JP2000027291A - 鉄骨建物の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐震性・耐風性を確保しつつ、施工コストの
低減などを図れる鉄骨建物の構造を提供することであ
る。 【解決手段】 ４本の鉄骨柱１１を鉄骨梁１２で剛接合
してなる剛接骨組ユニット１０を建物の４隅に配置し、
この剛接骨組ユニット１０間をピン接合などの非剛接合
により非剛接骨組ユニット２０を介在させて接合して耐
震・耐風架構部分Ａ１を構成する。この耐震・耐風架構
部分Ａ１に囲まれるように非耐震・非耐風架構部分Ａ２
を設ける。剛接骨組ユニット１０の鉄骨柱１１の柱脚部
は、基礎梁と柱脚部をボルト接合で剛接合して、建物解
体時の作業性の向上、解体後の鉄骨材の再利用を図る。
非剛接骨組ユニット、非耐震・非耐風架構部分などでは
フーチングと土間コンクリートを一体に構成した軽微な
直接基礎とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨柱や鉄骨梁を
接合してなる鉄骨建物の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の耐震・耐風性を有する鉄骨構造を
有する鉄骨建物では、例えば図１１に示すように、鉄骨
建物を構成する鉄骨柱１や鉄骨梁２を接合してなるフレ
ーム全体を剛架構に構築するか、または少なくとも一部
を剛接合に替えてブレース架構として、その耐震・耐風
性の確保がなされている。

【０００３】併せて、かかるそれぞれの架構を支持する
各柱の基礎部分もそれに合わせて耐震・耐風基礎として
の独立フーチング３などの基礎構造に構成されている。
独立フーチング３は、各柱位置毎にあるいは連続して深
く掘削された地中内に捨てコンクリート４を設けその上
に複雑な形状の型枠を構成して、コンクリート打設して
構築されている。土間コンクリート５は、独立フーチン
グ３を埋戻した埋戻し土６の層を介して地上側に設けら
れている。

【０００４】かかる構造は、鉄骨構造物の高層、低層に
かかわらず一般的に採用されている構造である。また、
上記耐震・耐風性の構造を適用する鉄骨構造物は、一般
に将来の建て替え、解体などを考慮に入れない、所謂永
久建物としての扱いを想定して施工されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の鉄骨建物の
構造では、全てのフレームを剛架構、あるいはその一部
を剛接合に替えてブレース架構を設ける構造とするた
め、どうしても施工コストなどが高くなる。

【０００６】さらに、かかる剛架構やブレース架構を採
用した建物では、どうしてもかかる架構構造の構築を優
先するため、剛架構部などが建物の空間を遮る場合も多
く、建物の使用者側にとっては、建物内の空間の使用勝
手が悪いとの指摘もなされていた。

【０００７】また、従来のように全てのフレームに剛架
構などの架構を採用する場合には、それぞれ架構を支持
する基礎形式では、地盤が少し悪い場合には建物柱を杭
工法としたり、あるいは１階床を土間コンクリート床に
するなどしてそれぞれに適した基礎形式を採用してい
る。しかし、どうしても多数の架構部を剛架構とするた
め構成荷重も大きくなり、かかる構造の従来の鉄骨建物
では、不同沈下による問題が多く発生していた。

【０００８】また、従来の上記剛架構を採用する建物
は、将来の建て替え、解体などを一般には想定せず、所
謂永久建物として設計施工されるため、解体時の作業性
を考慮した設計、施工とはなっていない。さらには、解
体後に鉄骨を再使用するという観点からの設計思想も無
かった。

【０００９】近年種々の分野で再利用が促進され、無駄
な廃材を出さないような製品作りが積極的に進められて
いるが、本発明者は、建設分野でもかかる点に配慮した
設計が必要と考えた。

【００１０】本発明の目的は、鉄骨構造を有する耐震・
耐風性の鉄骨建物において、従来より低コストで施工が
できるようにすることにある。

【００１１】本発明の目的は、鉄骨構造を有する耐震・
耐風性の鉄骨建物において、従来より簡単に施工ができ
る基礎形式を提供することにある。

【００１２】本発明の目的は、鉄骨構造を有する耐震・
耐風性の鉄骨建物において、将来の建て替え時などの建
物の解体に際して構造材の再利用が図れるようにするこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄骨梁と鉄骨
柱とを接合してなる架構を有する鉄骨建物の構造であっ
て、該架構により形成される建築空間の平面の略外周部
分を構成する耐震・耐風架構部分および該平面の略中央
部分を構成する非耐震・非耐風架構部分より構成されて
いることを特徴とする。

