(57)【要約】【課題】プレート状の取り付け部材を用いる場合と比較して工期を短縮できるブレース取付け構造を提供する【解決手段】ブレース取付け構造１０は、柱２２と基礎梁１４との接合部が鉄筋コンクリート製とされた柱梁架構と、柱梁架構の構面Ｈ内に取付けられ、端面にプレート４４Ａが接合された鉄骨ブレース４０と、柱２２と基礎梁１４が交わる入隅部Ｄに固定され、プレート４４Ａが当接する平面部３０Ａが形成された台座部３０と、台座部３０に埋め込まれ、台座部３０とプレート４４Ａとを固定するアンカーボルト５０と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁との接合部が鉄筋コンクリート製とされた柱梁架構と、
前記柱梁架構の構面内に取付けられ、端面にプレートが接合された鉄骨ブレースと、
前記柱と前記梁が交わる入隅部に固定され、前記プレートが当接する平面部が形成された台座部と、
前記台座部に埋め込まれ、前記台座部と前記プレートとを固定する固定部材と、
を有するブレース取付け構造。
【請求項２】
前記鉄骨ブレースは補剛管へ挿入されている、請求項１に記載のブレース取付け構造。
【請求項３】
柱と梁との接合部が鉄筋コンクリート製とされた柱梁架構と、
前記柱梁架構の構面内に取付けられ、端面にプレートが接合された鉄骨ブレースと、
前記柱梁架構における柱と梁が交わる入隅部に固定され、前記プレートが当接する平面部が形成された台座部と、
前記台座部に埋め込まれ、前記台座部と前記プレートとを固定する固定部材と、を備え、
前記台座部は、前記柱梁架構を形成するコンクリートと一体的に打設して形成される、ブレース取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレース取付け構造及びブレース取付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、鉄筋コンクリート造の架構内に制震ダンパーを設置する制震構造が示されている。この制震構造では、梁の内部に鉄骨梁部材を内蔵し、この鉄骨梁部材にプレート状の取り付け部材が溶接されている。そして、この取り付け部材の端部を鉄筋コンクリートから突出させて、制震ダンパーの端部を取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７９９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示された制震構造では、鉄骨梁部材や取り付け部材を施工する際に、コンクリートに埋設される柱鉄筋や梁鉄筋との干渉を避ける必要があるため、施工に手間がかかり、工期が長期化する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、プレート状の取り付け部材を用いる場合と比較して工期を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のブレース取付け構造は、柱と梁との接合部が鉄筋コンクリート製とされた柱梁架構と、前記柱梁架構の構面内に取付けられ、端面にプレートが接合された鉄骨ブレースと、前記柱と前記梁が交わる入隅部に固定され、前記プレートが当接する平面部が形成された台座部と、前記台座部に埋め込まれ、前記台座部と前記プレートとを固定する固定部材と、を有する。
【０００７】
請求項１のブレース取付け構造によると、鉄骨ブレース端面のプレートが、柱と梁の入隅部に固定された台座部に固定される。鉄骨ブレースからプレートに作用する圧縮力は台座部を介して柱梁架構の入隅部へ伝達される。
【０００８】
また、鉄骨ブレース端面のプレートは、台座部に埋め込まれた固定部材によって台座部に固定される。鉄骨ブレースに作用する引張力は固定部材を介して入隅部に固定された台座部に伝達され、柱梁架構の入隅部へ伝達される。
【０００９】
このように、請求項１のブレース取付け構造では、鉄骨ブレース端部を固定するためのプレート状の取付け部材を柱梁架構内に埋め込まなくても、圧縮力及び引張力を、柱梁架構と鉄骨ブレースとの間で伝達できる。このため、プレート状の取付け部材をコンクリートの内部に埋設する場合と比較して、柱梁架構内の配筋作業がやりやすく、工期を短縮できる。
【００１０】
なお、プレートが平面部に「当接する」とは、プレートと平面部とが直接接触している場合のほか、プレートと平面部との密着性を高めるためにプレートと平面部との間に無収縮モルタルなどが挟まれた状態を含むものとする。
【００１１】
また鉄骨ブレース端部は、鉄骨ブレース端面のプレートと台座部の平面部とが当接しているため、柱梁架構との間で「面」を介して圧縮力を伝達する。このため大きな圧縮力を受けても破壊しにくい。
