(57)【要約】  【課題】材料コストを抑えつつ耐久性を向上できる建築構造体を提供する。  【解決手段】地表面に対して垂直に立設した一対の外側柱体11から内側に離間した位置に一対の内側柱体21を立設する。内側柱体21の上端面を外側柱体11間に取り付けた梁体51の下側面56に当接する。梁体51に掛かる曲げモーメントを内側柱部21にて外側柱体11への軸力に変換できる。梁体51に掛かる荷重が外側柱体11に過度に掛からなくなる。梁体51および外側柱体11を太くせずに、梁体51に掛かる荷重による外側柱体11の破損を防止できる。梁体51、外側柱体11および内側柱体21の材料コストを抑えつつ、建築構造体１の耐久性を向上できる。  【選択図】図１
2006016757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面に対して略垂直に所定の間隙を介して立設される一対の外側柱体と、
これら一対の外側柱体間に取り付けられる梁体と、
この梁体の下面に上端部を当接させた状態で前記一対の外側柱体のそれぞれの内側に立設される一対の内側柱体と
を具備したことを特徴とした建築構造体。
【請求項２】
一対の内側柱体は、一対の外側柱体それぞれから内側に離間された位置に立設される
ことを特徴とした請求項１記載の建築構造体。
【請求項３】
一対の内側柱体は、一対の外側柱体の間に離間対向して立設され、
前記一対の外側柱体とこれら一対の外側柱体のそれぞれの内側に位置する前記一対の内側柱体との間を覆う略矩形平板状の面材を具備した
ことを特徴とした請求項１または２記載の建築構造体。
【請求項４】
梁体は、一対の外側柱体間に取り付けられる第１の梁部材と、厚さ方向に向けて貫通した挿通孔を有し前記第１の梁部材上に取り付けられる第２の梁部材とを備えた
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の建築構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の柱体間に梁体が取り付けられた建築構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の建築構造体としては、トラス構造やラーメン構造などの他に、所定の間隙を介して地表面に対して略垂直に立設された一対の柱体間に、これら一対の柱体を連結させて補強する梁体が取り付けられたモーメント抵抗接合型の門型フレームが知られている。(例えば、非特許文献１参照。)。
【非特許文献１】「木質構造設計ノート」，社団法人日本建築学会，１９９５年１月３０日，ｐ１８４−２２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した建築構造体では、一対の柱体間の間隙を大きくして、これら一対の柱体間に形成される内部空間を大きく確保しようする場合には、これら柱体および梁体にかかる荷重が大きくなるので、これら柱体および梁体を必要に応じて太くて長いものにしなければならない。
【０００４】
また、これら柱体間を梁体にて連結させた構成では、これら柱体および梁体それぞれに掛かる荷重を、これら柱体のみで受けなければならない。したがって、これら柱体および梁体にて構成された建築構造体の耐久性を向上させるためには、これら柱体のそれぞれを太くしたり、これら柱体をより短い間隔で立設させたりしなければならない。
【０００５】
よって、この建築構造体で内部空間を大きく確保したり、耐久性を向上させたりするためには、これら柱体や梁体の材料コストが大幅に上昇してしまう。したがって、これら柱体や梁体の材料コストを抑えつつ耐久性を向上させることは容易でないという問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、材料コストを抑えつつ耐久性を向上できる建築構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の建築構造体は、地表面に対して略垂直に所定の間隙を介して立設される一対の外側柱体と、これら一対の外側柱体間に取り付けられる梁体と、この梁体の下面に上端部を当接させた状態で前記一対の外側柱体のそれぞれの内側に立設される一対の内側柱体とを具備したものである。
【０００８】
そして、地表面に対して略垂直に所定の間隙を介して立設された一対の外側柱体間に梁体を取り付けるとともに、これら一対の外側柱体それぞれの内側に一対の内側柱体をそれぞれ立設させて、これら一対の内側柱体それぞれの上端部を梁体の下面に当接させた。この結果、外側柱体、内側柱体および梁体の接合部分に掛かる曲げモーメントをこれら外側柱体および内側柱体にて軸力に変換できるから、梁体に掛かる荷重が一対の外側柱体に過度に掛からなくなる。したがって、これら梁体および外側柱体を太くなどすることなく、梁体に掛かる荷重による一対の外側柱体の破損などをより確実に防止できるから、これら梁体、外側柱体および内側柱体の材料コストを抑えつつ、建築構造体の耐久性を向上できる。
【０００９】
請求項２記載の建築構造体は、請求項１記載の建築構造体において、一対の内側柱体は、一対の外側柱体それぞれから内側に離間された位置に立設されるものである。
【００１０】
そして、一対の外側柱体それぞれから内側に離間された位置に一対の内側柱体それぞれを立設されることにより、梁体に掛かる曲げモーメントを一対の内側柱部にてより効率良く確実に軸力に変換できる。したがって、この梁体に掛かる荷重が一対の外側柱体により過度に掛からなくなるから、これら梁体、外側柱体および内側柱体の材料コストをより抑えつつ、建築構造体の耐久性をより向上できる。
【００１１】
請求項３記載の建築構造体は、請求項１または２記載の建築構造体において、一対の内側柱体は、一対の外側柱体の間に離間対向して立設され、前記一対の外側柱体とこれら一対の外側柱体のそれぞれの内側に位置する前記一対の内側柱体との間を覆う略矩形平板状の面材を具備したものである。
【００１２】