【００１４】前記耐震・耐風架構部分と前記非耐震・非
耐風架構部分とは、非剛接合により接合されていること
を特徴とする。

【００１５】前記耐震・耐風架構部分は複数の鉄骨柱と
該鉄骨柱に剛接合される鉄骨梁とからなる剛接骨組ユニ
ットと、複数の鉄骨柱と該鉄骨柱に非剛接合される鉄骨
梁および水平ブレースからなる非剛接骨組ユニットとで
構成されており、前記非剛接骨組ユニットは、対向する
前記剛接骨組ユニット間に配置されて、その両端が前記
剛接骨組ユニットの前記鉄骨柱に接合されていることを
特徴とする。

【００１６】前記剛接骨組ユニットと、前記非剛接骨組
ユニットとは、非剛接合により接合されていることを特
徴とする。

【００１７】前記剛接骨組ユニットの柱の柱脚部は、独
立フーチングに固定され、対向する該柱脚相互間には土
間コンクリートの下面において基礎梁がボルトにより剛
接合されていることを特徴とする。

【００１８】前記基礎梁は、防錆塗装されて埋戻し土内
に埋設されるＨ形鋼であることを特徴とする。

【００１９】前記非剛接骨組ユニットの柱の柱脚部は、
少なくとも地盤反力が作用する範囲内で、フーチングと
土間コンクリートとが一体に構成された直接基礎に固定
されていることを特徴とする。

【００２０】前記非耐震・非耐風架構部分は複数の鉄骨
柱と、該鉄骨柱に非剛接合される鉄骨梁とからなる非剛
接骨組であり、かつ、耐震・耐風架構部分が構成する平
面区画の主として内部区画を構成するものであることを
特徴とする。

【００２１】前記非剛接骨組の柱の柱脚部は、少なくと
も地盤反力が作用する範囲内で、フーチングと土間コン
クリートとが一体に構成された直接基礎に固定されてい
ることを特徴とする。

【００２２】前記柱と前記直接基礎とは、非剛接合に接
合されていることを特徴とする。

【００２３】前記非耐震・非耐風架構部分は、水平ブレ
ースを有しないことを特徴とする。

【００２４】上記構成の本発明では、鉄骨建物の耐震
性、耐風性を受け持つ耐震・耐風架構部分を、鉄骨建物
の建築空間の平面の略外周部分を構成するように設け、
この耐震・耐風架構部分に囲まれた建築空間の平面の略
中央部分に非耐震・非耐風架構部分を設ける構造として
いる。

【００２５】上記構成で、耐震・耐風架構部分の耐風に
ついては、例えば上階を有する鉄骨建物では上階の床ス
ラブが設けられるため地震力で耐力構造を決める場合が
多いが、１階平屋建ての場合には上記床スラブがないた
め風でその耐力構造を決める場合も考慮して耐風とした
ものである。

【００２６】この耐震・耐風架構部分と、非耐震・非耐
風架構部分とは、ピン接合などの非剛接合で接合してお
けばよい。

【００２７】上記構成の耐震・耐風架構部分は、例えば
複数の鉄骨柱と鉄骨梁とを剛接合してなる剛接骨組ユニ
ットを建物空間の例えば４隅などの隅側に配置し、この
対向する剛接骨組ユニット間を、複数の鉄骨柱と鉄骨梁
とを非剛接合してかつ水平ブレースを設けた非剛接骨組
ユニットで、非剛接合して構成すればよい。

【００２８】また、建物空間の略外周部分を構成するよ
うに設けた耐震・耐風架構部分に囲まれる略中央部分に
設ける非耐震・非耐風架構部分は、複数の鉄骨柱と鉄骨
梁とを非剛接合してなる非剛接骨組としておけばよい。

【００２９】このように本発明の鉄骨建物の構造では、
一律に鉄骨建物の全てのフレームを施工コストの高い剛
架構、あるいは一部をブレース架構とする耐震・耐風架
構に構成する必要がないため、鉄骨建物の耐震・耐風性
を確保しつつその施工コストの低減が図れる。

【００３０】すなわち、施工コストの高い耐震・耐風架
構を例えば建物の隅などの要所に設け、その間を耐震・
耐風架構に比べて施工コストの低い非剛架構で接合する
ので、全体の施工コストを低く抑えることができるので
ある。併せて、かかる耐震・耐風架構部分に非剛接合で
接合される非耐震・非耐風架構部分も、上記構成の非剛
接骨組に構成しておけば、より施工コストの低減を図る
ことができる。

【００３１】耐震・耐風架構を構成する剛接骨組ユニッ
トは、例えば略平面矩形状の鉄骨建物であれば四隅に配
置し、例えば略平面三角状の鉄骨建物であれば三隅に配
置するなど、それぞれの鉄骨建物の平面形状に合わせて
剛接骨組ユニットを複数配置し、複数設置した剛接骨組
ユニット間を非剛接合により接合して、建築空間の略中
央部分を囲むように設ければよい。

【００３２】水平ブレースはかかる耐震・耐風架構部分
に設けておけばよく、かかる耐震・耐風架構部分に囲ま
れる非耐震・非耐風架構部分の非剛接骨組部分に水平ブ
レースを設けなくても構わない。かかる構成は、一言で
言えば、複数本の足で天板を支えるテーブルのイメージ
に準えることができよう。

