JPH0469690B2 - - Google Patents

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JPH0469690B2
JPH0469690B2 JP22686686A JP22686686A JPH0469690B2 JP H0469690 B2 JPH0469690 B2 JP H0469690B2 JP 22686686 A JP22686686 A JP 22686686A JP 22686686 A JP22686686 A JP 22686686A JP H0469690 B2 JPH0469690 B2 JP H0469690B2
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JP
Japan
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beams
columns
frame
building
story
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JP22686686A
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JPS6383337A (ja
Inventor
Hitoshi Ide
Koichi Nakamura
Katsuhiko Yamada
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP22686686A priority Critical patent/JPS6383337A/ja
Publication of JPS6383337A publication Critical patent/JPS6383337A/ja
Publication of JPH0469690B2 publication Critical patent/JPH0469690B2/ja
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、チユーブ架構形式の、多層階建築物
の骨組みを構成する構造体に関するものである。
「従来の技術」 従来、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造の高層
建築物の架構形成として、第6図に示すようなチ
ユーブ架構が知られている。
この架構形式は、それぞれ柱1…と梁2…とで
構成したX方向フレーム3・3、およびY方向フ
レーム4・4とによつて、建築物の外周フレーム
を構成するチユーブ状(筒状)の構造体5を構築
し、この構造体5のみに地震力を負担させるもの
であり、構造体5の内部を無柱および無梁とする
ことを可能にして、平面計画上自由度の高い、ま
た、居住性に優れた内部空間を得ることができる
といつた点で有益な構造体である。ここで、梁2
…は、建築物の各層毎に等間隔で配置されたもの
である。
このようなチユーブ状の架構においては、構造
体5全体で地震力に抵抗するために、地震力をそ
の加力方向に並行するフレームだけでなくそれに
直交するフレームに対しても負担させるようにし
ている。このことは、地震力をその向きに並行す
るフレームのみに負担させようとする、従来一般
の架構形式と大きく異なる点である。
たとえば、第6図中に実線矢印で示すようなX
方向の地震力が加わつた時には、それに並行する
X方向フレーム3・3に生じた軸力の一部を、そ
れに直交するY方向フレーム4・4に伝達して、
地震時軸力を両者で負担するようにしている。
この場合、X方向フレーム3・3の各柱1…
は、引き抜き力または地盤からの反力を受け、第
6図下部に示す向きの軸力が生じるが、これらの
応力がY方向フレーム4・4にも伝達されて、そ
れらの各柱1…にも第6図下部に示すような軸力
が生じることになる。チユーブ架構によらない場
合には、直交フレームにはこのような応力は生じ
ない。
第7図は、このようなX方向の地震力に対して
Y方向フレーム(直交フレーム)4の各柱1…に
生じる応力の軸力分布状態を示すものであり、こ
の図から明らかなように、軸力は外側の柱で大き
くなつている。
なお、地震力の向きが第6図中の破線矢印のよ
うなY方向である場合には、その場合の並行フレ
ームであるY方向フレーム4・4から、直交フレ
ームであるX方向フレーム3・3に対して、同様
に応力が伝達されることになる。
ところで、以上に述べたような地震時の応力が
並行フレームから直交フレームに有効に伝達さ
れ、構造体5全体で地震力を負担することが可能
となるためには、直交フレームの梁2…の剛性が
充分に高いことが必要である。そして、地震力の
