(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の柱材と、
該一対の柱材間の柱頭部側に設けられた梁材と、
前記一対の柱材間の柱脚部側に設けられたスラブと、
上端部が前記梁材、または、前記柱材と前記梁材との接合部に接続され、下端部が前記スラブに接続されたブレースと、を備え、
前記スラブの少なくとも一部は、厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部が形成されており、
前記ブレースの前記下端部は、前記増打ちスラブ部に固着されることを特徴とするブレース付き柱架構。
【請求項２】
前記ブレースの下端部は、前記増打ちスラブ部の上面側に形成された凹部の底面に配置されており、
該ブレースがアンカーボルトによって前記増打ちスラブ部に定着されているとともに、前記凹部内にはコンクリートまたはモルタルが充填されていることを特徴とする請求項１に記載のブレース付き柱架構。
【請求項３】
対向する一対の柱材と、
該一対の柱材間の柱頭部側に設けられた梁材と、
前記一対の柱材間の柱脚部側に設けられたスラブと、
上端部が前記梁材、または、前記柱材と前記梁材との接合部に接続され、下端部が前記スラブに接続されたブレースと、
を備え、
前記スラブはフラットスラブであり、
前記ブレースの前記下端部には、材軸方向と交差する位置に平鋼材が溶接されており、
前記平鋼材は、前記フラットスラブ内に埋設されていることを特徴とするブレース付き柱架構。
【請求項４】
前記ブレースは、Ｖ字状に配設されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のブレース付き柱架構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の柱梁架構内に、ブレース材が設けられたブレース付き柱架構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、建築構造物の柱間に、斜めにブレースを設置することによって、建築構造物を補強することが広く行われている。
ブレースは、一方の端部を梁や、梁と柱の接合部に、他方の端部を他の梁や、他の梁や他の柱の接合部に、それぞれ接合することによって設置されることが多い。
しかし、ブレースの端部を梁に接合する構造においては、ブレースの端部は梁に対して多数のアンカーボルトによって接合されることが多いため、特に梁として鉄筋コンクリートを使用した場合においては、鉄筋とアンカーボルトによって梁内部の配筋密度が高くなり、コンクリートの充填性が確保できないという問題がある。また、本来梁を必要としない部位であっても、ブレースを設置するために敢えて梁を設置すると、建築構造物の利用可能空間が狭まるとともに、梁設置のための施工工程を必要とするため、施工コストが嵩んでしまう。
【０００３】
そこで、例えばフラットスラブなどの、梁以外の部材に対して、ブレースの端部を接合することが提案されている。フラットスラブとは、梁を形成するための鋼材量をスラブ厚さ内に配筋することで、梁を設けずに床を架けることができる、鉄筋コンクリート造の無梁版構造を構成する床の構造形式の１つである。
例えば、特許文献１には、既存ブレース架構の補剛方法として、既存のブレース鋼材の外周囲を、アンボンド処理した充填材を内部に備えた矩形管材で覆う補剛構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、図６に示されるようなフラットスラブ構造が開示されている。図６のフラットスラブ構造は、複数の柱１０１と、柱１０１の各柱頭に設置されるキャピタル１０２、１０３と、各柱１０１のキャピタル１０２、１０３によって支持固定された鉄筋コンクリート造の複数の床スラブ１０４と、建造物の上下階層間に設置される鉄骨ブレース１０５とを有している。キャピタル１０２、１０３は鉄筋コンクリート製であり、柱１０１の柱頭において床スラブ１０４と接する部分を大きくするために当該柱１０１の高さ方向と直交する方向に広げて形成されたものである。鉄骨ブレース１０５は、各柱１０１の軸線および床スラブ１０４の一辺部によって形成される四辺形の軸組に対角線状に設置され、端部はキャピタル１０２に接合されている。
【０００５】
また、特許文献３には、図７に示されるような制震補強架構１１０が開示されている。図７の制震補強架構１１０は、相対的に下層側のスラブ１１２、または地盤と上層側のスラブ１１３との間に立設され、鉛直方向に複数本の支柱材１１４１、１１４２に分離した支柱１１４と、上下の支柱材１１４１、１１４２間に介在し、両支柱材１１４１、１１４２間の相対水平移動を許容する絶縁装置１１５と、支柱１１４とスラブ１１２、１１３や地盤との間に架設されるダンパー一体型ブレース１１６から構成されている。最下部に位置する支柱材１１４１は下層側のスラブ１１２や地盤に接合され、最上部に位置する支柱材１１４２は上層側のスラブ１１３に接合され、ダンパー一体型ブレース１１６の一端は支柱１１４の最下部の支柱材１１４１、または最上部の支柱材１１４２に接続され、他端は上層側のスラブ１１３、もしくは下層側のスラブ１１２、または地盤に接続されている。
