JP7463901B2

JP7463901B2 - 建物構造

Info

Publication number: JP7463901B2
Application number: JP2020131553A
Authority: JP
Inventors: 充伸木村; 健太大軒; 誠中谷; 潤平中原
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2024-04-09
Anticipated expiration: 2040-08-03
Also published as: JP2022028248A

Description

本発明は、無柱空間を有する建物構造に関する。

住宅等の建物において、内部に広い無柱空間を形成したい場合がある。例えば、住宅のリビングを、柱が無く使い勝手のよい広々とした開放的な空間となるように形成したいような場合である。このような建物内に広い無柱空間を形成するための従来技術として、特許文献１に、鉄骨造建物における無柱大空間形成のための構造が開示されている。

特許文献１では、耐力要素の組み込まれた対の鉄骨耐力パネルがパネル面を向かい合わせることなく同じ方向に向けて建物内の空間を挟む両側に設置され、これら鉄骨耐力パネルに鉄骨横架材がわたされた構造とすることで、鉄骨耐力パネルによって長スパンの鉄骨横架材をしっかりと支えることができ、建物内に大きな無柱空間を形成することができることが記載されている。

特開２００４－２１１３２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造の場合、形成される無柱空間を挟む両側に、面状の鉄骨耐力パネルがそのパネル面を無柱空間の壁面に対して垂直になるように設置されるため、鉄骨耐力パネルが無柱空間の壁面よりも内側に突出することになり、その突出した部分が邪魔になって使い勝手の悪い空間になってしまうと共に、突出部分を覆う化粧材等の施工も必要になるのでコストもかかってしまう。また、無柱空間に架設される鉄骨横架材の両側に必ず鉄骨耐力パネルが設置される必要があるので、無柱空間に大開口を設けて開放的な空間を形成したいような場合でも、鉄骨耐力パネルが邪魔になって大開口を設けることができなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、広い無柱空間を形成することができ、かつその無柱空間に大開口を設けることができる建物構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る建物構造は、上フランジと下フランジとが鉛直なウェブで接続されたＨ形鋼の梁本体と、前記梁本体の前記下フランジに固定される逆Ｔ字形断面の補強部とを有する補強梁が架設されて形成される無柱空間を有する建物構造であって、前記補強梁は、前記無柱空間の天井懐内に納まる梁せいとなるように形成され、前記無柱空間は、少なくとも１つの面が屋外に面して配置されており、当該無柱空間と屋外とを隔てる外壁に、前記無柱空間の天井面の高さまで開口した大開口が設けられることを特徴とする。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記補強梁は、前記梁本体の方が前記補強部よりも長く形成されて、両端部に前記補強部が設けられていない切欠き部を有し、前記天井面は、前記大開口の上縁に沿った位置に、前記切欠き部を利用して形成された埋め込み式のカーテンボックスを有することを特徴とする。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間の一部に吹抜けが形成され、２つの前記補強梁が、前記吹抜けを挟んで架設されていることを特徴とする。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間は、南側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である南側外壁と、北側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である北側外壁とを有し、前記南側外壁及び前記北側外壁は、それぞれ前記大開口を有し、前記吹抜けは、前記無柱空間の前記北側外壁に沿って設けられ、前記北側外壁は、前記吹抜けが設けられている部分に前記天井面の高さ位置よりも上部に開口部が設けられていることを特徴とする。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間の東側または西側に前記無柱空間に行き来可能に隣接して居室が設けられており、前記北側外壁は、前記居室の北側と屋外とを隔てる前記居室の外壁となっており、前記居室の前記北側外壁に、前記居室の天井面の高さまで開口した大開口が設けられることを特徴とする。

