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JP7601310B2 - Upper floor floor structure - Google Patents
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JP7601310B2 - Upper floor floor structure - Google Patents

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JP7601310B2 JP2020155526A JP2020155526A JP7601310B2 JP 7601310 B2 JP7601310 B2 JP 7601310B2 JP 2020155526 A JP2020155526 A JP 2020155526A JP 2020155526 A JP2020155526 A JP 2020155526A JP 7601310 B2 JP7601310 B2 JP 7601310B2
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Description

本発明は、上階の床構造に関する。 The present invention relates to the floor structure of the upper floor.

一階のリビング等の一部が下げられた(掘り込まれている)建物が存在している。この構造により、一階のリビング等における天井までの高さが高くなり、窓からの光がリビング等に多く取り込まれ易くなることから、より一層の開放感が奏される。 There are buildings in which parts of the first floor living room etc. are lowered (recessed). This structure makes the ceiling height in the first floor living room etc. higher, allowing more light to enter the living room etc. from the windows, creating a more open feeling.

一方、二階以上の複数階の建物において、二階以上の上階の床においても、その一部を他の部位よりも低くする構造(もしくは高くする構造)の要請がある。このように上階における居室等の床の一部を他の部位よりも低くする等により、上階の居室等における開放感が一層高められ、さらには上階の居室等に対して様々な利用オプションを付与することができる。 On the other hand, in buildings with two or more floors, there is a demand for a structure in which parts of the floors on the upper floors above are lower (or higher) than the other parts. In this way, by making parts of the floors of rooms on the upper floors lower than the other parts, the sense of openness in the rooms on the upper floors can be further enhanced, and various usage options can be added to the rooms on the upper floors.

ここで、上記する上階の床の一部の高さレベルが相対的に低い(もしくは高い)床構造に関する技術ではないが、例えば一階と二階の間等に設けられるスキップフロアは従来から知られており、特許文献1にスキップフロア構造として提案されている。このスキップフロア構造は、スキップフロアの外周床梁の上方又は下方において、一般床部の床梁と同じ高さレベルに腹巻梁を架構し、この腹巻梁と外周床梁との間の要所に、外周床梁から腹巻梁へ水平力を伝達するための伝達梁が介在しているものである。 Although this technology is not related to a floor structure in which the height level of part of the upper floor is relatively low (or high), a skip floor installed, for example, between the first and second floors has been known for some time and is proposed as a skip floor structure in Patent Document 1. This skip floor structure is constructed by constructing a belly beam at the same height level as the floor beams of the general floor section above or below the outer perimeter floor beams of the skip floor, and at key points between this belly beam and the outer perimeter floor beam, a transmission beam is interposed to transmit horizontal force from the outer perimeter floor beam to the belly beam.

特開2003-166289号公報JP 2003-166289 A

上階の床の一部の高さレベルを相対的に上下させた場合、この上階を含む建物の構造解析においては、当該上階において床が上下した部分を、床の主架構における吹き抜け領域として床のモデル化を行うことが構造安全性の観点から望ましいものとなる。相対的に床の一部が上下した部分では、床の他の部分との間で例えば地震時の水平力を十分に伝達し難いことがその理由の一つである。 When the height level of a part of an upper floor is raised or lowered relatively, in a structural analysis of a building including this upper floor, it is desirable from the viewpoint of structural safety to model the part of the floor that has been raised or lowered as an open-ceiling area in the main frame of the floor. One reason for this is that it is difficult to sufficiently transmit horizontal forces, for example during an earthquake, between a part of the floor that has been raised or lowered relatively and other parts of the floor.

このように、上階の居室等における開放感を一層高めるべく、床の一部を相対的に上下させようとすると、構造解析上はこの部分が床の主架構における吹き抜け領域とされることになり、相対的に上下させることのできる一部領域は上階の床において限定的とならざるを得ない。 In this way, if one were to attempt to raise or lower part of a floor relatively to create an even greater sense of openness in rooms on the upper floors, in structural analysis this part would be considered an open-air area in the main structure of the floor, and the area that can be raised or lowered relatively would inevitably be limited to the upper floors.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上階の床の一部の高さレベルを相対的に上下させる場合において、この上下させる一部領域の設定位置が限定されることなく、設計自由度の高い上階の床構造を提供することを目的としている。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a floor structure for an upper floor that allows high design freedom when the height level of a portion of the floor on the upper floor is relatively raised or lowered without restricting the setting position of the portion of the floor that is raised or lowered.

前記目的を達成すべく、本発明による上階の床構造の一態様は、
複数階の建物における二階以上の上階の床構造であって、
上階の床は、高さレベルが相対的に高い第一フロアと相対的に低い第二フロアを少なくとも有し、
前記第一フロアと前記第二フロアはそれぞれ、複数の第一床梁と第二床梁を備えており、
前記第一フロアと前記第二フロアの境界に梯子型梁が配設され、前記第一床梁と前記第二床梁がそれぞれ該梯子型梁に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the floor structure of the upper floor according to the present invention is as follows:
A floor structure of the second or higher floors in a multi-story building,
The upper floor has at least a first floor having a relatively high height level and a second floor having a relatively low height level;
the first floor and the second floor each include a plurality of first floor beams and a plurality of second floor beams;
A ladder beam is disposed at the boundary between the first floor and the second floor, and the first floor beam and the second floor beam are each connected to the ladder beam.

