JP6633940B2

JP6633940B2 - 柱梁架構の補強構造

Info

Publication number: JP6633940B2
Application number: JP2016037776A
Authority: JP
Inventors: 信賢堤; 山田　政雄; 政雄山田; 博志畝
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2036-02-29
Also published as: JP2017155438A

Description

本発明は、建物の柱梁架構を補強する柱梁架構の補強構造に関する。

枠部材と、枠部材の内側に設けられた鉄骨ブレース、鋼板等からなる補強部材と、を有する補強構造体を、建物を構成する柱梁架構の架構内に設置して柱梁架構を補強する柱梁架構の補強構造がある。

例えば、特許文献１には、水平枠材及び垂直枠材により構成された枠組み内にブレースが設けられた補強構造体としての補強骨組が、建物の柱梁架構内に一体的に組み込まれた架構の補強構造が開示されている。

しかし、このような架構の補強構造においては、枠組みの下枠となる水平枠材があるために、ドアや通路等を設けるための開口部を柱梁架構内に形成すると段差が生じてしまう。

特開２００４−６０２４５号公報

本発明は係る事実を考慮し、段差のない開口部を柱梁架構内に形成することを課題とする。

第１態様の発明は、柱梁架構と、前記柱梁架構の内側に固定されると共に全体形状が矩形状に形成された枠部材と、前記枠部材の内側に取り付けられた補強部材と、前記枠部材の下枠の一部が除去された除去部と、前記柱梁架構の下梁上に固定されたベースプレートと、前記下枠の前記除去部の側の端部において当該端部の側面と対向するようにして前記ベースプレートに立設された固定プレートと、前記固定プレートと前記下枠の当該端部の側面を連結する連結手段と、を有する柱梁架構の補強構造である。

第１態様の発明では、枠部材の下枠に除去部を設けることにより、段差のない開口部を柱梁架構内に形成することができる。

また、除去部に面する枠部材の端部とベースプレートを固定プレートにより連結して連続した枠を形成することにより、除去部を設けることによる、枠部材と補強部材とから構成される補強構造体の靱性の低下を抑制することができる。

さらに、補強部材によるせん断抵抗力を柱梁架構全体に行き渡らせることができる。例えば、補強部材を鉄骨ブレース部材とした場合において、鉄骨ブレース部材によるせん断抵抗力が柱梁架構の一部に集中して伝達され、柱梁架構の一部が局所的に破壊されるのを抑制することができる。

また、枠部材の端部の外部側面又は内部側面に対向するようにしてベースプレートに立設された固定プレートを、枠部材の端部の外部側面又は内部側面に固定するので、溶接以外の方法によって、ベースプレートを枠部材の端部に固定することができる。

さらに、除去部及びベースプレートの長さの誤差や、ベースプレートへの固定プレートの取り付け誤差等を許容して、ベースプレートを枠部材の端部に固定することができる。

第２態様の発明は、第１態様の柱梁架構の補強構造において、前記補強部材は、前記枠部材の内側に逆Ｖ字状に配置された鉄骨ブレース部材であり、前記除去部は、前記下枠の横方向中央部に形成されている。

第２態様の発明では、柱梁架構の架構面の横方向中央部に、段差のない開口部を形成することができる。

第３態様の発明は、第１態様の柱梁架構の補強構造において、前記補強部材は、前記枠部材の内側にＶ字状に配置された鉄骨ブレース部材であり、前記除去部は、前記下枠の横方向端部に形成されている。

第３態様の発明では、柱梁架構の架構面の横方向端部に、段差のない開口部を形成することができる。

本発明は上記構成としたので、段差のない開口部を柱梁架構内に形成することができる。

本発明の実施形態に係る柱梁架構の補強構造を示す正面図である。本発明の実施形態に係るベースプレートを示す斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る固定プレートのバリエーションを示す側面断面図である。本発明の実施形態に係る柱梁架構の補強構造のバリエーションを示す正面図である。本発明の実施形態に係る柱梁架構の補強構造のバリエーションを示す正面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る柱梁架構の補強構造について説明する。

