(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
桁行方向に間隔をあけて設けたプレキャストコンクリート耐震壁と同プレキャストコンクリート耐震壁に架け渡した床スラブとを鉛直方向に積み重ねて構築したアスペクト比が大きい高層壁式建物であって、
鉛直方向に一連に積み重ねたプレキャストコンクリート耐震壁は、同プレキャストコンクリート耐震壁を鉛直方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材により相互に圧着接合されていること、
前記プレキャストコンクリート耐震壁の圧着界面のうち、特定の圧着界面は、地震や風等の水平力によって生じるロッキング振動に伴う引き抜き力により離間して建物の浮き上がりを許容する構成とされ、その他の圧着界面は離間しない構成とされていること、
地震や風等の水平力を低減する免震層に積層ゴム支承等の免震装置が設けられていること、
をそれぞれ特徴とする高層壁式建物。
【請求項２】
前記離間する特定の圧着界面は、最下部に位置する圧着界面であることを特徴とする、請求項１に記載した高層壁式建物。
【請求項３】
前記プレキャストコンクリート耐震壁は階高に等しい高さとされていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した高層壁式建物。
【請求項４】
前記プレキャストコンクリート耐震壁は、縦割りにした複数枚の集合体から成り、水平方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材により離間可能に一体化されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載した高層壁式建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、柱や梁をもたず、壁版・床版・屋根版などを一体連続の平版構造とする壁式建物の技術分野に属し、更に云えば、壁式建物を免震化するとともに地震や風等の水平力によって生じるロッキング振動に伴う浮き上がりを許容する構造とすることにより、アスペクト比が大きい高層・超高層化（２０〜３０階程度）を実現した高層壁式建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
柱や梁をもたず、壁版・床版・屋根版などを一体連続の平版構造とする壁式建物は、例えば、特許第２９２０１０８号公報に開示されて公知である。
【０００３】
一般に、壁式建物は、室内に柱や梁の突出がなく空間の有効利用ができるばかりでなく、施工も簡便で鉄筋使用量も少なくてすみ、工期短縮・ベニヤ型枠削減など経済的に優れているという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その反面、壁式建物は、ラーメン構造と比較して剛性が高く変形性能に乏しいため、高層建物への適用については構造安全上制限されていた。
【０００５】
ところで、壁式建物に積層ゴム支承等の免震装置を設置して免震化する技術は、例えば、特許第１６４５６６０号公報、特許第１７７４６０８号公報等に種々開示されて既に公知である。この技術は、壁式建物への地震入力を低減させることにより構造安全性を向上させることができるので、従来高さ制限されていた壁式建物の高層化へ向けての有益な技術といえる。
【０００６】
しかしながら、アスペクト比が大きい（アスペクト比が４程度を超える）高層壁式建物は、地震時等にロッキング振動に伴う過大な引き抜き力が発生するので、現状普及している引っ張り力に弱い積層ゴム支承を免震装置として使用できなかった。したがって、アスペクト比が大きい高層・超高層（２０〜３０階程度）の壁式建物を構築するためには、引っ張り力に極力強い免震装置を使用しなければならず、莫大なコストが嵩み、現実的ではなかった。
【０００７】
本発明の目的は、壁式建物を免震化するとともに地震時等のロッキング振動に伴う浮き上がりを許容する構造とすることにより、経済的で構造的にも安定した、アスペクト比が大きい高層・超高層の壁式建物（以下、高層壁式建物という場合がある）を提供することにある。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る高層壁式建物は、
