JP7538023B2 - Building structure - Google Patents
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Description
本発明は、下階部に対してセットバックされる上階部を有し、前記上階部を有さない低層建物部の低層柱と、前記上階部を有する高層建物部の高層柱との間の接続梁架設部位に接続梁が架設されて、前記低層建物部と前記高層建物部とが一体の柱梁架構として構成される建物構造に関する。 The present invention relates to a building structure that has an upper floor that is set back from a lower floor, and in which a connecting beam is erected at a connecting beam installation site between a low-rise column of a low-rise building section that does not have an upper floor and a high-rise column of a high-rise building section that has the upper floor, so that the low-rise building section and the high-rise building section are constructed as an integrated column-beam structure.
この種の建物構造は、建築基準法上の斜線制限下で有効に床面積を確保するのに用いられるもので、市街地等に建てられる超高層マンション等の高層建物で多用されている。
このような建物構造では、上階部を有さない低層建物部の低層柱と上階部を有する高層建物部の高層柱とで負担する鉛直荷重に差があるので、低層柱と高層柱とで軸方向の変位量に差が生じる。
そのため、その低層柱と高層柱との軸方向の変位量の差に起因して、低層柱と高層柱との間の接続梁架設部位に架設される全ての接続梁に曲げ応力やせん断応力、引張応力等の応力が付加されるが、その応力を負担させるべく、接続梁を大断面化すると、建築コストの増加や建物内部のプランニングの自由度の低下を招くことになる。
This type of building structure is used to effectively secure floor space within the slope restrictions imposed by the Building Standards Act, and is widely used in high-rise buildings such as super-high-rise apartment buildings constructed in urban areas.
In this type of building structure, there is a difference in the vertical load borne by the low-rise columns in the low-rise building section which does not have an upper floor and the high-rise columns in the high-rise building section which has an upper floor, resulting in a difference in the amount of axial displacement between the low-rise columns and the high-rise columns.
As a result, due to the difference in axial displacement between the low-rise and high-rise columns, stresses such as bending stress, shear stress, and tensile stress are applied to all connecting beams installed at the connecting beam installation locations between the low-rise and high-rise columns. However, if the connecting beams are made larger in cross-section to bear these stresses, it will result in increased construction costs and reduced freedom of planning for the interior of the building.
そこで、上記のような弊害を抑制するための技術として、低層柱と高層柱との間の接続梁架設部位以外の建物躯体を完成させて低層柱と高層柱の夫々に軸方向の変位を生じさせた後、接続梁架設部位に接続梁を架設する施工方法が開示されている(下記特許文献1参照)。
また、同じ目的の技術として、低層柱と高層柱との間の接続梁架設部位に架設される接続梁を、曲げ応力を伝達しないピン接合梁とする建物構造も開示されている(下記特許文献1、2参照)。
Therefore, as a technology to suppress the above-mentioned disadvantages, a construction method has been disclosed in which the building structure other than the connecting beam installation section between the low-rise and high-rise columns is completed, axial displacement is caused in each of the low-rise and high-rise columns, and then a connecting beam is erected at the connecting beam installation section (see
In addition, as a technology for the same purpose, a building structure has been disclosed in which the connecting beam installed at the connecting beam installation portion between the low-rise column and the high-rise column is a pin-jointed beam that does not transmit bending stress (see
しかしながら、特許文献1記載の前者の技術では、低層柱と高層柱との間の接続梁架設部位が後施工部位となるので、施工効率が低下することになり、建築コストの増加を抑制する効果は限定的となる。また、特許文献1,2記載の後者の技術では、接続梁に対して曲げ応力が付加されるのは抑制できるものの、せん断応力や引張応力等の応力は付加されるので、少なからず接続梁を大断面化する必要が残ることになり、建築コストの増加やプランニングの自由度の低下を抑制する効果は限定的となる。
However, in the former technology described in
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、上階部を有さない低層建物部の低層柱と上階部を有する高層建物部の高層柱との軸方向の変位量の差に起因する建築コストの増加やプランニングの自由度の低下を効果的に回避することのできる建物構造を提供する点にある。 In view of this situation, the main objective of the present invention is to provide a building structure that can effectively avoid increases in construction costs and reduced freedom of planning that result from the difference in axial displacement between low-rise columns in a low-rise building section that does not have an upper floor and high-rise columns in a high-rise building section that has an upper floor.
