JP3785591B2 - 超高塔状タワー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超高塔状タワー、特に、その主要塔構造体がＲＣ造の外周側柱体を用いて構成されている超高塔状タワーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の塔状タワーには、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。
（１）塔状タワー１は、図８及び図９に示すように、地盤Ｇ上に鉄骨造（この明細書ではＳ造としう）にて細くて高い円錐台形状の主要塔体１Ａが構築され、主要塔体１Ａの上端にこれに結合してＳ造にて短い円筒状の展望台２Ａが構築され、展望台２Ａの上側にこれに結合してＳ造にて円錐形状の尖塔体３Ａが構築され、この尖塔体３Ａに複数のアンテナが設置されている。
（２）塔状タワー１は、図１０及び図１１に示すように、地盤Ｇ上に鉄筋コンクリート造（この明細書ではＲＣ造としう）にて細くて高い円錐台形状の円筒シェルからなる主要塔体１Ｂが構築され、主要塔体１Ｂの上端にこれに結合してＲＣ造にて成の低い円筒状の展望台２Ｂが構築され、展望台２Ｂの上側にこれに結合してＲＣ造にて円錐形状の尖塔体３Ｂが構築され、この尖塔体３Ｂに複数のアンテナが設置されている。
【０００３】
（３）塔状タワー１は、図１２及び図１３に示すように、地盤Ｇ上にＲＣ造にて細くて高いクロスチューブ形の主要塔体１Ｃが構築され、主要塔体１Ｃの上端にこれに結合してＲＣ造にて成の低い円筒状の展望台２Ｃが構築され、展望台２Ｃの上端にこれに結合してＲＣ造にて円錐形状の尖塔体３Ｃが構築され、この尖塔体３Ｃに複数のアンテナが設置されている。
図１４に示すように、塔状タワー１の基礎には塔状タワー１の自重による圧縮力Ｐｇが常時作用している。また、塔状タワー１に風や地震による水平力Ｆｈが作用するときには、その水平力Ｆｈにより塔状タワー１の下端に転倒モーメントＭが作用する。転倒モーメントＭが作用するときには、塔状タワー１の基礎に転倒モーメントＭによる引抜き力Ｆｍｓ及び圧縮力Ｐｍが作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
放送・通信のデジタル化への急速な動きの中、各地でデジタルアンテナ塔（電波塔）の計画が浮上している。アンテナ塔は、限られた立地条件の中で、地上波受信地域の広域化や観光用展望台の魅力付け等の機能上からできるだけ高い方が好ましく、この結果、高さ３００ｍ以上で塔状比５以上となるような超高塔状タワーが要求されている。
３００ｍクラスのタワーでは、東京タワーとエッフェル塔のように、風の透過性の良いＳ造のものがあるが、いずれも塔状比は４程度のものである。海外における高さ３００ｍ以上で、塔状比５以上の構造物では、風に対する転倒防止のため、軽量なＳ造ではなく、重量があり安定性に優れたＲＣ造とするケースが多くみられる。我が国の塔状タワーでは、２００ｍクラスのＲＣ造の煙突があるが、ＲＣ造の高さ３００ｍ以上で、塔状比５以上の構造物は、いまだ建造されていない。
我が国での超高塔状タワーのニーズに応えるべく、台風・地震とも海外に比べて厳しい荷重条件に対応し、既往の超高構造技術をより発展させた新しい構造システムの開発が急がれている。
【０００５】
３００ｍ以上のタワーを鉄骨造とした場合、風の透過性がよいが、軽量のため引抜き力Ｆｍｓを軽減して安定性を持たせるには、足元での建物幅を広く取らなければならず、大きな敷地面積が必要となる欠点がある。
また、上部に展望台等を設けると、鉄骨の剛性が小さいために周期が長くなり、強風時の渦励振や長周期の地震時のゆれが大きな問題となる。さらに、Ｓ造は、コストや工期の面で、コンクリート系材料に比べて劣るという欠点がある。
一方、３００ｍ以上のＲＣ造の構造物は、我が国では初めての試みであり、既往の提案技術としては、２００ｍクラスまでのＲＣ造の煙突技術の延長に留まっている。
海外の例では、台風や地震による被害の少ない地域のもので、煙突と同様の筒状か或いは３以上の凸部を持つ花びら型の閉鎖断面を基本とし、その径を変化させたり、下部に転倒に抵抗するリブを設けたりしている。しかし、こうした構造形式は、我が国での超高塔状タワーとしては、強風時の渦励振の影響が懸念されるとともに、風圧や地震時の荷重が大きくなることから、合理性に欠けている面がある。
【０００６】
前記（１）の塔状タワー１は、風荷重については、Ｓ造のため透過性が良い、渦励振については、主要塔体においては渦が発生しないが、主要塔体の剛性が小さくその振動の周期が長いため、展望台においては渦の影響が大きい。地震荷重については、軽量であっても、やや長周期の地震についてはその影響が大きい。揺れについては、剛性が小さいため、揺れ易い。基礎の負担については、引抜き力が大いため、その負担が大きい。そのうえ、工期が長く施工性が悪いだけでなく、鉄骨の単価が高く経済性も良くない。
前記（２）の塔状タワー１は、風荷重については、ＲＣ造の円筒形であるため風による抵抗は小さい。渦励振については、主要塔体における渦の発生が大きく、塔体の剛性が大きく、その振動の周期が短いため、展望台においては渦の影響が小さい。地震荷重については、重量が大きいため、地震の影響が大きい。揺れについては、剛性が大きいため、揺れ難い。基礎の負担については、塔が重いから、基礎に対する圧縮力が大きくなる。そのうえ、施工し易く工期が短くなり、施工性が良いが、大量のコンクリートを必要とし、経済性がよいとはいえない。
前記（３）の塔状タワー１は、風荷重については、ＲＣ造のクロスチューブ形であるため、風による抵抗が大きい。渦励振については、主要塔体における渦の発生が無く、塔体の剛性が大きく、その振動の周期が短いため、展望台においては渦の影響が小さい。地震荷重については、重量が大きいため、地震の影響が大きい。揺れについては、剛性が大きいため、揺れ難い。基礎の負担については、塔の重量が大きくなるから、基礎に対する圧縮力が大きくなる。そのうえ、施工し易く工期が短くなり施工性が良いが、大量のコンクリートを必要とし、経済性がよいとはいえない。
【０００７】
この発明の解決しようとする課題は、上記の従来技術が有していた欠点を有していない超高塔状タワーを提供すること、換言すると、展望台等の揺れが少なく、コンクリーの消費量も比較的少なく、経済性に優れている塔状比５以上の超高（例えば、高さ３００ｍ以上）塔状タワーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されていることを特徴とするものである。
