JP5236543B2 - リブフレーム構造体の設置方法及びその設置構造 - Google Patents
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Description
また、リブフレームは、例えば正面から見て矩形、正方形、五角形、六角形、或いは、ロ字形等の形状に組み付けることができるが、前記形状のみに限定されるものではなく、設置箇所の大きさや形状等に応じて適宜形状に変更してもよい。
一方、右側板材2aの上端短辺部と、上側板材2bの右端長辺部とを直角に当接し、右側板材2aの下端長辺部と、下側板材2bの右端短辺部とを直角に当接して、右側上下の角隅部2Ac,2Adを構成する。
一方、角隅部2Acに重ね合わされる右側板材3aの上端長辺部と、上側板材3bの右端短辺部とを直角に当接し、角隅部2Adに重ね合わされる右側板材3aの下端短辺部と、下側板材3bの右端長辺部とを直角に当接して、右側上下の角隅部3Ac,3Adを構成する。
つまり、板材2a,2bを板材3a,3bの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせ、板材3a,3bを板材2a,2bの短辺部と長辺部を直角に当接してなる端部間に対して跨らせた状態に重ね合わせる。
先ず、図5に示す矩形に組み立てられた5枚のリブフレーム1Aを長手方向に対し455mm間隔に隔てて複数配列し、図7に示す矩形に組み立てられた2枚のリブフレーム1Wを、列の前後端に配列されたリブフレーム1Aに対し374mm間隔に隔てて配置する(図8参照)。
リブフレーム1A…の上辺側板材及び下辺側板材の前後対向面間には、該前後板材の対向面間と対応する長さ及び横幅に形成された3枚の座屈止め板1Bがリブフレーム1Aと直交して長手方向に平行して固定される。
リブフレーム1A,1Wの上辺側板材及び下辺側板材の前後対向面間には、該前後板材の対向面間と対応する長さ及び横幅に形成された3枚の座屈止め板1Bがリブフレーム1A,1Wと直交して長手方向に平行して固定される。
なお、リブフレーム構造体1の内側床面には、床用の合板21が木ねじ又は釘で固定される。また、リブフレーム構造体1の床部には、断熱材を敷設又は充填する等の地域に応じた断熱処理を施す。また、リブフレーム構造体1の両側面に、図示しない側壁用の合板をねじ又は釘で固定してもよい。
また、第1フレーム2の角隅部2Aa〜2Ad及び第2フレーム3の角隅部3Aa〜3Adを連結する連結板4は、厚み3.2mmの鋼板又はステンレス板等の金属板が用いられる。
また、木ねじ5Wは、亜鉛メッキされた直径4mm、長さ125mmの木ねじが用いられるとともに、リブフレーム1Wを形成する1枚のリブフレーム1Aの板厚より長く、2枚のリブフレーム1A,1Aを重ね合わせてなる板厚より短い長さに形成されている。
また、座屈止め板1Bは、厚み36mm、幅150mmの木製板或いは合板が用いられるとともに、リブフレーム1A…の前後対向面間と対応する長尺の座屈止め板1Bと、リブフレーム1A,1Wの前後対向面間と対応する短尺の座屈止め板1Bが使用される。
数式1 Pcr=4π2EIz/l2
Pcrは、リブフレーム1A,1Wの限界荷重、
l2は、リブフレーム1A,1Wの右辺側板材及び左辺側板材の長さ、
Eは、ヤング率(伸び弾性率)、
Izは、リブフレーム1A,1Wの主断面二次モーメントである。
さらに、中央部の座屈止め板1Bを基準として、右辺側板材及び左辺側板材の中央部と端部の略真ん中に座屈止め板1Bを固定すれば、リブフレーム1A,1Wの長さが1/4となり、前記数式1から求められる板材の限界荷重Pが8倍に向上する。
これにより、前後に配列されたリブフレーム1A,1Wに座屈変形が生じにくくなり、リブフレーム構造体1の耐久性及び構造的強度が飛躍的に向上する。
リブフレーム構造体1は、既存の建物B内部で筒状(図9参照)に組み立てられるシェルター型の構造体で、建物B内部の上部内面及び左右内面からなる内面Baに対して100mm程度の間隔に隔てて設置される。また、リブフレーム構造体1の上部外面及び左右外面からなる外面1Aaと、建物B内部の内面Baとの間に形成された空間部S4には緩衝部材12が介在される。
座屈止め板1Bは、平面から見て櫛歯状に形成され、リブフレーム構造体1の全長と略同一となる長さに形成されている。
リブフレーム1Aは、端面から見て断面コ字状に曲げ加工された角隅補強板6Aを用いて建物Bの上部構造物B1に固定される。
リブフレーム1Aは、端面から見て断面L字状に曲げ加工された一対の角隅補強板6Bを用いて建物Bの下部構造物B2に固定される。
なお、一対の角隅補強板6Bは、リブフレーム1Wを下部構造物B2に固定する際にも用いることができる。
すなわち、リブフレーム1A(角隅部1aに取り付けられたコーナーアングル6及び角隅補強板6B,6Bを除く)の剛性と耐力を下記のように設定することができる。また、角隅部1aに取り付けられる取り付け用金物の一例であるコーナーアングル6及び角隅補強板6B,6Bはそれらの耐力を上回るように、また十分な剛性を確保するように設計する。
Kh=Kv=1.30×10*5 N/mm*2
Wy=39kN(ピンの曲げ降伏)
Fp=45kN(支圧耐力)
