JP2000328652A

JP2000328652A - 多階層建築物

Info

Publication number: JP2000328652A
Application number: JP11137852A
Authority: JP
Inventors: Yasukazu Omae; 安和大前; Hideo Shimomura; 英男下村; Kazuhiko Kobayashi; 和彦小林; Masami Takahashi; 正美高橋; Tadashi Kato; 忠司加藤
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】例えばマシンレイアウトが頻繁に行われる超
精密工場等の工場建屋として好適な、汎用性の高い多階
層建築物を提供する。【解決手段】水平力を負担するチューブ架構Ａが躯体
の外周部に配置され、上下方向の荷重を負担するフラッ
トスラブ２ｂ，３ａ，３ｂが躯体の内側に接合される多
階層建築物を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剛性の高い建築物
を構築するのに好適な多階層建築物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工場建屋等の建築物を構築する
に際し、当該建築物の躯体には、柱と梁とを剛結合する
ラーメン構造が採用されている。ところで、工場建屋等
の建築物では、内部に大型で大重量の生産機械が設置さ
れるに伴い、下層部で支持すべき荷重が増大する。そこ
で、上記ラーメン構造の建築物では、これに対応するた
めに柱の本数を増やして密に立設したり、柱や梁の強度
や剛性を高めるためにその断面積を大きくしたり、柱を
鉄骨造から鉄骨鉄筋コンクリート造に変更する等して、
躯体剛性の増強を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ラーメン構造の建
築物には、以下のような問題が存在する。例えば半導体
製造工場に代表されるような超精密工場においては、生
産機械の世代交代や製品の高度化に伴うマシンレイアウ
トの変更が従来とは比較にならないほど速くなっている
のであるが、上記ラーメン構造を採用した工場建屋で
は、当初の建築計画におけるマシンレイアウト、各階層
に作用する積載荷重、建屋の微振動条件により柱、梁、
スラブの形状が決定してしまっているので、マシンレイ
アウトの変更に際しては荷重および微振動条件に対応し
て梁やスラブを補強する必要があった。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、例えばマシンレイアウトが頻繁に行われる超精
密工場等の工場建屋として好適な、汎用性の高い多階層
建築物を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成を有する多階層建築物
を採用する。すなわち、本発明に係る請求項１記載の多
階層建築物は、水平力を負担する架構が躯体の外周部に
配置され、上下方向の荷重を負担する表裏ともに平滑な
スラブが前記躯体の内側に接合されていることを特徴と
する。

【０００６】請求項２記載の多階層建築物は、請求項１
記載の多階層建築物において、前記架構が前記躯体の内
部に配置されていることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の多階層建築物は、請求項１
または２記載の多階層建築物において、前記架構が、前
記躯体を構成する柱と梁とが上下方向に軸線を有するチ
ューブ状に組み合わされたチューブ架構からなることを
特徴とする。

【０００８】請求項４記載の多階層建築物は、請求項１
または２記載の多階層建築物において、前記架構が、前
記躯体を構成する柱と梁間に配設される耐震構造壁から
なることを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の多階層建築物は、請求項１
または２記載の多階層建築物において、前記架構が、前
記躯体を構成する柱と梁間に配設されるブレースからな
ることを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の多階層建築物は、請求項１
または２記載の多階層建築物において、前記架構が、前
記躯体の各階層にわたって連設される連設耐震構造壁か
らなることを特徴とする。

【００１１】本発明に係る多階層建築物においては、躯
体の外周部や内部に配置した架構に、地震等によって作
用する水平力を負担させることで、建築物内部に立設さ
れる内部柱の間隔や柱部材の寸法が最適化され、これに
よって内部空間の有効利用が可能となる。

【００１２】また、上下方向の荷重を負担する表裏とも
に平滑なスラブ、いわゆるフラットスラブは耐荷重性に
優れるとともに微振動にも強いので、生産機械やこれに
付属して設けられるプロセス架台のような大重量物のレ
イアウト変更も自由に行えるようになる他、生産機械を
稼働させることによって生じる微振動にも対処できる。

