特許 6052252 片持ち梁支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052252

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】片持ち梁支持構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/26 20060101AFI20161219BHJP

   E04B 1/00 20060101ALI20161219BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20161219BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/26 E

   E04B1/00 501A

   E04G23/02 F

   E04B1/58 509E

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-163308(P2014-163308)

(22)【出願日】2014年8月11日

(65)【公開番号】特開2016-37814(P2016-37814A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2015年10月28日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２６年７月２０日発行、２０１４年度大会（近畿）、学術講演梗概集、建築デザイン発表梗概集、第３７７〜３８０頁、一般社団法人日本建築学会発行

(73)【特許権者】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(72)【発明者】

【氏名】土方 和己

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 輝

【審査官】 星野 聡志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２５５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６５０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２０７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１５７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０９８３６０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６６２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７９９６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／２６

Ｅ０４Ｂ １／００

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２以上の階層からなる建物の下階の外壁面の屋内側に互いに間隔を開けて立設される一対の柱材と、
前記柱材の上端に接合され、前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する一対の側部片持ち梁と、
前記一対の側部片持ち梁の間で前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する１本以上の中間片持ち梁と、
前記側部片持ち梁と前記中間片持ち梁との間、及び／又は、互いに隣接する前記中間片持ち梁の間にそれぞれ架設される複数の繋ぎ梁と、
両端が前記一対の柱材の柱頭の側面に接合されるとともに、前記繋ぎ梁の下面に水平せん断抵抗を有する金物によって接合される段落ち梁と、を備えることを特徴とする片持ち梁支持構造。

【請求項2】

前記水平せん断抵抗を有する金物はホゾパイプであることを特徴とする請求項１に記載の片持ち梁支持構造。

【請求項3】

前記ホゾパイプは、各繋ぎ梁ごとに互いに間隔を開けて２本以上設けられることを特徴とする請求項２に記載の片持ち梁支持構造。

【請求項4】

前記ホゾパイプは、前記繋ぎ梁の長手方向の中央に寄った位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載の片持ち梁支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一端が構造躯体に支持されるとともに、他端が屋外方向に突出する片持ち梁を支持する片持ち梁支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に住宅等の建築物において、キャンティバルコニーやオーバーハングのように、下階の外壁面よりも屋外側に張り出す構造物を上階に設ける場合に、一端側が屋内側にあって建築物の構造躯体に支持され、他端が屋外方向に突出する片持ち梁によって、当該張り出し構造物を支持する。

【0003】

そして、このような構造においては、張り出し構造物の荷重を、当該張り出し構造物の付け根にあたる下階の外壁面の位置で受けることになるため、片持ち梁には、下階の外壁面と直交する位置で、大きな鉛直荷重が加わる。そこで、この鉛直荷重に抗するために、下階の外壁面の位置で片持ち梁を支持する柱材が立設される場合が多い。

【0004】

しかし一方で、建築物の間取りによっては、キャンティバルコニーやオーバーハングの下階に位置する外壁に大きな窓などの開口部を設けたいことも多く、このような場合に、下階の外壁面の位置に片持ち梁を支える柱材を設けることは困難である。

【0005】

そこで、例えば特許文献１には、ラーメン柱と上下に間隔を開けたラーメン梁とを曲げモーメントの伝達が可能に接合して形成した門型のラーメン枠を下階の外壁面の位置に配置し、上下の梁ラーメン梁の間に片持ち梁を挿入して屋外側に突出させる構成が記載されている。この構成によると、ラーメン枠の内側を開口部とすることができるので、比較的大きな開口部を下階の外壁面に設けることができ、また、片持ち梁からラーメン枠に伝わる鉛直荷重は、ラーメン梁が上下に設けられることにより大きな曲げ剛性を有する点、及びラーメン梁とラーメン柱とが曲げモーメントに抵抗できるように接合されていることにより、ラーメン梁のたわみを小さく抑えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２５５７１１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上述のような門型のラーメン枠は、上下のラーメン梁の梁せいとその間の片持ち梁の梁せいがそれぞれ必要となるので、下階と上階との間に大きなスペースが必要となる。また、上述のようなラーメン枠では下側のラーメン梁に片持ち梁からの鉛直荷重が集中するものであり、下側のラーメン梁のたわみを十分に抑制することは困難である。

