JP2019218841A - 構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮する構造物を提供する。【解決手段】構造物１００は、シャフトを有するコア部１２と、コア部１２の下方に設けられたコア側免震層１１と、コア部１２に隣接配置された建物主要部２２と、建物主要部２２の下方に設けられた主要側免震層２１と、建物主要部２２の中間に設けられた中間免震層２８と、コア部１２の下部と建物主要部２２の下部とを連結する制震装置３０と、コア側免震層１１及び主要側免震層２１の下方に設けられ、コア側免震層１１及び主要側免震層２１を支持する耐震部１と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、構造物に関するものである。

免震構造は、固有周期を長周期化することによる地震動入力の低減と、免震層に変形を集中させて地震エネルギーの効率的な吸収と、を両立するシステムである。近年、このような免震構造を備えた免震構造物は、庁舎や病院、本社機能を有する拠点施設だけでなく、テナントオフィスビルや集合住宅、学校建築など、用途を問わず採用されている。

一方、東北地方太平洋沖地震を契機に、様々な地震動を想定し、従来よりもレベルの大きな地震動を考慮して構造物を設計する必要がある。また、防災拠点施設や都心の超高層建物においては、さらに優れた構造性能を実現する免制震技術の提案が求められている。

このような動向を踏まえて、より大きな地震動への配慮と、より高性能な免震性能の両立を実現するため、下記の特許文献１に記載の免震構造物が提案されている。この免震構造物は、基礎免震層及び中間免震層等のように複層の免震層を持つ構造である。さらに、中間免震層上の上部架構と一体となったコア部において、下部をコア下免震層として免震化することで、コア下免震層が大きく変形して効率的にエネルギーを吸収し、高い応答低減効果が得られるようになっている。

特開２０１８−００９４４２号公報

ところで、免震構造物において、支承として多用される積層ゴムは引張力に弱いという特性があるため、建物のロッキングを防ぎ、積層ゴムに引張力を生じさせないように設計されることが多い。具体的には、建物の幅と高さとの比（アスペクト比）がおおよそ１:４以下となるように設計される。建物の短辺方向の長さは約５０ｍ以下であるため、長辺方向の高さが２００ｍを超える建物はアスペクト比が４以上となり免震構造を適用しにくくなる。このため、上記の特許文献１に記載の免震構造物は、高さが２００ｍを超えるような超高層建物への適用はほとんど見られない。また、免震支承の許容面圧を超えるような支持荷重が必要となる超高層建物には、適用することができないという理由もある。さらには、高層化により建物自体の固有周期が長くなると、免震化による応答低減効果が短周期の建物に比較して小さくなる等の理由もある。
しかしながら、近年は高さが２００ｍを超える建物が建設されることが多くなっており、このような超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮する構造が求められている。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮する構造物を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る構造物は、シャフトを有するコア部と、該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、前記コア部に隣接配置された建物主要部と、該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備えることを特徴とする。

このように構成された構造物では、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア部により、建物主要部における中間免震層よりも上方の部分（上部架構）が高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。
超高層建物でも、複層免震架構部（コア部とコア側免震層とを含む架構部、及び建物主要部、主要側免震層及び中間免震層を含む架構部）のアスペクト比を大きくすることなく適用することができ、構造物のロッキングを抑え免震層（コア側免震層、主要側免震層及び中間免震層）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、前記コア部の下部と前記建物主要部の下部とを連結する制震装置を備えることが好ましい。

このように構成された構造物では、コア部の下部の制震装置に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。

また、本発明に係る構造物では、前記コア部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成され、前記コア部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分とは、前記制震装置のみで連結されていてもよい。

このように構成された構造物では、コア部のうち中間免震層よりも上方に位置する部分と、建物主要部のうち中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。また、コア部と建物主要部とが中間免震層よりも上方で一体化されることにより、免震クリアランスが無く、エキスパンジョイントを設置する必要もない。

また、前記コア部の下端部の高さ位置は、前記主要側免震層の高さ位置よりも低く、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分は、前記耐震部における前記コア部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなし、前記耐震部における上方に突出した部分と前記コア部の下端部とを連結する減衰装置を備えていてもよい。

このように構成された構造物では、コア側免震層に加えて、耐震部における上方に突出した部分とコア部の下端部との間にも減衰装置を設置することができる。よって、コア部の直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。

また、前記耐震部における前記コア部の下方の部分は、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなしていてもよい。