【００１３】さらに、フラットスラブはそれ自体が梁の
役割を果たすことから広いスパンの施工も可能なので、
内部柱どうしの間隔を大きくして内部空間の拡大が図れ
る。さらに、フラットスラブを採用することでスラブ下
の空間の有効活用が可能になるとともに天井面の仕上げ
の施工性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る多階層建築物の実施
形態を図１ないし図３に示して説明する。図１は、本発
明に係る多階層建築物を適用して構築された地上２階地
下１階建ての工場建屋１を示している。図に示す工場建
屋１の地下部分は、地下に埋設されたボックス型の地下
躯体２で構成されている。地下躯体２を支える底面２ａ
にはマット基礎構造が採用されており、地下の強固な砂
礫地盤上に設けられて工場建屋１を支えるとともに地下
１階部分の床を構成している。

【００１５】また、地下躯体２の上面は、鉛直軸方向の
荷重を負担する表裏ともに平滑なスラブ（以下、フラッ
トスラブ）２ｂとなっており、地表（G.L.）とほぼ同位
にあって地上１階部分の床を構成している。

【００１６】地下躯体２上に構築された上部躯体３は、
工場建屋１の外周部に沿って形成された、上下方向に軸
線を有するチューブ状のチューブ架構Ａを主要構成とし
ている。

【００１７】続いて、チューブ架構Ａについて説明す
る。上部躯体３の外周部には、鉄骨造または鉄骨鉄筋コ
ンクリート造の柱４が間隔を密にして複数配設されてい
る。また、各柱４間には、水平方向に延在する梁５が各
階層の中間の高さに架設されている。このように配設さ
れた各柱４、梁５によって、チューブ架構Ａは、上下方
向に軸線を有し、かつ工場建屋１の外周部に沿ってチュ
ーブ状に構成されている。

【００１８】上部躯体３の内部にあって地上２階ならび
に工場建屋１の屋根にあたる部位にも、フラットスラブ
３ａ，３ｂが配設されている。フラットスラブ３ａ，３
ｂは、それぞれ地上２階部分の床、工場建屋１の屋根を
構成している。なお、フラットスラブ３ａ，３ｂは梁と
しての役割をも果たし、梁５と同様にチューブ架構Ａの
一部として機能している。

【００１９】また、地下躯体２ならびに上部躯体３の内
部には、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の内部柱
６が、上下方向に配設位置を一致させて立設されてい
る。内部柱６は、各フラットスラブ２ｂ，３ａ，３ｂ自
体が荷重を負担することから、柱４よりも隣接するもの
どうしの間隔を広く開けて配設されている。

【００２０】上記のように構成された工場建屋１におい
ては、柱４と梁５によってチューブ架構Ａを構築し、さ
らにチューブ架構Ａの内部にフラットスラブ２ｂ，３
ａ，３ｂを配設したことにより、次のような効果が期待
できる。例えば、従来のラーメン構造を採用した工場建
屋では、図２（ａ）に示すように、建屋１０の外周部に
位置する柱１１や内部柱１２がすべて均等な間隔で配設
されているので、階高を大きくしたりスラブの積載荷重
を大きくする場合、柱１１，１２や梁１３の水平剛性を
高めてこれらに地震力を負担させなければならず、柱部
材や梁部材の寸法が大きくなる。また、内部柱１２の間
隔を大きくしたりスラブの水平剛性を高めようとして
も、同様に柱部材や梁部材の寸法が大きくなってしま
い、結果的に内部空間の有効活用ができなくなる。

【００２１】これに対し、本実施形態における工場建屋
１では、チューブ架構Ａ自体が高い水平剛性を有するの
で、図２（ｂ）に示すように、チューブ架構Ａに全方向
から作用する地震力を負担させることで内部柱６の寸法
を大きくすることなく建屋の階高を大きくしたりスラブ
の積載荷重を大きくすることが可能であり、内部空間を
有効に活用できるようになる。

