JP6052252B2 - 片持ち梁支持構造 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る片持ち梁支持構造1の第一実施形態について、各図を参照しつつ説明する。片持ち梁支持構造1は、主として二階建て以上の木造住宅に設けられる構造であり、図示しないが、キャンティバルコニーやオーバーハングのような、下階の外壁面2よりも屋外側に張り出す上部構造物を上階に設ける場合に用いられる片持ち梁支持構造1である。片持ち梁支持構造1は、図1及び図2に示すように、一対の柱材3と、当該一対の柱材3の上端にそれぞれ接合される一対の側部片持ち梁4と、一対の側部片持ち梁4の間に平行に設けられる中間片持ち梁5と、側部片持ち梁4及び中間片持ち梁5の間に架設される繋ぎ梁6と、両端が一対の柱材3に接合され、上面が繋ぎ梁6の下面に接合される段落ち梁7と、を有している。
片持ち梁支持構造1は、図5及び図6に示すように、中間片持ち梁5が2本以上設けられるものであっても良い。以下において、中間片持ち梁5が2本設けられた片持ち梁支持構造1の第二実施形態を説明する。なお、一対の柱材3、一対の側部片持ち梁4、及び各梁受金物10の構造は、上述した第一実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の片持ち梁支持構造1の耐力補強効果を示す曲げせん断実験について説明する。
比較例の試験体は、上段が中間片持ち梁5と、繋ぎ梁6とで構成し、下段が段落ち梁7で構成され、上段の中間片持ち梁5及び繋ぎ梁6と、下段の段落ち梁7とをホゾパイプ9aで接合せずに曲げせん断実験することが好ましいが、上下段が接合されていない状態での実験は困難であるので、上段及び下段を分けて実験した。
段落ち梁7は、図7(A)に示すように、梁せいが330mmで梁幅が120mmの集成材の角材である。そして、段落ち梁7の梁スパンが2000mmとなるように、段落ち梁7を単純支持する支持点Qを設け、支持点Qの間に段落ち梁7が架設された状態にした。段落ち梁7は両側が支持点Qから外側にそれぞれ440mmの位置まで伸ばした。そして、段落ち梁7の上面の中央に載荷点Pを設けて、段落ち梁7が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。
中間片持ち梁5及び繋ぎ梁6は、図7(B)に示すように、梁せいが390mmであり、梁幅が120mmである。中間片持ち梁5の材長は500mmとした。中間片持ち梁5の長手方向の中央側面に梁受金物10によって、繋ぎ梁6の小口面を接合した。そして、中間片持ち梁5の位置が中央に来るように、且つ、梁スパンが2000mmとなるように、繋ぎ梁6を単純支持する支持点Qを設けた。繋ぎ梁6は両側が支持点Qから外側にそれぞれ440mmの位置まで伸ばした。そして、中間片持ち梁5の上面の中央に載荷点Pを設けて、いずれかの梁が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。
次に本発明の実施例の曲げせん断実験について説明する。本実施例の試験体は、図7(C)に示すように、上段が中間片持ち梁5と、繋ぎ梁6とで構成し、下段が段落ち梁7で構成され、上段の中間片持ち梁5及び繋ぎ梁6と、下段の段落ち梁7とをホゾパイプ9aで接合したものである。上段及び下段の構成は上述した比較例のものと全く同じであるので説明を省略する。下段の段落ち梁7と上段の繋ぎ梁6とは、125mm間隔に配置するホゾパイプ9aを3本用いて接合した。ホゾパイプ9aは直径31.8mm、高さ140mm、材厚2.3mmで、直径12mmのドリフトピン13で段落ち梁7及び繋ぎ梁6に接合した。また、段落ち梁7と中間片持ち梁5もホゾパイプ9bを1本用いて接合した。そして、段落ち梁7の梁スパンが2000mmとなるように、段落ち梁7を単純支持する支持点Qを設け、段落ち梁7及び繋ぎ梁6の両側が支持点Qから外側にそれぞれ440mmの位置まで伸ばした。そして、中間片持ち梁5の上面の中央に載荷点Pを設けて、いずれかの梁が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。
次に、本発明の片持ち梁支持構造1のたわみ低減効果について図9を参照しつつ説明する。図9は、段落ち梁7の梁せいを150mmから450mmまで変化させた片持ち梁支持構造1において、中間片持ち梁5に30kN加力した場合のたわみを解析した結果をグラフに示しており、丸で示したものが本発明の実施例のたわみ低減効果を示しており、一点鎖線でしめすものが、上段の中間片持ち梁5及び繋ぎ梁6と、下段の段落ち梁7とをホゾパイプ9aで接合しなかった比較例の場合のたわみ低減効果を示している。なお、ここで、たわみ低減効果とは、本願の実施例又は比較例の30kN加力した場合のたわみを、段落ち梁7のみに30kN加力した場合のたわみで除した値の逆数である。
2 外壁面
3 柱材
4 側部片持ち梁
5 中間片持ち梁
6 繋ぎ梁
7 段落ち梁
9a ホゾパイプ
Claims (4)
- 2以上の階層からなる建物の下階の外壁面の屋内側に互いに間隔を開けて立設される一対の柱材と、
前記柱材の上端に接合され、前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する一対の側部片持ち梁と、
前記一対の側部片持ち梁の間で前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する1本以上の中間片持ち梁と、
前記側部片持ち梁と前記中間片持ち梁との間、及び/又は、互いに隣接する前記中間片持ち梁の間にそれぞれ架設される複数の繋ぎ梁と、
両端が前記一対の柱材の柱頭の側面に接合されるとともに、前記繋ぎ梁の下面に水平せん断抵抗を有する金物によって接合される段落ち梁と、を備えることを特徴とする片持ち梁支持構造。 - 前記水平せん断抵抗を有する金物はホゾパイプであることを特徴とする請求項1に記載の片持ち梁支持構造。
- 前記ホゾパイプは、各繋ぎ梁ごとに互いに間隔を開けて2本以上設けられることを特徴とする請求項2に記載の片持ち梁支持構造。
- 前記ホゾパイプは、前記繋ぎ梁の長手方向の中央に寄った位置に設けられることを特徴とする請求項3に記載の片持ち梁支持構造。
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