JP7315320B2 - frame structure - Google Patents
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Description
特許法第３０条第２項適用 日本建築学会大会学術講演梗概集（東北）２０１８年９月第８３１頁～第８４０頁、一般社団法人日本建築学会 発行日 平成３０年７月２０日 ２０１８年度日本建築学会大会（東北） 東北大学 川内北キャンパス（宮城県仙台市青葉区川内４１） 開催日 平成３０年９月４日
本発明は、架構式構造に関する。 The present invention relates to frame structures.
建築物において、剛性を高めるために、大きい柱が用いられることがある。しかしこの
場合、柱のうち壁面から張り出す部分が大きくなるので、室内空間の利用に制約が生じる
可能性がある。例えば、柱の壁面からの張り出しを抑制するための技術として特許文献１
が挙げられる。特許文献１には、連結された一対のＨ形鋼を備える連結柱が記載されてい
る。
Large columns are sometimes used in buildings to increase rigidity. However, in this case, the portion of the pillar that protrudes from the wall surface becomes large, which may limit the use of the interior space. For example, as a technique for suppressing the overhang from the wall surface of the pillar, Patent Document 1
is mentioned. Patent Literature 1 describes a connecting column comprising a pair of connected H-section steels.
しかし、Ｈ形鋼の弱軸周りの細長比が大きくなりやすいため、連結された２つの柱の軸
耐力（座屈耐力）を向上させることが難しい。また、Ｈ形鋼の弱軸周りの断面二次モーメ
ントが小さくなりやすいため、連結された２つの柱の曲げ耐力と曲げ剛性を向上させるこ
とが難しい。
However, since the slenderness ratio around the weak axis of the H-section steel tends to increase, it is difficult to improve the axial strength (buckling strength) of the two connected columns. In addition, since the geometrical moment of inertia about the weak axis of the H-section steel tends to be small, it is difficult to improve the bending strength and bending rigidity of the two connected columns.
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、連結されたＨ形鋼である２つの
柱を含む架構全体の軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性を向上させることができる架構式構
造を提供することを目的とする。
The present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide a frame structure that can improve the axial strength, bending strength, and bending rigidity of the entire frame including two columns that are connected H-section steel.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様の架構式構造は、Ｈ形鋼である第１柱と、
Ｈ形鋼であり前記第１柱の隣りに配置される第２柱と、前記第１柱と前記第２柱とを連結
し、且つ前記第１柱の長手方向と同じ方向に延びる第３柱と、を備え、前記第１柱のフラ
ンジ及び前記第２柱のフランジの厚さ方向は、前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向と平
行であり、前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向と平行な軸に関する前記第３柱の断面二
次モーメントは、前記軸に関する前記第１柱及び前記第２柱の断面二次モーメントよりも
大きい。
To achieve the above object, the frame structure of one aspect of the present disclosure includes a first column that is H-beam steel,
a second column made of H-beam steel and arranged next to the first column; and a third column connecting the first column and the second column and extending in the same direction as the longitudinal direction of the first column, wherein the thickness direction of the flange of the first column and the flange of the second column is parallel to the direction in which the first column and the second column are arranged, and the geometrical moment of inertia of the third column with respect to an axis parallel to the direction in which the first column and the second column are arranged is about the axis. It is larger than the area moment of inertia of the first column and the second column.
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第３柱は、コンクリートである柱本体を
備える。
As a desirable aspect of the frame structure, the third column has a concrete column body.
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記柱本体は、前記第１柱の一対のフランジ
及びウェブ、並びに前記第２柱の一対のフランジ及びウェブを被覆する。
As a desirable aspect of the above frame structure, the column body covers the pair of flanges and web of the first column and the pair of flanges and web of the second column.
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第３柱は、Ｈ形鋼であり、前記第３柱の
フランジの厚さ方向は、前記第１柱のフランジの厚さ方向に対して直交する。
As a desirable aspect of the frame structure, the third column is H-shaped steel, and the thickness direction of the flange of the third column is orthogonal to the thickness direction of the flange of the first column.
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第１柱のウェブの厚さ方向と平行な奥行
方向における前記第３柱の長さは、前記奥行方向における前記第１柱のフランジの長さ、
及び前記奥行方向における前記第２柱のフランジの長さ以下である。
As a desirable aspect of the frame structure, the length of the third column in the depth direction parallel to the thickness direction of the web of the first column is the length of the flange of the first column in the depth direction,
and equal to or less than the length of the flange of the second column in the depth direction.
