(57)【要約】【課題】一種類の梁支持部材により、耐震機能と免震機能、あるいは耐震機能と制振機能等、複数の機能を発揮させることができる、廉価な梁支持構造を提供する。【解決手段】ばね鋼製の複数の線材（11a）を束ねることにより、撓み可能な梁支持部材（10）を構成し、前記梁支持部材（10）の下端部は、建築物の基礎又は下階の梁（3）にリジットに結合され、前記梁支持部材（10）の上端部は、球継手機構（12）により、上階の梁（6）に、該上階の梁（6）に対する接続角度変更自在に接続されている。好ましくは、球継手機構（12）の具体的構造は、球面凹部（21a）を有する第１継手部材（21）と、球面凹部（21a）に回転可能に嵌合する球面凸部（22a）を有する第２の継手部材（22）とから構成されている。【選択図】図２
2014134001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね鋼製の複数の線材を束ねることにより、撓み可能な梁支持部材を構成し、
前記梁支持部材の下端部は、建築物の基礎又は下階の梁にリジットに結合され、
前記梁支持部材の上端部は、球継手機構により、上階の梁に、該上階の梁に対する接続角度が変更自在に接続されている、ことを特徴とする建築物の梁支持構造。
【請求項２】
請求項１記載の建築物の梁支持構造において、
前記球継手機構は、球面凹部を有すると共に前記梁支持部材の上端部に設けられた第１継手部材と、前記球面凹部に回転可能に嵌合する球面凸部を有すると共に前記上階の梁に固着された第２の継手部材とから構成されている、建築物の梁支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建築物の梁支持構造において、
前記球面凹部を有する第１の継手部材は、球芯を通るほぼ垂直な面により２分割されている、建築物の梁支持構造。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の建築物の梁支持構造において、
前記球面凹部を有する第１の継手部材には、下方に延びる接続筒が一体に形成されており、
該接続筒内に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距離移動可能に、嵌合接続されている、建築物の梁支持構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の建築物の梁支持構造において、
前記梁支持部材は、リング状の金属製拘束部材により束ねられている、建築物の梁支持構造。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の建築物の梁支持構造において、
前記梁支持部材は、螺旋状の拘束部材により束ねられている、建築物の梁支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の梁を支持する梁支持構造に関し、特に、地震対策がなされた柱として梁支持部材を用いる梁支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の地震対策としては、周知のように耐震、制振及び免震構造がある。耐震構造は、たとえば補強金具あるいは補強板等により建築物の強度を高める構造であり（特許文献１等）、免震構造は、たとえば転がり部材あるいは空気層等により地面と建築物との間の振動伝達を断ち切る構造であり（特許文献２等）、制振構造は、建築物の振動をたとえばダンパーにより抑制する構造である（特許文献３等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０５０６７１号公報
【特許文献２】特開平１１−３１５８８２号公報
【特許文献３】特開平１１−３５０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記いずれの地震対策構造も、製造及び設置に手間がかかると共に、部品コストが高くなるか、あるいは部品コストが廉価な場合は、耐震等の機能があまり期待できないことが多い。
【０００５】
本発明の目的は、一種類の梁支持部材により、耐震機能と免震機能、あるいは耐震機能と制振機能等、複数の機能を発揮させることができる、廉価な梁支持構造を提供するものである。また、建築物の各種仕様に合わせて簡単に梁支持部材の太さを変更できるようにすることも、本発明の目的の一つである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ばね鋼製の複数の線材を束ねることにより、撓み可能な梁支持部材を構成し、前記梁支持部材の下端部は、建築物の基礎又は下階の梁にリジットに結合され、前記梁支持部材の上端部は、球継手機構により、上階の梁に、該上階の梁に対する接続角度変更自在に接続されている。
【０００７】
上記梁支持構造において、好ましくは、次の構成を採用する。
【０００８】
（ａ）前記球継手機構は、球面凹部を有すると共に前記梁支持部材の上端部に設けられた第１継手部材と、前記球面凹部に回転可能に嵌合する球面凸部を有すると共に前記上階の梁に固着された第２の継手部材とから構成されている。