前記周方向梁体をＳ造又はＳＲＣ造にすると、ＲＣ造にする場合に比べて、施工性がよくなる。
【０００９】
この発明の好適な実施の形態では、次ぎの（Ａ）〜（Ｅ）のようにする。
（Ａ）主要塔構造体の外側部は、等しい角間隔をおいて配される多数本のＲＣ造の外周側柱体と、鉛直方向に間隔をおいて配される多数本の周方向梁体とを、多数の四辺形の軸組が形成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成し、主要塔構造体の内側部は、主要塔構造体の中央に立設された中心柱体と各外周側柱体との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成する。
（Ｂ）外周側柱体と該外周側柱体間とを連結する周方向梁体及び中心柱体と各外周側柱体とを連結する径方向梁体はそれぞれほぼ同じレベルに配置する。
（Ｃ）主要塔構造体の外周側柱体は、高強度鉄筋と高強度コンクリートとからなるＲＣ造の中空体で構成する。
（Ｄ）展望台用構造体及び尖塔体はＳ造にする。
（Ｅ）中心柱体は、Ｓ造の中空体で構成し、その中空部内にエレベーター等の昇降施設を設置し得るようにする。
なお、必要に応じて、主要塔構造体の外周側柱体と周方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組、及び又は中心柱体と外周側柱体２１と径方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組内に、ブレースを設けて、それら四辺形の軸組を補剛する。
【００１０】
【実施例】
実施例は、図１〜図７に示され、超高塔状タワーにこの発明を適用したものである。
超高塔状タワー１００は、基礎１０、基礎１０上に構築される主要塔構造体２０、主要塔構造体２０上に構築される展望台用構造体３０、展望台用構造体３０上に構築された尖塔４０等で構成される。
基礎１０は、図１に示すように、外周連続地下壁杭１１、内部連続地下壁杭１１２、マットスラブ１３、地下階１４等で構成されている。
外周連続地下壁杭１１は、主要外殻構造体１２の下端部の外周縁に沿った地盤Ｇの部分に、ＲＣ造の地中連続壁により中空円筒体状に構築され、内部連続地下壁杭１２は、外周連続地下壁杭１１の内側の地盤ＧにＲＣ造の地中連続壁により同心の中空円筒体状に構築され、マットスラブ１３は、外周連続地下壁杭１１Ａ内側の内部連続地下壁杭１２の上側に、外周連続地下壁杭１１及び内部連続地下壁杭１２と一体に結合してＲＣ造にて構築され、外周連続地下壁杭１１及び内部連続地下壁杭１２は、それらの主要な部分を地盤Ｇの支持地層Ｇ１中に所定深さ根入れして構築され、マットスラブ１３上に、必要に応じて、地下階１４がマットスラブ１３及び外周連続地下壁杭１１と一体にＲＣ造にて構築される。
【００１１】
主要塔構造体２０は、図１、図３及び図７に示すように、８本のＲＣ造の外周側柱体２１、８０本のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊ、１本のＳ造の中心柱体２３、及び８０本のＳ造の径方向梁体２４Ａ〜２４Ｊを結合して円錐台形状に建築される。
この円錐台形状は、図１に示す底面の円の直径がＢ１で頂面の円の直径がＢ２で高さがＨ２の円錐台形と概ね一致する形状である。
なお、塔状比は、塔の高さＨ１をその底面の直径Ｂ１で除した値である。
【００１２】
図６に示すように、主要塔構造体２０の８本のＲＣ造の外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａを、前記円錐台形状の底面に対応する基礎１０上の円の周方向に等しい間隔をおいた部分に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面に一致するように、スリッピングフォーム工法又はジャンピングフォーム工法にて構築する。外周側柱体２１の構築と並行して、各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、８本の第１段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ａを構築し、各外周側柱体２１間を各周方向梁体２２Ａにて一体的に連結する。
ＲＣ造の各外周側柱体２１は、ＪＩＳによるＳＤ６８５の高強度鉄筋及びＪＩＳによるＦｃ１００の高強度コンクリートを用いて、図４に示す正四角形（又は矩形）の中空断面の柱体になるように構築する。
中空断面とすると、硬化時の発熱によるひび割れを防止することができ、かつ断面効率や施工性もよくなる。Ｆｃ８０以下のコンクリートを用いる場合には、例えば、図５に示すような正四角形（又は矩形）の充実断面とする。
【００１３】
中心柱体２４を横断面が正四角形のＳ造の中空体で構成すると、その中空部内をエレベーター等の昇降施設の設置空間として使用することができる。
図７に示すように、中心柱体２４の第１段の部分２４Ａを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように、基礎１０の中心部に立設する。
そして、必要に応じて、各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの下部と中心柱体２４の第１段の部分２４Ａの下部とを８本のＳ造の径方向梁体３５Ａにて連結する。
なお、各径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊは、等しい角間隔をおいて放射状に配設されるようにし、各径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊ及び各周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊはほぼ同じレベルに配置されるようにする。
【００１４】
各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの上側に第１段の部分２１Ａと一体に第２段の部分２１Ｂを、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面に一致するように、スリッピングフォーム工法又はジャンピングフォーム工法にて形成する。外周側柱体２１の構築と並行して、各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、８本の第２段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｂを構築し、各外周側柱体２１間を周方向梁体２２Ｂにて一体的に連結する。
