(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピン接合の柱と床板とで形成する建築空間を構成する主体構造部と、該主体構造部を支持する水平荷重負担要素とで架構を構成して成る複合型長寿命建物であって、
水平荷重負担要素は、建物中央部に設けた開放空間の中心に配置して建物各階の損傷集中を制御する変形制御要素、建物外周部に配置されて固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネを構成するように上下の各階または左右のスパンの反曲点位置でピン接合とした十字型の部材からなる剛性要素及び主体構造部と変形制御要素との間に連結されたダンパーからなる制震要素であることを特徴とする複合型長寿命建物。
【請求項２】
ピン接合の柱と床板とを、ＰＣ鋼線で圧着することを特徴とする請求項１に記載の複合型長寿命建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数百年の使用に耐え得る複合型長寿命建物に関し、特に、架構を永続的にして商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築空間を複合的かつ変容可能に構成する複合型長寿命建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物における従来の設計では、建物の構造特性が均質になるようにスパンや階高などを統一しており、剛性や耐力をバランスよく配置することで特定階に地震被害が集中しないようにしている。このために、建設計画の違いによりスパンや階高の異なる建築空間を一つの建物に設定させて複合化させることは構造的問題を発生し易くしている。
【０００３】
しかし、市街地に建つ建物を例にすると、地上近くのレベルには産業施設を配置した方が周辺環境との調和や連続性を保ち易く、一方では、高層階は眺望やプライバシーを確保し易いことから住宅とすることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、一つの建物にスパンや階高の異なる建築空間を立体的に配置することは難しいことから、事務所や住居等の各々の計画特性を十分に取り入れて、建設計画の異なるものとなる建築空間を複合的に設定する超高層建物を設計することは、わが国の地震力レベルでは難しい課題である。
【０００５】
一方、近年になって生産技術が改善されたこと等を背景にして大量生産が可能となり、安価で高品質のモノが市場に送り出される仕組みが構築されたが、その裏返しとして大量廃棄の問題が生じ、製品の長寿命化やメンテナンス技術、再資源化など循環系の技術の必要性が多くの分野で認識されるようになっている。
【０００６】
このような観点を建築分野に当てはめてみると、超高層建物の中でもコンクリート系超高層集合住宅の場合には、以下の要因から長寿命を特に必要とする建物であり、同時に潜在的には上述した問題点を含んでいる。
【０００７】
▲１▼  集合住宅は、所有者の資産であり、長寿命は資産の目減りを少なくする。
▲２▼  集合住宅の建て替えは、居住者全員の賛同がない限り困難である。
▲３▼  超高層集合住宅は、解体すると大量の廃棄物が出て環境問題を引き起こす。
▲４▼  わが国は高齢化社会に向かい、個人では建て替え費用の負担が難しくなる。
【０００８】
しかして、現状の建物は、一般的に地震時に最悪の状態であっても人命を損なうことがないように、建物自体は地震時に倒壊しないことを大前提にして設計されており、その結果として、居住空間を包含した主体構造にはある程度の被災を許容しながら、主体構造の塑性変形を含めて建物が倒壊しない構造になっている。
【０００９】
ところが、上述した超高層集合住宅のように、建物を数百年という期間に亘って建て替えることがないままに使用するような長寿命化を必要とする建物の場合には、建物の使用期間に亘って数回の大地震を受けることは明らかであり、地震で被災する部分を限定し、建物の主体構造は塑性履歴を含めて被災しないようにする必要がある。
【００１０】
しかるに、現状の建物は、長寿命化の発想が設計計画に加味されていなかったために、建物は機能分けが行われていない構造であり、例えば柱等に代表されるように、自重のような長期荷重も地震力等の水平荷重も同一の構造要素で負担する架構構造を採用している。
【００１１】
