(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】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】建物
(51)【国際特許分類】
E04B 7/14 20060101AFI20240716BHJP
E04B 7/02 20060101ALI20240716BHJP
E04B 1/34 20060101ALI20240716BHJP
E04H 3/10 20060101ALI20240716BHJP
【ＦＩ】
E04B7/14
E04B7/02 521F
E04B1/34 A
E04H3/10 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020128583
(22)【出願日】2020-07-29
(65)【公開番号】P2022025641
(43)【公開日】2022-02-10
【審査請求日】2023-06-28
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和１年１０月１０日 確認済証交付後の着工による公開 令和２年５月１４日 日経ＢＰ社発行 「日経アーキテクチュア２０２０年５月１４日号、第３５～３７項」にて公開 令和２年５月１４日 ｈｔｔｐｓ：／／ｘｔｅｃｈ．ｎｉｋｋｅｉ．ｃｏｍ／ａｔｃｌ／ｎｘｔ／ｍａｇ／ｎａ／１８／００１０４／０５０７００００４／にて公開 令和２年３月２６日 検査済証による公開
(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】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】天野 直紀
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼山 直行
(72)【発明者】
【氏名】堀 良平
【審査官】土屋 保光
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－０１７７６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１９７５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２６８９１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４９－０２３４０５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開平０２－２７４９４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０６０７４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０４７７３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ ７／００ － ７／２４
Ｅ０４Ｂ １／３４
Ｅ０４Ｈ ３／１０ － ３／３０
Ｅ０４Ｈ １／００ － １／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面視で異なる３方向へ延設された梁によって三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、前記梁が架設される支持躯体と、
を備えた建物。
【請求項2】
前記梁は、第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁を備え、
前記第一方向梁は直線に沿い、前記第二方向梁及び前記第三方向梁は曲線に沿う、
請求項１に記載の建物。
【請求項3】
前記屋根には、前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁と交わる方向にスラスト力が作用する、
請求項２に記載の建物。
【請求項4】
前記第一方向梁は、延設方向の一方から他方へ向かって傾斜して配置されている、
請求項２に記載の建物。
【請求項5】
前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁はそれぞれ木製とされ、
前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁の接合部において、
前記第一方向梁が通し材とされ、
前記第二方向梁及び前記第三方向梁は、前記第一方向梁の側面に突き付けて配置され、前記第一方向梁を貫通する通しボルトを用いて前記第一方向梁へ接合されている、
請求項２～４の何れか１項に記載の建物。
【請求項6】
