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(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】
(24)【登録日】2023-10-06
(45)【発行日】2023-10-17
(54)【発明の名称】架構式構造
(51)【国際特許分類】
E04B 1/58 20060101AFI20231010BHJP
E04B 1/30 20060101ALI20231010BHJP
【ＦＩ】
E04B1/58 503P
E04B1/30 C
E04B1/58 503G
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019217621
(22)【出願日】2019-11-29
(65)【公開番号】P2021085316
(43)【公開日】2021-06-03
【審査請求日】2022-08-01
(73)【特許権者】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森 貴久
(72)【発明者】
【氏名】平松 剛
(72)【発明者】
【氏名】永雄 健一
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 聡
(72)【発明者】
【氏名】田原 健一
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１７２８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１５８２０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１０３１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１１５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０２－０８１８０７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１５－１４０５８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０４２３４２０８（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１７２６１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００３／００４６８９３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／００－１／３６
Ｅ０４Ｂ １／３８－１／６１
Ｅ０４Ｃ ３／００－３／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材である第１柱と、前記第１柱の隣りに配置される鋼材である第２柱と、
前記第１柱と前記第２柱とを連結する連結材と、
前記第１柱及び前記第２柱の下に配置される第３柱と、
を備え、
前記第３柱は、鋼材である芯材と、前記芯材を被覆するコンクリートである柱本体と、を備え、
前記芯材は、前記第１柱及び前記第２柱と繋がり、
前記柱本体は、第１柱本体と、前記第１柱本体よりも下に配置され且つ前記第１柱本体の外周よりも小さい外周を有する第２柱本体と、を備える
架構式構造。
【請求項2】
鋼材である第１柱と、前記第１柱の隣りに配置される鋼材である第２柱と、
前記第１柱と前記第２柱とを連結する連結材と、
前記第１柱及び前記第２柱の下に配置される第３柱と、
を備え、
前記第３柱は、鋼材である芯材と、前記芯材を被覆するコンクリートである柱本体と、を備え、
前記芯材は、前記第１柱及び前記第２柱と繋がり、
前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向及び前記第１柱及び前記第２柱の長手方向に対して直交する方向に延び、且つ前記第３柱と繋がっている梁を備え、
前記梁は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む帯筋とを有し、
前記主筋の少なくとも一部は、前記芯材を貫通する
架構式構造。
【請求項3】
前記芯材は、前記第１柱と繋がっている第１芯材本体と、前記第２柱と繋がっている第２芯材本体と、前記第１芯材本体及び前記第２芯材本体と接合される第２補強部材と、を備える請求項１又は２に記載の架構式構造。
【請求項4】
鋼材である第１柱と、前記第１柱の隣りに配置される鋼材である第２柱と、
前記第１柱と前記第２柱とを連結する連結材と、
前記第１柱及び前記第２柱の下に配置される第３柱と、
を備え、
前記第３柱は、鋼材である芯材と、前記芯材を被覆するコンクリートである柱本体と、を備え、
前記芯材は、前記第１柱及び前記第２柱と繋がり、
前記芯材は、前記第１柱と繋がっている第１芯材本体と、前記第２柱と繋がっている第２芯材本体と、を備え、
前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向及び前記第１柱及び前記第２柱の長手方向に対して直交する方向に延び、且つ前記第３柱と繋がっている梁を備え、
前記梁は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む帯筋とを有し、
前記主筋の少なくとも一部は、前記第１芯材本体と前記第２芯材本体との間を通過する
架構式構造。
【請求項5】
鋼材である第１柱と、前記第１柱の隣りに配置される鋼材である第２柱と、
前記第１柱と前記第２柱とを連結する連結材と、
前記第１柱及び前記第２柱の下に配置される第３柱と、
を備え、
前記第３柱は、鋼材である芯材と、前記芯材を被覆するコンクリートである柱本体と、を備え、
前記芯材は、前記第１柱及び前記第２柱と繋がり、
