(57)【要約】【課題】板状の形態の高層集合住宅建物に適用して最適な構造を実現する。【解決手段】桁行方向の外周架構１Ａを外周柱２と外周梁３とによる純ラーメン架構として、外周梁を扁平梁とする。桁行方向の内部架構１Ｂを内部柱４と内部梁６とによるラーメン架構として、内部柱の梁間方向の柱幅を内部梁の梁幅と均等にするとともに桁行方向の柱幅をそれよりも大きくして内部柱を壁柱の形態とし、かつ隣接する内部柱どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁７により連結する。梁間方向の架構１１を、それぞれが内部柱の外側において内部柱と外周柱と一体に設けられることによって同一構面内に間隔をおいて独立に設けられた２面の連層耐震壁１２を主体とする架構とし、かつ内部柱を介して隣接している２面の連層耐震壁どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁１３により連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
桁行方向に長い平面形状の中高層ないし超高層の集合住宅建物の構造であって、
桁行方向の外周架構を外周柱と外周梁とによる純ラーメン架構として、該外周架構における外周梁を扁平梁とし、
桁行方向の内部架構を内部柱と内部梁とによるラーメン架構として、内部柱の梁間方向の柱幅を内部梁の梁幅と均等にするとともに該内部柱の桁行方向の柱幅を梁間方向の柱幅よりも大きくして該内部柱を壁柱の形態とし、かつ隣接する内部柱どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁により連結し、
梁間方向の架構を、それぞれが前記内部柱の外側において該内部柱と前記外周柱と一体に設けられることによって同一構面内に間隔をおいて独立に設けられた２面の連層耐震壁を主体とする架構とし、かつ内部柱を介して隣接している２面の連層耐震壁どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁により連結したことを特徴とする集合住宅建物の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の構造に係わり、特に桁行方向に長い平面形状の中高層ないし超高層の集合住宅建物の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、中高層ないし超高層（それらを総称して以下では単に高層という場合がある）の集合住宅建物の形態としては正方形に近い平面形状の塔状（タワー状）とされることが一般的であり、その構造としてはチューブ構造が合理的であるとされているが、近年においては塔状ではなく一般的な低層の集合住宅と同様に一方向に長い形態、つまり、長辺方向である桁行方向の長さが短辺方向である梁間方向（スパン方向）の長さの数倍程度以上とされて平面形状が横長の扁平形状とされる、いわゆる板状の形態の高層集合住宅建物も計画されつつある。
【０００３】
そのような板状の形態の集合住宅建物の場合には住戸が横方向に並べられて配置されることからチューブ構造は採用し難いものであり、したがってそのような形態の高層集合住宅の構造としては、桁行方向と梁間方向の双方の架構をいずれも柱と梁とによる高剛性のラーメン架構とする在来の双方向純ラーメン構造か、あるいは桁行方向のみをラーメン架構として梁間方向には戸境壁を兼ねる多数の耐震壁を設けるという構造が一般的である。
【０００４】
しかし、単純な双方向純ラーメン構造による場合には住戸内に大きな柱形と梁形が各所に突出するので好ましくない。また、梁間方向に多数の耐震壁を設ける場合には、桁行方向に比べて梁間方向の剛性が高くなるという構造的な方向性が生じる場合があり、特に６０ｍを越えるような超高層になると地震時には耐震壁に極めて大きな力が作用する場合がある。
【０００５】
そのため、板状の高層集合住宅建物に好適な構造としてたとえば特許文献１に示されるものが提案されている。これは、双方向ラーメン構造を基本としつつ要所に連層耐震壁を設けるものであるが、特に２面の連層耐震壁を同一構面内に独立に設けてそれら連層耐震壁どうしを制震ダンパーとして機能する境界梁により連結することにより、純ラーメン構造の場合よりも平面計画上の制約を軽減して優れた居住性を確保でき、しかも梁間方向の剛性を充分に確保しつつ優れた制震効果が得られるものである。
【特許文献１】特開２００５−１５５１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に示されている構造は板状の高層集合住宅に適用するものとして有効であると考えられるが、最近ではより一層の居住性改善や耐震性向上も望まれており、その点ではさらなる改良も必要とされているのが実状である。