(57)【要約】【課題】柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供すること。【解決手段】建物の構造は、該建物の隅部に配置された複数の第１の柱と該第１の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第２の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第１の梁と前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも１つの第２の梁とを含む複数の梁とを備える。前記第２の柱のそれぞれは、前記第２の梁が接合された２つの柱間に配置しかつ前記第２の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の隅部に配置された複数の第１の柱と該第１の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第２の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第１の梁と前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも１つの第２の梁とを含む複数の梁とを備え、前記第２の柱のそれぞれは、前記第２の梁が接合された２つの柱間に配置しかつ前記第２の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である、建物の構造。
【請求項２】
前記第１の梁及び前記第２の梁のそれぞれは、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える、請求項１に記載の建物の構造。
【請求項３】
前記第１の梁のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備え、前記第２の梁は、該梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備え、また前記第２の梁は、前記設置位置から除去された第２の柱が前記第２の梁に接合されかつ前記補強部材が前記第２の梁から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える、請求項１に記載の建物の構造。
【請求項４】
前記補強部材はトラスからなる、請求項３に記載の建物の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱の間隔を変更することができる建物の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場では、該工場で生産される製品が変更されると、前記製品の生産に用いられる生産設備の配置が変更される。自動車、電気製品等の工場のようにライフサイクルが比較的短い製品を生産する工場では、前記生産設備の配置変更が頻繁に行われる。
【０００３】
工場に用いられる従来の建物には、縦横に間隔を置いて配置された複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁とを含むものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７３６６号公報
【０００４】
前記建物では、前記生産設備の配置を変更するとき、前記生産設備を前記柱が配置されていない場所へ移動させることが多い。このため、前記生産設備の移動場所は前記柱が配置されていない場所に限定され、前記生産設備を任意の場所へ移動させることができない。前記生産設備を前記柱が配置されている場所へ移動させるためには、前記柱の１つを撤去して柱の間隔を広げる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記建物に地震による水平力が作用するとき、前記柱の全てが前記水平力を負担する。このため、前記柱の１つを撤去して柱の間隔を広げると、前記水平力を負担する柱の本数が減る。これにより、残りの柱を補強しなければならないという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、単位長さを有する複数の第１の梁と単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも１つの第２の梁とを含む複数の梁で相互に接続された複数の柱の１つをその設置位置から除去し、除去した柱を前記第２の梁で接続された２つの柱間に配置しかつ前記第２の梁に接合することにより、柱の本数を変えずに柱の間隔を変更できるようにする。
【０００８】
本発明に係る建物の構造は、該建物の隅部に配置された複数の第１の柱と該第１の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第２の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第１の梁と前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも１つの第２の梁とを含む複数の梁とを備える。前記第２の柱のそれぞれは、前記第２の梁が接合された２つの柱間に配置しかつ前記第２の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である。
【０００９】
柱の間隔を変更するとき、前記第２の柱の１つを前記設置位置から除去し、除去した第２の柱を前記第２の梁が接合された２つの柱間に配置しかつ前記第２の梁に接合する。これにより、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができ、また任意の場所で柱の間隔を広げることができる。
【００１０】
前記第１の梁及び前記第２の梁のそれぞれは、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができる。
【００１１】
前記設置位置から除去される第２の柱に接合された第１の梁は、前記第２の柱が前記設置位置から除去されると、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁となる。前記第１の梁のそれぞれが、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記第２の柱に接合された第１の梁は、前記第２の柱が前記設置位置から除去された後においても十分な曲げ強度を備えることができる。このため、前記第２の柱に接合された第１の梁を補強する必要がない。これにより柱の間隔の変更を容易に行うことができる。
【００１２】
前記第１の梁のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができ、前記第２の梁は、該梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができる。前記第２の梁は、前記設置位置から除去された第２の柱が前記第２の梁に接合されかつ前記補強部材が前記第２の梁から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。前記補強部材はトラスからなるものとすることができる。
