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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024039076
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】混構造建築物
(51)【国際特許分類】
E04B 1/30 20060101AFI20240314BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240314BHJP
【ＦＩ】
E04B1/30 B
E04B1/58 600A
E04B1/58 600E
E04B1/58 506N
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143352
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】大島 睦巳
(72)【発明者】
【氏名】中島 崇裕
(72)【発明者】
【氏名】清水 悟
(72)【発明者】
【氏名】教誓 勉
【テーマコード（参考）】
2E125
【Ｆターム（参考）】
2E125AA03
2E125AA13
2E125AA53
2E125AA57
2E125AB12
2E125AC23
2E125AE07
2E125AF01
2E125AF05
2E125AG03
2E125AG04
2E125AG12
2E125AG13
2E125AG41
2E125BA41
2E125BB16
2E125BE07
2E125CA05
2E125CA13
2E125CA19
(57)【要約】
【課題】非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築可能な、混構造建築物を提供する。
【解決手段】混構造建築物１は、非木造系の建物構造２０と、木造建物３０とを備え、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、木造建物３０が構築され、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。
【選択図】図２
【解決手段】混構造建築物１は、非木造系の建物構造２０と、木造建物３０とを備え、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、木造建物３０が構築され、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非木造系の建物構造と、木造建物との混構造建築物であって、
前記非木造系の前記建物構造を構成する架構の内側に、前記木造建物が構築され、
前記木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具を介して、前記建物構造に接合されている
ことを特徴とする混構造建築物。
前記非木造系の前記建物構造を構成する架構の内側に、前記木造建物が構築され、
前記木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具を介して、前記建物構造に接合されている
ことを特徴とする混構造建築物。
【請求項2】
前記接合具は、ボルト、または緊張材であり、
前記接合具の一端は、前記木造建物側に固定され、他端は、前記建物構造に埋設されて定着されるか、または、前記建物構造に設けられる貫通孔に挿通されてナットにより固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の混構造建築物。
前記接合具の一端は、前記木造建物側に固定され、他端は、前記建物構造に埋設されて定着されるか、または、前記建物構造に設けられる貫通孔に挿通されてナットにより固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の混構造建築物。
【請求項3】
前記木造建物は複数の階層を有し、前記建物構造の複数の階層に跨って構築され、
前記木造建物が跨って構築される前記複数の階層の間においては、前記建物構造には梁及び床スラブが設けられていないことを特徴とする請求項１または２に記載の混構造建築物。
前記木造建物が跨って構築される前記複数の階層の間においては、前記建物構造には梁及び床スラブが設けられていないことを特徴とする請求項１または２に記載の混構造建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非木造（ＲＣ造、ＳＲＣ造）系の建物架構の内部側に、木造建物が設けられる混構造建築物に関する。
【背景技術】
【0002】
鉄筋コンクリート造や鉄骨造等の、非木造系の建物構造と、木造の建物構造とを、混在させて、建築物を構築することがある。
例えば特許文献１には、下部構造体と、下部構造体の上に設けられた上部構造体とを有し、上部構造体が、例えば木造等により、下部構造体の材質よりも軽い材質で構成されている混構造建築物が開示されている。
また、特許文献２には、木造軸組工法や２×４（ツーバイフォー）工法と、鉄筋コンクリートラーメン工法とによる混構造が開示されている。より詳しくは、この混構造においては、１階部分を鉄骨造や鉄筋コンクリート造とし、２～３階部分を木造で建設する構成が開示されている。
また、特許文献３には、多層の人工地盤における各層の鉄筋コンクリート造の床上に、木造の住戸が建設される構成が開示されている。
例えば特許文献１には、下部構造体と、下部構造体の上に設けられた上部構造体とを有し、上部構造体が、例えば木造等により、下部構造体の材質よりも軽い材質で構成されている混構造建築物が開示されている。
また、特許文献２には、木造軸組工法や２×４（ツーバイフォー）工法と、鉄筋コンクリートラーメン工法とによる混構造が開示されている。より詳しくは、この混構造においては、１階部分を鉄骨造や鉄筋コンクリート造とし、２～３階部分を木造で建設する構成が開示されている。
また、特許文献３には、多層の人工地盤における各層の鉄筋コンクリート造の床上に、木造の住戸が建設される構成が開示されている。
【0003】
ここで、上記のような、非木造系の建物構造と木造の建物構造とを混在させた建築物として、複数の住戸を備えた集合住宅を建設し、顧客から、住戸を木造にしたいとの要望があれば、これに応じて、当該顧客の住戸のみを木造建築とすることが考えられる。このような場合に、非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２２－３２０８号公報
