JP3714546B2

JP3714546B2 - Building structure

Info

Publication number: JP3714546B2
Application number: JP2001400209A
Authority: JP
Inventors: 憲二井上; 政樹遠藤; 昌弘池田
Original assignee: 明治鋼業株式会社; 政樹遠藤; 株式会社池田昌弘建築研究所
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP2003193568A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の躯体構造に関し、更に詳しくは、極めて軽量でありながら耐久性に優れ、しかも間取りを比較的自由に設定することが可能な建物の躯体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の躯体構造は、安全で且つ信頼性の高い高性能な建物を建設する上で極めて重要なポイントとなるべき部分であり、今日では様々な構造のものが知られている。その代表的なものとしては、例えば、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造(ＲＣ造)がある。
【０００３】
木造には、建物の荷重を柱や梁で支える日本の伝統的な工法である木造軸組工法（在来工法）や、建物の荷重を耐力壁や床で支える２×４(ツーバイフォー)工法がある。木造は、木材をその主たる材料としているので加工がしやすく、安価であり、我が国の気候風土の面からみても居住性のよい建物を提供する。
【０００４】
鉄骨造には、軽量鉄骨系と重量鉄骨系があり、軽量鉄骨系は、主要構造材に軽量形鋼を用いたものでプレハブ住宅をはじめ小規模な建築に用いられている。軽量鉄骨構造は、構造体が比較的軽量であることから基礎部への負担が少なく、部材の運搬・加工・組み立てが容易であるという長所を有している。一方、重量鉄骨系は、主としてＨ型鋼やＩ型鋼で柱と梁を形成したラーメン構造が採用され、比較的高層の建物にも採用されている。ラーメン構造は、「壁」を主体とする構造に比べて開口部を広く確保することができ、開放的な空間を形成できるという特徴がある。また、材料としての鋼材は引張り力・圧縮力に強く、また品質が均一であるという長所がある。
【０００５】
ＲＣ造は、引張力に強い鉄筋と、圧縮力に強いコンクリートを組合せた構造であり、上述のような柱と梁で支えるラーメン構造と、壁や床で支える壁構造とがある。ＲＣ造は、耐震性、耐火性に優れ、また腐食による強度の劣化が少ないので比較的信頼性が高い構造であるといえる。
【０００６】
かかる従来の躯体構造に加えて、近年では、木造ツーバイフォーの枠材をスチールに置き換えたいわゆる「スチールハウス」が登場し、注目されている。スチールハウスは、地震や白アリに強いことに加えて森林伐採による自然環境破壊への配慮から、特に米国で関心を集めている。スチールハウスの内外装は、これまでの木造ツーバイフォー住宅と同じ物を用いることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した、躯体構造のうち、木造にあっては、材料である木材は天然材料であるため形状・寸法に制約があり、腐朽や虫害を受けやすく、さらに耐火性に劣るという短所がある。また、鉄骨造のうち軽量鉄骨構造にあっては、建物全体の荷重に対して材厚が薄いので座屈やねじれに対する耐力が小さいことから局部的な変形を防止するために補強材を配設する必要があり、そのため間取りに制約を受けることがある。一方、重量鉄骨構造にあっては、柱や梁が居住空間に突出するいわゆる「柱形」が出るので間取りに制約を受ける場合がある。さらに、ＲＣ構造は、全体の重量も重く、坪単価も高くなるという短所がある。また、スチールハウスにあっては、基本的には木造ツーバイフォーと同様の構造であるため、構造を支える壁面が必要となることから、上述したように、希望する箇所に開口部を設けることが出来ない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、最小限の躯体材料を用いることにより極めて軽量であり安価で且つ耐久性に優れた建物の躯体構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、現場での組み立てが簡単であり、間取りを比較的自由に設定することが可能な建物の躯体構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、建物の躯体構造であって、天井部をトラス構造を備えた強固に固定されたフレーム構造の金属製枠体により構成し、重力方向に加わる鉛直荷重を枠体に配設された複数の柱部材で支持すると共に、水平方向に加わる水平荷重を互いに直交するようにして任意の位置に配置された少なくとも２つのパネル状の鋼板により支持して構成され、枠体は、所定の幅に配置された上弦材と下弦材との間に束材及び斜材が配設された１スパンを構成するトラスユニットと、トラスユニットに所定の間隔をおいて２本の柱部材が配設された柱付トラスユニットと、トラスユニットの３分の１のスパン長さに形成された短トラスユニットと、トラスユニット、柱付トラスユニット及び短トラスユニットの上弦材及び下弦材同士を連結するＸ字状に形成されたブレースユニットとを有して形成されていることを特徴とする建物の躯体構造を提供する。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項２記載の発明は、請求項１に記載の建物の躯体構造において、枠体及びパネル状の鋼板は、ユニット化され、現場で簡易に組み立て可能とされていることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の建物の躯体構造において、枠体の上にさらに上層階が配置可能とされていることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建物の躯体構造において、パネル状の鋼板は、トラスユニット、柱付トラスユニット及び短トラスユニットの下弦材から床面に至る高さを有していることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る建物の躯体構造の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る建物の躯体構造の一実施形態を示す斜視図、図２はその分解斜視図である。
