JP6974231B2 - 建物の構造 - Google Patents

Description

本発明は、高層ないし超高層の集合住宅に係る建物に好適に用いられる建物の構造に関する。

従来、建物の中央にコア部（エレベータ、階段等の共用部分）、吹抜け部、共用廊下等を備え、周囲に住戸を配置した高層の集合住宅は知られている。このような集合住宅に係る建物は、一般的には、柱と柱を全て大梁で繋ぐラーメン架構が採用される（図５（ａ））が、特に超高層集合住宅では、内部の梁を井桁状に配置する架構も採用されている（図５（ｂ））。このような基本架構は、例えば特許文献１の図２に記載されている。
しかし、建物内部に柱と柱とを連結する多くの梁があることにより、住戸空間や設備配管に関して、上記井桁状に梁を組んだ超高層集合住宅の場合（図５（ｂ））でも、商品価値の高い角部住戸において四周（四辺）を梁で囲われてしまい、この梁を跨ぐ住戸レイアウトや設備配管のルート確保が難しくなる。具体的には次のような問題点がある。
（１）内部の梁が居室上部を横断することで、十分な天井高さが確保できなくなる。あるいはユニットバス本体や換気設備などと梁との干渉により、梁下へ設置することが難しくなる（図６参照）。これによりプランニング上の制約が生じる。
（２）内部の梁を渡る設備配管（天井内ダクト等）がある場合、梁貫通のためのスリーブを当該梁に設ける必要があり、コスト、施工手間が増大する。また、スリーブを設けるために、その分梁せいを大きくする必要があり、下階の居室の天井高さ確保に更なる影響が出る（図７参照）。
（３）水場（ＵＢ、便所等）の排水のためにスラブレベルを下げている領域を梁が横切ってしまう場合、床フトコロ内の設備配管が梁部分を通過できなくなる。設備配管が梁を渡れるように梁レベルを下げると、下階の居室の天井高さ等に影響を与えてしまう（図８参照）。

特開平２０１７−１４５５８０号公報

本発明の課題は、上述したような問題点を極力解消し、建物内部の梁が住戸空間や設備配管に与える影響を減らし、プランニング上の自由度を増すことにある。

（１）ラーメン構造による内周架構と、ラーメン構造による外周架構と、前記内周架構の一部を構成する柱と前記外周架構の一部を構成する柱とを接続する内外周接続梁と、を備えた高層ないし超高層の建物の構造であって、
前記内外周接続梁は、同一階において、平面視、前記内周架構において隣り合う構面を、該内周架構において隣り合う構面が交差する各角部から、外周架構側へそれぞれ延長した二つの延長線のうち、前記各角部から見て一方の側の延長線上に設けられ、全体として風車状をなすように設けられており、
前記内周架構は、各辺を形成する単一の構面が互いに接続されて多角形の筒状に構築され、
前記内周架構の内側に、該内周架構の構面に沿って共用廊下が配置されるとともに、前記内周架構の外側に、該内周架構から前記外周架構に至る間に複数の住戸が配置され、
前記内周架構から前記外周架構に至る間の住戸ゾーンには、前記内外周接続梁を除いて、内外方向に伸びる梁は無く、かつ周方向に、柱と梁からなる構面も無い、
建物の構造である。
（２）前記内周架構を構成する柱は、前記外周架構を構成する柱よりも密に配設されているものである。
（３）前記同一階と異なる階において、前記一方の側と反対の側の延長線上に内外周接続梁が設けられているものである。
（４）前記内周架構を構成する柱の一部が下階から基礎部に向けて側面視Ｖ字状をなすように形成されているものである。

（１）本発明によれば、内周架構と外周架構とを接続する内外周接続梁は、同一階において、平面視、前記内周架構において隣り合う構面を、該内周架構において隣り合う構面が交差する各角部から、外周架構側へそれぞれ延長した二つの延長線のうち、前記各角部から見て一方の側の延長線上に設けられ、全体として風車状をなすように設けられているため、柱と柱とをすべて大梁で繋ぐラーメン架構や井桁架構に比べて内部の梁を省略することができ、これにより住戸空間への梁の突出が減り、建物内部の梁が住戸空間や設備配管に与える影響が少なくなり、プランニング上の自由度を増すことができる。
また、内周架構と外周架構とを繋ぐ梁の数が減ることにより、外周架構のいずれの構面（外壁面）でもワイドフロンテージな住戸を設けたレイアウトを採用することができるというメリットがある。特に建物の角部住戸の商品価値を高めることができる。
（２）内周架構を構成する柱は、外周架構を構成する柱よりも密に配設されている構成により、住戸空間を横断する梁の数を減らしながらも建物に必要な剛性、耐力を充分に確保することができる。
（３）同一階と異なる階において、一方の側と反対の側の延長線上に内外周接続梁が設けられている構成によれば、異なる階において、住戸プランに合わせて、風車状に設けられた内外周接続梁（架構）の向きを反転させることができ、途中階において住戸プランの切り替え等をしたい場合等に有益であり、プランニング上の自由度を増すことができる。
しかも、この場合、風車状の架構の向きを反転させても、構造耐力がほぼ同等で変化が少ないため、建物の力学的なバランスを保ちやすい。
（４）内周架構を構成する柱の一部が下階から基礎部に向けて側面視Ｖ字状をなすように形成されている構成により、建物全体の剛性、耐力を保持しつつ、柱が立設される基礎部及び免震装置の数を減らすことができる。これにより、地下掘削量の増大を防ぎ、免震装置費用を減少させ、施工費用が抑えられる。

