JP7357486B2

JP7357486B2 - 中間免震構造

Info

Publication number: JP7357486B2
Application number: JP2019149702A
Authority: JP
Inventors: 将吾熊谷; 尚大藤田; 遼和多田; 眞大平; 爲博荒木; 信行柳澤
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2023-10-06
Anticipated expiration: 2039-08-19
Also published as: JP2021031865A

Description

本発明は、上部建物部が免震支承を介して下部建物部に支持される中間免震構造に関する。

特許文献１には、下部建物部の上面部の凹部に上部建物部の下面部の凸部が差し込まれ、上部建物部の下面部の円形状の凸部の外周面と、下部建物の上面部の円形状の凹部の外周面との間に所定のクリアランスを設定し、地震時に当該凸部の外周面と凹部の内周面とを衝突させて下部建物部に対する上部建物部の過大変位を阻止するフェールセーフとして機能させる点が記載されている。

特許第６２４１０９６号公報

このような中間免震構造では、地震時における上部建物部の凸部と下部建物部の凹部との衝突で凸部が破損すると、上記のフェールセーフとしての機能が失われ、建物が倒壊の虞のある危険な状態となる。そのため、地震時に上部建物部の凸部が破損するのを抑制し、フェールセーフとしての機能をできるだけ長く維持することが望まれる。
ちなみに、特許文献１では、中間免震構造を採用する免震建物が、鉄骨造、鉄筋コンクリート造、又は鉄骨鉄筋コンクリート造の建物とされているが、上部建物部の下面部の凸部がどのような構造であるかは記載されていない。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、フェールセーフとしての機能をできるだけ長く維持できる免震建物を効率良く構成することのできる中間免震構造を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、上部建物部が免震支承を介して下部建物部に支持され、
前記下部建物部の上面部の凹部に前記上部建物部の下面部の凸部が差し込まれ、
地震時に前記凸部の外周面と前記凹部の内周面とが衝突して前記下部建物部に対する前記上部建物部の過大変位を阻止するように構成される中間免震構造であって、
前記上部建物部には、下端が前記免震支承に支持されて上端が前記上部建物部の上方側まで延びる本柱、梁、及び耐力壁を有する耐力壁付きラーメン構造からなるコア部が備えられ、そのコア部の下部側にて前記凸部が構成され、
前記凸部を構成する前記コア部の下部側において、前記凹部の上部側に対応する高さ位置の補強対象部位が躯体補強手段にて補強される点にある。

本構成によれば、地震時に下部建物部に対する上部建物部の過大変位を阻止するフェールセーフとして機能させる上部建物部の凸部が、建物の上端から下端に亘る本柱を有する耐震壁付きラーメン構造の堅牢なコア部の下部側にて構成されるので、破損し難い頑丈な凸部を構成することができ、地震時における下部建物部の凹部の内周面との衝突時に凸部が破損するのを抑制することができる。
しかも、その耐震壁付きラーメン構造の堅固なコア部に、例えばタワーパーキング本体等を設置することができ、高層の集合住宅や高層のオフィスビル等の用途の免震建物を好適に構成することができる。
よって、フェールセーフとしての機能をできるだけ長く維持できる免震建物を効率良く構成することができる。
更に、本構成によれば、地震時に凸部の外周面と凹部の内周面とが衝突して下部建物部に対する上部建物部の過大変位を阻止する際には、コア部の下部側のうち、凹部の上方側に対応する高さ位置の部位に最も大きな力が作用し易い。本構成によれば、その最も大きな力が作用し易くて弱点となり易い部位の躯体を躯体補強手段にて補強することで、フェールセーフとして機能させる上方側建物の凸部を効果的且つ効率的に補強することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記コア部の上部側が、前記上部建物部の各階の地震力を負担する地震力負担部位として構成される点にある。

本構成によれば、上部建物部において、コア部の下部側をフェールセーフとして機能させる凸部に活用するのに加えて、コア部の上部側を各階の地震力を負担する地震力負担部位に活用することができ、免震建物を一層効率良く構成することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記躯体補強手段として、前記凸部を構成する前記コア部の下部側の他の梁よりも強度の高い高強度梁が前記補強対象部位に設けられる点にある。

本構成によれば、その最も大きな力が作用し易くて弱点となり易い部位の躯体を高強度梁にて補強することで、フェールセーフとして機能させる上方側建物の凸部を一層効果的且つ効率的に補強することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記コア部が、駐車車両の格納空間を有するタワーパーキング本体が設置されるタワーパーキングシャフトとして構成される点にある。

