特許 7243008 建物及び建物の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】建物及び建物の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/30 20060101AFI20230314BHJP

   E04B 1/34 20060101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

E04B1/30 G

E04B1/34 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019021639

(22)【出願日】2019-02-08

(65)【公開番号】P2020128649

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-12-23

(73)【特許権者】

【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】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】平林 聖尊

(72)【発明者】

【氏名】山田 基裕

(72)【発明者】

【氏名】北川 昌尚

(72)【発明者】

【氏名】小杉 嘉文

【審査官】齋藤 卓司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２０２０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１１３１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／２４、 １／３０、 １／３４、 １／３４８

Ｅ０４Ｇ ２１／１４－２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

間隔をあけて３以上並んで配置され、平面視で矩形の隅部に設けられた四つの鉄骨柱に矩形枠状に配置された鉄骨梁が接合された自立可能な構造体と、
前記構造体の前記鉄骨梁間に小梁を設けることなく掛け渡された構造体内コンクリートスラブと、
隣り合う前記構造体間の前記鉄骨梁の間に掛け渡された連結コンクリートスラブと、
を備えた建物。

【請求項2】

平面視において、前記連結コンクリートスラブの外側端部は、前記構造体の外側に配置された前記鉄骨柱の外側面よりも内側に位置している、
請求項１に記載の建物。

【請求項3】

外壁は、
前記構造体の側面部分を構成する水平断面がＵ字状のプレキャストコンクリート板と、
前記構造体と前記構造体との間を構成するカーテンウォールと、
を有している、
請求項２に記載の建物。

【請求項4】

前記連結コンクリートスラブは、隣り合う前記構造体間に掛け渡された鋼製デッキ型枠の上にコンクリートを打設して構築されている、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の建物

【請求項5】

請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の建物の施工方法であって、
鉄骨柱及び鉄骨梁を有する自立可能な三以上の構造体を、敷地の一方側から他方側に向かって順次間隔をあけて構築又は設置する第一工程と、
隣り合う前記構造体間に前記一方側から前記他方側に向かって順次連結コンクリートスラブを掛け渡す第二工程と、
を備えた建物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物及び建物の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、鉄骨建物の架構構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、鉄骨建物は、鉄骨柱及び鉄骨梁から成る複数の架構ユニットが鉄骨梁でピン接合されている。また、各架構ユニットは、主架構と副架構とがユニット内連結用の鉄骨梁でピン接合された構造になっている。

【0003】

特許文献２には、建物の架構構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、鉄骨ラーメン架構内には、鉄骨鉄筋コンクリート架構ユニットが、水平２方向にそれぞれ２スパンおきに分散配置されている。また、鉄骨鉄筋コンクリート架構ユニット間は鉄骨梁で接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－２０９４４８号公報

【文献】特開２００５－２２６３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、架構ユニットの鉄骨柱間は、大梁である鉄骨梁でピン接合されている。また、各架構ユニットは、主架構と副架構とがユニット内連結用の大梁である鉄骨梁でピン接合されている。

【0006】

また、特許文献２では、鉄骨ラーメン架構内に鉄骨鉄筋コンクリート架構ユニットが水平２方向に分散配置され、鉄骨鉄筋コンクリート架構ユニット間は大梁である鉄骨梁で接合されている。

【0007】

このように、大梁である鉄骨梁により架構ユニットや鉄骨鉄筋コンクリート架構ユニット間がつながれている。よって、大梁である鉄骨梁の接合作業に手間を要する等、施工性の向上の観点から改善の余地がある。

【0008】

本発明は、上記事実に鑑み、鉄骨柱及び鉄骨梁を有する建物の施工性の向上が目的である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第一態様は、間隔をあけて並んで配置され、鉄骨柱及び鉄骨梁を有する自立可能な複数の構造体と、隣り合う前記構造体間に掛け渡されたコンクリートスラブと、を備えた建物である。

【0010】

第一態様では、鉄骨柱及び鉄骨梁を有する自立可能な複数の構造体が、間隔をあけて並んで配置され、隣り合う構造体間にコンクリートスラブが掛け渡されている。このように隣り合う構造体間はコンクリートスラブが掛け渡されているので、構造体間を大梁で繋ぐ必要がない。よって、施工性が向上する。

