JP2004257128A - 建物の構造 - Google Patents

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Yasumasa Arita
康正 有田
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
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Abstract

【課題】鉄筋コンクリート造と鉄骨造との長所を併せ持つ合理的な建物の構造を提供する。
【解決手段】全ての柱を鉄筋コンクリート柱1とし、一方向の外周梁を鉄筋コンクリート梁2aとし、他方向の外周梁および内部梁を鉄骨梁2bとし、内部梁としての鉄骨梁2bのスパンを、外周梁としての鉄筋コンクリート梁2aのスパンよりも大きく設定する。一方向の外周梁に連なる他方向の外周梁と内部梁のみは鉄筋コンクリート梁とする。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の構造に係わり、特に鉄筋コンクリート造と鉄骨造との複合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、建物の構造としては鉄筋コンクリート造(RC造)、鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)、鉄骨造(S造)による純ラーメン構造が最も一般的である。RC造はコストの点で最も有利であるが、経済的なスパンは6m程度であるので柱を密に設けざるを得ず、それが制約となって大空間を確保し難いし、設計の自由度は必ずしも高くはない。S造やSRC造では大スパンが可能であるが、RC造に較べてコスト的には不利であるし、規模によっては工期も長くかかる。
【0003】
そのため、様々な複合的な構造も提案され、たとえば特許文献1には、柱をRC造とし梁をS造とする複合構造が提案され、実用化されている。
【0004】
【特許文献1】
特公平4−7416号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に示される複合構造は、RC造とS造の双方の長所を備えるものであって、単なるRC造に比較すればスパンを大きくし得るし、また単なるS造に比較すればコスト的に有利ではあるので、比較的低コストで大空間を確保できるが、従来においては単に全ての柱をRC造とし、全ての梁をS造とするという単純な形態とされるにとどまっており、したがって建物の規模や形態、用途によっては必ずしも最適な構造となり得ない場合もある。
【0006】
上記事情に鑑み、本発明は上記のようなRC造とS造とによる複合構造を基本としつつ、より合理的な構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、柱を鉄筋コンクリート柱とし、一方向の外周梁を鉄筋コンクリート梁とし、他方向の外周梁および内部梁を鉄骨梁とし、内部梁としての鉄骨梁のスパンを、外周梁としての鉄筋コンクリート梁のスパンよりも大きく設定することを特徴とする。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の発明の建物の構造において、一方向の外周梁に連なる他方向の外周梁と内部梁のみは鉄筋コンクリート梁とすることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の実施形態を示す。図1(a)は基準階の架構を示す平面図であり、この架構は、RC造の純ラーメン構造を基本としつつ内部梁を鉄骨梁としたRC造とS造との複合構造とされているものである。
【0010】
すなわち、この架構は全ての柱が鉄筋コンクリート柱(RC柱)1とされ、一方向(Y方向)の外周梁は全て鉄筋コンクリート梁(RC梁)2aとされているが、他方向(X方向)の外周梁および全ての内部梁はH形鋼等の鉄骨からなる鉄骨梁(S梁)2bとされている(図ではRC梁2aを二重線で示し、S梁2bを単線で示してある)。
【0011】
そして、外周梁としてのRC梁2aのスパンは通常のRC造の場合の経済的なスパンである6m程度に設定され、内部梁としてのS梁2bのスパンはX方向ではそれと同等とされているが、Y方向ではより大きく(図示例では2倍)設定され、したがって建物の内部においてはY方向の柱間隔はX方向の柱間隔および外周柱の柱間隔の2倍となっている。
【0012】
このような複合構造の架構は、通常の単なるRC造の純ラーメン架構と同程度のコストで大空間を確保できるものである。
【0013】