又、建物の多くは、スパンや階高が小さい間取りであることから住む方の変更への対応が難しく、設備更新などにも対応出来ないことが多いために、住み方の変更あるいは設備の寿命に対する改修性が小さくなって、建て替えた方が簡単であることから、建物躯体が寿命に達していなくても短寿命で建て替えてしまう一つの原因になっている。
【００１２】
従って、現状の建物のような構造のままでは、架構を永続的にして住み方の変更に柔軟に対応できることや、建物の主体構造部を被災させないようにする課題には対応することが難しくなっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題に鑑みて提案するものであり、大スパン、高階高にすることで架構を数百年の使用に耐える永続性を持つ建物とすると共に、一つの建物に建築計画の異なる建築空間を複合的に設定したり変容可能に構成することで、複合型長寿命建物を提供している。
【００１４】
即ち、建物が数百年という期間に亘り建て替えずに使用できるためには、架構を永続的な構造にすると共に、建築計画の変更や数世代に亘る住み方の変更に対して「余裕度」を持つ建築物空間とすることが第一の必要条件である。
【００１５】
このためには、建物の躯体をスパンや階高という建物寸法の面で大きくし、位置の変更が容易ではない耐震壁などの部材を、建築空間となる主体構造部に配置しないことであり、数百年という期間に対して建築計画の変更や予測出来ないような住み方の変更と改修性に対応することである。
【００１６】
一方では、畳や襖に代表される経年劣化の早いものと、年数が経つとメンテ費用が非常に大きくなってしまうものもあることから、建物の長寿命化には、建物自体を寿命に沿って機能分けすることが必要である。
【００１７】
建物自体を機能分けする観点としては、建物の構成部分を以下のように区分して、それぞれの部分に寿命と機能の関係明確にすることである。
（１）  物理的寿命が比較的短期間で、リニューアルが数年ごとに必要な部分。（２）  メンテナンスを行うが、所定期間を過ぎるとメンテナンスが不経済に成
る部分。
（３）  数百年間は、永続的に使用できる部分。
【００１８】
上記区分において、（１）、（２）の部分は、建築空間を対象にして、建築計画の変換や数世代に亘る住み方の変更に対して適宜対応させて行く部分であり、事業計画の変更や周辺環境の変化もしくは家族構成の変遷に合わせて変容させることや、所定の期間を経て各時代における最適な建築部材を選択しながら、最適の時期においてリニューアルすることになる。
【００１９】
（３）の部分は、建物の構造体を主な対象にしており、建物の自重等の長期荷重を負担する要素である主体構造部と、これを支持し地震時など非常時に機能を発揮する要素である水平荷重負担要素とから構成される架構構成部分である。
【００２０】
本発明は、以上の観点に基づいて建物自体の機能分けを行ない、建築空間を耐久構造材と可変構造材とで変容可能に構築し、これらで構成している主体構造部と、主体構造部を支持する水平荷重負担要素とで架構を構成することで、数百年の使用に耐えながら建築計画の変更に柔軟に対応し、又、異なる用途の建築空間を一つの建物に複合的に設定できる複合型長寿命建物の提供を課題にしている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明である複合型長寿命建物は、ピン接合の柱と床板とで形成する建築空間を構成する主体構造部と、主体構造部を支持する水平荷重負担要素とで架構を構成して成る複合型長寿命建物であって、水平荷重負担要素は、建物中央部に設けた開放空間の中心に配置して建物各階の損傷集中を制御する変形制御要素、建物外周部に配置されて固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネを構成するように上下の各階または左右のスパンの反曲点位置でピン接合とした十字型の部材からなる剛性要素及び主体構造部と変形制御要素との間に連結されたダンパーからなる制震要素であることを特徴としており、建築空間を大スパン、高階高に構成することで、商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築物を随意に設定可能にし、数百年の期間において用途の変換や数世代に亘る住み方の変更にも柔軟に対応することを可能にしている。また、水平荷重負担要素を変形制御要素、剛性要素及び制震要素で構成することによって、地震時に建物の主体構造部が塑性履歴を含めて被災しないように抵抗している。また、変形制御要素を建物中央部に配置することによって、地震時に多層建物の特定層に損傷集中が発生しないように変形を制御して、主体構造部が被災しないように抵抗している。また、剛性要素を建物外周部に配置することによって、地震時には建物に水平剛性を持たせて、主体構造部が被災しないようにしている。また、制震要素を主体構造部と変形制御要素との間に連結させて配置することによって、地震エネルギーを効率よく消費して建物全体の地震応答を低減している。