向きは特定の方向に限定することができないか
ら、チユーブ架構の構造体5においては、チユー
ブ架構によらない従来一般の構造体に比して、各
フレーム3・3,4・4の柱間隔(スパン)を小
さくし、また梁成を大きいものとして、梁2…の
剛性を高いものとしている。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は前述した…現実でない。」とあるのを、
「しかしながら、このように柱間隔を小さくし、
梁成を大きくすると、当然構造体5において必要
とされる鉄骨量が多くなり、建築物全体のコスト
アツプを招く大きな要因となつている。また、施
工に際しても、梁2が各層毎に配置されることか
ら梁取付けの作業量が大となり、その軽減が望ま
れている。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
建築物の耐震性能を損なうことなく、従来に比
べ、鉄骨量を削減し、しかも施工性の向上を図つ
た多層階建築物の構造体を提供することを目的と
するものである。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、前述した従来の技術における問題点
を有効に解消し得る、多層階建築物の構造体を提
供せんとするもので、該構造体は、チユーブ架構
形式の多層階建築物の外周壁の位置に立設された
複数の柱と、これらの柱間に、該柱の長さ方向に
間隔をおいて架け渡された複数の梁とによりチユ
ーブ架構に構築された多層階建築物の構造体であ
つて、前記柱間に設けられる梁は、建築物の一層
分のピツチで複数層分を一組として設けられてい
るとともに、隣接する柱間に設けられる梁同士
は、各組み毎に、前記複数層分、柱の長さ方向に
ずれて配設されてなり、かつ該梁は、前記多層階
建築物の構造体と同規模のチユーブ架構形式の構
造体において全体をほぼ等間隔に梁を配した場合
の必要とされる梁耐力の約2倍の耐力を有してな
ることを特徴とする。
「作用」 本発明に係わる多層階建築物の構造体は、前述
した構成とすることにより、柱間に設けられる梁
を柱の1スパンおきに省略して、耐震性能を損な
わずに、柱間に設けられる梁の量を全体として軽
減するものである。
「実施例」 以下、この発明の高層集合住宅建築物に適用し
た場合の実施例について、第1図ないし第4図を
参照して説明する。
第1図はこの建築物の外周フレームを構成して
いる構造体10の全体概略構成を示す斜視図であ
り、第2図はその部位立面図、第3図は部分断面
図である。
この建築物は、上述した従来の構造体5と同規
模のチユーブ架構による構造体10を有するもの
であり、この構造体10は、それぞれ柱11…お
よび梁12…によつて構成されているX方向フレ
ーム13・13およびY方向フレーム14・14
によりチユーブ状に構築されていて、この構造体
10全体で地震力に抵抗するようにされている。
そして、この構造体10においては、その梁1
2…は各柱11…の相互間のそれぞれに、この建
築物の一層(階)分の間隔でこの建築物の床の位
置に架け渡されているとともに、複数層(本実施
例では三層)分を一組として設けられ、そして、
隣り合う柱11…間に設けられる梁12…同士
は、各組み毎に、建築物の三層(階)分、柱11
…の長さ方向にずれて設けられている。
すなわち、各階の梁12…は、互いに連続する
ことなく1スパンおきに、かつ、柱11…の長さ
方向に一層(階)分の間隔をおいて三階分架け渡
されており、最上部に設けられた梁12…の直上
および直下の階の梁が、三層(階)分省略された
形態とされている。
また、これらの梁12…は、第2図および第3
図に示すように、逆梁すなわち梁12…の下端部
で床15…を支持するようにされている(第2図
および第3図中のFLは、各階の床の上面の位置
を示す)。
また梁12…の設けられていないスパンには、
小梁16…が設けられている。この小梁16…は
床15…を支えられるだけの断面のごく小さなも
のでよいし、あるいは、設計上不要であれば省略
しても良い。
なお、この建築物では、第3図に示すように、
柱11…の外側に床15…が突出してバルコニー
が設けられている。
このようにして構成された構造体10は、従来
の構造体に比して約半分の本数の梁12…で鉛直
荷重を支え、また前述したように、柱11…とと
もにチユーブ状の架構を形成して、全体で地震力
を負担するようにされていることから、梁12
は、第6図に示した従来のチユーブ架構の構造体
5における梁2に比べ約2倍の耐力を有したもの
とされている。そして、このように梁12が梁2
の約2倍の耐力を有していることから、構造体1
0は従来の構造体5に比べても十分な耐力と剛性
が確保されているのである。
したがつて、前記構成の構造体10では、梁2
