JP7560385B2 - 建築物 - Google Patents

Description

本発明は、地下躯体が、柱梁ラーメン架構と地下外壁とを備えている建築物に関する。

特許文献１には、地下躯体が、柱梁ラーメン架構と既存地下外壁１５（地下外壁）とを備え、既存地下外壁１５が、平面視で柱梁ラーメン架構の最外にある地下外周柱１２ａ（外周柱）よりも外方側に設置されている建築物が示されている。また、特許文献２には、地下躯体が、柱梁ラーメン架構と擁壁２１（地下外壁）とを備え、擁壁２１が、平面視で柱梁ラーメン架構の最外にある外周柱よりも外方側に設置されている建築物が示されている。

特開２０１８－０２１３２０号公報 特開２００８－１８４８６５号公報

しかし、特許文献１の建築物では、地下外周柱１２ａが既存地下外壁２１と一体形成されているため、地盤の土圧を受ける既存地下外壁１５を柱梁ラーメン架構で支持することができる。しかし、このような建築物では、圧密沈下に起因する鉛直相対変形差が柱梁ラーメン架構に生じた場合に、地下外周柱１２ａと一体に形成されている既存地下外壁１５にせん断破壊が生じる可能性がある。

特許文献２の建築物では、床版１４が擁壁２１の内面に接合しているため、地盤の土圧を受ける擁壁２１を床版１４で支持することができる。しかし、引用文献２の建築物では、床材１４と柱梁ラーメン架構との関係が明記されておらず、圧密沈下に起因する鉛直相対変形差が柱梁ラーメン架構に生じた場合に、床版１４が当接している擁壁２１にせん断破壊が生じる可能性がある。

このように、地下躯体に、柱梁ラーメン架構に固定した地下外周柱等の地下外壁支持部を備えることで、地盤の土圧を受ける地下外壁を柱梁ラーメン架構で支持することができるものの、圧密沈下に起因する鉛直相対変形差が柱梁ラーメン架構に生じた場合に、地下外壁支持部が当接している地下外壁にせん断破壊が生じる可能性がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、土圧を受ける地下外壁に支持することができながら、柱梁ラーメン架構に鉛直相対変形差が生じた場合でも地下外壁にせん断破壊が生じるのを抑えることができる建築物を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、地下躯体が、柱梁ラーメン架構と地下外壁とを備えている建築物であって、
前記地下外壁は、平面視で前記柱梁ラーメン架構の最外にある外周柱よりも外方側に設置され、
前記地下外壁の内面に当接して前記外方側の地盤の土圧を受ける前記地下外壁を支持する地下外壁支持部が設けられ、
前記地下外壁支持部は、前記柱梁ラーメン架構に固定されると共に、前記地下外壁の上下移動を許容する状態で当該地下外壁の内面に当接する当接支持面を有する点にある。

本構成によれば、地下外壁支持部が柱梁ラーメン架構に固定されると共に地下外壁支持部の当接部が地下外壁の内面に当接しているため、地下外壁に作用する土圧の一部を地下外壁支持部でも負担することができる。そして、地下外壁支持部の当接支持面は、地下外壁の上下移動を許容する状態で当該地下外壁の内面に当接しているため、圧密沈下に起因する鉛直相対変形差が柱梁ラーメン架構に生じた場合に、地下外壁支持部の当接支持面と地下外壁とが鉛直方向に相対移動することで、地下外壁にせん断破壊が生じるのを抑えることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記地下外壁支持部が、前記当接支持面として、前記外周柱の外面に沿って設けられた縦当接支持面を有する点にある。

本構成によれば、当接支持面が、外周柱に沿って設けられた縦当接支持面を有することで、地下外壁支持部は、外周柱が沿う方向に広範囲に亘って地下外壁に当接して地下外壁に作用する土圧の一部を負担することが可能となる。

本発明の第３特徴構成は、前記外周柱が、四方にフランジ面を配置したクロスＨ形鋼を有する柱であると共に、当該四方のフランジ面の一つが前記縦当接支持面とされている点にある。

本構成によれば、外周柱が有するクロスＨ形鋼のフランジ面を縦当接支持面とすることで、縦当接支持面を形成するための専用の部材を備える必要がなくなる、又は、縦当接支持面を形成するための専用の部材の量を少なくできるため、地下外壁支持部の構成の簡素化を図ることができる。

本発明の第４特徴構成は、前記地下外壁支持部が、隣接する外周柱の外面側間に横架された横架材を備え、前記当接支持面として、前記横架材の外面に沿って設けられた横当接支持面を有する点にある。

