JP2019138053A - Skeleton earthquake-resistant building, construction method of skeleton earthquake-resistant building and renewal method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スケルトン耐震建物、スケルトン耐震建物の建設方法および更新方法に関するものである。 The present invention relates to a skeleton seismic building, a skeleton seismic building construction method, and a renewal method.
従来、CLTと呼ばれる直交集成板(CLT:Cross Laminated Timber)が知られている。CLTは、ひき板または小角材(これらをその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したものを含む。以下、ラミナということがある。)をその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ、または接着したものを、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し3層以上の構造を持たせた木質板材であり、耐震・断熱性能が高いという特長がある。このCLTを壁体に用いたCLT耐震壁は、CLTからなる床スラブを介して上下階のCLT耐震壁と金物にて緊結することで、耐震壁としての性能を確保することが告示等で要請されている。 Conventionally, a cross laminated plate (CLT) called CLT is known. The CLT includes a board or a small square material (including those prepared by bonding and bonding them in the length direction so that their fiber directions are substantially parallel to each other, hereinafter referred to as lamina). This is a wooden board material that is laminated and bonded in the width direction in parallel or bonded, with the fiber direction almost perpendicular to each other and laminated and has a structure of three or more layers, and has the feature of high earthquake resistance and heat insulation performance. is there. The CLT seismic wall that uses this CLT as a wall body is required by a notification etc. to secure the performance as a seismic wall by tightly connecting the CLT seismic wall on the upper and lower floors with hardware via a floor slab made of CLT. Has been.
このCLTを壁体に用いた耐震壁に関して、本願出願人は、既に特許文献1〜3に示すような木質耐震壁を提案している。例えば、特許文献2に記載の木質耐震壁は、CLTからなる壁体の上端と下端が鉄骨または鉄筋コンクリートからなる上梁と下梁に梁接合部を介してそれぞれ接合される。梁接合部は、上梁または下梁に固定され、壁体に向けて突出する梁側の鋼板と、壁体の上端または下端から上梁または下梁に向けて突出するとともに壁体の内部に挿入配置される壁体内部側の鋼板と、これらの鋼板を接合するボルトと、壁体の上端面または下端面に配置され、壁体内部側の鋼板に接合する端面側の鋼板とを含んで構成される。
Regarding the earthquake-resistant wall using the CLT as a wall, the applicant of the present application has already proposed a wooden earthquake-resistant wall as shown in
ところで、一般に複数階層の建物の構造性能は、設計時に決定される。このため、竣工後に建物の耐震性能を高めるためには、耐震補強などの方法しかなく、建物の使い勝手や外観に大きな影響を与えるおそれがあった。また、地震や火災により構造部材が損傷した場合には、当該部材の補修を新築時に準じて行うため、荷重の仮受けなどの仮設備が大掛かりなものとなるおそれがあった。 By the way, generally, the structural performance of a multi-level building is determined at the time of design. For this reason, in order to improve the earthquake resistance of the building after completion, there is only a method such as seismic reinforcement, which may greatly affect the usability and appearance of the building. In addition, when a structural member is damaged due to an earthquake or a fire, the member is repaired according to the time of the new construction, so there is a possibility that temporary facilities such as temporary receiving of a load become large.
このため、平面プランの変更が容易なだけでなく、竣工後に建物の耐震性能を向上したり、地震や火災後に構造部材を更新することが容易な耐震建物が求められていた。 For this reason, there has been a demand for an earthquake-resistant building that not only makes it easy to change the plan, but also improves the earthquake-resistant performance of the building after completion, and allows the structural members to be easily updated after an earthquake or fire.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に構造部材を更新することが容易なスケルトン耐震建物、スケルトン耐震建物の建設方法および更新方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a skeleton seismic building that can easily improve the seismic performance after completion of construction, or can easily update a structural member after an earthquake or fire, and a construction method and a renewal method of the skeleton seismic building The purpose is to provide.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスケルトン耐震建物は、耐火部材からなり、鉛直荷重を支持するのに必要最小限の耐荷重性能を有する建物躯体としてのスケルトン構造と、このスケルトン構造に分離可能に設けられ、建物に所定の水平荷重が作用すると、スケルトン構造に先行して破壊する性能部材とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the skeleton seismic building according to the present invention is composed of a refractory member and has a skeleton structure as a building frame having a minimum load-bearing performance necessary to support a vertical load. And a performance member that is detachably provided in the skeleton structure and breaks prior to the skeleton structure when a predetermined horizontal load acts on the building.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物は、上述した発明において、性能部材が、建物に作用する水平荷重を負担する耐震性能、遮音性能、防振性能、断熱性能の少なくとも一つを有する天井、壁または床であることを特徴とする。 Another skeleton seismic building according to the present invention is the ceiling according to the above-described invention, wherein the performance member has at least one of seismic performance, sound insulation performance, anti-vibration performance, and heat insulation performance that bears a horizontal load acting on the building. It is characterized by being a wall or a floor.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物は、上述した発明において、性能部材が、CLTを有する部材であることを特徴とする。 Another skeleton seismic building according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the performance member is a member having CLT.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物は、上述した発明において、性能部材が、建物の竣工後にスケルトン構造に対して追加、変更、撤去または交換可能であることを特徴とする。 Another skeleton seismic building according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the performance member can be added, changed, removed or replaced with respect to the skeleton structure after the building is completed.