前記支持躯体は基礎から立設された柱であり、前記柱の上端と前記基礎とは、前記屋根から作用するスラスト力を処理するスラスト力処理機構で連結されている、請求項１～５の何れか１項に記載の建物。
【請求項7】
平面視で異なる３方向へ延設された梁によって三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、
前記梁が架設される支持躯体と、
を備え、
前記支持躯体は基礎から立設された柱であり、
前記柱の上端と前記基礎とは、前記屋根から作用するスラスト力を処理するスラスト力処理機構で連結され、
前記スラスト力処理機構は、
上端部が前記柱の上端部に接合され、下端部が２階の床梁に接合されたバックステーと、
上端部が前記床梁に接合され、下端部が前記基礎に接合された引張材と、
前記引張材に設けられたターンバックルと、
を備えている、建物。
【請求項8】
平面視で異なる３方向へ延設された梁によって三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、
前記梁が架設される支持躯体と、
を備え、
２階の床梁が、平面視で前記梁と重なる位置に配置され、
前記床梁の接合部は１階の柱で支持されている、
建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、アーチ形状とされた大スパン構造の屋根が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１の建物では、アーチ形状の集成材ばり間に、横補剛材が架け渡されている。これにより、集成材ばりと横補剛材とで囲まれた領域には、四角形状の構面が形成される。
【0005】
ここで、構面が四角形状の場合、屋根に水平力が作用した際に、対角線同士が離れる方向及び近づく方向に変形し易い。そして構面が変形すると、屋根全体の形状も変形し、屋根を支持する柱に作用するスラスト力が大きくなる。スラスト力が大きくなると、柱の断面を大きくする必要があり、また、スラスト力に抵抗するための大掛かりな機構を設ける必要がある。
【0006】
本発明は、上記事実を考慮して、屋根から支持躯体に作用するスラスト力を小さくできる建物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】
請求項１の建物は、平面視で異なる３方向へ延設された梁によって、三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、前記梁が架設される支持躯体と、を備えている。
【0008】
請求項１の建物においては、屋根が下方へ湾曲している。このため、屋根が架設される支持躯体には、屋根から引張方向のスラスト力が作用する。
【0009】
屋根は、平面視で異なる３方向へ延設された梁によって、三角形グリッドのトラス状に形成されている。三角形グリッドの構面は、面内方向の力が作用しても変形し難い。このため屋根は、三角形グリッドのトラス状に形成されていない場合と比較して、面内剛性が高く、面内方向へ変形し難い。これにより、屋根から支持躯体に作用するスラスト力を小さくできる。
請求項２の建物は、請求項１に記載の建物において、前記梁は、第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁を備え、前記第一方向梁は直線に沿い、前記第二方向梁及び前記第三方向梁は曲線に沿う。
請求項３の建物は、請求項２に記載の建物において、前記屋根には、前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁と交わる方向にスラスト力が作用する。
請求項４の建物は、請求項２に記載の建物において、前記第一方向梁は、延設方向の一方から他方へ向かって傾斜して配置されている。
請求項２の建物は、請求項１に記載の建物において、前記梁は、第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁を備え、前記第一方向梁は直線に沿い、前記第二方向梁及び前記第三方向梁は曲線に沿う。
請求項３の建物は、請求項２に記載の建物において、前記屋根には、前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁と交わる方向にスラスト力が作用する。
請求項４の建物は、請求項２に記載の建物において、前記第一方向梁は、延設方向の一方から他方へ向かって傾斜して配置されている。
【0010】
請求項５の建物は、請求項２～４の何れか１項に記載の建物において、前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁はそれぞれ木製とされ、前記第一方向梁、前記第二方向梁及び前記第三方向梁の接合部において、前記第一方向梁が通し材とされ、前記第二方向梁及び前記第三方向梁は、前記第一方向梁の側面に突き付けて配置され、前記第一方向梁を貫通する通しボルトを用いて前記第一方向梁へ接合されている。
