JP7085369B2 - Gate-shaped frame with a carry-out beam - Google Patents
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Description
本発明は、持出し梁を有する門型架構に関する。 The present invention relates to a gantry frame having a carry-out beam.
例えば鉄骨造の軸組構法住宅において、角形鋼管等からなる柱と形鋼等からなる梁が一次部材として相互に剛接続されてラーメン架構を形成し、このラーメン架構にて構面が形成される構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, in a steel frame construction method house, columns made of square steel pipes and beams and beams made of shaped steel are rigidly connected to each other as primary members to form a rigid frame frame, and the structure is formed by this rigid frame frame. A structure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、例えば多雪地域や都市部においては、住宅の一つの構面（鉛直構面）から持出し梁を持出し、持出し梁の上下にバルコニー等のキャンチルームとガレージが形成された住宅が施工される場合があり、このようなガレージはビルドインガレージと称されている。多雪地域においては、車両を積雪等から防護するとともに居室から車両へ風雨に晒されることなくアクセスを可能にすること、都市部においては限られた建設敷地面積の中でガレージとバルコニーの双方を確保すること、などが上記形態の住宅施工に対する要請理由の一つである。 By the way, for example, in a heavy snow area or an urban area, a carry-out beam is taken out from one structure (vertical structure surface) of the house, and a house having a canch room such as a balcony and a garage is constructed above and below the carry-out beam. In some cases, such garages are referred to as build-in garages. In heavy snow areas, protect vehicles from snow and allow access from living rooms to vehicles without being exposed to wind and rain, and in urban areas, both garages and balconies within a limited construction site area. Securing, etc. is one of the reasons for requesting the above-mentioned form of housing construction.
平屋建て住宅～３階建て住宅といった一般の鉄骨造の住宅の施工においては、柱と梁を中ボルトで繋ぐことにより軸組架構が形成されている。このような一般の住宅に対して、上記するようなバルコニー等を階上に備えたガレージを建設する場合、ガレージの階上（バルコニー等の床）を支持する持出し梁が鉛直構面を形成する梁や柱から持出されるようにして施工される。このような持出し梁を鉛直構面から持出す場合、鉛直構面を形成する梁や柱に対して持出し梁を剛接続する必要があることから、例えば、鉛直構面を形成する控え梁等と持出し梁を高力ボルトや溶接にて剛接続する方法が適用され得る。 In the construction of general steel-framed houses such as one-story houses to three-story houses, a frame frame is formed by connecting columns and beams with medium bolts. When constructing a garage with a balcony or the like on the floor as described above for such a general house, a carry-out beam supporting the floor of the garage (floor such as a balcony) forms a vertical structural surface. It is constructed so that it can be taken out from beams and columns. When such a carry-out beam is taken out from the vertical structure surface, it is necessary to rigidly connect the carry-out beam to the beam or column forming the vertical structure surface. A method of rigidly connecting the carry-out beams with high-strength bolts or welding can be applied.
しかしながら、一般の住宅の施工では、上記するように部材同士の現場接続が中ボルトにて行われることから、一部の接続箇所にのみ高力ボルトを使用した施工を行うと、中ボルトによる接続の際には不要であった摩擦面処理やトルク管理等が付加されることから、施工性が著しく低下する。また、溶接による部材同士の接続も一般住宅の現場施工では一般に行われないことから、一部の接続箇所にのみ溶接を実施することは、高力ボルトを使用する場合と同様に施工性を大きく低下させる要因となり得る。 However, in the construction of a general house, as described above, the members are connected to each other on-site with medium bolts. Therefore, if high-strength bolts are used only for some connection points, the connections will be made with medium bolts. In this case, unnecessary friction surface treatment, torque management, etc. are added, so the workability is significantly reduced. In addition, since the connection between members by welding is not generally performed in the field construction of general houses, welding only to some connection points greatly improves the workability as in the case of using high-strength bolts. It can be a factor that lowers it.
また、一般住宅の施工において使用される中ボルトは、メッキ処理等によってその耐食性が保証されているが、高力ボルトは摩擦接続継手であることから中ボルトのようにメッキ処理を施し難いといった課題もある。 In addition, the corrosion resistance of medium bolts used in the construction of general houses is guaranteed by plating, etc., but since high-strength bolts are friction connection joints, it is difficult to perform plating like medium bolts. There is also.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、鉄骨造の住宅に対してビルドインガレージ等の張出し構造が施工される場合において、施工現場における主たる部材同士の接続箇所の中に、高力ボルトや溶接による接続を要する剛接続箇所がなく、従って良好な施工性が得られる持出し梁を有する門型架構を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when an overhanging structure such as a build-in garage is constructed on a steel-framed house, a high force is applied to the connection points between the main members at the construction site. It is an object of the present invention to provide a portal frame having a carry-out beam that does not have a rigid connection point that requires connection by bolts or welds and therefore has good workability.
