JP2005068772A - 塔状建物とその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の塔状建物に比べて鉄骨部材がむき出しにならないので、外観体裁が良
く、デザイン的にビルとの一体感が得られ、しかも、剛性が高くて、強風時や地震時の揺
れも少なくて済む新たな構造形式の塔状建物を提供する。
【解決手段】 相対向する２枚のプレキャストコンクリート版４と、当該プレキャスト
コンクリート版の両側部間に連結された一対の鉄骨トラスユニット５と、当該鉄骨トラス
ユニットの水平部材６間に敷設された床材７とを備えて成る塔ユニットａを低位置で先組
みし、揚重機を用いて前記塔ユニットを積み上げ、上下の塔ユニットのプレキャストコン
クリート版同士及び鉄骨トラスユニット同士を連結して、互いに直角なＸ，Ｙ方向の構面
のうち、Ｘ方向の構面が鉄筋コンクリート造の耐震壁２とされ、Ｙ方向の構面が前記耐震
壁２をトラスの鉛直部材として利用した鉄骨トラス構造３とされた横断面四角形の塔状建
物Ａを構築する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、通信設備などに用いられる塔状建物とその構築方法に関するもので
ある。

特開２００２−７０３６２号公報 特許第２９７７７９８号公報 特公昭６１−３４５４９号公報

ビルの屋上などに通信設備用の塔状建物（例えば、無線の送受信機類を設置した電波塔
など）を立設する場合、従来では、塔状建物の構造形式として、鉄骨造のトラス構造を採
用していた。

そのため、剛性が小さくて、強風時に揺れやすいばかりでなく、鉄骨部材がむき出しに
なっているので、デザイン的にビルとの一体感がなく、ビルの外観体裁にも悪影響を及ぼ
すといった問題点があった。

鉄骨部材の防錆対策としては、亜鉛メッキを施す場合と、ペンキ塗装を施す場合とがあ
るが、前者による場合は、鉄骨部材の接合に溶接を採用できず、ボルト・ナットによるフ
ランジ接合となるので、接合部が大きくなるという問題点があり、後者によれば、定期的
なメンテナンス（塗装）と、そのための大掛かりな仮設足場や塗料の飛散を防ぐ養生シー
トなどが必要になるといった問題点があった。

また、互いに直角なＸ，Ｙ方向の構面のそれぞれが鉄骨造のトラス構造であるため、ト
ラスの接合部が複雑な形状になり、接合作業やペンキ塗装などの作業が煩雑であるという
問題点もある。

上記の特許文献１には、柱鉄骨、梁鉄骨、ブレース等から成るトラス構造の鉄塔を煙突
筒身の外周面を囲むように立設して、当該鉄塔で煙突筒身を支持すると共に、鉄塔の外周
面をプレキャストコンクリート版で覆った搭状建物が記載されている。

しかしながら、この搭状建物では、プレキャストコンクリート版が鉄塔に層間変位を許
容する状態に取り付けられたカーテンウォールとされている。従って、外観上はコンクリ
ート壁のように見えるが、構造形式としては、鉄骨造のトラス構造であるから、上述した
問題点の多くをそのまま有している。

尚、特許文献２には、桁行方向を鉄骨造のラーメン構造とし、梁間方向をコンクリート
の現場打ちによる鉄筋コンクリート造の連層耐震壁とした鉄骨造・ＲＣ造複合構造の建物
が記載されており、特許文献３には、鉄骨柱の間に、鉄骨ブレースが内蔵されたプレキャ
ストコンクリート版を２枚ずつ面一状に並べて配置することにより、梁間方向を連層耐震
壁とした建物が記載されているが、これらは何れも、連層耐震壁を戸境壁とした集合住宅
であり、搭状建物ではない。

本発明は、上記の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、鉄骨造の
トラス構造とされた従来の塔状建物に比べて鉄骨部材がむき出しにならないので、外観体
裁が良く、デザイン的にビルとの一体感が得られ、しかも、剛性が高くて、強風時や地震
時の揺れも少なくて済む新たな構造形式の塔状建物を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手段は、次のとおりである。即ち
、請求項１に記載の発明による塔状建物は、横断面四角形の塔状建物であって、互いに直
角なＸ，Ｙ方向の構面のうち、Ｘ方向の構面が鉄筋コンクリート造の耐震壁とされ、Ｙ方
向の構面が前記耐震壁をトラスの鉛直部材として利用した鉄骨トラス構造とされているこ
とを特徴としている。

