(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に立設されたコアの頂部から床を吊って支持する吊り床構造の構造物であって、
前記コアの頂部に支承体が設置され、前記支承体にワイヤーが滑動自在に支持され、前記ワイヤーの両端部に最上階の床が吊られ支持されており、以下の各階床は前記最上階床から柱によって吊り支持されており、コアの外周面と各吊り床との間には、吊り床の水平変位時に吊り床とコアとが接触しない程度のクリアランスが設けられており、前記コアの曲げ変形に対し前記吊り床は水平方向にのみ変位する構成であることを特徴とする、吊り床構造の構造物。
【請求項２】
地上に立設されたコアの外周部に各階の床を吊って支持する吊り床構造の構造物であって、
前記コアにおける各階床の上部に支承体が設置され、前記各階の支承体にワイヤーが滑動自在に支持され、前記ワイヤーの両端部に各階の床が吊られ支持されており、コアの外周面と各吊り床との間には、吊り床の水平変位時に吊り床とコアとが接触しない程度のクリアランスが設けられており、前記コアの曲げ変形に対し前記各階の吊り床は各々独立して水平方向にのみ変位する構成であることを特徴とする、吊り床構造の構造物。
【請求項３】
コアの頂部又は各階の床の上部外周に設置された支承体は、滑車又はローラー又は滑りベアリングで構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した吊り床構造の構造物。
【請求項４】
支承体に減衰装置が組み込まれていることを特徴とする、請求項１又は２又は３に記載した吊り床構造の構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コアに床を吊って支持する吊り床構造形式の構造物に係り、さらに云えば、特にアスペクト比の大きな高層建物の吊り床を支持し、地震等の水平力は当該建物のコアのみに負担させ、吊り床は水平方向に変位させて制振する構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地震や強風等の水平力に抵抗するべく、ワイヤーで床を吊って支持する吊り床構造の構造物や、ワイヤーを用いた制振構造が設けられた構造物としては、例えば、下記の▲１▼〜▲３▼の技術が公知である。
▲１▼  吊り床構造で構築されたアスペクト比が大きな高層建物等の構造物に実施する技術として、図４に示したように、地盤ａにコアｂを立設し、同コアｂの頂部（屋上）にトラス等の剛強な梁ｃを構築し、前記剛強な梁ｃに柱ｄ−１、ｄ−２及び床ｅ…を吊って支持したものがある。
【０００３】
▲２▼  高層建物ではないが、特開昭６０−１４８９６５号公報に記載された吊り構造物も公知である。この吊り構造物は、図５に示したように、地盤ａに基礎ｆを介してシャフトｇが立設され、同シャフトｇの上端部に振動吸収装置ｈが設けられ、同振動吸収装置ｈを介して屋根ｉ、壁ｗ及び床ｅが吊られている。前記振動吸収装置ｈは、図５Ｂに拡大して示したように、シャフトｇの上端から放射状に突出して形成した屋根保持体ｍ、及びシャフトｇに沿って垂直方向に可動する摺動枠ｎとがバネ等の弾性体ｐによって連結されて成り、前記摺動枠ｎに屋根ｉを支持するワイヤーｊの基端部が固定されている。
【０００４】
（３）  吊り構造ではないが、アスペクト比が大きな高層建物にワイヤーを用いた制振構造を適応した技術として、例えば、特開平６−５８０１６号公報に記載されたものが公知である。この制振構造は、図６に示したように、高層建物の頂部の両端に、ワイヤーｊの両端部が各々固着され、同高層建物の下端の両端部に水平部滑車ｓ、ｓが設けられ、前記ワイヤーｊを高層建物の両端の柱ｑ、ｑに沿って上下方向に張設すると共に、当該ワイヤーｊの中間部を前記水平部滑車ｓ、ｓに巻き掛け、ワイヤーｊに伝達される高層建物の振動エネルギーを吸収する減衰装置ｔが高層建物下部に位置するワイヤーｊに取り付けられている。高層建物に水平力が加わることにより作用する曲げモーメントは、同高層建物の両端の柱ｑ、ｑにおいて引張力及び圧縮力を生ぜしめ、ワイヤーｊを介して減衰装置ｔに伝達し、同減衰装置ｔによって吸収される。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
