(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラーメン構造体の上層にブレース構造体を積層して成る鉄骨建物構造において、前記ラーメン構造体の梁と前記ブレース構造体の柱との接合箇所が一定以上の荷重を受けた際に当該荷重に応じて離間していくように構成されていることを特徴とする鉄骨建物構造。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄骨建物構造において、前記ブレース構造体の上層にブレース構造体が積層され、下層側のブレース構造体の梁と上層側のブレース構造体の柱との接合箇所が一定以上の荷重を受けた際に当該荷重に応じて離間していくように構成されていることを特徴とする鉄骨建物構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の鉄骨建物構造において、前記ブレース構造体の上層にラーメン構造体が積層され、前記ラーメン構造体は下層側のブレース構造体に離間不可状態に接合されていることを特徴とする鉄骨建物構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の鉄骨建物構造において、前記梁と柱との接合箇所に弾性体を介在させ、この弾性体の変形によって前記離間が行われるように構成されたことを特徴とする鉄骨建物構造。
【請求項５】
請求項４に記載の鉄骨建物構造において、前記弾性体はボルトとナットとの間に装着された皿ばねであり、この皿ばねを完全には偏平変形させない状態に設けていることを特徴とする鉄骨建物構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ラーメン構造体の上層にブレース構造体を積層して成る鉄骨建物構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一階に例えば広い駐車スペースを確保し、２階を居住空間とする鉄骨建物構造においては、図３（ａ）に示すように、一階をラーメン構造体１０とし、２階をブレース構造体１１とすることが一般に行われる。かかる構造において、ラーメン構造体１０の梁（２階梁）１０ａと、前記ブレース構造体１１の柱（２階柱）１１ａとは、同図（ｂ）に示すように、ボルト１２及びナット１３を用いて強固に固定されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記建物構造では、一階側のラーメン構造体１０に比べて２階側のブレース構造体１１の剛性が高い。このような剛性のアンバランスが層間で生じていると、地震に際して特定の層だけがよく揺れてしまうといった不具合を生じるおそれがある。そこで、ラーメン構造体１０の柱や梁のサイズを大きくしてブレース構造体１１の剛性に近づけることが行われるが、剛性を同等にしようとすると、ラーメン構造体１０の柱や梁のサイズをかなり大きくしなければならず、施工性や経済性の点で不利となる。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、ラーメン構造体の上層にブレース構造体を積層して成る鉄骨建物構造において、これら構造体の剛性バランスを良好にできる鉄骨建物構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の鉄骨建物構造は、上記の課題を解決するために、ラーメン構造体の上層にブレース構造体を積層して成る鉄骨建物構造において、前記ラーメン構造体の梁と前記ブレース構造体の柱との接合箇所が一定以上の荷重を受けた際に当該荷重に応じて離間していくように構成されたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成であれば、ブレースに引っ張り力が働いて前記接合箇所が一定以上の荷重を受けると、前記離間によってブレース構造体の柱が浮き上がり、それからブレースが効き始めることになるため、実質的にブレース架構面の剛性が低下したことになり、ラーメン構造体とブレース構造体の剛性バランスを良好にすることができる。
【０００７】
前記ブレース構造体の上層にブレース構造体が積層され、下層側のブレース構造体の梁と上層側のブレース構造体の柱との接合箇所が一定以上の荷重を受けた際に当該荷重に応じて離間していくように構成されていてもよい。
【０００８】
前記ブレース構造体の上層にラーメン構造体が積層され、前記ラーメン構造体は下層側のブレース構造体に離間不可状態に接合されていてもよい。
【０００９】
