(57)【要約】【課題】架構内の任意の層に架設されるブレースを、中間層を支持させる吊り材として利用した場合に、ブレースが架設された層と架設されない層との間で剛性の差を生じさせず、剛性の差に起因する層間変形による層内の損傷を回避する。【解決手段】柱１・梁２からなる複数層の架構内において、ある層からそれより下層、もしくは上層の梁２までの間にブレース３を架設し、少なくともこのブレース３が架設された層の梁２、２間に中柱４を架設し、ブレース３の梁側の端部をその梁２の長さ方向に相対移動自在に梁２に接続する。  具体的にはブレース３を梁２に対し、その長さ方向に相対移動自在に梁２を支持した状態でその梁２に接続し、ブレース３に梁２上の鉛直荷重の少なくとも一部を負担させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱・梁からなる複数層の架構内において、ある層からそれより下層、もしくは上層の梁までの間にブレースが架設され、少なくともこのブレースが架設された層の梁間に中柱が架設され、前記ブレースの梁側の端部はその梁の長さ方向に相対移動自在に前記梁に接続されていることを特徴とする吊り構造型架構。
【請求項２】
前記ブレースは複数層に亘って架設され、そのブレースが通過する層の梁とは接続されていないことを特徴とする請求項１に記載の吊り構造型架構。
【請求項３】
前記梁に対して相対移動自在に接続された前記ブレースの端部寄りに位置する前記中柱の端部はその側の梁に対し、その長さ方向に相対移動自在に接続されていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の吊り構造型架構。
【請求項４】
前記ブレースの端部とそれが接続される梁とは、両者間の相対移動を許容する支承を介して接続され、前記ブレースは層間変位時に水平荷重を負担しない状態にあることを特徴とする請求項１乃至請求項３にいずれかに記載の吊り構造型架構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は架構内の任意の層に架設されるブレースを、中間層を支持させる吊り材として利用した吊り構造型架構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブレースを中間層の荷重を支持するための吊り材として利用する形態の構造物はブレースの下端部が接続される柱や梁を含む階より上層階の荷重をブレースに負担させることができることで、ブレースの下端部が接続される階より下の階から柱を不在にすることができる利点がある（特許文献１参照）。
【０００３】
吊り材としてのブレースは任意の層に架設され、主に引張材として機能するため、吊り材としてのブレースに加え、上下に隣接する階の梁間に間柱（中柱）を架設することで、吊り材が負担できない圧縮力を間柱に負担させることもある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９２６１０６号公報（請求項１、第３欄第８行〜第１９行、第３欄第４２行〜第４欄第３行、第１図）
【特許文献２】特許第４０１０９８１号公報（請求項４、段落００２８、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように吊り材としてのブレースは引張材として機能するが、架構に水平力が作用し、ブレースが引張力を負担したときにブレースが架設されている層の剛性が上がるため、ブレースの架設層の剛性がその他の層の剛性より増大し、ブレースの架設層は相対的に変形しにくくなる。このことは、特許文献２のようにブレースに加え、上下に隣接する階の梁間に間柱を架設した場合に顕著になる。
【０００６】
図６−（ａ）にブレースの架設層に間柱（中柱）が架設された架構を示す。通常はブレースの両端部が架構を構成する柱と梁に接続されていることから、ブレースは架構の変形時にその変形を阻止するように作用するため、ブレースの架設層はその他の層より変形を生じにくい。この結果、図６−（ｂ）に示すように架構は全層に亘って一様に変形することができなくなり、相対的に剛性の小さい層に変形が集中するため、ブレースの架設層に隣接する層に損傷が発生する可能性が高まる。
【０００７】
本発明は上記背景より、ブレースが架設された層と架設されない層との間で剛性の差が生じない形態の吊り構造型架構を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の吊り構造型架構は、柱・梁からなる複数層の架構内において、ある層からそれより下層、もしくは上層の梁までの間にブレースが架設され、少なくともこのブレースが架設された層の梁間に中柱が架設され、前記ブレースの梁側の端部がその梁の長さ方向に相対移動自在に前記梁に接続されていることを構成要件とする。ブレースが架設される層の位置と層数は任意であり、ブレースの上端部が接続される層は下端部が接続される層より上層であればよい。
【０００９】
ブレースはある任意の層（階間）の例えば柱、または柱・梁の接合部、もしくはその付近（以下、柱等と言う）から他の層における梁の長さ方向中間部までの区間に架設され、一端部（上端部、もしくは下端部）が柱等に接続（連結）され、他端部（下端部、もしくは上端部）が梁の中間部に相対移動自在に接続される。ブレースはそれが架設される（ブレースが跨る）層の鉛直荷重を負担しながら、この鉛直荷重を柱・梁からなる架構内の柱に、具体的にはブレースが架設される構面内の柱に上端部、もしくは下端部を通じて伝達する。
【００１０】