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第１柱の長手方向において、前記第３柱
の長さは、前記第１柱及び前記第２柱の長さ以下である。
As a desirable aspect of the frame structure, the length of the third column in the longitudinal direction of the first column is equal to or shorter than the length of the first column and the second column.
本開示の架構式構造によれば、連結されたＨ形鋼である２つの柱を含む架構全体の軸耐
力、曲げ耐力、及び曲げ剛性を向上させることができる。
According to the frame structure of the present disclosure, it is possible to improve the axial strength, bending strength, and bending rigidity of the entire frame including two columns that are connected H-section steel.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明を実施するための
形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施
形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわ
ゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み
合わせることが可能である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the form (henceforth embodiment) for implementing this invention. In addition, components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that fall within a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be combined as appropriate.
（実施形態）
図１は、実施形態の架構式構造の正面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ断面図で
ある。図３は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。本実施形態の架構式構造１００は、建
築物の構造として用いられる。架構式構造１００は、柱及び梁によって床等を支持する構
造である。
(embodiment)
FIG. 1 is a front view of the frame structure of the embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2. FIG. The
図１及び図２に示すように、架構式構造１００は、第１柱１０と、第２柱２０と、梁４
０と、リブ１５と、リブ２５と、スタッド１９と、スタッド２９と、第３柱３０と、を備
える。第１柱１０及び第２柱２０の長手方向は、鉛直方向と平行である。第１柱１０及び
第２柱２０は、水平方向に並んで配置される。梁４０は、第１柱１０及び第２柱２０が並
ぶ方向に沿って延びる。架構式構造１００は、連結された第１柱１０及び第２柱２０を備
える複数の柱と、柱同士を連結する複数の梁４０と、を備える構造である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
0, a
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標軸が用いられる。Ｘ軸は、第１柱１０及び第２
柱２０が並ぶ方向と平行な軸である。Ｚ軸は、第１柱１０及び第２柱２０の長手方向と平
行な軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に対して直交する軸である。Ｘ軸と平行な方向は、
Ｘ方向と記載される。Ｙ軸と平行な方向は、Ｙ方向と記載される。Ｚ軸と平行な方向は、
Ｚ方向と記載される。Ｘ方向のうち、第１柱１０から第２柱２０に向かう方向を＋Ｘ方向
とする。＋Ｘ方向を向いた場合の右方向を＋Ｙ方向とする。Ｚ方向のうち上方向を＋Ｚ方
向とする。
In the following description, XYZ orthogonal coordinate axes are used. The X-axis is the
It is an axis parallel to the direction in which the
It is described as the X direction. A direction parallel to the Y-axis is described as the Y-direction. The direction parallel to the Z axis is
It is described as the Z direction. Among the X directions, the direction from the
図１に示すように、第１柱１０は、Ｚ方向に沿って延びる。第１柱１０の長手方向は、
Ｚ方向と平行である。図２に示すように、第１柱１０は、Ｈ形鋼である。第１柱１０の水
平断面は、Ｈ字状である。第１柱１０は、フランジ１１と、フランジ１２と、ウェブ１３
と、を備える。フランジ１１の厚さ方向（板厚方向）は、Ｘ方向と平行である。厚さ方向
は、板状部材において最も面積の大きい面に対する直交方向を意味し、以下の説明におい
ても同様の意味で用いられる。フランジ１２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。フラン
ジ１２は、フランジ１１と平行である。ウェブ１３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
ウェブ１３は、フランジ１１及びフランジ１２に対して直交する。
As shown in FIG. 1, the
parallel to the Z direction. As shown in FIG. 2, the
And prepare. The thickness direction (thickness direction) of the
図１に示すように、第２柱２０は、Ｚ方向に沿って延びる。第２柱２０の長手方向は、
Ｚ方向と平行である。第２柱２０は、Ｈ形鋼である。第２柱２０の水平断面は、Ｈ字状で
ある。第２柱２０は、Ｘ方向において第１柱１０の隣りに配置される。第２柱２０は、フ
ランジ２１と、フランジ２２と、ウェブ２３と、を備える。フランジ２１の厚さ方向は、
Ｘ方向と平行である。フランジ２１は、第１柱１０のフランジ１２に面する。フランジ２
２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。フランジ２２は、フランジ２１と平行である。ウ
ェブ２３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ２３は、フランジ２１及びフランジ
２２に対して直交する。
As shown in FIG. 1, the
parallel to the Z direction. The
It is parallel to the X direction.