そして、一対の外側柱体とこれら一対の外側柱体それぞれの内側に位置する一対の内側柱体との間を略矩形平板状の面材にて覆った。この結果、この面材にて覆われた外側柱体および内側柱体の一方の捩れを、この面材を介して外側柱体および内側柱体の他方および面材にて吸収できる。したがって、これら外側柱体、内側柱体および梁体にて構成される建築構造体の耐久性を、面材を取り付けるという簡単な構成で確実に向上できる。
【００１３】
請求項４記載の建築構造体は、請求項１ないし３いずれか記載の建築構造体において、梁体は、一対の外側柱体間に取り付けられる第１の梁部材と、厚さ方向に向けて貫通した挿通孔を有し前記第１の梁部材上に取り付けられる第２の梁部材とを備えたものである。
【００１４】
そして、一対の外側柱体間に取り付けられる第１の梁部材と、厚さ方向に向けて貫通した挿通孔を有し前記第１の梁部材上に取り付けられる第２の梁部材とを備えた梁体とした。この結果、梁体を一本の部材にて構成する場合に比べ、この梁体の材料コストを抑えることができる。さらに、建築構造体内に配線あるいは配管などされる線材や管材などを第２の梁部材の挿通孔に挿通させることにより、これら第１の梁部材および第２の梁部材に無作為に孔を貫通させて線材や管材などを配線あるいは配管する場合に比べ、これら第１の梁部材および第２の梁部材にて構成された梁体の強度を余り損なわせることなく、線材や管材などの配線あるいは配管作業を容易にできる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の建築構造体によれば、外側柱体、内側柱体および梁体の接合部分に掛かる曲げモーメントをこれら外側柱体および内側柱体にて軸力に変換できるから、梁体に掛かる荷重が一対の外側柱体に過度に掛からなくなるので、これら梁体および外側柱体を太くなどすることなく、梁体に掛かる荷重による一対の外側柱体の破損などをより確実に防止できるため、これら梁体、外側柱体および内側柱体の材料コストを抑えつつ、建築構造体の耐久性を向上できる。
【００１６】
請求項２記載の建築構造体によれば、梁体に掛かる曲げモーメントを一対の内側柱部にてより効率良く確実に軸力に変換できるから、この梁体に掛かる荷重が一対の外側柱体により過度に掛からなくなるので、これら梁体、外側柱体および内側柱体の材料コストをより抑えつつ、建築構造体の耐久性をより向上できる。
【００１７】
請求項３記載の建築構造体によれば、面材にて覆われた外側柱体および内側柱体一方の捩れを、この面材を介して外側柱体および内側柱体の他方および面材にて吸収できるから、これら外側柱体、内側柱体および梁体にて構成される建築構造体の耐久性を、面材を取り付けるという簡単な構成で確実に向上できる。
【００１８】
請求項４記載の建築構造体によれば、梁体を一本の部材にて構成する場合に比べ、この梁体の材料コストを抑えることができるとともに、建築構造体内に配線あるいは配管などされる線材や管材などを第２の梁部材の挿通孔に挿通させることにより、これら第１の梁部材および第２の梁部材に無作為に孔を貫通させて線材や管材などを配線あるいは配管する場合に比べ、これら第１の梁部材および第２の梁部材にて構成された梁体の強度を余り損なわせることなく、線材や管材などの配線あるいは配管作業を容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の建築構造体の第１の実施の形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００２０】
図１ないし図３において、１は建築構造体で、この建築構造体１は、木造住宅の基礎となる柱および梁などにて構成された門型フレームである。さらに、この建築構造体１は、フレーム工法にて建築されたラーメンフレームの一種であるモーメント抵抗型フレームでもある。そして、この建築構造体１は、地表面上に打設されコンクリートにて構成された基礎構造体としての土台２を備えている。この土台２は、後述する外側柱体11および内側柱体21のそれぞれを地表面上に垂直に立設させるためのものであり、例えば１２０ｍｍほどの高さ寸法を有している。
【００２１】
この土台２は、例えば２３５０ｍｍほどの所定の間隙を介した位置に設けられている。さらに、この土台２は、互いに対向する外側縁間が、例えば３３８０ｍｍほどとなるように形成されている。そして、この土台２の上面における内側縁および外側縁から所定の間隔、例えば６０ｍｍほど内側の位置のそれぞれには、例えばアンカーボルトなどの連結部材である柱脚金物３が取り付けられている。この柱脚金物３は、細長棒状の先端部４を地表面に対して垂直に土台２の上面よりも上方に向けて突出させている。
【００２２】
そして、これら柱脚金物３のうち、土台２の外側縁側に取り付けられている柱脚金物３上には、細長断面正方形状の木材である外側柱体11が立設されている。これら外側柱体11の長手方向に沿った一端面である下端面12には、柱脚金物３の先端部４が挿入される挿入孔13が設けられている。すなわち、これら外側柱体11は、これら外側柱体11の下端面12に設けられている挿入孔13に土台２の外側縁側の柱脚金物３の先端部４を挿入させた状態で、この柱脚金物３上に立設されて固定されている。
【００２３】
ここで、これら外側柱体11は、一辺が例えば１２０ｍｍほどの断面正方形のむく材にて構成された線材である。さらに、これら外側柱体11は、例えば３２３５ｍｍの長さ寸法を有する細長角柱状の柱体である。また、これら外側柱体11は、例えば３３８０ｍｍほどの所定の間隙を介した位置に、それぞれが地表面に対して垂直に長手方向を沿わせた状態で土台２上に立設されている。
【００２４】
そして、土台２に取り付けられている柱脚金物３のうち、この土台２の内側縁側に取り付けられている柱脚金物３上には、細長断面正方形状の木材である内側柱体21が立設されている。これら内側柱体21の長手方向に沿った一端面である下端面22には、柱脚金物３の先端部４が挿入される挿入孔23が設けられている。すなわち、これら内側柱体21は、これら内側柱体21の下端面22に設けられている挿入孔23に土台２の内側縁側の柱脚金物３の先端部４を挿入させた状態で、この柱脚金物３上に立設されて固定されている。