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の建設方法は、上述したスケルトン耐震建物を建設する方法であって、スケルトン構造を構築した後、このスケルトン構造に性能部材を取り付けることを特徴とする。 Moreover, the construction method of the skeleton seismic building according to the present invention is a method of constructing the skeleton seismic building described above, and after the skeleton structure is constructed, a performance member is attached to the skeleton structure.
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の更新方法は、上述したスケルトン耐震建物を更新する方法であって、建物の竣工後にスケルトン構造に対して性能部材を追加、変更、撤去または交換して建物の性能を調整可能としたことを特徴とする。 The skeleton seismic building update method according to the present invention is a method of updating the skeleton earthquake resistant building described above, and after the building is completed, performance members are added, changed, removed or exchanged to the skeleton structure. The performance is adjustable.
本発明に係るスケルトン耐震建物によれば、耐火部材からなり、鉛直荷重を支持するのに必要最小限の耐荷重性能を有する建物躯体としてのスケルトン構造と、このスケルトン構造に分離可能に設けられ、建物に所定の水平荷重が作用すると、スケルトン構造に先行して破壊(応力を吸収)する性能部材とを備えるので、竣工後に性能部材を容易に更新することができる。また、地震や火災後は、性能部材(構造部材)が破壊または焼失してスケルトン構造に損傷が及ばない。したがって、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に構造部材を更新することが容易になるという効果を奏する。 According to the skeleton seismic building according to the present invention, the skeleton structure as a building frame, which is made of a fireproof member and has a minimum load bearing performance necessary to support a vertical load, and the skeleton structure are provided so as to be separable. When a predetermined horizontal load is applied to the building, it is provided with a performance member that breaks (absorbs stress) prior to the skeleton structure, so that the performance member can be easily updated after completion. In addition, after an earthquake or fire, the performance member (structural member) is destroyed or burnt down, and the skeleton structure is not damaged. Therefore, there is an effect that it is easy to improve the seismic performance after completion or to update the structural member after an earthquake or fire.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、建物に作用する水平荷重を負担する耐震性能、遮音性能、防振性能、断熱性能の少なくとも一つを有する天井、壁または床であるので、竣工後に壁を追加、変更などして耐震性能を向上したり、地震や火災後に損傷した壁または床(天井)を新しい部材に交換することが容易になるという効果を奏する。 According to another skeleton seismic building according to the present invention, the performance member has a ceiling, a wall or at least one of seismic performance, sound insulation performance, vibration insulation performance, and heat insulation performance that bears a horizontal load acting on the building. Since it is a floor, it has the effect of improving the seismic performance by adding or changing walls after completion, or replacing a damaged wall or floor (ceiling) after an earthquake or fire with a new member.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、CLTを有する部材であるので、性能部材の軽量化、設計の単純化、工期の短縮化が図られるとともに、耐震性能、耐火性能、施工性能を向上することができるという効果を奏する。 Further, according to another skeleton seismic building according to the present invention, since the performance member is a member having CLT, the weight of the performance member, simplification of the design, shortening of the construction period, and the earthquake resistance performance, There is an effect that fire resistance and construction performance can be improved.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、建物の竣工後にスケルトン構造に対して追加、変更、撤去または交換可能であるので、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に性能部材を更新することが容易になるという効果を奏する。 Further, according to another skeleton seismic building according to the present invention, the performance member can be added, changed, removed or replaced with respect to the skeleton structure after the completion of the building. And there is an effect that it becomes easy to update the performance member after a fire.
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の建設方法によれば、上述したスケルトン耐震建物を建設する方法であって、スケルトン構造を構築した後、このスケルトン構造に性能部材を取り付けるので、施工性に優れるという効果を奏する。 Further, according to the construction method of the skeleton earthquake-resistant building according to the present invention, it is a method of constructing the skeleton earthquake-resistant building described above, and after the skeleton structure is constructed, the performance member is attached to the skeleton structure, so that the workability is excellent. There is an effect.
