JPS62189264A - 建造物の構築構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大地震の際にも建造物の崩壊を免れることが
できる耐震安定性の高い構築方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、建造物に加わる地震の効力を減する免震構法は、
耐震構法の−っで、主に絶縁法、復元力調整法、エネル
ギー消費法、自動制御法が知られている。

絶縁法は、地盤から建造物へ地震波が伝播されないよう
にする構法で、飼えばボールベアリングを用いたり、ベ
アリングとバネをｖＦ用したり、あるいはベアリングを
支承する面を凹面にして復元力を持たせる構法が知られ
ている。この構法では、建造物自体が固有周期を持つた
めに共振の問題があるのでこれを防ぐためにロッキング
ボールを用いた構法等が知られている。さらに地震力の
周期特性を知り、これとかけはなれた周期特性を建造物
に持たせる方法も絶縁法の一つとして知られている。

復元力調整法は、建造物の復元力特性を調整できるよう
にする構法で、力と変形の関係を地盤や建造物の性質に
対して有利に、即ち共振的な振動を起こさぬようにする
ものである。復元力特性としては、建造物が大きな加速
度に対して柔構造を有し、大きな変位に対して剛構造を
有し、しかもエネルギー消費も相当できるものが望まし
く、具体的には、壁に割れ目を入れておいて壁の剛性を
落し応力を分散させるスリットウオール法やそのままに
しておけば応力集中を起す壁の隅部にわざわざ開口部を
設計する方法などが知られている。

また住で復元力特性を調整する多重柱法等ら知られてい
る。

エネルギー消費法は、入ってきたエネルギーを建造物の
主要部分の破壊に使われないうちに外に出すか、あるい
は消費する方法である。例えばダンパーを取付け、ある
いは建造物の非主体構造での破損を許してエネルギーを
摩擦熱に変える方法が知られている。

自動制御法は、建造物を動かそうとする作用を検出し、
逆に建造物がこれに対しての応答を生じるのを打ち消す
ような作用を加える方法で、小型の建造物には適用の可
能性があるとされている。

一方耐震構法として柔剛構造についての研究も盛んに行
れている。中・低ｗＩＪ建造物は建造物の固有周期が短
く短周期建造物と言われ、剛構造であるとされている。

また高層建造物は固有周期が艮く長周期建造物と言われ
、柔構造となる。即ち柔構造は建造物の固有周期を長く
して建造物に作用する地震力を小さくしようとする耐震
構法である。

従って従来の耐震構法は建造物の高さによって剛構造又
は柔構造のいずれかであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の耐震構法では、建造物が剛又は柔のいずれかの構
造を存し、その建造物全体が一体化されかつ固有の周期
を有しているため、建造物の該固有周期が地震動の周期
と一致すると共振を起して大きく揺れて該建造物が破壊
されるという問題があった。

かかる問題を解決するために、面性したようにロッキン
グボールを用いた絶縁法による免震構法の採用も考えら
セるが、高層建造物の場合に耐震安定性及びコスト等の
観点から実用性に乏しいという問題があり、また長周期
成分（５〜２０秒）の地震波を受けた場合上記のような
共振の際には、いかなる免震構法ら効果的でないという
問題があった。

また中・低層の剛構造建造物の場合には、鉛直力を支持
する部材で水平力も負担しているため、地震などにより
水平力を受けて、その部材が破壊した場合、鉛直力を支
持する部材も破壊したり、また鉛直力を支持できなくな
ったりして、結局建造物全体が崩壊してしまうという問
題があった。

そこで本発明は耐震安定性に優れ、大地震の際にも建造
物の崩壊を免れることができる建造物の構築方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果
、本発明に至った。

即ち、本発明に係る建造物の構築方法は、一つの建造物
を鉛直力を支持する固有周期の長い柔構造部と水平力を
負担する固有周期の短い＋ｍ構造部とに分割する構築方
法において、該柔構造部又は剛構造部の一方の構造部の
内側に他方の構造部を配置して各々を直接又は間接に連
結することを特徴とする。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。

