JP7021311B1 - 建築構造物及び建築構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地震時や暴風時の水平力に対する耐荷力が向上し、貨物の搬入・搬出がスムーズに行える広い床面積を確保することができる建築構造物を提供する。【解決手段】基礎コンクリート９上に１階の柱群が立設され、これら１階の柱群に支持されて２階以上の上層階が構築されている物流センター倉庫などの建築構造物１である。１階の柱群は、複数の鉄骨鉄筋コンクリート４柱及び複数の鉄骨柱５で構成され、上層階の柱は、鉄骨柱２５，２７、２９で構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、物流センター倉庫などの建築構造物及びこの建築構造物の施工方法に関する。

一般に、鉄骨構造（Ｓ造）による建築構造物は、地震時や暴風時に作用する水平力に抵抗できるように、柱と梁によって構成される構面に斜材（ブレース）が設置される。このようなＳ造の建築構造物は、工場で製作した鉄骨柱を一階から上層階まで連続的に現地で組立てることができる。このため、Ｓ造の建築構造物は、鉄筋の組立、型枠の設置、コンクリート打設、コンクリートの養生、型枠撤去の工程が必要な鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）に比べて、工期を短縮することができ、施設の早期稼働を達成できるメリットがある。

一方、物流センター倉庫などの建築構造物は、多種多様な貨物を大量に取り扱う建物であることから、貨物の搬入、搬出、移動、荷捌、発送等を効率的に行なうことができる構造物であることが要求される。特に、物流センター倉庫の１階作業スペースは、建屋に設けたトラックバースにトラックが駐車して貨物の搬入、搬出、移動、荷捌を頻繁に行うので、柱間に荷捌きや車両、台車、作業員の通行の障害となるブレースを設けない広いスペースとすることが要求される。

例えば特許文献１に記載されている建築構造物は、１階の柱を鉄筋コンクリート柱（ＲＣ柱）とし、２階以上の柱・梁を、ブレースを設けた鉄骨構造（Ｓ造）としている。この特許文献１の建築構造物は、１階は剛性や耐荷力が高いＲＣ柱を採用することにより、ブレースを設けない構造とすることで広いスペースを確保することができ、貨物の搬入、搬出、移動、荷捌、発送等を効率的に行うことができる。

特開２０１７－１８６８８０号公報

しかし、特許文献１に記載の建築構造物の１階のＲＣ柱は、上層階の自重及び積載荷重などの鉛直力に加えて、地震時の水平荷重による鉛直力、せん断力、曲げモーメントが作用するため大きな柱断面が必要であり、１階の貨物の置き場や通路として利用できる床面積が狭くなるおそれがある。
また、１階のＲＣ柱を構築するには、軸鉄筋、配力筋などの配筋工程、型枠組立工程、コンクリート打設工程、コンクリート養生工程、型枠撤去工程が必要であり、コンクリートに所定の圧縮強度が発現するまで２階以上の上層階の施工を開始することができず、工期の短縮化の面で問題がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、地震時や暴風時の水平荷重に対する耐荷力が向上した構造物となり、搬入、搬出、移動、荷捌、発送等がスムーズに行える広い床面積を確保することができる建築構造物を提供する。また、工期の短縮を図ることができる建築構造物の施工方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る建築構造物は、一部にトラックバースが設けられている基礎コンクリート上に１階の柱群が立設され、これら１階の柱群に支持されて２階以上の上層階が構築されている物流倉庫として使用する建築構造物であって、１階の柱群は、複数の鉄骨鉄筋コンクリート柱及び鉄骨鉄筋コンクリート柱より断面寸法が小さい複数の鉄骨柱で構成され、且つトラックバースに沿って基礎コンクリート上に等間隔に配置されている柱は、鉄骨鉄筋コンクリート柱に対して鉄骨柱の本数を多くして配置されており、上層階の柱は、鉄骨柱で構成されている。

また、本発明に係る建築構造物の施工方法は、基礎コンクリート上に１階の柱群を立設し、これら１階の柱群に支持されて２階以上の上層階を構築していく建築構造物の施工方法において、１階の柱群を、複数の鉄骨鉄筋コンクリート柱と複数の鉄骨柱とで構成し、鉄骨鉄筋コンクリート柱を構成する鉄骨を基礎コンクリート上に立設し、鉄骨柱を前記基礎コンクリート上に立設した後に、直ちに、上層階の施工に着手し、上層階の施工と並行して１階の鉄骨鉄筋コンクリート柱のコンクリート部分の施工を行う。