本構成によれば、当接支持面が、横架材の外面に沿って設けられた横当接支持面を有することで、地下外壁支持部は、横架材が沿う方向に広範囲に亘って地下外壁に当接して地下外壁に作用する土圧の一部を負担することが可能となる。

地下躯体の要部を拡大した側面図 下側柱部と地下外壁とを示す図１のＡ－Ａ断面図 上側柱部と地下外壁とを示す図１のＢ－Ｂ断面図

本発明に係る建築物の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、建築物１は、地下躯体２を備えており、地下躯体２が、柱梁ラーメン架構３と地下外壁４とを備えている。以下、地下躯体２について説明を加えるが、鉛直方向Ｚに対して直交する内外方向Ｘにおいて、柱梁ラーメン架構３に対して地下外壁４が存在する側を外方側Ｘ１、その反対側を内方側Ｘ２として説明する。また、外方側Ｘ１を向く面を外面とし、内方側Ｘ２を向く面を内面としている。

建築物１には、地下外壁４の内面である外壁内面Ｆ１に当接する地下外壁支持部５が設けられている。地下外壁支持部５は、柱梁ラーメン架構３に固定されている。地下外壁４の外方側Ｘ１には地盤Ｇがあり、地下外壁４は、外方側Ｘ１の地盤Ｇの土圧を受けており、地下外壁支持部５は、地盤Ｇの土圧を受ける地下外壁４を支持している。
地下外壁支持部５は、地下外壁４の上下移動を許容する状態で外壁内面Ｆ１に当接する当接支持面Ｆ２を有している。本実施形態では、地下外壁支持部５の当接支持面Ｆ２は、地下外壁４の上下移動及び横移動を許容する状態で外壁内面Ｆ１に当接しており、地下外壁支持部５と地下外壁４とが鉛直方向Ｚ及び横方向Ｙに沿って相対移動可能な状態となっている。

柱梁ラーメン架構３は、複数の柱６と複数の梁７とで構成されている。そして、柱梁ラーメン架構３を構成する複数の柱６のうちの最も外方側Ｘ１にある柱６を、平面視で柱梁ラーメン架構３の最外にある外周柱１０としており、外周柱１０は、地下外壁４に対して内方側Ｘ２に隣接している。

図２に示すように、外周柱１０は、四方にフランジ面Ｆ３を配置したクロスＨ形鋼１３を有する柱である。本実施形態では、図１から図３に示すように、外周柱１０は、地下底版１１から立ち上がる下側柱部１０Ａと、この下側柱部１０Ａから上方側に向けて延びる上側柱部１０Ｂとを備えており、図２に示すように、下側柱部１０Ａと上側柱部１０Ｂとのうちの下側柱部１０Ａのみが、四方にフランジ面Ｆ３を配置したクロスＨ形鋼１３を有している。

図２に示すように、下側柱部１０Ａは、クロスＨ形鋼１３と柱体１４とコンクリート部２０とを備えている。クロスＨ形鋼１３は、十字状に交差する各ウェブの両端にフランジが接合されている。柱体１４は、角管形状に形成されており、クロスＨ形鋼１３におけるウェブの交差部を囲うように配置されている。クロスＨ形鋼１３のフランジの間に捨て型枠１５が設置されており、外周柱１０にはクロスＨ形鋼１３のフランジと型枠１５とで囲まれる空間Ｓが形成されている。コンクリート部２０は、外周柱１０に形成されている空間Ｓに鉄筋１９が設置された状態で空間Ｓにコンクリートが充填されて構成されている。

上側柱部１０Ｂは、クロスＨ形鋼１３と柱体１４と型枠１５とのうちの柱体１４のみを備えている。また、上側柱部１０Ｂは、外方側Ｘ１に向く当接支持面Ｆ２を有するブラケット２１を備えている。本実施形態では、ブラケット２１は、Ｈ型鋼によって構成されている枠体１７と板状の当接板１８とで構成されている。枠体１７は、柱体１４における外方側Ｘ１を向く面に接合されている。また、当接板１８は、枠体１７における一対のフランジの外方側Ｘ１の端部に接合されている。

図２及び図３に示すように、柱梁ラーメン架構３の梁７は、隣接する柱６（図示省略）に亘って架設されている。横方向Ｙに並ぶ一対の外周柱１０に亘って架設されている梁７を外周梁２２として、この外周梁２２が存在する位置より外方側Ｘ１において、横方向Ｙに並ぶ一対の外周柱１０に亘って横架材２４が架設されている。

