(57)【要約】【課題】本発明は、耐震性能を確保しつつ、複合用途の構造物の施工コストを削減することを目的とする。【解決手段】構造物１０は、鉄筋コンクリート造の中層部５０と、中層部５０の下に設けられる鉄骨造の低層部３０と、中層部５０の上に設けられる鉄骨造の高層部７０と、高層部７０に設けられる制振装置７６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、又は鉄筋コンクリート造と鉄骨鉄筋コンクリート造との複合構造の中層部と、
前記中層部の下に設けられる鉄骨造の低層部と、
前記中層部の上に設けられる鉄骨造の高層部と、
前記高層部に設けられる制振装置と、
を備える構造物。
【請求項２】
前記低層部及び前記高層部の柱スパンは、前記中層部の柱スパンよりも広い、
請求項１に記載の構造物。
【請求項３】
前記低層部及び前記高層部の少なくとも一方には、吹抜け部が設けられる、
請求項１又は請求項２に記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
低層部と高層部とで、異なる構造（例えば、鉄筋コンクリート造、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄骨造等）が採用された複合構造の構造物が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５５６０５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１３９５２号公報
【特許文献３】特開２００２−００４６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ホテルや集合住宅等の構造物の低層部を店舗等とし、また、構造物の高層部をイベントホール等とすることが考えられる。
【０００５】
ここで、ホテルや集合住宅等では、居住性が求められる。一方、店舗やイベントホール等では、大空間が求められる。したがって、上記のような複合用途の構造物の施工には、コストがかかる可能性がある。
【０００６】
また、鉄骨造の構造物では、地震時の揺れが問題になる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の事実を考慮し、耐震性能を確保しつつ、複合用途の構造物の施工コストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の構造物は、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、又は鉄筋コンクリート造と鉄骨鉄筋コンクリート造との複合構造の中層部と、前記中層部の下に設けられる鉄骨造の低層部と、前記中層部の上に設けられる鉄骨造の高層部と、前記高層部に設けられる制振装置と、を備える。
【０００９】
請求項１に係る構造物によれば、中層部は、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、又は鉄筋コンクリート造と鉄骨鉄筋コンクリート造との複合構造とされる。
【００１０】
ここで、鉄筋コンクリート造等は、鉄骨造と比較して、振動性能や遮音性能等の居住性能に優れる。また、鉄筋コンクリート造等は、ホテルや集合住宅のように、複数階に亘って同じ間取り（柱割り）が繰り返す場合に、生産性を高めることができる。そのため、鉄筋コンクリート造等は、ホテルや集合住宅に適している。
【００１１】
したがって、構造物の中層部をホテルや集合住宅とすることにより、居住性能を確保しつつ、施工コストを削減することができる。
【００１２】
一方、中層部の下に設けられる低層部は、鉄骨造とされる。これと同様に、中層部の上に設けられる高層部は、鉄骨造とされる。
【００１３】
ここで、鉄骨造は、鉄筋コンクリート造等と比較して、柱スパンを広げ易く、大空間を確保し易い。そのため、鉄骨造は、店舗やイベントホール等に適している。
【００１４】
したがって、構造物の低層部及び高層部を鉄骨造とすることにより、大空間を確保しつつ、施工コストを削減することができる。
【００１５】
ところで、構造物の高層部を鉄骨造にすると、地震時の揺れが問題になる可能性がある。
【００１６】
この対策として本発明では、構造物の高層部に、制振装置が設けられる。これにより、地震時における高層部の揺れを効率的に低減することができる。
【００１７】
このように本発明では、耐震性能を確保しつつ、複合用途の構造物の施工コストを削減することができる。
【００１８】