本発明に係る建築構造物によると、地震時や暴風時の水平荷重に対する耐荷力が向上した構造物となり、貨物の搬入、搬出、移動、荷捌、発送等がスムーズに行えて、貨物の置き場や通路として利用できる広い床面積を確保することができる。また、本発明に係る建築構造物の施工方法によると、上述した建築構造物の効果に加えて、工期の短縮を図ることができる。

本発明に係る１実施形態の建築構造物の平面図を示すものである。 １実施形態の建築構造物の１階で立設している鉄骨鉄筋コンクリート柱を示す図である。 図１のＡ－Ａ線矢視図である。 図１のＢ－Ｂ線矢視図である。 本発明に係る１実施形態の建築構造物の施工方法を示すフローチャートである。 １実施形態の建築構造物の施工方法において１階の鉄骨鉄筋コンクリート柱を所定の設置箇所に位置出しを行ってアンカーボルトを配置した図（ａ）と、位置出しされたアンカーボルトに係合して軸鉄筋設置フレームを配置して基部軸鉄筋の位置出しを行っている状態を示す図である。 １実施形態の建築構造物の施工方法で使用される鉄骨ユニットを示す図である。

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
ここで、鉄骨鉄筋コンクリート柱をＳＲＣ柱と称し、鉄骨柱をＳ柱と称し、鋼管にコンクリートが充填されている充填鋼管柱をＣＦＴ柱と称し、鉄骨床梁をＳ床梁と称し、鉄骨天井梁をＳ天井梁と称する。

［建築構造物の１階の柱群］
図１は、本発明に係る１実施形態の建築構造物１の平面図を示すものであり、この建築構造物１は、建屋長手方向に沿ってトラックバース２Ａ、２Ｂを設けた４階建ての物流センター倉庫である。図１の左側は、建築構造物１の上層階を除いた一階のみを示しており、トラックバース２Ａ、２Ｂに出入りするトラック（不図示）によって、１階の作業場として形成したコンクリート製の床面３に多数の貨物が搬入・搬出されるようになっている。また、図１の右側は、４階立ての建築構造物１の屋根３１を示している。

１階の柱群は、コンクリート製の床面３から立設して格子状に配置されている複数本のＳＲＣ柱４と、格子状に配置したＳＲＣ柱４の間で床面３から立設している複数本のＳ柱５と、で構成されている。
隣接する一対のＳＲＣ柱４，４の間には、図１において実線で示す壁６、或いは図１において破線で示すシャッター７が配置されており、複数の壁６及びシャッター７によって防火区画が形成されている。

ここで、１階の柱群において、ＳＲＣ柱４及びＳ柱５の総本数に占める格子状に配置したＳＲＣ柱４の割合と、建屋構造モデルに水平力のステップを追って加えた場合の柱基部に最初の塑性ヒンジが発生する荷重ステップ数との関係は、ＳＲＣ柱４の割合が４１％の場合には荷重ステップ数が３４であり、ＳＲＣ柱４の割合が５６％の場合には荷重ステップ数が８０であり、ＳＲＣ柱４の割合が１００％の場合には荷重ステップ数が８１である。

この建築構造物１についての地震時の水平荷重についての耐震設計において、レベル１地震動（中規模の地震動）のときの水平荷重に相当する荷重ステップは、荷重ステップ数３０である。したがって、最初に塑性ヒンジが発生する荷重ステップが荷重ステップ３４である１階のＳＲＣ柱４の割合が４１％の場合は、レベル１地震動に相当する荷重ステップ数３０では、塑性ヒンジが発生しておらず、建築構造物１は弾性範囲にあり、レベル１地震動に対する照査は適合と判定される。このときの余裕が３４／３０＝１．１倍である。
また、レベル２地震動（大規模な地震動）のときの水平荷重に相当する荷重ステップは、荷重ステップ数８７であり、この荷重ステップ数のとき１階の柱のヒンジ発生割合は７０％であり、３０％は弾性範囲にあるため、この建屋構造は極限状態には達していないことから、レベル２地震動に対する照査は適合と判断される。

一方、この建築構造物１において、さらに１階のＳＲＣ柱４の割合を増やして５６％にした場合には、最初の塑性ヒンジが発生する荷重ステップ数は８０であり、レベル１地震動に相当する荷重ステップ数３０に対して、２．７倍の余裕がある。また、１階のＳＲＣ柱４の割合を１００％にした場合には、最初の塑性ヒンジが発生する荷重ステップ数は８１である。このことより、１階のＳＲＣ柱４の割合を５６％以上にした場合は、１階の柱を全数ＳＲＣ柱とした場合と同等に、地震動に対して極めて高い安全性が確保できる。
このように、１階の柱について、格子状に配置した複数本のＳＲＣ柱４と複数本のＳ柱５とで構成された建築構造物１は、地震力や暴風時の水平力に対して十分な耐荷性能を有するものにできる。
このことから、耐震性能を確保するうえで、１階の柱群における総本数に占める格子状に配置したＳＲＣ柱４の割合は４１％以上とするのがよい。

