JP4092624B2 - 建築物の免震構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高層もしくは超高層の建築物に中間階免震層を設ける建築物の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、３０階建て程度の高層集合住宅建物や、５０階建て以上の超高層集合住宅が計画されるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高層ないし超高層集合住宅建物を計画する際には、特に構造的な制約から解決するべき問題が多く、快適な居住環境を確保しつつ、構造的に合理的で、耐震性能に優れる構造や形態が求められている。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は、設計自由度に優れるとともに、合理的で耐震性能に優れた建築物の免震構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の建築物の免震構造は、基礎構造の上部に配置される、柱、梁より構成されるラーメン架構からなる下層建築物と、該下層建築物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、前記下層建築物の柱頭部には、免震装置が配置されて、前記上層建築物と前記下層建築物との間に中間免震層が形成されており、前記上層建築物が、梁成の大きいメガ梁と柱またはトラス構造からなる、階高と同程度の梁成を持つメガストラクチャー層と、該メガストラクチャー層の上部に配置されて、外郭部に構築されるチューブ状架構をなす高剛性の外周ラーメン架構及び中心部を取り囲むようにして設けられる連層耐震壁よりなるコアウォールを有するコアウォール構造層とにより構成され、前記上層構築物を構成するコアウォール構造層のコアウォールが、前記メガストラクチャー層を貫通して前記下層建築物の内方まで延伸されるとともに、該下層構築物との間にクリアランスを有して配置され、該コアウォールの下端部が前記基礎構造に免震装置を介して支持されることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の建築物の免震構造は、前記上層建築物が、メガストラクチャー層の上部にコアウォール構造層に代えて、外郭部に構築される外周ラーメン架構、及び中心部を取り囲むようにして設けられる短スパン梁と柱とによりなるコアチューブ架構を有するコアチューブ構造層とにより構成されることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の建築物の免震構造を図１〜図５に示す。本発明は、上層建築物と下層建築物の間に中間階免震層を有する建築物において、上層建築物の下層にメガストラクチャー層を形成することにより、該メガストラクチャー層の上部にコアウォールやコアチューブを中心部に配した超高層建築物の構築を可能にするものである。
【０００９】
図１に示すように、高層ないし超高層の建築物１は、下層建築物２と上層建築物３とにより構成されている。前記下層建築物２は、一般に建築物の基礎として地盤中に設けられる基礎構造６に支持されて立設されており、例えば、鉄筋コンクリート造や鉄骨造等の柱２ａと梁２ｂとにより構成されるラーメン架構よりなるものである。該下層建築物２を構成する柱２ａの頭部には、免震装置７が配置されており、該免震装置７に支持されるようにして、上層建築物３が配置されている。つまり、上層建築物３と下層建築物２よりなる建築物１は、中間階に免震装置７が配された中間階免震層８を有する構成となっている。
【００１０】
該中間階免震層８の上部に配置される上層建築物３は、メガストラクチャー層４と、コアウォール構造層５の２層により構成されている。メガストラクチャー層４は、例えば、上弦材と下弦材と斜材とを有する鉄骨造のトラス構造や、鉄筋コンクリート造等によりなり梁成の大きいメガ梁９と、該メガ梁９を介して連結される複数の柱１０とにより構成されている。なお、本実施の形態では、メガ梁９の梁成を後にその上部に設けられるコアウォール構造層５の階高と同程度に形成している。
【００１１】
また、該メガストラクチャー層４の上部には、コアウォール構造層５が構築されている。該コアウォール構造層５は、一般に高層ないしは超高層建築物を構築する際に用いられる構造と同様のもので、図２に示すように、外周部には、外周柱１１ａと外周梁１１ｂとによる鉄筋コンクリート造の高剛性の外周ラーメン架構１１が構築されて、コアウォール構造層５の外郭をなすチューブ状の架構を構成しているものである。また、外周ラーメン架構１１の中央部には、中心部を取り囲むようにして、コアウォール構造層５の最下層から最上層まで連なる一連の現場打ち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１２が構築されている。本実施の形態では、コアウォール１２が平面的に３分割されて、分割された各コアウォールどうしの間には、境界梁１３が架設されている。地震等の発生によりコアウォール全体が変形した際には、境界梁１３が早期に降伏して塑性変形し、それにより地震エネルギーを吸収して振動を減衰させる構成となっている。