本態様によれば、上階の床において、高さレベルが相対的に高い第一フロアと相対的に低い第二フロアの境界に梯子型梁が配設され、第一床梁と第二床梁がそれぞれ梯子型梁に接続されていることにより、剛性の高い梯子型梁を介して第一フロアから第二フロアへ地震時の水平力を十分に伝達できることから、例えば高さレベルが相対的に低い第二フロアの設定位置が限定されることなく、自由な位置に設定することが可能になる。これは、第一床梁と第二床梁が共通の梯子型梁に接続されていることにより、構造解析に際して、例えば高さレベルが相対的に低い第二フロアを上階の床の主架構における吹き抜け領域と見なす必要がなくなり、床の全領域を主架構として構造解析することが可能になるためである。 According to this aspect, a ladder beam is arranged on the upper floor at the boundary between the first floor, which is relatively high, and the second floor, which is relatively low, and the first floor beam and the second floor beam are each connected to the ladder beam, so that the horizontal force during an earthquake can be sufficiently transmitted from the first floor to the second floor via the highly rigid ladder beam. Therefore, for example, the setting position of the second floor, which is relatively low, is not limited and it can be set at any position. This is because, since the first floor beam and the second floor beam are connected to a common ladder beam, it is no longer necessary to consider, for example, the second floor, which is relatively low, as an open-ceiling area in the main frame of the upper floor during structural analysis, and it becomes possible to perform structural analysis of the entire area of the floor as the main frame.

本態様は、建物の鉛直構面に配設されるのが一般的な梯子型梁を、上階の床の高さレベルが異なる第一フロアと第二フロアの境界に適用する床構造である。本態様によれば、設計自由度が高められることから、例えば相対的に低い第二フロアを床の様々な位置に設定することができる。また、相対的に高い第一フロアの床下を例えば床下収納に適用することができ、上階の居室等に対して利用オプションを付与することができる。 This aspect is a floor structure in which ladder beams, which are typically installed on the vertical structural plane of a building, are applied to the boundary between a first floor and a second floor, which are at different floor heights on the upper floors. This aspect increases design freedom, making it possible, for example, to set the relatively low second floor at various positions on the floor. In addition, the space under the floor of the relatively high first floor can be used for underfloor storage, for example, providing usage options for rooms on the upper floors.

また、本発明による上階の床構造の他の態様において、前記梯子型梁は、上弦材と、下弦材と、該上弦材及び該下弦材を繋ぐ複数の縦材と、を少なくとも備えており、
前記第一床梁と前記第二床梁がそれぞれ、前記上弦材と前記下弦材に接続されていることを特徴とする。
In another aspect of the floor structure of the upper floor according to the present invention, the ladder beam comprises at least an upper chord member, a lower chord member, and a plurality of vertical members connecting the upper chord member and the lower chord member,
The first floor beam and the second floor beam are respectively connected to the upper chord and the lower chord.

本態様によれば、梯子型梁を構成する上弦材に第一床梁が接続され、梯子型梁を構成する下弦材に第二床梁が接続され、上弦材と下弦材が複数の縦材に接続されていることから、地震時の水平力を一方の床梁から上弦材もしくは下弦材の一方を介し、複数の縦材を介し、上弦材もしくは下弦材の他方を介して、他方の床梁に伝達することができる。ここで、梯子型梁は、縦材が鉛直材であるフィーレンディール構造の梁であってもよいし、縦材が鉛直材と斜材の双方を含む構造の梁であってもよい。 According to this embodiment, the first floor beam is connected to the upper chord that constitutes the ladder beam, the second floor beam is connected to the lower chord that constitutes the ladder beam, and the upper chord and the lower chord are connected to multiple vertical members, so that the horizontal force during an earthquake can be transmitted from one floor beam through one of the upper chord or the lower chord, through multiple vertical members, and through the other of the upper chord or the lower chord to the other floor beam. Here, the ladder beam may be a beam of a Vierendeel structure in which the vertical members are vertical members, or a beam of a structure in which the vertical members include both vertical members and diagonal members.

第一床梁に適用される形鋼材(例えばH形鋼)と、これが接続される上弦材に適用される形鋼材は同仕様(同寸法)のものが適用されるのが望ましく、第二床梁に適用される形鋼材(例えばH形鋼)と、これが接続される下弦材に適用される形鋼材も同仕様(同寸法)のものが適用されるのが望ましい。また、上弦材と下弦材の間で水平力を伝達する縦材が高剛性の部材であるのが望ましいことから、この縦材には、鋼管や角パイプ等が適用されるのがよい。 It is desirable that the shaped steel material (e.g. H-shaped steel) applied to the first floor beam and the shaped steel material applied to the upper chord to which it is connected are of the same specifications (same dimensions), and it is also desirable that the shaped steel material (e.g. H-shaped steel) applied to the second floor beam and the shaped steel material applied to the lower chord to which it is connected are of the same specifications (same dimensions). In addition, since it is desirable for the vertical member that transmits horizontal forces between the upper chord and the lower chord to be a highly rigid member, it is advisable to use steel pipes, square pipes, etc. for this vertical member.

また、本発明による上階の床構造の他の態様は、前記梯子型梁の側方において、前記上弦材から前記下弦材に亘る補強プレートが取り付けられており、
前記補強プレートを介して前記第二床梁が前記下弦材に接続されており、
前記補強プレートの広幅面において、前記上弦材から前記第二床梁の上面に亘る補強リブが取り付けられていることを特徴とする。
In addition, in another aspect of the floor structure of the upper floor according to the present invention, a reinforcing plate is attached to the side of the ladder beam from the upper chord to the lower chord,
The second floor beam is connected to the lower chord via the reinforcing plate,
A reinforcing rib is attached to the wide surface of the reinforcing plate, extending from the upper chord to the upper surface of the second floor beam.