【００１３】
前記第２の柱の１つを前記設置位置から除去するとき、前記補強部材を前記第２の梁から取り外して前記第２の柱に接合された第１の梁に取り付ける。このため、前記第２の柱に接合された第１の梁を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。これにより柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。
【００１４】
前記第１の梁のそれぞれが、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記第１の梁のそれぞれが、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える場合と比べて、前記建物を経済的に施工することができる。
【００１５】
また、前記補強部材が取り外された状態の前記第２の梁が、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記補強部材が取り外された状態の前記第２の梁は、前記第１の梁のそれぞれと同じ断面形状を有するものとすることができる。これにより前記建物の設計に要する手間を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。よって、柱の間隔を変更した後においても地震による水平力を負担する柱の本数が変わらないため、柱の間隔を変更するとき、柱の補強を行う必要がない。また、本発明によれば、柱の間隔を変更するとき、梁を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には、柱の間隔を変更することができる建物１０が示されており、該建物は、該建物の隅部に配置された複数の第１の柱１２と該第１の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第２の柱１４とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第１の梁１６と前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも１本の第２の梁１８とを含む複数の梁とを備える。
【００１８】
建物１０の平面形状は四角形であり、第１の柱１２は建物１０の四隅のそれぞれに配置されている。第２の柱１４は、建物１０を区画する四辺上と建物１０内とに配置されている。建物１０の平面形状は、四角形である図示の例に代え、三角形、五角形、他の多角形でもよい。第１の柱１２及び第２の柱１４のそれぞれは、鋼管、形鋼、鋼板を組み合わせたもの等からなる。
【００１９】
第１の梁１６及び第２の梁１８のそれぞれは縦方向又は横方向に伸びる。図示の例では、建物１０は、前記単位長さの２倍の長さを有する複数の第２の梁１８を含む。第１の梁１６で接続された２つの柱の間隔は前記単位長さであり、第２の梁１８で接続された２つの柱の間隔は前記単位長さの２倍である。第１の梁１６及び第２の梁１８のそれぞれは鋼製のトラスからなる。
【００２０】
図２に示すように、第２の柱１４に接合された２つの梁は、第２の柱１４のための接合部材２０を共有する。図示の例では、第２の柱１４に接合された２つの梁はいずれも第１の梁１６である。第１の梁１６は、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。
【００２１】
接合部材２０は第２の柱１４の延長線上に配置されている。接合部材２０は、第２の柱１４及び接合部材２０のそれぞれに取り付けられたガセットプレート２２とこれに接する添接板２４とを貫通する複数のボルト２６と、各ボルトに螺合されたナット（図示せず）とにより第２の柱１４に接合されている。ボルト２６及びナットの螺合を解くことにより、接合部材２０の第２の柱１４への接合を解除することができる。接合部材２０は、鋼管、形鋼、鋼板を組み合わせたもの等からなり、第２の柱１４と同じ断面形状を有する。
【００２２】
第２の柱１４は、建物１０の基礎２８に埋め込まれ第２の柱１４のベースプレート３０を貫通する複数のアンカーボルト３２と、該アンカーボルトに螺合されたナット３４とにより基礎２８に固定されている。アンカーボルト３２及びナット３４の螺合を解くことにより、第２の柱１４の基礎２８への固定を解除することができる。第２の柱１４の基礎２８への固定が解除可能であり、また接合部材２０の第２の柱１４への接合が解除可能であることから、第２の柱１４は前記設置位置から除去可能である。
【００２３】
図３に示すように、第２の梁１８は、前記設置位置から除去された第２の柱１４が接合される接合部材３６を有する。接合部材３６は、第２の梁１８が接合された２つの柱のそれぞれから前記単位長さを隔てられた位置に配置されており、鉛直に伸びる。接合部材３６には、該接合部材に第２の柱１４を接合するためのガセットプレート３８が取り付けられている。接合部材３６は、鋼管、形鋼、鋼板を組み合わせたもの等からなり、第２の柱１４と同じ断面形状を有する。
【００２４】
第１の梁１６及び第２の梁１８のそれぞれは、トラスである図示の例に代え、形鋼からなるものでもよいし、鋼板を組み合わせたものでもよい。第１の梁１６及び第２の梁１８のそれぞれは、接合部材２０、３６を有する図示の例に代え、接合部材を有しないものでもよい。この場合、第１の梁１６はその下部で第２の柱１４に接合されている。
【００２５】
第２の梁１８は、該第２の梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材４０を備える。補強部材４０は、第２の梁１８の全長に亘って配置されており、鋼製のトラスとすることができる。第２の梁１８は、補強部材４０が取り付けられた状態で、前記単位長さの２倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。
【００２６】
補強部材４０は、ボルト及びナット（図示せず）により第２の梁１８に固定されており、前記ボルト及びナットの螺合を解くことにより第２の梁１８から取り外すことができる。第２の梁１８は、前記設置位置から除去された第２の柱１４が第２の梁１８に接合されかつ補強部材４０が第２の梁１８から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。
【００２７】
補強部材４０が取り外された状態の第２の梁１８が、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、補強部材４０が取り外された状態の第２の梁１８は、第１の梁１６のそれぞれと同じ断面形状を有するものとすることができる。これにより建物１０の設計に要する手間を軽減することができる。
【００２８】