【００１２】
請求項２のブレース取付け構造は、前記鉄骨ブレースは補剛管へ挿入されている。
【００１３】
請求項２のブレース取付け構造では、鉄骨ブレースは補剛管へ挿入されている。このため鉄骨ブレースの座屈が抑制され、通常のブレースと比較して大きな圧縮力を負担することができる。
【００１４】
請求項３のブレース取付け方法は、柱と梁との接合部が鉄筋コンクリート製とされた柱梁架構と、前記柱梁架構の構面内に取付けられ、端面にプレートが接合された鉄骨ブレースと、前記柱梁架構における柱と梁が交わる入隅部に固定され、前記プレートが当接する平面部が形成された台座部と、前記台座部に埋め込まれ、前記台座部と前記プレートとを固定する固定部材と、を備え、前記台座部は、前記柱梁架構を形成するコンクリートと一体的に打設して形成される、ブレース取付け方法。
【００１５】
請求項３のブレース取付け構造では、鉄骨ブレース端面のプレートが、柱と梁の入隅部に固定された台座部に接合される。鉄骨ブレースからプレートに作用する圧縮力は台座部を介して柱梁架構の入隅部へ伝達される。
【００１６】
また、鉄骨ブレース端面のプレートは、台座部に埋め込まれた固定部材によって台座部に接合される。鉄骨ブレースに作用する引張力は固定部材を介して入隅部に固定された台座部に伝達され、柱梁架構の入隅部へ伝達される。
【００１７】
このように、請求項３のブレース取付け構造では、鉄骨ブレース端部を固定するためのプレート状の取付け部材を柱梁架構内に埋め込まなくても、圧縮力及び引張力を、柱梁架構と鉄骨ブレースとの間で伝達できる。
【００１８】
このため、プレート状の取付け部材をコンクリートの内部に埋設する場合と比較して、柱梁架構内の配筋作業がやりやすく、工期を短縮できる。
【００１９】
また、台座部は、柱梁架構を形成するコンクリートと一体的に打設して形成される。このため、工期を短縮できる。さらに、台座部の固定強度が大きくなる。
【００２０】
本発明に係るブレース取付け構造及びブレース取付け方法によると、プレート状の取り付け部材を用いる場合と比較して、工期を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るブレース取付け構造が適用された柱梁架構を示す立面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るブレース取付け構造を示す部分拡大立断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係るブレース取付け構造が適用される柱梁架構を示す部分拡大立面図であって、フーチング、基礎梁及び柱の鉄筋を配筋した状態を示し、（Ｂ）はフーチングと基礎梁にコンクリートを打設した状態を示し、（Ｃ）は柱の鉄骨をフーチングの上部に立設した状態を示し、（Ｄ）は柱の柱脚部及び台座部にコンクリートを打設した状態を示している。
【図４】（Ａ）は本発明の実施形態に係るブレース取付け構造が適用される柱梁架構を示す部分拡大立面図であって、台座部にブレースの下端部材を取り付ける前の状態を示し、（Ｂ）は台座部にブレースの下端部材を取り付けた状態を示し、（Ｃ）はブレースの下端部材及び上端部材に中央部材を接合した状態を示している。
【図５】本発明の実施形態に係るブレース取付け構造を示す部分拡大立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（ブレース取付け構造）
図１に示すように、本実施形態に係るブレース取付け構造１０は、鉄筋コンクリート製のフーチング１２及び基礎梁１４と、フーチング１２の上部に構築された鉄骨製の柱２２及び梁２４を備えた柱梁架構２０と、で形成された構面Ｈに、鉄骨ブレース４０を配置することで形成される。柱２２は柱脚部が根巻式とされた鉄骨柱であり、柱脚部が鉄筋コンクリートで被覆される。このため、柱梁架構２０において柱２２と基礎梁１４との接合部は鉄筋コンクリート製とされている。
【００２３】
（フーチング）
図２に示すように、フーチング１２には、フーチング主筋１２Ｍ、ベース筋１２Ｂ、補強筋１２Ｒが埋設され、基礎梁１４及び柱２２が接合されている。
【００２４】
（基礎梁）
基礎梁１４には梁主筋１４Ｍ、あばら筋１４Ｒが埋設されており、梁主筋１４Ｍはフーチング１２の内部まで延設されてコンクリートに定着されている。
【００２５】
（柱）
柱２２は根巻式の鉄骨柱であり、鉄骨製の芯材２２Ａの下端面に溶接されたベースプレート２２Ｃが、フーチング１２に埋設されたアンカーボルト２２Ｆによってフーチング１２に固定されている。また、芯材２２Ａの下端部（ベースプレートから概ね芯材２２Ａの幅寸法の２．５倍以上の高さの部分）が、フーチング１２と一体化されたコンクリート（被覆部２２Ｂ）によって被覆されている。
