特許 7300355 開口部を有する建築物

(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】2023-06-21

(45)【発行日】2023-06-29

(54)【発明の名称】開口部を有する建築物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/20 20060101AFI20230622BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

E04B1/20 A

E04B1/20 F

E04H9/02 301

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019170363

(22)【出願日】2019-09-19

(65)【公開番号】P2021046732

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-04-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(72)【発明者】

【氏名】豊嶋 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 貴博

(72)【発明者】

【氏名】森 武史

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１５５１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０３８３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０１８００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６５６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４０３８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／２０

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｈ ９／００－９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の一の外壁面に沿って隣り合うように直線状に配置された複数の開口部と、隣り合う前記開口部の間に配置される複数の第１柱と、前記開口部が配置された階と同一階における他の外壁面に沿って配置される複数の第２柱と、前記第２柱間に配置されるブレースと、前記第１柱の上端と接合した第３柱と、を含み、
前記第１柱は、横断面が矩形状で前記開口部が並ぶ方向に長辺を有する扁平の鉄筋コンクリート柱であり、
前記第３柱は、横断面が略正方形であり、
前記第１柱は、横断面の四隅に配置された第１主筋と、前記第１主筋よりも内側に配置された第２主筋とを有し、
前記第２主筋は、前記第３柱の内部まで延びて前記第３柱の横断面の四隅に配置されることを特徴とする、開口部を有する建築物。

【請求項2】

請求項１において、
前記開口部が設けられた前記一の外壁面に隣接してトラックバースが設けられることを特徴とする、開口部を有する建築物。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記第１柱は、前記建築物の１階から２階へ延在することを特徴とする、開口部を有する建築物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開口部を有する建築物に関するものであって、特に、複数の開口部が一の外壁面に沿って隣り合うように直線状に配置された建築物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄骨のブレースを併用したラーメン構造として、ブレースの中心軸が柱・梁の接合中心部を通るように設定されたブレース用ガセットプレートを設ける接合構造が提案されている（特許文献１）。

【0003】

この接合構造は、低コストでありながら高い耐震性能を確保する「戸田式ＲＣＳ工法（ＴＯ－ＲＣＳ工法）」として多数の建築物に採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２４２３９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に係る発明では建築物全体に偏心率を考慮してブレースをバランスよく配置する必要があるため、ブレースが設けられたスパンには開口部を設けることができない。

【0006】

そこで、本発明は、低コストでありながら高い耐震性能を確保しつつ、開口部の配置の自由度を向上することができる建築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】

【0007】

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

【0008】

［１］本発明に係る開口部を有する建築物の一態様は、
建築物の一の外壁面に沿って隣り合うように直線状に配置された複数の開口部と、隣り合う前記開口部の間に配置される複数の第１柱と、前記開口部が配置された階と同一階に
おける他の外壁面に沿って配置される複数の第２柱と、前記第２柱間に配置されるブレースと、前記第１柱の上端と接合した第３柱と、を含み、
前記第１柱は、横断面が矩形状で前記開口部が並ぶ方向に長辺を有する扁平の鉄筋コンクリート柱であり、
前記第３柱は、横断面が略正方形であり、
前記第１柱は、横断面の四隅に配置された第１主筋と、前記第１主筋よりも内側に配置された第２主筋とを有し、
前記第２主筋は、前記第３柱の内部まで延びて前記第３柱の横断面の四隅に配置されることを特徴とする。

【0009】

前記建築物の一態様によれば、複数の開口部が配置された一の外壁面に扁平の第１柱を配置して耐震性能を確保しながら、当該外壁面における開口部の配置の自由度を向上することができる。また、前記建築物の一態様によれば、他の外壁面は、第２柱とブレースとの組み合わせにより、低コストでありながら高い耐震性能を確保することができる。前記建築物の一態様によれば、扁平の第１柱と略正方形の第３柱とが共通の主筋を備えることにより、第１柱と第３柱との接合部分における応力伝達を明解にすることができ、耐力を確保することができる。

【0010】

［２］前記建築物の一態様において、
前記開口部が設けられた前記一の外壁面に隣接してトラックバースが設けられることができる。

【0011】

通常、トラックバースは一の外壁面に沿って並んで複数配置されることが多い。一方で
、ブレースを一の外壁面に採用すると、開口部を設けることができないスパンができてしまうため、トラックバースとして利用できないスパンができてしまうことになる。これに対し、前記建築物の一態様によれば、扁平の第１柱を採用し、ブレース構面をなくすことで、開口部及びトラックバースが設けられないスパンを低減できる。

【0012】

［３］前記建築物の一態様において、
前記第１柱は、前記建築物の１階から２階へ延在することができる。

【0013】

前記建築物の一態様によれば、複数階の建築物であっても１階から２階へ第１柱が延在することで、建築物の剛性バランスを調整することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る建築物によれば、低コストでありながら高い耐震性能を確保しつつ、外壁面における開口部の配置の自由度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る建築物を模式的に示す１階床梁伏図である。

