JP4579615B2 - 連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物 - Google Patents
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Description
本発明はまた、前記連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物であって、同建物の基礎部分又は中間階の免震層に免震装置が設置された免震・制震併用構造(ハイブリッドタイプ)の技術分野に属する。
このような問題の解決を目的として、下記の特許文献1に記載された曲げ変形制御型耐震構造物は、トップガーダーと、中間ガーダー、及びコア耐震壁、並びに外周フレームとで構成されているが、トップガーダー及び中間ガーダーとコア耐震壁とは切り離されており、それぞれの切り離し部分に制震装置が設置されている。そのため制震装置を設置可能な場所は、トップガーダー及び中間ガーダーとコア耐震壁との切り離し部位に制限されてしまう。よって建物の振動特性に応じて制震装置を設置することはできない。
建物のコア部分1に地震力の大部分を負担する複数の連層耐震壁2(コアウオール)が当該建物の短辺方向にそれぞれ平行な配置で間隔をあけて設けられ、各連層耐震壁2の両端部に扁平壁柱5が一体的に設けられ、
最上階及び中間階に、前記連層耐震壁2の変形を制御する大梁11、12(アウトリガービーム)が前記連層耐震壁2と一体的に剛接合して建物の短辺方向の外周部位に及ぶ長さに設けられ、
前記コア部分1とその外周の居室部分13との間に位置する廊下部分14における前記連層耐震壁2とこれに隣接する柱15との間の建物の短辺方向に平行な短スパン境界梁が制震梁16として設置され、
さらに、建物のコア部分1のフレーム要素として、地震時のエネルギを吸収する制震間柱6が、隣接する連層耐震壁2の扁平壁柱同士5、5の間に、建物の長手方向に生じる地震時のエネルギを吸収する構成で設置されていることを特徴とする、連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
制震梁16は、普通鋼、低降伏点鋼などを鉄骨梁に用いた履歴型ダンパーとして、又は粘弾性ダンパー30などを取り付けた構成で設置されていることを特徴とする。
連層耐震壁2(コアウオール)及び大梁11、12(アウトリガービーム)は、極厚の鉄筋コンクリート造として一体的に剛接合して構築され、連層耐震壁2は建物の芯柱として変形を抑制する配置に設けられ、大梁11、12(アウトリガービーム)は階高の半分ないし階高相当の大きな梁成に設けられていることを特徴とする。
建物の主要なフレームがコア部分1に集約され、コア部分1の連層耐震壁2(コアウオール)と外周フレームとからなる架構形式で構成されており、居室部分13には外周部位にのみワイドスパンの柱17が設けられ、下層階には外周部位に梁成を抑制した扁平梁18が設けられ、上層階は梁型のないフラットスラブ構造で構成されていることを特徴とする。
建物の基礎部分4又は中間階22の免震層20に免震装置21が設置された免震・制震併用構造として構成されていることを特徴とする。
建物の基礎部分4又は中間階22の免震層20に免震装置21が設置され、中層及び低層階にのみ連層耐震壁2とこれに隣接する柱15との間の短スパン境界梁が制震梁16として設置された免震・制震併用構造として構成されていることを特徴とする。
建物はその高さが60mを超える20階以上、又は60m以下の高さで、且つ20階以下であっても建物の高さと幅の比を示す塔状比が4.0以上に高い建物であることを特徴とする。
即ち、連層耐震壁2(コアウオール)の地震等の水平力による変形性状は曲げ変形が卓越するところ、その変形を大梁11、12(アウトリガービーム)が良好に制御する効果(図7中のイ点及びロ点の位置における性能変化を参照。)を確認できた。
しかも制震梁16や制震間柱6は、建物全層に配置する場合と、高層階及び中層階は省略する場合、或いは必要とされる層にのみ設置するなど柔軟に対応できる。
最上階及び中間階には、前記連層耐震壁2の変形を制御する大梁11、12(アウトリガービーム)を前記連層耐震壁2と剛接合して外周部位に及ぶ長さに設ける。
前記コア部分1とその外周の居室部分13との間に位置する廊下部分14における前記連層耐震壁2とこれに隣接する柱15との間の短スパン境界梁を制震梁16として設置する。
図1は、本発明に係る地上35階超のコアウオール型制震架構形式の超高層集合住宅建物の概念的な立面図を示し、図2はその代表的な平面配置図を示している。
図2に例示したように、タワーパーキング、エレベータシャフト、階段室などに代表されるコア部分1に、地震力の大部分を負担する連層耐震壁2(コアウオール)が、図2の場合には4枚、建物の短辺方向にそれぞれ平行な配置で設けられている。この連層耐震壁2(コアウオール)は、剛強な基礎部4(図1の実施例では複数の場所打ちコンクリート杭3で支持されている。)から一連に立ち上げて構築されている。因みに、前記連層耐震壁2(コアウオール)は、地震力の大部分を負担するように、厚さ600mm〜1000mmのいわゆる極厚の耐震壁として構築されている。
因みに、この大梁11及び12(アウトリガービーム)も、厚さが600mm〜1000mmと極厚で、しかも階高の半分ないし階高相当の大きな梁成(一例として2000mm)スーパービームとして設けられている(請求項3記載の発明)。