【００３３】また、本発明の構造では、上記の如く、非
剛接架構に比べて比較的ボリュームのある構造体となる
剛架構や、空間を遮るブレース架構を全てのフレームに
採用する必要がなく、建物の４隅などの要所に剛接骨組
ユニットを設けて、この剛接骨組ユニット間を非剛接骨
組ユニットで接合して外周部を構成するようにすれば済
むため、本発明の構造を有する鉄骨建物などでは室内空
間を広くとることができる。その分室内空間の使用上の
自由度も大幅に向上し、使用勝手が良くなる。

【００３４】かかる耐震・耐風架構部分の鉄骨柱を支持
する基礎部は、独立フーチングなどの耐震・耐風基礎構
造とすればよい。

【００３５】かかる耐震・耐風基礎構造では、特に、上
記独立フーチングに固定立脚された上記鉄骨柱の柱脚間
を、鉄骨梁を基礎梁としてボルト接合で剛接合し、この
基礎梁が土間コンクリートの下面側にくるようにすれば
よい。かかる構成にすれば、鉄骨建物の例えば建て替え
などの解体時には、コンクリートを使用した基礎梁に比
べて、かかる鉄骨柱と基礎梁との解体作業が簡単に行え
る。

【００３６】さらに、かかるボルト接合で接合しておく
ことにより、特段大きな損傷を与えずに鉄骨柱と鉄骨梁
とを取り外すことができ、鉄骨柱や鉄骨梁がコンクリー
トで一体に固められている場合とは異なり、解体後の鉄
骨柱や鉄骨梁の再利用が容易に図れる。

【００３７】特に、かかる鉄骨柱や鉄骨梁に、特に基礎
梁に使用され埋戻し土内に埋設されるＨ形鋼などには、
防錆塗装を施しておくことにより、再利用可能に鉄骨材
の腐蝕を防止することができる。

【００３８】上記構成を使用して解体後の鉄骨材の再利
用を図ることにより、従来建て替えなどで発生していた
コンクリート破砕片やコンクリートが固着した鉄骨材な
どの建設廃棄物の低減を積極的に行うことができる。建
設廃材の廃棄、処理などに関わる環境破壊を防止するこ
とができ、環境保全の観点からも好ましい。

【００３９】なお、本発明の鉄骨建物の鉄骨柱と鉄骨梁
との接合を、剛接合、非剛接合を問わず、ボルト接合で
代表されるピン接合に構成しておけば、鉄骨建物を構成
する鉄骨材の溶断などをせずに容易に取外しができるの
で、その鉄骨材の再利用を促進することができる。

【００４０】また、本発明の構造では、耐震・耐風架構
部分を構成する剛接骨組ユニットで耐震・耐風機能を持
たせるようにしてあるので、この剛接骨組ユニット間を
非剛接合する非剛接骨組ユニット、および耐震・耐風架
構部分で囲まれる略中央空間に設ける非耐震・非耐風架
構部分の鉄骨柱のなどの柱には、すなわち耐震・耐風架
構以外の架構柱には力学上、柱脚に曲げモーメントが生
じない。そのため、その架構柱の基礎は軽微なものとす
ることができる。

【００４１】かかる軽微な基礎形式としては、例えば、
かかる架構柱の柱脚部を固定するフーチングと土間コン
クリートとを一体に構成した直接基礎に構成すればよ
い。上記の如く、耐震・耐風架構部分を構成する非剛接
骨組や、非耐震・非耐風架構部分での基礎をかかる構成
の直接基礎に構成すれば、全てのフレームに剛架構を採
用して、それぞれの剛架構における基礎を独立フーチン
グなどの施工コストの高い耐震・耐風基礎にする場合に
比べて、施工コストの大幅な低減を図ることができる。
直接基礎を採用することにより、従来例の耐震・耐風基
礎（図１１（ｃ）参照）に比べて、地中の掘削深度を浅
く設定することができ、型枠工事は基本的に不要（必要
とする場合でも簡単な型枠で済む）、コンクリートの打
設も一回で済む。

【００４２】因みに、従来の基礎では、独立フーチング
を設けるため掘削深度も深くなり、複雑な型枠構成が必
要で、コンクリートの打設も複数回に分けて打設する必
要があり施工の手間が本発明の直接基礎に比べて格段に
かかる。

【００４３】また、上記構成の直接基礎は、例えば、非
耐震・非耐風架構部分や非剛接骨組ユニットなどで使用
する柱の柱脚部に作用する地盤反力が大きい範囲内で構
成されていればよく、かかる直接基礎に関わる土間コン
クリートは、地盤反力の作用範囲内で直接基礎に連続し
て一体に設けられていればよい。