【００２５】
言い換えると、これら内側柱体21は、これら内側柱体21が向い合って立設されている外側柱体11よりも内側に向けて、例えば５１５ｍｍほど離間させた位置にそれぞれが対向して立設されている。すなわち、これら内側柱体21は、これら内側柱体21の外側に位置する外側面24と外側柱体11の内側に位置する内側面14との間が、例えば３３５ｍｍほどの間隙を介した状態で、地表面上に立設されている。
【００２６】
ここで、これら内側柱体21は、各外側柱体11と同様に、一辺が例えば１２０ｍｍほどの断面正方形のむく材にて構成された線材である。さらに、これら内側柱体21は、例えば２４７５ｍｍの長さ寸法を有する細長角柱状の柱体である。また、これら内側柱体21は、例えば２３５０ｍｍほどの所定の間隙を介した位置に、それぞれが地表面に対して垂直に長手方向を沿わせた状態で土台２上に立設されている。なお、これら内側柱体21間に形成される空間が、建築構造体の内部空間Ａとなる。
【００２７】
一方、各外側柱体11における内側柱体21に対向する側の一側面である内側面14には、細長断面矩形状の柱体である受材31がそれぞれ取り付けられている。これら受材31は、外側柱体11の幅寸法に等しい幅寸法、例えば１２０ｍｍほどの幅寸法を有するむく材にて構成されている。また、これら受材31は、例えば４５ｍｍほどの厚さ寸法を有している。さらに、これら受材31は、内側柱体21の長さ寸法に等しい、例えば２４７５ｍｍほどの長さ寸法を有している。さらに、これら受材31は、これら受材31の厚さ方向の一側面である外側面32を外側柱体11の内側面14に当接させた状態で、例えば白ボンドなどにて接着固定されている。
【００２８】
そして、これら受材31と、これら受材31の内側の内側面33に外側面24を対向させて取り付けられている内側柱体21との間は、細長断面正方形状の柱体である連結材41にて連結されて固定されている。これら連結材41は、各外側柱体11および内側柱体21と同様に、一辺が例えば１２０ｍｍほどの断面正方形のむく材にて構成されている。また、これら連結材41は、例えば２９０ｍｍほどの長さ寸法を有している。すなわち、これら連結材41は、これら連結材41の長手方向の一端面42を受材31の内側面33に当接させるとともに、これら連結材41の長手方向の他端面43を内側柱体21の外側面24に当接させた状態で、これら受材31と内側柱体21との間に橋し渡されて取り付けられている。
【００２９】
ここで、これら連結材41は、受材31および内側柱体21における上端部間および下端部間と、これら受材31および内側柱体21の長手方向における中間部間とのそれぞれに取り付けられている。具体的に、これら連結材41の一端面42と受材31の内側面33とは、これら連結材41の両側面44と受材31の両側面34との間に連結金具としての連結プレート45が取り付けられて連結固定されている。また、これら連結材41の他端面43と内側柱体21の外側面24とも同様に、これら連結材41の両側面44と内側柱体21の両側面25との間に連結プレート45が取り付けられて連結固定されている。
【００３０】
一方、外側柱体11の上端部間には、これら外側柱体11間を連結させる細長断面矩形状の柱体である梁体51が取り付けられている。この梁体51は、受材31の上端面35よりも上方に突出している外側柱体11間に取り付けられている。ここで、この梁体51は、細長断面矩形状のむく材にて構成された線材である第１の梁部材52を備えている。この第１の梁部材52は、外側柱体11および内側柱体21の幅寸法に等しい、例えば１２０ｍｍほどの厚さ寸法を有している。また、この第１の梁部材52は、例えば２７０ｍｍほどの幅寸法を有している。さらに、この第１の梁部材52は、外側柱体11の内側面14間の距離に等しい、例えば３２６０ｍｍほどの長さ寸法を有している。
【００３１】
そして、この第１の梁部材52の長手方向における一端面53および他端面54は、互いに対向する外側柱体11の内側面14それぞれに当接させた状態で、連結部材としての連結金物55にて連結されて固定されている。このとき、この第１の梁部材52の幅方向における一側面である下面としての下側面56には、受材31の上端面35と、外側柱体11および内側柱体21間の上端部に取り付けられている連結材41の上側に位置する上側面46と、内側柱体21の長手方向における上端面26とのそれぞれが当接している。
【００３２】
このとき、これら内側柱体21それぞれの上端面26は、第１の梁部材52の下側面56に当接しているだけであり、この第１の梁部材52の下側面56を支えるだけの構造である。したがって、これら内側柱体21は、第１の梁部材52を下方から支えることによって、この第１の梁部材52に連結されている各外側柱体11のたわみを防止する。
【００３３】
ここで、これら内側柱体21の上端面26の中央には、断面円形状の取付孔27が設けられている。この取付孔27は、各内側柱体21の上端面26から下方に向けて内側柱体21の長手方向に沿ってに、第１の梁部材52の下側面56における内側柱体21の上端面26が当接する部分の中央にもまた、断面円形状の取付孔57が設けられている。そして、この第１の梁部材52の取付孔57と、この第１の梁部材52の下側面56に当接する内側柱体21の取付孔27との間には、細長棒状の連結部材としての柱脚金具であるホールダウンパイプ58が挿入されて、これら第１の梁部材52と内側柱体21とが連結されてい固定されている。
【００３４】
具体的に、このホールダウンパイプ58は、このホールダウンパイプ58の一端部を第１の梁部材52の取付孔57に挿通されつつ、このホールダウンパイプ58の他端部を内側柱体21の取付孔27に挿入されて、これら第１の梁部材52と内側柱体21とを接続させている。ここで、このホールダウンパイプ58は、例えば２１．７ｍｍほどの外径寸法を有している。したがって、これら第１の梁部材52と内側柱体21とは、各ホールダウンパイプ58によってダボ効果を有するように接続されている。