【特許文献2】特開２００５－８３１８７号公報
【特許文献3】特開平７－４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築可能な、混構造建築物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の混構造建築物は、非木造系の建物構造と、木造建物との混構造建築物であって、前記非木造系の前記建物構造を構成する架構の内側に、前記木造建物が構築され、前記木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具を介して、前記建物構造に接合されていることを特徴とする。
このような構成によれば、非木造系の建物構造を構成する架構の内側に、木造建物を構築することで、混構造建築物を施工することができる。このため、非木造系の建物構造の架構に大きく干渉しない程度であれば、非木造系の建物構造内の所望の場所に、所望の大きさで、木造建物を構築することができる。したがって、非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築することができる。
また、木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位を、鋼製の接合具を介して、建物構造に接合することで、木造建物と建物構造とを強固に接合することができる。このため、地震発生時に、建物構造と木造建物との間に生じるせん断力に対し、効率的に抵抗することができる。
すなわち、本発明の混構造建築物は、非木造系の建物構造と、木造建物との混構造建築物であって、前記非木造系の前記建物構造を構成する架構の内側に、前記木造建物が構築され、前記木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具を介して、前記建物構造に接合されていることを特徴とする。
このような構成によれば、非木造系の建物構造を構成する架構の内側に、木造建物を構築することで、混構造建築物を施工することができる。このため、非木造系の建物構造の架構に大きく干渉しない程度であれば、非木造系の建物構造内の所望の場所に、所望の大きさで、木造建物を構築することができる。したがって、非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築することができる。
また、木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位を、鋼製の接合具を介して、建物構造に接合することで、木造建物と建物構造とを強固に接合することができる。このため、地震発生時に、建物構造と木造建物との間に生じるせん断力に対し、効率的に抵抗することができる。
【0007】
本発明の一態様においては、前記接合具は、ボルト、または緊張材であり、前記接合具の一端は、前記木造建物側に固定され、他端は、前記建物構造に埋設されて定着されるか、または、前記建物構造に設けられる貫通孔に挿通されてナットにより固定されている。
このような構成によれば、ボルト、または緊張材からなる接合具の一端を、木造建物側に固定し、他端を、建物構造に埋設して定着、または建物構造に設けられる貫通孔に挿通してナットにより固定することで、接合具を介して、木造建物を建物架構と強固に接合できる。
このような構成によれば、ボルト、または緊張材からなる接合具の一端を、木造建物側に固定し、他端を、建物構造に埋設して定着、または建物構造に設けられる貫通孔に挿通してナットにより固定することで、接合具を介して、木造建物を建物架構と強固に接合できる。
【0008】
本発明の一態様においては、前記木造建物は複数の階層を有し、前記建物構造の複数の階層に跨って構築され、前記木造建物が跨って構築される前記複数の階層の間においては、前記建物構造には梁及び床スラブが設けられていない。
このような構成によれば、非木造系の建物構造を構成する架構の内側に、複数の階層を有した木造建物を構築することで、木造建物を、より高い自由度で提供することができる。建物構造の、木造建物が跨って構築される複数の階層の間において、木造建物が位置する部分に建物構造の梁及び床スラブを設けないことで、建物構造の梁及び床スラブとの干渉を考慮する必要がなくなる。このため、複数の階層を有した木造建物の設計、施工を容易に行うことができる。
このような構成によれば、非木造系の建物構造を構成する架構の内側に、複数の階層を有した木造建物を構築することで、木造建物を、より高い自由度で提供することができる。建物構造の、木造建物が跨って構築される複数の階層の間において、木造建物が位置する部分に建物構造の梁及び床スラブを設けないことで、建物構造の梁及び床スラブとの干渉を考慮する必要がなくなる。このため、複数の階層を有した木造建物の設計、施工を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、非木造系の建物構造の中に、木造建物を、比較的高い自由度で構築可能な、混構造建築物を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る混構造建築物の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る混構造建築物の建物構造と木造建物との接合部を示す断面図である。
【図5】上記建物構造の床スラブに設けられた貫通孔を示す平断面図である。
【図6】上記建物構造の壁に設けられた貫通孔を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施形態に係る混構造建築物の第１変形例の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の実施形態に係る混構造建築物の第２変形例の構成を示す断面図である。
【図9】本発明の実施形態に係る混構造建築物の第３変形例の構成を示す断面図である。
【図10】本発明の実施形態に係る混構造建築物の第４変形例の構成を示す断面図である。
【図11】上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる加速度を示す図である。
【図12】上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる水平変位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、非木造（ＲＣ造、ＳＲＣ造）系の建物構造を構成する架構の内部側に、木造建物が設けられる混構造建築物である。具体的には、木造建物を構成する柱、梁、壁及び床のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具（ボルト、緊張材）を介して建物構造に接合されている。
