(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部空間と下部空間がそれぞれ複数の境壁部分で仕切られて複数のユニットを構成し、前記上部空間と前記下部空間との間の床スラブを支える前記上部空間の各境壁部分を前記下部空間の各ユニットの上部中央部分に設置する際に、前記下部空間の各ユニットの天井中央部分に梁型を生じさせないように前記上部空間の各境壁部分の下部の梁を逆梁とし、前記下部空間の各境壁部分の上部の梁を順梁としたことを特徴とする長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項２】
前記境壁部分を同一の軸組プレーンにおいて一層おきに設置することを特徴とする請求項１に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項３】
隣接する軸組プレーンで前記境壁部分を異なる層に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項４】
前記境壁部分を耐力壁とすることを特徴とする請求項１，２または３に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項５】
前記境壁部分の上部梁下および柱際に構造スリットを設置したことを特徴とする請求項１，２または３に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項６】
前記境壁部分を上階の順梁と下階の逆梁とした躯体構造を構成し、前記境壁部分において仕上げ材により壁を形成することを特徴とする請求項１，２または３に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項７】
前記順梁と前記逆梁との間に変位吸収部材を設置したことを特徴とする請求項６に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項８】
前記境壁部分に形成された壁内の空間を収納スペースとすることを特徴とする請求項６に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項９】
前記境壁部分に形成された壁内の空間を各種配管の設置スペースとすることを特徴とする請求項６に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項１０】
上階の前記境壁部分における耐力壁からのせん断力が隣接する軸組の下階の前記境壁部分における耐力壁に伝達されるように構成し、前記床スラブの面内せん断力を確保するようにしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【請求項１１】
前記上階の前記境壁部分における柱と前記隣接する軸組の下階の前記境壁部分における柱との間にブレース引張材を配置したことを特徴とする請求項１０に記載の長スパンのフラット天井を有する構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅や建物等において間口の広い居住空間を提供することのできる長スパンのフラット天井を有する構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の資源循環型の社会において、従来のスクラップ＆ビルド方式ではなく、長く住める住宅の供給が求められている。そこで、躯体部分は入れ物を覆う耐久性のあるものとし、内部の間仕切りや間取りはその都度、住まい手の家族構成や生活に合わせて改変できるＳＩ（スケルトン・インフィル）住宅なるものが提唱され、このため、そのスケルトン部分が長スパンであることが要求される。しかし、スケルトン部分を長スパンとすると、天井に梁型が生じてしまい、かかる梁型の存在は天井内の換気ダクトや間取り計画等に制約を生じさせていた。また、長スパンを実現させるために各種中空スラブやアンボンドＰＣスラブが開発され使用されてきたが、その場合でも梁間のスパンは長くても９ｍ程度であり、充分ではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、長スパンで梁型のない天井空間を経済的に実現できる構造物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による構造物は、上部空間と下部空間がそれぞれ複数の境壁部分で仕切られて複数のユニットを構成し、前記上部空間と前記下部空間との間の床スラブを支える前記上部空間の各境壁部分を前記下部空間の各ユニットの上部中央部分に設置する際に、前記下部空間の各ユニットの天井中央部分に梁型を生じさせないように前記上部空間の各境壁部分の下部の梁を逆梁とし、前記下部空間の各境壁部分の上部の梁を順梁とすることで、長スパンのフラット天井を実現した。
