JP2007031988A - Building having base isolation pilotis story - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数階からなり梁と柱で構成されるラーメン構造の上層階と、その下層階であるピロティ階とを設けた建築物に関し、特に、ピロティ階の様々な用途対応において大きなフレキシビリティが得られ、十分かつ有効な免震機能を備えた建築物に関する。 The present invention relates to a building having a ramen structure upper floor composed of a plurality of floors and composed of beams and pillars, and a lower floor of the piloti floor, and in particular, has great flexibility in dealing with various uses of the piloti floor. Is related to a building with sufficient and effective seismic isolation function.
建築物、特に高層建築物においては、柱と梁とを骨組みとするラーメン構造が広く知られている。このような高層建築物を複合的用途に適用するために、例えば、複数階からなる上層階を住居等の比較的小区画の用途に適用する階とし、その下に位置する１又は複数の下層階を事務所、店舗、駐車場、病院、種々の施設等の比較的大区画の用途に適用する階、いわゆるピロティ階とすることがしばしば行われている。その場合、上層階では通常ラーメン構造を構成する柱と梁（いわゆる構造柱と構造梁）をそのまま利用して各住居の区画を形成すればよいが、下層階であるピロティ階では構造柱の存在により大区画の開放空間を得ることが困難であり用途対応上の制約が大きかった。 In buildings, particularly high-rise buildings, a ramen structure with columns and beams as frames is widely known. In order to apply such a high-rise building to a complex use, for example, an upper floor composed of a plurality of floors is set as a floor to be used for a relatively small partition such as a residence, and one or a plurality of lower layers located thereunder Often, the floor is a floor that is used for a relatively large section of an office, a store, a parking lot, a hospital, various facilities, or the like, that is, a so-called piloti floor. In that case, it is only necessary to form the blocks of each residence by using the pillars and beams that normally form a ramen structure on the upper floors (so-called structural pillars and structural beams) as they are, but there are structural pillars on the lower floor of the piloti floor. Therefore, it was difficult to obtain an open space with a large section, and there were great restrictions on application.
斯かるピロティ階の用途対応上の制約に対処するべく、例えば特許文献１に記載の技術が提示されている。特許文献１の図１〜図４に記載の建築物は、住戸階として適用する複数階からなる上部骨組部と、その下の設備階や店舗等のピロティ階として適用する支持骨組部とを有する。上部骨組部は、上部柱と、上部梁と、上部柱間に設けた中間柱を骨組みとするラーメン構造である。上部骨組部において隣り合う上部柱同士は、桁行方向及びはり間方向のいずれの方向においても上部梁により連結されている。一方、中間柱は、隣り合う上部柱の中間位置にて上部梁に接合されているが、中間柱同士は梁によって直接連結されていない（特許文献１の段落００１２、図３）。よって、上部柱は中間柱よりも構造的にみて主要な柱（以下、これを「主柱」と称する）と考えることができる。尚、特許文献１では、下層階である支持骨組部において中間柱を排除することにより大スパンの開放空間を実現することを課題としている。 In order to deal with such restrictions on the usage of the piloti floor, for example, a technique described in Patent Document 1 is presented. The building described in FIGS. 1 to 4 of Patent Document 1 has an upper frame portion composed of a plurality of floors to be applied as a dwelling unit floor, and a support frame portion to be applied as a pilotity floor such as an equipment floor or a store below the floor. . The upper frame part is a ramen structure having an upper column, an upper beam, and an intermediate column provided between the upper columns as a frame. The upper columns adjacent to each other in the upper frame portion are connected to each other by the upper beam in both the crossing direction and the beam direction. On the other hand, the intermediate column is joined to the upper beam at an intermediate position between the adjacent upper columns, but the intermediate columns are not directly connected to each other by the beam (paragraph 0012 of Patent Document 1, FIG. 3). Therefore, the upper column can be considered as a main column (hereinafter referred to as a “main column”) in terms of structure than the intermediate column. In addition, in patent document 1, it is a subject to implement | achieve the open space of a large span by eliminating an intermediate column in the support frame part which is a lower floor.