【図2】一実施形態に係る建築物を正面からみた軸組図である。

【図3】第１柱と第３柱との接合構造を示す正面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0019】

本発明の一実施形態に係る建築物の一態様は、建築物の一の外壁面に沿って隣り合うように直線状に配置された複数の開口部と、隣り合う前記開口部の間に配置される複数の第１柱と、前記開口部が配置された階と同一階における他の外壁面に沿って配置される複数の第２柱と、前記第２柱間に配置されるブレースと、を含み、前記第１柱は、横断面が矩形状で前記開口部が並ぶ方向に長辺を有する扁平の鉄筋コンクリート柱であることを特徴とする。

【0020】

１．建築物
図１及び図２を用いて一実施形態に係る建築物１について詳細に説明する。図１は一実施形態に係る建築物１を模式的に示す１階床梁伏図であり、図２は一実施形態に係る建築物１を正面からみた軸組図である。図１及び図２では、建築物１の正面から見た左側の一
部が省略して示されている。図１の開口部３ａ～３ｄは、斜線で示した範囲である。

【0021】

図１に示すように、建築物１は、平面視で略矩形状の外形を有し、図示した直線状の３つの外壁面２ａ～２ｃ及び図示を省略した１つの外壁面を有する。建築物１の外形は矩形状に限らず、土地の形状や建築物１の用途等に応じて設計することができる。

【0022】

建築物１は、複数の開口部３ａ～３ｄと、複数の第１柱１０と、複数の第２柱２０と、ブレース５０と、を含む。

【0023】

複数の開口部３ａ～３ｄは、建築物１の一の外壁面２ａに沿って隣り合うように直線状に配置される。外壁面２ａは、例えば建築物１の正面側の外壁面である。開口部３ａ～３ｄは、図示しない開閉可能なシャッターを備えてもよい。シャッターを開くことにより、開口部３ａ～３ｄを介して建築物１の内部と外部とが連通する。

【0024】

建築物１は、例えば物流センターであり、正面側の外壁面２ａに隣接してトラックバース５が設けられる。トラックバース５は、トラックと物流センターとの間で荷物の積卸しをするために、施設内でトラックを接車するスペースである。建築物１は、物流センターに限らず、連続する開口部３ａ～３ｄが要求されるような例えば倉庫や工場等であってもよい。

【0025】

トラックバース５に入ったトラックは、外壁面２ａの開口部３ａ～３ｄのいずれか一つに接車して、荷物を積卸しすることができる。建築物１は、第１柱１０を挟んで連続する開口部３ａ～３ｄを有することで、外壁面２ａの前の敷地をトラックバースト５として効率よく利用することができる。

【0026】

複数の第１柱１０は、隣り合う開口部３ａ～３ｄの間に配置される。第１柱１０は、横断面が矩形状で開口部３ａ～３ｄが並ぶ方向に長辺１１を有する扁平の鉄筋コンクリート柱である。開口部３ａ～３ｄが並ぶ方向は、外壁面２ａに沿った方向である。したがって、第１柱１０は、横断面が厚さ寸法より幅寸法が大きい。第１柱１０の厚さ寸法を１とすると、幅寸法は１．６～２．０が好ましい。

【0027】

外壁面２ａに沿って隣り合う開口部３ａ～３ｄの間には、ブレースが配置されない。外壁面２ａに単にブレースを設けずに複数の開口部３ａ～３ｄを設けると外壁面２ａの剛性が低下するが、扁平の第１柱１０を挟んで開口部３ａ～３ｄを設けることにより、外壁面２ａの剛性が向上し、外壁面２ａに沿った水平方向の地震の揺れ（建築物１の平面的なねじれ）に耐えることができる。また、開口部３ａ～３ｄの間にはブレースがないので、外壁面２ａにおける開口部３ａ～３ｄ及びトラックバース５が設けられないスパンを低減できる。このように、ブレースを用いずに扁平の第１柱１０を配置することで、外壁面２ａにおける耐震性能を確保しながら開口部３ａ～３ｄの配置の自由度を向上できる。

【0028】

複数の第２柱２０は、開口部３ａ～３ｄが配置された階（本実施形態では１階）と同一階における他の外壁面２ｂ，２ｃに沿って配置される。第２柱２０は、横断面が略正方形の鉄筋コンクリート造である。第２柱２０は、横断面の厚さ寸法が第１柱１０の厚さ寸法と同じであってもよく、幅寸法が第１柱１０の幅寸法より小さい。

【0029】

１階において、ブレース５０は、第２柱２０間に配置される。ブレース５０は、隣り合う第２柱２０と第２柱２０との間に斜めに取り付けられて耐震性能を向上させる。ブレース５０の材質としては、例えば鉄骨や円形鋼管等の公知のブレース材を採用できる。建築物１は、１階の外壁面２ｂに４本のブレース５０が取り付けられ、１階の外壁面２ｃの一部に３本のブレース５０が取り付けられる。建築物１の外壁面２ｂ，２ｃは、第２柱２０
とブレース５０との組み合わせにより、特許文献１に開示されたように、低コストでありながら高い耐震性能を確保することができる。また、建築物１は、外壁面以外の内壁に複数のブレース５０をさらに配置してもよい。

