JP2019120081A - 鉄骨造建築物 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、鉄骨造建築物1の一部として図3に示されている、形成対象区画SB1を中心とした部分を代表例として本発明の鉄骨造建築物を説明する。
また、この形成対象区画SB1を形成する梁間鉄骨梁として、第1の鉄骨柱4−1とこの第1の鉄骨柱4−1と梁間方向Yに隣接する第2の鉄骨柱4−2とに架け渡された第1の梁間鉄骨梁2−1と、第3の鉄骨柱4−3とこの第3の鉄骨柱4−3と梁間方向Yに隣接する第4の鉄骨柱4−4とに架け渡された第2の梁間鉄骨梁2−2とが用いられている。
さらに、この形成対象区画SB1を形成する桁行鉄骨梁として、第1の鉄骨柱4−1とこの第1の鉄骨柱と桁行方向Xに隣接する第3の鉄骨柱4−3とに架け渡された第1の桁行鉄骨梁3−1と、第2の鉄骨柱4−2とこの第2の鉄骨柱4−2と桁行方向Xに隣接する第4の鉄骨柱4−4とに架け渡された第2の桁行鉄骨梁3−2とが用いられている。
また、これらの第1及び第2の梁間鉄骨梁2−1,2−2は、図4(b)に示すように、材軸方向の長さを材軸方向長さ(部材長)L1−1,L1−2としてそれぞれ梁間方向Yに延びている。そして、第1の梁間鉄骨梁2−1の場合は、その梁間方向Yの両端部2a,2bが、対向する第1の鉄骨柱4−1や第2の鉄骨柱4−2にそれぞれ接合され、第2の梁間鉄骨梁2−2の場合は、その梁間方向Yの両端部2a,2bが、対向する第3の鉄骨柱4−3や第4の鉄骨柱4−4にそれぞれ接合されている。
なお、第1の梁間鉄骨梁2−1と第2の梁間鉄骨梁2−2とは、後述するように材軸方向長さL1−1,L1−2が相互に異なっている。
また、これらの第1及び第2の桁行鉄骨梁3−1,3−2は、図5(b)に示すように、材軸方向の長さを材軸方向長さL2−1,L2−2としてそれぞれ桁行方向Xに延びている。そして、第1の桁行鉄骨梁3−1の場合は、その桁行方向Xの両端部3a,3bが、対向する第1の鉄骨柱4−1や第3の鉄骨柱4−3にそれぞれ接合され、第2の桁行鉄骨梁3−2の場合は、その桁行方向Xの両端部3a,3bが、対向する第2の鉄骨柱4−2や第4の鉄骨柱4−4にそれぞれ接合されている。
なお、第1の桁行鉄骨梁3−1と第2の桁行鉄骨梁3−2とは、後述するように材軸方向長さL2−1,L2−2が相互に異なっている。
また、第1ウェブ42の2つのウェブ面42b,42b’のうちの一面(この場合ウェブ面42b)側に接合され、第1ウェブ42のウェブ面42bに対して直交する方向に沿って形成された平板状の第2ウェブ45を備えている。この第2ウェブ45は、そのウェブ面42bに直交する方向がウェブ幅方向となっている。さらに、第2ウェブ45のウェブ幅方向(即ち、第1ウェブ42と直交する方向)における、第1ウェブ42とは反対側の端部に設けられた、平板状の第2フランジ46を有している。この第2フランジ46は、第2ウェブ45のウェブ面に対して直交する方向に向けて形成されていて、第1フランジ41a,41bに接合された鉄骨梁とは異なる方向に延びる梁間鉄骨梁2又は桁行鉄骨梁3の材軸方向の端部が接合される。
そして、第1フランジ41a,41bについては、第1ウェブ42との連結側とは反対側(外方側)の板面が、梁間鉄骨梁2又は桁行鉄骨梁3のいずれか一方の鉄骨梁が接合される梁接合面43a,43bとなっている。また、第2フランジ46については、第2ウェブ45との連結側とは反対側(外方側)の板面が、第1フランジ41a,41bに接合された鉄骨梁とは異なる方向に延びる梁間鉄骨梁2又は桁行鉄骨梁3のいずれか一方の鉄骨梁が接合される梁接合面46aとなっている。
また、第2フランジ46には、第1フランジ41a,41bに取り付けられている梁間鉄骨梁2−1,2−2の材軸方向とは異なる方向である桁行方向Xに延びる桁行鉄骨梁3−1,3−2の、桁行方向X(材軸方向)の端部が接合されている。より具体的に、第2フランジ46には、その梁接合面46aに、第1の鉄骨柱4−1の場合は第1の桁行鉄骨梁3−1の材軸方向の一端側である端部3aが、第3の鉄骨柱4−3の場合は第1の桁行鉄骨梁3−1の材軸方向の他端側である端部3bがそれぞれ接合されている。
また、第2フランジ46には、第1フランジ41a,41bに取り付けられている桁行鉄骨梁3−1,3−2の材軸方向とは異なる方向である梁間方向Yに延びる梁間鉄骨梁2−1,2−2の、梁間方向Y(材軸方向)の端部が接合されている。より具体的に、第2フランジ46には、その梁接合面46aに、第2の鉄骨柱4−2の場合は第1の梁間鉄骨梁2−1の材軸方向における第1の鉄骨柱4−1とは反対側の端部2bが、第4の鉄骨柱4−4の場合は第2の梁間鉄骨梁2−2の材軸方向における第3の鉄骨柱4−3とは反対側の端部2bがそれぞれ接合されている。