特許文献１ではこの課題を解決する手段として、支持柱と伝達梁手段とを骨組みとするラーメン構造により支持骨組部を構築している。支持柱は、上部骨組部の上部柱の直下に接合されている。伝達梁手段は、スパン中間部の梁成を大きくスパン端部の梁成を小さくしかつ支持柱と剛接合した梁機能を有する横架材である。この伝達梁手段のスパン中央から上部骨組部の最下階の中間柱が管柱状に立設している（特許文献１の段落００１３〜００１６）。 In Patent Document 1, as a means for solving this problem, a support frame portion is constructed by a ramen structure having a support column and a transmission beam means as a frame. The support column is joined directly below the upper column of the upper frame portion. The transmission beam means is a horizontal member having a beam function in which the beam formation at the intermediate portion of the span is increased and the beam formation at the end of the span is decreased and the support column is rigidly joined. From the center of the span of the transmission beam means, an intermediate column on the lowest floor of the upper frame portion is erected in a tubular column shape (paragraphs 0013 to 0016 of Patent Document 1).
従って、上部骨組部の中間柱から伝達される柱軸力は、伝達梁手段によってその両端に剛接合された支持柱へとそれぞれ柱軸力として伝達される。支持骨組部の支持柱に柱軸力として伝達した鉛直荷重は最終的に基礎で支持される。伝達梁手段は上部骨組部の中間柱から加わる鉛直力を受けるべく強固な断面性能を付与するためにスパン中間部における梁成の断面形状を大きくしている（特許文献１の図５、段落００２０）。 Accordingly, the column axial force transmitted from the intermediate column of the upper frame portion is transmitted as a column axial force to the support columns rigidly joined to both ends thereof by the transmission beam means. The vertical load transmitted as the column axial force to the support column of the support frame is finally supported by the foundation. The transmission beam means increases the cross-sectional shape of the beam at the intermediate portion of the span in order to give strong cross-sectional performance to receive the vertical force applied from the intermediate column of the upper frame portion (FIG. 5, paragraph 0020 of Patent Document 1). ).
特許文献１の建築物では、斯かる伝達梁手段を設けたことにより支持骨組部において中間柱が省かれ、その結果、支持骨組部のピロティ階への適用を実現としたことを効果として挙げている（特許文献１の段落００１９）。 In the building of Patent Document 1, by providing such a transmission beam means, an intermediate column is omitted in the support frame part, and as a result, the application to the pilotity floor of the support frame part is realized as an effect. (Patent Document 1, paragraph 0019).
一方、ピロティ階をもつ建物は地震動に弱いといわれており、有効な免震構造が求められてる。地震時の揺れの大きさは個々の建築物がもつ固有周期により大きく左右されることが知られており、自重が大きく剛性が低いほど固有周期が長くゆっくりした揺れ方をする建物ということになる。通常、高層建築の方が低層建築より固有周期が長く、例えば、鉄筋コンクリート造では高さ３０ｍ程度の固有周期が約１秒程度と短く、高さ２００ｍ程度の超高層になると約５〜６秒と長くなる。固有周期が地震動の周期に近いと共振して建物の揺れが増長されることはよく知られている。中小規模の地震では地震動による周期は１秒以下と短いことが多いため、建物の免震手段として積層ゴム等の水平方向に柔軟な免震手段で支持することにより固有周期を数秒程度に長くすることが行われている。 On the other hand, buildings with piloti floors are said to be vulnerable to earthquake motion, and effective seismic isolation structures are required. It is known that the magnitude of shaking at the time of an earthquake is greatly influenced by the natural period of each building, and the higher the dead weight and the lower the rigidity, the longer the natural period and the slower the way of shaking. . Normally, high-rise buildings have a longer natural period than low-rise buildings, for example, in reinforced concrete construction, the natural period of about 30m is as short as about 1 second, and in the case of a super-high-rise of about 200m, it is about 5-6 seconds. become longer. It is well known that if the natural period is close to the period of ground motion, the vibration of the building is increased by resonance. In small and medium-sized earthquakes, the period due to ground motion is often as short as 1 second or less, so the natural period is extended to several seconds by supporting the building with a flexible base isolation device such as laminated rubber in the horizontal direction as a base isolation device. Things have been done.
しかしながら、巨大地震や軟弱地盤の場合は、長周期の地震動も発生することが指摘されており、このような長周期の地震動は固有周期の長い高層及び超高層の建築物にも大きな影響を与えると予想される。従って、ピロティ階を設ける場合には特に十分な免震構造を備えることが要望される。 However, in the case of large earthquakes and soft ground, it has been pointed out that long-period ground motions are also generated, and such long-period ground motions have a great impact on high-rise and super-high-rise buildings with long natural periods. It is expected to be. Therefore, it is desired to provide a sufficient seismic isolation structure especially when providing the piloti floor.
