(57)【要約】【課題】天井裏に広い空間を好適に確保することを可能にする建物の架構構造及びこれを備えた建物を提供する。【解決手段】天井裏に広い空間Ｓを要する階ＦＬ（Ｔ１）を備えて構築される建物Ｔの架構構造Ａにおいて、天井裏に広い空間Ｓを要する階ＦＬ（Ｔ１）の天井裏部分にフィーレンディール梁１を用いる。また、天井裏に広い空間Ｓを要する階ＦＬ（Ｔ１）の中柱としてトラス構造３を用いる。さらに、トラス構造３の下端部３ａ側を、一対のトラス弦材３ｂ、３ｃをＶ字状に配して形成し、下層階Ｔ２の中柱２に繋げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井裏に広い空間を要する階を備えて構築される建物の架構構造であって、
前記天井裏に広い空間を要する階の天井裏部分にフィーレンディール梁が用いられていることを特徴とする建物の架構構造。
【請求項２】
請求項１記載の建物の架構構造において、
前記天井裏に広い空間を要する階の中柱としてトラス構造が用いられていることを特徴とする建物の架構構造。
【請求項３】
請求項２記載の建物の架構構造において、
前記天井裏に広い空間を要する階を上層階に備えて建物が構築されており、
前記トラス構造の下端部側が、一対のトラス弦材をＶ字状に配して形成されて下層階の中柱に繋げられていることを特徴とする建物の架構構造。
【請求項４】
天井裏に広い空間を要する階を備えて構築される建物であって、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の建物の架構構造を備えていることを特徴とする建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の架構構造及び建物に関し、特に、動物実験棟などの天井裏に広い空間を要する建物の架構構造及びこれを備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医学分野などにおいて、動物実験棟（動物研究棟）で行う動物実験の需要が急増している。そして、動物実験棟（建物）は、例えば、動物の搬入ヤード、管理室、機械室などを備える管理エリア、イヌやブタ、ヤギなどの中動物の飼育・実験を行う中動物エリア、ウサギやモルモットなどの小動物の飼育・実験を行う小動物エリア、感染実験などを行う感染実験エリア、トランスジェニック、ノックアウト動物の作成などを行う生殖工学エリアなどをそれぞれの階に分けて構築されている。
【０００３】
また、このような動物実験棟は、天井裏に広い空間（ユーティリティスペース）を確保して構築し、この天井裏の広い空間を利用して、できる限り動物の飼育・実験エリアに入ることなく動物飼育施設の保守作業や、実験、計測などを行えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０７８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の動物実験棟など、天井裏に広い空間を要する従来の建物においては、梁、天井吊材などが障害となり、天井裏の空間を利用する上で大きな制約が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、天井裏に広い空間を好適に確保することを可能にする建物の架構構造及びこれを備えた建物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】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明の建物の架構構造は、天井裏に広い空間を要する階を備えて構築される建物の架構構造であって、前記天井裏に広い空間を要する階の天井裏部分にフィーレンディール梁が用いられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、天井裏に広い空間を要する階の天井裏部分に、トラス構造におけるラチス材（斜材）を省略した形態の（すなわち、上弦材と下弦材とフィーレンディール束柱とからなる）フィーレンディール梁を用いている。このため、フィーレンディール束柱を任意に配置して構面の開口部の位置や大きさを自由に設定することができ、トラス構造のようにラチス材によって受ける開口部の位置や大きさの制約を解消することが可能になる。
【００１０】
また、フィーレンディール梁を用いることによって、梁成を低減することが可能になるとともに、下弦材に天井を支持させることができるため、天井吊材を不要にすることが可能になる。
【００１１】
また、本発明の建物の架構構造においては、前記天井裏に広い空間を要する階の中柱としてトラス構造が用いられていることが望ましい。
【００１２】
この発明において、フィーレンディール梁は、上弦材、下弦材、フィーレンディール束柱の各部材を剛接合することによってトラス構造と同等の強度（剛性）にすることも可能であるが、架構として通常の柱とフィーレンディール梁のみを用いた場合には、鉛直・水平方向ともに剛性が不足するおそれもある。これに対し、中柱としてトラス構造を用いることにより、鉛直方向に対しては、この中柱のトラス構造（芯柱トラス）が支点となって変形を抑えることが可能になり、地震力などの外力を負担させることが可能になる。
【００１３】