The thickness direction of 2 is parallel to the X direction.
第１柱１０及び第２柱２０において、Ｙ軸周りの曲げモーメントに対する剛性は、Ｘ軸
周りの曲げモーメントに対する剛性よりも高い。第１柱１０及び第２柱２０において、Ｙ
軸周りの曲げモーメントは、強軸周りの曲げモーメントと呼ばれる。第１柱１０及び第２
柱２０において、Ｘ軸周りの曲げモーメントは、弱軸周りの曲げモーメントと呼ばれる。
In the
The bending moment about the axis is called the bending moment about the strong axis.
In
図１に示すように、梁４０は、Ｘ方向に沿って延びる。梁４０の長手方向は、Ｘ方向と
平行である。梁４０は、Ｈ形鋼である。梁４０の鉛直断面は、Ｈ字状である。梁４０は、
フランジ４１と、フランジ４２と、ウェブ４３と、を備える。フランジ４１の厚さ方向は
、Ｚ方向と平行である。フランジ４２の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ４２
は、フランジ４１と平行である。ウェブ４３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ
４３は、フランジ４１及びフランジ４２に対して直交する。梁４０は、第１柱１０及び第
２柱２０と接合される。梁４０は、例えば溶接によって第１柱１０及び第２柱２０と接合
される。梁４０の一端が第１柱１０と接合される。梁４０の他端が第２柱２０と接合され
る。
As shown in FIG. 1,
It comprises a
are parallel to the
架構式構造１００が適用される建築物において、壁は、第１柱１０、第２柱２０及び梁
４０によって形成される平面に沿うように設けられる。すなわち、建築物の壁は、ＸＺ平
面と平行である。建築物の壁の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
In a building to which the
図１に示すように、リブ１５は、平板状の部材である。リブ１５の厚さ方向は、Ｚ方向
と平行である。リブ１５は、フランジ１１、フランジ１２及びウェブ１３のそれぞれに対
して直交する。リブ１５は、例えば溶接によって、フランジ１１、フランジ１２及びウェ
ブ１３と接合される。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、複数のリブ１５のうちの１つのＺ方向の位置は、梁４０のフランジ
４１のＺ方向の位置と同じである。複数のリブ１５のうちの１つのＺ方向の位置は、梁４
０のフランジ４２のＺ方向の位置と同じである。すなわち、複数のリブ１５のうちの１つ
は、ＹＺ平面視で、フランジ４１又はフランジ４２と重なる。
As shown in FIG. 1, the Z-direction position of one of the plurality of
0 is the same as the Z-direction position of the
図１に示すように、リブ２５は、平板状の部材である。リブ２５の厚さ方向は、Ｚ方向
と平行である。リブ２５は、フランジ２１、フランジ２２及びウェブ２３のそれぞれに対
して直交する。リブ２５は、例えば溶接によって、フランジ２１、フランジ２２及びウェ
ブ２３と接合される。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、複数のリブ２５のうちの１つのＺ方向の位置は、梁４０のフランジ
４１のＺ方向の位置と同じである。複数のリブ２５のうちの１つのＺ方向の位置は、梁４
０のフランジ４２のＺ方向の位置と同じである。すなわち、複数のリブ２５のうちの１つ
は、ＹＺ平面視で、フランジ４１又はフランジ４２と重なる。
As shown in FIG. 1, the Z-direction position of one of the plurality of
0 is the same as the Z-direction position of the
図２に示すように、スタッド１９は、第１柱１０に設けられる。スタッド１９は、フラ
ンジ１２から＋Ｘ方向に突出する。スタッド１９は、例えば溶接によってフランジ１２と
接合される。図２及び図３に示すように、複数のスタッド１９は、Ｙ方向及びＺ方向に配
置される。