図１の正面図に示すように、本実施形態の柱梁架構の補強構造１０は、柱梁架構１２、補強構造体１４、除去部１６、ベースプレート１８、固定プレート２０、及び連結手段としてのボルト２２及びナット２４を有して構成されている。補強構造体１４は、枠部材２６、及び補強部材としての鉄骨ブレース部材２８を有して構成され、柱梁架構１２の架構内に配置されている。

柱梁架構１２は、鉄筋コンクリートによって形成された、柱３０、柱３２、下梁としての梁３４、及び上梁としての梁３６を有して構成されている。

枠部材２６は、Ｈ形鋼からなる、下枠３８、上枠４０、左側枠４２、及び右側枠４４を有して矩形状に形成されている。

柱３０の右側面と、柱３２の左側面とには、上下方向に対して複数のスタッド４６が固定され、梁３４の上面と、梁３６の下面とには、横方向に対して複数のスタッド４８が固定されている。

また、左側枠４２のウェブの左側面と、右側枠４４のウェブの右側面とには、上下方向に対して複数のスタッド５０が固定され、下枠３８のウェブの下面と、上枠４０のウェブの上面とには、横方向に対して複数のスタッド５２が固定されている。さらに、スタッド４６とスタッド５０、及びスタッド４８とスタッド５２を交互に縫うようにしてスパイラル筋５４が設けられている。

枠部材２６は、スタッド４６、５０、及びスパイラル筋５４を埋設するようにして、柱３０の右側面と左側枠４２のウェブの左側面との間、及び柱３２の左側面と右側枠４４のウェブの右側面との間に充填され硬化した無収縮モルタル等の充填材Ｖと、スタッド４８、５２、及びスパイラル筋５４を埋設するようにして、梁３４の上面と下枠３８のウェブの下面との間、及び梁３６の下面と上枠４０のウェブの上面との間に充填され硬化した無収縮モルタル等の充填材Ｖとにより、柱梁架構１２の内側に固定されている。

鉄骨ブレース部材２８は、枠部材２６の内側に逆Ｖ字状となるように２つ配置されて枠部材２６の内側に取り付けられている。

除去部１６は、下枠３８の横方向中央部を除去して形成されている。すなわち、除去部１６は、下枠３８の一部が除去されて形成されている。

ベースプレート１８は、平鋼からなり、アンカーボルト５６によって梁３４上に固定されている。

固定プレート２０は、図１、図２、及び図１のＡ−Ａ断面図である図３に示すように、台形状の鋼板からなり、除去部１６に面する枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の外部側面に対向するようにしてベースプレート１８の端部に立設されている。固定プレート２０は、柱梁架構１２の面外方向６４に対して、枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の両側に配置されている。固定プレート２０と枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０は、ボルト２２及びナット２４により接合されて連結されている。

次に、本発明の実施形態に係る柱梁架構の補強構造の作用と効果について説明する。

本実施形態の柱梁架構の補強構造１０では、図１に示すように、補強構造体１４を柱梁架構１２の架構内に配置することにより、柱梁架構１２のせん断耐力を高めて柱梁架構１２を補強することができる。

また、図１に示すように、枠部材２６の下枠３８の横方向中央部に除去部１６を設けることにより、柱梁架構１２の架構面の横方向中央部に、ドアや通路等を設けるための段差のない開口部６２を形成することができる。

さらに、図１に示すように、除去部１６に面する枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０とベースプレート１８の端部を固定プレート２０により連結して連続した枠を形成することにより、除去部１６を設けることによる、枠部材２６と鉄骨ブレース部材２８とから構成される補強構造体１４の靱性の低下を抑制することができる。

また、図１に示すように、補強部材としての鉄骨ブレース部材２８によるせん断抵抗力を柱梁架構１２全体に行き渡らせることができる。本実施形態においては、鉄骨ブレース部材２８によるせん断抵抗力が柱梁架構１２の一部に集中して伝達されることにより柱梁架構１２の一部が局所的に破壊されることを、抑制することができる。

