JP7169174B2 - 建築物 - Google Patents

Description

本発明は、前方の競技場側から後方に向けて上がる方向に延びる左右一対の傾斜大梁と、当該一対の傾斜大梁間に架設された前後一対の構造梁と、前記一対の傾斜大梁及び前記一対の構造梁により支持されて上面に観客席が設けられる床部とを、を備えた建築物に関する。

競技場の観客席が上面に設けられた床部を備える建築物では、前方の競技場側から後方に向けて上がる方向に延びる傾斜大梁が左右方向に沿って複数並設されており、それら左右一対の傾斜大梁間に架設される構造梁が前後方向に沿って複数並設されており、上記床部がこれら複数の傾斜大梁と構造梁とにより支持されている（例えば、特許文献１を参照。）。

実開昭５９－１５２０５５号公報

上記特許文献１に記載の建築物において、床部の特に競技場に近い側では、その上面に設けられた観客席にて多くの人が一斉に飛び跳ねた際に、比較的大きく振動するという問題がある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、観客席が上面に設けられた床部に対し、その左右を一対の傾斜大梁で支持すると共に、その前後を一対の構造梁で支持する建築物において、床部の振動を好適に抑制する技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、前方の競技場側から後方に向けて上がる方向に延びる左右一対の鉄筋コンクリート製の傾斜大梁と、
当該一対の傾斜大梁間に架設された前後一対の鉄筋コンクリート製の構造梁と、
前記一対の傾斜大梁及び前記一対の構造梁により支持されて上面に観客席が設けられる床部と、を備えた建築物であって、
前記一対の構造梁の間の前後中間部位において前記床部の下面に当接させる状態で前記一対の傾斜大梁間に架設された梁鉄骨を、前記傾斜大梁及び前記構造梁とは別に備え、
前記梁鉄骨が、重量を増加するための重量材が付加されることで前記床部の中間部位の固有振動数を低下させて前記床部の振動を抑制する振動抑制梁として構成されており、
前記振動抑制梁が、前記床部の中間部位において左右に延びる梁として設けられて、建物内部から前記床部上の観客席へ上る階段の上端部を受ける受け梁として利用されている点にある。

本構成によれば、前後に並ぶ一対の構造梁の間の前後中間部位において左右に並ぶ一対の傾斜大梁間に架設される梁鉄骨が設けられているので、一対の傾斜大梁及び一対の構造梁に囲まれた床部の中間部位の撓みが抑制される。更に、この梁鉄骨は、重量材が付加されることで、床部の振動を抑制する振動抑制梁として構成されている。即ち、かかる重量が増加された振動抑制梁が、一対の構造梁の前後中間部位において一対の傾斜大梁間に架設されて床部の中間部位と一体的に挙動するので、当該床部の中間部位の固有振動数を低下させて、観客席における多くの人の飛び跳ねに起因する振動を抑制することができる。
従って、本発明により、一対の傾斜大梁と一対の構造梁とで支持された床部の振動を好適に抑制する技術を提供することができる。

更に、本構成によれば、傾斜大梁及び構造梁をプレキャストコンクリート等の鉄筋コンクリート製とする場合であっても、振動抑制梁が梁鉄骨を基材として有するものであるので、鉄筋コンクリート製の傾斜大梁に対して同じく鉄筋コンクリート製の梁を接続する場合と比較して、鉄筋コンクリート製の傾斜大梁に対して振動抑制梁の梁鉄骨を簡単に接続することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記振動抑制梁において、前記梁鉄骨がＨ形鋼で構成されており、当該Ｈ形鋼の上下フランジ間の空間に前記重量材としてのコンクリートが打設されている点にある。

本構成によれば、梁鉄骨の外側にコンクリートを打設するという合理的な構成を採用して、振動抑制梁の梁鉄骨に重量材としてのコンクリートを付加することができるので、低コスト化且つ工期短縮を実現できる。更に、振動抑制梁の梁鉄骨としてのＨ形鋼の上下フランジを、重量材としてのコンクリート打設時に必要な型枠として機能させることができるので、一層の低コスト化且つ工期短縮を実現できる。

本発明の第３特徴構成は、前記振動抑制梁が、前記梁鉄骨の長手方向において端部を除く範囲内に前記重量材を付加して構成されており、
前記梁鉄骨の端部が、前記傾斜大梁に取り付けられているガセットプレートに対してボルト接合されているにある。

本構成によれば、振動抑制梁における梁鉄骨の端部には重量材が付加されていないので、当該重量材との干渉を効果的に回避しながら、当該梁鉄骨の端部を傾斜大梁に取り付けられているガセットプレートにボルト接合することができる。

本実施形態の建築物の立面図 本実施形態の建築物において振動抑制梁の設置部分の拡大率面図 振動抑制梁の立面図 振動抑制梁の端部と傾斜大梁との接続部分の側面図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示す建築物１００は、前方の競技場Ｇ側から後方に向けて上る方向に傾斜して観客席Ｓが上面に設けられた床部１１，３１Ａ，３１Ｂを備えた建築物として構成されている。尚、図１では、観客席Ｓの一部のみを描画しているが、この観客席Ｓの形態や配置等については適宜変更することができる。