中心柱体２４の第１段の部分２４Ａの上側に第１段の部分２４Ａと一体に第２段の部分２４Ｂを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように継ぎ足して構築する。そして、各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの下部と中心柱体２４の第２段の部分２４Ｂの下部とをＳ造の径方向梁体２５Ｂにて連結する。
【００１５】
各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの上側に第２段の部分２１Ｂと一体に第３段〜第８段の部分２１Ｃ〜２１Ｉを、前記と同様の仕方にて構築し、この構築と並行して、各外周側柱体２１の第３段以降の部分２１Ｃ〜２１Ｉの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、第３段以降のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｃ〜２２Ｉを、前記と同様の仕方にて構築し、かつ、各外周側柱体２１の第８段の部分２１Ｉの上部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、最上段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｊを、前記と同様の仕方にて構築し、各外周側柱体２１の上部を周方向梁体２２Ｊにて連結する。
中心柱体２４の第２段の部分２４Ｂの上側に第２段の部分２４Ｂと一体に第３段以降の部分２４Ｃ〜２４Ｉを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように継ぎ足して構築する。そして、各外周側柱体２１の第３段以降の部分２１Ｃ〜２１Ｉの下部と中心柱体２４の第３段以降の部分２４Ｃ〜２４Ｉの下部とをＳ造の径方向梁体２４Ｃ〜２４Ｉにて連結するとともに、各外周側柱体２１の第８段の部分２１Ｉの上部と中心柱体２４の第８段の部分２４Ｉの上部とをＳ造の径方向梁体２４Ｊにて連結し、主要塔構造体２０を完成する。
【００１６】
展望台用構造体３０を主要塔構造体２０の上端に構築する。展望台用構造体３０は、Ｓ造のスーパートラス架構にて構成する。展望台用構造体３０の外形は、例えば、１階又は２階程度の成の円筒形（又は角筒形）又は逆さ円錐台形（又は逆さ角錐台形）にし、その中心軸線を主要塔構造体２０の円錐台形状の中心軸線と一致させて、主要塔構造体２０の上端に連結して構築する。
展望台用構造体３０は、その径が主要塔構造体２０の円錐台形状の頂部の径よりも大径になっていて、その前後、左右及び上下を窓、壁、床等で覆う。塔の完成後に、ここを展望台として使用するとともに、ここに集客施設、送受信設備等を収容する。
【００１７】
また、展望台用構造体３０内の中央において、前記中心柱体２４の上端に横断面が四角形のＳ造の中空体が継ぎ足される。継ぎ足された中空体は、その上部が展望台用外殻体３０の上側部に固着され、その中空部内がエレベーター等の昇降施設の設置空間となる。
それから、展望台用構造体３０の中央の上側に、該展望台用構造体３０を足場として、円錐状の尖塔体４０を構築する。尖塔体４０は、Ｓ造のシングルレヤートラス架構で構成し、プッシュアップ工法にて施工する。
尖塔体４０に多数のアナログ又はデジタル放送用のアンテナを上下方向及び周方向に間隔をおいて設置する。
【００１８】
なお、主要塔構造体２０は、必要に応じて、ブレース（補剛材）２３，２６を用いて補剛する。例えば、図１に示すように、隣り合う外周側柱体２１と隣り合う周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとにより形成される四辺形に組まれた７２箇の軸組の所望の幾つかの軸組内に、対角線状にブレース２３を入れ、また、図７に示すように、中心柱体２３と外周側柱体２１と隣り合う径方向梁体２４Ａ〜２４Ｊとにより形成される四辺形に組まれた７２箇の軸組の所望の幾つかの軸組内に、対角線状にブレース２６を入れる。ブレース２３は、ＲＣ造、ＳＲＣ造又はＳ造により構築し、ブレース２６は、Ｓ造又はＳＲＣ造により構築する。
【００１９】
実施例の超高塔状タワーは、その主要塔構造体２０の外側部２０Ａが、等しい角間隔をおいて配される８本のＲＣ造の外周側柱体２１と、鉛直方向に間隔をおいて配される８０本のＲＣ造の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとを、多数の四辺形の軸組が構成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成され、その主要塔構造体２０の内側部２０Ｂが、その中央に立設された中心柱体２３と、該中心柱体２４と前記各外周側柱体２１との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結してラーメン架構を構成する径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊとで構成されている。
実施例では、その主要塔構造体２０の８本の外周側柱体２１と８０本の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとの結合体からなる外側部２０Ａと、中心柱体２４及び該中心柱体２４と外周側柱体２１とを連結する８０本の径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊとからなる内側部２０Ｂとを、順次一緒に構築する例を説明したが、外側部２０Ａを構築してから、内側部２０Ｂを構築するようにしてもよい。
【００２０】
実施例における超高塔状タワーの高さＨ１、主要塔構造体２０の高さＨ２及び展望台用構造体３０の高さＨ３の一例を示すと、Ｈ１は６５０〜７００ｍ、Ｈ２は３５０〜４５０ｍ、Ｈ３は２０〜５０ｍである。
上記の実施例の説明では、展望台用構造体を備えていない尖塔体４０について述べたが、図１に二点鎖線で示されているような中間に展望台用構造体５０を備えた尖塔体４０を展望台用構造体３０上に設ける場合もある。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成を備えることにより、次の（イ）〜（チ）の効果を奏する。