Qp=38kN(縁端部せん断耐力)
『高強度リブフレーム』2−50×150(ベイマツ集成材)・M24(仕上げボルト6.8)
Kh=Kv=1.28×10*5 N/mm*2
Wy=50kN
Fp=55kN
Qp=54kN
『標準リブフレーム』2−36×180(スギ材)・M24(仕上げボルト4.8)
Kh=Kv=1.37×10*5 N/mm*2
Wy=39kN
Fp=37kN
Qp=40kN
(注)
「1」 各ケースの剛性(KhおよびKv)を求めるに際しては多くの仮定を設けている。たとえば応力集中係数やピン端部の固定条件など。また木材弾性係数のバラツキを考慮すればかなりの幅をもって運用すべきである。
リブフレーム1A,1Wの左右方向(幅方向)のスパンが長く、リブフレーム1A,1Wの上辺側板材及び下辺側板材を継手方法にて連結する必要がある場合、端面から見て断面コ字状に曲げ加工された継手金具40と木ねじ41を用いて連結される。また、リブフレーム1A,1Wの右辺側板材及び左辺側板材を前記継手方法で連結してもよい。
この発明の構造物は、実施例の建物Bの上部構造物B1と、下部構造物B2に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
B1…上部構造物
B2…下部構造物
1…リブフレーム構造体
1A,1W…リブフレーム
1a…角隅部
1b…貫通孔
1B…座屈止め板
2…第1フレーム
3…第2フレーム
4,4W…連結板
4b…貫通孔
5…釘部材
5W…木ねじ
6…コーナーアングル
6A,6B…角隅補強板
7,7a1…補強板
7b…貫通孔
8…ボルト
9…ナット
11…ボルト
12…緩衝部材
13,14…接合板
15…木ねじ
20,21…合板
30…ブレース
31…ターンバックル
40…継手金具
41…木ねじ
Claims (6)
- 正面から見て矩形のリブフレームが所定間隔に隔てて前後に複数配列された筒状のリブフレーム構造体を既存の構造物内に設置するリブフレーム構造体の設置方法であって、
前記リブフレーム構造体の長手方向の前後端より内側に、前記同一の大きさ及び形状及び板厚に形成されたリブフレームを長手方向に対し所定間隔に隔てて複数枚配列し、
前記リブフレーム構造体の長手方向の前後端に、前記前後端より内側に配置されるリブフレームより板厚が厚い端部用のリブフレームを配置し、
前記各リブフレームの直角を成す四隅の角隅部外面に、該角隅部の外側角隅面が覆われる大きさ及び形状に形成されたコーナーアングルを前記各リブフレームの角隅部に跨って長手方向に固定し、
前記各リブフレームの前後対向面間に、該各リブフレームの前後対向面間と対応する長さに形成された座屈止め板を固定して、筒状に組み立てられたリブフレーム構造体を前記構造物内に設置する
リブフレーム構造体の設置方法。 - 前記端部用のリブフレームは、
前記同一の大きさ及び形状及び板厚に形成された複数枚のリブフレームを、該各リブフレームの前後対向面が一致するように厚み方向に重ね合わせて一体的に固定して組み立てる
請求項1に記載のリブフレーム構造体の設置方法。 - 前記各リブフレームの前後対向面間に、該各リブフレームの前後対向面と対応する幅及び長さに形成された金属製の連結板を挟み込んだ後、
前記連結板への貫通が可能な金属製の釘部材を、前記各リブフレームの間に挟み込まれた前記連結板を貫通させて該各リブフレーム間に対し厚み方向に打ち込んで一体的に固定する
請求項2に記載のリブフレーム構造体の設置方法。 - 正面から見て矩形のリブフレームが所定間隔に隔てて前後に複数配列された筒状のリブフレーム構造体を既存の構造物内に設置するリブフレーム構造体の設置構造であって、
前記リブフレーム構造体の長手方向の前後端より内側に、前記同一の大きさ及び形状及び板厚に形成されたリブフレームを長手方向に対し所定間隔に隔てて複数枚配列し、
前記リブフレーム構造体の長手方向の前後端に、前記同一の大きさ及び形状及び板厚に形成されたリブフレームを厚み方向に複数枚重ね合わせてなる端部用のリブフレームを配置し、
前記各リブフレームの直角を成す四隅の角隅部外面に、該角隅部の外側角隅面が覆われる大きさ及び形状に形成されたコーナーアングルを前記各リブフレームの角隅部に跨って固定し、
前記各リブフレームの前後対向面間に、該各リブフレームの前後対向面間と対応する長さに形成された座屈止め板を固定して、筒状に組み立てられたリブフレーム構造体を前記構造物内に設置した
リブフレーム構造体の設置構造。 - 前記端部用のリブフレームは、
前記同一の大きさ及び形状及び板厚に形成された複数枚のリブフレームを、該各リブフレームの前後対向面が一致するように厚み方向に重ね合わせて一体的に固定された
請求項4に記載のリブフレーム構造体の設置構造。 - 前記各リブフレームの前後対向面間に、該各リブフレームの前後対向面と対応する幅及び長さに形成された金属製の連結板を挟み込まれるとともに、
前記連結板への貫通が可能な金属製の釘部材を、前記各リブフレームの間に挟み込まれた前記連結板を貫通させて該各リブフレーム間に対し厚み方向に打ち込んで一体的に固定された
請求項5に記載のリブフレーム構造体の設置構造。
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