本態様によれば、上弦材から下弦材に亘る補強プレートが取り付けられ、補強プレートの広幅面において、上弦材から第二床梁の上面に亘る補強リブがさらに取り付けられていることから、これら補強プレートと補強リブにより特に縦材が補強され、上弦材と下弦材の間の水平力の伝達に寄与する高強度のユニット(縦材、補強プレート、及び補強リブによるユニット)が形成される。 According to this embodiment, a reinforcing plate is attached from the upper chord to the lower chord, and a reinforcing rib is further attached to the wide surface of the reinforcing plate, extending from the upper chord to the upper surface of the second floor beam. This reinforcing plate and reinforcing rib particularly reinforce the vertical members, forming a high-strength unit (a unit consisting of vertical members, reinforcing plate, and reinforcing rib) that contributes to the transmission of horizontal forces between the upper chord and the lower chord.

また、本発明による上階の床構造の他の態様は、複数の前記第一床梁の間に第一水平ブレースが設けられ、複数の前記第二床梁の間に第二水平ブレースが設けられていることを特徴とする。 Another aspect of the upper floor structure according to the present invention is characterized in that a first horizontal brace is provided between the first floor beams, and a second horizontal brace is provided between the second floor beams.

本態様によれば、複数の第一床梁の間に第一水平ブレースが設けられ、複数の第二床梁の間に第二水平ブレースが設けられていることにより、上階の床を構成する主架構が各水平ブレースにて補剛され、高剛性の床構造を形成することができる。 According to this aspect, a first horizontal brace is provided between multiple first floor beams, and a second horizontal brace is provided between multiple second floor beams, so that the main frame that constitutes the upper floor is stiffened by each horizontal brace, forming a highly rigid floor structure.

また、本発明による上階の床構造の他の態様において、前記建物の下階の壁には耐力壁架構が設けられており、
前記梯子型梁は、前記耐力壁架構よりも大きな剛性を有していることを特徴とする。
In another aspect of the floor structure of the upper floor according to the present invention, a load-bearing wall frame is provided on the wall of the lower floor of the building,
The ladder beam is characterized in that it has greater rigidity than the load-bearing wall structure.

本態様によれば、建物の下階の壁に設けられている耐力壁架構よりも、上階の床に設けられている梯子型梁が大きな剛性を有していることにより、構造解析に用いられる解析モデルにおいて、梯子型梁の全体を剛な梁と見なしてモデル化することができ、簡易なモデル化にて構造解析を行うことができる。仮に、梯子型梁の剛性が弱い場合、構造解析において梯子型梁モデルに変形が生じ得ることから、構造モデルとしては上弦材及び下弦材とこれらを繋ぐ複数の縦材からなる実際の構造を正確に再現してモデル化する必要が生じ、解析モデルの作成に時間を要することになる。 According to this aspect, the ladder beams installed on the floors of the upper floors have greater rigidity than the load-bearing wall structures installed on the walls of the lower floors of the building, so that in the analytical model used for structural analysis, the ladder beams can be modeled as a rigid beam in its entirety, and structural analysis can be performed with simple modeling. If the ladder beams were weak in rigidity, deformation could occur in the ladder beam model during structural analysis, so that the structural model would need to accurately reproduce and model the actual structure consisting of the upper and lower chords and the multiple vertical members connecting them, and creating the analytical model would take time.

また、本発明による上階の床構造の他の態様は、前記梯子型梁の両端もしくは両端近傍のみを下階の柱が支持していることを特徴とする。 Another aspect of the floor structure for the upper floor according to the present invention is characterized in that only both ends or the vicinity of both ends of the ladder beam are supported by the columns of the lower floor.

本態様によれば、剛性の高い梯子型梁を適用することにより、梯子型梁の両端もしくは両端近傍の二点を支持する二本の柱のみを下階に配置することでよく、梯子型梁の両端の二点の間に別途の柱を配置することを不要にできる。従って、例えば4P乃至8P(Pはモジュールを示し、800mm乃至1100mmの間で、例えば910mm幅等、モジュール設計仕様により任意に設定可能)程度大スパンの梯子型梁であっても、その両端近傍の二点を二本の柱で支持する構造が適用できるため、上階の床は高さレベルの相違する構造を有し、この床を支持する下階の柱は可及的に少ない本数でよいことから、下階の空間自由度も高められる。 According to this aspect, by applying a ladder beam with high rigidity, it is possible to place only two columns on the lower floor that support both ends of the ladder beam or two points near both ends, making it unnecessary to place a separate column between the two points of the ladder beam. Therefore, even if the ladder beam has a large span of, for example, 4P to 8P (P indicates the module, and can be set arbitrarily between 800 mm and 1100 mm, for example, 910 mm wide, depending on the module design specifications), a structure in which two columns support two points near both ends can be applied, so that the floor of the upper floor has a structure with different height levels, and the number of columns on the lower floor that support this floor can be as small as possible, which increases the spatial freedom of the lower floor.

以上の説明から理解できるように、本発明の上階の床構造によれば、上階の床の一部の高さレベルを相対的に上下させる場合において、この上下させる一部領域の設定位置が限定されることなく、設計自由度の高い上階の床構造を提供することができる。 As can be understood from the above explanation, the floor structure for the upper floor of the present invention allows for a high degree of freedom in designing the floor structure for the upper floor, when the height level of a portion of the floor of the upper floor is relatively raised or lowered, without limiting the setting position of the portion of the floor that is raised or lowered.