（イ）請求項１に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されているから、風の透過性がよく、風圧力を軽減できる。また、主要塔構造体の塔外側部がＲＣ造のラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成されているから、ＲＣ造の持つ高剛性により、揺れを軽減して、アンテナの送信性能と展望台の居住性を高めることができ、さらに、その形状及び剛性の効果から、塔状構造物で問題となる渦励振の影響を軽減できる。
なお、展望台用構造体上に尖塔体を設けるから、展望台用構造体の上側部を足場として利用して、尖塔体を設けることができる。
【００２２】
（ロ）請求項２に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＳ造又はＳＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中心に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されているものであり、周方向梁体をＳ造又はＳＲＣ造とすることにより、施工性がよくなるとともに、前記（イ）とほぼ同様の効果が得られる。
【００２３】
（ハ）請求項３に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外側部が、等しい角間隔をおいて配される多数本のＲＣ造の外周側柱体と、鉛直方向に間隔をおいて配される多数本の周方向梁体とを、多数の四辺形の軸組が構成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と、該中心柱体と前記各外周側柱体との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結してラーメン架構を構成する径方向梁体とで構成されているから、前記（イ）とほぼ同様の効果が得られる。
（ニ）請求項４に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外周側柱体と外周側柱体とを連結する周方向梁体及び中心柱体と各外周側柱体とを連結する径方向梁体がそれぞれほぼ同じレベルに配置されるから、主要塔構造体の施工性がよくなるだけでなく、風の透過性もよくなる。
（ホ）請求項５に係る発明の超高塔状タワーのように、主要塔構造体の外周側柱体及び周方向梁体により四辺形に組まれた軸組、及び又は中心柱体、外周側柱体及び径方向梁体により四辺形に組まれた軸組内に、ブレースを設けると、主要塔構造体の四辺形の軸組を所望の剛性に容易に補剛することができる。
【００２４】
（ヘ）請求項６に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外周側柱体が高強度鉄筋（ＳＤ６８５）と高強度コンクリート（Ｆｃ１００）とからなるＲＣ造の中空体で構成されるから、高強度鉄筋及び高強度コンクリートの利用で、外周側柱体の上部での部材断面の縮小化に伴う軽量化と、外周側柱体の下部での高軸力に対する安定性を確保することができる。
（ト）請求項７に係る発明の超高塔状タワーは、展望台用構造体及び尖塔体がＳ造であるから、主要塔構造体上での展望台用構造体の構築、展望台用構造体上での尖塔体の構築等の作業が容易になり、展望台用構造体及び尖塔体を容易に構築することができ、主要塔構造体の外周側柱体をＲＣ造にしても、超高塔状タワーを施工性よく、構築することができる。
（チ）請求項８に係る発明の超高塔状タワーは、中心柱体が中空体で構成され、その中空部内にエレベーター等の昇降施設が設置されるから、展望台となる上部構造体への昇降施設を設置する場所等を別途設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の超高塔状タワーの立面図
【図２】実施例の超高塔状タワーの概略的な平面図
【図３】図１に示す超高塔状タワーの主要塔構造体を図１のＡ−Ａ線で断面した平面図
【図４】実施例の外周側柱体をその長手方向に対して直角な面にて断面した断面図
【図５】実施例の他の外周側柱体をその長手方向に対して直角な面にて断面した断面図
【図６】実施例の主要塔構造体の構築工程の一部を示す立面図
【図７】実施例の超高塔状タワーの主要塔構造体を図１のＢ−Ｂ線で断面した立面図
【図８】従来の鉄骨造の塔状タワーの立面図
【図９】図８に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１０】従来の鉄筋コンクリート造の筒型の塔状タワーの立面図
【図１１】図１０に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１２】従来の鉄筋コンクリート造の横断面が十字型の塔状タワーの立面図
【図１３】図１２に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１４】塔状タワーに作用する諸々の力を示す説明図
【符号の説明】
１００ 超高塔状タワー
１０ 基礎
１１ 外周連続地下壁杭
１２ 内部連続地下壁杭
１３ マットスラブ
１４ 地下階
２０ 主要塔構造体
２０Ａ 外側部
２０Ｂ 内側部
２１ 外周側柱体
２２Ａ〜２２Ｊ 周方向梁体
２３ ブレース
２４ 中心柱体
２５Ａ〜２５Ｊ 径方向梁体
２６ ブレース
３０，５０ 観覧室用構造体
４０ 尖塔体
【発明の属する技術分野】
この発明は、超高塔状タワー、特に、その主要塔構造体がＲＣ造の外周側柱体を用いて構成されている超高塔状タワーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の塔状タワーには、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。
（１）塔状タワー１は、図８及び図９に示すように、地盤Ｇ上に鉄骨造（この明細書ではＳ造としう）にて細くて高い円錐台形状の主要塔体１Ａが構築され、主要塔体１Ａの上端にこれに結合してＳ造にて短い円筒状の展望台２Ａが構築され、展望台２Ａの上側にこれに結合してＳ造にて円錐形状の尖塔体３Ａが構築され、この尖塔体３Ａに複数のアンテナが設置されている。
（２）塔状タワー１は、図１０及び図１１に示すように、地盤Ｇ上に鉄筋コンクリート造（この明細書ではＲＣ造としう）にて細くて高い円錐台形状の円筒シェルからなる主要塔体１Ｂが構築され、主要塔体１Ｂの上端にこれに結合してＲＣ造にて成の低い円筒状の展望台２Ｂが構築され、展望台２Ｂの上側にこれに結合してＲＣ造にて円錐形状の尖塔体３Ｂが構築され、この尖塔体３Ｂに複数のアンテナが設置されている。
