JP2010059646A - Reinforced concrete base isolation frame structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase working efficiency by simplifying construction and reduce construction cost for a building. <P>SOLUTION: The building comprises an RC base isolation frame structure which forms an outer peripheral frame structure by vertically and laterally connecting a plurality of precast concrete outer wall PC panels 2 comprising column frames 21 and beam frames 22 combined with each other in a lattice shape, in which an RC core wall and the outer wall PC panels 2 are used as the main frame structure of the building, and which has a base isolation device at the lower layer part of the building. The outer wall PC panel 2 is formed in a generally lattice shape in front view. Earthquake resistant wall panels 25 are assembled in first openings 2a-2d on the upper stage surrounded by the column frames 21 and the beam frames 22. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、超高層RC造の建物におけるRC造免震架構に関する。   The present invention relates to an RC seismic isolation frame in a super high-rise RC building.

近年、100mを超えるような超高層オフィスにも高い耐震性能が求められ、免震化の需要が高まってきているが、超高層オフィスはほとんどが非免震の鉄骨造により構築されているのが現状である。これは、免震構法を採用したときに、上部構造が鉄骨造の場合には、架構剛性が低く十分な免震効果が得られないといった構造上の課題があったからである。また、事務所ビル等では外周架構は鉄骨造としている場合が多い。そして、このように外周架構を鉄骨造とする場合には、その外装材にはプレキャストコンクリート版(PC版)を化粧材として使用しているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, high-rise offices exceeding 100m have been required to have high seismic performance, and the demand for seismic isolation has increased. However, most high-rise offices are constructed of non-base-isolated steel structures. Currently. This is because when the seismic isolation method is adopted, if the superstructure is a steel structure, there is a structural problem that the frame rigidity is low and a sufficient seismic isolation effect cannot be obtained. In many office buildings, the outer frame is often made of steel. When the outer frame is made of steel as described above, a precast concrete plate (PC plate) is generally used as a decorative material for the exterior material (see, for example, Patent Document 1). .

特許文献1には、柱を立設した後、横連窓を構成するガラスカーテンウォールと、その上部に連なって直上階の腰壁となるプレキャストコンクリート製のPCカーテンウォールとからなる外壁ユニットを柱に取り付け、外壁ユニットに一体に設けられた梁上に直上階の床スラブを施工して構築される建物について記載されている。
特開2001−164757号公報
In Patent Document 1, an outer wall unit composed of a glass curtain wall constituting a horizontal window and a PC curtain wall made of precast concrete that becomes a waist wall on the upper floor connected to the upper part of the column after standing the pillar upright. And a building constructed by constructing a floor slab on the upper floor on a beam provided integrally with the outer wall unit.
JP 2001-164757 A

しかしながら、特許文献1に示すような従来の外周鉄骨架構と外装PC版との組み合わせの外周架構からなる建物では、以下のような問題があった。
すなわち、現場施工の際において、先ず柱梁の鉄骨を組み立て、その外周表面にパネル材(PC版)を取り付け、そのPC版の室内側にコンクリートを打設し、さらにそのパネル材に窓ガラスを取り付ける工程により施工されているので、現場における工数が多く、施工に多大な時間がかかるといった問題があった。
また、高価な鉄骨を大量に使用する構造であることから、材料費が増大にともなって、工費が大きくなるため、その点で改良の余地があった。
However, in a building composed of a peripheral frame that is a combination of a conventional peripheral steel frame and an exterior PC plate as shown in Patent Document 1, there are the following problems.
That is, at the time of construction at the site, first, the steel frame of the column beam is assembled, the panel material (PC plate) is attached to the outer peripheral surface, concrete is placed on the indoor side of the PC plate, and the window glass is attached to the panel material. Since it was constructed by the process of attaching, there was a problem that the number of man-hours at the site was large and the construction took a long time.
In addition, since the structure uses a large amount of expensive steel frames, the construction cost increases as the material cost increases, so there is room for improvement in that respect.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、施工を簡略化させることにより作業効率を向上させることができ、しかも建物にかかる工費の低減が図れるRC造免震架構を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides an RC seismic isolation frame that can improve work efficiency by simplifying the construction and that can reduce the construction cost of the building. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明に係るRC造免震架構では、建物の内部にRCコアウォールを備えたRC造免震架構であって、柱フレームと梁フレームとを格子状に組み合わせたプレキャストコンクリート製の外壁PCパネルフレームを縦横方向に複数連結して外周架構を形成し、RCコアウォールと外壁PCパネルフレームとを建物の主架構とするとともに、建物の低層部に免震装置を備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the RC seismic isolation frame according to the present invention is an RC seismic isolation frame having an RC core wall inside the building, and is a precast in which a column frame and a beam frame are combined in a lattice shape. A plurality of concrete outer wall PC panel frames are connected in the vertical and horizontal directions to form an outer frame, the RC core wall and outer wall PC panel frame are used as the main frame of the building, and a seismic isolation device is provided in the lower part of the building. It is characterized by being.