【0011】

第二態様は、平面視において、前記コンクリートスラブの外側端部は、前記構造体の外側に配置された前記鉄骨柱の外側面よりも内側に位置している、第一態様の鉄骨建物である。

【0012】

第二態様では、建物の構造体間におけるコンクリートスラブの外側端部は、構造体の外側に設置された鉄骨柱の外側面よりも内側に位置する。よって、建物における構造体間に内側に凹んだ段差部が形成され、この構造体間の段差部を、例えば日射負荷を抑えつつ自然光を室内に取り入れるパッシブファサード等に利用することができる。

【0013】

第三態様は、鉄骨柱及び鉄骨梁を有する自立可能な構造体を、間隔をあけて構築又は設置する第一工程と、隣り合う前記構造体間にコンクリートスラブを掛け渡す第二工程と、を備えた建物の施工方法である。

【0014】

第三態様では、鉄骨柱及び鉄骨梁を有する自立可能な複数の構造体が、間隔をあけて構築又は設置される。隣り合う構造体間はコンクリートスラブが掛け渡され、構造体間は大梁で接合されないので、施工性が向上する。

【0015】

第四態様は、前記第一工程では、前記構造体を敷地の一方側から他方側に向かって順次、構築又は設置する、第三態様の建物の施工方法である。

【0016】

第四態様では、構造体を敷地の一方側から他方側に向かって順次、構築又は設置することで、例えば、細長い敷地や湾曲した敷地での施工が容易になると共に、このような敷地における施工効率が向上し、工期を短縮することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、鉄骨梁及び鉄骨梁を有する建物の施工性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】建物を構成する構造体の斜視図である。

【図2】建物の内部構造を模式的に示すＹ方向から見た立面図である。

【図3】図２の３－３線に沿った水平断面図である。

【図4】建物の外観を模式的に示すＹ方向から見た立面図である。

【図5】図４の５－５線に沿った水平断面図である。

【図6】建物の施工工程を（Ａ）～（Ｄ）に順番に示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の建物について説明する。なお、水平方向の直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。なお、図３は図２の３－３線に沿った水平断面図であるが、断面を表す斜線（ハッチング）の図示を省略している、

【0020】

［構造］
先ず本実施形態の建物の構造について説明する。

【0021】

図３に示す本実施形態の建物１０（図４も参照）は、平面視において、Ｘ方向に細長い長方形状を成している。また、建物１０が構築されている敷地Ｓも平面視において、Ｘ方向に細長い長方形状となっている。

【0022】

図２及び図３に示すように、本実施形態の建物１０は、一方向、本実施形態ではＸ方向に間隔をあけて一列に並んで配置された三以上の構造体１００と、隣り合う構造体１００間に掛け渡された連結スラブ２００と、を有している。なお、本実施形態では、構造体１００は、建物１０におけるＸ方向の中間部分１２を除き、等間隔で配置されている。また、本実施形態の建物１０は、三層構造であるが、これに限定されるものではない。

【0023】

図１に示すように、構造体１００は、鉄骨柱１１０及び鉄骨梁１２０を有する自立可能なラーメン構造となっている。また、構造体１００は、地震等の外乱が作用した際に、Ｘ方向及びＹ方向に対して単体で抵抗する剛性や耐力を有している。

【0024】

なお、本実施形態では、平面視で矩形の隅部にそれぞれ鉄骨柱１１０が設けられ、これら鉄骨柱１１０に大梁である鉄骨梁１２０が接合されている。よって、鉄骨梁１２０は、平面視で矩形枠状に配置されている。また、前述したように、本実施形態では建物１０（図２参照）は三層構造であるので、鉄骨梁１２０はそれにあわせて上下に間隔をあけて設けられている（図２も参照）。

