columns are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction, and at least of the plurality of columns arranged adjacent to each other in the X direction. A rigid frame unit is constructed with two columns, a beam rigidly connected between the heads of these columns, and a beam such as an underground beam that rigidly connects the column bases of these columns. Among the plurality of columns excluding the columns constituting the rigid frame unit, at least two columns arranged adjacent to each other in the Y direction, beams rigidly connected between the column heads of these columns, A rigid frame unit composed of a beam such as an underground beam that rigidly joins the column base; and each of the above-described units pin-bonded to a column of the rigid frame unit and in a direction perpendicular to the construction direction of the unit Built from a different beam than the beams that make up the unit; And butterflies. The rigid frame unit may be adjacent and arranged in parallel. The rigid frame unit may be continuously arranged in series. Further, the column is characterized in that it is a column with equal rigidity without a strong axis and a weak axis, or a column with strong axis and weak axis that is not equal in rigidity.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a column made of H-section steel, which is arranged so that the strong axes of two columns 1 and 1 adjacent to each other in the X direction or the Y direction face the same direction. The H-section steel of these columns 1 is preferably a narrow H-section steel.
[0010]
The column bases of two adjacent columns 1 and 1 whose strong axes are directed in the same direction are integrally rigidly joined by the underground beam 2 so as to bear a horizontal force due to an earthquake or the like. In the weak axis direction, underground beams are omitted.
[0011]
Further, as shown in FIG. 3, a beam 3 made of H-shaped steel is integrally rigidly joined to the strong axis of the column head of the column 1 so as to bear a horizontal force due to an earthquake or the like. At the same time, a beam 3 ′ made of H-shaped steel is pin-connected to the weak axis of the column head of the column 1.
[0012]
As described above, the two columns 1 and 1 adjacent to each other in the strong axis direction , the beam 3 rigidly connected to the column heads of these columns 1 and 1, and the column bases of these columns 1 and 1 are rigidly connected. A rigid frame unit is constituted by the underground beam 2 to be performed. Two or more pillars 1 may be provided. The rigid frame units are arranged in parallel adjacent to the pillar 1 in the weak axis direction . At a position adjacent to the strong axis of the column 1 of the rigidly connected frame unit arranged in parallel, another rigidly connected frame unit is arranged orthogonally and in parallel.
[0013]
Since the frame method and frame of the present embodiment are configured as described above, as shown in FIG. 4C, the two columns 1, 1 rigidly joined by the underground beam 2 and the beam 3 are used. Will bear the shear force evenly and the other pinned columns will be unloaded. On the other hand, as shown in FIG. 5 or FIG. 6, each column bears a corresponding shear force.
[0014]
In the above embodiment, the rigid frame units are arranged in parallel adjacent to each other. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, as shown in FIG. 5, two rigid frame units U are continuously connected in series. And arranged in three sets adjacent to each other in the X direction or the Y direction, or as shown in FIG. 6, each rigidly connected frame unit U is alternately changed in the X direction and the Y direction, Any arrangement such as arranging in a plurality of rows in parallel may be used. The rigid frame unit U is preferably arranged in a mechanically balanced manner in the X and Y directions of the structure.
[0015]
Although the H-shaped steel column has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment as long as it has a strong shaft and a weak shaft and is not equal in rigidity . For example, as a column with strong and weak axes and unequal rigidity, in addition to the above H-shaped steel, I-shaped steel, U-column, and two narrow H-shaped steel flanges were assembled by butt welding. These are pillars, pillars assembled in a rectangular shape with angle steel and flat steel.
[0016]
The present invention is most suitable for a one-story or two-story building with an H-shaped steel column, and is suitable for a three-story or more building with a steel pipe. Moreover, in the said Example, although the steel frame structure (S structure) was demonstrated, the structure of SRC structure (steel frame reinforced concrete structure) may be sufficient.
[0017]
【The invention's effect】
1) Not only can the amount of steel frames and welding be reduced, but also the number of underground beams can be reduced (25% of normal) to reduce costs.
2) Since it is not necessary to build underground beams continuously, it is easy to install equipment such as piping.
3) Since the stress load in the weak axis direction becomes zero by pin-joining the column head and the column base in the weak axis direction of the column such as H-shaped steel, the column can be made into a narrow H-shaped steel, The amount of steel used can be further reduced.
4) Ideal for buildings such as a one-story supermarket with a rooftop parking lot and a two-story supermarket with a folded-plate roof.
5) By using a square steel pipe as the pillar, it is possible to use 3-5 floors of mid-rise buildings.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a bird's-eye view showing an embodiment of a frame method and a frame object according to the present invention.
2 is an underground beam plan (A), beam plan (B), and XY two-way axis diagram of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a joint portion of the stigma with a beam in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 4 is a comparison diagram of horizontal force loads in the conventional examples (A) and (B) and the embodiment (C) of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining another arrangement example of the rigid connection frame units constituting the method of the present invention and the frame object;
FIG. 6 is a diagram for explaining still another arrangement example of the rigid connection frame units constituting the method of the present invention and the frame object;
FIG. 7 is an underground beam plan (A), beam plan (B), and XY two-way frame diagram of a conventional frame method and frame. FIG.
FIG. 8 shows a conventional improved frame method and underground beam plan (A), beam plan (B), and XY two-axis frame diagram of the frame.
[Explanation of symbols]
1 pillar 2 underground beam 3, 3 'beam U rigid frame unit 6