【０００６】
図７に示されるような制震補強架構１１０では、上層側のスラブ１１３と下層側のスラブ１１２との間に絶縁装置１１５が介在していることで、上層側のスラブ１１３に地震力が作用した際には、上層側のスラブ１１３が下層側のスラブ１１２に対して相対的に水平移動するとともに、絶縁装置１１５で地震エネルギーが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５７１８１９５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１７５６２号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２のフラットスラブ構造においては、図６に示されるように、床スラブ１０４に接続された鉄骨ブレース１０５の下端部は、更に延伸するように、下階層に設置された他の鉄骨ブレース１０６の上端部によって支持されており、これによって、上階層のブレース１０５に作用する軸力の一部は、下階層のブレース１０６に伝達されて、下階層のブレース１０６によって負担されている。このため、下層階の設計自由度が狭まるという問題がある。具体的には、特許文献２は、当該階の床を貫通して直下階の床まで延伸されＸ型状のブレース付き架構であり、ブレースは当該階の床スラブ及び上下階の床スラブの３層によって支持固定されている。よって、特許文献２のブレース付き架構は、当該階とその上下階に至るまでＸ型状にブレースを貫通させる必要があり、建物の利用可能空間が制約されるために、建物の使用勝手が悪いという、問題点があった。
また、図７に示される特許文献３の制震補強架構１１０においては、建築構造物に水平方向に作用する地震力を、ブレース１１６内のダンパーで吸収して減衰させる構造であるため、支柱１１４が支柱材１１４１、１１４２に分割され、これらの間に絶縁装置１１５が介在されており、更に、ブレース１１６はダンパー一体型となっている。すなわち、支柱１１４やブレース１１６等を含めた躯体構造が複雑な構成となっており、制震補強架構１１０を実現するための材料費、施工コストが嵩むという、問題点があった。
【０００９】
本発明は、ブレース下端部を連結するために隣接する柱間に梁部材を設けることなく、短工期にて、建物の利用形態に対応した間仕切壁等の可変性に優れた大規模空間を構成するブレース付き柱架構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。大規模空間にて間仕切壁等の高いリフォーム対応性を実現するために、ブレース下端部と床スラブとの支持固定度を高めることで、ブレース下端部を連結するために隣接する柱間に梁部材を設けることのないブレース付き柱架構を実現した（第１の発明と、第２の発明）。
すなわち、第１の発明によるブレース付き柱架構は、対向する一対の柱材と、該一対の柱材間の柱頭部側に設けられた梁材と、前記一対の柱材間の柱脚部側に設けられたスラブと、上端部が前記梁材、または、前記柱材と前記梁材との接合部に接続され、下端部が前記スラブに接続されたブレースと、を備え、前記スラブの少なくとも一部は、厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部が形成されており、前記ブレースの前記下端部は、前記増打ちスラブ部に固着されることを特徴とする。
このような構成によれば、ブレースの下端部を増打ちスラブ部に接続させ、ブレースが負担する水平力を増打ちスラブ部にて抵抗させることで、従来のブレース付き柱架構による柱材の脚部間に梁を架設させ、ブレース下端部を梁に接続し、その梁を介して柱材で抵抗させる必要はない。したがって、ブレース下端部を接続させるために梁を設ける必要はなく、工期短縮と、施工コストの低減が可能である。また、柱間に梁を設けないことで、建物の利用可能空間の制約が低減させ、建築構造物の利用可能空間を拡大することが可能となる。
また、スラブの、ブレースの下端部が接続されている部分においては、ブレースの軸力の一部を負担するために、厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部となっている。このため、図６に示されるような、ブレース１０５の下端部の、下階層のブレース１０６による支持や、図７に示されるような、複数の支柱１１４１、１１４２間への絶縁装置１１５の介装、ブレース１１６へのダンパーの設置等の、特別な措置を行わなくとも、強靭な躯体を実現可能である。したがって、設計自由度を大きくすることができると共に、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