【0030】

外壁面２ａに沿った方向における第１柱１０と隣接する第１柱１０の間には鉄骨梁６１が架設され、外壁面２ｂに沿った方向における第１柱１０と隣接する第２柱２０の間には鉄骨梁６２が架設される。鉄骨梁６１は、外壁面２ｂに沿った方向における第２柱２０と隣接する第２柱２０との間にも架設される。また、鉄骨梁６２は、外壁面２ｃに沿った方向における第２柱２０と隣接する第２柱２０との間にも架設される。

【0031】

図２に示すように、建築物１は、複数の基礎６の上に、第１柱１０及び第２柱２０がそれぞれ立設される。建築物１は、複数階、例えば１階から４階までの４階建てであり、第１柱１０は、建築物１の１階から２階へ延在することができる。複数階の建築物１であっても、１階から２階へ第１柱１０が延在することで、建築物１の剛性バランスを調整することができる。

【0032】

建築物１は、３階に第１柱１０の上端と接合した第３柱３０を複数備えることができる。第３柱３０は、横断面が略正方形である。第３柱３０の開口部３ａ～３ｄが並ぶ方向における幅寸法は、第１柱１０の幅寸法よりも小さい。また、第３柱３０の厚さ寸法は、第１柱１０の厚さ寸法と同じであってもよい。

【0033】

建築物１は、２階にある第１柱１０間にブレース５０と、３階にある第３柱３０間にブレース５０と、をさらに備える。２階と３階にブレース５０を備えることで、外壁面２ａにおける２階と３階の耐震性能を合わせることができる。

【0034】

建築物１は、４階に第３柱３０の上端と接合して上方へ延在する第４柱４０を複数備えることができる。第４柱４０は、鉄骨例えばＨ型鋼であってもよい。

【0035】

２．接合部
図３及び図４を用いて、第１柱１０と第２柱２０との接合部３１の構造について説明する。図３は、第１柱１０と第３柱３０との接合構造を示す正面図であり、図４は、図３におけるＡ－Ａ断面図である。図３において、３階床スラブ及び第３柱３０の外形は、一点鎖線で示す。図４において、第３柱３０の外形は、一点鎖線で示す。

【0036】

図３及び図４に示すように、接合部３１は、第１柱１０と第２柱２０とが接合する部分であり、第１柱１０と鉄骨梁６１，６２とが接合する部分である。

【0037】

第１柱１０は、鉄筋コンクリート造であり、横断面の四隅に配置された複数本の第１主筋１３と、第１主筋１３よりも内側に配置された複数本の第２主筋３３とを有する。第１主筋１３及び第２主筋３３は、第１柱１０に沿って鉛直方向に延びるように配置される。第１柱１０は、第１主筋１３及び第２主筋３３の周りに複数の帯筋１４を備える。

【0038】

第２主筋３３は、第１柱１０の上端から第３柱３０の内部まで延びて第３柱３０の横断面の四隅に配置される。

【0039】

建築物１は、扁平の第１柱１０と略正方形の第３柱３０とが共通の第２主筋３３を備えることにより、第１柱１０と第３柱３０との接合部３１における応力伝達を明解にすることができ、耐力を確保することができる。

【0040】

鉄骨梁６１は、第１柱１０の上端付近で鉄骨梁６２と接合し、交差する。鉄骨梁６１，
６２は、公知の梁用鋼材を用いることができ、例えばＨ型鋼である。鉄骨梁６１，６２の周囲は塞ぎ板６３で囲まれ、鉄骨梁６１，６２の下面にはバンドプレート６４が巻き回される。なお、バンドプレート６４は、必ずしも設けなくてもよい。

【0041】

第１主筋１３は、鉄骨梁６１，６２を超えて上方へ延び、鉄骨梁６１，６２の上に配置される中心に開口を有する口型プレート６５に上端がナットで固定される。第２主筋３３は、口型プレート６５を貫通する。

【0042】

接合部３１は、図示しない第１柱１０及び第３柱３０用の型枠と、図示しない３階床スラブ用の型枠と、塞ぎ板６３及びバンドプレート６４と、の内部にコンクリートが打設されることで、第１柱１０、第３柱３０及び鉄骨梁６１，６２とが一体に施工される。

【0043】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【符号の説明】

【0044】

１…建築物、２ａ～２ｃ…外壁面、３ａ～３ｄ…開口部、５…トラックバース、６…基礎、１０…第１柱、１１…長辺、１２…短辺、１３…第１主筋、１４…帯筋、２０…第２柱、３０…第３柱、３１…接合部、３３…第２主筋、４０…第４柱、５０…ブレース、６１，６２…鉄骨梁、６３…塞ぎ板、６４…バンドプレート、６５…口型プレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】