本発明に係る建物構造によると、上フランジと下フランジとが鉛直なウェブで接続されたＨ形鋼の梁本体と、前記梁本体の前記下フランジに固定される逆Ｔ字形断面の補強部とを有する補強梁が架設されて形成される無柱空間を有する建物構造であり、一般的な鉄骨造の建物で梁として用いられるＨ形鋼梁よりも強度の高い補強梁が無柱空間に架設されるので、広い無柱空間を形成することができる。また、補強梁によって無柱空間が補強されるので、無柱空間に張り出すような大きな補強された柱を用いる必要がなく、必ずしも補強梁の両端部に柱が立設されている必要もないため、無柱空間を広々とした使い勝手のよい空間とすることができるとともに、架設された補強梁に対して垂直な壁面にも開口部を設けることができる。さらに、補強梁は無柱空間の天井懐内に納まる梁せいとなるように形成されているので、無柱空間に梁形の出ない天井面を形成することができると共に、梁形が邪魔にならずに天井面の高さまで開口した大開口を設けることができる。このように本発明に係る建物構造によると、補強梁によって広々とした無柱空間を形成することができ、天井面に梁形が出ずに天井面まで開口した大開口が設けられ、無柱空間を開放的で快適な空間とすることができる。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記補強梁は、前記梁本体の方が前記補強部よりも長く形成されて、両端部に前記補強部が設けられていない切欠き部を有し、前記天井面は、前記大開口の上縁に沿った位置に、前記切欠き部を利用して形成された埋め込み式のカーテンボックスを有することを特徴とし、補強部に設けられた切欠き部が設けられていることで、埋め込み式で天井面から張り出すことがないカーテンボックスを採用できるため、カーテンボックスによって無柱空間の天井面の高さまで開口した大開口の開口面が妨げられることがない。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間の一部に吹抜けが形成され、２つの前記補強梁が、前記吹抜けを挟んで架設されていることを特徴とし、強度の高い補強梁によって吹抜けの周辺が確実に補強されると共に、補強梁は天井懐内に納まる梁せいで、吹抜け周辺の天井面においても梁形の出ない風通しのよい吹抜けを形成することができる。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間は、南側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である南側外壁と、北側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である北側外壁とを有し、前記南側外壁及び前記北側外壁は、それぞれ前記大開口を有し、前記吹抜けは、前記無柱空間の前記北側外壁に沿って設けられ、前記北側外壁は、前記吹抜けが設けられている部分に前記天井面の高さ位置よりも上部に開口部が設けられていることを特徴とするので、日当たりのよい南側からの暖かな空気が、南側外壁の大開口から無柱空間に入って、南側よりも日当たりに乏しい北側外壁の大開口から抜けていくような風の流れを形成でき、無柱空間を風通しのよい心地よい空間とすることができる。また、吹抜けが北側外壁に沿って設けられて、吹抜け部分の北側外壁に天井面の高さ位置よりも上部に開口部が設けられているので、南側から無柱空間に入ってきた暖かな空気は、北側に流れる際に上昇する傾向にあるが、吹抜け部分の天井面よりも上部の北側外壁の開口部から屋外へと吹き抜けることができるので、無柱空間を確実に風通しのよい空間とすることができる。

好ましくは、本発明に係る建物構造は、前記無柱空間の東側または西側に前記無柱空間に行き来可能に隣接して居室が設けられており、前記北側外壁は、前記居室の北側と屋外とを隔てる前記居室の外壁となっており、前記居室の前記北側外壁に、前記居室の天井面の高さまで開口した大開口が設けられることを特徴とし、居室は直射日光の当たりにくい北側に位置しているものの、大開口を有した部屋となっており、また広々とした開放的な無柱空間とは少し隔たった籠り感が得られるため、仕事、勉強、作業等に好適な部屋とすることができる。

本発明の一実施形態に係る建物構造を示す平面図。図１の建物構造の無柱空間の内側の様子を示す図。本発明の一実施形態に係る建物構造の無柱空間に架設される補強梁を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は一部側面図。図１の建物構造の無柱空間の外壁の大開口に沿ってカーテンボックスが設けられた様子を示す断面側面図。図１の建物構造の無柱空間に架設される補強梁の様子を示す概略平面梁伏図。

本発明に係る建物構造の実施形態について、以下、図面を参照しつつ説明する。ただし、以下はあくまで本発明の実施形態を例示的に示すものであり、本発明の範囲は以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の一実施形態に係る建物構造１は、補強梁１００が架設されて形成される無柱空間１０を有する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る建物構造１は、住宅の１階部分の建物構造となっている。

