JP2019120081A - 鉄骨造建築物 - Google Patents

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Abstract

【課題】専有部分や区画を広く確保することが可能となり、建築物を構築する際の部材コストを低減することが可能となる鉄骨造建築物を提供する。【解決手段】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の鉄骨梁とを有する鉄骨造建築物1が、1つの区画SB1を形成する鉄骨柱4−1〜4−4のうちの少なくとも1つは、第2方向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こと、及び、第1方向において隣り合う他の鉄骨柱とは第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構成とする。【選択図】図3

Description

本発明は、建築物の高さ方向に延びる鉄骨柱が設けられる鉄骨造建築物に関する。
従来、柱梁の接合構造において、構造耐力を確保することを目的として、特許文献1に開示されるクロスH形鋼等による柱梁のボルト接合構造が提案されている。
特許文献1に開示されるクロスH形鋼等による柱梁のボルト接合構造は、クロスH形鋼柱等T字部を有する鋼柱の各T字部の内側に沿接する所定高さの鉛直スチフナが、その中間高において水平リブを一体的に有し、前記鉛直スチフナの鉛直方向にボルト締結孔を配設して連結補強金具を構成し、その連結補強金具を前記クロスH形鋼柱のT字部の内側に沿接して前記T字部の外側に当接したT形鋼のボルト挿通孔、前記T字部に設けたボルト挿通孔、前記鉛直スチフナの締結ボルト孔にボルトを挿通して締結するものである。
特開平6−42040号公報
建築物で構造耐力を十分に確保するためには、一般的に、柱としての角型鋼管に、梁としてのH形鋼が接合される。しかしながら、角型鋼管の隅部が専有部分に突出して柱型が形成されてしまい、専有部分が狭くなるという問題点があった。
特許文献1に開示されるクロスH形鋼等による柱梁のボルト接合構造は、T字部内側に設けられる連結補強金具が隣り合うT字部同士を連結するとき、この連結補強金具が室内に突出して柱型が形成されてしまい、専有部分が狭くなるという問題点があった。また、特許文献1に開示されるクロスH形鋼等による柱梁のボルト接合構造は、鉄骨柱が平面視で対称に形成されることから、例えば四隅に配置された複数の鉄骨柱をそれぞれ梁で接合する場合、互いに平行に配置される梁同士の材軸方向長さ(部材長)は同一となる必要がある。即ち、平行に配置された梁のうち一方のみの材軸方向長さを短くして接合することができない。一般的に、梁の材軸方向長さが長いほど、梁の梁せいや幅等の断面寸法が大きくなるため、断面寸法の大きい梁が用いられて柱に接合されることで、建築物の専有部分が狭くなるのみならず、建築物を構築する際の材料コストが増加するという問題点があった。
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、専有部分の室内空間を広く確保することが可能となり、建築物を構築する際の部材コストを低減することが可能となる鉄骨造建築物を提供することにある。
第1発明に係る鉄骨造建築物は、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。
第2発明に係る鉄骨造建築物は、第1発明において、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。
第3発明に係る鉄骨造建築物は、第1発明又は第2発明において、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。
第1発明〜第3発明によれば、第1方向又は第2方向に沿って形成された第1ウェブと、第1ウェブのウェブ幅方向の両端部に設けられた、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第2ウェブと、第2ウェブのウェブ幅方向における第1ウェブとは反対側の端部に設けられた、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フランジとを有する鉄骨柱が用いられる。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、鉄骨柱に鉄骨梁が接合される場合であっても、柱型が形成されない。このため、柱型がある場合に比べて建築物の専有部分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、第1発明〜第3発明によれば、1つの区画を形成する鉄骨柱のうちの少なくとも1つは、第2方向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、第1方向において隣り合う他の鉄骨柱とは第2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している。これにより、1つの区画を形成する一対の第1の鉄骨梁同士の長さ及び/又は第2の鉄骨梁同士の長さを相互に異なった大きさとすることができるため、各鉄骨柱の材軸方向長さを比較的自由に設定することができ、建築物全体の設計の自由度が向上する。
また、第3発明によれば、区画内に柱型を形成することなく第1の鉄骨梁や第2の鉄骨梁に沿って壁材を設けることができるため、従来のような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。
本発明を適用した鉄骨造建築物の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図1の鉄骨造建築物の各階を模式的に示す平面図である。 図2の一部拡大平面図である。 (a)は、本発明を適用した鉄骨造建築物において梁間鉄骨梁を示す側面図であり、(b)は、桁行方向から見た正面図である。 (a)は、本発明を適用した鉄骨造建築物において桁行鉄骨梁を示す側面図であり、(b)は、梁間方向から見た正面図である。 本発明を適用した鉄骨造建築物において床スラブを支持する梁間鉄骨梁及び桁行鉄骨梁を模式的に示す一部破断拡大断面図である。 図3の要部拡大図である。ただし、形成対象区画を形成する梁間鉄骨梁及び第1〜第4の鉄骨柱、桁行鉄骨梁の一部を主に示し、他の区画を形成する梁間鉄骨梁及び桁行鉄骨梁は省略している。 図3の、図7とは異なる要部拡大図である。ただし、形成対象区画を形成する桁行鉄骨梁及び第1〜第4の鉄骨柱、梁間鉄骨梁の一部を主に示し、他の区画を形成する梁間鉄骨梁及び桁行鉄骨梁は省略している。 