(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記小梁が支持する前記床スラブの上端面は、前記大梁が支持する床スラブの上端面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の架構構造。
【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、上記特許文献1に記載の架構構造では、小梁と大梁との接合部を補強する板状のプレートが、小梁の下側のフランジと大梁の下側のフランジとを接合しているため、小梁の上端部に作用する回転力に有効に対抗できる構造とはなっていない。特に、ベランダ等の床スラブを直接支持する小梁では、床スラブから小梁に作用する水平荷重により、小梁の上端部が回転力を受けやすいため影響が大きく、小梁と大梁との接合部を適切に保護する構造とはなっていない。
【0006】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、床スラブを支持する小梁と大梁との接合部を適切に保護し、当該接合部の損傷を抑制できる架構構造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】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係る架構構造は、床スラブを支持する小梁と、側部において小梁の端部を支持する大梁と、小梁の上端部と大梁の上端部とを連結すると共に、小梁の長手方向に対して斜めに配置された斜材と、を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明の架構構造では、床スラブから小梁に作用する水平荷重により、小梁の上端部が回転力を受ける場合であっても、当該回転力は主に斜材により大梁に伝達されることとなる。これにより、当該回転力が小梁と大梁との接合部に与える負荷を抑制することができる。特に、斜材は、小梁の長手方向に対して斜めに配置されているため、小梁と大梁との間でいわゆる火打ち状にされている。これにより、小梁と大梁との接合部における水平方向の剛性を高めることが可能となる。以上より、床スラブを支持する小梁と大梁との接合部を適切に保護し、当該接合部の損傷を抑制できる。
【0009】
また、小梁及び大梁は、それぞれが上下一対のフランジをウェブで連結してなる断面H形状であり、側部は、大梁のウェブであり、小梁の上端部は、小梁の上側のフランジであり、大梁の上端部は、大梁の上側のフランジであり、斜材は、小梁の上側のフランジの裏面と、大梁の上側のフランジの裏面とを連結する薄板状に形成されていてもよい。この場合、斜材は、小梁及び大梁のそれぞれの上側のフランジの裏面同士を連結しているので、小梁及び大梁のそれぞれの上側のフランジの表面は、平坦なまま維持されている。よって、斜材の存在にかかわらず、当該表面に他の部材等をそのまま載置することができる。
【0010】
また、小梁は、大梁よりも梁せいを小さく形成され、その上端部が大梁の上端部よりも下方に位置した状態で大梁に取り付けられ、斜材の小梁側の端部には、下方に向けて突出形成されて小梁の上端部に当接する当接部が形成されていてもよい。これによれば、小梁の梁せいが大梁よりも小さく、同じ梁せいのときに比して小梁と大梁との接合部の剛性が小さくなる場合であっても、小梁及び大梁の上端部間が斜材で連結されることにより、当該接合部における水平方向の剛性を高めることができる。
【0011】
また、当接部は、小梁の上端部に向けて延在する立上り部と、立上り部の下端部から水平状に形成されて小梁の上端部に当接する座部と、斜材の端部、立上り部、及び座部を互いに連結する壁部と、を備え、座部は、小梁の上端部に締結されていてもよい。これによれば、壁部により斜材の端部、立上がり部及び座部が互いに連結されることになるので、当接部の剛性を向上させることができる。
【0012】
また、小梁が支持する床スラブの上端面は、大梁が支持する床スラブの上端面よりも下方に位置していてもよい。小梁が支持する床スラブから小梁に作用する水平荷重と、大梁が支持する床スラブから大梁に作用する水平荷重とは、小梁の上端部と大梁の上端部とを連結する斜材を介して互いに伝達される。これにより、小梁と大梁とのそれぞれに作用する水平荷重が、小梁と大梁との接合部に過度に伝達されることを抑制することができる。
また、
