(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】2023-05-31
(45)【発行日】2023-06-08
(54)【発明の名称】建築構造物の架構
(51)【国際特許分類】
E04B 1/342 20060101AFI20230601BHJP
【ＦＩ】
E04B1/342 A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019160782
(22)【出願日】2019-09-04
(65)【公開番号】P2021038575
(43)【公開日】2021-03-11
【審査請求日】2022-05-10
(73)【特許権者】
【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】萱嶋 誠
(72)【発明者】
【氏名】永久 美優
【審査官】伊藤 昭治
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－１２１８２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１６６５２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／００ － １／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の階層を有する建築構造物の架構であって、一の前記階層に配置され、平面視リング状に設けられた第一のリング梁と、
前記第一のリング梁とは上下方向で異なる前記階層に配置され、前記第一のリング梁の径方向内側で平面視リング状に設けられた第二のリング梁と、
前記第一のリング梁および前記第二のリング梁の周方向に間隔をあけて設けられ、斜め上方または斜め下方に延びて前記第一のリング梁と前記第二のリング梁とを連結する複数の斜め材と、
前記第一のリング梁にプレストレスを付与する緊張材と、
を備えることを特徴とする、建築構造物の架構。
【請求項2】
前記建築構造物は、３以上の前記階層を有し、前記第一のリング梁と前記第二のリング梁とが上下方向において交互に設けられ、
前記第一のリング梁、および前記第二のリング梁の少なくとも一方の上面には、床面を形成するスラブが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の建築構造物の架構。
【請求項3】
前記第一のリング梁、および前記第二のリング梁は、それぞれ、径方向外側で平面視リング状に設けられた外周梁と、
前記外周梁の径方向内側に設けられ、平面視リング状に設けられた内周梁と、
前記外周梁と前記内周梁とを連結する連結梁と、を備えることを特徴とする、請求項２に記載の建築構造物の架構。
【請求項4】
前記斜め材は複数本で一組をなし、各組の前記斜め材は、前記第一のリング梁と前記第二のリング梁との間に設けられる階段の一部を形成し、
前記第二のリング梁の径方向内側に、内周スラブと、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の建築構造物の架構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建築構造物の架構に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１に示すように、各種の建築構造物の躯体には、水平方向に間隔をあけて設けられた複数本の柱と、互いに隣り合う柱間に架設された梁と、を備える、いわゆるラーメン架構が広く用いられている。
しかしながら、ラーメン架構においては、複数の階層間で、柱が上下方向に連続して設けられる必要がある。このため、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度に制限を受けることがある。
しかしながら、ラーメン架構においては、複数の階層間で、柱が上下方向に連続して設けられる必要がある。このため、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度に制限を受けることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１７８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能な、建築構造物の架構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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、本発明の建築構造物の架構は、複数の階層を有する建築構造物の架構であって、一の前記階層に配置され、平面視リング状に設けられた第一のリング梁と、前記第一のリング梁とは上下方向で異なる前記階層に設けられ、前記第一のリング梁の径方向内側で平面視リング状に設けられた第二のリング梁と、前記第一のリング梁および前記第二のリング梁の周方向に間隔をあけて設けられ、斜め上方または斜め下方に延びて前記第一のリング梁と前記第二のリング梁とを連結する複数の斜め材と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、第一のリング梁が、第二のリング梁よりも上層に配置されている場合、第一のリング梁に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材を介して、下層の第二のリング梁に伝達される。このとき、第二のリング梁は、斜め材から作用する径方向内側への圧縮力に抗する。
また、第二のリング梁が、第一のリング梁よりも上層に配置されている場合、第二のリング梁に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材を介して、下層の第一のリング梁に伝達される。このとき、第一のリング梁は、斜め上方から延びる斜め材から作用する径方向外側への引張力に抗する。