As shown in FIG. 2, the
図２に示すように、スタッド２９は、第２柱２０に設けられる。スタッド２９は、フラ
ンジ２１から－Ｘ方向に突出する。スタッド２９は、例えば溶接によってフランジ２１と
接合される。図２及び図３に示すように、複数のスタッド２９は、Ｙ方向及びＺ方向に配
置される。
As shown in FIG. 2, a
図１に示すように、第３柱３０は、Ｚ方向に沿って延びる。第３柱３０の長手方向は、
Ｚ方向と平行である。図２に示すように、Ｙ方向における第３柱３０の長さＬ３は、Ｙ方
向におけるフランジ１１（フランジ１２）の長さＬ１、及びＹ方向におけるフランジ２１
（フランジ２２）の長さＬ２以下であることが望ましい。本実施形態においては、長さＬ
３は、長さＬ１及び長さＬ２と等しい。Ｘ軸に関する第３柱３０の断面二次モーメントは
、Ｘ軸に関する第１柱１０及び第２柱２０の断面二次モーメントよりも大きい。
As shown in FIG. 1, the
parallel to the Z direction. As shown in FIG. 2, the length L3 of the
(Flange 22) length L2 or less is desirable. In this embodiment, the length L
3 is equal to length L1 and length L2. The geometrical moment of inertia of the
第３柱３０は、鉄筋コンクリート（ＲＣ（Reinforced Concrete）構造の柱である。第
３柱３０は、柱本体３１と、主筋３２と、帯筋３３と、を備える。柱本体３１は、コンク
リートである。柱本体３１を長手方向に対して直交する平面で切った断面（柱本体３１の
水平断面）の形状は、矩形である。主筋３２及び帯筋３３は、柱本体３１に埋め込まれる
。主筋３２は、例えば異形棒鋼である。主筋３２は、Ｚ方向に沿って延びる。主筋３２の
長手方向は、Ｚ方向と平行である。帯筋３３は、複数の主筋３２を囲むように配置される
。帯筋３３は、例えば異形棒鋼である。帯筋３３は、フープとも呼ばれる。
The
図２及び図３に示すように、スタッド１９及びスタッド２９は、柱本体３１に埋め込ま
れる。スタッド１９によって、第３柱３０と第１柱１０との間の接合強度が向上する。ス
タッド２９によって、第３柱３０と第２柱２０との間の接合強度が向上する。
As shown in FIGS. 2 and 3 , the
上述したように、架構式構造１００は、連結された第１柱１０及び第２柱２０を備える
。架構式構造１００は、大きな１本の柱を用いる場合と比較して、柱（第１柱１０及び第
２柱２０）の壁面からの張り出しを抑制できる。このため、架構式構造１００によれば、
室内空間をより自由に利用することが可能である。
As mentioned above, the
It is possible to use the indoor space more freely.
架構式構造１００においては、リブ１５及びリブ２５が、ＹＺ平面視で梁４０と重なる
。これにより、梁４０から第１柱１０及び第２柱２０にＸ方向の荷重が作用した場合のフ
ランジ１１、フランジ１２、フランジ２１及びフランジ２２の変形が抑制される。このた
め、第１柱１０及び第２柱２０のＹ軸周り（強軸周り）の曲げ剛性が向上する。また、Ｙ
Ｚ平面視で第１柱１０のウェブ１３、第２柱２０のウェブ２３、及び梁４０のウェブ４３
が重なる。これにより、第１柱１０及び第２柱２０のＹ軸周り（強軸周り）の曲げ剛性が
より向上する。さらに、架構式構造１００においては、第１柱１０及び第２柱２０は、Ｚ
方向で分断されずに連続する。
In the
overlaps. This further improves the bending rigidity of the
It is continuous without being divided in the direction.
架構式構造１００は、上述した構造を有することによって、地震によって建築物に水平
力が作用した場合の第１柱１０及び第２柱２０の変形を抑制できる。架構式構造１００は
、層間変位（下階に対する上階の相対的な水平方向の変位）を低減できる。架構式構造１
００は、耐震性を向上させることができる。
By having the structure described above, the
00 can improve earthquake resistance.