【０００５】
この構造物によれば、境壁部分において床スラブを床スラブ下に梁型が生じない逆梁により支えるから、下部空間の天井部分に梁型が生じない。このため、構造物において長スパンで梁型のない天井空間を特殊なスラブ工法によらずに経済的に実現できる。
【０００６】
上述の構造物では、前記境壁部分を同一の軸組プレーン（柱と梁で構成される）において一層（一階）おきに設置することが好ましく、また、隣接する軸組プレーンで前記境壁部分を異なる層（階）に配置することが好ましい。
【０００７】
また、前記境壁部分を耐力壁とし、地震時における水平力を受けることができる。
【０００８】
また、前記境壁部分の上部梁下および柱際に構造スリットを設置することにより、構造物の剛性を調整することができ、例えば地震時において構造物が全体として変形し易くなることで、特定の柱や梁に荷重が集中することを回避できる。
【０００９】
また、前記境壁部分を上階（上部空間）の順梁と下階（下部空間）の逆梁とした躯体構造を構成し、前記境壁部分においてプラスターボード等の仕上げ材により壁を形成することができる。これにより、構造物全体の軽量化に寄与できる。この場合、前記順梁と前記逆梁との間にダンパー等の変位吸収部材を設置することにより、地震時や強風時における揺れを吸収することができる。
【００１０】
また、前記境壁部分に形成された壁内の空間を収納スペースとすることができ、これにより、収納スペースをより多く提供できる。また、前記境壁部分に形成された壁内の空間を各種給排水や空調ダクト等の配管の設置スペースとすることができる。
【００１１】
また、上階の前記境壁部分における耐力壁からのせん断力が隣接する軸組の下階の前記境壁部分における耐力壁に伝達されるように構成し、前記床スラブの面内せん断力を確保するようにできる。この場合、例えば、床スラブの厚さを増すことや前記上階の前記境壁部分における柱と前記隣接する軸組の下階の前記境壁部分における柱との間にブレース引張材を配置することにより、前記床スラブの面内せん断力を効果的に確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による構造物である集合住宅の（ｎ＋１）階部分の平面図（ａ）及びｎ階部分の平面図（ｂ）であり、図２は図１の集合住宅の（ｎ＋１）階部分、ｎ階部分、更に（ｎ−１）階部分及び（ｎ−２）階部分を示す断面図であり、図３は図１，図２の集合住宅の軸組プレーンを示す図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態による構造物は、上階から下階に向けて（ｎ＋１）階部分、ｎ階部分、（ｎ−１）階部分及び（ｎ−２）階部分を含む集合住宅であり、各階にはそれぞれ複数の居住ユニットが構成されるようになっている。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、集合住宅には、廊下４５、３５側に沿って順に柱１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｉが配置され、また、バルコニースペース４８、３８側に沿って順に柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｉが配置されている。
【００１５】
図１（ａ）、図２のように、上階の（ｎ＋１）階の上部には、柱１１ａと１２ａとの間に梁５０ａが、柱１１ｃと１２ｃとの間に梁５１ａが、柱１１ｅと１２ｅとの間に梁５２ａが、柱１１ｇと１２ｇとの間に梁５３ａが、柱１１ｉと１２ｉとの間に梁５４ａがそれぞれ柱１本おきに配置されている。図２，図３のように、各梁５０ａ〜５４ａは順梁に構成されており、床スラブ５を支えている。
【００１６】
