２本の柱を連結する梁を含む建物

【課題】水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱とを連結する梁とを含む建物において、前記柱の一方と他方との間の間隔を広くしても、前記梁の高さ寸法を大きくすることなく前記梁が曲げモーメントを負担できるようにすること。
【解決手段】建物は、水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱を連結する梁と、該梁の両側方に配置された２つの補強部材であってそれぞれの一端部が前記柱の一方に固定され、他端部が前記梁に前記一方の柱から他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定された２つの補強部材とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱を連結する梁とを含む建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物には、水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱を連結する梁とを含むものがある。前記梁は、前記柱の一方に固定された一端部と、前記柱の他方に固定された他端部とを有し、前記一方の柱と前記他方の柱とに支持されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６３６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、前記建物が商業施設、倉庫、工場等に用いられる場合、前記梁のスパンをより長くし、前記一方の柱と前記他方の柱との間の間隔をより広くし、前記一方の柱及び前記他方の柱による制約を受けずに前記建物の内部の空間を有効に利用できるようにすることが求められている。しかし、前記梁のスパンを長くすると、前記梁に作用する鉛直荷重により前記梁に生じる曲げモーメントが大きくなる。このため、前記梁が前記曲げモーメントを負担できるようにするために前記梁の高さ寸法を大きくしなければならず、不経済となる。
【０００５】
本発明の目的は、水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱とを連結する梁とを含む建物において、前記柱の一方と他方との間の間隔を広くしても、前記梁の高さ寸法を大きくすることなく前記梁が曲げモーメントを負担できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、補強部材の一端部が前記一方の柱に固定されかつ該補強部材の他端部が前記梁に前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定されていることにより、前記梁が前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で前記補強部材に支持されるようにし、前記梁のスパンが短くなるようにし、鉛直荷重により前記梁に生じる曲げモーメントが小さくなるようにする。これにより、前記一方の柱と前記他方の柱との間の間隔を広くしても、前記梁の高さ寸法を大きくすることなく前記梁が前記曲げモーメントを負担できるようにする。
【０００７】
本発明に係る建物は、水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、該柱を連結する梁と、該梁の両側方に配置された２つの補強部材であってそれぞれの一端部が前記柱の一方に固定され、他端部が前記梁に前記一方の柱から他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定された２つの補強部材とを含む。
【０００８】
各補強部材の前記一端部が前記一方の柱に固定されかつ該補強部材の前記他端部が前記梁に前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定されているため、前記梁が前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で前記補強部材に支持される。これにより、前記梁が前記一方の柱と前記他方の柱とに支持される従来の場合と比べて前記梁のスパンを短くすることができ、前記梁に作用する鉛直荷重により前記梁に生じる曲げモーメントを小さくすることができる。このため、前記一方の柱と前記他方の柱との間の間隔を広くしても、前記曲げモーメントが大きくならないようにすることができ、前記梁の高さ寸法を大きくすることなく前記梁が前記曲げモーメントを負担できるようにすることができる。
【０００９】
