JP4756795B2 - 板状住宅 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状住宅に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集合住宅においては、優れた居住性を得るため、居間、食堂等の主たる居室が配置されるバルコニー側の日照、眺望、開放性を良好にすることが大切である。従来、対向する居住ゾーン側（バルコニー側）ラーメン構面と共用ゾーン側ラーメン構面とによって桁行方向が形成される板状住宅は知られている。このような板状住宅において、バルコニー側の眺望、開放性を良好にするためには、バルコニー側の開口部のサッシュのせいをできるだけ大きくする必要がある。
それを実現するため、バルコニー側の大梁をバルコニー先端まで移動させて逆梁形状としてバルコニー手摺と兼用させる方法がある。
しかし、この方法によると、バルコニー手摺を兼用させた逆梁が住戸内からの視線を遮り、良好な眺望を確保することができない等の問題がある。
【０００３】
そこで、居住ゾーン側（バルコニー側）ラーメン構面を形成する大梁の梁せいを小さくするとともに、バルコニーには眺望を妨げない格子状等のバルコニー手摺を設ける方法が提案されている。しかし、バルコニー側の大梁の梁せいを小さくすることにより、建物の桁行方向の剛性が不足して地震時の建物変形が大きくなり、構造上の不都合を生じやすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を考慮してなされたもので、居間、食堂等の主たる居室が配置されるバルコニー側の日照、眺望、開放性が良好であって、かつ耐震性能に優れた構造の板状住宅を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
(1) 対向する居住ゾーン側ラーメン構面と共用ゾーン側ラーメン構面とによって桁行方向が形成される板状住宅において、居住ゾーン側ラーメン構面を扁平梁ラーメン構造となし、共用ゾーン側ラーメン構面に制震ダンパーを配設し、かつ、前記桁行方向に沿って、地震時の各階の変形を均一化させる連層小壁を設けた、板状住宅である。
板状住宅とは、塔状住宅に対して用いられる集合住宅の一形態であって、梁間方向に比し桁行方向が長い形のものをいう。
【０００６】
本発明は、さらに、次のように構成することができる。
(2) 前記連層小壁は、居住ゾーン側ラーメン構面と共用ゾーン側ラーメン構面との間、又はこれらの構面に位置する。
(3) 前記連層小壁は、内部階段の壁部又は住戸内のユニットバス周囲の空間に位置する。
(4) 前記制震ダンパーは、履歴型ダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパーのいずれかからなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。各図において、同じ構成要素には同じ符号を用い、重複する説明は適宜省略する。
図１は、本発明に係る板状住宅の実施例の基準階の平面図、図２は基準階における梁間方向Ｙの断面図、図３は桁行方向Ｘ（共用ゾーン側ラーメン構面）の軸組図である。
【０００８】
図１に示すとおり、建物１は、対向する居住ゾーン側ラーメン構面２と共用ゾーン側ラーメン構面３とによって桁行方向Ｘが形成された板状住宅である。居住ゾーン側ラーメン構面２は、所要の間隔をおいて直立する柱２０，２０と梁（大梁）２１とを剛接合したラーメン構造によって構築され、共用ゾーン側ラーメン構面３は、所要の間隔をおいて直立する柱３０，３０と梁（大梁）３１とを剛接合したラーメン構造によって構築され、両構面２，３は互いにほぼ平行面を形成して対向している。両構面２，３は、通常、ＲＣ造又はＳＲＣ造によって構築される。
【０００９】
居住ゾーン側ラーメン構面２と共用ゾーン側ラーメン構面３との間に床スラブが設けられ、住戸４が形成されている。居住ゾーン側ラーメン構面２の外側にはバルコニー５が設けられ、共用ゾーン側ラーメン構面３の外側には共用ゾーンである共用廊下６が設けられている。帯状に延びる共用廊下６に沿って複数の住戸４が連設され、建物１は、全体として桁行方向Ｘを長手方向とする矩形の平面形状をなしている。桁行方向Ｘに直交する梁間方向Ｙは、連層耐力壁７で構築され、連層耐力壁７は各住戸４を仕切る戸境壁を形成している。
【００１０】
居住ゾーン側ラーメン構面２において、梁２１は扁平梁２１によって形成されている。扁平梁２１は、図２に示すとおり、その断面が梁幅ｗを梁せいｈよりも大きくした横長の矩形状をなす曲げ材である。扁平梁２１とすることにより、バルコニー５側の開口部２３のサッシュのせいを最大限に確保することができ、バルコニー５側の居室の日照、眺望、開放性を良好にすることができる。扁平梁２１は、さらに眺望を良くするため、床スラブ下面から梁型が突出しないフラットプレートとしてもよい。扁平梁２１の構造種別はＲＣ造が一般的であるが、特に限定されない。ＲＣ造とする場合、現場打ちコンクリート、プレキャストコンクリートいずれでもよい。
