(57)【要約】【課題】それぞれの構法をより合理的に生かすことができるような複合形式の架構構造を提供する。【解決手段】両端が鉄筋コンクリート造であり中央部が鉄骨造の第１のハイブリッド梁（第１の複合梁）１２と、片端が鉄筋コンクリート造であり残りの部分が鉄骨造の第２のハイブリッド梁（第２の複合梁）１３と、端ＲＣ造梁１４と、鉄骨造梁２４との４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられる架構構造とする。たとえば、縦方向Ｗ１に架設された梁を、第１のハイブリッド梁１２とし、横方向Ｗ２に架設された梁を、ＲＣ造梁１４として１構成される架構構造１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する縦方向と横方向のそれぞれの方向に間隔をおき直線状に並べて立設された複数の鉄筋コンクリート柱と、前記鉄筋コンクリート柱間の前記縦方向と前記横方向に渡り架設された複数の梁とを含む架構構造において、
前記複数の梁は、両端が鉄筋コンクリート造であり中央部が鉄骨造の第１の複合梁と、片端が鉄筋コンクリート造であり残りの部分が鉄骨造の第２の複合梁と、鉄筋コンクリート造梁と、鉄骨造梁との４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられている、
ことを特徴とする架構構造。
【請求項２】
前記縦方向または前記横方向において、前記４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられている、
ことを特徴とする請求項１記載の架構構造。
【請求項３】
前記縦方向に架設された梁と、前記横方向に架設された梁とに、互いに種類が異なった同一種類の梁が用いられている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の架構構造。
【請求項４】
前記縦方向に架設される複数の梁により縦方向梁列が形成され、前記縦方向梁列は前記横方向に間隔をおいて２つ以上設けられ、
前記２つの縦方向梁列のうちの一方の縦方向梁列を構成する梁と、前記２つの縦方向梁列のうちの他方の縦方向梁列を構成する梁とに、互いに梁の種類が異なった同一種類の梁が用いられている、
ことを特徴とする請求項１〜３に何れか１項記載の架構構造。
【請求項５】
前記横方向に架設された梁が前記縦方向に間隔をおいて複数設けられ、
前記横方向に架設された前記複数の梁には、少なくとも２種類の梁が用いられている、
ことを特徴とする請求項１〜４に何れか１項記載の架構構造。
【請求項６】
前記梁として前記複合梁が用いられた場合、前記複合梁の鉄骨造の中央部とその下方の床スラブとの間に、架構構造の耐震性を高めるダンパーが設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜５に何れか１項記載の架構構造。
【請求項７】
前記梁として前記鉄筋コンクリート造梁が用いられた場合、前記鉄筋コンクリート造梁とその下方の床スラブと両端の鉄筋コンクリート柱の間に、架構構造の耐震性を高める耐震壁が設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜６に何れか１項記載の架構構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異種の梁を組み合わせた複合形式の架構構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建造物を構成する柱部と梁部とは、応力伝達や材料の連続性等の観点から、同じ構造形式とする場合が一般的であった。
しかしながら、それぞれの構造形式においては、以下のような課題も知られている。たとえば、鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造では、自重が大きくなることや、コンクリートの性質からくる構造的及び施工的観点から、比較的スパンの短い構造物に用いられることが主とされていた。
一方、鉄骨（Ｓ）構造では長スパンの施工は可能となるが、剛性が低いことや建造物の振動の問題、工事費が鋼材の価格変動に左右されること等が懸念される。
また、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）構造では、ＲＣとＳとを用いるため、施工手間がかかることや、コストの上昇といった点が課題になることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３５９２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、上述の課題を改善した架構構造の形態として、たとえば柱がＲＣ造で、梁がＳ造等、異種構造の複合形式が用いられるようになってきている。このような形式の構法を採用することにより、高剛性かつ変形性能に優れた長スパンの構造物の建設が実現可能となり、ある程度のコストダウンも見込める上、それぞれの特性を生かせる合理的な構法として注目されている。
しかし、複合構造による構造計算の高度化やＳ梁における振動問題、鉄骨の価格変動が激しいため制約条件を受ける等の問題は、この方法ではまだ十分に改善することはできていない。