請求項２に記載の構造物は、請求項１に記載の構造物において、前記低層部及び前記高層部の柱スパンは、前記中層部の柱スパンよりも広い。
【００１９】
請求項２に係る構造物によれば、低層部及び高層部の柱スパンは、中層部の柱スパンよりも広い。これにより、低層部及び高層部に、用途に応じた大空間を確保することができる。
【００２０】
請求項３に記載の構造物は、請求項１又は請求項２に記載の構造物において、前記低層部及び前記高層部の少なくとも一方には、吹抜け部が設けられる。
【００２１】
請求項３に係る構造物によれば、低層部及び高層部の少なくとも一方には、吹抜け部が設けられる。これにより、低層部及び高層物の用途を広げることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明に係る構造物によれば、耐震性能を確保しつつ、複合用途の構造物の施工コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態に係る構造物を示す立面図である。
【図２】図１に示される第一切替部を示す立面図である。
【図３】図１に示される第二切替部を示す立面図である。
【図４】図１に示される構造物の地震時における水平変位を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る構造物について説明する。
【００２５】
（構造物）
図１には、本実施形態に係る構造物１０が示されている。構造物１０には、免震構造が採用されている。この構造物１０は、下部構造体１２と、上部構造体１４とを備えている。
【００２６】
（下部構造体）
下部構造体１２は、例えば、基礎スラブ等の基礎部とされている。この下部構造体１２の上には、上部構造体１４が設けられている。下部構造体１２と上部構造体１４との間には、免震層１６が形成されている。免震層１６には、複数の免震装置１８が設置されている。
【００２７】
免震装置１８は、例えば、積層ゴム支承や、滑り支承、転がり支承とされている。これらの免震装置１８を介して、上部構造体１４が下部構造体１２に水平方向に相対変位可能に支持されている。なお、免震装置１８及び免震層１６は、適宜省略可能である。
【００２８】
（上部構造体）
上部構造体１４は、低層部３０と、中層部５０と、高層部７０を有している。この上部構造体１４は、中層部５０の用途と低層部３０及び高層部７０の用途、若しくは中層部５０、低層部３０、及び高層部７０の各々が用途が異なる複合用途の構造体（構造物）とされている。
【００２９】
中層部５０は、鉄筋コンクリート造とされている。一方、低層部３０及び高層部７０は、鉄骨造とされている。そのため、鉄骨造の低層部３０と鉄筋コンクリート造の中層部５０との間には、構造形式（構造種別）を切り替える第一切替層４０が設けられている。これと同様に、鉄筋コンクリート造の中層部５０と鉄骨造の高層部７０との間には、構造形式（構造種別）を切り替える第二切替層６０が設けられている。以下、低層部３０、中層部５０、高層部７０、第一切替層４０、及び第二切替層６０の各構成について説明する。
【００３０】
（低層部）
低層部３０は、複数層（複数階）で構成されており、後述する中層部５０の下に設けられている。この低層部３０は、例えば、大空間が求められる飲食店や衣類、雑貨等の店舗、イベントホール等を含む。低層部３０は、構造物１０のエントランス３８を含む。エントランス３８は、後述する吹抜け部３９を含む大空間とされる。
【００３１】
低層部３０は、複数の鉄骨柱３２と、複数の鉄骨梁３４とを有している。図２に示されるように、鉄骨柱３２は、鋼管３２Ａにコンクリート３２Ｂを充填したコンクリート充填鋼管構造（ＣＦＴ構造）とされている。なお、鉄骨柱は、例えば、Ｈ形鋼や鋼管等によって形成されても良い。また、本実施形態における鉄骨柱は、コンクリート充填鋼管構造も含む概念である。
【００３２】
鉄骨梁３４は、例えば、Ｈ形鋼等によって形成されている。この鉄骨梁３４は、隣り合う一対の鉄骨柱３２に架設されており、一対の鉄骨柱３２と共に架構（ラーメン架構）を構成している。また、鉄骨梁３４の上には、床スラブ３５（図２参照）が設けられている。
【００３３】
図１に示されるように、鉄骨柱３２及び鉄骨梁３４で構成された架構には、ブレース３６が適宜設けられている。なお、架構には、ブレースに限らず、耐震壁等の耐震要素が設けられても良い。また、架構には、ダンパー等の種々の制振装置が設けられても良い。
【００３４】