桁行方向に間隔をあけて設けたプレキャストコンクリート耐震壁と同プレキャストコンクリート耐震壁に架け渡した床スラブとを鉛直方向に積み重ねて構築したアスペクト比が大きい高層壁式建物であって、
鉛直方向に一連に積み重ねたプレキャストコンクリート耐震壁は、同プレキャストコンクリート耐震壁を鉛直方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材により相互に圧着接合されていること、
前記プレキャストコンクリート耐震壁の圧着界面のうち、特定の圧着界面は、地震や風等の水平力によって生じるロッキング振動に伴う引き抜き力により離間して建物の浮き上がりを許容する構成とされ、その他の圧着界面は離間しない構成とされていること、
地震や風等の水平力を低減する免震層に積層ゴム支承等の免震装置が設けられていることをそれぞれ特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した高層壁式建物において、
前記離間する特定の圧着界面は、最下部に位置する圧着界面であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した高層壁式建物において、
前記プレキャストコンクリート耐震壁は階高に等しい高さとされていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載した高層壁式建物において、
前記プレキャストコンクリート耐震壁は、縦割りにした複数枚の集合体から成り、水平方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材により離間可能に一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施形態、及び実施例】
図１と図２は、請求項１に記載した発明に係る高層壁式建物の実施形態を示している。
【００１３】
この高層壁式建物１は、桁行方向（図１ＡのＸ方向）に間隔をあけて設けたプレキャストコンクリート耐震壁２（図示例では９体）と同プレキャストコンクリート耐震壁２に架け渡した床スラブ３（図示例では８体）とを鉛直方向（地上２０〜３０階程度の高さ）に積み重ねて構築したアスペクト比が大きい高層壁式建物１である。
【００１４】
鉛直方向に一連に積み重ねた前記プレキャストコンクリート耐震壁２は、同プレキャストコンクリート耐震壁２を鉛直方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材４により相互に圧着接合されている。
【００１５】
前記プレキャストコンクリート耐震壁２の圧着界面５は、地震や風等の水平力によって生じるロッキング振動に伴う引き抜き力により離間して建物１の浮き上がりを許容する構成とされている。
【００１６】
また、地震や風等の水平力を低減する免震層６に積層ゴム支承等の免震装置７が設けられている（以上、請求項１記載の発明）。
【００１７】
さらに、前記高層壁式建物１は、プレキャストコンクリート耐震壁２の圧着界面５のうち特定の圧着界面５ａは、図２Ｂに示したように、引き抜き力により離間可能な構成とされ、他の圧着界面５は、定着板１４の締め付けやアンボンドＰＣ鋼材４の断面積を調整する等して引き抜き力により離間しない構成とされている（請求項２記載の発明）。もちろん、構造設計上安全性が認められるのであれば、前記プレキャストコンクリート耐震壁２のすべての圧着界面５を離間可能に構成して実施することもできる。因みに、図中の符号８は、基礎コンクリートを示している。
【００１８】
前記高層壁式建物１は、アスペクト比が大きい地上２０〜３０階程度の超高層壁式建物を構築する場合に好適に実施されるが、地上１０階程度の高層壁式建物１を構築する場合にも当然に実施できる。
【００１９】
前記プレキャストコンクリート耐震壁２は階高に等しい高さとされ（請求項３記載の発明）、平面方向から見ると略等間隔に９体、正面方向から見ると高層壁式建物１の階数分設けて実施されているが設置個数はこれに限定されない。高層壁式建物１の建坪及び階高に応じた個数で実施される。もちろん、桁行方向のみ成らず、梁間方向（図１ＡのＹ方向）に複数設けて実施することもできる。
【００２０】
また、図示例のプレキャストコンクリート耐震壁（以下、ＰＣａ耐震壁という。）２は平板状であるが、図６Ａ〜Ｄに例示したように、平板とこれに直交する方向に控え壁を有する形状で実施することもできる。このように、ＰＣａ耐震壁２の控え壁は１枚でも複数枚でも良く、また平板に対して任意の位置に取り付けて実施できる。