本発明では、柱フレームと梁フレームとを一体形成してプレキャスト化させ、外装材と構造躯体との機能を備えた外壁PCパネルフレームを複数配置してラーメン架構を構成する外周架構と、RCコアウォールとを主架構としているので、従来のS造、CFT造の建物と比較して、剛性の高い上部架構からなるRC架構を形成することができる。さらに、これら主架構に加えて建物の低層部に免震装置を組み込んだ構造であるので、地震時にも建物機能が維持される高い耐震性能を実現することができ、例えば100mを超えるような超高層建物への適用が可能となる。また、各外壁PCパネルフレームがプレキャストコンクリート製であるので、例えばコンクリートの現場打ちは隣り合う外壁PCパネルフレームどうしの接合部のみにすることが可能となるので、コンクリート打設量が減り、施工の簡略化を図ることができる。
そして、外壁PCパネルフレームが構造躯体を兼用しているので、室内に柱型が出ない構造とすることができ、室内空間を有効利用することができる。
In the present invention, an outer frame that forms a rigid frame by arranging a plurality of outer wall PC panel frames having functions of an exterior material and a structural frame, and a RC frame, and a pillar frame and a beam frame that are integrally formed and precast. Since the wall is the main frame, it is possible to form an RC frame composed of an upper frame having a higher rigidity than conventional S and CFT buildings. In addition to these main frames, the seismic isolation device is built into the lower part of the building, so it is possible to achieve high seismic performance that maintains the building function even during an earthquake. Applicable to high-rise buildings. In addition, since each outer wall PC panel frame is made of precast concrete, for example, it is possible to cast concrete on the spot only at the joint between adjacent outer wall PC panel frames. Simplification can be achieved.
And since the outer wall PC panel frame also serves as a structural housing, it can be structured such that a columnar shape does not appear in the room, and the indoor space can be used effectively.

また、本発明に係るRC造免震架構では、外壁PCパネルフレームは、正面視略田の字型に形成されていることが好ましい。
本発明では、例えば中央の柱フレームをフルPC柱とし、両側に位置する柱フレームを前記フルPC柱の半分の断面寸法、幅寸法をなす接続部としてのハーフPC柱とし、上部、中央部、および下部に梁フレームを配置し、田の字型に一体形成した外壁PCパネルフレームとすることができる。
Moreover, in the RC seismic isolation frame according to the present invention, the outer wall PC panel frame is preferably formed in a substantially square shape when viewed from the front.
In the present invention, for example, the central column frame is a full PC column, the column frames located on both sides are half PC columns as connection portions that form half the cross-sectional dimension and width dimension of the full PC column, Further, an outer wall PC panel frame can be formed by arranging a beam frame at the lower part and integrally forming a square shape.

また、本発明に係るRC造免震架構では、外壁PCパネルフレームには、柱フレームと梁フレームとに囲まれた開口部に耐震壁パネルが組み込まれていてもよい。
本発明では、剛性調整用の耐震壁パネルを、建物としての鉛直荷重や水平荷重に対して有効に働くようにバランスよく外壁PCパネルフレームに形成される開口部に配置することで、建物の耐震性能を向上させることができる。つまり、耐震壁パネルの量を建物の高さ方向に調整することで、外周架構の応力負担率を調整することが可能である。そして、予め外壁PCパネルフレームの任意の開口部に耐震壁パネルを組み込んでおくことで、施工時における作業工数を削減することができ、作業効率の向上を図ることができる。
In the RC seismic isolation frame according to the present invention, the outer wall PC panel frame may have a seismic wall panel incorporated in an opening surrounded by the column frame and the beam frame.
In the present invention, the seismic wall panel for stiffness adjustment is arranged in the opening formed in the outer wall PC panel frame in a well-balanced manner so as to effectively work against the vertical load and horizontal load as the building, so that Performance can be improved. That is, it is possible to adjust the stress burden rate of the outer frame by adjusting the amount of the earthquake resistant wall panel in the height direction of the building. Then, by incorporating the earthquake-resistant wall panel in an arbitrary opening of the outer wall PC panel frame in advance, the work man-hour at the time of construction can be reduced, and the work efficiency can be improved.

また、本発明に係るRC造免震架構では、外壁PCパネルフレームには、柱フレームと梁フレームとに囲まれた開口部に窓ガラスパネルが組み込まれていることが好ましい。
本発明では、予め外壁PCパネルフレームの任意の開口部に窓ガラスパネルを組み込んでおくことで、施工時における作業工数を削減することができ、作業効率の向上を図ることができる。
In the RC seismic isolation frame according to the present invention, it is preferable that a window glass panel is incorporated in an opening portion surrounded by a column frame and a beam frame in the outer wall PC panel frame.
In the present invention, by incorporating a window glass panel in an arbitrary opening of the outer wall PC panel frame in advance, the number of work steps during construction can be reduced, and work efficiency can be improved.

また、本発明に係るRC造免震架構では、外壁PCパネルフレームには、柱フレームと梁フレームとに囲まれた開口部に太陽光発電パネルが組み込まれていてもよい。
本発明では、外周架構に太陽光発電の機能をもたせることができ、予め外壁PCパネルフレームの任意の開口部に太陽光発電パネルを組み込んでおくことで、施工時における作業工数を削減することができ、作業効率の向上を図ることができる。
Further, in the RC seismic isolation frame according to the present invention, a solar power generation panel may be incorporated in an opening portion surrounded by the column frame and the beam frame in the outer wall PC panel frame.
In the present invention, the outer frame can be provided with the function of photovoltaic power generation, and by incorporating the photovoltaic power generation panel in an arbitrary opening of the outer wall PC panel frame in advance, the work man-hours during construction can be reduced. It is possible to improve work efficiency.

