(57)【要約】【課題】半導体製造工場などに利用される建物の大スパン化、多層階化を可能にし、さらに鉄骨材使用量の節約による建設コストの削減を図ることを可能にした複合大梁架構を提供する。【解決手段】中柱１および外柱２と当該中柱１と外柱２に両端が支持された上弦材５および下弦材６と前記柱１，２間にアーチ状に設置されたアーチ材７を備えて構築する。アーチ材７は鉄骨鉄筋コンクリート構造、コンクリート充填鋼管構造または鉄骨コンクリート構造によって構築する。当該アーチ材７の両端は前記下弦材６および柱１，２と、中央は前記上弦材６とそれぞれ接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と当該柱に両端が支持された上弦材および下弦材と前記柱間にアーチ状に設置されたアーチ材とを備え、前記アーチ材は鉄骨鉄筋コンクリート構造、コンクリート充填鋼管構造または鉄骨コンクリート構造によって構築され、かつ当該アーチ材の両端は前記下弦材および柱に、中央は前記上弦材にそれぞれ接合してあることを特徴とする複合大梁架構。
【請求項２】
下弦材に沿って緊張材が張設してあることを特徴とする請求項１記載の複合大梁架構。
【請求項３】
アーチ材は上方に略放物線状に構成してあることを特徴とする請求項１または２記載の複合大梁架構。
【請求項４】
上弦材と下弦材との間に当該上弦材および下弦材に沿って設置された貫材と前記上弦材と下弦材間に鉛直に設置された複数の束材を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合大梁架構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合大梁架構に関し、主として半導体製造工場などのような大スパン・多層階建物の建設に適用される。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造等、特に微細な加工が要求される製造工場の建物は、一般の建物とは異なり、特に製造ラインの床は振動レベルを微小に制御できる構造とする必要がある。
【０００３】
また、半導体の製造を効率的に行なうには柱等のない広い作業空間とするのが望ましい。さらに、広い工場建設用地の確保が年々困難になってきている等の理由により、大スパン化・多層階化とする傾向にある。
【０００４】
従来、このような建物には、例えば図３（ａ），（ｂ）に図示するような構造の大梁架構を用いることにより、大スパン化、多層階化が図られていた。この大梁架構は、所定間隔をおいて建て付けられた柱２０，２０と当該柱２０，２０に両端が支持された上弦材２１および下弦材２２と柱２０，２０間にアーチ状に設置されたアーチ材２３、さらに上弦材と２１と下弦材２２の間に所定間隔おきに建て付けられた多数の束材２４を備えて構成されている。
【０００５】
当該大梁架構は、特に構造形式は限定されるものではないが、早急に工場を立ち上げ、新製品の生産に着手するほうが社会的な話題獲得や利益向上などのメリットが大きいことから、一般的には比較的短期間で建設可能な鉄骨構造として設計・施工されることが多い。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−９３４３２号公報
【特許文献２】特開平４−９３４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、近年の鋼材不足により鉄骨材の調達期間が長く、また鋼材の高騰により建設工程の伸長や建設費の高騰を引き起こし、大規模工場の建設が困難になっている。  
【０００８】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、大スパン化と多層階化の目的を達成しつつ、特に建設コストの削減を可能にした複合大梁架構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】
【０００９】
請求項１記載の複合大梁架構は、柱と当該柱に両端が支持された上弦材および下弦材と前記柱間にアーチ状に設置されたアーチ材を備え、前記アーチ材は鉄骨鉄筋コンクリート構造、コンクリート充填鋼管構造または鉄骨コンクリート構造によって構築され、かつ当該アーチ材の両端は前記下弦材および柱と、中央は前記上弦材とそれぞれ接合してあることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明は、圧縮材として作用するアーチ材を特に、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）構造、コンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）構造または鉄骨コンクリート（ＳＣ）構造によって構成することにより、アーチ材として用いられる鉄骨材使用量の節約を可能にしたものである。
【００１１】
この場合のアーチ材の設置方法としては、上弦材と下弦材との間に当該上弦材および下弦材と同一鉛直面内に設置する方法、上弦材および下弦材の片側または両側に二重に設置する方法などがある。
【００１２】