また、スラブの厚さは、ブレースがスラブに接続されている増打ちスラブ部においてのみ、部分的に厚くするのみで十分であり、これにより、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
【００１１】
本発明の一態様においては、前記ブレースの下端部は、前記増打ちスラブ部の上面側に形成された凹部の底面に配置されており、該ブレースがアンカーボルトによって前記増打ちスラブ部に定着されているとともに、前記凹部内にはコンクリートまたはモルタルが充填されていることを特徴とする。具体的には、ブレースの下端部には、底板と、該底板から垂直に立ち上がる主板部を備える鋼製接合部材が接続されており、前記底板がアンカーボルトによって前記増打ちスラブ部に定着されている。
このような構成によれば、ブレースに作用している軸力は、ブレースの下端部に接続されたアンカーボルトのせん断抵抗と、増打ちスラブ部の凹部におけるシアキーによるせん断抵抗により、スラブを介して当該階の柱梁架構に伝達することができる。また、ブレースの下端部が増打ちスラブ部を形成するコンクリートに埋め込まれているため、アンカーボルトの曲げ座屈を補剛することができる。よってアンカーボルトの本数を減らし、アンカーボルトの径を小さくすることが可能となり、材料費や施工コストを低減することができる。
また、ブレースの下端部は、アンカーボルトによって、厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部に接続されるため、アンカーボルトの定着長さの確保が容易となる。したがって、建築構造物の設計を容易にすると共に、地震力に剛に対抗できる強靭な躯体を実現することが可能となる。
【００１２】
第２の発明によるブレース付き柱架構は、対向する一対の柱材と、該一対の柱材間の柱頭部側に設けられた梁材と、前記一対の柱材間の柱脚部側に設けられたスラブと、上端部が前記梁材、または、前記柱材と前記梁材との接合部に接続され、下端部が前記スラブに接続されたブレースと、を備え、前記スラブはフラットスラブであり、前記ブレースの前記下端部には、材軸方向と交差する位置には平鋼材が溶接されており、前記平鋼材は、前記フラットスラブ内に埋設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、ブレースに溶接された平鋼材の鋼材面を介してコンクリートに支圧抵抗力が作用することになり、ブレース下端部とスラブとの間の定着強度を高められる。したがって、柱材の脚部間に梁を架設し、その梁を介して柱材に抵抗させなくても、ブレースの下端先端部の定着性能を高めることで、ブレースの下端部をスラブに定着させることができる。また、工期を短縮し、施工コストを低減すると共に、建築構造物の利用可能空間を大きくすることが可能となる。
また、上記のように強靭な構造を実現することが可能であるため、図６に示されるような、ブレース１０５の下端部の、下階層のブレース１０６による支持や、図７に示されるような、複数の支柱１１４１、１１４２間への絶縁装置１１５の介装、ブレース１１６へのダンパーの設置等の、特別な措置が不要である。したがって、設計自由度を大きくすることができると共に、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記ブレースは、Ｖ字状に配設されている。具体的には、ブレース付き柱架構は、上端部が前記梁材、または、前記一対の柱材の他方と前記梁材の接合部に接続され、下端部が前記スラブに接続された他のブレースを更に備え、前記ブレースと前記他のブレースはＶ字状に配設されている。
このような構成によれば、２本のブレースが対向してＶ字状に配設されているため、一方のブレースに作用する軸力の一部を他方のブレースが負担することが可能となり、したがって、更に強靭な構造を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレース下端部を連結するために隣接する柱間に梁部材を設ける必要がなく、短工期にて、可変性に優れた建築構造物の大空間架構を構成するブレース付き柱架構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態として示したブレース付き柱架構の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態として示したブレース付き柱架構の、（ａ）は要部拡大図、（ｂ）は鋼製接合部材の上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態として示したブレース付き柱架構におけるブレースの、（ａ）は側面図、（ｂ）（ｃ）は断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態として示したブレース付き柱架構の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態として示したブレース付き柱架構の要部拡大図である。