図２に示すように、外周柱１０の下側柱部１０Ａについては、外周梁２２は、その外周梁２２の左側の端部が、左側にある下側柱部１０Ａにおける右側を向くフランジ面Ｆ３に接合され、外周梁２２の右側の端部が、右側にある下側柱部１０Ａにおける左側を向くフランジ面Ｆ３に接合されている。
下側柱部１０Ａの横方向Ｙを向くフランジ面Ｆ３は、下側柱部１０Ａにおける内外方向Ｘの中央部にあり、下側柱部１０Ａにおける内外方向Ｘの中央部に外周梁２２が接合されている。

また、内外方向Ｘにおいて外周梁２２より外方側Ｘ１において、横方向Ｙに並ぶ一対の下側柱部１０Ａに亘って横架材２４としての下側横架材２４Ａが架設されている。本実施形態では、下側横架材２４Ａは、Ｈ型鋼によって構成されている横架鋼２５と板状の横架板２６とで構成されている。下側横架材２４Ａの横架鋼２５は、クロスＨ形鋼１３における外方側Ｘ１の端部に接合されており、これによって下側横架材２４Ａが外周梁２２より外方側Ｘ１において下側柱部１０Ａに接合されている。また、下側横架材２４Ａの横架板２６は、横架鋼２５における一対のフランジの外方側Ｘ１の端部に接合されている。

図３に示すように、内外方向Ｘにおいて外周梁２２より外方側Ｘ１において、横方向Ｙに並ぶ一対の上側柱部１０Ｂに亘って横架材２４としての上側横架材２４Ｂが架設されている。本実施形態では、上側横架材２４Ｂは、下側横架材２４Ａと同様に、横架鋼２５と横架板２６とで構成されている。上側横架材２４Ｂの横架鋼２５は、ブラケット２１の外方側Ｘ１の端部に接合されており、これによって上側横架材２４Ｂが外周梁２２より外方側Ｘ１において上側柱部１０Ｂに接合されている。

地下外壁４は、平面視で柱梁ラーメン架構３の最外にある外周柱１０よりも外方側Ｘ１に設置されている。地下外壁４の外方側Ｘ１は地盤Ｇがあり、この地盤Ｇによる土圧が地下外壁４に作用しており、地下外壁４は、土留め壁となって地盤Ｇの土圧を支持している。地下外壁４は、例えば鉄筋コンクリート造とされている。また、地下外壁４は、地下底版１１の外周囲から立ち上がる状態で構築されている。

図２及び図３に示すように、地下外壁支持部５は、当接支持面Ｆ２として、外周柱１０の外面に沿って設けられた縦当接支持面Ｆ４を有している。また、地下外壁支持部５は、当接支持面Ｆ２として、横架材２４の外面に沿って設けられた横当接支持面Ｆ５を有している。

説明を加えると、地下外壁支持部５は、摩擦係数が小さな滑り材２７を備えている。滑り材２７として、クロスＨ形鋼１３における外方側Ｘ１を向くフランジ面Ｆ３に固定された第１滑り材２７Ａ、ブラケット２１の当接板１８における外方側Ｘ１を向く縦当接面Ｆ６に固定された第２滑り材２７Ｂ、下側横架材２４Ａの横架板２６における外方側Ｘ１を向く下側横当接面Ｆ７に固定された第３滑り材２７Ｃ、及び、上側横架材２４Ｂの横架板２６における外方側Ｘ１を向く上側横当接面Ｆ８に固定された第４滑り材２７Ｄとが備えられている。

そして、第１滑り材２７Ａの外方側Ｘ１を向く面、第２滑り材２７Ｂの外方側Ｘ１を向く面、第３滑り材２７Ｃの外方側Ｘ１を向く面、及び第４滑り材２７Ｄの外方側Ｘ１を向く面は、外壁内面Ｆ１に当接しており、当接支持面Ｆ２に相当する。
また、第１滑り材２７Ａの外方側Ｘ１を向く面、及び、第２滑り材２７Ｂの外方側Ｘ１を向く面は、横方向Ｙに比べて鉛直方向Ｚに長い縦長の面であると共に外周柱１０の外面に沿って設けられており、縦当接支持面Ｆ４に相当する。
また、第３滑り材２７Ｃの外方側Ｘ１を向く面、及び、第４滑り材２７Ｄの外方側Ｘ１を向く面は、鉛直方向Ｚに比べて横方向Ｙに長い横長の面であると共に横架材２４の外面に沿って設けられており、横当接支持面Ｆ５に相当する。