以下、添付図面を参照して、本発明による混構造建築物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る混構造建築物を示す縦断面図を図１に示す。図２は、図１の混構造建築物の上層階の一部を示す断面図である。図３は、図１の混構造建築物の上層階の平断面図である。
図１に示されるように、混構造建築物１は、地盤Ｇ中に構築された基礎部２と、基礎部２上に構築された建物本体１０と、を主に備えている。なお、建物本体１０の一部は、地盤Ｇ中に形成された地下部を備えていてもよい。
建物本体１０は、非木造系の建物構造２０と、木造建物３０と、を備えている。
建物構造２０は、柱２２と、梁２３とを備えた架構２１を有している。建物構造２０は、木造系以外の非木造系である。建物構造２０は、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄骨造、及びこれらを適宜組み合わせた構造とされている。柱２２は、水平方向に間隔をあけて複数配置されている。各柱２２は、上下方向に延びている。各柱２２は、鉄筋コンクリート柱、鉄筋鉄骨コンクリート柱、鉄骨柱、鋼管柱のいずれかである。梁２３は、水平方向で隣り合う柱２２同士の間に配置され、その両端部が柱２２に接合されている。各梁２３は、水平方向に延びている。各梁２３は、鉄筋コンクリート梁、鉄筋鉄骨コンクリート梁、鉄骨梁のいずれかである。建物構造２０は、上下方向に複数の階層Ｆを有している。本実施形態においては、建物構造２０は、４以上の階層Ｆを有するように構築されている。建物構造２０の階層Ｆは、３以下であっても構わない。各梁２３は、基本的に、各階層Ｆごとに設けられている。
このような架構２１は、木造建物３０よりも高い強度、及び剛性を有している。建物構造２０の架構２１は、木造建物３０よりも高い耐震性を有している。建物構造２０の架構２１は、木造建物３０よりも高い強度、及び剛性を有している。
建物構造２０は、床スラブ２５、及び壁２６をさらに備えている。床スラブ２５は、各階層Ｆの梁２３上に設けられている。床スラブ２５は、鉄筋コンクリート床、プレキャストコンクリート床等からなる。壁２６は、鉄筋コンクリート壁、プレキャストコンクリート壁等からなる。
以下、添付図面を参照して、本発明による混構造建築物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る混構造建築物を示す縦断面図を図１に示す。図２は、図１の混構造建築物の上層階の一部を示す断面図である。図３は、図１の混構造建築物の上層階の平断面図である。
図１に示されるように、混構造建築物１は、地盤Ｇ中に構築された基礎部２と、基礎部２上に構築された建物本体１０と、を主に備えている。なお、建物本体１０の一部は、地盤Ｇ中に形成された地下部を備えていてもよい。
建物本体１０は、非木造系の建物構造２０と、木造建物３０と、を備えている。
建物構造２０は、柱２２と、梁２３とを備えた架構２１を有している。建物構造２０は、木造系以外の非木造系である。建物構造２０は、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄骨造、及びこれらを適宜組み合わせた構造とされている。柱２２は、水平方向に間隔をあけて複数配置されている。各柱２２は、上下方向に延びている。各柱２２は、鉄筋コンクリート柱、鉄筋鉄骨コンクリート柱、鉄骨柱、鋼管柱のいずれかである。梁２３は、水平方向で隣り合う柱２２同士の間に配置され、その両端部が柱２２に接合されている。各梁２３は、水平方向に延びている。各梁２３は、鉄筋コンクリート梁、鉄筋鉄骨コンクリート梁、鉄骨梁のいずれかである。建物構造２０は、上下方向に複数の階層Ｆを有している。本実施形態においては、建物構造２０は、４以上の階層Ｆを有するように構築されている。建物構造２０の階層Ｆは、３以下であっても構わない。各梁２３は、基本的に、各階層Ｆごとに設けられている。
このような架構２１は、木造建物３０よりも高い強度、及び剛性を有している。建物構造２０の架構２１は、木造建物３０よりも高い耐震性を有している。建物構造２０の架構２１は、木造建物３０よりも高い強度、及び剛性を有している。
建物構造２０は、床スラブ２５、及び壁２６をさらに備えている。床スラブ２５は、各階層Ｆの梁２３上に設けられている。床スラブ２５は、鉄筋コンクリート床、プレキャストコンクリート床等からなる。壁２６は、鉄筋コンクリート壁、プレキャストコンクリート壁等からなる。
【0012】
木造建物３０は、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に構築されている。木造建物３０は、架構２１を構成する複数の柱２２、及び複数の梁２３によって囲まれた、架構２１の内部の空間に構築されている。木造建物３０は、下方に設けられた床スラブ２５Ａと、上方に設けられた床スラブ２５Ｂとの間に設けられている。木造建物３０は、下方に設けられた床スラブ２５Ａを人工地盤として、床スラブ２５Ａ上に構築されている。
図３に示されるように、木造建物３０は、平面視で、複数の柱２２の間に設けられた複数の壁２６によって、全周が囲まれている。つまり、木造建物３０は、建物本体１０の外方に向かって露出していない。ただし、図２に示されるように、建物構造２０の壁２６においては、木造建物３０の玄関や窓が設けられる部分に対向する部位に、開口部２９が形成されている。
このようにして、木造建物３０は、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、それぞれ囲われて設けられている。
図３に示されるように、木造建物３０は、平面視で、複数の柱２２の間に設けられた複数の壁２６によって、全周が囲まれている。つまり、木造建物３０は、建物本体１０の外方に向かって露出していない。ただし、図２に示されるように、建物構造２０の壁２６においては、木造建物３０の玄関や窓が設けられる部分に対向する部位に、開口部２９が形成されている。
このようにして、木造建物３０は、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、それぞれ囲われて設けられている。
【0013】