前記芯材は、前記第１柱と繋がっている第１芯材本体と、前記第２柱と繋がっている第２芯材本体と、前記第１芯材本体及び前記第２芯材本体と接合される第２補強部材と、を備え、
前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向及び前記第１柱及び前記第２柱の長手方向に対して直交する方向に延び、且つ前記第３柱と繋がっている梁を備え、
前記梁は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む帯筋とを有し、
前記主筋の少なくとも一部は、前記第１芯材本体と前記第２芯材本体との間を通過し、
前記第２補強部材は、前記主筋に対して、前記第１柱及び前記第２柱の長手方向でずれた位置に配置される
架構式構造。
【請求項6】
前記芯材は、Ｈ形鋼である芯材本体を備え、前記芯材本体は、２つのフランジ及びウェブと接合される第１補強部材を備える
請求項１から５のいずれか１項に記載の架構式構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、架構式構造に関する。
【背景技術】
【0002】
建築物において、剛性を高めるために、大きい柱が用いられることがある。しかしこの場合、柱のうち壁面から張り出す部分が大きくなるので、室内空間の利用に制約が生じる可能性がある。例えば、柱の壁面からの張り出しを抑制するための技術として特許文献１が挙げられる。特許文献１には、連結された一対のＨ形鋼を備える連結柱が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－６９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、連結された２つの柱には、水平荷重、鉛直荷重及び曲げモーメント等の様々な荷重が作用する。連結された２つの柱に作用する荷重は、下階に伝達される必要がある。
【0005】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、連結された２つの柱に作用する荷重を下階に伝達できる架構式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】
【0006】
上記の目的を達成するため、本開示の一態様の架構式構造は、鋼材である第１柱と、前記第１柱の隣りに配置される鋼材である第２柱と、前記第１柱と前記第２柱とを連結する連結材と、前記第１柱及び前記第２柱の下に配置される第３柱と、を備え、前記第３柱は、鋼材である芯材と、前記芯材を被覆するコンクリートである柱本体と、を備え、前記芯材は、前記第１柱及び前記第２柱と繋がっている。
【0007】
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記芯材は、Ｈ形鋼である芯材本体を備え、
前記芯材本体は、２つのフランジ及びウェブと接合される第１補強部材を備える。
前記芯材本体は、２つのフランジ及びウェブと接合される第１補強部材を備える。
【0008】
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記芯材は、前記第１柱と繋がっている第１芯材本体と、前記第２柱と繋がっている第２芯材本体と、前記第１芯材本体及び前記第２芯材本体と接合される第２補強部材と、を備える。
【0009】
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記柱本体は、第１柱本体と、前記第１柱本体よりも下に配置され且つ前記第１柱本体の外周よりも小さい外周を有する第２柱本体と、を備える。
【0010】
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向及び前記第１柱及び前記第２柱の長手方向に対して直交する方向に延び、且つ前記第３柱と繋がっている梁を備え、前記梁は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む帯筋とを有し、前記主筋の少なくとも一部は、前記芯材を貫通する。
【0011】
上記の架構式構造の望ましい態様として、前記第１柱及び前記第２柱が並ぶ方向及び前記第１柱及び前記第２柱の長手方向に対して直交する方向に延び、且つ前記第３柱と繋がっている梁を備え、前記梁は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む帯筋とを有し、前記主筋の少なくとも一部は、前記第１芯材本体と前記第２芯材本体との間を通過し、前記第２補強部材は、前記主筋に対して、前記第１柱及び前記第２柱の長手方向でずれた位置に配置される。
【発明の効果】
【0012】
本開示の架構式構造によれば、連結された２つの柱に作用する荷重を下階に伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0015】
（実施形態）
図１は、実施形態の架構式構造の正面図である。図２は、実施形態の架構式構造の正面図である。図３は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。図４は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。図５は、図２におけるＣ－Ｃ断面図である。図１及び図２においては、第３柱３０の内部構造も示されている。本実施形態の架構式構造１００は、建築物の構造として用いられる。架構式構造１００は、柱及び梁によって床等を支持する構造である。
図１は、実施形態の架構式構造の正面図である。図２は、実施形態の架構式構造の正面図である。図３は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。図４は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。図５は、図２におけるＣ－Ｃ断面図である。図１及び図２においては、第３柱３０の内部構造も示されている。本実施形態の架構式構造１００は、建築物の構造として用いられる。架構式構造１００は、柱及び梁によって床等を支持する構造である。
