JP7463877B2 - 立面混構造建築物 - Google Patents

Description

本発明は、構造建築物に関し、特に、立面混構造の構造建築物に関する。

従来より、様々な構造建築物が提案されている。例えば、特許文献１では、従来の建築物に比べて大スパンの梁間寸法による施工を可能とした大スパン構造建築物が提案されている。

また、構造建築物として、例えば、特許文献２では、下層階を鉄筋コンクリート造とし、上層階を木造とした立面混構造の構造建築物（以下、「立面混構造建築物」という。）が知られている。このような立面混構造建築物では、一般に、上層階の鉛直方向の荷重を下層階で受けるために、上層階を構成する柱の位置と、下層階を構成する柱の位置とを平面視において一致させる必要がある。

特開２００９－３０３１９号公報 特開２０１９－１０００５７号公報

しかし、上記従来の立面混構造建築物によれば、下層階と上層階とで異なる柱スパンを設定する場合、上層階と下層階との間で柱の位置を一致させる必要性から、柱スパンの設定が制限されてしまうという問題があった。具体的には、例えば、上層階の柱スパンを設定する際に、室用途から求められる平面計画を行おうとしても、下層階の柱スパンの影響により上層階で適当な平面計画を行うことができないという問題があった。また、下層階の柱スパンの影響をできるだけ最小限に抑えようとするあまり、上層階及び下層階の平面計画において、設計の自由度が失われるということがあった。さらには、下層階の柱スパンの影響を受けないように無理な平面計画をすることにより、コストが上昇してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上層階及び下層階それぞれにおいて、独立した柱スパンを設定可能な立面混構造建築物を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としての立面混構造建築物は、隣り合う柱部材の間に梁が架設されてなる立面混構造建築物であって、前記立面混構造建築物は、下部構造体と、前記下部構造体の上に設けられた上部構造体とを有し、前記下部構造体は、下梁構造体と、前記下梁構造体を支持する下柱部材とを有し、かつ、前記下梁構造体は、第１下梁と、前記第１下梁に交差するようにして接続された第２下梁とから構成されており、前記上部構造体は、上梁構造体と、前記上梁構造体を支持する上柱部材とを有し、かつ、前記上梁構造体は、第１上梁と、前記第１上梁に交差するようにして接続された第２上梁とから構成されており、前記上柱部材は、前記下梁構造体に架設された交差梁で支持されており、前記交差梁は、前記第１下梁及び前記第２下梁に対し、平面視において直交せずに交差するように配置されている。

ここで、本明細書において「直交」とは、第１下梁と交差梁、及び、第２下梁と交差梁が、それぞれ９０°で交わる状態に限定されず、通常は±５°、好ましくは±３°、より好ましくは±１°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。以下、「直交」の語句を用いた場合には、同様の意味とする。

本発明の１つの実施形態として、前記上部構造体が前記下部構造体の材質よりも軽い材質で構成されている。

本発明の１つの実施形態として、前記下部構造体の上に設けられたコア部構造体をさらに有しており、前記コア部構造体は、コア梁構造体と、前記コア梁構造体を支持するコア柱部材とを有し、前記コア梁構造体は、第１コア梁と、前記第１コア梁に交差するようにして接続された第２コア梁とから構成されており、前記第１コア梁は、平面視において前記第１下梁と重なるように配置され、前記第２コア梁は、平面視において前記第２下梁と重なるように配置され、前記コア柱部材は、平面視において前記下柱部材と重なるように配置されている。

本発明の１つの実施形態として、前記上部構造体は、前記コア部構造体に隣接して配置されている。

本発明の１つの実施形態として、互いに対向する一対の前記交差梁の間を接続する接続梁を更に有する。

本発明によれば、上層階及び下層階それぞれにおいて、独立した柱スパンを設定可能な立面混構造建築物を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る立面混構造建築物の一部の外観形状を概略的に示す斜視図である。 図１に対応する図であって、図１に示す立面混構造建築物の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る立面混構造建築物の外観形状を概略的に示す斜視図である。 図３に対応する図であって、図３に示す立面混構造建築物の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る立面混構造建築物の外観形状を概略的に示す斜視図である。