複数の木造建物３０は、柱３１、梁３２、壁３３及び床３４が、それぞれ木造とされている。木造建物３０は、在来軸組工法、２×４工法、ＣＬＴ(Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ)工法等の、木造建築で用いられる各種の工法により構築され得る。柱３１は、水平方向に間隔をあけて複数配置されている。各柱３１は、上下方向に延びている。梁３２は、水平方向で隣り合う柱３１同士の間に配置され、その両端部が柱３１に接合されている。各梁３２は、水平方向に延びている。壁３３は、水平方向で隣り合う２本の柱３１と、互いに上下に位置する２本の梁３２との間に設けられている。床３４は、梁３２上に、または梁３２間に、設けられている。
木造建物３０は、上下に複数の階層Ｊを有していてもよい。本実施形態において、図２に示される木造建物３０Ａ、３０Ｂは、２つの階層Ｊ１、Ｊ２を有した、いわゆる２階建てとされている。また、木造建物３０Ｃは、２つの階層Ｊ１、Ｊ２と、ロフトとして用いられる階層Ｊ３と、を有している。梁３２及び床３４は、木造建物３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）の階層数に応じて設けられている。
また、木造建物３０は、階層Ｊ間を昇降するための階段３６、各階層Ｊの室内空間を仕切る図示されない仕切壁等を適宜備えている。
木造建物３０は、上下に複数の階層Ｊを有していてもよい。本実施形態において、図２に示される木造建物３０Ａ、３０Ｂは、２つの階層Ｊ１、Ｊ２を有した、いわゆる２階建てとされている。また、木造建物３０Ｃは、２つの階層Ｊ１、Ｊ２と、ロフトとして用いられる階層Ｊ３と、を有している。梁３２及び床３４は、木造建物３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）の階層数に応じて設けられている。
また、木造建物３０は、階層Ｊ間を昇降するための階段３６、各階層Ｊの室内空間を仕切る図示されない仕切壁等を適宜備えている。
【0014】
木造建物３０が複数の階層Ｊを有している場合、木造建物３０は、建物構造２０の複数の階層Ｆに跨って構築してもよい。建物構造２０において、木造建物３０が跨って構築される複数の階層Ｆの間においては、木造建物３０が位置する部分に梁２３及び床スラブ２５が設けられていない。つまり、建物構造２０の内部には、建物構造２０の複数の階層Ｆに跨って構築される木造建物３０を収容するため、建物構造２０の複数の階層Ｆに跨がって連通する、無梁・無床の収容空間Ｓが形成されている。
ただし、建物構造２０の架構２１における耐震強度等を確保するため、例えば、建物構造２０の上層部２０ｔにのみ、木造建物３０を配置するようにしてもよい。より具体的には、本実施形態のように、建物構造２０が４以上の階層Ｆを有するように構築されている場合、木造建物３０は、建物構造２０の、上から４階層以内の階層Ｆに構築するのが好ましい。特に、混構造建築物１が、高層、または超高層である場合、建物構造２０の上層部２０ｔにおいては、地震発生時に作用する地震力が小さくなるため、本実施形態のように無梁・無床の収容空間Ｓを形成するために、梁２３及び床スラブ２５を設けないようにしても、建物構造２０の耐震性能への影響が少なくて済む。
ただし、建物構造２０の架構２１における耐震強度等を確保するため、例えば、建物構造２０の上層部２０ｔにのみ、木造建物３０を配置するようにしてもよい。より具体的には、本実施形態のように、建物構造２０が４以上の階層Ｆを有するように構築されている場合、木造建物３０は、建物構造２０の、上から４階層以内の階層Ｆに構築するのが好ましい。特に、混構造建築物１が、高層、または超高層である場合、建物構造２０の上層部２０ｔにおいては、地震発生時に作用する地震力が小さくなるため、本実施形態のように無梁・無床の収容空間Ｓを形成するために、梁２３及び床スラブ２５を設けないようにしても、建物構造２０の耐震性能への影響が少なくて済む。
【0015】
特に本実施形態においては、既に説明したように、建物構造２０は、４以上の階層Ｆを有するように構築されている。このような建物に対しては、建物の最上層から数えて４層以内を１時間耐火構造とすることが求められることがある。このような場合において、建物構造２０の上層部２０ｔに木造建物３０を設けつつも、木造建物３０が、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、囲われて設けられた構造とすることで、木造建物３０の耐火性能を確保して、１時間耐火の要件を満たすような構造とすることができる。
耐震強度上、あるいは耐火構造上において、問題が無いようであれば、木造建物３０は、建物構造２０の上層部２０ｔ以外の部分に設けられてもよい。例えば、木造建物３０は、建物構造２０の下層部や、下層部と上層部２０ｔの間の中層部等に設けられても構わない。基本的に、木造建物３０は、建物構造２０のどの階層Ｆに設けられても構わない。例えば、建物構造２０の階層Ｆが４である場合に、木造建物３０が、建物構造２０の１階、２階、３階、４階のいずれかの階層Ｆのみに設けられてもよいし、これらのなかの複数の階層Ｆに設けられてもよい。階層Ｆが４以外の建物構造２０においても同様であるのは言うまでもない。
耐震強度上、あるいは耐火構造上において、問題が無いようであれば、木造建物３０は、建物構造２０の上層部２０ｔ以外の部分に設けられてもよい。例えば、木造建物３０は、建物構造２０の下層部や、下層部と上層部２０ｔの間の中層部等に設けられても構わない。基本的に、木造建物３０は、建物構造２０のどの階層Ｆに設けられても構わない。例えば、建物構造２０の階層Ｆが４である場合に、木造建物３０が、建物構造２０の１階、２階、３階、４階のいずれかの階層Ｆのみに設けられてもよいし、これらのなかの複数の階層Ｆに設けられてもよい。階層Ｆが４以外の建物構造２０においても同様であるのは言うまでもない。
【0016】
このような木造建物３０は、例えば、各木造建物３０に入居する入居者の要望に応じた階層数、間取り等とすることができる。このため、例えば、建物構造２０内の複数の住戸の全てが、上記したような木造建物３０であってもよいし、建物構造２０内の複数の住戸のうちの一部の住戸が、上記したような木造建物３０であってもよい。
また、建物構造２０内に複数の木造建物３０が設けられている場合、複数の木造建物３０間で、階層数、間取り、各階層の床面積等は異なっていてもよい。
また、建物構造２０内に複数の木造建物３０が設けられている場合、複数の木造建物３０間で、階層数、間取り、各階層の床面積等は異なっていてもよい。
【0017】
図４は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の建物構造と木造建物との接合部を示す断面図である。