【図６】従来のフラットスラブ構造を示す説明図である。
【図７】従来の制震補強架構を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明者らは、Ｖ形ブレースとスラブの接合構造として、Ｖ形ブレースの下方側端部を柱間に架設される梁部材に接合させるのではなく、Ｖ形ブレースの下方側端部をスラブの欠き込み部底面まで延伸させ、定着させることで、ブレースが負担する軸力の一部を直接、スラブの欠き込み部を形成する増打ちスラブ部（コンクリート）によって抵抗させ、ブレースの下方側端部と構造躯体との間に設けるアンカーボルトの本数低減や細径化が実現できることに着目し、ブレースを備えた柱架構の発明に至った。
具体的には、ブレース付き柱架構は、ブレースの下端部を梁部材に接合させるのではなく、ブレースの下端部をスラブ上面側に設けた凹部内に埋設させるとともに、ブレースに接続されたベースプレート（鋼製接合部材）をアンカーボルトで固着させる第１の実施形態と、材軸方向と交差するブレースの下端部の先端部分に平鋼材を溶接し、当該平鋼材を固定させる第２の実施形態である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態として示したブレース付き柱架構１の説明図である。図１に示されるブレース付き柱架構１は、対向する一対の柱材２（２Ａ、２Ｂ）と、一対の柱材２Ａ、２Ｂ間の柱頭部側に設けられた梁材３と、一対の柱材２Ａ、２Ｂ間の柱脚部側に設けられたスラブ４と、上端部５ａが柱材２Ａ、２Ｂと梁材３との接合部に接続され、下端部５ｂがスラブ４に接続されたブレース５（５Ａ、５Ｂ）と、を備えている。
【００１８】
本第１の実施形態においては、スラブ４は土間コンクリート（マットスラブ）である。紙面左側に位置する第１の柱材２Ａと、右側に位置する第２の柱材２Ｂの、２本の柱材２が、その柱脚部がスラブ４に埋設されるように立設されている。２本の柱材２の柱頭部には、梁材３が架設されている。
スラブ４の少なくとも一部には、下面が下方向に突出するように厚さを下方側に増加させた、増打ちスラブ部６が形成されている。増打ちスラブ部６には、その突出した下面６ｄと、下面６ｄから上方に立上ってスラブ４の下面４ａに連続する側面６ｅとを覆うように、下面６ｄと側面６ｅの内側に鉄筋１０が配設されている。
【００１９】
増打ちスラブ部６には、鋼製接合部材８が設置されている。図２（ａ）は、図１のＡ矢視部分の拡大図であり、図２（ｂ）は鋼製接合部材８の上面図である。図２に示されるように、鋼製接合部材８は、矩形形状の鋼板である底板８ａと、底板８ａから垂直に立ち上がる主板部８ｂを備えている。主板部８ｂの下辺８ｄは、底板８ａの長さよりもわずかに短くなるように形成されている。主板部８ｂは、その下辺８ｄが底板８ａの幅方向中央に、底板８ａの長さ方向に延在するように位置せしめられて、底板８ａに対して溶接により固定されている。主板部８ｂの上辺８ｃは、下辺８ｄと平行に、かつ、下辺８ｄよりも短くなるように形成されている。
主板部８ｂの下辺８ｄの両端点からは、下辺８ｄに対して垂直に２つの側辺８ｅが立ち上がっており、これらの両側辺８ｅと上辺８ｃの間には、側辺８ｅの上端から斜め内側方向に延びて上辺８ｃの端点で終端する斜辺８ｆが形成されている。後述するように、ブレース５は、その下端部５ｂが斜辺８ｆに対して取り付けられるが、このブレース５の取付角度に対して斜辺８ｆが垂直になるように、斜辺８ｆは形成されている。
鋼製接合部材８の、主板部８ｂの側面には、該側面に垂直になるように、複数の補助板部８ｈが接合されている。補助板部８ｈの下辺は底板８ａの上面に接合されている。
【００２０】
増打ちスラブ部６の上面には、凹部６ａが形成されている。凹部６ａの底面６ｂは、鋼製接合部材８の底板８ａよりも大きくなるように形成されている。鋼製接合部材８は、その底板８ａが凹部６ａの底面６ｂの上方に略平行に位置するように、モルタル層９を介して設置されている。モルタル層９は、無収縮モルタルなどを用いて形成するのが望ましい。
増打ちスラブ部６には、複数のアンカーボルト１１が、鉛直方向に、かつ、その上端が増打ちスラブ部６の底面６ｂから突出するように、埋設されている。アンカーボルト１１の下端近傍には、アンカーボルト１１に垂直に、鋼板１１ａが接続されている。図２（ｂ）に示されるように、鋼製接合部材８の底板８ａには、複数のボルト孔８ｇが開設されている。ボルト孔８ｇは、アンカーボルト１１の位置に対応するように形成されており、各アンカーボルト１１が対応するボルト孔８ｇを挿通するように、鋼製接合部材８は設置されている。アンカーボルト１１の上端には雄ネジ部が形成されており、鋼製接合部材８の底板８ａの上から、ナット１２が螺着されている。このように、鋼製接合部材８の底板８ａは、アンカーボルト１１によって増打ちスラブ部６に定着されている。
【００２１】
