JP5583383B2 - 段差梁架構および建物 - Google Patents

Description

本発明は、段差梁架構および建物に関する。詳しくは、柱および高さの異なる梁を備える段差梁架構、および、この段差梁架構を備える建物に関する。

従来より、建物の架構としては、柱と梁からなるラーメン構造が採用されることが多いが、このようなラーメン構造では、架構の剛性を高めて、地震時の耐力を確保することが要請されている。
そこで、例えば、柱や梁などの部材の断面積を増大させたり、間柱や耐震壁などの部材を新たに設けたりすることが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００８−１４４５１４号公報

しかしながら、部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりすると、施工手間がかかるうえに、材料費も高くなるため、コストが増大する、という問題があった。

本発明は、コストを増大させることなく架構の剛性を向上できる段差梁架構および建物を提供することを目的とする。

請求項１に記載の段差梁架構は、水平方向に複数並んで設けられた複数の柱と、当該複数の柱同士の間に設けられた複数の梁と、を備え、前記複数の梁は、各階毎に、所定高さに位置する第１の梁と、当該第１の梁よりも高い位置にある第２の梁と、の２種類で構成され、前記第１の梁と前記第２の梁とが隣り合う前記柱同士の間に交互に配置されることを特徴とする段差梁架構である。

この発明によれば、互いに隣り合う梁の高さを異ならせたので、柱の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。
また、互いに隣り合う梁同士の高さの差分つまり梁同士の重なり具合を適宜調整することにより、架構の剛性を調整できる。
また、第１の梁と第２の梁とをスパン毎に交互に配置したので、梁の高さを２種類に設定するだけでよいため、施工が容易となり、コストを低減できる。

ここで、柱の両側の梁の高さを異ならせる構造は、特開２００３−２６８８７６号公報や特開平０７−３４５３４号公報に示すように、既に提案されている。
しかしながら、これらの文献には、本願発明のような高さの異なる２種類の梁をスパン毎に交互に配置するという技術的思想は、全く示されていない。

請求項２に記載の段差梁架構は、前記第１の梁の上側主筋および前記第２の梁の下側主筋は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項１に記載の段差梁架構である。

また、本発明の段差梁架構は、前記複数の梁に支持されて高さが同一である複数のスラブをさらに備え、前記複数のスラブの主筋同士は、柱梁の接合部を通し配筋されていることが好ましい。

地震力が作用すると、柱梁の接合部にモーメントが作用し、梁同士の高さの差分の大きさや梁主筋の定着法によっては、柱梁の接合部の剛性が低下する場合がある。
そこで、この発明では、梁の主筋同士またはスラブの主筋同士を、柱梁の接合部を通し配筋した。よって、柱梁の接合部に生じるモーメントを小さくできるので、柱梁の接合部の剛性を確保できる。

また、本発明の建物は、コア部と、当該コア部を囲んで設けられた外周部と、を備え、前記コア部には、剛性の高い架構が設けられ、前記外周部には、請求項１または２に記載の段差梁架構が設けられることが好ましい。

この発明によれば、地震時の水平力を主としてコア部で負担するので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。

本発明によれば、互いに隣り合う梁の高さを異ならせたので、柱の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る建物の架構の立面図である。 前記実施形態に係る建物の架構を構築する手順を説明するための図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る建物１の架構の立面図である。
建物１は、鉄筋コンクリートのラーメン構造であり、複数のフロアＦ１〜Ｆ４が積層されて構成される。
各フロアＦ１〜Ｆ４は、段差梁架構２を有している。この段差梁架構２は、水平方向に複数並んで設けられた複数の柱１０と、これら柱１０同士の間に設けられた複数の梁２０Ａ、２０Ｂと、これら梁２０Ａ、２０Ｂに支持されるスラブ３０と、を備える。

スラブ３０の高さは同一であり、これにより、スラブ３０は、面一となっている。また、互いに隣り合うスラブ３０の主筋は、柱梁の接合部（パネルゾーン）を通し配筋されている。

