特許 6703815 架構構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6703815

(24)【登録日】2020年5月13日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】架構構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/18 20060101AFI20200525BHJP

   E04B 1/36 20060101ALI20200525BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/18 A

   E04B1/36 Z

   E04H9/02 331Z

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-182685(P2015-182685)

(22)【出願日】2015年9月16日

(65)【公開番号】特開2017-57621(P2017-57621A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2018年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】梁田 真史

(72)【発明者】

【氏名】井出 豊

(72)【発明者】

【氏名】村田 耕司

(72)【発明者】

【氏名】橘 保宏

(72)【発明者】

【氏名】吉川 達哉

(72)【発明者】

【氏名】戸澤 和久

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏治

(72)【発明者】

【氏名】矢野 諭

(72)【発明者】

【氏名】川上 大樹

【審査官】 仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−４２０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０６６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−３６４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３１１７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３９２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１４１１５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−３６６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９７９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−６９０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／００−１／３６

Ｅ０４Ｈ ９／００−９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、
前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、
前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、
前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させ、
前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、一方が剛接合、他方がピン接合とされ、
前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、いずれも剛接合とされている架構構造。

【請求項2】

柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、
前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、
前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、
前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させ、
前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、一方が剛接合、他方がピン接合とされ、
前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、いずれもピン接合とされている架構構造。

【請求項3】

柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、
前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、
前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、
前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させ、
前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、一方が剛接合、他方がピン接合とされ、
前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、片側のみのピン接合とされている架構構造。

【請求項4】

柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、
前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、
前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、
前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させ、
前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、片側のみの剛接合とされ、
前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、いずれもピン接合とされている架構構造。

【請求項5】

柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、
前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、
前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、
前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させ、
前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、片側のみの剛接合とされ、
前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、片側のみのピン接合とされている架構構造。

【請求項6】

前記柱の柱脚部は、
浮き上がりを許容する弾性部材を介して、前記建物の基礎部に接合された免震装置に支持されている
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の架構構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、架構構造に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の架構構造においては、耐震性能の向上と共に、建物内のレイアウトの自由度を高くする技術が求められている。しかし、一般的な方法で耐震性能を向上させれば、建物内における架構構成部材が占める割合が増し、室内空間は狭くなり、建物内のレイアウトの自由度が低下する。
建物の架構を、地震力を負担する剛接架構部と、地震力を負担しない柔接架構部（ピン接架構部）に分け、柔架構部において、建物内のレイアウトの自由度を高くする技術が提案されている（例えば特許文献１）。

【0003】

特許文献１は、多層建物の架構構造を、剛なラーメン架構の剛架構部（剛接架構部）と、柔なラーメン架構の柔架構部（柔接架構部）を連接して構築する構成である。これにより、地震力を剛接架構部のみに負担させることが可能となり、剛接架構部にピン接合された柔接架構部は、剛接架構部よりも柱径及び梁成を小さくできる。この結果、柔接架構部の建物内のレイアウトの自由度を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−３２６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１は、剛接架構部に柔接架構部をそのまま連設した構成である。このため、剛接架構部のレイアウトの自由度は低いままであり、改善の余地がある。

【0006】

本発明は、上記事実に鑑み、室内空間のレイアウトの自由度が高い架構構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様に係る建物の架構構造は、柱梁接合部の第一方向に第一方向梁が接合され、前記第一方向梁と直交する第二方向に第二方向梁が接合され、建物の架構を構成する断面形状が楕円又は長方形の柱において、前記第一方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第一方向梁から前記柱の前記第一方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差を第一方向曲げモーメントとし、前記第一方向曲げモーメントを、前記第二方向梁の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、前記第二方向梁から前記柱の前記第二方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差である第二方向曲げモーメントより大きくし、前記柱の水平断面の長軸方向を前記第一方向に一致させている。

【0008】

この架構構造によれば、柱の断面積は、柱が受ける鉛直荷重と、梁から受ける曲げモーメントに抵抗できる大きさに設計される。
柱の柱梁接合部の第一方向には、第一方向梁が接合され、第一方向梁からの、鉛直方向下向きの荷重に基づくモーメントが作用する。この結果、柱の第一方向には、両側のモーメントの差（不釣り合い）による第一方向曲げモーメントが作用する。
一方、柱の柱梁接合部の第二方向には、第二方向梁が接合され、第二方向梁からの、鉛直方向下向きの荷重に基づくモーメントが作用する。この結果、柱の第二方向には、両側のモーメントの差による、第二方向曲げモーメントが作用する。
ここで、柱の断面形状が楕円又は長方形とされているので、第一方向曲げモーメントが第二方向曲げモーメントより大きい場合、柱の水平断面の長軸の方向を第一方向に一致させる。これにより、長軸側が、柱に作用する曲げモーメントの大きな方を負担し、短軸側が、曲げモーメントの小さな方を負担する。
この結果、建物の架構構造の必要強度を確保できる。同時に、柱の短軸側で囲まれた室内空間を広くし、室内空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0009】