初めに、本発明に係る建物の躯体構造１は、概略として図１に示すように、トラス構造を備えた天井部を形成する金属製の枠体５と、この枠体５を支持するようにして４本の柱部材７、７が立設されて形成され、枠体５の下部には２枚の鋼鉄製パネルからなる補強材９、９が互いに直交する位置で且つ任意の位置に配置されて構成されている。４本の柱部材７、７は躯体の重力方向に加わる鉛直荷重を支持し、補強材９、９は躯体の水平方向に加わる水平荷重を支持するようになっている。躯体構造１は、ユニット化された各種の部材によって構成可能とされている。すなわち、躯体構造１は、図１及び図２に示すように、トラスユニット１０と、柱付トラスユニット２０と、短トラスユニット３０と、ブレースユニット４０とを連結して形成され、さらに任意の箇所には互いに直交するような位置に補強材９、９が配置されて構成されている。
【００１５】
トラスユニット１０は、図３に示すように、所定の幅間隔をもって配置された上弦材１１ａと下弦材１１ｂとの間に束材１３及び斜材１５が配設されて構成されており、このトラスユニット１０の長手方向における長さが１スパンとされている。上弦材１１ａ及び下弦材１１ｂは、それぞれ略Ｌ字型をした鋼材を背中合わせに組合せることにより断面Ｔ字状に形成され、この上弦材１１ａと下弦材１１ｂとの間を連結するようにして直角方向に配置された束材１３と、隣り合う束材１３の頂点同士を交互に連結するようにして斜めに配置された斜材１５によりトラスが形成されている。上弦材１１ａと下弦材１１ｂの両端部と束材１３が配設された箇所には他のユニット材を連結するための図示しない連結構造を備えている。連結構造は、例えば、上弦材１１ａと下弦材１１ｂの表面に締着部材であるボルトを挿通するための孔部を穿設しておき、この孔部にボルトを挿通してナットで固定して連結する。もちろん、この連結構造は例示であり、溶接を含めた各種の連結構造が採用可能である。
【００１６】
トラスユニット１０は、具体的には、上弦材１１ａ及び下弦材１１ｂはそれぞれ６０ｍｍ×６０ｍｍ×３．２ｍｍのＬ形鋼を２本背中合わせに配置され、１スパンとして４８００ｍｍの長さを有して形成されている。また、上弦材１１ａと下弦材１１ｂとは４００ｍｍ間隔で配置されている。さらに、束材１３には直径１６ｍｍの丸形鋼が用いられ、斜材１５に直径２５ｍｍの丸形鋼が用いられている。束材１３は８００ｍｍ間隔で７本配設されており、斜材１５は６本配設されている。
【００１７】
次に、柱付トラスユニット２０は、図４に示すように、上述のトラスユニット１０と同様の構造を有すると共に、さらに所定の間隔をおいて２本の柱部材７、７が配設されて形成されている。すなわち、所定の幅間隔をもって配置された上弦材２１ａと下弦材２１ｂとの間に束材２３及び斜材２５が配設されて構成されており、上弦材２１ａと下弦材２１ｂの長さはトラスユニット１０と同様の長さ（１スパン）を有している。上弦材２１ａ及び下弦材２１ｂは、それぞれ略Ｌ字型をした鋼材を背中合わせに組合せることにより断面Ｔ字状に形成されており、この上弦材２１ａと下弦材２１ｂとの間を連結するようにして直角方向に配置された束材２３と、隣り合う束材２３の頂点同士を交互に連結するようにして斜めに配置された斜材２５によりトラスを形成している。また、上弦材２１ａと下弦材２１ｂの両端部と束材２３が配設された箇所には他のユニット材を連結するための上述したような図示しない連結構造を備えている。上弦材２１ａと下弦材２１ｂの両端から所定の距離のところに柱部材７、７が配置されている。柱部材７、７は、重力方向に加わる鉛直荷重を支持する。
【００１８】
柱付トラスユニット２０の上弦材２１ａ及び下弦材２１ｂは、具体的には、トラスユニット１０と同様に、６０ｍｍ×６０ｍｍ×３．２ｍｍのＬ形鋼が２本背中合わせに配置され、１スパンとして４８００ｍｍの長さを有している。上弦材２１ａと下弦材２１ｂとは４００ｍｍ間隔で配置されている。束材２３は直径１６ｍｍの丸形鋼が用いられ、斜材２５は直径２５ｍｍの丸形鋼が用いられている。そして、柱部材７、７は３０ｍｍ×３０ｍｍの角形鋼材が用いられ、その長さは２６００ｍｍに形成されている。柱部材７、７は、上弦材２１ａと下弦材２１ｂの両端から８００ｍｍの位置に配置されている。
【００１９】
短トラスユニット３０は、図５に示すように、所定の幅に配置された上弦材３１ａと下弦材３１ｂとの間に束材３３及び斜材３５が配設されて構成されている。上弦材３１ａ及び下弦材３１ｂは、それぞれ角形の鋼材により形成され、この上弦材３１ａと下弦材３１ｂとの間を連結するようにして直角方向に配置された束材３３と、束材３３の一方側の頂点から斜めに配置された斜材３５によりトラスが形成されている。また、上弦材３１ａと下弦材３１ｂの両端部には他のユニット材を連結するための上述したような図示しない連結構造を備えている。短トラスユニット３０の上弦材３１ａ及び下弦材３１ｂは、具体的には、それぞれ６０ｍｍ×６０ｍｍで厚さ３．２ｍｍの角鋼管が用いられ、上弦材３１ａと下弦材３１ｂとは４００ｍｍ間隔で配置されている。そして、短トラスユニット３０はトラスユニット１０及び柱付トラスユニット２０の有する１スパンである長さ４８００ｍｍの３分の１の長さである１６００ｍｍに形成されている。また、束材１３は直径１６ｍｍの丸形鋼が用いられ、斜材１５は直径２５ｍｍの丸形鋼が用いられている。束材１３は略中央部に１本配設されており、その両側に斜材１５が配設されている。