かかる建築物１００は、詳細については後述するが、競技場Ｇに隣接する最前部分に構築された最前構造物１０と、当該最前構造物１０からみて競技場Ｇとは反対側の後方部分に構築された主構造物３０と、これらの上方を覆う屋根構造物５０とを有して構成されている。そして、上記最前構造物１０の上面には、上記床部としての競技場Ｇ近傍から後方に向けて上る方向に傾斜する階段状の最前床部１１が設けられている。一方、上記主構造物３０の上面には、最前床部１１の後端部近傍から後方に向けて上る方向に傾斜する階段状の主床部３１Ａ，３１Ｂが設けられている。また、主床部３１Ａ，３１Ｂは、前半部分の前側主床部３１Ａと後半部分の後側主床部３１Ｂとで構成されており、後側主床部３１Ｂは、前側主床部３１Ａの後端部の上方位置から後方に向けて上る方向に傾斜するように設けられている。
尚、本実施形態において、床部１１，３１Ａ，３１Ｂは階段状の所謂段床部として構成するが、例えば上面を傾斜面として平板状に構成するなど、適宜形態を変更することもできる。

上記床部１１，３１Ａ，３１Ｂを構成する床板１２，３２は、プレキャストコンクリートで構成されており、例えば２段分の床板１２，３２を予めプレキャストコンクリートで構築し、その構築したプレキャストコンクリート製の床板１２，３２を複数並べて床部１１，３１Ａ，３１Ｂを構築することができる。

主構造物３０において、床部３１Ａ，３１Ｂは、前方の競技場Ｇ側から後方に向けて上がる方向に延びる左右一対の傾斜大梁３３と、当該一対の傾斜大梁３３間に架設された前後一対の構造梁３４とによって支持されている。尚、本実施形態において、傾斜大梁３３の上面は後方に向けて上昇する階段状に形成されており、その上面に階段状の床部３１Ａ，３１Ｂ（床板３２）が設置されている。

主構造物３０は、屋根構造物５０を支持する躯体として構成されている。即ち、主構造物３０には、床部３１Ｂから上方に突出する支柱部４０が設けられている。そして、屋根構造物５０は、前端部と後端部との間に位置する被支持部５１において主構造物３０の支柱部４０に支持され、後端部がバックステイ５５を介して主構造物３０の背面側に繋がれた片持ち式天秤トラス構造が採用されている。即ち、バックステイ５５は鋼管で構成されており、その上端部が上端接続部５６を介して屋根構造物５０の後端側に接続されており、その下端部が下端接続部５７を介して主構造物３０の背面側に接続されている。
以下、本実施形態の建築物１００が備える特徴構成について、説明を加える。

本実施形態の建築物１００は、一対の傾斜大梁３３と一対の構造梁３４とで支持された床部３１Ａの振動を好適に抑制するための振動対策構造を有する。
即ち、振動対策構造は、観客席Ｓにおいて多くの人の飛び跳ねに起因する振動を抑制するものとして構成されており、主構造物３０において、前後一対の構造梁３４間のスパンがその間で上記振動が懸念される距離に設定されている箇所である前側主床部３１Ａに対して設置されている。

そして、図１、図２、及び図３に示すように、前後一対の構造梁３４の間の略中央において一対の傾斜大梁３３間に架設されたＨ形鋼からなる梁鉄骨３５Ａが設けられている。そして、当該梁鉄骨３５Ａが、重量を増加するためのコンクリート製の重量材３５Ｂが付加されることでの前側主床部３１Ａの振動を抑制する振動抑制梁３５として構成されている。
尚、本実施形態では、前後一対の構造梁３４の間の略中央に振動抑制梁３５が配置されているが、当該振動抑制梁３５の配置箇所については、前後一対の構造梁３４の間の前後中間部位であればよく、前後何れかの構造梁３４側に偏った位置に振動抑制梁３５を配置しても構わない。

このように重量材３５Ｂを付加した梁鉄骨３５Ａが、一対の構造梁３４間に架設されており、更に、その梁鉄骨３５Ａの上面が前側主床部３１Ａを構成する床板３２の下面に当接している。このことで、左右一対の傾斜大梁３３及び一対の構造梁３４に囲まれた前側主床部３１Ａの中間部位の撓みが抑制されることになる。更に、この梁鉄骨３５Ａは、重量材３５Ｂが付加されることで、床部３１Ａの振動を抑制する振動抑制梁３５として構成されている。即ち、かかる重量が増加された振動抑制梁３５が、一対の構造梁３４の前後中間部位において一対の傾斜大梁３３間に架設されて床部３１Ａの中間部位と一体的に挙動する。すると、当該床部３１Ａの中間部位の固有振動数が低下して、観客席Ｓにおける多くの人の飛び跳ねに起因する振動が抑制されることになる。