本発明の立面混構造建築物は、隣り合う柱部材の間に梁が架設されてなる立面混構造建築物である。本発明の立面混構造建築物は、例えば、下層階を鉄筋コンクリート造とし、上層階を木造とした立面混構造の構造建築物のように、上層階と下層階とで構造の種別が異なる構造建築物に適用することができる。

以下、本発明に係る立面混構造建築物の第１～第３の実施形態について、図を参照して説明する。なお、各図において、共通する部材及び部位には同一の符号を付している。

（第１の実施形態）
はじめに、本発明の第１の実施形態に係る立面混構造建築物について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る立面混構造建築物の一部の外観形状を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１に対応する図であって、図１に示す立面混構造建築物の平面図である。なお、説明の都合上、図２では、立面混構造建築物の一部の図示を省略している。

本実施形態に係る立面混構造建築物１００は、下部構造体１と、下部構造体１の上に設けられた上部構造体２とを有している。ここで、下部構造体１及び上部構造体２は、それぞれ、連続構造の一部を表示している。

下部構造体１は、下梁構造体１１と、下梁構造体１１を支持する下柱部材１２とを有している。そして、下梁構造体１１は、第１下梁１１１と、第２下梁１１２とから構成されており、第２下梁１１２は、第１下梁１１１に交差するようにして接続されている。

ここで、第１下梁１１１及び第２下梁１１２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される梁を用いることができる。また、第１下梁１１１及び第２下梁１１２の材質は、特に限定されず、例えば、鉄筋鉄骨コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨、及び木などとすることができる。そして、立面混構造建築物１００の耐震性の観点からは、第１下梁１１１及び第２下梁１１２として、鉄筋鉄骨コンクリート梁、鉄筋コンクリート梁、及び鉄骨梁のいずれかを用いることが好ましい。また、第１下梁１１１及び第２下梁１１２の形状及び大きさは、特に限定されず、立面混構造建築物１００の形状及び大きさなどに応じて適宜選択すればよい。

また、下柱部材１２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される柱部材を用いることができる。ここで、下柱部材１２の材質は、特に限定されず、例えば、鉄筋鉄骨コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨、木などとすることができる。そして、立面混構造建築物１００の耐震性を向上させる観点からは、下柱部材１２として、鉄筋鉄骨コンクリート柱、鉄筋コンクリート柱、及び鉄骨柱のいずれかを用いることが好ましい。また、下柱部材１２の形状及び大きさは、特に限定されず、立面混構造建築物１００の形状及び大きさなどに応じて適宜選択すればよい。

そして、上部構造体２は、上梁構造体２１と、上梁構造体２１を支持する上柱部材２２とを有している。また、上梁構造体２１は、第１上梁２１１と、第２上梁２１２とから構成されており、第２上梁２１２は、第１上梁２１１に交差するようにして接続されている。

ここで、第１上梁２１１及び第２上梁２１２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される梁を用いることができる。また、第１上梁２１１及び第２上梁２１２の材質は、特に限定されず、例えば、鉄筋鉄骨コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨、木などとすることができる。そして、立面混構造建築物１００の耐震性を更に向上させる観点からは、第１上梁２１１及び第２上梁２１２の材質は、下部構造体１の材質よりも軽いことが好ましい。具体的には、構造建築物に用いられる材質は、通常、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、木造の順に軽くなる関係にある。そこで、このような材質の関係に基づいて、第１上梁２１１及び第２上梁２１２の材質として、下部構造体１を構成する材質よりも軽い材質を選択することが好ましい。

また、上柱部材２２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される柱部材を用いることができる。ここで、上柱部材２２の材質は、特に限定されず、例えば、鉄筋鉄骨コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨、木などとすることができる。そして、立面混構造建築物１００の耐震性をより一層向上させる観点からは、上述した材質の関係に基づいて、上柱部材２２として、下部構造体１の材質よりも軽い材質を選択することが好ましい。

