特開 2025-17260 建物

(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】P2025017260

(43)【公開日】2025-02-05

(54)【発明の名称】建物

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20250129BHJP

   E04B 1/20 20060101ALI20250129BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20250129BHJP

   E04B 5/43 20060101ALI20250129BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20250129BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 321A

E04B1/20 A

E04B1/30 Z

E04B5/43 C

E04B1/58 600F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023120304

(22)【出願日】2023-07-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 満

(72)【発明者】

【氏名】川合 拓

(72)【発明者】

【氏名】梅野 圭介

(72)【発明者】

【氏名】秋山 裕子

(72)【発明者】

【氏名】本山 祥伍

【テーマコード（参考）】

2E125

2E139

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AA04

2E125AA57

2E125AB11

2E125AC23

2E125AD07

2E125AE01

2E125AE02

2E125AG03

2E125AG12

2E125AG13

2E125AG14

2E125AG41

2E125AG43

2E125BB01

2E125BB22

2E125BD01

2E125BE01

2E125CA01

2E139AA01

2E139AB01

2E139AC26

2E139AC68

(57)【要約】

【課題】平面計画に制約を受け難い建物を提供する。
【解決手段】建物１０は、外周面のうち少なくとも一面に配置された柱以外の耐震要素（耐震壁２０）と、耐震要素に接合され支持されたフラットスラブ３０と、フラットスラブ３０にピン接合又は半剛接合されフラットスラブ３０を支持する柱４０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面のうち少なくとも一面に配置された柱以外の耐震要素と、
前記耐震要素に接合され支持されたフラットスラブと、
前記フラットスラブにピン接合又は半剛接合され前記フラットスラブを支持する柱と、
を備えた建物。

【請求項2】

前記耐震要素は、互いに交わる２つの外周面に配置された耐震壁である、
請求項１に記載の建物。

【請求項3】

前記外周面と対向する外周面にさらに耐震要素が配置されている、
請求項１又は２に記載の建物。

【請求項4】

前記フラットスラブの下面に木質材が貼られ、
前記柱は木質材で形成されている、
請求項１又は２に記載の建物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、木造柱をスラブ支持に使用した建築物が開示されている。この建築物では、木造柱を外周に配置して、中央部にＲＣ柱、ＲＣ梁及びＲＣ耐震壁による耐震要素を配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－９２００７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１のように、建物の中央部に耐震要素を集約すると、建物の平面計画に制約を受ける。例えば建物の中央部から外周部に亘る広範な空間を一体的に利用することが難しい。

【0005】

本発明は、上記事実を考慮し、平面計画に制約を受け難い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の建物は、外周面のうち少なくとも一面に配置された柱以外の耐震要素と、前記耐震要素に接合され支持されたフラットスラブと、前記フラットスラブにピン接合又は半剛接合され前記フラットスラブを支持する柱と、を備える。

【0007】

請求項１の建物では、耐震要素にフラットスラブが接合され支持されている。このため、耐震要素とフラットスラブとで地震力による水平力を処理できる。そして、耐震要素が建物の外周面に配置されている。このため、建物の中央部を自由に利用できる。

【0008】

また、スラブはフラットスラブであるため、梁を省略できる。このため、梁を有する構成と比較して天井高を高くできる。又は等しい天井高で階高を低くできる。

【0009】

さらに、柱はフラットスラブにピン接合又は半剛接合され、フラットスラブを支持している。このため、柱がフラットスラブに剛接合されている構成と比較して柱に水平力が入力され難い。これにより、柱はフラットスラブの鉛直荷重のみを支持すればよく、例えば水平力に抵抗し難い木質柱等を採用できる。

【0010】

請求項２の建物は、請求項１に記載の建物において、前記耐震要素は、互いに交わる２つの外周面に配置された耐震壁である。

【0011】

請求項２の建物では、耐震壁が互いに交わる２つの外周面に配置されている。このため、２方向の水平力を処理できる。

【0012】

請求項３の建物は、請求項１又は２に記載の建物において、前記外周面と対向する外周面にさらに耐震要素が配置されている。

【0013】

請求項３の建物では、互いに対向する外周面のそれぞれに耐震要素が配置されている。このため、建物の偏心を抑制できる。

【0014】

請求項４の建物は、請求項１又は２に記載の建物において、前記フラットスラブの下面に木質材が貼られ、前記柱は木質材で形成されている。

【0015】

請求項４の建物では、フラットスラブの下面に木質材が貼られ、柱が木質材で形成されているため、木質材に囲まれた空間を形成できる。また、フラットスラブの下面の木質材は捨て型枠として利用できるので工期を短縮できる。

