JP2002295050A

JP2002295050A - 高層建物

Info

Publication number: JP2002295050A
Application number: JP2001090139A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ota; 義弘太田; Yasuo Higashihata; 泰夫東端; Masahiko Tono; 雅彦東野
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】建物頂部にトップガーダーを設けることなく
十分に制震効果を発揮でき、且つ耐震性・施工性・経済
性に優れた高層建物を提供する。【解決手段】建物内部に配置された連層コア壁１と、
建物外周部に配置され前記連層コア壁の曲げ変形を拘束
する高軸力外周柱３、及び前記連層コア壁と前記高軸力
外周柱とを複数層おきに連結するせん断伝達壁５とで構
成し、連層コア壁とせん断伝達壁との間および高軸力外
周柱とせん断伝達壁との間にダンパー等の制震装置を設
置し、高軸力外周柱は、高強度鉄筋コクリート造柱、又
は充填型鋼管コンクリート造柱とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、風荷重や地震荷
重に対して、柱の軸方向への伸縮を伴う曲げ変形が支配
的となる高層建物（超高層建物を含む。以下同じ。）の
技術分野に属し、更に云えば、高層建物の構造の安全性
を向上させる制震技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】高層建物の構造の安全性を向上させる制
震技術として、例えば、（１）特開平１０−３３１４７
７号公報、（２）特開平９−４２７４号公報、（３）特
開平１１−２００６６１号公報、（４）特許第２６９９
８１１号公報等が種々開示されている。

【０００３】前記（１）の公報には、一定の間隔をあけ
て配設した２以上の連層耐震壁を複数の極軟鋼の境界梁
で連結し一体化した高層建物が開示されている。この高
層建物の制震技術は、地震時に極軟鋼の境界梁を積極的
に先行降伏させてエネルギーを吸収することにより、過
大なひび割れや破壊を防止できる技術思想に立脚してい
る。

【０００４】前記（２）乃至（４）の各公報にはとも
に、建物中央の連層コア壁の頂部にトップガーダーを設
け、トップガーダーの曲げ戻し作用による軸力を外周フ
レーム又は外周壁等の鉛直部材へ負担させる構成の高層
建物が開示されている。この高層建物の制震技術は、前
記連層コア壁の曲げ変形を前記鉛直部材が拘束する技術
思想に立脚している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）の公報に開示された高層建物の制震技術は、前記
連層耐震壁がせん断変形することを前提としており、曲
げ変形が支配的となる高層建物に実施しても十分に制震
効果を発揮できないという問題があった。

【０００６】また、前記（２）乃至（４）の各公報に開
示された高層建物の制震技術はともに、トップガーダー
を必須の構成要素としている。前記トップガーダーは高
い剛性を必要とするため、ガーダーせい及び重量が大き
くなる。そのため、前記トップガーダーに発生するせん
断力も大きくなる。したがって、軸力として抵抗する鉛
直部材も大断面とならざるを得ず、全体として建物の大
重量化を促すことになり、耐震性・施工性・経済性の全
ての面で改善の余地が残されている。

【０００７】したがって、本発明の目的は、建物頂部に
トップガーダーを設けることなく十分に制震効果を発揮
でき、且つ耐震性・施工性・経済性に優れた高層建物を
提供することにある。

【０００８】また、本発明の更なる目的は、建物内部に
極力、梁を使用しないで居室空間の有効利用を図ること
ができる高層建物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載した発明に係る高層
建物は、建物内部に配置された連層コア壁と、建物外周
部に配置され前記連層コア壁の曲げ変形を拘束する高軸
力外周柱、及び前記連層コア壁と前記高軸力外周柱とを
複数層おきに連結するせん断伝達壁とで構成されている
ことを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した高層建物において、連層コア壁は、コ字形コア
壁、Ｌ字形コア壁等のコア壁の集合体から成り、隣り合
うコア壁同士は先行降伏する境界梁で互いに連結されて
いることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載した発明は、請求項１又は
２に記載した高層建物において、連層コア壁とせん断伝
達壁との間にダンパー等の制震装置が設置されているこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載した発明は、請求項１〜３
のいずれか一に記載した高層建物において、高軸力外周
柱とせん断伝達壁との間にダンパー等の制震装置が設置
されていることを特徴とする。