そして、下側柱部１０Ａに対して備えられている当接支持面Ｆ２は、第１滑り材２７Ａの外方側Ｘ１を向く面（縦当接支持面Ｆ４）と、第３滑り材２７Ｃの外方側Ｘ１を向く面（横当接支持面Ｆ５）とで形成されており、格子状に形成されている。

地下外壁支持部５の滑り材２７における外方側Ｘ１を向く当接支持面Ｆ２が外壁内面Ｆ１に当接することで、地下外壁４に作用する土圧の一部を地下外壁支持部５でも負担することができながら、地下外壁４と地下外壁支持部５との相対的な上下移動及び横移動が許容されている。滑り材２７は、例えば、摩擦係数が設定値（例えば、０．３）より小さな素材で構成されており、本実施形態では、フッ素樹脂（具体的には、テフロン（登録商標））等の樹脂材によって形成されている。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、当接支持面Ｆ２として、縦当接支持面Ｆ４と横当接支持面Ｆ５とを備える構成を例として説明した。しかし、当接支持面Ｆ２の構成は適宜変更してもよく、当接支持面Ｆ２として、縦当接支持面Ｆ４と横当接支持面Ｆ５とのうちの何れか一方のみ備える構成としてもよい。

（２）上記実施形態では、クロスＨ形鋼１３のフランジ面Ｆ３や枠体１７の縦当接面Ｆ６に固定した滑り材２７によって縦当接支持面Ｆ４を形成する構成を例として説明した。しかし、縦当接支持面Ｆ４を形成する構成は適宜変更してもよい。例えば、一対のフランジが内外方向Ｘに並ぶ縦姿勢のＨ形鋼におけるフランジ面に固定した滑り材２７によって縦当接支持面Ｆ４を形成する構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、横架板２６に固定した滑り材２７によって横当接支持面Ｆ５を形成する構成を例として説明した。しかし、横当接支持面Ｆ５を形成する構成は適宜変更してもよい。例えば、一対のフランジが内外方向Ｘに並ぶ横姿勢のＨ形鋼におけるフランジ面に固定した滑り材２７によって横当接支持面Ｆ５を形成する構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、当接支持面２Ｆを形成する滑り材２７を外壁内面Ｆ１に当接させることで、地下外壁支持５部に対して地下外壁４が鉛直方向Ｚ及び横方向Ｙに相対的に移動することを許容する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、当接支持面Ｆ２を形成するローラ又はボール等の回転体を外壁内面Ｆ１に当接させることで、地下外壁支持部５に対して地下外壁４が横方向Ｙ及び鉛直方向Ｚの少なくとも一方向に相対的に移動することを許容する構成としてもよい。

１ 建築物
２ 地下躯体
３ 柱梁ラーメン架構
４ 地下外壁
５ 地下外壁支持部
１０ 外周柱
１３ クロスＨ形鋼
２６ 横架材
Ｆ１ 外壁内面（地下外壁の内面）
Ｆ２ 当接支持面
Ｆ３ フランジ面
Ｆ４ 縦当接支持面
Ｆ５ 横当接支持面

Claims (4)

1. 地下躯体が、柱梁ラーメン架構と地下外壁とを備えている建築物であって、
   前記地下外壁は、平面視で前記柱梁ラーメン架構の最外にある外周柱よりも外方側に設置され、
   前記地下外壁の内面に当接して前記外方側の地盤の土圧を受ける前記地下外壁を支持する地下外壁支持部が設けられ、
   前記地下外壁支持部は、前記柱梁ラーメン架構に固定されると共に、前記地下外壁の上下移動を許容する状態で当該地下外壁の内面に当接する当接支持面を有する建築物。
2. 前記地下外壁支持部が、前記当接支持面として、前記外周柱の外面に沿って設けられた縦当接支持面を有する請求項１に記載の建築物。
3. 前記外周柱が、四方にフランジ面を配置したクロスＨ形鋼を有する柱であると共に、当該四方のフランジ面の一つが前記縦当接支持面とされている請求項２に記載の建築物。
4. 前記地下外壁支持部が、隣接する外周柱の外面側間に横架された横架材を備え、前記当接支持面として、前記横架材の外面に沿って設けられた横当接支持面を有する請求項１から３の何れか一項に記載の建築物。

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