【0016】
図１に示すように、架構式構造１００は、第１柱１０と、第２柱２０と、連結材９０と、梁９８と、中間連結材６０と、リブ１５と、リブ２５と、第３柱３０と、梁４０と、梁４０ａと、を備える。第１柱１０、第２柱２０及び第３柱３０の長手方向は、鉛直方向と平行である。第１柱１０及び第２柱２０は、水平方向に並んで配置される。架構式構造１００は、連結された第１柱１０及び第２柱２０を備える複数の柱と、柱同士を連結する複数の梁と、を備える構造である。
【0017】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標軸が用いられる。Ｘ軸は、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向と平行な軸である。Ｚ軸は、第１柱１０及び第２柱２０の長手方向と平行な軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に対して直交する軸である。Ｘ軸と平行な方向は、Ｘ方向と記載される。Ｙ軸と平行な方向は、Ｙ方向と記載される。Ｚ軸と平行な方向は、Ｚ方向と記載される。Ｘ方向のうち、第１柱１０から第２柱２０に向かう方向を＋Ｘ方向とする。＋Ｘ方向を向いた場合の右方向を＋Ｙ方向とする。Ｚ方向のうち上方向を＋Ｚ方向とする。
【0018】
図１に示すように、第１柱１０は、Ｚ方向に沿って延びる。第１柱１０の長手方向は、Ｚ方向である。第１柱１０は、Ｈ形鋼である。第１柱１０の水平断面は、Ｈ字状である。第１柱１０は、フランジ１１と、フランジ１２と、ウェブ１３と、を備える。フランジ１１の厚さ方向（板厚方向）は、Ｘ方向と平行である。厚さ方向は、板状部材において最も面積の大きい面に対する直交方向を意味し、以下の説明においても同様の意味で用いられる。フランジ１２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。フランジ１２は、フランジ１１と平行である。ウェブ１３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ１３は、フランジ１１及びフランジ１２に対して直交する。
【0019】
図１に示すように、第２柱２０は、Ｚ方向に沿って延びる。第２柱２０の長手方向は、Ｚ方向である。第２柱２０は、Ｈ形鋼である。第２柱２０の水平断面は、Ｈ字状である。第２柱２０は、Ｘ方向において第１柱１０の隣りに配置される。第２柱２０は、フランジ２１と、フランジ２２と、ウェブ２３と、を備える。フランジ２１の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。フランジ２１は、第１柱１０のフランジ１２に面する。フランジ２２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。フランジ２２は、フランジ２１と平行である。ウェブ２３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ２３は、フランジ２１及びフランジ２２に対して直交する。
【0020】
第１柱１０及び第２柱２０において、Ｙ軸周りの曲げモーメントに対する剛性は、Ｘ軸周りの曲げモーメントに対する剛性よりも高い。第１柱１０及び第２柱２０において、Ｙ軸周りの曲げモーメントは、強軸周りの曲げモーメントと呼ばれる。第１柱１０及び第２柱２０において、Ｘ軸周りの曲げモーメントは、弱軸周りの曲げモーメントと呼ばれる。
【0021】
架構式構造１００が適用される建築物において、壁は、Ｙ軸に対して直交する平面に沿うように設けられる。すなわち、建築物の壁は、ＸＺ平面と平行である。建築物の壁の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
【0022】
図１に示すように、連結材９０は、第１柱１０と第２柱２０とを連結する。連結材９０には、Ｙ方向に延びるＨ形鋼である梁９８が接合される。連結材９０は、ダイヤフラム９１と、ダイヤフラム９２と、ダイヤフラム９３と、ダイヤフラム９４と、中間柱９５と、中間柱９６と、連結梁５０と、を備える。
【0023】
図１に示すように、ダイヤフラム９１からダイヤフラム９４は、平板状の部材である。ダイヤフラム９１からダイヤフラム９４の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。ダイヤフラム９１及びダイヤフラム９２は、ＸＹ平面視で第１柱１０の全体と重なる。ダイヤフラム９１は、例えば溶接によって、第１柱１０の一方の端面（－Ｚ方向の端面）と接合される。ダイヤフラム９２は、例えば溶接によって、第１柱１０の他方の端面（＋Ｚ方向の端面）と接合される。ダイヤフラム９３及びダイヤフラム９４は、ＸＹ平面視で第２柱２０の全体と重なる。ダイヤフラム９３は、例えば溶接によって、第２柱２０の一方の端面（－Ｚ方向の端面）と接合される。ダイヤフラム９４は、例えば溶接によって、第２柱２０の他方の端面（＋Ｚ方向の端面）と接合される。
【0024】
図１に示すように、中間柱９５の水平断面における形状は、第１柱１０の水平断面における形状と同じである。中間柱９５は、ダイヤフラム９１とダイヤフラム９２とを連結する。中間柱９５は、例えば溶接によって、ダイヤフラム９１及びダイヤフラム９２と接合される。なお、中間柱９５の水平断面における形状は、上述した形状に限定されない。例えば、中間柱９５のウェブの板厚は、第１柱１０のウェブの板厚よりも厚いと、接合部のせん断耐力を向上させることが可能であり、好ましい。
【0025】