【００２０】
ブレースユニット４０は、トラスユニット１０、柱付トラスユニット２０及び短トラスユニット３０をそれぞれ連結して枠体５を形成したときにトラスユニット１０、柱付トラスユニット２０及び短トラスユニット３０の上弦材１１ａ、２１ａ、３１ａ同士を連結すると共に、下弦材１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ同士を連結して枠体５をしっかり固定するものである。ブレースユニット４０は、図６に示すように、２本の鋼材４１、４２をＸ字状に連結して形成され、その連結部４５を中心にしてその端部が「はさみ」のように開閉自在に形成されている。端部側を閉じた状態とすれば移送時や保管時の専有面積を少なくすることが可能となる。ブレースユニット４０を形成する鋼材４１、４２は、直径１３ｍｍの丸形の鋼材が用いられている。
【００２１】
トラスユニット１０、柱付トラスユニット２０、短トラスユニット３０、ブレースユニット４０を形成する各鋼材には溶融亜鉛メッキが施され、十分な防錆処理がされている。これにより、鋼材の耐久性が高まりその性能を長く維持することが可能となっている。尚、上述した上述したトラスユニット１０、柱付トラスユニット２０、短トラスユニット３０、ブレースユニット４０の鋼材及びサイズは例示であり、これに限定されるものではない。また、形成されるトラスの形状も本実施形態に示したようなワーレンに限定するものではなく任意の形状が採用可能である。
【００２２】
補強材９、９は、板状に形成された鋼鉄製パネルからなり、枠体５の下部に互いに直交する位置で且つ任意の位置に２枚配置され、主として水平方向に加わる水平荷重を支持している。具体的には２６００ｍｍ×８００ｍｍ×３．２ｍｍのパネル状とされ、柱部材７、７と同じ高さを備えている。補強材９、９はユニットにより構成される４８００ｍｍ×４８００ｍｍの基本構成の中に互いに直交するようにして少なくとも２枚配設する。配設する位置は原則として限定はなく、互いに直交するように配置されていればいずれの下弦材１１ｂ、２１ｂ、３１ｂの下部であってもよい。また隣り合うように接触させて配置する必要もない。この２枚の補強材９、９によって水平荷重が支持される。このように、補強材９、９の配置箇所が躯体構造１の周囲、すなわち外壁側に限定されないので好きな位置に開口部を設けることができ間取りが制限されることがない。尚、補強材９、９には溶融亜鉛メッキが施され、各ユニットと同様に、十分な防錆処理がされている。
【００２３】
次に、上述した各ユニットを用いて躯体構造１を組み立てる手順について説明する。まず、躯体構造１を支える基礎を定法に基づいて形成する。基礎は特に特定のものに限られるものではなく布基礎、ベタ基礎等各種のものが採用可能である。また、本発明に係る躯体構造１は特に全体重量が従来の鉄骨造の躯体構造に比べて非常に軽量であることから地盤のあまり堅固でないところでも建築可能である。基礎が出来上がったらその上に柱付トラスユニット２０を立設する。柱付トラスユニット２０は１スパンの両端に位置するようにして２箇所に配設する。そして、柱付トラスユニット２０の間に所定の間隔でトラスユニット１０を配置すると共に、トラスユニット１０と柱付トラスユニット２０のトラス部の間に短トラスユニット３０を２列に配置してトラスユニット１０と柱付トラスユニット２０とを上記連結構造により連結する。図１、図２及び図７に示すように、短トラスユニット３０は柱付トラスユニット２０及びトラスユニット１０の両端側に所定の間隔をもってそれぞれ２列に配置する。これにより、トラスユニット１０及び柱付トラスユニット２０の両端部には角柱状のフレーム構造が形成され、強固に保持される。また、角柱状に形成されフレーム構造のうち対向して位置する短トラスユニット３０、３０の上弦材３１ａ、３１ａ同士をブレースユニット４０により連結すると共に、同様にして下弦材３１ｂ、３１ｂ同士をブレースユニット４０で連結する。すなわち、ブレースユニット４０を２段に配置することにより枠体５をしっかり固定する。
【００２４】
このように形成された枠体５の下部に互いに直交する位置で且つ任意の位置に補強材９、９を配設する。補強材９、９は４８００ｍｍ×４８００ｍｍの基本構成の中に互いに直交するようにして少なくとも２枚配設すればよい。配設する位置は原則として限定はなく、２枚の補強材９、９が互いに直交するようにして配置する。このように、各部材がユニット化されているので現場で容易に組み立てることが出来、軽量でありながら強固な耐久性を備えた躯体構造１を提供することが出来る。また、枠体５の内部に空調のためのダクト、配管、電気配線等の設備機器を配置することができる。
【００２５】
図８に示すのは、本発明に係る躯体構造１の基本構成をスパン方向に連設した場合における斜視図である。本実施形態においては、その両端部に柱付トラスユニット２０が配置されると共に、その両端の柱付トラスユニット２０の隣にも柱付トラスユニット２０が配設されている。それ以外は図１に示す基本構造が繰り返し連設されている。本発明に係る躯体構造１は非常に軽量であるため図８に示すように床部４が傾斜面に突出するような場所であっても僅かな基礎工事により柱部材７ａを設置することによって建設することが出来る。尚、図９は、図８の躯体構造１により立てられた建物における間取図である。
【００２６】
