(57)【要約】【課題】本発明は、安価で免震性能の高い建築物の免震構造を提供する。【解決手段】建築物１は、下層構造物２と上層建築物５よりなり、下層構造物２は、複数の柱２ａにより構成される。下層構造物２を構成する柱２ａの頭部には免震装置３が配置され、これに支持されるように上層建築物５が配置される。上層建築物５は、免震装置３の上部に配置された柱９と、柱９の上端部どうし及び下端部どうしを各々連結する上弦材６及び下弦材７と、上弦材６及び下弦材７の間に配される斜材８によりなる鉄骨造のトラス架構により構成される。トラス架構を、隣り合う垂直材である柱９間のスパンが大きく、また柱９の部材長の長いメガトラスに構築しており、上層建築物５を水平剛性の高い構成としている。なお、建築物１を支持する基礎構造１０に、独立基礎を設けることにより、基礎梁１３は省略できるものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎構造の上部に配置される下層構造物と、
該下層構造物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、
前記下層構造物の柱頭部には、免震装置が配置されて、上層建築物と下層構造物との間に中間階免震層が形成されるとともに、
前記上層建築物が、上弦材、下弦材、斜材及び垂直材よりなる鉄骨トラス造より構築されることを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項２】
請求項１に記載の建築物の免震構造において、
前記上層建築物には、隣り合う垂直材の間に、該垂直材と平行となるように間柱が設けられることを特徴とする建築物の免震構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建築物の免震構造において、
前記基礎構造が、複数の基礎杭とフーチングとより構成される独立基礎を複数備えてなり、該独立基礎の頭部に、前記下層構造物を構成する柱が同軸状に配されて、両者が剛に接合されることを特徴とする建築物の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低層の建築物に中間階免震層を設ける建築物の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基礎構造と上部建築物との間に免震ピットを備え、該免震ピットに免震装置を配した免震構造を有する建築物が築造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、免震ピットの構築には、過大なコストを要するとともに、施工の長期化を伴う場合が多い。また、敷地内に低層構造物や杭等が残存しているような場合には、これらを撤去する必要があり、作業工程が増大するとともに、さらに過大なコストを要することとなる。さらに、高層ないし超高層の建築物と比較して、低層で上部建築物の剛性の低い場合には、基礎構造と上部建築物との間に免震構造を備える構成は、免震効果が低いといった課題を有していた。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は、安価で免震性能の高い建築物の免震構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の建築物の免震構造は、基礎構造の上部に配置される下層構造物と、該下層構造物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、前記下層構造物の柱頭部には、免震装置が配置されて、上層建築物と下層構造物との間に中間免震層が形成されており、前記上層建築物が、柱、梁及び斜材よりなる鉄骨トラス造より構築されることを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の建築物の免震構造は、前記上層建築物には、隣り合う柱の間に、間柱が設けられることを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の建築物の免震構造は、前記基礎構造が、複数の基礎杭とフーチングとより構成される独立基礎を複数備えてなり、該独立基礎の頭部に、前記下層構造物を構成する柱が同軸状に配されて、両者が剛に接合されることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の建築物の免震構造を図１〜図３に示す。本発明は、上層建築物と下層構造物の間に中間階免震層を有する低層の建築物において、上層建築物に鉄骨トラス構造を適用することにより、前記下層構造物に備える柱のスパンを大きく取ることを可能にするものである。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、建築物１は、下層構造物２と上層建築物５とにより構成されている。前記下層構造物２は、建築物１の基礎として一般に地盤中に設けられる基礎構造１０に支持されて立設されており、本実施の形態では、鉄筋コンクリート造や鉄骨造等の複数の柱２ａにより構成されている。なお、下層構造物２はこれにこだわるものではなく、柱２ａにこれらを連結する梁を設けたラーメン架構を構築しても良い。