図２、図４に示すように、木造建物３０は、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。木造建物３０は、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。木造建物３０は、特に、木造建物３０の下端部において、柱３１の柱脚部、土台としての梁３２や床３４、壁３３の下端等が、接合具５０を介して建物構造２０に接合されているのが好ましい。木造建物３０は、上側の床スラブ２５Ｂの下方に配置された梁３２や天井３５、壁３３の上端等が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合されていてもよい。木造建物３０において、床３４や壁３３が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合される場合、床３４や壁３３を、木造でありながら高い強度を有するＣＬＴにより形成するようにしてもよい。
木造建物３０は、建物構造２０の、柱２２、梁２３、床スラブ２５、及び壁２６の、いずれか、またはいずれかの組み合わせに対して、接合具５０によって接合されている。木造建物３０は、建物構造２０の、床スラブ２５、壁２６よりも、柱２２、梁２３に対して接合されるのが、より好ましい。
図２、図４に示すように、木造建物３０は、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。木造建物３０は、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。木造建物３０は、特に、木造建物３０の下端部において、柱３１の柱脚部、土台としての梁３２や床３４、壁３３の下端等が、接合具５０を介して建物構造２０に接合されているのが好ましい。木造建物３０は、上側の床スラブ２５Ｂの下方に配置された梁３２や天井３５、壁３３の上端等が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合されていてもよい。木造建物３０において、床３４や壁３３が、接合具５０を介して、建物構造２０に接合される場合、床３４や壁３３を、木造でありながら高い強度を有するＣＬＴにより形成するようにしてもよい。
木造建物３０は、建物構造２０の、柱２２、梁２３、床スラブ２５、及び壁２６の、いずれか、またはいずれかの組み合わせに対して、接合具５０によって接合されている。木造建物３０は、建物構造２０の、床スラブ２５、壁２６よりも、柱２２、梁２３に対して接合されるのが、より好ましい。
【0018】
図５は、上記建物構造の床スラブに設けられた貫通孔を示す平断面図である。図６は、上記建物構造の壁に設けられた貫通孔を示す斜視図である。
接合具５０としては、例えば、緊張材５１（図４参照）を用いることができる。この場合、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３、床３４、天井３５に対向する、建物構造２０の壁２６、床スラブ２５等には、図５、図６に示されるように、緊張材５１を挿通するための貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、壁２６、床スラブ２５を厚さ方向に貫通している。
例えば、木造建物３０の床３４、及び天井３５を、建物構造２０の床スラブ２５に、接合具５０を介して接合する場合、木造建物３０の上下に位置して、床３４、天井３５に対向する床スラブ２５に、図５に示されるように、貫通孔２８を形成する。また、木造建物３０の床３４、天井３５には、貫通孔２８に連通する位置に、接合具挿通孔３８（図４参照）が形成される。
また、例えば、木造建物３０の壁３３を、建物構造２０の壁２６に、接合具５０を介して接合する場合、木造建物３０の側方に位置して、壁３３に対向する建物構造２０の壁２６に、図６に示されるように、貫通孔２８を形成する。また、木造建物３０の壁３３には、貫通孔２８に連通する位置に、接合具挿通孔が形成されている。
緊張材５１は、各接合具挿通孔３８と、貫通孔２８に挿通されている。緊張材５１の一端は、木造建物３０に設けられる接合具挿通孔３８に挿通されて、ナット５２が螺着されることにより、木造建物３０側に固定されている。緊張材５１の他端は、建物構造２０に設けられる貫通孔２８に挿通されて、その先端部にナット５３が締着されることにより、建物構造２０側に固定されている。これにより、接合具５０を構成する緊張材５１に緊張力が導入され、接合具５０を介して、木造建物３０が建物架構２１に強固に接合されている。
なお、木造建物３０を、建物構造２０に接合するのに用いられる接合具５０の配置、数は、適宜変更可能である。
接合具５０としては、例えば、緊張材５１（図４参照）を用いることができる。この場合、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３、床３４、天井３５に対向する、建物構造２０の壁２６、床スラブ２５等には、図５、図６に示されるように、緊張材５１を挿通するための貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、壁２６、床スラブ２５を厚さ方向に貫通している。
例えば、木造建物３０の床３４、及び天井３５を、建物構造２０の床スラブ２５に、接合具５０を介して接合する場合、木造建物３０の上下に位置して、床３４、天井３５に対向する床スラブ２５に、図５に示されるように、貫通孔２８を形成する。また、木造建物３０の床３４、天井３５には、貫通孔２８に連通する位置に、接合具挿通孔３８（図４参照）が形成される。
また、例えば、木造建物３０の壁３３を、建物構造２０の壁２６に、接合具５０を介して接合する場合、木造建物３０の側方に位置して、壁３３に対向する建物構造２０の壁２６に、図６に示されるように、貫通孔２８を形成する。また、木造建物３０の壁３３には、貫通孔２８に連通する位置に、接合具挿通孔が形成されている。
緊張材５１は、各接合具挿通孔３８と、貫通孔２８に挿通されている。緊張材５１の一端は、木造建物３０に設けられる接合具挿通孔３８に挿通されて、ナット５２が螺着されることにより、木造建物３０側に固定されている。緊張材５１の他端は、建物構造２０に設けられる貫通孔２８に挿通されて、その先端部にナット５３が締着されることにより、建物構造２０側に固定されている。これにより、接合具５０を構成する緊張材５１に緊張力が導入され、接合具５０を介して、木造建物３０が建物架構２１に強固に接合されている。