このように構成された構造物では、耐震部におけるコア部の下方の部分は、コア部とコア側免震層で接続されている。コア側免震層には中間免震層及び主要側免震層の２層分の変形が生じる。コア側免震層にダンパー等の減衰装置を設置することで、免震各層に配置する場合と比べてダンパーに入力する変形が２倍になるため、ダンパー１台当たりのエネルギー吸収量が２倍になり、大きな応答低減効果を得ることができる。

また、前記耐震部における上方に突出した部分の上端部の高さ位置は、前記中間免震層の高さ位置よりも高く、前記耐震部における上方に突出した部分と前記建物主要部における前記中間免震層の上方の部分とを連結する減衰装置を備えていてもよい。

このように構成された構造物では、コア側免震層に加えて、耐震部における上方に突出した部分と建物主要部における中間免震層の上方の部分との間にも減衰装置を設置することができる。よって、コア部の直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。

また、本発明に係る構造物では、前記耐震部は、地上に設置されていることが好ましい。

このように構成された構造物では、耐震部は地上に設置される構成であるため、耐震部の設置作業を容易に行うことができる。

また、本発明に係る構造物では、前記耐震部は、地下に設置されていてもよい。

このように構成された構造物では、耐震部は地下に設置される構成であるため、耐震部が目立たない。

また、本発明に係る構造物では、前記建物主要部は、前記コア部を囲繞するように配置されていてもよい。

このように構成された構造物では、建物主要部はコア部を囲繞するように配置されているため、建築計画の自由度を広げることができる。

本発明に係る構造物によれば、超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した平断面図である。 本発明の一実施形態の変形例１に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。 参考例に係る構造物において、質量比の違いによる応答加速度倍率の比較を示す図である。 本発明の一実施形態の変形例２に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る構造物において、各免震層の減衰を増加した場合の減衰定数の変化の試算例である。 本発明の一実施形態の変形例３に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。 本発明の一実施形態の変形例４に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。 図９のＢ−Ｂ線断面図である。

本発明の第一実施形態に係る構造物について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した平断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態では、構造物１００は、耐震部１と、上部構造体２と、を備えている。

耐震部１は、地上（地盤Ｇ上）に設置されている。耐震部１は、周知の耐震構造で構築されている。耐震部１は、上部構造体２を支持している。耐震部１として、例えば柱間に設置されたブレース材や耐震壁等が採用される。

上部構造体２は、コア構造体１０と、コア構造体１０を囲繞するように配置された建物主要構造体２０と、を有している。なお、コア構造体１０を中央コアとするほかに、偏心コアや両端コアであってもよい。

コア構造体１０は、コア下免震層（コア側免震層）１１と、コア下免震層１１に支持されたコア部１２と、を有している。

コア部１２は、平面視正方形状をなしている。コア部１２は、エレベータ設備、給排水設備、空調設備、電気設備等の部材が配置されたシャフト（不図示。以下同じ。）を有している。コア部１２は、例えば鉄筋コンクリート造の連層耐震壁からなる高剛性のコアウォールで構成されている。なお、コア部１２は、本実施形態では平面視正方形状をなしているが、形状は限定されることなく、長方形状や円状等であってもよい。

建物主要構造体２０は、第１免震層（主要側免震層）２１と、第１免震層２１に支持された建物主要部２２と、を有している。

建物主要部２２は、第１免震層２１に支持された下部層２６と、下部層２６の上方に配置された上部層２７と、下部層２６と上部層２７とを上下方向に連結する第２免震層（中間免震層）２８と、を備えている。換言すると、第２免震層２８は、建物主要部２２の中間に設けられている。

コア下免震層１１、第１免震層２１及び第２免震層２８には、任意の免震装置及び減衰装置が設置されている。例えば、免震装置として、積層ゴム、すべり支承、リニアスライダーのいずれかまたは複数を併用することができる。また、減衰装置として、オイルダンパー、鉛ダンパー（積層ゴムに内包するＬＲＢを含む）、鋼材ダンパー、摩擦ダンパーのいずれかまたは複数を併用することができる。

コア構造体１０のコア部１２の上部（コア部１２において建物主要構造体２０の第２免震層２８よりも上方の部分）と建物主要構造体２０の上部層２７とは、構造的に一体形成されている。コア部１２の下部（コア部１２において建物主要構造体２０の第２免震層２８よりも下方の部分）と建物主要構造体２０の下部層２６とは、水平方向に離間して配置されている。具体的には、建物主要構造体２０の下部は、コア部１２の下部と４方に離間して配置されている。