前記（１）の吊り床構造（図４）におけるコアｂは、そのアスペクト比が大きいため、例えば、図４中の右方向への水平力が作用すると、図４Ｂに示したように、垂直なコアｂ’がｂの位置へ曲げ変形を生じる。と同時に、当該コアｂの頂部に固定されている梁ｃも回転し、同梁ｃの両端に吊設された柱ｄ−１及びｄ−２も右方向へ傾く。よって、各階の床ｅ…も傾き、高層建物の安全性が確保できず、居住者に不快感を与えるといった問題がある。また、前記梁ｃの回転により、図４Ｂ中の左側の柱ｄ−１に過大な引張力が作用し、柱ｄ−２に過大な圧縮力が作用する。同様に、左方向への水平力が作用すると、右側の柱ｄ−２に過大な引張力が作用し、柱ｄ−１に過大な圧縮力が作用する。そのため、柱ｄ−１、ｄ−２の断面を過大なものとせざるを得ず、建築計画上に悪影響を及ぼし、建築コストの高騰を招くといった問題も生じる。
【０００６】
前記図▲２▼の構造物（図５）は、ワイヤーｊだけで床ｅを支持し、水平力はシャフトｇが負担するため、柱は不要な構成である。そして、前記ワイヤーｊの上端はシャフトｇの上端部に設けられた振動吸収装置ｈの摺動枠ｎに固定され、摺動枠ｎは弾性体ｐによって垂直方向にのみ可動する構成であるから、シャフトｇに伝わった上下方向の振動は、弾性体ｐの運動エネルギーによって吸収され、ワイヤーｊを介して摺動枠ｎに固定されている床ｅへの伝達は緩和される。しかし、大きな水平力が作用してシャフトｇが左右に揺れると、ワイヤーｊは当該シャフトｇの上端に固定（定着）されているため、床ｅはいずれ傾斜し、恒久的に水平状態を維持することが不可能となる。
【０００７】
前記▲３▼の制振構造（図６）は、吊り床構造ではないが、ワイヤーｊ及び減衰装置ｔによって、構造物に作用した曲げモーメントを吸収させることができる。しかし、大きな水平力に対して柱ｑはやはり左右方向へ曲げ変形が生じることがあり、そのような場合、同柱ｑ、ｑ間に施工された床（図示省略）は傾斜し、床の水平状態を恒常的に維持することが不可能である。また、柱ｑ、ｑに作用する過大な引張力と圧縮力に耐えるためには、柱断面を大きくしなければならず、前記▲１▼と同様の問題がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、吊り床構造の構造物、特にはアスペクト比の高いペンシル状に建築された吊り床構造の高層建物において、地震や強風等の水平力は、コアの曲げ変形にのみ負担させ、吊り床は水平方向にのみ変位させて吊り床の水平状態を恒久的に維持して制振し、快適で安全性の高い構造物を提供すること、及び前記コアの変形に起因する柱の応力を低減し、柱断面を可及的に縮小して鉄骨量を低減し、良好な眺望が確保され、建築コストダウンが図れる吊り床構造の構造物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１の発明に係る吊り床構造の構造物は、地上１に立設されたコア２の頂部から床３を吊って支持する吊り床構造の構造物であって、
前記コア２の頂部に支承体４を設置し、前記支承体４にワイヤー５を滑動自在に支持し、前記ワイヤー５の両端部に最上階の床３を吊って支持しており、以下の各階床３…は前記最上階床３から柱６によって吊り支持し、コア２の外周面と吊り床３との間に、吊り床３の水平変位時に同吊り床３とコア２とが接触しない程度のクリアランス７を設け、前記コア２の曲げ変形に対し前記吊り床３は水平方向にのみ変位させる構成であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明に係る吊り床構造の構造物は、地上１に立設されたコア２の外周部に各階Ｋ…の床３を吊って支持する吊り床構造の構造物であって、
前記コア２における各階Ｋの床３…の上部に支承体４…を設置し、各階Ｋ…の支承体４…にワイヤー５を滑動自在に支持し、前記ワイヤー５の両端部に各階の床３を吊って支持しており、コア２の外周面と吊り床３との間に、吊り床３の水平変位時に同吊り床３とコア２とが接触しない程度のクリアランス７を設け、前記コア２の曲げ変形に対し前記各階Ｋの吊り床３は各々独立して水平方向にのみ変位させる構成であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明に係る吊り床構造の構造物は、前記請求項１又は２におけるコア２の頂部又は各階の床３の上部外周に設置した支承体４を、滑車又はローラーや滑りベアリングで構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明に係る吊り床構造の構造物は、前記請求項１又は２又は３における支承体４に減衰装置を組み込んだことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】
本発明に係る吊り床構造の構造物は、アスペクト比の大きいペンシル状に建築された高層建物等において、その中核をなすコアから床を吊って支持する吊り床構造形式の高層建物に好適に実施される。
