JPH09184199A - リサイクルビル架構及びその施工方法並びに解体方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主要構造部材のリサイクルを可能にする。 【解決手段】 リサイクルビル架構において、柱２の外
周との間に隙間を確保した状態でリングパネル５１が嵌
挿され、且つ隙間に充填材１００が充填されることでリ
ングパネル５１が柱２に接合され、リングパネル５１に
水平方向に張り出した断面視Ｕ字状のＵ型ブラケット５
３が設けられ、このＵ型ブラケット５３の凹部５６に大
梁６の端部が収容され、且つその凹部５６内に充填材が
充填されることで大梁６が柱に接合され、大梁６に、両
端に小梁受用の凹部を有した鞍形の接続金物が跨がり状
態で載せられ、その鞍形の接続金物の小梁受用の凹部に
小梁の端部が収容され、且つその凹部内に充填材が充填
されることで小梁が大梁に接合され、小梁と大梁の上部
に、多数のＰＣ床版が敷設されることで架構が構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクルビル架
構及びその施工方法並びに解体方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境保全の立場から、工業製
品のリサイクルに対する社会的関心が高まっており、建
物の構造体のリサイクルについても、その要請が高まっ
てきている。

【０００３】建物のリサイクルを考えた場合、その形態
としては「再部材化」、「再資源化」、「転用」といっ
た形態がとられる。「再部材化」とは、部材の形を保持
して元の部材と同じ使途に再利用することを意味する。
「再資源化」とは、一度素材（原材料）に戻して再利用
することを意味する。「転用」とは、元の部材とは全く
異なった使途に再利用することを意味する。「再資源
化」の代表例には、鉄やアルミニウムの電炉による再生
がある。また、「転用」の代表例には、コンクリートガ
ラの道路舗装や埋め立てへの利用等がある。

【０００４】従来、建物の構造体のリサイクルとして
は、次のような実績がある。例えば、鉄筋コンクリート
構造について言えば、躯体解体後のコンクリートを、コ
ンクリートガラとして埋め立てや道路舗装等に用いてい
る（転用）。また、鉄骨造について言えば、解体後の鉄
骨をスクラップとして電炉に戻すことで、鋼材として再
生している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のリサ
イクルは、コンクリートガラとしての転用やスクラップ
としての再資源化に止まり、再部材化への対応が十分考
慮されていなかった。

【０００６】本発明は、柱、梁、スラブ等の主要構成部
材の再部材化、並びに残る部材を極力再資源化あるいは
転用により再利用できるようにしたリサイクルビル架構
及びその施工方法並びに解体方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】再部材化を図るために重
要な点は、第１に、解体した主要構成部材の品質及び耐
久性を保証することである。言い換えると、主要構成部
材の無損傷解体を可能にすることである。第２に、再利
用時の階高や柱スパンの変更に対応できるようにするこ
とである。本発明は、このような点を考慮し次の構成を
採用した。

【０００８】まず、請求項１の発明のリサイクルビル架
構は、基礎上に間隔的に立設された複数の柱と、柱と柱
の間に架設された大梁と、大梁と大梁との間に架設され
た小梁と、大梁および小梁の上に敷設されたスラブとか
らなる架構において、柱の各階高さに、柱の外周との間
に隙間を確保した状態でリングパネルが嵌挿され、且つ
前記隙間に充填材が充填されることでリングパネルが柱
に接合されている。リングパネルには、水平方向に張り
出した断面視Ｕ字状のＵ型ブラケットが設けられ、この
Ｕ型ブラケットの凹部に大梁の端部が収容され、且つそ
の凹部内に充填材が充填されることで大梁が柱に接合さ
れている。大梁には、両端に小梁受用の凹部を有した鞍
形の接続金物が跨がり状態で載せられ、その鞍形の接続
金物の小梁受用の凹部に小梁の端部が収容され、且つそ
の凹部内に充填材が充填されることで小梁が大梁に接合
されている。そして、小梁と大梁の上部に、スラブを構
成する多数のＰＣ床版が敷設されている。

【０００９】この架構では、柱と大梁の接合は、Ｕ型ブ
ラケット付きリングパネルと充填材によって行われてい
る。従って、リングパネルを切断し、内部の充填材を破
砕することで、柱からＵ型ブラケット付きリングパネル
を取り外すことができる。また、柱から取り外したＵ型
ブラケット付きリングパネルのＵ型ブラケットを切断
し、内部の充填材を破砕することで、大梁からＵ型ブラ
ケットを取り外すことができる。従って、柱と大梁をほ
とんど無損傷の状態で解体することができる。同様に、
大梁と小梁の接合は、鞍形の接続金物と充填材によって
行われている。従って、鞍形の接続金物を切断し、内部
の充填材を破砕することで、大梁と小梁を殆ど無損傷で
分離することができる。