第２の態様は、第１の態様に係る架構構造において、前記柱梁接合部と前記第一方向梁との接合は、一方が剛接合、他方がピン接合とされ、前記柱梁接合部と前記第二方向梁との接合は、いずれも剛接合とされている。

【0010】

この架構構造によれば、柱の長軸側の一方が剛接合され、他方がピン接合される。また、柱の短軸側の両側が剛接合される。
これにより、柱と梁が剛接合されて地震力を負担する剛接架構部と、剛接架構部に連接して構築され、地震力を負担しないピン接架構部を構築することができる。

【0011】

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る架構構造において、前記柱の柱脚部は、浮き上がりを許容する弾性部材を介して、前記建物の基礎部に接合された免震装置に支持されている。

【0012】

この架構構造によれば、柱の柱脚部が免震装置で支持され、免震装置は、浮き上がりを許容する弾性部材を介して、建物の基礎部に接合されている。
これにより、剛接架構部に引抜き力が作用しても、弾性部材が引抜き力を吸収し、免震装置の損傷を抑制できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、上記構成としてあるので、室内空間のレイアウトの自由度が高い架構構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る架構構造の基本構成を示す平面図である。

【図2】（Ａ）は、図１のＸ１−Ｘ１線断面図であり、（Ｂ）は、図１のＸ２−Ｘ２線断面図である。

【図3】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る柱の断面図であり、（Ｂ）は、従来の柱の断面図であり、（Ｃ）は、楕円柱を組み込んだ柱梁架構の平面図である。

【図4】（Ａ）は、本発明の柱梁接合部の平面図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）のＸ１−Ｘ１線断面図である。

【図5】（Ａ）は、本発明の柱梁接合部の柱に生じる曲げモーメントを模式的に説明するための正面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係るピン接架構部の基本構成を示す断面図である。

【図7】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る柱梁接合部の基本構成を模式的に示す平面図であり、（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る柱梁接合部の基本構成を模式的に示す平面図である。

【図8】（Ａ）は、本発明の第４実施形態に係る柱梁接合部の基本構成を模式的に示す平面図であり、（Ｂ）は、本発明の第５実施形態に係る柱梁接合部の基本構成を模式的に示す平面図であり、（Ｃ）は、本発明の第６実施形態に係る柱梁接合部の基本構成を模式的に示す平面図である。

【図9】（Ａ）は、本発明の第７実施形態に係る柱の基本構成を示す平面図であり、（Ｂ）は、その柱を用いた柱梁架構の基本構成を示す平面図である。

【図10】（Ａ）は、本発明の第８実施形態に係る架構構造の免震装置の取付け状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その取付部を示す分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る架構構造について、図１〜図６を用いて説明する。
図１は、建物１２の基準階の平面図であり、図２（Ａ）は、図１のＸ１−Ｘ１線断面図、図２（Ｂ）は、図１のＸ２−Ｘ２線断面図である。図３（Ａ）は、本発明の柱の水平断面図であり、（Ｂ）は従来の柱の水平断面図であり、（Ｃ）は、建物１２の部分平面図である。図４（Ａ）は、柱梁接合部の水平断面図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）のＸ１−Ｘ１線断面図である。図５（Ａ）は、柱に作用する曲げモーメントを模式的に示す正面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。図６は、ピン接架構部の基本構成を示す断面図である。

【0016】

図１に示すように、第１実施形態に係る架構構造は、建物１２のＹ軸方向（第一方向）の中央部に剛接架構部１０が構築され、剛接架構部１０のＹ軸方向の両側に、ピン接架構部２０が構築された構成である。

【0017】

建物１２は、Ｘ軸方向（第二方向）が長手方向とされている。建物１２の架構を構成する、内部の柱１４と外周の柱２４は、いずれも格子状に配列されている。即ち、柱２４は、Ｙ１線上及びＹ４線上を、Ｘ軸方向へ連続して配置され、柱１４は、Ｙ２線上及びＹ３線上を、Ｘ軸方向へ連続して配置されている。