梁２０Ａ、２０Ｂは、所定高さに位置する第１の梁２０Ａと、この第１の梁２０Ａよりも高い位置にある第２の梁２０Ｂと、で構成される。第１の梁２０Ａと第２の梁２０Ｂとは、スパン毎に交互に配置されている。
これにより、柱１０を挟んで、高さの異なる梁２０Ａ、２０Ｂが配置されていることになる。
また、第１の梁２０Ａの上側主筋と第２の梁２０Ｂの下側主筋とは、柱梁の接合部を通し配筋されている。

以上の建物１では、柱梁接合部の長さは、第１の梁２０Ａの下端から、この第１の梁２０Ａに隣り合う第２の梁２０Ｂの上端までの距離Ｐとなる。
また、地震時に水平力が作用すると、柱１０が撓んで変形するが、この柱１０の可撓部分の長さは、第２の梁２０Ｂの上端から、この第２の梁２０Ｂの上方に位置する第１の梁２０Ａの下端までの距離Ｌとなる。

次に、建物１の架構を構築する手順について説明する。
図２に示すように、一対の柱１０と、これら一対の柱１０の下端側同士を連結する第２の梁２０Ｂと、これら一対の柱１０の上端側同士を連結する第１の梁２０Ａと、をユニット化したものを、ユニット４０とする。
このユニット４０を現場で組み立てておき、１スパンおきに配置して積層することにより、段差梁架構２を構築する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）互いに隣り合う梁２０Ａ、２０Ｂの高さを異ならせたので、柱１０の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。
また、梁２０Ａ、２０Ｂ同士の高さの差分つまり梁２０Ａ、２０Ｂ同士の重なり具合を適宜調整することにより、架構の剛性を調整できる。

また、第１の梁２０Ａと第２の梁２０Ｂとをスパン毎に交互に配置したので、梁の高さを２種類に設定するだけでよいため、施工が容易となり、コストを低減できる。

（２）互いに隣り合う梁２０Ａ、２０Ｂの主筋同士およびスラブ３０の主筋同士を、柱梁の接合部を通し配筋した。よって、柱梁の接合部に生じるモーメントを小さくできるので、柱梁の接合部の剛性を確保できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、建物１を、コア部と、このコア部を囲んで設けられた外周部と、で構成し、外周部を本発明のような段差梁架構とし、コア部に剛性の高い架構を設けてもよい。このようにすれば、地震時の水平力を主としてコア部で負担するので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。

また、建物の所定階に免震装置を設けてもよい。このようにすれば、免震装置により、地震時の建物に作用する水平力を低減できるので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。

また、本実施形態では、互いに隣り合う梁２０Ａ、２０Ｂの主筋同士およびスラブ３０の主筋同士について、柱梁の接合部を通し配筋したが、これに限らない。すなわち、柱梁の接合部に生じるモーメントが過大にならない程度であれば、梁の主筋やスラブ筋を柱梁の接合部内に定着させてもよい。例えば、互いに隣り合う梁同士の高さの差分を、本実施形態の梁２０Ａ、２０Ｂの高さの差分よりも小さくした場合には、梁の主筋やスラブ筋を柱梁の接合部内に折り曲げ定着させてもよい。

また、本実施形態では、建物１を鉄筋コンクリート造としたが、これに限らず、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造としてもよい。ここで、建物を鉄骨造とした場合には、互いに隣り合う梁の上フランジの高さと下フランジの高さとを略同じにすれば、これら互いに隣り合う梁同士を１枚のスチフナで接合できるので、力学上、合理的となる。

１ 建物
２ 段差梁架構
１０ 柱
２０Ａ 第１の梁
２０Ｂ 第２の梁
３０ スラブ
４０ ユニット
Ｆ１〜Ｆ４ フロア

Claims (2)

1. 水平方向に複数並んで設けられた複数の柱と、
   当該複数の柱同士の間に設けられた複数の梁と、を備え、
   前記複数の梁は、各階毎に、所定高さに位置する第１の梁と、当該第１の梁よりも高い位置にある第２の梁と、の２種類で構成され、
   前記第１の梁と前記第２の梁とが隣り合う前記柱同士の間に交互に配置されることを特徴とする段差梁架構。
2. 前記第１の梁の上側主筋および前記第２の梁の下側主筋は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項１に記載の段差梁架構。

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