【００２６】
柱２２の被覆部２２Ｂには柱主筋２２Ｍ、フープ筋２２Ｒが埋設されており、柱主筋２２Ｍはフーチング１２の内部まで延設されて定着されている。
【００２７】
（台座部）
図１に示すように、柱２２における被覆部２２Ｂの側面と基礎梁１４の上面とが交わる入隅部Ｄには、鉄筋コンクリート製の台座部３０が形成されている。台座部３０は立面視で直角三角形状とされており、柱２２の側面から基礎梁１４の上面へかけて斜めに形成された平面部３０Ａを備えている。
【００２８】
図２に示すように、台座部３０には本発明における固定部材の一例としてのアンカーボルト５０が埋設されている。アンカーボルト５０の一方の端部は平面部３０Ａから突出しており、後述する鉄骨ブレース４０のプレート４４Ａを平面部３０Ａへ固定している。また、アンカーボルト５０の他方の端部はフーチング１２の内部に埋設され、機械式定着具５２が装着されている。なお、他方の端部には機械式定着具５２を装着せず、鉤状に折り曲げることもできる。
【００２９】
また、台座部３０を補強する補強筋３０Ｒは、柱２２の被覆部２２Ｂの内部から、フーチング１２の内部にかけて埋設されている。
【００３０】
（ブレース）
図１に示すように、鉄骨ブレース４０は、柱２２の芯線ＣＬ１と基礎梁１４の芯線ＣＬ２とが交わる点Ｊ１２と、上部の梁２４の芯線ＣＬ３と柱２２のスパン中央線ＣＬ４とが交わる点Ｊ３４とを結んだ直線ＣＬ５上に配置されている。
【００３１】
なお、本実施形態において鉄骨ブレース４０の芯線である直線ＣＬ５は、梁２４の芯線ＣＬ３と柱２２のスパン中央線ＣＬ４とが交わる点Ｊ３４を通るものとされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図１に示す右側のブレースの芯線と梁２４の芯線ＣＬ３との交点を通るものや、右側の柱の芯線と梁２４の芯線ＣＬ３との交点を通るものとしてもよい。すなわち、鉄骨ブレース４０の上端部が接合される場所は任意である。
【００３２】
鉄骨ブレース４０は、Ｈ形鋼の本体部材４２、下端部材４４及び上端部材４６と、本体部材４２が挿入された角型鋼管の補剛管４８と、を備えて構成されている。補剛管４８は本体部材４２の座屈を抑制する部材であり、補剛管４８を備えない構成と比較して鉄骨ブレース４０の圧縮耐力が高められているが、適宜省略することもできる。本体部材４２と、下端部材４４及び上端部材４６との接合方法については後述する。なお、鉄骨ブレース４０を形成する鋼材としては、アングル材、チャンネル材、フラットバー等任意のものを選定できる。
【００３３】
図２に示すように、下端部材４４の端面には直線ＣＬ５と略直交するプレート４４Ａが溶接されており、このプレート４４Ａは、台座部３０の平面部３０Ａに面接されアンカーボルト５０で固定されている。
【００３４】
（ブレース取付け方法）
次に、鉄骨ブレース４０を取付けるフーチング１２、基礎梁１４、柱２２、台座部３０の構築方法について図３（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。
【００３５】
まず、図３（Ａ）に示すように、フーチング１２の内部に埋設されるフーチング主筋１２Ｍ、ベース筋１２Ｂ、補強筋１２Ｒを配筋する。また、基礎梁１４の内部に埋設される梁主筋１４Ｍ、あばら筋１４Ｒを配筋する。また、柱２２における被覆部２２Ｂの柱主筋２２Ｍを配筋し、芯材２２Ａ（図３（Ｃ）参照）を固定するためのアンカーボルト２２Ｆを配置する。さらに、台座部３０の補強筋３０Ｒを配筋し、アンカーボルト５０を配置する。
【００３６】
次に、図３（Ａ）に点線で示したフーチング１２と基礎梁１４の外形線に沿って型枠を設置し、図３（Ｂ）に示すようにフーチング１２と基礎梁１４にコンクリートを打設する。
【００３７】
フーチング１２と基礎梁１４のコンクリートの硬化後、図３（Ｃ）に示すように、柱２２の芯材２２Ａの端面に接合されたベースプレート２２Ｃを基礎梁１４の上面にアンカーボルト２２Ｆで固定し、柱２２のフープ筋２２Ｒを配筋する。
【００３８】
次に、図３（Ｃ）に点線で示した被覆部２２Ｂと台座部３０の外形線に沿って型枠を設置し、図３（Ｄ）に示すように、柱２２の被覆部２２Ｂを形成するコンクリートと、台座部３０を形成するコンクリートとを一体的に打設する。これにより、柱２２における被覆部２２Ｂの側面と基礎梁１４の上面とが交わる入隅部Ｄに、台座部３０が形成される。
【００３９】