コア構造体１０のコア部１２の下部と建物主要構造体２０の下部層２６とは、制震装置（連結ダンパー、減衰要素）３０のみで連結されている。本実施形態では、制震装置３０は、鉛直方向に離間して２箇所、且つコア部１２の４方に設置されている。制震装置３０として、バネ要素及び減衰要素を適用してもよく。この場合には、コア構造体１０と建物主要構造体２０とをＴＭＤの錘要素のように機能させることもできる。

また、耐震部１、コア下免震層１１、第１免震層２１及び第２免震層２８の高さは、任に設定することができる。第２免震層２８の設置高さは、任意に設定することができる。

また、耐震部１を下部層２６に対して平面的なボリューム（面積）を拡大したり、耐震部１を上部層２７に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層２６を上部層２７に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層２６を上部層２７と平面的なボリュームを同一にしたり等することもできる。下部層２６の平面的なボリューム（面積）を任意に設定できることにより、上部層２７と下部層２６との質量比を可変にすることができる。

このように構成された構造物１００では、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体１０により、建物主要構造体２０における第２免震層２８よりも上方の部分（上部架構）が高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。
さらに、コア構造体１０の下部の制震装置３０に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。

超高層建物でも、複層免震架構部（上部構造体２）のアスペクト比（建物の幅と高さとの比）を大きくすることなく適用することができ、構造物１００のロッキングを抑え免震層（コア下免震層１１、第１免震層２１及び第２免震層２８）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、耐震部１は地上に設置される構成であるため、耐震部１の設置作業を容易に行うことができる。

また、建物主要部２２はコア部１２を囲繞するように配置されているため、建築計画の自由度を広げることができる。

また、コア構造体１０のうち第２免震層２８よりも上方に位置する部分と、建物主要構造体２０のうち第２免震層２８よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。

また、コア部１２と建物主要部２２とが第２免震層２８よりも上方で一体化されることにより、免震クリアランスが無く、エキスパンジョイントを設置する必要もない。

また、構造物１００の下部を所望の高さまで耐震部（耐震構造）１として、コア構造体１０及び建物主要構造体２０を所望の規模（高さ）に設定できるため、コア下免震層１１、第１免震層２１及び第２免震層２８に設けられた免震装置の支持荷重を適用範囲内に収めることができる。

また、耐震部１の高さ、第１免震層２１の高さ位置及び第２免震層２８の高さ位置は所望の値にすることができるため、用途の境界等建築計画的に設定することができる。

また、耐震部１を下部層２６に対して平面的なボリューム（面積）を拡大したり、耐震部１を上部層２７に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層２６を上部層２７に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層２６を上部層２７と平面的なボリュームを同一にしたり等することもできる。よって、用途に応じた必要面積を設定することができるだけでなく、上部層２７と下部層２６との質量比を所望の値に設定することができる。

また、構造物１００においては、第１免震層２１及び第２免震層２８を有する複層免震構造としたことで、固有周期の超長周期化を実現することができる。

また、剛強なコア構造体１０を構造物１００の全層にわたって貫通させ、構造的、機能的な心棒とし、さらに第２免震層２８よりも下層の下部層２６とコア構造体１０を接続した連結制震構造としたことによって、応答制御を効率的に行うことが可能になる。

さらに、コア部１２をコア下免震層１１で支持することで、地震時にコア下免震層１１に設置した減衰装置を積極的に変形させてエネルギー吸収を効率化することが可能になる。なお、第２免震層２８の位置は用途の境界等の建築計画的な観点から自由に決定できる。

また、上記のように構成することによって、本実施形態の構造物１００においては、加速度−変位の関係における従来のコア付き免震、複層免震の対象領域以外の領域の免震性能を担うことが可能になる。

（変形例１）
次に、上記に示す実施形態の変形例１に係る構造体について、主に図３を用いて説明する。
下記に示す変形例の説明において、前述した部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図３は、本発明の一実施形態の変形例１に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。
図３に示すように、本変形例では、構造物１００Ｘの耐震部１Ｘは、地下（地盤Ｇ内）に設けられている。耐震部１Ｘは、周知の耐震構造で構築されている。耐震部１Ｘの上部には、コア構造体１０及び建物主要構造体２０が設けられている。

このように構成された構造物１００Ｘでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体１０により、建物主要構造体２０における第２免震層２８よりも上方の部分（上部架構）の高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。さらに、コア構造体１０の下部の制震装置３０に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。