【００１０】
該下層構造物２を構成する柱２ａの頭部には、免震装置３が配置されており、該免震装置３に支持されるようにして、上層建築物５が配置されている。つまり、上層建築物５と下層構造物２よりなる建築物１は、中間階に免震装置３が配された中間階免震層を有する構成となっている。このような、中間階に免震装置３を有する構成は、低層の建築物１に対して免震効果が高く、また基礎構造１０の上部に免震層を設ける場合と比較して免震ピットを設ける必要がないため、安価、かつ簡略な構成で免震性能を付与できる機能を有するものである。
【００１１】
該下層構造物２の上部に配置される上層建築物５は、前記免震装置３の上部に、鉛直軸方向で同軸状に配置された複数の垂直材よりなる柱９と、該柱９の上端部どうし及び下端部どうしを各々連結するように水平に配される上弦材６及び下弦材７と、該上弦材６及び下弦材７の間に配される斜材８によりなる鉄骨造のトラス架構により構成されている。
【００１２】
本実施の形態では、前記上層建築物５に採用するトラス架構を、隣り合う垂直材である柱９間のスパンが大きく、また該柱９の部材長の長いメガトラスに構築しており、上層建築物５を水平剛性の高い構成としている。このため、前記上層建築物５の柱９を支持し、頭部に免震装置３を有する前記下層構造物２の柱２ａは、スパンを大きくとる構成とすることが可能で、下層構造物２には、柱２ａの少ない開放的な大空間が形成される。また、これに伴い前記下層構造物２の柱２ａに備えられる免震装置３の数量も減ることとなり、１台の前記免震装置３に上層建築物５から作用する荷重が集約されて、免震装置３の免震効果が向上することとなる。
なお、下層構造物２の柱２ａが大スパンで構築されることから、前記建築物１を支持する基礎構造１０は、地盤中の支持層に下端部を支持され、下層構造物２の柱２ａを支持する複数の基礎杭１１のスパンも大きくなるため、隣り合う該基礎杭１１の上端部どうしが、フーチング１２を介して水平に配される基礎梁１３により連結されている。
【００１３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態で示した上層建築物５の他の事例を以下に示す。
図２に示すように、トラス架構よりなる上層建築物５には、間柱１４が前記上弦材６及び下弦材７を連結するとともに、垂直材である前記柱９に対して平行となるように、所定の間隔をもって複数配置されている。
このような、上層建築物５を鳥かご状のいわゆるゲージストラクチャとする構成は、上層建築物５における上弦材６及び下弦材７の長さ方向の変形を抑制する機能を有するものであり、さらに、該間柱１４を上弦材６及び下弦材７に対して剛に接合することにより、張間方向の上弦材６及び下弦材７の固定度を上げ、これらの部材断面を小さくできる機能をも有している。すなわち、上層建築物５に間柱１４を設けることにより、上層建築物５の桁方向の上弦材６及び下弦材７の変形を小さくすることが可能となる。また、前記間柱１４を上弦材６及び下弦材７に剛接合することにより、張間方向の上弦材６及び下弦材７の固定度を上げ、断面を小さくすることが可能となる。
【００１４】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態及び第２の実施の形態で示した建築物１を支持する基礎構造１０の他の事例を示す。
図３に示すように、建築物１を支持する基礎構造１０は、所望位置に配置された複数の独立基礎４により構成されている。該独立基礎４は、複数の基礎杭１１を平面視で並列配置し、その頭部をフーチング１２を介して剛に連結したものであり、その上部には独立基礎４と同軸に配された前記下層構造物２の柱２ａが支持されている。
これは、基礎構造１０に剛性の高い前記独立基礎４を設けることにより、下層構造物２の柱２ａにおける曲げモーメントを負担するものであり、第１及び第２の実施の形態において用いられた基礎梁１３を省略できるものである。
なお、基礎梁１３を省略した場合に、地盤状況により大地震時に柱２ａの挙動が異なる可能性がある場合には、土間コンクリート又は地盤改良により、挙動の差を無視できる程度に小さくすることが可能となる。
【００１５】
上述する第１から第３の実施の形態に示す構成によれば、前記上層建築物５にメガトラスを構成し、上層建築物５の水平剛性を高めたため、前記上層建築物５の柱９を支持する前記下層構造物２の柱２ａのスパンを大きくとることができ、下層構造物２に柱２ａの少ない開放的な大空間を形成することが可能となる。