【0016】

なお、請求項４の建物は、請求項１～３の何れか１項の建物において、前記フラットスラブの下面に木質材が貼られ、前記柱は木質材で形成されているものとしてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、平面計画に制約を受け難い建物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る建物を示す平面図である。

【図2】図１におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図3】（Ａ）は本発明の実施形態に係る建物の柱を示す断面図であり、（Ｂ）は柱として鉄筋コンクリートを用いた例を示す断面図であり、（Ｃ）は柱として鋼管を用いた例を示す断面図であり、（Ｄ）は柱としてＨ形鋼を用いた例を示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る建物における耐震要素の配置の変形例を示す平面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る建物における耐震要素の配置の別の変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係る建物について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。

【0020】

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において構成を省略する、異なる構成と入れ替える、一実施形態及び各種の変形例を組み合わせて用いる等、適宜変更を加えて実施することができる。

【0021】

各図面において矢印Ｘ、Ｙで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Ｚで示す方向は鉛直方向（上下方向）に沿う方向である。各図において矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される各方向は、互いに一致するものとする。

【0022】

図１には、本発明の実施形態に係る建物１０の基準階の概略平面図が示されている。建物１０は、Ｘ軸方向が長手方向、Ｙ軸方向が短手方向とされた、平面視で長方形の建物である。

【0023】

建物１０は、外周面のうち少なくとも一面に配置された柱以外の耐震要素（耐震壁２０）と、耐震要素に接合され支持されたフラットスラブ３０と、フラットスラブを支持する柱４０と、を備えている。

【0024】

（耐震壁）
耐震壁２０は、建物１０において互いに直交する２つの外周面に配置された鉄筋コンクリートの壁体である。耐震壁２０は、建物１０のＸ方向に沿う一外周面の略全域及びＹ方向に沿う一外周面の略全域に配置されている。

【0025】

このうち、Ｘ方向に沿う耐震壁２０を耐震壁２０Ｘ、Ｙ方向に沿う耐震壁２０を耐震壁２０Ｙとする。耐震壁２０Ｘ及び２０Ｙは建物１０の角で互いに接合されている。

【0026】

建物１０のＸ軸方向に沿う一外周面には、鉄筋コンクリートの柱１２及び梁１４により柱梁架構が形成されている。耐震壁２０Ｘは、この柱梁架構の構面に配置された構造部材である。

【0027】

一方、建物１０のＹ軸方向に沿う外周面には柱梁架構が形成されていない。耐震壁２０Ｙは、耐震壁２０Ｘより厚く形成された構造部材である。

【0028】

なお、建物１０のＸ軸方向に沿う一外周面には必ずしも柱梁架構を形成しなくてもよい。同様に、建物１０のＹ軸方向に沿う外周面に柱梁架構を形成してもよい。

【0029】

耐震壁２０は、図２に示すように、上下階に亘って形成された、連層耐震壁である。換言すると、耐震壁２０は、上下方向に連続する複数の階において、同じ位置に配置された構造躯体である。

【0030】

耐震壁２０Ｘ及び２０Ｙが設けられた外周面と対向する外周面には耐震要素が配置されておらず、略全面に亘ってガラスのカーテンウォール１６が配置されている。

【0031】

（フラットスラブ）
フラットスラブ３０は、建物１０において互いに直交する２つの外周面で耐震壁２０に接合され、耐震壁２０に支持されている。

【0032】

なお、フラットスラブ３０のＹ方向における一端部は、柱梁架構の梁１４に接合されているが、本明細書においては、係る態様を含めて耐震壁２０に接合されているものとして説明する。

【0033】

フラットスラブ３０は、鉄筋コンクリートを用いて形成された床版である。フラットスラブ３０は、例えばプレストレストコンクリートを用いて形成してよい。

【0034】

フラットスラブ３０の底面には木製の板材３２が固定されている。板材３２を構成する木部材は特に限定されるものではないが、例えばＣＬＴ（Cross Laminated Timber）を用いることができる。板材３２としてＣＬＴを用い、厚さを調整することで、板材３２を構造体として機能させることもできる。