さらに、より好ましくは、上部構造体２全体が、下部構造体１の材質よりも軽い材質で構成されていることであり、さらに好ましくは、上部構造体２が木造であり、下部構造体１が鉄筋コンクリート造であることである。このように、上部構造体２を軽構造とし、下部構造体１を重構造とすれば、立面混構造建築物１００の耐震性を優れたものとすることができるとともに、下部構造体１が変形するのを抑制することができる。また、上部構造体２を軽構造、下部構造体１を重構造とすることで、交差梁１５が受ける鉛直方向の荷重を少なくすることができる。そのため、上部構造体２を木造、下部構造体１を鉄筋コンクリート造とすることで、上部構造体２及び下部構造体１ともに鉄筋コンクリート造とした場合と同性能の立面混構造建築物１００を、より安価に提供することができる。

そして、立面混構造建築物１００において、上柱部材２２は、下梁構造体１１に架設された交差梁１５で支持されており、交差梁１５は、図２に示すように、第１下梁１１１及び第２下梁１１２に対し、平面視において直交せずに交差するように配置されている。

ここで、交差梁１５は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される梁を用いることができる。また、交差梁１５の材質は、特に限定されず、例えば、鉄筋鉄骨コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨、及び木などとすることができる。さらに、交差梁１５として、鉄筋鉄骨コンクリート梁、鉄筋コンクリート梁及び鉄骨梁のいずれかを選択することで、上部構造体２の鉛直荷重により交差梁１５が撓むのを抑制することができる。

さらに、立面混構造建築物１００において、互いに対向する一対の交差梁１５及び交差梁１６の間には、交差梁１５，１６間を接続する接続梁１８が設けられている。これにより、上部構造体２の安定性が維持されている。

ここで、交差梁１５と下梁構造体１１との間では、物理的な接合がなされていてもよく、あるいは、物理的な接合がなされておらず、下梁構造体１１の上に交差梁１５が載置されているだけでもよい。そして、交差梁１５と下梁構造体１１との間で物理的な接合がなされる場合には、交差梁１５と下梁構造体１１との接合方法及び態様等は、特に限定されず、例えば、交差梁１５の部分を木造在来の布基礎とし、布基礎を逆梁として下梁構造体１１と接合してもよい。また、交差梁１５と下梁構造体１１との交差部（図示せず）に補強筋（図示せず）を配置するとともに、下梁構造体１１を鉄筋コンクリート造とすれば、交差部における接合を鉄筋同士の接合として、肌別れを防止することができる。

そして、立面混構造建築物１００によれば、上部構造体２の鉛直荷重を交差梁１５で受けることができる。そのため、上部構造体２の鉛直荷重を受けるべく、上柱部材２２の位置と下柱部材１２の位置とを平面視において一致させる必要がない。したがって、立面混構造建築物１００によれば、上部構造体２を構成する上柱部材２２の柱スパンと、下部構造体１を構成する下柱部材１２の柱スパンとを互いに独立させることができる。

また、立面混構造建築物１００によれば、上部構造体２を上層階、下部構造体１を下層階とすることで、上層階及び下層階それぞれの平面計画を自由に行うことができる。加えて、無理な平面計画をする必要がないため、コストの上昇を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る立面混構造建築物について、図３及び図４を参照して説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る立面混構造建築物の外観形状を概略的に示す斜視図であり、図４は、図３に対応する図であって、図３に示す立面混構造建築物の平面図である。

図３及び図４に示すように、本実施形態に係る立面混構造建築物３００は、下部構造体３１と、下部構造体３１の上に設けられた上部構造体３２とを有し、上部構造体３２は、第１～第４上部構造体３３，３４，３５，３６を含んでいる。さらに、下部構造体３１の上には、コア部構造体４０が設けられている。本実施形態において、コア部構造体４０は、第１～第４上部構造体３３，３４，３５，３６のそれぞれと隣接して配置されている。

ここで、本実施形態に係る下部構造体３１は、第１の実施形態で示した下部構造体１（図１及び図２参照）が、平面視において縦方向及び横方向に複数配置されることで構成されたものである。また、本実施形態に係る第１～第４上部構造体３３，３４，３５，３６は、第１の実施形態で示した上部構造体２（図１及び図２参照）が、平面視において縦方向及び横方向に複数配置されることで構成されたものである。