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の更新方法によれば、上述したスケルトン耐震建物を更新する方法であって、建物の竣工後にスケルトン構造に対して性能部材を追加、変更、撤去または交換して建物の性能を調整可能としたので、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に性能部材を更新することが容易になるという効果を奏する。 Further, according to the update method of the skeleton earthquake-resistant building according to the present invention, it is a method of updating the skeleton earthquake-resistant building described above, and the performance member is added, changed, removed or replaced to the skeleton structure after the building is completed. Since the performance of the building can be adjusted, it is possible to improve the seismic performance after the completion of construction or to easily update the performance members after an earthquake or fire.
以下に、本発明に係るスケルトン耐震建物、スケルトン耐震建物の建設方法および更新方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the construction method and update method of a skeleton earthquake-resistant building which concerns on this invention, and a skeleton earthquake-resistant building is described in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[スケルトン耐震建物]
まず、本発明に係るスケルトン耐震建物の実施の形態について説明する。
[Skeleton earthquake-resistant building]
First, an embodiment of a skeleton seismic building according to the present invention will be described.
図1および図2に示すように、本実施の形態に係るスケルトン耐震建物10は、鉛直荷重を支持するのに必要最小限の耐荷性能と所定の耐火性能を有する建物躯体としてのスケルトン構造12と、地震や暴風などの水平力への抵抗性能(耐震性能)、床の防振性能、遮音性能、断熱性能の向上を担う性能部材14とを明確に分離して合理的に組み合わせたハイブリッド構造物である。このスケルトン耐震建物10は、例えば中層マンションのような複数階層の建物に適用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the skeleton
図2および図3に示すように、スケルトン構造12は、鉛直荷重を支持する最小限の耐火部材で構成されるものであり、層間区画を形成する床と柱からなる。より具体的には、このスケルトン構造12は、耐火性能を有し、各階の床荷重を支える耐力上最小限の厚さの床であるRC(鉄筋コンクリート)フラットスラブ16と、主に鉛直荷重のみを支持し、耐火塗料を施した複数の鋼管細柱18により構成されている。なお、スケルトン構造12は、通常時は性能部材14がなくても建物躯体として自立可能であるが、地震時に水平力が作用するとスケルトン構造12のみでは水平力に抵抗できないような剛性となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
性能部材14は、耐震・遮音・断熱・防振等を担う部材であり、竣工後にスケルトン構造12に対して追加、変更が可能な壁、床、天井からなる。より具体的には、この性能部材14は、水平力に抵抗する耐震性能を持つCLT耐震壁20と、遮音・防振・断熱性能を持つCLT22からなる床(天井)で構成されている。CLT耐震壁20、CLT22は、後述するようにスケルトン構造12に着脱可能な構造となっている。
The
床および天井は、CLT合成床24により構成される。CLT合成床24は、CLT22をRCフラットスラブ16(スケルトン構造)の型枠として使用するとともに、仕上げとしても使用した型枠兼用の合成床である。このCLT合成床24は、剛性のみを期待するため耐火被覆が不要であり、CLTの素材を天井にそのまま活かすことができる。
The floor and ceiling are constituted by a CLT
CLT合成床24のCLT部分は、火災時に消失・損傷しても、RCフラットスラブ16部分が残るので、遮音・防振性能の付加のために、RCフラットスラブ16と新しいCLT床を何らかの方法で小口・天端とも応力伝達を行えるようにすることで、復旧可能となる。同様に、高い性能(厚さ増加など)のCLT床に取り換えても、上記応力伝達を行えるようにすることで、性能向上も可能となる。
Even if the CLT part of the CLT
なお、図3に示すように、CLT合成床24の上面に断熱用CLT26が設けられている。また、外壁側にサッシ28(必要に応じて防火および断熱性能を持つ)が設けられている。防火区画は部分的に乾式工法による区画壁を利用するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, a
本実施の形態では、建物に所定の水平荷重が作用すると、CLT耐震壁20のCLTがスケルトン構造12に先行して破損する設計思想を採用している。このため、仮にCLT耐震壁20やCLT合成床24のCLTが大地震時などに破損してもベースとなるスケルトン構造12の部分には損傷が及ばない。この設計思想のもと、CLTを性能部材として効率的に使用することで、建物全体を軽量化したスケルトン耐震建物10を実現することが可能となる。
In the present embodiment, a design concept is adopted in which the CLT of the CLT
また、CLTの耐火性能はスケルトン構造12に比べて低い。このため、CLT耐震壁20やCLT合成床24のCLTが火災時に焼失したり、大地震時に損傷した場合でも鉛直荷重を支持するスケルトン構造12が健全な状態で残る。このため、CLT耐震壁20やCLT合成床24のCLTを新しい部材に交換することで当初の性能を確保することができる。
In addition, the fire resistance performance of CLT is lower than that of the
図4に、本実施の形態のスケルトン耐震建物10の外観の一例を示す。なお、本実施の形態では、地上6階、高さ21m(基準階高3.25m)程度の建物を想定しているが、本発明はこれに限るものではない。また、RCフラットスラブ16の厚さ160mm程度、鋼管細柱18の径φ180mm程度、CLT合成床24の厚さ300mm程度、CLT耐震壁20の幅900〜1800mm程度、厚さ200〜300mm程度を想定しているが、本発明はこれに限るものではない。
In FIG. 4, an example of the external appearance of the skeleton earthquake-
本実施の形態のスケルトン耐震建物10は、造りやすい、暮らしやすい、更新しやすい、といった効果を有している。これらの効果について、以下に具体的に説明する。
The skeleton
<1.造りやすい>
標準化した様々な性能を持つ軽量なCLTが設計の単純化、工期の短縮、施工性の向上を実現する。
<1. Easy to make>
Lightweight CLT with various standardized performances simplifies design, shortens construction period, and improves workability.
