(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024073104
(43)【公開日】2024-05-29
(54)【発明の名称】庇構造
(51)【国際特許分類】
E04B 7/02 20060101AFI20240522BHJP
E04B 1/00 20060101ALI20240522BHJP
E04B 1/24 20060101ALI20240522BHJP
【FI】
E04B7/02 501D
E04B1/00 501B
E04B1/24 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022184122
(22)【出願日】2022-11-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100154726
【弁理士】
【氏名又は名称】宮地 正浩
(72)【発明者】
【氏名】小林 拓未
(72)【発明者】
【氏名】大野 正人
(72)【発明者】
【氏名】大堀 太志
(57)【要約】
【課題】鉄骨梁構造部の先端側における庇長手方向の熱伸びを吸収可能でありながら加工費の削減や施工ミスを抑えることができる庇構造を提供する。
【解決手段】複数本の柱に片持ち梁8にて片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部3を備え、鉄骨梁構造部3を、庇長手方向Xに複数の分割梁構造部7に分割し、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aに位置して柱2に接続されている片持ち梁8を、鉄骨梁構造部3の熱伸びを許容する隙間Gを開けた状態で並ぶ2本の片持ち状の梁部材8A,8Bで構成する。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数本の柱に片持ち梁にて片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部を備えた庇構造であって、
前記複数本の柱が並ぶ方向を庇長手方向とし、
前記鉄骨梁構造部は、前記庇長手方向に複数の分割梁構造部に分割され、
前記鉄骨梁構造部が分割される境界部に位置して前記柱に接続されている前記片持ち梁が、前記鉄骨梁構造部の熱伸びを許容する隙間を開けた状態で並ぶ2本の片持ち状の梁部材で構成されている庇構造。
【請求項2】
前記2本の梁部材の一方を第1梁部材とし、残る一方を第2梁部材とすると共に、前記庇長手方向における前記第2梁部材に対して前記第1梁部材が存在する側を庇長手方向第1側、その反対側を庇長手方向第2側として、
前記境界部以外に位置する前記片持ち梁がH形鋼にて形成され、
前記第1梁部材は、ウェブと前記庇長手方向第1側の上下のフランジとを有するコ字状断面の鋼材にて形成され、
前記第2梁部材は、ウェブと前記庇長手方向第2側の上下のフランジとを有するコ字状断面の鋼材にて形成されている請求項1に記載の庇構造。
【請求項3】
前記第1梁部材は、前記境界部以外に位置する1本の前記片持ち梁を構成するH形鋼の前記庇長手方向第2側の上下のフランジを切り落として形成され、
前記第2梁部材は、前記境界部以外に位置する1本の前記片持ち梁を構成するH形鋼の前記庇長手方向第1側の上下のフランジを切り落として形成されている請求項2に記載の庇構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数本の柱に片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部を備えた庇構造に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、建築物100における複数本の柱95に片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部を備えた庇構造が示されている。特許文献1の庇構造では、鉄骨梁構造部が、柱95に片持ち状に連結されている大梁10と、庇長手方向に沿う小梁20とを備えて構成され、大梁10の先端側端部と小梁20の庇長手方向の端部とが、変形し易い連結部材50を用いて連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のように、鉄骨梁構造部を複数本の柱95に片持ち状に支持させた場合、鉄骨梁構造部の基部側では、建築物100の柱95に接合されているため庇長手方向への熱伸びが生じ難い一方、鉄骨梁構造部の先端側では、柱95等に接合されていないため庇長手方向への熱伸びが生じ易い。
そのため、特許文献1の庇構造では、鉄骨梁構造部の先端側において大梁10と小梁20とを連結部材50を用いて連結することで、大梁10と小梁20との間に隙間を形成させながら大梁10と小梁20の端部とが相対的に移動可能な状態で接続され、この連結部材50において鉄骨梁構造部の先端側における庇長手方向の熱伸びを吸収できるように構成されている。
【0005】
また、上述のような鉄骨梁構造部を備えた庇構造において、鉄骨梁構造部を庇長手方向に複数の分割梁構造部に分割して隣接する分割梁構造部同士をエキスパンションジョイントで接続することで、鉄骨梁構造部の熱伸びを吸収できるようにすることが考えられる。
【0006】