そして、コア部構造体４０は、コア梁構造体４１と、コア梁構造体４１を支持するコア柱部材４２とから構成されている。コア梁構造体４１は、第１コア梁４１１と、第２コア梁４１２とから構成されており、第２コア梁４１２は、第１コア梁４１１に交差するようにして接続されている。さらに、第１コア梁４１１及び第２コア梁４１２は、それぞれ、平面視において、下部構造体３１を構成する第１下梁１１１及び第２下梁１１２と重なるように配置されている。さらにまた、コア柱部材４２は、平面視において、下部構造体３１を構成する下柱部材１２と重なるように配置されている。

ここで、第１コア梁４１１及び第２コア梁４１２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される梁を用いることができる。また、第１コア梁４１１及び第２コア梁４１２の材質は、特に限定されないが、例えば、下部構造体１の材質と同じとすれば、コア部構造体４０の施工性が向上する。

また、コア柱部材４２は、特に限定されず、構造建築物において一般的に使用される柱部材を用いることができる。そして、コア柱部材４２の材質は特に限定されないが、例えば、下部構造体１の材質と同じとすれば、コア部構造体４０の施工性がより向上する。

そして、本実施形態に係る立面混構造建築物３００によれば、第１の実施形態に係る立面混構造建築物１００（図１及び図２参照）と同様に、下層階及び上層階のそれぞれに独立した柱スパンを設定することができる。

さらに、立面混構造建築物３００によれば、立面混構造建築物３００の上層階において、立面の面方向を異ならせることができる。

ここで、コア部構造体４０と上部構造体３２との間では、物理的な接合がなされていてもよく、あるいは、物理的な接合がなされておらず、コア部構造体４０と上部構造体３２とが単に接しているだけでもよい。そして、コア部構造体４０と上部構造体３２との間で物理的な接合がなされる場合には、コア部構造体４０と上部構造体３２との接合方法及び態様等は、特に限定されず、例えば、コア部構造体４０を鉄筋コンクリート造とし、上部構造体３２を木造とする場合には、コア部構造体４０と上部構造体３２とをガセットプレート及びドリフトピン（いずれも図示せず）を用いて接合することができる。さらに、下部構造体３１を鉄筋コンクリート造とするとともに、下部構造体３１に耐震壁（図示せず）を設けることで、上層階のせん断力（地震時の水平方向の力など）は基本的には耐震壁で負担し、木造の上部構造体３２のせん断力は、下部構造体３１のスラブ（図示せず）を介して耐震壁に伝達されるようにすることができる。

（第３の実施形態）
最後に、本発明の第３の実施形態に係る立面混構造建築物について、図５を参照して説明する。

図５は、本発明の第３の実施形態に係る立面混構造建築物の外観形状を概略的に示す斜視図である。

図５に示すように、本実施形態に係る立面混構造建築物５００は、下部構造体３１１と、下部構造体３１１の上に設けられた上部構造体３２０とを有し、上部構造体３２０は、第１～第４上部構造体３３１，３４１，３５１，３６１を含んでいる。さらに、下部構造体３１１の上には、コア部構造体４０１が設けられている。そして、コア部構造体４０１は、第１～第４上部構造体３３１，３４１，３５１，３６１のそれぞれと隣接して配置されている。

ここで、下部構造体３１１は、第２の実施形態で示した下部構造体３１（図３及び図４参照）が、立面混構造建築物５００の高さ方向に複数積層されることで構成されたものである。また、第１～第４上部構造体３３１，３４１，３５１，３６１は、第２の実施形態で示した第１～第４上部構造体３３，３４，３５，３６（図３及び図４参照）が、立面混構造建築物５００の高さ方向において複数積層されることで構成されたものである。また、コア部構造体４０１は、第２の実施形態で示したコア部構造体４０（図３及び図４参照）が、立面混構造建築物５００の高さ方向において複数積層されることで構成されたものである。

そして、本実施形態に係る立面混構造建築物５００によれば、上記各実施形態で示した立面混構造建築物１００，３００（図１～図４参照）と同様に、下層階及び上層階のそれぞれに独立した柱スパンを設定することができる。

なお、上記各実施形態で示した立面混構造建築物の施工方法は、特に限定されないが、例えば、下部構造体、コア部構造体、上部構造体の順に施工すれば、立面混構造建築物を効率良く施工することができる。