斜材は、小梁の上端部と大梁の上端部のみを連結していたり、斜材は、床スラブに発生した水平荷重を、小梁の上端部から大梁の上端部に伝達する機能を有する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、水床スラブを支持する小梁と大梁との接合部を適切に保護し、当該接合部の損傷を抑制できる架構構造を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[第1実施形態]
まず、
図1及び
図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る架構構造について説明する。なお、本実施形態に係る架構構造1は、住宅等の建物に設けられ、特に、建物の躯体から張り出してベランダ等を取り付ける際に適用される。
【0016】
図1及び
図2に示すように、架構構造1は、建物の基本的躯体となる大梁7と、大梁7に接合され、ベランダ等の床となる複数の床スラブ4を支持する小梁5と、小梁5と大梁7とを補強的に連結する斜材14と、を備えており、大梁7においては、建物の室内側の床となる複数の床スラブ6を支持している。本実施形態において、床スラブ4は平面視長方形状の板状を呈し、その長手方向を矢印Hの方向に一致させた状態で並列に敷設されている。
【0017】
小梁5は、上下一対のフランジ5a,5bの中央部分をウェブ5cにて連結してなるH型鋼により形成されており、断面H形状である。同様に、大梁7は、上下一対のフランジ7a,7bの中央部分をウェブ7cにて連結してなるH型鋼により形成されており、断面H形状である。小梁5及び大梁7における上端部は上側のフランジ5a,7aに対応し、下端部は下側のフランジ5b,7bに対応し、側部はウェブ5c,7cに対応している。
【0018】
小梁5には、床スラブ4を支持するための落とし込み部8が設けられている。落とし込み部8は、断面略L字状で、床スラブ4を下方から支える受け面8aを有しており、取付部9を介して小梁5のウェブ5cに取り付けられている。
【0019】
大梁7は、小梁5を片持ち状に支持しており、大梁7のウェブ7cには、小梁5の端部5xに溶接された接合部10が取り付けられている。接合部10は断面略T字状であり、小梁5のウェブ5cに溶接される溶接部10bと、大梁7のウェブ7cにボルト留めされる締結部10aとを有している。大梁7の上側のフランジ7aの上端面7dは、床スラブ6を受けるための受け面とされている。
【0020】
小梁5及び大梁7の上側のフランジ5a,7aには、壁受け部15がボルト等によって取り付けられ、壁受け部15は、ベランダ側と室内側とを隔てる壁パネル16を受けている。壁パネル16は、ベランダ側の床スラブ4と室内側の床スラブ6との間に立設されている。壁受け部15と各床スラブ4,6との継目、及び、敷設される複数の床スラブ4同士の継目には、モルタル17が充填されている。
【0021】
小梁5と大梁7とは、同じ梁せいとされ、それぞれの上側のフランジ5a,7aが同じ高さ位置に揃うように互いに取り付けられている。ベランダ側の床スラブ4を受ける面(落とし込み部8の受け面8a)は、室内側の床スラブ6を受ける面(大梁7の上側のフランジ7aの上端面7d)よりも下方に位置しているので、床スラブ4の上端面4aは、床スラブ6の上端面6aよりも下方に位置している。すなわち、床スラブ4と床スラブ6とは、段違いの床とされている。
【0022】
小梁5に支えられるベランダ側の床スラブ4には、斜材14が挿入し得る切欠き部4fが設けられている。斜材14は、長尺な薄板であり、小梁5の上側のフランジ5aと大梁7の上側のフランジ7aとを連結している。また、斜材14は、小梁5の長手方向Dに対して斜めに配置されており、小梁5と大梁7との間でいわゆる火打ち状にされている。本実施形態においては、小梁5のウェブ5cが位置する面を基準面として、この基準面に関して面対称に位置する二つの斜材14が設けられている。
【0023】
また、斜材14は、小梁5及び大梁7のそれぞれの上側のフランジ5a,7aの裏面5e,7e同士を連結している。その結果、小梁5及び大梁7のそれぞれの上側のフランジ5a,7aの上端面5d,7dは、斜材14の存在にかかわらず平坦なまま維持されている。
【0024】
斜材14は、小梁5の上側のフランジ5aにボルト等によって固定される端部14aと、大梁7の上側のフランジ7aにボルト等によって固定される端部14bと、端部14aと端部14bとの間に延在する延在部14cと、を有している。斜材14の端部14aは、床スラブ4の切欠き部4fに挿入され、床スラブ4と突き当たらないように配置されている。
【0025】
次に、
図3〜
図5を用いて、本実施形態に係る架構構造1の作用効果について、説明する。
【0026】
まず、