本発明のRC造免震架構によれば、外装材と構造躯体との機能を備えた外壁PCパネルフレームと、RCコアウォールとを主架構としたことで、剛性の高い上部架構からなるRC架構を形成し、さらにこれら主架構に加えて建物の低層部に免震装置を組み込んだ構造であることから、地震時にも建物機能が維持される高い耐震性能を確保することができ、例えば100mを超えるような超高層建物への適用が可能となる。また、各外壁PCパネルフレームがプレキャストコンクリート製であるので、施工が簡略化され、作業効率を向上させることができ、しかも従来のように外周架構に鉄骨を採用しない構造となるので、高価な鉄骨の使用量を抑えることができる、コストの低減を図ることができる。   According to the RC seismic isolation frame of the present invention, the outer wall PC panel frame having the functions of the exterior material and the structural frame and the RC core wall are used as the main frame, so that the RC frame composed of the rigid upper frame. Furthermore, in addition to these main frames, it is a structure that incorporates a seismic isolation device in the lower part of the building, so it is possible to ensure high seismic performance that maintains the building function even during an earthquake, for example 100m It can be applied to super high-rise buildings. In addition, since each outer wall PC panel frame is made of precast concrete, the construction is simplified, work efficiency can be improved, and the steel frame is not used in the outer frame as in the past, so that expensive steel frames The amount used can be reduced, and the cost can be reduced.

以下、本発明の実施の形態によるRC造免震架構について、図1乃至図6に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態による建物の外観を示す正面図、図2は図1に示すA−A線断面図、図3は外周架構を形成する外壁PCパネルの斜視図、図4は外壁PCパネルの外壁側から見た正面図であって、図1に示すT部拡大図、図5(a)は図4に示すB−B線断面図、(b)は同じくC−C線断面図、図6(a)は図4に示すD−D線断面図、(b)は同じくE−E線断面図である。
Hereinafter, an RC seismic isolated frame according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a front view showing the appearance of a building according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of an outer wall PC panel forming an outer frame, and FIG. It is the front view seen from the outer wall side of an outer wall PC panel, Comprising: The T section enlarged view shown in FIG. 1, Fig.5 (a) is BB sectional drawing shown in FIG. 4, (b) is CC line similarly 6A is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 4, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line EE.

図1の符号1は、本実施の形態によるRC造免震架構から構成される建物を示している。
図1および図2に示すように、本建物1は、例えば100mを超える高さの超高層建物が対象とされており、外壁フレーム架構を形成する複数の外壁PCパネルフレーム(以下、単に「外壁PCパネル2」という)と、建物1内部に配置されていて平断面が平面視概略ロ字状に形成された鉄筋コンクリート造のコアウォール(以下、「RCコアウォール3」という)と、建物1の基礎部(本発明の低層部に相当)に設けられた免震装置4との組み合わせによって構成されるハイブリッド構造となっている。
The code | symbol 1 of FIG. 1 has shown the building comprised from the RC seismic isolation frame by this Embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the main building 1 is intended for a super high-rise building having a height of, for example, more than 100 m, and includes a plurality of outer wall PC panel frames (hereinafter simply referred to as “outer wall”). PC panel 2 ”), a reinforced concrete core wall (hereinafter referred to as“ RC core wall 3 ”) that is disposed inside the building 1 and has a flat cross-section formed in a generally rectangular shape in plan view, It has a hybrid structure configured by a combination with the base isolation device 4 provided in the base portion (corresponding to the lower layer portion of the present invention).

図2に示すように、RCコアウォール3は、上述したように平面視概略ロ字状をなし、建物1の幅方向中央において奥行方向(図2でY方向)が一方側(図2では紙面に向かって上側)に寄った位置に配置され、耐力と靭性とをもち、建物1の芯棒としての機能を有している。このRCコアウォール3には、エレベータシャフト、ホール、階段、機械室などが配置され、RCコアウォール3の周囲には略凹状の室内空間が配置された構造となっている。また、本実施の形態では、RCコアウォール3が寄った側の外装材で、RCコアウォール3の一辺に対応する位置には、PCカーテンウォール5が設けられている。このRCコアウォール3は、各フロアにおいて外壁PCパネル2に対して図示しない鉄骨梁にて両端ピン接合により接合され、その鉄骨梁には床組が形成されている。
そして、PCコアウォール3、境界梁ともに、例えば極めて稀に発生するレベル2の地震時において、短期許容応力度以内とされ、余裕度検討レベル(レベル2×1.5)において終局強度以内となるように設定されている。
As shown in FIG. 2, the RC core wall 3 has a generally rectangular shape in plan view as described above, and the depth direction (Y direction in FIG. 2) is one side (the paper surface in FIG. 2) at the center in the width direction of the building 1. It is arranged at a position close to the upper side), has proof strength and toughness, and has a function as a core rod of the building 1. The RC core wall 3 includes an elevator shaft, a hall, a staircase, a machine room, and the like, and a substantially concave indoor space is disposed around the RC core wall 3. In the present embodiment, the PC curtain wall 5 is provided at a position corresponding to one side of the RC core wall 3 on the exterior material on the side where the RC core wall 3 is approached. The RC core wall 3 is joined to the outer wall PC panel 2 on each floor by a steel beam (not shown) by both-end pin bonding, and a floor set is formed on the steel beam.
For both the PC core wall 3 and the boundary beam, for example, during an extremely rare level 2 earthquake, it is within the short-term allowable stress level, and within the ultimate strength at the margin examination level (level 2 × 1.5). Is set to