増打ちスラブ部６の凹部６ａ内には、鋼製接合部材８の底板８ａ、主板部８ｂの下辺８ｄ近傍を埋設するように、コンクリートまたはモルタル１３が充填されている。コンクリートまたはモルタル１３は、その上面がスラブ４の上面４ｂと略同一平面となるように、充填されている。コンクリートまたはモルタル１３は、スラブ４を形成するコンクリートより強度が高いものが使用されている。例えば、隣接する柱間距離が１２ｍで、スレース付き柱架構が形成される当該階の床面から直上階の床面までが６.５ｍの場合、増打ちスラブ部６の厚さｄは１.５ｍ程度で、幅ｂは２.５ｍ程度であり、２.５ｍ×２.５ｍ程度の矩形状平面である。また、凹部６ａ部分の高さｄ１は、０.１５ｍ程度である。
以上の構成により、ブレース５の下端部５ｂは、増打ちスラブ部６の上面側に形成された凹部６ａの底面６ｂに配置されており、ブレース５がアンカーボルト１１によって増打ちスラブ部６に定着されているとともに、凹部６ａ内にはコンクリートまたはモルタル１３が充填されている。
【００２２】
図１に示されるように、第１及び第２の柱材２Ａ、２Ｂと梁材３の接合部には、それぞれ、第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂが設置されている。第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂは共に、略矩形形状の鋼板の角が切り取られて斜辺が形成されたような形状を有している。第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂは、斜辺が第１及び第２の柱材２Ａ、２Ｂの各々と梁材３の間に位置するように設置されている。後述するように、ブレース５は、その上端部５ａが第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂの斜辺に対して取り付けられるが、このブレース５の取付角度に対して斜辺が垂直になるように、斜辺は形成されている。
【００２３】
図１に示されるブレース付き柱架構１においては、このような、柱材２、梁材３、及びスラブ４等を備える構造に対して、第１のブレース５Ａと第２のブレース５Ｂの、２本のブレース５が設置されている。図３（ａ）は、ブレース５の側面図、図３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図３（ａ）のＢ−Ｂ´、Ｃ−Ｃ´部分の断面図である。
【００２４】
ブレース５は、長尺の第１の鋼板５ｃと、鋼板５ｃよりも短い２枚の第２の鋼板５ｄと、第２の鋼板５ｄよりも更に短い４本の角型鋼管５ｅを備えている。第１の鋼板５ｃの両側面には、幅方向中心に長さ方向に延在するように、それぞれ第２の鋼板５ｄが垂直に接合されており、これにより、図３（ｂ）に示されるように、断面が十字形状の軸部が形成されている。この軸部の４方向に位置する、第１の鋼板５ｃと第２の鋼板５ｄで区切られた各空間には、角型鋼管５ｅが、軸部の長さ方向に延在して、角型鋼管５ｅが第１の鋼板５ｃと第２の鋼板５ｄの各表面に接触するように、設置されている。
角型鋼管５ｅは、上記のように軸部に設置された時に、角型鋼管５ｅの、軸部に対して外側に位置する外側表面が、軸部の幅方向の端辺５ｋよりも突出するように選定されている。すなわち、隣接する２本の角型鋼管５ｅの、同じ方向に面する外側表面に対して凹むように、これらの間に位置する第１または第２の鋼板５ｃ、５ｄによって、凹部が形成されている。軸部の、長さ方向における一定の位置には、この凹部を埋めるように、スペーサ―５ｆが設置されている。角型鋼管５ｅやスペーサ―５ｆの外側表面を覆うように、角型鋼管５ｅと略同一長さのカバープレート５ｇが、角型鋼管５ｅの長さ方向に延在して設置されている。
【００２５】
図３（ａ）に示されるように、第２の鋼板５ｄの長さ方向の端部５ｌは、角型鋼管５ｅの端部から、長さ方向に突出して位置している。また、第１の鋼板５ｃの長さ方向の端部５ｍは、第２の鋼板５ｄの端部５ｌより、長さ方向に更に突出して位置している。図３（ｃ）に示されるように、第１の鋼板５ｃの端部５ｍにおいては、先端から第１の鋼板５ｃの長さ方向内側に向かって、切込み５ｈが形成されている。この切込み５ｈは、最奥部が、第１の鋼板５ｃの長さ方向において、第２の鋼板５ｄの端部５ｌと略同一の位置になるように形成されている。
２枚の第２の鋼板５ｄの端部５ｌには、第２の鋼板５ｄを延伸させるように、スプライスプレート５ｉが設置されている。スプライスプレート５ｉは矩形形状の鋼板であり、第２の鋼板５ｄの端部５ｌにスプライスプレート５ｉの長さ方向略中央が位置して、スプライスプレート５ｉの半分が第２の鋼板５ｄの端部から突出するように設置されている。スプライスプレート５ｉは、ボルト等により第２の鋼板５ｄに固定されている。スプライスプレート５ｉは、各第２の鋼板５ｄの両側の表面に、第２の鋼板５ｄを挟むように設置されている。これにより、第２の鋼板５ｄを挟んで位置するスプライスプレート５ｉ間には、隙間５ｊが形成されている。