このように、第一のリング梁と、第二のリング梁と、これら第一のリング梁と第二のリング梁とを連結する複数の斜め材とを備える構造により、柱を備えずに、複数の階層を有する建築構造物の架構を構成することができる。互いに上下に位置する第一のリング梁と第二のリング梁とは、径方向における外形寸法が異なっているため、特徴のある外観を有した建築構造物の架構を形成することができる。このようにして、従来のラーメン架構に囚われず、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能となる。
すなわち、本発明の建築構造物の架構は、複数の階層を有する建築構造物の架構であって、一の前記階層に配置され、平面視リング状に設けられた第一のリング梁と、前記第一のリング梁とは上下方向で異なる前記階層に設けられ、前記第一のリング梁の径方向内側で平面視リング状に設けられた第二のリング梁と、前記第一のリング梁および前記第二のリング梁の周方向に間隔をあけて設けられ、斜め上方または斜め下方に延びて前記第一のリング梁と前記第二のリング梁とを連結する複数の斜め材と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、第一のリング梁が、第二のリング梁よりも上層に配置されている場合、第一のリング梁に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材を介して、下層の第二のリング梁に伝達される。このとき、第二のリング梁は、斜め材から作用する径方向内側への圧縮力に抗する。
また、第二のリング梁が、第一のリング梁よりも上層に配置されている場合、第二のリング梁に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材を介して、下層の第一のリング梁に伝達される。このとき、第一のリング梁は、斜め上方から延びる斜め材から作用する径方向外側への引張力に抗する。
このように、第一のリング梁と、第二のリング梁と、これら第一のリング梁と第二のリング梁とを連結する複数の斜め材とを備える構造により、柱を備えずに、複数の階層を有する建築構造物の架構を構成することができる。互いに上下に位置する第一のリング梁と第二のリング梁とは、径方向における外形寸法が異なっているため、特徴のある外観を有した建築構造物の架構を形成することができる。このようにして、従来のラーメン架構に囚われず、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能となる。
【0006】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記建築構造物が、３以上の前記階層を有し、前記第一のリング梁と前記第二のリング梁とが上下方向において交互に設けられている。
このような構成によれば、径方向における外形寸法が異なる第一のリング梁と第二のリング梁とが上下方向において交互に設けられることで、より特徴のある外観を有した建築構造物の架構を形成することができる。
このような構成によれば、径方向における外形寸法が異なる第一のリング梁と第二のリング梁とが上下方向において交互に設けられることで、より特徴のある外観を有した建築構造物の架構を形成することができる。
【0007】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記第一のリング梁、および前記第二のリング梁が、それぞれ、径方向外側で平面視リング状に設けられた外周梁と、前記外周梁の径方向内側に設けられ、平面視リング状に設けられた内周梁と、前記外周梁と前記内周梁とを連結する連結梁と、を備える。
このような構成によれば、外周梁と、内周梁と、これら外周梁と内周梁とを連結する連結梁とによって、第一のリング梁、および第二のリング梁を、引張力や圧縮力に対する所要の強度を確保して強固に形成することができる。
このような構成によれば、外周梁と、内周梁と、これら外周梁と内周梁とを連結する連結梁とによって、第一のリング梁、および第二のリング梁を、引張力や圧縮力に対する所要の強度を確保して強固に形成することができる。
【0008】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記第一のリング梁、および前記第二のリング梁の少なくとも一方の上面には、床面を形成するスラブが設けられている。
このような構成によれば、スラブが設けられた第一のリング梁、第二のリング梁の上面を、床面として用いることが可能となる。
このような構成によれば、スラブが設けられた第一のリング梁、第二のリング梁の上面を、床面として用いることが可能となる。
【0009】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記第一のリング梁にプレストレスを付与する緊張材をさらに備える。
このような構成によれば、第一のリング梁の強度を、より有効に高めることができる。
このような構成によれば、第一のリング梁の強度を、より有効に高めることができる。
【0010】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記斜め材は複数本で一組をなし、各組の前記斜め材が、前記第一のリング梁と前記第二のリング梁との間に設けられる階段の一部を形成する。
このような構成によれば、斜め材を用いて階段を形成することができ、強度部材としての斜め材の有効利用を図ることができる。
このような構成によれば、斜め材を用いて階段を形成することができ、強度部材としての斜め材の有効利用を図ることができる。
【0011】
本発明の一態様においては、本発明の建築構造物の架構は、前記第二のリング梁の径方向内側に、内周スラブと、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えている。
このような構成によれば、特に内周スラブを設けた場合には、第二のリング梁の径方向の内側に床面を形成することができ、床面積を増大させることができる。また、内周スラブと、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えることで、第二のリング梁における圧縮力に抗する強度を高めることができる。