【0035】

板材３２は、フラットスラブ３０を形成するコンクリートを打設する際に、型枠として機能する。また、板材３２は、天井の仕上げ材として用いることもできる。すなわち、板材３２は構造体及び仕上げ材として兼用できる。

【0036】

一方、フラットスラブ３０の上面にも、仕上げ材３４を敷設することができる。仕上げ材３４の材質はタイル、フローリング材、カーペットなど、適宜選定できる。また、仕上げ材３４は二重床としてもよい。さらに、仕上げ材３４は省略してもよい。

【0037】

フラットスラブ３０は、耐震壁２０及び柱４０に支持され、柱４０間には梁が架け渡されていない。このため、フラットスラブ３０の下方には梁が省略されている。

【0038】

（柱）
柱４０は、フラットスラブ３０にピン接合されている。より具体的には、柱４０の上下端の双方が、それぞれ、上下のフラットスラブ３０にピン接合されている。これにより、柱４０は、フラットスラブ３０の鉛直荷重を支持する一方、フラットスラブ３０に作用する水平荷重は柱４０には入力され難い。

【0039】

このため、柱４０は、木部材を用いて形成できる。木部材を用いた柱４０は、例えば図３（Ａ）に示すように、芯材４２と、燃え止まり層４４Ａ及び燃え代層４４Ｂを含む耐火被覆部４４と、を備えた構成とすることができる。

【0040】

芯材４２は、集成材又は無垢材等の木質材によって形成され、フラットスラブ３０を支持する構造部材である。

【0041】

燃え止まり層４４Ａは、火災時における燃え代層４４Ｂの燃焼を停止（自然鎮火）させ、芯材４２の燃焼を抑制する層である。燃え止まり層４４Ａは、例えばモルタル、グラウト又はコンクリート等により形成されており、木質材よりも熱容量が大きい。

【0042】

燃え代層４４Ｂは、集成材又は無垢材等の木質材によって形成されており、燃え止まり層４４Ａの外面に接着剤等によって接合されている。

【0043】

柱４０の下端部にはプレート４６が設けられている。そして、フラットスラブ３０にはアンカーボルト３８が捩じ込まれた長ナット３６が上端を開口した状態で埋設されている。この長ナット３６にボルト５０を捩じ込むことで、プレート４６がフラットスラブ３０に固定される。

【0044】

また、プレート４６の上面には、上方へ突出する接合プレート４６Ａが溶接されている。接合プレート４６Ａは、柱４０に貫入されている。また、柱４０及び接合プレート４６Ａには、連通した貫通孔５２Ａが形成されている。この貫通孔５２Ａにドリフトピン５２Ｂを挿通することにより、柱４０の下端部がフラットスラブ３０にピン接合される。

【0045】

同様に、柱４０の上端部にはプレート４８が設けられている。そして、フラットスラブ３０にはアンカーボルト３８が捩じ込まれた長ナット３６が下端を開口した状態で埋設されている。この長ナット３６にボルト５０を捩じ込むことで、プレート４８がフラットスラブ３０に固定される。

【0046】

また、プレート４８の下面には、下方へ突出する接合プレート４８Ｂが溶接されている。接合プレート４８Ｂは、柱４０に貫入されている。また、柱４０及び接合プレート４８Ｂには、連通した貫通孔５２Ａが形成されている。この貫通孔５２Ａにドリフトピン５２Ｂを挿通することにより、柱４０の上端部がフラットスラブ３０にピン接合される。

【0047】

なお、柱４０の上端部及び下端部の双方において、貫通孔５２Ａ及びドリフトピン５２Ｂの数量は、求められる固定度に応じて、適宜変更できる。つまり、本発明においては、柱４０をフラットスラブ３０に半剛接合してもよい。

【0048】

図１に示すように、柱４０は、平面視で矩形状のグリッドに沿う配置とされている。但し、柱４０の配置は梁によって制約を受けないので、任意の位置に変更することができる。

【0049】

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る建物１０では、耐震要素である耐震壁２０にフラットスラブ３０が接合され支持されている。このため、耐震壁２０とフラットスラブ３０とで地震力による水平力を処理できる。