ここで、低層部３０は、前述したように鉄骨造とされている。そのため、低層部３０の柱スパンＳＬは、鉄筋コンクリート造とされた中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くし易い。そのため、低層部３０の一部の柱スパンＳＬは、中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くされている。
【００３５】
なお、ここでいう低層部３０の柱スパンＳＬとは、隣り合う一対の鉄骨柱３２の間隔を意味する。これと同様に、中層部５０の柱スパンＳＭとは、後述する隣り合う一対のコンクリート柱５２の間隔であって中層部５０の中で最長のものを意味する。
【００３６】
また、低層部３０には、吹抜け部３９が設けられている。吹抜け部３９は、低層部３０の複数層に亘って形成されている。この吹抜け部３９では、隣り合う階の間に床スラブが設けられておらず、隣り合う階の空間が上下方向に連続している。
【００３７】
（中層部）
低層部３０の上には、後述する第一切替層４０を介して中層部５０が設けられている。中層部５０は、複数層（複数階）で構成されている。この中層部５０は、例えば、居住性が求められるホテルの客室や、集合住宅の住戸等を含む。
【００３８】
中層部５０は、複数のコンクリート柱５２と、複数のコンクリート梁５４とを有している。コンクリート柱５２及びコンクリート梁５４は、例えば、鉄筋コンクリートで形成されている。
【００３９】
なお、コンクリート柱５２及びコンクリート梁５４は、現場打ち工法によって形成されても良いし、プレキャスト工法によって形成されても良い。
【００４０】
コンクリート梁５４は、隣り合う一対のコンクリート柱５２に架設されており、一対のコンクリート柱５２と共に架構（ラーメン架構）を構成している。また、コンクリート梁５４の上には、図示しない床スラブが設けられている。なお、本実施形態の中層部５０には、吹抜け部が設けられていない。
【００４１】
（高層部）
中層部５０の上には、後述する第二切替層６０を介して高層部７０が設けられている。高層部７０は、複数層（複数階）で構成されている。この高層部７０は、低層部３０と同様に、大空間が求められる飲食店や衣類、雑貨等の店舗、イベントホールとされる。
【００４２】
高層部７０は、複数の鉄骨柱７２と、複数の鉄骨梁７４とを有している。鉄骨柱７２は、例えば、Ｈ形鋼や鋼管等によって形成されている。なお、鉄骨柱７２は、鋼管にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管構造とされても良い。
【００４３】
鉄骨梁７４は、例えば、Ｈ形鋼等によって形成されている。この鉄骨梁７４は、隣り合う一対の鉄骨柱７２に架設されており、一対の鉄骨柱７２と共に架構（ラーメン架構）を構成している。また、鉄骨梁７４の上には、図示しない床スラブが設けられている。
【００４４】
なお、本実施形態の高層部７０には、吹抜け部が設けられていないが、高層部７０には、吹抜け部が設けられても良い。
【００４５】
鉄骨柱７２及び鉄骨梁７４で構成された架構には、オイルダンパーや鋼材ダンパー等の制振装置７６が適宜設けられている。なお、架構には、ブレースや耐震壁等の耐震要素が設けられても良い。また、高層部７０には、少なくとも１つの制振装置が設けられていれば良い。
【００４６】
ここで、高層部７０は、前述したように鉄骨造とされている。そのため、高層部７０の柱スパンＳＨは、鉄筋コンクリート造とされた中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くし易い。そのため、高層部７０の一部の柱スパンＳＨは、中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くされている。
【００４７】
なお、ここでいう高層部７０の柱スパンＳＨとは、隣り合う一対の鉄骨柱７２の間隔を意味する。
【００４８】
（第一切替層）
次に、低層部３０と中層部５０との間の第一切替層４０について説明する。
【００４９】
低層部３０と中層部５０との間には、第一切替層４０が設けられている。第一切替層４０では、鉄骨造の低層部３０から鉄筋コンクリート造の中層部５０へ構造形式（構造種別）が切り替えられる。また、第一切替層４０は、配線や配管、ダクト等の種々の設備の敷設スペース（振り回しスペース）とされる。
【００５０】
図２には、一例として、第一切替層４０の外周の第一切替柱４２が示されている。第一切替柱４２は、鉄骨鉄筋コンクリート造とされている。この第一切替柱４２は、コンクリート柱部４２Ａと、コンクリート柱部４２Ａに埋設される鉄骨柱部４２Ｂとを有している。なお、第一切替柱４２には、第一切替層４０の梁４３が接合されている。梁４３の上には、床スラブ４５が設けられている。
【００５１】