前記目的を達成すべく、本発明による持出し梁を有する門型架構の一態様は、
二つの梯子型耐力壁架構と、二つの該梯子型耐力壁架構に接続される門型架構用梁と、を有する門型架構と、
前記梯子型耐力壁架構から持出される持出し梁と、を有し、
前記梯子型耐力壁架構は、
相互に平行な二本の金属製の縦材であって、前記門型架構の内側にある第一縦材、及び、前記門型架構の外側にある第二縦材と、を含む縦材と、
二本の前記縦材間において該縦材の長手方向に間隔を置いて配設され、それぞれの該縦材に接続されている複数の横材と、を有しており、
前記門型架構用梁は前記第一縦材にピン接続されており、
前記持出し梁は前記第二縦材にピン接続されており、該持出し梁の側面に前記門型架構用梁の端部がピン接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the gantry frame having a carry-out beam according to the present invention is
A gate-type frame having two ladder-type load-bearing wall frames and a gate-type frame beam connected to the two ladder-type load-bearing wall frames.
It has a carry-out beam, which is taken out from the ladder type bearing wall frame, and has.
The ladder type bearing wall frame is
A vertical timber including two parallel metal vertical timbers, a first vertical timber inside the gantry frame and a second vertical timber outside the gantry frame. ,
It has a plurality of horizontal members arranged between the two vertical members at intervals in the longitudinal direction of the vertical members and connected to each of the vertical members.
The gate-type frame beam is pin-connected to the first vertical member.
The carry-out beam is pin-connected to the second vertical member, and the end portion of the gate-type frame beam is pin-connected to the side surface of the carry-out beam.
本態様によれば、持出し梁を有する門型架構の施工において、施工現場における主たる部材の接続箇所がいずれもピン接続されることにより、高力ボルトや溶接による部材の接続を不要にでき、良好な施工性が得られる。ここで、持出し梁を有する門型架構の用途としては、この門型架構が例えばガレージ（ビルドインガレージ）の出入り口開口を形成する架構であり、この門型架構に対して、その前後に連続した持出し梁が延びている形態が挙げられる。すなわち、門型架構に対して、持出し梁は所謂持出し梁勝ちの態様でピン接続され、ガレージ等の階上に形成されるバルコニーや居室などを支持する支持梁となる。持出し梁は、門型架構に対してピン接続されるとともに、その端部は、住宅の鉛直構面を形成する例えば控え梁等にピン接続される。また、店舗兼住宅の建物においては、門型架構が店舗の出入り口開口を形成し、持出し梁が店舗上に形成される住宅の居室やバルコニー等に供されてもよい。ここで、「ピン接続」とは、接続部における部材相互の回転が許容され、接続部に曲げモーメントが発生しない（として設計することが可能な）接続を意味する。これに対して、「剛接続」とは、接続部において部材間のなす角度が外力が作用した際にも実質的に変化せず、接続部に曲げモーメントが発生する（として設計される）接続を意味する。接続部における部材間のなす角度が外力作用時においても変化しない接続形態としては、複数の高力ボルトによる接続や、開先溶接等の溶接による接続が挙げられる。 According to this aspect, in the construction of a gantry frame having a carry-out beam, all the connection points of the main members at the construction site are pin-connected, so that the connection of the members by high-strength bolts or welding can be eliminated, which is good. Workability is obtained. Here, as an application of a gantry frame having a carry-out beam, this gantry frame is a frame that forms an entrance / exit opening of a garage (built-in garage), for example, and the gantry frame is continuously carried out before and after the gate type frame. The form in which the beam is extended can be mentioned. That is, the carry-out beam is pin-connected to the gate-type frame in a so-called carry-out beam-winning manner, and serves as a support beam for supporting a balcony or a living room formed on the upper floor of a garage or the like. The carry-out beam is pin-connected to the gantry frame, and its end is pin-connected to, for example, a retaining beam forming a vertical structure surface of the house. Further, in a store / residential building, a gate-shaped frame may form an entrance / exit opening of the store, and a carry-out beam may be provided for a living room, a balcony, or the like of the house formed on the store. Here, the "pin connection" means a connection in which rotation between members is allowed in the connection portion and no bending moment is generated in the connection portion (which can be designed as). On the other hand, the "rigid connection" is a connection in which the angle formed between the members at the connection portion does not substantially change even when an external force is applied, and a bending moment is generated at the connection portion (designed as). Means. Examples of the connection form in which the angle formed between the members in the connection portion does not change even when an external force is applied include connection by a plurality of high-strength bolts and connection by welding such as groove welding.