また、前記下層構造物２の柱２ａの頭部に免震装置３が配されて、建築物１に中間免震層が構築されることにより、低層の建築物１において免震性能を向上することが可能となるとともに、基礎構造１０の上部に免震層を設ける場合と比較して、免震ピットを設ける必要がないため工費削減、工期短縮を図ることが可能となる。
さらに、前記下層構造物２の柱２ａはスパンを大きく取ることから、頭部に備えられる免震装置３の数量も減ることとなり、１台の前記免震装置３に上層建築物５から作用する荷重が集約されて、免震装置３の免震効果が向上することとなる。
【００１６】
また、上層建築物５には、前記上弦材６及び下弦材７を連結し、前記柱９に対して平行となるよう間柱１４が配置されることから、上層建築物５における上弦材６及び下弦材７の長さ方向の変形を抑制することが可能になるとともに、該間柱１４を上弦材６及び下弦材７に対して剛に接合することにより、上弦材６及び下弦材７の水平剛性が保持され、これらの部材断面を小さくすることが可能となる。
【００１７】
さらに、上層建築物５と下層構造物２との間に、中間階免震層を有するとともに、建築物１の基礎構造１０に、基礎梁１３を用いない独立基礎４を用いることから、基礎梁１３が不要となり作業工程を大幅に縮小することが可能になるとともに、建築物１を構築したい敷地内に既存の低層建築物や地下構造物等が存在している場合にも、これらに抵触することなく建築物１を構築することが可能となり、工期短縮、工費削減に大きく寄与することが可能となる。
なお、基礎梁１３を省略した際に、地盤状況により大地震時に柱２ａの挙動が異なる可能性がある場合には、土間コンクリート又は地盤改良により、挙動の差を無視できる程度に小さくすることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の建築物の免震構造によれば、基礎構造の上部に配置される下層構造物と、該下層構造物の上部に配置される上層建築物とからなる建築物の免震構造であって、前記下層構造物の柱頭部には、免震装置が配置されて、上層建築物と下層構造物との間に中間免震層が形成されており、前記上層建築物が、柱、梁及び斜材よりなる鉄骨トラス造より構築されることから、前記上層建築物の柱を支持する前記下層構造物の柱のスパンを大きくとることを可能にするとともに、下層構造物に柱の少ない開放的な大空間を形成することが可能となる。
また、前記下層構造物の柱の頭部に免震装置が配されて、建築物に中間免震層が構築されることにより、低層建築物において、免震性能を向上することが可能となるとともに、基礎構造の上部に免震層を設ける場合と比較して、免震ピットを設ける必要がなく、工費削減、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。
さらに、前記下層構造物の柱は、スパンを大きく取ることから、頭部に備える免震装置の数量も減ることとなり、１台の前記免震装置に上層建築物から作用する荷重が集約されて、免震装置の免震効果が向上することとなる。
【００１９】
請求項２記載の建築物の免震構造によれば、前記上層建築物には、隣り合う柱の間に、間柱が設けられることから、上層建築物における上弦材及び下弦材の長さ方向の変形を抑制することが可能になるとともに、該間柱を上弦材及び下弦材に対して剛に接合することにより、上弦材及び下弦材の水平剛性が保持され、これらの部材断面を小さくすることが可能となる。
【００２０】
請求項３記載の建築物の免震構造によれば、前記基礎構造が、複数の基礎杭とフーチングとより構成される独立基礎を複数備えてなり、該独立基礎の頭部に、前記下層構造物を構成する柱が同軸状に配されて、両者が剛に接合されることから、基礎梁が不要となり作業工程を大幅に縮小することが可能になるとともに、建築物を構築したい敷地内に既存の低層建築物や地下構造物等が存在している場合にも、これらに抵触することなく建築物を構築することが可能となり、工期短縮、工費削減に大きく寄与することが可能となる。
なお、基礎梁を省略した際に、地盤状況により大地震時に柱の挙動が異なる可能性がある場合には、土間コンクリート又は地盤改良により、挙動の差を無視できる程度に小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建築物の免震構造を示す図である。
【図２】本発明に係る建築物の免震構造における上層建築物の他の事例を示す図である。
【図３】本発明に係る建築物の免震構造における基礎構造の他の事例を示す図である。
【符号の説明】
１　建築物
２　下層構造物
２ａ　柱
３　免震装置
４　独立基礎
５　上層建築物
６　上弦材
７　下弦材
８　斜材
９　柱
１０　基礎構造
１１　基礎杭
１２　フーチング
１３　基礎梁
１４　間柱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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