このような構成によれば、特に内周スラブを設けた場合には、第二のリング梁の径方向の内側に床面を形成することができ、床面積を増大させることができる。また、内周スラブと、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えることで、第二のリング梁における圧縮力に抗する強度を高めることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、建築構造物の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施形態に係る建築構造物の架構の構成を示す斜視図である。
【図6】上層の第二のリング梁から下層の第一のリング梁への力の流れを示す平面図である。
【図7】上層の第一のリング梁から下層の第二のリング梁への力の流れを示す平面図である。
【図8】本実施形態に係る建築構造物の架構について、長期荷重を作用させたときの軸力の分布の解析結果を示す平面図である。
【図9】本実施形態に係る建築構造物の架構について、長期荷重を作用させたときの軸力の分布の解析結果を示す側面図である。
【図10】本実施形態に係る建築構造物の架構について、長期荷重を作用させたときの曲げモーメントの分布の解析結果を示す平面図である。
【図11】本実施形態に係る建築構造物の架構について、長期荷重を作用させたときの曲げモーメントの分布の解析結果を示す側面図である
【図12】本実施形態に係る建築構造物の架構について、短期荷重を作用させたときの軸力の分布の解析結果を示す平面図である。
【図13】本実施形態に係る建築構造物の架構について、短期荷重を作用させたときの軸力の分布の解析結果を示す側面図である。
【図14】本実施形態に係る建築構造物の架構について、短期荷重を作用させたときの曲げモーメントの分布の解析結果を示す平面図である。
【図15】本実施形態に係る建築構造物の架構について、短期荷重を作用させたときの曲げモーメントの分布の解析結果を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して、本発明による建築構造物の架構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。
本実施形態に係る建築構造物の架構の構成を示す斜視図を図１に示す。図２は、図１の架構の構成を示す平面図である。図３は、図１の架構の構成を示す図であり、図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。
本実施形態に係る建築構造物の架構の構成を示す斜視図を図１に示す。図２は、図１の架構の構成を示す平面図である。図３は、図１の架構の構成を示す図であり、図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。
【0015】
図１に示されるように、建築構造物１は、上下方向に複数の階層Ｄを有している。本実施形態において、建築構造物１は、上下方向に１階から５階まで、計５つの階層Ｄ１～Ｄ５を有している。なお、建築構造物１の階層は、複数（２以上）であればよい。
図２、図３に示されるように、建築構造物１の躯体を構成する架構２は、第一のリング梁１０と、第二のリング梁２０と、複数の斜め材３０と、を備えている。建築構造物１の架構２において、第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、上下方向で互いに異なる階層Ｄに配置されている。第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、上下方向で交互に配置されている。本実施形態において、第一のリング梁１０は、建築構造物１の２階、４階に相当する一の階層Ｄ２、Ｄ４に配置されている。第二のリング梁２０は、建築構造物１の１階、３階、５階に相当する階層Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５に配置されている。なお、本実施形態では、建築構造物１の最下層に第二のリング梁２０を配したが、最下層に第一のリング梁１０を配するようにしてもよい。
図２、図３に示されるように、建築構造物１の躯体を構成する架構２は、第一のリング梁１０と、第二のリング梁２０と、複数の斜め材３０と、を備えている。建築構造物１の架構２において、第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、上下方向で互いに異なる階層Ｄに配置されている。第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、上下方向で交互に配置されている。本実施形態において、第一のリング梁１０は、建築構造物１の２階、４階に相当する一の階層Ｄ２、Ｄ４に配置されている。第二のリング梁２０は、建築構造物１の１階、３階、５階に相当する階層Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５に配置されている。なお、本実施形態では、建築構造物１の最下層に第二のリング梁２０を配したが、最下層に第一のリング梁１０を配するようにしてもよい。
【0016】
図１～図４に示されるように、第一のリング梁１０は、平面視リング状に設けられている。第一のリング梁１０は、階層Ｄ２，Ｄ４のそれぞれで、水平面内でリング状に連続して設けられ、平面視で閉鎖したリング状に形成されている。第一のリング梁１０は、第二のリング梁２０よりも径方向の外形寸法が大きく、平面視で第二のリング梁２０よりも径方向外側に配置されている。第一のリング梁１０は、外周梁１１と、内周梁１２と、連結梁１３と、を備えている。
【0017】
外周梁１１は、平面視リング状をなしている。外周梁１１は、水平面内で直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば１６本）の外周梁部材１１ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視１６角形状）に形成されている。