実施形態に係る上階の床構造の一例の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an example of a floor structure of an upper floor according to an embodiment. 図1のII-II矢視図であって、床構造の一例のX軸に沿う縦断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the arrows II-II in FIG. 1, showing a vertical cross-sectional view along the X-axis of an example of a floor structure. (a),(b)はいずれも図1のIII-III矢視図であって、(a)は床構造の一例のY軸に沿う縦断面図であり、(b)は床構造の変形例のY軸に沿う縦断面図である。3A and 3B are both views taken along the III-III arrows in FIG. 1, where (a) is a longitudinal cross-sectional view along the Y axis of an example of a floor structure, and (b) is a longitudinal cross-sectional view along the Y axis of a modified example of the floor structure. 図1のIV方向の矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the arrow IV in FIG. 1 . 図4のV-V矢視図であって、梯子型梁の一例の長手方向に直交する縦断面図である。5 is a view taken along the line VV in FIG. 4, and is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of an example of a ladder beam. 図1のVI方向の矢視図であって、梯子型梁と上弦材と下弦材の接続構造を説明する側面図である。6 is a view taken along the arrow VI in FIG. 1 , and is a side view explaining the connection structure of the ladder beam, the upper chord, and the lower chord. 梯子型梁を補強した形態を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a reinforced ladder beam.

以下、実施形態に係る上階の床構造について添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 The floor structure of the upper floor according to the embodiment will be described below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, substantially identical components may be designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

[実施形態に係る上階の床構造]
図1乃至図7を参照して、実施形態に係る上階の床構造の一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る上階の床構造の一例の平面図である。また、図2は、図1のII-II矢視図であって、床構造の一例のX軸に沿う縦断面図であり、図3(a),(b)はいずれも図1のIII-III矢視図であって、図3(a)は床構造の一例のY軸に沿う縦断面図であり、図3(b)は床構造の変形例のY軸に沿う縦断面図である。また、図4は、図1のIV方向の矢視図であり、図5は、図4のV-V矢視図であって、梯子型梁の一例の長手方向に直交する縦断面図である。さらに、図6は、図1のVI方向の矢視図であって、梯子型梁と上弦材と下弦材の接続構造を説明する側面図である。
[Upper floor structure according to the embodiment]
An example of the floor structure of the upper floor according to the embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 7. Here, Fig. 1 is a plan view of an example of the floor structure of the upper floor according to the embodiment. Also, Fig. 2 is a view taken along the arrows II-II in Fig. 1, which is a vertical cross-sectional view along the X-axis of an example of the floor structure, and Figs. 3(a) and (b) are both views taken along the arrows III-III in Fig. 1, Fig. 3(a) is a vertical cross-sectional view along the Y-axis of an example of the floor structure, and Fig. 3(b) is a vertical cross-sectional view along the Y-axis of a modified example of the floor structure. Also, Fig. 4 is a view taken along the arrows IV in Fig. 1, and Fig. 5 is a view taken along the arrows V-V in Fig. 4, which is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of an example of a ladder beam. Furthermore, Fig. 6 is a view taken along the arrows VI in Fig. 1, which is a side view explaining the connection structure of the ladder beam, the upper chord, and the lower chord.

図1に示す上階の床構造40は、図2に示す二階建て建物50の二階の床構造である。尚、例えば三階建ての建物の場合には、二階及び/又は三階の床に対して図示例の床構造40が適用される。図示例の建物50は、平面視形状が矩形の建物として示しており、その長手方向がX軸方向に沿い、その短手方向がY軸方向に沿っている。長手方向、短手方向ともに、建物の外周に複数(図示例は四つ)の柱10が立設し、一階(1F)と二階(2F)の間の階間には、高さレベルが相対的に高い第一フロア21(図2参照)を構成する第一床梁20と、相対的に低い第二フロア26(図2参照)を構成する第二床梁25がそれぞれ、X軸とY軸に沿うように配設されている。建物50の外周における第一床梁20は、胴差となる。 The floor structure 40 of the upper floor shown in FIG. 1 is the floor structure of the second floor of the two-story building 50 shown in FIG. 2. In the case of a three-story building, for example, the floor structure 40 of the illustrated example is applied to the floors of the second and/or third floors. The building 50 of the illustrated example is shown as a rectangular building in plan view, with its longitudinal direction along the X-axis direction and its transverse direction along the Y-axis direction. In both the longitudinal and transverse directions, multiple columns 10 (four in the illustrated example) are erected on the periphery of the building, and between the first floor (1F) and the second floor (2F), the first floor beam 20 constituting the first floor 21 (see FIG. 2) which is relatively high in height level and the second floor beam 25 constituting the second floor 26 (see FIG. 2) which is relatively low are arranged along the X-axis and Y-axis, respectively. The first floor beam 20 on the periphery of the building 50 becomes a girth.