【0011】
請求項５の建物においては、屋根が木製の第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁を備えている。これらの梁の接合部においては、第二方向梁及び前記第三方向梁が、第一方向梁の側面に突き付けて配置され、第一方向梁へ通しボルトで接合されている。
【0012】
すなわち、これらの梁は、同じ構面に配置され、連結されている。このため、屋根は第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁に沿う方向の剛性が高められ、面内方向へ変形し難い。これにより、屋根から支持躯体に作用するスラスト力を小さくできる。
【0013】
また、屋根は下方へ湾曲している。一例として、屋根がカテナリー曲線や曲面に沿う形状の場合、支持躯体には、第一方向梁、第二方向梁及び第三方向梁の少なくともひとつから、「軸力」としての引張力が作用する。
【0014】
このように、本態様においては、木製の梁に「曲げ力」でなく「軸力」が作用する。このため、梁の部材断面の全体に耐力を期待できる。これにより、曲げ梁と比較して梁成を小さくできる。
【0015】
さらに、接合部では通しボルトで部材間の応力を伝達している。このため、部材同士を相決り等で連結する場合と比較して、木材の断面欠損が少ない。これにより、軸耐力が低減され難い。
【0016】
請求項６の建物は、請求項１～５の何れか１項に記載の建物において、前記支持躯体は基礎から立設された柱であり、前記柱の上端部と前記基礎とは、前記屋根から作用するスラスト力を処理するスラスト力処理機構で連結されている。
【0017】
請求項６の建物では、支持躯体としての柱の上端部が、スラスト力処理機構を介して基礎と連結されている。このため、柱の上端部に屋根から作用するスラスト力を、スラスト力処理機構に負担させることができる。これにより、柱の断面積を小さくできる。
【0018】
請求項７の建物は、平面視で異なる３方向へ延設された梁によって三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、前記梁が架設される支持躯体と、を備え、前記支持躯体は基礎から立設された柱であり、前記柱の上端と前記基礎とは、前記屋根から作用するスラスト力を処理するスラスト力処理機構で連結され、前記スラスト力処理機構は、上端部が前記柱の上端部に接合され、下端部が２階の床梁に接合されたバックステーと、上端部が前記床梁に接合され、下端部が前記基礎に接合された引張材と、前記引張材に設けられたターンバックルと、を備えている。
【0019】
請求項７の建物は、スラスト力処理機構として、バックステー、引張材及びターンバックルを備えている。ターンバックルは張力を調整できる。このため、同じ部材を用いて、異なるスラスト力を処理することができる。すなわち作用するスラスト力の大きさに応じて部材を変える必要がない。これにより、部材を統一して建物の意匠性を向上させることができる。
【0020】
請求項８の建物は、平面視で異なる３方向へ延設された梁によって三角形グリッドのトラス状に形成され、下方へ湾曲した屋根と、前記梁が架設される支持躯体と、を備え、２階の床梁が、平面視で前記梁と重なる位置に配置され、前記床梁の接合部は１階の柱で支持されている。
【0021】
請求項８の建物では、２階の床梁が平面視で屋根の梁と重なる位置に配置されている。屋根の梁は異なる３方向へ延設されているため、床梁も、異なる３方向へ延設されている。これにより、床梁の何れかは、建物の外壁に対して傾斜して配置される。
【0022】
ここで、２階の床梁の接合部は、１階の柱で支持されている。この床梁は建物の外壁に対して傾斜して配置されているため、１階の柱は、建物の外壁に対して斜め方向に間隔を空けて配置される。
【0023】
これにより、建物の１階部分には、建物の外壁に対して斜め方向に長尺部材を配置することができる。長尺部材としては、１階の柱の間隔よりも長尺の部材や、表側外壁と裏側外壁の間隔より長尺の部材を配置できる。また、前面道路に対して建物の外壁が平行であっても、道路を大きく横切ることなく長尺部材を出し入れできる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によると、屋根から支持躯体に作用するスラスト力を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図2】本発明の実施形態に係る建物の屋根における梁の配置を示した平面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る建物の屋根における梁の接合部を示した平面図である。