【0050】

そして、耐震壁２０は、建物１０における互いに交わる２つの外周面（側面）に配置されている。このため、２方向の水平力を処理できる。また、建物１０の中央部を自由に利用できる。

【0051】

また、スラブはフラットスラブ３０であるため、図２に示すように、梁を省略できる。このため、梁を有する構成と比較して天井高を高くできる。又は等しい天井高で階高を低くできる。

【0052】

そして、柱４０には梁が接合されないので、フラットスラブ３０の厚みや配筋を調整すれば、柱４０の位置及び柱４０のスパンを自由に設定できる。

【0053】

さらに、図３（Ａ）に示すように、柱４０はフラットスラブ３０にピン接合され、フラットスラブ３０を支持している。このため、柱４０のフラットスラブ３０に対する固定度がピン接合より高い場合と比較して、柱４０に水平力及び曲げ力が入力され難い。これにより、柱４０はフラットスラブ３０の鉛直荷重のみを支持すればよく、水平力に抵抗し難い木質柱を採用できる。

【0054】

また、この建物１０では、図２に示すように、フラットスラブ３０の下面に木質材を用いた板材３２が貼られ、柱４０が木質材で形成されているため、木質材に囲まれた空間を形成できる。また、フラットスラブ３０の下面の板材３２は捨て型枠として利用できるので工期を短縮できる。

【0055】

＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、フラットスラブ３０の下方に梁を設けない場合について説明したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図１、２に二点鎖線で示すように、フラットスラブ３０の下方に、部分的に梁６０を配置してもよい。

【0056】

この場合、一部の柱４０にも梁６０を架け渡してもよい。これにより、梁６０又は耐震壁２０で囲まれた位置３０Ａ（図１参照）に、階段室などが配置される開口部を配置することができる。

【0057】

なお、梁６０を架け渡す柱４０のフラットスラブ３０に対する固定は、半剛接合または剛接合としてもよい。また、梁を架け渡す柱は、例えば鉄筋コンクリートの柱として他の柱４０と異なる構成としてもよい。

【0058】

このように、本発明においては、フラットスラブ３０の下方に配置される柱の全てをフラットスラブ３０にピン接合された柱４０とする必要はない。

【0059】

また、上記実施形態においては、耐震要素として、鉄筋コンクリートの壁体である耐震壁２０を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば耐震要素は、ＣＬＴ等を用いた木質耐震壁としてもよい。また、耐震要素は、鉄筋コンクリート製、鋼製、木製等のブレースとしてもよい。

【0060】

また、上記実施形態においては、建物１０において互いに直交する２つの外周面の略全域に耐震壁２０を配置しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば耐震壁２０などの耐震要素は、当該外周面に部分的に配置してもよい。

【0061】

また、上記実施形態においては、建物１０において互いに直交する２つの外周面のみに耐震壁２０を配置しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図４に示すように、耐震壁２０が設置された外周面と対向する外周面に、さらに耐震要素（一例として耐震壁７０Ａ、７０Ｂ）を設けてもよい。

【0062】

耐震壁７０Ａは建物１０のＸ方向に沿う外周面に設けられている。耐震壁７０Ｂは建物１０のＸ方向に沿う外周面及びＹ方向に沿う外周面に設けられ、建物１０の角にＬ字状に形成されている。耐震壁７０Ａ及び７０Ｂの長さや厚さは適宜決定してよい。

【0063】

また、耐震壁７０Ａ及び７０Ｂの何れか一方を省略してもよい。さらに、建物１０のＹ方向に沿う外周面のみに別の耐震壁を設けてもよい。これらの耐震壁は、耐震壁２０と同様に鉄筋コンクリート製でも木製でもよく、ブレースに代えてもよい。

【0064】

このように、互いに対向する外周面のそれぞれに耐震要素を配置することで、建物１０の偏心を抑制できる。

【0065】

また、上記実施形態においては、互いに直交する２つの外周面にそれぞれ耐震壁２０Ｘ及び２０Ｙを配置しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図５に示すように、耐震壁２０Ｙに代えて耐震壁２０Ｔを用いてもよい。