集合住宅に係る建物１の基準階の平面図である。 集合住宅に係る建物１の基準階の住戸レイアウトを示す平面図である。 集合住宅に係る建物１の他の例の平面図である。 集合住宅に係る建物１の軸組図を示すもので、（ａ）は外周架構、（ｂ）は内周架構の軸組図である。 建物の従来例を示す平面図である。 従来例の説明のための梁部分の断面図である。 従来例の説明のための梁部分の断面図である。 従来例の説明のための梁部分の断面図である。

ラーメン構造による内周架構と、ラーメン構造による外周架構と、前記内周架構の一部を構成する柱と前記外周架構の一部を構成する柱とを接続する内外周接続梁と、を備えた高層ないし超高層の建物の構造において、前記内外周接続梁は、同一階において、平面視、前記内周架構において隣り合う構面を、該内周架構において隣り合う構面が交差する各角部から、外周架構側へそれぞれ延長した二つの延長線のうち、前記各角部から見て一方の側の延長線上に設けられ、全体として風車状をなすように設けられている構成とした。

図１は、集合住宅を構成する建物１の基準階における架構を示す平面図である。建物１は、複数層（例えば１５〜３５階程度）積層された高層ないし超高層の集合住宅の建物であって、基準階の平面形は矩形状をなしている。

建物１は、柱３ａ，３ｂと梁４からなるラーメン構造により構築された内周架構Ｉ（Ｉｎｎｅｒ ｆｒａｍｅ）と、柱２０，２０ａと梁２１からなるラーメン構造による外周架構Ｏ（Ｏｕｔｅｒ ｆｒａｍｅ）とを備えている。また、免震装置を備えている。
内周架構Ｉは方形の筒状に構築され、４辺を形成する構面Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を備えている。外周架構Ｏは内周架構Ｉと同心的に配置された方形状に構築されている。外周架構Ｏの外側にはバルコニー２５が設けられている。

建物１は、内周架構Ｉの一部を構成する柱３ａと外周架構Ｏの一部を構成する柱２０ａとを接続する梁（内外接続梁）３０を備えている。
この内外周接続梁３０は、同一階において、平面視、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面を、例えばＩ１とＩ２とが交差する角部（柱３ａの位置）から、外周架構Ｏ側へそれぞれ延長した二つの延長線（破線で表示）のうち、角部から見て一方の側（図示の実施例では左側）の延長線上に設けられている。
そして、上記と同様に、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ２とＩ３とが交差する角部、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ３とＩ４とが交差する角部及び内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ４とＩ１とが交差する角部においても、各角部（柱３ａの位置）から、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面を外周架構Ｏ側へそれぞれ延長した二つの延長線（破線で表示）のうち、角部から見て一方の側（図示の実施例では左側）の延長線上に内外接続梁３０が設けられている。

このように、内外接続梁３０は、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面が交差する角部に立設された柱３ａと、平面視、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面を角部から外周架構Ｏ側へそれぞれ延長した二つの延長線のうち、角部から見て右側又は左側いずれか一方の側の延長線上において外周架構Ｏに位置する柱２０ａとを連結するように設けられ、全体として風車状（オランダ式風車状）をなすように設けられている。
したがって、柱と柱とをすべて大梁で繋ぐラーメン架構や井桁架構に比べて内部の梁を省略することができ、これにより住戸空間への梁の突出が減り、建物内部の梁が住戸空間や設備配管に与える影響が少なくなり、プランニング上の自由度を増すことができる。

内周架構Ｉを構成する柱（内周架構Ｉの構面を構成する柱）３ａ，３ｂ，３ｂ，３ａは、外周架構Ｏを構成する柱２０，２０ａ，２０よりも密に配設されている構成とされている。図示の例では、内周架構Ｉの一構面に対向する外周架構Ｏの柱２０ａ，２０，２０の３本に対し、内周架構Ｉの一構面には柱３ａ，３ｂ，３ｂ，３ａの４本の柱が設けられており、内周架構Ｉの柱の間隔の方が狭くるように配置されている。これにより、建物に必要な剛性、耐力を充分に確保することができる。
なお、内周架構Ｉのほぼ中央（ほぼ建物１の中心）には柱３ｃが設けられ、この柱３ｃと内周架構Ｉの梁４とを接続するように（Ｔ字状に）梁５が設けられている。
外周架構Ｏにおける梁２１は、その一部又は全部を扁平梁としたり、また、例えば外周架構Ｏにおいて下層階と上層階とで扁平梁の採用を使い分ける等してもよい。