【０００５】
この発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、それぞれの構法をより合理的に生かすことができるような複合形式の架構構造を提供できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の架構構造は、互いに直交する縦方向と横方向のそれぞれの方向に間隔をおき直線状に並べて立設された複数の鉄筋コンクリート柱と、前記鉄筋コンクリート柱間の前記縦方向と前記横方向に渡り架設された複数の梁とを含む架構構造において、前記複数の梁は、両端が鉄筋コンクリート造であり中央部が鉄骨造の第１の複合梁と、片端が鉄筋コンクリート造であり残りの部分が鉄骨造の第２の複合梁と、鉄筋コンクリート造梁と、鉄骨造梁との４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の架構構造は、両端が鉄筋コンクリート造であり中央部が鉄骨造の第１の複合梁と、片端が鉄筋コンクリート造であり残りの部分が鉄骨造の第２の複合梁と、鉄筋コンクリート造梁と、鉄骨造梁との４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられているため、様々な組み合わせの梁を採択することで目的に応じた最適な架構構造を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態の架構構造の概略図である。
【図２】架構構造を構成するハイブリッド梁（複合梁）の概略図である。
【図３】ハイブリッド梁の両端部付近における詳細な図である。
【図４】第２の実施の形態の架構構造の概略図である。
【図５】第３の実施の形態の架構構造の概略図である。
【図６】第４の実施の形態の架構構造の概略図である。
【図７】架構構造の変形例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
本発明の架構構造は、両端が鉄筋コンクリート造であり中央部が鉄骨造の第１のハイブリッド梁（第１の複合梁）、片端が鉄筋コンクリート造であり残りの部分が鉄骨造の第２のハイブリッド梁（第２の複合梁）と、ＲＣ造梁（鉄筋コンクリート造梁）と、Ｓ造梁（鉄骨造梁）との４種類の梁のうちの少なくとも２種類の梁が組み合わせて用いられている。
図１は、第１の実施の形態の架構構造１０を示す図であり、連続した架構構造の一部を概略的に示している。また、図２は図１の架構構造１０のうち、第１のハイブリッド梁（第１の複合梁）１２についての説明図であり、図３は第１のハイブリッド梁１２の柱際のＲＣ梁部付近の拡大図である。
【００１０】
第１の実施の形態の架構構造１０は、縦方向Ｗ１に架設された梁と、横方向Ｗ２に架設された梁とに、互いに種類が異なった同一種類の梁が用いられている。具体的には、ここでは、縦方向Ｗ１に架設する梁を第１のハイブリッド梁１２で統一し、横方向Ｗ２に架設する梁をＲＣ造の梁１４で統一している。
以下、第１のハイブリッド梁１２につき簡単に説明をする。第１のハイブリッド梁１２は、対向する柱（鉄筋コンクリート柱）１６間に架け渡された、Ｉ鋼やＨ鋼等の鉄骨Ｓの両端部をＲＣで覆う構造のものである。ここでは、鉄骨Ｓのうち、鉄骨が剥き出しになっている部分を中央部１２Ａとし、ＲＣで覆われた部分を両端部１２Ｂとする。両端部１２Ｂは、これに該当する部位にあばら筋等の補強筋１８を埋設して補強している。また、補強筋１８のうち、両端部１２Ｂの柱１６側の端部と中央部１２Ａ側の端部に相当する部分においては、図３に示されるように、特にあばら筋の配筋を密に配した集中補強筋１８Ａが設けられている。
上述の架構構造１０において、梁同士の接合部分を含むＲＣ造で構成される箇所を、プレキャスト（ＰＣａ）部材で構成しても良い。ＰＣａ部材を用いることにより、工期の短縮や品質の安定化を図ることができる。
【００１１】
架構構造１０は、第１のハイブリッド梁１２及びＲＣ造梁１４を組み合わせて構成していることにより、以下に示すような効果が得られる。たとえば第１のハイブリッド梁１２を用いることで、Ｓ造梁単体を使用する場合と比較して、端部がＲＣ造であるため剛性を確保し、さらに建造物の振動問題を緩和することができる。また、鉄骨を使用する部分が限定的であるため、価格変動の問題も同時に緩和させることができる。その上、柱と梁の接合部分がＲＣ造となるため、段差を有する梁等、設計に変化を持たせる場合にも対応可能であり、設計の自由度を拡大させることもできる。また、他の梁をＲＣ造梁１４としているので、建造物全体として十分な剛性を確保することもできる。
したがって、目的に応じて架構形式を決定することで最適な架構構造を得ることが可能である。
【００１２】
次に、図４を用いて第２の実施の形態の架構構造２０の説明をする。
架構構造２０は、縦方向Ｗ１に架設される複数の梁により縦方向梁列２２が形成され、縦方向梁列２２は横方向Ｗ２に間隔をおいて２つ以上設けられている。また、２つの縦方向梁列２２のうちの一方の縦方向梁列を構成するのは第１のハイブリッド梁１２であり、２つの縦方向梁列のうちの他方の縦方向梁列を構成するのはＲＣ構造の梁１４である。このように、縦方向梁列２２には、互いに梁の種類が異なった同一種類の梁が用いられている。