中柱は少なくともブレースが跨る層（階間）に亘って各階の梁間に架設され、中柱が架設される層の鉛直荷重を負担しながら、その鉛直荷重をブレースに伝達する。中柱はブレースが跨る層における梁に作用する鉛直荷重をブレースに伝達するため、少なくともブレースが跨る層以上に架設される。「梁に作用する鉛直荷重」とは、梁上に架設される中柱を通じて梁に上層階から作用する鉛直荷重と、梁下に架設される中柱を通じて梁に下層階から作用する鉛直荷重を含む。
【００１１】
ブレースが例えば３階から５階まで（３層と４層）に架設される場合、ブレースの一端部は５（３）階の柱等に接続され、他端部は３（５）階の梁の長さ方向中間部に接続される。この場合、中柱は少なくとも３階の梁から５階の梁までの間に架設される。「少なくとも」とは、３階の梁から５階以上の階の梁までの間、または２階以下の階から５階の梁までの間に架設されることを言う。中柱は間柱のように１層（階間）毎に架設されるが、複数層に連続して架設される通し柱も含む。
【００１２】
中柱の下端部が接続される階、または上端部が接続される階は原則的にブレースに引張力を作用させるか、圧縮力を作用させるかによって決まり、ブレースに引張力を作用させる場合は中柱の下端部が接続される階が決まり、圧縮力を作用させる場合は中柱の上端部が接続される階が決まる。
【００１３】
ブレースには梁への接続位置から梁に作用する鉛直荷重が伝達され、ブレースは柱等への接続位置を通じて鉛直荷重を架構に伝達するから、ブレースに引張力が作用するか、圧縮力が作用するかはブレースの下端部、もしくは上端部が梁と柱等のいずれかに接続されるか、によって決まる。
【００１４】
梁の中間部にブレースの下端部が接続され、柱等に上端部が接続された場合には、ブレースの下端部に梁に作用する鉛直荷重が伝達され、ブレースの上端部を通じて架構に伝達されるから、ブレースは引張力を負担し、上端部を通じて柱等（架構）に軸方向圧縮力として伝達する。この場合、中柱の下端部が接続された梁からブレースに梁に作用する鉛直荷重が伝達されるから、中柱はその上端部が接続される上層階の梁からの鉛直荷重を圧縮力として負担し、下端部が接続され、ブレースが接続された下層階の梁に伝達する。
【００１５】
梁の中間部にブレースの上端部が接続され、柱等に下端部が接続された場合には、ブレースの上端部に梁に作用する鉛直荷重が伝達され、ブレースの下端部を通じて梁に作用する荷重がブレースに伝達されるから、ブレースは圧縮力を負担し、下端部を通じて柱等（架構）に軸方向圧縮力として伝達する。
【００１６】
この場合、中柱の上端部が接続された梁からブレースに梁に作用する鉛直荷重が伝達されるから、中柱はその下端部が接続される下層階の梁からの鉛直荷重を引張力として負担し、上端部が接続され、ブレースが接続された上層階の梁に伝達する。結局、ブレースの梁側の端部はその梁に対し、長さ方向に相対移動自在で、梁に作用する鉛直荷重の少なくとも一部を負担する（梁を支持する）状態で梁に接続される。
【００１７】
中柱はブレースの端部が接続された梁にはいずれかの部分において接続されればよいが、ブレース端部との間の区間に曲げモーメントを作用させないようにする上では、ブレースの端部が接続された部分に接続されることが適切である。中柱はある上層階の梁とある下層階の梁までの、各層の上下に隣接する梁間に架設される。中柱が架設される層が複数層に亘る場合には、中柱が連続することで、中柱は前記のように上階の鉛直荷重を支持することも、下階の鉛直荷重を支持することもできる。
【００１８】
ブレースはそれが架設された層の鉛直荷重を負担し、構面内の柱（外柱）に伝達するから、鉛直荷重を分散させて柱に伝達する上では、ブレースは中柱に関して対称に配置されることが合理的である。ブレースが中柱に関して対称に架設された場合には、ブレースの下端部同士、もしくは上端部同士を互いに連結することができ、連結によってブレースの下端部、もしくは上端部が受ける梁からの鉛直荷重を両ブレースが分担することができるため、梁からの鉛直荷重を分散させて構面内の柱に伝達することが可能になる。
【００１９】
また両ブレースの端部同士が互いに連結されることで、ブレースが片持ち梁状態にならずに済むため、鉛直荷重によってブレースに曲げモーメントを作用させないように、ブレースを梁に接続することが可能である。加えてブレースの端部同士が互いに連結されることで、梁をブレースに面接触状態で支持させることができるため、梁に作用する鉛直荷重の多くをブレースに伝達させることが可能である。
【００２０】
ブレースの梁側の端部がその梁に対して相対移動自在に接続されるとは、少なくとも一定の大きさを超える水平力がブレースに作用しようとするときに、ブレースの上端部と下端部のいずれかの端部が梁に対して相対移動する状態に接続されることを言い、ブレースが多少の水平力を負担する接続状態と水平力を全く負担しない接続状態を含む。具体的には転がり支承、滑り支承、弾性滑り支承、免震支承等の支承がブレースの梁側の端部と梁との間に介在させられた上で、ブレースが接続される梁に作用する鉛直荷重をブレースが負担し、ブレースにその軸方向力である引張力か圧縮力のみが作用する状態にブレースと梁が接続されることを言う。
【００２１】
これらの各支承の内、ブレースと梁との間の相対移動を許容する転がり支承、もしくは滑り支承等の支承を介在させた場合には（請求項４）、層間変位時にブレースと梁との間に相対移動が生じようとするときの抵抗がほとんどなくなるため、ブレースは実質的に鉛直荷重のみを負担し、水平荷重を負担しない状態になる。
【００２２】
ブレースの端部が梁に対して相対移動自在な状態で梁に接続されることで、その梁を含む層に水平力が作用したときには、ブレースは実質的に水平荷重を負担することがないため、ブレースが接続された梁を含む層の鉛直荷重のみを負担する。前記の通り、ブレースの下端部が梁に接続され、上端部が柱等に接続された場合には、ブレースは鉛直荷重を引張力として負担し、ブレースの上端部が梁に接続され、下端部が柱等に接続された場合には、ブレースは鉛直荷重を圧縮力として負担する。