さらに、この実施形態では、第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4の第1フランジ41a,41bのフランジ幅と、第2フランジ46のフランジ幅と、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3の第3フランジ49のフランジ幅とは、相互にほぼ同一の大きさとなっている。さらに、第1〜第3フランジは、そのフランジ幅が、いずれの梁間鉄骨梁2−1,2−2及び桁行鉄骨梁3−1,3−2の上フランジ21及び下フランジ22の各フランジ幅とほぼ同一の大きさとなっている。
これにより、形成対象区画SB1の梁間方向Yの長さに関して、第1の鉄骨柱4−1の第1交点R1と第2の鉄骨柱4−2の第1交点R1との間の距離D1−1は、第1の鉄骨柱4−1の第1距離h1−1と、第2の鉄骨柱4−2の第1距離h2−1と、第1の梁間鉄骨梁2−1の材軸方向長さL1−1との和となる。また、第3の鉄骨柱4−3の第1交点R1と第4の鉄骨柱4−4の第1交点R1との間の距離D1−2は、第3の鉄骨柱4−3の第1距離h1−2と、第4の鉄骨柱4−4の第1距離h2−2と、第2の梁間鉄骨梁2−2の材軸方向長さL1−2との和となる。
一方、形成対象区画SB1の桁行方向Xの長さに関して、第1の鉄骨柱4−1の第1交点R1と第3の鉄骨柱4−3の第1交点R1との間の距離D2−1は、第1の鉄骨柱4−1の第2距離h3−1と、第3の鉄骨柱4−3の第2距離h4−1と、第1の桁行鉄骨梁3−1の材軸方向長さL2−1との和となる。また、第2の鉄骨柱4−2の第1交点R1と第4の鉄骨柱4−4の第1交点R1との間の距離D2−2は、第2の鉄骨柱4−2の第2距離h3−2と、第4の鉄骨柱4−4の第2距離h4−2と、第2の桁行鉄骨梁3−2の材軸方向長さL2−2との和となる。
なお、形成対象区画SB1は、平面視略正方形状に形成されているため、各鉄骨柱の第1交点管の距離D1−1,D1−2,D2−1,D2−2は、相互にほぼ同じ大きさとなっている。
そのため、第1の鉄骨柱4−1の形成対象区画側の第1フランジ41a、及び第1の梁間鉄骨梁2−1との梁接合面43aは、第3の鉄骨柱4−3の形成対象区画側の第1フランジ41a、及び第2の梁間鉄骨梁2−2との梁接合面43aに比べて、形成対象区画SB1側の梁間方向Yに張り出した位置、つまり形成対象区画SB1において梁間方向Yに隣り合う鉄骨柱側に張り出した位置に配置されることとなる。
そのため、第3の鉄骨柱4−3の第2フランジ46、及び第1の桁行鉄骨梁3−1との梁接合面46aは、第1の鉄骨柱4−1の第2フランジ46、及び第1の桁行鉄骨梁3−1との梁接合面46aに比べて、形成対象区画SB1側の桁行方向Xに張り出した位置、つまり形成対象区画SB1において桁行方向Xに隣り合う鉄骨柱(この場合、第1の鉄骨柱4−1)側に張り出した位置に配置された態様となっている。
また、側柱である第4の鉄骨柱4−4は、第2ウェブ45、及び第2の梁間鉄骨梁2−2との梁接合面46aを有する第2フランジ46が、第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中央に設けられ、第1交点R1が第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中央に位置している。そのため、第4の鉄骨柱4−4は、第1ウェブ42が、形成対象区画SB1側、即ち桁行方向Xに隣り合っている第2の鉄骨柱4−2側と、他の区画側(この場合、小型区画SB3及び大型区画LB3側)とにほぼ同じ長さで突出した態様となっている。
そのため、第2の鉄骨柱4−2の第2フランジ46、及び第1の梁間鉄骨梁2−1との梁接合面46aと、第4の鉄骨柱4−4の第2フランジ46、及び第2の梁間鉄骨梁2−2との梁接合面46aとは、形成対象区画SB1側の梁間方向Yに張り出した位置、つまり形成対象区画SB1において梁間方向Yに隣り合う鉄骨柱側に同程度に張り出した位置に配置されることとなる。
そのため、第2の鉄骨柱4−2の形成対象区画側の第1フランジ41a、及び第2の桁行鉄骨梁3−2との梁接合面43aと、第4の鉄骨柱4−4の形成対象区画側の第1フランジ41a、及び第2の桁行鉄骨梁3−2との梁接合面43aとは、形成対象区画SB1側の桁行方向Xに張り出した位置、つまり形成対象区画SB1において桁行方向Xに隣り合う鉄骨柱側に同程度に張り出した位置に配置されることとなる。
なお、この実施形態においては、形成対象区画SB1を形成する第2の鉄骨柱4−2と第4の鉄骨柱4−4とは、ほぼ同大同形のものが用いられていて、いずれも、平面視において第2ウェブ45のウェブ厚方向の軸線に対して対称となる態様となっている。