図１に示すように、中間柱９６の水平断面における形状は、第２柱２０の水平断面における形状と同じである。中間柱９６は、ダイヤフラム９３とダイヤフラム９４とを連結する。中間柱９６は、例えば溶接によって、ダイヤフラム９３及びダイヤフラム９４と接合される。なお、中間柱９６の水平断面における形状は、上述した形状に限定されない。例えば、中間柱９６のウェブの板厚は、第２柱２０のウェブの板厚よりも厚いと、接合部のせん断耐力を向上させることが可能であり、好ましい。
【0026】
図１に示すように、連結梁５０は、Ｈ形鋼である。連結梁５０の鉛直断面は、Ｈ字状である。連結梁５０は、フランジ５１と、フランジ５２と、ウェブ５３と、を備える。フランジ５１の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ５２の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ５２は、フランジ５１と平行である。フランジ５２は、ＸＹ平面視でフランジ５１と重なる。ウェブ５３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ５３は、フランジ５１及びフランジ５２に対して直交する。
【0027】
連結梁５０は、中間柱９５と中間柱９６との間に配置される。連結梁５０のＸ方向の長さは、第１柱１０及び第２柱２０を備える柱同士を連結する梁のＸ方向の長さよりも短い。連結する梁とは、言い換えると、１組の第１柱１０及び第２柱２０と、当該組の隣りに配置される他の１組の第１柱１０及び第２柱２０と、の間に架け渡される梁である。フランジ５１は、例えば溶接によって、ダイヤフラム９１及びダイヤフラム９３と接合される。フランジ５２は、例えば溶接によって、ダイヤフラム９２及びダイヤフラム９４と接合される。ウェブ５３は、例えば溶接によって、中間柱９５及び中間柱９６と接合される。
【0028】
図１に示すように、中間連結材６０は、Ｈ形鋼である。中間連結材６０の鉛直断面は、Ｈ字状である。中間連結材６０は、フランジ６１と、フランジ６２と、ウェブ６３と、を備える。フランジ６１の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ６２の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。フランジ６２は、フランジ６１と平行である。ウェブ６３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。ウェブ６３は、フランジ６１及びフランジ６２に対して直交する。
【0029】
図１に示すように、中間連結材６０は、第１柱１０と第２柱２０との間に配置される。中間連結材６０は、Ｚ方向において連結材９０とは異なる位置に配置される。中間連結材６０のＺ方向の位置は、第１柱１０及び第２柱２０を備える柱同士を連結する梁のＺ方向の位置とは異なる。中間連結材６０は、梁とは異なる高さで第１柱１０と第２柱２０とを連結する。中間連結材６０は、例えば溶接によって、第１柱１０及び第２柱２０と接合される。
【0030】
図１に示すように、リブ１５は、平板状の部材である。リブ１５の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。リブ１５は、フランジ１１、フランジ１２及びウェブ１３のそれぞれに対して直交する。リブ１５は、例えば溶接によって、フランジ１１、フランジ１２及びウェブ１３と接合される。
【0031】
図１に示すように、複数のリブ１５のうちの１つのＺ方向の位置は、中間連結材６０のフランジ６１のＺ方向の位置と同じである。複数のリブ１５のうちの１つのＺ方向の位置は、中間連結材６０のフランジ６２のＺ方向の位置と同じである。すなわち、リブ１５は、ＹＺ平面視でフランジ６１又はフランジ６２と重なる。
【0032】
図１に示すように、リブ２５は、平板状の部材である。リブ２５の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。リブ２５は、フランジ２１、フランジ２２及びウェブ２３のそれぞれに対して直交する。リブ２５は、例えば溶接によって、フランジ２１、フランジ２２及びウェブ２３と接合される。
【0033】
図１に示すように、複数のリブ２５のうちの１つのＺ方向の位置は、中間連結材６０のフランジ６１のＺ方向の位置と同じである。複数のリブ２５のうちの１つのＺ方向の位置は、中間連結材６０のフランジ６２のＺ方向の位置と同じである。すなわち、リブ２５は、ＹＺ平面視でフランジ６１又はフランジ６２と重なる。
【0034】
図２に示すように、第３柱３０は、Ｚ方向に沿って延びる。第３柱３０の長手方向は、Ｚ方向である。第３柱３０は、第１柱１０及び第２柱２０の下に配置される。第３柱３０は、芯材７０と、柱本体３１と、主筋３２と、帯筋３３と、を備える。
【0035】
図２に示すように、芯材７０は、第１芯材本体７１と、第２芯材本体７３と、第２補強部材７５と、を備える。
【0036】
図２に示すように、第１芯材本体７１は、第１柱１０と繋がっている。第１芯材本体７１は、第１柱１０と一体に形成されている。第１芯材本体７１は、第１柱１０の一部である。言い換えると、第１柱１０は、第３柱３０の一部である。第１芯材本体７１は、Ｈ形鋼である。第１芯材本体７１は、Ｚ方向に沿って延びる。第１芯材本体７１の長手方向は、Ｚ方向である。図３に示すように、第１芯材本体７１は、第１フランジ７１１と、第２フランジ７１２と、ウェブ７１３と、第１補強部材７１７と、を備える。第１フランジ７１１の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ７１２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ７１２は、第１フランジ７１１と平行である。ウェブ７１３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
【0037】
