DESIGNWORKS Vol.04

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BPL-25x500φ267.4φx9.3無収縮モルタル注入リブPL-16Rib PL-16Nonshrink mortar filling200φ(鉄骨無垢材)200φ(Solid steel)200φ(鉄骨無垢材)200φ(Solid steel)300251502510033PS1PS150近年、フラットスラブを棒鋼柱が支持するシンプルな架構形式が注目を集めている。これほど構造設計者の美意識・緊張感がデザインに大きく影響する架構もない。このシンプルな架構を実現するために、構造設計者が隠して見せない要素技術が2点ある。スラブを支える鋼製キャピタルと棒鋼柱の柱-柱接合部である。1つ目の剛製キャピタルであるが、従来、柱は床と同様RC造で、スラブ下に突出する柱頭部のRCキャピタルが不可欠であった。そこで我々はすっきりとしたスラブ下を実現するため、スラブ内に隠された鋼製キャピタルを開発し、進化させてきた(図1)。次に棒鋼柱の柱-柱接合部である。これは現代の技術で考え得る最もスレンダーな柱素材、棒鋼柱(鉄骨無垢柱)を多層骨組で積層する時の、避け得ない技術的課題である。まず高さ方向の継ぎ位置については、一般の柱のようにFL+1,000で継ぐと、継目があらわしで見えてしまう。これはスラブ内で継ぐことにより解決できる。次にどのように接合するかであるが、部分溶込溶接やフランジ接合などの事例があるなか、ストロングビルでは球座接合による柱継手を採用した(図2)。これは凹凸が5mmの球座であり、メタルタッチで置かれているだけのものである。耐震要素が別途あるという条件下において、上階と下階の建方精度を吸収しながら長期圧縮力を伝達するための機構で、建方施工は上階柱を下階柱に置くだけという簡便さである。この球座接合は、デザインの自由度を高める重要な要素であるとともに、柱一本当たりの建方時間が約5分という、圧倒的な施工性の高さを実現した技術でもある。こうした架構形式による建築においては、計画から竣工まで、あらゆるフェーズで緊張感が連続する。全てが見えてしまうためである。設計は感覚を研ぎ澄ませて、空間構成の真剣勝負を挑むが、それに応える施工においても、妥協や失敗は一切許されない。ハイレベルのスパイラルと精緻なコラボレーションこそが、これまでにない透明感・開放感をもつ、圧倒的な建築空間を結実させる。(大阪本店設計部構造設計 中平 和人)Structural frames of a simple type that supports flat slabs with steel bar columns have recently come under the spotlight. There are no other structural frames than this type where the structural designers' sense of aesthetics and imagination of framing system have a large impact on the structural design. Two elemental technologies underlie the structural components that were hidden by structural engineers to realize the simple structural frames: a steel capital that supports a slab and a joint between steel bar columns.As regards the former, conventional columns are of RC structure, as is the case with floors, and reinforced concrete column capitals that project under the slab are indispensable. To realize uncluttered underside of a slab, we have developed and evolved a steel capital concealed in the slab. (Figure 1)The latter is an inevitable technical challenge when building up steel bar (solid) columns, or the most slender columns that can be realized by making full use of modern technology, on top of each other in multi-storied structural frames. Conventional columns are jointed at FL+1,000 mm and the seams are exposed to view. Conventionally, columns are jointed at FL+1,000 mm and the seams are exposed to view. This problem can be solved by jointing the columns in the slab. The next challenge is a method of jointing the columns. Conventionally, partial penetration welding and flange joint are used. A hemispherical bearing joint is adopted for jointing the columns of Strong Building. (Figure 2) The height of the convex or concave face of hemispherical bearing is 5 mm. The hemispherical bearings are placed in a metal-to-metal contact. Under the condition that earthquake-resistant elements will be provided separately, the bearing is of a simple and easy mechanism to transmit long-term compressive loads while absorbing erection tolerances when erecting structural frames between the upper and lower floors by simply placing the columns of the upper floor onto the columns of the lower floor. The bearing is not only an important structural element that increases the freedom of design but also a technology that realizes an overwhelmingly high level of constructability, i.e. it takes about five minutes to erect one column.We carry out the construction work for this type of structural frames in an atmosphere of constantly being alert in every project phase from planning to completion because every structural component is fully exposed to view. Designers challenge their senses to configure architectural spaces and contractors must not compromise or tolerate any failure. High-level spiral and sophisticated collaboration can embody overwhelming architectural spaces with the unprecedented senses of transparency and openness. (Kazuto Nakahira)特許出願中出願番号:特願2006-156300「球座を有する棒鋼柱接合部」ストロングビルディング内観 23柱建方状況 State of column erectionφ200球座接合部実大模型 Full-size model of connections ofφ200 spherical seat棒鋼柱球座接合詳細図Detailed drawing of connections of spherical seat in steel bar column球座凹面球座凸面構造デザインにより洗練される、新たなる空間への挑戦Structural design challenges new spaces by using spherical seat27Topic