請求項１に記載した吊り床構造の高層建物は、図１Ａに示したように、建物の中央部に、上下方向のエレベーターやパイプシャフト等を集中して形成したコア２が地上１に立設されている。前記コア２の頂部（屋上）のコーナー部に、支承体４が２個設置されている。但し、支承体４の個数は２個に限らず、４個等の複数個で実施したり、極端な場合は図２に示したように、１個で実施することも可能である。
【００１４】
支承体４としては、請求項３のように、溝付きの滑車（図示は省略）で実施することが好ましいが、溝なしのローラーや滑りベアリング等で実施することも可能である。また、支承体４には、請求項４のように、減衰装置（図示は省略）を組み込んだり配設して実施することが好ましい。前記支承体４たる滑車に、高抗張力のワイヤー５が滑動自在に巻き掛けられて支持されており、当該ワイヤー５の両端部に最上階の床３の端部が固定されている。そして、柱６によって以下の各階Ｋ…を形成する床３…が最上階床３から吊って支持され、複数の床３…が前記ワイヤー５によってコア２の頂部から吊られて支持された吊り床構造の高層建物が構築されている。
【００１５】
なお、前記の各階の吊り床３…とコア２の外周面と吊り床３との間には、通常、請求項３のように、当該床３の水平変位時に床３とコア２とが接触しない程度のクリアランス（空隙部）７を確保して実施される（図１Ｂ参照）。当該クリアランス７は、例えば、吊り床３において、コア２の横断面部分を若干大きくした部分を切り欠くことによって形成する。
【００１６】
したがって、例えば、図１Ｂにおいて、矢印で示した右方向への水平力が当該高層建物に作用すると、図１Ｂ中に破線で示した、垂直に立設するコア２’は、実線で示したコア２のように若干右方向に曲がって変形する。その際、吊り床３は、同床３を吊るワイヤー５が支承体４を滑動することにより、水平状態を維持しながら同図中右方向へ若干変位する。床３には前記のようにクリアランス７が設けられているから、この水平方向への変位の際にもコア２に接触する虞れがない。つまり、水平力が当該高層建物に作用した場合、コア２の曲げ変形と床３の変形は分離され、支承体４に組み込まれた減衰装置により効果的に減衰された水平力はコア２だけに負担せしめて制振し、床３へは一切伝達しない構成であるから、柱６−１に引張力（柱６−２に圧縮力）が作用せず、柱断面を可及的に縮小化することができる。また、ワイヤー５は長期応力のみを負担できるように設計すればよいことになる。
【００１７】
前記支承体４を介してワイヤー５で吊る床３を、各階Ｋ…ごとに実施する形態（請求項２）も好適に行われる。即ち、当該高層建物は、図３に示したように、コア２の外周部における各階Ｋ…から各々床３を吊って支持する形式の吊り床構造であって、各階Ｋにおける上部に、２個（但し、個数はこの２個の限りでない。）の支承体４、４が設置され、前記各階Ｋの支承体４、４にワイヤー５が滑動自在に巻き掛けられ、前記ワイヤー５の端部に床３が各々吊られて支持されている。したがって、当該高層建物に水平力が作用すると、やはり、コア２’がコア２のように曲げ変形で応じ、前記各階Ｋの吊り床３は各々独立して水平方向にのみ変位するから、床３は各階Ｋ…ごとに高さに応じた必要最小限の水平変位で合理的に制振することができる。
【００１８】
【本発明の奏する効果】
本発明の吊り床構造の構造物によれば、特にアスペクト比の高い高層建物において、コアと床の変形は支承体を滑動するワイヤーによって完全に分離・独立されるから、地震や強風等の水平力が当該高層建物に作用しても、その水平力はコアの曲げ変形だけに負担させ、吊り床は水平方向にのみ変位させて制振し、吊り床の水平状態が恒久的に維持され、居住者にとって快適性、安全性が確保される。また、水平力が柱（床）へ伝達されないため、前記コアの変形に起因する柱の応力は低減され、その結果、柱断面が縮小できて鉄骨量が減り、建築コストが低廉され、高層の良好な眺望の確保、建築計画の自由度の増大等々が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】吊り床構造の高層建物の模式図、ＢはＡにおいて水平力による変形状況を示した模式図である。
【図２】異なる実施例を示した模式図である。
【図３】応用例を示した模式図である。
【図４】Ａ、Ｂは従来例を示した模式図である。
【図５】Ａ、Ｂは異なる従来例を示した全体図と部分拡大図である。
【図６】異なる従来例を示した全体図である。
【符号の説明】
１    地上
２  コア
３  床
４  支承体
５  ワイヤー
６  柱
７  クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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