【００２２】
なお、請求項１に記載の複合型長寿命建物において、用途により建築計画の異なる建築物を主体構造部に立体状に設定してもよく、上記機能に加えて、建築計画の異なる建築物を構造上の問題を意識することなく随意の位置に設定できる。
【００２３】
なお、請求項１に記載の複合型長寿命建物において、用途により建築計画の異なる建築物を主体構造部に階層状に設定してもよく、上記機能に加えて、商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築物を、階層状に纏めた形態で随意に設定できる。
【００２４】
請求項２に記載された発明である複合型長寿命建物は、請求項１に記載の複合型長寿命建物において、ピン接合の柱と床板とをＰＣ鋼線で圧着することを特徴としており、上記機能に加えて、柱が自重等の長期荷重を安全に負担することで、主体構造部に広い空間を形成している。
【００２９】
なお、請求項１及び２に記載の複合型長寿命建物において、主体構造部と変形制御要素とを桟橋架構に構成してもよく、この部分に制震要素を配置し被災することを前提にした制震要素は交換容易にすると共に、上記機能に加えて、主体構造部と変形制御要素とがせん断力を伝達している。
【００３０】
なお、請求項１及び２に記載の複合型長寿命建物において、可変居住部を構築する耐久構造材を可変構造材よりも長期の間隔で変容してもよく、上記機能に加えて、メンテナンスが不経済にならない期間を判断基点にしている。
【００３１】
なお、請求項１及び２に記載の複合型長寿命建物において、制震要素と剛性要素とを更新可能にしてもよく、上記機能に加えて、地震による被災後に取り替えることで建物の長期使用を可能にしている。
【００３２】
なお、請求項１及び２に記載の複合型長寿命建物において、開放空間を建物中心部に連続して設けてもよく、上記機能に加えて、建築空間のリニューアルを容易にすると共に、個々の住戸や店舗等に対してきめ細かくリニューアル期間を設定できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明による複合型長寿命建物は、ピン接合の柱と床板とで形成する空間に、耐久構造材と可変構造材とで構築される建築空間を構成する主体構造部と、主体構造部を支持する水平荷重負担要素とで架構を構成して、建築空間に用途の異なる建築空間を設定できることを特徴としており、建築空間を大スパン、高階高に構成することで、商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築物を随意に設定可能にし、数百年の期間において用途の変換や数世代に亘る住み方の変更にも対応可能にしている。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３４】
図１は、本発明による複合型長寿命建物の実施の形態図であり、建築計画の異なる建築物を複合させて階層状に配置した例を示している。
【００３５】
本発明による複合型長寿命建物１は、建築空間を構成する主体構造部２と、この主体構造部２を支持している変形制御要素３を中心にした水平荷重負担要素とで架構を構成しており、本実施の形態では、主体構造部２に構成する建築空間を、建築計画の異なる商業施設Ａ、事務所空間Ｂ及び集合住宅Ｃとして設定している。
【００３６】
商業施設Ａは、周辺環境との調和や連続性を保つために地上近くの最下層に配置しており、高層階は眺望やプライバシーが確保し易いことから、上層は住居用の階層にしてＶ字型の集合住宅Ｃを配置している。
【００３７】
一方、中間層には、ピン接合の柱と床板とで形成することで大スパン、高階高にしたロの字型の執務空間を設定しており、平面計画の変更が頻繁に考慮される事務所空間Ｂを配置している。
【００３８】