【００４４】すなわち、土間コンクリート全体に、一体
に連続的に構成されていなくてもよい。例えば、地盤反
力が小さい土間コンクリートでは、適宜目地部を設け
て、この目地部に土間コンクリート床面に生じ得る亀裂
を集中させることができる。

【００４５】本発明の構造では、耐震・耐風機能を鉄骨
建物の要所に配した剛接骨組ユニットで受け持たせ、こ
の剛接骨組ユニット間を、非剛接骨組ユニットで非剛接
合により接合して耐震・耐風架構部分を構成し、さらに
この耐震・耐風架構部分と非耐震・非耐風架構部分とを
非剛接合により接合して構成しているので、非剛接骨組
ユニット、非耐震・非耐風架構部分などには鉛直荷重を
支えるだけの軽微な直接基礎を採用することができ、過
剰設計を避けた合理的な鉄骨建物の耐震・耐風設計が可
能となる。

【００４６】剛接骨組ユニット、非剛接骨組ユニットを
非剛接合してなる耐震・耐風架構部分と、この耐震・耐
風架構部分に非剛接合などで接合されてなる非耐震・非
耐風架構部分とで、それぞれの基礎の必要に応じた適切
な耐震・耐風基礎、直接基礎を選択的に使用することに
より、耐震・耐風性を確保しつつ、過剰な耐震施工を廃
して、合理的な耐震施工に基づく施工コストの低減が図
れる。

【００４７】上記の如く、本発明の構造では各構造部分
に適切な基礎形式を選択して適用するので、架構施工の
コスト低減、架構設計上のブレースによる空間使用上の
制限の撤廃、基礎工事時の施工コストの低減、建物の建
て替えなどの解体作業の容易化、解体された鉄骨材の再
利用化、建設廃材の低減化などの効果が相乗的に発揮さ
れることとなる。

【００４８】本発明の構造は、非耐震・非耐風架構部分
などで直接基礎を使用するため、特に１〜３階程度の低
層鉄骨建物に好適な構造である。

【００４９】また、かかる構造を有した鉄骨建物は、施
工後さらに鉄骨建物の隅などの要所に配置した剛接骨組
ユニットから非剛接骨組ユニットを介して耐震・耐風架
構部分を新たに設けるようにして、鉄骨建物を拡張施工
して行くことが可能である。

【００５０】特に、鉄骨建物の接合に際しては、剛接合
部および非剛接合部にボルト接合などのピン接合を多用
すれば、鉄骨建物の施工、増設、縮小に際して作業に手
間がかからず、施工コストの低減と工期短縮とが図れ
る。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００５２】本実施の形態では、図１に示すように、本
発明の鉄骨建物の構造を平面面積の広い１階建ての低層
鉄骨建物Ａ（図中実線で囲われた部分）を例にとって説
明する。

【００５３】低層鉄骨建物Ａの構造では、建築空間の平
面の略外周部分を構成するように設けた耐震・耐風架構
部分Ａ１と、この耐震・耐風架構部分Ａ１に非剛接合に
より接合されている非耐震・非耐風架構部分Ａ２とから
構成されている。

【００５４】耐震・耐風架構部分Ａ１（図中、中央空間
Ｂを囲んで四角枠状に構成された部分）は、４隅に剛接
骨組ユニット１０が設けられ、この４隅の剛接骨組ユニ
ット１０の対向する間が、非剛接骨組ユニット２０で互
いに接合されて構成されている。

【００５５】剛接骨組ユニット１０は、図１に示すよう
に、４本の鉄骨柱１１を鉄骨梁１２、１３でフレーム状
に高力ボルトによる摩擦接合、溶接などで剛接合されて
構成されている。４本の鉄骨柱１１は、四角形の４隅を
占めるように立脚され、対角位置の鉄骨柱１１間には水
平ブレース１４が設けられている。

【００５６】上記剛接骨組ユニット１０間に設ける非剛
接骨組ユニット２０は、図１に示すように、複数本の鉄
骨柱１５を立脚させて、鉄骨柱１５間、鉄骨柱１１、１
５間をそれぞれ鉄骨梁１６により非剛接合で接合して構
成されている。かかる非剛接骨組ユニット２０で使用す
る鉄骨柱１５としては、例えば、角形鋼管を使用すれば
よい。鉄骨梁１６には、Ｈ形鋼を使用すればよい。かか
る非剛接骨組ユニット２０にも水平ブレース１４が設け
られている。

【００５７】非剛接合には、本実施の形態では、組立、
解体などの作業性がよいピン結合が採用されている。か
かるピン接合には、高張力ボルトなどを使用した簡易な
ジョイント接合を行えばよい。

【００５８】また、４隅に設けた剛接骨組ユニット１０
間を非剛接骨組ユニット２０で接合してなる耐震・耐風
架構部分Ａ１に囲まれる中央空間Ｂ側には、縦横に間柱
的に柱列状に立脚させられた鉄骨柱１５間を鉄骨梁１６
で非剛接合した非剛接骨組からなる非耐震・非耐風架構
部分Ａ２が形成されている。かかる非耐震・非耐風架構
部分Ａ２では、水平ブレース１４が設けられていない。