柱の間隔を変更するとき、まず、接合部材２０の第２の柱１４への接合を解除し、第２の柱１４の基礎２８への固定を解除する。次に、第２の柱１４を前記設置位置から除去し、除去した第２の柱１４を第２の梁１８が接合された２つの柱間に配置する（図１に破線の矢印で第２の柱１４の移動経路を示す。）。その後、第２の柱１４を第２の梁１８の接合部材３６に接合する。これにより、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。よって、柱の間隔を変更した後においても地震による水平力を負担する柱の本数が変わらないため、柱の補強を行う必要がない。
【００２９】
第２の柱１４を移動させることにより、第２の柱１４が除去される場所では柱の間隔が広くなり、第２の柱１４が配置される場所では柱の間隔が狭くなる。任意の第２の柱１４を移動させることにより、任意の場所で柱の間隔を広げることができる。このため、建物１０が工場として用いられている場合、建物１０内の生産設備の配置を変更するとき、前記生産設備を配置するためのスペースを任意の場所に確保することができるため、前記生産設備を任意の場所へ移動させることができる。
【００３０】
第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６は、第２の柱１４が前記設置位置から除去されると、前記単位長さの２倍の長さを有する１つの梁となるため、補強を要する。他方、第２の梁１８は、前記設置位置から除去された第２の柱１４が第２の梁１８に接合されると、前記単位長さを有する２つの梁となるため、補強部材４０を必要としなくなる。そこで、第２の柱１４を前記設置位置から除去するとき、補強部材４０を第２の梁１８から取り外し、第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６に取り付ける（図４に破線の矢印で補強部材４０の移動経路を示す。）。これにより第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６を補強する。第２の梁１８から取り外された補強部材４０を第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６に取り付けるため、第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。これにより柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。
【００３１】
第１の梁１６のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える上記の例に代え、前記単位長さの２倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものであってもよい。この場合、第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６のそれぞれは、第２の柱１４を前記設置位置から除去した後においても十分な曲げ強度を備えることができる。このため、前記第２の柱に接合された２つの第１の梁１６を補強する必要がない。これにより柱の間隔の変更を容易に行うことができる。
【００３２】
建物１０は、図１に示した例では、前記単位長さを有する複数の第１の梁１６と、前記単位長さの２倍の長さを有する複数の第２の梁１８とを含むが、図５に示すように、さらに、前記単位長さの３倍の長さを有する第２の梁４２を含むものとすることができる。
【００３３】
第２の梁４２は、該第２の梁が接合された２つの柱の間隔を３等分する位置のそれぞれに配置された接合部材（図示せず）を有する。第２の梁４２は、該第２の梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材４４を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの３倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。また第２の梁４２は、前記設置位置から除去された第２の柱１４が第２の梁４２に接合されかつ補強部材４４が第２の梁４２から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。
【００３４】
柱の間隔を変更するとき、前記設置位置から除去される第２の柱１４に２つの第１の梁１６が接合されている場合、図１に示した例と同様に、前記設置位置から除去した第２の柱１４を第２の梁１８が接合された２つの柱間へ移動させる（図５に破線の矢印で第２の柱１４の移動経路を示す。）。このとき、補強部材４０を第２の梁１８から取り外して第２の柱１４に接合された２つの第１の梁１６に取り付ける。
【００３５】
前記設置位置から除去される第２の柱１４に第１の梁１６と第２の梁１８とが接合されている場合、前記設置位置から除去した第２の柱１４を第２の梁４２が接合された２つの柱間に配置することができる（図５に一点鎖線の矢印で第２の柱１４の移動経路を示す。）。その後、第２の柱１４を第２の梁４２の前記接合部材に接合する。第２の柱１４に接合された第１の梁１６及び第２の梁１８は、第２の柱１４を前記設置位置から除去すると、前記単位長さの３倍の長さを有する１つの梁となる。また、第２の梁４２は、該第２の梁に第２の柱１４が接合されると、前記単位長さを有する梁と前記単位長さの２倍の長さを有する梁とに分けられる。そこで、補強部材４４を第２の梁４２から取り外して第２の柱１４に接合された第１の梁１６及び第２の梁１８に取り付け、補強部材４０を第２の梁１８から取り外して第２の梁４２に取り付ける。
【００３６】
また、第１の梁１６で相互に接続されかつ整列された４本の第２の柱１４のうち中央に位置する２本の第２の柱１４を第２の梁４２が接合された２つの柱間へ移動させてもよい（図５に二点鎖線の矢印で第２の柱１４の移動経路を示す。）。このとき、移動させる２本の第２の柱１４に接合された３つの第１の梁１６は、２本の第２の柱１４の移動により前記単位長さの３倍の長さを有する１つの梁となる。そこで、補強部材４４を第２の梁４２から取り外し、取り外した補強部材４４を、移動させる２本の第２の柱１４に接合された３つの第１の梁１６に取り付ける。
【００３７】
図示の例において、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。また、新たな補強部材を用意する必要がないため、柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る建物の平面図。
【図２】第２の柱の側面図。
【図３】第２の梁の側面図。
【図４】第２の梁から取り外された補強部材が第１の梁に取り付けられたときの本発明に係る建物の平面図。
【図５】本発明の他の実施例に係る建物の平面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０    建物
１２    第１の柱
１４    第２の柱
１６    第１の梁
１８、４２    第２の梁
４０、４４    補強部材
【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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