【0018】

ここに、Ｙ１線上の柱２４とＹ２線上の柱１４、及びＹ３線上の柱１４とＹ４線上の柱２４は、Ｙ軸方向に距離Ｌ１あけて配置され、Ｙ２線上の柱１４とＹ３線上の柱１４は、Ｙ軸方向に距離Ｌ２あけて配置されている。また、柱１４及び柱２４は、同じＸ軸線上に配置され、隣り合う柱１４及び柱２４は、距離Ｗあけて配置されている。

【0019】

剛接架構部１０は、柱１４、大梁（第一方向梁）１６、及び大梁（第二方向梁）１８で構築されている。
即ち、Ｙ２線上の柱１４とＹ３線上の柱１４との間には、Ｙ軸方向の大梁１６が接合され、Ｙ２線上の柱１４同士、及びＹ３線上の柱１４同士の間には、Ｘ軸方向の大梁１８が接合されている。また、大梁１６同士の間には、Ｘ軸方向に小梁１９が接合されている。

【0020】

柱１４と大梁１６の接合部、及び柱１４と大梁１８の接合部（部分拡大図の黒丸部）は、いずれも、剛接合とされている。ここに、剛接合とは、鉛直荷重とモーメント荷重のいずれも伝達する接合構造をいう。柱１４と大梁１６、１８が高い接合強度で接合され、大梁１６、１８から柱１４へ、鉛直荷重及びモーメント荷重が伝達される。この結果、剛接架構部１０に、地震時の水平荷重を負担させることができる。

【0021】

また、ピン接架構部２０は、柱１４、柱２４、梁（第一方向梁）２６、梁２８、及び大梁１８で構築されている。
即ち、Ｙ１線上の柱２４とＹ２線上の柱１４との間、及びＹ３線上の柱１４とＹ４線上の柱２４との間には、Ｙ軸方向の梁２６が接合され、Ｙ１線上の柱２４同士、及びＹ４線上の柱２４同士の間には、Ｘ軸方向の梁２８が接合されている。また、大梁１８と梁２８との間には、Ｙ軸方向へ、梁２９が架けられている。なお、梁２９は、ピン接合であることを示すため、両端部を梁１８、２８と離して記載している。

【0022】

柱１４と梁２６の接合部（部分拡大図の白丸部）は、ピン接合とされている。ここに、ピン接合とは、鉛直荷重は伝達するが、モーメント荷重は伝達しない接合構造をいう。即ち、梁２６から柱１４へは、鉛直荷重は伝達されるが、モーメント荷重は伝達されない。ピン接架構部２０には、地震時の水平荷重を負担させることはできない。
なお、柱２４と梁２６の接合部、及び柱２４と梁２８の接合部も、ピン接合とされている。更に、大梁１８と梁２９の接合部、梁２８と梁２９の接合部も、ピン接合とされている。

【0023】

図２（Ａ）に示すように、建物１２は、高さ方向に複数階が構築されている。また、建物１２は免震建物とされ、柱１４の柱脚部１４Ｄと基礎部４４との間、及び柱２４の柱脚部２４Ｄと基礎部４４との間には、それぞれ免震装置４２が設けられている。

【0024】

本実施形態においては、地震時の水平荷重は剛接架構部１０が負担し、ピン接架構部２０は、地震時の水平荷重を負担しないので、柱２４の小径化、梁２６、２８、２９の細径化を図ることができる。即ち、ピン接架構部２０の梁２６の梁成は、剛接架構部１０の大梁１６の梁成より低くされている。

【0025】

図２（Ｂ）に示すように、剛接架構部１０には、ブレース４０が、中央部を挟んで対に設けられている。ブレース４０は、いずれも、大梁１６に沿ってＹ軸方向に、斜めに配置され、上下方向に複数配置されている。一方のブレース４０は、一端が柱１４Ａの柱梁接合部に固定され、他端が下階の大梁１６に固定されている。他方のブレース４０は、一端が柱１４Ｂの柱梁接合部に固定され、他端が下階の大梁１６に固定されている。

【0026】

また、剛接架構部１０には、ブレース４０と直交させて、ブレース４１が設けられている。即ち、図１に示すように、破線で示すブレース４１は、破線で示すブレース４０と直交させて、大梁１８に沿ってＸ軸方向に設けられている。ブレース４１も、ブレース４０と同様に、対に設けられ、一方のブレース４１は、一端が柱１４Ａの柱梁接合部に固定され、他端が下階の大梁１８に固定されている。他方のブレース４１は、一端が柱１４Ｂの柱梁接合部に固定され、他端が下階の大梁１８に固定されている。