【００５９】なお、図１（ｂ）では、図が見やすいよう
に、剛接骨組ユニット１０を非剛接骨組ユニット２０部
分から強調するため太い二重線で表示し、併せて、上記
水平ブレース１４の図示は省略した。

【００６０】上記構成の低層鉄骨建物Ａの構造では、剛
接骨組ユニット１０で耐震・耐風機能が確保されるよう
に構成されているため、剛接骨組ユニット１０の鉄骨柱
１１の基礎には耐震・耐風基礎３０が使用され、柱脚に
曲げモーメントが発生しない非剛接骨組ユニット２０、
非耐震・非耐風架構部分Ａ２の鉄骨柱１５には、直接基
礎４０が使用されている。

【００６１】剛接骨組ユニット１０の耐震・耐風基礎３
０では、図１（ｂ）、２（ａ）に示すように、鉄骨柱１
１は、その柱脚部が独立フーチング３１に固定されてい
る。柱脚部には、鉄骨梁１３に使用したと同様のＨ形鋼
を短く切断した基礎梁取付部材３２が、鉄骨柱１１の基
礎梁連結方向に水平に溶接固定されている。

【００６２】両鉄骨柱１１の両基礎梁取付部材３２間
に、鉄骨梁１３を介在させて、鉄骨梁１３の両端側をそ
れぞれの基礎梁取付部材３２に高力ボルトを使用したボ
ルト接合で剛接合３３がなされている。

【００６３】このようにして鉄骨柱１１間に設けた鉄骨
梁１３は、図２（ｂ）に示すように、独立フーチング３
１に固定立脚された鉄骨柱１１の柱脚部とともに埋戻し
土３４内に地中梁として埋設され、この地中梁（基礎
梁）の上に土間コンクリート４１が打設施工されてい
る。土間コンクリート４１の下面側に地中梁が設けられ
る構成となっているため、地中梁にはコンクリートが付
着せず、前述のように建て替え時などでの再利用を積極
的に図れるよう配慮されている。

【００６４】一方、非剛接骨組ユニット２０を構成する
鉄骨柱１５は、図３に示す構成の直接基礎４０上に固定
立脚されている。直接基礎４０は、土間コンクリート４
１の鉄骨柱１５の立脚周囲を土間コンクリート４１より
層厚を厚くして、捨てコンクリート４２上に、フーチン
グと土間コンクリート部とを一体に構成したインテグラ
ルフーチング４３に構築されている。

【００６５】剛接骨組ユニット１０の鉄骨柱１１の柱脚
を固定している前記構成の耐震・耐風基礎３０に比べ
て、上記構成の直接基礎４０では地中の掘削深度は浅く
て済み、かつ型枠施工も簡単になり、あるいは型枠不要
のコンクリートの直打ちも行え、全体のフレームを剛接
架構に構成して全ての鉄骨柱の基礎を耐震・耐風基礎に
構成する場合に比べて、大幅な施工コストの低減を図る
ことができる。

【００６６】かかる直接基礎４０は、図４（ａ）に示す
ように、地盤反力が作用する範囲（図中では、鉄骨柱１
５の軸から片側方向のみを示している。）内に少なくと
も設けられていればよい。図４（ａ）では、現地盤の上
に施した転圧盛土上に低層鉄骨建物Ａを構成する場合を
想定して示してある。

【００６７】本実施の形態では、図４（ａ）に示すよう
に、土間コンクリート４１は、図１、４に示すように、
低層鉄骨建物Ａの施工範囲全体に亙って連続的に施工さ
れ、地盤反力が及ぶ範囲で目地部４４が設けられてい
る。

【００６８】かかる直接基礎４０は、低層鉄骨建物Ａの
不同沈下を極力小さくすることができる経済的で、且つ
合理的な基礎形式である。直接基礎４０の施工に際して
は、支持地盤のバネ定数Ｋは、平板載荷試験、地層の統
計的データ、および、地盤沈下が予想される場合にはそ
の予想沈下量などを考慮して適切に仮定すればよい。

【００６９】地盤沈下を考慮する場合には、即時沈下と
圧密沈下とを考慮する。事前の地盤調査からある程度以
上の沈下が予想される場合には、適切な方法によって、
建物・土間の沈下量を予測すればよい。

【００７０】設計上の沈下制御目標値としては、最大沈
下量、不同沈下量、部材角などを許容値以内に収めれば
よい。例えば、最大沈下量δ_max ＝１０ｃｍ、不同沈下
量δ_diff＝３ｃｍ、部材角Ｒ＝１／２００とする場合も
ある。予測値が目標値を満足しない場合には、地盤改良
などの補助工法、あるいは他の基礎形式と併せて比較、
検討すればよい。

