JP5782347B2 - 建物の床構造 - Google Patents
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Description
階高を低く抑えるには、建物の屋根構造を逆梁とし、梁を屋根スラブ上に突出させることで対処できる。
しかし、梁が屋根スラブ上に突出すると、梁スパン毎に雨水が溜り、プール状態になる新たな問題が生じる。
この問題を解決する案として、例えば特許文献1には、逆梁工法を用いて構築したコンクリート建屋の屋上部に雨水排水装置を設ける技術が開示されている。
具体的には、前記梁3の下部にその梁を貫通するように設けられる排水パイプ5と、この排水パイプ5の両端部に設けられるルーフドレイン6とを備え、前記各ルーフドレイン6は、前記屋上部1の床面2に沿って配置されるベース部10と、前記梁3の起立側面に沿って配置される直立部11とを有する断面ほぼL形状の受皿体9を備え、前記直立部11に前記排水パイプ5の端部が結合されて排水パイプ5が受皿体9の内側に通じ、前記屋上部1の床面2及び前記梁3の起立側面にそれぞれ防水層23、24が貼り付けられ、これら防水層23、24の縁が前記ベース部10の所定の領域の防水層受け部17及び直立部11の所定の領域の防水層受け部20にそれぞれ重ね合わされ、この状態で前記受皿体9の上に防水層押え26が締結固定され、その締結力で前記各防水層23、24が防水層押え26を介して前記各防水層受け部17、20に圧着されることを特徴とする雨水排水装置が開示されている(請求項1等を参照)。
しかし、梁スパン毎に雨水の処理、即ちドレインや縦樋を設けるとともに、水抜き孔を貫通させる作業を行う必要があり、屋上での水仕舞作業が煩雑かつ面倒で、施工性が悪いという問題があった。にも拘わらず、防水性の確保という精緻な作業が要求されるため、品質確保が難しいという問題もあった。
前記柱は、その柱接合近傍の側面に梁受用片持ちブラケットが設けられていること、
前記大梁は、その両端部の上辺に切欠状の段差や勾配が設けられて該両端部の梁成が中間部の梁成より小さい変断面の逆梁とされ、前記柱の梁受用片持ちブラケットの上面に架設されていること、
前記柱の梁受用片持ちブラケットと前記大梁の両端部とはピン接合されていること、
前記大梁の切欠かれた両端部の上面を覆うレベルに床(屋根を含む)が設けられ、当該大梁の少なくとも一方の端部における床(屋根を含む)の上面には、当該大梁の軸線方向と直交する方向に排水溝が設けられていることを特徴とする。
前記床(屋根を含む)は、前記大梁の中央部から両端部に向かって下方に所定の勾配で傾斜して形成され、当該大梁の両端部における床(屋根を含む)の上面には、当該大梁の軸線方向と直交する方向に排水溝が設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した建物の床構造において、
前記大梁は、床(屋根を含む)の上面から突出した部分にコンクリートが巻かれ、該コンクリートの上面が前記床(屋根を含む)の水勾配に従うことなく、地平に水平な立ち上がり上面を形成して、機械基礎を兼用することを特徴とする。
逆梁工法に工夫を施して床(屋根を含む)の骨組構造自体を根本的に改変(改善)することにより、順梁工法で実施する場合と同様に、床(屋根を含む)の施工と同時に、当該床(屋根を含む)の端部に屋根の雨水や生活排水を横引き可能な排水溝を設けることができる。
よって、本発明を建物の屋根構造に適用する場合は、上記特許文献1と比して、梁スパン毎にドレインや縦樋を設けるとともに、水抜き孔を貫通させる作業が無用となり、屋上での水仕舞作業の大半を省略でき、もって、施工性、経済性に優れた至極合理的な建物の屋根構造を容易に実現することができる。
また、請求項3に係る発明によれば、床(屋根を含む)の上面から突出する逆梁(大梁の中間部)を、床(屋根を含む)に設置する機械の基礎の一部として利用すると、機械基礎の固定荷重を抑制できるとともに、施工軽減および工期短縮に寄与することができる。これは、通常、逆梁のデメリットとして、床位置が低くなるため、梁上部の圧縮応力によって発生する横座屈力に抵抗する構造が必要になる場合があるが、このように逆梁を機械基礎の一部に利用することにより、梁上部を拘束する架構によって逆梁の横座屈に対する補強を兼用できるので、至極合理的である。