本実施形態の１階のＳＲＣ柱４の断面寸法は、縦１２００ｍｍ、横１１００ｍｍであり、占有面積は１．３２m^２である。また、Ｓ柱５の断面寸法は、縦５５０ｍｍ、横５５０ｍｍであり、占有面積は０．３m^２である。よって、一階の柱の総本数は１８０本であるため、ＳＲＣ柱４の割合が４１％の場合に、１階の床面上に柱が占有する面積は、１８０×（０．４１×１．３２＋０．５９×０．３）＝１２９m^２である。
ＳＲＣ柱は鉄筋コンクリートに加えて内部に鉄骨を有するため、柱の断面寸法が同一の場合の鉄筋コンクリート柱（ＲＣ柱）に比べて、自重、積載荷重、地震力、暴風などの外力によって柱に生じる荷重（鉛直力、せん断力、曲げモーメント）に対する抵抗力が約１．５倍大きい。

このことから、本実施形態のＳＲＣ柱４に代えて同一断面寸法のＲＣ柱を採用した場合には、全数をＲＣ柱とする必要があり、このときの柱の占有面積は、１８０×１．３２＝２３７m^２となる。
これに対して、本実施形態のＳＲＣ柱４の割合を４１％とし、Ｓ柱５を５９％とした場合は、２３７－１２９＝１０８m^２の柱占有面積の削減ができる。
このように、一階の柱を複数のＳＲＣ柱４と複数のＳ柱５とを組み合わせてなる建築構造物１は、地震時や暴風時の水平荷重に対する耐荷力が向上した構造物となり、貨物の搬入、搬出、移動、荷捌、発送等がスムーズに行えて、貨物の置き場や通路として利用できる広い床面積を確保することができる。

［１階の柱がＳＲＣ柱である場合の上層階の柱・梁構造］
図２は、１階のＳＲＣ柱４の構造を示すものであり、１階の基礎コンクリート９から垂直に立ち上がる角鋼管１０と、基礎コンクリート９から立ち上がって角鋼管１０の外周に配置された複数本の軸鉄筋１１と、軸鉄筋１１に交差して角鋼管１０の外周に配置された複数本の配力筋１２と、軸鉄筋１１及び配力筋１２を埋め込んで角鋼管１０の外周に打設したコンクリート部１３と、を備えている。
角鋼管１０の下端はアンカープレート１４が固定されて開口が閉塞されており、基礎コンクリート９のＳＲＣ柱４の立設位置から立ち上がるアンカーボルト２２が、アンカープレート１４に貫通して固定されることで、角鋼管１０が基礎コンクリート９から垂直に立ち上がっている。なお、基礎コンクリート９上には、床面３を形成する床版コンクリート２１が敷設されている。

角鋼管１０の上部側外周には、複数のスタッドジベル１５が溶接にて立設されており、角鋼管１０の外周に配置された軸鉄筋１１の上端側はスタッドジベル１５に交差して配置されている。なお、本実施形態では、ずれ止め材としてスタッドジベル１５を使用しているが、ずれ止め用の鋼板を、角鋼管１０の上部側外周に設けてもよい。
角鋼管１０のスタッドジベル１５より下方の外周には、仕口１６が固定されている。角鋼管１０の上端はダイヤフラム１７が固定されて開口が閉塞されており、ダイヤフラム１７に、角鋼管１０と同一断面形状の上階連結鋼管１８が固定されている。そして、角鋼管１０の仕口１６が形成されている位置より上部側外周には、ガセットプレート２０が固定されている。

図３は、図１のＡ－Ａ線矢視図を示すものであり、１階のＳＲＣ柱４の上部に、２階のＣＦＴ柱２５、３階のＣＦＴ柱２７、４階のＨ形鋼からなるＳ柱２９が同軸に連結されている。
２階のＣＦＴ柱２５を構成する角鋼管２５ａは、１階のＳＲＣ柱４を構成する角鋼管１０と同一断面形状である。
１階のＳＲＣ柱４の角鋼管１０の上端に固定された上階連結鋼管１８と、２階のＣＦＴ柱２５の角鋼管２５ａは、溶接で固定されている。２階のＣＦＴ柱２５の角鋼管２５ａの上端と、３階のＣＦＴ柱２７の角鋼管２７ａの下端は、角鋼管２５ａの上端に固定した上階連結鋼管３２を介して溶接で固定されている。３階のＣＦＴ柱２７の角鋼管２７ａの上端と、４階のＳ柱２９の下端は、角鋼管２７ａの上端に固定したＳ柱３９と同一断面形状の上階連結部材３５を介して溶接で固定されている。