また、地震力などの外力を負担するだけでなく、中柱としてトラス構造を用いることで、１本の柱を配置する場合と比べてフィーレンディール梁の内法長さを短くすることが可能になる。このため、フィーレンディール梁の剛性をより大きくすることが可能になり、鉛直変形及び水平変形を効果的に抑えることが可能になる。さらに、複数階にフィーレンディール梁を採用し、中柱に通常の柱を用いた場合には、フィーレンディール梁を採用したフィーレンディール階の中間層の水平変形が大きくなるおそれがあるが、中柱にトラス構造を用いることで、変形を均一化して中間層の過大な変形を防ぐという制震効果も期待できる。
【００１４】
また、このような中柱のトラス構造は、間仕切り壁の仕上げの中に納めることが可能であるため、この中柱のトラス構造が実験室等の使い勝手の障害になることを防止することが可能である。
【００１５】
さらに、本発明の建物の架構構造においては、前記天井裏に広い空間を要する階を上層階に備えて建物が構築されており、前記トラス構造の下端部側が、一対のトラス弦材をＶ字状に配して形成されて下層階の中柱に繋げられてもよい。
【００１６】
この発明においては、上層階にフィーレンディール梁を設けて天井裏に広い空間を確保するとともに、中柱としてトラス構造を設けた場合に、中柱のトラス構造の下端部側の一対のトラス弦材をＶ字状にして下層階の１本の中柱に繋げることで、上層階の鉛直・鉛直・水平方向の変形が確実に抑えられるように建物を構築することが可能になる。
【００１７】
本発明の建物は、天井裏に広い空間を要する階を備えて構築される建物であって、上記のいずれかの建物の架構構造を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この発明においては、上記の建物の架構構造の作用効果を確実に得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の建物の架構構造及びこれを備えた建物によれば、天井裏に広い空間を要する階の天井裏部分にフィーレンディール梁を用いているため、フィーレンディール束柱を任意に配置して構面の開口部の位置や大きさを自由に設定することができ、トラス構造のようにラチス材によって受ける開口部の位置や大きさの制約を解消することが可能になる。また、フィーレンディール梁を用いることによって、梁成を低減することが可能になり、且つ下弦材に天井を支持させることができるため、天井吊材を不要にすることが可能になる。これにより、従来のように、梁、天井吊材などが障害となり、天井裏の空間を利用する上で大きな制約が生じることがなく、天井裏に広い空間を好適に確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物の架構構造及び建物を示す側面図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図であり、本発明の一実施形態に係る建物の架構構造及び建物を示す平断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る建物の架構構造のフィーレンディール梁を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る建物の架構構造及びこれを備えた建物について説明する。なお、本実施形態は、動物飼育施設の保守作業や、実験、計測などを行うための広いユーティリティスペースを天井裏に備える動物実験棟に関するものである。
【００２２】
本実施形態の動物実験棟（建物）Ｔは、図１に示すように、中動物の飼育・実験を行う中動物エリア、小動物の飼育・実験を行う小動物エリア、感染実験などを行う感染実験エリア、トランスジェニック、ノックアウト動物の作成などを行う生殖工学エリアなどをそれぞれの階（動物実験フロアＦＬ）に分け、これら動物実験フロアＦＬを上層階Ｔ１に備えて構築されている。
【００２３】
また、動物実験棟Ｔは、各動物実験フロアＦＬの天井裏に、動物飼育施設の保守作業や、実験、計測などを行うための広いユーティリティスペース（空間）Ｓが必要とされている。そして、図１及び図２に示すように、本実施形態において、動物実験棟Ｔの架構構造Ａは、各動物実験フロアＦＬの天井裏部分に、トラス構造におけるラチス材を省略した形態のフィーレンディール梁１を用いて、広いユーティリティスペースＳを確保するように構成されている。また、本実施形態の動物実験棟Ｔの架構構造Ａは、動物実験棟Ｔの中央側に配設される中柱として、下層階Ｔ２には通常の柱２が、動物実験フロアＦＬがある上層階Ｔ１にはトラス構造（芯柱トラス）３がそれぞれ用いられている。
【００２４】
フィーレンディール梁１は、図１から図３に示すように、上弦材４と下弦材５とフィーレンディール束柱６を格子状に剛接合して構成されており、上弦材４及び下弦材５として、例えばＨ−３００×３００程度のＨ形鋼が適用されている。また、上弦材４と下弦材５の間（すなわち、天井裏のユーティリティスペースＳの高さＨ）は、人が立って歩ける程度、例えば１７００ｍｍ程度とされている。
【００２５】
そして、このように、動物実験フロアＦＬの天井裏部分にフィーレンディール梁１を用いることにより、フィーレンディール束柱６を任意に配置して構面の開口部の位置や大きさが自由に設定され、従来のトラス構造のようにラチス材によって受ける開口部の位置や大きさの制約を受けることがない。このため、フィーレンディール梁１で形成した天井裏のユーティリティスペースＳに設置する設備ダクト等の配管ルートＲにも大きな制約が生じることがない（図２参照）。また、フィーレンディール梁１を用いることにより、梁成が低減し、さらに、フィーレンディール梁１の下弦材５に各動物実験フロアＦＬの天井７を取り付けて支持することが可能になるため、従来の天井吊材が不要になる。