本構成によれば、堅牢なタワーパーキングシャフトにタワーパーキング本体を設置し、タワーパーキングを有する高層の集合住宅や高層のオフィスビル等の用途の免震建物を構成することができる。そして、その堅牢なタワーパーキングシャフトの下方側を利用し、フェールセーフとして機能させる上部建物部の凸部を頑丈に構成することができる。
よって、フェールセーフとしての機能をできるだけ長く維持できる免震建物を一層効率良く構成することができる。

本発明の中間免震構造を適用した免震建物を模式的に示す縦断面図免震建物の要部の平面配置図

本発明の建築物の中間免震構造を適用した免震建物の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、免震建物Ｂは、例えば、鉄筋コンクリート造等にて構成され、上部建物部１０が免震支承２０を介して下部建物部３０に図中矢印で示す水平方向に移動自在に支持される。下部建物部３０の上面部に直方体状の凹部３１が形成され、上部建物部１０の下面部に直方体状の凸部１１が形成される。下部建物部３０の上面部の凹部３１に上部建物部１０の下面部の凸部１１が差し込まれる。なお、各図において免震建物Ｂの躯体部分は網掛けで表示している。

免震建物Ｂは、地震時において、免震支承２０の免震作用で上部建物部１０の水平移動し、その水平移動量が設定上限になると、上部建物部１０の凸部１１の外周面と下部建物部３０の凹部３１の内周面とが衝突してそれ以上の水平移動を阻止し、下部建物部３０に対する上部建物部１０の過大変位を阻止するフェールセーフとして機能させるように構成される。

下部建物部３０は、下端が基礎３６に支持されて上端が下部建物部３０の上方側まで延びる鉛直姿勢の本柱３２、本柱３２どうしに亘る水平姿勢の梁３３等を有するラーメン構造にて構成される。下部建物部３０の凹部３１の内周面は、図２に示すように、間柱３７どうしの間に設けられた鉄筋コンクリート製の耐力壁３４等にて構成される。図１に示すように、下部建物部３０における免震支承２０の直下には、高強度の免震下部基礎フーチング３５が構成され、適宜の免震下部基礎フーチング３５どうしが他の一般部の梁３３Ａよりも大断面で高強度の免震下部基礎梁３３Ｂにて接続される。

上部建物部１０は、下端が免震支承２０に支持されて上端が上部建物部１０の上方側まで延びる鉛直姿勢の本柱１２、本柱１２どうしに亘る水平姿勢の梁１３等を有するラーメン構造にて構成される。上部建物部１０における免震支承２０の直上には、高強度の免震上部基礎フーチング１４が構成され、適宜の免震上部基礎フーチング１４どうしが他の一般部の梁１３Ａよりも大断面で高強度の免震上部基礎梁１３Ｂにて接続される。

上部建物部１０には、本柱１２、梁１３、及び、鉄筋コンクリート製の耐力壁１５を有する耐力壁付きラーメン構造からなる堅牢なコア部１６が備えられる。コア部１６は、下部側から上部側に亘って略同一構造の堅牢な構造体として構成され、例えば免震建物Ｂの平面視の略中央部位等に配置される。図２に示すように、本実施形態では、コア部１６には、本柱１２どうしの間に間柱１７が適宜に設けられており、本柱１２どうしの間だけでなく、隣接する本柱１２と間柱１７との間や隣接する間柱１７どうしの間にも耐力壁１５が備えられる。なお、平面プランによっては、間柱１７を設けずにコア部１６を構成することができる。

そして、図１に示すように、コア部１６の下部側が、頑丈な凸部１１として構成され、コア部１６の上部側が、上部建物部１０の各階の地震力を主として負担する頑丈な地震力負担部位１８として構成される。
そのため、地震時における下部建物部３０の凹部３１の内周面との衝突時に上部建物部１０の凸部１１が破損するのを抑制することができ、フェールセーフとしての機能をできるだけ長く維持することができる。更に、コア部１６の下部側をフェールセーフとして機能させる凸部１１に活用するのに加えて、コア部１６の上部側を各階の地震力を負担する地震力負担部位１８に活用することができ、免震建物Ｂを効率良く構成することができる。

このコア部１６は、図２に示すように、駐車車両の格納空間４１を有するタワーパーキング本体４０が設置されるタワーパーキングシャフトとして構成され、高層の集合住宅や高層のオフィスビル等の用途の免震建物Ｂを構成することができる。