…が各スパンに連続している従来の構造体5と比
較した場合、それと同等以上の剛性および耐力を
確保した上で、鉄骨量を削減することができる。
このことについて、それぞれの設計例を示して
説明する。
まず、従来の構造体5での梁2が、H形鋼で各
部位の寸法が550mm(梁成)×300mm(幅)×16mm
(ウエブ厚)×25mm(フランジ厚)である場合、こ
の梁2の鉄骨量は、全スパンの長さ1mあたり
180Kg/mであり、その梁2の剛性を現す断面二
次モーメントの値はI=1.20×105(cm4)、また、
耐力を現す断面係数の値はZ=4.367(cm3)であ
る。
これに対し、本実施例の構造体10における梁
12…を、前記梁2の2本分の耐力を1本で確保
できるように、H形鋼で各部位の寸法を900mm×
300mm×16mm×28mmとした場合、その鉄骨量は、
238Kg/m、断面二次モーメントは、I=4.0×
105(cm4)、断面係数は、Z=8880(cm3)となり、
従来の梁2(H−550×300×16×25)の2本分に
対して、Zはほぼ同等(すなわち同耐力)、Iは
70%増大(剛性向上)、鉄骨量は34%減少(コス
トダウン)となる。
すなわち、この構造体10においては、個々の
梁12…は、従来の梁2…より大きくなるもの
の、その所要本数が約半分ですむことから、構造
体10全体としては鉄骨量を削減できる。そし
て、それによつて剛性や耐力が低下することはな
く、前記Zの値から明らかなように、同等あるい
は逆に増大させることができる。
また、この構造体10では、地震力の加力方向
に対して直交するフレームへの応力の伝達が、従
来の構造体5に比して、より効果的になされる。
すなわち、加力方向に直交するフレームの各柱
11…には、第4図イに示すような分布状態で軸
力を生じるが、この分布は第6図に示した従来の
場合(同図中破線で示す)に比して、外側の柱で
は小さくなるとともに、中間部の柱では大きくな
る。これは、中間部の柱にも応力が有効に伝達さ
れ、その分外側の柱での負担が減少して、このフ
レーム全体で応力を負担することを示している。
また、このフレームの剪断力分布は第4図ロに示
すようなものとなり、これも従来の場合(同図中
破線で示す)に比して、中間部の柱での応力は小
さくなり、負担の小さかつた外側の柱11ではや
や大きくなつて、全体でほぼ均等に負担するよう
になつている。
さらにこの構造体10では、梁12…が逆梁で
あることから、階高が小さい場合であつても梁下
寸法を充分確保でき、外壁(図示せず)にはその
梁12…の下端から下階の床15…までの範囲に
自由に開口部を設けることができ、バルコニーへ
の出入りに使用できるいわゆる掃き出し窓を設け
ることができる。また、この梁12…が床上に出
てくるスパンでは掃き出し窓を設けることはでき
ないが、梁12…の天端から小梁16…の下端の
間に開口部を設けることができ、ここでも充分な
窓面積を確保できる。したがつて、チユーブ構造
では柱間隔が小さく1住戸は2スパン以上で構成
されるため、バルコニーへの出入口が確保でき、
使用勝手を損なうことなく、窓面積を充分に確保
して居住性に優れた住戸とすることができる。
このように、梁12…を逆梁とすることで、従
来においては外壁に設ける開口部の制約から適用
することが困難であつた集合住宅等の比較的階高
の小さい建築物に対しても、チユーブ架構を適用
することが可能となる。
一方、前述した構造体10を構築する際の施工
方法について説明すれば、まず、3本の梁12と
2本の柱11とによつて単位構成体を形成し、こ
の単位構成体を1スパン分の間隔をおいて立設
し、これらの単位構成体の上部に、第5図に示す
ように、他の単位構成体をさらに1スパン分ずら
して載置し、しかるのちに、上下の単位構成体の
柱11間を相互に連結することによつて行われ
る。
このような施工方法により構築された構造体1
0では、現場にて柱11のみを順次連結すること
により、構造体10全体が構築され、よつて構築
作業が簡略化されて工期が大幅に短縮されたもの
となる。
以上、この発明の一実施例を説明したが、この
発明は、種々の形態(平面形状や階数)の建築
物、種々の用途の建築物に対して適用できるもの
であり、前記例に限定されるものではない。ま
た、梁は必ずしも逆梁とすることはなく、順梁で
あつても良い。
なお、構造体の内部の設計は適宜で良く、無柱
無梁とすることもできるし、所要箇所に柱、梁を
設けても勿論良い。さらに、構造体の内部にも前
記造体と同様のチユーブ状の構造体を設けて、二
重チユーブ架構とすることもできる。
「発明の効果」 以上詳細に説明したように、本発明の多層階建
築物の構造体は、建築物の外周壁の位置に立設さ
れた複数の柱と、これらの柱間に、該柱の長さ方
