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技術 建築物

出願人 清水建設株式会社
発明者 辰己佳裕
出願日 2019年3月11日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-043936
公開日 2020年9月17日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-147922
状態 未査定
技術分野 建築用棒状部材 建築構造一般
主要キーワード 二列配置 建設中 垂れ壁 トラス梁 連結材 トラス構造 プレストレス 梁せい
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

無柱の大空間を構築できるとともに、工期短縮が可能な建築物を提供する。

解決手段

建築物100は、上弦材と、下弦材と、上弦材と下弦材との間に張設された斜材と、下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、水平方向に沿うX方向に延在する第一トラス梁2Xと、第一トラス梁2XのX方向の両端部側に設けられた柱41と、を備え、第一トラス梁2Xは、X方向と直交し水平方向に沿うY方向に離間して二列配置されていることを特徴とする。

概要

背景

従来から、屋根の構造として、トラス構造が知られている。例えば、所定の方向(梁間方向)に延びるトラス梁が、所定の方向と直交する方向(桁行方向)に多数配置されたものが提案されている(下記の特許文献1参照)。このようなトラス構造の屋根では、トラス梁の下弦材に設けられたPC鋼材ケーブル)を緊張させることで、PC鋼材の元に戻ろうとする圧縮力により、トラス梁を持ち上げて、トラス梁の鉛直方向の変形を低減するようになっている。

概要

無柱の大空間を構築できるとともに、工期短縮が可能な建築物を提供する。建築物100は、上弦材と、下弦材と、上弦材と下弦材との間に張設された斜材と、下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、水平方向に沿うX方向に延在する第一トラス梁2Xと、第一トラス梁2XのX方向の両端部側に設けられた柱41と、を備え、第一トラス梁2Xは、X方向と直交し水平方向に沿うY方向に離間して二列配置されていることを特徴とする。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、無柱の大空間を構築できるとともに、工期短縮が可能な建築物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上弦材と、下弦材と、前記上弦材と前記下弦材との間に張設された斜材と、前記下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、水平方向に沿う第一方向に延在する第一トラス梁と、該第一トラス梁の前記第一方向の両端部側に設けられた柱と、を備え、前記第一トラス梁は、前記第一方向と直交し水平方向に沿う第二方向に離間して二列配置されていることを特徴とする建築物

請求項2

上弦材と、下弦材と、前記上弦材と前記下弦材との間に張設された斜材と、前記下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、前記第二方向に延在する第二トラス梁を、備え、該第二トラス梁は、前記第一トラス梁の前記第一方向の端部に配置され、前記柱は、前記第二トラス梁の前記第二方向の両端部を支持していることを特徴とする請求項1に記載の建築物。

請求項3

前記第一トラス梁と前記第二トラス梁との交差部分では、前記第二トラス梁の前記PC鋼材は、前記第二方向に延在し、前記第一トラス梁の前記PC鋼材の端部は、前記第二トラス梁の前記PC鋼材と間隔を有して配置され、前記第一トラス梁の前記下弦材の端部の外側には、前記第一トラス梁の前記PC鋼材に張力を付与するジャッキを設置するための空間が形成されている請求項2に記載の建築物。

請求項4

前記第一トラス梁及び前記第二トラス梁の少なくとも一方のトラス梁と前記柱との交差部分では、前記トラス梁の前記PC鋼材の端部は、前記柱と間隔を有して配置され、前記トラス梁の前記下弦材の端部の外側には、前記トラス梁の前記PC鋼材に張力を付与するジャッキを設置するための空間が形成されている請求項2または3に記載の建築物。

請求項5

前記第一トラス梁に沿って垂れ壁が設けられ、該垂れ壁には窓が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の建築物。

