段差梁架構および建物

【課題】コストを増大させることなく架構の剛性を向上できる段差梁架構および建物を提供すること。
【解決手段】段差梁架構2は、水平方向に複数並んで設けられた複数の柱10と、これら複数の柱10同士の間に設けられた複数の梁20A、20Bと、を備える。複数の梁20A、20Bは、所定高さに位置する第1の梁20Aと、この第1の梁20Aよりも高い位置にある第2の梁20Bと、の2種類で構成され、第1の梁20Aと第2の梁20Bとがスパン毎に交互に配置される。この発明によれば、互いに隣り合う梁20A、20Bの高さを異ならせたので、柱の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、段差梁架構および建物に関する。詳しくは、柱および高さの異なる梁を備える段差梁架構、および、この段差梁架構を備える建物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、建物の架構としては、柱と梁からなるラーメン構造が採用されることが多いが、このようなラーメン構造では、架構の剛性を高めて、地震時の耐力を確保することが要請されている。
そこで、例えば、柱や梁などの部材の断面積を増大させたり、間柱や耐震壁などの部材を新たに設けたりすることが提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−144514号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりすると、施工手間がかかるうえに、材料費も高くなるため、コストが増大する、という問題があった。
【0005】
本発明は、コストを増大させることなく架構の剛性を向上できる段差梁架構および建物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の段差梁架構は、水平方向に複数並んで設けられた複数の柱と、当該複数の柱同士の間に設けられた複数の梁と、を備え、前記複数の梁は、所定高さに位置する第1の梁と、当該第1の梁よりも高い位置にある第2の梁と、の2種類で構成され、前記第1の梁と前記第2の梁とがスパン毎に交互に配置されることを特徴とする段差梁架構である。
【0007】
この発明によれば、互いに隣り合う梁の高さを異ならせたので、柱の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。
また、互いに隣り合う梁同士の高さの差分つまり梁同士の重なり具合を適宜調整することにより、架構の剛性を調整できる。
また、第1の梁と第2の梁とをスパン毎に交互に配置したので、梁の高さを2種類に設定するだけでよいため、施工が容易となり、コストを低減できる。
【0008】
ここで、柱の両側の梁の高さを異ならせる構造は、特開2003−268876号公報や特開平07−34534号公報に示すように、既に提案されている。
しかしながら、これらの文献には、本願発明のような高さの異なる2種類の梁をスパン毎に交互に配置するという技術的思想は、全く示されていない。
【0009】
請求項2に記載の段差梁架構は、前記第1の梁の上側主筋および前記第2の梁の下側主筋は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項1に記載の段差梁架構である。
【0010】
請求項3に記載の段差梁架構は、前記複数の梁に支持されて高さが同一である複数のスラブをさらに備え、前記複数のスラブの主筋同士は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項1に記載の段差梁架構である。
【0011】
地震力が作用すると、柱梁の接合部にモーメントが作用し、梁同士の高さの差分の大きさや梁主筋の定着法によっては、柱梁の接合部の剛性が低下する場合がある。
そこで、この発明では、梁の主筋同士またはスラブの主筋同士を、柱梁の接合部を通し配筋した。よって、柱梁の接合部に生じるモーメントを小さくできるので、柱梁の接合部の剛性を確保できる。
【0012】
請求項4に記載の建物は、コア部と、当該コア部を囲んで設けられた外周部と、を備え、前記コア部には、剛性の高い架構が設けられ、前記外周部には、請求項1から3のいずれかに記載の段差梁架構が設けられることを特徴とする建物である。
【0013】
この発明によれば、地震時の水平力を主としてコア部で負担するので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、互いに隣り合う梁の高さを異ならせたので、柱の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る建物の架構の立面図である。
【図2】前記実施形態に係る建物の架構を構築する手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1は、本発明の一実施形態に係る建物1の架構の立面図である。
建物1は、鉄筋コンクリートのラーメン構造であり、複数のフロアF1〜F4が積層されて構成される。
各フロアF1〜F4は、段差梁架構2を有している。この段差梁架構2は、水平方向に複数並んで設けられた複数の柱10と、これら柱10同士の間に設けられた複数の梁20A、20Bと、これら梁20A、20Bに支持されるスラブ30と、を備える。
【0017】
スラブ30の高さは同一であり、これにより、スラブ30は、面一となっている。また、互いに隣り合うスラブ30の主筋は、柱梁の接合部(パネルゾーン)を通し配筋されている。
【0018】