【００１０】また、大梁を柱に接合する手段としてリン
グパネルを用いているので、再利用の際にリングパネル
の取付け高さを階高の変更に応じて調整することができ
る。また、Ｕ型ブラケットの凹部に大梁の端部を収容
し、凹部内に充填材を充填することで大梁を柱に固定し
ているので、凹部内での大梁の位置を調整することがで
きる。同様に小梁の端部も、鞍形の接続金物の小梁受用
の凹部に収容し、凹部内に充填材を充填することで小梁
を大梁に固定しているので、凹部内での小梁の位置を調
整することができる。従って、柱スパンの変更にも対応
できる。

【００１１】請求項２の発明は、柱が継手を介して上下
方向に連結され、該継手が、下方柱の上端および上方柱
の下端に嵌挿するリングパネルと、リングパネルと上下
柱の外周間に確保された隙間に充填されることでリング
パネルを柱に接合する充填材とからなることを特徴とす
る。

【００１２】この場合も、柱と柱の接合がリングパネル
と充填材によって行われている。従って、リングパネル
を切断し、内部の充填材を破砕することで、上方柱を分
離して取り外すことができる。

【００１３】請求項３の発明のリサイクルビル架構の施
工方法は、請求項２記載のリサイクルビル架構の施工方
法であって、基礎上に間隔的に複数の柱を立設する第１
の工程と、柱の所定高さに、柱の外周との間に隙間を確
保した状態でＵ型ブラケット付きリングパネルを嵌挿
し、前記隙間に充填材を充填することでリングパネルを
柱に接合する第２の工程と、リングパネルより水平方向
に張り出した断面視Ｕ字状のＵ型ブラケットの凹部に、
大梁の端部を落とし込み、その凹部内に充填材を充填す
ることで大梁を柱に接合する第３の工程と、大梁に跨が
り状態で載せられた鞍形の接続金物の両端の小梁受用の
凹部に、小梁の端部を落とし込み、その凹部内に充填材
を充填することで、小梁を大梁に接合する第４の工程
と、小梁と大梁の上部に、多数のＰＣ床版を敷設してス
ラブを構成する第５の工程と、第５の工程の後、柱の上
端にリングパネルを位置決めして嵌挿し、このリングパ
ネル内上部に、上方から上方柱の下端を吊り下ろしなが
ら納めて、その状態で上下柱の外周とリングパネルとの
間の隙間に充填材を充填することで上下柱を連結する第
６の工程とを備え、第６の工程の実施に応じて、第２〜
第５の工程を順次繰り返すことで架構を構築することを
特徴とする。

【００１４】請求項４の発明のリサイクルビルの解体方
法は、請求項２記載のリサイクルビル架構の解体方法で
あって、小梁と大梁の上部に敷設された多数のＰＣ床版
を取り外す第１の工程と、鞍形の接続金物を切断して小
梁を大梁から分離し、小梁を取り外す第２の工程と、Ｕ
型ブラケット付きリングパネルを切断して、内部の充填
材を破砕し、それにより大梁を柱から分離して大梁を取
り外す第３の工程と、柱と柱の継手部分に設けたリング
パネルを切断し、内部の充填材を破砕して、上方柱を取
り外す第４の工程と、建物階数に応じて第１〜第４の工
程を繰り返した後に最下階の柱を取り外す第５の工程と
を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。まず、本発明の実施形態のビル架構
の主要構造部材について述べる。このビル架構を構成す
る主要構造部材としての柱、梁、床スラブは、以下のよ
うな材料によって構成され、その全てが再部材化の形
で、新規の建物に使用することができるものである。

【００１６】ここで用いる柱は、図８（ａ）に示すよう
に、円形鋼管２５の内部にコンクリート２６を充填した
ＣＦＴ（Concrete Filled steel Tube）柱２１である。
ＣＦＴ柱２１は、構造強度、靱性に優れるとともに耐火
性能が高く、―般鉄骨部材の場合に必要な耐火被覆を省
略できるという大きなメリットをもつ（耐火被覆はリサ
イクル上の重大な阻害要因）。

【００１７】なお、条件次第では、ＣＦＴ柱２１の代わ
りに、図８（ｂ）に示すようなＰＣ柱２２、図８（ｃ）
に示すようなＳＣ柱２３を用いることもできる。ＰＣ柱
２２は、プレキャストコンクリート管２７の内部にコン
クリート２６を充填したものである。ＳＣ柱２３は、プ
レキャストコンクリート管２７の外側を更に鋼管２５で
覆ったものである。ＰＣ柱２２の場合は、強度上の理由
から主として低層建物への適用に限定され、ＳＣ柱２３
の場合は、耐火性能の確認が必要となる。

【００１８】また、梁（大梁及び小梁）は、コンクリー
ト充填Ｈ形鋼梁である。コンクリートの充填は、耐火性
を高めて耐火被覆を省略するために行う。なお、このタ
イプの梁に代えて、ＰＣ梁を用いることも可能である。
また、スラブは、鉄筋入りのプレキャストコンクリート
版、即ちいわゆるＰＣ床版である。