門型架構を形成する柱と梁（門型架構用梁）を、通常のラーメン架構のように剛接続ではなくてピン接続するべく、本態様では、梯子型耐力壁架構からなる柱を適用する。梯子型耐力壁架構は、二本の縦材と、縦材間において上下方向に間隔を置いて配設された複数の横材とを有している。梯子型耐力壁架構では、通常一般の地震ではなくて大地震時の水平力が作用した際に、横材が先行して降伏するように各構成部材が設定されている。このように横材を先行降伏させることにより、大地震時において二本の縦材は初期の剛性を維持することができ、住宅の崩壊を解消することを可能にしている。なお、縦材間において上下方向に間隔を置いて配設される横材は、綴り材と称することもできる。例えば角形鋼管等から縦材を形成し、角形鋼管等よりも剛性の低い形鋼鋼等の形鋼材にて横材を形成してもよい。さらに、この横材において、せん断降伏誘発用の孔を開設しておくことにより、横材の先行降伏を促進させるようにしてもよい。また、各種のダンパーを横材に適用してもよい。 In this embodiment, a column consisting of a ladder-type bearing wall frame is applied so that the columns and beams (beams for the gate-type frame) forming the gate-type frame are connected by pins instead of rigid connections as in a normal rigid frame frame. .. The ladder type load-bearing wall frame has two vertical members and a plurality of horizontal members arranged at intervals in the vertical direction between the vertical members. In the ladder type load-bearing wall frame, each component is set so that the cross member yields first when a horizontal force during a large earthquake is applied instead of a general earthquake. By yielding the cross members in advance in this way, the two vertical members can maintain the initial rigidity in the event of a large earthquake, making it possible to eliminate the collapse of the house. The horizontal members arranged at intervals in the vertical direction between the vertical members may also be referred to as spelling materials. For example, a vertical member may be formed from a square steel pipe or the like, and a horizontal member may be formed from a shaped steel material such as a shaped steel having a lower rigidity than the square steel pipe or the like. Further, in this cross member, a hole for inducing shear yield may be provided to promote the preceding yield of the cross member. Further, various dampers may be applied to the cross member.
２つの梯子型耐力壁架構と、門型架構用梁とを相互にピン接続してなる門型架構は、部材同士がピン接続された架構ではあるものの、大地震時の繰り返し荷重を受けた際の変位－荷重の履歴ループは、梁と柱が剛接合されて形成されるラーメン架構のように紡錘型の履歴ループを描くこと、言い換えれば、ラーメン架構と同様のエネルギー吸収性能を有することが本発明者等によって特定されている。 The gate-type frame, which consists of two ladder-type load-bearing wall frames and a gate-type frame beam that are pin-connected to each other, is a frame in which members are pin-connected, but when it receives repeated loads during a large earthquake. The displacement-load history loop of is drawn as a spindle-shaped history loop like a ramen frame formed by rigidly joining beams and columns, in other words, it has the same energy absorption performance as a ramen frame. It has been specified by the inventor and the like.
梯子型耐力壁架構を形成する第一縦材と門型架構用梁の間のピン接続、梯子型耐力壁架構を形成する第二縦材と持出し梁の間のピン接続、及び、門型架構用梁の端部と持出し梁の間のピン接続はいずれも、例えば一般住宅の現場施工の際に一般に適用されている、中ボルトによるプレート同士の接続方法にて実現できる。また、その他、万力のように２つのプレートを挟み込んで固定する接続治具などが適用されてもよい。持出し梁を有する門型架構であっても、施工現場において主たる部材同士の接続が全てピン接続にて行われることにより、高力ボルトや溶接によって持出し梁を剛接続する施工が不要になる。なお、持出し梁と門型架構用梁がともにＨ形鋼等の形鋼材から形成される場合、双方の梁は強軸方向が直交するようにして相互にピン接続されることになるが、門型架構用梁の端部と持出し梁の側面の双方にエンドプレートを固定しておき、双方のエンドプレート同士を中ボルト等でピン接続することができる。 Pin connection between the first vertical member forming the ladder type load-bearing wall frame and the gate type frame beam, pin connection between the second vertical member forming the ladder type load-bearing wall frame and the carry-out beam, and the gate type frame. Any pin connection between the end of the beam and the carry-out beam can be realized by, for example, a method of connecting plates with medium bolts, which is generally applied in the field construction of a general house. In addition, a connection jig for sandwiching and fixing the two plates, such as a vise, may be applied. Even in a gantry frame having a carry-out beam, since all the main members are connected to each other by pin connection at the construction site, it is not necessary to rigidly connect the carry-out beam by high-strength bolts or welding. When both the carry-out beam and the gate type frame beam are formed of shaped steel such as H-shaped steel, both beams are pin-connected to each other so that the strong axis directions are orthogonal to each other. End plates can be fixed to both the end of the frame beam and the side surface of the carry-out beam, and both end plates can be pin-connected with medium bolts or the like.
また、本発明による持出し梁を有する門型架構の他の態様において、前記門型架構用梁の端部には、該門型架構用梁の一般部の梁成よりも低い高さを有し、かつ上端レベルが該一般部と同じレベルにある、金属製の段差部が設けられ、
前記段差部が前記第一縦材の上に載置されて該第一縦材にピン接続されるとともに、該段差部の端部が前記持出し梁にピン接続されており、
前記持出し梁と前記門型架構用梁のそれぞれの上端レベルが同じレベルであることを特徴とする。
Further, in another aspect of the gate-type frame having a carry-out beam according to the present invention, the end portion of the gate-type frame beam has a height lower than that of the general portion of the gate-type frame beam. , And a metal step is provided with the upper end level at the same level as the general part.
The step portion is placed on the first vertical member and pin-connected to the first vertical member, and the end portion of the step portion is pin-connected to the carry-out beam.
It is characterized in that the upper end level of each of the carry-out beam and the gate type frame beam is the same level.