技術分野

0001

本発明は、建築物に関するものである。

背景技術

0002

従来から、屋根の構造として、トラス構造が知られている。例えば、所定の方向(梁間方向)に延びるトラス梁が、所定の方向と直交する方向(桁行方向)に多数配置されたものが提案されている(下記の特許文献1参照)。このようなトラス構造の屋根では、トラス梁の下弦材に設けられたPC鋼材ケーブル)を緊張させることで、PC鋼材の元に戻ろうとする圧縮力により、トラス梁を持ち上げて、トラス梁の鉛直方向の変形を低減するようになっている。

先行技術

0003

特公平7−47866号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記のトラス構造の屋根では、トラス梁が多数設置されるため、トラス梁を支持する柱を多数設ける必要があり、間取りレイアウトが制限されてしまうという問題点がある。また、トラス梁の建設中には、トラス梁を支持する仮設柱を桁行方向の全スパンにわたって設ける必要があり、仮設柱の盛替等作業に時間を要するという問題点がある。

0005

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、無柱の大空間を構築できるとともに、工期短縮が可能な建築物を提供する。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る建築物は、上弦材と、下弦材と、前記上弦材と前記下弦材との間に張設された斜材と、前記下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、水平方向に沿う第一方向に延在する第一トラス梁と、該第一トラス梁の前記第一方向の両端部側に設けられた柱と、を備え、前記第一トラス梁は、前記第一方向と直交し水平方向に沿う第二方向に離間して二列配置されていることを特徴とする。

0007

このように構成された建築物では、上弦材、下弦材、斜材及びPC鋼材により組み立てられた第一トラス梁は、二列配置されている。柱を第一トラス梁の第一方向の両端部側に設ければよく、多くの柱を必要としないため、無柱の大空間を構築することができる。
また、建設中に第一トラス梁を支持する仮設柱を第一トラス梁の二列分設置すればよいため、仮設柱の組み立て、解体にかかる時間が短縮され、工期を短縮することができる。

0008

また、本発明に係る建築物は、上弦材と、下弦材と、前記上弦材と前記下弦材との間に張設された斜材と、前記下弦材に設けられたPC鋼材と、を有し、前記第二方向に延在する第二トラス梁を、備え、該第二トラス梁は、前記第一トラス梁の前記第一方向の端部に配置され、前記柱は、前記第二トラス梁の前記第二方向の両端部を支持していることが好ましい。

0009

このように構成された建築物では、トラス梁(第一トラス梁及び第二トラス梁)を第一方向及び第二方向の二方向に設置することで、二方向にわたってトラス梁のたわみを低減できるため、各トラス梁の梁せいを小さく抑えることができる。また、第一トラス梁の第一方向の両端部には柱が設けられていないため、将来等に建築物の第一方向に増築拡張)することができる。

0010

また、本発明に係る建築物は、前記第一トラス梁と前記第二トラス梁との交差部分では、前記第二トラス梁の前記PC鋼材は、前記第二方向に延在し、前記第一トラス梁の前記PC鋼材の端部は、前記第二トラス梁の前記PC鋼材と間隔を有して配置され、前記第一トラス梁の前記下弦材の端部の外側には、前記第一トラス梁の前記PC鋼材に張力を付与するジャッキを設置するための空間が形成されていてもよい。

0011

このように構成された建築物では、第一トラス梁と第二トラス梁との交差部分では、第一トラス梁のPC鋼材の端部は、第二トラス梁のPC鋼材と間隔を有して配置されているため、第一トラス梁のPC鋼材と第二トラス梁のPC鋼材とが干渉することがない。また、第一トラス梁の下弦材の端部の外側の空間にジャッキを設置して、第一トラス梁のPC鋼材に張力を付与することができる。

0012

また、本発明に係る建築物は、前記第一トラス梁及び前記第二トラス梁の少なくとも一方のトラス梁と前記柱との交差部分では、前記トラス梁の前記PC鋼材の端部は、前記柱と間隔を有して配置され、前記トラス梁の前記下弦材の端部の外側には、前記トラス梁の前記PC鋼材に張力を付与するジャッキを設置するための空間が形成されていてもよい。