図2に示すように、図示例の床構造40は、X軸方向に三等分されたうちの中央領域に第二フロア26が形成され、左右領域に第一フロア21が形成されている。中央領域に高さの低い第二フロア26が設けられていることにより、この第二フロア26における天井までの高さs1が高くなり、開放感のある二階の居室が形成される。図示を省略するが、平面視における第一フロアと第二フロアの設定態様は多様に存在し、例えば図1における左側領域のみ、もしくは右側領域のみに第二フロアが設けられている形態であってもよいし、図1における九つの区画のうちのいずれか一つもしくは相互に離れた複数の区画のみに第二フロアが設けられている形態であってもよい。また、第二フロア26の形態として、図示例では、図3(a)、(b)に示す二つの形態を示している。まず、図3(a)に示す床構造の一例について、図1、図2及び図3(a)を参照して説明する。 As shown in FIG. 2, the floor structure 40 in the illustrated example is divided into three equal parts in the X-axis direction, with the second floor 26 formed in the central area and the first floor 21 formed in the left and right areas. By providing the low-height second floor 26 in the central area, the height s1 to the ceiling of the second floor 26 is high, forming a room on the second floor with a sense of openness. Although not shown, there are various configurations of the first floor and the second floor in a plan view. For example, the second floor may be provided only in the left area or only in the right area in FIG. 1, or the second floor may be provided only in one of the nine sections in FIG. 1 or in a plurality of sections separated from each other. In addition, the illustrated example shows two configurations of the second floor 26, as shown in FIG. 3(a) and (b). First, an example of the floor structure shown in FIG. 3(a) will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3(a).

図3(a)に示す第二フロア26は、図1に示す中央領域をさらにY軸方向に三等分した際に、そのうちの上方領域(上方区画)が第一フロア21となっているものであり、従って、図1において相対的に低い第二フロア26は、図1においてドットで示すA1領域(下方の二区画)となる。 The second floor 26 shown in FIG. 3(a) is the upper area (upper section) of the central area shown in FIG. 1 that is further divided into thirds in the Y-axis direction, and is the first floor 21. Therefore, the second floor 26, which is relatively low in FIG. 1, is the A1 area (the lower two sections) indicated by dots in FIG. 1.

第一フロア21を構成する複数の第一床梁20により形成される水平構面には、複数の第一水平ブレース28Aが交差する態様で配設されている。同様に、第二フロア26を構成する複数の第二床梁25により形成される水平構面においても、複数の第二水平ブレース28Bが交差する態様で配設されている。水平ブレース28は例えばメタルブレースにより形成され、ターンバックルをその途中に有していてもよい。 A plurality of first horizontal braces 28A are arranged in an intersecting manner on the horizontal structural surface formed by the plurality of first floor beams 20 that constitute the first floor 21. Similarly, a plurality of second horizontal braces 28B are arranged in an intersecting manner on the horizontal structural surface formed by the plurality of second floor beams 25 that constitute the second floor 26. The horizontal braces 28 are formed, for example, from metal braces, and may have turnbuckles in the middle.

図2に示すように、相互に高さの異なる第一床梁20と第二床梁25は、梯子型梁30を介して相互に接続されている。図1を参照してこのことを説明すると、X軸方向に三等分されたうちの中央領域と左右領域の境界に、Y軸方向に沿う梯子型梁30Aが配設され、梯子型梁30Aの両端(図1における上下端)において柱10と接続されている。 As shown in Figure 2, the first floor beam 20 and the second floor beam 25, which are at different heights, are connected to each other via a ladder beam 30. To explain this with reference to Figure 1, a ladder beam 30A is arranged along the Y axis direction at the boundaries between the central region and the left and right regions of the three equal parts divided in the X axis direction, and both ends of the ladder beam 30A (the upper and lower ends in Figure 1) are connected to the columns 10.

図3(a)に示す例では、当該中央領域における胴差に相当する位置に別途の梯子型梁30B,30Cが配設されて柱10に接続されており、さらに、当該中央領域における第一フロア21と第二フロア26の境界においても、別途の梯子型梁30Dが配設されている。 In the example shown in FIG. 3(a), separate ladder beams 30B, 30C are arranged at positions corresponding to the girths in the central region and connected to the column 10, and further, a separate ladder beam 30D is arranged at the boundary between the first floor 21 and the second floor 26 in the central region.

このように、相互に高さの異なる第一フロア21と第二フロア26の境界に梯子型梁30が配設され、第一フロア21を構成する第一床梁20と第二フロア26を構成する第二床梁25が梯子型梁30に接続される。 In this way, a ladder beam 30 is arranged at the boundary between the first floor 21 and the second floor 26, which are at different heights, and the first floor beam 20 constituting the first floor 21 and the second floor beam 25 constituting the second floor 26 are connected to the ladder beam 30.

第一床梁20と第二床梁25はいずれも、同規格のH形鋼(形鋼材の一例)により形成されており、H-200×100やH-250×100等の規格が適用できる。 The first floor beam 20 and the second floor beam 25 are both made of H-shaped steel (an example of shaped steel material) of the same standard, and standards such as H-200x100 and H-250x100 can be applied.

図4及び図5に示すように、梯子型梁30は、上弦材34A及び下弦材34Bと、上弦材34Aと下弦材34Bの間に配設されて上弦材34Aと下弦材34Bを繋ぐ複数(図示例は七つ)の縦材35とを有する。 As shown in Figures 4 and 5, the ladder beam 30 has an upper chord 34A and a lower chord 34B, and multiple (seven in the illustrated example) vertical members 35 arranged between the upper chord 34A and the lower chord 34B to connect the upper chord 34A and the lower chord 34B.