本態様によれば、広幅のガレージ開口等に対応するべく門型架構用梁のスパンが長くなり、相応の曲げ耐力を有するべく、門型架構用梁の梁成が高くなった場合において、門型架構用梁の全長に亘ってその上端レベルを揃えた状態で、左右の梯子型耐力壁架構に架設することができる。この架設状態においては、門型架構用梁と持出し梁の双方の上端レベルも同じレベルに揃えることができる。従って、門型架構用梁の上端レベルを、例えば持出し梁がピン接続される住宅の鉛直構面内の控え梁等とも同じレベルに揃えることができ、持出し梁が持出される住宅の鉛直構面の梁と、この梁にピン接続される持出し梁と、この持出し梁にピン接続される門型架構用梁を、全て同じレベルに揃えることができる。 According to this aspect, when the span of the gate-type frame beam is lengthened to accommodate a wide garage opening and the beam length of the gate-type frame beam is increased to have an appropriate bending strength, the gate is formed. It can be erected on the left and right ladder type bearing wall structures with the upper end level aligned over the entire length of the frame frame beam. In this erected state, the upper end levels of both the gantry beam and the carry-out beam can be aligned to the same level. Therefore, the upper end level of the gate-type frame beam can be aligned with, for example, the retaining beam in the vertical structure surface of the house to which the carry-out beam is pin-connected, and the vertical structure surface of the house to which the carry-out beam is carried out can be aligned. Beams, carry-out beams pinned to this beam, and gate-type frame beams pinned to this carry-out beam can all be aligned to the same level.
ここで、金属製の段差部は、例えば角形鋼管等から形成することができる。工場等において、門型架構用梁の端部に固定されているエンドプレートに対して段差部を形成する角形鋼管を固定して門型架構用梁を製作し、これを現場にて建て付けられた梯子型耐力壁架構の第一縦材に対して中ボルト等を介して接続することができる。 Here, the metal step portion can be formed from, for example, a square steel pipe. In factories, etc., a square steel pipe that forms a step is fixed to the end plate fixed to the end of the gate-type frame beam to manufacture a gate-type frame beam, which is built on-site. It can be connected to the first vertical member of the ladder type bearing wall frame via a middle bolt or the like.
また、本発明による持出し梁を有する門型架構の他の態様は、前記第二縦材よりも前記第一縦材の高さが低く、前記門型架構用梁が前記第一縦材の上に載置されて該第一縦材にピン接続されるとともに、該門型架構用梁の端部が前記持出し梁にピン接続されており、
前記持出し梁と前記門型架構用梁のそれぞれの上端レベルが同じレベルであることを特徴とする。
Further, in another aspect of the gate type frame having the carry-out beam according to the present invention, the height of the first vertical member is lower than that of the second vertical member, and the gate type frame beam is above the first vertical member. It is placed on the first vertical member and pin-connected to the first vertical member, and the end of the portal frame beam is pin-connected to the carry-out beam.
It is characterized in that the upper end level of each of the carry-out beam and the gate type frame beam is the same level.
本態様でも、門型架構用梁のスパンが長くなり、それに応じて門型架構用梁の梁成が高くなった場合において、門型架構用梁の全長に亘ってその上端レベルを同じレベルに揃えた状態で梯子型耐力壁架構に架設することができ、持出し梁の上端レベルとも同じレベルに揃えることができる。本態様では、梯子型耐力壁架構を形成する第一縦材と第二縦材の高さを調整することにより、門型架構用梁の端部に段差部を設けることなく、全長に亘って同じ梁成の門型架構用梁を用いて門型架構を形成することができる。 In this embodiment as well, when the span of the gate-type frame beam becomes long and the beam formation of the gate-type frame beam increases accordingly, the upper end level thereof becomes the same level over the entire length of the gate-type frame structure beam. It can be erected on a ladder-type bearing wall frame in the aligned state, and can be aligned to the same level as the upper end level of the carry-out beam. In this embodiment, by adjusting the heights of the first vertical member and the second vertical member forming the ladder type bearing wall frame, the entire length is extended without providing a step portion at the end of the gate type frame beam. A gate-type frame can be formed by using a gate-type frame beam of the same beam structure.
以上の説明から理解できるように、本発明の持出し梁を有する門型架構によれば、鉄骨造の住宅に対してビルドインガレージ等の張出し構造が施工される場合において、施工現場における主たる部材同士の接続箇所の中に、高力ボルトや溶接による接続を要する剛接続箇所がなく、従って、良好な施工性が得られる持出し梁を有する門型架構を提供することができる。 As can be understood from the above explanation, according to the gate type frame having the carry-out beam of the present invention, when an overhang structure such as a build-in garage is constructed on a steel-framed house, the main members at the construction site are connected to each other. It is possible to provide a portal frame having a carry-out beam that does not require high-strength bolts or rigid connections by welding in the connection points and therefore provides good workability.
以下、実施形態に係る持出し梁を有する門型架構について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, the gantry frame having the carry-out beam according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings. In the present specification and the drawings, substantially the same components may be designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations.