(1−1.工場製作され標準化されたCLT耐震壁)
図5は、本実施の形態のCLT耐震壁20のバリエーションの一例を示したものである。この図に示すように、各CLT耐震壁20はCLTからなる矩形板状の壁体であり、その上下左右の4箇所に梁との取り付け金物30を配置している。CLTの繊維方向は鉛直面内の方向としてある。CLT耐震壁20の幅は例えばW1=900、W2=1350、W3=1800mm程度に標準化し、壁厚は例えばt1=210mm、t2=300mm程度に標準化した部材を数種類取り揃えておく。耐震性能を満足する枚数をバランスよく配置させれば設計の単純化が図れる。CLT耐震壁20は仕上げ材として兼用できるので、耐火被覆、仕上げ工程の削減により施工を短縮化できる。
(1-1. CLT seismic walls manufactured and standardized in factories)
FIG. 5 shows an example of a variation of the CLT earthquake
なお、図5(1)のタイプ1は等級Mx60−7−7、図5(2)のタイプ2は等級Mx60−7−7、図5(3)のタイプ3は等級Mx60−7−7、図5(4)のタイプ4(CLT鋼板耐震壁)は、薄厚(例えば厚さ6mm程度)の内蔵鋼板32をCLT22の壁厚方向中央に挿入配置して図示しないボルトで壁厚方向に連結したものであり、等級Mx60−5−5である。
Note that
(1−2.CLTを型枠と仕上げに兼用したCLT合成床)
図6に示すように、本実施の形態のCLT合成床24は、RCフラットスラブ16と、この下面に取り付けられたCLT22からなる。CLT22の繊維方向は水平面内の方向としてある。RCフラットスラブ16の下面には所定の間隔で臥梁34が突設されている。臥梁34にはCLT耐震壁20や鋼管細柱18を接続可能である。臥梁34の側面には小口シアコッター36が設けられている。CLT22とRCフラットスラブ16との間はせん断伝達を行うことで合成床としている。CLTは型枠と仕上げ材を兼用しているため、RC施工時の型枠脱型を省略できる。CLTは剛性のみを期待するため耐火被覆が不要となり素材を活かした仕上が可能である。また、型枠廃材処理や仕上げ工程の削減により工期を短縮し、作業労務の削減と、南洋材型枠を国産木材に置き換えること等による二酸化炭素の削減にも貢献する。なお、図6において、L=3600mm、t3=160mm、t4=150mm程度を想定している。CLTは等級Mx60−5−5である。なお、CLTは耐力を期待しないため、さらに強度の低い木材を活用したCLTも利用可能である。
(1-2. CLT composite floor that uses CLT as a mold and finish)
As shown in FIG. 6, the CLT
(1−3.標準化された簡易な接合部)
(A)接合部のディテール
図7に示すように、CLT耐震壁20はRCフラットスラブ16の臥梁34に予め埋め込んだ袋ナット38とボルトにより簡単に接続、取り外しができるようになっている。この接合部40は、標準化されたディテールとしているため施工性に優れている。
(1-3. Standardized simple joint)
(A) Detail of Joint As shown in FIG. 7, the CLT earthquake
この接合部40についてより具体的に説明する。図7に示すように、CLT耐震壁20は、上端が臥梁34に、下端がRCフラットスラブ16に上下左右の四隅の取り付け金物30を介してそれぞれ接合される。上下左右の接合部40は同様な構造であるため、以下では、上側の接合部40を例にとり説明する。接合部40は、臥梁34に埋め込まれた袋ナット38と、袋ナット38に高力ボルト42で締結固定されたT字金物44と、CLT耐震壁20の上端面に固定された取り付け金物30とからなる。取り付け金物30はベース46と、ベース46から上方に突出するとともに壁体の内部に挿入配置されるプレート48とからなる。このプレート48は壁厚方向の中央に配置される。T字金物44の下方に突出するプレート50と、取り付け金物30のプレート48は端部側を前後方向に重ね合わせてボルト52で固定されている。
The
なお、CLT耐震壁20とプレート48には、それぞれ対応する位置に水平方向の貫通孔が格子点状に複数設けられて各孔にドリフトピン54が通されている。このドリフトピン54によってCLTとプレート48は一体的に固定されている。ドリフトピン54は、せん断に抵抗するためのものであって、例えばそれ自体に降伏が生じる降伏モードで破壊する仕様であり、靱性的な破壊が可能で壁体の靱性を高めている。割裂に対する補強のためにビス等をさらに追加することもできる。
The CLT