第３柱３０は、必ずしもＲＣ構造の柱でなくてもよい。例えば、第３柱３０は、鋼材で
あってもよい。第３柱３０は、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ（Steel Reinforced Con
crete）構造の柱であってもよい。また、Ｚ方向において、第３柱３０は、第１柱１０及
び第２柱２０よりも短くてもよい。第３柱３０の上端部が、Ｚ方向に並ぶ２つの梁４０の
間に配置されてもよい。
The
crete) structure pillars. Also, the
以上で説明したように、本実施形態の架構式構造１００は、第１柱１０と、第２柱２０
と、第３柱３０と、梁４０と、を備える。第１柱１０は、Ｈ形鋼である。第２柱２０は、
Ｈ形鋼であり第１柱１０の隣りに配置される。第３柱３０は、第１柱１０と第２柱２０と
を連結し、且つ第１柱１０の長手方向と同じ方向に沿って延びる。第１柱１０のフランジ
１１（フランジ１２）及び第２柱２０のフランジ２１（フランジ２２）の厚さ方向は、第
１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向と平行である。第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向
と平行な軸（Ｘ軸）に関する第３柱３０の断面二次モーメントは、Ｘ軸に関する第１柱１
０及び第２柱２０の断面二次モーメントよりも大きい。
As described above, the
, a
It is H-shaped steel and is arranged next to the
0 and greater than the area moment of inertia of the
これにより、第３柱３０によって、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向と平行な軸周
り（Ｘ軸周り）の第１柱１０及び第２柱２０の変形が抑制される。このため、架構全体の
軸耐力（座屈耐力）が向上する。また、第３柱３０が曲げモーメントを負担する。このた
め、架構全体の曲げ耐力、及び曲げ剛性が向上する。架構式構造１００は、連結されたＨ
形鋼である２つの柱を含む架構全体の軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性を向上させること
ができる。
Thus, the
It is possible to improve the axial strength, bending strength, and bending rigidity of the entire frame including the two shaped steel columns.
架構式構造１００においては、第３柱３０は、コンクリートである柱本体３１を備える
。
In the
これにより、架構式構造１００は、連結されたＨ形鋼である２つの柱を含む架構全体の
軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性をより向上させることができる。
As a result, the
架構式構造１００においては、第１柱１０のウェブ１３の厚さ方向と平行な奥行方向（
Ｙ方向）における第３柱３０の長さＬ３は、奥行方向における第１柱１０のフランジ１１
（フランジ１２）の長さＬ１、及び奥行方向における第２柱２０のフランジ２１（フラン
ジ２２）の長さＬ２以下である方が望ましい。
In the
The length L3 of the
(Flange 12) length L1 and length L2 of flange 21 (flange 22) of
これにより、架構式構造１００が適用される建築物において、第３柱３０の壁面からの
張り出しを抑制できる。架構式構造１００は、室内空間をより自由に利用することを可能
にする。
As a result, in a building to which the
なお、図２に示す長さＬ３は、必ずしも長さＬ１及び長さＬ２と等しくなくてもよい。
長さＬ３は、長さＬ１及び長さＬ２よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。少なくと
も、Ｘ軸に関する第３柱３０の断面二次モーメントが、Ｘ軸に関する第１柱１０及び第２
柱２０の断面二次モーメントよりも大きければよい。
Note that the length L3 shown in FIG. 2 does not necessarily have to be equal to the lengths L1 and L2.
Length L3 may be smaller or larger than lengths L1 and L2. At least, the moment of inertia of area of the
It should be larger than the area moment of inertia of the
（第１変形例）
図４は、第１変形例の架構式構造の正面図である。図５は、図４におけるＣ－Ｃ断面図
である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して
重複する説明は省略する。
(First modification)
FIG. 4 is a front view of the frame structure of the first modified example. 5 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 4. FIG. The same reference numerals are given to the same components as those described in the above-described embodiment, and overlapping descriptions are omitted.