【０００３】
（３）塔状タワー１は、図１２及び図１３に示すように、地盤Ｇ上にＲＣ造にて細くて高いクロスチューブ形の主要塔体１Ｃが構築され、主要塔体１Ｃの上端にこれに結合してＲＣ造にて成の低い円筒状の展望台２Ｃが構築され、展望台２Ｃの上端にこれに結合してＲＣ造にて円錐形状の尖塔体３Ｃが構築され、この尖塔体３Ｃに複数のアンテナが設置されている。
図１４に示すように、塔状タワー１の基礎には塔状タワー１の自重による圧縮力Ｐｇが常時作用している。また、塔状タワー１に風や地震による水平力Ｆｈが作用するときには、その水平力Ｆｈにより塔状タワー１の下端に転倒モーメントＭが作用する。転倒モーメントＭが作用するときには、塔状タワー１の基礎に転倒モーメントＭによる引抜き力Ｆｍｓ及び圧縮力Ｐｍが作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
放送・通信のデジタル化への急速な動きの中、各地でデジタルアンテナ塔（電波塔）の計画が浮上している。アンテナ塔は、限られた立地条件の中で、地上波受信地域の広域化や観光用展望台の魅力付け等の機能上からできるだけ高い方が好ましく、この結果、高さ３００ｍ以上で塔状比５以上となるような超高塔状タワーが要求されている。
３００ｍクラスのタワーでは、東京タワーとエッフェル塔のように、風の透過性の良いＳ造のものがあるが、いずれも塔状比は４程度のものである。海外における高さ３００ｍ以上で、塔状比５以上の構造物では、風に対する転倒防止のため、軽量なＳ造ではなく、重量があり安定性に優れたＲＣ造とするケースが多くみられる。我が国の塔状タワーでは、２００ｍクラスのＲＣ造の煙突があるが、ＲＣ造の高さ３００ｍ以上で、塔状比５以上の構造物は、いまだ建造されていない。
我が国での超高塔状タワーのニーズに応えるべく、台風・地震とも海外に比べて厳しい荷重条件に対応し、既往の超高構造技術をより発展させた新しい構造システムの開発が急がれている。
【０００５】
３００ｍ以上のタワーを鉄骨造とした場合、風の透過性がよいが、軽量のため引抜き力Ｆｍｓを軽減して安定性を持たせるには、足元での建物幅を広く取らなければならず、大きな敷地面積が必要となる欠点がある。
また、上部に展望台等を設けると、鉄骨の剛性が小さいために周期が長くなり、強風時の渦励振や長周期の地震時のゆれが大きな問題となる。さらに、Ｓ造は、コストや工期の面で、コンクリート系材料に比べて劣るという欠点がある。
一方、３００ｍ以上のＲＣ造の構造物は、我が国では初めての試みであり、既往の提案技術としては、２００ｍクラスまでのＲＣ造の煙突技術の延長に留まっている。
海外の例では、台風や地震による被害の少ない地域のもので、煙突と同様の筒状か或いは３以上の凸部を持つ花びら型の閉鎖断面を基本とし、その径を変化させたり、下部に転倒に抵抗するリブを設けたりしている。しかし、こうした構造形式は、我が国での超高塔状タワーとしては、強風時の渦励振の影響が懸念されるとともに、風圧や地震時の荷重が大きくなることから、合理性に欠けている面がある。
【０００６】
前記（１）の塔状タワー１は、風荷重については、Ｓ造のため透過性が良い、渦励振については、主要塔体においては渦が発生しないが、主要塔体の剛性が小さくその振動の周期が長いため、展望台においては渦の影響が大きい。地震荷重については、軽量であっても、やや長周期の地震についてはその影響が大きい。揺れについては、剛性が小さいため、揺れ易い。基礎の負担については、引抜き力が大いため、その負担が大きい。そのうえ、工期が長く施工性が悪いだけでなく、鉄骨の単価が高く経済性も良くない。
前記（２）の塔状タワー１は、風荷重については、ＲＣ造の円筒形であるため風による抵抗は小さい。渦励振については、主要塔体における渦の発生が大きく、塔体の剛性が大きく、その振動の周期が短いため、展望台においては渦の影響が小さい。地震荷重については、重量が大きいため、地震の影響が大きい。揺れについては、剛性が大きいため、揺れ難い。基礎の負担については、塔が重いから、基礎に対する圧縮力が大きくなる。そのうえ、施工し易く工期が短くなり、施工性が良いが、大量のコンクリートを必要とし、経済性がよいとはいえない。
前記（３）の塔状タワー１は、風荷重については、ＲＣ造のクロスチューブ形であるため、風による抵抗が大きい。渦励振については、主要塔体における渦の発生が無く、塔体の剛性が大きく、その振動の周期が短いため、展望台においては渦の影響が小さい。地震荷重については、重量が大きいため、地震の影響が大きい。揺れについては、剛性が大きいため、揺れ難い。基礎の負担については、塔の重量が大きくなるから、基礎に対する圧縮力が大きくなる。そのうえ、施工し易く工期が短くなり施工性が良いが、大量のコンクリートを必要とし、経済性がよいとはいえない。
【０００７】
この発明の解決しようとする課題は、上記の従来技術が有していた欠点を有していない超高塔状タワーを提供すること、換言すると、展望台等の揺れが少なく、コンクリーの消費量も比較的少なく、経済性に優れている塔状比５以上の超高（例えば、高さ３００ｍ以上）塔状タワーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されていることを特徴とするものである。
前記周方向梁体をＳ造又はＳＲＣ造にすると、ＲＣ造にする場合に比べて、施工性がよくなる。
【０００９】
この発明の好適な実施の形態では、次ぎの（Ａ）〜（Ｅ）のようにする。
（Ａ）主要塔構造体の外側部は、等しい角間隔をおいて配される多数本のＲＣ造の外周側柱体と、鉛直方向に間隔をおいて配される多数本の周方向梁体とを、多数の四辺形の軸組が形成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成し、主要塔構造体の内側部は、主要塔構造体の中央に立設された中心柱体と各外周側柱体との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成する。
（Ｂ）外周側柱体と該外周側柱体間とを連結する周方向梁体及び中心柱体と各外周側柱体とを連結する径方向梁体はそれぞれほぼ同じレベルに配置する。
（Ｃ）主要塔構造体の外周側柱体は、高強度鉄筋と高強度コンクリートとからなるＲＣ造の中空体で構成する。
（Ｄ）展望台用構造体及び尖塔体はＳ造にする。
（Ｅ）中心柱体は、Ｓ造の中空体で構成し、その中空部内にエレベーター等の昇降施設を設置し得るようにする。