本発明を適用した鉄骨造建築物に用いられる鉄骨柱において、異なる実施形態を示す平面図であり、(a)は、第2ウェブ及び第3ウェブのウェブ幅方向の長さが相互に同じ大きさであり、且つ第2ウェブと第3ウェブとが第1ウェブのウェブ幅方向の略中央部分に接合された鉄骨柱を示し、(b)は、第2ウェブと第3ウェブとが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示す。 本発明を適用した鉄骨造建築物に用いられる鉄骨柱において、図9とはさらに異なる実施形態を示す平面図であり、(a)は、第2ウェブが第1ウェブの略中央部分に接合され、第3ウェブが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示し、(b)は、第2ウェブが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合され、第3ウェブが他方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示す。ただし、(a),(b)は第2ウェブ及び第3ウェブのウェブ幅方向の長さを相互に同じ大きさとしている。 本発明を適用した鉄骨造建築物に用いられる鉄骨柱において、図10とはさらに異なる実施形態を示す平面図であり、(a)は、第2ウェブが第1ウェブの略中央部分に接合され、第3ウェブが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示し、(b)は、第2ウェブが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合され、第3ウェブが他方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示し、(c)は、第2ウェブが第1ウェブの略中央部分に接合され、第3ウェブが一方の第1フランジ側に偏寄した位置で第1ウェブに接合された鉄骨柱を示す。ただし、(a)〜(c)は第2ウェブ及び第3ウェブのウェブ幅方向の長さを相互に異なった大きさとしている。 鉄骨造建築物の各階について、図2とは異なる形態を模式的に示す平面図である。 図12のM部を模式的に示す要部拡大図である。 図12のN部を模式的に示す要部拡大図である。 本発明を適用した鉄骨造建築物で隅部に配設された鉄骨柱を模式的に示す平面図である。 本発明を適用した鉄骨造建築物に用いられる鉄骨柱において、(a)スチフナが設けられた鉄骨柱を示す要部拡大図、(b)リブ板が設けられた鉄骨柱を示す要部拡大図である。 本発明を適用した鉄骨造建築物において、梁間鉄骨梁及び桁行鉄骨梁の配置が図6とは異なる形態を示すもので、(a)床スラブを梁間鉄骨梁で支持した形態を示す一部破断拡大断面図、(b)床スラブを桁行鉄骨梁で支持した形態を示す一部破断拡大断面図である。
以下、本発明を適用した鉄骨造建築物について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1〜図17は本発明の鉄骨造建築物の一実施形態を示すもので、この実施形態の鉄骨造建築物1は、ホテル等の宿泊施設のほか、マンション、アパート等の集合住宅、学校の校舎、病院施設又は介護老人保健施設等の建築物に導入される。
図1に示すように、鉄骨造建築物1は、単一の階層Fからなる平屋の建築物、又は、複数の階層Fからなる低層建築物若しくは高層建築物に導入されるものであり、これら建築物の各々の階層Fに、高さ方向Zに延びた複数の鉄骨柱4が設けられる。
また、図2に示すように、鉄骨造建築物1は、平面視が略長方形状等の建築物外周部81に四方が取り囲まれて、建築物外周部81に取り囲まれた内側が建築物内部80となっている。このとき、鉄骨造建築物1は、水平な第1方向として、平面視の短手方向を梁間方向Yとするとともに、前記第1方向即ち梁間方向と直交する水平な第2方向として、平面視の長手方向を桁行方向Xとしている。そして、客室、病室、住戸又は教室等となる複数の専有部分Pが、階層Fに桁行方向Xに並べられて配置される。
さらに、この実施形態における鉄骨造建築物1は、同一階層において、梁間方向Yの略中央位置に、各々の専有部分Pへの出入りに用いられる、桁行方向Xに延びる通路Cが共用部分Sとして設けられていて、この通路Cの梁間方向Yの両側(例えば南側及び北側)に専有部分Pがそれぞれ設けられる。なお、本発明を適用した鉄骨造建築物は、専有部分Pの梁間方向Yの片側に通路Cが共用部分Sとして設けられてもよいし、専有部分Pの梁間方向Yの両側に通路C及びバルコニーがそれぞれ共用部分Sとして設けられてもよい。
専有部分Pは、各々の客室等の利用者又は入居者等が専有する空間となる。専有部分Pは、梁間方向Yにおいて通路Cと隣接する部分に、通路Cから出入りするために開口した玄関等の出入口が設けられる。通路Cの梁間方向Yの一方側の専有部分Pは、間仕切り材等が適宜設けられて、通路Cを挟んで対向する他方側の専有部分Pと、桁行方向Xの長さを異ならせて配置されてもよい。なお、共用部分Sとして設けられている通路Cは、常時から各々の専有部分Pの出入口まで往来することが可能となっている。
ここで、鉄骨造建築物1は、鉄骨柱4に加え、第1方向である梁間方向Yに延びる第1の鉄骨梁としての梁間鉄骨梁2と、第2方向である桁行方向Xに延びる第2の鉄骨梁としての桁行鉄骨梁3とを有している。そして、梁間方向Yに隣り合う鉄骨柱4,4の間に梁間鉄骨梁2が架け渡されていると共に、桁行方向Xに隣り合う鉄骨柱4,4の間に桁行鉄骨梁3が架け渡されていて、梁間鉄骨梁2及び桁行鉄骨梁3と鉄骨柱4とがそれぞれ相互に接合されている。これにより、鉄骨造建築物1は、4つの鉄骨柱と、相互に隣り合う一対の梁間鉄骨梁2,2と、相互に隣り合う一対の桁行鉄骨梁3,3とにより1つの区画が形成された構成となっている。
この実施形態においては、前記区画は平面視略矩形状に形成され、より具体的には、通路Cの梁間方向Yの一方側(図2における通路Cの上方側)に形成された複数の小型区画SBと、梁間方向Yの他方側(図2における通路Cの下方側)に形成された、小型区画SBよりも大きい区画である複数の大型区画LBがそれぞれ形成されている。また、この実施形態の鉄骨造建築物1は、4つの小型区画SB及び大型区画LBを備えていて、小型区画SBはいずれも平面視略正方形状に形成され、大型区画LBはいずれも梁間方向Yに長い平面視略長方形状に形成されている。さらに、大型区画LBは、小型区画側の部分に共用部分Sとしての通路Cが配設されていると共に、通路Cにおける小型区画側とは反対側の位置に、壁材等で仕切られた、梁間方向に長い平面視略長方形状の2つの専有部分Pが桁行方向Xに並ぶように設けられている。なお、小型区画SBは、それぞれの区画に1つの専有部分Pが形成されている。
図3は、図2の鉄骨造建築物1の一部を示すもので、4つの鉄骨柱4と、これらの4つの鉄骨柱4に架け渡された一対の梁間鉄骨梁2及び一対の桁行鉄骨梁3とで形成された、形成対象となる区画の例としての小型区画SB1(以下、「形成対象区画」ということがある。)、及びその形成対象区画SB1に隣接する他の小型区画SB2,SB3の一部、形成対象区画SB1に隣接する大型区画LB1,LB2,LB3の一部をそれぞれ示している。