【００２２】また、従来のラーメン構造を採用した工場
建屋では、図３（ａ）に示すように、梁１３はスラブ１
４の下面に所定間隔で配設されているので、生産機械Ｍ
やプロセス架台Ｐ等の重量物は梁１３上に配置されなけ
ればならなず、マシンレイアウトに多くの制約が生まれ
る。しかも、生産機械Ｍのように設置面積を広く確保し
なければならないものについてはその荷重や微振動に対
応して梁１３を補強する必要がある。また、階下の天井
面にあたるスラブ下面に梁による凹凸が生まれるので、
天井に近い部分の内部空間を有効に活用できない他、天
井面の仕上げ等の施工性にも劣る。

【００２３】これに対し、本実施形態における工場建屋
１では、フラットスラブ２ｂ，３ａ，３ｂが積載荷重を
水平面の全方向にわたって支持する梁としての役割を果
たすので、図３（ｂ）に示すように、梁補強を行うこと
なく生産機械Ｍやプロセス架台Ｐを必要に応じて自由に
配置することができる。また、フラットスラブ２ｂ，３
ａ，３ｂは耐荷重性に優れているので、生産機械Ｍの部
分集中荷重に対しても有効である。しかも、フラットス
ラブ２ｂ，３ａ，３ｂを採用したことにより階下の天井
面が平滑に構成されるので、従来と同じ階高でも天井に
近い部分まで内部空間を有効に活用できる他、施工性も
向上する。

【００２４】さらに、フラットスラブ２ｂ，３ａ，３ｂ
自体が梁としての役割を果たすことで、図２（ａ）に示
すようにチューブ架構Ａと相まって柱部材の寸法を変更
することなく内部柱の間隔を拡大することが可能であ
り、内部空間を広く使って有効に活用できるようにな
る。

【００２５】加えて、本実施形態における工場建屋１で
は、基礎成が小さくて済むマット基礎構造が採用されて
いるので、地下根伐底を浅くすることができ、これによ
って基礎工事における工事コストの削減ならびに工期の
短縮が可能である。また、マット基礎構造によって地下
水圧の浮力の低減が図れるといった利点もある。

【００２６】本発明に係る他の実施形態を図４に示す。
図には、チューブ架構Ａを２つ組み合わせたツインチュ
ーブ構造を有する多階層建築物を示している。図４
（ａ）では、チューブ架構Ａ１，Ａ２は互いの一辺が重
なるように配置されており、内部空間は中央で２つに区
切られている。また、図４（ｂ）では、チューブ架構Ａ
１，Ａ２は互いの一辺が一部重なるように配置されてお
り、２つに区切られた内部空間は上方から見てオフセッ
トされた状態となっている。

【００２７】また、上記実施形態においては、水平力を
負担する架構にチューブ架構Ａを採用したが、架構には
その他の耐力構造部材を採用して構わない。例えば、図
５（ａ）は、架構に耐震構造壁２０を採用した例を示し
ている。図において、耐震構造壁２０は上部躯体３の四
方の側面に沿って配置され、上部躯体３の外周部に配置
された各柱４間に架設されている。この多階層建築物で
は、耐震構造壁２０を躯体の四方に配設することで全方
向から作用する地震力に対向させ、内部はフラットスラ
ブ（図示略）を配設することで柱６間の寸法を拡大させ
て内部空間の有効利用が可能となっている。なお、耐震
壁２０にかえて同じ位置にブレースを架設することも可
能である。

【００２８】図５（ｂ）は、架構に連設耐震構造壁（コ
アウォール）２１を採用した例を示している。連設耐震
構造壁２１は、前記躯体の各階層にわたって連設されて
建物の核となる部分であるが、これを上部躯体３の対向
する側面にコ字型をなして配置して全方向から作用する
地震力に対向させている。なお、連設耐震構造壁２１は
建物の外周部に限らず内部に構築しても構わない。