内周梁１２は、外周梁１１の径方向内側に、外周梁１１に対して間隔をあけて配置されている。内周梁１２は、平面視リング状をなしている。内周梁１２は、水平面内で各外周梁部材１１ｂと平行に直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば１６本）の内周梁部材１２ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視１６角形状）に形成されている。
連結梁１３は、外周梁１１と内周梁１２とを連結する。連結梁１３は、例えば４本一組で、周方向に等間隔で計８組が設けられている。各組の連結梁１３は、周方向で等間隔に位置する８個所にそれぞれ配置されている。各連結梁１３は、外周梁部材１１ｂおよび内周梁部材１２ｂに直交して水平方向に延びている。各連結梁１３の両端は、外周梁部材１１ｂと内周梁部材１２ｂとに連結されている。
内周梁１２は、外周梁１１の径方向内側に、外周梁１１に対して間隔をあけて配置されている。内周梁１２は、平面視リング状をなしている。内周梁１２は、水平面内で各外周梁部材１１ｂと平行に直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば１６本）の内周梁部材１２ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視１６角形状）に形成されている。
連結梁１３は、外周梁１１と内周梁１２とを連結する。連結梁１３は、例えば４本一組で、周方向に等間隔で計８組が設けられている。各組の連結梁１３は、周方向で等間隔に位置する８個所にそれぞれ配置されている。各連結梁１３は、外周梁部材１１ｂおよび内周梁部材１２ｂに直交して水平方向に延びている。各連結梁１３の両端は、外周梁部材１１ｂと内周梁部材１２ｂとに連結されている。
【0018】
第二のリング梁２０は、平面視リング状に設けられている。第二のリング梁２０は、階層Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５のそれぞれで、水平面内でリング状に連続して設けられ、平面視で閉鎖したリング状に形成されている。第二のリング梁２０は、第一のリング梁１０よりも径方向の外形寸法が小さく、平面視で第一のリング梁１０よりも径方向内側に配置されている。第二のリング梁２０は、外周梁２１と、内周梁２２と、連結梁２３と、を備えている。
【0019】
外周梁２１は、平面視リング状をなしている。外周梁２１は、水平面内で直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば１６本）の外周梁部材２１ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視１６角形状）に形成されている。
内周梁２２は、外周梁２１の径方向内側に、外周梁２１に対して間隔をあけて配置されている。内周梁２２は、平面視リング状をなしている。内周梁２２は、水平面内で各外周梁部材２１ｂと平行に直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば８本）の内周梁部材２２ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視８角形状）に形成されている。
連結梁２３は、外周梁２１と内周梁２２とを連結する。連結梁２３は、例えば４本一組で、周方向に等間隔で計８組が設けられている。各組の連結梁２３は、周方向で等間隔に位置する８個所にそれぞれ配置されている。各連結梁２３は、外周梁部材２１ｂおよび内周梁部材２２ｂに直交して水平方向に延びている。各連結梁２３の両端は、外周梁部材２１ｂと内周梁部材２２ｂとに連結されている。
内周梁２２は、外周梁２１の径方向内側に、外周梁２１に対して間隔をあけて配置されている。内周梁２２は、平面視リング状をなしている。内周梁２２は、水平面内で各外周梁部材２１ｂと平行に直線状に延びる複数本（本実施形態では、例えば８本）の内周梁部材２２ｂを、周方向に連結することで、平面視多角形状（本実施形態では、平面視８角形状）に形成されている。
連結梁２３は、外周梁２１と内周梁２２とを連結する。連結梁２３は、例えば４本一組で、周方向に等間隔で計８組が設けられている。各組の連結梁２３は、周方向で等間隔に位置する８個所にそれぞれ配置されている。各連結梁２３は、外周梁部材２１ｂおよび内周梁部材２２ｂに直交して水平方向に延びている。各連結梁２３の両端は、外周梁部材２１ｂと内周梁部材２２ｂとに連結されている。
【0020】
複数の斜め材３０は、平面視リング状をなした第一のリング梁１０および第二のリング梁２０の周方向に間隔をあけて設けられている。各斜め材３０は、第一のリング梁１０と第二のリング梁２０との間で、斜め上方または斜め下方に延び、第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とを連結している。第一のリング梁１０と、第一のリング梁１０に対して上層に位置する第二のリング梁２０との間に設けられる斜め材３０Ｕは、径方向内側に向かって斜め上方に延びている。また、第一のリング梁１０と、第一のリング梁１０に対して下層に位置する第二のリング梁２０との間に設けられる斜め材３０Ｄは、径方向内側に向かって斜め下方に延びている。各斜め材３０は、第一のリング梁１０の内周梁１２と、第二のリング梁２０の外周梁２１とに連結されている。第一のリング梁１０の各連結梁１３と、第二のリング梁２０の各連結梁２３とは、平面視で斜め材３０に連続するように設けられている。
【0021】
