PC圧着関節工法委員会が推奨する、震度7超対応の建築技術です。

応対度7

震

応

築2対00年

活用的多目◎PC圧着関節工法委員会は、耐久・耐震技術の向上のため多くの学識経験者によるPC圧着関節工法、鉛次世代型・学校建築

直地盤アンカー等のプレストレスト・コンクリート全般の構造技術の研究と普及に努めています。

PC圧着関節工法の優秀さは、世界でも証明されました。
その一例が、トルコ 奇跡のマンション です。
トルコ東部の町、ワン。2011年10月に、この地方をマグニチュード7.2の巨大地震が襲いました。辺り一面、倒壊した建物のガレキの山。
その中に､ただ1棟だけ、無傷で残ったマンションがありました。 奇跡のマンション として世界に報道されたこの建物は、KTB協会を通してトルコの建設会社に技術供与したPC圧着関節工法で建築されたマンションでした。
その功績に対し、トルコ共和国財務庁・商工会議所連合から感謝状が贈られました。

※写真奥に見える建物が無傷で残った 奇跡のマンション（2011.10.英国BBCニュースより転載）〒163-0717 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル17階
TEL.
（03）
6302-0258（代） FAX.
（03）3344-2119
17101000TRD

学校は、まちの公共施設でもある。

まちの公共施設として、学校建築に求められるものは、何か。

３つの重要課題をクリアする、PC 圧着関節工法とは。

これからの学校建築には、３つの重要課題

避 難 施 設として、また平 時にはコミュニティ

プレストレスト・コンクリート造（PC造）は、従来PC鋼材を配置し、プレストレスを導入するこが求められています。第一に、ごく近い将来スペースとしてなど、容易に空間づくりを行工法の鉄筋コンクリート造（RC造）や鉄骨造とで圧着接合します。この接合部は大地震に想定される震度７級の巨大地震に対応でえること。世界に誇るオンリーワン技術「PC（S造）
での設計法にとらわれずに、まったく新時には回転変形をし、部材の損傷がないまきる超耐震建築であること。第二に、将来対圧着関節工法」は、鉄筋コンクリート造等のしい考えを取り入れた構造です。
その中のプま、地震エネルギーを吸収することができま

応を見据えたスケルトン・インフィル建築に従来工法では成し得なかった、これらの３つレキャスト・PC造を我々独自の開発・改良をす。
また、PC鋼材を弾性範囲内に留めるこ対応するために、耐久性能を有する長寿命の課題をクリアした 次世代型・学校建築経て大地震にも耐えられる工法として作り上とで、繰り返す大地震にも対応する復元力建築であること。第三に、災害時には防災・を実現します。

げ、学校建築を含む数多くの実績を重ね評価に 富 んだ 制 振 性も有します 。このように 、されているのが「PC圧着関節工法」です。

「PC圧着関節工法」は、超耐震性能に進化

耐震フレームは、柱・梁接合部の3軸方向にさせた工法です。

1

2

震度7対応いざ、巨大地震が来たら、学校へ逃げ込もう。
震度7を超える繰返し大地震にも対応、PC圧着関節工法。
現行の建築基準法では、建物は震度6程度の揺れ優れた建築性能は、優れた構造理論から（その１）

中地震時（一次設計） 大地震時（二次設計）で倒壊を起こさないことが定められています。
しか建物の耐用年限中にし、これはただ1度の大きな地震における耐震力を想定地震定めたものに過ぎず、前震・本震・余震と震度6強

2〜3回発生する地震

建物の耐用年限中に1回発生するかもしれない地震

前後の激震を連続して被災したとき、多くの建物は倒壊する危険性を抱えています。PC圧着関節工

想定地震の震度法の建物は、震度7を超える大地震の繰返し被災にも対応する、超耐震建築です。いざ大地震が起きたとき、生徒にとって教室がどこよりも安全な場所構成部材の状況であること。
ご家族や近隣の方々も、学校という安釣りの仕掛けにおいて、大きな魚や石が釣り釣り竿糸にかかったとき、そのまま無理に引っ張れば気象庁の気象庁の震度階Ⅴ弱程度