超高層建物でも、複層免震架構部（上部構造体２）のアスペクト比（建物の幅と高さとの比）を大きくすることなく適用することができ、構造物１００Ｘのロッキングを抑え免震層（コア下免震層１１、第１免震層２１及び第２免震層２８）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、耐震部１Ｘは地下に設置される構成であるため、耐震部１Ｘが目立たない。

また、耐震部１Ｘを耐震構造として地下に設置することで、エキスパンションジョイントを設けずに地下駐車場や地下街からの直結部の設置が可能になる。

（変形例２）
次に、上記に示す実施形態の変形例２に係る構造体について、主に図５，６を用いて説明する。
図５は、本発明の一実施形態の変形例２に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。
上記に示す実施形態では、コア部１２の下端部の高さ位置は建物主要部２２の下端部の高さ位置と略同一とされているが、本変形例では、図５に示すように、コア部１２Ａの下端部１２ｂの高さ位置は、建物主要部２２の下端部２２ｂの高さ位置よりも低くなっている。

耐震部１Ａにおいて、建物主要部２２の下方の部分１ｃは、コア部１２Ａの下方の部分１ｄよりも上方に突出した形状をなしている。

耐震部１Ａにおける建物主要部２２の下方の部分で上方に突出した部分１ｅは、建物主要部２２の下部層２６よりもコア部１２Ａから離間する水平方向にセットバックしている。換言すると、耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅとコア部１２Ａとの間のクリアランス（空間）ａ１は、建物主要部２２の下部層２６とコア部１２Ａとの間のクリアランスａ２よりも大きい。

コア部１２Ａの下端部１２ｂと耐震部１Ａにおけるコア部１２Ａの下方の部分１ｄとの間には、コア下免震層１１Ａが設置されている。コア下免震層１１Ａの設置高さは、第１免震層２１の設置高さよりも低い。

コア部１２Ａの下端部１２ｂと耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅの上端部とは、少なくとも１層分重なって配置されている。コア部１２Ａの下端部１２ｂと耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅとの間には、複数の減衰装置１１Ｂが設置されている。図６に示すように、平面視で、減衰装置１１Ｂは、コア部１２Ａの全周にわたって配置されている。減衰装置１１Ｂは、上下方向に複数設置されていてもよい。

なお、構造物１００Ａの規模にもよるが、減衰装置１１Ｂが設置されるのが１層分の場合、減衰装置１１Ｂの設置台数は、コア下免震層１１Ａに設置される減衰装置の設置台数と略同一である。
例えば、耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅが３層分の場合、減衰装置１１Ｂを２層分設置することができる。つまり、耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅが３層分の場合、コア下免震層１１Ａのみの場合の約３倍の減衰装置を設置することができる。

図７は、本発明の一実施形態に係る構造物（図１及び図２参照）において、各免震層の減衰を増加した場合の減衰定数の変化の試算例である。図７において、Ｃ_１は、第１免震層２１の減衰定数を示している。
図７（ａ）〜（ｃ）では、各免震層に設置した減衰装置において、減衰量を増加させた場合の１次減衰定数（ｈ１）と２次減衰定数（ｈ２）の変化を示していて、上部層２７と下部層２６との質量比が２：１の建物を想定した解析結果である。

図７（ａ），（ｂ）に示す通り、第１免震層２１及び第２免震層２８に減衰装置を多く設置しても、１次減衰定数を飛躍的に大きくすることはできない。逆に、第１免震層２１及び第２免震層２８に減衰装置を多く入れすぎると、２次減衰定数を過減衰としてしまう懸念がある。

一方で、図７（ｃ）に示すように、コア下免震層１１に減衰装置を多く設置すると、２次減衰定数を増加させることなく、１次減衰定数を効率的に増加させることができている。すなわち、コア下免震層１１に減衰装置を多く入れることで、構造物の大幅な応答低減に繋げることが可能となる。しかしながら、コア部１２の面積はレンタブル比を高めるために、設計的に必要最低限に抑えられてしまう。そのため、コア部１２の下部に多くの減衰装置を設置することはスペース的に困難となる場合が多い。本変形例では、２００ｍを超えるような超高層建築物に適用でき、かつコア部１２Ａの下部及びその周辺に多くの減衰装置の設置が可能とされている。

このように構成された構造物１００Ａでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体１０により、建物主要構造体２０における第２免震層２８よりも上方の部分（上部架構）が高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。