図５に示すように、第１補強部材７１７は、板状の部材である。第１補強部材７１７は、スチフナとも呼ばれる。第１補強部材７１７の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。第１補強部材７１７は、ウェブ７１３の両側に配置される。第１補強部材７１７は、第１フランジ７１１、第２フランジ７１２、ウェブ７１３と接合される。例えば、第１補強部材７１７は、第１フランジ７１１、第２フランジ７１２、ウェブ７１３に溶接される。第１補強部材７１７のＹ方向の長さは、ウェブ７１３から第１フランジ７１１（第２フランジ７１２）の先端までのＹ方向の距離よりも小さい。すなわち、第１補強部材７１７のＹ方向の先端は、第１フランジ７１１（第２フランジ７１２）のＹ方向の先端よりもウェブ７１３側に配置される。例えば、第１補強部材７１７のＹ方向の長さは、第１フランジ７１１（第２フランジ７１２）のＹ方向の幅の半分以下である。これにより、コンクリートの打設時に、第１補強部材７１７の下にコンクリートを充填しやすくなる。すなわち、第１補強部材７１７の下に空隙が生じにくくなる。第１補強部材７１７は、スカラップを備える。スカラップは、第１フランジ７１１とウェブ７１３との交差部分及び第２フランジ７１２とウェブ７１３との交差部分に設けられる穴である。これにより、コンクリートが充填される時に、空気が抜けやすくなる。
【0038】
図２に示すように、第２芯材本体７３は、第２柱２０と繋がっている。第２芯材本体７３は、第２柱２０と一体に形成されている。第２芯材本体７３は、第２柱２０の一部である。言い換えると、第２柱２０は、第３柱３０の一部である。第２芯材本体７３は、Ｈ形鋼である。第２芯材本体７３の長手方向は、Ｚ方向である。図３に示すように、第２芯材本体７３は、第１フランジ７３１と、第２フランジ７３２と、ウェブ７３３と、を備える。第１フランジ７３１の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ７３２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ７３２は、第１フランジ７３１と平行である。ウェブ７３３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
【0039】
図５に示すように、第１補強部材７３７は、板状の部材である。第１補強部材７３７は、スチフナとも呼ばれる。第１補強部材７３７の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。第１補強部材７３７は、ウェブ７３３の両側に配置される。第１補強部材７３７は、第１フランジ７３１、第２フランジ７３２、ウェブ７３３と接合される。例えば、第１補強部材７３７は、第１フランジ７３１、第２フランジ７３２、ウェブ７３３と溶接によって接合される。第１補強部材７３７のＹ方向の長さは、ウェブ７３３から第１フランジ７３１（第２フランジ７３２）の先端までのＹ方向の距離よりも小さい。すなわち、第１補強部材７３７のＹ方向の先端は、第１フランジ７３１（第２フランジ７３２）のＹ方向の先端よりもウェブ７３３側に配置される。例えば、第１補強部材７３７のＹ方向の長さは、第１フランジ７３１（第２フランジ７３２）のＹ方向の幅の半分以下である。これにより、コンクリートの打設時に、第１補強部材７３７の下にコンクリートを充填しやすくなる。すなわち、第１補強部材７３７の下に空隙が生じにくくなる。
【0040】
図５に示すように、第２補強部材７５は、板状の部材である。第２補強部材７５の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。第２補強部材７５は、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３と接合される。例えば、第２補強部材７５は、第１芯材本体７１の第２フランジ７１２及び第２芯材本体７３の第１フランジ７３１と溶接によって接合される。第２補強部材７５は、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３のＺ方向の略全長に亘って配置される。
【0041】
柱本体３１は、コンクリートである。柱本体３１は、芯材７０の全体を被覆する。柱本体３１を長手方向に対して直交する平面で切った断面（柱本体３１の水平断面）において、柱本体３１は、矩形を描く。主筋３２及び帯筋３３は、柱本体３１に埋め込まれる。主筋３２は、例えば異形棒鋼である。主筋３２は、Ｚ方向に沿って延びる。主筋３２の長手
方向は、Ｚ方向と平行である。複数の主筋３２は、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３をそれぞれ囲むように配置される。帯筋３３は、例えば異形棒鋼である。帯筋３３は、複数の主筋３２を囲むように配置される。帯筋３３は、フープとも呼ばれる。
方向は、Ｚ方向と平行である。複数の主筋３２は、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３をそれぞれ囲むように配置される。帯筋３３は、例えば異形棒鋼である。帯筋３３は、複数の主筋３２を囲むように配置される。帯筋３３は、フープとも呼ばれる。
【0042】
図２に示すように、梁４０は、Ｘ方向に沿って延びる。梁４０の長手方向は、Ｘ方向である。梁４０ａは、Ｙ方向に沿って延びる。梁４０ａの長手方向は、Ｙ方向である。梁４０及び梁４０ａは、鉄筋コンクリートである。梁４０及び梁４０ａは、柱本体３１と一体に形成される。図４に示すように、梁４０の鉛直断面は、矩形である。梁４０ａの鉛直断面は、梁４０と同様に矩形である。梁４０は、主筋４２と、帯筋４３と、を備える。主筋４２及び帯筋４３は、柱本体３１に埋め込まれる。主筋４２は、例えば異形棒鋼である。主筋４２は、Ｘ方向に沿って延びる。主筋４２の長手方向は、Ｘ方向と平行である。帯筋４３は、例えば異形棒鋼である。帯筋４３は、複数の主筋４２を囲むように配置される。
