JP2003239562A - 高層建物の架構構造 - Google Patents

高層建物の架構構造

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JP2003239562A JP2002043059A JP2002043059A JP2003239562A JP 2003239562 A JP2003239562 A JP 2003239562A JP 2002043059 A JP2002043059 A JP 2002043059A JP 2002043059 A JP2002043059 A JP 2002043059A JP 2003239562 A JP2003239562 A JP 2003239562A
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仁 後藤
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忠夫 鈴木
Toyohiko Arakawa
豊彦 荒川
Seigoro Akatsui
清吾郎 赤対
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高層建築物の板状化と平面計画の自由度(フ
リープラン、大スパン化等)の向上を図った高層建築物
の架構構造を提供する。 【解決手段】 平面がほぼ正方形状をなすチューブ架構
体1を3ユニット、桁行き方向に一文字状に連続させて
配置する。各チューブ架構体1は、外周にのみ柱2,2
aと各階の梁3,3aを配置して平面ほぼ正方形のチュ
ーブ状(筒状)に構築する。特に、各ユニットの柱2,
2aは想定される地震荷重などの設計荷重に応じて所定
間隔おきに配置し、通常の建物の柱スパンより小スパン
に配置することで、特に曲げ剛性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、高層建物の板状
化と平面計画の自由度(フリープラン、大スパン化等)
の向上を図った高層建物の架構構造に関し、主に共同住
宅やオフィス建築などに広く用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、共同住宅の場合、桁行き方向に
対して梁間(スパン)方向を短くして平面形状を可能な
限り偏平な板状とする方が、全室南向きの住戸を配置で
きる等のメリットがあり、建築計画的にも要望が多い。
【0003】ところで、建物の変形はせん断変形と曲げ
変形に分離することができるが、例えば図4(b)に図
示するような板状高層建物の場合、塔状比(H/D)が
大きくなると、柱の軸伸縮によって生ずる建物の全体曲
げ変形が大きくなる傾向にある。
【0004】このため、板状高層建物を従来の純ラーメ
ン構造や耐震壁を併用したラーメン構造によって計画し
た場合、地震荷重や風荷重などの水平力に対して、全体
曲げ変形が大きくなるため、水平変形が大きくなりすぎ
て充分な安全性や快適な居住性が確保できない等の課題
があった。
【0005】また、耐震壁を併用したラーメン構造で
は、耐震壁を平面的にバランスよく配置しないと、建物
の重心と剛心がずれる剛性偏心によって建物にねじれが
生じやすくなる等の課題があるだけでなく、耐震壁の配
置により平面計画が大幅に制限される等の課題があっ
た。
【0006】本願発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、高層建物の板状化と平面計画の自由度
(フリープラン、大スパン化等)の向上を可能にした高
層建物の架構構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の高層建物
の架構構造は、チューブ架構体を複数、桁行き方向に連
続させて配置してなることを特徴とするものである。チ
ューブ架構体は、外周にのみ柱と各階の梁を配置して平
面ほぼ正方形のチューブ状(筒状)に構築し、加力と直
交(面外)骨組の立体効果を積極的に曲げ抵抗に利用す
ることで、通常のラーメン構造の架構体より剛性が非常
に大きく、特に曲げ変形に対する強度を著しく高めるこ
とができる。
【0008】なお、この場合の柱と各階の梁にはS構
造、RC構造またはSRC構造、あるいはCFT構造な
どといった従来一般に用いられている構造形式を用いる
ことができ、また各階の床スラブにはフラットスラブ、
ボイドスラブあるいは合成スラブ等を用いることができ
る。
【0009】請求項2記載の高層建物の架構構造は、請
求項1記載の高層建物の架構構造において、チューブ架
構体は、桁行き方向に一文字状または雁行状に配置して
なることを特徴とするものである。
【0010】請求項3記載の高層建物の架構構造は、請
求項1または2記載の高層建物の架構構造において、チ
ューブ架構体は、外周に柱と各階の梁を配置して平面矩
形のチューブ状に構築してなることを特徴とするもので
ある。なお、この場合のチューブ架構体の平面形状とし
ては、他に五角形、六角形または八角形などの多角形状
も考えられる。
【0011】請求項4記載の高層建物の架構構造は、請
求項1、2または3記載の高層建物の架構構造におい
て、最下階から最上階まで連続する柱と、最下階から途
中階まで連続する柱とを配置してなることを特徴とする
ものである。
【0012】すべての柱を最下階から最上階まで連続す
る柱とするのではなく、一部の柱を最下階から途中階ま
で連続する柱とすることで、これより上の階には柱のな
い広い居住空間を確保することができ、また外周部には
大きな開口部を設けることができる。この場合、どの柱
をそのような配置とするかは、建物の平面計画と設計荷
重に基いて決定すればよい。
【0013】請求項5記載の高層建物の架構構造は、請
求項1、2、3または4記載の高層建物の架構構造にお
いて、軸力柱を配置したことを特徴とするものである。
この場合の軸力柱は、特に床面積が比較的大きい場合に
配置することで、床スラブの振動やたわみを防止して居
住性を高めることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1(a),(b),(c)は、
本願発明に係る高層建物の架構構造の一例を示し、図に
おいて平面がほぼ正方形状をなすチューブ架構体1が3
ユニット、桁行き方向に一文字状に連続させて配置され
ている。
【0015】ここで言うチューブ架構体1は、外周にの
み柱2と各階の梁3を配置して平面ほぼ正方形のチュー
ブ状(筒状)に構築され、特に隣接する各ユニット間の
柱2aと梁3aは隣接する2つのユニットの柱と梁を兼
ねている。
【0016】また、各ユニットの柱2と2aは想定され
る地震荷重などの設計荷重に応じて所定間隔おきに配置
され、かつ通常の建物の柱スパンより小スパンに配置さ