図１に示すように、凸部１１を構成するコア部１６の下部側において、凹部３１の上部側に対応する高さ位置の補強対象部位１１Ａが躯体補強手段Ｒにて補強される。補強対象部位１１Ａは、凹部３１の上縁部に対応する高さ位置で、下部建物部３０側の免震下部基礎梁３３Ｂと同等の高さ位置の部位となっている。地震時に凸部１１の外周面と凹部３１の内周面とが衝突して下部建物部３０に対する上部建物部１０の過大変位を阻止する際には、当該補強対象部位１１Ａに最も大きな力が作用し易く、その最も大きな力が作用し易くて弱点となり易い補強対象部位１１Ａの躯体を躯体補強手段Ｒにて補強することで、フェールセーフとして機能させる凸部１１を効果的且つ効率的に補強することができる。

当該躯体補強手段Ｒは、本実施形態では、凸部１１を構成するコア部１６の下部側の他の一般部の梁１３Ａよりも大断面で強度の高い高強度梁１３Ｃにて構成され、補強対象部位１１Ａにて各本柱１２間に亘る状態で図１中の左右方向及び奥行方向の両方に設置される。高強度梁１３Ｃは、例えば、上部建物部１０側の免震上部基礎梁１３Ｂや下部建物部３０側の免震下部基礎梁３３Ｂと同等の強度に構成される。

なお、この免震建物Ｂでは、免震支承２０として、積層ゴム支承２１と、滑り支承２２の二種が設けられる。例えば、積層ゴム支承２１は、上部建物部１０におけるコア部１６以外の本柱１２の下方に配置され、滑り支承２２は、上部建物部１０におけるコア部１６の本柱１２の下方に配置される。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、躯体補強手段Ｒとして、凸部１１を構成するコア部１６の下部側の他の一般部の梁１３Ａよりも大断面で強度の高い高強度梁１３Ｃを例に示したが、一般部の梁１３Ａと同等の強度又はそれよりも強度の低い梁等であってもよい。また、躯体補強手段Ｒとしては、鉄筋コンクリート製のスラブや耐力壁等であってもよく、躯体補強手段Ｒは、必要に応じて適宜に改変したり、簡略化又は省略することができる。

（２）上記実施形態では、上部建物部１０のコア部１６が、タワーパーキング本体４０が設置されるタワーパーキングシャフトとして構成される場合を例に示したが、これに限らず、吹き抜け空間や機械室等が設置されるもの等として構成されてもよい。

（３）上記実施形態では、コア部１６の上部側にて上部建物部１０の各階の地震力を主として負担する場合を例に示したが、上部建物部１０の各階で地震力を負担させる部位を分散配置し、それらの部位で上部建物部１０の各階の地震力を負担するようにしてもよい。

（４）上部建物部１０のコア部１６における耐力壁１５の配置等の具体的構成は、上記実施形態で示した構成に限らず、各種の構成を採用することができる。

１０上部建物部
１１凸部
１１Ａ補強対象部位
１２本柱
１３梁
１３Ａ一般部の梁
１３Ｃ高強度梁
１５耐力壁
１６コア部
１８地震力負担部位
２０免震支承
３０下部建物部
３１凹部
４０タワーパーキング本体
４１格納空間
Ｒ躯体補強手段

Claims

上部建物部が免震支承を介して下部建物部に支持され、
前記下部建物部の上面部の凹部に前記上部建物部の下面部の凸部が差し込まれ、
地震時に前記凸部の外周面と前記凹部の内周面とが衝突して前記下部建物部に対する前記上部建物部の過大変位を阻止するように構成される中間免震構造であって、
前記上部建物部には、下端が前記免震支承に支持されて上端が前記上部建物部の上方側まで延びる本柱、梁、及び耐力壁を有する耐力壁付きラーメン構造からなるコア部が備えられ、そのコア部の下部側にて前記凸部が構成され、
前記凸部を構成する前記コア部の下部側において、前記凹部の上部側に対応する高さ位置の補強対象部位が躯体補強手段にて補強される中間免震構造。
前記コア部の上部側が、前記上部建物部の各階の地震力を負担する地震力負担部位として構成される請求項１記載の中間免震構造。
前記躯体補強手段として、前記凸部を構成する前記コア部の下部側の他の梁よりも強度の高い高強度梁が前記補強対象部位に設けられる請求項１又は２記載の中間免震構造。
前記コア部が、駐車車両の格納空間を有するタワーパーキング本体が設置されるタワーパーキングシャフトとして構成される請求項１～３のいずれか１項に記載の中間免震構造。