しかし、これらのように変形し易い連結部材50を用いたりエキスパンションジョイントを用いた場合では、加工費の増加や複雑な納まりに起因する施工ミス等の虞があった。
【0007】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、鉄骨梁構造部の先端側における庇長手方向の熱伸びを吸収可能でありながら加工費の削減や施工ミスを抑えることができる庇構造を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1特徴構成は、複数本の柱に片持ち梁にて片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部を備えた庇構造であって、
前記複数本の柱が並ぶ方向を庇長手方向とし、
前記鉄骨梁構造部は、前記庇長手方向に複数の分割梁構造部に分割され、
前記鉄骨梁構造部が分割される境界部に位置して前記柱に接続されている前記片持ち梁が、前記鉄骨梁構造部の熱伸びを許容する隙間を開けた状態で並ぶ2本の片持ち状の梁部材で構成されている点にある。
【0009】
本構成によれば、鉄骨梁構造部の境界部にある片持ち梁を、鉄骨梁構造部の熱伸びを許容する隙間を開けた状態で並ぶ2本の片持ち状の梁部材で構成することで、梁部材が庇長手方向に撓ることによって、主に鉄骨梁構造部の先端側のおける庇長手方向の熱伸びを吸収できる。
そして、上述のように鉄骨梁構造部の境界部に位置する片持ち梁を2本の梁部材で構成することで、境界部において鉄骨梁構造部の庇長手方向の熱伸びを吸収することができながら、鉄骨梁構造部の庇長手方向の途中箇所にエキスパンションジョイント等を設ける必要がなくなるため、加工費の増加や複雑な納まりによる施工ミスを抑えることができる。
【0010】
本発明の第2特徴構成は、前記2本の梁部材の一方を第1梁部材とし、残る一方を第2梁部材とすると共に、前記庇長手方向における前記第2梁部材に対して前記第1梁部材が存在する側を庇長手方向第1側、その反対側を庇長手方向第2側として、
前記境界部以外に位置する前記片持ち梁がH形鋼にて形成され、
前記第1梁部材は、ウェブと前記庇長手方向第1側の上下のフランジとを有するコ字状断面の鋼材にて形成され、
前記第2梁部材は、ウェブと前記庇長手方向第2側の上下のフランジとを有するコ字状断面の鋼材にて形成されている点にある。
【0011】
本構成によれば、鉄骨梁構造部の境界部にある2本の梁部材の夫々をウェブと庇長手方向第1側又は庇長手方向第2側のフランジとを有するコ字状断面の鋼材にて形成することで、2本の梁部材を合わせた形状がH形鋼と大きく変わらないため周辺部材の形状も大きく変更する必要がなくなる。
【0012】
本発明の第3特徴構成は、前記第1梁部材は、前記境界部以外に位置する1本の前記片持ち梁を構成するH形鋼の前記庇長手方向第2側の上下のフランジを切り落として形成され、
前記第2梁部材は、前記境界部以外に位置する1本の前記片持ち梁を構成するH形鋼の前記庇長手方向第1側の上下のフランジを切り落として形成されている点にある。
【0013】
本構成によれば、H形鋼の庇長手方向の一方側のフランジを切り落とすことで第1梁部材及び第2梁部材を形成することができるため、H形鋼を有効利用できながら、片持ち梁を1本のH形鋼で構成する場合に比べて同等以上の断面性能を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図2】鉄骨梁構造部が分割される境界部を示す平面図
【
図3】鉄骨梁構造部が分割される境界部を示す斜視図
【
図6】H形鋼の庇長手方向第1側の上下のフランジを切り落とした状態を示す図
【
図7】境界部に位置する片持ち梁と柱との接合箇所を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明に係る庇構造の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、庇構造1は、複数本の柱2に片持ち状に支持されている鉄骨梁構造部3を備えている。また、庇構造1は、鉄骨梁構造部3の上方側を覆う状態で鉄骨梁構造部3に支持された屋根部4を備えており、屋根部4は、例えば折板屋根等によって構成されている。尚、
図1では、柱2及び鉄骨梁構造部3を破線で示している。
本実施形態では、庇構造1は、建物5の外壁から外方側Y1に向けて略水平に張り出すように建物5の外周部にある柱2に片持ち状に支持されており、建物5の外壁に沿って設置されている。
【0016】
次に、鉄骨梁構造部3、及び、鉄骨梁構造部3を構成する梁について説明する。以下、複数本の柱2が並ぶ方向を庇長手方向Xと称し、庇長手方向Xの一方側を庇長手方向第1側X1、その反対側を庇長手方向第2側X2と称する。また、後述する片持ち梁8が延在する方向を内外方向Yと称し、内外方向Yにおける柱2に対して片持ち梁8が存在する側を外方側Y1、その反対側を内方側Y2と称して説明する。尚、庇長手方向Xは、上下方向視で内外方向Yと直交する方向となっている。
【0017】
図2に示すように、鉄骨梁構造部3は、複数本の柱2に片持ち梁8にて片持ち状に支持されている。また、
図1に示すように、鉄骨梁構造部3は、庇長手方向Xに複数の分割梁構造部7に分割されている。本実施形態では、鉄骨梁構造部3は、3つの分割梁構造部7に分割されている。