【図4】（Ａ）は本発明の実施形態に係る建物のスラスト力処理機構において、バックステーの上端部の構造を示した平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。
【図5】（Ａ）は本発明の実施形態に係る建物のスラスト力処理機構において、バックステーの下端部の構造を示した側面図であり、（Ｂ）は正面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る建物の１階部分の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態に係る建物について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。
【0027】
＜建物＞
本発明の一実施形態に係る建物１０は、図１に示すように、２階建ての建物とされている。建物１０は、基礎１２、柱１４、１６、梁２０、屋根３０及びスラスト力処理機構４０を備えた、木造の建築物である。
本発明の一実施形態に係る建物１０は、図１に示すように、２階建ての建物とされている。建物１０は、基礎１２、柱１４、１６、梁２０、屋根３０及びスラスト力処理機構４０を備えた、木造の建築物である。
【0028】
なお、図１は、建物１０の構造を示すための概念図であり、床仕上げ材、天井仕上げ材、外壁材及び屋根葺き材などの図示は省略されている。
【0029】
基礎１２は、独立基礎、布基礎、べた基礎または杭基礎等とされ、コンクリートを用いて地盤上に構築されている。
【0030】
柱１４は、基礎１２から立設された木製柱であり、梁２０を支持している。柱１４は、建物１０の外周より内側に配置された内柱である。柱１６も、基礎１２から立設された木製柱であり、梁２０を支持している。この柱１６は、本発明における支持躯体の一例であり、建物１０の外周に沿って配置される外柱である。また、柱１６は通し柱とされ、屋根３０を支持している。
【0031】
なお、「通し柱」とは建物１０の１階部分から２階部分に亘って配置される柱のことである。柱１６は、１階部分と２階部分とを１本の木材で形成してもよいし、複数本の木材を上下に繋ぎ合わせて形成してもよい。
【0032】
柱１６の上端部には、屋根３０が架設されている。また、屋根３０が架設された部分の下方には、繋ぎ梁１８が配置されている。繋ぎ柱１８は、互いに隣り合う柱１６を連結している。
【0033】
【0034】
梁３２、３４、３６の延設方向は、平面視でそれぞれ６０度ずつ異なる方向とされている。また、梁３２と梁３４との接合箇所は、梁３２と梁３６との接合箇所と一致している。これにより、屋根３０は、平面視で異なる３方向へ延設された梁３２、３４、３６によって三角形グリッド（正三角形グリッド）のトラス状に形成されている。
【0035】
屋根３０には、矢印Ｍで示す方向に沿って水勾配が付けられている。また、屋根３０は、矢印Ｍで示す方向においては、直線に沿う形状とされている。一方、屋根３０は、矢印Ｎで示す方向において、下方へ湾曲した形状、具体的にはカテナリー曲線に沿う形状とされている。矢印Ｍは、梁３２の延設方向に沿う方向であり、矢印Ｎは、矢印Ｍと直交する方向である。
【0036】
すなわち、梁３２は、直線に沿う部材であり、延設方向の一方から他方へ向かって、下向きに傾斜して配置されている。
【0037】
一方で、梁３４、３６は曲線に沿う部材である。梁３４、梁３６は、屋根３０が矢印Ｎに沿うカテナリー曲線に沿う形状となるように、湾曲して配置されている。なお、「湾曲」とは、梁３４、３６自体が曲がった材料を用いて形成されている態様を含む。また、直線状に形成された梁３４、３６が、梁３２との接合部において傾斜して取り付けられている態様を含む。
【0038】
屋根３０が矢印Ｎに沿うカテナリー曲線に沿う形状とされていることにより、屋根３０から柱１６（図１、図６参照）へ、矢印Ｎに沿う方向のスラスト力が作用する。このスラスト力は、梁３２、３４、３６の少なくともひとつから柱１６へ引張力として作用する。また、矢印Ｎに沿うスラスト力は、梁３２、３４、３６に沿う方向の分力として、それぞれの柱１６へ作用する。
【0039】
ここで、例えば図２において破線の囲み線で示した領域Ｈ１に配置された柱１６は、梁３４、３６から引張力を受ける。また、領域Ｈ２に配置された柱１６は、梁３２、３４から引張力を受ける。さらに、領域Ｈ３に配置された柱１６は、梁３４から引張力を受ける。このように、柱１６は、配置された位置によって、接合される梁の本数が異なり、また、引張力を受ける梁が異なる。
【0040】
すなわち、スラスト力が、梁３２、３４、３６の「少なくともひとつから」柱１６へ引張力として作用する、とは、それぞれの柱１６に対して引張力を作用させる梁が必ずしも一致しないことを示している。
【0041】
（梁の接合部）
