(57)【要約】【課題】柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御し、建物の上層においても確実且つ有効に水平力を負担させることを可能にした連層耐震壁構造及びこれを備える建物を提供する。【解決手段】建物Ｔ’の複数階にわたって上下方向に連続するように設けられた耐震壁１と、この耐震壁１を支持する付帯柱７とを備えた連層耐震壁構造Ａにおいて、付帯柱７に、軸方向にプレストレスを導入し、予め圧縮歪みを与えておく。また、建物Ｔ’の上層に配された付帯柱７にのみ、予めプレストレスを導入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の複数階にわたって上下方向に連続するように設けられた耐震壁と、該耐震壁を支持する付帯柱とを備えた連層耐震壁構造であって、
前記付帯柱には、軸方向に予めプレストレスが導入されていることを特徴とする連層耐震壁構造。
【請求項２】
請求項１記載の連層耐震壁構造において、
前記建物の上層に配された前記付帯柱に予めプレストレスが導入されていることを特徴とする連層耐震壁構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の連層耐震壁構造を備えることを特徴とする建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連層耐震壁構造及びこれを備える建物に関し、特に連層耐震壁構造の付帯柱に予めプレストレスを導入して圧縮歪みを与えた曲げ変形制御型の連層耐震壁構造及びこれを備える建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３０階を越えるような高層や５０階を越えるような超高層の建物には、コア部などにＲＣ造の耐震壁と付帯柱からなる連層耐震壁（連層耐震壁構造）を採用して構築したものがある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、例えば図２に示すように、中心部（コア部）を取り囲むように、高剛性の耐震壁１を建物Ｔの低層から上層まで連続するように設けて構築したものがある。
【０００３】
そして、このような連層耐震壁２を備えた建物Ｔにおいては、建物全体の水平剛性を高めることができ、地震や強風等による水平力（横方向に作用する力）の一部を連層耐震壁２に負担させることで地震や強風等による曲げ変形を抑制でき、主架構（柱３と梁４、ラーメン架構５）の水平力の負担を軽減することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１３８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高層や超高層の建物Ｔに連層耐震壁２を採用した場合、柱（付帯柱６）の軸伸縮変形に起因する曲げ変形により、建物Ｔの上層では連層耐震壁２の効きが悪くなってしまう。すなわち、建物Ｔの上層では、耐震壁１による水平力の負担割合が小さくなってその効果が十分に発揮されなくなってしまう。また、逆せん断が生じて、連層耐震壁２がラーメン架構５の負担を増大させる負の働きをすることもある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御し、建物の上層においても確実且つ有効に水平力を負担させることを可能にした連層耐震壁構造及びこれを備える建物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明の連層耐震壁構造は、建物の複数階にわたって上下方向に連続するように設けられた耐震壁と、該耐震壁を支持する付帯柱とを備えた連層耐震壁構造であって、前記付帯柱には、軸方向に予めプレストレスが導入されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、地震や強風等により建物に水平力が作用した際に、耐震壁の両側に配されて耐震壁を支持するとともに水平力を耐震壁に伝達する一対の付帯柱には圧縮力あるいは引張力が働く。そして、圧縮側の付帯柱においては、予め軸方向にプレストレスを導入して予め圧縮歪みが与えられていることで、導入したプレストレス力が完全に相殺されるまで、この付帯柱に働く圧縮力が（水平力により生じる力）−（抜けたプレストレス力）となり、圧縮歪みの低減が図られる。
【００１０】
また、引張側の付帯柱においては、予め軸方向に導入したプレストレスが引張力によって増加し、この付帯柱に働く引張力が（水平力により生じる力）−（付加したプレストレス力）となって、減少する圧縮歪みあるいは引張歪みの低減が図られる。
【００１１】
これにより、付帯柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御（低減）することが可能になり、建物の上層の耐震壁（連層耐震壁構造）による水平力の負担割合を高め、その効果を十分に発揮させることが可能になる。すなわち、柱の軸伸縮変形に起因する曲げ変形によって建物の上層の連層耐震壁構造の効きが悪くなることをなくし、従来の連層耐震壁構造の欠点を解消することが可能になる。また、付帯柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御することで逆せん断が生じにくくなるため、連層耐震壁構造が建物のラーメン架構の負担を増大させる負の働きをすることも解消することができる。
【００１２】
また、本発明の連層耐震壁構造においては、前記建物の上層に配された前記付帯柱に予めプレストレスが導入されていることが望ましい。ここで、建物の上層とは、従来の連層耐震壁構造を備えた場合において、付帯柱の軸伸縮変形に起因する曲げ変形によって連層耐震壁構造の効きが悪くなる部分を示す。
【００１３】
この発明においては、建物の上層に配された付帯柱にのみ予めプレストレスを導入しておくことで、建物の上層の耐震壁（連層耐震壁構造）による水平力の負担割合を確実且つ効果的に高めることが可能になる。
【００１４】
