JP6829592B2 - 建物構造 - Google Patents

Description

本発明は、設備用の空間を形成するピット部が建物の下層部に備えられている建物構造に関する。

設備用の空間を形成するピット部としては、エレベータ昇降路の底部を形成する上方開放型のエレベータピットや、貯水空間を形成する上方閉鎖型の貯水槽等の種々のものがある。そして、従来、この種の建物構造では、このようなピット部を、建物の構造躯体である基礎スラブや最下階の床スラブと一体に構築していた（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平１１−３５０７４６号公報（図１） 特開平１０−０８８８４７号公報（図１、図２）

上記従来の建物構造では、建物の構造躯体とピット部とが一体であるので、ピット部の荷重（固定荷重や積載荷重や衝撃荷重）の一部を建物の構造躯体で負担することになる。
そのため、ピット部の荷重を考慮して構造躯体におけるピット部の周辺部分を設計する必要があり、構造躯体における当該部分の構造部材の多量化や大型化を招くことになる。このような問題は、ピット部が、大きな衝撃荷重を考慮する必要のあるエレベータピットである場合に特に顕著に現れる。
さらに、ピット部の荷重の分だけ構造躯体の全体重量が嵩むので、構造躯体に作用する重力や水平外力（地震時水平力等）も大きくなる。よって、このことも考慮して構造躯体を頑強に設計しなければならない。
これらのことから、従来の建物構造では、どうしても建築コストが高くつく問題があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ピット部の支持構造の合理的な改良により、構造躯体の簡素化を図ることができ、建築コストを大幅に削減することのできる建物構造を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、設備用の空間を形成するピット部が建物の下層部に備えられている建物構造であって、
前記ピット部が、前記建物の構造躯体には荷重を負担させないように前記構造躯体と縁切り部にて縁切りされた状態で、地盤に支持され、
前記構造躯体には、前記ピット部が埋め込み状態で配置された構造スラブが備えられ、
前記縁切り部が、上下方向で対面する前記構造スラブの下面部と前記ピット部の上端面との間の前記構造スラブの上面部には露出しない部位で、上方側の前記構造スラブと下方側の前記ピット部とを上下方向で分断して縁切りするように構成されている点にある。

上記構成によれば、建物の構造躯体にはピット部の荷重を負担させないので、構造躯体におけるピット部の周辺部分の構造部材の少量化や小型化を図ることができる。さらに、ピット部の荷重を取り除く分だけ構造躯体の全体重量が軽くなるので、構造躯体に作用する重力や水平外力を減少させることができ、構造躯体の簡素化を図ることができる。したがって、建築コストを大幅に削減することができる。
しかも、このような優れた効果を、構造躯体とピット部とを縁切り部で縁切りし、構造躯体とは独立した状態でピット部を地盤に支持させるシンプルな構造で得ることができる。
又、例えば、構造スラブとそれに埋め込み状態で配置されたピット部との縁切り部が、縦スリットなどのように構造スラブの上面部に露出する部位で構造スラブと前記ピット部とを縁切りするものであれば、重量や支持形態の相違から生じる構造スラブとピット部との間での沈下量差により、構造スラブの上面部で露出する縁切り部の配置箇所において事後的に段差が発生する虞がある。
これに対して、本構成によれば、構造スラブとピット部との縁切り部が、構造スラブの上面部には露出しない部位で構造スラブと前記ピット部とを縁切りするので、上述のような不都合が起こるのを未然に回避することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記縁切り部には、防火区画の形成を可能とする防火措置が施されている点にある。

上記構成によれば、構造躯体とピット部との縁切り部に防火措置を施すことにより、上述した建築コストの大幅な削減を実現する構造躯体とピット部との縁切り状態は維持しながら、竪穴区画や面積区画や異種用途区画などの防火区画を適切に形成することが可能となる。

本発明の第３特徴構成は、前記ピット部の荷重を負担させる地盤部分に、地盤改良が施されている点にある。

つまり、ピット部の荷重は、建物の構造躯体に比べれば非常に軽量であるので、ピット部の荷重を負担させる地盤部分に地盤改良が施されている上記構成によれば、たとえ建設地の地盤が構造躯体の支持に支持杭を要するような非常に軟弱な地盤であっても、ピット部の荷重を地盤部分に適切に負担させることができる。しかも、ピット部の荷重を負担させる地盤部分に対して地盤改良を施すだけであるので、低コスト且つ簡単な作業にて実現することができる。

建物構造の第１実施形態を示す建物の下層部の要部断面図 建物構造の第２実施形態を示す建物の下層部の要部断面図

本発明に係る建物構造の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る建物構造を採用した建物Ｔの下層部を示している。同図１に示すように、この建物Ｔの内側の下層部には、構造躯体１として、基礎１１、床スラブ１２（構造スラブの一例）、柱１３、壁１４などが備えられている。基礎１１は、例えば、基礎フーチング１１Ａと基礎梁１１Ｂなどにて構成することができる。また、この建物Ｔの下層部には、エレベータ昇降路２の底部において、床スラブ１２から凹状に窪むエレベータピット用の空間Ｓ１（設備用の空間Ｓの一例）を形成するピット部３が備えられている。床スラブ１２及びピット部３は、例えば、鉄筋コンクリートなどにて構築することができる。