【００１３】請求項５に記載した発明は、請求項１〜４
のいずれか一に記載した高層建物において、高軸力外周
柱は、高強度鉄筋コンクリート造柱、又は充填型鋼管コ
ンクリート造柱とされていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施形態、及び実施例】図１乃至図３は、請求
項１に記載した発明に係る高層建物の実施形態を示して
いる。この高層建物は、建物内部に配置された連層コア
壁１と、建物外周部２に配置され前記連層コア壁１の曲
げ変形を拘束する高軸力外周柱３と、前記連層コア壁１
と前記高軸力外周柱３とを複数層おきに連結するせん断
伝達壁５とで構成されている（請求項１記載の発明）。

【００１５】因みに、図２は、前記せん断伝達壁５を設
置した階の平面図を示し、図３は、前記せん断伝達壁５
を設置していない一般階の平面図を示している。

【００１６】前記連層コア壁１は、鉄筋コンクリート造
（以下、ＲＣ造と云う。）で実施され、本実施形態で
は、図２に示したように、大小のコ字形コア壁１ａ（２
個）、１ｂ（４個）をそれぞれ２個１組で上下左右方向
にそれぞれ対峙する配置にバランス良く集合して構成さ
れている。なお、前記連層コア壁１は、耐震壁を集中配
置する耐震コアや、ウォーターセクションを集中配置す
る設備コア、階段・エレベーターホール・通路などの交
通スペースを集中化して動線を短くする動線コア等で実
施されている。

【００１７】上記建物の外周部２は、平面形状を方形状
として実施されており、その四隅位置に一般に使用され
る外周柱４が配設され、隣り合う外周柱４、４の間には
高強度ＲＣ造からなる高軸力外周柱３が直線状に３本１
組として計６本ずつバランス良く配設されている。

【００１８】なお、前記高軸力外周柱３は６本に限定さ
れず、高層建物に発生する曲げ変形の大きさ等に応じて
調整される。また、建物の外周部２の四隅位置に配設さ
れた外周柱４は、もちろん前記高軸力外周柱３でも実施
することができる。更に、本実施形態では、建物外周部
２の平面形状を方形状として実施しているが、これに限
定されず、三角形乃至多角形、又は円形等でも実施する
ことができる。

【００１９】前記せん断伝達壁５は、前記連層コア壁１
に作用する曲げ変形を確実に前記高軸力外周柱３へ伝達
させるに必要な枚数で実施する。ただし、居室内の空間
の有効利用を図るべく最低限必要な枚数で実施すること
が好ましい。本実施形態に係るせん断伝達壁５は、図２
に示したように、前記３本１組とした高軸力外周柱３を
互いに剛接合すると共にその中央の高軸力外周柱３と前
記連層コア壁のコーナー部とを剛接合したＴ字形状のせ
ん断伝達壁５を計８体バランス良く設けた態様て実施し
ている。

【００２０】また、本実施形態に係るせん断伝達壁５
は、前記連層コア壁１の曲げ変形を効率良く抑制するべ
く高層建物の３層乃至５層おきに設置して実施してい
る。具体的に、低中層部には５層おきに設置し、高層部
には曲げ変形が大きくなることに応じて間隔を短くして
（図示例では、４階乃至３階おきに）設置することが好
ましい。

【００２１】因みに、図１中の符号８は、建物基礎を示
している。図３中の符号７は、せいが３０ｃｍ程度で居
室空間に露出しない偏平梁を示している。もちろん、せ
いが７０〜８０ｃｍ程度で居室空間に露出する一般梁を
使用して実施することもできる。

【００２２】上記構成の高層建物によれば、高層建物に
大地震等により大きな水平力が入力された場合には、前
記連層コア壁１に大きな曲げモーメントが作用して曲げ
変形しようとする。そして、前記連層コア壁１に剛接合
された前記せん断伝達壁５にはそれぞれ下方への押し下
げ力が発生する。この押し下げ力は前記せん断伝達壁５
に剛接合された高軸力外周柱３によりしっかり支持され
るため、この支持部分によって前記押し下げ力に対する
反力が当該高軸力外周柱３に発生し、この反力により前
記せん断伝達壁５には前記連層コア壁１の曲げに対向す
るモーメントが発生する。