【００１９】次に細部の説明は後に回して、施工手順の
全体の流れについて、図１〜図６を参照して説明する。
このビル架構を構築する場合は、次の順に工程を進め
る。

【００２０】（１）第１の工程では、図１に示すよう
に、最下階の柱２を立てる。即ち、柱２をクレーンで吊
り上げて、基礎１の所定位置に立てる。この際、柱建方
用仮設サポート３を取り付ける。

【００２１】（２）第２の工程では、図２に示すよう
に、柱２の所定位置にＵ型ブラケット付きリングパネル
５を取り付ける。即ち、事前に位置決め用仮設金物（リ
ングパネルを受ける部材）４を柱２に取り付けておき、
Ｕ型ブラケット付きリングパネル５をクレーンで吊り上
げて、柱２に落とし込み、位置決め用仮設金物４の上に
載せる。そして、柱２とリングパネル５１の間に確保さ
れる隙間に、充填材として無収縮モルタル１００を充填
し、モルタル１００と柱２及びリングパネル５１とのフ
リクションで、柱２とリングパネル５１との間に接合力
を発生させ、モルタル１００の所要強度の発現を待っ
て、位置決め用仮設金物４を取り外す。

【００２２】（３）第３の工程では、図３に示すよう
に、柱２に取付けたＵ型ブラケット付きリングパネル
５、５のＵ型ブラケット５３、５３間に、大梁６を架け
渡す。即ち、大梁６をクレーンで吊り上げて、両方の端
部をＵ型ブラケット５３、５３の凹部の中に落とし込
む。そして、大梁６とＵ型ブラケット５３の間の間隙に
コンクリート１０１を充填して、大梁６を柱２に接合
し、コンクリート１０１の所要強度の発現を待って、柱
建方サポート３を取り外す。

【００２３】（４）第４の工程では、図４に示すよう
に、大梁６、６間に小梁８を取り付ける。即ち、事前に
小梁受用の凹部７４を有した鞍形の接続金物７を、大梁
６を跨ぐようにして取り付けておき、小梁８の端部を、
接続金物７の凹部７４に落とし込み、凹部７４内にコン
クリート１０１を充填して、小梁８を大梁６に接合す
る。なお、ガス爆発時等の上向き荷重に対処するため
に、大梁６の下側から小梁浮上がり防止用底板７９を接
続金物７の底部にボルトで結合する。

【００２４】（５）第５の工程では、図５に示すよう
に、スラブを施工する。即ち、敷設面積を多数に小分け
した大きさの短冊形状のＰＣ床版１０を、大梁６や小梁
８の上部の所定位置に順次並べて敷設する。当架構で
は、ＰＣ床版１０の標準寸法を、当初からある程度の端
部調整部分を考慮しながら、建物の標準的なスパン割
り、施工性、搬送性等に基づいて決定している。その
際、ＰＣ床版１０の届かない端部には、スラブの端部調
整のために端部調整用コンクリート１１を現場打ちす
る。

【００２５】（６）第６の工程では、図６に示すように
上部の柱を継ぐ。即ち、事前に下方柱２Ａの上端近くに
位置決め用仮設金物４を取り付けておき、この下方柱２
Ａの上端に、上方から継手を構成するためのリングパネ
ル９を嵌挿する。次いで、上方柱２Ｂをクレーンで吊り
上げて、下方柱２Ａの上端のリングパネル９の内部に納
める。上方柱２Ｂは、垂直度を出すための調整ワイヤ
（柱建方用仮設サポート）３Ｂで支える。そして、柱２
Ａ、２Ｂとリングパネル９の隙間に無収縮モルタル１０
０を充填し、無溶接継手によって上下の柱２Ａ、２Ｂを
結合する。位置決め用仮設金物４は、モルタル１００の
所要強度の発現を待って取り外す。

【００２６】以降、建物階数に応じて第２〜第５の工程
の手順を繰り返すことで、ビル架構を構築する。地下階
のある場合の架構の完成状態を図７に示す。

【００２７】次に解体の手順を説明する。上記の施工手
順で施工し、完成したビル架構を解体する場合は、大ま
かに言って、工程を前述の施工手順と逆に進める。

【００２８】（１）第１の工程では、スラブを解体す
る。この場合、図５に示す端部調整用コンクリート１１
を破砕して取り出し、次いでＰＣ床版１０を取り外し、
クレーンで吊り降ろす。建物解体時には、ＰＣ床版を無
損傷の形で取り出して再部材化し、端部処理に用いた現
場打ちのＲＣ床は粉砕して埋立用等に転用する。

【００２９】（２）第２の工程では、小梁８を取り外
す。即ち、図４に示した小梁浮上がり防止用の底板７９
を取り外すと共に、鞍形の接続金物７を切断して小梁８
を大梁６から分離して、小梁８をクレーンで吊り降ろ
す。なお、破断した接続金物７の一部と小梁６の分離は
地上で行う。

【００３０】（３）第３の工程では、大梁６を取り外
す。即ち、Ｕ型ブラケット付きリングパネル５のリング
パネル５１部分を切断して、大梁６と柱２を分離し、Ｕ
型ブラケット５３の付いた大梁６をクレーンで吊り降ろ
す。大梁６とＵ型ブラケット５３間のコンクリート１０
１の破砕を含む大梁６の分離は地上で行う。