図１０は、枠体５の上にさらに上層階を設けた躯体構造の斜視図である。本実施形態における躯体構造１は、上述したトラスユニット１０、柱付トラスユニット２０、短トラスユニット３０及び補強材９、９から構成される４８００ｍｍ×４８００ｍｍの基本構成からなる躯体構造の上にさらに同じ基本構成からなる躯体構造が積層されて構成されている。本実施形態における躯体構造１を構成する各構成ユニットについては基本的に上述した通りでありその説明は省略するが、上部に上層階が配置されている下層階の柱部材７、７は上層階の重量を含む鉛直荷重を支持する必要がある。従って、柱付トラスユニット２０の柱部材７、７を上層階を支持可能な強度を有する柱部材７、７とした柱付トラスユニット（階層用）を用いる必要がある。具体的には、４８００ｍｍ×４８００ｍｍの基本構成からなる躯体構造の上に同じ基本構成からなる躯体構造を積層する場合には下層階の柱部材７をその鉛直荷重を支持可能な強度のものに変更するか或は３０ｍｍ×３０ｍｍの角形鋼材を１本のところを２本にして構成する。または、下層階のトラスユニット１０を柱付トラスユニット２０に置き替える。これにより２階建てであっても充分な強度を備えた躯体構造１を提供することが出来る。
【００２７】
尚、本実施形態においては、住宅の躯体構造を例に説明したが、本発明に係る建物の躯体構造はもちろんこれに限られるものではなく、店舗、工場、その他の建築物にも適用可能であることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る建物の躯体構造によれば、天井部をトラス構造を備えた金属製枠体により構成し、重力方向に加わる鉛直荷重を枠体に配設された複数の柱部材で支持すると共に、水平方向に加わる水平荷重を互いに直交するようにして任意の位置に配置された少なくとも２つのパネル状の補強材により支持して構成することとしたので、最小限の躯体材料を用で極めて軽量であり安価で且つ耐久性に優れた建物の躯体構造を提供することが可能となるという効果がある。また、本発明に係る建物の躯体構造によれば、枠体及び補強材は、工場製作によりユニット化されているので、建築現場での加工を必要とせず、組み立てが簡単であるという効果がある。
【００２９】
また、本発明に係る建物の躯体構造によれば、非常に軽量であることから柱部材が細いものを使用でき、居住空間に柱形が出ず空間を有効に利用可能であると共に、柱部材のほか少なくとも２つのパネル状の補強材により躯体構造が構成されるので開口部や間取りを比較的自由に設定することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建物の躯体構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した建物の躯体構造の分解斜視図である。
【図３】トラスユニットの正面図である。
【図４】柱付トラスユニットの正面図である。
【図５】短トラスユニットの正面図である。
【図６】ブレースユニットの平面図である。
【図７】図１の躯体構造の平面図である。
【図８】本発明に係る躯体構造をスパン方向に連設した斜視図である。
【図９】図８の躯体構造により立てられた建物における間取図である。
【図１０】上層階を設けた躯体構造の斜視図である。
【符号の説明】
１躯体構造
４床部
５枠体
７柱部材
９補強材
１０トラスユニット
１１ａ上弦材
１１ｂ下弦材
１３束材
１５斜材
２０柱付トラスユニット
２１ａ上弦材
２１ｂ下弦材
２３束材
２５斜材
３０短トラスユニット
３１ａ上弦材
３１ｂ下弦材
３３束材
３５斜材
４０ブレースユニット
４１、４２鋼材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a building structure of a building, and more particularly to a building structure of a building that is extremely lightweight and excellent in durability and that can be set relatively freely.
[0002]
[Prior art]
The building frame structure is an extremely important point in constructing a safe and reliable high-performance building, and various structures are known today. Typical examples include wooden structures, steel structures, and reinforced concrete structures (RC structures).
[0003]
For wooden construction, there are the traditional Japanese construction method that supports the building load with pillars and beams (conventional construction method) and the 2 × 4 (two-by-four) construction method that supports the building load with bearing walls and floors. is there. Wooden construction is easy to process because it uses wood as its main material, and provides a building that is comfortable to live in terms of the climate of Japan.