【００３５】
さらに、この第１の梁部材52の幅方向における他側面である上側面59上には、細長断面矩形状のむく材にて構成された第２の梁部材65が取り付けられて固定されている。この第２の梁部材65は、第１の梁部材52に等しい大きさに形成された柱体である。すなわち、この第２の梁部材65は、第１の梁部材52の厚さ寸法に等しい、例えば１２０ｍｍほどの厚さ寸法を有している。また、この第２の梁部材65は、第１の梁部材52に等しい、例えば２７０ｍｍほどの幅寸法を有している。さらに、この第２の梁部材65は、第１の梁部材52に等しい、例えば３２６０ｍｍほどの長さ寸法を有している。
【００３６】
具体的に、この第２の梁部材65は、この第２の梁部材65の幅方向における一側面である下側面66を第１の梁部材52の上側面59上に重ね合わされ状態で、この第１の梁部材52上に、例えば白ボンドなどの接着材にて接着されて固定されている。さらに、この第２の梁部材65は、この第２の梁部材65の長手方向における一端面67および他端面68のそれぞれを外側柱体11の内側面14に当接させた状態で、これら一対の外側柱体11間に取り付けられている。すなわち、この第２の梁部材65の一端面67および他端面68は、第１の梁部材52上に連結された状態で、この第１の梁部材52とともに連結金物55にて各外側柱体11の内側面14に連結されて固定されている。
【００３７】
また、この第２の梁部材65の厚さ方向における一側面69および他側面70のそれぞれには、複数の連結穴71が、この第２の梁部材65の一側面69および他側面70のそれぞれに対して交互に千鳥状に設けられている。これら連結穴71は、第２の梁部材65の長手方向に向けて等間隔に離間された位置に、例えば４個ほど設けられている。すなわち、これら連結穴71は、第２の梁部材65の長手方向に沿って、例えば７００ｍｍほどの間隙を介して並設されている。また、これら連結穴71のうち、第２の梁部材65の長手方向に沿った両端寄りに設けられている連結穴71は、この第２の梁部材65の一端面67および他端面68から、例えば５８０ｍｍほど離間された位置に設けられている。
【００３８】
このとき、これら連結穴71は、有底断面矩形状の穴であり、第２の梁部材65の厚さ方向に向けて形成されている。なお、これら連結穴71は、第２の梁部材65を第１の梁部材52上に連結できる構成であれば、断面円形状や断面三角形状などの形状であってもよい。そして、これら連結穴71の基端部には、第２の梁部材65の下側面66に向けて貫通した貫通孔としてのボルト挿通孔72が穿設されている。
【００３９】
さらに、この第２の梁部材65を第１の梁部材52上に重ね合わせた状態で、この第１の梁部材52における第２の梁部材65の各連結穴71が対向する位置には、これら連結穴71と同様の形状の連結穴60が設けられている。これら連結穴60は、第１の梁部材52の厚さ方向における一側面61および他側面62に対して交互に千鳥状に設けられている。すなわち、これら連結穴60は、第１の梁部材52の長手方向に向けて等間隔に離間された位置に、例えば４個ほど設けられている。
【００４０】
このとき、これら連結穴60もまた、有底断面矩形状の穴であり、第１の梁部材52の厚さ方向に向けて形成されている。なお、これら連結穴60もまた、第２の梁部材65を第１の梁部材52上に連結できる構成であれば、断面円形状や断面三角形状などの形状であってもよい。そして、これら連結穴60の基端部は、第１の梁部材52の上側面59に向けて貫通した貫通孔としてのボルト挿通孔63が穿設されている。
【００４１】
そして、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65は、この第１の梁部材52上に第２の梁部材65を重ね合わせて、これら第１の梁部材52のボルト挿通孔63と第２の梁部材65のボルト挿通孔72とを連通させた状態で、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65の連結穴60,71間が連結手段としての通しボルトである図示しない軸ボルトの両端部にナットが固定されて連結固定されている。このとき、この軸ボルトは、連通した第１の梁部材52のボルト挿通孔63および第２の梁部材65のボルト挿通孔72に挿通された状態で、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれの連結穴60,71に挿入されたボルトが両端部に螺合されて、第１の梁部材52および第２の梁部材65を連結させている。したがって、これら軸ボルトおよびナットによって第１の梁部材52および第２の梁部材65が一体的に連結されて一本の梁体51が構成される。
【００４２】
このとき、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれの連結穴60,71は、一辺が例えば５０ｍｍ程度に開口しており、例えば５０ｍｍ程度の深さ寸法を有している。また、これら連結穴60,71は、第１の梁部材52の上側面59および第２の梁部材65の下側面66のそれぞれから、例えば７０ｍｍほど離間させた位置に開口している。
【００４３】
さらに、第２の梁部材65には、この第２の梁部材65の厚さ方向に向けて貫通した挿通孔としての貫通穴であるダクト穴73が設けられている。これらダクト穴73は、第２の梁部材65の厚さ方向における一側面69から他側面70に向けて貫通している。すなわち、これらダクト穴73は、建築構造体１内に配線あるいは配管される、例えば電力線などの線材や排気管などの管材を挿通させるものである。また、これらダクト穴73は、第２の梁部材65の長手方向に向けて等間隔に離間された位置に、例えば３個ほど設けられている。そして、これらダクト穴73は、第２の梁部材65の一側面69における長手方向に沿って、例えば８７５ｍｍほどの間隙を介して並設されている。