【００１１】
図１，３に示すとおり、共用ゾーン側ラーメン構面３には、制震ダンパー８を配設している。制震ダンパー８は、地震時の振動エネルギーを吸収し、建物１に生じる加速度や変形を制御する機能を奏する。居住ゾーン側ラーメン構面２の大梁を扁平梁２１としたことで、建物１の剛性は通常のラーメン構造に比べて低くなっているため、制震ダンパー８を共用ゾーン側ラーメン構面３に配設することにより、剛性の低下による変形の増加を抑えるようにしたものである。制震ダンパー８は、共用ゾーン側ラーメン構面３に配設されるため、居住性を損ねることがない。また、制震ダンパー８は、共用ゾーン側ラーメン構面３内、各スパン・複数層にわたって画一的に配置することができるので、施工が容易であり、工期の短縮を図ることができる。勿論、すべてのスパン・層に配置する必要はない。
【００１２】
制震ダンパー８としては、鋼材の復元力特性を利用し、又は摩擦を利用した履歴型ダンパー、あるいはオイルダンパーのような粘性ダンパー、粘弾性ダンパー等を用いることができる。
【００１３】
図示の制震ダンパー８は、履歴型ダンパーとして構成した一例である。図３に示すとおり、制震ダンパー８は、共用ゾーン側ラーメン構面３の柱３０，３０の間のスパン中間部に位置している。また、制震ダンパー８は、共用ゾーン側ラーメン構面３内に、各スパン・各層にわたって配置されている。
【００１４】
図４は制振ダンパー８付近の構造を示す斜視図、図５の（ａ）は制振ダンパー８付近の正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図示のとおり、制振ダンパー８は、ダンパー固定部８０，８０とこれらダンパー固定部に連結されるダンパー部８１とを備えてなる。ダンパー固定部８０，８０は上下の梁３１，３１間において鉛直方向に同軸上に対向するように突出形成されている。ダンパー固定部８０，８０は例えば、ＲＣ造により形成される。ダンパー固定部８０，８０の中間にダンパー部８１が位置して、このダンパー部８１はダンパー固定部８０，８０に固定されている。ダンパー部８１は横断面Ｈ形に形成されており、例えば、ウェブ８１ａには極軟鋼ＬＹ−２１５が使用される。ダンパー部８１は、ベースプレート８２に固定されており、ベースプレート８２を介して、ボルト・ナット等の固定手段を用いてダンパー固定部８０，８０に固定されるようになっている。ダンパー部８１の周囲は、通常、ＡＬＣ材等８３によって被覆される。なお、制震ダンパーの種類はこのようなものに限定されないのは勿論である。逆Ｖ字形をなすように配置されたＫ形の制震ブレース等を用いることもできる。
【００１５】
次に、本発明における連層小壁９について説明する。連層小壁９は、地震時の各階の変形を均一化させる機能を奏する面状の構造部材である。連層小壁９は、複数階にわたり連層（連続）しており、曲げ破壊が支配的な構造で曲げ破壊が先行する壁体であり、かつ剛床仮定が成り立つ位置に配置されていることが肝要である。通常、戸境壁に直交する形で、すなわち桁行方向に沿って、桁行方向のスパン間に部分的に配置される。連層小壁９は、必ずしも最下階から最上階にわたり連層していなくてもよい。また、基準階において１箇所でも複数箇所でもよい。連層小壁９を設けることによって、地震時の各階の変形を均一化させることができる。これによって、各階に配置された制震ダンパー８がすべて同程度に機能するため、制振効果の効率を高めることができる。
【００１６】
連層小壁９の構造形式は特に限定されるものではない。例えばＲＣ造により構成することができる。図６に連層小壁９の構成例の横断面図を示す。図示のとおり、連層小壁９の配筋は、一般部（中間部）は複配筋とし、両端部はコンクリートの圧壊を防ぐため柱型を想定した軸方向鉄筋９１及びせん断補強筋９２を配置することが望ましい。
【００１７】
連層小壁９は、剛床仮定が成り立つ位置に配置するべく、居住ゾーン側ラーメン構面２と共用ゾーン側ラーメン構面３との間、又はこれらの構面２，３に位置させるのが好ましい。例えば、連層小壁９を、内部階段の壁部又は住戸内のユニットバス周囲の空間に位置させるのが好ましい。このような壁部を利用することにより、住戸空間の開放性を損ねたり、プランニングの自由度を低下させたり、住戸空間の縮小を招いたりすることを避けることができる。また、遮音効果を高めることができるメリットがある。
【００１８】
図１は、連層小壁９を、内部階段４１の壁部を利用して設けた例を示すものである。内部階段４１は、居住ゾーン側ラーメン構面２と共用ゾーン側ラーメン構面３との間に設けられる階段であり、このような内部階段４１の階段室を仕切る壁部を利用して連層小壁９を設けている。