[0004]
There are two types of steel structures: light steel structures and heavy steel structures. Lightweight steel structures use light-weight steel as the main structural material, and are used in small buildings such as prefabricated houses. The lightweight steel structure has the advantages that the structure is relatively light and therefore has a low burden on the base part, and that the members can be easily transported, processed and assembled. On the other hand, the heavy steel frame system employs a rigid frame structure in which columns and beams are mainly formed of H-shaped steel or I-shaped steel, and is also employed in relatively high-rise buildings. The ramen structure has a feature that an opening can be secured wider than an “wall” -based structure, and an open space can be formed. In addition, steel as a material has the advantages of being strong in tensile force and compressive force and having uniform quality.
[0005]
The RC structure is a structure in which reinforcing bars that are strong in tensile force and concrete that is strong in compressive force are combined. There are a ramen structure supported by columns and beams as described above and a wall structure supported by walls and floors. RC construction is excellent in earthquake resistance and fire resistance, and it can be said that it has a relatively high reliability because it has little deterioration in strength due to corrosion.
[0006]
In addition to such a conventional frame structure, in recent years, a so-called “steel house” in which a wooden two-by-four frame material is replaced with steel has appeared and attracted attention. Steelhouses are particularly interested in the United States because they are resistant to earthquakes and white ants, and are also concerned with the destruction of the natural environment by deforestation. The interior and exterior of the steel house can be the same as the conventional wooden two-by-four house.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the above-mentioned skeleton structures, in the case of wooden structures, the material wood is a natural material, so there are restrictions on the shape and dimensions, and it is prone to decay and insect damage, and it has the disadvantage of being inferior in fire resistance. . In addition, in the light steel structure of steel structures, the material thickness is thin with respect to the load of the entire building, so the strength against buckling and torsion is small, so a reinforcing material is provided to prevent local deformation And may be constrained by the floor plan. On the other hand, in the heavy steel structure, there is a case where the floor plan is restricted because a so-called “column shape” in which columns and beams protrude into the living space appears. Furthermore, the RC structure has the disadvantages that the overall weight is heavy and the unit price of the basis weight is high. In addition, the steel house basically has the same structure as a wooden two-by-four, and therefore requires a wall to support the structure. As described above, an opening can be provided at the desired location. There may not be.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a building structure of a building that is extremely lightweight, inexpensive, and excellent in durability by using a minimum number of housing materials.
It is another object of the present invention to provide a building structure for a building that is easy to assemble on site and can be set up relatively freely.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a building frame structure, wherein the ceiling portion is constituted by a metal frame having a rigidly fixed frame structure provided with a truss structure, and in the direction of gravity. The applied vertical load is supported by a plurality of pillar members arranged on the frame, and the horizontal load applied in the horizontal direction is supported by at least two panel-shaped steel plates arranged at arbitrary positions so as to be orthogonal to each other. The frame has a truss unit constituting one span in which a bundle member and a diagonal member are disposed between an upper chord member and a lower chord member arranged at a predetermined width, and a predetermined interval between the truss unit. A truss unit with columns in which two column members are arranged, a short truss unit formed with a span length of one third of the truss unit, a truss unit, a truss unit with columns, and a short truss unit First chord And providing a precursor structure of a building, characterized in that it is formed and a brace unit formed in an X shape for connecting the lower chord members to each other.
[0010]
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 2 is the building frame structure according to claim 1, wherein the frame and the panel-shaped steel plate are unitized and can be easily assembled on site. It is characterized by that.
[0011]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is characterized in that, in the building structure of the building according to claim 1 or 2, an upper floor can be arranged on the frame .
[0013]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 4 is the building frame structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the panel-shaped steel plate includes a truss unit, a truss unit with columns, and a short truss. The unit has a height from the lower chord material to the floor surface .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a building structure of a building according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a building frame structure according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.
First, a building frame structure 1 according to the present invention is configured so as to support a metal frame 5 forming a ceiling portion having a truss structure and the frame 5 as shown in FIG. The four pillar members 7 and 7 are formed upright, and at the lower part of the frame 5, the reinforcing members 9 and 9 made of two steel panels are arranged at positions orthogonal to each other and at arbitrary positions. Configured. The four column members 7 and 7 support the vertical load applied in the gravity direction of the housing, and the reinforcing members 9 and 9 support the horizontal load applied in the horizontal direction of the housing. The housing structure 1 can be configured by various unitized members. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the frame structure 1 is formed by connecting a truss unit 10, a truss unit 20 with a pillar, a short truss unit 30, and a brace unit 40, and an arbitrary location. The reinforcing members 9 are arranged at positions orthogonal to each other.