【0025】

図２及び図３に示すように、コンクリートスラブの一例としての連結スラブ２００は、構造体１００の鉄骨梁１２０間に掛け渡されている。

【0026】

図３及び図５に示すように、平面視において、連結スラブ２００の外側端部２０２は、構造体１００の鉄骨柱１１０の外側面１１２よりも内側（建物１０の室内側）に位置している。なお、本実施形態では、隣合う構造体１００の鉄骨梁１２０間には、小梁は掛け渡されていない。また、本実施形態の連結スラブ２００は、鋼製デッキ型枠の上にコンクリートを打設することによって構築されているが、これに限定されるものではない。

【0027】

また、それぞれの構造体１００内には、構造体内スラブ１５０が鉄骨梁１２０に支持されている。なお、本実施形態では、構造体１００内の鉄骨梁１２０間には、小梁は掛け渡されていない。また、本実施形態の構造体内スラブ１５０も鋼製デッキ型枠の上にコンクリートを打設することよって構築されているが、これに限定されるものではない。

【0028】

前述したように、図５に示す建物１０における構造体１００間の連結スラブ２００の外側端部２０２は、構造体１００の鉄骨柱１１０の外側面１１２よりも内側に位置している。また、構造体１００と構造体１００との間には、鉄骨柱１１０に接合された大梁が設けられていない。よって、建物１０における構造体１００と構造体１００との間には、内側に凹んだ段差部１８が形成される。

【0029】

図４に示すように、本実施形態の建物１０の外壁における構造体１００の側面部分はプレキャストコンクリート板２０で構成され、外壁における構造体１００と構造体１００との間の側面部分（段差部１８（図５参照））はカーテンウォール３０で構成されている。

【0030】

前述したように、図５に示す建物１０における構造体１００と構造体１００との間には、内側に凹んだ段差部１８が形成されている。よって、プレキャストコンクリート板２０の水平断面形状は、略Ｕ字形状になっている。また、本実施形態では、カーテンウォール３０は、大開口の自然換気窓とし、そのＸ方向の中間部分にはＸ方向を板厚方向とするルーバー３２が設けられている。

【0031】

［施工方法］
次に、本実施形態の建物１０の施工方法について説明する。なお、各図におけるＸ方向の右側が奥側であり、左側が手前側である。

【0032】

図６（Ａ）～図６（Ｄ）へと順番に示すように、構造体１００を敷地Ｓの奥側から手前側に向かって順次、間隔をあけて構築していく。そして、奥側から手前側に向かって構造体１００間に連結スラブ２００を掛け渡していく。また、奥側から手前側に向かって構造体内スラブ１５０（図３及び図５参照）、プレキャストコンクリート板２０及びカーテンウォール３０等を設けていく。

【0033】

なお、本実施形態では、施工時に、構造体１００と構造体１００とは、図示していない仮設鉄骨梁で接合する。この仮設鉄骨梁は、施工の進行に伴って適宜撤去する。よって、建物１０の完成時には、仮設鉄骨梁は全て撤去されている。

【0034】

なお、本実施形態では、施工時に仮設鉄骨梁で接合したが、必要がない場合は接合しなくてもよい。また、本実施形態では、仮設鉄骨梁は全て撤去したが、一部の仮設鉄骨梁を残してもよい。例えば、天井がはられない箇所は仮設接骨梁を撤去し、天井に隠れる箇所は仮設鉄骨梁を残してもよい。

【0035】

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0036】

建物１０は、鉄骨柱１１０及び鉄骨梁１２０で構成された自立可能なラーメン構造の複数の構造体１００が、Ｙ方向に間隔をあけて並んで配置されると共に、隣り合う構造体１００間に連結スラブ２００が掛け渡されている。このように隣り合う構造体１００間は連結スラブ２００が掛け渡されているので、構造体１００間を大梁である鉄骨梁１２０で繋ぐ必要がない、つまり構造体１００間には鉄骨梁１２０が無い。よって、大梁である鉄骨梁１２０の溶接箇所及びボルト締結箇所が削減されるので、施工性が向上し、その結果、工期を短縮することができる。

【0037】

構造体１００間は大梁である鉄骨梁１２０で接合されていないので、構造体１００間の間隔を容易に変更することができ、設計の自由度が大きい。また、施工時において、大梁である鉄骨梁１２０で接合されない構造体１００と構造体１００との間を緩衝スペースとして建方精度管理に利用することで、施工効率が向上し、工期を短縮することができる。

