JP4008014B2 - 接合仕口 - Google Patents
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Description
(a)構造体の梁端、柱脚、又はこれらに剛接合された周辺部材を、支持手段を介して他の構造体に接合する接合仕口において、梁又は柱の軸と直交して作用する力に起因して、柱脚又は梁端に生じる曲げモーメントMcと逆方向となる曲げモーメントMrを、支持手段の変形(支持手段の弾性範囲内の微少の幾何学的な移動による変形)により発生可能とすることにより、梁端又は柱脚の変形(梁又は柱と他の構造体の交差角度の変位)を少なくし、構造体全体の変形を極小にする。
(e)曲げモーメントMrと曲げモーメントMcを、Mr=Mcとすることにより、梁端又は柱脚は他の構造体に対し剛接合状態(柱脚は回転せず、柱と基礎の交差角度は変位しない)になり、梁又は柱の変形を少なくすることができる。
(f)曲げモーメントMrと曲げモーメントMcを、Mr>Mcとすることにより、梁端又は柱脚はMcよる変形をMrによって逆方向に戻され、超剛接合状態になり、梁又は柱の変形を上述(d)より少なくすることができる。梁端又は柱脚は剪断方向に移動する。
(g)柱脚に、柱に作用する剪断力Q1と同方向の剪断力Q2が作用するようにすることにより、柱脚が接合される下部構造体が2本のロッドに及ぼす支点反力Q=Q1+Q2を大きくし、ひいては2本のロッドの軸力を大きく、曲げモーメントMrを大きくし、2本のロッドを設けたことの効果を一層向上できる。
(h)建物構造体の柱を基礎に接合する接合仕口において、上述(a)〜(g)を実現できる。
(i)上階建物構造体の柱を下階建物構造体の柱頭又は梁に接合する接合仕口において、上述(a)〜(g)を実現できる。梁勝ち工法において高い剛性を得ることができる。
建物構造体(構造体)10は、図1、図2に示す如く、門型ラーメン構造をなし、相並ぶ柱11、11をそれらの上端部に剛接合される梁12により連結したものである。建物構造体10は、柱11、11の各柱脚11Aを、柱脚接合仕口20により基礎13(下部構造体)に接合される。以下、柱脚接合仕口20の構成について説明する。
Va+Vb=0 … (2)
Mr=Ta×a+Tb+b … (3)
Mr=(Ha/cosθa)×a+(Hb/cosθb)×b … (4)
a=f・sinθa、 b=f・sinθb … (5)
(a)柱脚11Aにベース部材21を剛接合し、基礎13とベース部材21の間に2本のロッド22A、22Bの組合せからなるロッド対22を設け、2本のロッド22A、22Bはそれらの下端を基礎13に接合するとともに、それらの上端をベース部材21に接合し、2本のロッド22A、22Bの上端間隔を下端間隔より狭くしてなることにより、2本のロッド22A、22Bの軸力Ta、Tbがベース部材21に曲げモーメントMrを及ぼし、この曲げモーメントMrが柱11の変形(柱11と基礎の交差角度の変位)を少なくし、建物全体の変形を極小にするように作用する。
建物構造体30は、図5、図6に示す如く、ラーメンユニット構造をなし、相並ぶ柱31、31を、それらの上端部に剛接合される天井梁32により連結するとともに、それらの下端部に剛接合される床梁33により連結したものである。建物構造体30は、柱31、31の各柱脚31Aを、柱脚接合仕口40により基礎34(下部構造体)に接合される。以下、柱脚接合仕口40の構成について説明する。
(a)柱脚31Aにベース部材41を剛接合し、基礎34とベース部材41の間に2本のロッド42A、42Bの組合せからなるロッド対42を設け、2本のロッド42A、42Bはそれらの下端を基礎34に接合するとともに、それらの上端をベース部材41に接合し、2本のロッド42A、42Bの上端間隔を下端間隔より狭くしてなることにより、2本のロッド42A、42Bの軸力Ta、Tbがベース部材41に曲げモーメントMrを及ぼし、この曲げモーメントMrが柱31の変形(柱31と基礎34の交差角度の変位)を少なくし、建物全体の変形を極小にするように作用する。
建物構造体50は、図7に示す如く、門型ラーメン構造をなし、相並ぶ柱51、51を、それらの上端部に剛接合される梁52により連結したものである。建物構造体50は、柱51、51の各柱脚51Aを、柱脚接合仕口60により下階建物構造体70に接合される。下階建物構造体70は柱71と梁72を剛接合したラーメン構造体であり、その上階建物構造体50の柱51の柱脚51Aが柱脚接合仕口60により梁72に接合される。以下、柱脚接合仕口60の構成について説明する。
(a)柱脚51Aにベース部材61を剛接合し、梁72とベース部材61の間に2本のロッド62A、62Bの組合せからなるロッド対62を設け、2本のロッド62A、62Bはそれらの下端を梁72に接合するとともに、それらの上端をベース部材61に接合し、2本のロッド62A、62Bの上端間隔を下端間隔より狭くしてなることにより、2本のロッド62A、62Bの軸力Ta、Tbがベース部材61に曲げモーメントMrを及ぼし、この曲げモーメントMrが柱51の変形(柱51と梁72の交差角度の変位)を少なくし、建物全体の変形を極小にするように作用する。