【００４４】
また、これらダクト穴73のうち、第２の梁部材65の長手方向に沿った両端寄りに設けられているダクト穴73は、この第２の梁部材65の一端面67および他端面68から、例えば７５５ｍｍほど離間された位置に設けられている。そして、これらダクト穴73は、例えば１３０ｍｍほどの内径寸法を有している。さらに、これらダクト穴73は、第２の梁部材65の上側面74から、例えば１７５ｍｍほど離間させた位置に中心が位置するように設けられている。
【００４５】
一方、内側柱体21の側面25と受材31の側面34との間には、細長矩形平板状の面材である閉塞材81が取り付けられている。これら閉塞材81は、内側柱体21と受材31との間に形成される空間を閉塞する。言い換えると、これら閉塞材81は、互いに向い合って設置されている外側柱体11と内側柱体21との間を覆って閉塞している。このとき、これら閉塞材81は、例えば白ボンドなどの接着材にて接着固定されて貼り付けられいる。さらに、これら閉塞材81は、受材31と内側柱体21との間をボックス状、すなわち箱状にして、外側柱体11および内側柱体21の捩れに対する強度を向上させる。
【００４６】
具体的に、これら閉塞材81は、例えば１２ｍｍほどの厚さ寸法を有する合板にて構成されている。さらに、これら閉塞材81は、例えば３１３５ｍｍほどの長さ寸法を有しているとともに、例えば５００ｍｍほどの幅寸法を有している。したがって、これら閉塞材81は、図２に示すように、内側柱体21の外側面24と受材31の内側面33との間をボックス状に覆っている。さらに、これら閉塞材81は、図３に示すように、第１の梁部材52の一側面61および他側面62と第２の梁部材65の一側面69および他側面70とのそれぞれの長手方向に沿った両端部をも覆っている。
【００４７】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４８】
まず、建築構造体１の一対の外側柱体11間の距離をＬとし、この建築構造体１の一対の内側柱体21の間の距離をＬａとする。さらに、これら一対の外側柱体11と内側柱体21との間の距離を(Ｌ−Ｌａ)／２＝Ｂとする。そして、これら外側柱体11および内側柱体21にて支えることのできる梁体51の大きさ、すなわち断面積を定めることによって、これら一対の外側柱体11と内側柱体21との間の距離Ｂの最小値を決めることができる。すなわち、梁体51の曲げ破壊が生じるときが撓み限界のときであるから、振動がなく、床荷重が均等に加わっている状況下である常時荷重の場合には、これら一対の外側柱体11と内側柱体21との間の距離ＢがＬ／４のときに最適な条件となる。
【００４９】
次いで、外側柱体11および内側柱体21それぞれの幅をｈとするとともに、これら外側柱体11および内側柱体21それぞれの厚さをｂとする。このとき、これら外側柱体11および内側柱体21のうち、外側柱体11のみの場合には、この外側柱体11による捩れモーメントＩ１が(ｂｈ３)／１２となる。これに対し、この外側柱体11に内側柱体21を当接させた場合には、これら外側柱体11および内側柱体21による捩れモーメントＩ２がＩ１の２倍の２Ｉ１となる。さらに、この外側柱体11と内側柱体21との間をｂほど離した場合には、これら外側柱体11および内側柱体21上の梁体51に生じる曲げ力Ｍ(Ｎ／ｍ)が、これら外側柱体11および内側柱体21間の隙間ｂによって、Ｍ(Ｎ／ｍ)／ｂ(ｍ)＝Ｎ(Ｎ)の軸力に変換される。
【００５０】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、地表面に対して垂直に立設させた一対の外側柱体11それぞれから内側に離間させた位置に内側柱体21をそれぞれ立設させて、これら内側柱体21の上端面26を一対の外側柱体11間に取り付けられている梁体51の第１の梁部材52の下側面56に当接させる構成とした。この結果、これら外側柱体11、内側柱体21、第１の梁部材52および第２の梁部材65にて構成された門型フレームの各接合部分に掛かる曲げモーメントを、一対の内側柱部21それぞれによって一対の外側柱体11への軸力に効率良く確実に変換できる。
【００５１】
このため、この梁体51に掛かる荷重が一対の外側柱体11に過度に掛からなくなるから、これら一対の外側柱体11が裂けたりなどの破損を防止できる。したがって、これら梁体51および外側柱体11を太くなどすることなく、梁体51に掛かる荷重による一対の外側柱体11の破損などをより確実に防止できる。よって、これら梁体51、外側柱体11および内側柱体21の材料コストを抑えつつ、建築構造体１の耐久性を向上できるとともに、この建築構造体１の内部空間Ａの開口寸法を大きくできる。
【００５２】
また、一対の内側柱体21の上端面26を梁体51の第１の梁部材52の下側面56に当接させて、この梁体51を支持する構成とした。このため、建築構造体１の内部空間Ａの大きさが変動して、この建築構造体１の梁体51や外側柱体11などの長さや大きさが変動した場合であっても、これら一対の内側柱体21の長さや位置を調整することによって、外側柱体11と梁体51とを連結させる連結金物55の大きさや形状、すなわちボルトの本数やガゼットの大きさや形状、さらには接合方法を特殊な方法などに変化させずに、これら外側柱体11と梁体51とを同じ形状の簡略な連結金物55で確実に安定させて接合できる。具体的には、従来２０本〜３０本程度のボルトが必要だった接合を２本〜６本程度のボルトで連結させることができる。
【００５３】
したがって、建築構造体１の大きさがある程度異なる場合であっても、外側柱体11および梁体51を傷めることなく、これら外側柱体11と梁体51とを一つの接合方法で接合できる。このため、建築構造体１の工場での加工および品質管理を容易にできるとともに、この建築構造体１を取り付ける現場での精度を一定にできるので、この建築構造体１の品質を一定の高いレベルで容易に管理できる。このとき、この建築構造体１を工場で組み立ててから現場で土台上に取り付ける構成にできるから、この建築構造体１が取り付けられる土台２上の柱脚金物３の設置位置や個数を正確に決めることができる。