図３に示すように、本実施形態に係る補強梁１００は、水平で互いに平行な上フランジ１１１と下フランジ１１２とが鉛直なウェブ１１３で接続されたＨ形鋼の梁本体１１０と、梁本体１１０の下フランジ１１２に固定される逆Ｔ字形断面の補強部１２０とを有する。梁本体１１０は、鉄骨造の建物で梁として一般的に用いられるＨ形鋼梁で構成できる。本実施形態に係る建物構造１は鉄骨造の住宅で、躯体としての梁２００にＨ形鋼が用いられており、梁本体１１０は、上フランジの上面から下フランジの下面までの高さＬ１１０が、建物構造１の躯体の梁のＨ形鋼と等しいものを用いることが好ましい。それによって、梁本体１１０と建物構造１の躯体の梁２００とを簡単にボルト接合して接続することができる。補強部１２０は、水平なフランジ１２１と、フランジ１２１の上面からフランジ１２１に対して垂直に延びるウェブ１２２とを備え、梁本体１１０のウェブ１１３と、補強部１２０のウェブ１２２とが略同一平面上に位置するようにして、梁本体１１０の下フランジ１１２の下面にウェブ１２２の上端を当接させて下フランジとウェブ１２２とを溶接等によって固定する。それによって補強部１２０が梁本体１１０に一体的に固定されて、断面略王形状の補強梁１００となっている。また、本実施形態に係る補強梁１１０は、梁本体１１０の方が補強部１２０よりも長く形成されて、両端部に補強部１２０が設けられていない切欠き部１３０が設けられている。

このとき、補強梁１００の梁せいとなる梁本体１１０の高さＬ１１０と補強部１２０の高さＬ１２０との合計の高さは、補強梁１００が架設される無柱空間１０の天井懐内に納まるように形成される。梁本体１１０の高さＬ１１０は、建物構造１の躯体の梁と同じ高さとすることが好ましいので、補強部１２０の高さＬ１２０を調整して天井懐内に納まるように補強梁１００を設計すればよい。本実施形態では、梁本体１１０の高さＬ１１０が２００ｍｍ、補強部１２０の高さＬ１２０が９８ｍｍで、補強梁１００の梁せいは２９８ｍｍとなっている。

補強梁１００を天井懐内に納まる梁せいに形成していることで、図２に示すように、補強梁１００を架設して形成される無柱空間１０を、天井面１１から梁形の出ないすっきりとして広々とした空間とすることができる。また、天井面１１から梁形が出ない平面状に形成されるため、無柱空間１０と屋外とを区画する外壁２０に天井面１１の高さまで開口した大開口３０を設けることができる。

また、補強梁１００の両端部に切欠き部１３０が設けられていることで、補強梁１００を架設する際に、補強梁１００の梁本体１１０と建物構造１の躯体の梁２００とのボルト接合等の接続施工をしやすくすることができると共に、補強梁１００が架設された無柱空間１０において、補強梁１００の長手方向に垂直な無柱空間１０の壁面に大開口３０を設けて、その大開口３０にカーテンを設けたい場合、補強梁１００の端部に切欠き部１３０が設けられていることで、その切欠き部１３０のスペースを利用して、図４に示すように、埋め込み式のカーテンボックス３５を設けることができるので、天井面１１からカーテンボックスを下方に突出させることがない。本実施形態では切欠き部１３０の長さＬ１３０は２５０ｍｍとしている。

本実施形態に係る建物構造１の無柱空間１０には、図５に示すように、このような補強梁１００が無柱空間１０を挟んで設けられた互いに平行な梁２００の間に架設されている。図５に示した例の場合は、距離ＬＸを空けて設けられた互いに平行な梁２００と、それらと垂直な方向で距離ＬＹ（ＬＸ≧ＬＹ）を空けて設けられた互いに平行な梁２００とを外周部に有する無柱空間１０に、距離ＬＹを空けて設けられた互いに平行な梁２００の間に３つの補強梁１００が架設されている。本実施形態では、ＬＸは７ｍ、ＬＹは６ｍで、３つの補強梁１００は、互いに距離ＬＸを空けて平行にＬＹの６ｍスパンで設けられている梁２００の間を１ｍ、３ｍ、１ｍ、２ｍに分割する位置に設けられている。このように隣り合う補強梁１００の間は等間隔でなく、３ｍ空けて、その隣を１ｍ空けるというようにして、補強梁１００の間隔を調節して設けることもできるため、吹抜け１５を設けたい場合等には、隣り合う補強梁１００の間を長くした部分に、直階段を設けることができるような吹抜け１５を設けることができる。また、図５に示すように、隣り合う互いに平行な補強梁１００の間に、補助梁２１０を架設するようにして強度をさらに高めるように構成してもよい。補助梁２１０は、梁本体１１０と同様のＨ形鋼を用いればよい。本実施形態ではＬＹが６ｍで、補強梁１００によって６ｍスパンの無柱空間１０を形成したが、本実施形態に係る補強梁１００によって最大７ｍまでのスパンに対応した無柱空間１０を天井面１１から梁形を出さずに形成することができる。