建物構造体80は、図8に示す如く、門型ラーメン構造をなし、相並ぶ4本の柱81を、それらの上端部に剛接合される梁82(天井梁)により連結したものである。尚、建物構造体80は、相並ぶ4本の柱81を、それらの下端部に剛接合される梁(床梁)により併せ連結するものでの良い。建物構造体80は、図8の平面視で、柱81に交差する長辺側と短辺側のそれぞれにおいて、各柱脚81Aを柱脚接合仕口83、84により基礎又は下階構造体に接合される。柱脚接合仕口83、84は、前述した柱脚接合仕口20、40、60、或いは後述する柱脚接合仕口120と同一の構成からなるものとすることができる。
図9に示した柱脚接合仕口90Aは、下部構造体と、柱91の柱脚(ベース部材)91Aの間に、3本のロッド92A、92B、92Cの組合せからなるロッド対90を設ける。3本のロッド92A〜92Cは、それらの下端を下部構造体にピン接合(剛接合でも可)するとともに、それらの上端を柱脚91Aにピン接合(剛接合でも可)する。柱客接合仕口90Aの平面視で、柱91に作用する水平剪断力9に沿う方向に関し、2本のロッド92A、92Bと1本のロッド92Cは互いに柱91を挟む反対側に位置付けられ、2本のロッド92A、92Bは、水平剪断力9の方向に沿う剪断前方側で互いに剪断力9を含む鉛直面の反対側に位置付けられて後傾配置される。1本のロッド92Cは、水平剪断力9の方向に沿う剪断後方向で、剪断力9を含む鉛直面内に位置付けられて前傾配置される。2本のロッド92A、92Cの上端間隔を下端間隔より狭くし、2本のロッド92B、92Cの上端間隔を下端間隔より狭くする。
図10に示した柱脚接合仕口90Bは、下部構造体と、柱91の柱脚(ベース部材)91Aの間に、4本のロッド92A、92B、92C、92Dの組合せからなるロッド対92を設ける。4本のロッド92A〜92Dは、それらの下端を下部構造体にピン接合(剛接合でも可)するとともに、それらの上端を柱脚91Aにピン接合(剛接合でも可)する。柱脚接合仕口90Bの平面視で、柱91に作用する水平剪断力Qに沿う方向に関し、2本のロッド92A、92Bと2本のロッド92C、92Dは互いに柱91を挟む反対側に位置付けられ、2本のロッド92A、92Bは、水平剪断力Qの方向に沿う剪断前方側で互いに剪断力Qを含む鉛直面の反対側に位置付けられて後傾配置される。2本のロッド92C、92Dは、水平剪断力Qの方向に沿う剪断後方向側で互いに剪断力Qを含む鉛直面の反対側に位置付けられて前傾配置される。
図11に示した柱脚接合仕口100は、下部構造体と、建物構造体100Aのコーナーに立設された柱101の柱脚(ベース部材)101Aの間に、4本のロッド102A〜102Dの組合せからなるロッド対102を設ける。4本のロッド102A〜102Dは、それらの下端を下部構造体にピン接合(剛接合でも可)するとともに、それらの上端を柱脚101Aにピン接合(剛接合でも可)する。各ロッド102A〜102Dは、四角断面をなす柱脚101Aの各角部から当該柱脚101Aの各側面に対し45度をなす放射下向き方向に斜交配置される。
11、31、51,81、91、101 柱
11A、31A、51A、81A、91A、101A 柱脚
13、34 基礎(下部構造体)
20、40、60、83、84、90A、90B、100 柱脚接合仕口
22、42、62、92、102 ロッド対
22A、22B、42A、42B、62A、62B、92A、92B、92C、92D、102A、102B、102C、102D ロッド
70 下階建物構造体
72 梁(下部構造体)
Q1、Q2 剪断力
Ta、Tb 軸力
Mc、Mr 曲げモーメント
Claims (6)
- 構造体の梁端、柱脚、又はこれらに剛接合された周辺部材を、支持手段を介して、曲げモーメントを受けることのできる他の構造体に接合する接合仕口において、
梁又は柱に作用する外力に起因して他の構造体との接合部に発生する反力により、支持手段に弾性範囲内の微少の幾何学的な移動による変形を生じさせることで、柱脚又は梁端に生じる曲げモーメントMcと逆方向となる曲げモーメントMrを発生可能にするものであり、
前記支持手段が、少なくとも2本のロッドの組合せからなり、
それらのロッドは一端を他の構造体に接合するとともに、他端を梁端、柱脚、又はこれらに剛接合された周辺部材に接合し、
それらのロッドの一端同士、他端同士はそれぞれ離間し、他端間隔を一端間隔より狭くしてなることを特徴とする接合仕口。 - Mr=Mcである請求項1に記載の接合仕口。
- Mr>Mcである請求項1に記載の接合仕口。
- 前記柱脚に剛接合された周辺部材に、前記柱に作用する剪断力と同方向の剪断力が作用するようにする請求項3に記載の接合仕口。
- 前記柱脚又は周辺部材が支持手段を介して接合される他の構造体が基礎である請求項1〜4のいずれかに記載の接合仕口。
- 前記柱脚又は周辺部材が支持手段を介して接合される他の構造体が下階建物構造体である請求項1〜4のいずれかに記載の接合仕口。
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JP2006194723A JP4008014B2 (ja) | 2005-07-15 | 2006-07-14 | 接合仕口 |
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2006
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