本実施形態において、斜め材３０は、階段４０の一部を構成する。図２に示されるように、階段４０は、周方向で互いに隣り合う複数一組の、特に本実施形態においては２本一組の斜め材３０と、２本一組の斜め材３０の間に設けられた複数段の踏板４２と、を備えている。図１～図３に示されるように、階層Ｄ２，Ｄ４に設けられた第一のリング梁１０から見ると、第一のリング梁１０には、上り階段４０Ｕと下り階段４０Ｄとが、周方向で互いに隣り合って設けられている。上り階段４０Ｕは、階層Ｄ２，Ｄ４に設けられた第一のリング梁１０と、上層の階層Ｄ３，Ｄ５に設けられた第二のリング梁２０との間に設けられている。この上り階段４０Ｕは、第一のリング梁１０から径方向内側に向かって斜め上方に延びる斜め材３０Ｕを用いて形成されている。下り階段４０Ｄは、階層Ｄ２，Ｄ４に設けられた第一のリング梁１０と、下層の階層Ｄ１、Ｄ３に設けられた第二のリング梁２０との間に設けられている。この下り階段４０Ｄは、第一のリング梁１０から径方向内側に向かって斜め下方に延びる斜め材３０Ｄを用いて形成されている。
互いに隣り合う階段４０Ｕ、４０Ｄ（およびこれら階段４０Ｕ、４０Ｄの一部を構成する２本一組の斜め材３０Ｄ，３０Ｕ）は、周方向で等間隔な位置に設けられている。本実施形態では、これら階段４０Ｕ、４０Ｄ、および階段４０Ｕ、４０Ｄの一部を構成する２本一組の斜め材３０Ｄ，３０Ｕは、周方向で等間隔に計８個所に設けられている。
互いに隣り合う階段４０Ｕ、４０Ｄ（およびこれら階段４０Ｕ、４０Ｄの一部を構成する２本一組の斜め材３０Ｄ，３０Ｕ）は、周方向で等間隔な位置に設けられている。本実施形態では、これら階段４０Ｕ、４０Ｄ、および階段４０Ｕ、４０Ｄの一部を構成する２本一組の斜め材３０Ｄ，３０Ｕは、周方向で等間隔に計８個所に設けられている。
【0022】
第一のリング梁１０、第二のリング梁２０の上面には、各階層Ｄの床面を形成するスラブ１５，２５が設けられていてもよい。
図５は、図１の架構において、内周スラブ、外周スラブを設けた場合の構成を示す断面図である。この図５に示されるように、第二のリング梁２０の径方向内側には、第二のリング梁２０の径方向内側の開口を閉塞するように、内周スラブ２６を設けてもよい。あるいはこの内周スラブ２６に替えて、または内周スラブ２６とともに、平面視で交差するように梁を設けてもよい。さらに、第二のリング梁２０の径方向外側に、外周スラブ２７を設けてもよい、外周スラブ２７は、第一のリング梁１０の外形と略同じ外形寸法としてもよい。
同様に、第一のリング梁１０の径方向内側には、第一のリング梁１０の径方向内側の開口を閉塞するように、内周スラブ１６を設けてもよい。この場合においても、この内周スラブ１６に替えて、または内周スラブ１６とともに、平面視で交差するように梁を設けてもよい。
図５は、図１の架構において、内周スラブ、外周スラブを設けた場合の構成を示す断面図である。この図５に示されるように、第二のリング梁２０の径方向内側には、第二のリング梁２０の径方向内側の開口を閉塞するように、内周スラブ２６を設けてもよい。あるいはこの内周スラブ２６に替えて、または内周スラブ２６とともに、平面視で交差するように梁を設けてもよい。さらに、第二のリング梁２０の径方向外側に、外周スラブ２７を設けてもよい、外周スラブ２７は、第一のリング梁１０の外形と略同じ外形寸法としてもよい。
同様に、第一のリング梁１０の径方向内側には、第一のリング梁１０の径方向内側の開口を閉塞するように、内周スラブ１６を設けてもよい。この場合においても、この内周スラブ１６に替えて、または内周スラブ１６とともに、平面視で交差するように梁を設けてもよい。
【0023】
図６は、上層の第二のリング梁から下層の第一のリング梁への力の流れを示す平面図である。
図４、図６に示すように、上記したような建築構造物１の架構２において、例えば、第一のリング梁１０に対し、上層に位置する第二のリング梁２０から伝わる力は、以下のように流れる。第二のリング梁２０には、第二のリング梁２０、及び当該第二のリング梁２０よりも上層に位置するリング梁１０、２０の自重による力と、これらの階層Ｄ上に設置される各種の物品や階層Ｄ上に乗る利用者等による載置荷重による力が作用する。また、第二のリング梁２０には、地震、風による外力、積雪による荷重等による力も作用する。このようにして第二のリング梁２０に作用する力Ｆ１は、径方向外側に向かって斜め下方に延びる斜め材３０（３０Ｕ）を介して第一のリング梁１０に伝達される。斜め材３０を介して第一のリング梁１０に伝達された力Ｆ１の水平成分Ｆ１ｈにより、第一のリング梁１０には、周方向両側への引張力Ｆ１ｓが作用する。
図４、図６に示すように、上記したような建築構造物１の架構２において、例えば、第一のリング梁１０に対し、上層に位置する第二のリング梁２０から伝わる力は、以下のように流れる。第二のリング梁２０には、第二のリング梁２０、及び当該第二のリング梁２０よりも上層に位置するリング梁１０、２０の自重による力と、これらの階層Ｄ上に設置される各種の物品や階層Ｄ上に乗る利用者等による載置荷重による力が作用する。また、第二のリング梁２０には、地震、風による外力、積雪による荷重等による力も作用する。このようにして第二のリング梁２０に作用する力Ｆ１は、径方向外側に向かって斜め下方に延びる斜め材３０（３０Ｕ）を介して第一のリング梁１０に伝達される。斜め材３０を介して第一のリング梁１０に伝達された力Ｆ１の水平成分Ｆ１ｈにより、第一のリング梁１０には、周方向両側への引張力Ｆ１ｓが作用する。
【0024】
図７は、上層の第一のリング梁から下層の第二のリング梁への力の流れを示す平面図である。
図４、図７に示すように、第二のリング梁２０に対し、上層に位置する第一のリング梁１０から伝わる力は、以下のように流れる。第一のリング梁１０に作用する力Ｆ２は、径方向内側に向かって斜め下方に延びる斜め材３０（３０Ｄ）を介し第二のリング梁２０に伝達される。斜め材３０を介して第二のリング梁２０に伝達された力Ｆ２の水平成分Ｆ２ｈにより、第二のリング梁２０には、周方向両側への圧縮力Ｆ２ｓが作用する。
図４、図７に示すように、第二のリング梁２０に対し、上層に位置する第一のリング梁１０から伝わる力は、以下のように流れる。第一のリング梁１０に作用する力Ｆ２は、径方向内側に向かって斜め下方に延びる斜め材３０（３０Ｄ）を介し第二のリング梁２０に伝達される。斜め材３０を介して第二のリング梁２０に伝達された力Ｆ２の水平成分Ｆ２ｈにより、第二のリング梁２０には、周方向両側への圧縮力Ｆ２ｓが作用する。
【0025】
