超高層RC造住宅のフルプレキャスト工法およびタワークレーンのフロアクライミング工法による超短工期施工

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みそらもてぎ
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1 工事記録超高層 RC 造住宅のフルプレキャスト工法およびタワークレーンのフロアクライミング工法による超短工期施工山田裕康 1 小田稔 2 菅谷和人 3 蓮尾孝一 4 概要本建物は地上 35 階地下 1 階の超高層 RC 造住宅で敷地条件等の制約からアスペクト比が約 5.0 の細長い建物である構造形式はラーメン架構で 3 種類の制震装置を採用している施工方法としては高品質工期短縮コスト削減を目的として柱梁床だけでなく柱梁接合部のプレキャスト化を図っているまた敷地条件から鉄筋コンクリート造では実績の少ないタワークレーンのフロアクライミングを適用している本工事記録ではプレキャスト工法タワークレーンのフロアクライミング工法を取り入れて 1 フロア当たり 4 日の超短工期施工を実施したのでその概要を紹介するキーワード超高層 RC 造住宅プレキャスト工法柱梁接合部プレキャストフロアクライミング 1 はじめに建物高さが 60 m を超える鉄筋コンクリート RC 造り敷地の大部分は人工地盤となっている建物の用途は 3 35 階が共同住宅 2 階は保育所 1 階はエントランスおよび共用部 B 1 階は駐車施設および設備室での超高層住宅は依然として増加しているまた近年では敷地条件等の関係から平面が小さく階数の大きい超高層住宅が増加し鉄筋やコンクリートの材料は更に高強度化している一方で品質工期コスト施工性に対する要求はますます高くなっている高強度化する材料に対して高品質の性能を維持し施工性を改善しながら工期を短縮するためには現場打設のコンク表-1 建物および構造概要計画地東京都用途共同住宅 378 戸保育所階数地上 35 階地下 1 階規模敷地面積建築面積延床面積 m m m2 リートをできるだけ減らし柱梁接合部のような配筋や構造種別鉄筋コンクリート造形状が複雑な部分をプレキャスト PCa 化することが構造形式純ラーメン構造使用材料コンクリート Fc 70 柱大梁主筋 SD 390 SD 490 せん断補強筋 SD 295 A UHY 685 基現場造成杭有効である本工事記録では地上 35 階地下 1 階の超高層住宅に対して柱梁接合部を含む主架構部材を PCa 化したフル PCa 化工法を採用し敷地の制約により礎鉄筋コンクリート造では実績が少ないタワークレーンのフロアクライミングを取り入れ超短工期施工を実施し真北たのでその概要を報告する 2 計画概要別棟 2.1 建物概要表-1 に建物および構造概要を図-1 に建物配置図を写真-1 に建物状況を示す建物の規模は地上 35 階地下 1 階で建物形状は 1 階から 35 階まで同形状をしている高層棟人口地盤地下部分は超高層部分から跳ねだした形状となってお 1 やまだひろやす三井住友建設東京建築支店所長 2 おだみのる三井住友建設設計本部構造デザインディビジョン正会員 3 すがやかずひと三井住友建設建築管理本部建築生産計画部 4 はすおこういち三井住友建設技術研究開発本部技術開発センター正会員 Vol. 48, No. 11, 図-1 建物配置図 43

ある人工地盤の一部には, 駐輪場等の 2 階建ての別棟コンクリ - ト区分が設けられているに高層棟基準階の平面図と制震装置概要を,

44 0 m の長方形で, 短辺方向が 3 スパン, 長 7 700 116 900 3 200 4 500 111 900 4 950 50 4 350 3 100

500 6 600 51 100 杭 6 000 6 700 6 400 (Y 5 通り ) 低降伏点鋼制震壁 X 1 X 3 間 5~9 階 :2 基 Y 3,Y 6

階 :3 基 ) 制震装置概要低降伏点鋼制震壁 LY 100 PL 6 mm 低降伏点鋼制震間柱 LY 100 PL 9, 12 mm 粘性制震壁 ( 制震ディイス