なお、必要に応じて、主要塔構造体の外周側柱体と周方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組、及び又は中心柱体と外周側柱体２１と径方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組内に、ブレースを設けて、それら四辺形の軸組を補剛する。
【００１０】
【実施例】
実施例は、図１〜図７に示され、超高塔状タワーにこの発明を適用したものである。
超高塔状タワー１００は、基礎１０、基礎１０上に構築される主要塔構造体２０、主要塔構造体２０上に構築される展望台用構造体３０、展望台用構造体３０上に構築された尖塔４０等で構成される。
基礎１０は、図１に示すように、外周連続地下壁杭１１、内部連続地下壁杭１１２、マットスラブ１３、地下階１４等で構成されている。
外周連続地下壁杭１１は、主要外殻構造体１２の下端部の外周縁に沿った地盤Ｇの部分に、ＲＣ造の地中連続壁により中空円筒体状に構築され、内部連続地下壁杭１２は、外周連続地下壁杭１１の内側の地盤ＧにＲＣ造の地中連続壁により同心の中空円筒体状に構築され、マットスラブ１３は、外周連続地下壁杭１１Ａ内側の内部連続地下壁杭１２の上側に、外周連続地下壁杭１１及び内部連続地下壁杭１２と一体に結合してＲＣ造にて構築され、外周連続地下壁杭１１及び内部連続地下壁杭１２は、それらの主要な部分を地盤Ｇの支持地層Ｇ１中に所定深さ根入れして構築され、マットスラブ１３上に、必要に応じて、地下階１４がマットスラブ１３及び外周連続地下壁杭１１と一体にＲＣ造にて構築される。
【００１１】
主要塔構造体２０は、図１、図３及び図７に示すように、８本のＲＣ造の外周側柱体２１、８０本のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊ、１本のＳ造の中心柱体２３、及び８０本のＳ造の径方向梁体２４Ａ〜２４Ｊを結合して円錐台形状に建築される。
この円錐台形状は、図１に示す底面の円の直径がＢ１で頂面の円の直径がＢ２で高さがＨ２の円錐台形と概ね一致する形状である。
なお、塔状比は、塔の高さＨ１をその底面の直径Ｂ１で除した値である。
【００１２】
図６に示すように、主要塔構造体２０の８本のＲＣ造の外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａを、前記円錐台形状の底面に対応する基礎１０上の円の周方向に等しい間隔をおいた部分に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面に一致するように、スリッピングフォーム工法又はジャンピングフォーム工法にて構築する。外周側柱体２１の構築と並行して、各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、８本の第１段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ａを構築し、各外周側柱体２１間を各周方向梁体２２Ａにて一体的に連結する。
ＲＣ造の各外周側柱体２１は、ＪＩＳによるＳＤ６８５の高強度鉄筋及びＪＩＳによるＦｃ１００の高強度コンクリートを用いて、図４に示す正四角形（又は矩形）の中空断面の柱体になるように構築する。
中空断面とすると、硬化時の発熱によるひび割れを防止することができ、かつ断面効率や施工性もよくなる。Ｆｃ８０以下のコンクリートを用いる場合には、例えば、図５に示すような正四角形（又は矩形）の充実断面とする。
【００１３】
中心柱体２４を横断面が正四角形のＳ造の中空体で構成すると、その中空部内をエレベーター等の昇降施設の設置空間として使用することができる。
図７に示すように、中心柱体２４の第１段の部分２４Ａを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように、基礎１０の中心部に立設する。
そして、必要に応じて、各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの下部と中心柱体２４の第１段の部分２４Ａの下部とを８本のＳ造の径方向梁体３５Ａにて連結する。
なお、各径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊは、等しい角間隔をおいて放射状に配設されるようにし、各径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊ及び各周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊはほぼ同じレベルに配置されるようにする。
【００１４】
各外周側柱体２１の第１段の部分２１Ａの上側に第１段の部分２１Ａと一体に第２段の部分２１Ｂを、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面に一致するように、スリッピングフォーム工法又はジャンピングフォーム工法にて形成する。外周側柱体２１の構築と並行して、各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、８本の第２段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｂを構築し、各外周側柱体２１間を周方向梁体２２Ｂにて一体的に連結する。
中心柱体２４の第１段の部分２４Ａの上側に第１段の部分２４Ａと一体に第２段の部分２４Ｂを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように継ぎ足して構築する。そして、各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの下部と中心柱体２４の第２段の部分２４Ｂの下部とをＳ造の径方向梁体２５Ｂにて連結する。
【００１５】
各外周側柱体２１の第２段の部分２１Ｂの上側に第２段の部分２１Ｂと一体に第３段〜第８段の部分２１Ｃ〜２１Ｉを、前記と同様の仕方にて構築し、この構築と並行して、各外周側柱体２１の第３段以降の部分２１Ｃ〜２１Ｉの下部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、第３段以降のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｃ〜２２Ｉを、前記と同様の仕方にて構築し、かつ、各外周側柱体２１の第８段の部分２１Ｉの上部間に、それらの外側面が前記円錐台形状の円錐面と一致するように、最上段のＲＣ造（又はＳ造或いはＳＲＣ造）の周方向梁体２２Ｊを、前記と同様の仕方にて構築し、各外周側柱体２１の上部を周方向梁体２２Ｊにて連結する。