第一のリング梁１０は、上記引張力Ｆ１ｓに抗するように、第一のリング梁１０を形成する各部材の強度が設定されている。第二のリング梁２０は、上記圧縮力Ｆ２ｓに抗するように、第二のリング梁２０を形成する各部材の強度が設定されている。また、各斜め材３０は、上記力Ｆ１、Ｆ２によって座屈しないように、その強度が設定されている。
【0026】
第一のリング梁１０、第二のリング梁２０、斜め材３０を構成する各部材は、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、プレキャストコンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造のいずれにより形成してもよい。
第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造で形成する場合、スラブ１５，２５は、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０と一体に形成してもよい。
第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造で形成する場合、スラブ１５，２５は、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０と一体に形成してもよい。
【0027】
また、第一のリング梁１０を、鉄筋コンクリート造、プレキャストコンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造で形成する場合、図２中に二点鎖線で示すように、第一のリング梁１０の外周梁１１には、プレストレス（プレテンション）を付与する緊張材５０を設けてもよい。緊張材５０は、周方向に複数本を配置し、これら複数本の緊張材５０で、第一のリング梁１０の外周梁１１の全周にプレストレス（プレテンション）を導入するのが好ましい。また、第一のリング梁１０の内周梁１２にも、同様にプレストレスを与えるのが望ましい。
【0028】
ここで、上記したような建築構造物１の架構２をモデル化し、長期荷重、地震、風等による短期荷重について解析を行ったので、その結果を示す。ここで、上記建築構造物１の架構２は、上下方向に積層して高層化が可能であるが、今回は簡易モデルとして、上下方向に５層の階層Ｄを有する架構２のモデルを作成した。このモデルにおいて、架構２を構成する各部材は鉄骨造とした。
【0029】
まず、モデルに対する長期荷重についての解析を行った。第一のリング梁１０、第二のリング梁２０上に設けるスラブ１５、２５を想定した範囲の自重を約３６０ｋｇ／ｍ２、スラブ１５、２５上への積載荷重を３２０ｋｇ／ｍ２、架構２のモデルを構成する部材の自重を約１２０ｋｇ／ｍ２とし、合計約８００ｋｇ／ｍ２の鉛直荷重を考慮した解析を行い、結果の部材の軸力図を作成して架構の長期状態での成立性を確認した。
その結果、図８、図９に示すように、径方向内側の第二のリング梁２０、径方向外側の第一のリング梁１０による拘束効果が確認できた。また、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を連結する斜め材３０も、上層から下層へ荷重を伝達出来ていることが確認できた。今回のモデル形状、荷重においては、第二のリング梁の最大圧縮力は３０ｔｏｎ、第一のリング梁１０の最大引張力は５３ｔｏｎ、斜め材３０の最大圧縮軸力は４８ｔｏｎであった。
その結果、図８、図９に示すように、径方向内側の第二のリング梁２０、径方向外側の第一のリング梁１０による拘束効果が確認できた。また、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を連結する斜め材３０も、上層から下層へ荷重を伝達出来ていることが確認できた。今回のモデル形状、荷重においては、第二のリング梁の最大圧縮力は３０ｔｏｎ、第一のリング梁１０の最大引張力は５３ｔｏｎ、斜め材３０の最大圧縮軸力は４８ｔｏｎであった。
【0030】
また、上記と同様の荷重条件で解析を行い、得られた結果の部材の曲げモーメント図を作成し、架構の長期状態での成立性を確認した。
その結果、図１０、図１１に示すように、架構２は主に軸力系で長期荷重を伝えるものであるが、スラブ１５、２５を支持する第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を構成する各部材や、これらの部材同士が剛接合される部材端部には、曲げモーメントが生じる。軸力と曲げモーメントの組合せ応力にて部材を断面設計すれば、架構２が成り立つことを確認出来た。今回のモデル形状、荷重においては、斜め材３０の最大曲げモーメントは５７ｔｏｎ・ｍであった。
その結果、図１０、図１１に示すように、架構２は主に軸力系で長期荷重を伝えるものであるが、スラブ１５、２５を支持する第一のリング梁１０、第二のリング梁２０を構成する各部材や、これらの部材同士が剛接合される部材端部には、曲げモーメントが生じる。軸力と曲げモーメントの組合せ応力にて部材を断面設計すれば、架構２が成り立つことを確認出来た。今回のモデル形状、荷重においては、斜め材３０の最大曲げモーメントは５７ｔｏｎ・ｍであった。
【0031】
次に、架構２のモデルに、地震や風による短期荷重が作用する場合についての解析を行った。
上記の重量に対して、地震時を想定して横方向のせん断力係数を０．２とした解析を行い、得られた結果の部材の軸力図を作成して架構の地震時での成立性を確認した。
その結果、図１２、図１３に示すように、上記架構２は、地震時を想定した荷重においても、不安定とはならず、荷重を伝達出来ていることが確認できた。上記同様に、第二のリング梁の最大圧縮力は４ｔｏｎ、第一のリング梁１０の最大引張力は４ｔｏｎ、斜め材３０の最大圧縮軸力は１９ｔｏｎであった。
上記の重量に対して、地震時を想定して横方向のせん断力係数を０．２とした解析を行い、得られた結果の部材の軸力図を作成して架構の地震時での成立性を確認した。
その結果、図１２、図１３に示すように、上記架構２は、地震時を想定した荷重においても、不安定とはならず、荷重を伝達出来ていることが確認できた。上記同様に、第二のリング梁の最大圧縮力は４ｔｏｎ、第一のリング梁１０の最大引張力は４ｔｏｎ、斜め材３０の最大圧縮軸力は１９ｔｏｎであった。
