專利名稱：使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，特別是耐震·耐風鋼制建筑物的接合構(gòu)造，涉及將薄板輕量型鋼作為框架件等使用的建筑物的框架件與鋼制托梁緊固連接的接合構(gòu)造以及在成為屋頂?shù)闹饕獦?gòu)造的螺栓接合桁架構(gòu)造中的接合構(gòu)造。還有，本發(fā)明所述的薄板輕量型鋼指的是用板厚2.3mm以下的薄鋼板加工的型鋼而構(gòu)成的建筑構(gòu)造物的各構(gòu)件。
背景技術(shù)：
近年來，耐震·耐風鋼制建筑物倍受青睞，這種鋼制建筑物是使用板厚2.3mm以下的薄鋼板通過輥軋成形法形成為型鋼，將以原狀態(tài)或者彎曲加工的型鋼作為框架件、托梁或屋頂材料使用，將各構(gòu)件與加強構(gòu)件或者將各構(gòu)件之間以螺絲接合構(gòu)筑建筑框架?，F(xiàn)有的這種鋼制建筑物存在著許多的綁扎·接合各構(gòu)件間的接合部。例如，上層托梁及下層托梁與框架件的綁扎部位、框架件之間、框架件與鋼制或混凝土制基礎的緊固連接部位、以及在屋頂桁架構(gòu)造中的上弦件彼此之間的緊固連接部位、上弦件與下弦件的緊固連接部位、或者連結(jié)上弦件、下弦件的格構(gòu)件的緊固連接部位。而且，幾乎所有的場合在這些緊固連接部位為了加強使用加強金屬構(gòu)件或者連結(jié)金屬構(gòu)件。另外，在屋頂構(gòu)造中，在使用板厚1mm程度的型鋼構(gòu)筑山形的屋頂桁架的情況下，2個上弦件和1個下弦件以及格構(gòu)件等呈三角形地配置并用夾具等臨時固定，各弦件之間的接合部通過鉆孔自攻螺絲被接合。
關(guān)于上述各構(gòu)件之間緊固連接·固定的接合構(gòu)造以現(xiàn)有實施的接合構(gòu)造為基礎依照圖1進行說明。
首先，托梁與框架件的緊固連接部位、框架件之間的接合構(gòu)造，如圖1所示，框架件1形成上層的支柱，框架件2形成下層的支柱，這些框架件的端部與軌道3、4垂直地連結(jié)為T字型，再有，在前述軌道3、4之間架設著托梁5，在與托梁5正交方向上安裝著托梁6，而且，在該托梁6的正上方敷設著地板7。在前述托梁5的側(cè)面形成著貼有用于形成墻壁的側(cè)面壁件8用來形成墻壁部。
前述框架件1和框架件2不是穿透上層及下層的一體構(gòu)造，而是組合構(gòu)造，因而在兩者之間存在夾設托梁5、托梁6的空間部。在該空間部中在前述托梁6處、在前述框架件1的正下部、以及在框架件2的正上部，前述托梁5及托梁6以直角連結(jié)·抵接。在該抵接部位的接合部需要加強，在現(xiàn)有技術(shù)中，在前述接合部只是以螺釘或者鉚釘固定著將平鋼板彎成直角的薄鋼板制構(gòu)件9。
但是，為了輕量化前述構(gòu)件9與接合面積比較其截面積充其量只有50％的程度因而強度不足。特別是大地震、強風時建筑構(gòu)造物被施加相當大的力，拉力或壓力作用于框架件，伴隨著托梁5、托梁6的變形地板件或者頂棚件也局部變形，將導致房屋傾斜、居住環(huán)境惡化。
一方面，如圖2(a)、(b)所示，為了將前述框架件2固定在鋼制或混凝土制的基礎10上使用有下孔金屬構(gòu)件21。該有下孔金屬構(gòu)件21是用螺釘?shù)冗B結(jié)方法連結(jié)前述框架件2和鋼制背板22。還有，該有下孔金屬構(gòu)件21由鋼制側(cè)板23、24和處在該側(cè)板之間并安裝在前述側(cè)板23、24上的底板25形成。在前述底板25的中央部附近，用貫通螺栓孔26和前述鋼制或混凝土制基礎10的地腳螺栓孔的地腳螺栓與有下孔金屬構(gòu)件21進行緊固連結(jié)。多數(shù)情況下，由于設置于前述底板25的螺栓孔的孔徑與地腳螺栓的直徑同徑或者僅略微大，預先在工廠制作的各構(gòu)件，特別是前述有下孔金屬構(gòu)件的孔的位置與地腳螺栓孔的位置不一致而使組裝時產(chǎn)生困難的情況很多。另外，如圖2(b)所示，在前述底板25設置于有下孔金屬構(gòu)件21的上方的情況下，如果強固地擰緊地腳螺栓將導致有下孔金屬構(gòu)件變形。