梁４０ａは、主筋４２ａと、帯筋４３ａと、を備える。主筋４２ａ及び帯筋４３ａは、柱本体３１に埋め込まれる。主筋４２ａは、例えば異形棒鋼である。主筋４２ａは、Ｙ方向に沿って延びる。主筋４２ａの長手方向は、Ｙ方向と平行である。帯筋４３ａは、例えば異形棒鋼である。帯筋４３ａは、複数の主筋４２ａを囲むように配置される。図３に示すように、主筋４２ａの多くは、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。主筋４２ａは、第１芯材本体７１、第２芯材本体７３又は第２補強部材７５を貫通する。主筋４２ａの先端には、定着板４２１が設けられる。なお、主筋４２ａは、第１芯材本体７１、第２芯材本体７３及び第２補強部材７５を貫通せずに、定着金物等を用いて定着されてもよい。この場合、主筋４２ａを第１芯材本体７１、第２芯材本体７３及び第２補強部材７５を貫通させる必要がなくなる。
梁４０ａは、主筋４２ａと、帯筋４３ａと、を備える。主筋４２ａ及び帯筋４３ａは、柱本体３１に埋め込まれる。主筋４２ａは、例えば異形棒鋼である。主筋４２ａは、Ｙ方向に沿って延びる。主筋４２ａの長手方向は、Ｙ方向と平行である。帯筋４３ａは、例えば異形棒鋼である。帯筋４３ａは、複数の主筋４２ａを囲むように配置される。図３に示すように、主筋４２ａの多くは、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。主筋４２ａは、第１芯材本体７１、第２芯材本体７３又は第２補強部材７５を貫通する。主筋４２ａの先端には、定着板４２１が設けられる。なお、主筋４２ａは、第１芯材本体７１、第２芯材本体７３及び第２補強部材７５を貫通せずに、定着金物等を用いて定着されてもよい。この場合、主筋４２ａを第１芯材本体７１、第２芯材本体７３及び第２補強部材７５を貫通させる必要がなくなる。
【0043】
上述したように、架構式構造１００は、連結された第１柱１０及び第２柱２０を備える。架構式構造１００は、大きな１本の柱を用いる場合と比較して、柱（第１柱１０及び第２柱２０）の断面形状が扁平形状となり、壁面からの張り出しを抑制できる。このため、架構式構造１００によれば、室内空間をより自由に利用することが可能である。
【0044】
架構式構造１００においては、連結材９０及び中間連結材６０によって、第１柱１０及び第２柱２０のＹ軸周り（強軸周り）の曲げ剛性が向上する。架構式構造１００は、地震によって建築物に水平力が作用した場合の第１柱１０及び第２柱２０の変形を抑制できる。架構式構造１００は、耐震性を向上させることができる。
【0045】
なお、第３柱３０は、必ずしも上述した構造を有する柱でなくてもよい。第３柱３０は、少なくとも、鋼材である芯材７０と、芯材７０を被覆するコンクリートである柱本体３１と、を備えていればよい。
【0046】
第３柱３０のＺ方向の位置は、特に限定されない。例えば、第３柱３０が、１階のフロアレベルよりも上側に配置されてもよい。
【0047】
以上で説明したように、本実施形態の架構式構造１００は、第１柱１０と、第２柱２０と、連結材９０と、第３柱３０と、を備える。第１柱１０は、鋼材である。第２柱２０は、第１柱１０の隣りに配置される鋼材である。連結材９０は、第１柱１０と第２柱２０とを連結する。第３柱３０は、第１柱１０及び第２柱２０の下に配置される。第３柱３０は、鋼材である芯材７０と、芯材７０を被覆するコンクリートである柱本体３１と、を備える。芯材７０は、第１柱１０及び第２柱２０と繋がっている。
【0048】
これにより、第１柱１０及び第２柱２０に作用する荷重は、第３柱３０に受け止められる。柱本体３１に被覆された芯材７０に第１柱１０及び第２柱２０が繋がっていることによって、第１柱１０及び第２柱２０に作用する荷重が下階（第１柱１０及び第２柱２０が設けられる階よりも下の階）に伝達されやすくなる。架構式構造１００は、連結された２つの柱に作用する荷重を下階に伝達できる。
【0049】
架構式構造１００において、芯材７０は、Ｈ形鋼である芯材本体（第１芯材本体７１又は第２芯材本体７３）を備える。芯材本体は、２つのフランジ及びウェブと接合される第１補強部材（第１補強部材７１７又は第１補強部材７３７）を備える。
【0050】
これにより、芯材本体と第３柱３０の一体性を確保できる。このため、架構式構造１００は、第１柱１０及び第２柱２０に作用する軸力を、効率よく第３柱３０に伝達できる。
【0051】
架構式構造１００において、芯材７０は、第１柱１０と繋がっている第１芯材本体７１と、第２柱２０と繋がっている第２芯材本体７３と、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３と接合される第２補強部材７５と、を備える。
【0052】
これにより、架構式構造１００は、鉛直部材である第１柱１０、第２柱２０及び第３柱３０と水平部材である梁４０との交差部分のせん断耐力を向上させることができる。
【0053】
架構式構造１００は、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向（Ｘ方向）及び第１柱１０及び第２柱２０の長手方向（Ｚ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に延び、且つ前記第３柱３０と繋がっている梁４０ａを備える。梁４０ａは、複数の主筋４２と、複数の主筋４２を囲む帯筋４３とを有する。主筋４２の少なくとも一部は、芯材７０を貫通する。
【0054】
これにより、架構式構造１００は、主筋４２のうち柱本体３１に埋め込まれる部分を長くすることができる。
【0055】
（第１変形例）
図６は、第１変形例の架構式構造の正面図である。図６においては、第３柱３０Ａの内部構造も示されている。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図６は、第１変形例の架構式構造の正面図である。図６においては、第３柱３０Ａの内部構造も示されている。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0056】