【0032】
また、上記と同様の荷重条件で解析を行い、得られた結果における部材の曲げモーメント図を作成して架構の地震時の成立性を確認した。
その結果、図１４、図１５に示すように、地震時においても軸力と曲げモーメントの組合せ応力にて部材を断面設計すれば、架構が成立することを確認出来た。斜め材３０の最大曲げモーメントは３４ｔｏｎ・ｍであった。
その結果、図１４、図１５に示すように、地震時においても軸力と曲げモーメントの組合せ応力にて部材を断面設計すれば、架構が成立することを確認出来た。斜め材３０の最大曲げモーメントは３４ｔｏｎ・ｍであった。
【0033】
上述したような建築構造物１の架構２によれば、第一のリング梁１０が、第二のリング梁２０よりも上層に配置されている場合、第一のリング梁１０に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材３０を介して、下層の第二のリング梁２０に伝達される。このとき、第二のリング梁２０は、斜め材３０から作用する径方向内側への圧縮力に抗する。
また、第二のリング梁２０が、第一のリング梁１０よりも上層に配置されている場合、第二のリング梁２０に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材３０を介して、下層の第一のリング梁１０に伝達される。このとき、第一のリング梁１０は、斜め上方から延びる斜め材３０から作用する径方向外側への引張力に抗する。
このように、第一のリング梁１０と、第二のリング梁２０と、これら第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とを連結する複数の斜め材３０とを備える構造により、柱を備えずに、複数の階層を有する建築構造物１の架構２を構成することができる。
また、互いに上下の階層Ｄに位置する第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、径方向における外形寸法が異なっているため、特徴のある外観を有した建築構造物１の架構２を形成することができる。このようにして、従来のラーメン架構に囚われず、建築構造物１の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能となる。
また、第二のリング梁２０が、第一のリング梁１０よりも上層に配置されている場合、第二のリング梁２０に作用する自重、外部からの荷重等による力は、複数の斜め材３０を介して、下層の第一のリング梁１０に伝達される。このとき、第一のリング梁１０は、斜め上方から延びる斜め材３０から作用する径方向外側への引張力に抗する。
このように、第一のリング梁１０と、第二のリング梁２０と、これら第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とを連結する複数の斜め材３０とを備える構造により、柱を備えずに、複数の階層を有する建築構造物１の架構２を構成することができる。
また、互いに上下の階層Ｄに位置する第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とは、径方向における外形寸法が異なっているため、特徴のある外観を有した建築構造物１の架構２を形成することができる。このようにして、従来のラーメン架構に囚われず、建築構造物１の構成、外観デザイン等の自由度をさらに高めることが可能となる。
【0034】
また、建築構造物１が３以上の階層Ｄを有し、第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とが上下方向において交互に設けられている。
このような構成によれば、径方向における外形寸法が異なる第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とが上下方向において３以上の階層Ｄに交互に設けられることで、より特徴のある外観を有した建築構造物１の架構２を形成することができる。
このような構成によれば、径方向における外形寸法が異なる第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とが上下方向において３以上の階層Ｄに交互に設けられることで、より特徴のある外観を有した建築構造物１の架構２を形成することができる。
【0035】
また、第一のリング梁１０、および第二のリング梁２０が、それぞれ、径方向外側で平面視リング状に設けられた外周梁１１，２１と、外周梁１１，２１の径方向内側に設けられ、平面視リング状に設けられた内周梁１２，２２と、外周梁１１，２１と内周梁１２，２２とを連結する連結梁１３，２３と、を備える。このような構成によれば、外周梁１１，２１と、内周梁１２，２２と、これら外周梁１１，２１と内周梁１２，２２とを連結する連結梁１３，２３とによって、第一のリング梁１０、および第二のリング梁２０を、引張力や圧縮力に対する所要の強度を確保して形成することができる。
【0036】
また、斜め材３０が、第一のリング梁１０の内周梁１２と、第二のリング梁２０の外周梁２１とに連結されている。このような構成によれば、外周梁１１，２１、内周梁１２，２２、および連結梁１３，２３をそれぞれ有した第一のリング梁１０と第二のリング梁２０とを、斜め材３０によって連結し、強固な架構２を構成することができる。
【0037】
さらに、連結梁１３，２３が、平面視で斜め材３０に連続するように設けられている。
このような構成によれば、第一のリング梁１０の連結梁１３と、斜め材３０と、第二のリング梁２０の連結梁２３とが、平面視で連続して設けられるので、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０、および斜め材３０を備える架構２を、より強固に形成することができる。
このような構成によれば、第一のリング梁１０の連結梁１３と、斜め材３０と、第二のリング梁２０の連結梁２３とが、平面視で連続して設けられるので、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０、および斜め材３０を備える架構２を、より強固に形成することができる。