下面，說明屋頂構(gòu)造中的接合構(gòu)造?，F(xiàn)有的屋頂構(gòu)造，如圖5(a)所示，是由將由板厚1mm程度的型鋼形成的上弦件50、51與下弦件52的兩端連結(jié)在前述上弦件端部組合成山形，根據(jù)需要安裝斜向的格構(gòu)件53，用夾具臨時固定，將各弦件之間的接合部通過鉆孔自攻螺絲54接合。在該屋頂桁架構(gòu)造中，需要用于臨時固定前述上弦件50、51與下弦件或者格構(gòu)件53的夾具，為了裝配該夾具和各弦件，需要屋頂桁架大小以上的精度良好的水平面，在現(xiàn)場要確保該空間比較困難，因此，現(xiàn)狀是將在地面上完成的屋頂桁架吊起搬運至頂棚面進行設置。由于該完成后的屋頂桁架大而重的原因，存在裝卸困難的問題。
另外，存在著如下的問題，需要將鉆孔自攻螺絲54打入上弦件50、51和下弦件52的接合部，通常在各弦件的接合部的至少4處以上用鉆孔自攻螺絲固定，根據(jù)屋頂桁架的大小需要比其更多的螺釘固定，由于每1根螺釘固定用螺絲的耐力低，為了得到必要的接合強度需要相當數(shù)量的、最多20根左右的螺釘固定，因此螺釘固定的工作量大、效率低，為了對準前述螺釘固定位置，各弦件需要正確地配置，預先在各弦件上設置這些多數(shù)的螺釘固定用孔需要生產(chǎn)線下的工作量，由于在狹小的接合部位打入許多的螺釘會招致在比所定間隔小的間隔內(nèi)打入螺釘形成的接合部強度降低等。更加不利的是存在由于該各弦件的板厚較薄僅為1mm程度，會發(fā)生局部縱彎曲的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，特別是耐震·耐風鋼制建筑物的接合構(gòu)造，提供在使用薄板輕量型鋼作為框架件等的建筑物的接合構(gòu)造中將上述問題一舉解決的接合構(gòu)造。即，提供在緊固連接框架件和鋼制托梁的接合構(gòu)造中，通過與框架件的截面積的關(guān)系考慮加強強度的鋼制加強構(gòu)件，以及緊固連接形成上層及下層的托梁和框架件之間的接合部，以及緊固連接框架件與鋼制或混凝土制基礎的鋼制連結(jié)金屬構(gòu)件的構(gòu)造。
再有，在本發(fā)明中，提供一種可容易地對應在屋頂桁架等螺栓接合構(gòu)造中屋頂坡度的變更、即使存在尺寸誤差也能容易地構(gòu)筑桁架、且可謀求伴隨著現(xiàn)場施工精度的提高的作業(yè)效率提高的接合構(gòu)造。
本發(fā)明提供達到上述目的手段，其要點如下所述。
(1)一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，在緊固連接形成墻壁的鋼制框架件與鋼制地板托梁的連結(jié)部插入·固定具有與前述鋼制框架件的截面積同等或者70％以上的截面積的鋼制加強構(gòu)件。
(2)一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，在用螺栓緊固連接形成墻壁的鋼制框架件與鋼制或混凝土制基礎的連結(jié)部插入·固定具有前述螺栓徑1.5倍以上的螺栓貫通孔的鋼制連結(jié)金屬構(gòu)件。
(3)如(2)所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，是在前述連結(jié)金屬構(gòu)件上，組合具有與前述螺栓貫通孔同徑或者比前述螺栓徑大的螺栓貫通孔的輔助板的接合構(gòu)造。
(4)一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，是將薄板輕量型鋼的上弦件、下弦件及格構(gòu)件組裝為桁架狀而成的桁架構(gòu)造，在前述上弦件、下弦件及格構(gòu)件的接合部至少具有1個以上的接合貫通孔，連結(jié)各構(gòu)件接合部之間形成接合部，且在前述接合貫通孔中插入系固物來連結(jié)·固定各構(gòu)件。
(5)如(4)所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，為了與設置于前述上弦件、下弦件及格構(gòu)件的連結(jié)部的前述接合貫通孔一致而抵接至少具有1個以上的接合貫通孔的接合金屬構(gòu)件將各構(gòu)件連結(jié)·固定。
(6)如(5)所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，前述接合金屬構(gòu)件為板厚1.6mm以上的鋼制墊圈或墊片。
(7)一種鋼結(jié)構(gòu)建筑物，其特征在于，具有如(1)～(6)中任何一項所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造。


圖1表示現(xiàn)有方法的鋼制建筑物的縱框架件、鋼制托梁的接合構(gòu)造。