【００７１】また、フーチングの設計については、フー
チングを上記要領で仮定したバネ定数を有する地盤バネ
により支持された支持スラブと仮定し、さらに鉄骨柱１
５にかかる建物の柱軸力Ｐはこの支持スラブに荷重とし
て作用するものと仮定して行えばよい。建物の柱軸力Ｐ
の値を使用して、図５、６にそれぞれ示した基礎スラブ
の変位図、基礎スラブの曲げ応力図から、フーチングの
変形と応力を求める。

【００７２】このようにして求めたフーチングの変形と
応力に基づいて、柱直近の目地部４４の位置（図４
（ａ）のＸ２）、フーチング厚さの変厚範囲（図４
（ａ）のＸ１）、および柱直下のスラブ厚さ（図４
（ａ）のｈ２）を決定すればよい。

【００７３】なお、図５、６では、Ｐ：建物の柱軸力、
Ｌ：無次元長さ、Ｄ：スラブ板の曲げ剛性、Ｋ：バネ定
数、Ｍ：曲げモーメント、Ｘ：Ｘ座標をそれぞれ表して
いる。

【００７４】このようにして構成された低層鉄骨建物Ａ
では、屋根や外壁には、例えば、ポリウレタン断熱材サ
ンドイッチのスチールシートなどの軽量な屋根材や外壁
材を使用すればよい。

【００７５】また、上記構成の鉄骨柱１１、１５、鉄骨
梁１２、１３にはそれぞれ、亜鉛メッキ処理を施し、且
つ地中内に埋設される柱脚部、鉄骨梁１３部分では、タ
ールエポキシを塗布して重ねて防錆処理を施しておくの
が好ましい。防錆処理は、これ以外の処理でも構わな
い。

【００７６】上記説明では、低層鉄骨建物Ａを１階とし
た場合について説明したが、図７に示すように２階に構
成してもよい。かかる構成でも、上記説明の１階建ての
低層鉄骨建物Ａの構造と同様に、４隅に剛接骨組ユニッ
ト１０を設け、この剛接骨組ユニット１０間を非剛接骨
組ユニット２０で接合して耐震・耐風架構部分Ａ１を構
成し、この耐震・耐風架構部分Ａ１に囲まれるように前
記説明の要領で非耐震・非耐風架構部分Ａ２を設けてお
けばよい。

【００７７】図中、柱と梁間の剛接合部を三角印で、非
剛接合部を丸印でそれぞれ示した。なお、図中剛接骨組
ユニット１０部分を非剛接骨組ユニット２０よりも太く
強調して図示してある。

【００７８】図８では、図１に示したと低層鉄骨建物Ａ
と同様に剛接骨組ユニット１０と非剛接骨組ユニット２
０とを有した平屋根の低層鉄骨建物Ａの構造を示した。

【００７９】また、図１（ａ）の実線で囲われた低層鉄
骨建物Ａでは、図中の矢印で示したように、４隅に設け
た剛接骨組ユニット１０の外側にさらに非剛接骨組ユニ
ット２０を非剛接合で接合して行くことにより低層鉄骨
建物Ａの増設拡張を容易に行うことができる。

【００８０】上記説明では低層鉄骨建物Ａを平面的に見
た場合に、ほぼ平面四角形に形成されている場合につい
て説明したが、かかる平面四角形状に限定する必要はな
い。意匠的に外周部を曲線状に形成するようにしても一
向に構わない。

【００８１】例えば、図９に示す低層鉄骨建物Ａ（実線
表示）では、図１に示す要領で剛接骨組ユニット１０お
よび非剛接骨組ユニット２０とで内部の中央空間Ｂを囲
むようにして構成した耐震・耐風架構部分Ａ１の外側
に、外周が不定形曲線状となるように構成した非剛接骨
組ユニット２１（散点表示）が設けられている。

【００８２】かかる非剛接骨組ユニット２１は、剛接骨
組ユニット１０、非剛接骨組ユニット２０を構成する鉄
骨柱１１、１５の外側に新たに鉄骨柱１７を所定間隔離
して設け、この複数本の鉄骨柱１７間を曲線状に形成し
た鉄骨梁１８で非剛接合することにより、鉄骨柱１７間
が不定型の曲線状に形成されている。

【００８３】かかる非剛接骨組ユニット２１にも、中央
空間Ｂを囲むように形成された耐震・耐風架構部分Ａ１
部分と同様に水平ブレース１９が設けられている。

【００８４】図９では、低層鉄骨建物Ａの外周部の一部
が不定型状の曲線状に形成されているが、全周をかかる
曲線状に形成しても構わない。さらには、全体平面を円
形状、あるいは楕円状に、あるいは多角形状に、あるい
はこれらの融合した形状など種々の形状にしても構わな
い。