上弦材34Aと下弦材34BはいずれもH形鋼により形成され、より詳細には、第一床梁20と第二床梁25を形成するH形鋼と同規格のH形鋼により形成されており、図5に示すように、上弦材34A,下弦材34Bはともに、ウエブ31と上下のフランジ32,33とを有している。 Both the upper chord 34A and the lower chord 34B are made of H-shaped steel, more specifically, they are made of H-shaped steel of the same standard as the H-shaped steel that forms the first floor beam 20 and the second floor beam 25, and as shown in FIG. 5, both the upper chord 34A and the lower chord 34B have a web 31 and upper and lower flanges 32, 33.

一方、縦材35は、鋼管や角パイプ等により形成される高剛性の部材であり、上弦材34Aと下弦材34Bに対してその上下端が溶接もしくはボルトにより剛接合されている。尚、本明細書において、「溶接」とは、開先溶接(完全溶け込み溶接、部分溶け込み溶接)や隅肉溶接など、接続部に要求される強度や接合態様(剛接続、ピン接続)に応じて選択される適宜の溶接を示す。 On the other hand, the vertical members 35 are high-rigidity members made of steel pipes, square pipes, etc., and their upper and lower ends are rigidly joined to the upper chord members 34A and lower chord members 34B by welding or bolts. In this specification, "welding" refers to appropriate welding, such as groove welding (full penetration welding, partial penetration welding) and fillet welding, that is selected according to the strength required for the connection and the type of connection (rigid connection, pin connection).

図4に示すように、床構造40においては、梯子型梁30を水平方向に配設することにより、その構成要素としている。図4に示すように、梯子型梁30は縦材35が鉛直材であるフィーレンディール構造の梁である。尚、縦材として、鉛直材の他に斜材を有し、上弦材34Aと下弦材34Bを鉛直材と斜材の双方で繋ぐ構造の梁であってもよい。 As shown in Figure 4, ladder beams 30 are arranged horizontally in floor structure 40 to form its structural components. As shown in Figure 4, ladder beams 30 are Vierendeel-structured beams in which vertical members 35 are vertical members. Note that the vertical members may also have diagonal members, and the beam may have a structure in which upper chord 34A and lower chord 34B are connected by both vertical members and diagonal members.

図6に示すように、第一床梁20の端部にはエンドプレート20aが溶接接合されており、上弦材34Aの端部にも同様にエンドプレート36が溶接接合されている。双方のエンドプレート20a、36には、図示例のように相互に当接された際に対応する位置にボルト孔(図示せず)が開設されており、各ボルト孔にボルト39が挿通され、締め付けられることによりボルト接合される。 As shown in FIG. 6, an end plate 20a is welded to the end of the first floor beam 20, and an end plate 36 is similarly welded to the end of the upper chord member 34A. Both end plates 20a, 36 have bolt holes (not shown) at positions that correspond when they are abutted against each other as shown in the illustrated example, and bolts 39 are inserted into each bolt hole and tightened to form a bolt connection.

一方、第二床梁25の端部にもエンドプレート20aが溶接接合されており、下弦材34Bの端部にも同様にエンドプレート36が溶接接合されている。双方のエンドプレート20a、36の対応する位置に開設されているボルト孔(図示せず)にボルト39が挿通され、締め付けられることによりボルト接合される。尚、上弦材34Aと第一床梁20,下弦材34Bと第二床梁25のそれぞれが、溶接接合される形態であってもよい。 Meanwhile, an end plate 20a is welded to the end of the second floor beam 25, and an end plate 36 is similarly welded to the end of the lower chord 34B. Bolts 39 are inserted into bolt holes (not shown) that are opened at corresponding positions in both end plates 20a, 36, and are tightened to form a bolted connection. Note that the upper chord 34A and first floor beam 20, and the lower chord 34B and second floor beam 25 may each be welded together.

また、図6に示す接続構造に代わり、図7に示すように、梯子型梁30の側方において、上弦材34Aから下弦材34Bに亘る補強プレート37が取り付けられる形態であってもよい。この形態では、補強プレート37を介して第二床梁25が下弦材34Bにボルト接合される。また、補強プレート37の広幅面において、上弦材34Aから第二床梁25の上方フランジ25aの上面に亘る補強リブ38が溶接接合されている。例えば、縦材35の剛性が小さい場合や、梯子型梁30の剛性をより一層高剛性にしたい場合において、図示例の補強構造は有効になる。 Instead of the connection structure shown in FIG. 6, a reinforcing plate 37 may be attached to the side of the ladder beam 30, spanning from the upper chord 34A to the lower chord 34B, as shown in FIG. 7. In this configuration, the second floor beam 25 is bolted to the lower chord 34B via the reinforcing plate 37. A reinforcing rib 38 is welded to the wide surface of the reinforcing plate 37, spanning from the upper chord 34A to the upper surface of the upper flange 25a of the second floor beam 25. For example, the reinforcing structure shown in the figure is effective when the rigidity of the vertical member 35 is low or when it is desired to further increase the rigidity of the ladder beam 30.

このように、相互に高さの異なる第一床梁20と第二床梁25は、剛性の高い梯子型梁30に接続されている。そのため、図2に示すように、建物50に地震時の水平力Hが作用した際に、一方の第一床梁20(図示例は左側の第一床梁20)から一方の梯子型梁30Aを介して第二床梁25に水平力がZ1方向に伝達され、第二床梁25から他方の梯子型梁30Aを介して他方の第一床梁20(図示例は右側の第一床梁20)に水平力がZ2方向に伝達される。 In this way, the first floor beam 20 and the second floor beam 25, which are at different heights, are connected to the highly rigid ladder beam 30. Therefore, as shown in FIG. 2, when a horizontal force H during an earthquake acts on the building 50, the horizontal force is transmitted in the Z1 direction from one first floor beam 20 (the first floor beam 20 on the left in the illustrated example) to the second floor beam 25 via one ladder beam 30A, and the horizontal force is transmitted in the Z2 direction from the second floor beam 25 to the other first floor beam 20 (the first floor beam 20 on the right in the illustrated example) via the other ladder beam 30A.