図３（ｃ）に示されるように、切込み５ｈと、隙間５ｊは、連続した空間を形成している。
【００２６】
図１に示すように、上記のような構造を有する第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、その上端部５ａがそれぞれ、第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂに接続されている。第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、図３に示される、第２の鋼板５ｄを挟んで位置するスプライスプレート５ｉ間の隙間５ｊと、第１の鋼板５ｃの切込み５ｈに、第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂがそれぞれ格納されるように設置されている。第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂのそれぞれに対して、溶接や、ボルト、ナット１４によって固定されている。
第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂの各々の下端部は、鋼製接合部材８を介して、増打ちスラブ部６に固着されている。すなわち、第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂの下端部５ｂは、それぞれ、図２に示される鋼製接合部材８の主板部８ｂの斜辺８ｆに接続されている。第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、図３に示される隙間５ｊと切込み５ｈに、主板部８ｂが格納されるように設置されている。第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、主板部８ｂに対して、溶接や、ボルト、ナット１５によって固定されている。
上記のように設置されることにより、第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂは、Ｖ字状に配設されている。
【００２７】
上記の、図１に示されるブレース付き柱架構１は、次のような工程を経て施工される。まず、柱材２を立設し、一対の柱材２Ａ、２Ｂ間の柱脚部側にスラブ４を設置し、柱頭部側に梁材３及び第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂを設置する。ここで、スラブ４の、鋼製接合部材８の設置予定位置においては、厚さを下方側に増加させて増打ちスラブ部６を形成し、増打ちスラブ部６の上方に凹部６ａを形成する。凹部６ａ内には、上端が凹部６ａの底面６ｂから突出するように、アンカーボルト１１を埋設させておく。
次に、凹部６ａの底面６ｂにモルタル層９を形成し、その上に鋼製接合部材８を、底板８ａのボルト孔８ｇをアンカーボルト１１の上端が挿通するように配置する。アンカーボルト１１の上端にはナット１２を螺着する。その後、凹部６ａ内にコンクリートまたはモルタル１３を充填し、硬化させる。
最後に、第１及び第２のブレース５Ａ、５Ｂを、上端部５ａが第１及び第２の柱側接合部材７Ａ、７Ｂの各々に、下端部５ｂが鋼製接合部材８の主板部８ｂに、それぞれ接合されるように設置し、溶接、ボルト・ナット１４、１５により固定する。
【００２８】
次に、上記のブレース付き柱架構１の作用、効果について、図２を用いて説明する。
【００２９】
地震力が働いて、第１のブレース５Ａに右下方向の軸力ＶＡが作用し、第２のブレース５Ｂに右上方向の軸力ＶＢが作用した場合を考える。軸力ＶＡの鉛直成分、すなわち下方向に作用する力ＶＡ１に対しては、第１のブレース５Ａが設置されたスラブ４の耐力と、鋼製接合部材８によって一体化された第２のブレース５Ｂに作用する軸力ＶＢの鉛直成分、すなわち上方向に作用する力ＶＢ１によって、対抗することが可能である。また、軸力ＶＢの鉛直成分、すなわち上方向に作用する力ＶＢ１に対しては、第２のブレース５Ｂが接合された鋼製接合部材８を固定する、増打ちスラブ部６に深く埋設されたアンカーボルト１１による引張力と、軸力ＶＡの鉛直成分、すなわち下方向に作用する力ＶＡ１によって、対抗することが可能である。
【００３０】
また、軸力ＶＡ、ＶＢの水平成分、すなわちせん断力ＶＡ２、ＶＢ２に対しては、モルタル層９や鋼製接合部材８の底板８ａを埋設するように打設され、これらと一体となるように硬化したコンクリートまたはモルタル１３と、増し打ちスラブ部６の凹部６ａの内側面６ｃとの係止により、及び、アンカーボルト１１のせん断剛性により、対抗することが可能である。
【００３１】