超高層建物でも、複層免震架構部（上部構造体２）のアスペクト比（建物の幅と高さとの比）を大きくすることなく適用することができ、構造物１００Ａのロッキングを抑え免震層（コア下免震層１１Ａ、第１免震層２１及び第２免震層２８）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、コア下免震層１１Ａに設置された減衰装置に加えて、コア部１２Ａの下端部１２ｂと耐震部１Ａの上方に突出した部分１ｅとの間にも減衰装置１１Ｂを設置することができる。よって、コア部１２Ａの直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。

第１免震層２１及び第２免震層２８を貫通するように配置されたコア部１２Ａを耐震部１Ａまで貫入させることにより、想定を超えるような地震外力が作用して、過大な免震層変形が生じた場合でも、コア部１２Ａが耐震部１Ａに引っ掛かることで、いわゆるダボのような効果で、第２免震層２８部分で構造物１００Ａが脱落・転倒することを防止できる。

（変形例３）
次に、上記に示す実施形態の変形例３に係る構造体について、主に図８を用いて説明する。
図８は、本発明の一実施形態の変形例３に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。
図８に示すように、本変形例では、耐震部１Ｂにおいて、コア部１２Ｂの下方の部分１ｄは、建物主要部２２の下方の部分１ｃよりも上方に突出した形状をなしている。

換言すると、耐震部１Ｂにおけるコア部１２Ｂの下方の部分で上方に突出した部分１ｆの外周側には、建物主要部２２の下部層２６が上方に突出した部分１ｆを囲繞するように配置されている。

このように構成された構造物１００Ｂでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体１０により、建物主要構造体２０における第２免震層２８よりも上方の部分（上部架構）が高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。

超高層建物でも、複層免震架構部（上部構造体２）のアスペクト比（建物の幅と高さとの比）を大きくすることなく適用することができ、構造物１００Ｂのロッキングを抑え免震層（コア下免震層１１Ｃ、第１免震層２１及び第２免震層２８）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、耐震部１Ｂにおけるコア部１２Ｂの下方の部分で上方に突出した部分１ｆは、コア部１２Ｂとコア下免震層１１Ｃで接続されている。コア下免震層１１Ｃには第２免震層２８及び第１免震層２１の２層分の変形が生じる。コア下免震層１１Ｃにダンパー等の減衰装置を設置することで、免震各層に配置する場合と比べてダンパーに入力する変形が２倍になるため、ダンパー１台当たりのエネルギー吸収量が２倍になり、大きな応答低減効果を得ることができる。

（変形例４）
次に、上記に示す実施形態の変形例４に係る構造体について、主に図９，１０を用いて説明する。
図９は、本発明の一実施形態の変形例４に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ線断面図である。
図９に示すように、本変形例では、耐震部１Ｃにおいて、コア部１２Ｃの下方の部分１ｄは、建物主要部２２の下方の部分１ｃよりも上方に突出した形状をなし、上方に突出した部分１ｇの上端部１ｕの高さ位置は、建物主要部２２の下部層２６の上端部２６ｕ及び第２免震層２８の高さ位置よりも高い。

コア部１２Ｃの下端部１２ｂと耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇの上端部１ｕとの間には、コア下免震層１１Ｄが設置されている。コア下免震層１１Ｄの設置高さは、第２免震層２８の設置高さよりも高い。

耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇの上端部１ｕと建物主要部２２の上部層２７の下端部２７ｂ（第２免震層２８の上方の部分）とは、少なくとも１層分重なって配置されている。耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇの上端部１ｕと建物主要部２２の上部層２７の下端部２７ｂとの間には、複数の減衰装置１１Ｅが設置されている。図１０に示すように、平面視で、減衰装置１１Ｅは、コア部１２Ｃの全周にわたって配置されている。減衰装置１１Ｅは、上下方向に複数設置されていてもよい。

耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇの上端部１ｕと建物主要部２２の上部層２７の下端部２７ｂとの間のクリアランスは、耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇと建物主要部２２の下部層２６との間のクリアランスよりも大きい。

このように構成された構造物１００Ｃでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体１０により、建物主要構造体２０における第２免震層２８よりも上方の部分（上部架構）が高剛性化となり、頂部加速度の増大（むちふり応答）を抑制することが可能になる。

超高層建物でも、複層免震架構部（上部構造体２）のアスペクト比（建物の幅と高さとの比）を大きくすることなく適用することができ、構造物１００Ｃのロッキングを抑え免震層（コア下免震層１１Ｄ、第１免震層２１及び第２免震層２８）に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。