【0038】
また、第一のリング梁１０、および第二のリング梁２０の上面に、床面を形成するスラブ１５，２５が設けられている。
このような構成によれば、スラブが設けられた第一のリング梁１０、第二のリング梁２０の上面を、床面として用いることが可能となる。
このような構成によれば、スラブが設けられた第一のリング梁１０、第二のリング梁２０の上面を、床面として用いることが可能となる。
【0039】
また、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０と、スラブ１５，２５とを、鉄筋コンクリート造により一体に形成することで、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０と、スラブ１５、２５とを、平面視リング状の板状に一体に形成し、より強固とすることができる。
さらに、第一のリング梁１０にプレストレスを付与する緊張材５０をさらに備えることで、第一のリング梁１０の強度を、より有効に高めることができる。
さらに、第一のリング梁１０にプレストレスを付与する緊張材５０をさらに備えることで、第一のリング梁１０の強度を、より有効に高めることができる。
【0040】
また、複数本で一組をなす斜め材３０の各組が、周方向で等間隔な位置に設けられている。これに伴い、斜め材３０の各組を用いて形成された階段４０が、周方向で等間隔な位置に設けられている。このような構成によれば、第一のリング梁１０、第二のリング梁２０、および斜め材３０からなる架構２の周方向における強度分布の均一性を高めることができる。
【0041】
また、斜め材３０を用いて階段４０を形成することで、強度部材としての斜め材３０の有効利用を図ることができる。
【0042】
また、第二のリング梁２０の径方向内側に、内周スラブ２６と、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えている。このような構成によれば、特に内周スラブ２６を設けた場合には、第二のリング梁２０の径方向の内側に床面を形成することができ、床面積を増大させることができる。また、内周スラブ２６と、平面視で交差するように設けられた梁の、いずれか一方または双方を備えることで、第二のリング梁２０における圧縮力に抗する強度を高めることができる。
【0043】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の建築構造物の架構は、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。
例えば、上記実施形態では、斜め材３０を用いて形成した階段４０を、周方向の８個所に設けるようにしたが、その一部を省略し、例えば周方向に等間隔とした４個所にのみ、斜め材３０を用いて形成した階段４０を設けてもよい。
また、上記実施形態では、斜め材３０を用いて階段４０を形成するようにしたが、斜め材３０を用いてスロープ等を形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、架構２を、平面視１６角形状としたが、架構２は、平面視３角形以上であればよい。
また、上記実施形態では、斜め材を２本一組として、各組を周方向で等間隔な位置に設けたうえで、各組の斜め材により階段の一部を形成したが、斜め材の一組を構成する本数は２本に限られず、３本以上の他の数であってもよい。
なお、本発明の建築構造物の架構は、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。
例えば、上記実施形態では、斜め材３０を用いて形成した階段４０を、周方向の８個所に設けるようにしたが、その一部を省略し、例えば周方向に等間隔とした４個所にのみ、斜め材３０を用いて形成した階段４０を設けてもよい。
また、上記実施形態では、斜め材３０を用いて階段４０を形成するようにしたが、斜め材３０を用いてスロープ等を形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、架構２を、平面視１６角形状としたが、架構２は、平面視３角形以上であればよい。
また、上記実施形態では、斜め材を２本一組として、各組を周方向で等間隔な位置に設けたうえで、各組の斜め材により階段の一部を形成したが、斜め材の一組を構成する本数は２本に限られず、３本以上の他の数であってもよい。
【0044】
また、上記実施形態で示した建築構造物１において、架構２以外の部分の構成については何ら限定するものではない。上記に示した以外に、屋根、壁、エレベータシャフト等を設けてもよい。
さらに、上記実施形態で示した建築構造物１の架構２は、建築構造物１の全体であるとは限らず、建築構造物１の一部を構成するものであってもよい。例えば、ビルディングやタワー状の建築構造物に設けられる展望台、吹き抜けスペース等に、上記架構２を適用してもよい。
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。
さらに、上記実施形態で示した建築構造物１の架構２は、建築構造物１の全体であるとは限らず、建築構造物１の一部を構成するものであってもよい。例えば、ビルディングやタワー状の建築構造物に設けられる展望台、吹き抜けスペース等に、上記架構２を適用してもよい。
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。
【符号の説明】
【0045】
１ 建築構造物 １６、２６ 内周スラブ
２ 架構 ２０ 第二のリング梁
１０ 第一のリング梁 ３０ 斜め材
１１、２１ 外周梁 ４０ 階段
１２、２２ 内周梁 ５０ 緊張材
１３、２３ 連結梁 Ｄ、Ｄ１～Ｄ５ 階層
１５、２５ スラブ
２ 架構 ２０ 第二のリング梁
１０ 第一のリング梁 ３０ 斜め材
１１、２１ 外周梁 ４０ 階段
１２、２２ 内周梁 ５０ 緊張材
１３、２３ 連結梁 Ｄ、Ｄ１～Ｄ５ 階層
１５、２５ スラブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