【0008】

そこで、本発明は、下階の外壁面に大きな開口部を設けることが可能な片持ち梁支持構造であって、鉛直方向のたわみを十分に抑制することができる片持ち梁支持構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の片持ち梁支持構造は、２以上の階層からなる建物の下階の外壁面の屋内側に互いに間隔を開けて立設される一対の柱材と、前記柱材の上端に接合され、前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する一対の側部片持ち梁と、前記一対の側部片持ち梁の間で前記外壁面に直交し、一端が構造躯体に固定されるとともに他端が前記外壁面よりも屋外側に突出する１本以上の中間片持ち梁と、前記側部片持ち梁と前記中間片持ち梁との間、及び／又は、互いに隣接する前記中間片持ち梁の間にそれぞれ架設される複数の繋ぎ梁と、両端が前記一対の柱材の柱頭の側面に接合されるとともに、前記繋ぎ梁の下面に水平せん断抵抗を有する金物によって接合される段落ち梁と、を備えることを特徴としている。

【0010】

請求項２に記載の片持ち梁支持構造は、前記水平せん断抵抗を有する金物はホゾパイプであることを特徴としている。

【0011】

請求項３に記載の片持ち梁支持構造は、前記ホゾパイプは、各繋ぎ梁ごとに互いに間隔を開けて２本以上設けられることを特徴としている。

【0012】

請求項４に記載の片持ち梁支持構造は、前記ホゾパイプは、前記繋ぎ梁の長手方向の中央に寄った位置に設けられることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に記載の片持ち梁支持構造によると、中間片持ち梁の下側に柱材が必要ないので、柱材に邪魔されることなく、下階の開口部を大きくとることができる。そして、複数の繋ぎ梁と、この繋ぎ梁の下面に接合される段落ち梁とは、水平せん断抵抗を有する金物によって接合されている。中間片持ち梁の屋外側に突出した部分に上部構造物の荷重が加わると、当該中間片持ち梁が鉛直方向下側に変位しようとするので、繋ぎ梁及び段落ち梁はそれぞれ一対の柱材の間で下側に湾曲するように変形しようとする。そして、繋ぎ梁及び段落ち梁が下側に向かって湾曲しようとすることで、それぞれの梁の上面に圧縮力が加わり、下面に引張力が加わり、繋ぎ梁の下面と段落ち梁の上面との間で水平せん断力が生じる。繋ぎ梁と段落ち梁とが水平せん断抵抗を有する金物によって接合されているので、繋ぎ梁の下面と段落ち梁の上面との間に生じる水平せん断力に抵抗することができ、繋ぎ梁及び段落ち梁の変形を抑制し、中間片持ち梁の下方変位を抑制できる。すなわち、中間片持ち梁、繋ぎ梁、及び段落ち梁が全体として一体として、剛性を高めることができ、鉛直荷重に対する耐力を高めることができる。

【0014】

請求項２に記載の片持ち梁支持構造によると、水平せん断抵抗を有する金物はホゾパイプであるので、繋ぎ梁の下面と段落ち梁の上面とに設けられたホゾ孔に埋め込まれることで外部に露出することもなく、簡単に接合することができる。

【0015】

請求項３に記載の片持ち梁支持構造によると、ホゾパイプは、各繋ぎ梁ごとに互いに間隔を開けて２本以上設けられているので、２本以上のホゾパイプが相乗的に作用して、より高い水平せん断抵抗を発揮することができる。

