Page Top

高性能材料・新構造

低・中・高層ビル

CFT構造

強く早い、第四の構造

  • 独自開発の接合技術で施工を合理化
  • さらに拡がる適用範囲
  • 耐震性、耐火性にも優れた構造

※CFT:Concrete Filled Steel Tube

第四の構造 CFT

コンクリート充填鋼管構造・CFT(Concrete Filled Steel Tube)は、円形または角型の鋼管にコンクリートを流し込んで柱にする構造で、鉄筋コンクリート造(RC造)、鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)、鉄骨造(S造)に続く第四の構造と呼ばれています。

各構造のイメージ

各構造のイメージ

改ページ

CFT柱は、断面は小さくても強靭で、空間をより広く高く利用でき、自由で伸びやかな空間を実現します。

建物内部

建物内部

独自開発の接合部で施工を合理化

柱断面の小さな構造を実現するとともに、CFT柱に鉄骨の梁を組合せる接合部分は多くのタイプが開発され、建物の規模やデザインに応じて使い分けることにより、コストの低減と工期短縮を図ることができます。

大規模建物には、高強度材料を使用し柱断面の小さな構造を実現。接合部の合理化を図り、大幅な工期の短縮を可能にしました。

接合部のイメージ(一例)

中層の建物には、柱を切断せずに梁の接合を可能にすることで、溶接量の低減を図り、製作・施工面の合理化を実現しました。

接合部のイメージ(一例)

接合部のイメージ(一例)

改ページ

鉄筋内蔵で可能性を拡大

大規模なビルの場合、全体の重さを支えるために下層部の柱が太くなってしまうと、上層部と同じ空間を確保できなくなってしまいます。また、これを防ぐためには、柱の大きさを変えずに鉄骨量をアップする必要があります。この課題を解決するのが、鉄筋内蔵CFT柱です。

図版:鉄筋内蔵CFT柱と鉄骨梁の接合部(一例)

鉄筋内蔵CFT柱と鉄骨梁の接合部(一例)

2012年に完成した「中野セントラルパークサウス」は、基準階に1,500坪超(およそ5,000m2)の空間を有する日本最大級のオフィスビルです。

この工事では、2階までの一部の柱に鉄筋内蔵CFT柱を採用し、鉄骨量を低減、柱断面アップの防止を図り、下層部でも上層部と同じの柱断面を実現しました。
通常実現が困難と思われる計画をCFT構造の採用で実現し、今後のCFT造の可能性を拡げたことが評価され、「平成25年度 新都市ハウジング・CFT構造賞」を受賞しました。

図版:中野セントラルパークサウス

中野セントラルパークサウス

改ページ

フラットスラブによる梁のないシンプルな架構も可能に

CFT構造は、現状CFT柱と鉄骨梁の混合構造として、事務所ビルや商業施設などで多数採用されていますが、建物の地下躯体は、RCの壁とSRCまたはRCの柱・梁で構成されています。

鹿島では、この空間から梁をなくしてシンプルな架構を可能とする、CFT柱フラットスラブ架構の設計・施工法を確立しています。

これにより、階高の縮小による根切り量の低減、梁施工手間の省略、鋼材料低減が可能となり、施工の合理化も図れます。

また、この架構は、工場や倉庫といった、耐震壁を持つ建物の地上躯体にも適用が可能です。

 

図版:架構概要

架構概要

改ページ

耐震性・耐火性を高める鋼管+コンクリートの相乗効果

耐震性

大きな荷重を受けた時には、鋼管が樽のタガのようにがっしりと拘束して崩壊を防ぎ(コンファインド効果)、コンクリートが鋼管の座屈を抑制します(座屈抑制効果)。

耐火性

コンクリートには高い吸熱能力があり、火災時には鋼管の温度上昇を抑える働きをしてくれるので、耐火被覆の半減や無耐火被覆も可能です。また、1・2・3時間の耐火構造の認定も取得しています。