【００２６】
一方、動物実験フロアＦＬがある上層階Ｔ１に配設された中柱のトラス構造３は、下端部３ａ側が一対のトラス弦材３ｂ、３ｃをＶ字状に配して形成され、このＶ字状の下端部３ａを下層階Ｔ２の中柱２に繋げて設けられている。また、この中柱のトラス構造３は、見付幅が例えば２００ｍｍ程度とされ、各フロアＦＬに設けられる間仕切り壁８の仕上げの中に納められている（図２参照）。
【００２７】
ここで、フィーレンディール梁１は、上弦材４、下弦材５、フィーレンディール束柱６の各部材を剛接合することによってトラス構造と同等の強度（剛性）にすることが可能であるが、架構として通常の柱とフィーレンディール梁１のみを用いた場合には、鉛直・水平方向ともに剛性が不足するおそれもある。
【００２８】
これに対し、本実施形態のように中柱としてトラス構造３を用いることにより、鉛直方向に対しては、この中柱のトラス構造３が支点となって変形が抑えられる。
【００２９】
また、中柱として１本の柱を配置する場合と比べ、フィーレンディール梁１の内法長さＬが短くなるため、フィーレンディール梁１の剛性をより大きくすることができ、鉛直変形及び水平変形が効果的に抑えられる。さらに、中柱に通常の柱を用いた場合には、フィーレンディール梁１を採用したフィーレンディール階（上層階Ｔ１）の中間層Ｔ３で水平変形が大きくなるおそれがあるが、中柱にトラス構造３が用いられていることで、変形が均一化し、中間層Ｔ３の過大な変形が防止されるという制震効果も期待できる。
【００３０】
また、このとき、中柱のトラス構造３がその下端部３ａ側の一対のトラス弦材３ｂ、３ｃをＶ字状にして下層階Ｔ２の１本の中柱２に繋げられているため、上層階Ｔ１の鉛直・鉛直・水平方向の変形が確実に抑えられる。
【００３１】
したがって、本実施形態の建物の架構構造Ａ及び動物実験棟（建物）Ｔにおいては、天井裏に広いユーティリティスペース（空間）Ｓを要する階（ＦＬ、Ｔ１）の天井裏部分に、上弦材４と下弦材５とフィーレンディール束柱６とからなるフィーレンディール梁１を用いているため、フィーレンディール束柱６を任意に配置して構面の開口部の位置や大きさを自由に設定することができ、トラス構造のようにラチス材によって受ける開口部の位置や大きさの制約を解消することが可能になる。
【００３２】
また、フィーレンディール梁１を用いることによって、梁成を低減することが可能になるとともに、下弦材５に天井７を支持させることができるため、天井吊材を不要にすることが可能になる。
【００３３】
これにより、従来のように、梁、天井吊材などが障害となり、天井裏のユーティリティスペースＳを利用する上で大きな制約が生じることなく、天井裏に広いユーティリティスペースＳを好適に確保することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態の建物の架構構造Ａ及び動物実験棟Ｔにおいては、中柱としてトラス構造３を用いることにより、鉛直方向に対しては、この中柱のトラス構造３が支点となって変形を抑えることが可能になり、地震力などの外力を負担させることが可能になる。
【００３５】
さらに、地震力などの外力を負担するだけでなく、中柱としてトラス構造３を用いることで、１本の柱を配置する場合と比べてフィーレンディール梁１の内法長さＬを短くすることが可能になる。このため、フィーレンディール梁１の剛性をより大きくすることが可能になり、鉛直変形及び水平変形を効果的に抑えることが可能になる。さらに、中柱にトラス構造３を用いることで、変形を均一化して中間層Ｔ３の過大な変形を防ぐという制震効果も期待できる。
【００３６】
また、このような中柱のトラス構造３は、間仕切り壁８の仕上げの中に納めることが可能であるため、この中柱のトラス構造３が実験室等の使い勝手の障害になることを防止することが可能である。
【００３７】
さらに、トラス構造の下端部側をＶ字状に形成して下層階の中柱に繋げられているため、上層階の鉛直・鉛直・水平方向の変形を確実に抑えることが可能になる。
【００３８】
以上、本発明に係る建物の架構構造及びこれを備えた建物の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、天井裏に広い空間を要する建物が動物実験棟Ｔであるものとして説明を行ったが、本発明にかかる建物は、必ずしも動物実験棟に限定しなくてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１      フィーレンディール梁
２      下層階の中柱
３      中柱としてのトラス構造（芯柱トラス）
３ａ    下端部
３ｂ    トラス弦材
３ｃ    トラス弦材
４      フィーレンディール梁の上弦材
５      フィーレンディール梁の下弦材
６      フィーレンディール束柱
７      天井
８      間仕切り壁
Ａ      建物の架構構造
ＦＬ    動物実験フロア（天井裏に広い空間を要する階）
Ｈ      天井裏の空間の高さ
Ｌ      フィーレンディール梁の内法長さ
Ｒ      配管ルート
Ｓ      ユーティリティスペース（空間）
Ｔ１    上層階
Ｔ２    下層階
Ｔ３    中間階
【図１】
2011137308.tif 000003
【図２】
2011137308.tif 000004
【図３】
2011137308.tif 000005