【００１２】
なお、上層建築物３を構成するコアウォール構造層５のコアウォール１２は、必ずしもコアウォール構造層５の最下層から最上層まで連なる一連の現場打ち鉄筋コンクリート造の連層耐震壁で無くても良く、例えば、図３に示すように、メガストラクチャー層４を貫通し、前記下層建築物２の最下層からコアウォール構造層５の最上層まで連なる一連の連層耐震壁としても良い。このとき、図４に示すように、下層建築物２は、中央部に空洞部を有するチューブ状の構造物に形成され、この空洞部にコアウォール１２が配されており、その下端部は免震装置７を介して前記基礎構造６に支持されることとなる。また、前記下層建築物２と、該下層建築物２の中空部に配されたコアウォール１２との間には、地震等が生じて免震装置が作動した際に、両者が緩衝することのないように、適宜クリアランス１６が設けられるものである。
【００１３】
このような構成は、コアウォール１２の内方に、中間階免震層８によって上層建築物３と下層建築物２とで分断されることのない鉛直方向に連続した空間１７を設けることができる。このため、例えばエレベータシャフト等のような建築物１の下層建築物２の最下階から上層建築物３最上階に、連続した空間１７を設けたい際に有効である
【００１４】
また、上層建築物３は、これに限るものではなく、メガストラクチャー層４の上部にコアウォール構造層５に変わって、図５に示すようなコアチューブ構造層１４を用いても良い。該コアチューブ構造層１４は、コアウォール構造層５と同様に、外周部には、外周柱１１ａと外周梁１１ｂとによる鉄筋コンクリート造の高剛性の外周ラーメン架構１１が構築されており、コアチューブ構造層１４の外郭をなすチューブ状の架構を構成している。また、外周ラーメン架構１１の中央部には、中心部を取り囲むようにして、外周ラーメン架構１１よりも短いスパンで離間配置されたコア柱１５ａと短スパン梁１５ｂとによる鉄筋コンクリート造の高剛性のコアチューブ架構１５がコアチューブ構造層１４の最下階から最上階まで連続して構築されている。地震が発生した際には、コアチューブ架構１５が変形して短スパン梁１５ｂが早期に降伏して塑性変形し、それにより地震エネルギーを吸収して振動を減衰させる構成となっている。
【００１５】
上述する構成によれば、本実施の形態における高層もしくは超高層の建築物１は、建築物１の上層建築物３の最下層にメガストラクチャー層４を設けた上でその上層にコアウォール構造層５を設ける構成としていることから、コアウォール構造層５の平面支持部をコアウォール１２の平面積ではなく、コアウォール構造層５全体の平面積として捉えることが可能となり、上層建築物３のアスペクト比を小さくすることができるため、上層建築物３と下層建築物２との間に中間階免震層８を設けても、地震時に免震装置に対して生じやすい引抜軸力を抑えることができ、高層もしくは超高層の建築物１に対しても中間免震層８を設けることが可能となる。
【００１６】
また、上層建築物３を構成するコアウォール構造層５の中心部に配されるコアウォール１２を、建築物１の下層建築物２の最下階から上層建築物３の最上階まで連なる一連の連層耐震壁とすることにより、中間階免震層８によって上層建築物３と下層建築物２とで分断されることのない鉛直方向に連続した空間１７を設けることが可能となる。
【００１７】
また、高層もしくは超高層の建築物１に、中間免震層８を設けることができるため、基礎構造６と建築物１との間に免震層を設ける場合と比較して、地下工事が少なく、工期短縮、工費削減が図れるとともに、敷地にゆとりがない場合にも敷地に対して建築面積を大きく取ることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の建築物の免震構造によれば、基礎構造の上部に配置される、柱、梁より構成されるラーメン架構からなる下層建築物と、該下層建築物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、前記下層建築物の柱頭部には、免震装置が配置されて、前記上層建築物と前記下層建築物との間に中間免震層が形成されており、前記上層建築物が、梁成の大きいメガ梁と柱またはトラス構造からなる、階高と同程度の梁成を持つメガストラクチャー層と、該メガストラクチャー層の上部に配置されて、外郭部に構築されるチューブ状架構をなす高剛性の外周ラーメン架構及び中心部を取り囲むようにして設けられる連層耐震壁よりなるコアウォールを有するコアウォール構造層とにより構成されることから、コアウォール構造層の平面支持部をコアウォールの平面積ではなく、コアウォール構造層全体の平面積として捉えることが可能となり、上層建築物のアスペクト比を小さくすることができるため、上層建築物と下層建築物との間に中間階免震層を設けても、地震時に免震装置に対して生じやすい引抜軸力を抑えることができ、高層もしくは超高層の建築物に対しても中間免震層を設けることが可能となる。