図６に示すように、第１変形例の架構式構造１００Ａは、第３柱３０Ａを備える。第３柱３０Ａは、第１芯材７０Ａと、第２芯材８０と、接合プレート８５と、固定部材８６と、柱本体３１Ａと、を備える。第１芯材７０Ａは、第１芯材本体７１と、第２芯材本体７３と、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３と接合される補強プレート７４と、支圧板７６と、を備える。支圧板７６は、板状の部材である。支圧板７６の厚さ方向は、Ｚ方向と平行である。支圧板７６は、第１フランジ７１１の下端及び第２フランジ７３２の下端と接合される。これにより、第１フランジ７１１及び第２フランジ７３２の負担する軸力の一部を柱本体３１Ａ（コンクリート）に伝達することが可能である。
【0057】
図６に示すように、第２芯材８０は、第１芯材７０Ａの下に配置される。第２芯材８０は、第１芯材７０Ａと接合される。第２芯材８０は、Ｈ形鋼である。第２芯材８０は、Ｚ方向に沿って延びる。第２芯材８０の長手方向は、Ｚ方向である。第２芯材８０は、第１フランジ８１と、第２フランジ８２と、ウェブ８３と、を備える。第１フランジ８１の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ８２の厚さ方向は、Ｘ方向と平行である。第２フランジ８２は、第１フランジ８１と平行である。ウェブ８３は、第１フランジ８１及び第２フランジ８２を連結する。ウェブ８３の厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。
【0058】
図６に示すように、第２芯材８０は、接合プレート８５及び固定部材８６によって、第１芯材７０Ａと接合される。接合プレート８５は、例えばガセットプレートである。固定部材８６は、例えばボルト及びナットである。接合プレート８５及び固定部材８６によって、第１フランジ８１と第２フランジ７１２が接合される。接合プレート８５及び固定部材８６によって、第２フランジ８２と第１フランジ７３１が接合される。接合プレート８５及び固定部材８６によって、ウェブ８３と補強プレート７４が接合される。
【0059】
柱本体３１Ａは、第１柱本体３１１と、第２柱本体３１２と、を備える。第１柱本体３１１は、第１芯材７０Ａの周りに配置されるコンクリートによって形成される。第２柱本体３１２は、第２芯材８０の周りに配置されるコンクリートによって形成される。第２柱本体３１２は、第１柱本体３１１よりも下に配置される。第２柱本体３１２の外周（断面積）は、第１柱本体３１１の外周（断面積）よりも小さい。
【0060】
以上で説明したように、第１変形例の架構式構造１００Ａにおいて、柱本体３１Ａは、第１柱本体３１１と、第１柱本体３１１よりも下に配置され且つ第１柱本体３１１の外周よりも小さい外周を有する第２柱本体３１２と、を備える。
【0061】
これにより、第１柱１０及び第２柱２０に作用する荷重が下階に伝達されることに加え、第３柱３０Ａの一部が細くなる。このため、架構式構造１００Ａは、第３柱３０Ａによって構成される階において、第３柱３０Ａの壁面からの張り出しを抑制できる。架構式構造１００Ａによれば、第３柱３０Ａによって構成される階の室内空間をより自由に利用することが可能である。
【0062】
（第２変形例）
図７は、第２変形例の架構式構造の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図７は、第２変形例の架構式構造の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0063】
図７に示すように、第２変形例の芯材７０Ｂの第１芯材本体７１Ｂは、スタッド７１８を備える。スタッド７１８は、ウェブ７１３の両側に配置される。スタッド７１８は、ウェブ７１３と接合される。スタッド７１８が設けられることによって、第１フランジ７１１及び第２フランジ７１２から柱本体３１（コンクリート）へ鉛直力を伝達することが可能である。
【0064】
図７に示すように、芯材７０Ｂの第２芯材本体７３Ｂは、スタッド７３８を備える。スタッド７３８は、ウェブ７３３の両側に配置される。スタッド７３８は、ウェブ７３３と接合される。スタッド７３８が設けられることによって、第１フランジ７３１及び第２フランジ７３２から柱本体３１（コンクリート）へ鉛直力を伝達することが可能である。
【0065】
（第３変形例）
図８は、第３変形例の架構式構造の正面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図８は、第３変形例の架構式構造の正面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0066】
図８に示すように、第３変形例における架構式構造１００Ｃの第３柱３０Ｃは、芯材７０Ｃを備える。芯材７０Ｃは、第２補強部材７５Ｃを備える。第２補強部材７５Ｃは、板状の部材である。第２補強部材７５Ｃの厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。第２補強部材７５Ｃは、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３と接合される。第２補強部材７５Ｃは、Ｘ方向から見た場合に梁４０と重なる位置に配置される。第２補強部材７５Ｃは、Ｙ方向から見た場合に梁４０ａの主筋４２ａに重ならないように配置される。すなわち、第２補強部材７５Ｃは、主筋４２ａに対してＺ方向（鉛直方向）でずれた位置に配置される。主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。すなわち、主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間の空間を貫通するが、第２補強部材７５Ｃを貫通しない。
【0067】