本発明の建物は、上記のいずれかの連層耐震壁構造を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、上記の連層耐震壁構造の作用効果を奏する建物を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の連層耐震壁構造及びこれを備える建物においては、付帯柱に予め軸方向にプレストレスを導入して、予め圧縮歪みを与えておくことにより、付帯柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御（低減）することが可能になる。これにより、建物の上層の耐震壁（連層耐震壁構造）による水平力の負担割合を高め、その効果を十分に発揮させることが可能になる。また、付帯柱の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御（低減）することで逆せん断が生じにくくなるため、連層耐震壁構造が建物のラーメン架構の負担を増大させる負の働きをすることもなくすことが可能になる。
【００１７】
そして、このように建物の上層の連層耐震壁構造に水平力を負担させることが可能になり、５０階を超えるような超高層建物に確実且つ有効に適用でき、また、さらなる高層化の実現をも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る連層耐震壁構造を示す図である。
【図２】連層耐震壁構造を備えた建物を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る連層耐震壁構造及びこれを備える建物について説明する。
【００２０】
本実施形態の建物Ｔ’は、例えば図２に示すように、主架構をラーメン架構５で構築した高層建物あるいは超高層建物であり、本実施形態では、その中心部（コア部）に、高剛性の耐震壁１を低層から上層まで上下方向に連続するように設けて構成したＲＣ造の連層耐震壁構造（連層耐震壁）Ａを備えて構築されている。
【００２１】
そして、本実施形態の連層耐震壁構造Ａは、各階の耐震壁１の両側に配されて耐震壁１を支持するとともに、地震や強風等により建物Ｔ’に作用した水平力（横方向の力）を耐震壁１に伝達する付帯柱７（及び梁８）を備えて構成されている。
【００２２】
また、本実施形態では、付帯柱７が、予め軸方向にプレストレスを導入し、予め圧縮歪みを与えて構築（形成）されている。そして、建物Ｔ’の低層から上層に向けて連層耐震壁構造Ａを順次構築してゆく際には、例えば図１に示すように、施工階（上階Ｆ１）の付帯柱７のコンクリートＣを打設し、このコンクリートＣが硬化した段階で、ＰＣ鋼材９を施工階Ｆ１直下の階（下階Ｆ２）のＰＣ鋼材９にカプラーで連結する。そして、施工階Ｆ１のＰＣ鋼材９を緊張、定着することにより、プレストレスを導入した付帯柱７を構築する。また、施工階Ｆ１の付帯柱７を構築した後に、下階Ｆ２の耐震壁１、施工階Ｆ１の梁８を構築する。このようにして、低層から上層に向けて順次連層耐震壁構造Ａを構築してゆく。なお、付帯柱７、梁８、耐震壁１はプレキャストにしてもよい。また、付帯柱７へのプレストレスの導入方法は、プレテンション方式、ポストテンション方式のいずれの方式を採用してもよい。
【００２３】
このように構成した本実施形態の連層耐震壁構造Ａにおいては、地震や強風等により建物Ｔ’に水平力が作用した際に、耐震壁１の両側に配されて耐震壁１を支持するとともに水平力を耐震壁１に伝達する一対の付帯柱７には圧縮力あるいは引張力が働く。そして、圧縮側の付帯柱７においては、予め軸方向にプレストレスを導入して予め圧縮歪みが与えられていることで、導入したプレストレス力が完全に相殺されるまで、この付帯柱７に働く圧縮力が（水平力により生じる力）−（抜けたプレストレス力）となり、圧縮歪みの低減が図られる。
【００２４】
一方、引張側の付帯柱７においては、予め軸方向に導入したプレストレスが引張力によって増加し、この付帯柱７に働く引張力が（水平力により生じる力）−（付加したプレストレス力）となって、減少する圧縮歪みあるいは引張歪みの低減が図られる。
【００２５】
したがって、本実施形態の連層耐震壁構造Ａ及びこれを備える建物Ｔ’においては、付帯柱７の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御（低減）することが可能になり、建物Ｔ’の上層の耐震壁１（連層耐震壁構造Ａ）による水平力の負担割合を確実且つ効果的に高め、その効果を十分に発揮させることが可能になる。すなわち、柱７の軸伸縮変形に起因する曲げ変形によって建物Ｔ’の上層の連層耐震壁構造Ａの効きが悪くなることをなくし、従来の連層耐震壁構造２の欠点を解消することが可能になる。また、付帯柱７の軸伸縮を抑えて曲げ変形を制御することで逆せん断が生じにくくなるため、連層耐震壁構造Ａが建物Ｔ’のラーメン架構５の負担を増大させる負の働きをすることも解消することができる。
【００２６】
よって、本実施形態の連層耐震壁構造Ａ及びこれを備える建物Ｔ’においては、上記のように建物Ｔ’の上層の連層耐震壁構造Ａに水平力を負担させることが可能になるため、５０階を超えるような超高層建物に確実且つ有効に適用でき、また、さらなる高層化の実現をも可能になる。
【００２７】
以上、本発明に係る連層耐震壁構造及びこれを備える建物の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、建物Ｔ’の低層から上層まで、全ての付帯柱７にプレストレスを導入するように説明を行ったが、高層、超高層の建物Ｔ（Ｔ’）においては、付帯柱６（７）の軸伸縮変形に起因する曲げ変形により、特に建物Ｔ（Ｔ’）の上層に配された連層耐震壁構造２（Ａ）の効きが悪くなるため、このような連層耐震壁構造２（Ａ）の効きが悪くなる建物Ｔ（Ｔ’）の上層の付帯柱７にのみプレストレスを導入するようにしてもよい。この場合には、建物Ｔ’の上層に配された付帯柱７に予めプレストレスを導入しておくことで、建物Ｔ’の上層の耐震壁１（連層耐震壁構造Ａ）による水平力の負担割合を確実且つ効果的に高めることが可能になる。
【符号の説明】
【００２８】
１    耐震壁
２    従来の連層耐震壁構造（連層耐震壁）
３    主架構の柱
４    主架構の梁
５    ラーメン架構
６    従来の連層耐震壁構造の付帯柱
７    付帯柱
８    連層耐震壁構造の梁
Ａ    連層耐震壁構造（連層耐震壁）
Ｆ１  施工階（上階）
Ｆ２  下階
Ｔ    従来の建物
Ｔ’  建物
【図１】
2011038349.tif 000003
【図２】
2011038349.tif 000004