【００５４】
また、この建築構造体１の一対の内側柱体21を移動させて、これら一対の内側柱体21と外側柱体11との間の距離を変動させることによって、この建築構造体１の内部空間Ａの幅寸法を容易かつ自由に変化できる。このとき、これら一対の内側柱体21を外側柱体11側である外側に移動させた場合には、これら一対の内側柱体21および外側柱体11による梁体51を支える力が小さくなるから、この梁体51をより大きいものにする。これに対し、これら一対の内側柱体21を内側に移動させた場合には、これら一対の内側柱体21および外側柱体11による梁体51を支える力が大きくなるので、この梁体51をより小さくできる。
【００５５】
さらに、これら外側柱体11および内側柱体21の長さを調整することによって、建築構造体１の内部空間Ａの高さ寸法を自由に調整できる。また、梁体51の長さを調整するとともに、この梁体51の長さに合わせて外側柱体11および内側柱体21の取り付け位置を調整することによって、建築構造体１の内部空間Ａの幅寸法を自由に調整できる。
【００５６】
そして、一対の外側柱体11とこれら一対の外側柱体11の内側面14に対向して立設されている一対の内側柱体21との間に閉塞材81を取り付けて、これら外側柱体11と内側柱体21との間を覆ってボックス状とした。この結果、これら外側柱体11と内側柱体21との間を閉鎖断面にできるから、閉塞材81にて覆われた外側柱体11および内側柱体21の一方の捩れを、この閉塞材81を介して外側柱体11および内側柱体21の他方および閉塞材81にて吸収できる。
【００５７】
したがって、これら外側柱体11と内側柱体21との間が開断面の場合に比べ、これら外側柱体11、内側柱体21および梁体51にて構成される建築構造体１の耐久性を、閉塞材81にて外側柱体11と内側柱体21との間を閉塞するという簡単な構成で確実に向上できる。さらに、これら外側柱体11と内側柱体21との間を閉塞材81で連結させたことにより、これら外側柱体11と内側柱体21との間の連結を強化できる。
【００５８】
さらに、第１の梁部材52上に第２の梁部材65を取り付けて一本の梁体51としたことにより、この梁体51を一本のむく材などにて構成する場合に比べ、この梁体51の材料コストを大幅に抑えることができる。さらに、第２の梁部材65に予めダクト穴73を貫通させて設けたことにより、建築構造体１内に配線あるいは配管などされる電力線や排気管などを第２の梁部材65のダクト穴73に挿通できる。したがって、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65に無作為に穴を貫通させて電力線や排気管などを配線あるいは配管する場合に比べ、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65にて構成される梁体51の強度を余り損なわせることなく、電力線や排気管などの配線あるいは配管作業を容易にできる。
【００５９】
また、この梁体51を２本の第１の梁部材52および第２の梁部材65にて構成したことにより、この梁体51の材料コストを大幅に上昇させることなく、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65をむく材にて構成することができる。したがって、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65をむく材にて構成することにより、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65の断面のいずれの位置でも強度が同じになる。
【００６０】
このとき、これら第１の梁部材52および第２の梁部材65をむく材にて構成したことにより、このむく材のリグニン層が鉄筋コンクリート中のコンクリートとして作用するとともに、このむく材のセルロースが鉄筋コンクリート中の鉄筋として作用する。したがって、経年変化によってむく材が乾燥などにて裂けた場合であっても、この裂けがむく材中のセルロースにて止まる。
【００６１】
これに対して、一般的に外側よりも内側の強度が弱い集成材にて梁体51を構成した場合には、この集成材は一般に薄い木材を重ね合わせて接着させて構成されているものであるから、経年変化によって湿気や外力で集成材が裂けた場合には、この裂けが集成材の接着層に沿って、この集成材全体に亘って裂けてしまう。
【００６２】
さらに、この梁体51の中央部を連結金物55にて一対の外側柱体11間に接合させた場合には、この梁体51の比較的弱い部分である中央部と外側柱体11とが連結金物55にて連結される。したがって、この梁体51を構成する第１の梁部材52および第２の梁部材65のそれぞれをむく材にて構成することによって、一対の外側柱体11間に梁体51を取り付けた場合における、この梁体51の接合部での破損や損傷などを抑制できる。
【００６３】
なお、上記第１の実施の形態では、建築構造体１の外側柱体11の外側面16間の距離を、例えば３５００ｍｍほどとし、この建築構造体１の第２の梁部材65にダクト穴73を貫通させた構成としたが、図４に示す第２の実施の形態のように、上記第１の実施の形態に示す建築構造体１の外側柱体11の中心間の距離を、例えば５０００ｍｍほどとし、この建築構造体１の第２の梁部材65にダクト穴73を設けない構成とすることもできる。このとき、第１の梁部材52および第２の梁部材65は、例えば４８８０ｍｍほどの長さ寸法を有している。
【００６４】
さらに、図５に示す第３の実施の形態のように、上記第２の実施の形態に示す建築構造体１の梁体51を構成する第１の梁部材52および第２の梁部材65の幅寸法を、例えば２４０ｍｍほどとすることもできる。
【００６５】