【0016】

請求項４に記載の片持ち梁支持構造によると、前記ホゾパイプは、前記繋ぎ梁の長手方向の中央に寄った位置に設けられるので、繋ぎ梁及び段落ち梁と、中間片持ち梁、側梁、及び柱材との接合のための金物と干渉することがなく、接合部の強度低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第一実施形態の片持ち梁支持構造の外壁面及び開口部を表した一部省略斜視図。

【図2】第一実施形態の片持ち梁支持構造の外壁面及び開口部の記載を省略した一部省略斜視図。

【図3】第一実施形態の片持ち梁支持構造の各接合箇所を説明する正面図。

【図4】第一実施形態の片持ち梁支持構造の繋ぎ梁を接合する前の状態を示す図。

【図5】第二実施形態の片持ち梁支持構造の外観構成を示す斜視図。

【図6】第二実施形態の片持ち梁支持構造の各接合箇所を説明する正面図。

【図7】片持ち梁支持構造の耐力補強効果を示す曲げせん断実験の試験体を示し、（Ａ）は、比較例下段の試験体を示し、（Ｂ）は、比較例上段の試験体を示し、（Ｃ）は、実施例の試験体を示す図。

【図8】片持ち梁支持構造の耐力補強効果を示す曲げせん断実験の比較例及び実施例の結果を示す表であって、表１が比較例の結果を示し、表２が実施例の結果を示す。

【図9】片持ち梁支持構造のたわみ低減効果を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る片持ち梁支持構造１の第一実施形態について、各図を参照しつつ説明する。片持ち梁支持構造１は、主として二階建て以上の木造住宅に設けられる構造であり、図示しないが、キャンティバルコニーやオーバーハングのような、下階の外壁面２よりも屋外側に張り出す上部構造物を上階に設ける場合に用いられる片持ち梁支持構造１である。片持ち梁支持構造１は、図１及び図２に示すように、一対の柱材３と、当該一対の柱材３の上端にそれぞれ接合される一対の側部片持ち梁４と、一対の側部片持ち梁４の間に平行に設けられる中間片持ち梁５と、側部片持ち梁４及び中間片持ち梁５の間に架設される繋ぎ梁６と、両端が一対の柱材３に接合され、上面が繋ぎ梁６の下面に接合される段落ち梁７と、を有している。

【0019】

一対の柱材３は集成材の角材であり、図示しないが、柱脚が図示しない土台に設けられた柱受け金物によって固定されて、土台上に立設されている。一対の柱材３の柱芯の間の長さは例えば２０００ｍｍである。

【0020】

側部片持ち梁４は、集成材の角材である。側部片持ち梁４は、一端が、建物の屋内側において図示しない柱又は梁などの構造躯体に固定されており、図２及び図３に示すように、外壁面２の屋内側の位置で柱材３の上端に柱梁接合用ホゾパイプ８により固定されている。側部片持ち梁４は、他端が、外壁面２に直交して屋外側に突き出しており、キャンティバルコニー又はオーバーハングのような図示しない上部構造物の荷重の一部を支えている。本実施形態においては、側部片持ち梁４の梁せいは３９０ｍｍである。なお、本実施形態に置いて「外壁面」は下階の外壁面２を意味する。

【0021】

中間片持ち梁５は、図１及び図２に示すように、側部片持ち梁４と同様に集成材の角材である。中間片持ち梁５は、一端が、建物の屋内側において図示しない柱又は梁などの構造躯体に固定されており、他端が、外壁面２に直交して屋外側に突き出し、キャンティバルコニー又はオーバーハングのような図示しない上部構造物の荷重の一部を支えている。中間片持ち梁５の外壁面２の屋内側の位置の下側には、柱材３は設けられていないので、中間片持ち梁５に加わる鉛直荷重を受けるために片持ち梁支持構造１が必要となっている。なお本実施形態における、中間片持ち梁５の梁せいは、側部片持ち梁４の梁せいと同様に３９０ｍｍである。