前記建物は、前記一方の柱に固定された、該一方の柱を取り巻く管状部材を含むものとすることができる。この場合、前記梁は、前記管状部材を介して前記一方の柱に固定された一端部と、前記他方の柱に固定された他端部とを有し、各補強部材の前記一端部は前記管状部材を介して前記一方の柱に固定されている。前記一方の柱は、鉄筋コンクリートからなるものとすることができる。前記梁は、鉄骨からなるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記補強部材の前記一端部が前記一方の柱に固定されかつ該補強部材の前記他端部が前記梁に前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定されているため、前記梁が前記一方の柱から前記他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で前記補強部材に支持される。これにより、前記梁が前記一方の柱と前記他方の柱とに支持される従来の場合と比べて前記梁のスパンを短くすることができ、鉛直荷重により前記梁に生じる曲げモーメントを小さくすることができる。このため、前記一方の柱と前記他方の柱との間の間隔を広くしても、前記梁の高さ寸法を大きくすることなく前記梁が前記曲げモーメントを負担できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施例に係る建物の縦断面図。
【図２】図１の線２における建物の水平断面図。
【図３】図２の線３における柱の水平断面図。
【図４】図３の線４における梁の側面図。
【図５】図３の線５における柱の縦断面図。
【図６】図３の線６における梁の断面図。
【図７】本発明の第２実施例に係る柱の水平断面図。
【図８】本発明の第３実施例に係る柱の水平断面図。
【図９】本発明の第４実施例に係る柱の縦断面図。
【図１０】本発明の第５実施例に係る柱の縦断面図。
【図１１】本発明の第６実施例に係る柱の水平断面図。
【図１２】本発明の第７実施例に係る柱の水平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、第１水平方向（図１における左右方向）に間隔を置かれた２本の柱１０、１２と、該柱を連結する梁１４とを含む建物１６が存在する。
【００１３】
図２に示すように、２本の柱１０、１２のうち一方の柱１０は、鉄筋コンクリート製であり、コンクリートからなる本体１８と、該本体の内部に配置された複数の主筋２０とを有する。本体１８は上下方向に伸びている。複数の主筋２０は本体１８の周方向に互いに間隔を置かれており、各主筋２０は本体１８の軸線に平行である。
【００１４】
梁１４は鉄骨からなる。前記鉄骨は、図３ないし６に示すように、間隔を置かれた、相対する上方フランジ２２及び下方フランジ２４と、上方フランジ２２と下方フランジ２４との間にあるウェブ２６とを有するＨ形鋼２８である。梁１４の一端部３０は一方の柱１０に固定され、梁１４の一端部３２は他方の柱１２に固定されている。
【００１５】
建物１６は、一方の柱１０に固定された、該一方の柱を取り巻く管状部材３４を含み、梁１４の一端部３０は管状部材３４を介して一方の柱１０に固定されている。管状部材３４は鋼製である。
【００１６】
梁１４の一端部３０は結合手段３６を介して管状部材３４に結合されている。結合手段３６は、管状部材３４に結合されたプレート３８と、相対する２つの添接板４０であってそれぞれがプレート３８と梁１４のウェブ２６とに接する２つの添接板４０と、それぞれが該添接板とプレート３８とを貫く複数のボルト４２と、各ボルトに螺合されたナット４４と、それぞれが添接板４０とウェブ２６とを貫く複数のボルト４６と、各ボルトに螺合されたナット４８とからなる。
【００１７】
建物１６は、梁１４の両側方に配置された２つの補強部材５０を含む。各補強部材５０の一端部５２は管状部材３４を介して一方の柱１０に固定され、補強部材５０の他端部５４は梁１４に一方の柱１０から他方の柱１２に向けて間隔を置かれた位置（第１位置）５６で固定されている。
【００１８】
補強部材５０は、トラス構造であり、間隔を置かれた上弦材５０ａ及び下弦材５０ｂと、上弦材５０ａと下弦材５０ｂとを連結する斜材５０ｃと、上弦材５０ａと下弦材５０ｂとを連結する垂直材５０ｄとを備える（図４）。補強部材５０は鋼製である。斜材５０ｃは図示の向き（左上から右下方向）と逆の向きに設けてもよい。
【００１９】
補強部材５０の他端部５４は固定手段５８を介して梁１４に固定されている。固定手段５８は、補強部材５０の他端部５４に結合された補強部材側プレート６０と、梁１４のウェブ２６に結合された梁側プレート６２と、相対する２つの２つの添接板６４であってそれぞれが補強部材側プレート６０と梁側プレート６２とに接する２つの添接板６４と、それぞれが該添接板と補強部材側プレート６０とを貫く複数のボルト６６と、各ボルトに螺合されたナット６８と、それぞれが添接板６４と梁側プレート６２とを貫く複数のボルト７０と、各ボルトに螺合されたナット７２とからなる。