【００１９】
図７は、連層小壁９を、住戸内のユニットバス４３周囲の空間を利用して設けた例を示すものである。
図８は、連層小壁９を、共用ゾーン側ラーメン構面３内に設けた例を示すものである。
【００２０】
連層小壁９を設けることによる有利性について、以下に力学的観点から解析を行った結果を示して説明する。
【００２１】
図９は、縦軸に層（階）、横軸に変形角（rad.）を採った地震荷重時（ベースシアー係数CB=0.27 ）の変形曲線を示す。本解析は、図１の平面図と図３の軸組み図で表現される１２階建て集合住宅のAi分布荷重による静的立体弾塑性解析の結果で、以下に解析条件を示す。
解析モデルは、柱・梁・柱梁接合部および連層小壁からなる３次元立体骨組みモデルとし、境界条件は各柱下でピン支持とする。
解析上考慮する変形要素は、柱は曲げ・せん断・軸変形、梁は曲げ・せん断変形、柱梁接合部はせん断変形である。
部材のモデル化は、柱・梁は、材端剛塑性ばねが弾性曲げ特性を有する線材の両側に配置されたモデルとし、連層小壁は、２本の剛梁と１本の中柱で表現されるエレメント置換モデルとし、壁面内の回転および軸に関する変形成分をもつ材端剛塑性ばねを配置されたモデルとする。
連層小壁を設けていないものを比較例として対照した。
【００２２】
図９のグラフに示すとおり、連層小壁９を設けたものは、連層小壁９を設けていないものに比べて、変形曲線がなだらかで、地震時の各階の変形が均一化されていることがわかる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形、付加等が可能である。板状住宅の基準階の平面形式は片廊下方式のみでなく中廊下方式等であってもよい。また、平板状の他、雁行形状、屈曲形状等であってもよい。建物の階数も特に限定されない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の板状住宅によれば、居間、食堂等の主たる居室が配置されるバルコニー側の日照、眺望、開放性を良好にすることができるとともに、剛性の低下による変形の増加は、共用ゾーン側ラーメン構面に配設した制震ダンパーによって抑えられ、優れた制震性能を発揮することができる。制震ダンパーは、共用ゾーン側ラーメン構面に配設されるため、居住性を損ねることがない等の効果を奏する。
【００２５】
また、地震時の各階の変形を均一化させる連層小壁を設けることにより、地震時の各階の変形を均一化させて制震ダンパーの効きをよくすることができる。
連層小壁を、内部階段の壁部又は住戸内のユニットバス周囲の空間に位置させることにより、このような壁部の有効利用が図られ、住戸空間の開放性を損ねたり、プランニングの自由度を低下させたり、住戸空間の縮小を招いたりすることを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板状住宅の実施例の基準階の平面図である。
【図２】本発明に係る板状住宅の実施例の基準階における梁間方向Ｙの断面図である。
【図３】本発明に係る板状住宅の実施例の桁行方向Ｘの軸組図である。
【図４】制振ダンパー８付近の構造を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は制振ダンパー８付近の正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。
【図６】連層小壁９の構成例を示す横断面図である。
【図７】本発明に係る板状住宅の他の実施例の基準階の平面図である。
【図８】本発明に係る板状住宅の他の実施例の基準階の平面図である。
【図９】地震荷重時の構造物の水平変形分布曲線を連層小壁がある場合とない場合で比較したグラフである。
【符号の説明】
１ 建物
２ 居住ゾーン側ラーメン構面
３ 共用ゾーン側ラーメン構面
４ 住戸
５ バルコニー
６ 共用廊下
８ 制振ダンパー
９ 連層小壁
２１ 扁平梁
４１ 内部階段
４３ ユニットバス

Claims (3)

1. 対向する居住ゾーン側ラーメン構面と共用ゾーン側ラーメン構面とによって桁行方向が形成される板状住宅において、
   居住ゾーン側ラーメン構面を扁平梁ラーメン構造となし、
   共用ゾーン側ラーメン構面に制震ダンパーを配設し、かつ、
   前記桁行方向に沿って、地震時の各階の変形を均一化させる連層小壁を設けた、板状住宅。
2. 前記連層小壁は、居住ゾーン側ラーメン構面と共用ゾーン側ラーメン構面との間、又はこれらの構面に位置する、請求項１に記載の板状住宅。
3. 前記連層小壁は、内部階段の壁部又は住戸内のユニットバス周囲の空間に位置する、請求項２に記載の板状住宅。

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