【0022】

繋ぎ梁６は集成材の角材であり、図３及び図４に示すように、側部片持ち梁４及び中間片持ち梁５と同様に梁せいが３９０ｍｍである。繋ぎ梁６は、側部片持ち梁４と中間片持ち梁５との間にそれぞれ架設されている。側部片持ち梁４の外壁面２の屋内側の位置には、中間片持ち梁５に対向する側面に梁受金物１０ａがボルトにより接合されている。また、中間片持ち梁５の外壁面２の屋内側の位置の両側面には、それぞれ、梁受金物１０ｂがボルトにより接合されている。繋ぎ梁６の小口面には梁受金物１０ａ，１０ｂが挿入可能な溝１１が設けられており、梁受金物１０ａ，ｂを溝１１に挿入した状態で、繋ぎ梁６の側面に設けられたピン孔１２にドリフトピン１３を挿入して繋ぎ梁６を側部片持ち梁４と中間片持ち梁５との間に架設する。

【0023】

段落ち梁７は集成材の角材であり、両端が一対の柱材３の柱頭の側面に接合して一対の柱材３の間に架設されている。柱材３の柱頭の隣接する柱材３と対向する側面には、梁受金物１０ｃがボルトにより接合されている。段落ち梁７の小口面には梁受金物１０が挿入可能な溝１１が設けられており、梁受金物１０を溝１１に挿入した状態で、段落ち梁７の側面に設けられたピン孔１２にドリフトピン１３を挿入して、段落ち梁７を一対の柱材３の間に架設する。

【0024】

繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面とは、図３及び図４に示すように、ホゾパイプ９ａによって接合されている。ホゾパイプ９ａは水平せん断抵抗を有する金物であり、繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面との間に水平方向のずれが生じることを抑制できる。具体的には、段落ち梁７の上面に設けられたホゾ孔１４にホゾパイプ９ａの下部が挿入されて、ホゾパイプ９ａの上部が段落ち梁７の上面から突出するように配置する。そして、その上方から繋ぎ梁６を段落ち梁７に当接させることにより、繋ぎ梁６の下面に形成されたホゾ孔１４に当該ホゾパイプ９ａの上部が挿入される。その後、繋ぎ梁６及び段落ち梁７の側面に設けられたピン孔１２にドリフトピン１３を挿入して、ホゾパイプ９ａを繋ぎ梁６及び段落ち梁７に固定して、繋ぎ梁６と段落ち梁７とを接合する。なお、段落ち梁７と中間片持ち梁５との間にもホゾパイプ９ｂが埋設されて接合されている。

【0025】

繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面とを接合するホゾパイプ９ａは、繋ぎ梁６の長手方向に１２５ｍｍピッチで、繋ぎ梁６毎に３本設けられている。当該ホゾパイプ９ａの位置は、繋ぎ梁６の中央寄りに設けられており、３本のホゾパイプ９ａのうち真ん中のホゾパイプ９ａが繋ぎ梁６の長手方向のほぼ中央に設けられている。このようにホゾパイプ９ａを繋ぎ梁６の長手方向の中央に寄って設けていることで、繋ぎ梁６及び段落ち梁７の端部付近にホゾパイプ９ａが埋設されることがなく、中間片持ち梁５、側部片持ち梁４、及び柱材３との接合のための梁受金物１０ａ，ｂ，ｃがホゾパイプ９ａに干渉することなく配置することができ、接合部の強度低下を防ぐことができる。

【0026】

なお、ホゾパイプ９ａは繋ぎ梁６毎に３本設けられているが、本発明のホゾパイプ９ａの本数は繋ぎ梁６毎に３本に限定されるものではない。繋ぎ梁６と段落ち梁７との接合は、ホゾパイプ９ａが２本以上設けられると、ホゾパイプ９ａが１本だけ設けられる場合に比べて、２本以上のホゾパイプ９ａが相乗的に作用して、より高い水平せん断抵抗を発揮することができる。すなわち、繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面の２箇所以上が互いに相対的に水平移動できないように拘束されるので、隣接するホゾパイプ９ａの間も互いに水平方向に移動できなくなるので、ホゾパイプ９ａが１本の場合に比べて広範囲で、繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面とがずれないように拘束することができ、繋ぎ梁６及び段落ち梁７が下方に湾曲することを顕著に防止することができる。