【００２３】
ブレースが実質的に鉛直荷重のみを負担し、水平荷重を負担しないことで、ブレースは架構に作用する水平力に対して抵抗することがないため、ブレースが架設された層（架設層）の剛性がブレースの存在によって上がることがなく、架構全体ではブレースの架設層の剛性とそれ以外の層（非架設層）の剛性との差がブレースに起因して発生することがなくなる。
【００２４】
従って図１−（ｂ）に示すようにブレースと中柱の存在に拘らず、各層の剛性を下層から上層へかけて一定にすること、または連続的に変化させることができるため、架構全体を一様に（曲げ）変形させることが可能になる。ブレースの架設層と非架設層との極端な剛性の差がなくなることで、架構全体の中で、水平力の作用時（層間変位時）に、極端に変形が大きくなる層がなくなるため、剛性の差に起因してブレースの架設層に隣接する特定の層に損傷を発生させる可能性が低下するか、なくなる。
【００２５】
また図５−（ａ）に示すように通常の柱・梁の架構では、スラブ上の荷重を各階毎に梁が支持しながら柱に伝達する必要があるから、必然的に梁成（階高）が大きくなり、建物高さを抑制することには限界がある。これに対し、本発明では梁が支持すべきスラブ上の鉛直荷重をブレースが支持することで、梁に鉛直荷重を負担する場合程の成を与える必要がなく、梁成を抑えることが可能であるため、（ｂ）に示すように梁成の抑制に伴い、梁が鉛直荷重を負担する場合より階高、並びに建物高さを小さくすることが可能になる。
【００２６】
例えば図２に示すように架構内の下層階に多スパンの無柱空間を確保する場合、通常であれば、無柱空間を構成する梁はそれに接続する上階側の柱から受ける鉛直荷重を両側の柱に流す必要から、梁成を極端に大きくすることが必要になる。これに対し、本発明では無柱空間を構成する梁にブレースと中柱が接続することで、その梁に作用する鉛直荷重の少なくとも一部を両側の柱（外柱）に伝達することができるため、梁成を増す必要がない。結果として、無柱空間以外のスパンの梁と同一成に設定することが可能であり、無柱空間を形成しながらも、全層の梁成を統一することが可能である。
【００２７】
更に、例えば学校建築等では以前、階高を３ｍ以上、確保しなければならない法律があったが、現在では階高の規制が撤廃されたことで、階高を減少させる設計が可能になっている。しかしながら、床への想定荷重（設計荷重）に変動はないため、直ちに梁成を変えることができない。梁成を一定にしたまま、階高のみを単純に減少させるとすれば、床上から梁下までの距離が小さくなって柱が短柱化するため、せん断力に対して柱が脆性破壊する可能性が高くなることによる。
【００２８】
これに対し、本発明では上記のように梁に接続されるブレースを通じて梁に作用する荷重を架構に流すことができることで、床への設計荷重に変動がなくても梁成を低減することができるため、床上から梁下までの距離を小さくすることを回避することができ、柱の短柱化とそれに起因する柱の脆性破壊を回避することが可能である。
【００２９】
ブレースが複数層に亘って架設される場合、ブレースが跨る層の鉛直荷重を負担する機能をブレースに発揮させる関係で、ブレースと梁との相対変位を自由にするために、ブレースはそのブレースが通過する層（中間階）の梁とは接続されず（請求項２）、ブレースと中間階の梁との縁が切られる。両端部が接続される柱（外柱）と梁を含む構面内に、ブレースが複数層に亘って架設される場合、ブレースはそれが通過する層の梁とは交差するため、通常であれば、この交差する梁と接続されることになるが、その場合、ブレースの両端部が構面内の柱（外柱）と梁に拘束されるため、層間変位時に中間階の梁からブレースに水平荷重が伝達され、ブレースの架設層の剛性が上がることになる。
【００３０】
これに対し、ブレースが通過する層の梁とブレースが接続されないことで、ブレースとそれが通過する梁との相対変位が自由になるため、層間変位時にブレースが中間階の梁から水平荷重を受けることがない。従ってブレースが複数層に亘る場合にも、上記したブレースに水平荷重を負担させず、ブレースの架設層の剛性を上げないことの目的が達成される。この場合、梁がブレースの両側を跨ぐか、ブレースが梁の両側を跨ぐ形で梁とブレースが組み合わせられることで、ブレースが中間階の梁と接続されない状態が得られる。
【００３１】
中柱はそれが接続される梁の鉛直荷重を負担すればよいため、梁には必ずしも接合されている必要はなく、ブレースと同様に、梁に相対移動自在に接続されたブレースの端部寄りに位置する中柱の端部がその梁に対し、その長さ方向に相対移動自在に接続されていることもある（請求項３）。
【００３２】
この場合、中柱が梁に対して長さ方向に相対移動自在であることで、中柱がせん断力を負担することがないため、中柱も純粋に鉛直荷重のみを負担する状態に置かれるから、ブレースと中柱が共に架構に作用する水平力に対する抵抗要素（耐震要素）として挙動することがない。従って架構内ではブレースと中柱が架設された層（架設層）と架設されない層（非架設層）との間で、水平力に対する剛性に差が生じないため、架構は中柱が梁に接合されている場合より、全体として更に一様に変形することが可能であり、ブレースと中柱が架設された層に隣接する層への損傷の回避が確実になる。
【発明の効果】
【００３３】
ある層からそれより下層、もしくは上層の梁までの間にブレースを架設し、このブレースが架設された層の梁間に中柱を架設し、ブレースの梁側の端部をその梁の長さ方向に相対移動自在に梁に接続するため、ブレースに水平荷重を負担させない状態にすることができる。
【００３４】