2 ある人工地盤の一部には, 駐輪場等の 2 階建ての別棟コンクリ - ト区分が設けられているに高層棟基準階の平面図と制震装置概要を, に軸組図とコンクリート区分を示す本建物の主体構造は鉄筋コンクリート造で, 構造架構形式はラーメン架構である基準階の平面形状は,4 隅がカットされた 22 4 m 44 0 m の長方形で, 短辺方向が 3 スパン, 長低降伏点鋼制震壁粘性制震壁柱 Fc 42 一部 Fc 54 の柱 Fc 70 梁床床 PCa Fc 杭 (Y 5 通り ) 低降伏点鋼制震壁 X 1 X 3 間 5~9 階 :2 基 Y 3,Y 6 通り 10~19 階 :1 基 Y 4 通り 20~31 階 :1 基 Y 5 通り低降伏点鋼制震間柱 (3~31 階 :3 基 ) 制震装置概要低降伏点鋼制震壁 LY 100 PL 6 mm 低降伏点鋼制震間柱 LY 100 PL 9, 12 mm 粘性制震壁 ( 制震ディイス ) 粘性材料成分炭化水素系高分子材料 SN 90 設計基準粘 µ o ~9 階平面図粘性制震壁 (12~30 階数階 :1 基 ) 44 コンクリート工学

3 辺方向が 7 スパンである建物の軒高は m で, 短辺方向のアスペクト比 ( 軒高 / 短辺方向長さ ) は柱芯で約 5 0 である本建物には低降伏点鋼制震壁, 低降伏点鋼制震間柱, 粘性制震壁の 3 種類の制震装置を設置している短辺方向は, アスペクト比が大きいことも踏まえて, 地震の揺れの低減効果が大きい低降伏点鋼制震壁, および地震だけなく, 風による揺れも低減する効果のある粘性制震壁を設置している長辺方向については, 住戸の自由度を考慮して低降伏点鋼制震間柱を用い, 地震の揺れを低減している低降伏点鋼制震壁および低降伏点鋼制震間柱の材料には LY 100 を用いており, これらの制震装置は交換が不要となるように大地震時 ( 極めて稀に発生する地震動による地震 ) の損傷度を抑えた設計としている粘性制震壁の粘性材料には炭化水素系高分子材料を用いており, 耐久性について劣化促進試験等により住宅として要求される耐久年数を満足していることを確認している本建物に使用したコンクリートは, 柱では F c 30~70 で, 変動軸力の大きい建物外周部に F c 70 を用いている梁では F c 30~60 を用いている 2 階以下の階ではコンクリートを現場打設としたため, 柱と梁は同強度としている 3 階以上の階では柱および梁に PCa 部材を用いるため柱と梁のコンクリート強度の打ち分けが容易であり, 梁のコンクリート強度は最大 F c 48 としている使用した鉄筋は, 柱, 大梁の主筋には SD 390~SD 490 を, せん断補強筋には SD 295 A および UHY 685( 降伏強度 685 N/mm 2 級 ) を用いている基準階の外壁には ALC 版を, 戸境壁には軽量耐火遮音壁を採用し, 建物の軽量化を図っている 3. 施工概要に高層棟基準階躯体施工時の総合仮設図を示す本敷地は,2 面が片側 2 車線の都市計画道路,2 面は隣地に接している本計画では, 別棟等との関係から 1 階レベルで十分な作業スペースを確保できないことから, タワークレーンを建物中央部に 2 基配置したこのタワークレーンは, 専用のジャッキ付支柱を用いたフロアクライミング工法を採用しているタワークレーンのフロアクライミングは, 鉄骨造では通常に採用されるが,RC 造への適用は少ない本工事では, 柱, 梁が PCa であり, タワークレーンの荷重を部材で受けることが比較的容易なため採用したタワークレーンを建物中央部に設置することにより,1 階レベルの作業スペースの確保だけでなく, 重量物の揚重範囲が建物全面に広がり, 大型の PCa 部材を採用しやすくなっているに躯体構成と工区分割を示す本計画では, 施工性およびコストを考慮して建物中央部と外周部で 2 種類の PCa 化工法を採用している Y 8 Y 7 都市計画道路 Y 6 高層棟都市計画道路事務所 Y 5 Y 4 4 工区 Y 3 躯体構成柱 : フル PCa 梁 : 外周内部ハーフ PCa, 一部フル PCa スクライム, スクライム- 梁内床 : ムア ( 一部デッキスラブ ) 外床 : フル PCa 壁 : 外部 ALC, 内部耐火間り階段 : フル PCa 階段建物中央部建物中央部の PCa 化工法は, 梁 PCa( スクライム- H 梁 PCa), 柱 PCa( スクライム柱 PCa), 梁と柱梁接合部を一体化した梁 - 柱梁接合部一体梁 PCa で構成し, 外周部と接続する梁 PCa を除きすべてフル PCa である建物中央部をフル PCa としたのは, ほとんどの柱梁接合部に 4 方向から梁が取り付き, 柱梁接合部が現場施工では十分な作業スペースが確保できないことから施工が困難であったことと, タワークレーンのフロアクライミング工法を採用するために, 早期に柱および柱梁接合部のコンクリート強度が必要であったためである建物中央部の PCa の組立手順をに示す 2 箇所の梁 - 柱梁接合部梁 PCa( ) は, 本 PCa と一体でない梁の梁主筋を挿入する貫通孔と柱主筋を挿入する貫通孔を設けているこの梁 - 柱梁接合部一体 PCa を設置した後, スクライム- H 梁 PCa を水平方向に挿入し ( ), Y 2 3 工区 Y 1 2 工区 X 1 N 1 工区 X 2 X 3 X 4 X 5 Vol. 48, No. 11,