［実施形態］
＜住宅の一例＞
はじめに、図１を参照して、実施形態に係る持出し梁を有する門型架構を含む住宅の一例について説明する。図１は、実施形態に係る持出し梁を有する門型架構を含む住宅の一例を示す斜視図である。図１に示す住宅１００は、軽量鉄骨等を用いた２階建て住宅であり、複数の居室を有する住宅の一般部３０に対して、その正面側の側面においてビルドイン形式のガレージ１０が接続された住宅である。なお、図示例の住宅１００は、陸屋根を有する２階建て住宅であるが、屋根形式や住宅の外観形状は様々な形態のものが適用でき、主として、平屋建て～３階建ての鉄骨造の一般住宅が対象である。
[Embodiment]
<Example of housing>
First, with reference to FIG. 1, an example of a house including a gantry frame having a carry-out beam according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a house including a gate-shaped frame having a carry-out beam according to an embodiment. The
ガレージ１０は正面に出入り開口１１を有し、図示例のように電動式シャッターが昇降することにより、車両の出入りが行われる。また、ガレージ１０の階上にはバルコニー２０があり、二階の掃出し窓からバルコニーへアクセス自在となっている。このように、図示例の住宅１００では、住宅の一般部３０の前面に、バルコニー２０を階上に備えたガレージ１０が接続された形態である。なお、ガレージ１０の階上にはバルコニー２０に代わって居室が住宅の一般部３０から延びていてもよいし、ガレージ１０に代わって店舗が設けられてもよい。
The
ガレージ１０の出入り開口１１を形成する門型架構と、この門型架構に接続されてバルコニー２０の床面を支持する持出し梁からなる、持出し梁を有する門型架構が、図１に示す「対象エリア」の架構となる。以下、複数の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構について説明する。
A gantry frame having a gantry beam, which consists of a gantry frame forming the entrance / exit opening 11 of the
［第１の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構］
次に、図２乃至図４を参照して、第１の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構について説明する。ここで、図２は、実施形態に係る持出し梁を有する門型架構のモデルを住宅の鉛直構面のモデルとともに示した図であり、図３は、第１の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構の一部を示す正面図である。なお、図３は、門型架構用梁の左側のみを示しているが、右側の構成は図示する左側の構成と同様であり、このことは、他の実施形態を示す図５，６にも当てはまる。
[Gate type frame having a carry-out beam according to the first embodiment]
Next, with reference to FIGS. 2 to 4, a gantry frame having a carry-out beam according to the first embodiment will be described. Here, FIG. 2 is a diagram showing a model of a gantry frame having a carry-out beam according to an embodiment together with a model of a vertical structure surface of a house, and FIG. 3 is a view having a carry-out beam according to the first embodiment. It is a front view which shows a part of a gate type frame. Although FIG. 3 shows only the left side of the gantry-type frame beam, the configuration on the right side is the same as the configuration on the left side in the drawing, and this also applies to FIGS. 5 and 6 showing other embodiments. apply.
図２に示すモデル図のうち、住宅の一般部のモデル図については、持出し梁８０がピン接続される前面の鉛直構面を主として示している。図２に示すモデル図では、梁や柱といった部材が他の部材に対してピン接続される場合に、ピン接続される側の部材のビームモデルの先端にピン接続を示す円モデルを繋いで示している。
Of the model diagrams shown in FIG. 2, the model diagram of the general part of the house mainly shows the vertical structural surface of the front surface to which the carry-out
ガレージの出入り開口を形成する門型架構７０は、左右の梯子型耐力壁架構５０と、これらの梯子型耐力壁架構５０の上端に架設された門型架構用梁６０とを有する。梯子型耐力壁架構５０は、二本の縦材５１，５２と、これら二本の縦材５１，５２間において上下に間隔を置いて配設された複数の横材５３とを有する。
The gate-
第一縦材５１は門型架構７０の内側に位置し、第二縦材５２は門型架構７０の外側に位置する。縦材５１，５２はいずれも角形鋼管から形成される。一方、縦材５１，５２に対して上下方向に間隔を置いて配設され、接続される横材５３は、角形鋼管よりも低剛性の溝形鋼から形成される。なお、これらの角形鋼管や溝形鋼の組み合わせは一例であり、縦材５１，５２に比べて横材５３の剛性が低くなる組み合わせであれば、円形鋼管とＨ形鋼の組み合わせなど、様々な組み合わせ形態があり得る。図３に示すように、縦材５１，５２に対して金属製の当て板５４が溶接等で接続され、この当て板５４に対して横材５３の端面が溶接等で接続される。
The first