【００２１】
なお、個々のＰＣａ耐震壁２は階高に等しい高さで実施することが好ましいが、２階分または３階分相当の高さで実施しても良いし階高の半分程度の高さで実施することもできる。
【００２２】
前記ＰＣａ耐震壁２に架け渡した床スラブ３は、平面方向から見ると８体、正面方向から見ると高層壁式建物１の階数分設けて実施されているが設置個数はこれに限定されない。この高層壁式建物１に使用される床スラブ３は、現場打ちコンクリートスラブ３、フルプレキャストコンクリートスラブ３、又はハーフプレキャストコンクリートスラブ３等であり格別新規なものではない。よって詳細図は省略する。
【００２３】
前記ＰＣａ耐震壁２と床スラブ３との緊結方法は、図５Ａ〜Ｃに例示したように格別新規なものではない。すなわち、現場打ちコンクリートスラブ３を使用する場合は、図５Ａに示したように、ＰＣａ耐震壁２における現場打ちコンクリートスラブ３の取り合い位置にさし筋（連結用の鉄筋）１０を予め打ち込んでおいたり、図５Ｂに示したように、インサート９を打ち込み、後に片側をねじ切りした鉄筋１２を前記インサート９にねじ込んでおいたりして、ＰＣａ耐震壁２へ現場打ちコンクリートスラブ３を緊結する。ハーフプレキャストコンクリートスラブ３を使用する場合も現場打ちコンクリートスラブ３と同様の手法で緊結する。
【００２４】
また、フルプレキャストコンクリートスラブ３を使用する場合は、図５Ｃに示したように、ＰＣ鋼材１３を用いて圧着するか、図示は省略するが、フルプレキャストコンクリートスラブ３とＰＣａ耐震壁２に適当な金物を予め打ち込んで作製しそれらの金物を溶接することによって一体化して緊結することもできる。
【００２５】
ただし、前記ＰＣａ耐震壁２の圧着界面５のうち特定の圧着界面５ａは離間して建物１の浮き上がりを許容する構成とするべく、図４に示したように、前記ＰＣａ耐震壁２の圧着界面５ａに前記床スラブ３の当接面３ａが跨らないよう緊結しなければならないことに留意する。
【００２６】
前記アンボンドＰＣ鋼材４は、構造設計上、前記ＰＣａ耐震壁２における地震時等のロッキング振動に伴う引き抜き力が発生し易い部位に配置することが効率的で好ましい。図示例では、前記平板状のＰＣａ耐震壁２の両端部に２本ずつ計４本配置して実施している。ただし、前記アンボンドＰＣ鋼材４の配置及び個数はこれに限定されず、構造設計上、地震時等のロッキング振動に伴う引き抜き力に十分且つ効率的に対処し得る配置及び個数とされる。
【００２７】
また、前記アンボンドＰＣ鋼材４に導入する緊張力は、前記ＰＣａ耐震壁２の圧着界面５ａが引き抜き力により離間して建物１の浮き上がりを許容し得る大きさに設定する。
【００２８】
前記建物の浮き上がりに伴う離間の距離δ（図２Ｂ参照）は、勿論、壁式建物が転倒しない範囲に設定する必要がある。具体的には、前記アンボンドＰＣ鋼材４の中間位置（図示例では２Ｆ部分）に定着板１４を設けることでアンボンドＰＣ鋼材４が自由に伸び変形できる範囲Ｌ（図２Ａ参照）を限定することが肝要である。ちなみに、ＰＣ鋼材４の伸びのバネ定数は、Ａｐ・Ｅｐ／Ｌで算定できるので、ＡｐとＬを設計変数とすることで建物の地震時等の挙動をコントロールすることが可能となる。ちなみに、ＡｐはアンボンドＰＣ鋼材４の断面積であり、ＥｐはアンボンドＰＣ鋼材のヤング係数である。前記定着板１４の配置及び個数は図示例に限定されないことは勿論である。
【００２９】
なお、前記高層壁式建物１に使用する免震装置７は積層ゴム支承のほか、滑り支承、転がり支承でも実施することができる。図示例の免震装置７は、建物最下階の床スラブと基礎コンクリート８との間に設けて実施しているが、地震や風等の水平入力を効果的に低減し得る部位であればこれに限定されない。
【００３０】
以上のように構成された高層壁式建物１、すなわち、前記免震装置７により免震化するとともに地震時等のロッキング振動に伴う浮き上がりを許容する構成の高層壁式建物１は、地震や風等の水平入力を免震装置７により低減でき、引っ張り力をＰＣａ耐震壁２の圧着界面５ａを離間して低減できるので、汎用の免震装置７で構造的に安定したアスペクト比が大きい２０〜３０階程度の超高層壁式建物１を構築することができる。
【００３１】