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。
図3に示す形成対象区画SB1について具体的に説明すると、この形成対象区画SB1は、全体として平面視略正方形状に形成されていて、鉄骨柱4として、建築物の内方側に位置する中柱となる第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3と、建築物の外方側に位置する側柱となる第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4との4本を用いて形成されている。
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。
第1の梁間鉄骨梁2−1及び第2の梁間鉄骨梁2−2は、図4(a)に示すように、上フランジ21と、下フランジ22と、ウェブ23とを有する断面略H形状のH形鋼が用いられ、相互に略平行となるように配置される。
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。
第1の桁行鉄骨梁3−1及び第2の桁行鉄骨梁3−2は、図5(a)に示すように、上フランジ31と、下フランジ32と、ウェブ33とを有する断面略H形状のH形鋼が用いられ、相互に略平行となるように配置される。
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。
なお、この実施形態においては、鉄骨造建築物1を形成する梁間鉄骨梁2−1,2−2及び桁行鉄骨梁3−1,3−2は、上フランジ21,31のフランジ幅と下フランジ22,32のフランジ幅とが相互にほぼ同じ大きさに設定され、且ついずれの梁間鉄骨梁2−1,2−2及び桁行鉄骨梁3−1,3−2も上フランジ21,31及び下フランジ22,32のフランジ幅は相互にほぼ同じ大きさとなっている。また、いずれの梁間鉄骨梁2−1,2−2及び桁行鉄骨梁3−1,3−2も梁せいはほぼ同じに設定されている。
また、図6に示すように、この実施形態における鉄骨造建築物1は、形成対象区画SB1については、第1及び第2の梁間鉄骨梁2−1,2−2と第1及び第2の桁行鉄骨梁3−1,3−2とが、それぞれの鉄骨梁の各上フランジ21,31の上面がすべてほぼ同じ高さ位置となるように配置されている。そして、これらの第1及び第2の梁間鉄骨梁2−1,2−2の各上フランジ21の上面と第1及び第2の桁行鉄骨梁3−1,3−2の各上フランジ31の上面に、コンクリート等によって形成された床スラブ7が載置されている。これにより、床スラブ7は、その荷重が第1及び第2の梁間鉄骨梁2−1,2−2と第1及び第2の桁行鉄骨梁3−1,3−2とによって下方から支持されている。
第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4は、図3、図7、図8に示すように、第1方向である梁間方向Y又は第2方向である桁行方向Xに沿って形成されて、梁間方向Y又は桁行方向Xに沿う方向に向けて形成された平板状の第1ウェブ42をそれぞれ備えている。この第1ウェブ42は、梁間方向Y又は桁行方向Xに沿う方向がウェブ幅方向となっている。さらに、第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4は、第1ウェブ42のウェブ幅方向の両端部に設けられて、第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2又は第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3の材軸方向の端部が接合される、第1ウェブ42のウェブ幅方向と直交する方向に向けて形成された平板状の一対の第1フランジ41a,41bをそれぞれ備えている。
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。
具体的に、第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4のうち、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3は、図3及び図7に示すように、第1ウェブ42が梁間方向Yに突出した状態(即ち、ウェブ幅方向が梁間方向Yに沿う方向となっている状態)で設置されていて、一対の第1フランジ41a,41bには梁間鉄骨梁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、一方の第1フランジ41aは、この実施形態においては形成対象区画SB1の形成に供されるもので(この実施形態においては、この第1フランジを「形成対象区画側の第1フランジ」ということがある。)、その形成対象区画側の第1フランジ41aの梁接合面43aに、第1の鉄骨柱4−1の場合は第1の梁間鉄骨梁2−1の材軸方向の端部2aが、第3の鉄骨柱4−3の場合は第2の梁間鉄骨梁2−2の材軸方向の端部2a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。
一方で、第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4は、図8に示すように、第1ウェブ42が桁行方向Xに突出した状態(即ち、ウェブ幅方向が桁行方向Xに沿う方向となっている状態)で設置されていて、一対の第1フランジ41a,41bには桁行鉄骨梁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、形成対象区画側の第1フランジ41aには、その形成対象区画側の第1フランジ41aの梁接合面43aに、第2の鉄骨柱4−2の場合は第2の桁行鉄骨梁3−2の材軸方向の一端側である端部3aが、第4の鉄骨柱4−4の場合は第2の桁行鉄骨梁3−2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、中柱となる第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3は、第1ウェブ42、一対の第1フランジ41,41、第2ウェブ45、第2フランジ46に加えて、第1ウェブ42のウェブ面42b,42bにおいて第2ウェブ45が接合された面とは反対側のウェブ面42b’に接合された、第1ウェブ42に対して直交する方向に沿って形成された第3ウェブ48を備えている。この第3ウェブ48は、ウェブ幅方向が、第1ウェブ42に対して直交する方向に沿うように突設されたものとなっている。さらに、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3は、第3ウェブ48のウェブ幅方向における第1ウェブ42とは反対側の端部に設けられて、第3ウェブ48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49を有している。