【０００９】
（ｂ）前記球面凹部を有する第１の継手部材は、球芯を通るほぼ垂直な面により２分割されている。
【００１０】
（ｃ）前記第１の継手部材が前記梁支持部材側に設けられている構造において、前記第１の継手部材には下方に延びる接続筒が一体に設けられており、該接続筒に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距離移動可能に、嵌合接続されている。
（ｄ）前記梁支持部材は、リング状の金属製拘束部材により束ねられている。拘束部材として、リング状の帯鋼あるいは鉄筋を使用することができる。
【００１１】
（ｅ）前記梁支持部材は、螺旋状の拘束部材により束ねられている。螺旋状の拘束部材として、たとえば、鉄筋を使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）複数のばね鋼製線材を束ねて梁支持部材を構成しているので、梁の支持強度が向上し、それにより耐震機能が向上すると共に、ばね鋼の弾性力により、制振機能も発揮させることができる。
【００１３】
（２）複数の線材を束ねて梁支持部材を構成しているので、束ねる線材の本数を変更することにより、建築物の仕様に合わせて、簡単に梁支持部材の太さを変更し、これにより耐震強度を変更することができる。
【００１４】
（３）梁支持部材の下端部は、リジットに築物の基礎又は下階の梁にリジットに結合し、上端部は、球継手機構により、上階の梁に結合しているので、横方向の荷重を受けた時、梁支持部材の上端部にかかる変形荷重（応力）は、球継手機構の回動動作により吸収され、軽減され、これにより、耐久性がさらに向上する。
【００１５】
（４）構成（ａ）によると、梁支持部材の上端部に前記球面凹部を有する第１の継手部材が設けられ、上階の梁に球面凸部を有する第２の継手部材が設けられているので、球面凹部と球面凸部の配置が上下逆の場合に比べ、梁の支持が安定する。
【００１６】
（５）構成（ｂ）によると、球面凹部を有する第１の継手部材が２分割構造であるので、球面凹部内への球面凸部の組み付けが、容易である。
【００１７】
（６）構成（ｃ）によると、下側の第１の継手部材には下方に延びる接続筒が設けられ、該接続筒内に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距移動可能に、嵌合支持されているので、梁支持部材の組み付け時、梁の高さに応じて、前記移動可能距離内で、梁支持部材の全高を自動的に調節でき、梁支持部材の組み付けが容易である。
【００１８】
（７）構成（ｄ）及び（ｅ）によると、リング状の帯鋼あるいは鉄筋、または螺旋状の鉄筋等よりなる拘束部材により、線材を束ねているので、施工中あるいは施工後に、梁支持部材がばらけることはなく、取り扱いが容易になると共に、強度低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態であって、建築物の補強用の柱として用いた梁支持部材の正面図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】図１の梁支持部材の上端部の拡大図である。
【図４】図３のIV-IV断面図である。
【図５】第２の継手部材の平面図である。
【図６】図３のVI-VI断面図である。
【図７】本発明の変形例であり、図１と同様の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態を、図１乃至図６に基づいて説明する。図１は鉄骨造建築物の補強用の柱として梁支持部材を用いた例を示している。図１において、鉄骨造建築物は、捨てコンクリート１の上にこれと一体にコンクリート基礎２が形成されており、コンクリート基礎２の中にＨ鋼製の基礎梁（床梁）３が埋め込まれ、基礎梁３の上に複数本の鉄骨柱５が鉛直状態にリジットに立設されている。複数本の鉄骨柱５の上端部にＨ鋼製の梁６がリジットに連結されている。
【００２１】
鉄骨柱５の近傍に、補強用の柱として梁支持部材１０が鉛直状態に配置されている。梁支持部材１０は、複数本（たとえば数百本）のばね鋼製の線材１１ａを複数の帯鋼１１ｂで束ねてなる円柱状の線材結束体１１と、ステンレス鋼等の金属製の上側接続筒１３と、ステンレス鋼等の金属製の下側接続筒１４と、から構成されている。下側接続筒１４は基礎梁３にリジットに接続されている。一方、上側接続筒１３は、球継手機構１２を介して、上側の梁６に接続されており、球継手機構１２の屈曲動作により、梁６に対する梁支持部材１０の接続角度が変更自在となっている。ばね鋼製の線材１１ａの線径は、たとえば１mm乃至１２mmφ程度のものが使用される。勿論、このような線径の線材に限定されるものではない。
【００２２】
