JP6785061B2 - 門型架構を備えた建物 - Google Patents

Description

本発明は、例えば鉄骨構造の門型架構を備えた建物に関する。

従来、二つの柱１と、該二つの柱１の上部間に架け渡される架け渡し部２とを有する門型架構を備えた建物では、スラストによる門型架構の水平変形を抑えるために、図１０（Ａ）に示すように、引張材５１を架け渡したり、部材断面を大きくすることで剛性を確保したりしている。

特許第３２５９２３６号公報

しかし、前者の方法では、建物の内側に突出する引張材５１が内部スペースを大きく制限する。また、後者の方法では、部材断面が過大となり、建物の構築コストが増大する。その他、架け渡し部（梁）の端部に圧縮柱と引張柱とを設ける方法（特許文献１参照）では、引張材５１は不要であり、圧縮柱及び引張柱の柱断面を小さくすることはできるものの、使用する柱数は倍となり、圧縮柱と引張柱とを離しておく必要があるため、利用可能な内部スペースは狭まることになる。

そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、図１０（Ｂ）に示すように、架け渡し部２において上方に突出する部分の両端を、二つの柱１の内側に偏心させることにより、内部スペースを大きく制限したり部材断面を必要以上に大きくしたりすることなくスラストによる水平変形を抑えることのできる門型架構が得られるという知見を得るに至った。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、内部スペースを大きく制限したり部材断面を必要以上に大きくしたりすることなくスラストによる水平変形を抑えることのできる門型架構を備えた建物を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る門型架構を備えた建物は、二つの柱と、該二つの柱の上部間に架け渡される架け渡し部とを有する門型架構を備えた建物であって、前記架け渡し部は、前記二つの柱の上部から水平方向内側に延びる二つの水平部分と、該二つの水平部分の内側端どうしを繋ぎ上方に突出する突出部分とを有し、前記二つの柱の間に架け渡し部を支持する他の柱を設けず、長手方向の両端に位置する前記架け渡し部に鉛直ブレースを設けてあると共に、該二つの架け渡し部の間に屋根ブレースを設けてあり、前記門型架構の前記柱の上部にはパラペット及び通路が設けられている（請求項１）。

上記門型架構を備えた建物において、前記突出部分は、水平に延びる梁と、この梁の両端部を支持する二本の斜め柱とを有していてもよい（請求項２）。

上記門型架構を備えた建物において、前記パラペットを門型架構の内側に向かって迫り出すように設け、前記通路を柱の真上から建物の内側にずれた位置に設けてもよい（請求項３）。

本願発明では、内部スペースを大きく制限したり部材断面を必要以上に大きくしたりすることなくスラストによる水平変形を抑えることのできる門型架構を備えた建物が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明の門型架構を備えた建物では、突出部分を柱に対して建物内側に偏心させてあることにより、柱の頂部に架構内側方向への曲げが生じ、柱の頂部の水平変形（スラスト）を抑えることができる。また、突出部分のスパンが短くなり、突出部分のたわみ抑制に繋がる。

さらに、突出部分の上記偏心により、柱の上側に歩行可能な空間を形成することができ、この空間を、突出部分の外側を覆う屋根のメンテナンス等に利用することにより、安全性（高所からの落下の危険防止など）が増す。そして、請求項１に記載しているように、柱の上部にパラペットを設けることにより、上記の安全性をより高めることができる。

請求項１に係る発明の門型架構を備えた建物では、地震力によって生じるせん断力を、屋根ブレースを介して鉛直ブレースにまで効率よく伝達することができるので、各部材の小型化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る門型架構を備えた建物の構成を概略的に示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１におけるＳ１−Ｓ１線切断端面図、Ｓ２−Ｓ２線切断端面図及びＳ６−Ｓ６線切断端面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１におけるＳ３−Ｓ３線切断端面図、Ｓ４−Ｓ４線切断端面図及びＳ５−Ｓ５線切断端面図である。 図１におけるＹ−Ｙ線切断断面図である。 （Ａ）は前記建物の要部の構成を概略的に示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線切断断面図である。 前記建物の要部の構成を概略的に示す縦断面図である。 前記門型架構の構成を概略的に示す説明図である。 前記門型架構の構成を概略的に示す平面図である。 前記門型架構の変形例の構成を概略的に示す説明図である。 （Ａ）は従来の門型架構を備えた建物の構成を概略的に示す説明図、（Ｂ）は本発明の門型架構を備えた建物の構成を概略的に示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１〜図８に示す本実施の形態に係る建物は、図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、二つの柱１と、該二つの柱１の上部間に架け渡される架け渡し部２とを有する門型架構を備える。そして、図１においてＳ３−Ｓ３線からＳ５−Ｓ５線までの範囲にある門型架構は、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、架け渡し部２において上方に突出する部分の両端が二つの柱１の内側に偏心している。