0013

このように構成された建築物では、第一トラス梁及び第二トラス梁の少なくとも一方のトラス梁と柱との交差部分では、トラス梁のPC鋼材の端部は柱と間隔を有して配置されているため、トラス梁のPC鋼材が柱に干渉することがない。また、トラス梁の下弦材の端部の外側の空間にジャッキを設置して、トラス梁のPC鋼材に張力を付与することができる。

0014

また、本発明に係る建築物は、前記第一トラス梁に沿って垂れ壁が設けられ、該垂れ壁には窓が設けられていてもよい。

0015

このように構成された建築物では、第一トラス梁に沿って垂れ壁が設けられ、垂れ壁には窓が設けられているため、窓から採光を確保したり、換気したりすることができる。

発明の効果

0016

本発明に係る建築物によれば、無柱の大空間を構築できるとともに、工期を短縮することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施形態に係る建築物を示す図であり、断面図である。
本発明の一実施形態に係る建築物を説明する図である。
図2の分解斜視図である。
本発明の一実施形態に係る建築物のトラス梁どうしの交差部分を示す図であり、(a)縦断面図、(b)平断面図である。
本発明の一実施形態に係る建築物のトラス梁と柱との交差部分を示す図であり、(a)縦断面図、(b)平断面図である。
本発明の一実施形態の変形例に係る建築物を説明する図である。

実施例

0018

本発明の一実施形態に係る建築物について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る建築物を示す図であり、断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る建築物100は、構造体10と、構造体10を覆う屋根材11と、を少なくとも備えている。建築物100は、不図示の壁材床材等も備えている。

0019

図2は、建築物100を説明する図である。なお、図2において、屋根材11の図示を省略している。
図2に示すように、建築物100は、平面視略長方形状をなしている。ここで、建築物100の長手方向をX方向とし、短手方向をY方向とする。

0020

図3は、図2の分解斜視図である。なお、図3において、屋根材11の図示を省略している。
図3に示すように、構造体10は、Yトラス梁(第二トラス梁)2Yと、Xトラス梁(第一トラス梁)2Xと、鉄骨組材3と、を備えている。

0021

Yトラス梁2Yは、Y方向(第二方向)に延在している。Yトラス梁2Yは、X方向に離間して4箇所に配置されている。4箇所のYトラス梁2Yを、それぞれYトラス梁2Y1,2Y2,2Y3,2Y4とする。Yトラス梁2Y1,2Y4は、建築物100のX方向の両端部側にそれぞれ配置されている。Yトラス梁2Y2,2Y3は、建築物100のX方向の中央2箇所に配置されている。Yトラス梁2Y2,2Y3どうしは、連結材13等により連結されている。

0022

Xトラス梁2Xは、X方向(第一方向)に延在している。Xトラス梁2Xは、Y方向の中央側に、Y方向に離間して二列に配置されている。

0023

各列で、Xトラス梁2Xは、X方向に間隔を有して配置されている。X方向に並ぶXトラス梁2Xの間に、Yトラス梁2Y2,2Y3が配置されている。換言すると、Yトラス梁2Yは、Xトラス梁2XのX方向の両端部に配置されている。Xトラス梁2Xどうしは、連結材14等により連結されている。

0024

以下、Xトラス梁2X及びYトラス梁2Yを、総称してトラス梁2と称することがある。
図4は、トラス梁2どうしの交差部分を示す図であり、(a)縦断面図、(b)平断面図である。なお、Xトラス梁2Xの構成とYトラス梁2Yの構成とは同様であるため、図4を用いて、トラス梁2の構成について説明する。
トラス梁2は、上弦材21と、下弦材22と、上弦材21と下弦材22との間に張設された斜材23a及び束材23bと、下弦材22に設けられたPC鋼材24と、を有している。本実施形態では、上弦材21、下弦材22及び斜材23は、H型鋼で構成されている。

0025

PC鋼材24を緊張させることで、PC鋼材24の元に戻ろうとする圧縮力(プレストレス)により、トラス梁2を持ち上げて、トラス梁2の鉛直方向の変形を低減することができる。

