钢架建筑物的主体结构制造技术

本发明专利技术的钢架建筑物的主体结构将由钢架构成的柱和梁接合而构筑２层以上，且，承担垂直负荷及水平负荷的柱的材料长度被分割到每楼层上，通过将柱和梁以梁优先方式接合成各楼层间的梁的连续性相对于柱优先，各楼层间的柱可分别单独地配置在梁的任意位置上，同时所述柱和梁的接合部通过将柱的强轴方向与梁的材料轴方向平行地刚接合，形成只在各梁的材料轴方向具备水平耐力的单向框架结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由柱和梁构成的钢架建筑物的主体结构。
技术介绍
图37为表示根据由钢架材料组成的柱和梁构成的普通框架结构体的主体结构模型。例示的结构体通过在基础1上立设柱2，在各柱2之间横架了2层的梁3(3a)和3层的梁3(3b)，还在柱2的上端横架屋顶梁3(3c)而构成。即，以往，当构筑如图所示的2层建筑或3层建筑规模的主体结构时，将承担水平负荷与垂直负荷的、结构上最重要的柱(俗称的柱)2从下楼层连续向最上层立设，并通过在各柱2的侧面突设各楼层间的梁3的端部而进行刚接合，从而形成框架结构体的做法较为普遍。于是，相对梁3而优先考虑柱2的连续性的接合结构被称作“柱优接合”。对于将由钢架材料构成的柱2和柱3按柱优接合的方法，例如在下述文献等公开了其详细内容。日本特开昭59-179945号公报日本特开平01-43637号公报日本特开平05-148894号公报日本特开平05-179702号公报日本特开平05-209434号公报但是，在如上所述的柱优主体结构中，柱2从下楼层延续至上楼层，各楼层的柱2在同一平面上，因此若根据某一层的房间配置确定柱2位置，其余层的柱2位置也由此规定，所以也就限制了每层设计图的自由度。进而，例如在图37中，即使在2层的柱2的正下方设置壁面开口部9，也因在其位置具有与1层相同的柱2，所以由于该柱2的存在而产生无法设置期望的壁面开口部9等不便性。此外，在如上述的柱优主体结构中，如上述各文献所示，在柱2上普遍采用方形钢管。图38为表示采用由方形钢管构成的柱2的框架结构体的平面构成。由方形钢管构成的柱2在X方向和Y方向上具有相同的截面性能，因此通过采用这种柱2，可以形成一根柱2承担起X方向和Y方向两向的水平负荷的双方向框架结构体。但是，如上所述，一根柱2在X方向和Y方向上都具备水平耐力的双方向框架机构体中，例如在图38中，在中间的柱2a和与此相对的柱2b之间一定需要设置梁3e，且在X方向的梁3f和Y方向的梁3g交叉部也总要设置柱2c。因此，在设计柱2和梁3的定位中心时，加大了设计上的限制。此外，在这种双方向框架结构体中，为提高柱2的截面性能，必须要加大该柱2的截面尺寸，但在这种情况下，如图38所示，柱2向梁3的宽度方向突出，而产生无法将柱容纳到壁体内等弊端。进而，方形钢管具有封锁形的截面，因此为在其侧面上接合梁3，需要对接合面进行复杂加工，或焊接各种辅助部件。本专利技术就是为了改善现有主体结构中的上述问题而研制的，其目的在于，提供一种钢架建筑物的主体结构，提高了柱和梁配置的设计自由度高，因此减小了对房间配置和开口部的配置上的限制。并且本专利技术的目的在于，在上述主体结构中，根据经济的部件截面设计来确保足够的构造耐力，进而有效形成各部件的接合结构，而提高施工性。
技术实现思路
为达成上述目的，本专利技术的钢架建筑物的主体结构的基本构成为将由钢架材料构成的柱和梁进行接合而构成2楼层以上，其特征在于，承担垂直负荷及水平负荷的柱的材料长度被瓜分到各楼层，并通过将柱和梁接合成各楼层之间的梁的连续性优先于柱的柱优接合状态，各楼层的柱可分别单独地配置到梁的任意位置上，同时上述柱和梁的接合部通过将柱的强轴方向与梁的材料轴方向平行地刚接合，形成只在各梁的材料轴方向上具备水平耐力的单向框架结构。根据该基本构成，因各层的柱与柱之间贯穿了梁，所以无需像现有的柱优主体结构那样使各层的柱位置一致，因此变换各层的柱的位置，例如可提高在2层的柱的正下方设置窗户等开口部等设计上的自由度。且，上楼层的柱的根数减少到少于下楼层的柱的根数，因此可更自由地设计平面设计图，同时可实现提高插入柱的作业的施工性和降低部件成本。此外，根据上述基本构成，因通过组合柱的强轴方向和梁的材料轴方向一致的单向框架而构筑了主体结构，所以在一根柱上的至少只在一个方向上接合了梁便足以，而无需如双向框架般在一根柱上接合两个方向以上的梁。