前記耐震壁としては、コンクリートの現場打ちによって構築したものでもよいが、請求
項２に記載の発明のように、前記耐震壁は、複数枚のプレキャストコンクリート版を鉛直
方向に継ぎ足して構成されていることが、工期短縮、品質向上を図る上で望ましい。

請求項３に記載の発明による塔状建物の構築方法は、相対向して配置された２枚のプレ
キャストコンクリート版と、当該プレキャストコンクリート版の両側部間に連結された一
対の鉄骨トラスユニットと、当該鉄骨トラスユニットの水平部材間に敷設された床材とを
備えて成る塔ユニットを低位置で先組みし、揚重機を用いて前記塔ユニットを積み上げ、
上下の塔ユニットのプレキャストコンクリート版同士及び鉄骨トラスユニット同士を連結
して、請求項２に記載の塔状建物を構築することを特徴としている。

上記の塔状建物は、互いに直角なＸ，Ｙ方向の構面のうち、Ｘ方向の構面が鉄筋コンク
リート造の耐震壁とされ、Ｙ方向の構面が前記耐震壁をトラスの鉛直部材として利用した
鉄骨トラス構造とされた構造形式であり、相対向する２面のコンクリート耐震壁の間に鉄
骨トラス構造が見える特異な外観を呈することと、２面のコンクリート耐震壁を鉄骨トラ
ス構造の鉛直部材として利用するので、トラスを構成する鉄骨部材の数が減少することと
によって、鉄骨造のトラス構造とされていた従来の塔状建物に比べて鉄骨部材のむき出し
が著しく減少することになる。従って、塔状建物の外観体裁が良く、デザイン的にビルと
の一体感が得られるのである。

しかも、Ｘ方向の構面が剛性の高いコンクリート耐震壁であり、Ｙ方向の構面が剛性の
高いコンクリート耐震壁をトラスの鉛直部材として利用した鉄骨トラス構造であるため、
強風時や地震時の揺れが減少し、ねじれ変形に対しても強く、それでいて、コンクリート
耐震壁と鉄骨トラス構造とを組み合わせるので、全体をコンクリート耐震壁とする場合に
比べて遥かに軽量であり、下部のビルに作用する荷重が小さくて済み、ビルの設計上も有
利である。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の塔状建物を構築するにあたり、予め
、相対向して配置された２枚のプレキャストコンクリート版と、当該プレキャストコンク
リート版の両側部間に連結された一対の鉄骨トラスユニットと、当該鉄骨トラスユニット
の水平部材間に敷設された床材とを備えて成る塔ユニットを低位置で先組みし、これを揚
重機で積み上げて上下の塔ユニットのプレキャストコンクリート版同士及び鉄骨トラスユ
ニット同士を連結するので、高所作業が減少すると共に、床材を作業足場にしてプレキャ
ストコンクリート版同士及び鉄骨トラスユニット同士の連結を行うことができ、両側のプ
レキャストコンクリート版や鉄骨トラスユニットを連結作業時の転落防止用安全柵代わり
に利用できることになる。従って、安全で能率の良い高精度の施工が可能となり、工期短
縮、品質向上を図り得るのである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明するが、それによって本発明は限
定されるものではない。

図１において、Ａは、ビルＢの屋上に立設された通信設備用の塔状建物（具体的には、
無線の送受信機類１を設置した電波塔である。）を示す。塔状建物Ａは、図２〜図４に示
すように、横断面四角形であって、相対向する２面、つまり、互いに直角なＸ，Ｙ方向の
構面のうち、Ｘ方向の構面が鉄筋コンクリート造の耐震壁２とされ、Ｙ方向の構面が前記
耐震壁２をトラスの鉛直部材として利用した鉄骨トラス構造３とされており、前記耐震壁
２は、複数枚のプレキャストコンクリート版４を鉛直方向に継ぎ足して構成されている。