0026

図3に示すように、Yトラス梁2YのY方向の両端部には、柱41が設けられている。柱41は、Xトラス梁2XのX方向の両端部には設けられておらず、Yトラス梁2YのY方向の両端部を支持している。このようにして、柱41は、Xトラス梁2XのX方向の両端部2a側(Xトラス梁2XのX方向の両端部2aからY方向に離間した位置)に設けられている。本実施形態では、Yトラス梁2YのY方向の両端部を支持する柱41はCFT造とされている。

0027

Yトラス梁2YよりもY方向の端部側には、PC鋼材が設けられていない一般トラス4梁4が設けられている。Yトラス梁2Yと一般トラス梁4とは、連結材15により連結されている。一般トラス梁4のY方向の両端部には、柱42が設けられている。

0028

鉄骨組材3は、鉄骨等の鋼材がX方向及びY方向に連結され枠組部51と、枠組部51を支持する柱52と、を有している。図2に示すように、鉄骨組材3は、Xトラス梁2X及びYトラス梁2Yに支持されている。トラス梁2と鉄骨組材3との間には、上下方向の段差が形成されている。

0029

次に、Yトラス梁2YとXトラス梁2Xとの交差部分の構成について説明する。
図4に示すように、Yトラス梁2YとXトラス梁2Xとの交差部分では、Yトラス梁2YのPC鋼材24(以下、PC鋼材24Yとする)は、分断されることなく、Y方向に延びている。一方、Xトラス梁2XのPC鋼材24(以下、PC鋼材24Xとする)はYトラス梁2Yにまで到達せず、PC鋼材24Xの端部24aはPC鋼材24YとX方向に間隔を有して配置されている。

0030

Xトラス梁2Xの下弦材22の端部22aには、下弦材22の延在方向(X方向に延びる)に延びるトラス接合部27が設けられている。トラス接合部27には、上下方向に貫通する空間S1が形成されている。空間S1には、PC鋼材24に張力を付与するジャッキ(不図示)を設置可能とされている。

0031

次に、トラス梁2と柱41との交差部分の構成について説明する。
図5は、Yトラス梁2Yと柱41との交差部分を示す図であり、(a)縦断面図、(b)平断面図である。なお、Yトラス梁2Yと柱41との交差部分の構成とXトラス梁2Xと柱41との交差部分の構成とは同様であるため、図5を用いて、(Xトラス梁2X及びYトラス梁2Yを含めた)トラス梁2と柱41との交差部分の構成について説明する。
図5に示すように、トラス梁2と柱41との交差部分では、トラス梁2のPC鋼材24は柱41にまで到達せず、PC鋼材24の端部24bは柱41とトラス梁2の延在方向に間隔を有して配置されている。

0032

トラス梁2の下弦材22の端部22aには、下弦材22の延在方向に延びる柱接合部28が設けられている。柱接合部28には、上下方向に貫通する空間S2が形成されている。空間S2には、PC鋼材24に張力を付与するジャッキ(不図示)を設置可能とされている。

0033

次に、Xトラス梁2Xと鉄骨組材3との間の段差部分の構成について説明する。
図1に示すように、天井CとXトラス梁2Xとは、斜材61aで連結されている。斜材61aは、上方に向かうにしたがって次第に対の列をなすXトラス梁2Xに近接するように傾斜配置されている。斜材61aにより、Xトラス梁2Xは、対の列をなすXトラス梁2Xから離間する方向に倒れることが抑制されている。

0034

各Xトラス梁2Xは、鉄骨組材3の枠組部51に斜材61bで支持されている。斜材61bは、上方に向かうにしたがって次第に対の列をなすXトラス梁2Xから離間するように傾斜配置されている。斜材61bにより、Xトラス梁2Xは、対の列をなすXトラス梁2Xに近接する方向に倒れることが抑制されている。