この結果、ブレースが架設された層の剛性がブレースの存在によって上がることがないため、架構全体ではブレース架設層の剛性とそれ以外の層の剛性との差がブレースに起因して発生することがなくなり、ブレース架設層に隣接する層内における損傷を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３６】
図１−（ａ）は柱１と梁２からなる複数層の架構内において、ある層からそれより下層、もしくは上層の梁２までの間にブレース３が架設され、少なくともこのブレース３が架設された層の梁２、２間に中柱４が架設され、ブレース３の梁２側の端部がその梁２の長さ方向に相対移動自在に梁２に接続されている吊り構造型架構の具体例を示す。以下、ブレース３と中柱４が架設された層を便宜的に架設層５と呼ぶ。架設層５は図２に示すように１層の場合と図１、図３に示すように複数層の場合がある。
【００３７】
吊り構造型架構を構成する架構は柱１と梁２を基本の要素とするが、高層か低層かの架構の形態、アスペクト比等に応じて架構内には連層の耐震要素（耐震壁、もしくはブレース）が配置される他、平面上の一部にコアが配置されることもある。柱１は主に外柱を指すが、架設層５に架設され、ブレース３に鉛直荷重を伝達する中柱４以外の中柱を含むこともある。
【００３８】
ブレース３の梁２側でない側の端部は柱１、または柱１と梁２の接合部（以下、柱１側）に接続される。ブレース３の柱１側の端部は柱１、もしくは梁２からの曲げモーメントが伝達されない状態に、原則としてピン接合等により接続され、柱１にはブレース３の軸方向力としての引張力、もしくは圧縮力のみを作用させる。ブレース３の柱１側の端部は、柱１に局部的な曲げモーメントを作用させないためには柱１と梁２との接合部に接続されることが適切である。その場合、ブレース３は柱１と梁２の接合部に突設されたガセットプレートに接合される。
【００３９】
ブレース３の梁２側の端部は梁２に対し、その長さ方向に相対移動自在な状態に接続され、このブレース３の梁２側の端部が接続された梁２に中柱４が接続される。中柱４はブレース３が接続された梁２を通じて中柱４が負担する鉛直荷重をブレース３に伝達するため、中柱４はブレース３と梁２との接続部分、もしくはそれに近い部分に接続される。ブレース３が梁２に相対移動自在に接続されるとは、ブレース３が梁２に対し、その長さ方向に相対移動自在に梁２を支持した状態で、その梁２に接続されることを言う。ブレース３が梁２を支持するとは、梁２に作用する鉛直荷重の少なくとも一部をブレース３が負担することを言う。
【００４０】
図１〜図９はブレース３の上端部が柱１（柱・梁接合部）に接続され、下端部がその接合部より下層の梁２に接続されることで、ブレース３に引張力が作用する状態で架構内に架設された場合の例を示す。図１０〜図１２はブレース３の上端部が梁２に接続され、下端部がその梁２より下層の柱１（柱・梁接合部）に接続されることで、ブレース３に圧縮力が作用する場合の例を示す。中柱４は少なくともブレース３が架設された層の梁２、２間に架設される。
【００４１】
ブレース３は架構内の構面内に架設され、ブレース３が架設された層の鉛直荷重を負担し、構面内の柱１に伝達するから、構面内の両側に位置する柱１、１に鉛直荷重を分散させて伝達できるよう、架構内のある構面内において中柱４に関して対称に架設される。
【００４２】
図１−（ａ）は架構が高層の場合の例として、上層寄りに２箇所、２層に跨って架設層５を配置した場合を示している。この例ではブレース３の上端部が柱１に接続され、下端部が梁２に接続されることで、ブレース３はそれが接続された梁２が受ける鉛直荷重を引張力として負担する。中柱４は架設層５を構成する梁２の内、上層寄りの梁２からの鉛直荷重を架設層５の最下階の梁２に伝達する。架設層５の鉛直荷重は架設層５内の最下階の梁２に伝達された後、ブレース３を通じてその上端部が接続された柱・梁の接合部に伝達され、柱１で負担される。
【００４３】
図１−（ａ）の場合、架構に水平力が作用したときには、（ｂ）に示すようにブレース３の下端部が梁２に対して長さ方向に自由に相対移動できることから、柱１の変形（相対移動）に追従して上端部が移動することに伴い、ブレース３の下端部は梁２に対して相対移動するため、ブレース３は水平力による圧縮力を負担しない。
【００４４】
ブレース３の下端部が図１−（ｃ）に示すように梁２に対する相対移動が拘束された状態で梁２に連結（接合）されている場合には、ブレース３の上端部の移動に拘らず、ブレース３の下端部が梁２に対して相対移動することがないため、ブレース３は水平力による圧縮力を負担し、ブレース３が架設されている層の剛性を上げることになる。結果として架設層５の剛性がその他の層の剛性より大きくなるため、架構が水平力を受けたときの架構全体の変形は図１−（ｃ）に示すように不連続な形になる。
【００４５】
図１−（ｃ）の場合、中柱４の上端と下端は梁２に接続され、ブレース３の下端部が梁２と中柱４との接続部分に接続され、上端部が柱１と梁２との接合部に接続されていることで、中柱４に関して圧縮側（図において左側）に位置するブレース３は圧縮力を負担し、引張側（図において右側）に位置するブレース３は引張力を負担する。このようにブレース３はいずれの向きにも水平力に抵抗するため、中柱４の下端が接続された下階の梁２はその直下の梁２に対して自由に相対移動することができない。
【００４６】
結果的に架設層５の水平力による変形量は架設層５以外の層の変形量より小さくなり、架構全体では破線で示すような変形になる。破線から分かるように架設層５が存在することで、架設層５に隣接する層に変形が集中し易くなり、それだけ隣接する層に損傷が生じ易い。
【００４７】