第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3における第3ウェブ48及び第3フランジ49は、第2フランジ46に接合される鉄骨梁(この実施形態の場合、桁行鉄骨梁)が形成する区画(この場合、形成対象区画SB1)とは別の区画の形成に供されるもので、第3フランジ49に別の区画を形成するための鉄骨梁(この実施形態の場合、桁行鉄骨梁)の材軸方向の端部が接合される。このとき、第3フランジ49については、第1ウェブ42との連結側とは反対側(外方側)の板面が鉄骨梁と接合される梁接合面49aとなる。
一方で、この実施形態においては、側柱となる第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4は、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3のような第3ウェブ及び第3フランジは設けられていない。
なお、この実施形態における第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4は、第1フランジ41a,41bは、フランジ幅方向のほぼ中心に第1ウェブ42が接合され、第2フランジ46は、フランジ幅方向のほぼ中心に第2ウェブ45が接合されている。さらに、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は、フランジ幅方向のほぼ中心に第3ウェブ48が接合されている。
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。
また、この実施形態における第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4は、第1ウェブ42及び一対の第1フランジ41a,41bを備えた第1部材40と、第2ウェブ45及び第2フランジ46を備えた第2部材44とにより形成されている。また、中柱となる第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3については、第3ウェブ48及び第3フランジ49を備えた第3部材47がさらに取り付けられた構成となっている。
具体的に、第1部材40は、第1ウェブ42のウェブ幅方向の両端部42a,42aに一対の第1フランジ41a,41bが配設された断面略H形状のH形鋼により形成され、第2部材44は、第2ウェブ45と第2フランジ46とを有する断面略T形状のCT形鋼により形成されている。そして、これらの第1部材40と第2部材44とは、第2ウェブ45が第1ウェブ42のウェブ面の一面側(この場合、ウェブ面42b側)に溶接等によって相互に接合されている。さらに、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3の一部を形成する第3部材47は、第3ウェブ48と第3フランジ49とを有する断面略T形状のCT形鋼により形成されていて、第1部材40と第3部材47とは、第3ウェブ48が第1ウェブ42のウェブ面における第2ウェブとは反対側の面側(この場合、ウェブ面42b’側)に溶接等によって相互に接合された構成となっている。
ここで、この実施形態においては、1つの区画、即ち形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4は、それぞれ、第1ウェブ42のウェブ厚方向の軸心と第2ウェブ45のウェブ厚方向の軸心との交点を第1交点R1としたときに、形成対象区画SB1を形成する第1の鉄骨梁である梁間鉄骨梁2−1,2−2が接合される第1フランジ41a又は第2フランジ46における梁接合面43a,46aと、第1交点R1との間の距離を第1距離としている。また、形成対象区画SB1を形成する第2の鉄骨梁である桁行鉄骨梁3−1,3−2が接合され、梁間鉄骨梁2−1,2−2が接合されない第2フランジ46(即ち、第1フランジに梁間鉄骨梁が接合される場合。)又は第1フランジ41a(即ち、第2フランジに梁間鉄骨梁が接合される場合。)における梁接合面43a,46aと、第1交点R1との間の距離を第2距離としている。
したがって、形成対象区画SB1に関して、第1の鉄骨柱4−1は梁間方向Yに第1距離h1−1、桁行方向Xに第2距離h3−1をそれぞれ有し、第2の鉄骨柱4−2は梁間方向Yに第1距離h2−1、桁行方向Xに第2距離h3−2をそれぞれ有している。さらに、第3の鉄骨柱4−3は梁間方向Yに第1距離h1−2、桁行方向Xに第2距離h4−1をそれぞれ有し、第4の鉄骨柱4−4は梁間方向Yに第1距離h2−2、桁行方向Xに第2距離h4−2をそれぞれ有している。
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。
なお、本発明の第1距離に関して、1つの鉄骨柱には第1フランジが一対の存在するため、一方の第1フランジは形成対象区画の形成に供され、他方の第1フランジは隣接する他の区画の形成に供されることになるが、第1距離は、前述のように、あくまで着眼している形成対象区画に供される第1フランジ、即ち形成対象区画側の第1フランジにおける梁接合面と第1交点との間の距離である。したがって、前記隣接する他の区画を形成対象区画として着眼した場合には、前記他方の第1フランジにおける梁接合面と第1交点との間の距離が第1距離となる。
そして、形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4のうちの少なくとも1つの鉄骨柱は、第1条件として、第2方向である桁行方向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こと、及び、第2条件として、第1方向である梁間方向Yにおいて隣り合う他の鉄骨柱とは第2距離の大きさが相互に異なること、のいずれか一方の条件又は両方の条件を満たしている。
具体的に、この実施形態においては、図3に示すように、中柱である第1の鉄骨柱4−1は、第2ウェブ45、及び第1の桁行鉄骨梁3−1との梁接合面46aを有する第2フランジ46が、形成対象区画側の第1フランジ41aとは反対側である、他の区画(この場合、大型区画LB1,LB2)の形成に供される第1フランジ(以下、「他区画側の第1フランジ」ということがある。)41b側に偏寄した位置に設けられ、第1交点R1が他区画側の第1フランジ41b側寄りに位置している。より具体的には、第1の鉄骨柱4−1の第2ウェブ45は、第2フランジ46のフランジ幅方向における他区画側の端部(図3及び図7中の第2フランジ46における下側の端部)が、他区画側の第1フランジ41bの梁接合面43bと同一平面上に位置するように、他区画側の第1フランジ41b側に偏寄した状態で第1ウェブ42に接合されている。そのため、第1の鉄骨柱4−1は、他の区画側に比べて、第1ウェブ42の大部分が、形成対象区画SB1側、即ち梁間方向Yに隣り合っている第2の鉄骨柱4−2側に大きく突出した態様となっている。