図２は、図１における（ａ）−（ａ）矢視と（ｂ）−（ｂ）矢視した集合住宅Ｃと事務所空間Ｂの平断面図であり、上述した複合型長寿命建物１の形態を詳細に示している。
【００３９】
図２（ａ）は、集合住宅Ｃの建築空間を示す平面図であり、Ｖ字型に構成された建物１には、ピン接合の柱１３と床板１４とで形成する主体構造部２に、各住戸が配置されている。
【００４０】
主体構造部２は、ピン接合の柱１３で自重を支持されると共に、開放空間７の中心部に配置されている変形制御要素３との間に制震要素４を接合して、水平荷重に対処している。
【００４１】
図２（ｂ）は、事務所空間Ｂを示す平面図である。本実施の形態では、１０ｍの１スパンがドーナツ状に配置されたロの字型の執務空間として計画されており、このような建築空間は下層の商業施設においても同様である。
【００４２】
図示のように、中心３スパンの四方は開放空間７として構成されており、開放空間７の中心部に配置された変形制御要素３は、１グリッドの架構から構成されエレベータコアとしても機能している。
【００４３】
自重を受ける柱１３と床板１４のみで形成される主体構造部２は、大スパン、高階高を確保して事務所空間Ｂの変容性を確立しており、構造部材として水平荷重に対して抵抗しないピン接合の柱１３は、水平荷重負担要素を構成している変形制御要素３、建物の外周に取り付けられる剛性要素５と主体構造部２と変形制御要素３とを繋ぐ部分に取り付けられる制震要素４によって地震荷重等の水平荷重に抵抗している。
【００４４】
以上のように、本発明による複合型長寿命建物は、建築空間を大スパン、高階高に構成することで、商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築物を随意に複合させて設定することを可能にしており、数百年の期間において建築空間の変換や数世代に亘る住み方の変更にも対応可能にしている。
【００４５】
次に、上述したように建築空間を大スパン、高階高に構成して建築計画の異なる建築物を随意に複合設定できる建物の構造について説明する。
【００４６】
図３は、本発明による複合型長寿命建物の基本概念図である。
本実施の形態で示す複合型長寿命建物１は、ロの字型平面計画の建築空間を構成しており、人工地盤を形成している主体構造部２によって、大スパンで、高階高の壁の少ない広い空間が形成することで、建築空間の中には建築計画の異なる各種用途を設定できるように平面計画されている。
【００４７】
建物中心には変形制御要素３が剛性を持つた架構として独立に建っている。変形制御要素３は、建物各階の損傷集中を制御するために、建物各階とせん断力のみを伝達するピン接合で結合されており、変形制御要素３の中には上下方向の移動手段であるエレベーターや階段が内包されている。
【００４８】
変形制御要素３のエレベーターと各建築空間とは、桟橋方式で繋がれていており、桟橋部分には、各建築空間が設定される主体構造部２と変形制御要素３とがせん断力を伝達できるように必要な構造部材を配置している。
【００４９】
又、図示されていないが、建物全体の地震応答を低減する制震要素４は、桟橋上部に設置されており、ブレース構造の上部にダンパーを介して建物各階と接合されている。
【００５０】
さらに、剛性要素５は、建物外周部に十字型の部材として各階ごとに取り付けられていて、固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネを構成している。このため、十字型の部材は上下左右の階またはスパンの反曲点位置でピン接合となるように取り付けられている。
【００５１】
本実施の形態で建築空間を構成する住戸１０は、図示のように耐久構造部材１１と、可変構造材１２から構築されている。耐久構造部材１１は、住戸の耐用年数や機能向上のために設置されているものであり、可変構造材１２は、数世代に亘る住み方の変更に適切に対応できると共に、模様替えやニーズに合わせても更新することができる可変性と多様性を持って、容易にリニューアルができる構造に形成されている。
【００５２】
図４は、本発明による複合型長寿命建物の斜視図である。
複合型長寿命建物１の構造体は、建物の自重等の長期荷重を負担する要素である上記主体構造部２と、これを支持し地震時など非常時に機能を発揮する水平荷重負担要素とから構成されている。主体構造部２は、建物各階の床が長期荷重のみを負担する柱により支持され、ピン接合の柱に床板を架け渡した人工地盤として構成することで建築空間を形成している。水平荷重負担要素は、変形制御要素３、制震要素４及び剛性要素５から構成され、建物への水平荷重に対応している。