１階のＳＲＣ柱４の角鋼管１０の上部には、仕口１６を介して２階のＳ床梁２４が水平方向に延在して固定されている。２階のＣＦＴ柱２５の角鋼管２５ａの上部にも仕口３３が固定されており、仕口３３を介して３階のＳ床梁２６が水平方向に延在して固定されている。３階のＣＦＴ柱２７の角鋼管２７ａの上部にも仕口３６が固定されており、仕口３６を介して４階のＳ床梁２８が水平方向に延在して固定されている。４階のＳ柱２９の上部に仕口４１が固定されており、仕口４１を介してＳ天井梁３０が水平方向に延在して固定されている。

２階のＣＦＴ柱２５の角鋼管２５ａの仕口３３を固定した位置より上部にガセットプレート３４が固定されている。３階のＣＦＴ柱２７の角鋼管２７ａの仕口３６を固定した位置より上部にガセットプレート３７が固定されている。Ｓ天井梁３０の下面にガセットプレート３８が固定されている。また、図３では示していないが、４階のＳ床梁２８の下面の所定位置にもガセットプレート３８が固定されている。
２階のＣＦＴ柱２５に固定したガセットプレート２０と、３階のＳ床梁２６に固定したガセットプレート３８との間には、ブレース４０が接続されている。

ブレース４０は、鋼管を用いた軸力材の外周に軸力材の軸方向変形を許容しつつ、軸直角方向の変形を拘束して座屈するのを防止する鋼管を用いた拘束部材を設置した二重管座屈拘束ブレースである。 なお、二重管座屈拘束ブレースのブレース４０に替えて、アンボンドブレース、鋼製ブレース、鋼コンクリート製ブレース、鋼モルタル製ブレースの何れかであってもよい。
３階のＣＦＴ柱２７に固定したガセットプレート３４と、４階のＳ床梁２８に固定したガセットプレート（不図示）との間にも、ブレース４０が接続されている。また、４階のＳ柱２９に固定したガセットプレート３７と、Ｓ天井梁３０に固定したガセットプレート３８との間にも、ブレース４０が接続されている。

このように、２階のＣＦＴ柱２５、３階のＳ床梁２６及びブレース４０により、２階の鉛直構面が形成され、３階のＣＦＴ柱２７、４階のＳ床梁２８及びブレース４０により３階の鉛直構面が形成され、４階のＳ柱２９、Ｓ天井梁３０及びブレース４０により４階の鉛直構面が形成されている。

［１階の柱がＳ柱である場合の上層階の柱・梁構造］
次に、図４は、図１のＢ－Ｂ線矢視図を示すものであり、１階のＳ柱５の上部に、２階のＳ柱４２、３階のＳ柱４３、４階のＳ柱４４が同軸に連結されている。
１階のＳ柱５は角鋼管であり、この角鋼管の下端にアンカープレート４５が固定されて開口が閉塞されている。そして、基礎コンクリート９から立ち上がるアンカーボルト２２が、アンカープレート４５に貫通して固定されることで、Ｓ柱５が基礎コンクリート９から垂直に立ち上がっている。
Ｓ柱５の下部側の外周には複数のスタッドジベル４６が打ち込まれており、スタッドジベル４６を埋め込むように巻き立てコンクリート４７が形成されている。

１階のＳ柱５の上部には、仕口４８を介して２階のＳ床梁２４が水平方向に延在して固定されている。
２階のＳ柱４２は１階のＳ柱５と同一断面形状の角鋼管であり、１階のＳ柱５の上端と２階のＳ柱４２の下端とが溶接で固定されている。２階のＳ柱４２の上部には、仕口４９を介して３階のＳ床梁２６が水平方向に延在して固定されている。
３階のＳ柱４３の下端は、２階のＳ柱４２の上端と溶接で固定されている。３階のＳ柱４３の上端には上階連結部材５０が固定されているとともに、上階連結部材５０より下方には仕口５１が固定されている。また、仕口５１を介して４階のＳ床梁２８が水平方向に延在して固定されている。上階連結部材５０はＨ型鋼であり、この上階連結部材５０の上端に、同一断面形状のＨ型鋼からなる４階のＳ柱４４が高力ボルト摩擦接合で固定されている。
そして、４階のＳ柱４４の最上部に仕口５２が固定されており、仕口５２を介してＳ天井梁３０が水平方向に延在して固定されている。

