JP2005127016A

JP2005127016A - 制震高層系建物

Info

Publication number: JP2005127016A
Application number: JP2003364022A
Authority: JP
Inventors: Yutaro Nishina; 雄太郎仁科; Yoshinao Sakai; 由尚阪井; Hiroaki Takenaka; 宏明竹中
Original assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】建物計画を変更することなく、曲げ変形および転倒モーメントの低減を簡易に実現することができる制震高層系建物を提供する。
【解決手段】連層耐震壁を配置したコア部分１と、該コア部分１に対して居住空間２を隔てて外側に構築されると共に、外柱３ａと外梁３ｂから成るラーメン架構の外フレーム３と、上記コア部分１と前記外フレーム３の外梁３ｂとの間に接続される床スラブ４と、上記コア部分１の頂部から上記外フレーム３方向に張り出すと共に、先端が該外フレーム３の外柱３ａに接続されるトラス架構５から構成される高層系建物において、該トラス架構５内のラチス材５ａに制震装置を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、連層耐震壁を配置したコア部分と、該コア部分に対して居住空間を隔てて外側に構築されると共に、外柱と外梁から成るラーメン架構の外フレームと、上記コア部分と前記外フレームの外梁との間に接続される床スラブと、上記コア部分の頂部から或いは頂部及び中間部から外フレーム方向に張り出すと共に、先端が上記外フレームの外柱に接続されるトラス架構から構成される制震高層系建物に関するものである。

限られた敷地の建物計画において容積率を最大限に利用しようとすると、階数を増やして延べ床面積の確保を図るのが一般的である。このため、建物としては階数が増えることにより搭状比（建物巾と高さの比）は大きくなる。
高層系建物で塔状比が５〜６倍以上になると、建物に働く地震力や風荷重により、建物の水平変形は剪断変形より曲げ変形が支配的となる。その為、地震力に対して連層耐震壁の効果が少なく、転倒モーメントも低減できなくなる。
このような搭状比の大きな高層系建物の連層耐震壁を配置したコア部分を鉄筋コンクリート造で構築する場合、地震力や風荷重を受けた時に建物の転倒モーメントが大きくなり、構造設計上で不利または不可能な場合がある。

その為、設計を可能にする手法として、建物階数を減らして塔状比を小さくするか、下部にカウンターウエイトを設けて転倒を防止する構造形式か、或いは、既往の技術であるハットトラス（トップガーダー）を採用している。

従来、トップガーダーを採用した制震高層系建物として、コア部分の頂部に設けられたトップガーダーの先端が接続される外柱の頂部に、制震装置を設置して、転倒モーメントを低減する技術がある。（例えば、特許文献１および２参照）

しかしながら、これらの技術は、制震装置の設置スペースが高さ方向で必要となり、場合によっては、その位置は居住空間に影響する恐れがあるだけでなく、制震装置のメンテナンスも困難である等の問題点があった。また、上記従来の高層建物は、建物全体の梁・柱で地震力を吸収しているので、各階に梁が必要となり、居住空間に梁が突出して、間取りの構成が自由にできない等の問題点があった。

特許第２９００８３８号特許第２９００８４１号

そこで、本発明の解決しようとする課題は、建物計画を変更することなく、曲げ変形および転倒モーメントの低減を簡易に実現することができる制震高層系建物を提供することにある。

本発明の制震高層系建物は、連層耐震壁を配置したコア部分と、該コア部分に対して居住空間を隔てて外側に構築されると共に、外柱と外梁から成るラーメン架構の外フレームと、上記コア部分と前記外フレームの外梁との間に接続される床スラブと、上記コア部分の頂部から上記外フレーム方向に張り出すと共に、先端が該外フレームの外柱に接続されるトラス架構から構成される高層系建物において、該トラス架構内のラチス材に制震装置を設けたことを特徴とする。また、連層耐震壁を配置したコア部分と、該コア部分に対して居住空間を隔てて外側に構築されると共に、外柱と外梁から成るラーメン架構の外フレームと、上記コア部分と前記外フレームの外梁との間に接続される床スラブと、上記コア部分の頂部および中間部から上記外フレーム方向に張り出すと共に、先端が該外フレームの外柱に接続されるトラス架構から構成される高層系建物において、該トラス架構内のラチス材に制震装置を設けたことを特徴とする。さらに、上記制震装置がダンパーであることを特徴とする。又更に、上記外フレームが、居住空間を隔てて上記コア部分の外周に構築されることを特徴とする。更にまた、上記外フレームが、居住空間を隔てて上記コア部分の片側に構築されることを特徴とする。