なお、木造建物３０を、建物構造２０に接合するのに用いられる接合具５０の配置、数は、適宜変更可能である。
【0019】
上述したような混構造建築物１は、非木造系の建物構造２０と、木造建物３０との混構造建築物１であって、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、木造建物３０が構築され、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位が、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合されている。
このような構成によれば、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、木造建物３０を構築することで、混構造建築物１を施工することができる。このため、非木造系の建物構造２０の架構２１に大きく干渉しない程度であれば、非木造系の建物構造２０内の所望の場所に、所望の大きさで、木造建物３０を構築することができる。したがって、非木造系の建物構造２０の中に、木造建物３０を、比較的高い自由度で構築することができる。
また、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位を、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合することで、木造建物３０と建物構造２０とを強固に接合することができる。このため、地震発生時に、建物構造２０と木造建物３０との間に生じるせん断力に対し、効率的に抵抗することができる。
このような構成によれば、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、木造建物３０を構築することで、混構造建築物１を施工することができる。このため、非木造系の建物構造２０の架構２１に大きく干渉しない程度であれば、非木造系の建物構造２０内の所望の場所に、所望の大きさで、木造建物３０を構築することができる。したがって、非木造系の建物構造２０の中に、木造建物３０を、比較的高い自由度で構築することができる。
また、木造建物３０を構成する柱３１、梁３２、壁３３及び床３４のうち少なくとも複数の部位を、鋼製の接合具５０を介して、建物構造２０に接合することで、木造建物３０と建物構造２０とを強固に接合することができる。このため、地震発生時に、建物構造２０と木造建物３０との間に生じるせん断力に対し、効率的に抵抗することができる。
【0020】
また、接合具５０は、緊張材５１であり、接合具５０の一端は、木造建物３０側に固定され、他端は、建物構造２０に設けられる貫通孔２８に挿通されてナット５３により固定されている。
このような構成によれば、緊張材５１からなる接合具５０の一端を、木造建物３０側に固定し、他端を、建物構造２０に設けられる貫通孔２８に挿通してナット５３により固定することで、接合具５０を介して、木造建物３０を建物架構２１と強固に接合できる。
このような構成によれば、緊張材５１からなる接合具５０の一端を、木造建物３０側に固定し、他端を、建物構造２０に設けられる貫通孔２８に挿通してナット５３により固定することで、接合具５０を介して、木造建物３０を建物架構２１と強固に接合できる。
【0021】
また、木造建物３０は複数の階層Ｊを有し、建物構造２０の複数の階層Ｆに跨って構築され、木造建物３０が跨って構築される複数の階層Ｆの間においては、建物構造２０には梁２３及び床スラブ２５が設けられていない。
このような構成によれば、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、複数の階層Ｊを有した木造建物３０を構築することで、木造建物３０を、より高い自由度で提供することができる。建物構造２０の、木造建物３０が跨って構築される複数の階層Ｆの間において、木造建物３０が位置する部分に建物構造２０の梁２３及び床スラブ２５を設けないことで、建物構造２０の梁２３及び床スラブ２５との干渉を考慮する必要がなくなる。このため、複数の階層Ｊを有した木造建物３０の設計、施工を容易に行うことができる。
このような構成によれば、非木造系の建物構造２０を構成する架構２１の内側に、複数の階層Ｊを有した木造建物３０を構築することで、木造建物３０を、より高い自由度で提供することができる。建物構造２０の、木造建物３０が跨って構築される複数の階層Ｆの間において、木造建物３０が位置する部分に建物構造２０の梁２３及び床スラブ２５を設けないことで、建物構造２０の梁２３及び床スラブ２５との干渉を考慮する必要がなくなる。このため、複数の階層Ｊを有した木造建物３０の設計、施工を容易に行うことができる。
【0022】
また、非木造系の建物構造２０は、鉄筋コンクリート造、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄骨造のいずれか、またはいずれかの組み合わせにより構築されている。
このような構成によれば、建物構造２０の耐震性を、木造建物３０よりも高いものとすることができる。
このような構成によれば、建物構造２０の耐震性を、木造建物３０よりも高いものとすることができる。
【0023】
特に、木造建物３０は、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、それぞれ囲われて設けられている。
このような構成によれば、木造建物３０は、コンクリート製の床スラブ２５及び壁２６によって囲われた空間Ｓに設けられているため、木造建物３０の耐火性能を確保することができる。
このような構成によれば、木造建物３０は、コンクリート製の床スラブ２５及び壁２６によって囲われた空間Ｓに設けられているため、木造建物３０の耐火性能を確保することができる。
【0024】
また、本実施形態においては、木造建物は、建物構造２０の上層部２０ｔのみに設けられている。
混構造建築物１が、高層、または超高層である場合、建物構造２０の上層部２０ｔにおいては、地震発生時に作用する地震力が小さくなるため、本実施形態のように無梁・無床の収容空間Ｓを形成するために、梁２３及び床スラブ２５を設けないようにしても、建物構造２０の耐震性能への影響が少なくて済む。
また、高所に木造の構造を設けるに際し、本実施形態の木造建物３０においては、建物構造２０の床スラブ２５上で構築作業を行うことができるため、例えば木造のみで多層の建物を建築する場合に比べると、高所作業が削減され、作業安全性が高まる。
ただし、既に説明したように、木造建物３０が、建物構造２０の上層部２０ｔ以外の部分に設けられるような形態であっても構わない。