このように、鋼製接合部材８を固定するアンカーボルト１１が増打ちスラブ部６に深く埋設されていること、ブレース５が負担する軸力ＶＡ、ＶＢの一部ＶＡ２、ＶＢ２に対して、アンカーボルト１１のせん断剛性に加え、鋼製接合部材８の底板８ａを埋設するように増打ちスラブ部６の凹部６ａに充填された、コンクリートまたはモルタル１３の側面と、増し打ちスラブ部６の凹部６ａの内側面６ｃとの係止によって抵抗することが可能であること、２本のブレース５Ａ、５Ｂが対向してＶ字状に配設されており、一方のブレース５に作用する軸力の一部を他方のブレース５が負担することが可能であること等が相乗的に作用する。これにより、地震力に剛に対抗できる強靭な構造を実現することが可能である。
【００３２】
上記のように、水平方向のせん断力ＶＡ２、ＶＢ２に対して、コンクリートまたはモルタル１３と、凹部６ａの内側面６ｃとの係止により抵抗することが可能であるため、アンカーボルト１１が負担すべきせん断力ＶＡ２、ＶＢ２はその分少なくなる。また、ブレースの下端部が増打ちスラブ部のコンクリートに埋め込まれているため、アンカーボルトの曲げ座屈を補剛することができる。よってアンカーボルトの本数を減らし、アンカーボルトの径を小さくすることが可能となり、材料費や施工コストを低減することができる。
更に、本ブレース付き柱架構１においては、スラブ４の厚さは、ブレース５がスラブ４に接続されている増打ちスラブ部６においてのみ、部分的に厚くするのみで十分であり、これにより、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
【００３３】
また、ブレース５の下端部５ｂがスラブ４に接続されているため、柱材２の脚部間に梁３を架設させる必要がなく、したがって、工期を短縮し、施工コストを低減すると共に、建築構造物の利用可能空間を大きくすることが可能となる。
また、図６に示されるような、ブレース１０５の下端部の、下階層のブレース１０６による支持や、図７に示されるような、複数の支柱１１４１、１１４２間への絶縁装置１１５の介装、ブレース１１６へのダンパーの設置等の、特別な措置を行わなくとも、上記のように、強靭な躯体を実現可能である。したがって、設計自由度を大きくすることができると共に、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
また、ブレース５の下端部５ｂが接続された鋼製接合部材８は、アンカーボルト１１によって、厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部６に接続されるため、アンカーボルト１１の定着長さの確保が容易となる。したがって、建築構造物の設計を容易にすると共に、地震力に剛に対抗できる強靭な躯体を実現することが可能となる。
本第１の実施形態は、梁を設けることなくブレース下端部を増打ちスラブ部に固着されるブレース付き柱架構であり、地盤面に接する地上１階に増打ち部を設ける場合には、増打ち部の外周囲の地盤も増打ち部の変形を低減させることができる。但し、本第１の実施形態は、地上１階に限定されることなく、地上２階以上のスラブの少なくとも一部に増打ち部を設けることでも、ブレースの下端部とスラブとの定着強度を高めることができるブレース付き柱架構である。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、図４、５を用いて、本発明の第２の実施形態として示したブレース付き柱架構２０を説明する。第２の実施形態におけるブレース付き柱架構２０は、ブレース２１の下端部２１ｂの接続先が、土間コンクリートではなくフラットスラブ２２であること、及び、下端部２１ｂが鋼製接合部材を介さずに、直にフラットスラブ２２内に埋設されている点が、図１に示されるブレース付き柱架構１と異なっている。
図４に示されるブレース付き柱架構２０においては、ブレース２１の下端２１ｂは、２階の床面となるフラットスラブ２２の上面に接続されている。フラットスラブ２２の、ブレース２１が接続される部分には、凹部２２ａが形成されている。凹部２２ａの内部には、ブレース２１の下端部２１ｂが設置され、下端部２１ｂを埋設するように、コンクリートまたはモルタル２３が打設されている。
【００３５】
図５（ａ）に、図４のＤ矢視部の拡大図を示す。本第２の実施形態において、ブレース２１は、図５（ｂ）に図５（ａ）のＥ−Ｅ´断面図として示されるように、断面形状が円形の鋼管２１ｅの内部に、断面形状が十字形状となるように形成された長尺の鋼材である芯材２１ｆを挿通させ、ブレース端部より当該芯材２１ｆを突出させた状態で、芯材２１ｆを覆うように、図示はしていないが鉄筋かごや下方側に開口したキャップ鉄筋、またはアンカーボルトを用いて定着されている。ブレース２１の下端部２１ｂの、芯材２１ｆが鋼管２１ｅから露出した部分には、ブレース２１の材軸方向と交差する位置に、２枚の平鋼材２１ｃ、２１ｄが溶接により設置されている。上記のように、コンクリートまたはモルタル２３は、下端部２１ｂを埋設するように打設されており、これにより、ブレース２１の平鋼材２１ｃ、２１ｄは、フラットスラブ２２内に埋設されている。平鋼材２１ｃ、２１ｄの外寸法は、芯材２１ｆより大きく、ブレース２１の中央部側に設けられる平鋼材２１ｄに比べて、ブレース２１の材端部側の平鋼材２１ｃが大きい。材端部側の平鋼材２１ｃのサイズが大きいために平鋼材２１ｃの面部分による支圧面積が大きくなるので、ブレース２１をスラブ２２に強固に定着されることができる。また、平鋼材２１ｃ、２１ｄは２枚に限定するものではなく、芯材２１ｆの外径より大きければ、１枚であってもよい。