〔実施例１〕 第１図は第１の実施例を示す概略平面図、第２図はその
概略立面図である。

本実施例は一つの建造物を柔構造部と剛構造部とに分割
し、該柔構造部の内側中心近辺に剛構造部を配置して各
々と直接連結した構法を示すものである。

同図において、■は四角形の建造物（中低層又は高石の
いずれでもよい）を半径方向に２分割したうちの内側の
中心近辺に位置する剛構造部である。本明細書において
形状及び方向は特に断らない限り平面図を基準とするも
のである。

剛構造部ｌは水平力を負担する固有周期の短い剛構造を
有し、図示しないが部材と部材が剛に接合され、例えば
耐震壁や耐震プレース等を用いてできるだけ構造物に剛
性が付与されている。水平力を負担するとは、地震の振
動により水平力が加わった場合にその力に対抗しうる耐
性を存するか、あるいはその力を吸収等して他の構造部
分へその力を伝播しないようにすることである。また固
宵周期が短いとは、建造物の固有周期が臨界周期以下で
あることを意味する。臨界周期の概念は、建築構造設計
シリーズ「建築の構造計画」（丸善発行）第４５項に記
載の「梅村」の定義に基づく。即ちある地震波に対する
建造物の加速度応答スペクトラムを想定しく地盤、地震
波等によってこのスペクトラムは異るので、ある地震波
に対し想定することになる）゛、建造物の加速度応答曲
線が地震加速度最大（直と交わる点に相当する周期を臨
界周期といい、この臨界周期は固定したものでなく地盤
、地震波等によって変動する。

２は前記剛構造部ｌに対向して配置された柔構造部であ
る。柔構造部２は該剛構造部ｌに直接に連結されている
。該柔構造部２は鉛直力を支持する固有周期の長い柔構
造を有するものであればよい。

主として鉛直力を支持するとは、床面積の大部分を支持
する構造物で、その鉛直荷重と、ｉｔｌ！震による水平
変形によって生じる付加曲モーメントに抵抗することで
ある。

固有周期が長いとは建造物の固有周期が臨界周期以上で
あることを意味する。

本実施例において剛構造部１と柔構造部２の固有周期の
差は、離れていた方か良いが特に限定される訳ではない
。要は固有周期の異なる二つの横這部分が一つの建造物
に構成されればよい。

本実施例は以上のように構成されているため、比較的頻
繁に起る中小１′Ｉｌｌ震に対しては、固体周期の短い
剛構造部が剛性抵抗型の耐震機能を発揮し、極めて稀に
起こる大地震に対しては、固有周期の長い柔構造部が靭
性抵抗型の耐震＠能を発揮して、いずれの規模の地震に
よっても建造物の崩壊を免かれることができる。

なお以上の実施例において内側を柔構造部とし、外側を
剛構造部としてもよい。

〔実施例２〕 第３図は第２の実施例を示す概略平面図である。

本実施例は、建造物を剛構造部と柔構造部に分割した状
態で更に剛構造部の間に間隙を設け、該間隙に減衰機構
を設けた場合を示すものである。

同図において、３は地震゛のエネルギーを消費する機能
を有する減衰機構である。該減衰機構３としては、免振
機構として知られる絶縁法やエネルギー消費法に用いら
れる各種装置を用いることができ、例えばスプリングや
第８図及び第９図に示す装置を用いることができる。第
８図に示す装置は、剛構造部ｌと柔構造部２が鉄筋人ス
ラブ面を共通にして連結された状態にあり、該剛構造部
ｉのスラブ面と柔構造部２のスラブ面との間にスリット
４を設けて筒構造を事実上分離し、鉄筋５を露出してそ
の部分の降伏を免振に利用するようにしたものである。