図2は、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aの平面図であり、
図3は、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aの斜視図である。
図4は、鉄骨梁構造部3の庇長手方向第2側X2の端部の平面図である。
図2から
図4に示すように、分割梁構造部7は、内外方向Yに沿う姿勢で柱2に片持ち状に接続される片持ち梁8と、庇長手方向Xに沿う姿勢で設置されて端部が片持ち梁8に接続される第1小梁9と、内外方向Yに沿う姿勢で設置されて端部が第1小梁9に接続される第2小梁10と、分割梁構造部7を補強するためのブレース11とを備えている。
【0018】
図2から
図4に示すように、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aに、柱2に片持ち状に支持される片持ち梁8が備えられている。また、鉄骨梁構造部3の境界部3A以外にも片持ち梁8が備えられている。
そして、
図2及び
図3に示すように、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aに位置して柱2に接続されている片持ち梁8が、鉄骨梁構造部3の熱伸びを許容する隙間Gを空けた状態で並ぶ2本の片持ち状の梁部材8A,8Bで構成されている。
【0019】
説明を加えると、境界部3Aには、この境界部3Aで分割される2つの分割梁構造部7の境界側(庇長手方向第1側X1又は庇長手方向第2側X2)の端部が含まれている。そして、2つの分割梁構造部7のうち、庇長手方向第1側X1にある分割梁構造部7の境界側(庇長手方向第2側X2)の端部には、梁部材8A(以下、第1梁部材8Aと称する場合がある)が備えられ、庇長手方向第2側X2にある分割梁構造部7の境界側(庇長手方向第1側X1)の端部には、梁部材8B(以下、第2梁部材8Bと称する場合がある)が備えられている。つまり、これら第1梁部材8A及び第2梁部材8Bは境界部3Aに位置しており、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとで、境界部3Aに位置する片持ち梁8が構成されている。このように、境界部3Aにある2本の梁部材8A,8Bの一方を第1梁部材8Aとし、残る一方を第2梁部材8Bとしている。
【0020】
そして、
図3に示すように、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとの間に、鉄骨梁構造部3の熱伸びを許容する隙間Gが形成されている。
鉄骨梁構造部3の熱伸びを許容する隙間Gとは、分割梁構造部7の庇長手方向Xの長さ、分割梁構造部7の材質、及び想定される気温変化等に基づいて設定されている。つまり、隙間Gは、想定される範囲内での気温変化によって分割梁構造部7が庇長手方向Xに熱伸びが生じた場合でも、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとが接触しない間隔に設定されている。そして、
図5に示すように、隙間Gは、第1梁部材8Aや第2梁部材8Bの庇長手方向Xの幅(梁幅)より狭く設定されており、第1梁部材8Aや第2梁部材8Bの庇長手方向Xの幅の半分程度に設定されている。
【0021】
境界部3A以外に位置する片持ち梁8(以下、第3梁部材8Cと称する場合がある)はH形鋼にて形成されている。
つまり、分割梁構造部7の庇長手方向Xの中央部に備えられている片持ち梁8は、境界部3Aに位置していない。また、
図4に示すように、分割梁構造部7の庇長手方向Xの端部に位置するものの鉄骨梁構造部3の庇長手方向Xの端部に位置している片持ち梁8も、境界部3Aに位置していない。
これら分割梁構造部7の庇長手方向Xの中央部に備えられている片持ち梁8や、分割梁構造部7の庇長手方向Xの端部に位置するものの鉄骨梁構造部3の庇長手方向Xの端部に備えられている片持ち梁8が、境界部3A以外に位置する第3梁部材8Cに該当し、H形鋼にて形成されている。
【0022】
図5に示すように、第1梁部材8Aは、ウェブ13と庇長手方向第1側X1の上下のフランジ14とを有するコ字状断面の鋼材にて形成され、第2梁部材8Bは、ウェブ13と庇長手方向第2側X2の上下のフランジ14とを有するコ字状断面の鋼材にて形成されている。
具体的には、
図6に示すように、第2梁部材8Bは、境界部3A以外に位置する1本の片持ち梁8(第3梁部材8C)を構成するH形鋼の庇長手方向第1側X1の上下のフランジ14を切り落として形成されている。
図示は省略するが、第1梁部材8Aは、境界部3A以外に位置する1本の片持ち梁8(第3梁部材8C)を構成するH形鋼の庇長手方向第2側X2の上下のフランジ14を切り落として形成されている。
上述のように、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bは、第3梁部材8Cを構成するH形鋼の庇長手方向Xの一方側のフランジ14を切り落として形成されているため、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bの梁せいは、第3梁部材8Cの梁せいと同じとなっており、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bの梁幅は、第3梁部材8Cの梁幅に比べて切り落としたフランジ14の幅の分だけ狭くなっている。しかし、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bは何れもウェブ13があるため、これら第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとを足した断面は、第3梁部材8C(H形鋼)よりも僅かに大きくなっているため、第3梁部材8Cと同様に境界部3Aの荷重を1本の柱2に適切に伝達することができる。