[0015]
As shown in FIG. 3, the truss unit 10 is configured by arranging a bundle member 13 and a diagonal member 15 between an upper chord member 11a and a lower chord member 11b arranged with a predetermined width interval. The length of the unit 10 in the longitudinal direction is one span. The upper chord material 11a and the lower chord material 11b are each formed in a T-shaped cross section by combining substantially L-shaped steel materials back to back, and are perpendicular to each other so as to connect the upper chord material 11a and the lower chord material 11b. A truss is formed by the bundle members 13 arranged in the direction and the diagonal members 15 arranged obliquely so as to alternately connect the apexes of the adjacent bundle members 13. A connection structure (not shown) for connecting other unit materials is provided at both ends of the upper chord member 11a and the lower chord member 11b and the portion where the bundle member 13 is disposed. For example, the connecting structure has holes formed in the upper chord member 11a and the lower chord member 11b for inserting bolts as fastening members, and the bolts are inserted into the holes and fixed with nuts. connect. Of course, this connection structure is an example, and various connection structures including welding can be employed.
[0016]
Specifically, in the truss unit 10, the upper chord member 11a and the lower chord member 11b are each formed by placing two L-shaped steels of 60 mm × 60 mm × 3.2 mm back to back and having a length of 4800 mm as one span. Has been. Further, the upper chord member 11a and the lower chord member 11b are arranged at intervals of 400 mm. Further, a round steel having a diameter of 16 mm is used for the bundle member 13, and a round steel having a diameter of 25 mm is used for the diagonal member 15. Seven bundle members 13 are arranged at intervals of 800 mm, and six oblique members 15 are arranged.
[0017]
Next, as shown in FIG. 4, the column truss unit 20 has the same structure as the truss unit 10 described above, and is further provided with two column members 7 and 7 at a predetermined interval. Is formed. That is, a bundle member 23 and a diagonal member 25 are arranged between an upper chord member 21a and a lower chord member 21b arranged with a predetermined width interval, and the length of the upper chord member 21a and the lower chord member 21b is truss. It has the same length (1 span) as the unit 10. The upper chord material 21a and the lower chord material 21b are formed in a T-shaped cross section by combining steel materials having substantially L-shapes back to back, and the upper chord material 21a and the lower chord material 21b are connected to each other. A truss is formed by a bundle member 23 arranged in a perpendicular direction and an oblique member 25 arranged obliquely so as to alternately connect the apexes of adjacent bundle members 23. Further, the above-described connection structure (not shown) for connecting other unit materials is provided at both ends of the upper chord member 21a and the lower chord member 21b and the portion where the bundle member 23 is disposed. Column members 7 and 7 are arranged at a predetermined distance from both ends of the upper chord member 21a and the lower chord member 21b. The column members 7 and 7 support a vertical load applied in the direction of gravity.
[0018]
Specifically, the upper chord member 21a and the lower chord member 21b of the column truss unit 20 are arranged in a similar manner to the truss unit 10 in such a manner that two L-shaped steels of 60 mm × 60 mm × 3.2 mm are arranged back to back and 4800 mm as one span. Has a length of The upper chord material 21a and the lower chord material 21b are arranged at intervals of 400 mm. The bundle member 23 is made of round steel with a diameter of 16 mm, and the diagonal member 25 is made of round steel with a diameter of 25 mm. And the pillar members 7 and 7 use the square steel material of 30 mm x 30 mm, and the length is formed in 2600 mm. The column members 7 and 7 are disposed at a position of 800 mm from both ends of the upper chord member 21a and the lower chord member 21b.
[0019]
As shown in FIG. 5, the short truss unit 30 is configured by a bundle member 33 and a diagonal member 35 disposed between an upper chord member 31a and a lower chord member 31b arranged in a predetermined width. The upper chord member 31a and the lower chord member 31b are each formed of a square steel material, and one of the bundle member 33 and the bundle member 33 arranged in a right angle direction so as to connect the upper chord member 31a and the lower chord member 31b. A truss is formed by diagonal members 35 arranged obliquely from the apex on the side. Further, both the upper chord member 31a and the lower chord member 31b are provided with a connection structure (not shown) as described above for connecting other unit members. Specifically, each of the upper chord member 31a and the lower chord member 31b of the short truss unit 30 is a square steel pipe having a thickness of 60 mm × 60 mm and a thickness of 3.2 mm, and the upper chord member 31a and the lower chord member 31b are arranged at intervals of 400 mm. ing. And the short truss unit 30 is formed in 1600 mm which is 1/3 length of 4800 mm which is 1 span which the truss unit 10 and the truss unit 20 with a pillar have. The bundle member 13 is made of round steel with a diameter of 16 mm, and the diagonal member 15 is made of round steel with a diameter of 25 mm. One bundle member 13 is disposed substantially at the center, and diagonal members 15 are disposed on both sides thereof.
[0020]
The brace unit 40 is formed by connecting the truss unit 10, the truss unit with columns 20 and the short truss unit 30 to form the frame 5, and the upper chord member 11a of the truss unit 10, the truss unit with columns 20 and the short truss unit 30. , 21a and 31a are connected together, and the lower chord members 11b, 21b and 31b are connected together to firmly fix the frame body 5. As shown in FIG. 6, the brace unit 40 is formed by connecting two steel materials 41 and 42 in an X shape, and its end is freely opened and closed like “scissors” with the connecting portion 45 as the center. Is formed. If the end side is in a closed state, it is possible to reduce the exclusive area during transfer and storage. As the steel materials 41 and 42 forming the brace unit 40, round steel materials having a diameter of 13 mm are used.