【００５３】
複合型長寿命建物は、水平荷重に抵抗する耐震・耐風架構を構成しており、建物中心には変形制御要素３が独立に建っている。地震応答を低減する制震要素４は、主体構造部２と変形制御要素３との間に設置され、建物各階が接合される構造である。又、剛性要素５は、固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネ作用を分担して、建物外周部に十字型の部材として各階ごとに取り付けられる。
【００５４】
耐震・耐風架構のうち、地震時に被災する要素は、応答低減を果たす制震要素４と剛性要素５であり、被災した各要素は地震後に交換することで、建物の永続性を確保している。
【００５５】
図５は、図４における複合型長寿命建物の（５）−（５）断面図（ａ）とその平断面図（ｂ）である。
図示のように、変形制御要素３は建物各階の損傷集中を制御することが目的であり、ある程度の剛性をもつ架構であれば目的は達成される。
【００５６】
即ち、２０層程度の超高層であると、Ｈ型鋼材で架構を組み、建物各階とはせん断力のみが伝達できるようにピン接合されていれば、変形制御要素３としての機能を発揮する剛性は確保される。
【００５７】
制震要素４は、地震応答を低減するために主体構造部２と変形制御要素３との間の桟橋上部に設置され、ブレース構造４１の上部にダンパー４２を介して建物各階の主体構造部２と接合される構造にしてある。
【００５８】
剛性要素５は後述するように建物外周部に十字型の部材５１（図８参照）として各階ごとに取り付けられており、固有周期を制御するとともに地震応答を収束させている。
【００５９】
図６は、本発明による複合型長寿命建物と従来の一体構造型の建物における層間変形角と最大応答層せん断力との比較図である。
【００６０】
本発明による複合型長寿命建物の特性は、従来の一体構造型の建物と比較して、層間変形角と最大応答層せん断力とにおいて各階における数値が大きく変化しない傾向を示しており、建物全体として特定の階や部位に損傷集中が発生するのを回避している状況が示されている。
【００６１】
次に、上述した複合型長寿命建物１の各部構成について、その実施の形態を詳細に説明する。
【００６２】
上記説明では、主体構造部２を柱１３と床板１４から構成されるとして説明してきたが、図７においては柱（ａ）と、床板（ｂ）とで、本実施の形態をさらに具体的に示している。
【００６３】
図７（ａ）に、柱１３の具体的な構造を示している。各階の柱はＣＦＴ構造の柱２１で構成され、上下方向にはＰＣ鋼棒２４で繋がっている。柱はガタガタ構造のピン接合２３であり、水平抵抗はないが水平変形能力は大きく、軸芯が外れない限り長期荷重を負担することが可能である。
【００６４】
図７（ｂ）には、床板１４の具体的な構造を示している。ワッフル型スラブは１０ｍ以上のスパンで経済的な構造であることから、本実施の形態では床板１４を大スパンとするために、ワッフル型スラブ２２を適用した場合である。
【００６５】
ワッフル型スラブ２２は、各階の柱上端に設置したブロックを介してＸＹ両方向からＰＣ鋼より線又はカーボンファイバーより線２５で圧着することでフロア単位に一体化される。またフロア単位の一体化とともに、クリープ変形の制御を目的としてワッフル型スラブ２２による床板には１．８Ｎ／ｍｍ2程度のプレストレスを導入している。
【００６６】
建物への水平荷重に対応している水平荷重負担要素は、変形制御要素３、制震要素４及び剛性要素５から構成されている。各要素は、従来からの各種工法が採用可能であるが、以下に、それぞれの実施の形態を紹介しておく。
【００６７】
図８（ａ）には、変形制御要素の実施の形態を斜視図で示している。
変形制御要素３は、建物中心に剛性を持つ架構として独立に建っている。変形制御要素の主たる目的は、建物各階の損傷集中を制御することがであり、ある程度の剛性をもつ架構であれば目的は達成することができる。
【００６８】
本実施の形態のように、２０層程度の超高層であると、Ｈ−３００×３００×１０×７程度の鋼材で架構を組み、建物各階とはせん断力のみが伝達できるように、ピン接合されていれば変形制御要素としての機能を発揮する剛性は確保される。
【００６９】
図８（ｂ）には、制震要素の実施の形態を斜視図で示している。