また第９図に示す装置は、剛構造部ｌのスラブ面と柔構
造１１２のスラブ面を各々所定間隔の距離を隔てて上下
に重なるようにし、両スラブ面の先端にｆｆｆｉ７Ａ及
び７Ｂを固定し、鎖部７Ａ及び７Ｂの中に芯枠６を挿入
し、該芯枠６の降伏を免振に利用するようにしたもので
ある。同図においてＧは間隙である。この装置において
芯枠６の材質としては鉄、鋼、鉛、鉄筋コンクリート（
ｒｋＣ）、グラスファイバー補強コンクリート（Ｇ　Ｆ
　ｒＬ　Ｃ）、スチールファイバー補強コンクリート（
ＳＦＲＣ）などを用いることができ、また簡７の材質と
しては鯛、セラミック等を用いることができる。なお芯
枠６と簡７Ａ及び７Ｂの間は密着していること好ましい
。

また上記以外の減衰機構としては、例えば金属板とラバ
ーを多層に積層して成るシジックアブソーバー等を用い
ることもできる。

上記の五う（こ構成されたので、ｉｔｈ震時には固有周
期の違う二つの構造部１．２同志の衝突を避けることが
でき、また地震エネルギーを消費することができるので
振動の小さい建造物を実現でき、かつ建造物の崩壊を免
かれることができる。

〔実施例３〕 第４図は第３の実施例を示す概略平面図であり、本実施
例は建造物の形状が方形以外のらのに本発明を適用する
場合を示す。本発明は本実施例以外の種々の形状の建造
物に対しても適用可能である。

〔実施例４〕 第５図は第４の実施例を示す概略平面図であり、本実施
例は実施例１と逆の配置、即ち外側に剛構造部１を配置
し、そのすぐ内側に柔構造部２を配はした場合を示すも
のである。なお、両機構部１゜２間に減衰材料３を介在
さ什てもよいのは勿論である。

〔実施例５〕 第ａｍは第５の実施例を示す概略平面図、第７図は同上
の■−■線断面図であり、本実施例は実施例１と実施例
４を組合せた場合を示すものである。

同図において示す如く、一番中心ｉこ剛構造部１１その
外側に柔構造部２が配置され、剛構造部１と柔構造部２
との間に減衰機構３が設けられている。

更に柔ＩｌＩ造部２の外周には剛構造部Ｉが配置され、
その外側に例えばバルコニーＢが設けられている。

上記の実施例において最外周の剛構造部【の外側に柔構
造部２及びその外側に剛構造部ｌを配置することもでき
る。

なお上記と逆の配置にすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、剛構造部と柔構造部とを直接又は間接
的に連結することにより、固有周期の異なる二つの構造
体を意図的に造ることができ、比較的頻繁に起る中小地
震や稀に起る大地震のいずれにも耐震機能を発揮し、即
ち耐震安定性を有し、また機能の異なる二つの構造部の
相互作用によって建造物の崩壊を防ぐことができる。

本発明を中高色住宅や事務所用ビル等に用いることによ
り、より安全で快適な空間を経済的に作り出すことがで
きる。

また本発明は外周が同一構造となるので、例えば展望台
のような外周が同一形態の建造物に効果的に適用が可能
となる。

なお、剛構造部と柔構造部とは、その高さ及び又は巾（
厚み）は必ずしも同一である必要はない。

また、例えば第３図に鎖線で示す如（、両構造部１．２
の一方又は両方が中庭等の中空部８を有していてもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示す概略平面図、第２図はその
概略立面図、第３図は第２の実施例を示す概略平面図、
第４図は第３の実施例を示す概略平面図、第５図は第４
の実施例を示す概略平面図、第６図は第５の実施例を示
す概略平面図、第７図は同上のｖｉ　−ｖｗ　ｔｆＡ断
面図、第８図及び第９図は減衰機構の例を示す概略側面
図である。 １　：剛構造部 ２　：柔構造部 ３　：減衰機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一つの建造物を鉛直力を支持する固有周期の長い柔構造
   部と水平力を負担する固有周期の短い剛構造部とに分割
   する構築方法において、該柔構造部又は剛構造部の一方
   の構造部の内側に他方の構造部を配置して各々を直接又
   は間接に連結することを特徴とする建造物の構築方法。