【0027】

繋ぎ梁６毎に３本設けられているホゾパイプ９ａのピッチは、本実施形態では１２５ｍｍであるが、例えば７５ｍｍから２５０ｍｍの範囲であることが好ましい。ホゾパイプ９ａ同士が接近しすぎている場合には、互いに隣接するホゾ孔１４の間に割裂が生じやすくなる問題があり、一方ホゾパイプ９ａ同士が離反しすぎている場合には、ホゾパイプ９ａ同士が相乗的に作用し難くなり、独立したホゾパイプ９ａの接合効果以上の効果が望めないからである。

【0028】

なお、繋ぎ梁６と段落ち梁７とは、本実施形態においてはホゾパイプ９ａによって接合しているが、ホゾパイプ９ａに限定されるものではなく、繋ぎ梁６と段落ち梁７との間の長さ方向の水平せん断力に対して抵抗できる形状のものであればよい。なお、ホゾパイプ９ａとすることで、接合金物が外部に露出することがないので見栄えが良く、また、簡単に接合する。

【0029】

本実施形態の片持ち梁支持構造１によると、繋ぎ梁６と段落ち梁７とがホゾパイプ９ａによって接合されることで、繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面との間に生じる水平せん断力に抵抗することができ、繋ぎ梁６及び段落ち梁７の変形を抑制し、中間片持ち梁５の下方変位を抑制できる。したがって、中間片持ち梁５、繋ぎ梁６、及び段落ち梁７が全体として一体として、剛性を高めることができ、鉛直荷重に対する耐力を高めることができるので、中間片持ち梁５の下方に柱材３を設けることなく、屋外側に突出した上部構造物の荷重を受けることができる。したがって、柱材３が設けられていないので下階の外壁面２に大きな開口部２ａを設けることができる。

【0030】

〔第二実施形態〕
片持ち梁支持構造１は、図５及び図６に示すように、中間片持ち梁５が２本以上設けられるものであっても良い。以下において、中間片持ち梁５が２本設けられた片持ち梁支持構造１の第二実施形態を説明する。なお、一対の柱材３、一対の側部片持ち梁４、及び各梁受金物１０の構造は、上述した第一実施形態と同様の構成であるので、同一の符号を付して説明を省略する。

【0031】

片持ち梁支持構造１は、一対の柱材３と、当該一対の柱材３の上端にそれぞれ接合される一対の側部片持ち梁４と、一対の側部片持ち梁４の間に平行に設けられる２本の中間片持ち梁５と、側部片持ち梁４及び中間片持ち梁５の間、及び中間片持ち梁５同士の間に架設される繋ぎ梁６と、両端が一対の柱材３に接合され、上面が繋ぎ梁６の下面に接合される段落ち梁７と、を有している。

【0032】

中間片持ち梁５は、一端が、建物の屋内側において図示しない柱又は梁などの構造躯体に固定されており、他端が、外壁面２に直交して屋外側に突き出し、キャンティバルコニー又はオーバーハングのような図示しない上部構造物の荷重の一部を支えてる構造であり、側部片持ち梁４の間に２本が等間隔で平行に設けられている。側部片持ち梁４と中間片持ち梁５との間、及び中間片持ち梁５同士の間の梁芯間の距離は１０００ｍｍである。したがって、一対の柱材３の柱芯間の距離は３０００ｍｍである。