図3を参照して、小梁5及び大梁7の上端部(上側のフランジ5a,7a)に斜材14があることの作用効果について説明する。なお、
図3の(a)は本実施形態に係る架構構造を示し、
図3の(b)は比較例に係る架構構造を示している。
図3の(b)に示すように、比較例に係る架構構造100では、板状のプレート101を小梁5及び大梁7の下端部に設けている。この場合、床スラブ4から小梁5に作用する水平荷重F1により、小梁5の上端部には、倒れ込むような回転力M1が作用し、この回転力M1に板状のプレート101は有効に対抗することができない。つまり、回転力M1が直接的に接合部10にかかってしまい、接合部10がこの負担に耐え切れなくなると、接合部10が降伏してしまう(ねじれてしまう)おそれがある。
【0027】
これに対し、
図3の(a)に示すように、本実施形態に係る架構構造1では、斜材14が小梁5及び大梁7の上端部に設けられている。この場合、小梁5の上端部が受ける回転力M1は、主に斜材14を通って大梁7に伝達されることとなり、接合部10での負担を効果的に低減できる。その結果、回転力M1が接合部10に与える負荷を抑制することができる。
【0028】
次に、
図4を参照して、斜材14が、小梁5の長手方向Dに対して斜め、つまり火打ち状に配置されていることによる作用効果について説明する。本実施形態に係る架構構造1では、床スラブ4から小梁5に作用する水平荷重F2により、小梁5の上端部が、水平方向の回転力M2を受ける場合であっても、斜材14に引っ張り力F3が働くことで対抗できる。これにより、小梁5と大梁7との接合部10における水平方向の剛性を高めることが可能となる。
【0029】
次に、
図5を参照して、小梁5と大梁7とに作用する水平荷重の相対的なずれに対する作用効果について説明する。なお、
図5の(a)は本実施形態に係る架構構造1を示し、
図5の(b)は比較例に係る架構構造102を示している。本実施形態に係る架構構造1及び比較例に係る架構構造102において、小梁5上の床スラブ4の上端面4aは、大梁7上の床スラブ6の上端面6aの下方に位置している。つまり、床スラブ4と床スラブ6とが同一の水平面上で並んでおらず、かつ、接合部10は、これらよりも更に下方に位置する。このため、建物に水平荷重が働いた場合に床スラブ4から小梁5が受ける水平荷重F4と、床スラブ6から大梁7が受ける水平荷重F5とは共に接合部10を経由して伝達されるものとなるが、床スラブ6に比べて床スラブ4が激しく動くような場合には、小梁5と大梁7との接合部10には、水平方向に過大な応力F6が作用する場合がある。
【0030】
ここで、
図5の(b)に示すように、比較例に係る架構構造102では、斜材14を設けていないため、水平荷重F4,F5が小梁5及び大梁7間を互いに伝達する際には、主に矢印Bで示す経路で接合部10を通ることになり、接合部10に作用する応力F6を過大なものとしてしまうおそれがある。これに対し、
図5の(a)に示すように、本実施形態に係る架構構造1では、水平荷重F4,F5が小梁5及び大梁7間を互いに伝達する際には、主に矢印Aで示す経路で斜材14を通ることになる。これにより、水平荷重F4,F5が小梁5と大梁7との接合部10に過度に伝達されることを抑制することができるので、接合部10に作用する水平方向の応力F6が過大となることを防ぐことができる。
【0031】
以上、本実施形態に係る架構構造1によれば、床スラブ4から小梁5に作用する水平荷重により、小梁5の上側のフランジ5a(上端部)が回転力を受ける場合であっても、その回転力は主に斜材14により大梁7に伝達されることとなる。これにより、その回転力が小梁5と大梁7との接合部10に与える負荷を抑制することができる。特に、斜材14は、小梁5の長手方向Dに対して斜めに配置されているので、小梁5と大梁7との接合部10における水平方向の剛性を高めることが可能となる。したがって、床スラブ4を支持する小梁5と大梁7との接合部10を適切に保護し、接合部10の損傷を抑制できる。
【0032】
また、斜材14は、小梁5の上側のフランジ5aの裏面5eと、大梁7の上側のフランジ7aの裏面7eとを連結する薄板状に形成され、小梁5及び大梁7のそれぞれの上側のフランジ5a,7aの裏面5e,7e同士を連結しているので、小梁5及び大梁7のそれぞれの上側のフランジ5a,7aの上端面(表面)5d,7dは、平坦なまま維持されている。よって、斜材14の存在にかかわらず、その上端面(表面)5d,7dに他の部材等をそのまま載置することができる。
【0033】