また、CLT耐震壁20の上端面のベース46には貫通孔が複数設けられており、各貫通孔からCLTの内部に向けて引張に抵抗するためのLSB56(ラグスクリューボルト)が挿入配置されている。このLSB56は外周に雄ねじが加工された鋼棒からなる。LSB56の上端部には図示しない開口が形成されており、この開口に連通する中空孔の内周面に雌ねじが加工されている。LSB56の開口がCLTの上端面に露出するように、CLTにねじ込んで固定しておき、ベース46の貫通孔からLSB56の雌ねじにボルトを螺合することによって、CLTとベース46は一体的に固定される。このLSB56は、CLTの繊維方向と直交する方向(繊維直交層)に挿入することが好ましく、本実施の形態でもそのような配置となっている。これにより、LSB56を繊維方向に挿入配置した場合と比較して最大耐力時の変形を大きくすることができ、ドリフトピン54の耐力発揮との同時性を実現することが可能となる。このため、CLT耐震壁20の耐力をより高めることができる。
The base 46 on the upper end surface of the CLT
LSB56とドリフトピン54は交互に隣接して配置される。このようにすることで、LSB56とドリフトピン54のそれぞれの拘束効果によりCLTの割裂破壊を遅らせて強度、靱性を高めることができる。
The
このように、本実施の形態では、接合部40でLSBとドリフトピンを独立して直列的に併用している。このため、通常用いられるLSBとドリフトピンとの組み合わせでありながら、その相乗効果により剛性、靱性、耐力のいずれにも優れるCLT耐震壁が実現可能となり、中高層木質構造の耐震要素として十分に期待できる。また、接合部40を、CLTの上下左右の四隅に設置することで、せん断力、および付加曲げモーメント偶力による軸方向力を処理することができる。この応力伝達機構はCLT耐震壁20の厚さや幅によらず同じであり、プロポーションによらず常にこのディテールを用いた汎用的な設計、納まりを実現することが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the LSB and the drift pin are independently used in series at the
(B)簡易な接合部の取り付け方法
接合部40は、ボルトのみで簡単に接合可能である。この接合部40の取り付け手順の一例について説明する。図8(1)に示すように、まず、CLT合成床24の臥梁34下の仕上げCLT22を必要な部分のみ剥がす。続いて、(2)に示すように、臥梁34に予め仕込んでおいた袋ナット38に高力ボルト42でT字金物44を取り付ける。次に、(3)に示すように、T字金物44のプレート50と、CLTの上端面に予め取り付けてある取り付け金物30のプレート48との端部側を重ね合わせてボルト52で接合する。その後、CLT等の木質の仕上げ材58を接合部40の側方に設置する。なお、竣工後にCLT耐震壁20を臥梁34から取り外す場合には、上記とは逆の手順で行えばよい。
(B) Simple attachment method of joint part The
なお、上記のように臥梁34に予め袋ナット38を設ける代わりに、通しボルトを用いてCLT耐震壁20を臥梁34に接合してもよい。この場合、臥梁34を上下に貫通する通しボルトを予め設けておき、この通しボルトの上下端にCLT耐震壁20を接合してもよい。
Instead of providing the
(1−4.工程の短縮)
スケルトン構造12は、細い鋼管細柱18と薄いRCフラットスラブ16で構成されているため、コンクリートの打設や配筋を少なくできる。CLTからなる性能部材14は小型の建設機械での施工が可能なように軽量化・ユニット化され、耐震壁、型枠、仕上げ材等を兼用しているため、耐火被覆、仕上げの工程が削減でき、全体として工期の短縮が可能となる。
(1-4. Shortening of process)
Since the
<2.暮らしやすい>
本実施の形態は、柱が細く梁型がでないことで開放感のある空間(柱や躯体以外の開口部分が大きくなる計画)となり、さらにCLTにより遮音・断熱性能の高い居住空間が可能になる。
<2. Easy to live>
In this embodiment, since the pillars are thin and not beam-shaped, it becomes a space with a feeling of openness (planning for opening parts other than pillars and housings), and furthermore, a living space with high sound insulation and heat insulation performance is enabled by CLT. .