次に、フーチング１２及び基礎梁１４と、柱２２及び梁２４を備えた柱梁架構２０と、で形成された構面Ｈに、鉄骨ブレース４０を配置する方法について図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【００４０】
まず、図４（Ａ）に示すように、柱２２における被覆部２２Ｂの側面と基礎梁１４の上面とが交わる入隅部Ｄに形成された台座部３０へ、鉄骨ブレース４０を構成する下端部材４４を設置する。下端部材４４の端面には、貫通孔４４ＡＨが形成されたプレート４４Ａが溶接されている。この貫通孔４４ＡＨへ、台座部３０の平面部３０Ａから突出しているアンカーボルト５０を挿通させるようにして、下端部材４４を平面部３０Ａへ取付ける。
【００４１】
平面部３０Ａには予め均しモルタルが敷設されており、均しモルタルの表面はプレート４４Ａが密着するように平滑に仕上げられている。
【００４２】
なお、本実施形態においてはプレート４４Ａの固定に先行して、平面部３０Ａへ均しモルタルを敷設しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば平面部３０Ａへスペーサーを介してプレート４４Ａを固定し、鉄骨ブレース４０の建て方を調整した後で、平面部３０Ａとプレート４４Ａとの間にモルタルを充填してもよい。また、平面部３０Ａの平滑性及び角度に精度が確保できれば、平面部３０Ａとプレート４４Ａとの間にはモルタルを敷設しなくてもよい。
【００４３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、下端部材４４を平面部３０Ａへナットを用いて固定する。鉄骨ブレース４０の上端部材４６は、予め柱梁架構２０の梁２４に接合されている。
【００４４】
次に、図４（Ｃ）に示すように、本体部材４２を下端部材４４、上端部材４６へ固定する。本体部材４２の両端部は補剛管４８で覆われておらず、Ｈ型鋼が露出している。このＨ型鋼のフランジと、下端部材４４及び上端部材４６のフランジとをスプライスプレートで接合し、また、本体部材４２のウェブと、下端部材４４及び上端部材４６のウェブとをスプライスプレートで接合する。
【００４５】
以上の方法により、フーチング１２及び基礎梁１４と、柱２２及び梁２４を備えた柱梁架構２０と、で形成された構面Ｈに、鉄骨ブレース４０が取付けられる。
【００４６】
（作用・効果）
図５に示すように、本実施形態におけるブレース取付け構造１０では、鉄骨ブレース４０の端面のプレート４４Ａが、台座部３０を貫通してフーチング１２に埋め込まれたアンカーボルト５０によって、柱２２における被覆部２２Ｂと基礎梁１４の入隅部Ｄに固定された台座部３０に固定される。
【００４７】
このため、鉄骨ブレース４０からプレート４４Ａに作用する圧縮力Ｃは台座部３０を介して、入隅部Ｄへ伝達される。具体的には、鉄骨ブレース４０の軸方向（直線ＣＬ５）に沿った方向の圧縮力Ｃが、台座部３０を介して柱２２、基礎梁１４の軸方向（芯線ＣＬ１、ＣＬ２）に直交する方向の分力Ｃ１、Ｃ２に分解されて、分力Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ柱２２の側面と基礎梁１４（フーチング１２）の上面を押圧する。
【００４８】
また、鉄骨ブレース４０に作用する引張力Ｔはアンカーボルト５０を介してフーチング１２の内部へ伝達される。具体的には、鉄骨ブレース４０の軸方向に沿った方向の引張力Ｔが複数のアンカーボルト５０へ分力Ｔ１、Ｔ２に分解されて、機械式定着具５２に発生する支圧力がフーチング１２を形成するコンクリートを押圧する。
【００４９】
このように、本実施形態のブレース取付け構造１０では、台座部３０とアンカーボルト５０とを備えた構成により、鉄骨ブレース４０に作用する圧縮力Ｃ及び引張力Ｔは柱２２、基礎梁１４及びフーチング１２へ伝達され、コンクリートの圧縮耐力により抵抗することができる。
【００５０】
また、本実施形態のブレース取付け構造１０では、図２に示したように、フーチング１２の内部には、フーチング１２を補強するフーチング主筋１２Ｍ、ベース筋１２Ｂ及び補強筋１２Ｒの他、梁主筋１４Ｍ、柱主筋２２Ｍ、アンカーボルト２２Ｆ、補強筋３０Ｒ、図示しないひび割れ補強筋などが埋設されている。また、図示は省略されているが梁主筋１４Ｍ、柱主筋２２Ｍの端部は定着強度を増すために折り曲げられたり、機械式定着具が接合されている。このように、柱２２と基礎梁１４との接合部であるフーチング１２には多くの鉄筋が埋設されている。
【００５１】
本実施形態のブレース取付け構造１０では、鉄骨ブレース４０を取付けるためにアンカーボルト５０をフーチング１２に埋設しているが、このアンカーボルト５０は各種鉄筋の隙間を縫って埋設することができるので、施工が容易である。