このとき、第2の鉄骨柱4−2の第2距離h3−2及び第4の鉄骨柱4−4の第2距離h4−2は、第1の鉄骨柱4−1の第2距離h3−1とほぼ等しく設定されている。そのため、第1の鉄骨柱4−1の第2距離h3−1よりも大きい第2距離h4−2を有する第3の鉄骨柱4−3は、第2の鉄骨柱4−2の第2距離h3−1及び第4の鉄骨柱4−4第2距離h4−2よりも大きい。
したがって、第3の鉄骨柱4−3と、第1方向である梁間方向Yにおいてこの第3の鉄骨柱4−3と隣り合う第4の鉄骨柱4−4とは、第2距離の大きさが相互に異なるため、前述の第2条件を満たすこととなる。
なお、この結果、第3の鉄骨柱4−3の第2距離が第1の鉄骨柱4−1、第2の鉄骨柱4−2、第4の鉄骨柱4−4の各第2距離より大きい分、形成対象区画SB1を形成する第1の桁行鉄骨梁3−1の材軸方向の長さL2−1は、第2の桁行鉄骨梁3−2の材軸方向の長さL2−2よりも小さくなる。
このとき、第1の鉄骨柱4−1の第1距離h1−1と第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4の各第1距離h2−1,h2−2とはほぼ等しく設定されている。そのため、第1の鉄骨柱4−1の第1距離h1−1よりも小さい第1距離h1−2を有する第3の鉄骨柱4−3は、第2の鉄骨柱4−2の第1距離h2−1及び第4の鉄骨柱4−4の第1距離h2−2よりも小さい。
したがって、第3の鉄骨柱4−3と、第2方向である桁行方向Xにおいてこの第3の鉄骨柱4−3と隣り合う第1の鉄骨柱4−1とは、第1距離の大きさが相互に異なるため、前述の第1条件を満たすこととなる。
なお、この結果、第3の鉄骨柱4−3の第1距離h1−2が、第1の鉄骨柱4−1、第2の鉄骨柱4−2、第4の鉄骨柱4−4の各第1距離h1−1,h2−1、h2−2より小さい分、形成対象区画SB1を形成する第1の梁間鉄骨梁2−1の材軸方向の長さL1−1は、第2の梁間鉄骨梁2−2の材軸方向の長さL1−2よりも小さくなる。
第1の鉄骨柱4−1の場合、第2交点R2は第1交点R1とほぼ一致していて、第3ウェブ8は、この第3ウェブ48のウェブ厚方向の軸線と第2ウェブ45のウェブ厚方向の軸線とがほぼ一直線上に位置するように配置されている。また、第1の鉄骨柱4−1の第3ウェブ48は、そのウェブ幅が、第2ウェブ45のウェブ幅とほぼ同じ大きさに設定されていて、第2交点R2と第3フランジ49の梁接合面49aとの距離を第3距離としたとき、この第3距離と第2距離h3−1とはほぼ同じ大きさとなっている。したがって、第1の鉄骨柱4−1は、平面視において、第1ウェブ42のウェブ厚方向の軸線に対してほぼ対称な形状を有する態様となっている。
具体的には、第3の鉄骨柱4−3の第3ウェブ48は、第3フランジ49において他の区画を形成する鉄骨梁(この場合、小型区画SB3及び大型区画LB3を形成する桁行鉄骨梁)と接合される梁接合面49aが、第1フランジ41のフランジ幅方向(この場合、桁行方向X)における他の区画(この場合、小型区画SB3及び大型区画LB3)の形成に供される端部(図3及び図7中の第1フランジ41a,41bにおける右側の端部)と同一平面となるように、他の区画側の桁行方向Xに突出させている。したがって、第3の鉄骨柱4−3は、平面視において、第2ウェブ45及び第3ウェブ48のウェブ厚方向の軸線に対してほぼ対称な形状を有する態様となっている。
壁材は、第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2−1,2−2における材軸方向に沿う方向の両側面、及び第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3−1,3−2における材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられている。各梁間鉄骨梁2−1,2−2には梁間方向Y及び高さ方向に向けて形成された平板状の一対の第1壁材62,62が取り付けられ、各桁行鉄骨梁3−1,3−2には桁行方向X及び高さ方向に向けて形成された平板状の一対の第2壁材63,63がそれぞれ取り付けられている。なお、これらの第1壁材62,62の一面側及び第2壁材63,63の一面側の壁面は、区画内あるいは専有部分内に向けられた状態となっている。
これに伴い、第1の鉄骨柱4−1の第1ウェブ42における形成対象区画側の第1フランジ41a寄りの一部、及び第2の鉄骨柱4−2の第2ウェブ45における第2フランジ46側の一部も、第1の梁間鉄骨梁2−1に設けられた一対の第1壁材62,62の間の空間にそれぞれ配置された態様となっている。