中心柱体２４の第２段の部分２４Ｂの上側に第２段の部分２４Ｂと一体に第３段以降の部分２４Ｃ〜２４Ｉを、その中心が前記円錐台形状の中心軸線に一致するように継ぎ足して構築する。そして、各外周側柱体２１の第３段以降の部分２１Ｃ〜２１Ｉの下部と中心柱体２４の第３段以降の部分２４Ｃ〜２４Ｉの下部とをＳ造の径方向梁体２４Ｃ〜２４Ｉにて連結するとともに、各外周側柱体２１の第８段の部分２１Ｉの上部と中心柱体２４の第８段の部分２４Ｉの上部とをＳ造の径方向梁体２４Ｊにて連結し、主要塔構造体２０を完成する。
【００１６】
展望台用構造体３０を主要塔構造体２０の上端に構築する。展望台用構造体３０は、Ｓ造のスーパートラス架構にて構成する。展望台用構造体３０の外形は、例えば、１階又は２階程度の成の円筒形（又は角筒形）又は逆さ円錐台形（又は逆さ角錐台形）にし、その中心軸線を主要塔構造体２０の円錐台形状の中心軸線と一致させて、主要塔構造体２０の上端に連結して構築する。
展望台用構造体３０は、その径が主要塔構造体２０の円錐台形状の頂部の径よりも大径になっていて、その前後、左右及び上下を窓、壁、床等で覆う。塔の完成後に、ここを展望台として使用するとともに、ここに集客施設、送受信設備等を収容する。
【００１７】
また、展望台用構造体３０内の中央において、前記中心柱体２４の上端に横断面が四角形のＳ造の中空体が継ぎ足される。継ぎ足された中空体は、その上部が展望台用外殻体３０の上側部に固着され、その中空部内がエレベーター等の昇降施設の設置空間となる。
それから、展望台用構造体３０の中央の上側に、該展望台用構造体３０を足場として、円錐状の尖塔体４０を構築する。尖塔体４０は、Ｓ造のシングルレヤートラス架構で構成し、プッシュアップ工法にて施工する。
尖塔体４０に多数のアナログ又はデジタル放送用のアンテナを上下方向及び周方向に間隔をおいて設置する。
【００１８】
なお、主要塔構造体２０は、必要に応じて、ブレース（補剛材）２３，２６を用いて補剛する。例えば、図１に示すように、隣り合う外周側柱体２１と隣り合う周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとにより形成される四辺形に組まれた７２箇の軸組の所望の幾つかの軸組内に、対角線状にブレース２３を入れ、また、図７に示すように、中心柱体２３と外周側柱体２１と隣り合う径方向梁体２４Ａ〜２４Ｊとにより形成される四辺形に組まれた７２箇の軸組の所望の幾つかの軸組内に、対角線状にブレース２６を入れる。ブレース２３は、ＲＣ造、ＳＲＣ造又はＳ造により構築し、ブレース２６は、Ｓ造又はＳＲＣ造により構築する。
【００１９】
実施例の超高塔状タワーは、その主要塔構造体２０の外側部２０Ａが、等しい角間隔をおいて配される８本のＲＣ造の外周側柱体２１と、鉛直方向に間隔をおいて配される８０本のＲＣ造の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとを、多数の四辺形の軸組が構成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成され、その主要塔構造体２０の内側部２０Ｂが、その中央に立設された中心柱体２３と、該中心柱体２４と前記各外周側柱体２１との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結してラーメン架構を構成する径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊとで構成されている。
実施例では、その主要塔構造体２０の８本の外周側柱体２１と８０本の周方向梁体２２Ａ〜２２Ｊとの結合体からなる外側部２０Ａと、中心柱体２４及び該中心柱体２４と外周側柱体２１とを連結する８０本の径方向梁体２５Ａ〜２５Ｊとからなる内側部２０Ｂとを、順次一緒に構築する例を説明したが、外側部２０Ａを構築してから、内側部２０Ｂを構築するようにしてもよい。
【００２０】
実施例における超高塔状タワーの高さＨ１、主要塔構造体２０の高さＨ２及び展望台用構造体３０の高さＨ３の一例を示すと、Ｈ１は６５０〜７００ｍ、Ｈ２は３５０〜４５０ｍ、Ｈ３は２０〜５０ｍである。
上記の実施例の説明では、展望台用構造体を備えていない尖塔体４０について述べたが、図１に二点鎖線で示されているような中間に展望台用構造体５０を備えた尖塔体４０を展望台用構造体３０上に設ける場合もある。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成を備えることにより、次の（イ）〜（チ）の効果を奏する。
（イ）請求項１に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されているから、風の透過性がよく、風圧力を軽減できる。また、主要塔構造体の塔外側部がＲＣ造のラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成されているから、ＲＣ造の持つ高剛性により、揺れを軽減して、アンテナの送信性能と展望台の居住性を高めることができ、さらに、その形状及び剛性の効果から、塔状構造物で問題となる渦励振の影響を軽減できる。
なお、展望台用構造体上に尖塔体を設けるから、展望台用構造体の上側部を足場として利用して、尖塔体を設けることができる。
【００２２】
（ロ）請求項２に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＳ造又はＳＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中心に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されているものであり、周方向梁体をＳ造又はＳＲＣ造とすることにより、施工性がよくなるとともに、前記（イ）とほぼ同様の効果が得られる。
【００２３】
（ハ）請求項３に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外側部が、等しい角間隔をおいて配される多数本のＲＣ造の外周側柱体と、鉛直方向に間隔をおいて配される多数本の周方向梁体とを、多数の四辺形の軸組が構成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と、該中心柱体と前記各外周側柱体との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結してラーメン架構を構成する径方向梁体とで構成されているから、前記（イ）とほぼ同様の効果が得られる。