震度階Ⅵ程度部材は全て許容応力塑性化する部材も出を弱くして、そこだけが壊れるようにしておけ

度 内にあり大きなひるが、粘りにより地震び割れは起こらない。

エネルギーを吸収し倒ば、道糸や釣り竿は健全なままです。
「 釣り竿壊は起こらない

心な建物に逃げ込むことで、安全が確保できます。

■釣り竿理論道糸道糸が切れるか釣り竿が折れてしまいます。
そこで先端の釣り針のついたハリス部分だけここから切れるようにする理論」は竿が柱に、道糸が梁に、ハリス部分をハリス目地部と考え、柱と梁には直接的なダメージをつなぎ目与えないという理論です。

PC圧着関節工法は、なぜ常識を超える耐震性能を実現できるのか。

■関節理論

PC圧着関節工法は、極めて稀に発生する大地震回転させることと、柱部材のプレストレス（能動的においても柱・梁の構 造 部 材は健 全な状 態を保軸力）により、地震力のエネルギーを吸収すること

PC圧着関節工法のネーミングに付けられたで手をついても関節部による回転のショックをち、かつ柱・梁に配置されたPC鋼材は弾性範囲ができる制振性の高い構造システムです。構造体

関節 とは、柱・梁接合部が、人間の関節と吸収します。
「 関節理論」はこの原理を用い、内であることを原則としています。大地震時には圧がダメージを受けることなく、地震後も支障なく継同様な動きをすることを基本とします。人間の大地震時には接合部の回転変形によって目着接合部の「あご」上で梁を人間の関節のように続使用できることを前提としています。

肘などの関節は、骨と骨が関節において回転地部に変形を集中させて地震のエネルギーをできるように接合されています。
このため転ん吸収する理論です。

大地震時の「あご」上での荷重と弾性回転イメージ

PC圧着関節工法、震度7級の災害時

大 荷 重 が 加 わると目 地 が 少し開き回転を起こす
荷重がなくなると元通りに戻る

あご
PC鋼材（ピアノ線）
緊張力は弾性範囲
内で変形に追従し破断することがない

PC鋼材（ピアノ線）
緊張力は弾性範囲
内で変形に追従し破断することがない

柱・梁の圧着接合

PC架設状況（ラーメン構造体）

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築200年対応なぜ、200年を超える長寿命建築を可能にできるのか。
高強度コンクリートを使用し、柱・梁の3軸方向にプレストレスを導入。
PC圧着関節工法は50〜60N/mm 2 の水セメント

優れた建築性能は、優れた構造理論から（その２）柱・梁の3軸方向にプレストレス導入比の低い密実なコンクリートを使用しています。
さ■制振効果らに、柱・梁の３軸方向にプレストレスを導入することで、常にコンクリートが圧縮状態にあり、クラック（ひび割れ）の発生を防ぎ、コンクリートの劣化現象

PC圧着関節工法は、柱・梁にすべてプレストレス変形したときには抵抗する力となり、元に戻そうとが導入された架構であり、地震などにより架構がする力となって、高度の制振効果を生みだします。

である中性化や塩害を予防します。
また、柱・梁部

プレストレス力
Ｐな部材を安定して供給することができます。PC圧着関節工法は、200年超耐久建築を、夢ではなく水平力Ｑ現実の建築として推進します。

建物重量Ｗ

プレストレス力

建築の高さ：H

材は工場製作（プレキャスト化）することで高品質建物が受ける力の関係

水平力

Ｗｅ

プレストレスによる復元力

水平力

中地震時の状態

プレストレス力Ｗ

プレストレスによる復元力

大地震時の変形状態

プレストレス力Ｗ

プレストレスによる復元力

大地震後の制振効果■性能実験

プレストレス導入方向

PC圧着関節工法の耐震性能について、2002

いて、柱・梁接合部のモデル実験が行われま

公共施設等の重要構造物を守る、PC圧着関節工法の２段階設計法。

年、東京理科大学・松崎研究室及び東京工した。その結果、震度７を超える大地震の際

現行の建築基準法では、塑性設計を許容していは建築基準法で定められた耐震設計法の概要で

業大学・和田章研究室並びに坂田研究室のも、構造躯体（柱・梁）および接合部はほとんます。部材を損傷させたり鉄筋を降伏させるこの一般的な建物に採用しています。表２は重要構造協力のもとに、東京工業大学キャンパスにおど無損傷であることが確認されました。