【0033】

繋ぎ梁６は、３本設けられており、一方の側部片持ち梁４とこれに隣接する中間片持ち梁５の間、中間片持ち梁５同士の間、及び他方の側部片持ち梁４とこれに隣接する中間片持ち梁５との間に、それぞれの対向する側面に設けられた梁受金物１０ａ，ｂにより、接合されて架設されている。繋ぎ梁６の小口面には梁受金物１０が挿入可能な溝１１が設けられており、梁受金物１０ａ，ｂを溝１１に挿入した状態で、繋ぎ梁６の側面に設けられたピン孔１２にドリフトピン１３を挿入して繋ぎ梁６を架設している。

【0034】

段落ち梁７は、両端が一対の柱材３の柱頭の側面に梁受金物１０により接合して一対の柱材３の間に架設されている。繋ぎ梁６の下面と段落ち梁７の上面とを接合するホゾパイプ９ａは、上述の実施形態と同様に、繋ぎ梁６の長手方向に１２５ｍｍピッチで、繋ぎ梁６毎に３本中央寄りに設けられている。

【0035】

第二実施形態の片持ち梁支持構造１によると、中間片持ち梁５が１本の場合に比べて、一対の柱材３の間の距離を長くすることができるので、下階の外壁面２に設けられる開口部２ａをより一層大きくすることができる。

【0036】

〔耐力補強効果〕
次に、本発明の片持ち梁支持構造１の耐力補強効果を示す曲げせん断実験について説明する。

【0037】

（比較例）
比較例の試験体は、上段が中間片持ち梁５と、繋ぎ梁６とで構成し、下段が段落ち梁７で構成され、上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と、下段の段落ち梁７とをホゾパイプ９ａで接合せずに曲げせん断実験することが好ましいが、上下段が接合されていない状態での実験は困難であるので、上段及び下段を分けて実験した。

【0038】

（比較例・下段）
段落ち梁７は、図７（Ａ）に示すように、梁せいが３３０ｍｍで梁幅が１２０ｍｍの集成材の角材である。そして、段落ち梁７の梁スパンが２０００ｍｍとなるように、段落ち梁７を単純支持する支持点Ｑを設け、支持点Ｑの間に段落ち梁７が架設された状態にした。段落ち梁７は両側が支持点Ｑから外側にそれぞれ４４０ｍｍの位置まで伸ばした。そして、段落ち梁７の上面の中央に載荷点Ｐを設けて、段落ち梁７が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。

【0039】

比較例下段の結果は、図８の表１に示すとおりである。段落ち梁７の「概ね破壊が始まる耐力」もしくは「設計で使う耐力」（破壊されない耐力）である降伏耐力は１０４．２ｋＮであった。段落ち梁７の「完全に破壊される時点の耐力」である最大耐力は１７９．４ｋＮであった。段落ち梁７の初期剛性は１９．８ｋＮ／ｍｍであった。

【0040】

（比較例・上段）
中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６は、図７（Ｂ）に示すように、梁せいが３９０ｍｍであり、梁幅が１２０ｍｍである。中間片持ち梁５の材長は５００ｍｍとした。中間片持ち梁５の長手方向の中央側面に梁受金物１０によって、繋ぎ梁６の小口面を接合した。そして、中間片持ち梁５の位置が中央に来るように、且つ、梁スパンが２０００ｍｍとなるように、繋ぎ梁６を単純支持する支持点Ｑを設けた。繋ぎ梁６は両側が支持点Ｑから外側にそれぞれ４４０ｍｍの位置まで伸ばした。そして、中間片持ち梁５の上面の中央に載荷点Ｐを設けて、いずれかの梁が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。

【0041】

比較例上段の結果は、図８の表１に示すとおりである。中間片持ち梁５又は繋ぎ梁６の「概ね破壊が始まる耐力」もしくは「設計で使う耐力」（破壊されない耐力）である降伏耐力は３３．４７ｋＮであった。中間片持ち梁５又は繋ぎ梁６の「完全に破壊される時点の耐力」である最大耐力は５８．６２ｋＮであった。中間片持ち梁５又は繋ぎ梁６の初期剛性は３．２３ｋＮ／ｍｍであった。

