JP2018138743A - 建物及び建物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】斜め梁が引張力を受けにくい建物及び建物の構築方法を提供する【解決手段】建物１０は、複数の支持杭６２と、支持杭６２の上部に立設された柱１８と、柱１８に支持され競技場１２側に傾斜すると共に、柱１８よりも競技場１２側に跳ね出した跳ね出し部３２Ａを備えた斜め梁３２と、斜め梁３２に支持された段床３４と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、建物及び建物の構築方法に関する。

下記特許文献１には、格子状地盤改良体に観客席が支持された構造物が開示されている。格子状地盤改良体には心材が埋設され、この心材の上端部は、観客席の内側部分に接合されている。

特開２０１５−２２９８８１号公報

上記特許文献１の構造物では、地震時に観客席の内側部分に作用する上向きの力（引抜き力）が心材に伝達される。また、心材が引抜き力に抵抗することにより、観客席の内側部分は心材から下向きの力（引張力）を受ける。このため、観客席を支える斜め梁は引張力に抵抗できるように形成する必要がある。

本発明は上記事実を考慮して、斜め梁が引張力を受けにくい建物及び建物の構築方法を提供することを目的とする。

請求項１の建物は、複数の支持杭と、前記支持杭の上部に立設された柱と、前記柱に支持され競技場側に傾斜すると共に、前記柱よりも前記競技場側に跳ね出した跳ね出し部を備えた斜め梁と、前記斜め梁に支持された段床と、を有する。

請求項１の建物によると、段床を支持する斜め梁の跳ね出し部が、柱から競技場側に跳ね出して形成されている。すなわち斜め梁の跳ね出し部は自由端とされており、地震力が作用した際に支持杭や柱から引張力を受けない。このため、支持杭や柱から引張力を受ける斜め梁と比較して構造を軽微にできる。

また、斜め梁の跳ね出し部の下方には支持杭を設置していないため、跳ね出し部の下方の地下部分を格納庫やバックステージ等として利用できる。

請求項２の建物は、前記斜め梁はプレキャストコンクリートで形成され、前記斜め梁と交差する交差梁が連結用鉄筋を用いて接合されている。

請求項２の建物によると、斜め梁がプレキャストコンクリートで形成されている。このため、斜め梁を現場打ちコンクリートで形成する場合と比較して建物を構築する工期を短縮できる。さらに、斜め梁には交差梁が接合されている。このため、斜め梁だけの場合と比較して段床の支持力を高め、観客席数を多く確保できる。

請求項３の建物は、前記斜め梁には前記連結用鉄筋を挿入するための貫通孔が形成されている。

請求項３の建物によると、斜め梁には貫通孔が形成されており、プレキャスト成型後の斜め梁からは連結用鉄筋が突出していない。このため、工場から建設現場へ斜め梁を運搬しやすい。

請求項４の建物の構築方法は、複数の支持杭の上部に柱を立設する工程と、プレキャストコンクリート製の斜め梁を競技場側に向かって傾斜させ、前記柱よりも前記競技場側に跳ね出した跳ね出し部を形成するように前記柱の上部に接合する工程と、前記斜め梁の側面に設けられた貫通孔に連結用鉄筋を挿通して前記斜め梁と交差する交差梁を接合する工程と、を有する。

請求項４の建物の構築方法によると、斜め梁の跳ね出し部が、柱から競技場側に跳ね出して形成される。すなわち斜め梁の跳ね出し部は自由端とされており、地震力が作用した際に支持杭や柱から引張力を受けない。このため、支持杭や柱から引張力を受ける斜め梁と比較して構造を軽微にできる。

また、斜め梁がプレキャストコンクリートで形成されている。このため、斜め梁を現場打ちコンクリートで形成する場合と比較して建物を構築する工期を短縮できる。さらに、斜め梁には交差梁が接合されている。このため、斜め梁だけの場合と比較して斜め梁に載置される段床の支持力を高め、観客席数を多く確保できる。