また、図６に示す第４の実施の形態のように、上記第１の実施の形態に示す建築構造体１の外側柱体11の中心間の距離を、例えば５４６０ｍｍほどとし、この建築構造体１の梁体51を構成する第２の梁部材65の各ダクト穴73を、例えば１３６５ｍｍほどの間隔で形成することもできる。このとき、これらダクト穴73は、第２の梁部材65の幅方向における中央部に設けられている。さらに、これらダクト穴73のうち、第２の梁部材65の長手方向に沿った両端寄りに設けられているダクト穴73は、この第２の梁部材65が取り付けられている外側柱体11の中心から、例えば１３６５ｍｍほど離間された位置に設けられている。
【００６６】
さらに、図７に示す第５の実施の形態のように、上記第４の実施の形態に示す建築構造体１の梁体51を構成する第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれの幅寸法を、例えば２４０ｍｍほどとすることもできる。
【００６７】
また、図８に示す第６の実施の形態のように、上記第４の実施の形態に示す建築構造体１の梁体51を構成する第２の梁部材65のダクト穴73を、この第２の梁部材65の上側面74から、例えば１７５ｍｍほど離間させた位置に中心が位置するように構成することもできる。
【００６８】
さらに、図９に示す第７の実施の形態のように、上記第１の実施の形態に示す建築構造体１の梁体51の長さ寸法を、例えば３５００ｍｍほどとするとともに、この建築構造体１の一対の外側柱体11それぞれの長さ寸法を、例えば２４７５ｍｍほどとして、これら一対の外側柱体11上に梁体51を載せて接合させる構成とすることもできる。この場合、これら一対の外側柱体11それぞれの上端面15には、一対の内側柱体21の上端面26に設けられている取付孔27と同様に構成された取付孔84が設けられている。
【００６９】
また、第１の梁部材52の下側面56における一対の外側柱体11の上端面15に設けられている取付孔84が対向する部分にもまた、取付孔57がそれぞれ設けられている。そして、これら第１の梁部材52の取付孔57と外側柱体11の取付孔84とのそれぞれの間にホールダウンパイプ58がそれぞれ挿入されて、これら第１の梁部材52と外側柱体11とが連結固定されている。このとき、このホールダウンパイプ58は、例えば２６６ｍｍほどの長さ寸法を有している。
【００７０】
さらに、図１０に示す第８の実施の形態のように、上記第２の実施の形態に示す建築構造体１の一対の内側柱体21を外側に移動させて、この建築構造体１の一対の外側柱体11の内側面14に当接させて連結させる構成とすることもできる。この場合、これら外側柱体11の内側面14と内側柱体21の外側面24とは、例えば白ボンドなどの接着材にて接着されて固定されている。さらに、これら外側柱体11と内側柱体21とは、ボルト85にて連結されて固定されている。ここで、このボルト85は、外側柱体11および内側柱体21の下端面12,22から、例えば５００ｍｍほど離間させた位置と、この位置から上方に向けて、例えば６５０ｍｍほど離間させた位置と、この位置からさらに上方に向けて、例えば６５０ｍｍほど離間させた位置とのそれぞれに取り付けられている。
【００７１】
さらに、これら一対の内側柱体21と第１の梁部材52との間の内側の角部には、連結部材としての接合金物である矩座金86がそれぞれ取り付けられている。この矩座金86は、内側柱体21と第１の梁部材52との内側の角部に取り付けられた状態で、この第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれにボルト87にて連結固定されている。すなわち、このボルト87は、第１の梁部材52を介して矩座金86と第２の梁部材65との間に取り付けられて締め付け固定されている。このとき、このボルト87が取り付けられる第２の梁部材65の上側面74における一端面67および他端面68のそれぞれから、例えば５５０ｍｍほど内側に離間させた位置には、ボルト87を挿入させる座堀88が形成されている。また、このボルト87は、矩座金86の上端から水平に、例えば１４０ｍｍほど離間させた位置に取り付けられている。
【００７２】
また、この矩座金86は、内側柱体21と第１の梁部材52との内側の角部に取り付けられた状態で、外側柱体11および内側柱体21それぞれにボルト89にて連結固定されている。すなわち、このボルト89は、内側柱体21を介して矩座金86と外側柱体11との間に取り付けられて締め付け固定されている。このとき、このボルト89が取り付けられる外側柱体11の外側面16における上端面15から、例えば３１０ｍｍほど下方に向けて離間させた位置には、このボルト89を挿入させる座堀90が形成されている。また、このボルト89は、矩座金86の下端から上方に向けて鉛直に、例えば１４０ｍｍほど離間させた位置に取り付けられている。
【００７３】
一方、内側柱体21の側面25には、面材にて構成された旗状の閉塞材81が取り付けられている。この閉塞材81は、内側柱体21の側面25とともに矩座金86の側面と第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれの一側面61,69および他側面62,70の両端部とのそれぞれを覆っている。すなわち、この閉塞材81は、この閉塞材81の上端部82の幅寸法が、例えば５７０ｍｍほどである。さらに、この閉塞材81は、この閉塞材81の下端部83の幅寸法が、例えば１２０ｍｍほどである。さらに、この閉塞材81の上端部82の下側面は、矩座金86の傾斜した外側面と同様に傾斜している。
【００７４】
これらの結果、建築構造体１の一対の内側柱体21のそれぞれを、この建築構造体１の一対の外側柱体11のそれぞれに当接させて一体的に連結させることによって、この建築構造体１の内部空間Ａの幅寸法を最大限に大きくできるとともに、これら一対の内側柱体21を一対の外側柱体11とともに耐力壁に変換できる。したがって、これら一対の内側柱体21を一対の外側柱体11から離間させて設置させた門型フレームを軸組工法に変換できるから、建築構造体１全体を統一した軸組工法で建築できる。