【0042】

上述した比較例の上段と下段を単純加算すると、降伏耐力は１３７．７ｋＮであり、最大耐力は３７１．９ｋＮであり、初期剛性は３６．９ｋＮ／ｍｍである。上段が中間片持ち梁５と、繋ぎ梁６とで構成し、下段が段落ち梁７で構成し、上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と、下段の段落ち梁７とをホゾパイプ９ａで接合しなかった場合の値がこれに近似するものと推認される。

【0043】

（実施例）
次に本発明の実施例の曲げせん断実験について説明する。本実施例の試験体は、図７（Ｃ）に示すように、上段が中間片持ち梁５と、繋ぎ梁６とで構成し、下段が段落ち梁７で構成され、上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と、下段の段落ち梁７とをホゾパイプ９ａで接合したものである。上段及び下段の構成は上述した比較例のものと全く同じであるので説明を省略する。下段の段落ち梁７と上段の繋ぎ梁６とは、１２５ｍｍ間隔に配置するホゾパイプ９ａを３本用いて接合した。ホゾパイプ９ａは直径３１．８ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、材厚２．３ｍｍで、直径１２ｍｍのドリフトピン１３で段落ち梁７及び繋ぎ梁６に接合した。また、段落ち梁７と中間片持ち梁５もホゾパイプ９ｂを１本用いて接合した。そして、段落ち梁７の梁スパンが２０００ｍｍとなるように、段落ち梁７を単純支持する支持点Ｑを設け、段落ち梁７及び繋ぎ梁６の両側が支持点Ｑから外側にそれぞれ４４０ｍｍの位置まで伸ばした。そして、中間片持ち梁５の上面の中央に載荷点Ｐを設けて、いずれかの梁が破壊するまで鉛直方向下側に向かって単調加力した。

【0044】

実施例の結果は、図８の表２に示すとおりである。降伏耐力は１９１．１ｋＮであり、最大耐力は３７１．９ｋＮであり、初期剛性は３６．９ｋＮ／ｍｍであった。したがって、比較例の上段及び下段を単純加算したものと比較して、本実施例は、降伏耐力が１．３９倍となっており、最大耐力は１．５６倍となっており、初期剛性は１．６倍となっているので、ホゾパイプ９ａ，ｂで上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と下段の段落ち梁７とを接合することにより、補強効果が見られることがわかる。

【0045】

〔たわみ低減効果〕
次に、本発明の片持ち梁支持構造１のたわみ低減効果について図９を参照しつつ説明する。図９は、段落ち梁７の梁せいを１５０ｍｍから４５０ｍｍまで変化させた片持ち梁支持構造１において、中間片持ち梁５に３０ｋＮ加力した場合のたわみを解析した結果をグラフに示しており、丸で示したものが本発明の実施例のたわみ低減効果を示しており、一点鎖線でしめすものが、上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と、下段の段落ち梁７とをホゾパイプ９ａで接合しなかった比較例の場合のたわみ低減効果を示している。なお、ここで、たわみ低減効果とは、本願の実施例又は比較例の３０ｋＮ加力した場合のたわみを、段落ち梁７のみに３０ｋＮ加力した場合のたわみで除した値の逆数である。

【0046】

図９に示すように、ホゾパイプ９ａで上段の中間片持ち梁５及び繋ぎ梁６と下段の段落ち梁７とを接合することにより、たわみを低減する効果が見られることがわかる。

【0047】

なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明に係る片持ち梁支持構造１は、木造住宅のオーバーハングやキャンティバルコニーを支持する片持ち梁を支える構造として、好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 片持ち梁支持構造
２ 外壁面
３ 柱材
４ 側部片持ち梁
５ 中間片持ち梁
６ 繋ぎ梁
７ 段落ち梁
９ａ ホゾパイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】