［建築構造物の効果］

本実施形態の建築構造物１は、１階の柱群を、複数本のＳ柱５と、複数本のＳＲＣ柱４とで構成しており、ＳＲＣ柱４は、上層階の自重及び積載荷重などの耐鉛直支持力に加えて、地震時や暴風時の水平力に対する耐荷力が向上する。また、従来の物流倉庫の１階の柱で使用していた鉄筋コンクリート柱（ＲＣ柱）と比較して、ＳＲＣ柱４は鉄骨と鉄筋が合成された耐荷力が大きい柱構造となるため、ＳＲＣ柱４及びＳ柱５からなる１階の柱群は柱の占有面積を小さくすることができるので、ブレース無しで広い面積の床面３を確保することができ、物流倉庫に最適な建築構造物１とすることができる。

また、ＳＲＣ柱４はＳ柱５と比較して柱断面が大きいが、ＳＲＣ柱４は貨物の置き場や通路として使用できない防火区画の壁６に沿って格子状に配置され、柱断面が小さいＳ柱５は床面３に独立して立設しているので、貨物の置き場や通路として使用できる床面３の面積をさらに大きくすることができる。
また、本実施形態は、２階にＣＦＴ柱２５、３階のＳ床梁２６及びブレース４０とで鉛直構面が形成され、３階にＣＦＴ柱２７、４階のＳ床梁２８及びブレース４０とで鉛直構面が形成され、４階にＳ柱２９、Ｓ天井梁３０及びブレース４０で鉛直構面が形成され、柱・梁部材のスリム化を図りながら曲げモーメントを低減しているので、地震時や暴風時の水平力に対する耐荷力が大きく、経済的な構造設計を行うことができる。

また、２階、３階のブレース４０を有する鉛直構面の柱には地震時や暴風時の水平力によって大きな圧縮力が作用するが、２階、３階の鉛直構面に使用されているＣＦＴ柱２５，２７は、角鋼管２５ａ、２７ａの内部にコンクリートが充填されて座屈耐力に優れた柱材とされているので、柱に作用する圧縮力に対して高耐力の鉛直構面を提供することができる。
また、１階のＳＲＣ柱４の上端は、２階のＣＦＴ柱２５の柱基部まで延長されており、２階の柱基部においてＳＲＣ柱４を構成する角鋼管１０の外周に設けたスタッドジベル１５と、ＳＲＣ柱４を構成する軸鉄筋１１が交差した状態でコンクリート部１３に充填固定されているので、２階のＣＦＴ柱２５の断面に働く軸力、せん断力、曲げモ－メントは軸鉄筋１１、コンクリート部１３による鉄筋コンクリート部材及び角鋼管１０に伝達される。したがって、１階のＳＲＣ柱４は、２階のＣＦＴ柱２５から伝達される荷重を確実に負担することができる。

［建築構造物の施工方法］
次に、本実施形態の建築構造物１の施工方法について、図５から図７を参照して説明する。
図５は、本実施形態の建築構造物１の施工フローチャートである。
先ず、ステップＳＴ１の工程では、建築構造物１のトラックバース２Ａ、２Ｂ、床面３を形成するために、基礎コンクリート９の配筋作業を行う。このステップＳＴ１の基礎コンクリート９の配筋作業では、図６（ａ）に示す１階のＳＲＣ柱４を立設する位置に、基部軸鉄筋５５、基部配力筋５６、アンカーボルト２２を設置する。なお、図示しないが、１階のＳ柱５を立設する位置にも、基部軸鉄筋５５、基部配力筋５６、アンカーボルト２２を設置する。

次いで、ステップＳＴ２の工程では、アンカーボルトフレーム５７を使用して、アンカーボルト２２の位置出しを行う。アンカーボルトフレーム５７は、図６（ａ）に示すように、四角枠状に形成した金属板材であり、隣接するアンカーボルト２２の規定する間隔に設定された複数のボルト挿通孔５７ａが形成されている。そして、全てのアンカーボルト２２を、アンカーボルトフレーム５７のボルト挿通孔５７ａに下側から挿通するだけで、隣接するアンカーボルト２２の間隔や水平方向の位置が設定される。