また、小梁5が支持する床スラブ4の上端面4aは、大梁7が支持する床スラブ6の上端面6aよりも下方に位置していることにより、小梁5と大梁7とのそれぞれに作用する水平荷重に相対的なずれが生じる場合であっても、その水平荷重が小梁5と大梁7との接合部10へ伝達されることを抑制することができるので、その接合部10に作用する水平方向の応力が過大となることを防ぐことができる。
【0034】
[第2実施形態]
次に、
図6〜
図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る架構構造について説明する。本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
図6は、第2実施形態に係る架構構造の概略平面図である。
図7は、
図6のVII−VII線に沿った概略断面図である。
図8は、第2実施形態に係る斜材の斜視図である。
【0035】
図6及び
図7に示すように、第2実施形態に係る架構構造2は、大梁7に接合され、ベランダ等の床となる複数の床スラブ21を支持する小梁22と、小梁22と大梁7とを補強的に連結する斜材23と、を備えている。大梁7は、第1実施形態に係る架構構造1と同様に、建物の室内側の床となる複数の床スラブ6を支持している。また、本実施形態においても、床スラブ21は矢印Hの方向に並列に敷設されている。
【0036】
本実施形態における架構構造2が上記第1の実施形態における架構構造1と異なる点は、小梁22の梁せいが異なる点、小梁22に落とし込み部8が設けられていない点、斜材23の形状が異なる点、及び、ベランダ側の床スラブ21が小梁22上に載置されている点である。以下、詳細に説明する。
【0037】
小梁22は、上下一対のフランジ22a,22bの中央部分をウェブ22cにて連結してなるH型鋼により形成されており、断面H形状である。小梁22における上端部は上側のフランジ22aに対応し、下端部は下側のフランジ22bに対応し、側部はウェブ22cに対応している。小梁22の梁せいは、大梁7よりも低く、更に、小梁22は、上側のフランジ22aが大梁7の上側のフランジ7aよりも下方となるように、大梁7のウェブ7cに取り付けられている。小梁22の上側のフランジ22aの上端面22dは、床スラブ21を受けるための受け面とされている。
【0038】
大梁7は、小梁22を片持ち状に支持しており、大梁7のウェブ7cには、小梁22の端部22xに溶接された接合部24が取り付けられている。接合部24は断面略T字状であり、小梁22のウェブ22cに溶接される溶接部24bと、大梁7のウェブ7cにボルト留めされる締結部24aとを有している。大梁7の上側のフランジ7aの上端面7dは、床スラブ6を受けるための受け面とされている。また、小梁22の梁せいが第1実施形態に係る小梁5の梁せいよりも小さい(低い)ため、第1実施形態に係る接合部10の溶接部10bに比して、接合部24の溶接部24bの面積は小さくなっている。
【0039】
壁受け部15と各床スラブ21,6との継目、及び、敷設される複数の床スラブ21同士の継目には、モルタル25が充填されている。モルタル25は、小梁22の上側のフランジ22aの上端面22d上に亘って充填されており、これにより小梁22と床スラブ21とが一体となって剛床を形成している。
【0040】
小梁22と大梁7とは、異なる梁せいであり、それぞれの上側のフランジ22a,7aが異なる高さ位置となるように互いに取り付けられている。ベランダ側の床スラブ21を受ける面(小梁22の上側のフランジ22aの上端面22d)は、室内側の床スラブ6を受ける面(大梁7の上側のフランジ7aの上端面7d)よりも下方に位置しているので、床スラブ21の上端面21aは、床スラブ6の上端面6aよりも下方に位置している。すなわち、床スラブ21と床スラブ6とは、段違いの床とされている。
【0041】
小梁22に支えられるベランダ側の床スラブ21には、斜材23が挿入し得る切欠き部21fが設けられている。斜材23は、薄板状に形成された左右対称な形状の一の部材であり、小梁22の上側のフランジ22aと大梁7の上側のフランジ7aとを連結している。本実施形態に係る斜材23は、小梁22のウェブ22cが位置する平面を基準面と仮定した場合に、この基準面に関して面対称の形状を呈している。
【0042】
斜材23(
図8参照)は、大梁7に接合される補強板部27と、補強板部27と小梁22との段差を吸収し、小梁22に接合される当接部26とを備えている。補強板部27は、平面視で略V字状に屈曲した形状の鋼板からなり、屈曲部27aを挟んで二方向に沿って延在する一対の傾斜部27bを有する。屈曲部27aは、小梁22のウェブ22c上に配置され、各傾斜部27bは小梁22の長手方向Dに対して斜めに配置されている。更に、各傾斜部27bの先端部分は、大梁7の上側のフランジ7aの裏面7eに当接され、ボルト等で連結されている。