本発明の第1特徴構成は、下階部に対してセットバックされる上階部を有し、
前記上階部を有さない低層建物部の低層柱と、前記上階部を有する高層建物部の高層柱との間の接続梁架設部位に接続梁が架設されて、前記低層建物部と前記高層建物部とが一体の柱梁架構として構成され、
前記接続梁架設部位のうち、一部の前記接続梁架設部位では前記接続梁が架設されずに省略され、
前記接続梁架設部位のうち、建物外周部に位置する外周側接続梁架設部位に前記接続梁としての外周接続梁が架設され、建物内部に位置する内部側接続梁架設部位では前記接続梁としての内部接続梁が架設されずに省略される点にある。
The first characteristic configuration of the present invention has an upper floor portion set back relative to the lower floor portion,
A connecting beam is erected at a connecting beam installation portion between a low-rise column of the low-rise building portion not having an upper floor portion and a high-rise column of the high-rise building portion having an upper floor portion, so that the low-rise building portion and the high-rise building portion are constructed as an integrated column-beam frame,
Among the connection beam installation portions, the connection beams are not installed and are omitted in some of the connection beam installation portions,
Among the connection beam installation locations, a peripheral connection beam is installed as the connection beam at the peripheral connection beam installation location located on the outer periphery of the building, and an internal connection beam as the connection beam is not installed and is omitted at the internal connection beam installation location located inside the building .
本構成によれば、負担する鉛直荷重に差がある低層柱と高層柱との間の接続梁架設部位のうちの一部の接続梁架設部位では接続梁が省略されることで、低層柱と高層柱との間で軸方向の変位量に差が生じることを積極的に許容する建物構造とすることができる。
よって、低層柱と高層柱との軸方向の変位量の差に起因する付加応力に対応する対策を講じる必要がなく、低層柱と高層柱との軸方向の変位量の差に起因する建築コストの増加やプランニングの自由度の低下を効果的に回避することができる。
しかも、一部の接続梁架設部位にて接続梁が省略されることで、建築コストを低下させることができるとともに、建物内部空間に接続梁の無い空間を新たに創出してプランニングの自由度を向上させることができる。
According to this configuration, by omitting the connecting beams at some of the connecting beam installation locations between low-rise columns and high-rise columns where there is a difference in the vertical load they bear, it is possible to create a building structure that actively tolerates differences in the amount of axial displacement between low-rise columns and high-rise columns.
Therefore, there is no need to take measures to deal with additional stresses caused by the difference in axial displacement between low-rise and high-rise columns, and it is possible to effectively avoid increased construction costs and reduced planning freedom caused by the difference in axial displacement between low-rise and high-rise columns.
Furthermore, by omitting the connecting beams in some of the connecting beam installation locations, construction costs can be reduced and new space without connecting beams can be created within the interior space of the building, improving planning freedom.
更に、本構成によれば、建物外周部の外周接続梁よりも建物全体の構造バランスに与える影響の小さい建物内部の内部接続梁を省略するので、建物全体の構造バランスを極力維持しながら、上記第1特徴構成による効果を得ることができる。 Furthermore, according to this configuration, internal connecting beams inside the building, which have less impact on the structural balance of the entire building than the peripheral connecting beams on the outer periphery of the building, are omitted, so that the effect of the first characteristic configuration described above can be obtained while maintaining the structural balance of the entire building as much as possible.
本発明の第2特徴構成は、前記外周接続梁が、建物外周部における前記外周側接続梁架設部位とは異なる部位に架設される外周梁よりも低剛性に構成される点にある。 A second characteristic feature of the present invention is that the perimeter connection beam is configured to have lower rigidity than a perimeter beam installed at a location on the perimeter of the building other than the location where the perimeter connection beam is installed.