【００５２】
これに対して、例えば図２に２点鎖線で示したような鉄骨梁部材２００やプレート状の取付け部材２１０を基礎梁１４及びフーチング１２に埋設する場合、鉄骨梁部材２００及び取付け部材２１０との干渉を避けて配筋を検討する必要があるため設計が困難であり、また施工にも手間がかかる。さらに、基礎梁１４の構築段階で鉄骨を用いる必要があるので、鉄骨の納期管理や工程管理も煩雑となる。
【００５３】
なお、本実施形態のブレース取付け構造１０は、図２に示すように、基礎梁１４と柱２２とがフーチング１２に接合される部分に適用されたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばフーチング１２が無い基礎梁１４と柱２２との接合部に適用することもできるし、建物の２階以上における梁と柱の接合部に適用することもできる。
【００５４】
また、本実施形態において、柱２２は根巻き式の柱脚構造を持つ鉄骨柱とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば柱２２は、鉄骨を備えない鉄筋コンクリート柱であってもよい。柱２２が鉄筋コンクリート柱とされていれば、図３（Ｃ）における芯材２２Ａの建て方工事を省略できるので、図３（Ａ）における鉄筋配筋工程のあと、基礎梁１４、柱２２、フーチング１２、台座部３０のコンクリートを一体的に打設することができる。これにより工期を短縮することができる。さらに、台座部３０と基礎梁１４、台座部３０と柱２２それぞれの間にコンクリートの打ち継ぎ目地が発生しないので、台座部３０の固定強度を大きくすることができる。
【００５５】
または、根巻き式の柱脚とされた柱２２に変えて、露出柱脚の鉄骨柱を用いることもできる。この場合、鉄骨柱の下端面とフーチング１２との間に、台座部３０と一体化させるコンクリート製の立ち上げ部を形成する。そしてこの立ち上げ部の上面に、鉄骨柱のベースプレートを固定すればよい。あるいは、立ち上げ部を形成せず、フーチング１２の上面に鉄骨柱のベースプレートを直接固定してもよい。この場合は、台座部３０を形成するコンクリートは単独で打設される。
【００５６】
台座部３０の固定強度が大きくなれば、例えば補強筋３０Ｒを省略することができる。また、アンカーボルト５０をフーチング１２の内部まで挿入せず、台座部３０のみに埋設するものとすることができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、固定部材として、コンクリートの打設前に施工するアンカーボルト５０を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばアンカーボルトではなくアンカーナットを埋め込んでおき、このアンカーナットにボルトを捩じ込んで、下端部材４４を台座部３０に固定することができる。あるいは、台座部３０を構成するコンクリートの硬化後に穿孔して後施工アンカーを埋め込み、この後施工アンカーを用いて下端部材４４を台座部３０に固定してもよい。
【００５８】
このように、鉄骨ブレース４０を台座部３０に固定し、鉄骨ブレース４０からの引張力を柱２２における被覆部２２Ｂと基礎梁１４の接合部（入隅部Ｄ）に伝達できるものであれば、固定部材の種類は問わない。
【００５９】
また、本実施形態において、台座部３０は鉄筋コンクリート製とされ、柱２２の被覆部２２Ｂと一体的に打設されるものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば鉄骨ブレース４０から圧縮力を受けて破壊されない程度の圧縮強度を備えていれば、金属塊、樹脂ブロック、木材等を用いてもよい。これらの部材を用いる場合は、フーチング１２、基礎梁１４、柱２２を構成するコンクリート硬化後に、接着剤などを用いて固定することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２２    柱
１４    基礎梁（梁）
２０    柱梁架構
３０    台座部
３０Ａ    平面部
４０    鉄骨ブレース
４４Ａ  プレート
４８    補剛管
５０    アンカーボルト（固定部材）
【図１】
2018059319.tif 000003
【図２】
2018059319.tif 000004
【図３】
2018059319.tif 000005
【図４】
2018059319.tif 000006
【図５】
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