【００２９】図５（ｃ）は架構にブレース２２と連設耐
震構造壁２３とを組み合わせて用いた例を示している。
図において、ブレース２２は上部躯体３の対向する側面
に複数配置され、連設耐震構造壁２３は上部躯体３の内
部にＨ型をなして配置されている。このように上部躯体
３の内部に架構を配置する場合は、当該の架構が完成後
に工場内でレイアウト変更を行う際に邪魔にならないよ
う、その配置を十分考慮する必要がある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多階
層建築物によれば、躯体の外周部や内部に配置した架構
に地震等によって作用する水平力を負担させることで、
建築物内部に立設される内部柱間の距離や柱部材の寸法
を最適化することができ、これによって内部空間を有効
に活用することができる。

【００３１】また、上下方向の荷重を負担するフラット
スラブは耐荷重性に優れるとともに微振動にも強いの
で、生産機械やこれに付属して設けられるプロセス架台
のような大重量物のレイアウト変更を自由に行えるとと
もに、生産機械を稼働させることによって生じる微振動
にも有効に対処できる。

【００３２】さらに、フラットスラブはそれ自体が梁の
役割を果たすことから広いスパンの施工も可能なので、
内部柱どうしの間隔を大きくして内部空間の有効スペー
スを拡大することができる。さらに、フラットスラブを
採用することでスラブ下の空間が有効に活用されるとと
もに天井面の仕上げ等の施工性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多階層建築物の実施形態を示す
側断面図である。

【図２】（ａ）は従来のラーメン構造を採用した工場
建屋の柱と梁の配置を示す平断面図、（ｂ）は本実施形
態における工場建屋の柱と梁の配置を示す平断面図であ
る。

【図３】（ａ）は従来のラーメン構造を採用した工場
建屋のスラブと梁の配置を示す側断面図、（ｂ）は本実
施形態における工場建屋のスラブと梁の配置を示す側断
面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）ともにチューブ架構を２つ組
み合わせたツインチューブ構造を有する多階層建築物の
内部構造を示す平断面図である。

【図５】（ａ）は架構に耐震構造壁を用いた多階層建
築物の内部を示す平断面図、（ｂ）は架構に連設耐震構
造壁（コアウォール）を用いた多階層建築物の内部を示
す平断面図、（ｃ）は架構にブレースと連設耐震構造壁
とを組み合わせて用いた多階層建築物の内部を示す平断
面図である。

【符号の説明】

１工場建屋２地下躯体３上部躯体２ｂ，３ａ，３ｂフラットスラブ４柱５梁６内部柱Ａチューブ架構２０耐震構造壁２１，２３連設耐震構造壁２２ブレース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林和彦東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者高橋正美東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者加藤忠司東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平力を負担する架構が躯体の外周部に
配置され、上下方向の荷重を負担する表裏ともに平滑な
スラブが前記躯体の内側に接合されていることを特徴と
する多階層建築物。
【請求項２】前記架構が、前記躯体の内部に配置され
ていることを特徴とする請求項１記載の多階層建築物。
【請求項３】前記架構が、前記躯体を構成する柱と梁
とが上下方向に軸線を有するチューブ状に組み合わされ
たチューブ架構からなることを特徴とする請求項１また
は２記載の多階層建築物。
【請求項４】前記架構が、前記躯体を構成する柱と梁
間に配設される耐震構造壁からなることを特徴とする請
求項１または２記載の多階層建築物。
【請求項５】前記架構が、前記躯体を構成する柱と梁
間に配設されるブレースからなることを特徴とする請求
項１または２記載の多階層建築物。
【請求項６】前記架構が、前記躯体の各階層にわたっ
て連設される連設耐震構造壁からなることを特徴とする
請求項１または２記載の多階層建築物。