【0027】

ブレース４０とブレース４１は、Ｙ軸上に配置された柱１４Ａ、１４Ｂに、それぞれ対称形に取付けられる構成である。耐震強度上必要な数量が、Ｘ・Ｙ軸方向の任意な位置にバランス良く配置されている。
これにより、剛接架構部１０の耐震強度をより高めることができる。

【0028】

図３（Ａ）に示すように、柱１４は、水平断面が楕円形の鋼管柱９０の内部にコンクリート８６が充填された、コンクリート充填鋼管柱である。柱１４の断面形状は、長軸側が幅Ａ、短軸側が幅Ｂ（幅Ａ＞幅Ｂ）の楕円形状とされている。幅Ａ、幅Ｂの値は、後述するように、柱に作用する鉛直荷重、曲げモーメント、地震力等により決定される。

【0029】

図３（Ｂ）に示す、一般に用いられている断面形状が円形の円形柱５０と、同一条件で対比しながら説明する。
円形柱５０も、鋼管９２の内部にコンクリート８６が充填されたコンクリート充填鋼管柱とした場合、同一の設計条件では、円形柱５０では、直径Ｃは９００ｍｍとなる。一方、断面形状が楕円形の柱１４の場合には、長軸側の幅Ａが８００ｍｍ、短軸側の幅Ｂが６００ｍｍとなる。即ち、柱径を小さくできる。

【0030】

これは、円形柱５０の場合には、最大の負荷が作用する方向の寸法で、柱径が決定されるためである。これに対し、柱の断面形状を楕円形状とすることにより、負荷の大きい方向と小さい方向の寸法を異ならせることができる。
この結果、楕円形にする手間は生じるが、柱１４の、負荷が小さい方向の不要な部分を削除して、その分、室内空間を広く確保することができる。

【0031】

例えば、図３（Ｃ）に示すように、建物１２は、矢印６６で示すＹ軸方向への人の移動が多いことが予測されており、このＹ軸方向が、矢印６７で示す、建物１２の室内空間を広く確保したい方向と一致している。このＹ軸方向に、長軸の方向を一致させている。
即ち、楕円形状とされた柱１４の長軸方向をＹ軸方向に一致させることにより、Ｘ軸方向が短軸の方向となる。この結果、柱１４の剛接架構部１０の室内空間への突き出しが抑制され、剛接架構部１０のＸ軸方向の幅ＸＷを広く確保でき、剛接架構部１０の室内空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0032】

また、後述するように、剛接架構部１０に連接させてピン接架構部２０を構築することで、ピン接架構部２０の室内空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。即ち、剛接架構部１０及びピン接架構部２０の、両者の室内空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0033】

図４（Ａ）、（Ｂ）には、柱梁接合部２２における柱１４と大梁１６の接合例、及び柱１４と梁２６の接合例を示している。
柱梁接合部２２には、大梁１６と接合される、上ダイアフラム４６Ｕと下ダイアフラム４６Ｌが柱１４に固定されている。上ダイアフラム４６Ｕと下ダイアフラム４６Ｌは、いずれも、柱１４の外周面から、大梁１６と接合される端面が突き出されている。

【0034】

柱１４の長軸方向（Ｙ軸方向、第一方向）の大梁１６側においては、上ダイアフラム４６Ｕと、大梁１６の上フランジ１６Ｕが溶接接合され、下ダイアフラム４６Ｌと、大梁１６の下フランジ１６Ｌが溶接接合されている。また、大梁１６のウェブ１６Ｗは、柱１４から突出されたシアプレート４８に、ボルト接合されている。
この結果、柱１４と大梁１６の接合が剛接合となっている。

【0035】

柱１４の長軸方向の梁２６側においては、梁２６の上下フランジは、いずれも、上側の上ダイアフラム４６Ｕ、及び下側の下ダイアフラム４６Ｌには接合されず、梁２６のウェブ２６Ｗが、柱１４から突出されたシアプレート４９にボルト接合されている。
この結果、柱１４と梁２６の接合がピン接合となっている。

【0036】

また、柱１４の短軸方向（Ｘ軸方向、第二方向）には、大梁１８と接合される、上ダイアフラム４６Ｕと中ダイアフラム４６Ｍが柱１４の両側に固定されている。上ダイアフラム４６Ｕと中ダイアフラム４６Ｍは、いずれも、柱１４の外周面から、大梁１８と接合される端面が突出されている。

【0037】

これにより、上ダイアフラム４６Ｕと、大梁１８の上フランジ１８Ｕが溶接接合され、中ダイアフラム４６Ｍと、大梁１８の下フランジ１８Ｌが溶接接合されている。また、大梁１８のウェブ１８Ｗは、柱１４から突出されたシアプレート４７に、ボルト接合され、柱１４と大梁１８の接合が剛接合とされている。
これらの溶接接合とブレース補強を併せて、剛接架構部１０の耐震強度が確保されている。