圖2表示現(xiàn)有方法的鋼制建筑物的縱框架件與地基的接合構(gòu)造。
圖3表示本發(fā)明的鋼制建筑物的縱框架件、鋼制托梁的接合構(gòu)造。
圖4表示本發(fā)明的鋼制建筑物的縱框架件與地基的接合構(gòu)造。
圖5表示現(xiàn)有方法及本發(fā)明的鋼制建筑物的桁架構(gòu)造中的接合構(gòu)造。
具體實施例方式
下面，依照圖面說明本發(fā)明的實施的形態(tài)。
圖3表示本發(fā)明緊固連接·接合各框架件間的接合構(gòu)造。在圖3中，框架件1形成上層的支柱，框架件2形成下層的支柱，這些框架件的端部與軌道3、4呈T字型相垂直地接合，再有，在前述軌道3、4之間安裝托梁5，在與托梁5正交方向上安裝著托梁6，而且，在該托梁6的正上方鋪設著地板7。一方面，在托梁5的側(cè)面貼有形成墻壁的側(cè)面壁件8。前述框架件1和框架件2不是穿透上層及下層的一體構(gòu)造，而是組合構(gòu)造，因而在兩者之間存在著夾置托梁5、托梁6的空間部。在該空間部中，在前述框架件1的正下部以及在框架件2的正上部前述托梁5及托梁6以直角連結(jié)·抵接。該構(gòu)造與圖1所示的狀態(tài)相同。
但是，與圖1中現(xiàn)有的構(gòu)造最大的不同點是，在現(xiàn)有的構(gòu)造中，在托梁6與托梁5的側(cè)面以直角連結(jié)·抵接的接合部形成只是將平鋼板彎曲成直角的薄鋼板制的構(gòu)件9以螺釘或者鉚釘加以固定的加強，在地震等災害時構(gòu)造上的強度不足。即，前述構(gòu)件9為了輕量化與接合面積比較截面積充其量只有50％的程度，因而強度不足。特別是大地震、強風時建筑構(gòu)造物承受相當大的力，拉力或壓力作用于框架件，伴隨著托梁5、托梁6的變形，地板件或者頂棚件也局部變形，將導致房屋傾斜居住環(huán)境惡化。
在本發(fā)明的加強接合構(gòu)造中，將具有與矩形、槽形狀的前述框架件的截面積同等或者70％以上截面積的鋼制加強構(gòu)件9′插入·固定，其具體構(gòu)造如圖3所引出的擴大部分所示，安裝著具有矩形、槽形狀的鋼制加強構(gòu)件9′。通過安裝這樣的截面積大的鋼制加強構(gòu)件9′，例如足以承耐震度5以上的大地震或風速30m/sec以上的暴風雨。但是，如果前述加強構(gòu)件9′超過框架件的截面積的100％以上將導致重量增加、接合部過于堅固，因此前述鋼制加強構(gòu)件9′的截面積與框架件的截面積同等或者70％以上為宜。一方面，本發(fā)明中關(guān)于鋼制建筑物的基礎的固定，如圖4所示，在成為緊固連接框架件2與鋼制或混凝土制基礎10的連結(jié)部的底板25上設置螺栓徑1.5倍以上的螺栓貫通孔27為宜，而且，在輔助板28上設置與螺栓徑相同程度的螺栓貫通孔29。在此，設置在底板25上的螺栓孔徑為螺栓徑的1.5倍以上，例如，相對于16mm徑的螺栓設置24mm以上的螺栓貫通孔，相對于19mm徑的螺栓設置28.5mm以上的螺栓貫通孔，據(jù)此將可以吸收施工誤差。如果將該螺栓貫通孔徑進一步擴大的情況下，由于會引起強度的降低，當然不能過度地擴大。
還有，根據(jù)本發(fā)明的屋頂構(gòu)造，如圖5(b)所示，是由板厚2.3mm以下的薄鋼板而成的型鋼形成的上弦件50、51和下弦件52的兩端連結(jié)在前述上弦件端部組裝成為桁架狀而成的桁架構(gòu)造，根據(jù)需要安裝斜向的格構(gòu)件53，在前述上弦件50、下弦件52及格構(gòu)件53的前端的接合部預先在地上穿孔設置至少1個以上的系固物孔55，各構(gòu)件接合部之間重合形成連結(jié)接合部56，并且在前述固定栓孔55中插入連結(jié)螺栓等的系固物57來連結(jié)·固定各構(gòu)件成為桁架構(gòu)造。再有，在上述上弦件50、51、下弦件52及格構(gòu)件53的連結(jié)部將接合金屬構(gòu)件56與預先設置的系固物孔的位置相對合，做成為抵接至少具有1個以上的固定栓孔58的接合金屬構(gòu)件56，最好是板厚1.6mm以上的鋼制墊圈或墊片等的構(gòu)件進行緊固連接·固定的桁架結(jié)構(gòu)。另外，前述鋼制墊圈或墊片等的固定栓貫通孔的徑比螺栓頭部的徑大的情況在強度上升方面令人滿意。