図２は、上記建物１の基準階における住戸レイアウト例を併せて示す平面図である。
内周架構Ｉの内側に、内周架構Ｉの一つの構面に沿って配置された複数のエレベータ６、ほぼＨ形に配置された共用廊下７、階段８、吹抜け部９が設けられている。吹抜け部には立体駐車設備が設けられる。内周架構Ｉの外側に各住戸１０が配置されている。
上述したような内外接続梁３０を設けることによって、外周架構Ｏ（建物１）の各構面において、建物１の内外方向を横断する梁のないワイドフロンテージな住戸を備えたレイアウトが可能となっていることが分かる。

図３に示す建物１の平面図は、図１に基いて前述したものに対し、内外接続梁３０を設ける位置を変更したものである。
内外周接続梁３０は、前述した図１に示すものと異なり、平面視、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面を、例えばＩ１とＩ２とが交差する角部（柱３ａの位置）から、外周架構Ｏ側へそれぞれ延長した二つの延長線（破線で表示）のうち、角部から見て他方の側（図示の右側）の延長線上に設けられている。
そして、上記と同様に、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ２とＩ３とが交差する角部、内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ３とＩ４とが交差する角部及び内周架構Ｉにおいて隣り合う構面Ｉ４とＩ１とが交差する角部においても、各角部（柱３ａの位置）から、外周架構Ｏ側へそれぞれ延長した二つの延長線（破線で表示）のうち、角部から見て他方の側（図示の右側）の延長線上に内外接続梁３０が設けられている。つまり、風車状に設けられた内外周接続梁３０（架構）の向きが図１に示すものが反転された態様となっている。

上記のような架構を、前述の図１に示した階と異なる階において、適用することができる。例えば、上層階では図１、下層階では図３の態様を採用したり、あるいは、これらを適宜階数毎に反復する等の組み合せで構成することもできる。これにより、途中階において住戸プランの切り替え等をすること等も容易であり、プランニング上の自由度を増すことができる。しかも、この場合、風車状の架構の向きを反転させても、構造耐力がほぼ同等で変化が少ないため、建物の力学的なバランスを保ちやすい。

図４は、建物１の軸組図を示すもので、（ａ）は外周架構、（ｂ）は内周架構を示している。
前述のとおり、内周架構Ｉを構成する柱（内周架構Ｉの構面を構成する柱）３ａ，３ｂ，３ｂ，３ａは、外周架構Ｏを構成する柱２０，２０ａ，２０よりも密に配設されている構成とされており、内周架構Ｉの一構面に対向する外周架構Ｏの柱２０ａ，２０，２０の３本に対し、内周架構Ｉの一構面には柱３ａ，３ｂ，３ｂ，３の４本の柱が設けられており、内周架構Ｉの柱の間隔の方が狭くなっている。
そして、内周架構Ｉを構成する柱の一部３ｂ，３ｂ（内周架構Ｉの各構面を構成する柱のうち、各構面においてその両端部の柱を除く中間部に位置する２本の柱３ｂ，３ｂ）が下階（例えば３〜５階、図示の例では４階）から基礎部に向けて側面視Ｖ字状をなすように形成され、１本に集約されている。これにより、柱が立設される基礎部及び免震装置の数を減らすことができる。

以上、実施例を挙げて実施の形態を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜、付加、変形等なし得るものである。
本発明に係る内外周接続梁３０を備えた架構を、建物１の階層の全部ではなく、その一部に適用することも可能である。
また、正方形その他の矩形に限られず、正三角形、正五角形その他の多角形状の建物に適用することもできる。

１ 建物
３ａ，３ｂ 柱
４ 梁
２０，２０ａ 柱
３０ 内外周接続梁
Ｉ 内周架構
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４ 内周架構Ｉの構面
Ｏ 外周架構

Claims (4)

1. ラーメン構造による内周架構と、ラーメン構造による外周架構と、前記内周架構の一部を構成する柱と前記外周架構の一部を構成する柱とを接続する内外周接続梁と、を備えた高層ないし超高層の建物の構造であって、
   前記内外周接続梁は、同一階において、平面視、前記内周架構において隣り合う構面を、該内周架構において隣り合う構面が交差する各角部から、外周架構側へそれぞれ延長した二つの延長線のうち、前記各角部から見て一方の側の延長線上に設けられ、全体として風車状をなすように設けられており、
   前記内周架構は、各辺を形成する単一の構面が互いに接続されて多角形の筒状に構築され、
   前記内周架構の内側に、該内周架構の構面に沿って共用廊下が配置されるとともに、前記内周架構の外側に、該内周架構から前記外周架構に至る間に複数の住戸が配置され、
   前記内周架構から前記外周架構に至る間の住戸ゾーンには、前記内外周接続梁を除いて、内外方向に伸びる梁は無く、かつ周方向に、柱と梁からなる構面も無い、
   建物の構造。
2. 前記内周架構を構成する柱は、前記外周架構を構成する柱よりも密に配設されている、請求項１に記載の建物の構造。
3. 前記同一階と異なる階において、前記一方の側と反対の側の延長線上に内外周接続梁が設けられている、請求項１又は２に記載の建物の構造。
4. 前記内周架構を構成する柱の一部が下階から基礎部に向けて側面視Ｖ字状をなすように形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の建物の構造。

Images