【００８５】しかし、いずれの形状でも、剛接骨組ユニ
ット１０とこの剛接骨組ユニット１０間を接合する非剛
接骨組ユニット２０からなる耐震・耐風架構部分Ａ１
は、中央に空間を囲むように、すなわちかかる構造部分
を平面的に見た場合に枠状になるように設けておく必要
がある。恰も、テーブルを支える足のように剛接骨組ユ
ニット１０を、低層鉄骨建物Ａの構造で配置するように
しておけばよい。

【００８６】また、図１０には、図９に示した低層鉄骨
建物Ａ（実線表示）を、破線方向に拡張した場合を示し
ている。かかる構造では、剛接骨組ユニット１０は長手
方向両側に３箇所ずつ合計６箇所設けられ、低層鉄骨建
物Ａの外周側は、剛接骨組ユニット１０、非剛接骨組ユ
ニット２０、２１で、それぞれに水平ブレース１４、１
９が設けられている。

【００８７】なお、上述の一連の説明における剛接合、
非剛接合には、可能な限りボルト接合のようなめピン接
合を使用すれば、接合作業、解体作業などの作業が行い
易くなり、また解体時の鉄骨材にも大きな損傷を与えず
に済む。

【００８８】しかし、剛接合、非剛接合には、適宜必要
に応じてボルト接合以外の接合方法を使用しても一向に
構わない。

【００８９】

【発明の効果】本発明の主な効果を以下に述べる。

【００９０】本発明では、耐震・耐風架構部分と、非耐
震・非耐風架構部分とを非剛接合などで接合しているた
め、一律に剛架構とする場合に比べて、選択的に剛架構
が採用されることとなり、鉄骨建物の施工コストの大幅
な低減を図ることができる。

【００９１】本発明では、非耐震・非耐風架構部分と非
剛接合などで接合される耐震・耐風架構部分が、剛接骨
組ユニットと、これに非剛接合などで接合される非剛接
骨組ユニットとから構成されているため、一律に剛架構
とする場合に比べて、選択的に剛架構が採用されること
となり、鉄骨建物の施工コストの大幅な低減を図ること
ができる。

【００９２】本発明では、鉄骨建物の耐震性を耐震・耐
風架構部分の剛接骨組ユニットで確保しているため、そ
れに接合される非剛接骨組ユニット、非耐震・非耐風架
構部分では、ピン接合などで接合される軽微な直接基礎
を使用することができる。

【００９３】本発明では、耐震・耐風架構部分の剛接骨
組ユニットに耐震機能を受け持たせているため、これに
接合する非剛接骨組ユニット、非耐震・非耐風架構部分
を支持する基礎には、剛接骨組ユニットを支持する耐震
基礎より軽微な直接基礎を採用することができ、建物全
体の基礎を一律に耐震基礎とする場合に比べて、工期の
短縮や施工コストの低減などを図ることができる。

【００９４】本発明では、直接基礎は、フーチングと土
間コンクリートとが地盤反力の及ぶ範囲内で一体に形成
された構成であるため、従来の一律に設けた剛架構に対
応した独立フーチングの構成に比べて、施工が簡単で、
施工期間の短縮、施工コストの低減などが図れる。

【００９５】本発明では、水平ブレースを建物の中央を
囲む耐震・耐風架構部分に設け、この耐震・耐風架構部
分に接合する非耐震・非耐風架構部分には設けないた
め、一律に全ての架構に水平ブレースを設ける場合に比
べて、施工の手間が省け、施工コストの低減などが図れ
る。

【００９６】本発明では、耐震機能を受け持つ剛接骨組
ユニットの複数の柱の柱脚部間が、ボルト接合により基
礎梁と剛接合され、この基礎梁が土間コンクリートの下
面側に設けられているので、鉄骨材同士の接合部の解体
作業が容易で、且つ解体後の鉄骨材にはコンクリートが
固着していないのでその再利用が有効に図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態の平面図であ
る。（ｂ）は、その立面図である。

【図２】（ａ）は、図１（ｂ）の耐震・耐風架構部分の
丸で囲んだ箇所の耐震・耐風基礎を示す断面図である。
（ｂ）は、（ａ）のａ−ａ線での切断した様子を示す断
面図である。