この建物の屋根構造は、図1と図2に示したように、柱1に大梁2を架設してなり、前記柱1は、その柱接合部(図示例では柱頭部)近傍の一側面に梁受用片持ちブラケット3が設けられている。
前記大梁2は、その両端部2a、2aの上辺に切欠状の段差又は勾配(勾配については図9参照)が設けられて該両端部2a、2aの梁成が中間部2bの梁成より小さい変断面の逆梁とされ、前記柱1の梁受用片持ちブラケット3の上面に架設されている。
前記柱1の梁受用片持ちブラケット3と前記大梁2の両端部2a、2aとはピン接合されている。
前記大梁2の切欠かれた両端部2a、2aの上面を覆うレベルに屋根スラブ10(図2の斜線参照)が設けられ、当該大梁2の少なくとも一方の端部2a(本実施例では図2の左側端部)における屋根スラブ10の上面には、当該大梁2の軸線方向と直交する方向に屋根の雨水を横引きする排水溝4が設けられている。
また、本実施例に係る大梁2は、梁受用片持ちブラケット3、3に水平に架設して実施しているが、これに限定されず、梁受用片持ちブラケット3、3の設置高さを変える等して、例えば、右側端部から左側端部に向かって下方に所定の勾配(2%程度)で傾斜させて架設することもできる。
以下、本発明に係る建物の屋根構造の構成要素を具体的に説明する。
具体的には、均等断面のH形鋼を、必要に応じてスプライスプレート11等で継ぎ足して所要の長さに製造し、これを中間部の梁2bとする。両端部の梁2aには、前記中間部の梁2bより梁成が小さいH形鋼を用い、前記中間部の梁2bの両端部に、下フランジを揃えて溶接接合し、もって両端部2a、2aの梁成を小さくした変断面の大梁2を製造する(図3、図4も参照)。
また、前記中間部2bの梁の軸線方向の長さは、1520cm程度、前記両端部2a、2aの梁の軸線方向の長さはそれぞれ、55cm程度で実施している。
なお、上述した寸法はもちろん一例に過ぎず、建物の構造設計に応じて適宜設計変更可能である。スチフナー12の個数、設置部位も建物の構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
ちなみに本実施例に係る梁受用片持ちブラケット3は、柱1とほぼ同等の幅寸及び高さ(本実施例ではともに700mm程度)で、且つ柱1の幅寸の約1/2程度の長さ(本実施例では350〜400mm程度)突き出た直方体形状に形成して実施している。
なお、前記梁受用片持ちブラケット3の形態はこれに限定されず、当該ブラケット3とピン接合する変断面の大梁2の形態、ひいては建物の構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
また、本発明に係る柱1および梁受用片持ちブラケット3は、鉄筋コンクリート造で実施しているが構造形式はこれに限定されず、鉄骨鉄筋コンクリート造でももちろん実施できる。
具体的に、前記大梁2の両端部2a、2aは、図3に示したように、前記梁受用片持ちブラケット3、3の上面に直に設けた無収縮モルタル5上に水平レベルを調節して位置決めしたベースプレート6の上面に載置され、当該ブラケット3の内部から立ち上げた2本のアンカーボルト7によりピン接合されている。
なお、前記梁受用片持ちブラケット3と前記大梁2の端部2aをピン接合する実施形態はこれに限定されず、構造設計に応じて既往のピン接合に係る技術を適宜採用できる。
なお、前記無収縮モルタル5は、大梁2にたわみが生じても欠けることのないように、正面視ほぼ台形状に補強する等の工夫は適宜行われる。
前記屋根スラブ10を、前記大梁2の中間部2bの梁成の範囲内(階高を抑えることを考慮すると、図示例のように、前記大梁2の両端部2a、2aを覆う程度のレベルが好適)に設ける手法は種々あるが、本実施例では、一例として、前記大梁の中間部2bを形成する梁のウエブ部の左右側面に沿って、前記勾配に倣い断続的に設けたアングル材15(フラットバーでも可)と、当該大梁2と直角方向に設けた小梁16とを支持材に利用して波型形状のデッキプレート17(又はフラット状のデッキプレート17’)を張設し、必要に応じて配筋した上でコンクリート22を打設して合成スラブを構築している(図2、図4〜図7を参照)。
なお、前記屋根スラブ10の実施形態は、デッキプレートの波型形状等も含め、もちろん図示例に限定されず、前記アングル材15と小梁16を支持材に利用することを条件に種々のバリエーションで実施可能である。