上記振動抑制梁３５は、前側主床部３１Ａの中間部位において左右に延びる梁として主構造物３０に設けられている。このことを利用して、当該振動抑制梁３５は、図１及び図２に示すように、主構造物３０の内部から前側主床部３１Ａ上の観客席Ｓへ上る階段７０の上端部を受ける受け梁として利用されている。

主構造物３０において、傾斜大梁３３及び構造梁３４は、プレキャストコンクリート等の鉄筋コンクリート製とされている。そして、Ｈ形鋼からなる梁鉄骨３５Ａを基材として有する振動抑制梁３５は、図４に示すように、傾斜大梁３３の側面にアンカー等を介して取り付けたガセットプレート３８に対して梁鉄骨３５Ａのウェブの端部を複数のボルト３７により接合する形態で、傾斜大梁３３に対して振動抑制梁３５が簡単な構造で接続されている。

振動抑制梁３５は、図３及び図４に示すように、梁鉄骨３５Ａを構成するＨ形鋼の上下フランジ間の空間に重量材３５Ｂとしてのコンクリートが打設して構成されている。このとき、振動抑制梁３５の梁鉄骨３５ＡとしてのＨ形鋼の上下フランジは、重量材３５Ｂとしてのコンクリート打設時に必要な型枠として機能させている。
そして、このような梁鉄骨３５Ａへのコンクリートの打設は、建方前に建設現場にて施工することができる。これらのことで、振動抑制梁３５の製作等においては、低コスト化且つ工期短縮が実現されている。

図４に示すように、振動抑制梁３５は、梁鉄骨３５Ａの長手方向において端部を除く範囲内に重量材３５Ｂとしてのコンクリートが打設されている。また、梁鉄骨３Ａには、コンクリートが打設される中央部の領域とガセットプレート３８が接合される端部の領域とを仕切る仕切りプレート３９が取り付けられている。即ち、ガセットプレート３８が接合される梁鉄骨３５Ａの端部については、重量材３５Ｂとしてのコンクリートが打設されていない。このことで、重量材３５Ｂとガセットプレート３８との干渉が効果的に回避されている。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、重量材３５Ｂを梁鉄骨３５Ａに付加したコンクリートで構成したが、コンクリート以外の重量材を梁鉄骨３５Ａに付加して振動抑制梁３５を構成しても構わない。

（２）上記実施形態では、振動抑制梁３５を基材となる梁鉄骨３５ＡをＨ形鋼としたが、別の鋼材で梁鉄骨３５Ａを構成しても構成しても構わない。

（３）上記実施形態では、梁鉄骨３５Ａの長手方向において端部を除く範囲内において、梁鉄骨３５Ａを構成するＨ形鋼の上下フランジ間の空間に重量材３５Ｂとしてのコンクリートが打設したが、梁鉄骨３５Ａに対する重量材３５Ｂの付加範囲や付加状態については適宜変更しても構わない。

（４）上記実施形態では、傾斜大梁３３の側面に取り付けられたガセットプレート３８に対して梁鉄骨３５Ａの端部をボルト３７により接合したが、傾斜大梁３３に対する梁鉄骨３５Ａの接合方法については適宜変更しても構わない。

３１Ａ 床部
３３ 傾斜大梁
３４ 構造梁
３５ 振動抑制梁
３５Ａ 梁鉄骨
３５Ｂ 重量材
３７ ボルト
３８ ガセットプレート
１００ 建築物
Ｇ 競技場
Ｓ 観客席

Claims (3)

1. 前方の競技場側から後方に向けて上がる方向に延びる左右一対の鉄筋コンクリート製の傾斜大梁と、
   当該一対の傾斜大梁間に架設された前後一対の鉄筋コンクリート製の構造梁と、
   前記一対の傾斜大梁及び前記一対の構造梁により支持されて上面に観客席が設けられる床部と、を備えた建築物であって、
   前記一対の構造梁の間の前後中間部位において前記床部の下面に当接させる状態で前記一対の傾斜大梁間に架設された梁鉄骨を、前記傾斜大梁及び前記構造梁とは別に備え、
   前記梁鉄骨が、重量を増加するための重量材が付加されることで前記床部の中間部位の固有振動数を低下させて前記床部の振動を抑制する振動抑制梁として構成されており、
   前記振動抑制梁が、前記床部の中間部位において左右に延びる梁として設けられて、建物内部から前記床部上の観客席へ上る階段の上端部を受ける受け梁として利用されている建築物。
2. 前記振動抑制梁において、前記梁鉄骨がＨ形鋼で構成されており、当該Ｈ形鋼の上下フランジ間の空間に前記重量材としてのコンクリートが打設されている請求項１に記載の建築物。
3. 前記振動抑制梁が、前記梁鉄骨の長手方向において端部を除く範囲内に前記重量材を付加して構成されており、
   前記梁鉄骨の端部が、前記傾斜大梁に取り付けられているガセットプレートに対してボルト接合されている請求項１又は２に記載の建築物。

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