[0021]
Each steel material forming the truss unit 10, the truss unit 20 with columns, the short truss unit 30, and the brace unit 40 is subjected to hot dip galvanization and subjected to sufficient rust prevention treatment. Thereby, the durability of the steel material is increased, and the performance can be maintained for a long time. In addition, the steel materials and sizes of the above-described truss unit 10, column truss unit 20, short truss unit 30, and brace unit 40 are examples, and are not limited thereto. Further, the shape of the truss to be formed is not limited to the warren as shown in this embodiment, and any shape can be adopted.
[0022]
The reinforcing members 9 and 9 are made of steel panels formed in a plate shape, and are arranged at two positions at an arbitrary position in the lower part of the frame body 5 so as to mainly support a horizontal load applied in the horizontal direction. ing. Specifically, it has a panel shape of 2600 mm × 800 mm × 3.2 mm, and has the same height as the column members 7 and 7. At least two reinforcing members 9, 9 are arranged so as to be orthogonal to each other in a basic configuration of 4800 mm × 4800 mm constituted by units. The arrangement position is not limited in principle, and may be the lower part of any lower chord material 11b, 21b, 31b as long as they are arranged orthogonal to each other. Moreover, it is not necessary to arrange so that it may adjoin. A horizontal load is supported by the two reinforcing members 9. Thus, since the arrangement | positioning location of the reinforcing materials 9 and 9 is not limited to the circumference | surroundings of the housing structure 1, ie, an outer wall side, an opening part can be provided in a favorite position and a floor plan is not restrict | limited. In addition, the reinforcing materials 9 and 9 are hot dip galvanized and, like each unit, are sufficiently rust-proofed.
[0023]
Next, a procedure for assembling the casing structure 1 using each unit described above will be described. First, the foundation which supports the frame structure 1 is formed based on a regular method. The foundation is not particularly limited, and various foundations such as a cloth foundation and a solid foundation can be used. Further, the frame structure 1 according to the present invention is particularly light in weight as compared with the conventional steel frame structure, so that it can be constructed even where the ground is not very solid. When the foundation is completed, the column truss unit 20 is erected on it. The truss units with columns 20 are disposed at two locations so as to be positioned at both ends of one span. The truss units 10 are arranged at predetermined intervals between the truss units 20 with columns, and the truss units 30 are arranged in two rows between the truss units 10 and the truss portions of the truss units 20 with columns. 10 and the truss unit 20 with a pillar are connected by the said connection structure. As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the short truss units 30 are arranged in two rows at predetermined intervals on both end sides of the truss unit with columns 20 and the truss unit 10. Thereby, a prismatic frame structure is formed at both ends of the truss unit 10 and the truss unit 20 with columns, and is firmly held. The upper truss members 31a, 31a of the short truss units 30, 30 that are formed in a prismatic shape and are opposed to each other are connected by the brace unit 40, and the lower chord members 31b, 31b are similarly connected to the brace unit. Connect at 40. That is, the frame body 5 is firmly fixed by arranging the brace units 40 in two stages.
[0024]
Reinforcing materials 9, 9 are arranged at arbitrary positions at positions orthogonal to each other at the lower part of the frame body 5 formed in this way. At least two reinforcing members 9, 9 may be disposed so as to be orthogonal to each other in a basic configuration of 4800 mm × 4800 mm. In principle, there is no limitation on the position to be disposed, and the two reinforcing members 9 are disposed so as to be orthogonal to each other. Thus, since each member is unitized, it can be easily assembled on site, and it is possible to provide the housing structure 1 that is light but has strong durability. Moreover, equipment such as ducts, piping, and electrical wiring for air conditioning can be arranged inside the frame 5.
[0025]
FIG. 8 is a perspective view when the basic structure of the casing structure 1 according to the present invention is continuously provided in the span direction. In this embodiment, the truss unit with columns 20 is disposed at both ends thereof, and the truss units with columns 20 are also disposed adjacent to the truss units with columns 20 at both ends. Otherwise, the basic structure shown in FIG. 1 is repeatedly provided. Since the frame structure 1 according to the present invention is very light, even if it is a place where the floor 4 protrudes on the inclined surface as shown in FIG. I can do it. In addition, FIG. 9 is a floor plan in the building set up by the frame structure 1 of FIG.
[0026]
FIG. 10 is a perspective view of a frame structure in which an upper floor is further provided on the frame body 5. The frame structure 1 in the present embodiment is further the same as the above-described frame structure having a basic configuration of 4800 mm × 4800 mm configured by the truss unit 10, the column truss unit 20, the short truss unit 30, and the reinforcing members 9 and 9. The casing structure which consists of basic composition is laminated | stacked and comprised. The structural units constituting the housing structure 1 in the present embodiment are basically as described above, and the description thereof is omitted. However, the lower floor pillar members 7 and 7 in which the upper floors are arranged are upper floors. It is necessary to support a vertical load including the weight of Therefore, it is necessary to use a column truss unit (for a hierarchy) in which the column members 7 and 7 of the column truss unit 20 are column members 7 and 7 having a strength capable of supporting the upper floor. Specifically, in the case where the same basic structure is stacked on the 4800 mm × 4800 mm basic structure, the pillar member 7 on the lower floor is changed to a strength that can support the vertical load. Or, a square steel material of 30 mm × 30 mm is formed by making one place into two pieces. Alternatively, the truss unit 10 on the lower floor is replaced with a truss unit 20 with a pillar. Thereby, even if it is 2 stories, the frame structure 1 provided with sufficient intensity | strength can be provided.