【図３】非剛接合部分における直接基礎を示す断面図で
ある。

【図４】（ａ）は、非剛接合部分における直接基礎を示
す断面図である。（ｂ）は、複数の直接基礎が繋がって
いる様子を示す断面図である。

【図５】建物軸力から基礎スラブの変位を求めるための
基礎スラブの変位を示すグラフである。

【図６】建物軸力から基礎スラブの曲げ応力を求めるた
めの基礎スラブの曲げ応力を示すグラフである。

【図７】本実施の形態の２階構成にした変形例を示す立
面図である。

【図８】本実施の形態の平屋根構成とした変形例を示す
斜視図である。

【図９】（ａ）は、本実施の形態の周縁部を不定型状の
曲線構成とした変形例を示す平面図である。（ｂ）は、
その立面図である。

【図１０】本実施の形態の周縁部を不定形状の曲線状と
した変形例の構造を、さらに増設した様子を示す平面図
である。

【図１１】（ａ）は、剛架構を全てのフレームに採用し
た様子を示す平面図である。（ｂ）は、その立面図であ
る。（ｃ）は、その基礎形式を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨柱 ２ 鉄骨梁 ３ 独立フーチング ４ 捨てコンクリート ５ 土間コンクリート ６ 埋戻し土 １０ 剛接骨組ユニット １１ 鉄骨柱 １２ 鉄骨梁 １３ 鉄骨梁 １４ ブレース １５ 鉄骨柱 １６ 鉄骨梁 １７ 鉄骨柱 １８ 鉄骨梁 １９ 水平ブレース ２０ 非剛接骨組ユニット ２１ 非剛接骨組ユニット ３０ 耐震・耐風基礎 ３１ 独立フーチング ３２ 基礎梁取付部材 ３３ 剛接合 ４０ 直接基礎 ４１ 土間コンクリート ４２ 捨てコンクリート ４３ インテグラルフーチング ４４ 目地部 Ａ 低層鉄骨建物 Ａ１ 耐震・耐風架構部分 Ａ２ 非耐震・非耐風架構部分 Ｂ 中央空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 琢郎 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 ジャン−マリー・トミーヌ−デマズュール フランス国、セデックス、71009 マコン、 ベペ512、ブールヴァール デュナン、173 Ｆターム(参考） 2D046 AA15 AA17 BA00

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨梁と鉄骨柱とを接合してなる架構を
   有する鉄骨建物の構造であって、 該架構により形成される建築空間の平面の略外周部分を
   構成する耐震・耐風架構部分、および該平面の略中央部
   分を構成する非耐震・非耐風架構部分より構成されてい
   ることを特徴とする鉄骨建物の構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の鉄骨建物の構造におい
   て、 前記耐震・耐風架構部分と前記非耐震・非耐風架構部分
   とは、非剛接合により接合されていることを特徴とする
   鉄骨建物の構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の鉄骨建物の構造
   において、 前記耐震・耐風架構部分は複数の鉄骨柱と該鉄骨柱に剛
   接合される鉄骨梁とからなる剛接骨組ユニットと、 複数の鉄骨柱と該鉄骨柱に非剛接合される鉄骨梁および
   水平ブレースからなる非剛接骨組ユニットとで構成され
   ており、 前記非剛接骨組ユニットは、対向する前記剛接骨組ユニ
   ット間に配置されて、その両端が前記剛接骨組ユニット
   の前記鉄骨柱に接合されていることを特徴とする鉄骨建
   物の構造。
4. 【請求項４】 請求項３記載の鉄骨建物の構造におい
   て、 前記剛接骨組ユニットと、前記非剛接骨組ユニットと
   は、非剛接合により接合されていることを特徴とする鉄
   骨建物の構造。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の鉄骨建物の構造
   において、 前記剛接骨組ユニットの柱の柱脚部は、独立フーチング
   に固定され、対向する該柱脚相互間には土間コンクリー
   トの下面において基礎梁がボルトにより剛接合されてい
   ることを特徴とする鉄骨建物の構造。
6. 【請求項６】 請求項５記載の鉄骨建物の構造におい
   て、 前記基礎梁は、防錆塗装されて埋戻し土内に埋設される
   Ｈ形鋼であることを特徴とする鉄骨建物の構造。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
   鉄骨建物の構造において、 前記非剛接骨組ユニットの柱の柱脚部は、少なくとも地
   盤反力が作用する範囲内で、フーチングと土間コンクリ
   ートとが一体に構成された直接基礎に固定されているこ
   とを特徴とする鉄骨建物の構造。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
   鉄骨建物の構造において、 前記非耐震・非耐風架構部分は複数の鉄骨柱と、該鉄骨
   柱に非剛接合される鉄骨梁とからなる非剛接骨組であ
   り、かつ、耐震・耐風架構部分が構成する平面区画の主
   として内部区画を構成するものであることを特徴とする
   鉄骨建物の構造。
9. 【請求項９】 請求項８記載の鉄骨建物の構造におい
   て、 前記非剛接骨組の柱の柱脚部は、少なくとも地盤反力が
   作用する範囲内で、フーチングと土間コンクリートとが
   一体に構成された直接基礎に固定されていることを特徴
   とする鉄骨建物の構造。
10. 【請求項１０】 請求項７または９記載の鉄骨建物の構
    造において、 前記柱と前記直接基礎とは、非剛接合に接合されている
    ことを特徴とする鉄骨建物の構造。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか１項に記
    載の鉄骨建物の構造であって、 前記非耐震・非耐風架構部分は、水平ブレースを有しな
    いことを特徴とする鉄骨建物の構造。