【0043】
当接部26は、補強板部27の屈曲部27aの下面に一体的に形成されている。当接部26は、小梁22の上側のフランジ22aにボルト等によって固定される座部26bと、座部26bから立ち上がって上端が補強板部27の下面に溶接された壁状の立上り部26aと、立上り部26aに直交するように立設されて立上り部26aを補強し、上端が補強板部27の下面に溶接された壁部26cとを備えている。立上り部26aは、小梁22の長手方向Dに直交し、壁部26cは長手方向Dに沿って配置されている。
【0044】
上述の通り、斜材23は、小梁22の上側のフランジ22aと大梁7の上側のフランジ7aとを連結しており、また、各傾斜部27bを有する補強板部27を備えることで、小梁22の長手方向Dに対して斜めに配置された態様を具現化している。また、当接部26は、補強板部27の小梁22側の端部である屈曲部27aから下方に向けて突出形成された態様を具現化している。更に、当接部26の立上り部26aは、補強板部27から小梁22の上側のフランジ22aに向けて延在し、座部26bは、立上り部26aの下端部から水平状に形成されて小梁22の上側のフランジ22aに当接し、壁部26cは、斜材23の補強板部27の屈曲部27a、立上り部26a、及び座部26bを互いに連結する態様を具現化している。
【0045】
以上、本実施形態においても、第1実施形態同様、床スラブ21を支持する小梁22と大梁7との接合部24を適切に保護し、当該接合部24の損傷を抑制できる。
【0046】
また、本実施形態では、小梁22の梁せいが大梁7よりも小さく、同じ梁せいのときに比して小梁22と大梁7との接合部24の剛性が小さくなっている。この場合であっても、小梁22及び大梁7の上側のフランジ22a,7a間が斜材23で連結されているため、接合部24における水平方向の剛性を高めることができる。
【0047】
また、斜材23の補強板部27の屈曲部27aに形成される当接部26は、立上り部26aと、座部26bと、壁部26cと、を有しており、壁部26cにより斜材23の端部である屈曲部27a、立上り部26a及び座部26bが互いに連結されて構成されているため、当接部26の剛性を向上させることができる。
【0048】
[第3実施形態]
次に、
図9及び
図10を参照して、本発明の第3実施形態に係る架構構造について説明する。本実施形態の説明では、上記第2実施形態と異なる点について主に説明する。
図9は、第3実施形態に係る架構構造の概略平面図である。
図10は、
図9のX−X線に沿った概略断面図である。
【0049】
図9及び
図10に示すように、第3実施形態に係る架構構造3は、大梁7に接合され、ベランダ等の床となる複数の床スラブ21を支持する小梁22と、小梁22と大梁7とを補強的に連結する斜材23と、を備えている。大梁7は、第1、第2実施形態に係る架構構造1,2と同様に、建物の室内側の床となる複数の床スラブ6を支持している。
【0050】
本実施形態における架構構造2が上記第1の実施形態における架構構造1と異なる点は、複数の床スラブ21がその長手方向を矢印Vの方向に一致させた状態で並列に敷設されている点、及び、当該床スラブ21を支える支梁30が更に設けられている点である。
【0051】
支梁30は、上下一対のフランジ30a,30bの中央部分をウェブ30cにて連結してなるH型鋼により形成されており、断面H形状である。支梁30における上端部は上側のフランジ30aに対応し、下端部は下側のフランジ30bに対応し、側部はウェブ30cに対応している。
【0052】
小梁22のウェブ22cには、支梁30の端部30xに溶接された接合部31が取り付けられている。接合部31は断面略T字状であり、小梁22のウェブ22cにボルト留めされる締結部31aと、支梁30のウェブ30cに溶接される溶接部31bとを有している。支梁30の上側のフランジ30aの上端面30dは、床スラブ21を受けるための受け面とされている。
【0053】
以上、本実施形態においても、第1及び第2実施形態同様、床スラブ21を支持する小梁22と大梁7との接合部24を適切に保護し、接合部24の損傷を抑制できる。
【0054】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【0055】
例えば、第1実施形態においては、小梁5のウェブ5cが位置する面を基準面として、この基準面に関して面対称に位置する二つの斜材14が設けられているが、床スラブ4が例えば出隅部に敷設される場合には、出隅部において火打ち状に一つの斜材14を設ければよい。