次いで、ステップＳＴ３の工程では、アンカーボルトフレーム５７上に軸鉄筋設置フレーム５８を配置することで、基部軸鉄筋５５の位置出しを行う。軸鉄筋設置フレーム５８は、図６（ｂ）に示すように、直線状の金属板材であり、対角線上に位置する二つのアンカーボルト２２が挿通する２箇所の位置決め孔５８ａが形成されているとともに、対角線上に位置する２つの基部軸鉄筋５５の外周に係合するＶ字形状にカットされた位置合わせ部５８ｂが形成されている。そして、対角線上に位置する二つのアンカーボルト２２を、２箇所の位置決め孔５８ａに下側から挿通して軸鉄筋設置フレーム５８を配置すると、軸鉄筋設置フレーム５８の両端部の位置合わせ部５８ｂが対角線上に位置する２つの基部軸鉄筋５５に係合して位置合わせが行われるとともに、基部配力筋５６を介して連結している他の基部軸鉄筋５５の位置合わせも行われる。

次いで、ステップＳＴ４の工程では、基礎コンクリート９を形成するために、配筋した位置の周囲に型枠を配置するとともに、コンクリートの打設・養生作業を行う。このコンクリートの打設・養生作業が完了した後に、前述したアンカーボルトフレーム５７、軸鉄筋設置フレーム５８を取り外す。
次いで、ステップＳＴ５の工程では、１階のＳＲＣ柱４を立設する位置に、図７に示す鉄骨ユニット６０を立設する。鉄骨ユニット６０は、図７に示すように、１階のＳＲＣ柱４を構成する角鋼管１０に、アンカープレート１４、スタッドジベル１５、仕口１６、ダイヤフラム１７、上階連結鋼管１８及びガセットプレート２０が予め工場で組付けられた部材である。このステップＳＴ５では、鉄骨ユニット６０のアンカープレートに１４に、１階のＳＲＣ柱４の立設位置から立ち上がるアンカーボルト２２が貫通して固定されることで、基礎コンクリート９に鉄骨ユニット６０を立設する。

次いで、ステップＳＴ６の工程では、基礎コンクリート９の１階のＳ柱５を立設する位置から立ち上がるアンカーボルト２２を、Ｓ柱５の下端に固定されているアンカープレート４５に貫通して固定し、基礎コンクリート９に１階のＳ柱５を立設する。
次いで、ステップＳＴ７の工程では、基礎コンクリート９に立設した鉄骨ユニット６０の周囲に複数の軸鉄筋１１を配置するとともに、軸鉄筋１１に直角に交差して配力筋１２を配置する。ここで、軸鉄筋１１の下端は、基礎コンクリート９から立ち上がる複数の基部軸鉄筋５５に溶接で接続する（図２の符号Ｗで示す位置が軸鉄筋１１及び基部軸鉄筋５５の溶接で接続する位置）。

次いで、ステップＳＴ８の工程では、鉄骨ユニット６０の周囲に配置した軸鉄筋１１及び配力筋１２を型枠で囲み、型枠内部にコンクリートを打設して養生することで、軸鉄筋１１、基部軸鉄筋５５及び配力筋１２、５６を充填したコンクリート部１３を施工する。
次いで、ステップＳＴ９の工程では、１階のＳ柱５の下側のスタッドジベル４６が打ち込まれている周囲を型枠で囲み、型枠内部にコンクリートを打設して養生することで、１階の柱５の下側に巻き立てコンクリート４７を形成する。
次いで、ステップＳＴ１０の工程では、１階の床版コンクリート２１を設置する。

ここで、１階のＳＲＣ柱４を構成する鉄骨ユニット６０の立設作業と、１階のＳ柱５の立設作業が完了したときに（ステップＳＴ６が終了した時点で）、１階の施工（ステップＳＴ７～ステップＳＴ１０の工程）と並行して、以下に示すステップＳＴ１１～ステップＳＴ１４の上層階の施工を行う。
ステップＳＴ１１の工程では、２階のＣＦＴ柱２５及びＳ柱４２を立設し、２階のＳ床梁２４を設置し、３階のＳ床梁２６を設置するとともに、ＣＦＴ柱２５及び３階のＳ床梁２６の間のブレース４０の設置作業を行う。

次いで、ステップＳＴ１２の工程では、３階のＣＦＴ柱２７及びＳ柱４３を立設し、４階のＳ床梁２８の設置、ＣＦＴ柱２７及び４階のＳ床梁２８の間のブレース４０の設置作業を行う。
次いで、ステップＳＴ１３の工程では、４階のＳ柱２９及びＳ柱４４を立設し、Ｓ天井梁３０の設置、Ｓ柱２９及びＳ天井梁３０の間のブレース４０の設置作業を行う。
次いで、ステップＳＴ１４の工程では、２～４階の床版コンクリート２１及び屋根３１を設置する。