このように、縦材５１，５２よりも低剛性の複数の横材５３を縦材５１，５２の間に配設した構成により、大地震時に過度の水平力が門型架構７０に作用した際に、梯子型耐力壁架構５０の縦材５１，５２や門型架構用梁６０ではなくて、各横材５３を先行して降伏させることができる。そのため、大地震時においても、縦材５１，５２は初期の剛性を維持することができ、縦材５１，５２による上部荷重の支持能力を維持しながら、門型架構７０の崩壊を解消することができ、大地震後においても、安全に住宅１００の補修を行うことができる。そして、綴り材である横材５３の塑性変形は、基本的には面内変形が支配的となり得ることから、横材５３の塑性変形によってガレージ等の内装材や窯業系パネル等からなる外装材への影響も少ない。すなわち、大地震後は、塑性変形した横材５３を取り換えるのみの補修にて、門型架構７０の復旧を図ることが可能になる。梯子型耐力壁架構５０は、工場にて製作され、現場に搬送されて建込まれる部材であり、建込みの後、門型架構用梁６０と現場にてピン接続される。
In this way, due to the configuration in which a plurality of
梯子型耐力壁架構５０の幅Ｂは、１Ｐ（１Ｐはモジュール幅を示し、例えば９１０ｍｍ）の幅の他、門型架構７０の開口自由度を高めるべく、０．５Ｐ幅や０．２５Ｐ幅など、多様な幅の形態が適用できる。
The width B of the ladder type bearing
第一縦材５１と第二縦材５２はいずれも、上端にエンドプレート５５が溶接等で接続されており、この溶接加工は工場にて行われる。門型架構用梁６０はＨ形鋼等の形鋼材から形成される。第一縦材５１の上端に門型架構用梁６０が載置され、門型架構用梁６０の下方のフランジと第一縦材５１のエンドプレート５５とが複数の中ボルト９０にてピン接続される。
In both the first
一方、門型架構７０に接続される持出し梁８０もＨ形鋼等の形鋼材から形成され、図２のモデル図に示すように、連続した持出し梁８０に対して門型架構７０が接続される、所謂持出し梁勝ちの形態で持出し梁８０と門型架構７０が接続される。図３に示すように、持出し梁８０のうち、門型架構用梁６０が接続される側方箇所にはエンドプレート８１が溶接等で接続されている。梯子型耐力壁架構５０の第二縦材５２の上端のエンドプレート５５に持出し梁８０が載置され、持出し梁８０の下方のフランジと第二縦材５２のエンドプレート５５とが複数の中ボルト９０にてピン接続される。
On the other hand, the carry-out
さらに、持出し梁８０のエンドプレート８１と門型架構用梁６０の端部のエンドプレート６１も、複数の中ボルト９２にてピン接続される。
Further, the
このように、持出し梁を有する門型架構２００を構成する主たる構成部材同士の現場における接続は、全て中ボルトを用いた一般住宅の施工の際の標準的なボルト接続にて行われる。高力ボルトや溶接にて部材同士を接続するものでなく、各接続箇所において、例えば４本乃至６本程度の中ボルトにて部材同士を接続することから、係る接続態様はピン接続に含めるのが妥当である。このように、主たる構成部材同士の現場における接続が全て中ボルトを用いた接続となることにより、良好な施工性が得られる。
As described above, all the main components constituting the
図３に示す持出し梁を有する門型架構２００では、梯子型耐力壁架構５０を形成する二本の縦材５１，５２は同じ長さを有し、持出し梁８０と門型架構用梁６０の梁成も同じである（梁成ｈ１）。そして、図２に示すように、持出し梁８０の住宅側の端部は、住宅の一般部の鉛直構面を形成する柱や梁にピン接続される。
In the
また、梯子型耐力壁架構５０を用いて門型架構７０を形成することにより、梯子型耐力壁架構５０と門型架構用梁６０の接続をピン接続としながら、柱と梁が剛接続されて形成されるラーメン架構と同様のエネルギー吸収性能を有する門型架構が得られる。
Further, by forming the
図３においては、各縦材５１，５２と基礎との接続構成を省略している。コンクリートからなる基礎の天端から上方に複数のアンカーボルトが突設し、縦材５１，５２の各柱脚を形成する不図示のベースプレート等にアンカーボルトが挿通され、ナット締めされることにより、基礎に対する縦材５１，５２の固定が現場にて行われる。
In FIG. 3, the connection configuration between the
図２に示すように、図示例においては、住宅の一般部の鉛直構面においても、複数の梯子型耐力壁架構５０と、梯子型耐力壁架構５０間に架設された門型架構用梁６０とを有する門型架構を基本骨格としている。上記するように、梯子型耐力壁架構５０は、１Ｐ幅乃至０．２５Ｐ幅など、多様な幅の耐力壁が適用できることから、住宅一般部の開口自由度を高めることが可能になる。なお、住宅一般部の構面が、梯子型耐力壁架構５０以外の耐力壁、例えばブレスを有する耐力壁を備えていてもよい。
As shown in FIG. 2, in the illustrated example, the gate-
次に、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、横材の他の実施形態について説明する。図４（ａ）、（ｂ）はともに、横材の実施形態を示す斜視図であり、図４（ａ）にのみ、横材の一方側にある縦材５２を図示している。図３に示す横材５３は、縦材５１，５２を形成する角形鋼管よりも低剛性の溝形鋼が適用されているが、図４（ａ）に示す横材５３Ａも、溝形鋼から形成される点において共通する。図４（ａ）に示す横材５３Ａは、溝形鋼のうち、縦材と接続される左右の端部側にそれぞれ複数の孔５３ａを有している。この孔は、大地震時において横材５３Ａが先行してせん断降伏するのを誘発するための孔であり、横材５３Ａの先行降伏を促進させることができる。溝形鋼に対する孔５３ａの数や配置態様、孔の形状（図示例は円形）などは、適宜設定することができる。
Next, other embodiments of the cross member will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). Both FIGS. 4A and 4B are perspective views showing an embodiment of the horizontal member, and only in FIG. 4A, the
一方、図４（ｂ）に示す横材５３Ｂは、横材５３Ｂの長手方向に直交する断面の形状がΣ型の鋼材からなる。このΣ型の鋼材は、中央に斜材（鉛直材と水平材の中間材）を有していることから、この斜材が、鉛直材の備える鉛直支持性能と、水平材の備える水平方向への変形性能の双方の性能を有することになる。そのため、大地震時の過大な水平力に対して強さとしなやかさで地震エネルギーを効果的に吸収することができる。また、図示を省略するが、横材には、粘弾性ダンパーや粘性ダンパー、弾塑性ダンパーなど、各種のダンパーが適用されてもよい。
On the other hand, the
