大学地下屋内プール施設の大空間PCプレキャストコンクリート大型梁

13年前に完成したプールと体育館の大学施設建物が、大学のキャンパス内の整備方針によって建て替えられることになりました。キャンパス内にさらに大勢の学生が講義を受けられるようにするためです。以前からあったプールと体育館は形を変えて、キャンパスの隣に建て替えられることになりました。

この計画の設計監理を古橋建築事務所様が行われました。北島建築設計事務所はそのお手伝いをさせていただき、プールと体育館が合わせて建つ「スポーツ棟」を担当させていただくことになりました。

地下にプール、地上に体育館

既存の施設はプールと体育館は地上に並列に配置されていましたが、新しい計画では敷地の条件制約から、地下にプール、地上に体育館を上下に重ねた構成になりました。

上階に体育館が載る地下階プールの大空間構造骨組み

プールは所謂25メートルプールで、柱が中間に無い大空間になります。今回の計画はプールが地下に埋まって鉄筋コンクリート構造になり、さらにプールの上の地上には体育館が載る形で、プールの大空間を支える構造に対する工夫が必要になりました。

プールの無柱空間は、21.6メートル × 27メートル です。

この 地下プール+地上体育館の構造設計を担当されたのは、正木構造研究所さんですが、構造の仕組みを以下の方針にされました。

  • 大空間が地下に埋まる → 周囲の土の圧力に耐えるために厚さ40センチの耐力壁と大きな壁柱で建物を囲む
  • 地下プールの上に地上体育館が載る → 大空間を支える梁が大きくなる

大断面になる梁を特殊形状にする

柱の無い さらに天井が高い大きな空間の場合に、さらにその上に空間が載せられる今回、すなわち地上の体育館の重量を、地下のプールの上部にある構造部材で支えなくてはならなくなりました。

この構成を実現するためには、地下のプールの上部を支える構造部材は、とても丈夫な=大きな断面積の「梁」が必要になりました。

そこで、様々な検討ののち、大きな断面積の「梁」の形を、高さの高い(梁の「せい」が高い)梁にして、夢中空間に連続して並べることにより、この地下プールの印象になるような部位になるようにしました。

梁せいの高い「梁」は、地下のプールの天井から下向きに大きく板状に突き出ていて、天井から壁が垂れ下がっているようにも見え、地下のプール空間の印象を特別なものにしています。

現地で造らず工場で造り現地で組み立てる

工事の段階に入って、この体育館の床を支えるためのプールに現れる板状の「梁」を、「どの様に造るか?」という課題になりました。

「梁」はプールの床から5メートル以上も上にあり、これを現地で足場を組んで型枠を組み建て、コンクリートを打設するのは、敷地の周囲の状況から鑑みても中々困難を極めるとの見解があり、「梁」自体を別の場所(工場)で製作して、現地に持ち込んで組み立てる方法=プレキャストコンクリートが提案され、工事費、工事期間、構造耐力、品質、共に現場打ちコンクリートと比べて同等以上と確かめられて、行われることになりました。

工場検査

コンクリート部材を現地で造らず 工場で製作される方法=プレキャストコンクリート(PC)工法で行うことになり、長い1本の梁を4分割したPC梁(T型の形をしている)を、工場で確認することになりました。

工場で製作されるコンクリート製品は、厳密な品質管理の下に非常に高い精度で製作されていて、

  • 形状寸法
  • コンクリートの蜜実さ

は、コンクリート部材とは思えないほどの精度の良さが確かめられました。

現地組み立て

工場で製作されたPC部材が現地に搬入されて並べられていきます。本来は約21メートルの長さの梁を4分割しています。4つの部材を1本の梁にするためには、4つの梁を縫うように強力な太いワイヤーを通して繋げて、ワイヤーの端と端を引っ張って4つの部材を1つに一体化させます。

⁉️写真

整然と並んだ板状の梁は、単調になりがちな屋内プールのインテリアに対して、上部に体育館が載るという厳しい条件を実現するための部材でありながら、非常に特殊な空間の印象を創り出しています。

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