前記梁と柱との接合箇所に弾性体を介在させ、この弾性体の変形によって前記離間が行われるように構成されていてもよい。そして、この弾性体を用いる構成においては、当該弾性体はボルトとナットとの間に装着された皿ばねとし、この皿ばねを完全には偏平変形させない状態に設けるのがよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の鉄骨建物構造を図１及び図２に基づいて説明していく。なお、この実施形態では、従来項で用いた図３（ａ）において示したように、一階をラーメン構造体１０とし、２階をブレース構造体１１とする建物構造を例に説明していく。かかる構造において、ラーメン構造体１０の梁（２階梁）１０ａと、前記ブレース構造体１１の柱（２階柱）１１ａとは、図１（ａ）に示しているように、ボルト１２及びナット１３を用いて固定されるが、柱１１ａのフランジ部とこのフランジ部上に位置するナット１３との間には皿ばね１４を設けてあり、この皿ばね１４を完全には偏平変形させない状態でナット１３を締めつけている。従って、柱１１ａに一定以上の上方向の力が加われば、同図（ｂ）に示すように、皿ばね１４のばね定数及び加わる荷重に従った距離だけ柱１１ａは浮き上がる（最大ｈの距離）ことになる。皿ばね１４のばね定数及びナット１３の締めつけトルクは、鉄骨建物構造として要求される柱・梁の接合強度及びラーメン構造体１０が有する剛性等を考慮して定めることができる。
【００１１】
図２（ａ）は前記皿ばね１４を設けずにラーメン構造体１０の梁１０ａとブレース構造体１１の柱１１ａとがボルト・ナットにて強固に固定されたときの水平方向荷重に対するブレース構造体１１におけるブレース架構面の変形状態を示した図であり、同図（ｂ）は前記皿ばね１４を偏平変形させない状態で設けることで、ラーメン構造体１０の梁１０ａとブレース構造体１１の柱１１ａとを離間可能に接合したときの水平方向荷重に対するブレース構造体１１におけるブレース架構面の変形状態を示した図である。この図２に示されるように、或る荷重が水平方向に加わったとき、同図（ａ）の構造では変形ａが生じるのに対し、同図（ｂ）の構造であれば、最大ｈの浮き上がりが生じたとき、前記変形ａよりも大きな変形δ（δ＝ａ＋ｈ×Ｂ／Ｈ（Ｂはブレース架構面の幅，Ｈはブレース架構面の高さ））が生じることになる。すなわち、ブレースに引っ張り力が働いて柱・梁間の接合箇所が一定以上の荷重を受けたとき、ブレース構造体１１の柱１１ａがまず浮き上がり、それからブレースが効き始めることになる。このことは、実質的にブレース構造体１１の剛性が従来構造によるブレース構造体の剛性よりも低下したことを意味する。このようにブレース構造体１１の剛性を低下させたことによって、ラーメン構造体との剛性バランスを良好にできるから、ラーメン構造体１０の柱や梁のサイズを大きくせずともよくなり、施工性や経済性の点で有利になる。
【００１２】
上記の例では、２階建て構造において、一階をラーメン構造体１０とし、２階をブレース構造体１１とする建物構造を示したが、３階建て以上とする場合において、上記ブレース構造体１１上に更にブレース構造体を設けるのであれば、下層側のブレース構造体１１の梁と上層側のブレース構造体の柱との接合箇所についても、上記皿ばね１４を偏平変形させない状態で設けることで、一定以上の荷重を受けた際に当該荷重に応じて離間していくように構成することができる。一方、前記ブレース構造体１１の上層にラーメン構造体を積層する場合には、皿ばね１４を用いずに、ラーメン構造体を下層側のブレース構造体１１に離間不可状態に接合すればよい。
【００１３】
また、皿ばね１４が最も好適であると思われるが、この皿ばね１４以外にも巻きばね等のばねも用いることができ、また、ばね以外にゴム材料等を用いた弾性体も用いることが可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、実質的にブレース架構面の剛性を低下させ、ラーメン構造体とブレース構造体の剛性バランスを確保することができるから、ラーメン構造体の柱や梁のサイズを大きくせずともよくなり、施工性や経済性の点で有利になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態における鉄骨建物構造の主要部を示した側面図であって、同図（ａ）は梁と柱の未離間状態を示し、同図（ｂ）は離間状態（浮き上がり）を示している。
【図２】同図（ａ）は従来構造での水平力によるブレース架構面の変形を示した説明図であり、同図（ｂ）はこの発明の実施形態の構造での水平力によるブレース架構面の変形を示した説明図である。
【図３】同図（ａ）は一階をラーメン構造体とし、２階をブレース構造体とする建物構造を示した簡略図であり、同図（ｂ）は従来構造を示した側面図である。
【符号の説明】
１０    ラーメン構造体
１０ａ  梁
１１    ブレース構造体
１１ａ  柱
１２    ボルト
１３    ナット
１４    皿ばね
【図１】
0004632575.tif 000002
【図２】
0004632575.tif 000003
【図３】
0004632575.tif 000004