図3乃至図6に示すように、外壁PCパネル2は、建物1の2階以上の架構として適用され(図1参照)、外壁材と構造躯体との機能をもたせたプレキャストコンクリート製からなり、図4に示す正面視で略田の字型の形状をなしている。なお、図3は後述する窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、および耐震壁パネル25が組み込まれていない状態を示していて一部簡略化した図であり、図4の正面図は建物1の外壁側から見た図であり、図5(a)、(b)の側断面図では紙面に向かって外壁PCパネル2を挟んで左側が外壁側であり、図6(a)、(b)の水平断面図では紙面に向かって外壁PCパネル2を挟んで下側が外壁側である。   As shown in FIGS. 3 to 6, the outer wall PC panel 2 is applied as a frame of two or more floors of the building 1 (see FIG. 1), and is made of precast concrete having functions of an outer wall material and a structural frame, It has a substantially square shape when viewed from the front shown in FIG. 3 is a partially simplified view showing a state in which a window glass panel 23, a photovoltaic power generation panel 24, and a seismic wall panel 25, which will be described later, are not incorporated, and the front view of FIG. 5 (a) and 5 (b), the left side is the outer wall side with the outer wall PC panel 2 sandwiched toward the paper surface in the side sectional views of FIGS. 5 (a) and 5 (b). ) In the horizontal sectional view, the lower side is the outer wall side of the outer wall PC panel 2 facing the paper surface.

外壁PCパネル2は、柱フレーム21と梁フレーム22とを組み合わせて上述したように略田の字型の格子状に一体形成されており、各フレーム21、22によって仕切られた4つの開口部2a、2b、2c、2dが形成されている。建物1は、このような複数の外壁PCパネル2、2、…が縦横方向に複数連結されて配列されており、これによってラーメン架構を構成する外周架構が形成されている。   As described above, the outer wall PC panel 2 is integrally formed in a substantially square grid pattern by combining the column frame 21 and the beam frame 22, and has four openings 2 a partitioned by the frames 21 and 22. 2b, 2c, 2d are formed. In the building 1, a plurality of such outer wall PC panels 2, 2,... Are arranged in a vertical and horizontal direction, thereby forming an outer frame that constitutes a ramen frame.

そして、外壁PCパネル2は、縦方向の長さが横方向より長い寸法(例えば、縦寸法が4.2mで横寸法が3.2m)となる長方形状をなし、4つの開口部2a〜2dのうち上段に位置する第1開口部2a、2bが略正方形状となるように、中央梁フレーム22Aの位置が上下方向で中心より上方に配置されている。つまり、上段に位置する第1開口部2a、2bは正方形状をなし、下段に位置する第2開口部2c、2dは第1開口部2a、2bよりも縦方向に長い長方形状をなしている。   The outer wall PC panel 2 has a rectangular shape in which the length in the vertical direction is longer than that in the horizontal direction (for example, the vertical dimension is 4.2 m and the horizontal dimension is 3.2 m), and the four openings 2 a to 2 d. The position of the central beam frame 22A is arranged above the center in the vertical direction so that the first openings 2a, 2b located in the upper stage are substantially square. That is, the first openings 2a and 2b located in the upper stage have a square shape, and the second openings 2c and 2d located in the lower stage have a rectangular shape longer in the vertical direction than the first openings 2a and 2b. .

横方向中央に配置される中央柱フレーム21Aは、本建物1に必要な柱断面を有するフルPC柱をなし、その両側に位置する接合柱フレーム21B、21Bは中央柱フレーム21Aの半分の断面(幅寸法)となるハーフPC柱となっている。図6に示すように、各接合柱フレーム21Bは、横方向に隣接する側面に室内側に凹んだ切欠部21a(コンクリート打設部)が形成されており、横方向に隣り合う外壁PCパネル2、2の接合柱フレーム21B(ハーフPC柱)の切欠部21a、21aどうしを当接させ、そのとき形成される凹状部にコンクリートCを現場打設することで横方向に連結する構成となっている。なお、縦方向の連結は、双方の梁フレーム22の接合面に内装させた継手26(図3参照)によって連結する構成となっている。つまり、本外壁PCパネル2は、互いの連結にかかる現場打ち部分をこの接合柱フレーム21Bのみとした構造となっている。また、図5に示すように、上部および中間部に位置する梁フレーム22は、外側部が突出した張出部22aが形成されており、この張出部22aが庇の役割を持たせたものとなっている。   The central column frame 21A disposed in the center in the lateral direction is a full PC column having a column cross section necessary for the building 1, and the junction column frames 21B and 21B located on both sides thereof are half cross sections of the central column frame 21A ( It becomes a half PC pillar which becomes (width dimension). As shown in FIG. 6, each joining column frame 21 </ b> B has a notch 21 a (concrete placement portion) recessed in the room on the side surface adjacent in the horizontal direction, and the outer wall PC panel 2 adjacent in the horizontal direction. The notched portions 21a and 21a of the two joining column frames 21B (half PC columns) are brought into contact with each other, and the concrete C is placed on the concave portions formed at that time, thereby being connected in the lateral direction. Yes. In addition, the connection of the vertical direction becomes a structure connected by the coupling 26 (refer FIG. 3) built in the joint surface of both the beam frames 22. FIG. In other words, the outer wall PC panel 2 has a structure in which only the joining column frame 21B is used as a spot-on-site portion for connection to each other. Further, as shown in FIG. 5, the beam frame 22 located at the upper part and the intermediate part is formed with an overhanging part 22a whose outer part protrudes, and the overhanging part 22a has a function of a ridge. It has become.