【００２０】
他方の柱１２は、一方の柱１０と同様に、鉄筋コンクリート製であり、コンクリートからなる本体１８’と、該本体の内部に配置された複数の主筋２０’とを有する（図２）。建物１６は、他方の柱１２に固定された、該他方の柱を取り巻く管状部材３４’を含み、梁１４の一端部３２は管状部材３４’を介して他方の柱１２に固定されている。
【００２１】
建物１６は、補強部材（第１補強部材）５０に加え、梁１４の両側方に配置された２つの第２補強部材５０’であってそれぞれの一端部５２’が管状部材３４’を介して他方の柱１２に固定され、他端部５４’が梁１４に他方の柱１２から一方の柱１０に向けて間隔を置かれた第２位置５６’で固定された２つの第２補強部材５０’を含む。
【００２２】
第１補強部材５０の一端部５２が一方の柱１０に固定されかつ他端部５４が梁１４に一方の柱１０から他方の柱１２に向けて間隔を置かれた第１位置５６で固定されているため、梁１４は一方の柱１０から他方の柱１２に向けて間隔を置かれた第１位置５６で第１補強部材５０に支持される。また、第２補強部材５０’の一端部５２’が他方の柱１２に固定されかつ他端部５４’が梁１４に他方の柱１２から一方の柱１０に向けて間隔を置かれた第２位置５６’で固定されているため、梁１４は他方の柱１２から一方の柱１０に向けて間隔を置かれた第２位置５６’で第２補強部材５０’に支持される。このように梁１４が第１位置５６で第１補強部材５０に、第２位置５６’で第２補強部材５０’にそれぞれ支持されることにより、梁１４が一方の柱１０と他方の柱１２とに支持される従来の場合と比べて梁１４のスパンを短くすることができ、鉛直荷重により梁１４に生じる曲げモーメントを小さくすることができる。これにより、一方の柱１０と他方の柱１２との間の間隔を広くしても、前記曲げモーメントが大きくならないようにすることができ、梁１４の高さ寸法を大きくすることなく梁１４が前記曲げモーメントを負担できるようにすることができる。
【００２３】
補強部材５０は、トラス構造である図４に示した例に代え、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、溝形鋼等のような形鋼からなるものとすることができ、鋼管からなるものとすることができ、鋼板を組み合わせて製作されたものとすることができる。梁１４の一端部３０は、結合手段３６を介して管状部材３４に結合されている図５に示した例に代え、結合手段３６を介さずに直接管状部材３４に結合されたものとすることができる。この場合、例えば、梁１４の一端部３０は管状部材３４に溶接されている。梁１４は、Ｈ形鋼２８からなる図５に示した例に代え、Ｉ形鋼や溝形鋼のような他の形鋼からなるものとすることができ、鋼管からなるものとすることができ、鋼板を組み合わせて製作されたものとすることができる。梁１４は、鉄骨からなる図５に示した例に代え、鉄筋コンクリート製とすることができる。一方の柱１０及び他方の柱１２のそれぞれは、鉄筋コンクリート製である図５に示した例に代え、鉄骨からなるものとすることができる。建物１６は、管状部材３４を含む図５に示した例に代え、管状部材３４を含まないものとすることができる。この場合、梁１４の一端部３０及び補強部材５０の一端部５２は管状部材３４を介さずに直接一方の柱１０に固定されている。
【００２４】
図７に示す例では、建物１６は、管状部材３４の内面に固定された複数の棒状部材３４ａを有し、各棒状部材は管状部材３４から一方の柱１０の内部へ水平に伸びている。棒状部材３４ａは、スタッド、鉄筋等であり、管状部材３４と一方の柱１０との固定を強固にする。
【００２５】
図８に示す例では、建物１６は、管状部材３４の内部に前記第１水平方向と直交する第２水平方向（図８における上下方向）に対して垂直に配置された第１板３４ｂと、該第１板と交差する第２板３４ｃであって管状部材３４の内部に前記第１水平方向に対して垂直に配置された第２板３４ｃとを含む。第１板３４ｂ及び第２板３４ｃのそれぞれは管状部材３４に固定されている。第１板３４ｂ及び第２板３４ｃは管状部材３４と一方の柱１０との固定を強固にする。
【００２６】
図９に示す例では、一方の柱１０は、該一方の柱の外面に形成された突起１０ａを有し、管状部材３４は一方の柱１０の突起１０ａの上に位置する。一方の柱１０の突起１０ａは管状部材３４が一方の柱１０からずれ落ちることを防ぐ。図１０に示す例では、管状部材３４は、該管状部材の外面が露出するように一方の柱１０の内部に配置されている。管状部材３４の前記外面は一方の柱１０の外面と同一面上にある。管状部材３４が一方の柱１０の内部に配置されていることにより、管状部材３４が一方の柱１０からずれ落ちることを防ぐことができる。
【００２７】