さらに、図３に示すように、枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の外部側面に対向するようにしてベースプレート１８の端部に立設された固定プレート２０を、枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の外部側面に固定するので、溶接以外の方法（例えば、本実施形態で示したボルト固定）によって、ベースプレート１８の端部を枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０に固定することができる。

また、図１及び図２に示すように、除去部１６及びベースプレート１８の長さの誤差や、ベースプレート１８への固定プレート２０の取り付け誤差等を許容して、ベースプレート１８の端部を枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０に固定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図３に示すように、枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の外部側面に対向するようにしてベースプレート１８の端部に固定プレート２０を立設させた例を示したが、図４の側面断面図に示すように、固定プレート２０は、枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０の内部側面に対向するようにしてベースプレート１８の端部に立設させてもよい。また、固定プレート２０は、ベースプレート１８の端部以外の位置に立設させてもよい。

また、本実施形態では、図３に示すように、固定プレート２０と枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０とを接合し連結する連結手段を、ボルト２２及びナット２４とした例を示したが、連結手段は、固定プレート２０と枠部材２６（下枠３８）の端部５８、６０を接合し連結することができればよく、例えば、溶接や接着剤としてもよい。

さらに、本実施形態では、図１及び図３に示すように、枠部材２６を構成する下枠３８、上枠４０、左側枠４２、及び右側枠４４をＨ形鋼とした例を示したが、下枠３８、上枠４０、左側枠４２、及び右側枠４４を片刃落しにした形鋼（Ｈ形鋼の一方のフランジのウェブ付近から柱梁架構１２へ向かう部分を無くした形状の形鋼）として、施工性を向上させてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、枠部材２６の内側に逆Ｖ字状に配置された鉄骨ブレース部材２８を補強部材とした例を示したが、図５の正面図に示す柱梁架構の補強構造６６のように、枠部材２６の内側にＶ字状に配置された鉄骨ブレース部材２８を補強部材としてもよい。柱梁架構の補強構造６６では、除去部１６が下枠３８の横方向端部に形成されている。すなわち、除去部１６は、下枠３８の一部が除去されて形成されている。このようにすれば、柱梁架構１２の架構面の横方向端部に、ドアや通路等を設けるための段差のない開口部６２を形成することができる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、補強部材を鉄骨ブレース部材２８とした例を示したが、補強部材は、柱梁架構１２に生じるせん断力に抵抗可能な部材であればよい。例えば、図６の正面図に示す柱梁架構の補強構造６８のように、補強部材を鋼製の耐震壁７０としてもよい。

また、本実施形態では、柱梁架構１２を鉄筋コンクリート造とした例を示したが、柱梁架構は、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、ＣＦＴ造（Concrete-Filled Steel Tube：充填形鋼管コンクリート構造）、それらの混合構造など、さまざまな構造や規模のものであってもよい。

以上、本発明の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何等限定されるものでなく、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。

１０、６６、６８柱梁架構の補強構造
１２柱梁架構
１６除去部
１８ベースプレート
２０固定プレート
２２ボルト（連結手段）
２４ナット（連結手段）
２６枠部材
２８鉄骨ブレース部材（補強部材）
３４梁（下梁）
３８下枠
７０耐震壁（補強部材）

Claims

柱梁架構と、
前記柱梁架構の内側に固定されると共に全体形状が矩形状に形成された枠部材と、
前記枠部材の内側に取り付けられた補強部材と、
前記枠部材の下枠の一部が除去された除去部と、
前記柱梁架構の下梁上に固定されたベースプレートと、
前記下枠の前記除去部の側の端部において当該端部の側面と対向するようにして前記ベースプレートに立設された固定プレートと、
前記固定プレートと前記下枠の当該端部の側面を連結する連結手段と、
を有する柱梁架構の補強構造。
前記補強部材は、前記枠部材の内側に逆Ｖ字状に配置された鉄骨ブレース部材であり、前記除去部は、前記下枠の横方向中央部に形成されている請求項１に記載の柱梁架構の補強構造。
前記補強部材は、前記枠部材の内側にＶ字状に配置された鉄骨ブレース部材であり、前記除去部は、前記下枠の横方向端部に形成されている請求項１に記載の柱梁架構の補強構造。