JP2000328653A - 建物の構造 - Google Patents

建物の構造

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Yasukazu Omae
安和 大前
Masami Takahashi
正美 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大空間を構成でき、梁の変形や振動の影響を
受け難い建物の構造を実現する。 【解決手段】 上弦材１１と下弦材１２とを上下に離間
させかつ互いに略平行な状態で柱や梁等の構造体間に架
設し、それら上弦材と下弦材をそれぞれ独立の梁として
機能せしめる。下弦材と構造体との接合部から斜め上方
に向けて設けた斜材１３により上弦材の両端部を下方か
ら支持し、上弦材と構造体との接合部から斜め下方に向
けかつ前記斜材１３とは非接合状態で交差させて設けた
斜材１４により下弦材の両端部を上方から支持する。上
弦材を大スパンの屋根を支持するための梁として設け、
下弦材を屋根面の下方に設置される天井材を吊るための
梁として設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建物の構造、特に大
スパン建物に適用して好適な構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】無柱あるいはごく少数の柱のみで大空間
を形成することのできる建物の構造としては、鉄骨造の
大スパンのトラス梁を用いるものが広く採用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄骨造の大スパンのト
ラス梁は軽量で施工も比較的容易であるが、外力による
変形や振動が生じやすいので、極度に振動を嫌うような
特殊用途の建物、たとえばクリーンルームや精密加工を
行う工場等に適用する場合にはトラス梁の変形や振動が
問題とされ、その制御が必要となる場合もある。
【０００４】本発明は、大スパンのトラス梁を用いる場
合と同様に大空間を確保でき、しかもトラス梁を用いる
場合よりも変形や振動の影響を受け難い有効な建物の構
造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上弦
材と下弦材とを上下に離間させかつ互いに略平行な状態
で柱や梁等の構造体間に架設して、それら上弦材と下弦
材をそれぞれ梁として機能せしめ、前記下弦材と前記構
造体との接合部から斜め上方に向けて設けた斜材により
前記上弦材の両端部を下方から支持するとともに、前記
上弦材と前記構造体との接合部から斜め下方に向けかつ
前記斜材とは非接合状態で交差させて設けた斜材により
前記下弦材の両端部を上方から支持するようにしたもの
である。
【０００６】請求項２の発明は、前記上弦材を大スパン
の屋根を支持するための梁として設けるとともに、前記
下弦材を前記屋根面の下方に設置される天井材を吊るた
めの梁として設けてなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の構造を採用
した建物の概要を示すものである。本実施形態の建物の
用途は半導体製造工場であり、２階に大規模なクリーン
ルームが設けられ、１階に関連諸室が設けられ、周囲全
体にはコア部が配置されている。
【０００８】この建物の１階およびコア部の構造は柱１
と梁２からなるラーメン構造であるが、２階および屋根
の構造は、桁行方向に架設された長大スパンの主トラス
梁３と、その主トラス梁３の両側に架設された多数のダ
ブルビーム４（詳細後述）とによって屋根面５を支持す
るものとされ、これにより２階は主トラス梁３の中間部
を支持する１本の中間柱６を除いて無柱の大空間とされ
ている。
【０００９】上記の主トラス梁３は、図２に示されるよ
うに上弦材７、下弦材８、多数の束材９とラチス材１０
からなる鉄骨造のもので、上弦材７を屋根面５の水勾配
にあわせて傾斜させることにより梁成が一端側から他端
側にかけて漸次小さくなっている。そして、この主トラ
ス梁３にはＰＣ鋼材を緊張させて定着することでプレス
トレスが導入されており、これにより比較的低梁成であ
りながらたとえば１５０ｍ以上にも及ぶ長大スパンを実
現し得るものとなっている。
【００１０】また、上記のダブルビーム４も鉄骨造のも
ので、図３に示すように、Ｈ形鋼からなる上弦材１１と
下弦材１２とを上下に離間させて互いに平行な状態と
し、それらの両端をそれぞれ主トラス梁３およびコア部
の柱１に対して接合してそれらの間に架設し、かつ、上
弦材１１の両端部を斜材１３によって下方から支持する
とともに、下弦材１２の両端部を斜材１４によって上方
から支持するように構成されている。斜材１３，１４と
してはチャンネル形鋼が用いられ、斜材１３は下弦材１
２と主トラス梁３あるいは柱１との接合部から斜め上方
に向けて設けられてその先端が上弦材１１の下面に接合
され、斜材１４は上弦材１１と主トラス梁３あるいは柱
１との接合部から斜め下方に向けて設けられて下弦材１
２の上面に接合され、これらは互いに接合されることな
くＸ状に単に交差しており、それぞれ主トラス梁３ある
いは柱１から上弦材１１と下弦材１２の両端部を独立に
支持するものとされている。これにより上弦材１１と下
弦材１２とはそれぞれが独立した梁として機能するもの
となり、本実施形態におけるダブルビーム４はそれら２
本の梁を対向状態で組み合わせた形態のものである。
【００１１】そして、上記のようにして架設されている
主トラス梁３の上弦材７およびダブルビーム４の上弦材