図２は図１のII-II断面図であり、下側接続筒１４は、基礎梁３の上方から、基礎梁３の上壁部３ａの貫通孔及びウエブ３ｂの切欠き内に挿通され、下壁部３ｃの上面に至り、溶接により基礎梁３に固着されている。下側接続筒１４は、基礎梁３と共に基礎コンクリート２内に埋め込まれているが、下側接続筒１４の上端部は、基礎コンクリート２の上面から上方に突出している。また、下側接続筒１４の上半部の外周面には、複数枚の金属補強板１５が周方向に等間隔を置いて固着されており、各金属補強板１５は、溶接により基礎梁３の上壁部３ａに固着されている。
【００２３】
線材結束体１１の下端部は、下側接続筒１４内に上方から挿入され、基礎梁３の下壁部３ｃの上面まで至っており、下側接続筒１４内に注入されたグラウト材により、下側接続筒１４に固着されている。
【００２４】
線材結束体１１の上端部は、上側接続筒１３内に、一定距離だけ筒芯方向（上下方向）移動可能に嵌合接続されている。
【００２５】
図３は、球継手機構１２及び上側接続筒１３の拡大正面図、図４及び図６は、それぞれ図３のIV-IV及びVI-VI断面図、図５は、上側の第２の継手部材２２の平面図である。図３において、球継手機構１２は、球面凹部２１ａを有する第１の継手部材２１と、球面凸部２２ａを有する前記第２の継手部材２２とから構成されており、球面凸部２２ａは球面凹部２１ａ内にほぼ全方向に回転自在に嵌合している。なお、球面凹部２１ａ内にグリース等の潤滑剤を塗布する場合もある。
【００２６】
上側接続筒１３の上面にはベース板２３が溶接により固着されており、該ベース板２３の上面に、球継手機構１２の第１の継手部材２１が、複数のボル２５により固着されている。
【００２７】
図４において、下側の第１の継手部材２１は、球芯Ｏ１を通る垂直面Ｄ１により２分割された構造となっており、両分割ピース２１ｄ、２１ｄは、一対のボルト２６及び一対のナット２７により結合されている。
【００２８】
図６において、球面凸部２２ａを有する上側の第２の継手部材２２は、上端に円板状のフランジ部２２ｂを一体に有しており、該フランジ部２２ｂは上階のＨ鋼製の梁６の下壁部に、複数のボルト３０及びナット３１により固着されている。
【００２９】
図５は、第２の継手部材２２のフランジ部２２ｂが円板状であることを明確にしている。
【００３０】
上記構成による梁支持部材１０は、自然状態ではばね鋼の復元力により鉛直方向に延びる直線状に維持されており、所定以上の水平方向の揺れあるいは荷重に対し、ばね鋼製の線材１１ａ自体の弾性変形範囲内で撓むと共に、球面凹部２１ａと球面凸部２２ａが相対的に回転することにより、球継手機構１２が屈曲する。揺れが終わり、あるいは横荷重が取り除かれると、元の直線状態に復元する。
【００３１】
図２において、地震が発生した場合、補強用柱として立設された梁支持部材１０は、既存の鉄骨柱５の強度を補強するので、建築物の耐震機能を向上させることができるのは勿論のこと、水平方向の揺れに対しては、ばね鋼製線材１１ａの弾性機能により、水平方向に撓み、また、上端の球継手機構１２の屈強作用により、梁支持部材１０にかかる横荷重（応力）を軽減する。その後、鉛直姿勢に復元するので、水平方向の揺れに対しても高い制振機能及び免震機能を発揮でき、揺れによる建築物の破壊を防止する。
【００３２】
図１及び図２に示す梁支持部材１０は、建築物の仕様に応じて、線材結束体１１を構成する線材１１ａの本数を変更し、それにより簡単に線材結束体１１の直径（面積）を変更することができる。
【００３３】
［変形例］
図７は本発明の変形例であり、線材１１ａを束ねる拘束部材１１ｂとして、螺旋状の鉄筋を利用した構造である。その他の構造は、前記実施の形態と同様である。
【００３４】
［その他の実施の形態］
本発明に係る梁支持部材が使用される建築物としては、木造家屋、鉄筋コンクリート造りの高層階ビル、鉄骨造り建築物の他に、プラント用建築物、鉄道、道路の効果用建築物等、各種建築物における梁支持構造に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
２  コンクリート基礎
３  基礎梁
５  鉄骨柱
６  梁
１０  梁支持部材
１１  線材結束体
１１ａ  ばね鋼製線材
１１ｂ  帯鋼（拘束部材の一例）
１２  球継手機構
１３  上側接続筒
１４  下側接続筒
２１  第１の継手部材
２１ａ  球面凹部
２２  第２の継手部材
２２ａ  球面凸部
【図１】
2014134001.tif 000003
【図２】
2014134001.tif 000004
【図３】
2014134001.tif 000005
【図４】
2014134001.tif 000006
【図５】
2014134001.tif 000007
【図６】
2014134001.tif 000008
【図７】
2014134001.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月16日(2014.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね鋼製の複数の線材(11a)を束ねることにより、撓み可能な梁支持部材(10)を構成し、
前記梁支持部材(10)の下端部は、建築物の基礎又は下階の梁(3)にリジットに結合され、