さらに、図3及び図7に示すように、中柱である第3の鉄骨柱4−3は、第2ウェブ45、及び第1の桁行鉄骨梁3−1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のほぼ中央に位置している。そのため、第3の鉄骨柱4−3は、第1ウェブ42が、形成対象区画SB1側、即ち梁間方向Yに隣り合っている第4の鉄骨柱4−4側と、他の区画側(この場合、大型区画LB2,LB3側)とにほぼ同じ長さで突出した態様となっている。
このとき、図3及び図7に示すように、第1の鉄骨柱4−1の第1ウェブ42と第3の鉄骨柱4−3の第1ウェブ42とは、ウェブ幅がほぼ同じ大きさに形成されている。したがって、第1ウェブ42における第1交点R1の位置関係から、梁間方向Yに関して、第1の鉄骨柱4−1の第1距離h1−1は、第3の鉄骨柱4−3の第1距離h1−2に比べて大きくなっている。
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。
また、図3及び図7に示すように、第1の鉄骨柱4−1は、第2ウェブ45のウェブ幅が、第3の鉄骨柱4−3の第2ウェブ45のウェブ幅に比べて小さく形成されている。したがって、桁行方向Xに関して、第3の鉄骨柱4−3の第2距離h4−1は、第1の鉄骨柱4−1の第2距離h3−1に比べて大きくなっている。
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。
一方、図3及び図8に示すように、側柱である第2の鉄骨柱4−2は、第2ウェブ45、及び第1の梁間鉄骨梁2−1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2の鉄骨柱4−2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4の鉄骨柱4−4側と、他の区画側(この場合、小型区画SB2及び大型区画LB1側)とにほぼ同じ長さで突出し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。
このとき、図3及び図8に示すように、第2の鉄骨柱4−2と第4の鉄骨柱4−4とは、第2ウェブ45のウェブ幅が相互にほぼ同じ大きさに形成されている。したがって、第1ウェブ42における第1交点R1の位置関係から、第2の鉄骨柱4−2の第1距離h2−1と、第4の鉄骨柱4−4の第1距離h2−2とはほぼ同じ大きさとなっている。
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。
また、図3及び図8に示すように、第2の鉄骨柱4−2の第1ウェブ42と第4の鉄骨柱4−4の第1ウェブ42とは、ウェブ幅がほぼ同じ大きさに形成されている。したがって、第1ウェブ42における第1交点R1の位置関係から、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とはほぼ同じ大きさとなっている。
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。
ここで、形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4の桁行方向Xの態様に関して、前述のように、第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4については、第2の桁行鉄骨梁3−2と接合される梁接合面43aが第2距離h3−2,h4−2の分だけ桁行方向Xの形成対象区画SB1側に各々張り出している。一方で、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3については、第1の桁行鉄骨梁3−1と接合される梁接合面46aがそれぞれの第2距離h3−1,h4−1の分だけ桁行方向Xの形成対象区画SB1側に各々張り出している。
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。
また、形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4の梁間方向Yの態様に関して、前述のように、第1の鉄骨柱4−1及び第2の鉄骨柱4−2の場合は第1の梁間鉄骨梁2−1と接合される梁接合面43a,46aが、第3の鉄骨柱4−3及び第4の鉄骨柱4−4の場合は第2の梁間鉄骨梁2−2と接合される梁接合面43a,46aが、それぞれの第1距離分だけ梁間方向Yの形成対象区画SB1側に各々張り出している。
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。
また、中柱である第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3については、前述のように、第3ウェブ48及び第3フランジ49を有しているが、第1ウェブ42のウェブ厚方向の軸心と第3ウェブ48のウェブ厚方向の軸心との交点を第2交点R2としたとき、第3ウェブ48は、この第2交点R2において、ウェブ幅方向における第3フランジ49側とは相反する方向の端部が、第1ウェブ42における第2ウェブ45とは反対側のウェブ面42b’に接合されている。
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。
さらに、第3の鉄骨柱4−3の場合、第1の鉄骨柱4−1と同様、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48は、この第3ウェブ48のウェブ幅方向の軸線と第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。しかしながら、この第3の鉄骨柱4−3は、第3ウェブ48のウェブ幅が第2ウェブ45のウェブ幅よりも小さく、したがって、第3距離は第2距離h4−1よりも小さくなっている。
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。
ところで、鉄骨造建築物1には、隣接する各区画の間あるいは隣接する各専有部分Pの間を仕切る壁材が設けられている。
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。