向に間隔をおいて架け渡された複数の梁とにより
チユーブ架構に構築された多層階建築物の構造体
であつて、前記柱間に設けられる梁は、建築物の
一層分のピツチで複数層分を一組として設けられ
ているとともに、隣接する柱間に設けられる梁同
士は、各組み毎に、前記複数層分、柱の長さ方向
にずれて配設されてなり、かつ該梁は、前記多層
階建築物の構造体と同規模のチユーブ架構形式の
構造体において全体をほぼ等間隔に梁を配した場
合の必要とされる梁耐力の約2倍の耐力を有して
なることを特徴とするものである。したがつて、
本発明の構造体にあつては、全体として梁の本数
が従来の約半分になるものの、各梁の耐力が従来
の2本分に相当することから建築物の耐力を低下
させることなく、また剛性が従来の2本以上に相
当することにより剛性が従来の建築物に比べ向上
し、しかも従来の梁2本分の耐力を有する本発明
の梁は、その1本分の鉄骨量が従来の2本分の鉄
骨量に比して少なることから、構造体全体に要す
る梁の鉄骨量を従来の構造体における梁の鉄骨量
に比べ削減することができる。また、例えば現場
にて梁を柱に接合する場合、梁の数が従来の約半
分になることから、作業量がほぼ半減し、これに
より、工期が大幅に短縮する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図はこの発明の実施例を示す
図である。第1図は、この実施例の構造体の全体
概略構成を示す斜視図、第2図は構造体の部分立
面図、第3図はその断面図、第4図はこの構造体
の各柱の応力分布状態を示す図であつて、このう
ちイは軸力分布を示す図、ロは剪断力分布を示す
図、第5図は施工方法を説明するための概略図、
第6図および第7図は、従来の構造体を示す図で
あつて、第6図はその全体概略構成を示す斜視
図、第7図は直交フレームでの柱軸力分布を示す
図ある。 10……構造体、11……柱、12……梁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多層階建築物の外周壁の位置に立設された複
    数の柱と、これらの柱間に、該柱の長さ方向に間
    隔をおいて架け渡された複数の梁とによりチユー
    ブ架構に構築された多層階建築物の構造体であつ
    て、前記柱間に設けられる梁は、建築物の一層分
    のピツチで複数層分を一組として設けられている
    とともに、隣接する柱間に設けられる梁同士は、
    各組み毎に、前記複数層分、柱の長さ方向にずれ
    て配設されてなり、かつ該梁は、前記多層階建築
    物の構造体と同規模のチユーブ架構形式の構造体
    において全体をほぼ等間隔に梁を配した場合の必
    要とされる梁耐力の約2倍の耐力を有してなるこ
    とを特徴とする多層階建築物の構造体。
JP22686686A 1986-09-25 1986-09-25 多層階建築物の構造体 Granted JPS6383337A (ja)

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JP22686686A JPS6383337A (ja) 1986-09-25 1986-09-25 多層階建築物の構造体

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JPS6383337A JPS6383337A (ja) 1988-04-14
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246629A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Ohbayashi Corp 建物
JP2012246628A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Ohbayashi Corp 建物、及びその構築方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246629A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Ohbayashi Corp 建物
JP2012246628A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Ohbayashi Corp 建物、及びその構築方法

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JPS6383337A (ja) 1988-04-14

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