本構成によれば、接続梁架設部位のうち、建物外周部の外周側接続梁架設部位に省略せずに架設される外周接続梁を、建物外周部の他の部位に架設される外周梁よりも低剛性に構成することで、低層柱と高層柱との間で軸方向の変位量に差が生じることを一層積極的に許容する形態で、低層柱と高層柱との軸方向の変位量の差に起因して外周接続梁に導入される応力を低減することができる。 According to this configuration, the perimeter connection beams that are installed without omission at the perimeter connection beam installation sites on the building's perimeter are configured to have lower rigidity than the perimeter beams installed at other sites on the building's perimeter. This allows for a more proactive tolerance of differences in axial displacement between low-rise and high-rise columns, thereby reducing the stress induced in the perimeter connection beams due to differences in axial displacement between low-rise and high-rise columns.
本発明の第3特徴構成は、前記外周接続梁が、梁せいよりも梁幅の大きな扁平梁に構成される点にある。 A third characteristic feature of the present invention is that the outer periphery connecting beams are flat beams having a beam width greater than the beam depth.
本構成によれば、接続梁架設部位のうち、建物外周部の外周側接続梁架設部位に省略せずに架設される外周接続梁を扁平梁とすることで、外周接続梁を低剛性に構成しながら、外周接続梁の下端等の室内側への出っ張りを少なくして室内側を納まり良く仕上げることができる。 According to this configuration, the outer perimeter connection beams that are installed without omission at the outer perimeter connection beam installation sites on the building's perimeter are flat beams, so that the outer perimeter connection beams are configured with low rigidity, while the protrusion of the lower ends of the outer perimeter connection beams toward the interior side is reduced, allowing the interior side to be finished in a neat and tidy manner.
本発明の建物構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
この建物構造は、斜線制限等を受ける高層建物等に好適に適用されるものであり、図1、図2に示すように、下階部Dに対してセットバックされる上階部Uを有し、下階部Dを有して上階部Uを有さない前方側(図中左側)の低層建物部1と、下階部D及び上階部Uを有する後方側(図中右側)の高層建物部2とが一体の一つの建物として構成される。本実施形態では、下部基礎K1と上部基礎K2との間に免震層を有する免震建物として構成され、免震層における各柱3,4の直下位置に積層ゴム支承等の免震支承Mが備えられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a building structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
This building structure is suitable for use in high-rise buildings that are subject to slope restrictions, and as shown in Figures 1 and 2, has an upper floor U that is set back relative to a lower floor D, and is constructed as a single integrated building consisting of a low-
下階部Dには、各階の床を形成するコンクリート製のスラブ(図示省略)が低層建物部1と高層建物部2とに亘って連続する状態で備えられ、上階部Uにも、各階の床を形成するコンクリート製等のスラブ(図示省略)が備えられる。
以下、低層建物部1と高層建物部2との並び方向をX方向と称し、平面視でX方向に直交する方向をY方向と称して説明を加える。
The lower floor section D is provided with concrete slabs (not shown) that form the floors of each floor, extending continuously from the low-
In the following description, the direction in which the low-
低層建物部1は、各階にてX方向及びY方向に所定の柱スパンで配置される多数の低層柱3と、各階にて低層柱3どうしの間にX方向及びY方向に架設される多数の梁5とを有する柱梁架構にて構成される。
高層建物部2は、各階にてX方向及びY方向に所定の柱スパンで配置される多数の高層柱4と、各階にて高層柱4どうしの間にX方向及びY方向に架設される多数の梁5とを有する柱梁架構にて構成される。高層柱4は、低層柱3に比べて多くの鉛直荷重を負担するため、低層柱3に比べて軸方向の変形量が大きくて軸方向の変位量が大きい柱となる。