(2−1.CLTと鋼管細柱が可能にする開放感のある居住空間)
スケルトン構造12の柱は全て必要最小限に細くした鋼管細柱18(例えば鋼管の径がφ180mm程度)であるため、外壁の防火断熱サッシ28と合わせて開放性の高い居室とすることができる。性能部材14であるCLT耐震壁20とRCフラットスラブ16の型枠兼用のCLT22は鉛直荷重を支持していないため耐火被覆が不要となり、素材を生かした壁、天井としての仕上げが可能である。なお、外壁はサッシ・ALCなどによる防火断熱性能の確保、住戸間の区画は乾式遮音耐火壁利用を、内装木質部は不燃処理を前提としている。
(2-1. Living space with a sense of openness made possible by CLT and steel pipe thin columns)
Since all the pillars of the
(2−2.目標の床遮音性能を確保した居住空間)
本実施の形態のCLT合成床24は、CLT22とRCフラットスラブ16とを一体化し、剛性を増すことで床の遮音性能を確保することができる。CLT22の厚さを調整することで、より高い遮音性能を得ることも可能である。天井側のCLT22は最小厚さとするために照明等の欠込みを行わず、CLT耐震壁20の上部や臥梁34下部およびサッシ28内側を利用しての照明等の設置を想定している。スプリンクラーや感知器は臥梁34下部への設置で対応することができる。なお、CLT合成床24は、事前の遮音性能の数値解析および実験等により所望の厚さ、ディテールに設定することができる。
(2-2. Living space that secures the target floor sound insulation performance)
The CLT
(2−3.断熱性能の高い居住空間)
本実施の形態によれば、天井、壁、床を断熱効果のあるCLTとすることで、高い断熱性能を持つ住宅を実現することができる。図9は居住空間の断面図であり、(1)は本発明の実施例、(2)は比較例(一般的なRCマンション)である。図中の符号60はLEDライン照明、符号62は障子、符号64は全熱交換機、符号66は壁掛けエアコン、符号68は発泡ウレタン(厚さ50mm)である。この図のような居住空間について、建築物省エネ法計算支援プログラム「外皮性能の計算プログラム」を用いて開口部を除く外皮の平均熱貫流率を算定したところ、本発明の実施例は0.50W/(m2・K)、比較例は0.97W/(m2・K)となった。このため、本実施例は、一般的なRCマンションに比べて、約2倍の断熱性能の向上が期待できる。熱交換器を含む住戸全体を管理する空調システムを採用することで、省エネルギーと高齢者や小さな子供の健康にも配慮した生活環境の形成が可能になる。
(2-3. Living space with high thermal insulation performance)
According to the present embodiment, it is possible to realize a house having high heat insulation performance by using CLT having a heat insulation effect on the ceiling, walls, and floor. FIG. 9 is a cross-sectional view of the living space, where (1) is an example of the present invention and (2) is a comparative example (general RC apartment). In the figure,
<3.更新しやすい>
本実施の形態では、スケルトン構造はそのまま残し、CLTを更新することで、将来の性能向上や変更に対応することができる。
<3. Easy to update>
In this embodiment, the skeleton structure is left as it is, and it is possible to cope with future performance improvements and changes by updating the CLT.
本実施の形態は、図10(1)に示すように、耐火性能を有するスケルトン構造12と、性能部材14であるCLTを明確に分離した建物である。このため、図10(2)に示すように、CLT耐震壁20などの性能部材14が火災時に焼失したり、大地震時に損傷した場合でも鉛直荷重を支持するスケルトン構造12が健全な状態で残る。このため、図10(3)に示すように、CLT耐震壁20などの性能部材14を新しい部材に交換することで当初の性能を確保することができる。CLTは軽量なため、更新時の新しい部材の運搬も容易にできる。このため、プラン変更や法改正による耐震性能の向上など、将来に想定されるニーズの変化にもCLTなどの性能部材14の変更により、フレキシブルな対応が可能になる。
As shown in FIG. 10A, the present embodiment is a building in which the
<4.まとめ>
以上のように、本実施の形態によれば、竣工後にCLT耐震壁20やCLT合成床24のCLT22といった性能部材14を容易に更新することができる。したがって、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に性能部材14を更新することが容易になる。
<4. Summary>
As described above, according to the present embodiment, the
また、性能部材14であるCLT耐震壁20の量や位置を調整することで耐震性能を自在にコントロールできる。将来の法改正に対しても、CLT耐震壁20を追加、変更等することで適法レベルの耐震性能に向上することが可能である。さらに、地震や火災でCLT耐震壁20等の性能部材14が破壊、焼失した場合でも、鉛直荷重支持性能と耐火性能を担う最小限のスケルトン構造12には損傷が及ばない。地震や火災後にスケルトン構造12が残るため、性能部材14であるCLT耐震壁20を新しい部材に取り換えることで性能を維持できる。同様に、床の防振性能・遮音性能についても、使用するCLT22の厚さ等を調整することで容易にコントロールできる。
Further, the seismic performance can be freely controlled by adjusting the amount and position of the CLT
また、性能部材14にCLTを用いることで、性能部材14の軽量化、設計の単純化、部材輸送性の向上、工期の短縮化が図られるとともに、耐震性能、耐火性能、施工性能を向上することができる。
Further, by using CLT for the
上記の実施の形態は、CLTを積極的に利用した建物を実現するために、CLTの利点を最大限に活かしている。また、CLT利用を実現するだけでなく、高い施工性・居住性・更新性を持つことで環境問題や建設業界が抱える人手不足の問題の解決にも繋げることができる。さらに、共通化・軽量化・合理化により、設計・施工・更新の各フェーズにおける効率化などへの展開も可能である。 The above embodiment makes the most of the advantages of CLT in order to realize a building that actively uses CLT. In addition to realizing the use of CLT, having high workability, habitability, and renewability can lead to the solution of environmental problems and labor shortages in the construction industry. Furthermore, it is possible to expand to efficiency in each phase of design, construction, and renewal by sharing, reducing weight, and rationalizing.