ＣＦＴ構造の場合、鋼管内に高強度コンクリートを充填することによりアーチ材の圧縮材としての働きを著しく向上させることができる。また、ＳＣ構造としては、例えばＨ形鋼の両側に当該形鋼の上下フランジとウェブとからなる凹溝部にコンクリートまたはモルタルを充填した構造のものでもよい。また、柱はＳＲＣ構造、ＣＦＴ構造、ＳＣ構造、Ｓ構造、ＲＣ構造のいずれを採用してもよい。
【００１３】
請求項２記載の複合大梁架構は、請求項１記載の大梁架構において、下弦材に沿って緊張材が張設してあることを特徴とするものである。本発明は引張材として作用する下弦材と共に当該下弦材に沿って緊張材を張設することにより、下弦材として用いられる鉄骨材の使用量を節約したものである。
【００１４】
なお、緊張材にはＰＣ鋼線を用いることができ、必要に応じて複数張設することができる。また、下弦材はＳＲＣ構造やＳ構造などとすることができる。
【００１５】
請求項３記載の複合大梁架構は、請求項１または２記載の複合大梁架構において、アーチ材は上方に略放物線状に設置してあることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４記載の複合大梁架構は、請求項１〜３のいずれかに記載の複合大梁架構において、上弦材と下弦材の間に当該上弦材および下弦材に沿って設置された貫材と前記上弦材と下弦材間に鉛直に設置された複数の束材を備えていることを特徴とするものである。本発明は特に、アーチ材と上弦材の座屈防止を図ったものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、特に圧縮材として作用するアーチ材をＳＲＣ構造やＣＦＴ構造などのような圧縮材に適した構造とすることで、また下弦材には引っ張り材に適した張弦材を併用することにより、大スパン化、多層階化の要請に応えながら、さらに鉄骨材使用量の節約による建設コストの削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１と図２は、二階建て構造に構築された半導体製造工場の一例を示し、図において、符号１は工場の中央に建て付けられた中柱、２は中柱１の両側に当該中柱１から所定間隔おいて建て付けられた外柱、３は中柱１と外柱２，２間の二階部分に架け渡された大梁、そして符号４は小屋組である。
【００１９】
特に大梁３は、中柱１と外柱２，２間に水平に架け渡された上弦材５および下弦材６と当該上弦材５と下弦材６の間でアーチ状をなすように中柱１と外柱２間に架け渡されたアーチ材７、さらに下弦材６に沿って中柱１と外柱２，２間に張設された張弦材８を備えて構成されている。
【００２０】
上弦材５はＨ形鋼などの形鋼から構成され、下弦材６はＨ形鋼などの形鋼を鉄骨材としたＳ構造またはＳＲＣ構造によって構成されている。
【００２１】
また、アーチ材７は、例えば図２（ａ）に図示するように、角形鋼管または円形鋼管の鋼管７ａ内にコンクリートまたはモルタル７ｂが充填されたＣＦＴ構造、あるいは図２（ｂ）に図示するように、Ｈ形鋼の上下フランジとウェブとからなる両側の凹溝部７ｃ内にコンクリートまたはモルタル７ｂを充填しただけの簡便なＳＣ構造によって構成されている。また、アーチ材７の両端は下弦材６の中柱１および外柱２との接合部にそれぞれ接合され、中央は上弦材５に一定区間に渡って接合されている。
【００２２】
なお、図２（ａ），（ｂ）に図示するように、アーチ材７は上弦材５と下弦材６間に当該上弦材５および下弦材６と同一平面内に設置されていてもよく、また図２（ｃ）に図示するように、上弦材５および下弦材６の片側または両側に二重に設置されていてもよく、大梁３の規模に応じて任意に選択することができる。張弦材８にはＰＣ鋼線が用いられ、必要に応じて張弦材を緊張することにより下弦材６に所定量のプレストレスが導入されている。
【００２３】
符号９と１０は、上弦材５とアーチ材７の座屈防止を目的に取り付けられた貫材と束材である。
【００２４】
このように構成された大梁３は、半導体製造工場の桁行き方向に所定間隔おきに架け渡され、また当該大梁３と直交する方向には特に図示しないが、Ｈ鋼などからなる座屈防止用の梁が梁間方向に所定間隔おきに架け渡され、こうして一階部分と二階部分の床組が構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、半導体製造工場などに利用される建物の大スパン化、多層階化を可能にし、さらに鉄骨材使用量の節約による建設コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】二階建て構造の半導体製造工場の一例を示し、（ａ）は全体の軸組を示す正面図、（ｂ）は大梁の一部拡大図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、大梁の例を示す図１（ｂ）におけるａ−ａ線拡大断面図である。
【図３】従来の半導体製造工場の一例を示し、（ａ）は全体の軸組を示す正面図、（ｂ）は大梁の一部拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  中柱
２  外柱
３  大梁
４  小屋組
５  上弦材
６  下弦材
７  アーチ材
８  張弦材
９  貫材
１０  束材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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