また、コア下免震層１１Ｄに加えて、耐震部１Ｃの上方に突出した部分１ｇと建物主要部２２の上部層２７の下端部２７ｂとの間にも減衰装置１１Ｅを設置することができる。よって、コア部１２Ｃの直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。

（参考例）
図４は、耐震部１が設けられていない構造物において、質量比の違いによる応答加速度倍率の比較を示す図である。
図４では、上部層２７（以下、上部層（Ａ）とする）と、下部層（以下、下部層（Ｂ）とする）との質量比（Ａ／Ｂ）を変化させた場合の応答加速度倍率を示している。ケース１ではＡ:Ｂ＝１:１（Ａ／Ｂ＝１）であり、ケース２ではＡ:Ｂ＝２:１（Ａ／Ｂ＝２）であり、ケース３ではＡ:Ｂ＝４:１（Ａ／Ｂ＝４）である。上段は上部層（Ａ）の２層共振曲線を示し、下段は下部層（Ｂ）の１層共振曲線を示している。また、ｃ３は、コア下免震層１１に設置される減衰装置の減衰係数を示している。

図４より、コア下免震層１１に減衰装置を設置することにより、絶対応答倍率のピーク値を減少させることができることが分かる。

また、耐震部１が設けられていない場合には、質量比（Ａ／Ｂ）が大きくなると（約４倍程度）、２次固有周期が短周期化し、短周期成分が卓越しやすくなる傾向がある。よって、下部層（Ｂ）のボリュームを大きくすることで質量比（Ａ／Ｂ）を小さくし、短周期成分の卓越を抑えることが可能とすることが有効であることが分かる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記に示す実施形態及び変形例２〜４では耐震部は地上に設置されていて、変形例１では耐震部は地下に設置されているが、本発明はこれに限られない。上記に示す変形例２〜４において、耐震部が地下に設置されていたり、実施形態及び変形例２〜４において、耐震部が地下から地上にかけて設置されていたりしてもよい。

また、上記に示す実施形態では、建物主要部２２はコア部１２を囲繞するように配置されているが、本発明はこれに限られず、建物主要部がコア部を囲繞することなく、建物主要部がコア部と単に隣接配置された構成であってもよい。

また、変形例２では、コア部１２Ａを建物主要部２２の下部層２６よりも下方に２層分突出させているが、コア部１２Ａを建物主要部２２の下部層２６よりも下方に何層分突出させるかは適宜設定可能である。また、変形例４において、耐震部１Ｃの突出した部分１ｇを建物主要部２２の下部層２６よりも上方に２層分突出させているが、耐震部１Ｃの突出した部分１ｇを建物主要部２２の下部層２６よりも上方に何層分突出させるかは適宜設定可能である。

１…耐震部
２…上部構造体
１０…コア構造体
１１…コア下免震層（コア側免震層）
１２…コア部
２０…建物主要構造体
２１…第１免震層（主要側免震層）
２２…建物主要部
２６…下部層
２７…上部層
２８…第２免震層（中間免震層）
３０…制震装置
１００…構造物

Claims (9)

1. シャフトを有するコア部と、
   該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、
   前記コア部に隣接配置された建物主要部と、
   該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、
   前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、
   前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備えることを特徴とする構造物。
2. 前記コア部の下部と前記建物主要部の下部とを連結する制震装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造物。
3. 前記コア部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成され、
   前記コア部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分とは、前記制震装置のみで連結されていることを特徴とする請求項２に記載の構造物。
4. 前記コア部の下端部の高さ位置は、前記主要側免震層の高さ位置よりも低く、
   前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分は、前記耐震部における前記コア部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなし、
   前記耐震部における上方に突出した部分と前記コア部の下端部とを連結する減衰装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の構造物。
5. 前記耐震部における前記コア部の下方の部分は、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の構造物。
6. 前記耐震部における上方に突出した部分の上端部の高さ位置は、前記中間免震層の高さ位置よりも高く、
   前記耐震部における上方に突出した部分と前記建物主要部における前記中間免震層の上方の部分とを連結する減衰装置を備えることを特徴とする請求項５に記載の構造物。
7. 前記耐震部は、地上に設置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の構造物。
8. 前記耐震部は、地下に設置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の構造物。
9. 前記建物主要部は、前記コア部を囲繞するように配置されている請求項１から８のいずれか一項に記載の構造物。

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