The low-
The high-
そして、この建物構造では、図2に示すように、低層建物部1の低層柱3と高層建物部2の高層柱4との間の各階の接続梁架設部位6にX方向に延びる梁5としての接続梁7が架設されて、低層建物部1と高層建物部2とが一体のラーメン構造の柱梁架構として構成されるとともに、接続梁架設部位6のうちの一部の接続梁架設部位6では接続梁7(図2中の仮想線で示された梁)が架設されずに省略される。ちなみに、接続梁架設部位6及び接続梁7は、低層建物部1において高層建物部2の境界部に隣接する部位に位置しており、低層建物部1に含まれる。
In this building structure, as shown in FIG. 2, connecting beams 7 are erected as
具体的には、各階の接続梁架設部位6のうち、建物外周部に位置するY方向両端部の二箇所の外周側接続梁架設部位61では、外周柱としての低層柱3と高層柱4との間に接続梁7としての外周接続梁71が架設される。他方、建物内部に位置するY方向中央側の三カ所の内部側接続梁架設部位62では、内部柱としての低層柱3と高層柱4との間に接続梁7としての内部接続梁72が架設されずに省略される。
Specifically, among the connection
つまり、建物外周部の外周接続梁71よりも建物全体の構造バランスに与える影響の小さい建物内部の内部接続梁72を省略することで、建物全体の構造バランスを極力維持しながら、低層柱3と高層柱4との間で軸方向の変位量に差が生じることを積極的に許容し、低層柱3と高層柱4との軸方向の変位量の差に起因する建築コストの増加やプランニングの自由度の低下を効果的に回避することができる。
In other words, by omitting the internal connection beams 72 inside the building, which have less impact on the structural balance of the entire building than the peripheral connection beams 71 on the building's periphery, it is possible to actively tolerate differences in the amount of axial displacement between the low-
さらに、建物内部の内部接続梁72が省略されることで、建築コストを低下させることができるとともに、建物内部空間における中央側に接続梁7の無い空間を新たに創出してプランニングの自由度を向上させることができる。 Furthermore, by omitting the internal connecting beams 72 inside the building, construction costs can be reduced and a new space without connecting beams 7 can be created in the center of the interior space of the building, improving the freedom of planning.
また、この建物構造では、建物外周部における外周側接続梁架設部位61とは異なる部位に架設される外周梁51や建物内部に架設される内部梁52が、梁幅(図2に示される幅)よりも梁せい(図1に示される幅)の大きい断面縦長矩形状等の通常の梁に構成されるのに対して、外周接続梁71が、梁せいよりも梁幅の大きな断面横長矩形状等の扁平梁に構成され、外周梁51や内部梁52よりも低剛性に構成される。
In addition, in this building structure, the
このように、外周接続梁71を低剛性に構成することで、低層柱3と高層柱4との間で軸方向の変位量に差が生じることを一層積極的に許容する形態で、低層柱3と高層柱4との軸方向の変位量の差に起因して外周接続梁71に導入される応力を低減することができる。さらに、外周接続梁71を扁平梁とすることで、外周接続梁71を低剛性に構成しながら、外周接続梁71の下端等の室内側(居室空間の天井部等)への出っ張りを少なくして室内側を納まり良く仕上げることができる。
In this way, by configuring the perimeter connecting beam 71 to have low rigidity, it is possible to more actively tolerate differences in the amount of axial displacement between the low-
なお、本実施形態では、低層建物部1をマンション等の用途で利用する場合に隅柱により居室内からのコーナービューに支障が生じないように、外周接続梁71が接続されるY方向両端部の低層柱3が、建物外周部の隅(角)からY方向の中央側に少し偏倚させた位置に配置され、これに伴い、外周接続梁71が建物外周部に沿って平面視L字状に屈曲する屈曲梁に構成される。
In this embodiment, in order to prevent the corner columns from interfering with the corner view from inside the rooms when the low-
〔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。
[Another embodiment]
Other embodiments of the present invention will be described below. Note that the configurations of the embodiments described below are not limited to being applied alone, but may also be applied in combination with the configurations of other embodiments.