これに対し、図１−（ｂ）に示す本発明の場合には上記の通り、ブレース３の梁２側の端部が梁２に対して長さ方向に相対移動自在に接続され、梁２に連結されていないことで、梁２に対してスライド可能であるため、ブレース３が架設層５の剛性を上げることはない。従って図１−（ｂ）に破線で示すようにブレース３と中柱４は梁２に対して相対移動することができるため、架構全体では架設層５とそれに隣接する層との間で変形量の差が生じにくく、全層に亘って一様に変形することが可能になっている。
【００４８】
図２は低層（３層）の架構の例として、架設層５の下に多スパン（３スパン）の空間（無柱空間）を確保する場合の例を示す。この場合、ブレース３が接続される梁２はそれより上階の鉛直荷重を両側の柱１、１に伝達する働きから、上階の梁２の成より大きい成を持つ必要があるが、本来、梁２が負担すべき鉛直荷重を梁２に接続されているブレース３が負担するため、梁２は本来の成を有する必要がなく、上階の梁２と同一の成を有していればよい。
【００４９】
この例では、ブレース３の上端部が柱１等に接続され、下端部が３階の梁２に相対移動自在に接続されている。ブレース３と梁２との具体的な接続例は後述する。４階の梁２上の荷重は中柱４に圧縮力として負担され、３階の梁２に伝達されるが、３階の梁２にブレース３の下端部が接続されていることで、３階の梁２に伝達された荷重はブレース３が引張力として負担し、上端部が接続されている柱１に伝達する。
【００５０】
図１、図２のいずれの例においても、１本の梁２に２本の中柱４が接続されているが、中柱４の下端部はブレース３と梁２との接続位置、もしくはその付近に接続される。中柱４が１本の梁２につき、２本あることに対応し、２本のブレース３、３の下端部間には中柱４、４間の距離分、間隔が置かれるが、このブレース３、３の下端部同士は後述する連結部材３３によって互いに連結され、一体化される。梁２に接続される側のブレース３、３の端部同士は、図３に示すように中柱４が１本の場合にも連結部材３３によって連結されることがある。
【００５１】
図３は最下層が２層分の高さを有する無柱空間（多スパン）であるピロティ形式の架構の例を示す。ここでは構面内のスパン方向中間部に中柱４を配置し、この中柱４に関して対称にブレース３を最下層の直上階の梁２と最上階の柱１との間に架設し、ブレース３の下端部を梁２に、上端部を最上階の柱１に接続している。この例では各層のスパン方向中間部に中柱４が位置していることに対応し、２本のブレース３、３の下端部が梁２の同一位置に接続されている。図面ではブレース３、３の下端部を図２の例より短い連結部材３３によって連結しているが、直接連結することもできる。
【００５２】
この場合、各階の中柱４にはその上端が接続された梁２上の鉛直荷重が作用し、その鉛直荷重の一部は中柱４の下端が接続されている梁２からその両側の柱１、１に伝達される。一方、中柱４に作用する鉛直荷重の一部は下階の中柱４に伝達されていくため、最終的には架設層５の内、最も下の階に位置し、ブレース３の下端部が接続されている梁２にその上階の鉛直荷重が作用する。ブレース３は架設層５の鉛直荷重を引張力として負担し、上端部を通じて柱１に伝達する。架設層５の内、最も下に位置する梁２に架設層５の鉛直荷重が作用するものの、ブレース３がこの鉛直荷重を負担することで、最も下に位置する梁２自体がそれに作用する鉛直荷重を負担できるだけの断面（成）を有している必要はない。
【００５３】
図１、図３に示すようにブレース３が複数層に亘って架設される場合には、ブレース３が通過する層の梁２からブレース３に水平荷重を伝達させないために、ブレース３が通過する層（中間階）の梁２とは接続されず、ブレース３と中間階の梁２とは自由に相対移動可能な状態に置かれる。具体的には図４−（ａ）に示すように梁２がブレース３を跨ぐ形になるか、（ｃ）に示すようにブレース３が梁２を跨ぐ形になることで、ブレース３と梁２とが相対移動自在な状態になる。
【００５４】
図４−（ａ）は梁２の幅方向に並列する２本の梁部材２１、２１から梁２を構成し、２本の梁部材２１、２１がブレース３を幅方向に挟み込む状態にすることにより、梁２をブレース３に対して相対移動可能にした場合を示している。並列する２本の梁部材２１、２１はブレース３との間に相対移動を生じたときの衝突を回避するためにブレース３の幅方向両側に位置するが、互いに一体となって挙動するよう、必要によりスプライスプレート２２等によって連結される。
【００５５】
梁部材２１、２１の柱１側の端部は互いに一体化した状態で、もしくは独立した状態で柱１に接合される。各梁部材２１とブレース３との間には図４−（ｂ）に示すように両者間に幅方向の相対変位があったときの衝突を回避するためのクリアランスが確保される。図４−（ｂ）は（ａ）の、梁部材２１の軸に直交する方向の断面図である。
【００５６】
図４−（ａ）、（ｂ）では梁２の軸方向の連続性を確保するために、梁２をその幅方向に２分割した形状の梁部材２１を使用しているが、梁２をブレース３に対して相対移動可能に接続するための方法は任意である。例えば梁２の軸方向の一部区間であるブレース３との接続部分を並列する２本の梁部材から構成し、その部分以外の部分を１本の梁部材から構成することもある。図４−（ａ）、（ｂ）ではまた、梁部材２１にＣ形鋼を使用しているが、梁部材２１の断面形状は問われない。
【００５７】
梁部材２１の上には図４−（ｂ）に示すようにスラブ８が構築、もしくは敷設されるが、ブレース３はスラブ８を貫通するため、スラブ８の、ブレース３が貫通する領域はブレース３の、スラブ８に対する相対移動を許容するために切り欠かれ、開口８ａが形成される。スラブ８に形成される開口８ａの長さ（区間）はブレース３と梁２との間に想定される相対移動量に見合う大きさになる。図４−（ａ）ではスラブ８の開口８ａの範囲を破線で示している。ブレース３がスラブ８に対して水平方向片側へ相対移動したときの様子を図８−（ａ）に鎖線で示している。
【００５８】