其结果，无需一定要在X方向的梁和Y方向的梁交叉的角部或T字形部配置柱，从而可对X方向的梁则在其X方向的任意位置上，另一方面，对Y方向的梁则在其Y方向的任意位置上，配置柱。由此，例如在平面设计中已预先确定了开口部等位置，所以可在除此以外的位置上配置柱的、自由度很高的结构设计图。且，还可设计出在转角部没有柱的、横截面为L字形的窗户等布局。而且，为了提高如上述的单向框架结构的性能，应仅在梁的材料轴方向上增大柱的截面尺寸，而无需在梁的宽度方向增大，因此还很容易将柱容纳到壁体内。进而，本专利技术的主体结构作为涉及组合两个以上的上述的主体结构体的错层式主体结构的构成，还可以采用将第一主体结构、和至少有一部分的楼层间的梁的高度与上述第一主体结构体不同的第二主体结构体相邻配置，这两个主体结构体的最下部的梁彼此和最上部的梁彼此分别被一体连接，同时在两个主体结构体的相邻部上以梁优先的方式将共用于两个主体结构体的柱接合到各主体结构体的各楼层间的梁上的构成。此外，作为涉及相同错层式主体结构的其他构成，还可以采用通过错层区段而将第一主体结构体和至少一部分的楼层间的梁的高度与上述第一主体结构体不同的第二主体结构体相邻配置，这些两个主体结构体的最下部的梁彼此和最上部的梁彼此分别被一体连接，同时在上述错层区段上立设通柱，两个主体结构体的各楼层间的梁延伸至上述错层区段，从而以梁优先或柱优先的方式接合到上述通柱上的构成。根据这些构成，楼层间的梁的高度不同的各主体结构体分别构成了梁优先的框架结构体，因此在每个主体结构体上容易进行结构计算，从而部件设计变容易。且，即使在设置于两个主体结构体的连接部分的楼梯和设置于其楼梯周围的梁的高度等上发生设计变化，也不必对周边的部件进行复杂的规格变换，而可以简单地移动柱和梁的位置。特别是，当采用通过设置于错层区段的通柱连接两个主体结构体的构成时，各主体结构体的结构独立性变得更加明确，同时容易避免由于地震时的振动而摇动错层区段的外壁而脱离主体结构体等情况。作为构成上述主体结构的主要部件的截面结构，梁优选由具备竖立的腹板和上下2个法兰的H形钢构成，且承担起垂直负荷及水平负荷的柱优选由至少在强轴方向的一部分具有开放形截面的腹板的钢材或该钢材的组合体构成。并且，作为这些柱和梁的接合结构，优选在梁的法兰上以规定间隔形成多个螺栓孔，而在柱的端部焊接其大小不超过梁的法兰宽度的接合板，因此在该接合板上也形成螺栓孔，并通过上述各螺栓孔以高强度螺栓螺接柱的接合板和梁的法兰，使柱和梁被钢接合。根据这种部件选定和接合结构的采用，可将具备必要的截面性能的柱和梁调到低成本，且这些部件彼此的接合作业也变得更加简单，从而提高了施工性。在上述主体结构中，为了将在上部或下部接合了柱的梁的侧部(所谓面板区段)加劲，连接在该梁的上下法兰之间的加劲部件优选至少要在符合上述柱的强轴方向的截面尺寸的范围内安装。作为加劲部件，除了通过焊接固定在梁的上下法兰及腹板的侧面上的加强板以外，还可以在添设于梁的上下法兰及腹板的侧面上的截面为沟槽形的部件上设置与上述加强板相同的加强筋。这种架劲部件还可以形成与梁分开的单元，并借助于高强度螺栓螺接到梁的凹部上。此外，根据上述主体结构，无需在转角部和T字部对梁彼此进行刚接合。因此，相互正交的梁彼此，可进行将固定于一侧梁的侧面的加强板和另一侧梁的腹板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢架建筑物的主体结构，将由钢架构成的柱（２０）和梁（３０）接合而构筑２层以上，其特征在于，承担垂直负荷及水平负荷的柱（２０）的材料长度被分割到每楼层上，通过将柱（２０）和梁（３０）以梁优先方式接合成各楼层间的梁（３０）的连续性相 对于柱（２０）优先，各楼层间的柱（２０）可分别单独地配置在梁（３０）的任意位置上，同时，所述柱（２０）和梁（３０）的接合部通过将柱（２０）的强轴方向与梁（３０）的材料轴方向平行地刚接合，形成只在各梁（３０）的材料轴方向具备水平耐力的 单向框架结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石川干夫，中泽和男，神户英喜，小西健夫，高桥是友，原田淳史，
申请(专利权)人：积水房屋公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]