そして、鉄骨造建築物1を形成する各鉄骨柱は、梁間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一対の第1壁材62,62の間の空間内に、梁間鉄骨梁が接合された第1フランジ又は第2フランジが配置されている。また、桁行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一対の第2壁材63,63の間の空間内に、各鉄骨柱において桁行鉄骨梁が接合された第2フランジ又は第1フランジが配置されている。
この実施形態における形成対象区画SB1の場合、梁間方向Yに関して、第1の鉄骨柱4−1については形成対象区画側の第1フランジ41aが、第2の鉄骨柱4−2については第2フランジ46が、第1の梁間鉄骨梁2−1におけるその材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた一対の第1壁材62,62の間の空間内に各々配置されている。
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。
また、第3の鉄骨柱4−3については、形成対象区画側の第1フランジ41aが、第4の鉄骨柱4−4については第2フランジが、第2の梁間鉄骨梁2−2におけるその材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた一対の第1壁材62,62の間の空間内に各々配置されている。
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。
一方、桁行方向Xに関して、第1の鉄骨柱4−1については第2フランジ46、第3の鉄骨柱4−3については第2フランジ46が、第1の桁行鉄骨梁3−1におけるその材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた一対の第2壁材63,63の間の空間内に各々配置されている。
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。
また、第2の鉄骨柱4−2については形成対象区画側の第1フランジ41aが、第4の鉄骨柱4−4については形成対象区画側の第1フランジ41aが、第2の桁行鉄骨梁3−2におけるその材軸方向に沿う方向の両側面にそれぞれ設けられた一対の第2壁材63,63の間の空間内に各々配置されている。
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。
このように、各鉄骨柱は、第1フランジや第2フランジを一対の第1壁材62,62や一対の第2壁材63,63の間の空間内に配置させることにより、形成対象区画SB1内においては、平板状の第1壁材62の梁間方向Yの端部と、その第1壁材62に隣接する平板状の第2壁材63の桁行方向Xの端部とを直接的に当接させて、第1壁材62の壁面(梁間方向Y及び高さ方向に広がる面)と第2壁材63の壁面(桁行方向X及び高さ方向に広がる面)とをほぼ直交させることが可能となる。
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。
前記構成を有する鉄骨造建築物1は、梁間方向Yあるいは桁行方向Xに沿って形成された第1ウェブ42と、第1ウェブ42のウェブ幅方向の両端部に設けられた、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41a,41bと、第1ウェブ42のウェブ面42b,42b’の一面側に接合されて第1ウェブ42のウェブ面に対して直交する方向に形成された第2ウェブ45と、第2ウェブ45のウェブ幅方向における第1ウェブ42とは反対側の端部に設けられた、第2ウェブ45のウェブ幅方向と直交する方向に沿って形成された第2フランジ46とを有する鉄骨柱4が用いられる。
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。
さらに、形成対象区画SB1を形成する4つの鉄骨柱4−1〜4−4のうちの少なくとも1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している。これにより、1つの区画を形成する一対の梁間鉄骨梁2−1,2−2同士の材軸方向の長さ及び/又は桁行鉄骨梁3−1,3−2同士の材軸方向の長さを相互に異なった大きさとすることができるため、各鉄骨柱4−1〜4−2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が向上する。
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、一対の梁間鉄骨梁2−1,2−2同士の長さが相互に異なる場合、一方の梁間鉄骨梁(この場合、第2の梁間鉄骨梁2−2)よりも材軸方向長さが小さい他方の梁間鉄骨梁(この場合、第1の梁間鉄骨梁2−1)は、材軸方向長さが小さい分だけ一方の梁間鉄骨梁よりも機械的強度を低く設計することができるため、梁せいやフランジ幅等を抑えて断面寸法を小さくすることができる。また、鉄骨造建築物1を構築する際の材料コストを低減させることが可能となる上、梁間鉄骨梁の軽量を図ることができるという利点もある。さらに、例えば、フランジ幅を抑える場合には、梁間鉄骨梁に取り付けられている壁材62,62の間の距離を小さくすることが可能となるため、壁材62の厚さにもよるが、形成対象区画SB1を広げることができ、専有部分Pの室内空間を広く確保することが可能となる。
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。
また、中柱となる第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3については、第3ウェブ48及び第3フランジ49が設けられることにより、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(即ち、第3ウェブ48及び第3フランジ49が、その区画(この実施形態の場合、第1の鉄骨柱4−1については小型区画SB2及び大型区画LB1、第3の鉄骨柱4−3については小型区画SB3及び大型区画LB3)において実質的に第2ウェブ及び第2フランジに相当するものとなる場合)についても、鉄骨柱4−1,4−3に鉄骨梁が接合される場合に柱型が形成されない構造とすることができる。
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。