さらに、斜め梁には貫通孔が形成されており、プレキャスト成型後の斜め梁からは連結用鉄筋が突出していない。このため、支持くいや柱から工場から建設現場へ斜め梁を運搬しやすい。

本発明によると、斜め梁が引張力を受けにくい建物及び建物の構築方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る建物を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る建物における斜め梁と交差梁との接合方法を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る建物において斜め梁と交差梁とを接合する連結用鉄筋を交差梁の梁主筋とは別に設けた変形例を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る建物において斜め梁と交差梁とを接合する連結用鉄筋を斜め梁の一側面及び一方の交差梁の端面から突出させた変形例を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る建物において斜め梁と交差梁とを接合する連結用鉄筋を斜め梁の両側面及び双方の交差梁の端面から突出させた変形例を示す分解斜視図である。

（建物）
本発明の実施形態に係る建物１０は、図１に示すように、競技場１２と競技場１２の周囲を取り囲むように配置された観客席１４とを備えるスタジアムである。「競技場」とは主にスポーツなどを行うための場所であるが、ここで行われるスポーツの種類は特に限定されず、また、コンサートや各種催事等、スポーツ以外を行うこともできる。

観客席１４は、地下構造物として複数の支持杭６２（支持杭６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ）と、支持杭６２の杭頭に固定されたフーチング６４と、フーチング６４を連結する基礎梁１６とを、備えている。また観客席１４は、地上構造物として支持杭６２及びフーチング６４の上部に立設された柱１８と、柱１８に支持された上部席２０及び下部席３０と、を備えている。柱１８の柱脚は、フーチング６４に固定されている。上部席２０及び下部席３０は何れも、競技場１２へ向かって下向きに傾斜する（競技場１２側の部分が反対側の部分よりも高さが低く形成された）すり鉢状の構造物である。また、下部席３０の外側には通路４０が設けられており、上部席２０は通路４０の上方に設けられている。

（下部席、斜め梁）
下部席３０は、プレキャストコンクリート製の斜め梁３２に支持された段床３４に座席（不図示）が据え付けられて構成されている。斜め梁３２は競技場１２へ向かって下向きに傾斜して構成されており、中央部が柱１８Ａの上端部に接合され、外側（競技場１２と反対側）の端部が柱１８Ｂの側面に接合されている。中央部より内側（競技場１２側）の部分は柱１８Ａから跳ね出した跳ね出し部３２Ａとされており、この跳ね出し部３２Ａの端部（すなわち斜め梁３２の下端部）は基礎梁１６に載置されている。段床３４は、図１における紙面前後方向（手前方向と奥方向）に隣り合う斜め梁３２の間に架け渡された階段状の床スラブであり、それぞれの段上に座席が据え付けられている。

これにより斜め梁３２は、柱１８Ａ、１８Ｂにより支持されると共に、柱１８Ａから跳ね出して自由端とされた跳ね出し部３２Ａを備えた構成とされている。

図２には、斜め梁３２の中央部であって、柱１８Ａに接合される仕口部３２Ｊが示されている。仕口部３２Ｊは、柱１８Ａと略同一形状の断面形状とされており、下端面が略水平面に沿うように形成され、柱１８Ａの上端面に接合される。なお仕口部３２Ｊは、図示しない鉄筋を用いて柱１８Ａに接合される。

仕口部３２Ｊにおいて、斜め梁３２の延設方向ＣＬ１と直交する方向ＣＬ２の側面３２ＪＡ、３２ＪＢには、方向ＣＬ２に沿うプレキャストコンクリート製の交差梁３８が接合される。この交差梁３８と仕口部３２Ｊとを接合するために、仕口部３２Ｊの両側面３２ＪＡ、３２ＪＢ間には方向ＣＬ２に沿って貫通する貫通孔７２が形成されている。この貫通孔７２は、シース管によって形成されている。

また、仕口部３２Ｊに接合される一方の交差梁３８（交差梁３８Ｌ）の端面には挿入孔７４が形成されている。この挿入孔７４は機械式継手（スリーブ）によって形成されており、この機械式継手には交差梁３８Ｌの梁主筋（不図示）が挿入されている。