前記塔状建物Ａは、相対向して配置された２枚のプレキャストコンクリート版４と、当
該プレキャストコンクリート版４の両側部上端部間に連結された一対の鉄骨トラスユニッ
ト５と、当該鉄骨トラスユニット５の水平部材（梁鉄骨）６間に敷設された床材７とを備
えて成る塔ユニットａを低位置（地上又は屋上）で先組みし、揚重機（図示せず）を用い
て前記塔ユニットａを積み上げ、上下の塔ユニットａのプレキャストコンクリート版４同
士及び鉄骨トラスユニット５同士を連結することによって構築される。図２中の８は揚重
機による吊りワイヤである。

各プレキャストコンクリート版４は、方形状に形成されており、一定の厚さを有する板
状部分４ａの幅方向の両側部に柱型部分４ｂが設けられている。プレキャストコンクリー
ト版４の寸法は、任意に設定されるべき事項であるが、図示の例では、縦３３００ｍｍ、
横２７００ｍｍに設定されており、板状部分４ａの厚さは１８０ｍｍに設定され、柱型部
分４ｂは、厚さが３００ｍｍ、幅が５５０ｍｍに設定されている。

板状部分４ａには、縦横格子状に壁筋９が埋設されており、柱型部分４ｂには、柱主筋
１０とフープ筋１１が埋設され、さらに、柱型部分４ｂの上端近傍部には、鉄骨トラスユ
ニット５の水平部材６の端部を連結するためのガセットプレート１２が埋設されている。
１３は、ガセットプレート１２に固着されたスタッドコネクタである。

縦方向の壁筋９の上端側及び柱主筋１０の上端側は、プレキャストコンクリート版４の
天端よりも適当長さ（これは後述する継手用スリーブ１４の軸長の１／２であり、例えば
２００ｍｍ程度である。）だけ突出しており、前記壁筋９の下端側及びに柱主筋１０の下
端側には、継手用スリーブ１４が套嵌されており、各スリーブ１４は、プレキャストコン
クリート版４の下端面に開口した状態に埋設されている。

前記スリーブ１４は、既知のもので、図７、図８に示すように、先行して施工された塔
ユニットａの上に次の段の塔ユニットａを積み上げることにより、接続すべき異形鉄筋（
下段の塔ユニットａの壁筋９や柱主筋１０）をスリーブ１４内に挿入して、当該スリーブ
１４に予め挿入固定された異形鉄筋（上段の塔ユニットａの壁筋９や柱主筋１０）と突き
合わせ、この状態で、スリーブ１４に連通する注入口１５ａからスリーブ１４内にセメン
ト系無収縮性高強度グラウト材１６を注入して、異形鉄筋同士（上下の壁筋９同士や柱主
筋１０同士）を一体化するように構成されている。

尚、スリーブ１４に対するグラウト作業を床材７の上から行えるように、注入口１５ａ
及び充填確認用排気口１５ｂを、プレキャストコンクリート版４の内側面に開口させてあ
る。

前記鉄骨トラスユニット５は、水平部材（梁鉄骨）６と、互いにＸ形に交差させて一体
化した斜材（ブレース鉄骨）１７とから構成され、斜材１７の下端側は、適当長さ（例え
ば５００ｍｍ）の斜材部分を切除した形状とされており、この切除した斜材部分に相当す
る長さの斜材部分１７ａが前記水平部材（梁鉄骨）６の上部に突出した状態に固着されて
いる。そして、図７、図８に示すように、先行して施工された塔ユニットａの上に次の段
の塔ユニットａを積み上げることにより、下段の塔ユニットａの斜材部分１７ａと上段の
塔ユニットａの斜材１７とを突き合わせ、ジョイントプレート１８を当てがって、ボルト
・ナット１９で連結するように構成されている。

床材７としては、エキスパンドメタルやグレーチングが使用されており、水平部材６間
に架設した小梁鉄骨２０の上に敷設されている。２１は、床材７の下面に沿って配設され
た水平方向のターンバックル付きブレースである。２２は、床材７の一部に形成した昇降
用の開口であり、開口２２に対応する位置には、垂直なタラップ２３がプレキャストコン
クリート版４の内側面にインサート金具（図示せず）を介して連結された状態に設けられ
ている。開口２２及びタラップ２３は、墜落事故を防止するために、各段の塔ユニットａ
毎に、水平方向における位置を交互にずらせて設けられている。

２４は、鉄骨トラスユニット５の内側に沿わせて設けた本設用の手摺であり、両側のプ
レキャストコンクリート版４にインサート金具（図示せず）を介して連結されている。手
摺２４は、鉄骨トラスユニット５の斜材１７に結束等の手段によって固定しておくことが
、揚重作業時における塔ユニットａの変形を防止する上で望ましい。