すなわち、相互に高さの異なるフロアを有する床構造において、梯子型梁30を介して各フロアを構成する一方の床梁からの水平力を他方の床梁に十分に伝達することが可能な構造であることから、上階の床に関する構造解析上は、例えば高さの低くなる部分が床の主架構における吹き抜け領域とされることなく、全ての領域を主架構として構造モデルを構築し、構造解析を行うことが可能になる。 In other words, in a floor structure having floors of different heights, the horizontal force from one floor beam constituting each floor can be sufficiently transmitted to the other floor beam via the ladder beam 30. Therefore, in structural analysis of the upper floors, for example, the lower height parts are not considered to be open-air areas in the main structure of the floor, and a structural model can be constructed and structural analysis can be performed with all areas as the main structure.

より詳細には、梯子型梁30は、例えば一階の鉛直構面(壁)に配設される耐力壁架構(図示せず)よりも大きな剛性を有しているのが望ましい。建物の下階の壁に設けられている耐力壁架構よりも、上階の床に設けられている梯子型梁30が大きな剛性を有していることにより、構造解析に用いられる解析モデルにおいて、梯子型梁30の全体を剛な梁と見なしてモデル化することができ、簡易なモデル化にて構造解析を行うことが可能になる。 More specifically, it is desirable that the ladder beam 30 has greater rigidity than the load-bearing wall structure (not shown) arranged on the vertical structural surface (wall) of the first floor, for example. Since the ladder beam 30 arranged on the floor of the upper floor has greater rigidity than the load-bearing wall structure arranged on the wall of the lower floor of the building, the ladder beam 30 as a whole can be modeled as a rigid beam in the analytical model used for structural analysis, making it possible to perform structural analysis with simple modeling.

また、梯子型梁30を介して高さの相違する第一床梁20と第二床梁25が接続される構成により、上階の床の一部の高さレベルが相対的に上下する床構造においては、この上下する一部領域の設定位置が限定されることなく(図示例では、第二フロア26の設定位置が限定されない)、設計自由度の高い床構造となる。 In addition, because the first floor beam 20 and the second floor beam 25, which are of different heights, are connected via the ladder beam 30, in a floor structure in which the height level of a portion of the floor of the upper floor rises and falls relatively, the setting position of this rising and falling area is not limited (in the illustrated example, the setting position of the second floor 26 is not limited), resulting in a floor structure with high design freedom.

さらに、高剛性の梯子型梁30を適用することにより、図1に示すように、梯子型梁30の両端を二本の柱10にて支持するのみで構造安定性が保証されることから、梯子型梁30の途中位置に別途の柱を配設する必要はなく、従って下階(図示例は一階)の設計自由度も高められる。 Furthermore, by using a highly rigid ladder beam 30, structural stability is ensured simply by supporting both ends of the ladder beam 30 with two columns 10, as shown in Figure 1, so there is no need to install additional columns midway along the ladder beam 30, and therefore the design freedom of the lower floor (the first floor in the illustrated example) is increased.

図4に示すように、第一フロア21を構成する第一床梁20(図4には胴差として図示)と梯子型梁30の上弦材34Aは同じ高さレベルに配設されており、従って、図1に示す建物50の外周の胴差は、第一床梁20と梯子型梁30の上弦材34Aが連続することにより形成されている。 As shown in FIG. 4, the first floor beam 20 (shown as a girth in FIG. 4) that constitutes the first floor 21 and the upper chord 34A of the ladder beam 30 are arranged at the same height level, and therefore the girth of the outer periphery of the building 50 shown in FIG. 1 is formed by the continuity of the first floor beam 20 and the upper chord 34A of the ladder beam 30.

図5に示すように、梯子型梁30の全高t1は、500mm乃至800mm程度(例えば600mm)に設定でき、上弦材34Aと下弦材34BにH-200やH-250を適用する場合、縦材35には高さ100mm乃至300mm程度の角パイプ等が適用される。 As shown in FIG. 5, the total height t1 of the ladder beam 30 can be set to approximately 500 mm to 800 mm (for example, 600 mm). When H-200 or H-250 is applied to the upper chord 34A and the lower chord 34B, square pipes or the like with a height of approximately 100 mm to 300 mm are applied to the vertical members 35.

図3(a)に示す例では、中央領域(図1参照)が第一フロア21と第二フロア26を有し、第一フロア21と第二フロア26の境界に梯子型梁30Dが配設され、第一フロア21を構成する第一床梁20と第二フロア26を構成する第二床梁25が梯子型梁30に接続されている。そして、相対的に高さの高い第一フロア21の下方空間を、収納空間22として用いる等、二階の床に多様なオプションが付与されている。 In the example shown in FIG. 3(a), the central area (see FIG. 1) has a first floor 21 and a second floor 26, a ladder beam 30D is arranged at the boundary between the first floor 21 and the second floor 26, and the first floor beam 20 constituting the first floor 21 and the second floor beam 25 constituting the second floor 26 are connected to the ladder beam 30. Various options are provided for the second floor, such as using the space below the relatively high first floor 21 as storage space 22.