Claims

強軸および弱軸を有する柱を、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に、複数配置した建造物の架構方法に於いて；
上記複数の柱のうち強軸方向に隣接する少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により剛接架構ユニットを構成して；
少なくとも２つの上記剛接架構ユニットを、それらの柱の弱軸方向に並列に配置し；
これら並列に配置した剛接架構ユニットの柱の強軸方向に隣接する位置に、少なくとも２つの別の剛接架構ユニットを相互に並列に、かつ上記剛接架構ユニットに対して直交して配置し；
各剛接架構ユニットの柱の強軸には剛接合を、また弱軸にはピン接合するように複数の梁を接合する；
ことを特徴とする建造物の架構方法。 In a building frame method in which a plurality of columns having strong and weak axes are arranged in a matrix in the X and Y directions;
Among the plurality of columns, at least two columns adjacent to each other in the strong axis direction, beams that are rigidly connected between the heads of these columns, and beams such as underground beams that rigidly join the column bases of these columns Construct a rigid frame unit;
Arranging at least two rigid frame units in parallel in the direction of the weak axis of the columns;
At least two other rigid frame units are arranged in parallel to each other and perpendicular to the rigid frame units at positions adjacent to the columns of the rigid frame units arranged in parallel in the strong axis direction. ;
Join multiple beams so that the rigid axis of each rigid frame unit is rigidly connected to the strong axis and pinned to the weak axis;
A construction method of a building characterized by this.

上記少なくとも２つの剛接架構ユニットおよび／または上記少なくとも２つの別の剛接架構ユニットを、隣接して配置したことを特徴とする請求項１に記載の建造物の架構方法。2. The building frame method according to claim 1 , wherein the at least two rigid frame units and / or the at least two other rigid frame units are arranged adjacent to each other.

複数の剛接架構ユニットを柱の強軸方向に連続して直列に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の建造物の架構方法。3. The building frame method according to claim 1 , wherein a plurality of rigid frame units are arranged in series continuously in the direction of the strong axis of the column .

強軸および弱軸を有する柱を、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に、複数配置した建造物の架構物に於いて；
上記複数の柱のうち強軸方向に隣接する少なくとも２本の柱と、これらの柱の柱頭間に剛接合される梁と、これらの柱の柱脚を剛接合する地中梁等の梁により構成される剛接架構ユニットであって、その柱の弱軸方向に並列に配置される少なくとも２つの上記剛接架構ユニットと；
これら並列に配置した剛接架構ユニットの柱の強軸方向に隣接する位置に、相互に並列に、かつ上記剛接架構ユニットに対して直交して配置される少なくとも２つの別の剛接架構ユニットと；
各剛接架構ユニットの柱の強軸には剛接合を、また弱軸にはピン接合するように接合される複数の梁と；
から構成されることを特徴とする建造物の架構物。 In a building frame in which a plurality of columns having strong and weak axes are arranged in a matrix in the X and Y directions;
Among the plurality of columns, at least two columns adjacent to each other in the strong axis direction, beams that are rigidly connected between the heads of these columns, and beams such as underground beams that rigidly join the column bases of these columns A rigid frame unit comprising at least two rigid frame units arranged in parallel in the direction of the weak axis of the column;
At least two other rigid frame units arranged in parallel to each other and perpendicular to the rigid frame unit at positions adjacent to the strong axis direction of the columns of the rigid frame units arranged in parallel. When;
A plurality of beams that are joined in a rigid connection to the strong axis of the column of each rigid frame unit and to a pin connection to the weak axis;
A building structure characterized by comprising.

上記少なくとも２つの剛接架構ユニットおよび／または上記少なくとも２つの別の剛接架構ユニットが、隣接して配置されることを特徴とする請求項４に記載の建造物の架構物。The building frame according to claim 4 , wherein the at least two rigid frame units and / or the at least two other rigid frame units are arranged adjacent to each other.

複数の剛接架構ユニットが柱の強軸方向に連続して直列に配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の建造物の架構物。The building frame according to claim 4 or 5 , wherein a plurality of rigidly connected frame units are continuously arranged in series in the strong axis direction of the column .