【0038】

また、構造体１００を細長い敷地Ｓの奥側から手前側に向かって順次構築して建て逃げすることで、細長く狭い敷地Ｓでの施工が容易になると共に、細長い敷地Ｓにおける施工効率が向上し、工期を短縮することができる。

【0039】

また、本実施形態の建物１０の外壁における構造体１００の側面部分をプレキャストコンクリート板２０とし、外壁における構造体１００と構造体１００との間の側面部分をカーテンウォール３０とすることで、重厚性（プレキャストコンクリート板２０）と開放性（カーテンウォール３０）とを両立させた外観となっている。

【0040】

本実施形態の建物１０の室内における構造体１００間の段差部１８は、大梁である鉄骨梁１２０がないので、カーテンウォール３０を大開口の自然換気窓とし、自然光を効果的に室内へ取り入れると共に、段差部１８及び中間部分のルーバー３２によって室内への直射日光の進入を抑制している。つまり、構造体１００間は、日射負荷を抑えつつ自然光を室内に取り入れるパッシブファサードとなっている。

【0041】

なお、本実施形態の建物１０の室内における構造体１００内部分の壁際（プレキャストコンクリート板２０際）は、設備スペース（パイプスペース等）や収納スペース（ハイキャビネット等）として利用されている。

【0042】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0043】

例えば、上記実施形態では、大梁である鉄骨梁１２０間には、小梁が接合されていないが、これに限定されない。鉄骨梁１２０間に小梁が接合されていてもよい。なお、「大梁」は柱に接合される梁であり、「小梁」は大梁に掛け渡されて接合される梁である。

【0044】

また、例えば、上記実施形態では、構造体１００は、平面視で矩形の隅部にそれぞれ鉄骨柱１１０が配置されていたが、これに限定されない。別の観点から説明すると、構造体１００は四本の鉄骨柱１１０を有していたが、これに限定されない。構造体１００は、五本以上の鉄骨柱１１０を有していてもよい。例えば、Ｙ方向に間隔をあけて三本の鉄骨柱１１０が設けられ、全体として六本の鉄骨柱１１０を有する構造体１００であってもよい。

【0045】

また、例えば、上記実施形態では、構造体１００は、ラーメン構造であったが、これに限定されない。例えば、ブレース構造であってもよい。

【0046】

また、例えば、上記実施形態では、敷地Ｓは細長い長方形状とされ、その細長い敷地Ｓの奥側から手前側に向かって構造体１００を直線状に間隔をあけて構築したが、これに限定されない。例えば、平面視でＬ字状、Ｓ字状又はＵ字状の敷地とされ、その敷地の一方側から他方側に向かって構造体１００をＬ字状、Ｓ字状又はＵ字状に並べて構築してもよい。つまり、敷地と建物の平面視の形状が、Ｌ字状、Ｓ字状又はＵ字状であってもよい。また、平面視における敷地の形状と建物の形状とが異なっていてもよい。例えば、平面視で矩形状の敷地に、Ｌ字状、Ｓ字状又はＵ字状の形状の建物を構築してもよい。

【0047】

また、敷地の一方側から他方側に向かって順次構造体１００を構築したが、これに限定されない。例えば、敷地の一方と他方との間の中間部に向かって一方側及び他方側からそれぞれ構造体１００を構築し、中間部で両者を接合するようにしてもよい。或いは、中間部から一方側と他方側とに向かって構造体１００を構築してもよい。

【0048】

また、例えば、上記実施形態では、構造体１００は、敷地Ｓに間隔をあけて構築したが、これに限定されない。敷地内の組み立てヤードや敷地外の工場等で構造体１００を構築し、そこから構造体１００を移動して所望の場所に間隔をあけて設置してもよい。

【0049】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

【符号の説明】

【0050】

１０ 建物
１００ 構造体
１１０ 鉄骨柱
１１２ 外側面
１２０ 鉄骨梁
２００ 連結スラブ（コンクリートスラブの一例）
２０２ 外側端部
Ｓ 敷地

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】