図４−（ｃ）はブレース３を２本の並列するブレース材３１、３１から構成し、ブレース３が１本の部材からなる梁２を幅方向に挟む形で、ブレース３を梁２と接続されない状態で架設した場合である。ブレース材３１、３１はスプライスプレート３２等によって互いに拘束されることによりブレース３として一体化される。この場合、ブレース３は梁２の長さ方向には自由に相対移動可能であり、ブレース３の長さ方向にはスプライスプレート３２が梁２に接触しない範囲で自由に相対移動可能である。図４−（ｄ）は（ｃ）の、梁部材２１の軸に直交する方向の断面図である。図４−（ｃ）ではブレース材３１にＨ形鋼を使用しているが、この断面形状も問われない。
【００５９】
図５−（ａ）、（ｂ）は本発明のブレース３と中柱４（架設層５）を有する架構と、ブレース３のない架構との対比を示す。（ａ）に示すように各層の鉛直荷重を負担する本発明のブレース３がない場合には、各階の鉛直荷重を各階の梁２がその両側が接続されている柱１、１に伝達する必要があるから、梁２はその鉛直荷重に耐えるだけの断面（成）を有している必要があり、階高も梁成に見合う大きさになる。
【００６０】
これに対し、（ｂ）に示すように例えば３階の梁２と５階の梁２との間にブレース３を架設することで、３階から５階までの梁２が支持すべき鉛直荷重をブレース３が負担し、両側の柱１、１に伝達するため、３階から５階まで（３層と４層）の梁２はそれぞれの階の鉛直荷重の一部を負担すればよい。従って３階から５階までの梁２の成はブレース３がない場合より小さくて済み、その分、階高を減少させることが可能になっている。３階から５階までの梁２、２間に架設されている中柱４はそれぞれ上階の梁２上の荷重を下階の梁２に伝達すればよく、例えば５階の梁２と６階の梁２との間に架設されている中柱４は６階の梁２上の荷重を５階の梁２に伝達すればよく、その下に位置する中柱４はその下の階の梁２に荷重を伝達すればよい。
【００６１】
図６−（ａ）はブレース３の梁２側の端部が梁２に接続（ピン接合）され、中柱４の端部が梁２、２に接続（ピン接合）された従来の架構の例を示す。（ｂ）は（ａ）に示す架構が水平力を受けたときの変形状態を示す。この場合、ブレース３の梁２側の端部が梁２に接続されていることで、ブレース３は水平力に抵抗する（水平力を負担する）ため、ブレース３の架設層５の剛性はブレース３のない層の剛性より大きくなっている。従ってブレース３のある３層、及び４層はブレース３のない１層と２層、及び５層以上の層より変形しにくいため、（ｂ）に示すような変形を起こす。
【００６２】
これに対し、本発明では図７−（ａ）に示すようにブレース３の梁２側の端部が梁２に対して相対移動自在に接続されていることで、ブレース３は水平力に抵抗しないため、ブレース３の架設層５の剛性はその他の層の剛性と同一、あるいは同等である。従ってブレース３の架設層５を含む全層は水平力に対して一様に変形することになり、図７−（ｂ）に示すような変形性状を示す。
【００６３】
図８、図９はブレース３の梁２側の端部であるブレース３の下端部が梁２に対して相対移動自在に梁２を支持する具体的なブレース３と梁２の接続例を示す。ブレース３の下端部が梁２を相対移動自在に支持する場合、ブレース３の下端部は梁２の下に回り込む形になるため、ブレース３の下端部と梁２が交わる部分では、梁２の一部の区間は長さ方向（軸方向）に不連続になる。
【００６４】
図８は図４と同様に梁２の幅方向に並列する２本の梁部材２１、２１から梁２を構成した場合のブレース３と梁２との接続例を示す。前記のように梁２の、ブレース３との接続部分が並列する２本の梁部材から構成され、その部分以外の部分が１本の梁部材から構成されることもある。ブレース３の下端部が梁２に接続（支持）される場合、ブレース３は中柱４からの鉛直荷重を負担し、構面内の両側に位置する柱１、１に伝達するから、中柱４の下端部が支持される一部の梁２はブレース３に一体化させられる。図９は図８に示す梁２（梁部材２１）と連結部材３、及びブレースと中柱４の関係を示した斜視図である。
【００６５】
図８では中柱４の下端部が支持される一部の梁２をその長さ方向両側に位置するブレース３、３をつなぐ連結部材３３としてブレース３、３に一体化させ、連結部材３３が架設された区間では梁２を不在にしている。この場合、構造的には連結部材３３が中柱４からの鉛直荷重を受けてブレース３に伝達する梁２の役目を果たす。形式的には梁２は構面内の柱１、１に接合される梁２（梁部材２１、２１）と、その中間部に位置し、梁部材２１に連続しない連結部材３３から構成される形になる。
【００６６】
連結部材３３が架設された区間では梁２が不連続になり、梁部材２１の連結部材３３（中柱４）側の端部は自由端になるが、この梁部材２１の端部は梁２に直交する方向の小梁７に接続されることにより拘束され、梁２（梁部材２１）が受ける荷重を小梁７に流すことになる。小梁７に伝達された梁部材２１からの荷重の一部は後述のように小梁７から中柱４に伝達される。図８の例ではブレース３は軸方向には引張力を負担するが、荷重の作用方向が鉛直方向であることで、ブレース３の断面には曲げモーメントが作用するから、ブレース３と、ブレース３、３同士を連結する連結部材３３に、曲げモーメントの伝達が可能なＨ形鋼を使用している。
【００６７】
連結部材３３はブレース３、３と同一の構面内に位置するため、平面上は図８−（ａ）のｘ−ｘ線断面図である（ｂ）に示すようにブレース３、３の軸を結ぶ直線上に位置し、断面上は（ａ）に示すようにスラブ８の下に位置する。図８では中柱４の、スラブ８の下に位置する範囲で梁２に直交する小梁７を接合していることに伴い、小梁７の成（高さ）分だけ、中柱４の下端部をスラブ８の下方に位置させている。これに伴い、連結部材３３の断面上の中心が梁２の断面上の中心より下方に位置している。図８−（ａ）は（ｂ）のｚ−ｚ線の断面を示している。