また、上記の実施の形態は、部材の小型軽量化とユニット化により、大型の建設機械を使用せずとも狭小敷地における更新も可能である。さらに、構造性能の更新・変更機能も持ち、将来の耐震性能基準の変化にも対応することが可能である。建物のロングライフ化に寄与するとともに、都市における良質な住宅のストックとして、居住性能と施工性を改善した集合住宅の建設が可能である。 In addition, the above-described embodiment can be updated in a small site without using a large construction machine due to the reduction in size and weight of the members and the unitization. In addition, it also has a function to update / change the structural performance, and can respond to future changes in seismic performance standards. As well as contributing to the long life of the building, it is possible to construct a housing complex with improved living performance and workability as a good-quality housing stock in the city.
なお、上記の実施の形態においては、スケルトン構造16に付加する性能部材14としてCLTからなる部材の場合を例にとり説明したが、本発明の性能部材はCLTに限るものではなく、別の耐震要素を用いることも可能である。この耐震要素としては、例えば一定の剛性を有する木質材料、その他の素材による板材、ブレース状の線材、これらを組み合わせた複合材料などを用いることができる。
In the above embodiment, the case where the member made of CLT is used as an example of the
[スケルトン耐震建物の建設方法]
次に、本発明に係るスケルトン耐震建物の建設方法の実施の形態について説明する。
[How to build a skeleton earthquake resistant building]
Next, an embodiment of a construction method for a skeleton earthquake-resistant building according to the present invention will be described.
本実施の形態に係るスケルトン耐震建物の建設方法は、上述したスケルトン耐震建物10を建設する方法であって、スケルトン構造12を構築した後(もしくは同時に)、このスケルトン構造12にCLT耐震壁20やCLT22などの性能部材14を取り付けるものである。このため、本実施の形態によれば、施工性に優れている。
The skeleton seismic building construction method according to the present embodiment is a method of constructing the skeleton
[スケルトン耐震建物の更新方法]
次に、本発明に係るスケルトン耐震建物の更新方法の実施の形態について説明する。
[Renewal method of skeleton seismic building]
Next, an embodiment of a method for updating a skeleton seismic building according to the present invention will be described.
本実施の形態に係るスケルトン耐震建物の更新方法は、上述したスケルトン耐震建物を更新する方法であって、スケルトン耐震建物10の竣工後にCLT耐震壁20やCLT22などの性能部材14を追加、変更、撤去または交換してスケルトン耐震建物10の性能を調整可能としている。このため、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後にCLT耐震壁20やCLT22などの性能部材14を更新することが容易になる。
The update method of the skeleton earthquake resistant building according to the present embodiment is a method of updating the skeleton earthquake resistant building described above, and after the completion of the skeleton earthquake
以上説明したように、本発明に係るスケルトン耐震建物によれば、耐火部材からなり、鉛直荷重を支持するのに必要最小限の耐荷重性能を有する建物躯体としてのスケルトン構造と、このスケルトン構造に分離可能に設けられ、建物に所定の水平荷重が作用すると、スケルトン構造に先行して破壊する性能部材とを備えるので、竣工後に性能部材を容易に更新することができる。また、地震や火災後は、性能部材(構造部材)が破壊または焼失してスケルトン構造に損傷が及ばない。したがって、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に構造部材を更新することが容易になる。 As described above, according to the skeleton seismic building according to the present invention, the skeleton structure as a building frame which is made of a fireproof member and has the minimum load bearing performance necessary to support the vertical load, and the skeleton structure Since the performance member is provided so as to be separable and breaks prior to the skeleton structure when a predetermined horizontal load acts on the building, the performance member can be easily updated after completion. In addition, after an earthquake or fire, the performance member (structural member) is destroyed or burnt down, and the skeleton structure is not damaged. Therefore, it becomes easy to improve the seismic performance after completion, or to update the structural member after an earthquake or fire.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、建物に作用する水平荷重を負担する耐震性能、遮音性能、防振性能、断熱性能の少なくとも一つを有する天井、壁または床であるので、竣工後に壁を追加、変更などして耐震性能を向上したり、地震や火災後に損傷した壁または床(天井)を新しい部材に交換することが容易になる。 According to another skeleton seismic building according to the present invention, the performance member has a ceiling, a wall or at least one of seismic performance, sound insulation performance, vibration insulation performance, and heat insulation performance that bears a horizontal load acting on the building. Since it is a floor, it is easy to add or change walls after completion to improve earthquake resistance, or to replace a damaged wall or floor (ceiling) after an earthquake or fire with a new member.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、CLTを有する部材であるので、性能部材の軽量化、設計の単純化、工期の短縮化が図られるとともに、耐震性能、耐火性能、施工性能を向上することができる。 Further, according to another skeleton seismic building according to the present invention, since the performance member is a member having CLT, the weight of the performance member, simplification of the design, shortening of the construction period, and the earthquake resistance performance, Fire resistance and construction performance can be improved.