(1)前述の実施形態では、図2に示すように、下階部Dに対して上階部Uが一つの柱スパン(柱二本分)だけセットバックされることで低層建物部1のX方向の幅が一つの柱スパンに構成され、低層建物部1のX方向の柱スパンの全てに接続梁架設部位6を有する場合を例に示したが、例えば、図3に示すように、下階部Dに対して上階部Uが二つ(複数の一例)の柱スパン(柱三本分)だけセットバックされることで低層建物部1のX方向の幅が二つの柱スパンに構成されてもよい。
この場合、低層建物部1のX方向の二つの柱スパンのうち、高層建物部2に隣接する一つの柱スパンが接続梁架設部位6を有するものとなり、残りの柱スパンにはX方向及びY方向に梁5を架設することができる。
(1) In the above-described embodiment, as shown in Figure 2, the upper floor section U is set back one column span (the equivalent of two columns) from the lower floor section D, thereby configuring the X-direction width of the low-
In this case, of the two column spans in the X direction of the low-
(2)前述の実施形態では、低層建物部1の各階において一部の接続梁7が省略される場合を例に示したが、低層柱3と高層柱4との軸方向の変位量の差が特に大きくなる低層建物部1の一部の階(例えば、低層建物部1の上階側の階など)において一部の接続梁7が省略されてもよい。
(2) In the above embodiment, an example was shown in which some of the connecting beams 7 were omitted on each floor of the low-
(3)前述の実施形態において、低層建物部1の階高の高い階や吹き抜けを有する階など、接続梁7の大断面化によるプランニングへの影響が少ない一部の階では、接続梁7を省略せずに大断面化するようにしてもよい。
(3) In the above-described embodiment, on some floors where the impact of enlarging the cross section of the connecting beam 7 on the planning is minimal, such as high floors in the low-
(4)前述の実施形態では、建物内部に位置する内部接続梁72が省略される場合を例に示したが、建物外周部に位置する外周接続梁71が省略されてもよい。 (4) In the above embodiment, an example was shown in which the interior connecting beam 72 located inside the building was omitted, but the outer periphery connecting beam 71 located on the outer periphery of the building may also be omitted.
(5)前述の実施形態では、外周接続梁71が、外周梁51よりも低剛性に構成される場合を例に示したが、外周梁51と同等の剛性又は外周梁51よりも高剛性に構成されてもよい。
(5) In the above embodiment, the outer perimeter connecting beam 71 is configured to have lower rigidity than the
(6)前述の実施形態では、外周接続梁71を扁平梁にすることで外周梁51よりも低剛性に構成される場合を例に示したが、外周梁51よりも断面積を小さくしたり、外周梁51よりも剛性の低い材質にすることで構造にするとで外周梁51よりも低剛性に構成されてもよい。
(6) In the above embodiment, the outer perimeter connecting beam 71 is made into a flat beam so as to have a lower rigidity than the
D 下階部
U 上階部
1 低層建物部
2 高層建物部
3 低層柱
4 高層柱
51 外周梁
6 接続梁架設部位
61 外周側接続梁架設部位
62 内部側接続梁架設部位
7 接続梁
71 外周接続梁
72 内部接続梁
D Lower floor section U
Claims (3)
前記上階部を有さない低層建物部の低層柱と、前記上階部を有する高層建物部の高層柱との間の接続梁架設部位に接続梁が架設されて、前記低層建物部と前記高層建物部とが一体の柱梁架構として構成され、
前記接続梁架設部位のうち、一部の前記接続梁架設部位では前記接続梁が架設されずに省略され、
前記接続梁架設部位のうち、建物外周部に位置する外周側接続梁架設部位では前記接続梁としての外周接続梁が架設され、建物内部に位置する内部側接続梁架設部位では前記接続梁としての内部接続梁が架設されずに省略される建物構造。 The upper floor is set back from the lower floor,
A connecting beam is erected at a connecting beam installation portion between a low-rise column of the low-rise building portion not having an upper floor portion and a high-rise column of the high-rise building portion having an upper floor portion, so that the low-rise building portion and the high-rise building portion are constructed as an integrated column-beam frame,
Among the connection beam installation portions, the connection beams are not installed and are omitted in some of the connection beam installation portions,
A building structure in which, among the connection beam installation locations, a peripheral connection beam is installed as the connection beam at the peripheral connection beam installation location located on the outer periphery of the building, and an internal connection beam as the connection beam is not installed and is omitted at the internal connection beam installation location located inside the building .
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