１１に支持されて折板等の屋根材が全面的に取り付けら
れてこの建物の屋根面５が構成され、また、主トラス梁
３の下弦材８およびダブルビーム４の下弦材１２に支持
されてクリーンルームの天井面１５となる天井材が全面
的に設置され、この天井面１５と屋根面５との間に形成
される天井裏空間はダクト等の諸設備を設置するための
大規模なプレナムチャンバとして確保されている。な
お、天井面１５はクリーンルーム内の清浄度を維持する
ためにエアタイトを維持可能な構造とされている。
【００１２】上記構造の建物では、長大スパンの主トラ
ス梁３と多数のダブルビーム４とにより大空間を構成可
能であるとともに、特にダブルビーム４の採用により屋
根面５の変形や振動による悪影響を受け難いものとなっ
ている。
【００１３】すなわち、上記のダブルビーム４は、屋根
面５を支持する上弦材１１と天井面１５を支持する下弦
材１２とが独立した梁として機能するとともに、それら
の両端部が斜材１３，１４によって独立に支持されてい
るので、それら斜材１３，１４がない場合に比較すると
両端部おける剛性が高められかつ支点間距離が小さくな
っており、そのため自ずと変形や振動が生じ難いものと
なっている。そして、屋根面５が風や積雪の影響により
変形や振動を生じて図４に示すようにダブルビーム４の
上弦材１１に振動が励起されたとしても、その振動が下
弦材１２にまでは直接的に伝達されることがなく、した
がって下弦材１２に支持されている天井面１５が変形し
たり振動してしまうようなことはない。その結果、天井
面１５の変形や振動に対する対策を軽減し得て天井面１
５のエアタイト性能を確保する上で有利となるし、振動
を嫌う機器に対する防振対策も軽減することができる。
さらに、上記のダブルビーム４は両端部に斜材１３，１
４が設けられているのみで、通常のトラス梁のように全
長にわたってラチス材や束材が設けられるようなもので
はないから、上弦材１１と下弦材１２との間には大断面
のダクト等の諸設備を支障なく通すことができる利点も
ある。
【００１４】なお、本発明の構造は、建物の規模や用途
に拘わりなく広く適用できることはもとより、上弦材１
１や下弦材１２、斜材１３，１４の断面形状や寸法、素
材は自由な設計的変更が可能であることは言うまでもな
い。
【００１５】
【発明の効果】請求項１の発明は、独立の梁として機能
する上弦材と下弦材の両端部をそれぞれ斜材によって独
立に支持する構造であるので、両端部の剛性が斜材によ
って高められるとともに支点間距離が小さくなって変形
や振動を生じ難いものとなり、しかも一方の変形や振動
が他方に直接的に伝達され難いものとなる効果があり、
変形や振動を嫌う用途の建物に適用して好適である。
【００１６】請求項２の発明は、上弦材を大スパンの屋
根を支持するための梁として設けるとともに、下弦材を
屋根面の下方に設置される天井材を吊るための梁として
設けるので、屋根面が風や積雪の影響により変形や振動
を生じても天井面にまで悪影響が及ぶことを有効に防止
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構造による建物の実施形態を示すス
パン方向断面図である。
【図２】 同、桁行方向断面図である。
【図３】 同、要部拡大図である。
【図４】 同、作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 柱（構造体） ３ 主トラス梁（構造体） ４ ダブルビーム ５ 屋根面 １１ 上弦材 １２ 下弦材 １３，１４ 斜材 １５ 天井面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 2E163 FA12 FB03 FB23 FB32 FB45 FB49 FF01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上弦材と下弦材とを上下に離間させかつ
    互いに略平行な状態で柱や梁等の構造体間に架設して、
    それら上弦材と下弦材をそれぞれ梁として機能せしめ、
    前記下弦材と前記構造体との接合部から斜め上方に向け
    て設けた斜材により前記上弦材の両端部を下方から支持
    するとともに、前記上弦材と前記構造体との接合部から
    斜め下方に向けかつ前記斜材とは非接合状態で交差させ
    て設けた斜材により前記下弦材の両端部を上方から支持
    してなることを特徴とする建物の構造。
  2. 【請求項２】 前記上弦材を大スパンの屋根を支持する
    ための梁として設けるとともに、前記下弦材を前記屋根
    面の下方に設置される天井材を吊るための梁として設け
    てなることを特徴とする請求項１記載の建物の構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270216A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Kajima Corp 二段梁構造
JP2014169604A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Shimizu Corp 大スパン架構建物の制振構造
CN114232804A (zh) * 2021-12-31 2022-03-25 海南大学 一种大跨度预制装配式结构
WO2023123321A1 (zh) * 2021-12-31 2023-07-06 海南大学 一种大跨度预制装配式结构

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