前記構造躯体１の支持構造としては、各種の構造を採用することができるが、本実施形態では、地盤Ｇに建て込まれた多数本の支持杭６にて支持する構造を例に挙げている。この支持構造は、例えば、土間コンクリート７を貫通して上方に突出させた支持杭６の杭頭部と基礎１１の基礎フーチング１１Ａとを接合するなどして構成することができる。なお、地盤Ｇと土間コンクリート７との間には、適宜に砕石層８などを敷設することができる。

前記ピット部３には、略水平姿勢の底壁部３１と、それの外周縁から略垂直姿勢で立ち上がる周壁部３２とが備えられている。ピット部３は、床スラブ１２に埋め込み状態で配置され、その配置状態で底壁部３１の上方側且つ周壁部３２の内方側にエレベータピット用の空間Ｓ１を形成することができる。

そして、この建物構造では、ピット部３が、建物Ｔの構造躯体１には荷重を負担させないように構造躯体１と縁切り部４にて縁切りされた状態（換言すれば、構造躯体１と構造的に分離された状態）で、地盤Ｇにおけるピット部３の直下の地盤部分ｇ３に支持されている。つまり、この建物構造では、支持杭６にて構造躯体１を支持する構造躯体支持系統と、ピット部３の直下の地盤部分ｇ３にてピット部３を支持するピット部支持系統とが、互いに独立した状態で構成されている。

そのため、本建物構造では、構造躯体１にはピット部３の荷重を負担させない分、構造躯体１におけるピット部３の周辺部分の構造部材の少量化や小型化を図ることができる。さらに、ピット部３の荷重を構造躯体１から取り除く分、構造躯体１の全体重量も軽くなるので、構造躯体１に作用する重力や水平外力を減少させることができ、構造躯体１の簡素化を図ることができる。

前記縁切り部４は、構造躯体１の側の床スラブ１２とピット部３とを縁切りするように構成され、本実施形態では、床スラブ１２の上面部１２ａには露出しない部位で床スラブ１２とピット部３とを縁切りするように構成されている。縁切り部４は、床スラブ１２にはピット部３の荷重がかからない配置や形状にて構成することができる。

具体的には、縁切り部４は、上方側の床スラブ１２と下方側のピット部３とを上下方向で分断する略水平方向に沿う横スリット４１にて構成されている。当該横スリット４１は、ピット部３の周壁部３２の全周に亘る状態で、上下方向で対面する床スラブ１２の下面部１２ｂとピット部３の周壁部３２の上端面３２ａとの間に形成されている。

このように、本実施形態では、ピット部３の荷重（固定荷重や積載荷重や衝撃荷重）が下向きの力であることに対して、ピット部３が床スラブ１２の下方側に位置する状態に横スリット４１を配置することで、床スラブ１２にピット部３の荷重がかかるのを確実に回避することができる。

しかも、横スリット４１は、床スラブ１２の上面部１２ａには露出しないので、例えば、ピット部支持系統にてピット部３の直下の地盤部分ｇ３に支持されたピット部３の経時的な沈下量が、構造躯体支持系統にて支持杭６に支持された床スラブ１２よりも大きくなった場合でも、横スリット４１のスリット幅が変化することにより、床スラブ１２の上面部１２ａに段差が発生することを確実に回避することができる。

前記縁切り部４には、防火区画の形成を可能とする防火措置が施されている。具体的には、前記防火措置として、縁切り部４を構成する横スリット４１を、ロックウール等の不燃性且つ耐火性を有した耐火材５１（隙間埋め材５の一例）にて閉塞する措置が施されている。耐火材５１は、横スリット４１の全長（ピット部３の周壁部３２の全周）に亘って横スリット４１の内部に装填されている。
そのため、エレベータピット用の空間Ｓ１を有するエレベータ昇降路２において、火災時の熱や火炎を遮ることのできる適切な竪穴区画（防火区画の一例）を形成することができる。

また、本建物構造では、地盤Ｇが軟弱地盤であることに対応して、前記ピット部３の荷重を負担させる地盤部分ｇ３に地盤改良が施されている。換言すれば、ピット部３の荷重を負担させる地盤部分ｇ３には、地盤改良を施した改良地盤Ａが構築されている。

改良地盤Ａを構築するための地盤改良工法としては、例えば、柱状改良などの表層から深層までの範囲に地盤改良を施す深層地盤改良工法や、表層のみに地盤改良を施す表層改良工法などの各種の工法を適宜に採用することができる。本実施形態では、ピット部３の荷重が軽量であることを考慮して表層改良工法を採用している。

このように、この建物構造では、重量の大きな構造躯体１は支持杭６にて支持し、他方、重量の小さなピット部３は、安価で作業性に優れた改良地盤Ａを構築した地盤部分ｇ３にて支持することで、建設地の地盤Ｇが軟弱地盤である場合に構造躯体１とピット部３とを効率的に支持することができる。