図３に示すように、梁３２、３４、３６の接合部において、梁３２は通し材とされ、梁３４及び梁３６は、梁３２の側面に突き付けて配置されている。そして、梁３４及び梁３６は、梁３２を貫通する通しボルトＢ１によって梁３２へ接合されている。
図３に示すように、梁３２、３４、３６の接合部において、梁３２は通し材とされ、梁３４及び梁３６は、梁３２の側面に突き付けて配置されている。そして、梁３４及び梁３６は、梁３２を貫通する通しボルトＢ１によって梁３２へ接合されている。
【0042】
【0043】
例えば梁３６を梁３２に接合するためには、まず、梁３４を梁３２に接合する。次いで、梁３６Ｒを梁３２に突き付けて配置する。このとき、梁３６Ｒは、梁３２と梁３４との接合部に突き付けて配置する。
【0044】
梁３６Ｒには、梁３６Ｒの軸方向に沿う挿入孔３６Ａが形成されている。挿入孔３６Ａは、梁３２と梁３４との接合部に突き付けられる端面に開口する孔である。また、梁３２には、梁３６Ｒが突き付けられた状態で挿入孔３６Ａと連通する貫通孔３２Ａが形成されている。
【0045】
梁３６Ｒを梁３２に突き付けた状態で、貫通孔３２Ａへ通しボルトＢ１を挿通する。通しボルトＢ１は、貫通孔３２Ａを貫通させて、挿入孔３６Ａへ挿入する。
【0046】
次に、梁３６Ｌを梁３２に突き付けて配置する。梁３６Ｌには、梁３６Ｒと同様に、軸方向に沿う挿入孔３６Ａが形成されている。挿入孔３６Ａは、梁３２と梁３４との接合部に突き付けられる端面に開口する孔である。
【0047】
梁３６Ｌを梁３２に突き付けて配置する際、梁３６Ｌの挿入孔３６Ａへ、貫通孔３２Ａから梁３６Ｌ側へ突出した通しボルトＢ１を挿通させる。このボルトＢ１の両端部にナットを捩じ込むことで、梁３６が梁３２へ接合される。
【0048】
なお、梁３６Ｒ、３６Ｌには、それぞれ挿入孔３６Ａと交わるザグリ孔３６Ｂが形成されている。ザグリ孔３６Ｂは梁３６Ｒ、３６Ｌの側面のひとつから、対向する側面へ向かって開けられた孔である。挿入孔３６Ａに挿入されたボルトＢ１には、ザグリ孔３６Ｂからナットを捩じ込むことができる。
【0049】
梁３４を梁３２に接合する方法も、梁３６を梁３２に接合する方法と同様であり、詳しい説明は省略する。なお、梁３４には、梁３２との接合部に突き付けられる端面に開口する挿入孔３４Ｂが形成されている。また、梁３４には、挿入孔３４Ｂと交わるザグリ孔３４Ｃが形成されている。さらに、梁３２には、梁３４が突きつけられた状態で、挿入孔３４Ｂと連通する貫通孔３２Ｂが形成されている。
【0050】
屋根３０を施工する際は、梁３２、３４、３６を所定の位置に配置して、支保工で支持する。そして、屋根３０における中央部（地盤面からの高さが最も低い部分）から外周部に向かって、順次、梁３２、３４、３６を接合する。これにより、梁３２、３４、３６の接合部に配置した通しボルトＢ１の応力状態を、常に、屋根３０が組み上がったときの応力状態とすることができる。
【0051】
なお、梁３２、３４、３６は互いに略等しい断面積の部材であり、かつ、高さが略等しい部材である。梁３２、３４、３６は互いに同じ構面に配置されており、これらの接合部において、それぞれの上面及び下面は略同一の高さに配置される。この「構面」とは、図２に矢印Ｎで示した方向に沿うカテナリー曲線に沿う構面であり、湾曲した面である。
【0052】
なお、「略等しい断面積」、「高さが略等しい」、「略同一の高さ」とは、これらの各値が完全に一致する態様のほか、梁３２の断面積及び高さに対して概ね２５％程度以内の差を有している態様を含む。具体的には、例えば梁３２の梁成を大きく形成し、梁３２より梁成の小さい梁３４、３６が梁３２に接合される形状等とすることができる。
【0053】
また、梁３２は、梁３２、３４、３６の接合部において通し材とされているが、その他の部分においては分割することができる。この場合、任意の方法で継手を形成すればよい。例えば図３には、追っ掛け大栓継ぎによって梁３２の継手を形成した一例が示されている。
【0054】
＜スラスト力処理機構＞
スラスト力処理機構４０は、柱１６の上端部と基礎１２とを連結し、屋根３０から作用するスラスト力を処理する構造体である。スラスト力処理機構４０は、図１に示すように、バックステー４２、引張材としての鋼棒４４及びターンバックル４６（図５参照）を備えて形成されている。なお、鋼棒４４は、引張力に抵抗することができれば、ワイヤ等としてもよい。
スラスト力処理機構４０は、柱１６の上端部と基礎１２とを連結し、屋根３０から作用するスラスト力を処理する構造体である。スラスト力処理機構４０は、図１に示すように、バックステー４２、引張材としての鋼棒４４及びターンバックル４６（図５参照）を備えて形成されている。なお、鋼棒４４は、引張力に抵抗することができれば、ワイヤ等としてもよい。
【0055】
（バックステー）
バックステー４２は、図４（Ａ）～（Ｃ）、図５に示すように、上端部が柱１６の上端部に接合され、下端部が２階の床梁である梁２０に接合されている。なお、図４（Ａ）は、図２において破線の囲み線で示した領域Ｈ１の部分拡大図である。