因みに、図4A、Bは、地震による制震梁16の変形前後の挙動を概念的に示している。図4A、Bに示すように、連層耐震壁2およびこれに隣接する柱15の変形にしたがい、制震梁16は早期に降伏して地震エネルギを吸収し、制震効果を発揮するのである。
図5Aは、図1に示す建物において、下位の大梁(アウトリガービーム)12が設置された階(10階)より以下(9階以下)の平面配置を示している。コア部分1には建物短辺方向に4枚の連層耐震壁2(コアウオール)がそれぞれ平行に設けられ、居室部分13の外周部位(建物の外周部位)にワイドスパンの柱17…が設けられ、且つ梁成を抑制した扁平梁18が設けられている程度である。したがって、間取りのプランニング自由度は高いし、視界も広い。
図5Bは、大梁(アウトリガービーム)12が設置された階(10階および19階)の平面配置を示している。やはり居室部分13の外周部位(建物の外周部位)にワイドスパンの柱17…が設けられ、且つ梁成を抑制した扁平梁18が設けられている。
しかし、上位の大梁(アウトリガービーム)12が設置された階(19階)より以上の階では、図5Cに示すように、コア部分1には両端の連層耐震壁2(コアウオール)が存在しない(点線で囲ったK部を参照)上に、居室部分13はワイドスパンの柱17と梁型のないフラットスラブ構造で構成されている。よって、間取りのプランニング自由度は高い上に、開放的で、自由な住空間が確保される。
即ち、コア部分1に、地震力の大部分を負担する連層耐震壁2(コアウオール)が設けられ、この連層耐震壁2とこれに隣接する柱との間の短スパン境界梁が制震梁16として設置され、コア部分1のフレーム要素として地震時のエネルギを吸収する制震間柱6が設置されている。また、建物の最上階と中間階に2箇所(但し、箇所数はこの限りではない。)、連層耐震壁2の変形を制御する大梁(アウトリガービーム)11及び12が、連層耐震壁2と一体的に剛接合された構造で、且つ建物の外周部位に及ぶ長さに設けられている。
2 連層耐震壁(コアウオール)
11、12 大梁(アウトリガービーム)
13 居室部分
14 廊下部分
15 柱
16 制震梁
30 粘弾性ダンパー
17 柱
18 扁平梁
6 制震間柱
Claims (7)
- 建物のコア部分に地震力の大部分を負担する複数の連層耐震壁(コアウオール)が当該建物の短辺方向にそれぞれ平行な配置で間隔をあけて設けられ、各連層耐震壁の両端部に扁平壁柱が一体的に設けられ、
最上階及び中間階に、前記連層耐震壁の変形を制御する大梁(アウトリガービーム)が前記連層耐震壁と一体的に剛接合して建物の短辺方向の外周部位に及ぶ長さに設けられ、
前記コア部分とその外周の居室部分との間に位置する廊下部分における前記連層耐震壁とこれに隣接する柱との間の建物の短辺方向に平行な短スパン境界梁が制震梁として設置され、
さらに、建物のコア部分のフレーム要素として、地震時のエネルギを吸収する制震間柱が、隣接する連層耐震壁の扁平壁柱同士の間に、建物の長手方向に生じる地震時のエネルギを吸収する構成で設置されていることを特徴とする、連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。 - 制震梁は、普通鋼、低降伏点鋼などを鉄骨梁に用いた履歴型ダンパーとして、又は粘弾性ダンパーなどを取り付けた構成で設置されていることを特徴とする、請求項1に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
- 連層耐震壁(コアウオール)及び大梁(アウトリガービーム)は、極厚の鉄筋コンクリート造として一体的に剛接合して構築され、連層耐震壁は建物の芯柱として変形を抑制する配置に設けられ、大梁(アウトリガービーム)は階高の半分ないし階高相当の大きな梁成に設けられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
- 建物の主要なフレームがコア部分に集約され、コア部分の連層耐震壁(コアウオール)と外周フレームとからなる架構形式で構成されており、居室部分には外周部位にのみワイドスパンの柱が設けられ、下層階には外周部位に梁成を抑制した扁平梁が設けられ、上層階は梁型のないフラットスラブ構造で構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
- 建物の基礎部分又は中間階の免震層に免震装置が設置された免震・制震併用構造として構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
- 建物の基礎部分又は中間階の免震層に免震装置が設置され、中層及び低層階にのみ連層耐震壁とこれに隣接する柱との間の短スパン境界梁が制震梁として設置された免震・制震併用構造として構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
- 建物はその高さが60mを超える20階以上、又は60m以下の高さで、且つ20階以下であっても建物の高さと幅の比を示す塔状比が4.0以上に高い建物であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載した連層コアウオール型制震超高層集合住宅建物。
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