これに伴い、第3の鉄骨柱の第1ウェブにおける形成対象区画側の第1フランジ寄りの一部、及び第4の鉄骨柱の第2ウェブにおける第2フランジ寄りの一部も、第2の梁間鉄骨梁に設けられた一対の第1壁材の間の空間内に配置された態様となっている。
これに伴い、第1の鉄骨柱4−1の第2ウェブ45における第2フランジ46寄りの一部、及び第3の鉄骨柱4−3の第2ウェブ45における第2フランジ46寄りの一部も、第1の桁行鉄骨梁3−1に設けられた一対の第2壁材63,63の間の空間内にそれぞれ配置された態様となっている。
これに伴い、第2の鉄骨柱4−2の第1ウェブ42における形成対象区画側の第1フランジ41a寄りの一部、及び第4の鉄骨柱4−4の第1ウェブ42における形成対象区画側の第1フランジ41a寄りの一部も、第2の桁行鉄骨梁3−2に設けられた一対の第2壁材63,63の間の空間内にそれぞれ配置された態様となっている。
なお、第2の桁行鉄骨梁3−2の材軸方向に沿う方向の両側面のうち、形成対象区画SB1とは反対側の面に位置する第2壁材63は、鉄骨造建築物1の外周壁を形成する外壁材となる。
これにより、区画SB,LBや専有部分Pには、これらの区画内SB,LBや専有部分P内に突出するような第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−2の柱型が形成されることがないため、第1壁材62や第2壁材63を梁間鉄骨梁2−1,2−2や桁行鉄骨梁3−1,3−2の材軸方向に延びる両側面に沿って設けることができる。したがって、従来のような区画や専有部分に突出された柱型に合わせて壁材を加工する作業を省略でき、壁材の施工の容易化及び壁材の施工にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
これにより、従来のような角形鋼管を柱として用いることがないため、鉄骨柱4に鉄骨梁2,3が接合される場合であっても、柱型が形成されない構造とすることができる。したがって、柱型がある場合に比べて建築物の専有部分P等の室内空間を広く確保することが可能となり、また、室内空間の機能性や美観性を向上させて、ホテル、病院、又はマンション等の付加価値を高めることが可能となる。さらに、柱型を形成する必要がない分、従来のように突出された柱型を形成する場合に比べて壁材を加工する作業を省略でき、壁材の施工にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
しかも、形成対象区画SB1を形成する4つの鉄骨柱4−1〜4−4において、梁間方向Yや桁行方向Xに隣接する鉄骨柱の間の距離D1−1,D1−2,D2−1,D2−2が一定の場合でも、各鉄骨柱4−1〜4−2の第1距離や第2距離を調整することにより、梁間鉄骨梁や桁行鉄骨梁の材軸方向長さを容易に調整することができ、この点においても設計の自由度を高めることができる。
また、一対の桁行鉄骨梁3−1,3−2同士の長さが相互に異なる場合についても、材軸方向長さが小さい桁行鉄骨梁(この場合、第2の桁行鉄骨梁3−2)は、材軸方向長さが大きい桁行鉄骨梁(この場合、第1の桁行鉄骨梁3−1)に比べて断面寸法を小さくすることができるため、前述の一対の梁間鉄骨梁2−1,2−2同士の長さが相互に異なる場合と同様の効果を得ることができる。
さらに、第3ウェブ48及び第3フランジ49が、他の区画において第2ウェブ及び第2フランジに相当するものとなった場合には、これらの第3ウェブ48及び第3フランジ49が形成する区画に係る4つの鉄骨柱は、桁行方向Xにおいて隣り合う他の鉄骨柱とは第1距離の大きさが相互に異なるか、梁間方向Yにおいて隣り合う他の鉄骨柱とは第2距離(この場合、実質的に第2交点と第3フランジの梁接合面との距離)の大きさが相互に異なるかの少なくともいずれか一方を満たすものとすることができる。したがって、鉄骨造建築物1の各区画において、各鉄骨柱の材軸方向長さや各鉄骨梁の材軸方向長さ等を比較的自由に設定することが可能となり、鉄骨造建築物1全体の設計の自由度を維持することができる。
また、前記実施形態においては、鉄骨造建築物1は、平面視略正方形状の小型区画SBと、平面視略長方形状の大型区画LBとを有した態様となっているが、鉄骨造建築物の区画については、平面視略長方形状のみあるいは平面視略正方形状のみであってもよく、さらに各区画の平面視形状や大きさ、配置についても、設計可能な範囲で任意に設定することができる。また、1階あたりの区画の数についても、前記実施形態のように8つである必要はなく、鉄骨造建築物の大きさや目的等に応じて任意の数とすることができる。
さらに、前記実施形態では、1つの大型区画LBを仕切って2つの専有部分Pを形成しているが、鉄骨造建築物に形成される区画内の仕切りの数や方向、大きさ等については設計可能な範囲内で適宜設定することができ、専有部分の数や大きさ、あるいは廊下の広さ等を任意に設定することが可能である。