【0038】

ここで、柱１４に作用する曲げモーメントについて、図５（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、図４（Ａ）のＸ１−Ｘ１線断面を模式的に示した正面図である。
柱１４のＹ軸方向の一方の側面には、大梁１６が剛接合され、他方の側面には、梁２６がピン接合されている。これにより、柱１４には、大梁１６から、大梁１６の鉛直方向下向きの荷重に基づいて発生する曲げモーメントＭＹ１が、時計回りに作用する。
一方、梁２６はピン接合とされているため、梁２６から柱１４へ伝達される曲げモーメントＭＹ２の大きさは、無視できる程小さい（ＭＹ２≒０）。

【0039】

この結果、柱１４のＹ軸方向には、曲げモーメントＭＹ１とＭＹ２の差である、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹ（ΔＭＹ＝ＭＹ１−ＭＹ２≒ＭＹ１）が作用する。
即ち、柱１４は、長期荷重としては、鉛直荷重に加え、Ｙ軸方向に作用する、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹに抵抗する強度を確保すれば良いといえる。

【0040】

図５（Ｂ）は、図４（Ａ）のＹ１−Ｙ１線断面を模式的に示した正面図である。
柱１４のＸ軸方向の両側面には、大梁１８がそれぞれ剛接合されている。しかし、大梁１８の梁成はいずれも等しく、いずれの梁長もほぼ等しい。これにより、大梁１８の鉛直方向下向きの荷重は、いずれもほぼ等しくなり、大梁１６に、時計回りに作用する曲げモーメントＭＸ１と、反時計回りに作用するＭＸ２は、ほぼ等しくなる。

【0041】

この結果、柱１４のＸ軸方向には、曲げモーメントＭＸ１とＭＸ２の差である、Ｘ軸方向曲げモーメントΔＭＸ（ΔＭＸ＝ＭＸ１−ＭＸ２≒０）が作用する。
即ち、柱１４は、長期荷重としては、大きな曲げモーメントは作用せず、鉛直荷重を確保する寸法であれば良いといえる。

【0042】

本実施形態では、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹ＞Ｘ軸方向曲げモーメントΔＭＸとなる。この結果、柱１４の長軸方向を適切な幅Ａに設計して、Ｙ軸方向に一致させることで、大きな曲げモーメントが作用するＹ軸方向の要求強度を確保することができる。

【0043】

上述したように、本実施形態の架構構造は、柱梁接合部２２のＹ軸方向に大梁１６、梁２６が接合され、大梁１６、梁２６と直交するＸ軸方向に大梁１８が接合され、建物１２の架構を構成する断面形状が楕円の柱１４において、大梁１６、梁２６の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、大梁１６、梁２６から柱１４のＹ軸方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差をＹ軸方向曲げモーメントΔＭＹとし、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹを大梁１８、１８の鉛直方向下向きの荷重に基づいて、大梁１８、１８から柱１４のＸ軸方向へ作用する、それぞれの曲げモーメントの差であるＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸより大きくし、柱１４の水平断面の長軸方向をＹ軸方向に一致させている。

【0044】

この結果、柱１４の短軸方向がＸ軸方向に一致するので、柱１４のＸ軸方向への突出しが抑えられる。これにより、剛接架構部１０の両側にあるピン接架構部２０同士を結ぶ、剛接架構部１０の内部空間を広くすることができる。この結果、剛接架構部１０のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0045】

また、図６のピン接架構部２０の断面構造に示すように、ピン接架構部２０は、地震力を負担しないので、柱２４の径や梁２６の成を、剛接架構部１０に比べ小さくできる。例えば、梁２６の成を小さくした分、天井板７２と上階の床スラブ７０との間の天井裏空間８８において、ダクト７４や設備機器７６等の設置空間の確保が容易となる。また、梁２６への梁貫通をしなくても、ダクト７４や設備機器７６の設置が可能となり、設備レイアウトの自由度を高くすることができる。即ち、ピン接架構部２０の、レイアウトの自由度を高くすることができる。

【0046】

なお、本実施形態では、柱１４は、鋼管柱９０にコンクリート８６を充填したコンクリート充填鋼管柱で説明した。しかし、これに限定されることはなく、水平断面が楕円形状であれば、中空の鋼管柱や鉄筋コンクリート柱等でもよい。
また、図１に示す剛接架構部１０とピン接架構部２０の配置は一例であり、これに限定されることはなく、他の配置でも良い。