【００３１】（４）第４の工程では、大梁６を除去した
上方の柱２を取り外す。この場合も、無溶接継手として
のリングパネル９を切断し、柱２とリングパネル９の間
のモルタル１００を破砕して取り出す。この際、上方柱
２Ｂの落下を防止するため、事前に上方柱２Ｂをクレー
ンで吊って保持しておく。上方柱２Ｂを下方柱２Ａから
分離したら、上方柱２Ｂをクレーンで吊り降ろす。

【００３２】（５）第５の工程では、建物階数に応じ
て、第１〜第４の工程を繰り返した後に、最下階の柱を
取り外す。最下階の柱は、クレーンで吊って安全を確保
した上で、柱周辺の基礎部コンクリートを破砕して取り
出す。図７に示すような地下階２５０がある場合は、地
下の外壁２５２と底盤２５１を残して、その他の部材は
すべて再部材化して再利用する。

【００３３】以上の作業の結果、解体した部材は次の形
で再利用される。柱２、大梁６、小梁８、ＰＣ床板１０
等の無損傷解体物は、「再部材化」される。また、鞍形
の接続金物７やリングパネル９、５１、Ｕ型ブラケット
５３等の金具類は、切断解体したものであるから、「再
資源化」される。また、端部調整用コンクリート１１、
モルタル１００、コンクリート１０１等の破砕解体物は
コンクリートガラとして埋め立て用等に転用される。

【００３４】次に、主要構成部材の接合部分の詳細につ
いて説明する。このビル架構では、有効なリサイクル化
を実現するため、柱と大梁の接合部、大梁と小梁の接合
部、柱と柱の接合部の構造が特に重要となっている。以
下、順に説明する。

【００３５】＜柱２と大梁６の接合部＞図２、図３に示
した柱２と大梁６の接合工程では、まず、図９に示すよ
うに、位置決め用仮設金物４を柱２の所定位置の外周に
取付ける。位置決め用仮設金物４は、図９に示すよう
に、柱２の外周に巻き付けるバンドプレート４１と、柱
２の外周面と直交する関係でバンドプレート４１に固定
されたリング状受板４２とを有するもので、直径位置で
半割りされている。半割りされた部分の先端にはフラン
ジ４３、４３が設けられ、これらフランジ４３、４３を
合わせて、ボルト・ナット４５で締め付けることによ
り、柱２の外周に巻き付けられるようになっている。ま
た、図１０に示すように、バンドプレート４１にはネジ
４６を通せるようになっており、このネジ４６を柱２に
形成したネジ孔４６ａに螺合することにより、位置決め
用仮設金物４を所定位置に固定できるようになってい
る。フランジ４３は、受板４２を支えるリブを兼ねてお
り、その他にも適当に補強リブ４４が設けられている。
大梁６の接合に当たっては、この位置決め用仮設金物４
を、まず柱２の梁接合予定位置に取付けて置く。

【００３６】次いで、柱（ここではＣＦＴ柱）２に無溶
接継手と同様の原理に基づくリングパネル５１を取り付
ける。リングパネル５１には、予めＵ型ブラケット５３
が溶接によって接合されており、全体がユニット化され
ている。ここでは、全体のユニット、つまりＵ型ブラケ
ット付きリングパネルを符号５で示している。

【００３７】Ｕ型ブラケット付きリングパネル５は、図
９に示すように、内径が柱２の外径より若干大きい円形
鋼管よりなるリングパネル５１と、上下の外スチフナー
リング５２と、リングパネル５１の外面より、リングパ
ネル５１の径方向外方に延出する断面視Ｕ字状のＵ型ブ
ラケット５３とからなる。Ｕ型ブラケット５３は、使用
する位置によって、直交する２方向、３方向、４方向に
設けられている。

【００３８】Ｕ型ブラケット５３は、ウェブを縦にした
Ｈ形鋼からなる互いに平行な一対の側板５４、５４と、
側板５４、５４の底部間に渡された底板５５とからなる
Ｕ字状をなし、内部に、大梁６を落とし込むための凹部
５６を有している。

【００３９】Ｕ型ブラケット５３を用いて大梁６を柱２
に接合するには、Ｕ型ブラケット付きリングパネル５
を、クレーンで一旦吊り上げた後、徐々に下降させてい
き、柱２の上端からリングパネル５１を柱２に嵌挿させ
る。そして、Ｕ型ブラケット付きリングパネル５を位量
決め用仮設金物４の受板４２上に載せる。その場合、受
板４２の上面、あるいは柱２の外面に、円周方向に等配
して図１０（ａ）に示すような三角形のガイドピース４
７を複数設けておくと、ガイドピース４７の斜面の案内
作用により、リングパネル５１を適正な位置に案内する
ことができ、リングパネル５１と柱２間の隙間を全周に
均等に確保することができる。また、図１０（ｂ）に示
すように、リングパネル５１の下端に、ガイドピース４
７の嵌まる切欠溝４７ａを設けておけば、リングパネル
５１を嵌挿した時点で、周方向の位置決めを行うことが
できる。