また、本発明に係る他のスケルトン耐震建物によれば、性能部材が、建物の竣工後にスケルトン構造に対して追加、変更、撤去または交換可能であるので、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に性能部材を更新することが容易になる。 Further, according to another skeleton seismic building according to the present invention, the performance member can be added, changed, removed or replaced with respect to the skeleton structure after the completion of the building. It becomes easy to update performance members after a fire.
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の建設方法によれば、上述したスケルトン耐震建物を建設する方法であって、スケルトン構造を構築した後、このスケルトン構造に性能部材を取り付けるので、施工性に優れる。 Further, according to the construction method of the skeleton earthquake-resistant building according to the present invention, it is a method of constructing the skeleton earthquake-resistant building described above, and after the skeleton structure is constructed, the performance member is attached to the skeleton structure, so that the workability is excellent. .
また、本発明に係るスケルトン耐震建物の更新方法によれば、上述したスケルトン耐震建物を更新する方法であって、建物の竣工後にスケルトン構造に対して性能部材を追加、変更、撤去または交換して建物の性能を調整可能としたので、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に性能部材を更新することが容易になる。 Further, according to the update method of the skeleton earthquake-resistant building according to the present invention, it is a method of updating the skeleton earthquake-resistant building described above, and the performance member is added, changed, removed or replaced to the skeleton structure after the building is completed. Since the performance of the building can be adjusted, it is easy to improve the seismic performance after completion, or to update the performance members after an earthquake or fire.
以上のように、本発明に係るスケルトン耐震建物、スケルトン耐震建物の建設方法および更新方法は、複数階層の集合住宅建物に有用であり、特に、竣工後に耐震性能を向上したり、地震や火災後に構造部材を更新可能とするのに適している。 As described above, the skeleton seismic building according to the present invention, the construction method and the updating method of the skeleton seismic building are useful for multi-story apartment buildings, and in particular, improve the seismic performance after completion, or after an earthquake or fire It is suitable for making the structural member updatable.
10 スケルトン耐震建物
12 スケルトン構造
14 性能部材
16 RCフラットスラブ(スケルトン構造)
18 鋼管細柱(スケルトン構造)
20 CLT耐震壁(性能部材)
22 CLT(性能部材)
24 CLT合成床
26 断熱用CLT(性能部材)
28 サッシ
30 取り付け金物
32 内蔵鋼板
34 臥梁
36 小口シアコッター
38 袋ナット
40 接合部
42 高力ボルト
44 T字金物
46 ベース
48,50 プレート
52 ボルト
54 ドリフトピン
56 LSB
58 仕上げ材
10 Skeleton earthquake
18 Steel pipe column (skeleton structure)
20 CLT shear wall (performance member)
22 CLT (performance member)
24 CLT
28
58 Finishing material
Claims (6)
スケルトン構造を構築した後、このスケルトン構造に性能部材を取り付けることを特徴とするスケルトン耐震建物の建設方法。 A method of constructing a skeleton seismic building according to any one of claims 1 to 4,
A construction method for a skeleton earthquake-resistant building, wherein a performance member is attached to the skeleton structure after the skeleton structure is constructed.
建物の竣工後にスケルトン構造に対して性能部材を追加、変更、撤去または交換して建物の性能を調整可能としたことを特徴とするスケルトン耐震建物の更新方法。 A method for updating a skeleton seismic building according to any one of claims 1 to 4,
A method for renewing a skeleton seismic building characterized in that the performance of a building can be adjusted by adding, changing, removing or replacing performance members to the skeleton structure after completion of the building.
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