混構造建築物１が、高層、または超高層である場合、建物構造２０の上層部２０ｔにおいては、地震発生時に作用する地震力が小さくなるため、本実施形態のように無梁・無床の収容空間Ｓを形成するために、梁２３及び床スラブ２５を設けないようにしても、建物構造２０の耐震性能への影響が少なくて済む。
また、高所に木造の構造を設けるに際し、本実施形態の木造建物３０においては、建物構造２０の床スラブ２５上で構築作業を行うことができるため、例えば木造のみで多層の建物を建築する場合に比べると、高所作業が削減され、作業安全性が高まる。
ただし、既に説明したように、木造建物３０が、建物構造２０の上層部２０ｔ以外の部分に設けられるような形態であっても構わない。
【0025】
（実施形態の第１変形例）
なお、本発明の混構造建築物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
上記実施形態では、接合具５０として、緊張材５１を用いたが、これに限らない。
図７は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第１変形例の構成を示す断面図である。
本変形例においては、接合具５０Ｂは、アンカーボルト（ボルト）５５である。接合具５０Ｂは、木造建物３０の梁３２や床３４を、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に固定する。アンカーボルト５５の一端は、木造建物３０に設けられる接合具挿通孔３８に挿通されて、ナット５６が螺着されることにより、木造建物３０側に固定されている。建物構造２０の梁２３や床スラブ２５には、穴２７が形成されている。アンカーボルト５５の他端は、この穴２７に挿入されている。アンカーボルト５５と穴２７の間には、グラウト等の充填剤６５が設けられている。このようにして、アンカーボルト５５の他端は、建物構造２０に埋設され、定着されている。
アンカーボルト５５は、位置ずれ防止のためのジベル６１を挿通するように設けられている。ジベル６１は、床３４の下面に形成された凹部３４ｄに収容されるように設けられている。
なお、本発明の混構造建築物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
上記実施形態では、接合具５０として、緊張材５１を用いたが、これに限らない。
図７は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第１変形例の構成を示す断面図である。
本変形例においては、接合具５０Ｂは、アンカーボルト（ボルト）５５である。接合具５０Ｂは、木造建物３０の梁３２や床３４を、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に固定する。アンカーボルト５５の一端は、木造建物３０に設けられる接合具挿通孔３８に挿通されて、ナット５６が螺着されることにより、木造建物３０側に固定されている。建物構造２０の梁２３や床スラブ２５には、穴２７が形成されている。アンカーボルト５５の他端は、この穴２７に挿入されている。アンカーボルト５５と穴２７の間には、グラウト等の充填剤６５が設けられている。このようにして、アンカーボルト５５の他端は、建物構造２０に埋設され、定着されている。
アンカーボルト５５は、位置ずれ防止のためのジベル６１を挿通するように設けられている。ジベル６１は、床３４の下面に形成された凹部３４ｄに収容されるように設けられている。
【0026】
このように、本変形例においては、接合具５０Ｂは、アンカーボルト（ボルト）５５であり、接合具５０Ｂの一端は、木造建物３０側に固定され、他端は、建物構造２０に埋設されている。
このような構成によれば、アンカーボルト（ボルト）５５からなる接合具５０Ｂの一端を、木造建物３０側に固定し、他端を、建物構造２０に埋設させることで、接合具５０Ｂを介して、木造建物３０を建物架構２１と強固に接合できる。
このような構成によれば、アンカーボルト（ボルト）５５からなる接合具５０Ｂの一端を、木造建物３０側に固定し、他端を、建物構造２０に埋設させることで、接合具５０Ｂを介して、木造建物３０を建物架構２１と強固に接合できる。
【0027】
（実施形態の第２変形例）
図８は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第２変形例の構成を示す断面図である。
図８に示すように、先ず始めに、木造建物３０の柱３１や梁３２、壁３３、床３４の下面に、断面Ｈ型、あるいは断面コ字型の鉄骨やアングル材からなる接合金物７１を、ラグスクリューボルト７２によって取り付け、その後、この接合金物７１を、接合具５０Ｃとしてアンカーボルト（ボルト）７５を用いて、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に定着させるようにしてもよい。この場合、予め、建物構造２０にアンカーボルト７５の一端を埋設させておき、当該一端は、接合金物７１を介して木造建物３０側に固定されている。アンカーボルト７５の他端には、ナット等の定着部７６が、アンカーボルト７５が拡径するように設けられて接合されており、アンカーボルト７５の他端と定着部７６が共に、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に埋設され、定着されている。
図８は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第２変形例の構成を示す断面図である。
図８に示すように、先ず始めに、木造建物３０の柱３１や梁３２、壁３３、床３４の下面に、断面Ｈ型、あるいは断面コ字型の鉄骨やアングル材からなる接合金物７１を、ラグスクリューボルト７２によって取り付け、その後、この接合金物７１を、接合具５０Ｃとしてアンカーボルト（ボルト）７５を用いて、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に定着させるようにしてもよい。この場合、予め、建物構造２０にアンカーボルト７５の一端を埋設させておき、当該一端は、接合金物７１を介して木造建物３０側に固定されている。アンカーボルト７５の他端には、ナット等の定着部７６が、アンカーボルト７５が拡径するように設けられて接合されており、アンカーボルト７５の他端と定着部７６が共に、建物構造２０の梁２３や床スラブ２５に埋設され、定着されている。
【0028】
（実施形態の第３変形例）