また、本外壁PCパネル2では、上段に位置する第1開口部2a、2bには窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、耐震壁パネル25を適宜組み込まれた構造であり、下段に位置する第2開口部2c、2dにはそれぞれ窓ガラスパネル23が組み込まれた構造であり、多機能性を有する構成となっている。つまり、図4乃至図6では第1開口部2a、2bのうち一方(図3の紙面左側)の開口部2aに耐震壁パネル25、他方(図3では紙面右側)の開口部2bに太陽光発電パネル24が組み込まれている。   Moreover, in this outer wall PC panel 2, it is the structure where the window glass panel 23, the photovoltaic power generation panel 24, and the earthquake-resistant wall panel 25 were suitably integrated in the 1st opening part 2a, 2b located in an upper stage, and is located in a lower stage. Each of the second openings 2c and 2d has a structure in which a window glass panel 23 is incorporated, and has a multifunctional structure. That is, in FIGS. 4 to 6, the earthquake-resistant wall panel 25 is formed in one of the first openings 2a and 2b (on the left side in FIG. 3) and the opening 2b in the other (on the right side in FIG. 3). A power generation panel 24 is incorporated.

図5(b)および図6(a)に示すように、太陽光発電パネル24は、外周架構に太陽光発電の機能をもたせるものであって、板状に形成されている周知の太陽電池モジュールであり、上段の第1開口部2a、2bにおいて、外壁PCパネル2の厚さ方向で外側に寄った位置、或いは外面に対して略同一面となる位置(本実施の形態では張出部22aの先端位置に相当する)に配置されている。   As shown in FIGS. 5 (b) and 6 (a), the solar power generation panel 24 has a solar power generation function on the outer frame, and is a well-known solar cell module formed in a plate shape. In the upper first openings 2a and 2b, the outer wall PC panel 2 is located on the outer side in the thickness direction, or is substantially flush with the outer surface (in this embodiment, the overhanging portion 22a). (Corresponding to the tip position).

図5(a)および図6(a)に示すように、耐震壁パネル25は、鉄筋コンクリート壁であり、建物1に配置されるすべての外壁PCパネル2、2、…のうち適宜な位置に配置される外壁PCパネル2の第1開口部2a、2bに組み込まれ、柱フレーム21と梁フレーム22に一体に形成されていて、外壁PCパネル2に剛性調整機能をもたせるためのものとなっている。   As shown in FIG. 5 (a) and FIG. 6 (a), the earthquake resistant wall panel 25 is a reinforced concrete wall and is arranged at an appropriate position among all the outer wall PC panels 2, 2,. It is incorporated in the first openings 2a and 2b of the outer wall PC panel 2 and is formed integrally with the column frame 21 and the beam frame 22 so that the outer wall PC panel 2 has a rigidity adjusting function. .

このように、外壁PCパネル2は、建物1に作用する軸力を負担するのみならず、地震力を負担する構造となっている。
そして、本建物1の外壁PCパネル2では、その第1開口部2a、2bに窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、および耐震壁パネル25が、耐震壁パネル25が建物1としての鉛直荷重、水平荷重に対して有効に働くようにバランスよく配置されている。つまり、本建物1では、免震装置4に近い建物1の低層部1Aに耐震壁パネル25を多く配置するとともに、上層部には耐震壁パネル25の代わりに太陽光発電パネル24を多く配置することで、窓の開口率が建物1全体にわたってほぼ一様となっている。
Thus, the outer wall PC panel 2 has a structure that not only bears the axial force acting on the building 1 but also bears the seismic force.
And in the outer wall PC panel 2 of this building 1, the window glass panel 23, the photovoltaic power generation panel 24, and the earthquake-resistant wall panel 25 are set to the 1st opening part 2a, 2b, and the vertical load when the earthquake-resistant wall panel 25 is the building 1 is used. It is arranged in a well-balanced manner so as to work effectively against horizontal loads. That is, in this building 1, many seismic wall panels 25 are arranged in the lower layer 1 </ b> A of the building 1 close to the seismic isolation device 4, and more photovoltaic panels 24 are arranged in the upper layer instead of the seismic wall panels 25. Thus, the aperture ratio of the windows is almost uniform throughout the building 1.