しかしながら、鉄骨柱の平面視形状については、形成対象区画及びその鉄骨柱が形成する形成対象区画と隣接する区画の形状や平面視の大きさ等に応じて任意の形状とすることができる。ただし、鉄骨柱は、第1ウェブ及び第1ウェブのウェブ幅方向と直交する方向に向けて形成された一対の第1フランジと、第1ウェブのウェブ面の一面側に接合されて第1ウェブのウェブ面に対して直交する方向に沿って形成されたが第2ウェブ及び第2ウェブのウェブ幅方向と直交する方向に向けて形成された第2フランジ、また必要に応じて第3ウェブ及び第3フランジとを有している必要がある。
なお、図9(a)に示す鉄骨柱4Aの場合、第2ウェブ45と第3ウェブ48のウェブ幅は第1ウェブの約半分程度となっているが、第2ウェブ及び第3ウェブのウェブ幅は、必ずしも第1ウェブの約半分程度である必要はなく、任意に設定することがきる。
なお、図9(b)の鉄骨柱4Bの場合、第2ウェブ45及び第3ウェブ48のそれぞれの一端側は、図中の上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置において第1ウェブ42に接合されているが、図中下側に位置するもう一方の第1フランジ41b寄りの位置において第1ウェブ42に接合されていてもよい。また、図9(b)の場合、第2ウェブ45が第3ウェブ48のウェブ幅より大きいが、逆に、第3ウェブが第2ウェブのウェブ幅よりも大きくてもよく、さらに第2ウェブ及び第3ウェブのウェブ幅は相互に同じであってもよい。
例えば、図10(a)に示す鉄骨柱4Cのように、第2ウェブ45及び第3ウェブ48が相互に同じウェブ幅(この場合、第1ウェブ42の約半分程度のウェブ幅)を有していて、第2ウェブ45の一端側が第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中心位置に接合され、第3ウェブ48の一端側が第1ウェブ42における一方の第1フランジ寄りの位置(この場合、図中の上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置)にそれぞれ接合されたものとすることができる。
なお、図10(a)の場合、第3ウェブ48の一端側は、図中上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置に接合されているが、図中下側に位置するもう一方の第1フランジ41b寄りの位置に接合されていてもよい。
なお、図10(b)の場合、第2ウェブ45は、その一端側が図中上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置に、第3ウェブ48は、その一端側が図中下側に位置する第1フランジ41b寄りの位置にそれぞれ接合されているが、第2ウェブの一端側が図中下側に位置する第1フランジ寄りの位置に、第3ウェブの一端側が図中上側に位置する第1フランジ寄りの位置にそれぞれ接合されていてもよい。
また、図11(b)に示す鉄骨柱4Fのように、第2ウェブ45と第3ウェブ48とのウェブ幅が相互に異なっていて、第2ウェブ45の一端側が第1ウェブ42における一方の第1フランジ寄りの位置(この場合、図中の下側に位置する第1フランジ41b寄りの位置)に、第3ウェブ48の一端側が第1ウェブ42における、第2ウェブ45が寄っている第1フランジとは異なる第1フランジ寄りの位置(この場合、図中の上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置)にそれぞれ接合されたものとすることができる。
また、図11(a)の場合、第2ウェブ45の一端側が図中の上側に位置する第1フランジ11a寄りの位置に接合されているが、第2ウェブの一端側は図中の下側に位置する第1フランジ寄りの位置に接合されていてもよい。
さらに、図11(b)の場合、第2ウェブ45の一端側は図中の下側に位置する第1フランジ41b寄りの位置に接合されているが、第2ウェブの一端側は図中の上側に位置する第1フランジ寄りの位置に接合されていてもよい。あるいは、図11(c)に示す鉄骨柱4Gのように、第2ウェブ45は第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中心位置に接合されていてもよい。また、図11(b)の場合、第3ウェブ48の一端側は図中の上側に位置する第1フランジ41a寄りの位置に接合されているが、第3ウェブ48は第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中心位置、あるいは図中の下側に位置する第1フランジ寄りの位置にそれぞれ接合されていてもよい。