一方、図3(b)に示す例は、中央領域(図1参照)を三等分した上方領域(上方区画)が、完全に吹き抜け27となっている形態である。尚、この形態では、図1において点線で示す水平ブレース28は不要になる。 On the other hand, the example shown in Figure 3(b) is a configuration in which the upper area (upper section) obtained by dividing the central area (see Figure 1) into three equal parts is a completely open atrium 27. In this configuration, the horizontal brace 28 shown by the dotted line in Figure 1 is not necessary.

このように、床の一部に吹き抜け27が存在している場合であっても、吹き抜け27の周囲が高剛性の梯子型梁30にて包囲されていることから、二階の床の全域を主架構として構造解析することが可能になり、吹き抜けの設定位置の自由度が高くなる。 In this way, even if a void 27 exists in part of the floor, the void 27 is surrounded by highly rigid ladder beams 30, making it possible to perform structural analysis of the entire second floor as the main structure, and increasing the degree of freedom in setting the void's location.

また、図示を省略するが、梯子型梁30の下方において、下階(図示例は一階)の耐力壁架構を設置してもよく、梯子型梁30の上方において、上階(図示例は二階)の耐力壁架構を設定してもよい。 Although not shown, a load-bearing wall structure for the lower floor (first floor in the illustrated example) may be installed below the ladder beam 30, and a load-bearing wall structure for the upper floor (second floor in the illustrated example) may be installed above the ladder beam 30.

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Note that the configurations described in the above embodiments may be combined with other components, and the present invention is not limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be determined appropriately according to the application form.

10:柱
20:第一床梁
21:第一フロア
22:収納空間
25:第二床梁
26:第二フロア
28:水平ブレース
28A:第一水平ブレース
28B:第二水平ブレース
30,30A,30B,30C:梯子型梁
31:ウエブ
32,33:フランジ
34A:上弦材
34B:下弦材
35:縦材
36:エンドプレート
37:補強プレート
38:補強リブ
39:ボルト
40,40A:床構造(上階の床構造)
50:二階建て建物(建物)
10: Pillar 20: First floor beam 21: First floor 22: Storage space 25: Second floor beam 26: Second floor 28: Horizontal brace 28A: First horizontal brace 28B: Second horizontal brace 30, 30A, 30B, 30C: Ladder beam 31: Web 32, 33: Flange 34A: Upper chord 34B: Lower chord 35: Vertical member 36: End plate 37: Reinforcement plate 38: Reinforcement rib 39: Bolt 40, 40A: Floor structure (upper floor floor structure)
50: Two-story building (building)

Claims (4)

複数階の建物における二階以上の上階の床構造であって、
上階の床は、高さレベルが相対的に高い第一フロアと相対的に低い第二フロアを少なくとも有し、
前記第一フロアと前記第二フロアはそれぞれ、複数の第一床梁と第二床梁を備えており、
前記第一フロアと前記第二フロアの境界に梯子型梁が配設され、前記第一床梁と前記第二床梁がそれぞれ該梯子型梁に接続されており、
前記梯子型梁は、上弦材と、下弦材と、該上弦材及び該下弦材を繋ぐ複数の縦材と、を少なくとも備えており、
前記第一床梁と前記第二床梁がそれぞれ、前記上弦材と前記下弦材に接続されており、
前記梯子型梁の側方において、前記上弦材から前記下弦材に亘る補強プレートが取り付けられており、
前記補強プレートを介して前記第二床梁が前記下弦材に接続されており、
前記補強プレートの広幅面において、前記上弦材から前記第二床梁の上面に亘る補強リブが取り付けられていることを特徴とする、上階の床構造。
A floor structure of the second or higher floors in a multi-story building,
The upper floor has at least a first floor having a relatively high height level and a second floor having a relatively low height level;
the first floor and the second floor each include a plurality of first floor beams and a plurality of second floor beams;
A ladder beam is disposed at the boundary between the first floor and the second floor, and the first floor beam and the second floor beam are each connected to the ladder beam;
The ladder beam includes at least an upper chord member, a lower chord member, and a plurality of vertical members connecting the upper chord member and the lower chord member,
the first floor beam and the second floor beam are connected to the upper chord and the lower chord, respectively;
A reinforcing plate is attached to the side of the ladder beam from the upper chord to the lower chord,
The second floor beam is connected to the lower chord via the reinforcing plate,
A floor structure for an upper floor, characterized in that a reinforcing rib is attached to the wide surface of the reinforcing plate, extending from the upper chord member to the upper surface of the second floor beam.
複数の前記第一床梁の間に第一水平ブレースが設けられ、複数の前記第二床梁の間に第二水平ブレースが設けられていることを特徴とする、請求項に記載の上階の床構造。 2. The floor structure of the upper floor according to claim 1 , wherein a first horizontal brace is provided between the plurality of first floor beams, and a second horizontal brace is provided between the plurality of second floor beams. 前記建物の下階の壁には耐力壁架構が設けられており、
前記梯子型梁は、前記耐力壁架構よりも大きな剛性を有していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の上階の床構造。
The walls of the lower floor of the building are provided with a load-bearing wall frame,
3. The floor structure for the upper floor according to claim 1 , wherein the ladder beam has a rigidity greater than that of the load-bearing wall structure.
前記梯子型梁の両端もしくは両端近傍のみを下階の柱が支持していることを特徴とする、請求項1乃至のいずれか一項に記載の上階の床構造。 4. The floor structure of the upper floor according to claim 1 , wherein only both ends or the vicinity of both ends of the ladder beam are supported by columns of the lower floor.
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