(57)【要約】【課題】通し柱間を大スパンとしたものにおいて簡単な構成で補強をして大開口を実現できるラーメン構造の建物の架構体を提供する。【解決手段】基礎１の上に立設した通し柱２間に下階の梁３、上階の梁３を架設したラーメン構造の架構体Ａである。下階又は上階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設する。補強柱４の上下端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着し、隣接する通し柱２と補強柱４とを連結金具５により連結する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎の上に立設した通し柱間に下階の梁、上階の梁を架設したラーメン構造の架構体であって、下階又は上階において通し柱の側方に隣接して補強柱を立設し、補強柱の上下端部を下階の梁と基礎又は上下階の梁に固着し、隣接する通し柱と補強柱とを連結金具により連結して成ることを特徴とするラーメン構造の建物の架構体。
【請求項２】
通し柱の側方に複数の補強柱を隣接して並設し、隣接する通し柱と補強柱同士を連結金具により連結すると共に隣接する補強柱同士を別の連結金具により連結して成ることを特徴とする請求項１記載のラーメン構造の建物の架構体。
【請求項３】
縦片の上乃至下に横片を設けると共に縦片の両側に通し柱又は補強柱に固着するための固定用垂直片を設けて縦片の上乃至下と両側を横片及び両側の固定用垂直片で一体に囲んで連結金具を形成し、該連結金具の縦片が、通し柱又は補強柱から連結金具に作用する力が一定以上となると塑性変形をする過大力吸収部となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のラーメン構造の建物の架構体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラーメン構造の建物の架構体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図７に示すように、基礎１の上に立設した通し柱２間に下階の梁３、上階の梁３を架設したラーメン構造の架構体Ａ（図７においては上階の梁３を図面上省略している）において、架構体Ａの補強を行うために耐力壁パネル２０を下階の梁３と基礎１との間乃至上下階の梁３間に取付けるようにしている。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）
ところが、上記のような従来例にあっては、耐力壁パネル２０を下階の梁３と基礎１との間乃至上下階の梁３間に取付けるため、耐力壁パネル２０により補強はできるが、図７に示すように開口巾Ｌが狭くなってしまうという問題があった。
【０００３】
特に、間口が狭小の建物（例えば６Ｐ；ここでＰはモジュール寸法で、一例を示せば９００ｍｍ）において、間口の１階部分において通し柱２間に大開口を形成してこの大開口部分に玄関とガレージを連続して形成しようとしても、上記のように間口の１階部分に耐力壁パネル２０を設けると、実質的な開口巾が狭くなってガレージと玄関を連続して形成することができないという問題がある。そこで、このような場合には狭小間口の両側の通し柱２として断面が大きくて強度の強い特別な通し柱２を用いることで耐力壁パネル２０を無くして間口の１階部分に大開口を実現する必要があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３１３８６号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８０５２７号公報
【特許文献３】
特開２００１−１５２５７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、通し柱間を大スパンとしたものにおいて簡単な構成で補強をして大開口を実現できるラーメン構造の建物の架構体を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るラーメン構造の建物の架構体は、基礎１の上に立設した通し柱２間に下階の梁３、上階の梁３を架設したラーメン構造の架構体Ａであって、下階又は上階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設し、補強柱４の上下端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着し、隣接する通し柱２と補強柱４とを連結金具５により連結して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成とすることで、通し柱２間を大スパンとした場合に通し柱２に隣接して補強柱４を立設すると共に連結金具５で連結することで、従来の耐力壁パネルで補強するものに比べて大開口を実現できるものである。しかも、隣接する通し柱２と補強柱４とを連結金具５により連結してあるので、通し柱２又は補強柱４に一定以上の力が作用すると連結金具５が変形することでこの力を吸収できて、通し柱２又は補強柱４が破損するのを防止できるものである。
【０００８】
また、通し柱２の側方に複数の補強柱４を隣接して並設し、隣接する通し柱２と補強柱４同士を連結金具５により連結すると共に隣接する補強柱４同士を別の連結金具５により連結することが好ましい。
【０００９】
このように通し柱２に隣接して複数の補強柱４を並設することで、必要とする補強が簡単に行え、しかも大開口を実現することができるものである。
【００１０】
また、縦片１０の上乃至下に横片６を設けると共に縦片１０の両側に通し柱２又は補強柱４に固着するための固定用垂直片１２を設けて縦片１０の上乃至下と両側を横片６及び両側の固定用垂直片１２で一体に囲んで連結金具５を形成し、該連結金具５の縦片１０が、通し柱２又は補強柱４から連結金具５に作用する力が一定以上となると塑性変形をする過大力吸収部７となっていることが好ましい。