さらに、仕口部３２Ｊに接合される他方の交差梁３８（交差梁３８Ｒ）の端面からは連結用鉄筋７０が突出している。この連結用鉄筋７０は交差梁３８Ｒの梁主筋であり、直径が貫通孔７２及び挿入孔７４の内径よりも小さい。

斜め梁３２と交差梁３８とを接合するには、図１に示す支持杭６２Ａ、フーチング６４の上部に柱１８Ａを立設し、クレーンなどを用いて揚重、吊下した斜め梁３２を、競技場１２側に向かって傾斜させつつ柱１８Ａの上部に接合する。

次に、図２に示す交差梁３８Ｒをクレーン等で吊下して方向ＣＬ２に沿って移動させ、交差梁３８Ｒの端面から突出した連結用鉄筋７０を、貫通孔７２へ挿通する。

次に交差梁３８Ｌをクレーン等で吊下して、斜め梁３２の側面３２ＪＢから突出した連結用鉄筋７０へ挿入孔７４を挿通する。

最後に、連結用鉄筋７０と、貫通孔７２及び挿入孔７４との隙間にグラウトを注入する。これにより、斜め梁３２と交差梁３８とが接合される。

（上部席、斜め梁）
図１に示すように、上部席２０は下部席３０と同様に、斜め梁２２に支持された段床２４に座席（不図示）が据え付けられて構成されている。上部席２０における斜め梁２２は通路４０の上部梁４４の上方に設けられており、競技場１２へ向かって下向きに傾斜して構成されている。また、斜め梁２２は柱１８Ｂ、１８Ｃそれぞれの上端部に接合され、柱１８Ｂよりも競技場１２側（すなわち、下部席３０の上方）へ跳ね出した跳ね出し部２２Ｂと、柱１８Ｃよりも外側へ跳ね出した跳ね出し部２２Ｃと、を備えている。段床２４は、図１における紙面前後方向（手前方向と奥方向）に隣り合う斜め梁２２の間に架け渡された階段状の床スラブであり、それぞれの段上に座席が据え付けられている。

斜め梁２２、柱１８Ｃ、斜め梁２２と直交する交差梁２８の接合方法は、下部席３０における斜め梁３２、柱１８Ａ、交差梁３８と同様であり説明を省略する。

（作用・効果）
本実施形態の建物１０では、地震時に柱１８に作用する上向きの力（引抜き力Ｔ１）が、フーチング６４を介して支持杭６２へ伝達される。支持杭６２が引抜き力Ｔ１に抵抗することにより、柱１８と、斜め梁３２において柱１８と接合された部分は下向きの力（引張力Ｔ２）を受ける。

このとき斜め梁３２の下端部（跳ね出し部３２Ａの先端部）は、柱１８及び支持杭６２に接合されていないため引張力Ｔ２を受けない。このため斜め梁３２の下端部は、構造耐力を小さくして構造を軽微にできる。したがって、斜め梁３２におけるコンクリートの使用量を削減し、製造日程を短縮することができる。

これに対して斜め梁３２の下端部が、図１に破線で示す支持杭６２０の杭頭に固定されたフーチング６４０に接合される場合、この斜め梁３２は支持杭６２０から引張り力を受けるため、構造耐力を大きくする必要がある。

また、本実施形態の建物１０では、斜め梁３２がプレキャストコンクリートで形成されている。このため、斜め梁３２を現場打ちコンクリートで形成する場合と比較して建物１０を構築する工期を短縮できる。さらに、斜め梁３２には交差梁３８が接合されている。このため、斜め梁３２だけの場合と比較して斜め梁３２に載置される段床３４の支持力を高め、観客席数を多く確保できる。

さらに図２に示すように、斜め梁３２の仕口部３２Ｊには貫通孔７２が形成されており、プレキャスト成型後の斜め梁３２からは連結用鉄筋７０が突出していない。このため、工場から建設現場へ斜め梁３２を運搬しやすい。