【0047】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る架構構造について、図７（Ａ）を用いて説明する。
図７（Ａ）は、柱１４の柱梁接合部３０を模式的に示した断面図である。図７（Ａ）において、剛接合部は黒丸印で示し、ピン接合部は白丸印で示している。
第２実施形態に係る架構構造は、柱梁接合部３０において、柱１４の短軸方向と大梁１８との接合が、両側共にピン接合とされている点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0048】

図７（Ａ）に示すように、柱１４の柱梁接合部３０には、Ｙ軸方向に、大梁１６が柱１４と剛接合され、梁２６が、柱１４とピン接合とされている。これは第１実施形態と同じ構成であり、柱１４のＹ軸方向には、大梁１６に基づくＹ軸方向曲げモーメント（第一方向曲げモーメント）ΔＭＹが作用する。

【0049】

一方、Ｘ軸方向には、柱１４の両側に大梁１８が接合されている。しかし、大梁１８の接合はピン接合であることから、柱１４へ伝達されるＸ軸方向曲げモーメント（第二方向曲げモーメント）ΔＭＸは小さく、ほぼゼロとなる。

【0050】

即ち、柱１４のＸ軸方向に作用するＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸは小さく、柱１４のＹ軸方向に作用するＹ軸方向曲げモーメントΔＭＹの方が大きい。
本実施形態では、柱１４の長軸方向はＹ軸方向へ向けられており、本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
本実施形態の他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。

【0051】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る架構構造について、図７（Ｂ）を用いて説明する。
図７（Ｂ）は、柱１４の柱梁接合部３２を模式的に示した断面図である。図７（Ｂ）において、剛接合部は黒丸印で示し、ピン接合部は白丸印で示している。
第３実施形態に係る架構構造は、柱梁接合部３２において、柱１４の短軸方向の片側にのみ、大梁１８がピン接合されている点において、第２実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0052】

図７（Ｂ）に示すように、柱１４の柱梁接合部３２には、Ｙ軸方向に大梁１６が剛接合され、梁２６がピン接合されている。これは、第２実施形態と同じ構成であり説明は省略する。

【0053】

一方、柱１４の柱梁接合部３２のＸ軸方向には、柱１４の片側にのみ、大梁１８がピン接合されている。しかし、大梁１８は、柱１４とピン接合とされているため、柱１４に生じるＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸは小さく、ほぼゼロとなる。

【0054】

即ち、柱１４のＸ軸方向に作用するＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸは小さく、柱１４のＹ軸方向に作用するＹ軸方向曲げモーメントΔＭＹの方が大きい。
本実施形態では、柱１４の長軸方向はＹ軸方向へ向けられており、本実施形態においても、第２実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
本実施形態の他の構成は、第２実施形態と同じであり説明は省略する。

【0055】

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る架構構造について、図８（Ａ）を用いて説明する。
図８（Ａ）は、柱１４の柱梁接合部３４を模式的に示した断面図である。図８（Ａ）において、剛接合部は黒丸印で示し、ピン接合部は白丸印で示している。
第４実施形態に係る架構構造は、柱梁接合部３４において、柱１４の長軸方向の一方に、大梁１６が剛接合されているものの、他方には梁２６が接合されていない点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0056】

図８（Ａ）に示すように、柱１４の柱梁接合部３４には、Ｙ軸方向に大梁１６が剛接合され、梁２６は接合されていない。また、柱１４の柱梁接合部３４のＸ軸方向には、柱１４の両側に、大梁１８が剛接合されている。

【0057】

これにより、大梁１６から柱１４へ伝達される曲げモーメントＭＹ１が、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹ（ΔＭＹ＝ＭＹ１）となる。なお、第１実施形態の梁２６は、ピン接合されていたため、柱１４へ及ぼす影響は小さく（ＭＹ２≒０）、Ｙ軸方向曲げモーメントΔＭＹの値は、第１実施形態の場合とほぼ等しい。

【0058】

一方、Ｘ軸方向は、柱梁接合部３４の両面に大梁１８が剛接合されている。これは第１実施形態と同じ構成であり、説明は省略する。
本実施形態においては、柱１４の長軸方向は、Ｙ軸方向へ向けられており、本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
本実施形態の他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。

【0059】

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る架構構造について、図８（Ｂ）を用いて説明する。
図８（Ｂ）は、柱１４の柱梁接合部３６を模式的に示した断面図である。図８（Ｂ）において、剛接合部は黒丸印で示し、ピン接合部は白丸印で示している。
第５実施形態に係る架構構造は、柱梁接合部３６において、柱１４の短軸方向の両側に接合される大梁１８が、いずれもピン接合とされている点において、第４実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0060】