設計法では、築２００年の長寿命建築はもちろん、物等を設計するにあたり独自の考え方に基づいて1回の激震でさえ建物を守ることはできません。PC

設定した２段階設計法の概要です。PC鋼材はい

圧着関節工法では弾性設計を原則とし、部材のずれの段階でも規格降伏点以下と健全であり、部◎十字形およびト形部分架構による性能実験／
PC圧着関節工法の場合は、関節部の弾性回転で部材の損傷はほとんど生じない。

◎柱・梁のせん断力を知る実験／
RC（鉄筋コンクリート）造に対する評価値を２倍以上、上回っている。

損傷を防ぎ長寿命建築を可能にします。下表は、

材および柱・梁接合部は弾性的な復元力特性をPC圧着関節工法における耐震設計法です。表１

示します。

表1

建築基準法における耐震設計目標（一般建物用FC60N/mm2）

一般耐震設計

地震の大きさ震度階

層間変形角

圧着部の状態

引張側応力度（N/mm2） 圧縮側応力度（N/mm2） PC鋼材の状態

許容応力度設計

希に発生する地震動

震度5弱程度1/200

̶

終局強度設計を満足することで自動的にOKとなる 規格降伏点以下

終局強度設計極希に発生する地震動

震度6強

1/100

̶

表2
2段階設計法地震の大きさ

第1段階設計法 極希に発生する地震動
第2段階設計法

想定外の地震動

̶σ≦FC

規格降伏点以下

2段階設計法を用いた耐震設計目標（重要構造物用FC60N/mm2）
震度階

層間変形角

圧着部の状態

震度6強

1/100

フルプレストレス

震度7〜8超※1/75

パーシャルプレストレス

RC造の変形限界1/66を超え1/25まで加力

引張側応力度（N/mm2） 圧縮側応力度（N/mm2） PC鋼材の状態
σ≧0.0
σ≧−4.0σ≦20.0σ≦30.0

規格降伏点以下
規格降伏点以下

PC圧着関節工法＋-PC33-C-90 PC圧着関節工法

鉄筋コンクリート造※震度7〜8超とは、当社が設定した建築基準法を超える想定外の地震動を示しています

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荷重一変形曲線（従来工法との比較）＋-RC33-50 鉄筋コンクリート造

多目的活用もっと、フレキシブルな学校建築 を推進したい。
多様化する教育形態に対応するオープンスペース

次世代・学校建築への提言「南側教室北側廊下」という建築様式が、明治中期 頃 からおよそ1 0 0 年にわたり続けられてきました。ベビーブーム期の教室不足での量産化にも後■地域とともにある学校押しされ、日本の学校建築のスタンダートとなって多様化する教育形態において、子供の個性います。決められた空間で授業を行うことで、集団を伸ばしていく教育とともに、社会性を養うた生活での社会性を養うという点では効果的であっ官公庁出張所めに地域とのコミュニケーションを持つことは、たのではないでしょうか。

とても重要になってきます。実際に、放課後やしかし、これからは従来の教育に加えて多様化し土曜日に地域の住民や企業を招いてのコミュた授業形態や組織体制で子供一人ひとりの個性公民館

ニティ・スクールを開催している学校もありまを伸ばしていく教育が求められています。閉鎖され学校す。大スパン建築を可能にするPC圧着関節た教室に留まらず、他クラスまたは、他年代の子供図書館

工法の利点を活かし、自在な空間の構築や、とのコミュニティを取入れた授業。地域の住民・企機能が異なり施設の併用が難しかった公民業を招いてのコミュニティ・スクール。
このような多館、図書館、シルバー施設、官公庁施設等を様化する教育形態には、活動を外へと導く連続し保育園ひとつの建築物に併設するなど、学校を中心た空間づくりが求められ、柔軟に対応できるオープ

シルバー施設とした まちの公共施設づくり をフレキシブルンスペースが必要不可欠となります。に推進することができます。

開かれた空間づくり■建築をそのままデザインに

従来の学校建築では柱を基準に教室を分けていの連続した空間をつくることで、子供たちが活動ますが、PC構造を用いることでその概念にとらわ範囲を広くし、意欲的にコミュニケーションを図るこ