【００４０】リングパネル５１を位置決め用仮設金物４
上に載置したら、リングパネル５１と柱２との間の隙間
に、無収縮モルタル１００を充填し、リングパネル５１
を柱２に接合する。その後、モルタル１００が所定強度
を発現したら、仮設金物４を取り除き、図１１に示すよ
うに、Ｕ型ブラケット５３の凹部５６に、クレーンで吊
った状態で大梁６の端部を落とし込み、大梁６を底板５
５上に載せる。凹部５６と大梁６間には、十分な隙間が
あるので、大梁６の長手方向の位置調整や左右方向の位
置調整ができる。

【００４１】大梁６は、Ｈ形鋼６１の凹所にコンクリー
ト６２を充填したもので、上下フランジ６１ａ、６１ｂ
とウェブ６１ｃとで３方を囲まれる側面凹所にコンクリ
ート６２が充填されている。コンクリート６２は端部に
は充填されておらず、この充填されていない端部をＵ型
ブラケット５３の凹部５６に挿入する。そして、Ｕ型ブ
ラケット５３の凹部５６内にコンクリート１０１を充填
することで、図１２、１３に示すように、大梁６を、Ｕ
型ブラケット５３およびリングパネル５１を介して、柱
２に接合させる。なお、図１２の符号６３で示すのは、
火災時に備えた用心鉄筋である。

【００４２】この柱２と大梁６の接合部では、大梁６に
加わる荷重により、図１２中の矢印Ｓ１、Ｓ３で示すよ
うに応力が発生する。また、Ｕ型ブラケット５３の断面
で見た場合、図１４に示すように、下向き荷重に対して
は実線矢印のごとく応力が発生し、ガス爆発等による上
向き荷重に対しては一点鎖線矢印のごとく応力が発生す
る。いずれの場合も、Ｕ型ブラケット５３や大梁６を構
成するＨ形鋼のフランジが有効な応力伝達機能を果た
す。

【００４３】このようにＵ型ブラケット５３とリングパ
ネル５１を用いて大梁６を柱２に接合した場合、寸法誤
差の調整が容易で、施工が早くなる。また、溶接やボル
ト締めが不要であり、且つ大梁６をＵ型ブラケット５３
に落とし込むだけで建て方が終了するので、熟練を要す
る鍛冶工がいらなくなり、現場作業の省力化になる。ま
た、コンクリートを充填したＨ形鋼よりなる大梁６を用
いたので、柱２との接続部を含めて耐火被覆が不要とな
り、耐火被覆工事がいらなくなる分、労務の省力化や工
期短縮ができる。

【００４４】また、同じ理由で解体が容易になる。解体
時には、リングパネル５１とＵ型ブラケット５３を切断
して、充填されたモルタル１００を破砕するだけで、柱
２と大梁６の双方をほぼ無損傷で再部材化することがで
きる。そして、柱２と大梁６の再利用が可能となるの
で、建設廃棄物が少なくなると共に、地球環境維持保全
に役立つ。また、耐火被覆がなくなるので、解体時に耐
火被覆に伴う工事、産業廃棄物がなくなる。

【００４５】＜大梁６と小梁８の接合部＞図４に示した
大梁６と小梁８の接合工程では、まず、大梁６に鞍形の
接続金物７を取付ける。大梁６に予め取付けておくこと
もできる。鞍形の接続金物７は、図１５に示すように、
大梁６を跨ぐ形で載置されるもので、大梁６の上フラン
ジ６１ａ上に載る上板７１を有している。上板７１は、
大梁６の上面幅と等しい小幅部７１ａと、その両端の大
幅部７１ｂ、７１ｂとを有する平面視Ｈ形状のものであ
る。一対の大幅部７１ｂは、幅方向両端が大梁６から外
に突出しており、大梁６から突出した部分の下面中央に
垂直板７２が垂下され、大梁６の両側において、それぞ
れ一対の垂直板７２が対向している。

【００４６】また、大梁６の両側の垂直板７２は、大梁
６を挟んで対称位置にある。大梁６の各側の垂直板７
２、７２の下端間には、水平な受板７３が渡されてお
り、一対の垂直板７２、７２と、垂直板７２、７２の下
端に接合された受板７３とで、小梁８を受けるための凹
部７４が形成されている。この凹部７４の上方は、Ｈ形
の上板７１の小幅部７１ａに対応しているため、開放し
ている。

【００４７】また、受板７３の両端は、垂直板７２の位
置よりも食み出しており、その食み出した部分がフラン
ジ７６とされ、フランジ７６にはボルト通し孔７６ｃが
開けられている。これらフランジ７６には、大梁６の下
側から小梁浮き上がり防止用の底板７９のフランジ７９
ｂが合わせられるようになっている。底板７９は、一対
のフランジ７９ｂ、７９ｂ間に、大梁６の下部に嵌まる
コ字形部７９ａを有しており、重ねたフランジ７６、７
９ｂのボルト通し孔７６ｃ、７９ｃに、ボルトを通して
締め付けることにより、大梁６を上下から接続金物７と
底板７９とで挟み込むようになっている。