上記の塔状建物Ａは、互いに直角なＸ，Ｙ方向の構面のうち、Ｘ方向の構面が鉄筋コン
クリート造の耐震壁２とされ、Ｙ方向の構面が前記耐震壁２をトラスの鉛直部材として利
用した鉄骨トラス構造３とされた構造形式であり、相対向する２面のコンクリート耐震壁
２の間に鉄骨トラス構造３が見える特異な外観を呈することと、２面のコンクリート耐震
壁２を鉄骨トラス構造３の鉛直部材として利用するので、トラスを構成する鉄骨部材の数
が減少することとによって、鉄骨造のトラス構造とされていた従来の塔状建物に比べて鉄
骨部材のむき出しが著しく減少することになる。従って、塔状建物Ａの外観体裁が良く、
デザイン的にビルＢとの一体感が得られるのである。

しかも、Ｘ方向の構面が剛性の高いコンクリート耐震壁２であり、Ｙ方向の構面が剛性
の高いコンクリート耐震壁２をトラスの鉛直部材として利用した鉄骨トラス構造３である
ため、強風時や地震時の揺れが減少し、ねじれ変形に対しても強く、それでいて、コンク
リート耐震壁２と鉄骨トラス構造３とを組み合わせるので、全体をコンクリート耐震壁と
する場合に比べて遥かに軽量であり、下部のビルＢに作用する荷重が小さくて済み、ビル
Ｂの設計上も有利である。

殊に、上記の構築方法によれば、予め、相対向して配置された２枚のプレキャストコン
クリート版４と、当該プレキャストコンクリート版４の両側部間に連結された一対の鉄骨
トラスユニット５と、当該鉄骨トラスユニット５の水平部材６間に敷設された床材７とを
備えて成る塔ユニットａを低位置で先組みし、これを揚重機で積み上げて上下の塔ユニッ
トａのプレキャストコンクリート版４同士及び鉄骨トラスユニット５同士を連結するので
、高所作業が減少すると共に、床材７を作業足場にしてプレキャストコンクリート版４同
士及び鉄骨トラスユニット５同士の連結を行うことができ、両側のプレキャストコンクリ
ート版４や鉄骨トラスユニット５を連結作業時の転落防止用安全柵代わりに利用できる。

従って、安全で能率の良い高精度の施工が可能となり、工期短縮、品質向上を図り得る
のである。

本発明に係る塔状建物の一例を示す全体の概略斜視図である。 塔状建物の構築途中の状態を示す斜視図である。 塔状建物の構築途中の状態を示す縦断正面図である。 塔状建物の構築途中の状態を示す縦断側面図である。 塔ユニットの底面図である。 要部の横断平面図である。 上下の塔ユニットの連結方法を説明する要部の縦断正面図である。 上下の塔ユニットの連結方法を説明する要部の縦断正面図である。

符号の説明

Ａ…塔状建物
ａ…塔ユニット
２…コンクリート耐震壁
３…鉄骨トラス構造
４…プレキャストコンクリート版
５…鉄骨トラスユニット
６…水平部材
７…床材

Claims (3)

1. 横断面四角形の塔状建物であって、互いに直角なＸ，Ｙ方向の構面のうち、Ｘ方向の構
   面が鉄筋コンクリート造の耐震壁とされ、Ｙ方向の構面が前記耐震壁をトラスの鉛直部材
   として利用した鉄骨トラス構造とされていることを特徴とする塔状建物。
2. 請求項１に記載の塔状建物であって、前記耐震壁が複数枚のプレキャストコンクリート
   版を鉛直方向に継ぎ足して構成されていることを特徴とする塔状建物。
3. 相対向して配置された２枚のプレキャストコンクリート版と、当該プレキャストコンク
   リート版の両側部間に連結された一対の鉄骨トラスユニットと、当該鉄骨トラスユニット
   の水平部材間に敷設された床材とを備えて成る塔ユニットを低位置で先組みし、揚重機を
   用いて前記塔ユニットを積み上げ、上下の塔ユニットのプレキャストコンクリート版同士
   及び鉄骨トラスユニット同士を連結して、請求項２に記載の塔状建物を構築することを特
   徴とする塔状建物の構築方法。

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