なお、図12に示す鉄骨造建築物1Aについては、次に説明する鉄骨梁の具体的な構成以外の構成については、基本的に前記実施形態とほぼ同じであり、同様の作用効果を奏するため同様の符号を付して詳細な説明は省略する。なお、各鉄骨柱の第1〜第3ウェブ自体についても、次に説明するもの以外の機能については前記実施形態とほぼ同じであるため、同様の符号を付して詳細な説明は省略する
即ち、第1区画B1及び第2区画B2、第5区画B5及び第6区画B6を形成する中柱となる鉄骨柱(以下「第1の中柱」ということがある。)4Hは、図13に示すように、後述するに示すように、第1ウェブ42が梁間方向Yに沿うウェブ幅方向に向けて形成され、第2ウェブ45及び第3ウェブ48が相互に同じウェブ幅を有している。そして、第2ウェブ45の一端側が第1ウェブ42における一方の第1フランジ41a寄りの位置に、第3ウェブ48の一端側が第1ウェブ42における、第2ウェブ45が寄っている第1フランジとは異なる第1フランジ41b寄りの位置にそれぞれ接合されている。
また、第2区画B2及び第3区画B3、第6区画B6及び第7区画B7を形成する中柱となる鉄骨柱(以下「第2の中柱」ということがある。)4Iは、第1ウェブ42を対象軸として、第1の中柱4Hと対称となる平面視形状を有している。
なお、図13に示す第1の中柱4Hについては、第1ウェブ42に、後述する鉄骨柱補強用のリブ板59が設けられている。
なお、図12に示す鉄骨造建築物1Aの側柱となる鉄骨柱(以下「側柱」ということがある。)4については、第3ウェブ及び第3フランジが設けられておらず、また、第3の中柱4Jと梁間方向Yで隣接する側柱以外の側柱4は、第2ウェブ45の一端側が第1ウェブ42のウェブ幅方向のほぼ中央に接合された態様となっている。また、図14に示す第3の中柱4Jについては、第1ウェブ42に、後述する鉄骨柱補強用のリブ板59が設けられている。また、各側柱4及び角柱となる鉄骨柱4の各第1ウェブは、鉄骨造建築物1Aの桁行方向Xに沿うウェブ幅方向を有し、第2ウェブは梁間方向Yに沿うウェブ幅方向を有している。
しかしながら、第1の中柱4H及び第2の中柱4Iにおける第1区画B1及び第2区画B2を形成する第1フランジ41a側の第1距離は、第2の中柱4Iにおいて第2区画B2及び第3区画B3を形成する第3ウェブ48及び第3フランジ49により規定される第3距離よりも小さくなっている。
これにより、第2区画B2と第6区画B6と隔てる桁行鉄骨梁3は、第1区画B1と第5区画B5、第3区画B3と第7区画B7、第4区画B4と第8区画B8とをそれぞれ隔てる桁行鉄骨梁3の位置に比べて、梁間方向Yの小型区画側(この場合、第2区画B2側。(図12中の上側))に偏寄した位置に配設された態様となる。したがって、第2区画B2は、梁間方向Yの長さQ1−2が、他の小型区画の梁間方向Yの長さQ1−1よりも小さく、第6区画B6は梁間方向Yの長さが他の大型区画のよりも大きくなる。
このように、種々の平面視形状の鉄骨柱を用いることにより、鉄骨造建築物に形成される区画の梁間方向の長さを、一定の範囲内で比較的自由且つ容易に設定することが可能となる。
また、第3の中柱4Jは、第3区画B3及び第4区画B4を形成する梁間鉄骨梁2が接合される第3ウェブ48及び第3フランジ49に関しては、第3区画B3及び第7区画B7を形成する第1フランジ41aの梁接合面と第2交点R2との間の距離よりも、第4区画B4及び第8区画B8を形成する第1フランジ41bの梁接合面43bと第2交点R2との間の距離の方が大きくなっている。ただし、第3の中柱4Jの第2交点R2の位置については、第3区画B3の桁行方向Xの長さQ2−1が、第7区画B7及び第8区画B8を除く、他の区画の桁行方向Xの長さとほぼ同じ大きさとなる位置に第3ウェブ48及び第3フランジ49が配置されるように設定されている。
なお、第3の中柱4Jと梁間方向Yで隣接する側柱4について、第7区画B7及び第8区画B8を形成する側柱4は、第7区画B7を形成する第1フランジ側の第1距離よりも、第8区画B8を形成する第1フランジ側の第1距離が小さい。
このように、種々の平面視形状の鉄骨柱を用いることにより、鉄骨造建築物に形成される区画の桁行方向の長さを、一定の範囲内で比較的自由且つ容易に設定することが可能となる。この結果、前述の梁間方向の長さの設定と合わせて、各区画の大きさや形状の設計の自由度の向上を図ることができる。
また、前記実施形態では、鉄骨柱4−1〜4−4が、第1ウェブ42及び第1フランジ41a,41bとなる、断面略H形状のH形鋼により形成された第1部材40と、第2ウェブ45及び第2フランジ46となる、断面略T形状のCT形鋼の第2部材44と、場合によっては、第3ウェブ48及び第3フランジ49となる、断面略T形状のCT形鋼の第3部材47とで形成された構成となっている。しかしながら、第1部材として溝形鋼を用いると共に、第2部材や第3部材として断面略L形状の山形鋼を用いてもよい。