在通過具有本發(fā)明這種構(gòu)成的建筑物的屋頂構(gòu)造中，由于只是將透孔位置進行對齊就可以正確地配置進行接合的構(gòu)件，因此大幅地改善了現(xiàn)場組裝作業(yè)，而且，在過去，使用5～6個螺絲接合的部位，只用1個螺栓就可以簡單地接合，顯著地減輕了接合作業(yè)。
還有，本發(fā)明作為耐震·耐風鋼制建筑物有效地適用在鋼結(jié)構(gòu)建筑物上。
如上所述，本發(fā)明在使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造中，特別是能夠容易地提供使用薄板輕量型鋼作為框架件的建筑物的緊固連接框架件與鋼制托梁的接合構(gòu)造以及成為屋頂?shù)闹饕獦?gòu)造的螺栓接合桁架構(gòu)造，特別能夠提供足以承受大地震、臺風等強風的鋼制建筑物，而且具有大幅改善作業(yè)性的效果。
權(quán)利要求
1.一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，在緊固連接形成墻壁的鋼制框架件與鋼制地板托梁的連結(jié)部插入·固定具有與前述鋼制框架件的截面積同等或者70％以上截面積的鋼制加強構(gòu)件。
2.一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，在用螺栓緊固連接形成墻壁的鋼制框架件與鋼制或混凝土制基礎的連結(jié)部插入·固定具有前述螺栓徑1.5倍以上的螺栓貫通孔的鋼制連結(jié)金屬構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，是在前述連結(jié)金屬構(gòu)件上組合具有與前述螺栓貫通孔同徑或者比前述螺栓徑大的螺栓貫通孔的輔助板的接合構(gòu)造。
4.一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，是將薄板輕量型鋼的上弦件、下弦件及格構(gòu)件組裝成為桁架狀而成的桁架構(gòu)造，在前述上弦件、下弦件及格構(gòu)件的接合部具有至少1個以上的接合貫通孔，連結(jié)各構(gòu)件接合部之間形成接合部，且在前述接合貫通孔插入固定栓連結(jié)·固定各構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求4所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，是以與設置于前述上弦件、下弦件及格構(gòu)件的連結(jié)部的前述接合貫通孔一致的方式抵接具有至少1個以上的接合貫通孔的接合金屬構(gòu)件并將各構(gòu)件連結(jié)·固定的構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求5所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造，其特征在于，前述接合金屬構(gòu)件為板厚1.6mm以上的鋼制墊圈或墊片。
7.一種鋼結(jié)構(gòu)建筑物，其特征在于，具有權(quán)利要求1～6中任何一項所述的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造,特別是通過緊固連接使用薄板輕量型鋼作為框架件等的建筑物的框架件與鋼制托梁的接合構(gòu)造以及成為屋頂主要構(gòu)造的螺栓接合桁架構(gòu)造,足以承受大地震強烈臺風等的鋼制建筑物。其構(gòu)成是:在緊固連接形成墻壁的鋼制框架件與鋼制托梁的連結(jié)部使用插入、固定與鋼制框架件的截面積同等或者70%以上截面積的具有鋼制加強構(gòu)件的薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造。另外,作為將薄板輕量型鋼的上弦件、下弦件及格構(gòu)件組裝成桁架狀而成的桁架結(jié)構(gòu),在上弦件、下弦件及格構(gòu)件的接合部具有至少1個以上的接合貫通孔,連結(jié)各構(gòu)件接合部之間形成接合部,且在接合貫通孔中插入系固物來連結(jié)、固定各構(gòu)件的使用薄板輕量型鋼的建筑物的接合構(gòu)造。
文檔編號E04C3/04GK1376227SQ00813516
公開日2002年10月23日 申請日期2000年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月25日
發(fā)明者河合良道, 清水潤 申請人:新日本制鐵株式會社