本実施形態に係る建物構造１は、図１及び図２に示すように、補強梁１００を架設することで形成した大きな無柱空間１０を、南側と北側とを屋外に面して配置することが好ましい。無柱空間１０の南側を区画して無柱空間１０と屋外とを隔てる外壁２０を南側外壁２１として、無柱空間１０の北側を区画して無柱空間１０と屋外とを隔てる外壁２０を北側外壁２２とし、南側外壁２１と北側外壁とに、それぞれ天井面１１の高さまで開口した大開口３０を設けることで、日当たりのよい南側の暖かな空気が、南側外壁２１の大開口３０を介して無柱空間１０内に入って、直射日光が当たりにくい北側外壁２２の大開口３０から出ていくというような南から北への風の流れが形成されて、無柱空間１０を心地よい風が流れる通気のよい空間とすることができる。また、このとき、無柱空間１０に吹抜け１５を設ける場合に、図２に示すように、吹抜け１５を北側外壁２２に沿って設けて、吹抜け１５となっている北側外壁２２の無柱空間１０の天井面１１の高さ位置よりも上方に開口部３１を設けるようにすることで、南側から無柱空間１０に入ってきた暖かい風は、北側へ流れるにつれて暖かいので上昇する傾向にあり、吹抜け１５の天井面１１より上昇した風が開口部３１から屋外へ吹き抜けることができるので、さらに無柱空間１０を風通しの良い空間とすることができると共に、直射日光が当たりにくい無柱空間１０の北側の採光の面積が多く取れるので、無柱空間１０をより明るく開放的な空間とすることができる。

無柱空間１０の南側外壁２１及び北側外壁２２に設けられる大開口３０は、大開口３０の上端が無柱空間１０の天井面１１の高さまで開口すると共に、図２に示すように、大開口３０の下端が無柱空間１０の床面１２の高さまで開口していることが好ましい。さらに、図１及び図２に示すように、無柱空間１０の南側外壁２１及び北側外壁２２の屋外側にそれぞれ無柱空間１０に隣接して大開口３０を介して出入り可能に屋外床４０を設けるようにし、大開口３０の下辺にフルフラットサッシを設け、無柱空間１０の床面１２と、南側外壁２１及び北側外壁２２の大開口３０の下辺のフルフラットサッシの上面と、北側と南側との屋外床４０の上面と、をそれぞれ面一に形成することで、無柱空間１０の床面１２が屋外床４０まで広がったような空間的な拡張された印象を無柱空間１０に付与することができ、無柱空間１０をさらに広々とした開放的な空間とすることができる。また、図４に示すように、大開口３０の上辺には天井高サッシを設けて、当該天井高サッシを介して無柱空間１０の屋外側に軒裏４１が平面となる軒を設けるようにして、天井面１１と、大開口３０の上辺の天井高サッシと、軒裏４１の下面とが略面一になるように形成することで、無柱空間１０の天井面１１が、軒裏４１まで広がったような空間的に拡張された印象を無柱空間１０に付与することができ、さらに無柱空間１０を広々とした開放的な空間とすることができる。図４に示すように、大開口３０の上辺に設けられる天井高サッシは、必ずしも天井高サッシの下端が天井面１１の高さと一致している必要はなく、大開口３０の上端が天井面１０の高さまで開口していれば、その上辺に取り付けられる天井高サッシがその分天井面１１よりも下がっていてもよい。図２では、無柱区間１０の北側外壁２２側には吹抜け１５が設けられて開口部３１が設けられているので、南側外壁２１側にのみ軒裏４１を設けているが、北側外壁２２側にも同様の軒裏４１を設けるようにしてもよい。