図８（Ｂ）に示すように、柱１４の柱梁接合部３６には、Ｙ軸方向に大梁１６が剛接合され、梁２６は接合されていない。これは第４実施形態と同じ構成であり、説明は省略する。
また、柱１４の柱梁接合部３６のＸ軸方向には、柱１４の両側に、大梁１８がピン接合されている。これは、第２実施形態と同じ構成であり、説明は省略する。

【0061】

この結果、柱１４のＸ軸方向に作用するＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸは小さく（ΔＭＸ≒０）、Ｙ軸方向に作用するＹ軸方向曲げモーメントΔＭＹの方が大きい。
本実施形態においては、柱１４の長軸方向は、Ｙ軸方向へ向けられており、本実施形態においても、第４実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
本実施形態の他の構成は、第４実施形態と同じであり説明は省略する。

【0062】

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る架構構造について、図８（Ｃ）を用いて説明する。
図８（Ｃ）は、柱１４の柱梁接合部３８を模式的に示した平面図である。図８（Ｃ）において、剛接合部は黒丸印で示し、ピン接合部は白丸印で示している。
第６実施形態に係る架構構造は、柱梁接合部３８において、柱１４の短軸方向の片側にのみ大梁１８がピン接合されている点において、第５実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0063】

図８（Ｃ）に示すように、柱１４の柱梁接合部３８には、Ｙ軸方向に大梁１６が剛接合され、梁２６は接合されていない。これは第４実施形態と同じ構成であり、説明は省略する。また、柱１４のＸ軸方向には、柱梁接合部３８の片側にのみ、大梁１８がピン接合されている。これは第３実施形態と同じ構成であり、説明は省略する。

【0064】

即ち、Ｘ軸方向においては、柱１４の片側にのみ大梁１８がピン接合されているが、ピン接合であるため、柱１４へ伝達されるＸ軸方向曲げモーメントΔＭＸは小さく（ΔＭＸ≒０）、Ｙ軸方向に作用するＹ軸方向曲げモーメントΔＭＹの方が大きい。
本実施形態においては、柱１４の長軸方向は、Ｙ軸方向へ向けられており、本実施形態においても、第５実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
本実施形態の他の構成は、第５実施形態と同じであり説明は省略する。

【0065】

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係る架構構造について、図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。ここで、図９（Ａ）は、柱梁接合部８０における断面図を示し、（Ｂ）は、建物の基準階における平面図を示している。
第７実施形態に係る架構構造は、柱７８の断面形状が長方形である点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。

【0066】

図９（Ａ）に示すように、柱７８は、長軸方向が幅Ｄ、短軸方向が幅Ｅの長方形柱である。柱７８の長軸方向は、Ｙ軸方向に一致させ、柱７８の短軸方向は、Ｘ軸方向に一致させている。また、柱７８は、断面が長方形の鋼管柱８４の内部に、コンクリート８６が充填されたコンクリート充填鋼管柱とされている。

【0067】

柱７８の柱梁接合部８０には、上ダイアフラム８２Ｕと下ダイアフラム８２Ｌが設けられている。柱７８と大梁１６の接合は、第１実施形態と同様に、上ダイアフラム８２Ｕと下ダイアフラム８２Ｌを利用した剛接合とされ、柱７８と梁２６の接合は、第１実施形態と同様に、ピン接合とされている。

【0068】

これにより、図９（Ｂ）に示すように、剛接架構部１０の柱を長方形の柱７８とし、長軸方向をＹ軸方向に一致させることで、第１実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
即ち、柱７８の短軸側を、建物１２の剛接架構部１０の内部空間側に向けることで、柱７８の、内部空間への突出しが抑えられる。これにより、剛接架構部１０の内部空間の柱７８間の幅ＸＷを大きく確保でき、剛接架構部１０の内部空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0069】

また、本実施形態では、柱７８と大梁１６との接合が剛接合とされ、柱７８と梁２６との接合がピン接合とされている。また、柱７８と大梁１８との接合は、いずれも剛接合とされている。これにより、剛接架構部１０にのみ地震力を負担させ、剛接架構部１０に連接して構築されたピン接架構部２０には、地震力を負担させない構成とすることができる。これにより、ピン接架構部２０の柱２４の径や梁２６の成を、剛接架構部１０に比べ小さくできる。