しかしながら、隅部分の区画を形成する鉄骨柱のうち角柱となるものについては、中柱となる鉄骨柱とは異なり、例えば図2及び図15に示すような態様の鉄骨柱を用いることができる。図15に示す鉄骨柱は、側柱と同等、梁間鉄骨梁2や桁行鉄骨梁3が接合される第1ウェブ42及び一対の第1フランジ41a,41bや第2ウェブ45及び第2フランジ46を有するものの、第3ウェブ及び第3フランジが設けられていない(なお、図15の場合、一方の第1フランジ41aには桁行鉄骨梁3が接合され、第2フランジ46には梁間鉄骨梁2が接合されている。)。また、鉄骨造建築物の外周面や外装材となる壁材62,63の位置に合わせて、第2ウェブ45の一端側が、第1ウェブ42のウェブ面におけるいずれか一方の第1フランジ側(この場合、図中の左側に位置する第1フランジ41b側)に偏寄させた位置に接合されていると共に、第1ウェブ42や第2ウェブ45のウェブ幅が、形成する区画の大きさや形状、第1フランジ41aや第2フランジ46に接合される梁間鉄骨梁2や桁行鉄骨梁3の材軸方向の長さに応じて任意に設定された態様となっている。
なお、角柱となる鉄骨柱については、第3ウェブ及び第3フランジを設けてもよく、場合によっては、それらの第3ウェブ及び第3フランジを外装材となる壁材の支持に供させるようにしてもよい。
例えば、図16(a)に示すように、第1ウェブ42と第2ウェブ45とで挟まれた空間内や、第1ウェブ42と第3ウェブ48とで挟まれた空間内に、これらの第1〜第3ウェブ42,45,48のウェブ幅方向に沿うよう形成され、溶接等により鉄骨柱に接合される断面略L字状のスチフナ5を設けることができる。図16(a)示すスチフナ5の場合、第1フランジ41a,41bとこれに対向する第2ウェブ45との間、第1フランジ41a,41bとこれに対向する第3ウェブ48との間に収容された状態となっている。
なお、スチフナについては、第1フランジとこれに対向する第2ウェブとの間、第1フランジとこれに対向する第3ウェブとの間の全ての空間に設ける必要はなく、一部の空間に設けるようにしてもよい。また、スチフナを設けるに際しては、第1〜第3フランジに接合される鉄骨梁に取付けられる壁材と干渉しないようにすることが肝要である。
しかしながら、図17(a)に示すように、各鉄骨梁と床スラブとの位置関係については、第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2が、第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3よりも下方側に配置されて、梁間鉄骨梁2の上フランジ21の上面に床スラブ7が載置されると共に、床スラブ7の上面に桁行鉄骨梁3の下フランジ32が載置された態様としてもよい。このとき、床スラブ7の荷重は第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2が下方から支持するものとなる。あるいは、図17(b)に示すように、第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2が第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3よりも上方側に配置されて、桁行鉄骨梁3の上フランジ31の上面に床スラブ7が載置されると共に、床スラブ7の上面に梁間鉄骨梁2の下フランジ22が載置されてもよい。このとき、床スラブ7の荷重は第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3が下方から支持するものとなる。
このように、各鉄骨梁と床スラブとの位置関係については適宜選択して採用することができるため、鉄骨造建築物の設計の自由度を一層高くすることが可能となる。
2 :梁間鉄骨梁(第1の鉄骨梁)
21 :上フランジ
22 :下フランジ
23 :ウェブ
2a :端部
2b :端部
3 :桁行鉄骨梁(第2の鉄骨梁)
31 :上フランジ
32 :下フランジ
33 :ウェブ
3a :端部
3b :端部
4,4A〜4H:鉄骨柱
4−1〜4−4:第1〜第4の鉄骨柱
40 :第1部材
41a,41b:第1フランジ
42 :第1ウェブ
42a :端部
42b,42b’:ウェブ面
43a,43b:梁接合面
44 :第2部材
45 :第2ウェブ
46 :第2フランジ
46a :梁接合面
47 :第3部材
48 :第3ウェブ
49 :第3フランジ
49a :梁接合面
5 :スチフナ
59 :リブ板
62 :壁材(第1の鉄骨梁(梁間鉄骨梁)用)