［建築構造物の施工方法の効果］
本実施形態の建築構造物１の施工方法によると、１階のＳＲＣ柱４を構成する鉄骨ユニット６０の立設作業と、１階のＳ柱５の立設作業が完了したときに（ステップＳＴ６が終了した時点で）、１階の施工（ステップＳＴ７～ステップＳＴ１０の工程）と並行して、上層階の施工（ステップＳＴ１１～ステップＳＴ１４）を開始することができるので、１階のＲＣ柱の施工が完了するまで２階以上の上層階の施工を開始することができない従来施工方法と比較して、大幅に工期の短縮化を図ることができる。本実施形態の場合は、１階をＲＣ柱とした場合に対して、２階以上の上層階の施工開始を３週間程度前倒しすることができ、その分工期を短縮できる。

また、１階のＳＲＣ柱４を立設する際には、角鋼管１０に、アンカープレート１４、スタッドジベル１５、仕口１６、ダイヤフラム１７、上階連結鋼管１８及びガセットプレート２０を予め組付けた鉄骨ユニット６０を、１階のＳＲＣ柱４を立設する位置に立てて作業を行うようにしているので、１階のＳＲＣ柱４の立設作業の大幅な能率化を図ることができる。さらに、鉄骨ユニット６０に、予め軸鉄筋１１、配力筋１２を装着しておくことにより、ステップＳＴ７で説明した鉄骨ユニット６０の配筋作業の工程を短縮し、省力化を図ることができる。

また、基礎コンクリート９を形成するためにコンクリートの打設を行う前には、アンカーボルト２２に係合した軸鉄筋設置フレーム５８を配置することで基部軸鉄筋５５の位置出しが行われている。このため、基礎コンクリート９に立設した鉄骨ユニット６０の周囲に複数の軸鉄筋１１を配置する際には、軸鉄筋１１の下端を、基礎コンクリート９から正確な位置出しが行われている基部軸鉄筋５５に簡単に溶接することができる。

１ 建築構造物
２Ａ、２Ｂ トラックバース
３ 床面
４ １階のＳＲＣ柱
５ Ｓ柱
６ 壁
７ シャッター
９ 基礎コンクリート
１０ 角鋼管
１１ 軸鉄筋
１２ 配力筋
１３ コンクリート部
１４ アンカープレート
１５ スタッドジベル
１６、３３，３６，３８、４１ 仕口
１７ ダイヤフラム
１８ 上階連結鋼管
２０，３４，３７ ガセットプレート
２１ 床版コンクリート
２２ アンカーボルト
２４ ２階のＳ床梁（鉄骨梁）
２５ ２階のＣＦＴ柱
２５ａ 角鋼管
２６ ３階のＳ床梁（鉄骨梁）
２７ ３階のＣＦＴ柱
２７ａ 角鋼管
２８ ４階のＳ床梁（鉄骨梁）
２９ ４階のＳ柱
３０ Ｓ天井梁（鉄骨梁）
３１ 屋根
３２ 上階連結鋼管
３５ 上階連結部材
３８ ガセットプレート
４０ ブレース
４１ 仕口
４２ ２階のＳ柱
４３ ３階のＳ柱
４４ ４階のＳ柱
４５ アンカープレート
４６ スタッドジベル
４７ 巻き立てコンクリート
４８ 仕口
４９ 仕口
５０ 上階連結部材
５１ 仕口
５２ 仕口
５５ 基部軸鉄筋
５６ 基部配力筋
５７ アンカーボルトフレーム
５７ａ ボルト挿通孔
５８ 軸鉄筋設置フレーム
５８ａ 位置決め孔
５８ｂ 位置合わせ部
６０ 鉄骨ユニット

Claims (17)