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は特許文献１に示されるような構造を基本としつつそれにさらなる改良を加えることによって、居住性および耐震性をより一層向上させることができ、板状の高層集合住宅建物に適用するものとして最適な構造を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、桁行方向に長い平面形状の中高層ないし超高層の集合住宅建物の構造であって、桁行方向の外周架構を外周柱と外周梁とによる純ラーメン架構として、該外周架構における外周梁を扁平梁とし、桁行方向の内部架構を内部柱と内部梁とによるラーメン架構として、内部柱の梁間方向の柱幅を内部梁の梁幅と均等にするとともに該内部柱の桁行方向の柱幅を梁間方向の柱幅よりも大きくして該内部柱を壁柱の形態とし、かつ隣接する内部柱どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁により連結し、梁間方向の架構を、それぞれが前記内部柱の外側において該内部柱と前記外周柱と一体に設けられることによって同一構面内に間隔をおいて独立に設けられた２面の連層耐震壁を主体とする架構とし、かつ内部柱を介して隣接している２面の連層耐震壁どうしを要所において制震ダンパーとして機能する境界梁により連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構造によれば、梁間方向の同一構面に２面の連層耐震壁を独立に設けてそれら連層耐震壁どうしを要所において境界梁により連結したので、連層耐震壁と内部柱（壁柱）と境界梁とによって梁間方向の剛性を確保しつつ、境界梁が制震ダンパーとしても機能して梁間方向の制震効果が充分に得られる。また、桁行方向の内部ラーメン架構の要所にも同様の境界梁を設置したので、桁行方向についてもその剛性を確保しつつ優れた制震効果が得られ、したがって建物全体として優れた耐震性能を確保することができ、ハイグレードな高層集合住宅建物に要求される高度の構造安全性と快適な居住性を確保することができる。
また、外周ラーメン架構における外周梁を扁平梁としたので、通常の縦長断面の梁とする場合に比較して梁形の突出を軽減できるし、外周部での有効階高を大きく確保でき、外周部には天井付近まで大きな開口部を設けることが可能となるので採光や眺望の点で有利である。さらに、外周柱および内部柱の柱幅を梁幅と同等にしたので、住戸内に柱形が突出することがなく、快適で居住性に優れるばかりでなく高度の可変性や拡張性も備えるハイグレードな住戸計画が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図４を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態はたとえば地上１５階建て程度の板状の高層集合住宅への適用例であって、図１は基準階の架構を示す平面図（梁伏図）、図２は梁間方向の架構を示す断面図である。なお、図示例の建物の規模は、桁行方向の基準スパンが６〜７ｍ程度であり、梁間方向のスパンは２ｍ程度の中間スパンを挟んでその両側のスパンが５〜１０ｍ程度であることを想定している。
【００１１】
この建物の基準階の平面プランは、多数の住戸を横方向（桁行方向）に並べて配置するとともに、梁間方向の中間部には桁行方向の全長にわたって中廊下を設けたものとされ、そのような平面プランに対応して本実施形態では次のような構造が採用されている。
【００１２】
すなわち、本実施形態では、桁行方向の架構１として、外周部および中廊下の両側の位置にそれぞれ設けられた４構面のラーメン架構である外周架構１Ａおよび内部架構１Ｂが採用されている。
【００１３】
それら桁行方向の架構１のうち、外周に位置している２構面の外周架構１Ａは、それぞれ外周柱２と外周梁３とによる純ラーメン架構とされているが、その外周梁３は図２に示すように梁成が梁幅と同等以下とされた扁平断面の扁平梁とされている。また、図１に示すように、外周柱２の梁間方向の柱幅は外周梁３の梁幅と同等とされているとともに桁行方向の柱幅はそれよりも小さくされており、したがって外周柱２の断面形状は梁間方向にやや長い長方形状とされている。
【００１４】
また、中廊下の両側に位置する２構面の内部架構１Ｂは、それぞれ内部柱４と内部梁６とによるラーメン架構を基本としつつ、内部梁６の要所には制震ダンパーとして機能する境界梁７を設けたものとされている。内部柱４は、外周柱２の通り芯の位置に設けられる本来の内部柱４ａと、必要に応じて間柱として設けられる内部柱４ｂからなり、いずれもその梁間方向の柱幅が内部梁６の梁幅と同等されているとともに桁行方向の柱幅がそれよりも充分に大きくされており、したがって図１に示すようにそれら内部柱４の断面形状はいずれも桁行方向に長い壁柱の形態とされている。そして、内部梁６の要所（図示例では本来の内部柱４ａと間柱としての内部柱４ｂとの間）には上記の境界梁７が設けられている。
【００１５】
境界梁７は、図３に示すように、Ｈ形鋼等の鋼材８を主体としてその両端部を鉄筋コンクリートからなる高剛性の被覆体９により巻き立てて鋼材８の中央部のみを露出させた構成とされ、それら被覆体９が両側の内部柱４に一体に接合されていることによって、この境界梁７は桁行方向の短スパンの内部梁６として機能して内部柱４とともに桁行方向の剛性を確保する機能を有するとともに、地震時には制震効果を発揮する制震ダンパー（鋼材ダンパー）として機能するものである。すなわち、地震時に建物が変形して境界梁７の両側の内部柱４が上下方向にずれるような変形が生じると、図４に示すように境界梁７の両端部がその変形により上下方向にずれて中央部に露出している鋼材８の露出部が塑性変形し、それにより振動を吸収し減衰させて優れた制震効果が発揮されるものとなっている。なお、そのようなダンパーとして機能する鋼材８としては、少なくとも中央部に露出しているウェブの部分を極軟鋼（低降伏点鋼あるいは極低降伏点鋼）により形成すると良い。