また、上記各実施形態では、立面混構造建築物が一対の交差梁を接続する接続梁を有する構成として説明したが、本発明の立面混構造建築物は、接続梁を備えなくてもよい。

さらに、上記各実施形態において、立面混構造建築物は、接続梁に支持される補助柱（図示せず）を更に備える構成としてもよい。

さらに、上記第２及び第３の実施形態では、第１～第４上部構造体がそれぞれコア部構造体に隣接した構成として説明したが、これに限定されず、第１～第４上部構造体とコア部構造体とは、下部構造体の上で互いに離れて配置されていてもよい。さらにまた、例えば、第１～第４上部構造体が木造であり、かつ、第１～第４上部構造体のそれぞれがコア部構造体に隣接している場合には、コア部構造体を鉄骨造、鉄筋コンクリート造及び鉄筋鉄骨コンクリート造のいずれかとすることで、木造である第１～第４上部構造体の横揺れを防止することができる。

さらに、上記各実施形態で示した下部構造体及び上部構造体、並びに、上記第２及び第３の実施形態で示したコア部構造体の用途は、特に限定されず、例えば、立面混構造建築物を病院建築物とし、上部構造体を木造の病棟フロア、下部構造体を鉄筋コンクリート造の外来フロア、コア部構造体をエレベーターフロアとして用いることができる。

さらに、本発明の立面混構造建築物において、上部構造体、下部構造体、及びコア部構造体の各構造体の形状は、上記各実施形態に示した形状に限定されず、本発明の立面混構造建築物により得られる効果を損なわない範囲内において、他の形状を有していてもよい。

本発明は、例えば、下層階を鉄筋コンクリート造とし、上層階を木造とした構造建築物のように、上層階と下層階とで構造の種別が異なる構造建築物に適用することができる。

１，３１，３１１：下部構造体
２，３２，３２０：上部構造体
１１：下梁構造体
１２：下柱部材
１５，１６：交差梁
１８：接続梁
２１：上梁構造体
２２：上柱部材
３３，３３１：第１上部構造体
３４，３４１：第２上部構造体
３５，３５１：第３上部構造体
３６，３６１：第４上部構造体
４０，４０１：コア部構造体
４１：コア梁構造体
４２：コア柱部材
１００，３００，５００：立面混構造建築物
１１１：第１下梁
１１２：第２下梁
２１１：第１上梁
２１２：第２上梁
４１１：第１コア梁
４１２：第２コア梁

Claims (5)

1. 隣り合う柱部材の間に梁が架設されてなる立面混構造建築物であって、
   前記立面混構造建築物は、下部構造体と、前記下部構造体の上に設けられた上部構造体とを有し、
   前記下部構造体は、下梁構造体と、前記下梁構造体を支持する下柱部材とを有し、かつ、前記下梁構造体は、第１下梁と、前記第１下梁に交差するようにして接続された第２下梁とから構成されており、
   前記上部構造体は、上梁構造体と、前記上梁構造体を支持する上柱部材とを有し、かつ、前記上梁構造体は、第１上梁と、前記第１上梁に交差するようにして接続された第２上梁とから構成されており、
   前記上柱部材は、前記下梁構造体に架設された交差梁で支持されており、
   前記交差梁は、前記第１下梁及び前記第２下梁に対し、平面視において直交せずに交差するように配置されている、立面混構造建築物。
2. 前記上部構造体が前記下部構造体の材質よりも軽い材質で構成されている、請求項１に記載の立面混構造建築物。
3. 前記下部構造体の上に設けられたコア部構造体をさらに有しており、
   前記コア部構造体は、コア梁構造体と、前記コア梁構造体を支持するコア柱部材とを有し、
   前記コア梁構造体は、第１コア梁と、前記第１コア梁に交差するようにして接続された第２コア梁とから構成されており、
   前記第１コア梁は、平面視において前記第１下梁と重なるように配置され、
   前記第２コア梁は、平面視において前記第２下梁と重なるように配置され、
   前記コア柱部材は、平面視において前記下柱部材と重なるように配置されている、請求項１又は２に記載の立面混構造建築物。
4. 前記上部構造体は、前記コア部構造体に隣接して配置されている、請求項３に記載の立面混構造建築物。
5. 互いに対向する一対の前記交差梁の間を接続する接続梁を更に有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の立面混構造建築物。

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