次に、図1に示す免震装置4は、地下1階の床下に配置し、鉛プラグ入りの積層ゴム、弾性すべり支承、およびリニアスライダーを併用し、鉛プラグ量を調整することで、免震層位置での重心と剛心との偏心をなくすように構成されている。
また、引抜き耐力を有する免震装置(リニアスライダー)は、コアの四隅に配置され、RCコアウォール3の転倒により建物1の崩壊モードが決定されることを回避する構成としている。
そして、例えば外周隅部に引き抜き許容型免震装置を配置することで、外壁PCパネル2の適正な応力負担を担保することができる。
Next, the seismic isolation device 4 shown in FIG. 1 is placed under the floor on the first basement floor, and by using a laminated rubber containing lead plugs, an elastic sliding bearing, and a linear slider in combination, the amount of lead plugs is adjusted. It is configured to eliminate the eccentricity between the center of gravity and the rigid center at the seismic layer position.
In addition, the seismic isolation device (linear slider) having pull-out strength is arranged at the four corners of the core to prevent the collapse mode of the building 1 from being determined by the fall of the RC core wall 3.
And the appropriate stress burden of the outer wall PC panel 2 can be ensured, for example, by arranging a pull-out allowable seismic isolation device at the outer corner.

次に、このように構成される建物1に構成されるRC造免震架構の作用について、図1乃至図6に基づいて説明する。
本建物1では、柱フレーム21と梁フレーム22とを一体形成してプレキャスト化させ、外装材と構造躯体との機能を備えた外壁PCパネル2を複数配置してラーメン架構を構成する外周架構と、RCコアウォール3とを主架構としているので、従来のS造、CFT造の建物と比較して、剛性の高い上部架構からなるRC架構を形成することができる。さらに、これら主架構(外壁PCパネル2、RCコアウォール3)に加えて建物1の低層部1Aに免震装置4を組み込んだ構造であるので、地震時にも建物機能が維持される高い耐震性能を実現することができ、例えば100mを超えるような超高層建物への適用が可能となる。
Next, the action of the RC seismic isolation frame constructed in the building 1 constructed as described above will be described with reference to FIGS.
In this building 1, a pillar frame 21 and a beam frame 22 are integrally formed and precast, and a plurality of outer wall PC panels 2 having functions of an exterior material and a structural frame are arranged to constitute a frame structure. Since the RC core wall 3 is the main frame, it is possible to form an RC frame composed of a rigid upper frame compared to conventional S and CFT buildings. Furthermore, in addition to these main frames (outer wall PC panel 2 and RC core wall 3), the seismic isolation device 4 is incorporated in the lower layer 1A of the building 1, so that the building functions are maintained even during an earthquake. For example, it can be applied to a high-rise building exceeding 100 m.

そして、本外壁PCパネル2では、剛性調整用の耐震壁パネル25を、建物1としての鉛直荷重や水平荷重に対して有効に働くようにバランスよく外壁PCパネル2に形成される第1開口部2a、2bに配置することで、建物1の耐震性能を向上させることができる。
つまり、外壁PCパネル2の外周フレーム(柱フレーム21、梁フレーム22)に期待する耐力はあるレベル以下に抑える必要があるが、耐震壁パネル25の量を建物1の高さ方向に調整することで、外周架構の応力負担率を調整し、例えばレベル2の地震時にも各部材が短期許容応力度以内であることを確認するとともに、余裕度検討レベルにおいても各部材が終局強度以下とすることが可能である。
And in this outer wall PC panel 2, the 1st opening part formed in the outer wall PC panel 2 with sufficient balance so that the earthquake-resistant wall panel 25 for rigidity adjustment works effectively with respect to the vertical load and horizontal load as the building 1 The earthquake resistance performance of the building 1 can be improved by arranging in 2a, 2b.
That is, the expected strength of the outer peripheral frame (column frame 21 and beam frame 22) of the outer wall PC panel 2 needs to be suppressed to a certain level or less, but the amount of the seismic wall panel 25 is adjusted in the height direction of the building 1. Then, adjust the stress burden rate of the outer frame, for example, confirm that each member is within the short-term allowable stress level even during a level 2 earthquake, and make each member below the ultimate strength even at the margin examination level. Is possible.

また、本実施の形態では、図1に示すように1階部分が平面的に基壇部で柱が抜けたフィーレンディール架構となっているので、フィーレンディール架構として梁の長期曲げモーメントが最大となる位置に耐震壁パネル25を配置することで、梁の長期設計用応力を減じ、軸力をスムーズに免震装置4へ伝達することができる。そして、基壇部では、2階レベルの外周一周に配置したSRC梁によって外壁PCパネル2からの鉛直軸力を一旦受け、1階のSRC柱から1階床下の免震装置4への応力集中を図ることができる。外周隅部には、引抜き許容型免震装置を配置し、柱に過大な引張力が発生するのを抑制することで外壁PCパネル2の適正な応力負担を担保することができる構造となっている。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first floor portion is a feeler-deal frame in which a pillar is removed in a plane in a plan view, so that the long-term bending moment of the beam is maximum as the feeler-deal frame. By disposing the earthquake-resistant wall panel 25 at the position, the stress for long-term design of the beam can be reduced and the axial force can be smoothly transmitted to the seismic isolation device 4. And in the platform part, the vertical axial force from the outer wall PC panel 2 is once received by the SRC beam arranged on the outer circumference of the second floor level, and the stress concentration from the SRC pillar on the first floor to the seismic isolation device 4 below the first floor is performed. Can be planned. A pull-out allowable seismic isolation device is arranged at the outer corner, and it is possible to secure an appropriate stress load on the outer wall PC panel 2 by suppressing the generation of excessive tensile force on the column. Yes.