梁 - 柱梁接合部一体梁 PCa 設置スクライム - スクライム梁 PCa 設置

4 梁 - 柱梁接合部一体梁 PCa 設置スクライム - スクライム梁 PCa 設置逆差柱 PCa 設置上面から柱スクライム梁梁 - 柱梁接合部一体梁スクライム梁梁 - 柱梁接合部一体梁スクライム - 梁スクライム - 梁スクライム - 梁スクライム梁スクライム - 梁スクライム柱 PCa を上部から鉛直方向に挿入する ( ) 梁および柱の主筋を挿入した貫通孔および PCa 間の目地には, 高強度の無収縮グラウトを充てんし, PCa 部材を一体化する本工法を採用することにより, に示すとおり鉄骨造のように中央部のみを 2 層分先行して施工することが可能であり, タワークレーンのフロアクライミングのための躯体強度の確保が早期に可能になる建物外周部の PCa 化工法は, 梁ハーフ PCa や床 PCa を設置し, スラブを配筋した後, 柱 PCa を上部から挿入する柱 PCa 逆差し工法である ( ) 柱主筋の継 46 コンクリート工学

5 手位置を柱頭部に設けることにより, 梁 PCa を設置する際に柱主筋が柱梁接合部にないため, 梁 PCa を横方向にスライドさせることが可能であり, 柱主筋の継手が柱脚にある従来の工法と比べて施工性が大幅に向上しているまた, 建物外周部は外部側の 1 方向には梁が取り付かないため, 柱梁接合部の施工性も容易である上部から柱 PCa を設置した後, 柱主筋を接合して柱梁接合部のコンクリートを打設するに躯体サイクルを示す本建物の基準階では,4 工区に分割し, 多工区同期化工法 ( 以下,DOC 工法 ) を採用することにより 1 フロア当たり 4 日で躯体を構築した DOC 工法とは, 施工範囲を 1 日の作業量に合わせて工区を分割し, それぞれの工区で異なる作業を割り付け, 毎日その作業が次工区に移動する工法である同じ作業員が毎日同じ作業を繰り返すため, 労務の平準化と作業員の習熟効果が期待できるまた, 日による職種, 人数のばらつきが少なくなるため, 躯体工事を工場生産の流れ作業のように進めることが可能になり, 作業時間の短縮, 品質向上, コストダウンを図ることができるにタワークレーンのフロアクライミング工法を, にタワークレーンのポスト架台の詳細を示すタワークレーンのポスト架台は本体建物の大梁に直接架け, 専用のジャッキ付支柱を用いて 2 層で支持したこの 2 層の梁は, 施工時の荷重を考慮して補強しているタワークレーンのクライミングは, タワークレーン本体下部に設けたベル受桁を逆クライミングして最上部柱に降ろし, 自重を受け替える ( ) その後, ポスト架台を折畳んでポストを 5 層分クライミングし ( ), ポスト架台を着床させる ( ) タワークレーンの 1 日目 2 日目 1 工区 2 工区 3 工区 4 工区外周梁 PCa 外周梁 PCa 外周柱 PCa 内床 PCa 低降伏点鋼制震間柱粘性制震壁スラブ配筋外床 PCa コンクリート打設低降伏点鋼制震間柱外周柱 PCa スラブ配筋内床 PCa 外周梁 PCa スクライム-H 梁 PCa 外周柱 PCa 外床 PCa 階段 PCa スクライム柱 PCa スラブ配筋 3 日目 4 日目外周柱 PCa 内床 PCa 外周梁 PCa スクライム-H 梁 PCa 外床 PCa 低降伏点鋼制震壁スクライム柱 PCa 低降伏点鋼制震間柱スラブ配筋コンクリート打設外周柱 PCa 内床 PCa スクライム-H 梁 PCa 外床 PCa スクライム柱 PCa スラブ配筋ベル受桁ベル受桁設置架台着床架台折畳みクライミング直逆クライミングべル受桁設置降フレーム架台折畳みクライミング架台着床降フレーム開方クライミング Vol. 48, No. 11,