制震要素４は、建物全体の地震応答を低減するダンパーとして、主体構造部２と変形制御要素３との間に配置されている桟橋上部に設置されている。その構成は種々の形態が用意されるが、本実施の形態では、図示のようにブレース構造４１の上部にダンパー４２を介して建物各階に接合される構造を適用している。
【００７０】
図８（ｃ）は、剛性要素の実施の形態を示す斜視図である。
剛性要素５は、固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネ作用を持って機能させており、本実施の形態では建物外周部に十字型の部材５１として各階ごとに取り付けられている。
【００７１】
そして、十字型の部材５１は、上下左右の階またはスパンの反曲点位置でピン接合５２を形成するように取り付けることで、各建築空間毎の対応を図っている。
【００７２】
以上のように、水平荷重負担要素は、通常時には何の機能も発揮していないが、地震時において建物の主体構造部が被災しないように抵抗する機能を発揮している。
【００７３】
このために、制震要素４と剛性要素５は、地震時になると、地震エネルギーを伝達したり、消費していることから、１００年に１度程度の大地震等の場合には被災することも考慮する必要がある。そこで、被災した十字型のバネ部材５１又はダンパー４２は、地震後に破壊した部分について交換することを前提に設計している。
【００７４】
図９は、本実施の形態における大地震時の応答解析の結果であり、従来の一体構造型の建物と比較して示している。（応答解析は、第一種地盤に支持されるとして、地震入力は７５ｋｉｎｅに基準化している。）
図９（ａ）では、地震入力に対する「応答加速度」の状態を比較表示している。
【００７５】
従来の一体構造型の建物では、長期荷重も水平荷重も同一要素で負担するために、構造要素は剛性・耐力ともに大きくする必要がある。そのために、応答加速度が大きくなる形態を招来して全層に亘って地震被害が発生すると考えられる。
【００７６】
これに対して、本実施の形態では、自重を支える主体構造部２とは独立に水平剛性を決めることができるので、剛性要素５により固有周期自体を調整することが可能となる。又、各階のダンパー４２によって地震入力に対する応答を低減できることから、建物下層階を除いて「応答加速度」を低減することができ、これによって被災する層が限定できる。
【００７７】
図９（ｂ）では、地震入力に対する「応答速度」の状態を比較表示している。この場合も、本実施の形態では、従来の一体構造型の建物に比較して応答を大幅に低減させている。
【００７８】
又、図９（ｃ）では、地震入力に対する「応答変位」を比較表示している。上記の図６（ａ）では、従来の一体構造型の建物において一階の「層間変形角」が層崩壊すると考えられる大きさとなっていたが、本発明の構造（制震モデル）では、各階の層間変形角が近似しており、建物頂部の応答変位は一体構造型の約６０％になっている。
【００７９】
上述のように、本発明による複合型長寿命建物では、必要に応じて建築空間の用途を随意に変更したり、集合住宅の場合には数世代に亘る生活環境に対応するために、居住部１０における耐久構造材と可変構造材とを含むリニューアルを前提にしており、耐震・耐風架構においても地震時に被災する制震要素４と剛性要素５については、被災したダンパー４２又は十字型のバネ部材５１を地震後に交換するように設計している。
【００８０】
これらの施工を効率的に実施するために、本発明による複合型長寿命建物は、建物の中心部に連続した開放空間７を設けており、これによって、建築空間のリニューアルを容易にしたり、被災した制震要素や剛性要素の交換修復を迅速にすると共に、これらの施工期間を他の建築空間ににおける建築物の使用に制限されることなく設定できるようにしている。
【００８１】
図１０は、これらのリニューアルと交換時における施工概念を示している。
図示のように、建物内部のリニューアルや設備架構要素の交換に対しては、建物中央の変形制御要素３の屋上に設置したクレーン６により、建物の中心部に設けてある開放空間７等を利用して必要とするリニューアル部材８等が揚重され、平面計画の変更や改修もしくはリニューアルや設備架構要素の交換が行われる。
【００８２】
尚、剛性要素５のように建物外部に設置されているものについては、外部からの操作によって対応することも可能である。
【００８３】