災 害 時の避 難 施 設に指 定されながら、実 際れず空間を構築できます。
オープンスペースなどととにも繋がります。

は天井や壁などの仕上げ材が散乱して避難所として利用できなかった施設は数多くあります 。P C 圧 着 関 節 工 法の構 造 部 材は高 品 質の工場製品を用いており、耐久・耐候性にも優れているため、仕上げ材を最小限にとどめることが可能です。
また、P C a 合成床版を併用することで、デザイン性に優れた床版を直に見せ、さらに階高を抑えることもでき、コストダウンにも繋がります。

従来レイアウト

新レイアウトAプラン

7

札幌市立大学新レイアウトBプラン

8

事例：１
麹町小学校（麹町二丁目公共施設）

事例：2
幸町小学校・幸栄公民館

小学校に、幼稚園や公民館等を併設した、複合公共施設。

小学校と公民館の集合施設◎東京都千代田区の「麹町二丁目公共施設」は、◎埼玉県川口市にある「幸町小学校・幸栄公民場、⑦災害時協力井戸、以上の主機能を備える麹町小学校を主体施設とし、幼稚園・出張所・区施設と指定されています。

して、ホール、料理実習室、視聴覚室、会議室な館」は、駅徒歩6分の住宅・商業施設等が並ぶどを併設し、様々な行事を催しています。

民館が併設された複合施設で、災害時における◎災害・震災時の施設収容人員は1,000名以上敷地に位置し、近隣の子供や住民が集う施設と◎幸町小学校は避難場所として、幸栄公民館は集中防災活動の重要拠点に位置づけられています。の収容を確保し、施設内対象室は出張所・区民なっています。幸栄公民館は、生涯学習施設と豪雨時等の避難場所としても指定されています。

◎千代田区・上位地域防災計画では、本建物の館 の 主 要 室 、小 学 校 の 校 庭 、体 育 館 、ランチ

防災拠点主機能として、①避難所、②一時集合ルームと設定されています。
また、幼稚園は災害所、③医療救護所、④防災行政無線、⑤食料集時職員の宿泊所として利用します。

７階積地としての備蓄倉庫、⑥消防団防災機材置き

プール

６階
５階

体育館

４階
ＥＶ機械室

ＰＨ階
4階

機械室

設備スペース・屋外学習スペース

ランチルーム・厨房・音楽室・家庭科室
教室・図工室・理科室

2階

教室・図書室・保健室・コンピュータ室・管理諸室

1階

保育室・遊戯室・職員室・ホール・区民施設

Ｂ1階

駐車場

プール

多目的スペース

廊下

特別教室倉庫多目的スペース

廊下

特別教室
倉庫

多目的スペース

廊下 特別教室

特別教室
倉庫

多目的スペース

EV 廊下 普通教室

屋上庭園

３階

ホール・講座室
日本間・料理実習室

特別教室
倉庫

多目的スペース

廊下 普通教室

２階

ホール・会議室
講座室・視聴覚室

特別教室
倉庫

多目的スペース

廊下 普通教室

１階

公民館エントランス

体育館
3階

器具室

児童エントランス

地域連携スペース

廊下

職員室

機械室・区民施設

ピット

ピット
ピット
ピット

超耐震建築に免震システムを合体。

計画趣旨◎生徒や近隣住民が利用する施設のため、安全地での建設工事となり、近隣住民への配慮が必で安心する建築施設を目指し、PC圧着関節工要でした。
また、積極的にプレキャスト部材（工業法を採用されています。

化）を取り入れることにより工期を短縮し、開校に間に合うことができました。

◎本施設は、周囲に住宅やビルが居並ぶ狭い敷◎本施設の建築は、大地震に遭遇した場合でも建物全体が構造的に無損傷であることを前提に、PC圧着関節工法が採用され、立地条件およびコストを含めたトータルな観点から免震構造も併用されています。
◎PC圧着関節工法＋免震構造の合体により、今後、中高層建築による 学校＆公共施設等 複合建築計画実現の可能性も大いに広がります。

水平・垂直対応免震システム

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幸栄公民館2階ホール

地域連携スペース10