【００４８】小梁８は、Ｈ形鋼８１の凹所にコンクリー
ト８２を充填したもので、上下フランジ８１ａ、８１ｂ
とウェブ８１ｃとで３方を囲まれる側面凹所にコンクリ
ート８２が充填されている。コンクリート８２は端部に
は充填されていず、この充填されていない端部を鞍形の
接続金物７の凹部７４に挿入する。そして、鞍形の接続
金物７の凹部７４内にコンクリート１０１を充填するこ
とで、図１６、１７、１９に示すように、小梁８を、鞍
形の接続金物７を介して、大梁６に接合させる。なお、
図１５、図１７の符号８３で示すのは、火災時に備えた
用心鉄筋である。図１６、図１７は大梁６の両側に小梁
８を接合する場合を示すが、図１８に示すように片側の
みに小梁８を接合してもよい。その場合は、反対側の凹
部７４にもコンクリートを充填するのがよい。

【００４９】この大梁６と小梁８の接合部では、小梁８
に加わる荷重により、図２０、図２１中矢印で示すよう
に応力伝達が行われる。図２０は下向き荷重の場合の応
力、図２１はガス爆発時等の上向き荷重の場合の応力を
示す。上向き荷重がかかる場合、底板７９を設けたこと
により、力は有効に大梁６に伝わることになる。いずれ
の場合も、受板７３や上板７１、および小梁８を構成す
るＨ形鋼のフランジが有効な応力伝達機能を果たす。

【００５０】このような鞍形の接続金物７を用いて小梁
８を大梁６に接合した場合、凹部７４にて小梁８を位置
調整できるから、寸法誤差の調整が容易で、施工が早く
できる。また、溶接やボルト締めが不要であり、且つ小
梁８を鞍形の接続金物７の凹部７４に落とし込むだけで
建て方が終了するので、熟練を要する鍛冶工がいらなく
なり、現場作業の省力化になる。また、コンクリートを
充填したＨ形鋼よりなる小梁８を用いたので、大梁６と
の接合部を含めて耐火被覆が不要となり、耐火被覆工事
がいらなくなる分、労務の省力化や工期短縮ができる。

【００５１】また、同じ理由で解体が容易になる。解体
時には、鞍形の接続金物７を切断して、充填されたモル
タル１００を破砕するだけで、小梁８と大梁６の双方を
ほぼ無損傷で再部材化することができる。そして、小梁
８と大梁６の再利用が可能となるので、建設廃棄物が少
なくなるとともに、地球環境維持保全に役立つ。さら
に、耐火被覆がなくなるので、解体時に耐火被覆に伴う
工事や産業廃棄物がなくなる。

【００５２】＜柱２Ａと柱２Ｂの接合部＞図６に示した
柱２Ａと柱２Ｂの接合工程では、まず、図２２に示すよ
うに、位置決め用仮設金物４を下方柱２Ａの上端近傍の
外周所定位置に取付ける。位置決め用仮設金物４は、図
９に示したものと同じものである。位置決め用仮設金物
４を固定したら、下方柱２Ａの上端に、クレーンで上方
から吊り下ろして、継手を構成するリングパネル９を嵌
挿する。

【００５３】そして、リングパネル９を位量決め用仮設
金物４の受板４２上に載せる。その場合、受板４２の上
面、あるいは下方柱２Ａの外面に、円周方向に等配して
図２３（ａ）に示すような三角形のガイドピース４７を
複数設けておくと、ガイドピース４７の斜面の案内作用
により、リングパネル９を適正な位置に案内することが
でき、リングパネル９と柱２Ａ間の隙間９５を、全周に
均等に確保することができる。また、図２３（ｂ）に示
すように、リングパネル９の下端に、ガイドピース４７
の嵌まる切欠溝４７ａを設けておけば、リングパネル９
を嵌挿した時点で、周方向の位置決めを行うことができ
る。

【００５４】次いで、上方柱２Ｂをクレーンで吊り下げ
て、下方柱２Ａの上端のリングパネル９の内部に、上方
柱２Ｂの下端を納める。このとき、上方柱２Ｂは、垂直
度を出すための調整ワイヤ（柱建方用仮設サポート）３
Ｂで支える。また、下方柱２Ａの上端面と上方柱２Ｂの
下端面には、図２４に示すように、互いに嵌合する凹凸
嵌合プレート９１、９２が埋設されており、両柱２Ａ、
２Ｂの突き合わせ時にこれらが互いに嵌合することで、
両柱２Ａ、２Ｂの端面間に所定の隙間９６が確保され、
且つ両柱２Ａ、２Ｂが互いに位置決め（芯出し）される
ようになっている。