以上の構造面からの検証で明確にしたように、本発明による複合型長寿命建物は、自重のような長期荷重は、ピン接合による柱が負担し、地震力等に関しては水平荷重負担要素が部分的な回収を含めて分担することで、建築空間を大スパン、高階高に構成することを可能にしており、商業施設、事務所、住居等の建築計画の異なる建築物を複合的に随意に設定可能にすると共に、数百年の期間における建築空間の変換や数世代に亘る住み方の変更にも、建物を建て替えることなく永続的に対応できるものである。
【００８４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、例えば、各種建築空間の異なる設定、耐久、可変の各構造材あるいは水平荷重負担要素を構成している制震要素と剛性要素の採用等について、既存のものも含めて種々の選択に対処できる如く、発明の趣旨に反しない範囲において、各種の変更が可能であることは当然である。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明である複合型長寿命建物は、ピン接合の柱と床板とで形成する建築空間を構成する主体構造部と、主体構造部を支持する水平荷重負担要素とで架構を構成して成る複合型長寿命建物であって、水平荷重負担要素は、建物中央部に設けた開放空間の中心に配置して建物各階の損傷集中を制御する変形制御要素、建物外周部に配置されて固有周期を制御するとともに地震応答を収束させるバネを構成するように上下の各階または左右のスパンの反曲点位置でピン接合とした十字型の部材からなる剛性要素及び主体構造部と変形制御要素との間に連結されたダンパーからなる制震要素であることを特徴としているので、建築空間を大スパン、高階高に構成することで、商業施設、事務所、住居等の用途により建築計画の異なる建築物を随意に設定可能であり、数百年の期間において用途の変換や数世代に亘る住み方の変更にも対応可能にする効果を奏している。また、水平荷重負担要素を変形制御要素、剛性要素及び制震要素で構成することによって、地震時に建物の主体構造部が被災しないように抵抗する効果を奏している。また、変形制御要素を建物中央部に配置することによって、地震時に多層建物の特定層に損傷集中が発生しないように変形を制御して、主体構造部が被災しないように抵抗する効果を奏している。また、剛性要素を建物外周部に配置することによって、地震時に建物に水平剛性を持たせて、主体構造部が被災しないように地震エネルギーを消費する効果を奏している。また、制震要素を主体構造部と変形制御要素との間に連結させて配置することによって、地震時に建物全体の地震応答を低減する効果を奏している。
【００８８】
請求項２に記載された発明である複合型長寿命建物は、請求項１に記載の複合型長寿命建物において、ピン接合の柱と床板とをＰＣ鋼線で圧着することを特徴としているので、上記効果に加えて、柱が自重等の長期荷重を負担することで、主体構造部に大スパン、高階高の広い空間を形成する効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明による複合型長寿命建物の斜視図
【  図２】図１における（ａ）−（ａ）矢視、（ｂ）−（ｂ）矢視の各平面図
【  図３】本発明による複合型長寿命建物の基本概念図
【  図４】本発明による複合型長寿命建物の一部を破断した斜視図
【  図５】図４における（５）−（５）矢視の断面図と平面図
【  図６】層間変形角と最大応答層せん断力の比較図
【  図７】主体構造部を構成する柱と床板図
【  図８】変形制御要素、制震要素、剛性要素の斜視図
【  図９】大地震時の応答解析結果の比較図
【  図１０】建築計画の変更とリニューアルと部材交換時の施工概念図
【符号の説明】
Ａ  商業施設、Ｂ  事務所空間、  Ｃ  集合住宅、
１  複合型長寿命建物、  ２  主体構造部、  ３  変形制御要素、
４  制震要素、  ５  剛性要素、  ６  クレーン、  ７  開放空間、
８  リニューアル部材、  １０  住戸、  １１  耐久構造材、
１２  可変構造材、  ２１  ＣＦＴ構造柱、  ２２  ワッフル型スラブ、
２３  ピン接合、  ２４  ＰＣ鋼棒、  ２５  ＰＣ鋼より線、
４１  ブレース構造、  ４２  ダンパー、  ５１  十字型部材、
５２  ピン接合、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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