図４及び図５に示すように、第１変形例の架構式構造１００Ａは、連結材５０と、第３
柱３０Ａを備える。図４に示すように、連結材５０は、Ｈ形鋼である。連結材５０の鉛直
断面は、Ｈ字状である。連結材５０は、フランジ５１と、フランジ５２と、ウェブ５３と
、を備える。フランジ５１の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ５２の厚さ方向
は、Ｚ方向と平行である。フランジ５２は、フランジ５１と平行である。フランジ５２は
、ＸＹ平面視でフランジ５１と重なる。ウェブ５３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
ウェブ５３は、フランジ５１及びフランジ５２に対して直交する。ウェブ５３のＹ方向の
位置は、ウェブ１３、ウェブ２３及びウェブ４３のＹ方向の位置と同じである。ウェブ５
３は、ＹＺ平面視でウェブ１３、ウェブ２３及びウェブ４３と重なる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
A
3 overlaps
図４に示すように、連結材５０は、第１柱１０と第２柱２０との間に配置される。連結
材５０のＺ方向の位置は、梁４０のＺ方向の位置と同じである。連結材５０は、ＹＺ平面
視で梁４０と重なる。連結材５０は、例えば溶接によって第１柱１０及び第２柱２０と接
合される。
As shown in FIG. 4 , the connecting
図４に示すように、第３柱３０Ａは、Ｚ方向に沿って延びる。第３柱３０Ａの長手方向
は、Ｚ方向と平行である。Ｘ軸に関する第３柱３０Ａの断面二次モーメントは、Ｘ軸に関
する第１柱１０及び第２柱２０の断面二次モーメントよりも大きい。
As shown in FIG. 4, the
第３柱３０Ａは、鉄筋コンクリート（ＲＣ（Reinforced Concrete）構造の柱である。
第３柱３０Ａは、柱本体３１Ａと、主筋３２Ａと、帯筋３３Ａと、を備える。柱本体３１
Ａは、コンクリートである。柱本体３１Ａを長手方向に対して直交する平面で切った断面
（柱本体３１Ａの水平断面）の形状は、矩形である。柱本体３１Ａは、第１柱１０のフラ
ンジ１１、フランジ１２及びウェブ１３、並びに第２柱２０のフランジ２１、フランジ２
２及びウェブ２３を被覆する。第１変形例においては、柱本体３１Ａは、第１柱１０の全
体及び第２柱２０の全体を被覆する。
The
The
A is concrete. The shape of the cross section (horizontal cross section of the
2 and
主筋３２Ａ及び帯筋３３Ａは、柱本体３１Ａに埋め込まれる。主筋３２Ａは、例えば異
形棒鋼である。主筋３２Ａは、Ｚ方向に沿って延びる。複数の主筋３２Ａは、第１柱１０
及び第２柱２０を囲むように配置される。主筋３２Ａの長手方向は、Ｚ方向と平行である
。帯筋３３Ａは、例えば異形棒鋼である。帯筋３３Ａは、複数の主筋３２Ａを囲むように
配置される。
The main reinforcing
and the
以上で説明したように、第１変形例の架構式構造１００Ａにおいて、柱本体３１Ａは、
第１柱１０の一対のフランジ（フランジ１１及びフランジ１２）及びウェブ１３、並びに
第２柱２０の一対のフランジ（フランジ２１及びフランジ２２）及びウェブ２３を被覆す
る。
As described above, in the
The pair of flanges (
これにより、第１柱１０及び第２柱２０が、上述した実施形態と比較してより強固に拘
束される。第３柱３０Ａによって、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向と平行な軸周り
（Ｘ軸周り）の第１柱１０及び第２柱２０の変形がより抑制される。このため、架構全体
の軸耐力が向上する。また、第３柱３０Ａが曲げモーメントを負担する。このため、架構
全体の曲げ耐力、及び曲げ剛性が向上する。架構式構造１００Ａは、連結されたＨ形鋼で
ある２つの柱を含む架構全体の軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性を向上させることができ
る。
As a result, the
（第２変形例）
図６は、第２変形例の架構式構造の正面図である。なお、上述した実施形態で説明した
ものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Second modification)
FIG. 6 is a front view of a frame structure of a second modification. The same reference numerals are given to the same components as those described in the above-described embodiment, and overlapping descriptions are omitted.