なお、本実施形態において連結用鉄筋７０は、交差梁３８Ｒの梁主筋を交差梁３８Ｒの端面から突出させたものとし、この連結用鉄筋７０を斜め梁３２の貫通孔７２へ挿通するものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。

例えば図３に示すように、交差梁３８Ｌの端面に加え交差梁３８Ｒの端面にも挿入孔７４を形成し、これらの挿入孔７４及び斜め梁３２の貫通孔７２に、梁主筋とは別途用意した連結用鉄筋７６を挿通するものとしてもよい。このようにすることで、交差梁３８Ｌ、３８Ｒを運搬しやすい。なお、この連結用鉄筋７６は、斜め梁３２の成型時に仕口部３２Ｊに配置しておき、仕口部３２Ｊから突出させておいてもよい。

又は図４に示すように、斜め梁３２の仕口部３２Ｊに貫通孔７２を形成せず、一方の側面３２ＪＡに挿入孔７４を形成し、交差梁３８Ｒから突出させた連結用鉄筋７８をこの挿入孔７４に挿入してもよい。この場合、仕口部３２Ｊにおける他方の側面３２ＪＢから連結用鉄筋７８を突出させ、この連結用鉄筋７８を、交差梁３８Ｌの挿入孔７４へ挿入する。

あるいは図５に示すように、斜め梁３２、交差梁３８に挿入孔７４や貫通孔７２を形成しない構成としてもよい。この場合、斜め梁３２の側面３２ＪＡ、３２ＪＢ、交差梁３８の端面から突出させた連結用鉄筋８０を、斜め梁３２、交差梁３８の外部で機械式継手８２に挿入し、斜め梁３２の側面３２ＪＡと交差梁３８Ｒの端面は隙間を空けて配置する。同様に、斜め梁３２の側面３２ＪＢと交差梁３８Ｌの端面は隙間を空けて配置する。その後、これらの隙間に現場打ちコンクリートを打設して斜め梁３２と交差梁３８Ｒ、３８Ｌとを接合する。

また、本実施形態において、斜め梁３２における跳ね出し部３２Ａの端部（すなわち斜め梁３２の下端部）は基礎梁１６に載置されているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば基礎梁１６に接合してもよいし、基礎梁１６から浮かせてもよい。何れの場合においても、跳ね出し部３２Ａは支持杭に接合されないので、跳ね出し部３２Ａの端部は引張力（鉛直方向の引張力）を受けない。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

１２ 競技場
１８（１８Ａ、１８Ｂ） 柱
３２ 斜め梁
３２Ａ 跳ね出し部
３４ 段床
３８（３８Ａ、３８Ｂ） 交差梁
６２（６２Ａ、６２Ｂ） 支持杭
７０、７６、７８、８０ 連結用鉄筋
７２ 貫通孔

Claims (4)

1. 複数の支持杭と、
   前記支持杭の上部に立設された柱と、
   前記柱に支持され競技場側に傾斜すると共に、前記柱よりも前記競技場側に跳ね出した跳ね出し部を備えた斜め梁と、
   前記斜め梁に支持された段床と、
   を有する建物。
2. 前記斜め梁はプレキャストコンクリートで形成され、前記斜め梁と交差する交差梁が連結用鉄筋を用いて接合されている、請求項１に記載の建物。
3. 前記斜め梁には前記連結用鉄筋を挿入するための貫通孔が形成されている、請求項２に記載の建物。
4. 複数の支持杭の上部に柱を立設する工程と、
   プレキャストコンクリート製の斜め梁を競技場側に向かって傾斜させ、前記柱よりも前記競技場側に跳ね出した跳ね出し部を形成するように前記柱の上部に接合する工程と、
   前記斜め梁の側面に設けられた貫通孔に連結用鉄筋を挿通して前記斜め梁と交差する交差梁を接合する工程と、
   を有する建物の構築方法。