【0070】

この結果、図６に示したように、ピン接架構部２０の内部を、例えば、天井板７２と上階の床スラブ７０との間の天井裏空間８８において、梁２６の成を小さくできる分、ダクト７４や設備機器７６等の設置空間の確保が容易となる。また、梁２６への梁貫通をしなくても、ダクト７４や設備機器７６の設置が可能となり、設備レイアウトの自由度を高くすることができる。
即ち、剛接架構部１０及びピン接架構部２０の、両者の室内空間のレイアウトの自由度を高くすることができる。

【0071】

なお、本実施形態では、柱７８は、コンクリート充填鋼管柱で説明した。しかし、これに限定されることはなく、水平断面が長方形であれば、中空の鋼管柱や鉄筋コンクリート柱等でもよい。他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。
また、本実施形態は、第２実施形態〜第６実施形態に適用してもよい。

【0072】

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態に係る架構構造について、図１０（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。第８実施形態に係る架構構造は、複数の免震装置４２の中の一部の免震装置４２を、引抜力に耐える構成で据付けた点において、第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
ここで、図１０（Ａ）は、免震装置４２の据付状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は、免震装置４２の下フランジ５２と、建物１２の基礎部５４の取り付け部を示す分解正面図である。

【0073】

図１０（Ａ）に示すように、建物１２の基礎部５４の上面には、免震装置４２が載置されている。免震装置４２の下フランジ５２と基礎部５４は、複数のボルト６０で固定されている。免震装置４２の上には、図示しない柱１４、２４の柱脚部が載せられている。
免震装置４２は、建物１２を支持する全ての柱１４、２４の下に設けられている。これにより、建物１２が免震装置４２で支持され、建物１２の免震化が図られている。

【0074】

第１実施形態で説明したように、複数の柱１４の中には、ブレース４０とブレース４１の両方が取り付けられた、柱１４Ａ、１４Ｂが複数存在する。
本実施形態の免震装置４２は、この、ブレース４０とブレース４１の両方が取り付けられた、柱１４Ａ、１４Ｂを対象としている。柱１４Ａ、１４Ｂを支持する免震装置４２は、免震装置４２の浮上りが可能な構成で取り付けられている。

【0075】

図１０（Ｂ）にように、具体的には、免震装置４２は、下フランジ５２を用いて、建物１２の基礎部５４にボルト６０で固定される。このとき、ボルト６０の頭の下側と、下フランジ５２の上面との間に、ゴム部材６２と抑え金具６４を介在させている。
即ち、下フランジ５２の上に、ゴム部材６２と抑え金具６４を置いた状態で、ボルト６０を基礎部５４のネジ穴５８にねじ込んで、免震装置４２を固定している。
ここに、ゴム部材６２は、免震装置４２の免震ゴム部５６より柔らかいゴムで筒状に形成され、内部にはボルト６０を挿通させる貫通孔が設けられている。

【0076】

これにより、柱１４Ａ、又は柱１４Ｂが引抜力を受けたとき、免震装置４２は、免震ゴム部５６が引抜力を受けて下フランジ５２を持ち上げる。
このとき、下フランジ５２は、ボルト６０の頭との間に設けられたゴム部材６２を圧縮しながら持ち上げられる。ゴム部材６２は、免震ゴム部５６より柔らかいので、圧縮されて免震ゴム部５６より先に変形する。下フランジ５２が持ち上げられる分、免震装置４２の免震ゴム部５６に作用する引張力を抑制でき、免震装置４２の損傷を抑制できる。

【0077】

なお、本実施形態では、ブレース４０とブレース４１の両方が接続された柱１４Ａ、１４Ｂを支持する免震装置４２のみを、浮上り可能な取付け方法で取り付けた。
しかし、これに限定されることはなく、必要に応じて、他の柱１４の柱脚部の免震装置４２を、浮上り可能な取付け方法で取り付けても良い。
他の構成は、第１実施形態と同じであり、説明は省略する。
なお、本実施形態は、第２実施形態〜第７実施形態に適用してもよい。

【符号の説明】

【0078】

１０ 剛接架構部
１２ 建物
１４ 柱（断面形状が楕円、剛接架構部）
１６ 大梁（第一方向梁）
１８ 大梁（第二方向梁）
２０ ピン接架構部
２２、３０、３２、３４、３６、３８ 柱梁接合部
２４ 柱（ピン接架構部）
２６ 梁（第一方向梁）
２８ 梁（ピン接架構部）
４２ 免震装置
５４ 基礎部
６２ ゴム部材（弾性部材）
７８ 柱（断面形状が長方形、剛接架構部）
ΔＭＹ 第一方向曲げモーメント
ΔＭＸ 第二方向曲げモーメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】