バックステー４２は、図４（Ａ）～（Ｃ）、図５に示すように、上端部が柱１６の上端部に接合され、下端部が２階の床梁である梁２０に接合されている。なお、図４（Ａ）は、図２において破線の囲み線で示した領域Ｈ１の部分拡大図である。
【0056】
バックステー４２は木材を用いて形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らず、引張力を負担できる材料であればよい。例えばバックステー４２としては、山形鋼や溝形鋼、Ｈ形鋼やフラットバーなど各種の鋼材を用いることができる。
【0057】
バックステー４２の上端部の構造について説明する。図４（Ｂ）に示すように、柱１６の上端面には、接合プレート１６Ａが固定されている。接合プレート１６Ａは、柱１６の上端面から上方に向かって突出した金属製（例えば鋼製）の板材である。接合プレート１６Ａの下端部にはベースプレート１６Ｂが溶接されている。このベースプレート１６Ｂが、柱１６の上端面にアンカーボルトによって固定されている。つまり、接合プレート１６Ａはベースプレート１６Ｂを介して柱１６の上端面に接合されている。
【0058】
図４（Ａ）に示すように、接合プレート１６Ａの両側には梁３４、３６の端部が配置されている。換言すると、接合プレート１６Ａは、梁３４、３６の端部によって挟まれている。さらに、これらの接合プレート１６Ａ、梁３４及び梁３６の両側には、一対のバックステー４２の上端部が配置されている。換言すると、接合プレート１６Ａ、梁３４及び梁３６は、一対のバックステー４２の上端部によって挟まれている。
【0059】
接合プレート１６Ａ、梁３４及び梁３６が、一対のバックステー４２の上端部によって挟まれた状態で、これらの接合プレート１６Ａ、梁３４、３６及び一対のバックステー４２は、通しボルトＢ２によって連結されている。これにより、梁３４、３６に作用する軸力が、屋根３０の内側へ向かう引張力として、柱１６及びバックステー４２へ伝達される。
【0060】
なお、以下の説明においては、梁３４、３６に作用する軸力を、同じ符号を用いて「引張力Ｔ１」と記載する場合がある。但し、梁３４、３６に作用する軸力の大きさは、互いに異なるものであってもよい。
【0061】
本実施形態においては、接合プレート１６Ａに、内挿ボルトＢ３の先端が溶接されている。内挿ボルトＢ３は、軸方向が梁３４、３６の延設方向に沿って配置され、梁３４、３６の端面に形成された挿入孔３４Ｄ、３６Ｄに挿入されている。内挿ボルトＢ３には、梁３４、３６の側面に形成されたザグリ孔からナットが捩じ込まれている。
【0062】
これにより、引張力Ｔ１が、接合プレート１６Ａへ伝達される。また、引張力Ｔ１は、接合プレート１６Ａから内挿ボルトＢ３を介してバックステー４２へ伝達される。
【0063】
次に、バックステー４２の下端部の構造について説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バックステー４２の下端部は、梁２０に接合されている。具体的には、図５（Ｂ）に示すように、梁２０の両側には一対のバックステー４２の下端部が配置されている。換言すると、梁２０は、一対のバックステー４２の下端部によって挟まれている。
【0064】
また、梁２０が一対のバックステー４２の下端部によって挟まれた状態で、これらの梁２０及び一対のバックステー４２は、通しボルトＢ４によって連結されている。これにより、バックステー４２に作用する軸力（引張力Ｔ２）が、梁２０へ伝達される。
【0065】
なお、梁２０は、図１に示すように、柱１４に支持された２階の床梁である。梁２０は、柱１６から屋外側へ突出した部分において、片持ち梁とされている。また、梁２０の先端は、図５（Ａ）に示すように、繋ぎ梁２２によって連結されている。
【0066】
（鋼棒、ターンバックル）
鋼棒４４は、上端部が梁２０に接合され、下端部が基礎１２に接合された引張材である。鋼棒４４は、梁２０を上下に貫通する貫通孔２０Ａに挿通され、上端部にナットが捻じ込まれている。また、鋼棒４４の下端部は、建物１０の基礎１２に固定された接合部材１２Ａに固定されている。さらに、鋼棒４４の中間部には、ターンバックル４６が設けられている。
鋼棒４４は、上端部が梁２０に接合され、下端部が基礎１２に接合された引張材である。鋼棒４４は、梁２０を上下に貫通する貫通孔２０Ａに挿通され、上端部にナットが捻じ込まれている。また、鋼棒４４の下端部は、建物１０の基礎１２に固定された接合部材１２Ａに固定されている。さらに、鋼棒４４の中間部には、ターンバックル４６が設けられている。
【0067】
これにより、バックステー４２に作用する軸力（引張力Ｔ２）が、梁２０を介して、鋼棒４４へ伝達される。また、鋼棒４４に作用する軸力（引張力Ｔ３）は、基礎１２へ伝達される。