【００３６】
このような構造においては、図５において左側に位置する第１のブレース２１Ａと、右側に位置する第２のブレース２１Ｂに対して、それぞれ軸力ＷＡ、ＷＢが作用した場合には、第１及び第２のブレース２１Ａ、２１Ｂの各々の下端部２１ｂに接合された平鋼材２１ｃ、２１ｄが、これらの軸力ＷＡ、ＷＢを、コンクリートまたはモルタル２３を介して、コンクリートまたはモルタル２３と一体化された他方のブレース２１Ａ、２１Ｂやフラットスラブ２２に伝達している。
これにより、ブレース２１の下端部では、ブレース材に複数の平鋼材２１ｃ、２１ｄが溶接され、突出部が形成されていることで、ブレース２１とスラブ２２のコンクリートとの間の定着性能が高められるために、アンカーボルトを用いた定着構造を併用することなく、ブレース２１に作用する軸力（圧縮力、引張力）がスラブ２２に確実に伝達される。よって、スラブ厚さを下方側に増加させた増打ちスラブ部を設けることなく、地震力に剛に対抗できる強靭な構造を実現することが可能である。
【００３７】
また、ブレース２１の下端部２１ｂがスラブ２２に接続されているため、柱材２の脚部間に梁を架設させる必要がなく、したがって、工期を短縮し、施工コストを低減すると共に、建築構造物の利用可能空間を大きくすることが可能となる。
また、上記のように強靭な構造を実現することが可能であるため、図６に示されるような、ブレース１０５の下端部の、下階層のブレース１０６による支持や、図７に示されるような、複数の支柱１１４１、１１４２間への絶縁装置１１５の介装、ブレース１１６へのダンパーの設置等の、特別な措置が不要である。したがって、設計自由度を大きくすることができると共に、材料費、施工コストを低減することが可能となる。
また、ブレース２１に設置された平鋼材２１ｃ、２１ｄがスラブ２２に埋設されているため、ブレース２１とスラブ２２が一体化され、ブレース２１が負担する軸力の一部をスラブ２２に容易に伝達することが可能である。したがって、簡便な構造で、地震力に剛に対抗できる強靭な構造を実現することができる。
【００３８】
なお、本発明のブレース付き柱架構は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記各実施形態においては、ブレースの上端部は梁材と柱材の接合部に接続されているが、これに代えて、ブレースの上端部が梁材に接続されていてもよい。
また、上記第１の実施形態においては、ブレース５の断面形状は矩形であったが、これに代えて、丸型などの他の断面形状を有していてもよい。更に、上記第２の実施形態においては、ブレース２１の断面形状は円形であったが、これに代えて、図５（ｃ）に示されるように、矩型などの他の断面形状を有していてもよいし、Ｈ型鋼などをブレース２１として使用してもよい。
また、上記第２の実施形態では、図４と図５に示すようにブレース２１の下端部２１ｂはフラットスラブ２２に定着させたが、ブレースが高軸力を負担し、ブレース下端部に設けられる複数の平鋼材とスラブコンクリートとの定着機構だけてはブレースを定着させることが出来ない場合には、フラットスラブ２２に替えて、ブレースの下端部が接合されるスラブ部分のみスラブ厚さを下方側に増大させて第１の実施形態を構成する増打ちスラブによって、本発明のブレース付き柱架構は実現できる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１    ブレース付き柱架構                １０    鉄筋
２    柱材                              １１    アンカーボルト
３    梁材                              １２    ナット
４    スラブ                            １３    コンクリートまたはモルタル
５    ブレース                          １４、１５  ボルト、ナット
６    増打ちスラブ部                    ２０    ブレース付き柱架構
７    柱側接合部材（ガセットプレート）  ２１    ブレース
８    鋼製接合部材（ベースプレート）    ２２    フラットスラブ
９    モルタル層                        ２３    コンクリートまたはモルタル
【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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