鉄骨柱部４２Ｂは、低層部３０の鉄骨柱３２の柱頭部上に、当該鉄骨柱３２と連続するように立てられている。この鉄骨柱部４２Ｂは、鉄骨柱３２と同様に、コンクリート充填鋼管構造とされており、鉄骨柱３２の柱頭部に接合されている。この鉄骨柱部４２Ｂは、コンクリート柱部４２Ａに埋設されている。
【００５２】
コンクリート柱部４２Ａは、鉄筋コンクリートによって形成されている。また、コンクリート柱部４２Ａの外周部には、複数の柱主筋４４と、複数の柱主筋４４を囲む複数のせん断補強筋４６が適宜埋設されている。なお、図２では、複数のせん断補強筋４６の図示を適宜省略している。
【００５３】
第一切替柱４２の上には、中層部５０のコンクリート柱５２が立てられている。コンクリート柱５２は、プレキャストコンクリートによって形成されている。このコンクリート柱５２は、複数の柱主筋５６を有している。
【００５４】
なお、本実施形態では、第一切替柱４２の材軸と、中層部５０のコンクリート柱５２の材軸とがずれているが、第一切替柱４２の材軸とコンクリート柱５２の材軸とは一致していても良い。
【００５５】
複数の柱主筋５６は、コンクリート柱５２に外周部に埋設されている。これらの柱主筋５６は、コンクリート柱５２の下面から下方へ延出し、第一切替柱４２のコンクリート柱部４２Ａに埋設されている。また、複数の柱主筋５６は、第一切替柱４２の略全長に亘って埋設されている。なお、複数の柱主筋５６の一部は、鉄骨柱部４２Ｂを構成する鋼管内に配置されている。
【００５６】
このように中層部５０のコンクリート柱５２の柱主筋５６を第一切替柱４２に埋設することにより、中層部５０のコンクリート柱５２が第一切替柱４２を介して低層部３０の鉄骨柱３２に接続されている。
【００５７】
（第二切替層）
次に、中層部５０と高層部７０との間の第二切替層６０について説明する。
【００５８】
中層部５０と高層部７０との間には、第二切替層６０が設けられている。第二切替層６０では、鉄筋コンクリート造の中層部５０から鉄骨造の高層部７０へ構造形式（構造種別）が切り替えられる。また、第二切替層６０は、配線や配管、ダクト等の種々の設備の敷設スペース（振り回しスペース）とされる。
【００５９】
図３には、第二切替層６０の内部の第二切替柱６２が示されている。第二切替柱６２は、コンクリート柱部６２Ａと、コンクリート柱部６２Ａに埋設される鉄骨柱部６２Ｂとを有している。なお、第二切替柱６２には、第二切替層６０の梁６３が接合されている。
【００６０】
鉄骨柱部６２Ｂは、中層部５０のコンクリート柱５２の柱頭部上に立てられている。また、鉄骨柱部６２Ｂの柱頭部は、高層部７０の鉄骨柱７２の柱脚部に接合されている。この鉄骨柱部６２Ｂは、コンクリート柱部６２Ａに埋設されている。
【００６１】
コンクリート柱部６２Ａは、鉄筋コンクリートによって形成されている。また、コンクリート柱部６２Ａの外周部には、複数の柱主筋６４と、複数の柱主筋６４を囲む複数のせん断補強筋６６が適宜埋設されている。柱主筋６４は、中層部５０のコンクリート柱５２の柱主筋５６と接続されている。なお、図３では、複数のせん断補強筋６６の図示を適宜省略している。
【００６２】
第二切替柱６２の上には、高層部７０の鉄骨柱７２が立てられている。この鉄骨柱７２の柱脚部は、第二切替柱６２の柱頭部に接合されている。これにより、高層部７０の鉄骨柱７２が、第二切替柱６２を介して中層部５０のコンクリート柱５２に接続されている。
【００６３】
なお、本実施形態では、第二切替柱６２の材軸と高層部７０の鉄骨柱７２の材軸とが一致しているが、第二切替柱６２の材軸と鉄骨柱７２の材軸とはずれていても良い。
【００６４】
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００６５】
本実施形態によれば、構造物１０の中層部５０は、鉄筋コンクリート造とされている。
【００６６】
ここで、鉄筋コンクリート造は、鉄骨造と比較して、振動性能や遮音性能等の居住性能に優れる。また、鉄筋コンクリート造は、ホテルや集合住宅のように、複数階に亘って同じ間取り（柱割り）が繰り返す場合に、生産性を高めることができる。そのため、鉄筋コンクリート造等は、ホテルや集合住宅に適している。
【００６７】
したがって、前述したように、構造物１０の中層部５０をホテルや集合住宅とすることにより、居住性能を確保しつつ、施工コストを削減することができる。
【００６８】
一方、中層部５０の下に設けられる低層部３０は、鉄骨造とされている。これと同様に、中層部５０の上に設けられる高層部７０は、鉄骨造とされている。
【００６９】