【0023】
図7に示すように、柱2は、角形鋼管16により構成されており、上下方向に所定の間隔で一対のダイヤフラム17が備えられている。ダイヤフラム17は、角形鋼管16の外周形状よりも少し大きな外形を有しており、上側のダイヤフラム17に片持ち梁8の上側のフランジ14が溶接又はボルトで接合され、柱2の下側のダイヤフラム17に片持ち梁8の下側のフランジ14が溶接又はボルトで接合されている。
【0024】
第1梁部材8A及び第2梁部材8Bの柱2との接合について説明を加えると、一対のダイヤフラム17の庇長手方向Xの幅は、境界部3Aに位置する2本の梁部材8A,8B(第1梁部材8Aと第2梁部材8B)の梁幅の合計にこれら2本の梁部材8A,8Bの間に形成されている隙間Gを加えた幅以上に形成されている。そして、ダイヤフラム17における庇長手方向第1側X1の部分に第1梁部材8Aのフランジ14が接合され、ダイヤフラム17における庇長手方向第2側X2の部分に第2梁部材8Bのフランジ14が接合されている。このように、境界部3Aに位置する第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとを同じダイヤフラム17に接合することで、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとが1本の柱2に接合されている。また、図示は省略するが、柱2における一対のダイヤフラム17の間の部分に第1梁部材8Aのウェブ13及び第2梁部材8Bのウェブ13が接合されている。
【0025】
図示は省略するが、第3梁部材8Cについては、上側のダイヤフラム17に第3梁部材8Cの上側のフランジ14が接合され、下側のダイヤフラム17に第3梁部材8Cの下側のフランジ14が接合され、柱2における一対のダイヤフラム17の間の部分に第3梁部材8Cのウェブ13が接合されている。尚、本実施形態では、第3梁部材8Cが接合されるダイヤフラム17は、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bが接合されるダイヤフラム17と同じ大きさのものを用いているが、第1梁部材8A及び第2梁部材8Bが接合されるダイヤフラム17より庇長手方向Xの幅が小さいものを用いてもよい。
【0026】
図3に示すように、片持ち梁8には、鋼板等によって構成されたガセットプレート18が設けられている。ガセットプレート18は、片持ち梁8の上側のフランジ14と下型のフランジ14との間に配置されており、これらの上側のフランジ14、下側のフランジ14、及びウェブ13に溶接等によって接合されている。
また、ガセットプレート18は、片持ち梁8から庇長手方向Xにおける第1小梁9が存在する側へ突出する部分を有しており、このガセットプレート18の突出する部分に第1小梁9のウェブ13がボルト接合されている。
第1梁部材8A及び第2梁部材8Bは、庇長手方向Xの一方側のフランジ14を切り落とした形状であるが、第1小梁9はフランジ14を有する側に接合されるため、H形鋼にて形成された第3梁部材8Cと同様に第1小梁9を接合することができる。
【0027】
上述のように、鉄骨梁構造部3が分割される境界部3Aに位置する片持ち梁8を、鉄骨梁構造部3の熱伸びを許容する隙間Gを空けた状態で並ぶ2本の梁部材8A,8Bで構成することで、梁部材8A,8Bが庇長手方向Xに撓ることにより、主に鉄骨梁構造部3の先端側のおける庇長手方向Xの熱伸びを吸収できる。
そして、鉄骨梁構造部3の境界部3Aに位置する片持ち梁8を隙間Gを空けた状態で並ぶ2本の梁部材8A,8Bで構成することで、境界部3Aにおいて鉄骨梁構造部3の庇長手方向Xの熱伸びを吸収することができながら、加工費の増加や複雑な納まりによる施工ミスを抑えることができる。
【0028】
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【0029】
(1)上記実施形態では、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとを、H形鋼のウェブ13と庇長手方向Xの一方側の上下のフランジ14とを有したコ字状断面の梁部材にて形成する例を説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、第1梁部材8Aと第2梁部材8Bとのうちの一方又は双方を、H形鋼や角形鋼管等のコ字状断面以外の梁部材にて形成してもよく、また、コ字状断面の鋼材して溝形鋼を用いてもよい。
【符号の説明】
【0030】
1 庇構造
2 柱
3 鉄骨梁構造部
3A 境界部
7 分割梁構造部
8 片持ち梁
8A 第1梁部材(2本の梁部材の一方)
8B 第2梁部材(2本の梁部材の残る一方)
8C 第3梁部材(境界部以外に位置する片持ち梁)
13 ウェブ
14 フランジ
G 隙間
X 庇長手方向
X1 庇長手方向第1側
X2 庇長手方向第2側