【００５５】また、図２３に示すように、上方柱２Ｂの
外周面には、円周方向に等配して複数の三角形のガイド
ピース４８が設けられ、上方柱２Ｂがリングパネル９内
に納まる際に、ガイドピース４８の斜面がリングパネル
９の上端縁に摺接することにより、ガイドピース４８の
案内作用で、上方柱２Ｂの位置決めが行われるようにな
っている。この場合も、図２３（ｂ）に示すように、リ
ングパネル９の上端にガイドピース４８の嵌まる切欠溝
４８ａを設けておけば、上方柱２Ｂがリングパネル９に
納まった時点で、周方向に位置決めされる。

【００５６】そして、柱２Ａ、２Ｂとリングパネル９の
隙間９５に無収縮モルタル１００を充填し、無溶接継手
によって上下の柱２Ａ、２Ｂを結合する。位置決め用仮
設金物４および調整ワイヤ３Ｂは、モルタル１００の所
要強度の発現を待って取り外す。なお、柱２として、Ｃ
ＦＴ柱の代わりに、ＰＣ柱やＳＣ柱を用いても、同様の
接合手法を採用することができる。

【００５７】このように、上下柱の接合に、無溶接継手
方式を用いることにより、解体時にはリングパネル９を
切断して、モルタル１００を剥離させるだけで、柱２の
接合部を無損傷で原状復帰することができる。

【００５８】なお、ガス爆発等の上向きの外力に対して
十分な引張応力の伝達を果たすためには、図２５に示す
ように、リングパネル９の内周面と上下柱２Ａ、２Ｂの
外周面に、引張力が柱２Ａ、２Ｂに作用したとき向かい
合う位置関係で、それぞれ鉄筋の溶接等で形成した凸部
９９、９８を設けるのが望ましい。そうすると、両方の
凸部９９、９８間にて矢印で示す応力の伝達が行われ、
上下柱２Ａ、２Ｂ間で引張力の伝達が行われる。

【００５９】以上のように、この実施形態のビル架構で
は、柱２と大梁６の接合部、柱２と柱２の接合部に、そ
れぞれモルタルの充填で接合力を得る形式のリングパネ
ル５１、９を用いたので、接合位置をある程度自由に設
定することができ、階高の変化に対応可能である。従っ
て、施工性、搬送性、製作コスト等に基づいて柱の標準
寸法を設定しながら、多種の階高の建物に対応すること
ができる。

【００６０】また、リングパネル５１と一体のＵ型ブラ
ケット５３を用いて大梁６を柱２に接合し、鞍形の接続
金物７を用いて大梁６に小梁８を接合するようにしたの
で、Ｕ型ブラケット５３や鞍形の接続金物７の凹部５
６、７４内に確保できる間隙により、柱スパンの変化に
対応して梁長さを調整することができる。例えば、リサ
イクル効率、構造強度等を勘案しても、梁寸法の１０％
程度の現打コンクリート充填部分をとることができるの
で、これによって１０％程度のスパン変化を吸収するこ
とが可能となる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、架構を構成する主要構造部材のリサイクル利用
が可能であり、しかも、それらの大部分を、地球資源を
最も節減し且つエネルギー消費の最も少ない「再部材
化」の形で再利用することができる。また、階高、柱ス
パンの違いに対応するための調整機能を備えていること
から、元の建物とは異なった階高や柱スパンをもつ建物
にも再生部材を使用することができる。

【００６２】請求項２の発明によれば、柱を上に継ぎ足
すことで、低層ビルばかりでなく、中層ビルに対して請
求項１の発明を適用できるようになる。

【００６３】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
のビル架構を、再部材化を考慮しながら短工期で構築す
ることができる。

【００６４】請求項４の発明によれば、請求項２の発明
のビル架構を、再部材化を考慮しながら短工期で解体す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のビル架構の施工工程の説明
図で、柱を立設した状態を示す側面図である。

【図２】図１の工程の次に、Ｕ型ブラケット付きリング
パネルを柱に固定した状態を示す側面図である。

【図３】図２の工程の次に、大梁をＵ型ブラケットに落
とし込もうとしている状態を示す側面図である。

【図４】図３の工程の次に、大梁と大梁との間に小梁を
架設した状態を示す要部断面図である。

【図５】図４の工程の次に、大梁と小梁の上にＰＣ床版
を敷設し、残る部分に現場打コンクリートの床を設けた
状態を示す平面図である。

【図６】図５の工程の後に、柱を上に連結した状態を示
す断面図である。

【図７】本発明のビル架構の完成状態の一例を示す側面
図である。

【図８】本発明の実施形態で用いることのできる柱の種
類を示す断面図である。

【図９】図２の工程の詳細説明に用いる斜視図である。

【図１０】図２の工程の詳細説明に用いる部分図で、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。

【図１１】図３の工程の詳細説明に用いる斜視図であ
る。

【図１２】図３の工程と図６の工程の詳細説明に用いる
断面図（図１３のＣ−Ｃ矢視断面図）である。

【図１３】図１２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図１４】図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１５】図４の工程の詳細説明に用いる要部斜視図で
ある。

【図１６】図４の工程の詳細説明に用いる要部平面図で
ある。

【図１７】図１６のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図１８】図１７の片側に小梁がない場合の断面図であ
る。