【００１１】
このような構成とすることで、通し柱２又は補強柱４に一定以上の力が作用すると連結金具５の過大力吸収部７である縦片１０がせん断力により塑性変形してこの力を吸収するものであって、簡単な構成で通し柱２又は補強柱４に一定以上の力が作用すると変形して該力を吸収する連結金具５を構成できるものであり、また、せん断力により塑性変形可能を得る場合、座屈による荷重低下が懸念されるが、連結金具５の縦片１０の周囲が上乃至下の横片６と両側の固定用垂直片１２により一体に囲われており、また、通し柱２と補強柱４との間隔が小さいため、縦片１０がせん断力により座屈しても、周囲の横片６、固定用垂直片１２による拘束力により荷重低下を生じることなく、繰り返し変形に対しても安定した塑性変形性能を得ることができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
基礎１上には通し柱２が立設してある。通し柱２は断面ロ字状をした角鋼管により構成してあり、角型鋼管の下端部に柱脚部８が固着してあって、柱脚部８を基礎１に植設したアンカーボルトに固着することで、基礎１上に立設してある。通し柱２の上下方向の中間部間には断面Ｈ状をした鋼材よりなる下階の梁３の両端部がボルト、ナットのような固着手段により固着してあり、また、通し柱２の上端部間には上階の梁３の両端部がボルト、ナットのような固着手段により固着してあって、ラーメン構造の架構体Ａを構成してある。
【００１４】
下階又は上階において通し柱２の側方に隣接して後述の連結金具５の横巾と同じ小隙間９を介して補強柱４が立設してあり、この補強柱４の上下端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着してある。
【００１５】
補強柱４は通し柱２と同じ断面の角鋼管により構成してあり、図４の実施形態では角型鋼管の下端部に柱脚部８’が固着してある。図１に示す実施形態は下階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設する例が示してあり、補強柱４の下端部の柱脚部８’を基礎１に植設したアンカーボルトに固着し、また、補強柱４の上端部を下階の梁３にボルトのような固着手段により固着してある。
【００１６】
通し柱２と隣接する補強柱４との間の小隙間９には連結金具５が配置してあって、この連結金具５により通し柱２と補強柱４とを連結してある。連結金具５は図３に示すようなもので、縦片１０の上下に横片６を設け（実施形態では上下に横片６を設けているが上下のいずれかに横片６を設けてもよい）て縦断面エ字状をしており、更に縦片１０の両側に縦片１０及び上下の横片６に対して直角となった固定用垂直片１２を縦片１０及び横片６に一体に設け、該固定用垂直片１２が上下の横片６及び縦片１０に固着してあり、上記固定用垂直片１２にはボルト挿入孔１３が設けてある。
【００１７】
両固定用垂直片１２間の巾寸法は両固定用垂直片１２間においてボルト１４による連結金具５と通し柱２との連結作業、ボルト１４による連結金具５と補強柱４との連結作業が行うことができる程度の巾寸法となっていて、該連結金具５の両端部の固定用垂直片１２をそれぞれ通し柱２と補強柱４の側面部に図２（ａ）に示すようにボルト１４により固着することで上下両端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着した補強柱４の上下方向の途中の部分を通し柱２に連結している。
【００１８】
ここで、施工に当たっては、あらかじめ連結金具５を固着した通し柱２を立設した後（または、立設した通し柱２に連結金具５をボルト１４により固着した後）、補強柱４を立設する際に連結金具５に補強柱４をボルト１４により固着したり、あるいは連結金具５をボルト１４によりあらかじめ固着した補強柱４を通し柱２に隣接して立設する際に、通し柱２に連結金具５を固着したり、あるいは、通し柱２、補強柱４を立設した後に通し柱２と補強柱４との間の小隙間９に連結金具５をはめ込んで連結金具５をそれぞれ通し柱２と補強柱４とのボルト１４により固着するようにしてもよい。
【００１９】
上記のように、下階又は上階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設し、補強柱４の上下端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着し、隣接する通し柱２と補強柱４とを連結金具５により連結することで、対向する通し柱２間のスパンを大スパンとしても補強柱４により補強できるものであり、しかも、地震などにより通し柱２又は補強柱４に一定以上の力が作用すると連結金具５が塑性変形をして地震エネルギーを吸収して通し柱２、補強柱４が破損するのを防止している。図に示す実施形態においては、連結金具５の縦片１０が通し柱２又は補強柱４に一定以上の力が作用するとせん断力により塑性変形する過大力吸収部７となっている。
【００２０】
図５には図１に示す本発明の架構体Ａにおける水平加圧力試験の結果を示すグラフが示してあり、該水平加圧力試験により連結金具５の過大力吸収部７を構成する縦片１０がせん断力により塑性変形した結果を図２（ｂ）に示す。図５、図２（ｂ）から明らかなように図５のイ点を過ぎても一気に強度が低下することなく、図２（ｂ）のように過大力吸収部７を構成する縦片１０が塑性変形することで過大力を吸収するものである。ここで、更に、せん断力により塑性変形可能を得る場合、座屈による荷重低下が懸念されるが、連結金具５の縦片１０の周囲が上乃至下の横片６と両側の固定用垂直片１２により一体に囲われており、また、通し柱２と補強柱４との間隔が小さいため、縦片１０がせん断力により座屈しても、周囲の横片６、固定用垂直片１２による拘束力により荷重低下を生じることなく、繰り返し変形に対しても安定した塑性変形性能を得ることができるものであり、これらの結果、架構体Ａを構成する通し柱２、補強柱４の変形能力（ねばり）を向上させ、地震エネルギーを吸収しやすい、靭性のある構造とすることができるのである。