さらに、RCコアウォール3の四隅に引抜き耐力を有するリニアスライダーなどの免震装置(図示省略)を配置し、この免震装置に発生する引抜き力が余裕度検討レベルにおいても装置の限界強度を超えないようにすることで、RCコアウォール3の転倒によって建物1の崩壊が決定されることを回避することができ、建物1のフェールセーフ機構とすることが可能となる。   Furthermore, seismic isolation devices (not shown) such as linear sliders with pulling strength are arranged at the four corners of RC core wall 3, and the pulling force generated by this seismic isolation device exceeds the limit strength of the device even at the margin examination level. By avoiding this, it is possible to prevent the collapse of the building 1 from being determined by the fall of the RC core wall 3, and it is possible to provide a fail-safe mechanism for the building 1.

また、各外壁PCパネル2がプレキャストコンクリート製であるので、例えばコンクリートの現場打ちは隣り合う外壁PCパネル2、2どうしの接合部のみにすることが可能となるので、コンクリート打設量が減り、施工の簡略化を図ることができる。   In addition, since each outer wall PC panel 2 is made of precast concrete, for example, it is possible to cast the concrete on the spot only at the joint between the adjacent outer wall PC panels 2 and 2, so that the amount of concrete placement is reduced, The construction can be simplified.

さらに、予め外壁PCパネル2の任意の開口部2a〜2dに窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、および耐震壁パネル25を組み込んでおくことで、施工時における作業工数を削減することができ、作業効率の向上を図ることができる。
さらにまた、外壁PCパネル2では、本窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、および耐震壁パネル25を構造上の機能に加え、外観のデザインとしての機能をもたせて配置することも可能である。
そして、外壁PCパネル2が構造躯体を兼用しているので、室内に柱型が出ない構造とすることができ、室内空間を有効利用することができる。
Furthermore, by incorporating the window glass panel 23, the photovoltaic power generation panel 24, and the seismic wall panel 25 in arbitrary openings 2a to 2d of the outer wall PC panel 2 in advance, it is possible to reduce the work man-hours during construction. The work efficiency can be improved.
Furthermore, in the outer wall PC panel 2, the main window glass panel 23, the photovoltaic power generation panel 24, and the earthquake-resistant wall panel 25 can be arranged with a function as an appearance design in addition to a structural function. .
Since the outer wall PC panel 2 also serves as a structural housing, it can be structured such that a columnar shape does not appear in the room, and the indoor space can be used effectively.

上述のように本実施の形態によるRC造免震架構では、外装材と構造躯体との機能を備えた外壁PCパネル2と、RCコアウォール3とを主架構としたことで、剛性の高い上部架構からなるRC架構を形成し、さらにこれら主架構に加えて建物1の低層部1Aに免震装置4を組み込んだ構造であることから、地震時にも建物機能が維持される高い耐震性能を確保することができ、例えば100mを超えるような超高層建物への適用が可能となる。また、各外壁PCパネル2がプレキャストコンクリート製であるので、施工が簡略化され、作業効率を向上させることができ、しかも従来のように外周架構に鉄骨を採用しない構造となるので、高価な鉄骨の使用量を抑えることができる、コストの低減を図ることができる。   As described above, in the RC seismic isolation frame according to the present embodiment, the outer wall PC panel 2 having the functions of the exterior material and the structural frame and the RC core wall 3 are used as the main frame, so that the upper part having high rigidity is provided. An RC frame consisting of a frame is formed, and in addition to these main frames, the seismic isolation device 4 is incorporated in the lower part 1A of the building 1, ensuring high seismic performance that maintains the building function even during an earthquake. For example, it can be applied to a high-rise building exceeding 100 m. In addition, since each outer wall PC panel 2 is made of precast concrete, the construction is simplified, work efficiency can be improved, and a structure that does not employ a steel frame in the outer frame as in the prior art, an expensive steel frame The amount used can be reduced, and the cost can be reduced.

以上、本発明によるRC造免震架構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では外壁PCパネル2の形状を正面視で略田の字型とし、4箇所の開口部2a〜2dを設けた構造としているが、これに限定されることはない。要は、柱フレーム21と梁フレーム22とによって格子状に一体に組み合わされた形状であればよいのである。そして、窓ガラスパネル23、太陽光発電パネル24、および耐震壁パネル25は開口部2a〜2dに対して適宜な位置に配置されることが可能であり、建物1全体の外周架構として、免震装置4の配置、耐震性能などの構造、或いは外観のデザイン性を考慮して任意の箇所に配置することができる。
Although the embodiments of the RC seismic isolation frame according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the shape of the outer wall PC panel 2 is a substantially square shape in front view, and four openings 2a to 2d are provided. However, the present invention is not limited to this. In short, any shape that is integrally combined in a lattice shape by the column frame 21 and the beam frame 22 may be used. And the window glass panel 23, the photovoltaic power generation panel 24, and the earthquake-resistant wall panel 25 can be arrange | positioned in a suitable position with respect to opening part 2a-2d, and it is seismically isolated as an outer periphery frame of the building 1 whole. In consideration of the arrangement of the device 4, the structure such as the earthquake resistance, or the design of the appearance, it can be arranged at an arbitrary place.