63 :壁材(第2の鉄骨梁(桁行鉄骨梁)用)
7 :床スラブ
80 :建築物内部
81 :建築物外周部
81c :隅部
h1−1,h1−2,h2−1,h2−2:第1距離
h3−1,h3−2,h4−1,h4−2:第2距離
R1 :第1交点
R2 :第2交点
X :桁行方向(第1方向)
Y :梁間方向(第2方向)
Z :高さ方向
Claims (3)
- 建築物の高さ方向に延びる複数の鉄骨柱と、水平な第1方向に延びる複数の第1の鉄骨梁と、前記第1方向と直交する水平な第2方向に延びる複数の第2の鉄骨梁とを有し、前記第1方向に隣り合う前記鉄骨柱の間に前記第1の鉄骨梁が架け渡されると共に、前記第2方向に隣り合う前記鉄骨柱の間に前記第2の鉄骨梁が架け渡されて、4つの前記鉄骨柱と、相互に隣り合う一対の前記第1の鉄骨梁と、相互に隣り合う一対の前記第2の鉄骨梁とにより1つの区画が形成された鉄骨造建築物において、
前記鉄骨柱は、
前記第1方向又は前記第2方向に沿うウェブ幅方向に向けて形成された第1ウェブと、
前記第1ウェブのウェブ幅方向の両端部に設けられ、前記第1の鉄骨梁又は前記第2の鉄骨梁の材軸方向の端部が接合される、前記第1ウェブのウェブ幅方向と直交する方向に向けて形成された一対の第1フランジと、
前記第1ウェブのウェブ面の一面側に接合され、前記第1ウェブのウェブ面に対して直交するウェブ幅方向に向けて形成された第2ウェブと、
前記第2ウェブのウェブ幅方向における前記第1ウェブとは反対側の端部に設けられて、前記第1フランジに接合された鉄骨梁とは異なる方向に延びる前記第2の鉄骨梁又は前記第1の鉄骨梁の材軸方向の端部が接合される、前記第2ウェブのウェブ幅方向と直交する方向に向けて形成された第2フランジとを有していて、
前記1つの区画を形成するそれぞれの前記鉄骨柱ついて、前記第1ウェブのウェブ厚方向の軸心と前記第2ウェブのウェブ厚方向の軸心との交点を第1交点として、前記1つの区画を形成する前記第1の鉄骨梁が接合される前記第1フランジ又は前記第2フランジにおける梁接合面と、前記第1交点との間の距離を第1距離とし、前記1つの区画を形成する前記第2の鉄骨梁が接合される、前記第1の鉄骨梁が接合されない前記第2フランジ又は前記第1フランジにおける梁接合面と、前記第1交点との間の距離を第2距離としたとき、
前記1つの区画を形成する前記鉄骨柱のうちの少なくとも1つは、前記第2方向において隣り合う他の前記鉄骨柱とは前記第1距離の大きさが相互に異なること、及び、前記第1方向において隣り合う他の前記鉄骨柱とは前記第2距離の大きさが相互に異なること、の一方又は両方を満たすことを特徴とする鉄骨造建築物。 - 前記鉄骨柱は、前記第1ウェブのウェブ面における前記第2ウェブが接合された面とは反対側の面に接合された、前記第1ウェブのウェブ面に対して直交するウェブ幅方向に向けて形成された第3ウェブと、前記第3ウェブのウェブ幅方向における前記第1ウェブとは反対側の端部に設けられ、前記第3ウェブのウェブ面に対して直交する方向に向けて形成された第3フランジとを有していて、前記第3フランジに、前記第2フランジに接合される前記第1の鉄骨梁又は前記第2の鉄骨梁が形成する区画とは別の区画を形成する前記第1の鉄骨梁又は前記第2の鉄骨梁が接合されること
を特徴とする請求項1記載の鉄骨造建築物。 - 前記鉄骨柱は、前記第1の鉄骨梁の材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた第1壁材の間の空間内に、前記第1の鉄骨梁が接合された前記第1フランジ又は前記第2フランジが配置され、前記第2の鉄骨梁の材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた第2壁材の間の空間内に、前記第2の鉄骨梁が接合された前記第2フランジ又は前記第1フランジが配置されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の鉄骨造建築物。
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---|---|---|---|---|
JPH0183820U (ja) * | 1987-11-26 | 1989-06-05 | ||
JPH0513848Y2 (ja) * | 1986-10-20 | 1993-04-13 |
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JPH0513848Y2 (ja) * | 1986-10-20 | 1993-04-13 | ||
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