【0068】
＜建物の平面プラン＞
図６には、建物１０における１階部分の平面図が概略で示されている。この図において、一点鎖線２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３は、２階の床梁である梁２０（図１参照）の中心線を示している。この梁２０は、図２に示す梁３２、３４、３６と平面視で重なる位置に配置されている。
図６には、建物１０における１階部分の平面図が概略で示されている。この図において、一点鎖線２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３は、２階の床梁である梁２０（図１参照）の中心線を示している。この梁２０は、図２に示す梁３２、３４、３６と平面視で重なる位置に配置されている。
【0069】
具体的には、一点鎖線２０Ｌ１に沿う梁２０は、梁３２と平面視で重なる位置に配置されている。また、一点鎖線２０Ｌ２に沿う梁２０は、梁３４と平面視で重なる位置に配置されている。さらに、一点鎖線２０Ｌ３に沿う梁２０は、梁３６と平面視で重なる位置に配置されている。
【0070】
そして、柱１４は、３方向に延設された梁２０の交点（接合部）において、梁２０を下方から支持している。
【0071】
図６において、二点鎖線Ｅは、建物１０が構築された敷地とそれ以外の土地との境界線を示している。図６における紙面上側の敷地境界線は、道路Ｒに面している。建物１０の１階部分には、道路Ｒに面する壁面に開口部Ｗが設けられている。開口部Ｗは、歩行者が出入り可能な開口部とされている。
【0072】
＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る建物１０においては、図１に示すように、屋根３０が下方へ湾曲している。このため、屋根３０が架設される支持躯体である柱１６には、屋根３０から引張方向（図１において対向する柱１６が設置された方向）のスラスト力が作用する。
本発明の実施形態に係る建物１０においては、図１に示すように、屋根３０が下方へ湾曲している。このため、屋根３０が架設される支持躯体である柱１６には、屋根３０から引張方向（図１において対向する柱１６が設置された方向）のスラスト力が作用する。
【0073】
屋根３０は、図２に示すように、平面視で異なる３方向へ延設された梁３２、３４、３６によって、三角形グリッドのトラス状に形成されている。三角形グリッドの構面は、面内方向の力が作用しても変形し難い。このため屋根３０は、三角形グリッドのトラス状に形成されていない場合（例えば四角い格子状グリッドに形成された場合）と比較して、面内剛性が高く、面内方向へ変形し難い。これにより、屋根３０から支持躯体である柱１６（図１参照）に作用するスラスト力を小さくできる。
【0074】
また、本発明の実施形態に係る建物１０においては、図３に示すように、屋根３０が木製の梁３２、３４、３６を備えている。これらの梁３２、３４、３６の接合部においては、梁３４、３６が、梁３２の側面に突き付けて配置され、第一方向梁へ通しボルトＢ１で接合されている。
【0075】
すなわち、これらの梁３２、３４、３６は、同じ構面（カテナリー曲線に沿う構面）に配置され、連結されている。このため、屋根３０は梁３２、３４、３６に沿う方向の剛性が高められ、面内方向へ変形し難い。これにより、屋根３０から柱１６に作用するスラスト力を小さくできる。
【0076】
また、建物１０においては、屋根３０は下方へ湾曲し、カテナリー曲線に沿う形状とされている。このため、柱１６には、梁３２、３４、３６の少なくともひとつから、「軸力」として引張力が作用する。
【0077】
このように、本実施形態においては、木製の梁３２、３４、３６に「曲げ力」でなく「軸力」が作用する。このため、梁３２、３４、３６の部材断面の全体に耐力を期待できる。これにより、曲げ梁と比較して梁成を小さくできる。また、梁３２、３４、３６には、クリープ変形も生じ難い。
【0078】
さらに、図３に示すように、梁３２、３４、３６の接合部では、通しボルトＢ１で部材間の応力を伝達している。このため、部材同士を相決り等で連結する場合と比較して、木材の断面欠損が少ない。これにより、軸耐力が低減され難い。
【0079】
また、本発明の実施形態に係る建物１０では、図１に示すように、支持躯体としての柱１６の上端部が、スラスト力処理機構４０を介して基礎１２と連結されている。このため、柱１６の上端部に屋根３０から作用するスラスト力を、スラスト力処理機構４０に負担させることができる。これにより、柱１６の断面積を小さくできる。
【0080】