また、図１（ｂ）、図２のように、（ｎ＋１）階の下部には、梁５０ａ〜５４ａに対応して、柱１１ａと１２ａとの間に梁５０ｂが、柱１１ｃと１２ｃとの間に梁５１ｂが、柱１１ｅと１２ｅとの間に梁５２ｂが、柱１１ｇと１２ｇとの間に梁５３ｂが、柱１１ｉと１２ｉとの間に梁５４ｂがそれぞれ配置されている。図２，図３のように、各梁５０ｂ〜５４ｂは逆梁に構成されており、床スラブ４を支えている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、（ｎ＋１）階部分では、梁５１ａと５１ｂとの間に上下方向に境壁部分２１が形成され、同様に、梁５２ａと５２ｂとの間に境壁部分２２が、梁５３ａと５３ｂとの間に境壁部分２３がそれぞれ形成されており、各境壁部分を上部の順梁と下部の逆梁とした躯体構造に構成している。
【００１８】
また、図３に示すように、境壁部分２１において梁５１ａが順梁として下方に突き出ており、梁５１ｂが逆梁として上方に突き出ており、梁５１ａと梁５１ｂとの間に耐力壁６０が配置されており、また、境壁部分２１の柱１１ｃ側には緊急避難用開口２１ａが設けられている。他の境壁部分２２，２３でも同様に構成されている。また、梁５０ａと５０ｂとの間の壁部１８及び梁５４ａと５４ｂとの間の壁部１９も同様に耐力壁になっている。
【００１９】
図１（ａ）のように、（ｎ＋１）階部分は、境壁部分２１，２２，２３で仕切られて複数の居住ユニット４１，４２，４３，４４がそれぞれ形成されており、各居住ユニット４１〜４４の間口であるスパンＳは、例えば柱１１ｃと１１ｅとの間のスパンと対応し、各柱のスパンの約２倍であり長スパン構成を実現している。また、廊下４５にはそれぞれ階段４６，４７が設けられ、エレベータ１３ａ、１３ｂの出入口が配置されている。
【００２０】
同様に、集合住宅の下階のｎ階部分の上部には、図１（ｂ）、図２のように、柱１１ｂと１２ｂとの間に梁６１ａが、柱１１ｄと１２ｄとの間に梁６２ａが、柱１１ｆと１２ｆとの間に梁６３ａが、柱１１ｈと１２ｈとの間に梁６４ａが、それぞれ柱１本おきに配置されている。各梁６１ａ〜６４ａは順梁に構成されており、床スラブ４を支えている。また、ｎ階の下部には、梁６１ａ〜６４ａに対応して、同様に逆梁に構成された梁６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂがそれぞれ配置され、床スラブ３を支えている。
【００２１】
また、図２のように、ｎ階部分では、梁６１ａと６１ｂとの間に上下方向に境壁部分２４が形成され、同様に、梁６２ａと６２ｂとの間に境壁部分２５が、梁６３ａと６３ｂとの間に境壁部分２６が、梁６４ａと６４ｂとの間に境壁部分２７がそれぞれ形成されている。また、図３と同様に、各境壁部分２４〜２７において各順梁と各逆梁との間に耐力壁６０が配置されている。
【００２２】
ｎ階部分は、境壁部分２４，２５，２６，２７で仕切られて複数の居住ユニット３４ａ，３１，３２，３３，３４ｂがそれぞれ形成されている。また、廊下３５にはそれぞれ階段４６，４７に対応して階段３６，３７が設けられ、エレベータ１３ａ、１３ｂの出入口が配置されている。居住ユニット３４ａ，３４ｂは他のユニット３１〜３３におけるスパンＳの約半分となっている。
【００２３】
また、（ｎ−１）階部分は（ｎ＋１）階部分と同様に、また（ｎ−２）階部分はｎ階部分と同様に構成されているが、図２に示すように、（ｎ−１）階部分の居住ユニット７１（（ｎ＋１）階部分の４１と対応する）と（ｎ−２）階部分の居住ユニット７０（ｎ階部分の３４ａと対応する）とは、階段７０ａによって連絡されており、いわゆるメゾネット式住居ユニットを構成している。
【００２４】
上述の（ｎ＋１）階部分と（ｎ−１）階部分とのように、またｎ階部分と（ｎ−２）階部分とのように、境壁部分を柱と梁で構成される同一の軸組プレーンにおいて一階おきに同様に設置しており、また、隣接する軸組プレーンでは境壁部分を異なる階に配置しているので、各境壁部分が離散した配置となっている。かかる境壁部分に耐力壁を配置したので、地震時における水平力を受けたときに耐力壁の下部に生じる応力が大きくならない。
【００２５】
以上のように、図１〜図３の集合住宅によれば、（ｎ＋１）階部分の境壁部分２１〜２３及び両壁部１８，１９において床スラブ４を床スラブ４の下に梁型が生じない逆梁５０ｂ〜５４ｂにより支えることができるから、床スラブ４の下部に形成されるｎ階部分の天井部分４９に梁型が生じない。このため、構造物において長スパンのスペースを梁型のないフラットな天井を有するように実現でき、しかも特殊なスラブ工法を採用することなく実現できるので、ＳＩ住宅等を提供する際にコスト的にも有利である。
【００２６】