【図１９】図１６のＥ−Ｅ矢視断面図である。

【図２０】図１５に示す大梁と小梁の接合部に下向き荷
重が作用した際の応力の伝達の仕方を示す図１９相当の
断面図である。

【図２１】図１５に示す大梁と小梁の接合部に上向き荷
重が作用した際の応力の伝達の仕方を示す図１９相当の
断面図である。

【図２２】図６の工程の詳細説明に用いる斜視図であ
る。

【図２３】図６の工程の詳細説明に用いる部分図で、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。

【図２４】図６の工程の詳細説明に用いる断面図であ
る。

【図２５】図２４に示した部分に、引張荷重に対する補
強を付加した構造および引張荷重に対する応力の伝達の
仕方を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基礎 ２ 柱 ２Ａ 下方柱 ２Ｂ 上方柱 ５ Ｕ型ブラケット付きリングパネル ５１ リングパネル ５３ Ｕ型ブラケット ５６ 凹部 ６ 大梁 ７ 鞍形の接続金物 ７４ 凹部 ８ 小梁 ９ リングパネル １０ ＰＣ床版 １００ 無収縮モルタル（充填材） １０１ コンクリート（充填材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 秀光 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 大山 俊雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 菊地 孝真 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 山本 力 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 高木 史人 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎上に間隔的に立設された複数の柱
   と、柱と柱の間に架設された大梁と、大梁と大梁との間
   に架設された小梁と、大梁および小梁の上に敷設された
   スラブとからなるリサイクルビル架構において、 柱の各階高さに、柱の外周との間に隙間を確保した状態
   でリングパネルが嵌挿され、 且つ前記隙間に充填材が充填されることでリングパネル
   が柱に接合され、 リングパネルに水平方向に張り出した断面視Ｕ字状のＵ
   型ブラケットが設けられ、 このＵ型ブラケットの凹部に大梁の端部が収容され、且
   つその凹部内に充填材が充填されることで大梁が柱に接
   合され、 大梁に、両端に小梁受用の凹部を有した鞍形の接続金物
   が跨がり状態で載せられ、 その鞍形の接続金物の小梁受用の凹部に小梁の端部が収
   容され、且つその凹部内に充填材が充填されることで小
   梁が大梁に接合され、 小梁と大梁の上部に、前記スラブを構成する多数のＰＣ
   床版が敷設されていることを特徴とするリサイクルビル
   架構。
2. 【請求項２】 前記柱が継手を介して上下方向に連結さ
   れ、該継手が、下方柱の上端および上方柱の下端に嵌挿
   するリングパネルと、リングパネルと上下柱の外周間に
   確保された隙間に充填されることでリングパネルを柱に
   接合する充填材とからなることを特徴とする請求項１記
   載のリサイクルビル架構。
3. 【請求項３】 請求項２記載のリサイクルビル架構の施
   工方法であって、 基礎上に間隔的に複数の柱を立設する第１の工程と、 柱の所定高さに、柱の外周との間に隙間を確保した状態
   でＵ型ブラケット付きリングパネルを嵌挿し、前記隙間
   に充填材を充填することでリングパネルを柱に接合する
   第２の工程と、 リングパネルより水平方向に張り出した断面視Ｕ字状の
   Ｕ型ブラケットの凹部に、大梁の端部を落とし込み、そ
   の凹部内に充填材を充填することで大梁を柱に接合する
   第３の工程と、 大梁に跨がり状態で載せられた鞍形の接続金物の両端の
   小梁受用の凹部に、小梁の端部を落とし込み、その凹部
   内に充填材を充填することで、小梁を大梁に接合する第
   ４の工程と、 小梁と大梁の上部に、多数のＰＣ床版を敷設してスラブ
   を構成する第５の工程と、 第５の工程の後、柱の上端にリングパネルを位置決めし
   て嵌挿し、このリングパネル内上部に、上方から上方柱
   の下端を吊り下ろしながら納めて、その状態で上下柱の
   外周とリングパネルとの間の隙間に充填材を充填するこ
   とで上下柱を連結する第６の工程とを備え、 第６の工程の実施に応じて、第２〜第５の工程を順次繰
   り返すことで架構を構築することを特徴とするリサイク
   ルビル架構の施工方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載のリサイクルビル架構の解
   体方法であって、 小梁と大梁の上部に敷設された多数のＰＣ床版を取り外
   す第１の工程と、 鞍形の接続金物を切断して小梁を大梁から分離し、小梁
   を取り外す第２の工程と、 Ｕ型ブラケット付きリングパネルを切断して、内部の充
   填材を破砕し、それにより大梁を柱から分離して、大梁
   を取り外す第３の工程と、 柱と柱の継手部分に設けたリングパネルを切断し、内部
   の充填材を破砕して、上方柱を取り外す第４の工程と、 建物階数に応じて第１〜第４の工程を繰り返した後に最
   下階の柱を取り外す第５の工程とを備えたことを特徴と
   するリサイクルビル架構の解体方法。