［第２の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構］
次に、図５を参照して、第２の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構について説明する。ここで、図５は、第２の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構の一部を示す正面図である。図５に示す持出し梁を有する門型架構２００Ａは、広幅のガレージ開口等に対応するべく、スパンの長い門型架構用梁６０'を有する門型架構である。門型架構用梁６０'のスパンが長いことから、相応の曲げ耐力を有する必要があり、門型架構用梁６０'の梁成が高くなる（図３に示す門型架構用梁６０の梁成ｈ１よりも高い梁成ｈ２）。
[Gate type frame having a carry-out beam according to the second embodiment]
Next, with reference to FIG. 5, a gantry frame having a carry-out beam according to the second embodiment will be described. Here, FIG. 5 is a front view showing a part of a gantry frame having a carry-out beam according to the second embodiment. The
図示例の門型架構用梁６０Ａは、梁成の高い門型架構用梁の一般部６０'の両端部において、高さが一般部６０'よりも低くて上端レベルが一般部６０'と同じ段差部６５を有している。段差部６５は、高さが持出し梁８０と等しい（高さｈ１）角形鋼管から形成され、必要に応じて内ダイアフラムのように鋼管内部が金属プレートにて補強されていてもよい。
The gate-
門型架構用梁の一般部６０'はＨ形鋼等の形鋼材から形成され、その端部にエンドプレート６１が溶接等にて接続され、このエンドプレート６１と段差部６５を形成する角形鋼管が溶接等で接続される。この門型架構用梁６０Ａも、工場にて製作されたものが現場に搬送され、建て込まれた梯子型耐力壁架構５０に対して中ボルトを用いてピン接続される。
The general portion 60'of the gate type frame beam is formed of a shaped steel material such as H-shaped steel, and the
図５に示すように、両端に一般部６０'よりも高さの相対的に低い段差部６５を備えた門型架構用梁６０Ａを適用することにより、広幅のガレージ開口等に対応するべくスパンが長くなり、そのために一般部６０'の梁成が高くなった場合においても、門型架構用梁６０Ａの全長に亘ってその上端レベルを揃えた状態で、左右の梯子型耐力壁架構５０に架設することができる。この架設状態においては、門型架構用梁６０Ａと持出し梁８０の双方の上端レベルも同じレベルに揃えることができる。従って、門型架構用梁６０Ａの上端レベルを、持出し梁８０がピン接続される住宅の鉛直構面内の控え梁等とも同じレベルに揃えることができ、持出し梁８０が持出される住宅の鉛直構面の梁と、この梁にピン接続される持出し梁８０と、この持出し梁８０にピン接続される門型架構用梁６０Ａを、全て同じレベルに揃えることができる。
As shown in FIG. 5, by applying a gate-
［第３の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構］
次に、図６を参照して、第３の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構について説明する。ここで、図６は、第３の実施形態に係る持出し梁を有する門型架構の一部を示す正面図である。図６に示す持出し梁を有する門型架構２００Ｂは、持出し梁を有する門型架構２００Ａと同様に、広幅のガレージ開口等に対応するべく、スパンの長い門型架構用梁６０Ｂを有する門型架構である。
[Gate-type frame having a carry-out beam according to the third embodiment]
Next, with reference to FIG. 6, a gantry frame having a carry-out beam according to the third embodiment will be described. Here, FIG. 6 is a front view showing a part of a gantry frame having a carry-out beam according to the third embodiment. The
図示例では、第二縦材５２よりも高さの低い第一縦材５１Ａを有する梯子型耐力壁架構５０Ａを適用する。梁成が高い（梁成ｈ２）門型架構用梁６０Ｂは、第一縦材５１Ａの上に載置されて第一縦材５１Ａにピン接続され、さらにその端部は門型架構用梁６０Ｂよりも高さの低い（高さｈ１）持出し梁８０の側方のエンドプレート８１にピン接続されることにより、持出し梁を有する門型架構２００Ｂが形成される。
In the illustrated example, a ladder type bearing
このように、持出し梁を有する門型架構２００Ｂでは、第二縦材５２と第一縦材５１Ａの高さを調整することにより、持出し梁を有する門型架構２００Ａのように段差部６５を門型架構用梁の端部に設けることなく、門型架構用梁６０Ｂが左右の梯子型耐力壁架構５０に架設された状態において、門型架構用梁６０Ｂと持出し梁８０の双方の上端レベルを同じレベルに揃えることができる。従って、門型架構用梁６０Ｂの上端レベルを、持出し梁８０がピン接続される住宅の鉛直構面内の控え梁等とも同じレベルに揃えることができ、持出し梁８０が持出される住宅の鉛直構面の梁と、この梁にピン接続される持出し梁８０と、この持出し梁８０にピン接続される門型架構用梁６０Ｂを、全て同じレベルに揃えることができる。
As described above, in the
なお、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that the configuration or the like described in the above embodiment may be another embodiment in which other components are combined, and the present invention is not limited to the configuration shown here. .. This point can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form thereof.