180 1 階 SL 3 150 3 150 180 階 SL( 着床階 ) 180-1 階 SL 3 350 3 350 6 700 の柱および柱梁接合部のコンクリート強度は早期に必要となるが, 建物中央部の架構をフル PCa 化したため, コンクリートの強度管理が容易となったまた,

建物中央部にフル PCa を, 外周部に柱逆差し工法を適材適所に用い, タワークレーンのフロアクライミング工法を採用した結果, 高品質を確保し, コストを抑えながら本建物の 3 階から 35 階の基準階を 1 フロア当たり 4 日, 暦日 217 日で施工をすることができた 4.

化し, 建物外周部は柱および梁を PCa 化しているまた, 施工条件からタワークレーンのフロアクライミングを採用したその結果,1 フロア当たり 4 日の超短工期施工を実施できた超高層 RC 造住宅では, 鉄筋やコンクリートの材料が更に高強度化しているこれらの高強度化した材料に対し,

6 180 1 階 SL 階 SL( 着床階 ) 階 SL の柱および柱梁接合部のコンクリート強度は早期に必要となるが, 建物中央部の架構をフル PCa 化したため, コンクリートの強度管理が容易となったまた, 建物中央部にタワークレーンを設置したため作業半径が小さく, 建物外部にタワークレーンを設置した場合と比べて必要な能力を小さくすることが可能となったこれらのことから, 施工状況によっては, 建物中央部のフル PCa 化工法とフロアクライミングタワークレーン工法の組合せは有効である建物中央部にフル PCa を, 外周部に柱逆差し工法を適材適所に用い, タワークレーンのフロアクライミング工法を採用した結果, 高品質を確保し, コストを抑えながら本建物の 3 階から 35 階の基準階を 1 フロア当たり 4 日, 暦日 217 日で施工をすることができた 4. まとめ荷重をポスト架台に再度受け変えた後, タワークレーン本体をクライミングする本工法では, タワークレーン本体の荷重を本体建物の柱で受け変えるため, 本体建物本建物では, 品質, 工期, コストを考慮して, 施工性を向上させるために建物中央部は柱, 梁, 柱梁接合部をフル PCa 化し, 建物外周部は柱および梁を PCa 化しているまた, 施工条件からタワークレーンのフロアクライミングを採用したその結果,1 フロア当たり 4 日の超短工期施工を実施できた超高層 RC 造住宅では, 鉄筋やコンクリートの材料が更に高強度化しているこれらの高強度化した材料に対し, 高品質の確保, および工期を短縮するために, 柱梁接合部を含むフル PCa 化が有効であることを実証したスクライム工法, スクライム-H 工法は大林組 (LRV LRV-H 工法 ) と工法の共有を図っています本工法を採用するにあたりご協力を頂いた関係各位に感謝の意を表します 48 コンクリート工学

事例に基づく耐震性能の評価と被災度区分判定および復旧計画

事例に基づく耐震性能の評価と被災度区分判定および復旧計画被災した建物を実例とした日本の応急復旧技術の紹介東北大学 Tohoku University 迫田丈志 Joji Sakuta 京都大学 Kyoto University 坂下雅信 Masanobu Sakashita 日本の応急復旧の流れ 1 応急危険度判定危険 2 応急措置軸力支持水平抵抗力の確保 3 被災度区分判定大破 4 準備計算図面作成建物重量 5 構造特性係数 Is の算定