梁20A、20Bは、所定高さに位置する第1の梁20Aと、この第1の梁20Aよりも高い位置にある第2の梁20Bと、で構成される。第1の梁20Aと第2の梁20Bとは、スパン毎に交互に配置されている。
これにより、柱10を挟んで、高さの異なる梁20A、20Bが配置されていることになる。
また、第1の梁20Aの上側主筋と第2の梁20Bの下側主筋とは、柱梁の接合部を通し配筋されている。
【0019】
以上の建物1では、柱梁接合部の長さは、第1の梁20Aの下端から、この第1の梁20Aに隣り合う第2の梁20Bの上端までの距離Pとなる。
また、地震時に水平力が作用すると、柱10が撓んで変形するが、この柱10の可撓部分の長さは、第2の梁20Bの上端から、この第2の梁20Bの上方に位置する第1の梁20Aの下端までの距離Lとなる。
【0020】
次に、建物1の架構を構築する手順について説明する。
図2に示すように、一対の柱10と、これら一対の柱10の下端側同士を連結する第2の梁20Bと、これら一対の柱10の上端側同士を連結する第1の梁20Aと、をユニット化したものを、ユニット40とする。
このユニット40を現場で組み立てておき、1スパンおきに配置して積層することにより、段差梁架構2を構築する。
【0021】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)互いに隣り合う梁20A、20Bの高さを異ならせたので、柱10の可撓部分の長さを短くできるから、架構の剛性を向上できる。また、従来のように部材の断面積を増大させたり、新たに部材を設けたりしないので、コストが増大するのを抑制できる。
また、梁20A、20B同士の高さの差分つまり梁20A、20B同士の重なり具合を適宜調整することにより、架構の剛性を調整できる。
【0022】
また、第1の梁20Aと第2の梁20Bとをスパン毎に交互に配置したので、梁の高さを2種類に設定するだけでよいため、施工が容易となり、コストを低減できる。
【0023】
(2)互いに隣り合う梁20A、20Bの主筋同士およびスラブ30の主筋同士を、柱梁の接合部を通し配筋した。よって、柱梁の接合部に生じるモーメントを小さくできるので、柱梁の接合部の剛性を確保できる。
【0024】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、建物1を、コア部と、このコア部を囲んで設けられた外周部と、で構成し、外周部を本発明のような段差梁架構とし、コア部に剛性の高い架構を設けてもよい。このようにすれば、地震時の水平力を主としてコア部で負担するので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。
【0025】
また、建物の所定階に免震装置を設けてもよい。このようにすれば、免震装置により、地震時の建物に作用する水平力を低減できるので、段差梁架構の柱梁の接合部に生じるモーメントを軽減できる。
【0026】
また、本実施形態では、互いに隣り合う梁20A、20Bの主筋同士およびスラブ30の主筋同士について、柱梁の接合部を通し配筋したが、これに限らない。すなわち、柱梁の接合部に生じるモーメントが過大にならない程度であれば、梁の主筋やスラブ筋を柱梁の接合部内に定着させてもよい。例えば、互いに隣り合う梁同士の高さの差分を、本実施形態の梁20A、20Bの高さの差分よりも小さくした場合には、梁の主筋やスラブ筋を柱梁の接合部内に折り曲げ定着させてもよい。
【0027】
また、本実施形態では、建物1を鉄筋コンクリート造としたが、これに限らず、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造としてもよい。ここで、建物を鉄骨造とした場合には、互いに隣り合う梁の上フランジの高さと下フランジの高さとを略同じにすれば、これら互いに隣り合う梁同士を1枚のスチフナで接合できるので、力学上、合理的となる。
【符号の説明】
【0028】
1 建物
2 段差梁架構
10 柱
20A 第1の梁
20B 第2の梁
30 スラブ
40 ユニット
F1〜F4 フロア

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平方向に複数並んで設けられた複数の柱と、
当該複数の柱同士の間に設けられた複数の梁と、を備え、
前記複数の梁は、所定高さに位置する第1の梁と、当該第1の梁よりも高い位置にある第2の梁と、の2種類で構成され、
前記第1の梁と前記第2の梁とがスパン毎に交互に配置されることを特徴とする段差梁架構。
【請求項2】
前記第1の梁の上側主筋および前記第2の梁の下側主筋は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項1に記載の段差梁架構。
【請求項3】
前記複数の梁に支持されて高さが同一である複数のスラブをさらに備え、
前記複数のスラブの主筋同士は、柱梁の接合部を通し配筋されていることを特徴とする請求項1に記載の段差梁架構。
【請求項4】
コア部と、当該コア部を囲んで設けられた外周部と、を備え、
前記コア部には、剛性の高い架構が設けられ、
前記外周部には、請求項1から3のいずれかに記載の段差梁架構が設けられることを特徴とする建物。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−94388(P2011−94388A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−249339(P2009−249339)
【出願日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,590)