また、外壁PCパネル2の寸法、中央柱フレーム21A、中央梁フレーム22Aの位置等も耐震性能などの構造上、或いは外観のデザイン性に対応して設定すればよい。
さらに、免震装置4の形態、数量、およびRCコアウォール3の大きさ、強度、位置についても本実施の形態に限定されることはなく、建物1の高さ、形状などの施工条件に応じて設計することが可能である。
さらにまた、本実施の形態では外壁PCパネル2の両側部の接合面に切欠部21aを設け、横方向に隣接する外壁PCパネル2、2どうしの接合の際にその切欠部21a、21aどうしを当接させて形成される凹部にコンクリートCを打設する構造としているが、これに限定されることはなく、継手のみで互いの外壁PCパネル2、2どうしを接合する構造であってもかまわない。
Further, the dimensions of the outer wall PC panel 2, the positions of the central column frame 21A, the central beam frame 22A, etc. may be set in accordance with the structure such as the earthquake resistance or the appearance design.
Further, the form and quantity of the seismic isolation device 4 and the size, strength, and position of the RC core wall 3 are not limited to the present embodiment, and depend on the construction conditions such as the height and shape of the building 1. Can be designed.
Furthermore, in the present embodiment, cutout portions 21a are provided on the joint surfaces on both sides of the outer wall PC panel 2, and the cutout portions 21a and 21a are joined when the outer wall PC panels 2 and 2 adjacent in the lateral direction are joined together. The concrete C is placed in the recessed portion formed by abutting. However, the present invention is not limited to this, and the outer wall PC panels 2 and 2 may be joined to each other only by a joint. Absent.

本発明の実施の形態による建物の外観を示す正面図である。It is a front view which shows the external appearance of the building by embodiment of this invention. 図1に示すA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line shown in FIG. 外周架構を形成する外壁PCパネルの斜視図である。It is a perspective view of the outer wall PC panel which forms an outer periphery frame. 外壁PCパネルの外壁側から見た正面図であって、図1に示すT部拡大図である。It is the front view seen from the outer wall side of an outer wall PC panel, Comprising: It is the T section enlarged view shown in FIG. (a)は図4に示すB−B線断面図、(b)は同じくC−C線断面図である。(A) is the BB sectional drawing taken on FIG. 4, (b) is CC sectional drawing similarly. (a)は図4に示すD−D線断面図、(b)は同じくE−E線断面図である。(A) is DD sectional view taken on the line shown in FIG. 4, (b) is the EE sectional view similarly.

符号の説明Explanation of symbols

1 建物
2 外壁PCパネル(外壁PCパネルフレーム)
2a〜2d 開口部
21 柱フレーム
21a 切欠部
22 梁フレーム
22a 張出部
23 窓ガラスパネル
24 太陽光発電パネル
25 耐震壁パネル
3 RCコアウォール
4 免震装置
C コンクリート
1 Building 2 External wall PC panel (External wall PC panel frame)
2a-2d Opening 21 Pillar frame 21a Notch 22 Beam frame 22a Overhang 23 Window glass panel
24 Photovoltaic power generation panel 25 Seismic wall panel 3 RC core wall 4 Seismic isolation device C Concrete

Claims (5)

建物の内部にRCコアウォールを備えたRC造免震架構であって、
柱フレームと梁フレームとを格子状に組み合わせたプレキャストコンクリート製の外壁PCパネルフレームを縦横方向に複数連結して外周架構を形成し、
前記RCコアウォールと前記外壁PCパネルフレームとを前記建物の主架構とするとともに、前記建物の低層部に免震装置を備えていることを特徴とするRC造免震架構。
RC building with RC core wall inside the building,
A plurality of precast concrete outer wall PC panel frames that combine columnar frames and beam frames in a lattice shape are connected in the vertical and horizontal directions to form an outer frame.
An RC seismic isolation frame characterized in that the RC core wall and the outer wall PC panel frame are used as a main frame of the building, and a seismic isolation device is provided in a lower part of the building.
前記外壁PCパネルフレームは、正面視略田の字型に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のRC造免震架構。   2. The RC seismic isolated frame according to claim 1, wherein the outer wall PC panel frame is formed in a substantially square shape when viewed from the front. 前記外壁PCパネルフレームには、前記柱フレームと前記梁フレームとに囲まれた開口部に耐震壁パネルが組み込まれていることを特徴とする請求項1または2に記載のRC造免震架構。   3. The RC seismic isolated frame according to claim 1, wherein a seismic wall panel is incorporated in an opening surrounded by the column frame and the beam frame in the outer wall PC panel frame. 前記外壁PCパネルフレームには、前記柱フレームと前記梁フレームとに囲まれた開口部に窓ガラスパネルが組み込まれていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のRC造免震架構。   4. The RC structure according to claim 1, wherein a window glass panel is incorporated in an opening surrounded by the pillar frame and the beam frame in the outer wall PC panel frame. Seismic frame. 前記外壁PCパネルフレームには、前記柱フレームと前記梁フレームとに囲まれた開口部に太陽光発電パネルが組み込まれていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のRC造免震架構。   5. The RC structure according to claim 1, wherein a photovoltaic power generation panel is incorporated in an opening surrounded by the pillar frame and the beam frame in the outer wall PC panel frame. Seismic isolation frame.
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