また、従来の超高層ＲＣ住宅では、境壁部分を耐力壁として連続して設置することは耐力壁の下部に異常な応力が生じるので無理があったが、本実施の形態の構造物によれば、上述のように離散的に境壁部分を配置できるので、構造物のフレーム架構に適度な剛性を確保させることができ、好ましい。
【００２７】
次に、図４により図３の変形例を説明する。図４のように、境壁部分２１に配置した耐力壁２１において、上部の梁５１ａとの間で横方向に隙間を形成する横スリット６０ａ及び柱１２ｃとの間で縦方向に隙間を形成する縦スリット６０ｂを設けている。これらの横スリット６０ａ及び縦方向縦スリット６０ｂの隙間を調整することにより、構造物の剛性を調整することができる。各境壁部分における各耐力壁の横スリットと縦スリットの隙間をそれぞれ調整することで例えば地震時において構造物が全体として変形し易いように調整できる。
【００２８】
次に、図５により境壁部分に変位吸収部材であるダンパーを配置した変形例を説明する。図５のように、境壁部分２１に、下側の梁（逆梁）５１ｂのほぼ中央に固定された支持部６３と上側の梁（順梁）５１ａの両端との間にダンパー６１及び６２を配置することにより、地震時や強風時の揺れを吸収するようにしている。
【００２９】
次に、図６により境壁部分におけるスペースの利用について説明する。図６は境壁部分２１の平面図である。境壁部分２１の両面は、下地処理された下地層８３の上に形成された仕上げ材のプラスターボード８４で各居住ユニット４１，４２における壁をそれぞれ形成している。これにより、構造物全体の軽量化に寄与できる。また、境壁部分２１における空間８１，８２を居住ユニット４１，４２にそれぞれ設けた扉８５，８６により収納スペースとして利用できる。
【００３０】
また、図６において、境壁部分２１の空間８１，８２に給水や排水用の配管や空調用のダクト等を配置するように利用できる。
【００３１】
次に、図７，図８により、床スラブの面内せん断力を確保するようにした構成について説明する。図７のように、図１〜図３では、上階の（ｎ＋１）階部分の境壁部分２１における耐力壁からのせん断力が隣接する軸組の下階のｎ階部分の境壁部分２４，２５における耐力壁に伝達されるように構成されるので、床スラブ４の面内せん断力を確保できる。
【００３２】
この場合、床スラブの厚さを増すことで、または、図８のように、上階の（ｎ＋１）階部分の境壁部分２１における柱１１ｃ、１２ｃと、隣接する軸組の下階のｎ階部分の境壁部分２４，２５における柱１１ｂ、１２ｂとの間、また柱１１ｄ、１２ｄとの間に、それぞれブレース引張材９１と９２とを、またブレース引張材９３と９４とをクロスするように配置することで、床スラブ４の面内せん断力を効果的に確保できる。
【００３３】
次に、図９により、本発明をタワー型の超高層の集合住宅に適用した例を説明する。図９（ａ）は超高層集合住宅の（ｎ＋１）階部分の平面図であり、図９（ｂ）はｎ階部分の平面図である。
【００３４】
図９に示すように、この超高層集合住宅は多数の柱ｈから構成され、吹き抜け部分１５０を中心にしてその周囲に複数の居住ユニットを配置し、また吹き抜け部分１５０の近くにエレベータ１５１，１５２を設置し、また階段１５３，１５５及び階段１５４，１５６を配置している。
【００３５】
図９（ａ）のように、（ｎ＋１）階部分には複数の居住ユニット１２１〜１３０が形成され、各柱ｈと各柱ｈとの間には梁１３１〜１４０が配置され図１〜図３と同様に上部が順梁に下部が逆梁に構成されている。各梁１３１〜１４０の順梁と逆梁とで各境壁部分が躯体構造に構成されており、各境壁部分で各居住ユニット１２１〜１３０が仕切られている。
【００３６】
また、図９（ｂ）のように、ｎ階部分には複数の居住ユニット１０１〜１１０が形成され、各柱ｈと各柱ｈとの間には梁１１１〜１２０が配置され図１〜図３と同様に上部が順梁に下部が逆梁に構成されている。各梁１１１〜１２０の順梁と逆梁とで各境壁部分が躯体構造に構成されており、各境壁部分で各居住ユニット１０１〜１１０が仕切られている。
【００３７】
図９（ａ）のように、（ｎ＋１）階部分の梁１３１〜１４０における各境壁部分は、破線で示すように隣接する軸組においてｎ階部分の梁１１１〜１２０における各境壁部分と異なるように設定されており、（ｎ＋１）階部分とｎ階部分とでは各境壁部分が離散した配置となっている。このため、超高層集合住宅のフレーム架構に適度な剛性を確保させることができる。
【００３８】