図９は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第３変形例の構成を示す断面図である。
また、図９に示すように、建物構造２０と、木造建物３０とを備える混構造建築物１Ｂの建物本体１０は、基礎部２上に、免震装置８０を介して設けられていてもよい。これにより、地震発生時に、建物構造２０、及び建物構造２０内に設けられた木造建物３０に及ぶ地震力を低減することができ、混構造建築物１Ｂの耐震性をさらに高めることができる。
図９は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第３変形例の構成を示す断面図である。
また、図９に示すように、建物構造２０と、木造建物３０とを備える混構造建築物１Ｂの建物本体１０は、基礎部２上に、免震装置８０を介して設けられていてもよい。これにより、地震発生時に、建物構造２０、及び建物構造２０内に設けられた木造建物３０に及ぶ地震力を低減することができ、混構造建築物１Ｂの耐震性をさらに高めることができる。
【0029】
（実施形態の第４変形例）
図１０は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第４変形例の構成を示す断面図である。
また、図１０に示すよう混構造建築物１Ｃのように、内部に木造建物３０が設けられた建物構造２０において、木造建物３０に対して、柱３１や壁３３を挟んで隣接するように設けられた、例えば制振ブレース９１を備えた制振部材９０と、制振部材９０が設けられた階層Ｆの下側の階層Ｆに備えられた制振間柱９２と、を備えるようにしてもよい。
図１０は、本発明の実施形態に係る混構造建築物の第４変形例の構成を示す断面図である。
また、図１０に示すよう混構造建築物１Ｃのように、内部に木造建物３０が設けられた建物構造２０において、木造建物３０に対して、柱３１や壁３３を挟んで隣接するように設けられた、例えば制振ブレース９１を備えた制振部材９０と、制振部材９０が設けられた階層Ｆの下側の階層Ｆに備えられた制振間柱９２と、を備えるようにしてもよい。
【0030】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、木造建物３０が、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、それぞれ囲われて設けられた構造としていたが、十分な耐火、耐振性能が実現されるようであれば、木造建物３０の一部の外壁を、コンクリート製の壁で覆わないような構成としてもよい。この場合においては、例えば混構造建築物１の外壁や共用廊下に相当して位置する部分の木造建物３０の外壁を、コンクリート製の壁で覆わずに、木造建物３０の外壁が外部や共用廊下に露出するように構成すれば、混構造建築物１の外観の一部を木表しとすることができる。
例えば、上記実施形態においては、木造建物３０が、上下をコンクリート製の床スラブ２５で、側方をコンクリート製の壁２６で、それぞれ囲われて設けられた構造としていたが、十分な耐火、耐振性能が実現されるようであれば、木造建物３０の一部の外壁を、コンクリート製の壁で覆わないような構成としてもよい。この場合においては、例えば混構造建築物１の外壁や共用廊下に相当して位置する部分の木造建物３０の外壁を、コンクリート製の壁で覆わずに、木造建物３０の外壁が外部や共用廊下に露出するように構成すれば、混構造建築物１の外観の一部を木表しとすることができる。
【0031】
（評価例）
上記したような混構造建築物１、１Ｂ、１Ｃについて、比較評価検討を行ったので、その結果を以下に示す。
上記したような混構造建築物１のような耐震構造の評価モデルと、上記したような免震装置８０を備えた混構造建築物１Ｂのような免震構造の評価モデルについて、「神戸波」の地震波形を入力し、その応答をシミュレーションにより推定した。耐震構造の評価モデル、免震構造の評価モデルは、いずれも３３階建ての鉄筋コンクリート造の建物構造２０を備えるものとした。
図１１は、上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる加速度を示す図である。図１２は、上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる水平変位を示す図である。
その結果、図１１、図１２に示されるように、地震入力による加速度、水平変位ともに、特に高層階において、免震構造とした評価モデルの方が良好な結果を示した。このことから、高層の建物構造２０内に木造建物３０を設ける場合、免震装置８０を備えるのが望ましいことが推察される。
上記したような混構造建築物１、１Ｂ、１Ｃについて、比較評価検討を行ったので、その結果を以下に示す。
上記したような混構造建築物１のような耐震構造の評価モデルと、上記したような免震装置８０を備えた混構造建築物１Ｂのような免震構造の評価モデルについて、「神戸波」の地震波形を入力し、その応答をシミュレーションにより推定した。耐震構造の評価モデル、免震構造の評価モデルは、いずれも３３階建ての鉄筋コンクリート造の建物構造２０を備えるものとした。
図１１は、上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる加速度を示す図である。図１２は、上記混構造建築物の評価例を示す図であり、入力した地震波に対して各階層に生じる水平変位を示す図である。
その結果、図１１、図１２に示されるように、地震入力による加速度、水平変位ともに、特に高層階において、免震構造とした評価モデルの方が良好な結果を示した。このことから、高層の建物構造２０内に木造建物３０を設ける場合、免震装置８０を備えるのが望ましいことが推察される。
【符号の説明】
【0032】
１、１Ｂ、１Ｃ 混構造建築物 ３２ 梁
２０ 建物構造 ３３ 壁
２１ 架構 ３４ 床
２２ 柱 ５０、５０Ｂ、５０Ｃ 接合具
２３ 梁 ５１ 緊張材
２５、２５Ａ、２５Ｂ 床スラブ ５３ ナット
２６ 壁 ５５、７５ アンカーボルト（ボルト）
２８ 貫通孔 Ｆ 建物構造の階層
３０、３０Ａ～３０Ｃ 木造建物 Ｊ、Ｊ１、Ｊ２ 木造建物の階層
３１ 柱
２０ 建物構造 ３３ 壁
２１ 架構 ３４ 床
２２ 柱 ５０、５０Ｂ、５０Ｃ 接合具
２３ 梁 ５１ 緊張材
２５、２５Ａ、２５Ｂ 床スラブ ５３ ナット
２６ 壁 ５５、７５ アンカーボルト（ボルト）
２８ 貫通孔 Ｆ 建物構造の階層
３０、３０Ａ～３０Ｃ 木造建物 Ｊ、Ｊ１、Ｊ２ 木造建物の階層
３１ 柱
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】