すなわち、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す門型架構の架け渡し部２は、二つの柱１の上部から水平方向内側に延びる二つの水平部分３と、二つの水平部分３の内側端どうしを繋ぎ上方に突出する突出部分４とを有している。そして、突出部分４は、水平に延びる梁５と、この梁５の両端部を支持する二本の斜め柱６とを有する（図４〜図６も参照）。

なお、図６において、７は母屋受材、８は母屋材、９は野地板、１０はルーフィング、１１は鋼板（本実施形態ではアルミニウム−亜鉛めっき鋼板）、１２は笠木、１３は折板材（屋根材）である。

このような構成からなる門型架構では、突出部分４を柱（下部柱）１に対して建物内側に偏心させてあることにより、柱１の頂部に架構内側方向への曲げが生じ、柱１の頂部の水平変形（スラスト）を抑えることができる。また、梁５（突出部分４）のスパンが短くなり、梁５（突出部分４）のたわみ抑制に繋がる。

さらに、突出部分４の上記偏心により、図１、図３（Ａ）〜（Ｃ）、図４、図５（Ｂ）、図６に示すように、柱１の上側に歩行可能な空間（本実施形態では通路幅７５０ｍｍ程度の通路１４）を形成することができ、この空間を、突出部分４の外側を覆う屋根のメンテナンス等に利用することにより、安全性（高所からの落下の危険防止など）が増す。そして、柱１の上部にパラペット１５を設けることにより、上記の安全性をより高めることができる。

さらに、本実施形態では、図３（Ａ）及び（Ｃ）、図７に示すように、長手方向（両矢印イ方向）の両端に位置する架け渡し部２（２Ａ）に鉛直ブレース１６を設けてあると共に、図７及び図８に示すように、長手方向の両端に位置する二つの架け渡し部２の間に屋根ブレース１７を設けてある。これにより、地震力によって生じるせん断力を、屋根ブレース１７を介して鉛直ブレース１６にまで効率よく伝達することができるので、各部材の小型化を図ることができ、トラス構造を不用とすることも可能である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

上記実施形態の門型架構は鉄骨構造を有するが、これに限らず、例えば鉄筋コンクリート構造等を有していてもよい。

上記実施形態では、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す門型架構、すなわち、架け渡し部２において上方に突出する部分（突出部分４）の両端が二つの柱１の内側に偏心している門型架構を、建物の全体ではなく一部に設けているが、これに限らず、建物の全体に設けてもよい。

上記実施形態では、突出部分４を水平に延びる梁５と斜め柱６とで構成してあるが、これに限らず、例えば、梁５が上方に湾曲していてもよく、梁５を無くし、その替わりに伸ばした斜め柱６どうしを繋ぐようにしてもよい。

また、パラペット１５を鉛直上向きに設けず、門型架構の内側に向かって迫り出すように設け、これに伴って通路１４を柱１の真上から建物の内側にずれた位置に設けるようにしてもよい。

水平部分３の長さも適宜変更可能であり、図９に示すように、水平部分３を長くし、突出部分４を中央側に寄せることもできる。なお、図９では、図３（Ｂ）に示した位置にある斜め柱６を破線で示している。但し、水平部分３を長くし過ぎると、スラストを抑えることができなくなるため、水平部分３の長さはスラストを抑えられる範囲とするのが好ましい。

なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１ 柱
２ 架け渡し部
３ 水平部分
４ 突出部分
５ 梁
６ 斜め柱
７ 母屋受材
８ 母屋材
９ 野地板
１０ ルーフィング
１１ 鋼板
１２ 笠木
１３ 折板材
１４ 通路
１５ パラペット
１６ 鉛直ブレース
１７ 屋根ブレース
５１ 引張材

Claims (3)

1. 二つの柱と、該二つの柱の上部間に架け渡される架け渡し部とを有する門型架構を備えた建物であって、
   前記架け渡し部は、前記二つの柱の上部から水平方向内側に延びる二つの水平部分と、該二つの水平部分の内側端どうしを繋ぎ上方に突出する突出部分とを有し、
   前記二つの柱の間に架け渡し部を支持する他の柱を設けず、
   長手方向の両端に位置する前記架け渡し部に鉛直ブレースを設けてあると共に、該二つの架け渡し部の間に屋根ブレースを設けてあり、
   前記門型架構の前記柱の上部にはパラペット及び通路が設けられていることを特徴とする門型架構を備えた建物。
2. 前記突出部分は、水平に延びる梁と、この梁の両端部を支持する二本の斜め柱とを有する請求項１に記載の門型架構を備えた建物。
3. 前記パラペットを門型架構の内側に向かって迫り出すように設け、前記通路を柱の真上から建物の内側にずれた位置に設けてある請求項１または２に記載の門型架構を備えた建物。