また、スラスト力処理機構４０は、図４（Ａ）～（Ｃ）、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バックステー４２、引張材としての鋼棒４４及びターンバックル４６を備えている。ターンバックル４６は張力を調整できる。このため、同じ部材を用いて、異なるスラスト力を処理することができる。すなわち作用するスラスト力の大きさに応じて部材を変える必要がない。これにより、部材を統一して建物の意匠性を向上させることができる。
【0081】
また、鋼棒４４の下端部は、基礎１２に固定されている。基礎１２には、柱１６及び柱１４を介して、建物１０の自重が作用している。このため、建物１０の自重を利用してスラスト力を処理できる。
【0082】
また、本発明の実施形態に係る建物１０では、図６の一点鎖線２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３で示すように、２階の床梁である梁２０が、平面視で屋根３０の梁３２、３４、３６（図２参照）と重なる位置に配置されている。屋根３０の梁３２、３４、３６は異なる３方向へ延設されているため、床梁である梁２０も、異なる３方向へ延設されている。これにより、梁２０のうち、梁３２、３４に沿う梁２０は、建物の外壁（道路Ｒに面する外壁Ｒ１）に対して傾斜して配置される。
【0083】
ここで、梁２０の接合部は、１階の柱１４で支持されている。この梁２０（一点鎖線２０Ｌ１、２０Ｌ２に沿う梁２０）は建物の外壁Ｒ１に対して傾斜して配置されている。このため、１階の柱１４は、建物の外壁Ｒ１に対して斜め方向に間隔を空けて配置される。
【0084】
これにより、建物１０の１階部分には、建物の外壁Ｒ１に対して斜め方向に長尺部材を配置することができる。長尺部材としては、１階の柱の間隔よりも長尺の部材（例えば長尺部材Ｋ１）や、表側外壁（外壁Ｒ１）と裏側外壁（外壁Ｒ２）の間隔より長尺の部材（例えば長尺部材Ｋ２）を配置できる。また、矢印ＥＸで示すように、道路Ｒを大きく横切ることなく長尺部材Ｋ２等を出し入れできる。長尺部材としては、一例として、競技用ボート（カヌー）などが挙げられる。
【0085】
また、柱１４には、物品を吊り下げるためのブラケットを設置することができる。柱１４にブラケットを設置することで、高さ方向に複数の長尺部材を収納できる。
【0086】
なお、本実施形態においては、バックステー４２の下端部が梁２０に接合され、梁２０と基礎１２とを鋼棒４４で連結しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばバックステー４２の下端部を、基礎１２に固定してもよい。この場合、スラスト力に抵抗できるカウンターウェイトを適宜設けることが好ましい。
【0087】
バックステー４２の下端部を基礎１２に固定する場合は、建物１０を１階建てとしてもよい。また、バックステー４２をどこに固定するかに関わらず、建物１０は３階建て以上とすることもできる。
【0088】
また、本実施形態においては、スラスト力処理機構４０を設けているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばスラスト力処理機構４０は必ずしも設けなくてもよい。スラスト力処理機構４０を設けなくても、屋根３０が三角形グリッドのトラス状に形成されていることにより、スラスト力を小さくできる効果を得ることができる。
【0089】
また、本実施形態においては、梁３２、３４、４６が架設される支持躯体を柱１６としたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば柱１６に代えて、スラスト力に抵抗できる強度を備えた壁体を用いてもよい。この壁体は、木製でもよいし、コンクリート製でもよい。また、壁体は、例えば平面視で円環状形成し、内側への引張力に抵抗できる仕様としてもよい。
【0090】
また、本実施形態において、梁３２、３４、３６の延設方向がそれぞれ６０度ずつ異なる方向とされ、屋根３０が正三角形グリッドのトラス状に形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。梁３２、３４、３６によって三角形グリッドが形成されれば、これらの梁３２、３４、３６の延設方向の角度は任意である。
【符号の説明】
【0091】
１０ 建物
１２ 基礎
１４ 柱（１階の柱）
１６ 柱（支持躯体）
２０ 梁（床梁）
３０ 屋根
３２ 梁（第一方向梁）
３４ 梁（第二方向梁）
３６ 梁（第三方向梁）
Ｂ１ 通しボルト
４０ スラスト力処理機構
４２ バックステー
４４ 鋼棒（引張材）
４６ ターンバックル
１２ 基礎
１４ 柱（１階の柱）
１６ 柱（支持躯体）
２０ 梁（床梁）
３０ 屋根
３２ 梁（第一方向梁）
３４ 梁（第二方向梁）
３６ 梁（第三方向梁）
Ｂ１ 通しボルト
４０ スラスト力処理機構
４２ バックステー
４４ 鋼棒（引張材）
４６ ターンバックル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