【００２１】
しかして本発明においては、従来のように耐力壁パネルにより補強をするのではなく、下階又は上階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設して補強柱４の上下端部を下階の梁３と基礎１又は上下階の梁３に固着し、更に隣接する通し柱２と補強柱４とを連結金具５により連結するので、例えば、間口が狭小の建物などにおいて通し柱２間を大スパン（例えば６Ｐ＝５４００ｍｍ）として上記のように補強柱４により補強したとしても、通し柱２に隣接して立設した補強柱４間の巾寸法が実際の開口の巾寸法となり、大開口を実現できるものである。例えば、図１における実際の開口巾Ｌを５．５Ｐとすることができ、間口が狭小な建物において、例えば、間口の正面に玄関とガレージを連続して形成することが可能となるものである。
【００２２】
図６には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、通し柱２の側方に複数の補強柱４を隣接して並設したもので、隣接する通し柱２と補強柱４同士を連結金具５により連結すると共に隣接する補強柱４同士を別の連結金具５により連結してある。このように、補強柱４を複数並設し、隣接する通し柱２と補強柱４同士を連結金具５により連結すると共に隣接する補強柱４同士を別の連結金具５により連結することで、必要とする補強が簡単に行え、しかも耐力壁パネルを用いる場合に比べて大開口を実現することができるものである。
【００２３】
上記図１や図６に示す実施形態においては、対向する両通し柱２にそれぞれ隣接して１乃至複数の補強柱４を立設した例を示したが、対向する両通し柱２のうち片側の通し柱２のみに隣接して１乃至複数の補強柱４を立設すると共に通し柱２と補強柱４（及び隣接する補強柱４同士）を連結金具５により連結してもよい。
【００２４】
また、上記各実施形態においては下階において通し柱２の側方に隣接して補強柱４を立設して連結金具５により連結することで、下階において通し柱２間を大スパンとして補強柱４により補強して大開口を実現するようにした例を示したが、上階において通し柱２の側方に隣接して１乃至複数の補強柱４を立設し、通し柱２と補強柱４（及び隣接する補強柱４同士）を連結金具５により連結して補強を行って上階部分に大開口を実現するようにしてもよいものである。
【００２５】
なお、ラーメン構造の架構体Ａとしては２階建てのものにのみ限定されず、３階建て以上のラーメン構造の架構体Ａの場合において、３階以上の階においても上記と同様にして大開口を実現することができるものである。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、基礎の上に立設した通し柱間に下階の梁、上階の梁を架設したラーメン構造の架構体であって、下階又は上階において通し柱の側方に隣接して補強柱を立設し、補強柱の上下端部を下階の梁と基礎又は上下階の梁に固着し、隣接する通し柱と補強柱とを連結金具により連結するので、従来の耐力壁パネルを用いて補強するものに比べて大開口を実現できるものであり、しかも、隣接する通し柱と補強柱とを連結金具により連結することで、通し柱又は補強柱に一定以上の力が作用すると連結金具が塑性変形してこの力を吸収し、これにより通し柱又は補強柱の変形能力（ねばり）が向上して大きな地震力等が作用しても破損するのを防止できるものである。
【００２７】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、通し柱の側方に複数の補強柱を隣接して並設し、隣接する通し柱と補強柱同士を連結金具により連結すると共に隣接する補強柱同士を別の連結金具により連結しているので、必要とする補強が簡単に行え、しかも従来の耐力壁パネルを用いて補強するものに比べて大開口を実現することができるものである。
【００２８】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、縦片の上乃至下に横片を設けると共に縦片の両側に通し柱又は補強柱に固着するための固定用垂直片を設けて縦片の上乃至下と両側を横片及び両側の固定用垂直片で一体に囲んで連結金具を形成し、該連結金具の縦片が、通し柱又は補強柱から連結金具に作用する力が一定以上となると塑性変形をする過大力吸収部となっているので、簡単な構成で通し柱又は補強柱に一定以上の力が作用すると縦片がせん断力により塑性変形して該力を吸収すると共に、縦片の周囲に一体に設けた横片、固定用垂直片による拘束力により荷重低下を生じることなく、繰り返し変形に対しても安定した塑性変形性能を有する連結金具を構成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の正面図である。
【図２】（ａ）は同上の通し柱と該通し柱に隣接して立設した補強柱とを連結金具で連結している部分の拡大正面図であり、（ｂ）は通し柱や補強柱から連結金具に一定以上の力が作用して連結金具の縦片が塑性変形した状態を示す説明のための拡大正面図である。
【図３】同上に用いる連結金具を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】同上に用いる補強柱を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図５】同上のラーメン構造の架構体の水平加力試験の結果を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態の正面図である。
【図７】従来例の正面図である。
【符号の説明】
Ａ  架構体
１  基礎
２  通し柱
３  梁
４  補強柱
５  連結金具
６  横片
７  過大力吸収部
【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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