れていることで、通常のラーメン構造より剛性が非常に
大きく、特に曲げ変形に強いに構造になっている。
【0017】さらに、図1(b)に図示するように、各
ユニット間の柱2aは、すべてが最下階から最上階まで
連続して配置されているのではなく、そのいくつかは途
中階まで連続して配置され、それより上の階にはその柱
はなく、柱2aのない階には大きな居住空間が確保され
ている。この場合、どの柱2aを途中階までとするか
は、建物の平面計画と設計荷重などに基いて決定されて
いる。
【0018】なお、各ユニットの外周に配置された柱2
も構造的に可能であれば、すべてが最下階から最上階ま
で連続して配置されている必要はなく、そのいくつかは
途中階まで配置し、それより上の階にその柱はなくても
よい。これにより大きな開口部を設けることができる。
また、各階の梁3には各ユニット間の梁3aを除いて、
逆さ梁も用いることができる。
【0019】また、この場合の柱2、2aと各階の梁
3、3aにはS構造、RC構造またはSRC構造など、
従来一般に用いられている構造部材が用いられ、また各
階の床スラブにはフラットスラブまたは合成スラブ等が
用いられてる。
【0020】また、床面積が比較的大きいために振動や
たわみが心配される場合には、例えば図1(c)に図示
するように、必要に応じて各階の床荷重のみを負担する
軸力柱4や小梁5が用いられ、さらに基礎部、中間階あ
るいは最上階に免震装置(図省略)が用いられる場合も
ある。この場合の免震装置としては、例えば積層ゴムや
鉛ダンパー、あるいはオイルダンパー等の従来一般に知
られているものを用いることができる。
【0021】このような構成において、特に各ユニット
が大きな曲げ剛性を有するチューブ架構体によって構築
されていることで、建物全体の架構体としても曲げ剛性
が大きく、したがって高層建物の板状化が可能となる。
【0022】図2(a),(b)は本願発明の他の例を
示し、図において平面がほぼ正方形状をなすチューブ架
構体1が4ユニット、桁行き方向に一文字状に連続させ
て配置されている。また、中央の隣接する2つのユニッ
ト間の柱2aは、途中階までのみ連続して配置され、
(b)に示すようにそれより上の階には柱2aのない大
きな居住空間が確保されている。
【0023】図3(a),(b)は、同じく本願発明の
他の例を示し、特に図3(a)は、チューブ架構体1が
3ユニット、桁行き方向に連続し、かつ隣接するユニッ
トどうしが梁間(スパン)方向にずらして雁行状に配置
されている例を示したものである。
【0024】また、図3(b)は、チューブ架構体1が
3ユニット、桁行き方向に連続し、かつ中央のユニット
とその両側のユニットをスパン方向にずらして平面略V
字状に配置されている例を示したものである。
【0025】いずれの例においても、各ユニットが大き
な曲げ剛性を有するチューブ架構体によって構築されて
いることで、建物全体の架構体としても曲げ剛性が大き
く、したがって高層建物の板状化が可能となる。
【0026】
【発明の効果】本願発明は以上説明したとおりであり、
特に剛性の非常に大きなチューブ架構体を複数、桁行き
方向に連続させて配置して水平力に抵抗させるため、建
物全体としても曲げ剛性が非常に大きく、したがって板
状の高層建物においても、特に柱断面を大きくする等の
方法によらないで高層建築物の板状化が図れる。
【0027】また、チューブ架構体は、外周に柱と各階
の梁を鳥かご状に配置して平面矩形のチューブ状に構築
されているので、ねじれ剛性が非常に大きく、建物のね
じれ変形を低減することができる。
【0028】さらに、各ユニットの内部を無柱空間とす
ることができるため、柱や梁の配置によって平面計画が
左右されことはなく、平面計画の自由度(フリープラ
ン、大スパン化等)も非常に高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)、(c)は、チューブ架構体の
配置例を示す平面図である。
【図2】(a)、(b)は、チューブ架構体の配置例を
示す平面図である。
【図3】(a)、(b)は、チューブ架構体の配置例を
示す平面図である。
【図4】(a)、(b)は、板状高層建物のせん断変形
と曲げ変形を示す側面図である。
【符号の説明】
1 チューブ架構体 2 柱 2a 柱 3 梁 3a 梁 4 軸力柱 5 小梁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 賢一 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 鈴木 忠夫 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 荒川 豊彦 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 赤対 清吾郎 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チューブ架構体を複数、桁行き方向に連
    続させて配置してなることを特徴とする高層建物の架構
    構造。
  2. 【請求項2】 チューブ架構体は、桁行き方向に一文字
    状または雁行状に配置してなることを特徴とする請求項
    1記載の高層建物の架構構造。
  3. 【請求項3】 チューブ架構体は、外周に柱と各階の梁
    を配置して平面矩形のチューブ状に構築してなることを
    特徴とする請求項1または2記載の高層建物の架構構
    造。
  4. 【請求項4】 最下階から最上階まで連続する柱と、最
    下階から途中階まで連続する柱とを配置してなることを
    特徴とする請求項1、2または3記載の高層建物の架構
    構造。
  5. 【請求項5】 軸力柱を配置してなることを特徴とする
    請求項1、2、3または4記載の高層建物の架構構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009108486A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Kajima Corp チューブ型耐震架構
JP2016216900A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社竹中工務店 構造物

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JP2009108486A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Kajima Corp チューブ型耐震架構
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