上述したような形で異なる種類の梁を組み合わせる構成とした第２の実施の形態の架構構造２０の場合も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
次に、図５を用いて第３の実施の形態の架構構造３０につき説明をする。
架構構造３０は、横方向Ｗ２に架設された梁が縦方向Ｗ１に間隔をおいて複数設けられ、横方向Ｗ２に架設された複数の梁には、少なくとも２種類の梁が用いられている。
ここでは、縦方向Ｗ１の２種類の梁として、第１のハイブリッド梁１２及び第２のハイブリッド梁１３を用いて構成している。また、横方向Ｗ２の梁にはＲＣ造の梁１４を用いている。
【００１４】
また、第１のハイブリッド梁１２の中央部１２Ａとその下方の床スラブ１１との間、および第２のハイブリッド梁１３の中央部１２Ａとその下方の床スラブ１１との間に、それぞれ架構構造の耐震性を高めるダンパー２６が設けられている。ダンパー２６により、地震時の負荷を受け止めることができ、耐震性を高めた架構構造とすることができる。また、ＲＣ造梁１４とその下方の床スラブ１１と両端の柱１６との間に、同様の目的で耐震壁２８が設けられている。ダンパー２６及び耐震壁２８を設けることにより、さらに耐震性を高めた架構構造を得ることが可能である。その他の構成要素においては、第１及び第２の実施の形態の架構構造と同様であるため、詳細な説明を省略する。
上述したような形で異なる種類の梁を組み合わせる構成とした第３の実施の形態の架構構造３０の場合も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
次に、図６を用いて第４の実施の形態の架構構造４０につき説明をする。
架構構造４０は、縦方向Ｗ１に架設される３つの梁により縦方向梁列２２が形成され、縦方向梁列２２は横方向Ｗ２に間隔をおいて４つけられている。また、横方向Ｗ２に架設された梁が縦方向Ｗ１に間隔をおいて４つ設けられている。
各縦方向梁列２２を構成する３つの梁は、第１のハイブリッド梁１２と、第２のハイブリッド梁１３と、Ｓ造梁２４である。また、横方向Ｗ２に架設された４つの梁は、ＲＣ造梁１４と、第１のハイブリッド梁１２と、２つのＳ造梁２４である。
上述したような形で異なる種類の梁を組み合わせる構成とした第４の実施の形態の架構構造３０の場合も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
本発明は上述の実施の形態に限定されないことは明らかである。
たとえば、第１及び第２の実施の形態の架構構造１０及び２０を構成する梁は、第１のハイブリッド梁１２及びＲＣ造梁１４としたが、たとえば第１のハイブリッド梁１２とＳ造梁２４との組み合わせ、第１のハイブリッド梁１２と第２のハイブリッド梁１３との組み合わせなどであっても良く、ダンパー２６や耐震壁２８には従来公知の様々な構造が採用可能である。
【００１７】
また、本発明の架構構造は第１−第４の実施の形態の架構構造１０−４０に限定されず、他の形態、たとえば異種の梁を直列に組み合わせる構造の架構構造としても良い。一例として、図７に変形例の架構構造５０の概略図を示す。架構構造５０は、ＲＣ構造の梁１４と、第１のハイブリッド梁１２と、第２のハイブリッド梁１３と、Ｓ造の梁２４とを直列に配した構成をとっている。互いに異なる構造形式の梁をこのような形で組み合わせることも可能である。なお、図７において符号３２はバンドプレートを示している。このとき、Ｓ造の梁２４と柱１６との構築を、たとえば特開２０００−１６０６８７に開示された構法を用いると、工期の短縮化を図ることもでき、合理的な構築を望むことができるため好適である。
【００１８】
以上のように、様々な種類の梁の組み合わせを採択することによって、目的に応じた最適な設計の架構構造を得ることができる。その結果、それぞれの架構構造を適材適所に採択することにより、設計の自由度が飛躍的に拡大する。たとえば、地震時に発生する水平応力を部材に均等に負担させることも可能である。その結果、梁せいを過度に増大させたり、コンクリート及び鉄骨の強度設定を大きくし過ぎたりするのを抑えることができる。また逆に、一部の部材に応力が集中するように設計することも可能であるため、これを利用して他の梁をスレンダーな形状のものに設定することもできる。
【００１９】
その他、発明の主旨を逸脱しない範囲内で適宜他の形態へ変更することができるものとする。
【符号の説明】
【００２０】
Ｓ……鉄骨、Ｗ１……縦方向、Ｗ２……横方向、１０，２０，３０……架構構造、１１……床スラブ、１２……第１のハイブリッド梁（第１の複合梁）、１２Ａ……中央部、１２Ｂ……両端部、１３……第２のハイブリッド梁（第２の複合梁）、１４……ＲＣ造の梁、１６……鉄筋コンクリート柱、１８……補強筋、１８Ａ……集中補強筋、２２……縦方向梁列、２４……Ｓ造梁（鉄骨造梁）、２６……ダンパー、２８……耐震壁。 
【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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