【００６８】
梁部材２１の端部と小梁７とは、例えば図８−（ｂ）に示すように小梁７の端部に溶接等により接合された接合プレート２３を梁部材２１のウェブにボルト接合等することにより接続される。図面では接合プレート２３を小梁７の端部に接合（溶接）されているエンドプレート（端部プレート）７２にボルト等により接合しているが、このエンドプレート７２を梁部材２１側は突出させ、接合プレート２３として使用することもできる。
【００６９】
小梁７の、連結部材３３側の端部は、図８−（ａ）のｙ−ｙ線断面図である（ｃ）に示すように中柱４の下端部から小梁７側へ突出した状態で、中柱４に一体化した連結プレート７１に接合されることにより対向する小梁７と互いに接続される。小梁７が連結プレート７１を介して中柱４に接続されることで、小梁７が受けるスラブ８上の荷重は中柱４に伝達され、中柱４から連結部材３３を通じてブレース３に伝達される。
【００７０】
図８の場合、中柱４と梁２（梁部材２１）、及び小梁７とスラブ８が一体となり、ブレース３と連結部材３３が一体となって挙動するため、架設層５に層間変形が生じたときには、図８−（ａ）に鎖線で示すようにブレース３と連結部材３３が中柱４と梁２、及び小梁７とスラブ８に対して相対移動することになる。スラブ８は梁２（梁部材２１）に一体化するため、スラブ８にはこれを貫通するブレース３の相対移動を許容するための開口８ａが形成される。
【００７１】
中柱４からの鉛直荷重の一部は中柱４の下端に接合されたベースプレート等の支持部材４１と、連結部材３３の上面に接合された受け部材３４を介して連結部材３３に伝達され、連結部材３３からブレース３に伝達される。鉛直荷重の他の一部は中柱４の下端部に接合された小梁７と、小梁７に接合された梁２（梁部材２１）に伝達され、梁２と小梁７を通じて２方向の柱１に伝達される。
【００７２】
中柱４の下端部が支持される連結部材３３がブレース３に一体化することで、架構に水平力が作用したとき（架設層５に層間変形が生じたとき）にはブレース３が連結部材３３と共に梁２に対して相対移動しようとする。このとき、中柱４の下端部と連結部材３３とが自由に相対移動できるよう、中柱４の下端部と連結部材３３との間には両者間の滑りを阻害しないための、また積極的に滑りを生じさせるための支承９が介在させられる。図８では中柱４の下端に支持部材４１を接合する一方、連結部材３３上面の、支持部材４１が相対移動する領域に、支承９の滑りを円滑に生じさせるための受け部材３４を接合している。受け部材３４の材料（素材）は支承９の種類によって選択的に決まり、例えば支承９にＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）を使用する場合には、ステンレスプレート等が適する。
【００７３】
支承９には支持部材４１と連結部材３３（受け部材３４）間の滑りを円滑に生じさせる場合には主にＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等の低摩擦材の他、転がり支承、滑り支承等が使用される。滑り（摩擦力）を制御する場合には弾性滑り支承や免震支承等が使用されるが、支承９を介在させることなく、支持部材４１と連結部材３３のそれぞれの材料特性、具体的には両者間の摩擦係数を利用し、両者を直接接触させることもある。
【００７４】
図１０、図１１はブレース３の上端部が梁２に接続され、下端部がその梁２より下層の柱１（柱・梁接合部）に接続され、ブレース３が架設された層以上の層に亘る梁２、２間に中柱４が架設された場合の架構例を示す。ここではブレース３を４階の柱１と５階の梁２との間（４層）に架設しているが、図１、図３の例と同様にブレース３は複数層に亘って架設されることもある。また図１０では２層から４層まで（２階の梁２から５階の梁２まで）に亘って中柱４を架設しているが、中柱４は４層にのみ配置されれば足りる。
【００７５】
ブレース３の上端部が梁２の中間部に接続される場合、中柱４はその下端部が接続される梁２上の鉛直荷重を引張力として負担し、上端部が接続された梁２に伝達するため、図１０における中柱４は少なくとも４階の梁２が支持する鉛直荷重をブレース３の上端部が接続された梁２に伝達する。図１０の例では架設層５（４層）の下に連続する２層と３層（２階の梁２から４階の梁２まで）に連続的に中柱４が架設されているため、２階から４階までの梁２が支持する鉛直荷重の一部が、ブレース３の上端部が接続された梁２に伝達されることもある。図１０ではまた、中柱４を梁２の長さ方向に並列させて配置しているが、図３の例のように中柱４は梁２の長さ方向に１本のみの場合もある。
【００７６】
図１１−（ａ）は図１０におけるブレース３の上端部回りの詳細例を、（ｂ）は（ａ）のｚ−ｚ線の断面を示す。ここでは中柱４、４を並列させて梁２、２間に架設していることから、層間変位時に両中柱４、４が同時に挙動するよう、中柱４、４の頭部（上端部）間につなぎ材１１を架設している。またこの例では中柱４の頭部を梁２に対して相対移動自在に接続していることに対応し、ブレース３の上端部を梁２に対して相対移動自在に接続するために、ブレース３の上端部を中柱４の頭部に接続している。
【００７７】
ブレース３の上端部はその側の梁２に対して相対移動できればよいが、図１０の例ではブレース３の上端部が中柱４に接続されているため、中柱４と共に梁２に対して相対移動すればよい。図面では中柱４に突設されたガセットプレート１２にブレース３の上端部に一体化したプレート３ａをピン接合しているが、ブレース３上端部の中柱４への接続方法は任意であり、剛接合することもある。
【００７８】