本発明の制震高層系建物は、下記の利点を有する。
（１）制震装置をトラス架構の内部に設けることで、居住空間に影響を及ぼす恐れがないだけでなく、制震装置のメンテナンスが容易で施工性を向上させることができ、シンプルで明快な構造を実現することができる。
（２）各階のコア部分と外フレーム間を床スラブのみで連結することで梁がないことにより、居住空間内の間取りの自由度が向上することにより居住空間の自由度が向上するだけでなく、居住空間に梁を有する建物に較べて建物全体の曲げ変形を低減することができ、制震装置の効果を大きくすることができる。

図１は、本発明の制震高層系建物の第１の実施例を示すものであって、１は塔状のコア部分、２は居住空間、３は外フレーム、４は床スラブ、５はトラス架構である。

上記コア部分１には、鉄筋コンクリート造の連層耐震壁が配置され、地震時に建物が受ける地震力を負担しながら全体的にしなるようになっている。該コア部分１は、上記鉄筋コンクリート造に限定するものでなく、鉄骨鉄筋コンクリート造でも鉄骨造でも、要するに全体が耐震壁として剛構造になっていれば、いずれでもよい。

上記居住空間２は、柱・梁のない広い空間で、間取りを自由に設定できたり、広いオフィス空間とすることができる。本発明の居住空間には、建物全体または一部にオフィスを有する場合にはオフィス空間も含まれ、また、建物全体または一部に役所や銀行などの公共空間が含まれる場合もある。

上記外フレーム３は、多数の外柱３ａと外梁３ｂによりラーメン架構となっている。

上記床スラブ４は、上記コア部分１と外フレーム３の外梁３ｂとの間に接続され、その上部に上記居住空間２を形成する。

上記トラス架構５は上記コア部分１の頂部上に一体的に設けられ、その先端は上記外フレーム３の外柱３ａに接続される。該トラス架構５内のラチス材５ａにはダンパー６が設置されている。ダンパー６としては、例えば、油圧式ダンパーを使用する。

本制震高層系建物は、以上のように構成されているので、この建物に地震力や風荷重が働くと、建物の曲げ変形によって生じる外柱とコア部分１との相対鉛直変位又は相対鉛直速度に対して、建物頂部に設けられたトラス架構５内のラチス材５ａのダンパー６が有効に作用する。

上記実施例は、外フレーム３がコア部分１の周囲に設けられている例を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、図２に示すように、外フレーム３をコア部分１の片側に構築した建物において、上記トラス架構５内のラチス材５ａにダンパー６を設置した構成としてもよい。

図３は、トラス架構７が、上記コア部分１の頂部から側方に張り出した構造の高層系建物を示すもので、このトラス架構７のラチス材７ａにダンパー６が設置されている。本実施例ではトラス架構７がコア部分１から両側に張り出されているが、図２のように、片側に張り出した構成でもよい。

図４は、トラス架構７が、コア部分１の頂部だけでなく中間部からも側方に張り出した構造の高層系建物を示すもので、このトラス架構７のラチス材７ａにダンパー６が設置されている。本実施例ではトラス架構７がコア部分１から両側に張り出されているが、図２のように、片側に張り出した構成でも、また、図１のように、頂部上にトラス架構を設けた構造の高層系建物の中間部に設けてもよい。

本発明の制震高層系建物を示した第１の実施例の説明図である。本発明の制震高層系建物を示した第２の実施例の説明図である。本発明の制震高層系建物を示した第３の実施例の説明図である。本発明の制震高層系建物を示した第４の実施例の説明図である。

符号の説明

１コア部分
２居住空間
３外フレーム
３ａ外柱
３ｂ外梁
４床スラブ
５トラス架構
５ａラチス材
６ダンパー
７トラス架構
７ａラチス材

Claims

連層耐震壁を配置したコア部分と、該コア部分に対して居住空間を隔てて外側に構築されると共に、外柱と外梁から成るラーメン架構の外フレームと、上記コア部分と前記外フレームの外梁との間に接続される床スラブと、上記コア部分の頂部から上記外フレーム方向に張り出すと共に、先端が該外フレームの外柱に接続されるトラス架構から構成される高層系建物において、該トラス架構内のラチス材に制震装置を設けたことを特徴とする制震高層系建物。
連層耐震壁を配置したコア部分と、該コア部分に対して居住空間を隔てて外側に構築されると共に、外柱と外梁から成るラーメン架構の外フレームと、上記コア部分と前記外フレームの外梁との間に接続される床スラブと、上記コア部分の頂部および中間部から上記外フレーム方向に張り出すと共に、先端が該外フレームの外柱に接続されるトラス架構から構成される高層系建物において、該トラス架構内のラチス材に制震装置を設けたことを特徴とする制震高層系建物。
上記制震装置がダンパーであることを特徴とする請求項１または２に記載の制震高層系建物。
上記外フレームが、居住空間を隔てて上記コア部分の外周に構築されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の制震高層系建物。
上記外フレームが、居住空間を隔てて上記コア部分の片側に構築されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の制震高層系建物。