【００２３】よって、前記連層コア壁１は前記対向する
モーメントにより前記曲げ変形しようとする方向とは反
対方向に押し戻すことになり、全体として高層建物の曲
げ変形を拘束することができる。このことにより、建物
内部には、通常使用されるＲＣ梁等の一般梁を使用しな
いでも高層建物を構築することができるのである。

【００２４】なお、本実施形態では、前記高軸力外周柱
３は、高強度ＲＣ造のほか、建物が高層化して軸力が大
きい場合には充填型鋼管コンクリート（ＣＦＴ）造柱で
実施することもできる（請求項５記載の発明）。

【００２５】また、エネルギー吸収効率を高めるべく、
前記連層コア壁１を構成するコ字形コア壁１ａ、１ｂに
ついて、隣り合うコア壁同士を先行降伏する境界梁９
（図２参照）で互いに連結して実施することが好ましい
（請求項２記載の発明）。

【００２６】更に、建物全体の制震効率を高めるべく、
図示は省略するが、連層コア壁１とせん断伝達壁５との
間にダンパー等の制震装置を設置したり、高軸力外周柱
３とせん断伝達壁５との間にダンパー等の制震装置を設
置したりして実施することが好ましい（請求項３、４記
載の発明）。

【００２７】以上に実施形態を図面に基づいて説明した
が、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その
技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に
行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むこと
を念のために言及する。

【００２８】例えば、建物外周部２における壁は、外周
面からの採光および眺望を確保するためにブレース架構
で実施することもできる。建物外周部および居室空間内
において、大開口が可能な負担せん断力の少ないフラッ
トビーム架構（フラットプレート架構を含む。）で実施
することもできる。前記連層コア壁１と境界梁９との連
結作業を容易にするべく連層コア壁１に小鉄骨を内蔵し
て実施することもできる。勿論、前記せん断伝達壁５を
設置していない一般階は、図４に示したように、ＲＣ梁
等の一般梁６を設置して実施することもできる。

【００２９】

【本発明の奏する効果】請求項１〜５に記載した高層建
物によれば、建物頂部にトップガーダーを設けることな
く十分に制震効果を発揮することができる。すなわち、
軸力に抵抗する外周柱等の鉛直部材の断面を大断面にす
る必要がないので、建物総重量を増やすことなく高層建
物の曲げ変形を容易に制御することができ、耐震性・施
工性・経済性に大変優れている。

【００３０】また、せん断伝達壁は、各階に設置するこ
となく複数層おきに設置すれば足りるので、せん断伝達
壁を設置していない一般階は、居室空間と居室空間との
間に壁や梁はなく有効利用を図ることができ、また長期
にわたる空間の可変性に対応可能である。更に、一般階
は勿論せん断伝達壁を設置した階においても２面採光が
可能となる。

【００３１】その他、一般梁の代わりに偏平梁を使用し
ていることも居室空間の有効利用に貢献している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高層建物を示した断面図である。

【図２】図１におけるせん断伝達壁を設置した階を示し
た平面図である。

【図３】図１におけるせん断伝達壁を設置していない一
般階を示した平面図である。

【図４】せん断伝達壁を設置していない一般階の異なる
実施形態を示した平面図である。

【符号の説明】

１連層コア壁２建物外周部３高軸力外周柱５せん断伝達壁９境界梁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東野雅彦千葉県印西市大塚一丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物内部に配置された連層コア壁と、建物
外周部に配置され前記連層コア壁の曲げ変形を拘束する
高軸力外周柱、及び前記連層コア壁と前記高軸力外周柱
とを複数層おきに連結するせん断伝達壁とで構成されて
いることを特徴とする、高層建物。
【請求項２】連層コア壁は、コ字形コア壁、Ｌ字形コア
壁等のコア壁の集合体から成り、隣り合うコア壁同士は
先行降伏する境界梁で互いに連結されていることを特徴
とする、請求項１に記載した高層建物。
【請求項３】連層コア壁とせん断伝達壁との間にダンパ
ー等の制震装置が設置されていることを特徴とする、請
求項１又は２に記載した高層建物。
【請求項４】高軸力外周柱とせん断伝達壁との間にダン
パー等の制震装置が設置されていることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか一に記載した高層建物。
【請求項５】高軸力外周柱は、高強度鉄筋コンクリート
造柱、又は充填型鋼管コンクリート造柱とされているこ
とを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した
高層建物。