【００７５】
さらに、図１１に示す第９の実施の形態のように、上記第８の実施の形態に示す建築構造体１の外側柱体11および内側柱体21間に梁体51を連結させる構成とすることもできる。この場合、この梁体51の第１の梁部材52および第２の梁部材65それぞれの一端面53,67および他端面54,68のそれぞれは、各内側柱体21の内側面28に当接された状態で連結金物55を介して、これら各内側柱体21の内側面28に連結固定されている。
【００７６】
また、図１２に示す第１０の実施の形態のように、上記第１の実施の形態に示す建築構造体１の一対の内側柱体21を連結させて一対の外側柱体11間の中央に取り付ける構成とすることもできる。この場合、これら一対の内側柱体21は、これら一対の内側柱体21それぞれの内側面28を互いに当接させた状態で連結されている。したがって、これら一対の内側柱体21および外側柱体11によって、これら連結された一対の内側柱体21の外側面24と一対の外側柱体11それぞれの内側面14との間に計２つの内部空間が形成される。この場合でも、一対の内側柱体21それぞれの上端面26が第１の梁部材52の下側面56に当接しているから、これら外側柱体11、内側柱体21および梁体51それぞれの連結部分に掛かる曲げモーメントを軸力に変換できるので、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００７７】
なお、上記各実施の形態では、建築構造体１の一対の内側柱体21の上端面26を第１の梁部材52の下側面56に当接させて支持する構成としたが、これら一対の内側柱体21の上端部が破損するおそれがある場合には、これら一対の内側柱体21の上端部に図示しない補強材を巻き付けて補強することもできる。この場合、この補強材は、導電性を有していると電流が流れてアンテナ効果を生じてしまうおそれがあるから絶縁性のものが好ましい。さらに、この補強材としては、強度があるものが好ましいため、例えば１００ｍｍ幅のアラミド樹脂テープなどを用いると良い。
【００７８】
さらに、建築構造体１の梁体51の第２の梁部材65にダクト穴73を貫通させたが、この梁体51を構成する第１の梁部材52の上側面59と第２の梁部材65の下側面66のそれぞれに半円状の凹部を形成して、これら第１の梁部材52と第２の梁部材65との間にダクト穴73を設けることもできる。
【００７９】
また、建築構造体１の外側柱体11、内側柱体21、受材31、連結材41、第１の梁部材52および第２の梁部材65のそれぞれをむく材としたが、これらを必要に応じて集成材とすることもできる。
【００８０】
さらに、建築構造体１の一対の内側柱体21を地表面に対して垂直に立設させたが、これら一対の内側柱体21それぞれの上端面26を第１の梁部材52の下側面56に当接させている構成であれば、これら一対の内側柱体21を地表面に対して傾斜させて立設させることもできる。
【００８１】
また、建築構造体１の外側柱体11、内側柱体21、受材31、連結材41、第１の梁部材52および第２の梁部材65のそれぞれの接合部分に筋交を取り付けない構成としたが、これら接合部分の強度をより向上させる必要がある場合には、これら接合部分に必要に応じて各種の筋交を取り付けることもできる。
【００８２】
さらに、木造住宅の建築構造体１について説明したが、この建築構造体１の外側柱体11、内側柱体21、受材31、連結材41、梁体51のそれぞれを軽鉄骨にて構成することによって、軽鉄骨住宅用の建築構造体１として対応させて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の建築構造体の第１の実施の形態を示す正面図である。
【図２】同上建築構造体のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同上建築構造体のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の建築構造体の一部を示す説明正面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の建築構造体の一部を示す説明正面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の建築構造体の一部を示す説明正面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態の建築構造体の一部を示す説明正面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態の建築構造体の一部を示す説明正面図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態の建築構造体を示す正面図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の建築構造体を示す正面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の建築構造体の一部を示す正面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態の建築構造体を示す正面図である
【符号の説明】
【００８４】
１    建築構造体
11    外側柱体
21    内側柱体
26    上端部としての上端面
51    梁体
52    第１の梁部材
56    下面としての下側面
65    第２の梁部材
73    挿通孔としてのダクト穴
81    面材としての閉塞材
【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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