【００１９】
また、高層もしくは超高層の建築物に、中間免震層を設けることができるため、基礎構造と建築物との間に免震層を設ける場合と比較して、地下工事が少なく、工期短縮、工費削減が図れるとともに、敷地にゆとりがない場合にも敷地に対して建築面積を大きく取ることが可能となる。
【００２０】
また、請求項１記載の建築物の免震構造によれば、前記上層構築物を構成するコアウォール構造層のコアウォールが、前記メガストラクチャー層を貫通して前記下層建築物の内方まで延伸されるとともに、該下層構築物との間にクリアランスを有して配置され、該コアウォールの下端部が前記基礎構造に免震装置を介して支持されることから、中間階免震層によって上層建築物と下層建築物とで分断されることのない鉛直方向に連続した空間を設けることが可能となる。
【００２１】
請求項２記載の建築物の免震構造によれば、前記上層建築物が、メガストラクチャー層の上部にコアウォール構造層に代えて、外郭部に構築される外周ラーメン架構、及び中心部を取り囲むようにして設けられる短スパン梁と柱とによりなるコアチューブ架構を有するコアチューブ構造層とにより構成されることから、コアチューブ構造層の平面支持部をコアウォールの平面積ではなく、コアウォール構造層全体の平面積として捉えることが可能となり、上層建築物のアスペクト比を小さくすることができるため、上層建築物と下層建築物との間に中間階免震層を設けても、地震時に免震装置に対して生じやすい引抜軸力を抑えることができ、高層もしくは超高層の建築物に対しても中間免震層を設けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコアウォール構造層を有する建築物の免震構造を示す図である。
【図２】 本発明に係るコアウォール構造層の平面を示す図である。
【図３】 本発明に係るコアウォール構造層を有する建築物の免震構造の他の事例を示す図である。
【図４】 本発明に係るコアウォール構造層を有する建築物の免震構造の他の事例の断面を示す図である。
【図５】 本発明に係るコアチューブ構造層を有する建築物の免震構造を示す図である。
【符号の説明】
１ 建築物
２ 下層建築物
２ａ 柱
２ｂ 梁
３ 上層建築物
４ メガストラクチャー層
５ コアウォール層
６ 基礎構造
７ 免震装置
８ 中間階免震層
９ メガ梁
１０ 柱
１１ 外周ラーメン架構
１１ａ 外周柱
１１ｂ 外周梁
１２ コアウォール
１３ 境界梁
１４ コアチューブ構造層
１５ コアチューブ架構
１５ａ コア柱
１５ｂ 短スパン梁
１６ クリアランス
１７ 連続した空間

Claims (2)

1. 基礎構造の上部に配置される、柱、梁より構成されるラーメン架構からなる下層建築物と、
   該下層建築物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、
   前記下層建築物の柱頭部には、免震装置が配置されて、前記上層建築物と前記下層建築物との間に中間免震層が形成されており、
   前記上層建築物が、梁成の大きいメガ梁と柱またはトラス構造からなる、階高と同程度の梁成を持つメガストラクチャー層と、
   該メガストラクチャー層の上部に配置されて、外郭部に構築されるチューブ状架構をなす高剛性の外周ラーメン架構及び中心部を取り囲むようにして設けられる連層耐震壁よりなるコアウォールを有するコアウォール構造層とにより構成され、
   前記上層構築物を構成するコアウォール構造層のコアウォールが、前記メガストラクチャー層を貫通して前記下層建築物の内方まで延伸されるとともに、該下層構築物との間にクリアランスを有して配置され、該コアウォールの下端部が前記基礎構造に免震装置を介して支持されることを特徴とする建築物の免震構造。
2. 請求項１に記載の建築物の免震構造において、
   前記上層建築物が、メガストラクチャー層の上部にコアウォール構造層に代えて、外郭部に構築される外周ラーメン架構、及び中心部を取り囲むようにして設けられる短スパン梁と柱とによりなるコアチューブ架構を有するコアチューブ構造層とにより構成されることを特徴とする建築物の免震構造。

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