図６に示すように、第２変形例の架構式構造１００Ｂは、第３柱３０Ｂを備える。第３
柱３０Ｂは、Ｚ方向に沿って延びる。第３柱３０Ｂの長手方向は、Ｚ方向と平行である。
Ｚ方向において、第３柱３０Ｂの長さは、第１柱１０及び第２柱２０の長さ以下である。
例えば架構式構造１００Ｂにおいては、第３柱３０Ｂの長さは、第１柱１０及び第２柱２
０の長さよりも小さい。すなわち、Ｚ方向において、第３柱３０Ｂは、第１柱１０及び第
２柱２０よりも短い。第３柱３０Ｂは、第１柱１０の一部及び第２柱２０の一部を被覆す
る。第３柱３０Ｂの上端部は、Ｚ方向に並ぶ２つの梁４０の間に配置される。第３柱３０
Ｂの内部構造は、第１変形例の第３柱３０Ａと同じである。
As shown in FIG. 6, the
The
The length of the
For example, in
less than 0 length. That is, the
The internal structure of B is the same as the
以上で説明したように、第２変形例の架構式構造１００Ｂでは、第１柱１０の長手方向
（Ｚ方向）において、第３柱３０Ｂの長さは、第１柱１０及び第２柱２０の長さ以下であ
る。
As described above, in the
これにより、架構式構造１００Ｂは、第１変形例の架構式構造１００Ａと比較して、使
用するコンクリートの量を低減できる。また、第１柱１０及び第２柱２０のうち第３柱３
０Ｂの上端部から突出する部分の長さは、第１柱１０及び第２柱２０の全長よりも短くな
る。このため、第１柱１０及び第２柱２０のうち第３柱３０Ｂの上端部から突出する部分
の軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性は、第３柱３０Ｂがない場合と比較して大きくなる。
As a result, the frame-
The length of the portion protruding from the upper end of OB is shorter than the total length of the
（第３変形例）
図７は、第３変形例の架構式構造の正面図である。図８は、図７におけるＤ－Ｄ断面図
である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して
重複する説明は省略する。
(Third modification)
FIG. 7 is a front view of a frame structure of a third modification. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. The same reference numerals are given to the same components as those described in the above-described embodiment, and overlapping descriptions are omitted.
図７に示すように、第３変形例の架構式構造１００Ｃは、第３柱３０Ｃを備える。第３
柱３０は、Ｚ方向に沿って延びる。第３柱３０Ｃの長手方向は、Ｚ方向と平行である。Ｘ
軸に関する第３柱３０Ｃの断面二次モーメントは、Ｘ軸に関する第１柱１０及び第２柱２
０の断面二次モーメントよりも大きい。Ｙ方向における第３柱３０Ｃの長さＬ３Ｃは、長
さＬ１及び長さＬ２以下であることが望ましい。第３変形例においては、長さＬ３Ｃは、
長さＬ１及び長さＬ２と等しい。
As shown in FIG. 7, the
The
The area moment of inertia of the
greater than zero area moment of inertia. It is desirable that the length L3C of the
Equal to length L1 and length L2.
第３柱３０Ｃは、Ｈ形鋼である。第３柱３０Ｃの水平断面は、Ｈ字状である。第３柱３
０Ｃは、フランジ３５と、フランジ３６と、ウェブ３７と、を備える。フランジ３５の厚
さ方向は、Ｙ方向と平行である。フランジ３６の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。フラ
ンジ３６は、フランジ３５と平行である。フランジ３５及びフランジ３６の厚さ方向は、
第１柱１０のフランジ１１（フランジ１２）及び第２柱２０のフランジ２１（フランジ２
２）の厚さ方向に対して直交する。ウェブ３７の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。ウェ
ブ３７は、フランジ３５及びフランジ３６に対して直交する。
The
OC comprises
The flange 11 (flange 12) of the
2) perpendicular to the thickness direction. The thickness direction of the
第３柱３０Ｃは、Ｘ軸周りの曲げモーメントに対して比較的強く、Ｙ軸周りの曲げモー
メントに対して比較的弱い。第３柱３０Ｃにおいて、Ｘ軸周りの曲げモーメントが、強軸
周りの曲げモーメントである。第３柱３０Ｃにおいて、Ｙ軸周りの曲げモーメントが、弱
軸周りの曲げモーメントである。
The
第３柱３０Ｃは、例えば溶接によって第１柱１０及び第２柱２０と接合される。フラン
ジ３５の－Ｘ方向の端部は、フランジ１２の＋Ｙ方向の端部と接合される。フランジ３５
の＋Ｘ方向の端部は、フランジ２１の＋Ｙ方向の端部と接合される。フランジ３６の－Ｘ
方向の端部は、フランジ１２の－Ｙ方向の端部と接合される。フランジ３６の＋Ｘ方向の
端部は、フランジ２１の－Ｙ方向の端部と接合される。
The
is joined to the +Y-direction end of the
The direction end is joined to the −Y direction end of the
なお、Ｚ方向において、第３柱３０Ｃは、第１柱１０及び第２柱２０よりも短くてもよ
い。第３柱３０Ｃの上端部が、Ｚ方向に並ぶ２つの梁４０の間に配置されてもよい。
Note that the
以上で説明したように、第３変形例の架構式構造１００Ｃでは、第３柱３０Ｃは、Ｈ形
鋼である。第３柱３０Ｃのフランジ３５（フランジ３６）の厚さ方向は、第１柱１０のフ
ランジ１１（フランジ１２）の厚さ方向に対して直交する。
As described above, in the
これにより、第３柱３０Ｃによって、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向と平行な軸