1. 一部にトラックバースが設けられている基礎コンクリート上に１階の柱群が立設され、これら１階の柱群に支持されて２階以上の上層階が構築されている物流倉庫として使用する建築構造物であって、
   前記１階の柱群は、複数の鉄骨鉄筋コンクリート柱及び前記鉄骨鉄筋コンクリート柱より断面寸法が小さい複数の鉄骨柱で構成され、且つ前記トラックバースに沿って前記基礎コンクリート上に等間隔に配置されている柱は、鉄骨鉄筋コンクリート柱に対して鉄骨柱の本数を多くして配置されており、
   前記上層階の柱は、鉄骨柱で構成されていることを特徴とする建築構造物。
2. 前記１階の柱群は、複数の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱が前記基礎コンクリート上に格子状に配置され、前記鉄骨鉄筋コンクリート柱を配置した位置以外の前記基礎コンクリート上に前記鉄骨柱が配置されていることを特徴とする請求項１記載の建築構造物。
3. １階の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は、防火区画の内壁、外壁或いはシャッターに内装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築構造物。
4. 前記１階の柱群の総本数に占める前記鉄骨鉄筋コンクリート柱の割合が４１％以上であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の建築構造物。
5. 前記鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨は、鋼管で構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の建築構造物。
6. 前記上層階の鉄骨柱は、鋼管の内部にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の建築構造物。
7. 前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は鋼管で構成されており、前記上層階の前記鉄骨柱は、鋼管の内部にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱であり、前記鉄骨鉄筋コンクリート柱及び前記コンクリート充填鋼管柱の鋼管は同一の断面形状であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の建築構造物。
8. 前記上層階は、前記鉄骨柱と鉄骨梁とで構成される架構にブレースを配置した構面を備えていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の建築構造物。
9. 前記ブレースは、座屈拘束ブレースであることを特徴とする請求項８記載の建築構造物。
10. 座屈拘束ブレースは、２重管座屈拘束ブレース、アンボンドブレース、鋼製ブレース、鋼コンクリート製ブレース、鋼モルタル製ブレースの何れかであることを特徴とする請求項９記載の建築構造物。
11. １階の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨の上部が２階まで延在し、その２階に延在している前記鉄骨の外周にずれ止め部材が設置されており、１階の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱の軸鉄筋の上部も２階まで延在し、前記ずれ止め材に交差して配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の建築構造物。
12. ずれ止め材は、スタッドジベルであることを特徴とする請求項１１記載の建築構造物。
13. ずれ止め材は、ずれ止め用の鋼板であることを特徴とする請求項１１記載の建築構造物。
14. 基礎コンクリート上に１階の柱群を立設し、これら１階の柱群に支持されて２階以上の上層階を構築していく建築構造物の施工方法において、
    前記１階の柱群を、複数の鉄骨鉄筋コンクリート柱と複数の鉄骨柱とで構成し、
    前記鉄骨鉄筋コンクリート柱を構成する鉄骨を前記基礎コンクリート上に立設し、前記鉄骨柱を前記基礎コンクリート上に立設した後に、
    前記鉄骨鉄筋コンクリート柱及び前記鉄骨柱の施工の継続と並行して、上層階の施工を行うことを特徴とする建築構造物の施工方法。
15. ２階は、鉄骨柱と鉄骨梁とを備えた架構を形成して施工されており、
    前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は、前記鉄骨と、当該鉄骨の下端に固定したアンカープレートと、前記鉄骨の上部に固定した仕口と、を予め組付けてなる鉄骨ユニットを構成部材とし、
    前記鉄骨ユニットは、下端の前記アンカープレートを前記基礎コンクリートから立ち上がるアンカーボルトに連結し、前記仕口を２階の鉄骨梁に接続して立設し、前記鉄骨の回りに軸鉄筋及び配力筋を配置し、前記軸鉄筋を前記基礎コンクリートから立ち上がる基部軸鉄筋に接続し、これら軸鉄筋、基部軸鉄筋及び前記配力筋の周囲に型枠を配置してコンクリートを打設することで１階の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱を施工することを特徴とする請求項１４記載の建築構造物の施工方法。
16. ２階は、鉄骨柱と鉄骨梁とを備えた架構を形成して施工されており、
    前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は、前記鉄骨と、当該鉄骨の下端に固定したアンカープレートと、前記鉄骨の上部に固定した仕口と、前記鉄骨の回りに配置された軸鉄筋及び配力筋と、を予め組付けてなる鉄骨ユニットを構成部材とし、
    前記鉄骨ユニットは、下端の前記アンカープレートを前記基礎コンクリートから立ち上がるアンカーボルトに連結し、前記仕口を２階の鉄骨梁に接続して立設し、前記軸鉄筋を前記基礎コンクリートから立ち上がる基部軸鉄筋に接続し、これら軸鉄筋、基部軸鉄筋及び前記配力筋の周囲に型枠を配置してコンクリートを打設することで１階の前記鉄骨鉄筋コンクリート柱を施工することを特徴とする請求項１４記載の建築構造物の施工方法。
17. 前記基礎コンクリートの配筋作業を行う際に、
    前記アンカーボルトの位置出しを行う工程と、
    前記アンカーボルトの少なくとも２本が挿通した軸鉄筋設置フレームを配置する工程と、
    前記軸鉄筋設置フレームに前記基部軸鉄筋を接触させることで当該基部軸鉄筋の位置出しを行う工程と、を行うことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の建築構造物の施工方法。

Images