以上のように、図９における超高層集合住宅によれば、（ｎ＋１）階部分の梁１３１〜１４０での各境壁部分において床スラブを床スラブの下に梁型が生じない各逆梁により支えることができるから、床スラブの下部に形成されるｎ階部分の天井部分に梁型が生じない。このため、超高層集合住宅において長スパンの住居スペースを梁型のないフラットな天井を有するように実現でき、しかも特殊なスラブ工法を採用することなく低コストに実現できる。
【００３９】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明の構造を有する（ｎ＋１）階部分とｎ階部分とは構造物の一部に設けられてもよく、また、全体に設けられてもよい。また、構造物としては、住居用のマンション等の集合住宅に限定されず、住居以外を目的とした事務用や設備収納用等の建物であってもよいことは勿論であり、また病院や老人施設等であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、長スパンで梁型のないフラットな天井のある空間を経済的に実現できる構造物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による構造物である集合住宅の（ｎ＋１）階部分の平面図（ａ）及びｎ階部分の平面図（ｂ）である。
【図２】図１の集合住宅の（ｎ＋１）階部分、ｎ階部分、更に（ｎ−１）階部分及び（ｎ−２）階部分を示す断面図である。
【図３】図１，図２の集合住宅の一軸組プレーンを示す図である。
【図４】図３の変形例を示す図であり、図３と同様の一軸組プレーンを示す図である。
【図５】図３の境壁部分２１において順梁と逆梁との間に設けたダンパーを示す図である。
【図６】図１〜図３における境壁部分２１内の空間を示す平面図である。
【図７】図１〜図３における柱１１ａ〜１１ｄと柱１２ａ〜１２ｄとの間の床スラブ４を示す平面図である。
【図８】図７において柱間に配置したブレース引張材を示す平面図である。
【図９】本発明をタワー型の超高層の集合住宅に適用した例を説明するための図であり、図９（ａ）は超高層集合住宅の（ｎ＋１）階部分の平面図であり、図９（ｂ）はｎ階部分の平面図である。
【符号の説明】
４                            （ｎ＋１）階部分とｎ階部分との間の床スラブ
４９                            ｎ階部分の天井
１１ａ〜１１ｉ                  柱
１２ａ〜１２ｉ                  柱
２１〜２７                      境壁部分
４１〜４４                    （ｎ＋１）階部分の居住ユニット
３１〜３３，３４ａ、３４ｂ      ｎ階部分の居住ユニット
３８，４８                      バルコニースペース
３５，４５                      廊下
５０ａ〜５４ａ                  梁、順梁
５０ｂ〜５４ｂ                  梁、逆梁
６１ａ〜６４ａ                  梁、順梁
６１ｂ〜６４ｂ                  梁、逆梁
６０                            耐力壁
６０ａ                          耐力壁の横スリット
６０ｂ                          耐力壁の縦スリット
６１，６２                      ダンパー
８１，８２                      収納スペース
８５，８６                      扉
９１〜９４                      引張ブレース材
１０１〜１１０                  ｎ階部分の居住ユニット
１１１〜１２０                  梁
１２１〜１３０                  （ｎ＋１）階部分の居住ユニット
１３１〜１４０                  梁
ｈ                              柱
Ｓ                              スパン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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