周り（Ｘ軸周り）の第１柱１０及び第２柱２０の変形が抑制される。このため、架構全体
の軸耐力（座屈耐力）が向上する。また、第３柱３０Ｃが曲げモーメントを負担する。こ
のため、架構全体の曲げ耐力、及び曲げ剛性が向上する。架構式構造１００Ｃは、連結さ
れたＨ形鋼である２つの柱を含む架構全体の軸耐力、曲げ耐力、及び曲げ剛性を向上させ
ることができる。
As a result, deformation of the
架構式構造１００Ｃにおいては、第１柱１０のウェブ１３の厚さ方向と平行な奥行方向
（Ｙ方向）における第３柱３０Ｃの長さＬ３Ｃは、奥行方向における第１柱１０のフラン
ジ１１（フランジ１２）の長さＬ１、及び奥行方向における第２柱２０のフランジ２１（
フランジ２２）の長さＬ２以下である。
In the
The length of the flange 22) is less than or equal to L2.
これにより、架構式構造１００Ｃが適用される建築物において、第３柱３０Ｃの壁面か
らの張り出しを抑制できる。架構式構造１００Ｃは、室内空間をより自由に利用すること
を可能にする。
As a result, in a building to which the
１０ 第１柱
１１、１２ フランジ
１３ ウェブ
１５ リブ
１９ スタッド
２１、２２ フランジ
２３ ウェブ
２５ リブ
２９ スタッド
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 第３柱
３１、３１Ａ 柱本体
３２、３２Ａ 主筋
３３、３３Ａ 帯筋
３５、３６ フランジ
３７ ウェブ
４０ 梁
４１、４２ フランジ
４３ ウェブ
５０ 連結材
５１、５２ フランジ
５３ ウェブ
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 架構式構造
10
Claims (3)
Ｈ形鋼であり前記第１柱の隣りに配置される第２柱と、
前記第１柱と前記第２柱とを連結し、且つ前記第１柱の長手方向と同じ方向に延びる第３柱と、
を備え、
前記第１柱のフランジ及び前記第２柱のフランジの厚さ方向は、前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向と平行であり、
前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向と平行な軸に関する前記第３柱の断面二次モーメントは、前記軸に関する前記第１柱及び前記第２柱の断面二次モーメントよりも大きく、
前記第３柱は、Ｈ形鋼であり、
前記第３柱のフランジの厚さ方向は、前記第１柱のフランジの厚さ方向に対して直交し、
前記第３柱は、前記第１柱と前記第２柱との間に配置され、Ｈ型鋼のフランジの端部が前記第１柱のフランジ及び前記第２柱のフランジに直接連結される
架構式構造。 A first column made of H-shaped steel;
a second column made of H-beam steel and arranged next to the first column;
a third pillar connecting the first pillar and the second pillar and extending in the same direction as the longitudinal direction of the first pillar;
with
The thickness direction of the flange of the first column and the flange of the second column is parallel to the direction in which the first column and the second column are arranged,
The geometrical moment of inertia of the third column about an axis parallel to the direction in which the first column and the second column are arranged is greater than the geometrical moment of inertia of the first column and the second column about the axis,
The third pillar is H-shaped steel,
The thickness direction of the flange of the third column is orthogonal to the thickness direction of the flange of the first column,
The third column is disposed between the first column and the second column, and the ends of the H-beam flanges are directly connected to the flanges of the first column and the flanges of the second column.
請求項１に記載の架構式構造。 The frame structure according to claim 1, wherein the length of the third column in the depth direction parallel to the thickness direction of the web of the first column is less than or equal to the length of the flange of the first column in the depth direction and the length of the flange of the second column in the depth direction.
請求項１または請求項２に記載の架構式構造。 3. The frame structure according to claim 1, wherein the length of the third column in the longitudinal direction of the first column is equal to or shorter than the lengths of the first column and the second column .
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