前記梁支持部材(10)の上端部は、球継手機構(12)により、上階の梁(6)に、該上階の梁(6)に対する接続角度が変更自在に接続されており、
前記球継手機構(12)は、球面凹部(21a)を有すると共に前記梁支持部材(10)の上端部に設けられた第１の継手部材(21)と、前記球面凹部(21a)にほぼ全方向に回転自在に嵌合する球面凸部(22a)を有すると共に前記上階の梁(6)の下壁部分に固着された第２の継手部材(22)とから構成されている、建築物の梁支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の建築物の梁支持構造において、
前記球面凹部を有する前記第１の継手部材は、球芯を通るほぼ垂直な面により２分割されている、建築物の梁支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建築物の梁支持構造において、
前記球面凹部を有する前記第１の継手部材には、下方に延びる接続筒が一体に形成されており、
該接続筒内に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距離移動可能に、嵌合接続されている、建築物の梁支持構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の建築物の梁支持構造において、
前記梁支持部材は、リング状の金属製拘束部材により束ねられている、建築物の梁支持構造。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の建築物の梁支持構造において、
前記梁支持部材は、螺旋状の拘束部材により束ねられている、建築物の梁支持構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ばね鋼製の複数の線材を束ねることにより、撓み可能な梁支持部材を構成し、前記梁支持部材の下端部は、建築物の基礎又は下階の梁にリジットに結合され、前記梁支持部材の上端部は、球継手機構により、上階の梁に、該上階の梁に対する接続角度が変更自在に接続されており、前記球継手機構は、球面凹部を有すると共に前記梁支持部材の上端部に設けられた第１の継手部材と、前記球面凹部にほぼ全方向に回転自在に嵌合する球面凸部を有すると共に前記上階の梁の下壁部分に固着された第２の継手部材とから構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（ａ）前記球面凹部を有する第１の継手部材は、球芯を通るほぼ垂直な面により２分割されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（ｂ）前記第１の継手部材が前記梁支持部材側に設けられている構造において、前記第１の継手部材には下方に延びる接続筒が一体に設けられており、該接続筒に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距離移動可能に、嵌合接続されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（ｃ）前記梁支持部材は、リング状の金属製拘束部材により束ねられている。拘束部材として、リング状の帯鋼あるいは鉄筋を使用することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（ｄ）前記梁支持部材は、螺旋状の拘束部材により束ねられている。螺旋状の拘束部材として、たとえば、鉄筋を使用することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（４）梁支持部材の上端部に前記球面凹部を有する第１の継手部材が設けられ、上階の梁に球面凸部を有する第２の継手部材が設けられているので、球面凹部と球面凸部の配置が上下逆の場合に比べ、梁の支持が安定する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（５）構成（ａ）によると、球面凹部を有する第１の継手部材が２分割構造であるので、球面凹部内への球面凸部の組み付けが、容易である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（６）構成（ｂ）によると、下側の第１の継手部材には下方に延びる接続筒が設けられ、該接続筒内に、前記複数の線材の上端部が、筒心方向に一定距移動可能に、嵌合支持されているので、梁支持部材の組み付け時、梁の高さに応じて、前記移動可能距離内で、梁支持部材の全高を自動的に調節でき、梁支持部材の組み付けが容易である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（７）構成（ｃ）及び（ｄ）によると、リング状の帯鋼あるいは鉄筋、または螺旋状の鉄筋等よりなる拘束部材により、線材を束ねているので、施工中あるいは施工後に、梁支持部材がばらけることはなく、取り扱いが容易になると共に、強度低下を防ぐことができる。