（ニ）請求項４に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外周側柱体と外周側柱体とを連結する周方向梁体及び中心柱体と各外周側柱体とを連結する径方向梁体がそれぞれほぼ同じレベルに配置されるから、主要塔構造体の施工性がよくなるだけでなく、風の透過性もよくなる。
（ホ）請求項５に係る発明の超高塔状タワーのように、主要塔構造体の外周側柱体及び周方向梁体により四辺形に組まれた軸組、及び又は中心柱体、外周側柱体及び径方向梁体により四辺形に組まれた軸組内に、ブレースを設けると、主要塔構造体の四辺形の軸組を所望の剛性に容易に補剛することができる。
【００２４】
（ヘ）請求項６に係る発明の超高塔状タワーは、主要塔構造体の外周側柱体が高強度鉄筋（ＳＤ６８５）と高強度コンクリート（Ｆｃ１００）とからなるＲＣ造の中空体で構成されるから、高強度鉄筋及び高強度コンクリートの利用で、外周側柱体の上部での部材断面の縮小化に伴う軽量化と、外周側柱体の下部での高軸力に対する安定性を確保することができる。
（ト）請求項７に係る発明の超高塔状タワーは、展望台用構造体及び尖塔体がＳ造であるから、主要塔構造体上での展望台用構造体の構築、展望台用構造体上での尖塔体の構築等の作業が容易になり、展望台用構造体及び尖塔体を容易に構築することができ、主要塔構造体の外周側柱体をＲＣ造にしても、超高塔状タワーを施工性よく、構築することができる。
（チ）請求項８に係る発明の超高塔状タワーは、中心柱体が中空体で構成され、その中空部内にエレベーター等の昇降施設が設置されるから、展望台となる上部構造体への昇降施設を設置する場所等を別途設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の超高塔状タワーの立面図
【図２】実施例の超高塔状タワーの概略的な平面図
【図３】図１に示す超高塔状タワーの主要塔構造体を図１のＡ−Ａ線で断面した平面図
【図４】実施例の外周側柱体をその長手方向に対して直角な面にて断面した断面図
【図５】実施例の他の外周側柱体をその長手方向に対して直角な面にて断面した断面図
【図６】実施例の主要塔構造体の構築工程の一部を示す立面図
【図７】実施例の超高塔状タワーの主要塔構造体を図１のＢ−Ｂ線で断面した立面図
【図８】従来の鉄骨造の塔状タワーの立面図
【図９】図８に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１０】従来の鉄筋コンクリート造の筒型の塔状タワーの立面図
【図１１】図１０に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１２】従来の鉄筋コンクリート造の横断面が十字型の塔状タワーの立面図
【図１３】図１２に示す塔状タワーを地表面に平行な面で断面した平面図
【図１４】塔状タワーに作用する諸々の力を示す説明図
【符号の説明】
１００ 超高塔状タワー
１０ 基礎
１１ 外周連続地下壁杭
１２ 内部連続地下壁杭
１３ マットスラブ
１４ 地下階
２０ 主要塔構造体
２０Ａ 外側部
２０Ｂ 内側部
２１ 外周側柱体
２２Ａ〜２２Ｊ 周方向梁体
２３ ブレース
２４ 中心柱体
２５Ａ〜２５Ｊ 径方向梁体
２６ ブレース
３０，５０ 観覧室用構造体
４０ 尖塔体
Claims (8)
- 主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されていることを特徴とする超高塔状タワー。
- 主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、多数本のＲＣ造の外周側柱体と該外周側柱体間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結する多数本のＳ造又はＳＲＣ造の周方向梁体とからなるラーメン架構の円錐台形状又は角錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中心に立設された中心柱体と各外周側柱体とを鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で径方向梁体にて連結してなるラーメン架構で構成されていることを特徴とする超高塔状タワー。
- 主要塔構造体上に展望台用構造体が設けられ、該展望台用構造体上に尖塔体が設けられ、該尖塔体にアンテナが設置される塔状比が５以上の超高塔状タワーにおいて、主要塔構造体の外側部が、等しい角間隔をおいて配される多数本のＲＣ造の外周側柱体と、鉛直方向に間隔をおいて配される多数本の周方向梁体とを、多数の四辺形の軸組が構成されるように結合してなるラーメン架構の円錐台形状の外殻体で構成され、主要塔構造体の内側部が、その中央に立設された中心柱体と、該中心柱体と前記各外周側柱体との間を鉛直方向に間隔をおいた多数の位置で連結してラーメン架構を構成する径方向梁体とで構成されていることを特徴とする超高塔状タワー。
- 主要塔構造体の外周側柱体と外周側柱体とを連結する周方向梁体及び中心柱体と各外周側柱体とを連結する径方向梁体がそれぞれほぼ同じレベルに配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つの項記載の超高塔状タワー。
- 主要塔構造体の外周側柱体と周方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組、及び又は中心柱体と外周側柱体と径方向梁体とにより四辺形に組まれた軸組内に、ブレースが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つの項記載の超高塔状タワー。
- 主要塔構造体の外周側柱体が高強度鉄筋と高強度コンクリートとからなるＲＣ造の中空体で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つの項記載の超高塔状タワー。
- 展望台用構造体及び尖塔体がＳ造であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つの項記載の超高塔状タワー。
- 中心柱体が中空体で構成され、その中空部内にエレベーター等の昇降施設が設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つの項記載の超高塔状タワー。
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