[0027]
In this embodiment, the housing structure of the house has been described as an example. However, the structure of the building according to the present invention is not limited to this, and can be applied to stores, factories, and other buildings. Needless to say, there is.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the building frame structure according to the present invention, the ceiling portion is configured by the metal frame body provided with the truss structure, and the vertical loads applied to the gravity direction are arranged on the frame body. Since it is configured to be supported by members and supported by at least two panel-shaped reinforcing materials arranged at arbitrary positions so that horizontal loads applied in the horizontal direction are orthogonal to each other, the minimum housing material Therefore, it is possible to provide a building structure of a building that is extremely lightweight, inexpensive, and excellent in durability. Moreover, according to the building frame structure according to the present invention, the frame and the reinforcing material are unitized by factory production, so that there is an effect that assembly is easy without requiring processing at a building site. .
[0029]
Further, according to the building structure of a building according to the present invention, it is very lightweight, so that a column member with a thin column can be used, a column shape does not appear in the living space, and the space can be used effectively, and the column member In addition, since the housing structure is constituted by at least two panel-shaped reinforcing members, there is an effect that the opening and the layout can be set relatively freely.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a building structure of a building according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of the building structure of the building shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a front view of the truss unit.
FIG. 4 is a front view of a truss unit with columns.
FIG. 5 is a front view of a short truss unit.
FIG. 6 is a plan view of the brace unit.
7 is a plan view of the housing structure of FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a perspective view in which the casing structure according to the present invention is continuously provided in the span direction.
9 is a floor plan in a building set up by the frame structure of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a perspective view of a frame structure provided with an upper floor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame structure 4 Floor part 5 Frame body 7 Column member 9 Reinforcement material 10 Truss unit 11a Upper chord material 11b Lower chord material 13 Bundling material 15 Diagonal material 20 Truss unit with pillar 21a Upper chord material 21b Lower chord material 23 Bundling material 25 Diagonal material 30 Short truss Unit 31a Upper chord material 31b Lower chord material 33 Bundle material 35 Diagonal material 40 Brace units 41, 42 Steel material

Claims

建物の躯体構造であって、
天井部をトラス構造を備えた強固に固定されたフレーム構造の金属製枠体により構成し、重力方向に加わる鉛直荷重を前記枠体に配設された複数の柱部材で支持すると共に、水平方向に加わる水平荷重を互いに直交するようにして任意の位置に配置された少なくとも２つのパネル状の鋼板により支持して構成され、
前記枠体は、
所定の幅に配置された上弦材と下弦材との間に束材及び斜材が配設された１スパンを構成するトラスユニットと、
前記トラスユニットに所定の間隔をおいて２本の柱部材が配設された柱付トラスユニットと、
前記トラスユニットの３分の１のスパン長さに形成された短トラスユニットと、
前記トラスユニット、前記柱付トラスユニット及び前記短トラスユニットの上弦材及び下弦材同士を連結するＸ字状に形成されたブレースユニットと、
を有して形成されていることを特徴とする建物の躯体構造。The building structure of the building,
The ceiling part is composed of a metal frame with a rigidly fixed frame structure with a truss structure, and supports vertical loads applied in the direction of gravity with a plurality of column members arranged in the frame, and also in the horizontal direction. Is supported by at least two panel-shaped steel plates arranged at arbitrary positions so that the horizontal loads applied to each other are orthogonal to each other ,
The frame is
A truss unit constituting one span in which a bundle member and a diagonal member are arranged between an upper chord member and a lower chord member arranged at a predetermined width;
A truss unit with columns in which two column members are arranged at a predetermined interval in the truss unit;
A short truss unit formed to a span length of one third of the truss unit;
A brace unit formed in an X shape connecting the upper and lower chord members of the truss unit, the truss unit with columns and the short truss unit;
A building structure of a building, characterized in that it is formed .

請求項１に記載の建物の躯体構造において、
前記枠体及び前記パネル状の鋼板は、ユニット化され、現場で簡易に組み立て可能とされていることを特徴とする建物の躯体構造。In the building frame structure according to claim 1,
The frame structure of a building, wherein the frame body and the panel-shaped steel plate are unitized and can be easily assembled on site.

請求項１又は２に記載の建物の躯体構造において、
前記枠体の上にさらに上層階が配置可能とされていることを特徴とする建物の躯体構造。In the building frame structure according to claim 1 or 2,
A building structure of a building, wherein an upper floor can be arranged on the frame.

請求項１〜３のいずれか１項に記載の建物の躯体構造において、
前記パネル状の鋼板は、トラスユニット、柱付トラスユニット及び短トラスユニットの下弦材から床面に至る高さを有していることを特徴とする建物の躯体構造。In the frame structure of the building of any one of Claims 1-3,
The panel-shaped steel plate has a height from the lower chord material to the floor surface of the truss unit, the truss unit with columns, and the short truss unit .