0035

Xトラス梁2Xにおける対の列をなすXトラス梁2Xから離間する側には、垂れ壁62が設けられている。垂れ壁62には、窓63が設けられている。

0036

このように構成された建築物100では、上弦材21、下弦材22、斜材23及びPC鋼材24により組み立てられたXトラス梁2Xは、二列配置されている。柱41を、Xトラス梁2XのX方向の両端部側、つまりXトラス梁2XのX方向の両端部に配置されたYトラス梁2YのY方向の両端部に設ければよい。よって、例えばXトラス梁2XのX方向の両端部を直接支持する柱等が不要となり多くの柱を必要としないため、無柱の大空間を構築することができる。

0037

また、建設中にXトラス梁2Xを支持する仮設柱をXトラス梁2Xの二列分設置すればよいため、仮設柱の組み立て、解体にかかる時間が短縮され、工期を短縮することができる。

0038

また、トラス梁2(Xトラス梁2X及びYトラス梁2Y)をX方向及びY方向の二方向に設置することで、二方向にわたってトラス梁2のたわみを低減できるため、各トラス梁2の梁せい(トラスせい)を小さく抑えたり、トラス断面を小さくしたりして、鉄骨数量を削減することができる。

0039

また、Xトラス梁2XのX方向の両端部をYトラス梁2Yで支持することで、Xトラス梁2XのX方向の両端部を直接支持する柱41が不要となるため、将来等に建築物100のX方向に増築(拡張)することができる。

0040

また、Xトラス梁2XとYトラス梁2Yとの交差部分では、Xトラス梁2XのPC鋼材24Xの端部24aは、Yトラス梁2YのPC鋼材24YとX方向に間隔を有して配置されているため、PC鋼材24XとPC鋼材24Yとが干渉することがない。

0041

また、Xトラス梁2Xの下弦材22の端部22aの外側の空間S1にジャッキを設置して、Xトラス梁2XのPC鋼材24Xに張力を付与することができる。

0042

また、トラス梁2と柱41との交差部分では、トラス梁2のPC鋼材24の端部24bは柱41とトラス梁2の延在方向に間隔を有して配置されているため、トラス梁2のPC鋼材24が柱41に干渉することがない。

0043

また、トラス梁2の下弦材22の端部22aの外側の空間S2にジャッキを設置して、トラス梁2のPC鋼材24に張力を付与することができる。

0044

また、Xトラス梁2Xに沿って垂れ壁62が設けられ、垂れ壁62には窓63が設けられているため、窓63から採光を確保したり、換気したりすることができる。

0045

(変形例)
次に、上記に示す実施形態の変形例について、主に図6を用いて説明する。
以下の変形例において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図6に示すように、本変形例では、構造体10Aは、Xトラス梁(第一トラス梁)2Xと、鉄骨組材3と、を備えている。

0046

Xトラス梁2Xは、X方向(第一方向)に延在している。Xトラス梁2Xは、Y方向の中央側に、Y方向に離間して二列に配置されている。

0047

各列で、Xトラス梁2Xは、構造体10AのX方向の略全長にわたって延在している。Xトラス梁2Xどうしは、連結材16により連結されている。

0048

Xトラス梁2XのX方向の両端部には、柱41が設けられている。本実施形態では、柱41はCFT造とされている。

0049

このように構成された建築物では、上弦材21、下弦材22、斜材23及びPC鋼材24により組み立てられたXトラス梁2Xは、二列配置されている。柱41をXトラス梁2XのX方向の両端部に設ければよく、多くの柱を必要としないため、無柱の大空間を構築することができる。

0050

また、建設中にXトラス梁2Xを支持する仮設柱をXトラス梁2Xの二列分設置すればよいため、仮設柱の組み立て、解体にかかる時間が短縮され、工期を短縮することができる。

0051

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

0052

2X…Xトラス梁(第一トラス梁)
2Y…Yトラス梁(第二トラス梁)
3…鉄骨組材
10…構造体
11…屋根材
21…上弦材
22…下弦材
23…斜材
24…PC鋼材
41…柱
62…垂れ壁
63…窓
100…建築物

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