前記実施形態においては、1つの区画(この場合、形成対象区画SB1)を形成する鉄骨柱のうちの少なくとも1つは、第2方向である桁行方向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こと、及び、第1方向である梁間方向において隣り合う他の鉄骨柱とは第2距離の大きさが相互に異なること、の両方の条件を満たしていたが、本発明においては、この2つの条件のうちの少なくとも1つを満たしていればよい。どちらか一方の条件のみを満たす場合であっても、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であり、鉄骨造建築物全体の設計の自由度は十分に確保することができる。なお、前述の2つの条件については、鉄骨造建築物に複数の区画が形成される場合、それらの複数の区画のうちの1つの区画が満たしていればよい。
前記実施形態においては、鉄骨造建築物1が、第1方向を平面視の短手方向である梁間方向Yとし、第2方向を、梁間方向Yと直交する、平面視の長手方向を桁行方向Xとする、全体として平面視略長方形状の形状を有するものとしていたが、鉄骨造建築物については、第1方向が梁間方向で第2方向が桁行方向であってもよい。さらには、鉄骨造建築物は、梁間方向や桁行方向を有する形状である必要はなく、第1方向及び第2方向の各長さがほぼ等しい平面視略正方形状等の形状であってもよい。
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。
前記実施形態においては、形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4の各平面視形成について、第1の鉄骨柱4−1は第1ウェブ42のウェブ厚方向の軸線に対して対称となる形状、第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4は第2ウェブ45のウェブ厚方向の軸線に対して対称となる形状、第3の鉄骨柱4−3は第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対称となる形状となっていた。
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。
鉄骨柱の平面視形状は、例えば、図9(a)に示す鉄骨柱4Aのように、第2ウェブ45及び第3ウェブ48が第1ウェブ42の約半分程度のウェブ幅を有していると共に、これらの第2ウェブ45及び第3ウェブ48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それぞれ接合されているものとすることができる。
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。
また、図9(b)に示す鉄骨柱4B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、これらの第2ウェブ45及び第3ウェブ48の一端側が、第1ウェブ42におけるいずれか一方の第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。
これらの図9(a)及び図9(b)に示す鉄骨柱4A,4Bは、第1交点R1と第2交点R2とが一致した態様であるため、前記実施形態と同様に、第2フランジ46に接合される鉄骨梁と第3フランジ49に接合される鉄骨梁とが、それぞれの材軸が一直線上に位置した状態でそれぞれ接合されることとなる。
あるいは、鉄骨柱の平面視形状は、図10(a)及び図(b)に示す鉄骨柱4C,4Dのよう、第2ウェブ45と第3ウェブ48とが、第1ウェブ42を挟んで相互にずれた状態で第1ウェブ42にそれぞれ接合された態様として、第1交点R1と第2交点R2とを一致させることなく相互にずれたものとすることができる。
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。
また、図10(b)に示す鉄骨柱4D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、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たものとすることができる。
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。
さらに、図11(a)に示す鉄骨柱4E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それぞれ接合されたものとすることができる。
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。
なお、図11(a)及び図11(b)の鉄骨柱4E,4Fの場合、第2ウェブ45は第3ウェブ48よりもウェブ幅が大きくなっているが、第3ウェブが第2ウェブよりもウェブ幅が大きくてもよく、第2ウェブ及び第3ウェブは相互に同じウェブ幅であってもよい。
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。
図10〜図11に示す平面視形状のような鉄骨柱4C〜4Gは、前述のように第1交点R1と第2交点R2とが一致しないため、これらの鉄骨柱4C〜4Gの場合は、第2フランジ46に接合される鉄骨梁と、第3フランジ49に接合される鉄骨梁とが、それぞれの材軸が一直線上に位置しない状態でそれぞれ接合されることとなる。したがって、第2ウェブ45及び第2フランジ46が形成する区画と、第3ウェブ48及び第3フランジ49が形成する区画とは、形状や大きさが相互に異なったものとなる。
なお、図9〜図11に例示した鉄骨柱4A〜4Gについては、第1ウェブに対する第2ウェブ及び第3ウェブの位置、第1〜第3ウェブのウェブ幅の大きさ以外の構成は、基本的に前記実施形態の構成とほぼ同じ(第1〜第3ウェブ自体の機能もほぼ同じ)であり、前記実施形態と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。
このように、図9〜図11に例示される種々の平面視形状の鉄骨柱を鉄骨造建築物に用いた場合、例えば図12に示すように、鉄骨造建築物1A内に形成される区画の大きさや形状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できる。しかも、前記実施形態と同様に、鉄骨柱に鉄骨梁が接合される場合であっても、柱型が形成されないため、柱型がある場合に比べて建築物の専有部分等の室内空間を広く確保することができる上、室内空間の機能性や美観性を向上させることが可能となる。
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
図12に示す鉄骨造建築物1Aの場合、この鉄骨造建築物1Aの第1方向である梁間方向Yの一方側(図12中の上方側)に位置し、第2方向である桁行方向Xに並設された、小型区画である第1〜第4区画B1〜B4と、梁間方向Yの他方側(図12中の下方側)に位置し桁行方向Xに並設された、小型区画B1〜B4よりも十分に大きい大型区画である第5〜第8区画B5〜B8とを有していて、中柱となる鉄骨柱の平面視形状が前記実施形態と異なっている。