建物１６は、一方の柱（第１柱）１０、他方の柱（第２柱）１２及び梁（第１梁）１４に加え、第１柱１０から第２柱１２と反対側へ前記第１水平方向に間隔を置かれた第３柱（図示せず）と、該第３柱と第１柱１０とを連結する第２梁７４とを含む。第２梁７４の一端部は、第１梁１４の一端部３０と同様に、管状部材３４を介して第１柱１０に固定されている。第２梁７４の他端部は前記第３柱に固定されている。
【００２８】
建物１６は、図３に示したように、第２梁７４の両側方に配置された２つの第３補強部材７６を含む。各第３補強部材７６の一端部７８は管状部材３４を介して第１柱１０に固定され、第３補強部材７６の他端部８０は梁１４に第１柱１０から前記第３柱に向けて間隔を置かれた第３位置８２で固定されている。
【００２９】
第３補強部材７６は、トラス構造であり、間隔を置かれた上弦材７６ａ及び下弦材７６ｂと、上弦材７６ａと下弦材７６ｂとを連結する斜材７６ｃと、上弦材７６ａと下弦材７６ｂとを連結する垂直材７６ｄとを備える（図４）。第３補強部材７６は第１補強部材５０と一体に形成されている。第３補強部材７６は、第１補強部材５０と一体に形成されている図３に示した例に代え、第１補強部材５０と別個の部材でもよい。この場合、第３補強部材７６は、第１補強部材５０に連結されていてもよいし、第１補強部材５０から間隔を置かれていてもよい。斜材７６ｃは図示の向き（右上から左下方向）と逆の向きに設けてもよい。
【００３０】
建物１６は、第１柱１０から前記第２水平方向に間隔を置かれた第４柱（図示せず）と、該第４柱と第１柱１０とを連結する第３梁８４と、第１柱１０から前記第４柱と反対側へ前記第２水平方向に間隔を置かれた第５柱（図示せず）と、該第５柱と第１柱１０とを連結する第４梁８６とを含む。第３梁８４の一端部は管状部材３４を介して第１柱１０に固定され、第３梁８４の他端部は前記第４柱に固定されている。第４梁８６の一端部は管状部材３４を介して第１柱１０に固定され、第４梁８６の他端部は前記第５柱に固定されている。
【００３１】
建物１６は、第３梁８４の両側方に配置された２つの第４補強部材８８を含む。各第４補強部材８８の一端部は管状部材３４を介して第１柱１０に固定され、第４補強部材８８の他端部は梁１４に第１柱１０から前記第４柱に向けて間隔を置かれた第４位置で固定されている。２つの第４補強部材８８のうち一方の第４補強部材８８は第１補強部材５０と交差し、他方の第４補強部材８８は第３補強部材７６と交差している。
【００３２】
建物１６は、第４梁８６の両側方に配置された２つの第５補強部材９０を含む。各第５補強部材９０の一端部は管状部材３４を介して第１柱１０に固定され、第５補強部材９０の他端部は梁１４に第１柱１０から前記第５柱に向けて間隔を置かれた第５位置で固定されている。２つの第５補強部材９０のうち一方の第５補強部材９０は第１補強部材５０と交差し、他方の第５補強部材９０は第３補強部材７６と交差している。
【００３３】
第５補強部材９０は第４補強部材８８と一体に形成されている。第５補強部材９０は、第４補強部材８８と一体に形成されている図３に示した例に代え、第４補強部材８８と別個の部材でもよい。この場合、第５補強部材９０は、第４補強部材８８に連結されていてもよいし、第４補強部材８８から間隔を置かれていてもよい。
【００３４】
建物１６は、第１梁１４、第２梁７４、第３梁８４及び第４梁８６の全てを含む図３に示した例に代え、図１１に示すように、第４梁８６を含まず、第１梁１４、第２梁７４及び第３梁８４のみを含むものとすることができる。この場合、建物１６は第５補強部材９０を含まない。建物１６は、第１梁１４、第２梁７４及び第３梁８４のみを含む図１１に示した例に代え、図１２に示すように、第２梁７４を含まず、第１梁１４及び第３梁８４のみを含むものとすることができる。この場合、建物１６は第３補強部材７６を含まない。
【符号の説明】
【００３５】
１０一方の柱
１２他方の柱
１４梁
１６建物
３４管状部材
５０補強部材
５２一端部
５４他端部
５６位置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に間隔を置かれた２本の柱と、
前記柱を連結する梁と、
前記梁の両側方に配置された２つの補強部材であってそれぞれの一端部が前記柱の一方に固定され、他端部が前記梁に前記一方の柱から他方の柱に向けて間隔を置かれた位置で固定された２つの補強部材とを含む、建物。
【請求項２】
前記一方の柱に固定され、該一方の柱を取り巻く管状部材を含み、
前記梁は、前記管状部材を介して前記一方の柱に固定された一端部と、前記他方の柱に固定された他端部とを有し、
各補強部材の前記一端部は前記管状部材を介して前記一方の柱に固定されている、請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記一方の柱は鉄筋コンクリートからなり、前記梁は鉄骨からなる、請求項１又は２に記載の建物。

【図１】