ここで、鉄骨造は、鉄筋コンクリート造と比較して、柱スパンを広げ易く、大空間を確保し易い。そのため、鉄骨造は、店舗やイベントホール等に適している。
【００７０】
したがって、構造物１０の低層部３０及び高層部７０を鉄骨造とすることにより、大空間を確保しつつ、施工コストを削減することができる。
【００７１】
ところで、構造物１０の高層部７０を鉄骨造にすると、地震時の揺れが問題になる可能性がある。図４には、地震時における構造物１０の一次モードＭ１、二次モードＭ２、三次モードＭ３の水平変位が模式的に示されている。この図４に示されるように、構造物１０では、一次モードＭ１、二次モードＭ２、三次モードＭ３の何れもモードにおいても、高層部７０の水平変位が最大になることが分かる。
【００７２】
この対策として本実施形態では、図１に示されるように、構造物１０の高層部７０の架構に、制振装置７６が設けられる。これにより、地震時における高層部７０の揺れを効率的に低減することができる。
【００７３】
このように本実施形態では、耐震性能を確保しつつ、複合用途の構造物１０の施工コストを削減することができる。
【００７４】
また、低層部３０の一部の柱スパンＳＬ、及び高層部７０の一部の柱スパンＳＨは、中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くされている。これにより、低層部３０及び高層部７０に、用途に応じた大空間を確保することができる。
【００７５】
さらに、低層部３０には、吹抜け部３９が設けられている。これにより、低層部３０の用途を広げることができる。
【００７６】
また、構造物１０に第一切替層４０を設けることにより、鉄骨造の低層部３０から鉄筋コンクリート造の中層部５０へ構造形式を効率的に切り替えることができる。これと同様に、構造物１０に第二切替層６０を設けることにより、鉄筋コンクリート造の中層部５０から鉄骨造の高層部７０へ構造形式を効率的に切り替えることができる。
【００７７】
さらに、第一切替層４０及び第二切替層６０は、配線や配管、ダクト等の種々の設備の敷設スペース（振り回しスペース）とされる。このように第一切替層４０及び第二切替層６０に設備を集約することにより、設備のメンテナンス性が向上する。
【００７８】
（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００７９】
上記実施形態では、低層部３０の一部の柱スパンＳＬが、中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くされるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、低層部の少なくとも一部の柱スパンが、中層部の柱スパンよりも広くされても良い。また、低層部の柱スパンは、中層部の柱スパンと同じでも良いし、狭くても良い。
【００８０】
これと同様に、上記実施形態では、高層部７０の一部の柱スパンＳＨが、中層部５０の柱スパンＳＭよりも広くされるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、高層部の少なくとも一部の柱スパンが、中層部の柱スパンよりも広くされても良い。また、低層部の柱スパンは、中層部の柱スパンと同じでも良いし、狭くても良い。
【００８１】
また、上記実施形態では、低層部３０に吹抜け部３９が設けられるが、上記実施形態はこれに限らない。吹抜け部は、鉄骨造の低層部及び高層部の少なくとも一方に設けることができる。また、吹抜け部は、適宜省略可能である。
【００８２】
また、上記実施形態では、構造物１０の中層部５０が鉄筋コンクリート造とされるが、上記実施形態はこれに限らない。構造物１０の中層部５０は、例えば、鉄骨鉄筋コンクリート造、又は鉄筋コンクリート造及び鉄骨鉄筋コンクリート造の複合構造とされても良い。
【００８３】
また、低層部３０、中層部５０、高層部７０の用途は、上記したものに限らず、適宜変更可能である。
【００８４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  構造物
３０  低層部
３９  吹抜け部
５０  中層部
６０  第二切替層
７０  高層部
７６  制振装置
Ｍ１  一次モード
Ｍ２  二次モード
Ｍ３  三次モード
ＳＨ  柱スパン（低層部の柱スパン）
ＳＬ  柱スパン（中層部の柱スパン）
ＳＭ  柱スパン（高層部の柱スパン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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