【００１６】
一方、本実施形態では、梁間方向の架構１１は連層耐震壁１２を主体とするものとされている。
連層耐震壁１２は戸境壁を兼用するものとして住戸間の位置に設けられているが、中廊下が設けられている中間スパンの位置では省略されている。つまり、連層耐震壁１２は、中廊下の両側に位置している上記の内部柱４の外側においてそれぞれ内部柱４および外周柱２と一体に設けられていて、それら２面の連層耐震壁１２が中間スパンを挟んで同一構面内に独立に設けられたものとなっている。そして、要所の構面（図示例では全８構面のうち３構面）においてはそれら２面の連層耐震壁１２どうしが境界梁１３により連結されている。
その境界梁１３は中廊下の上部を横断するように設けられているが、これは図３〜図４に示した上記の境界梁７と同様に構成されて同様に機能するものであって、双方の連層耐震壁１２どうしを内部柱４を介して構造的に連結するための梁間方向の短スパンの内部梁として機能してそれら連層耐震壁１２および内部柱４とともに梁間方向の剛性を確保し、かつ地震時にはこの境界梁１３が上下方向に塑性変形して振動エネルギーを吸収することにより制震ダンパーとして機能し、それによって梁間方向の制震効果を得るものである。
【００１７】
なお、図２に示すように各階のスラブ２１は小梁のないフラットスラブにより構成するとともに、住戸内のスラブ２１ａのレベルを中廊下のスラブ２１ｂのレベルよりも下げて住戸内には配管スペースのための二重床を確保することが好ましい。
また、図示していないが、設備系の配管配線類を通すための縦動線としてのパイプシャフトは、各住戸のメータボックスとともに中廊下に面する位置に設置して中廊下から保守可能としておくと良く、それにより設備動線に対するメンテナンスや将来のリニューアルの際に有利である。
【００１８】
本実施形態の構造によれば、梁間方向の架構１１を構成する連層耐震壁１２を内部柱４としての壁柱と外周柱２との間にそれらと一体に設けるとともに、同一構面内に独立に設けた２面の連層耐震壁１２どうしを要所において内部柱４を介して境界梁１３により連結したので、それらの全体で梁間方向の剛性を確保しつつ境界梁１３が制震ダンパーとして機能して梁間方向の制震効果が充分に得られるものである。
加えて、桁行方向の内部架構１Ｂの要所にも同様の境界梁７を設置したので、桁行方向についてもその剛性を確保しつつ優れた制震効果が得られ、したがって建物全体として優れた耐震性能を確保することができ、ハイグレードな高層集合住宅建物に要求される高度の構造安全性と快適な居住性を確保することができる。
勿論、それら境界梁７，１３の形式や設置位置は上記実施形態に限定されるものではなく、建物全体の形態や規模、要求される制震性能等の条件に応じて任意にかつ適正に設定することが可能であるから、この構造は図１に例示した平面プランに限らず、たとえば図５に示すように２住戸を１単位として配置するような高層集合住宅建物（図１と同一構成要素には同一符号を付してその説明は省略する）をはじめとして、様々な形態や規模の高層集合住宅建物に広く適用することが可能である。
【００１９】
また、本実施形態の構造によれば、外周架構１Ａにおける外周梁３を扁平梁としたので、通常のように縦長断面の梁とする場合に比較して有効階高を大きく確保できるし、住戸内の外周部に梁形が大きく突出することがないので、外周部に天井面近くまで大きな開口部を設けることが可能であり採光や眺望の点で有利である。
また、外周梁３を扁平梁とすることに加えて、スラブ２１をフラットスラブにより構成することにより住戸内にも梁形が突出することがないし、外周柱２の柱幅を外周梁３の梁幅と同等にし、内部柱４の柱幅を内部梁６の梁幅と同等にしたことにより、住戸内に柱形が突出することもないから、住戸の割り付けや住戸内プランを設計するうえでの自由度が高く、快適で優れた居住性を有するばかりでなく高度の可変性や拡張性も備えるハイグレードな住戸計画が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の構造による建物の実施形態を示すもので、基準階の架構の一例を示す平面図である。
【図２】同、梁間方向の架構を示す断面図である。
【図３】同、境界梁の概略構成を示す図である。
【図４】同、境界梁の地震時の挙動を示す図である。
【図５】同、基準階の架構の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  桁行方向の架構
１Ａ  外周架構
１Ｂ  内部架構
２  外周柱
３  外周梁（扁平梁）
４（４ａ、４ｂ）  内部柱
６  内部梁
７  境界梁
８  鋼材
９  被覆体
１１  梁間方向の架構
１２  連層耐震壁
１３  境界梁
２１（２１ａ、２１ｂ）スラブ
【図１】
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【図２】
2007332663.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007332663.tif 000006
【図５】
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