以上で説明したように、第３変形例の架構式構造１００Ｃは、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向（Ｘ方向）及び第１柱１０及び第２柱２０の長手方向（Ｚ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に延び、且つ前記第３柱３０と繋がっている梁４０ａを備える。梁４０ａは、複数の主筋４２ａと、複数の主筋４２ａを囲む帯筋４３ａとを有する。主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。第２補強部材７５Ｃは、主筋４２ａに対して、第１柱１０及び第２柱２０の長手方向（Ｚ方向）でずれた位置に配置される。
【0068】
これにより、第３変形例の架構式構造１００Ｃにおいては、梁４０ａの主筋４２ａを配置するために第２補強部材７５Ｃに貫通孔を設けなくてもよい。このため、架構式構造１００Ｃは、施工性を向上できる。
【0069】
（第４変形例）
図９は、第４変形例の架構式構造の正面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図９は、第４変形例の架構式構造の正面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0070】
図９に示すように、第３変形例における架構式構造１００Ｄの第３柱３０Ｄは、芯材７０Ｄを備える。芯材７０Ｄは、複数の第２補強部材７５Ｄを備える。第２補強部材７５Ｄは、板状の部材である。第２補強部材７５Ｄの厚さ方向は、Ｙ方向と平行である。第２補強部材７５Ｄは、第１芯材本体７１及び第２芯材本体７３と接合される。複数の第２補強部材７５Ｄは、Ｚ方向に間隔を空けて配置される。第２補強部材７５Ｄは、Ｙ方向から見た場合に梁４０ａの主筋４２ａに重ならないように配置される。すなわち、第２補強部材７５Ｄは、主筋４２ａに対してＺ方向（鉛直方向）でずれた位置に配置される。主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。すなわち、主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間の空間を貫通するが、第２補強部材７５Ｄを貫通しない。
【0071】
以上で説明したように、第４変形例の架構式構造１００Ｄは、第１柱１０及び第２柱２０が並ぶ方向（Ｘ方向）及び第１柱１０及び第２柱２０の長手方向（Ｚ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に延び、且つ前記第３柱３０と繋がっている梁４０ａを備える。梁４０ａは、複数の主筋４２ａと、複数の主筋４２ａを囲む帯筋４３ａとを有する。主筋４２ａの少なくとも一部は、第１芯材本体７１と第２芯材本体７３との間を通過する。第２補強部材７５Ｄは、主筋４２ａに対して、第１柱１０及び第２柱２０の長手方向（Ｚ方向）でずれた位置に配置される。
【0072】
これにより、第４変形例の架構式構造１００Ｄにおいては、梁４０ａの主筋４２ａを配置するために第２補強部材７５Ｄに貫通孔を設けなくてもよい。このため、架構式構造１００Ｄは、施工性を向上できる。
【符号の説明】
【0073】
１０ 第１柱
１１、１２ フランジ
１３ ウェブ
１５ リブ
２１、２２ フランジ
２３ ウェブ
２５ リブ
３０、３０Ａ、３０Ｃ、３０Ｄ 第３柱
３１、３１Ａ 柱本体
３２ 主筋
３３ 帯筋
４０、４０ａ 梁
４２、４２ａ 主筋
４３、４３ａ 帯筋
５０ 連結梁
５１、５２ フランジ
５３ ウェブ
６０ 中間連結材
６１、６２ フランジ
６３ ウェブ
７０、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ 芯材
７１、７１Ｂ 第１芯材本体
７３、７３Ｂ 第２芯材本体
７４ 補強プレート
７５、７５Ｃ、７５Ｄ 第２補強部材
８０ 第２芯材
８１ 第１フランジ
８２ 第２フランジ
８３ ウェブ
８５ 接合プレート
８６ 固定部材
９０ 連結材
９１、９２、９３、９４ ダイヤフラム
９５、９６ 中間柱
９８ 梁
１００、１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ 架構式構造
４２１ 定着板
７１１ 第１フランジ
７１２ 第２フランジ
７１３ ウェブ
７１７ 第１補強部材（スチフナ）
７１８ スタッド
７３１ 第１フランジ
７３２ 第２フランジ
７３３ ウェブ
７３７ 第１補強部材（スチフナ）
７３８ スタッド
１１、１２ フランジ
１３ ウェブ
１５ リブ
２１、２２ フランジ
２３ ウェブ
２５ リブ
３０、３０Ａ、３０Ｃ、３０Ｄ 第３柱
３１、３１Ａ 柱本体
３２ 主筋
３３ 帯筋
４０、４０ａ 梁
４２、４２ａ 主筋
４３、４３ａ 帯筋
５０ 連結梁
５１、５２ フランジ
５３ ウェブ
６０ 中間連結材
６１、６２ フランジ
６３ ウェブ
７０、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ 芯材
７１、７１Ｂ 第１芯材本体
７３、７３Ｂ 第２芯材本体
７４ 補強プレート
７５、７５Ｃ、７５Ｄ 第２補強部材
８０ 第２芯材
８１ 第１フランジ
８２ 第２フランジ
８３ ウェブ
８５ 接合プレート
８６ 固定部材
９０ 連結材
９１、９２、９３、９４ ダイヤフラム
９５、９６ 中間柱
９８ 梁
１００、１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ 架構式構造
４２１ 定着板
７１１ 第１フランジ
７１２ 第２フランジ
７１３ ウェブ
７１７ 第１補強部材（スチフナ）
７１８ スタッド
７３１ 第１フランジ
７３２ 第２フランジ
７３３ ウェブ
７３７ 第１補強部材（スチフナ）
７３８ スタッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】