また、前記ＰＣａ耐震壁２はアンボンドＰＣ鋼材４のみにより鉛直方向に圧着接合されるので、従来の壁式建物と比して、コンクリートの現場打ち作業を極力省くことができ、工期短縮、ひいてはコスト削減に大きく寄与する。更には、工場（又はサイト工場）生産されるＰＣａ耐震壁を殆どそのままの状態で使用できるので、耐久性に優れ、高品質な建物躯体を構築できる。
【００３２】
図７は、前記高層壁式建物１に使用されるＰＣａ耐震壁２の異なる実施形態を示している。このＰＣａ耐震壁２ａ又は２ｂは、図７Ａ、Ｂにそれぞれ示したように、縦割りにした複数枚の集合体から成り、水平方向に貫通させ緊張したアンボンドＰＣ鋼材４により離間可能に一体化されている（請求項４記載の発明）。前記アンボンドＰＣ鋼材４は、ＰＣａ耐震壁２ａの幅厚、高さに応じてバランス良く配設される。
【００３３】
よって、このＰＣａ耐震壁２ａ又は２ｂを使用した高層壁式建物１は、前記した作用効果に加え、ＰＣａ耐震壁２の水平剛性を任意に設定でき、高層壁式建物１の安全性を更に向上させることができる。
【００３４】
以上に、主として図１と図２に基づいて説明したが、本発明はこれら実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、例えば図３に示した高層壁式建物１１のように、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。
【００３５】
因みに、図３に示した高層壁式建物１１は、図１と図２に基づいて説明した高層壁式建物１と比して、アンボンドＰＣ鋼材４がＰＣａ耐震壁２の両端部に１本ずつ計２本配置されていること、前記アンボンドＰＣ鋼材４の中間位置における２Ｆ部分と４Ｆ部分に定着板１４が設けられていること、前記ＰＣａ耐震壁２の圧着界面を離間する部位が１Ｆ部分と３Ｆ部分に設けられていることのみ相違する。
【００３６】
【本発明の奏する効果】
請求項１〜４に記載した、免震装置により免震化するとともに地震時等のロッキング振動に伴う浮き上がりを許容する高層壁式建物によれば、地震や風等の水平入力を免震装置により低減できるとともに、引っ張り力をＰＣａ耐震壁の圧着界面を離間して低減できるという相乗効果により、汎用の免震装置で、構造的に安定したアスペクト比が大きい２０〜３０階程度の超高層壁式建物を構築することができる。
また、前記ＰＣａ耐震壁はアンボンドＰＣ鋼材のみにより鉛直方向に圧着接合されるので、従来の壁式建物と比して、コンクリートの現場打ち作業を極力省くことができ、工期短縮、ひいてはコスト削減に大きく寄与する。更には、工場（又はサイト工場）生産されるＰＣａ耐震壁を殆どそのままの状態で使用できるので、耐久性に優れ、高品質な建物躯体を構築できる。
さらに、ＰＣａ耐震壁の水平剛性を任意に設定可能に実施することもできるので、高層壁式建物の安全性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明に係る高層壁式建物の実施形態を示した平面図であり、Ｂは、同立面図である。
【図２】Ａは、図１に示した高層壁式建物を側面方向からの見た立面図であり、Ｂは、建物が浮き上がった状態を示した立面図である。
【図３】本発明に係る高層壁式建物の異なる実施形態を示した立面図である。
【図４】建物の浮き上がり部位におけるＰＣａ耐震壁と床スラブとの緊結状態を示した立面図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、ＰＣａ耐震壁と床スラブとの緊結方法を説明するための立面図である。
【図６】控え壁を有したＰＣａ耐震壁のバリエーションを例示した平面図である。
【図７】ＰＣａ耐震壁の水平方向にアンボンドＰＣ鋼材を貫通して緊張し、梁間方向に離間可能な構成としたことを示した平面図である。
【符号の説明】
１、１１      高層壁式建物
２            プレキャストコンクリート（ＰＣａ）耐震壁
３            床スラブ
４            アンボンドＰＣ鋼材
５、５ａ      圧着界面
６            免震層
７            免震装置
【図１】
0004762406.tif 000002
【図２】
0004762406.tif 000003
【図３】
0004762406.tif 000004
【図４】
0004762406.tif 000005
【図５】
0004762406.tif 000006
【図６】
0004762406.tif 000007
【図７】
0004762406.tif 000008