すなわち、同一形態で同規模の建物の架構として単なる従来一般のRC造の純ラーメン構造を採用する場合には、図1(b)に示すように、RC柱1を両方向に均等なスパンで密に設置して、全ての柱間に小スパンのRC梁2aを架設することになり、そのような架構では大空間を確保することは困難であるので、本実施形態の構造では、(a)に示したように内部梁として少数のS梁2bを設けることとして内部のRC梁2aと一部のRC柱1を省略し、またX方向の外周梁もS梁2bとし、そのような変更のみで経済的に大スパン化を実現可能としたのである。
【0014】
勿論、そのような架構であっても、RC柱1とRC梁2aおよびS梁3bとにより建物全体としての構造的な安定性や信頼性、充分な耐震性能を支障なく確保することができる。
【0015】
なお、特許文献1に示される従来の複合構造では全ての梁をS梁とするのであるが、そのような構造を本実施形態のような形態の建物にそのまま適用することは、建物の内部に大空間を設けるうえでは必要としない外周梁までもS梁とすることになり、それは無駄なコスト増となるし、外壁の構造や仕上げに制約が生じることもあるので有効ではなく、本実施形態のように必要最小限の梁のみをS梁2bとし、それに応じて内部の柱の位置を最適に設定することが最も好ましい。また、建物全体の構造をSRC造とすることによっても大スパン化が可能であるが、SRC造では大幅なコスト増が不可避であるし、鉄骨建て方のために余分な工期も要するので有効ではない。
【0016】
図2は他の実施形態を示す。これは上記実施形態よりも大規模な建物への適用例であって、上記の場合と同様に全ての柱をRC柱1とし、Y方向の外周梁をRC梁2aとし、X方向の外周梁と内部の梁はS梁2bとすることを基本としつつY方向の外周柱に連なる梁のみはRC梁2aとしたものである。
【0017】
この場合も、建物全体を通常の単なるRC造とする場合は(b)に示すように多数のRC柱1を密に配置して小スパンのRC梁2aを建物全体にわたって均等に架設することになり、したがって大空間を確保することは困難であるが、本実施形態のように内部梁の殆どを大スパンのS梁2bとして内部柱の所要本数を削減することにより、同程度のコストで、また構造的な安定性や耐震性を確保しつつ、大空間を支障なく設けることができ、しかも、Y方向の外周梁をRC梁2aとするのみならず、それに連なるX方向の外周梁や内部梁もRC梁2aとすることで外周架構の増強を充分に図ることができるものとなっている。
【0018】
なお、本発明は低層ないし中層程度の建物に適用して特に最適であるが、建物の規模や形態、用途は特に限定されるものではなく、一般の建物全般に広く適用できるものである。
【0019】
【発明の効果】
請求項1の発明は、柱を鉄筋コンクリート柱とし、一方向の外周梁を鉄筋コンクリート梁とし、他方向の外周梁および内部梁を鉄骨梁とし、内部梁としての鉄骨梁のスパンを、外周梁としての鉄筋コンクリート梁のスパンよりも大きく設定するので、頑強なRC造の純ラーメン架構を基本としつつ要所に大スパンの鉄骨梁を設けることにより、同程度のコストで大空間を支障なく設けることが可能である。
【0020】
請求項2の発明は、上記に加え、一方向の外周梁に連なる他方向の外周梁と内部梁とを鉄筋コンクリート梁とするので、外周架構の増強を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の構造を、単なるRC造の純ラーメン架構と比較して示す図である。
【図2】同、他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 鉄筋コンクリート柱(RC柱)
2a 鉄筋コンクリート梁(RC梁)
2b 鉄骨梁(S梁)

Claims (2)

  1. 柱を鉄筋コンクリート柱とし、一方向の外周梁を鉄筋コンクリート梁とし、他方向の外周梁および内部梁を鉄骨梁とし、内部梁としての鉄骨梁のスパンを、外周梁としての鉄筋コンクリート梁のスパンよりも大きく設定することを特徴とする建物の構造。
  2. 一方向の外周梁に連なる他方向の外周梁と内部梁のみは鉄筋コンクリート梁とす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 examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103541435A (zh) * 2013-09-22 2014-01-29 沈阳建筑大学 带钢板混凝土悬挑梁的全装配式十字型节点
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