〔第２実施形態〕
前述の第１実施形態では、ピット部３が、設備用の空間Ｓとしてエレベータピット用の空間Ｓ１を形成する場合を例に示したが、これに限るものではない。
この第２実施形態では、ピット部３が、設備用の空間Ｓとして貯水用の空間Ｓ２を形成するように構成されている。具体的には、ピット部３には、略水平姿勢の底壁部３３と、略水平姿勢の天壁部３４と、底壁部３３と天壁部３４の外周縁どうしに亘る略鉛直姿勢の周壁部３５とが備えられている。天壁部３４には、着脱自在な蓋３４ａを有する開口部３４ｂが形成されている。
この第２実施形態のピット部３は、床スラブ１２に埋め込み状態で配置され、その配置状態で底壁部３３と天壁部３４と周壁部３５とで囲まれた貯水用の空間Ｓ２を形成することができる。

前記縁切り部４は、構造躯体１の側の床スラブ１２とピット部３とを水平方向で分断する略鉛直方向に沿う縦スリット４２にて構成されている。当該縦スリット４２は、ピット部３の周壁部３５の全周に亘る状態で、水平方向で対面する床スラブ１２の端面部１２ｃと、ピット部３の周壁部３５の外周面３５ａの上端側部位との間に形成されている。

このように、本実施形態では、ピット部３の荷重（固定荷重や積載荷重や衝撃荷重）が下向きの力であることに対して、ピット部３と床スラブ１２とが上下方向で重ならない状態に縦スリット４２を配置することで、床スラブ１２にピット部３の荷重がかかるのを確実に回避することができる。
しかも、縦スリット４２がピット部３の周壁部３５の外周面３５ａの外側に位置するので、貯水用の空間Ｓ２と縦スリット４２とが関係することはない。そのため、縁切り部４を形成することによる貯水用の空間Ｓ２からの水の漏出の問題も確実に回避することができる。

前記縦スリット４２には、気密性と水密性を有したシール材５２（隙間埋め材５の一例）にて閉塞する措置が施されている。シール材５２は、縦スリット４２の全長（ピット部３の周壁部３５の全周）に亘って縦スリット４２の内部に装填されている。
なお、この第２実施形態では、貯水用の空間Ｓ２への貯水によるピット部３の重量の増加を考慮し、ピット部３の直下の地盤部分ｇ３に対して第１実施形態よりも深い範囲まで地盤改良が施されている。

その他の構成は、前述した第１実施形態と同一であるので、同一の構成箇所には同一の番号を付記し、その説明は省略する。

〔別実施形態〕
（１）前述の実施形態では、ピット部３が、鉄筋コンクリートにて構成されている場合を例に示したが、軽量気泡コンクリートや鉄骨などで構成されていてもよい。このようにすれば、ピット部３を軽量化することができ、ピット部の支持構造の簡略化を図ることができる。

（２）前述の第１実施形態では、縁切り部４が、略水平方向に沿う横スリット４１にて構成されている場合を例に示したが、略鉛直方向に沿う縦スリットなどにて構成されていてもよい。同様に、前述の第２実施形態では、縁切り部４が、略鉛直方向に沿う縦スリット４２にて構成されている場合を例に示したが、略水平方向に沿う横スリットなどにて構成されていてもよい。要するに、縁切り部４は、構造躯体１とピット部３とを縁切りすることができれば、如何なる構造で構成されていてもよい。

（３）前述の実施形態では、設備用の空間Ｓを形成するピット部３として、エレベータピット用の空間Ｓ１や貯水用の空間Ｓ２を形成するものを例に示したが、蓄熱用の空間などを形成するものであってもよい。

（４）前述の実施形態では、重量の大きな構造躯体１は支持杭６にて支持し、重量の小さなピット部３は、地盤改良を施した地盤部分ｇ３にて支持する場合を例に示したが、構造躯体１やピット部３の支持構造は、地盤Ｇの状態や建物Ｔの種別などに応じて適宜に変更することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ 構造躯体
３ ピット部
４ 縁切り部
１２ 床スラブ（構造スラブ）
Ｇ 地盤
Ｓ 設備用の空間
Ｔ 建物
ｇ３ 地盤部分
Ａ 改良地盤

Claims (3)

1. 設備用の空間を形成するピット部が建物の下層部に備えられている建物構造であって、
   前記ピット部が、前記建物の構造躯体には荷重を負担させないように構造躯体と縁切り部にて縁切りされた状態で地盤に支持され、
   前記構造躯体には、前記ピット部が埋め込み状態で配置された構造スラブが備えられ、
   前記縁切り部が、上下方向で対面する前記構造スラブの下面部と前記ピット部の上端面との間の前記構造スラブの上面部には露出しない部位で、上方側の前記構造スラブと下方側の前記ピット部とを上下方向で分断して縁切りするように構成されている建物構造。
2. 前記縁切り部には、防火区画の形成を可能とする防火措置が施されている請求項１記載の建物構造。
3. 前記ピット部の荷重を負担させる地盤部分に、地盤改良が施されている請求項１又は２記載の建物構造。

Images