中柱４を通じてブレース３の上端部が接続された梁２まで伝達された鉛直荷重はその梁２に接続されたブレース３が圧縮力として負担し、その下端部が接続された柱１に伝達する。このため、中柱４の上端部（頭部）はブレース３が接続された梁２に接続されればよいが、図１０では中柱４の上端部を梁２に対して相対移動自在に接続するために、中柱４の上端部に、梁２の下部フランジを保持する滑り部材１０を接合（固定）し、この滑り部材１０にブレース３の上端部を接続している。滑り部材１０は１本の中柱４毎に接続される他、図１０に示すように複数本の中柱４、４が並列する場合には全中柱４をつなぐつなぎ材１１に接続されることもある。
【００７９】
滑り部材１０は中柱４の頭部を梁２に対してその長さ方向に相対移動自在に接続するために、梁２の下部フランジを包囲する溝形断面形状をし、この下部フランジを把持した状態で、中柱４の頭部に接合される。滑り部材１０は例えば図１１−（ｂ）に示すように具体的には梁２の下部フランジの上面に対向する上部板１０ａと下面に対向する下部板１０ｂ、及び両板１０ａ、１０ｂを連結し、下部フランジの側面に対向する側板１０ｃから構成される。
【００８０】
滑り部材１０を梁２に対して相対移動自在にするために、滑り部材１０と梁２との間には上記した支承９が介在させられる。支承９には目的に応じて低摩擦材、転がり支承、滑り支承の他、弾性滑り支承や免震支承等が使用される。支承９は図１１−（ｂ）に示すように滑り部材１０の下部板１０ｂと下部フランジとの間と、上部板１０ａと下部フランジとの間の少なくともいずれか一方に介在させられる。
【００８１】
図１０の例では中柱４の上端部が梁２に対して相対移動自在に梁２に接続されることで、層間変位時に中柱４が梁２に追従することなく相対移動することから、中柱４が耐震要素として水平力に抵抗することがないため、ブレース３と中柱４の架設によって架設層５の剛性が上げることはない。
【００８２】
図１２−（ａ）、（ｂ）は図１０における架設層５の下層の２層を無柱空間にした場合の例を示す。（ａ）は図１０と同様に架設層５に架設された２本の中柱４をつなぎ材１１によって連結し、連結された各中柱４の頭部にブレース３を接続した場合である。（ｂ）は２本の中柱４を独立させ、各中柱４の頭部に滑り部材１０と２本のブレース３、３を接続した場合である。いずれの場合も、中柱４は梁２に対して相対移動自在であるため、層間変位時にはブレース３と中柱４は同様の挙動を示すことになる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】（ａ）は高層の架構内の上層寄りに２層に跨るブレースと中柱を配置した架構の例を示した立面図、（ｂ）は本発明のブレースと中柱を配置した場合の架構の変形状態を示した立面図、（ｃ）はブレースの梁側の端部が梁に接合（連結）された場合の架構の変形状態を示した立面図である。
【図２】ブレースと中柱を配置した架設層の下に多スパン（３スパン）の空間を確保した低層（３層）の架構の例を示した立面図である。
【図３】最下層が２層分の高さを有する無柱空間（多スパン）であるピロティ形式の架構の例を示した立面図である。
【図４】ブレースとそれが通過する層（中間階）の梁との関係を示した斜視図であり、（ａ）は端部梁と中間部梁、及び並列する連結梁から梁を構成した場合、（ｂ）は２本の並列するブレース材からブレースを構成した場合である。
【図５】（ａ）は隣接する梁間に中柱のみが架設され、本発明のブレースが架設されていない６層の架構を示した立面図、（ｂ）は（ａ）と同一の層数で、３階の梁から５階の梁までの間に本発明のブレースが架設されている架構を示した立面図である。
【図６】（ａ）はブレースの梁側の端部が梁に接続（ピン接合）され、中柱の端部が梁に接続（ピン接合）された従来の架構の例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）に示す架構が水平力を受けたときの変形状態を示した立面図である。
【図７】（ａ）は図６−（ａ）と同一の架構においてブレースの下端部を梁に相対移動自在に接続した場合を示した立面図、（ｂ）は（ａ）に示す架構の変形状態を示した立面図である。
【図８】（ａ）は梁を端部梁と、端部梁の長さ方向両端部間に跨って双方に接合される中間部梁から構成した場合のブレースの梁との接続例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）のｙ−ｙ線の断面図、（ｃ）は（ａ）のｘ−ｘ線断面図である。
【図９】図８−（ａ）の斜視図である。
【図１０】ブレースの上端部が梁に接続され、下端部が下層の柱に接続された場合の架構例を示した立面図である。
【図１１】（ａ）は図１０におけるブレースと梁との接合部の詳細を示した立面図、（ｂ）は（ａ）のｚ−ｚ線断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は図１０における架設層の下層を無柱空間にした場合の架構例を示した立面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１……柱、２……梁、
２１……梁部材、２２……スプライスプレート、２３……接合プレート、
３……ブレース、３１……ブレース材、３２……スプライスプレート、３３……連結部材、３４……受け部材、３ａ……プレート、
４……中柱、４１……支持部材、
５……架設層、
６……ガセットプレート、７……小梁、７１……連結プレート、
８……スラブ、８ａ……開口、９……支承、
１０……滑り部材、１０ａ……上部板、１０ｂ……下部板、１０ｃ……側板、
１１……つなぎ材、１２……ガセットプレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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