１０：ガレージ（ビルドインガレージ）、２０：バルコニー、３０：住宅の一般部、５０，５０Ａ：梯子型耐力壁架構、５１：第一縦材（縦材）、５２：第二縦材（縦材）、５３，５３Ａ，５３Ｂ：横材、６０，６０Ａ，６０Ｂ：門型架構用梁、６０'：門型架構用梁（の一般部）、６５：段差部、７０，７０Ａ，７０Ｂ：門型架構、８０：持出し梁、９０，９１，９２：中ボルト（ピン接続）、１００：住宅、２００，２００Ａ，２００Ｂ：持出し梁を有する門型架構 10: Garage (built-in garage), 20: Balcony, 30: General part of the house, 50, 50A: Ladder type bearing wall frame, 51: First vertical material (vertical material), 52: Second vertical material (vertical material) , 53, 53A, 53B: Cross member, 60, 60A, 60B: Gate type frame beam, 60': Gate type frame beam (general part), 65: Step part, 70, 70A, 70B: Gate type frame structure , 80: Carry-out beam, 90, 91, 92: Medium bolt (pin connection), 100: Housing, 200, 200A, 200B: Gate type frame with carry-out beam
Claims (4)
鉄骨造の二つの梯子型耐力壁架構と、二つの該梯子型耐力壁架構に接続される鉄骨造の門型架構用梁と、を有する門型架構と、
前記梯子型耐力壁架構から持出される鉄骨造の持出し梁と、を有し、
前記梯子型耐力壁架構は、
相互に平行な二本の縦材であって、前記門型架構の内側にある第一縦材、及び、前記門型架構の外側にある第二縦材と、を含む縦材と、
二本の前記縦材間において該縦材の長手方向に間隔を置いて配設され、それぞれの該縦材に接続されている複数の横材と、を有しており、
前記門型架構用梁は前記第一縦材にピン接続されており、
前記持出し梁の下方は前記第二縦材の上端にピン接続されており、該持出し梁の側面に前記門型架構用梁の端部がピン接続されていることを特徴とする、持出し梁を有する門型架構。 It is a gate-shaped frame with a carry-out beam,
A gate-type frame having two steel-framed ladder-type load-bearing wall frames and a steel-framed gate-type load-bearing beam connected to the two ladder-type load-bearing wall frames.
It has a steel-framed carry-out beam, which is taken out from the ladder-type bearing wall frame.
The ladder type bearing wall frame is
A vertical lumber including two parallel lumbers, a first lumber inside the gantry frame and a second lumber outside the gantry frame.
It has a plurality of horizontal members arranged between the two vertical members at intervals in the longitudinal direction of the vertical members and connected to each of the vertical members.
The gate-type frame beam is pin-connected to the first vertical member.
The lower part of the carry-out beam is pin-connected to the upper end of the second vertical member, and the end portion of the gantry-type frame beam is pin-connected to the side surface of the carry-out beam. A gate-shaped frame with.
前記段差部が前記第一縦材の上に載置されて該第一縦材にピン接続されるとともに、該段差部の端部が前記持出し梁にピン接続されており、
前記持出し梁と前記門型架構用梁のそれぞれの上端レベルが同じレベルであることを特徴とする、請求項１に記載の持出し梁を有する門型架構。 The end of the gantry beam has a height lower than that of the general part of the gantry beam, and the upper end level is at the same level as the general part. A part is provided,
The step portion is placed on the first vertical member and pin-connected to the first vertical member, and the end portion of the step portion is pin-connected to the carry-out beam.
The gate type frame having the carry-out beam according to claim 1, wherein the upper end level of each of the carry-out beam and the gate type frame beam is the same level.
前記持出し梁と前記門型架構用梁のそれぞれの上端レベルが同じレベルであることを特徴とする、請求項１に記載の持出し梁を有する門型架構。 The height of the first vertical member is lower than that of the second vertical member, and the gate type frame beam is placed on the first vertical member and pin-connected to the first vertical member, and the said The end of the gate-type frame beam is pin-connected to the carry-out beam.
The gate type frame having the carry-out beam according to claim 1, wherein the upper end level of each of the carry-out beam and the gate type frame beam is the same level.
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