また、前記屋根スラブ10の端部に設ける排水溝4の大きさ、形状、設置部位等はもちろん図示例に限定されず、適宜設計変更可能である。
さらに、屋根スラブ10の勾配も図示例に限定されず、前記大梁2の中央部から両端部に向かってそれぞれ下方に所定の勾配で傾斜して形成することもできる。この場合には、当該大梁2の両端部における屋根スラブ10の上面に、当該大梁2の軸線方向と直交する方向に排水溝4、4を設けて実施する。
よって、上記特許文献1と比して、梁スパン毎にドレインや縦樋を設けるとともに、水抜き孔を貫通させる作業が無用となり、屋上での水仕舞作業の大半を省略でき、もって、施工性、経済性に優れた至極合理的な建物の屋根構造を容易に実現することができる。
要するに、屋上の屋根スラブ10上から突出する逆梁を、屋上に設置する機械の基礎の一部として利用するのである。そうすると、機械基礎の固定荷重を抑制できるとともに、施工軽減および工期短縮に寄与することができる。
これは、通常、逆梁のデメリットとして、床位置が低くなるため、梁上部の圧縮応力によって発生する横座屈力に抵抗する構造が必要になる場合があるが、このように逆梁を機械基礎の一部に利用することにより、梁(2b)上部を拘束する架構(24)によって逆梁の横座屈に対する補強を兼用できるので、至極合理的である。
例えば、図面では、本発明を適用して、建物の屋根構造に簡易に排水溝を設ける実施例を説明したが、これに限らず、本発明によれば、厨房、病院、クリーンルーム、フリーアクセスフロア等、生活排水を排水する建物の床構造に簡易に排水溝を設けることもできる。この場合、前記柱1の中間階の柱接合部の近傍の一側面に梁受用片持ちブラケット3を設け、前記変断面の大梁2を、前記柱1の梁受用片持ちブラケット3の上面に架設し、該大梁2の切欠かれた両端部2a、2aの上面を覆うレベルに床スラブを設け、当該大梁2の軸線方向と直交する方向に生活排水を横引きする排水溝4を設けて実施する(図1〜図9を援用して参照)。
したがって、本発明を建物の床構造に適用した場合も、上述した建物の屋根構造に適用した場合と同様の作用効果を奏する(上記段落番号[0023]、[0024]参照)。
2 大梁
2a 大梁の端部
2b 大梁の中間部
3 梁受用片持ちブラケット
4 排水溝
5 無収縮モルタル
6 ベースプレート
7 アンカーボルト
8 定着板
9 ナット
10 屋根スラブ
11 スプライスプレート
12 スチフナー
13 パラペット
14 外周梁
15 アングル材
16 小梁
17 デッキプレート
17’ デッキプレート
18 頭付きスタッド
19 ガゼットプレート
20 高力ボルト
21 リブプレート
22 コンクリート
23 コンクリート
24 設備架台(H形鋼)
Claims (3)
- 柱に大梁を架設してなる建物の床(屋根を含む)構造において、
前記柱は、その柱接合近傍の側面に梁受用片持ちブラケットが設けられていること、
前記大梁は、その両端部の上辺に切欠状の段差や勾配が設けられて該両端部の梁成が中間部の梁成より小さい変断面の逆梁とされ、前記柱の梁受用片持ちブラケットの上面に架設されていること、
前記柱の梁受用片持ちブラケットと前記大梁の両端部とはピン接合されていること、
前記大梁の切欠かれた両端部の上面を覆うレベルに床(屋根を含む)が設けられ、当該大梁の少なくとも一方の端部における床(屋根を含む)の上面には、当該大梁の軸線方向と直交する方向に排水溝が設けられていることを特徴とする、建物の床構造。 - 前記床(屋根を含む)は、前記大梁の中央部から両端部に向かって下方に所定の勾配で傾斜して形成され、当該大梁の両端部における床(屋根を含む)の上面には、当該大梁の軸線方向と直交する方向に排水溝が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載した建物の床構造。
- 前記大梁は、床(屋根を含む)の上面から突出した部分にコンクリートが巻かれ、該コンクリートの上面が前記床(屋根を含む)の水勾配に従うことなく、地平に水平な立ち上がり上面を形成して、機械基礎を兼用することを特徴とする、請求項1又は2に記載した建物の床構造。
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