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。
さらに、第3区画B3及び第4区画B4、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3の中柱」ということがある。)4Jは、図14に示すように、第1ウェブ42が桁行方向X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58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41a寄りの位置にそれぞれ接合されている。
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。
ここで、第1の中柱4H及び第2の中柱4Iにおける一方の第1フランジ41aについての第1距離と他方の第1フランジ41bについての第1距離との合計の大きさと、第3の中柱4Jにおける第1距離(この場合、第2フランジ46の梁接合面46aと第1交点R1との間の距離)と第3距離(即ち、第3フランジ49の梁接合面49aと第2交点R2との間の距離)との合計の大きさとはほぼ同じである。
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。
一方で、第3の中柱4Jにおいて、第7区画B7及び第8区画B8を形成する梁間鉄骨梁2が接合される第2ウェブ45及び第2フランジ46に関して、第4区画B4及び第8区画B8を形成する第1フランジ41b側の第2距離(この場合、第1フランジ41bの梁接合面43bと第1交点R1との間の距離)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側の第2距離(この場合、第1フランジ41aの梁接合面43aと第1交点R1との間の距離)よりも大きくなっている。
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。
これにより、第7区画B7と第8区画B8とを隔てる梁間鉄骨梁2は、第8区画B8側に偏奇した位置に配設された態様となるため、第7区画B7の桁行方向Xの長さQ2−2は、第1〜第6区画B1〜B6の桁行方向Xの長さQ2−1、及び第8区画B8の桁行方向Xの長さよりも大きくなる。また、第8区画B8は、第1〜第6区画B1〜B6の桁行方向Xの長さQ2−1よりも桁行方向Xの長さが小さい。
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。
前記実施形態においては、第1〜第3フランジ41a,41b,46,49は、フランジ幅方向のほぼ中央に第1〜第3ウェブ42,45,48の一端側が連結された形状となっているが、第1〜第3フランジについては、必ずしもフランジ幅方向の中央に第1〜第3ウェブが連結されている必要はなく、フランジ幅方向のどちらか一方の端部側寄りの位置に偏奇した状態で第1〜第3ウェブが連結されていてもよい。
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。
前記実施形態においては、第1の鉄骨柱4−1及び第3の鉄骨柱4−3は、第1ウェブ42のウェブ幅方向が、第1方向である梁間方向Yに沿うようにそれぞれ設置され、また第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4は、第1ウェブ42のウェブ幅方向が、第2方向である桁行方向Xに沿うように設置されていた。しかしながら、鉄骨柱における第1ウェブのウェブ幅方向は、第1方向と第2方向とのどちらの方向を向いていてもよく、第2ウェブや第3ウェブの位置、ウェブ幅方向の長さ等に応じて、任意に設定することができる。
前記実施形態では、形成対象区画SB1において側柱である第2の鉄骨柱4−2及び第4の鉄骨柱4−4については、第3ウェブ48及び第3フランジ49を設けない構成としていたが、側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。
前記実施形態では、形成対象区画SB1として、鉄骨造建築物1において隅部分81cではない区画について説明したが、隅部分81cの区画についても、基本的には前記実施形態と同様の構成とすることができる。
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。
前記実施形態においては、各鉄骨柱は、鉄骨柱自体の補強を特に行っていなかったが、局部座屈等を防止するために、断面略L字状、断面略矩形状等の各種形状に形成されたスチフナやリブ等の補強部材が設けられていてもよい。
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。
さらに、図16(b)、あるいは前述の図13(a),(b)に示すように、第1〜第3ウェブ42,45,48の少なくとも1つのウェブに、鋼板等で形成された、鉄骨柱の高さ方向に沿う方向に延びるリブ板59を設けることができ、これにより、そのリブ板59を設けたウェブの局部座屈を防止するようにしてもよい。図16(b)に示すものの場合、リブ板は、第1ウェブ42のウェブ面の両面及び第3ウェブ48のウェブ面の両面に設けられていて、溶接等により鉄骨柱に接合されている。また、第1ウェブ42については、一方のリブ板59は一方の第1フランジ41a側寄りの位置に、他方のリブ板59はもう一方の第1フランジ41b寄りの位置にそれぞれ設けられ、第3ウェブ48については、リブ板59は第3ウェブ48を挟んで対称となる位置にそれぞれ設けられている。なお、リブ板については、各ウェブの片面のみに設けてもよく、また位置については鉄骨柱の局部座屈を効果的に防止できる位置であれば任意の位置に設けることができる。
前記実施形態において、各鉄骨柱4−1〜4−4と床スラブ7との位置関係は、形成対象区画SB1を形成する第1〜第4の鉄骨柱4−1〜4−4に接合される第1及び第2の梁間鉄骨梁2−1,2−2と第1及び第2の桁行鉄骨梁3−1,3−2とが、それぞれの鉄骨梁の各上フランジ21,31がすべてほぼ同じ高さに配置され、これらの上フランジ21,31の上面に床スラブが載置された態様となっていた。
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。
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
1,1A :鉄骨造建築物
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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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