このように、本実施形態に係る建物構造１によると、広々とした開放的な無柱空間１０を形成することができるため、住宅に無柱で使い勝手が良く広々として開放的で心地の良いリビングを形成したいような場合に、本実施形態に係る建物構造１は好適である。図１及び図２に示した建物構造１では、無柱空間１０をリビングとダイニング、そしてダイニングに隣接してカウンターキッチンをもうけたキッチンとが一体となったＬＤＫとして構成している。また、本図１及び図２に示す建物構造１では、ＬＤＫとした無柱空間１０の西側に、無柱空間１０を区画する西側内壁５０が、南側外壁２１及び北側外壁２２からそれぞれ人が出入り可能な一定の間隔を空けて設けられており、そのうちの西側内壁５０と北側外壁２２との間の開口に引き戸式の建具が設けられ、当該建具を介して無柱空間１０の西側に隣接して居室６０が設けられている。この居室６０と無柱空間１０の間に設けられた建具は、引き戸式で開けた状態にした時に引き戸が西側内壁５０の裏に収納されるようになっており、居室６０と無柱空間１０とを開放した状態のままにすることもできるようになっている。居室６０の北側の壁は、無柱空間１０の北側外壁２２から連続して繋がって、北側外壁２２が居室６０と屋外とを隔てる外壁となっており、居室６０における北側外壁２２には、居室６０の天井面の高さまで開口した大開口３２が設けられている。本実施形態では、居室６０の天井面は、無柱空間１０の天井面１１と面一となっており、居室６０の床面は、無柱空間１０の床面１２と面一で連続するように設けられている。また、無柱空間１０の北側に設けられた屋外床４０は、図１に示すように、居室６０の北側外壁２２に設けられた大開口３２の位置まで延びるように設けられており、大開口３２には、大開口３０と同様に上辺に天井高サッシが設けられて、下辺にフルフラットサッシが設けられて、居室６０の床面と、大開口３２のフルフラットサッシの上面と、屋外床４０とが面一に形成されて、居室６０も北側の屋外床４０まで床面が拡張されて広々とした印象が付与されている。居室６０は、直射日光の当たりにくい北側に面して配置されているが、大開口３２によって採光できるとともに、屋外床４０によって閉塞した印象ともならず、直射日光が当たらずに空調も利きやすい部屋となっており、また、西側内壁５０と北側外壁２２との間の建具を閉じると、ＬＤＫとして家族がにぎやかに過ごす無柱空間１０から適度に隔たった籠り感も得られるため、仕事、勉強、作業等を集中して行うために好適な部屋となっている。

以上のように、本実施形態に係る建物構造１によると、天井懐内に収まる梁せいに形成された補強梁１００によって、無柱空間１０を、天井面１１に梁形の出ないスッキリとして広々とした空間として形成することができると共に、天井面１１に梁形が出ないことから、天井面１１の高さまで開口した大開口３０を設けることができ、無柱空間１０を風通しのよい明るく開放的な空間とすることができる。

１建物構造
１０無柱空間
１１天井面
１５吹抜け
２０外壁
２１南側外壁
２２北側外壁
３０大開口
３１開口部
３２第２大開口
３５カーテンボックス
４０屋外床
４１軒裏
５０西側内壁
６０居室
１００補強梁
１１０梁本体
１１１上フランジ
１１２下フランジ
１１３ウェブ
１２０補強部
１２１フランジ
１２２ウェブ
１３０切欠き部
２００梁
２１０補助梁

Claims

上フランジと下フランジとが鉛直なウェブで接続されたＨ形鋼の梁本体と、前記梁本体の前記下フランジに固定される逆Ｔ字形断面の補強部とを有する補強梁が架設されて形成される無柱空間を有する建物構造であって、
前記補強梁は、前記無柱空間の天井懐内に納まる梁せいとなるように形成され、
前記無柱空間は、少なくとも１つの面が屋外に面して配置されており、当該無柱空間と屋外とを隔てる外壁に、前記無柱空間の天井面の高さまで開口した大開口が設けられることを特徴とする建物構造。
前記補強梁は、前記梁本体の方が前記補強部よりも長く形成されて、両端部に前記補強部が設けられていない切欠き部を有し、
前記天井面は、前記大開口の上縁に沿った位置に、前記切欠き部を利用して形成された埋め込み式のカーテンボックスを有することを特徴とする請求項１に記載の建物構造。
前記無柱空間の一部に吹抜けが形成され、
２つの前記補強梁が、前記吹抜けを挟んで架設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の建物構造。
前記無柱空間は、南側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である南側外壁と、北側に屋外と前記無柱空間とを隔てる前記外壁である北側外壁とを有し、
前記南側外壁及び前記北側外壁は、それぞれ前記大開口を有し、
前記吹抜けは、前記無柱空間の前記北側外壁に沿って設けられ、
前記北側外壁は、前記吹抜けが設けられている部分に前記天井面の高さ位置よりも上部に開口部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の建物構造。
前記無柱空間の東側または西側に前記無柱空間に行き来可能に隣接して居室が設けられており、
前記北側外壁は、前記居室の北側と屋外とを隔てる前記居室の外壁となっており、
前記居室の前記北側外壁に、前記居室の天井面の高さまで開口した大開口が設けられることを特徴とする請求項４に記載の建物構造。