【0066】

耐震壁２０Ｔは、Ｙ方向に沿う耐震壁であり、建物１０のＸ方向における中央部に設けられている。但し、例えば建物１０の平面形状に応じて、耐震壁２０Ｔは、建物１０のＸ方向における中央部以外の場所に設けてもよいし、複数設けてもよい。また、長さも自由に設定できる。例えば建物１０のＸ方向の長さがＹ方向の長さと比べて長くなれば、耐震壁２０Ｔの数量を増やすことができる。

【0067】

このように、本発明においては、外周面のうち少なくとも一面に、柱以外の耐震要素が配置されたものであればよい。

【0068】

また、上記実施形態の建物１０の外周面は互いに直交し、建物１０は平面視で長方形状の建物とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば建物１０の外周面は９０度以外の角度で交差していてもよい。この場合、それぞれの外周面に配置された耐震壁２０同士も、当該角度で交差して配置することができる。

【0069】

また、上記実施形態においては、耐震壁２０を、上下階に亘って形成された連層耐震壁としているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば耐震壁２０の上下階においては、耐震壁２０を異なる位置に設けてもよい。または、耐震壁２０に代えて、異なる構造の耐震壁やブレースを配置してもよい。

【0070】

また、上記実施形態においては、フラットスラブ３０を支持する柱として、構造部材を木質材とした柱４０を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。フラットスラブ３０を支持する柱としては、例えば図３（Ｂ）に示すように、構造部材としてコンクリートを使用した柱８０を用いてもよい。

【0071】

柱８０は、コンクリート柱８２を木質材８４等の仕上げ材で被覆して形成されている。この仕上げ材は省略してもよい。コンクリート柱８２の内部には主筋８６が埋設されており、この主筋８６の上下端がフラットスラブ３０に埋設されている。主筋８６の下端は、シース管８６Ａを介してフラットスラブ３０に埋設されている。フラットスラブ３０には、柱８０を受ける補強板８８を配置してもよい。

【0072】

また、フラットスラブ３０を支持する柱としては、例えば図３（Ｃ）に示すように、構造部材として鋼管９２を使用した柱９０を用いてもよい。鋼管９２は角型鋼管でもよいし、丸鋼管でもよい。鋼管９２の上下端にはそれぞれプレート９４及び９６を溶接し、このプレート９４及び９６を、フラットスラブ３０に固定する。

【0073】

フラットスラブ３０にはアンカーボルト３８が捩じ込まれた長ナット３６が上端を開口した状態で埋設されている。この長ナット３６にボルト５０を捩じ込むことで、プレート９４がフラットスラブ３０に固定される。また、プレート９６の上面には上方へ突出するスタッドボルト９６Ａが溶接されている。このスタッドボルト９６Ａによって、プレート９６がフラットスラブ３０に固定される。

【0074】

また、フラットスラブ３０を支持する柱としては、例えば図３（Ｄ）に示すように、構造部材としてＨ形鋼１０２を使用した柱１００を用いてもよい。Ｈ形鋼１０２の上下端にはそれぞれプレート１０４及び１０６を溶接し、このプレート１０４及び１０６を、フラットスラブ３０に固定する。

【0075】

フラットスラブ３０にはアンカーボルト１０８が埋設されている。アンカーボルト１０８の上端はフラットスラブ３０から突出している。このアンカーボルト１０８にナットを捩じ込むことで、プレート１０４がフラットスラブ３０に固定される。また、プレート１０６の上面には上方へ突出するスタッドボルト１０６Ａが溶接されている。このスタッドボルト１０６Ａによって、プレート１０６がフラットスラブ３０に固定される。

【0076】

このように、フラットスラブ３０を支持する柱は、フラットスラブ３０にピン接合又は半剛接合されたものであればよく、各種の材料を用いて、かつ、各種の接合方法でフラットスラブ３０に固定することができる。

【符号の説明】

【0077】

１０ 建物
２０ 耐震壁（耐震要素）
２０Ｔ 耐震壁（耐震要素）
２０Ｘ 耐震壁（耐震要素）
２０Ｙ 耐震壁（耐震要素）
３０ フラットスラブ
４０ 柱
８０ 柱
９０ 柱
１００ 柱

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】