高層建築物の免震構造の一例として、特許文献２ではその図１に示されるように高層建築物の四隅の脚部に伸び・圧縮性縦振動吸収支承２と、縦方向減衰ダンパ３とを併用して設置し、さらに前記高層建築物の中央部の脚部に、剪断抵抗部材４を設置している。縦振動吸収支承２と縦方向減衰ダンパ３とが、梁としての撓み振動に起因する高層建築特有の長周期の建築物全体の回転振動を吸収することにより免震する。同時に剪断抵抗部材４は、低い建物で一般的に生じる地盤との間の剪断振動による水平変形を抑制して剪断剛性の極端な低下を防いでいる。 また、特許文献３では、既存のピロティ階の柱頭と構造梁との間にアイソレータ及びダンパーを設置することにより地震動に対応している。
上記の特許文献１の建築物においては、上部骨組部のラーメン構造を構成する上部柱と中間柱に接合されるべき支持骨組部の柱のうち、中間柱に接合されるべき柱のみを減数することが可能である。すなわち、上部骨組部のラーメン構造を構成する主柱である上部柱の直下には、必ず支持骨組部の支持柱が接合されており、これを省くことはできない。従って、上部骨組部と支持骨組部の各々のラーメン構造における主柱のスパンについてみれば、全く同じであるといえる。 In the above-mentioned building of Patent Document 1, only the columns that should be joined to the intermediate column are reduced among the upper columns that constitute the frame structure of the upper framework and the columns of the supporting framework that should be joined to the intermediate column. It is possible. That is, the support column of the support frame portion is always joined immediately below the upper column, which is the main column constituting the rigid frame structure of the upper frame portion, and this cannot be omitted. Therefore, it can be said that the span of the main column in the rigid frame structure of each of the upper frame part and the support frame part is exactly the same.
このように、特許文献１で解決しようとする直接的な課題は、上部骨組部の中間柱の直下に接合されるべき柱を支持骨組部において省くことのみである。つまり、支持骨組部における主柱である支持柱までも省くことは想定していない。加えて、支持骨組部における支持柱を上部骨組部の上部柱の直下以外の別の位置に接合可能とすることについても、全く想定していない。よって、上層階の上部柱に接合されるべき柱の数を支持骨組部において減らすこと、並びに支持骨組部における柱の位置に自由度をもたせることは、特許文献１に記載の技術では実現することができない。 As described above, the direct problem to be solved in Patent Document 1 is only to omit the column to be joined immediately below the intermediate column of the upper frame part in the support frame part. In other words, it is not assumed that even the support pillar which is the main pillar in the support frame portion is omitted. In addition, it is not assumed at all that the support column in the support frame portion can be joined to another position other than directly below the upper column of the upper frame portion. Therefore, the technique described in Patent Document 1 can reduce the number of columns to be joined to the upper column of the upper floor in the support frame portion and provide the degree of freedom in the position of the columns in the support frame portion. I can't.
従来、ピロティ階の用途対応において制約となっている問題点としては、むしろ上層階の主柱の直下に接合されるピロティ階の主柱を排除できない、あるいはその位置を自由に設定できないという問題の方がより深刻かつ解決困難なものである。従って、特許文献１の建築物の如く、単に中間柱を省いたのみであってピロティ階の主柱の配置が上層階の主柱の配置と変わらない場合、問題点は解決されていないことになる。 Conventionally, the problem that has been a limitation in the application of the piloti floor is that the main pillar of the piloti floor joined directly below the main pillar of the upper floor cannot be excluded, or the position cannot be freely set. Is more serious and difficult to solve. Therefore, as in the building of Patent Document 1, if the arrangement of the main pillars on the pilotity floor is the same as the arrangement of the main pillars on the upper floors, simply omitting the intermediate pillar, the problem has not been solved. Become.
また免震構造については、上記特許文献２では、建築物脚部の四隅に設けた支承及びダンパは縦方向にのみ有効であるので、別途中央部に水平方向変位を抑制する剪断抵抗部材を配置しなければならない。しかしながら、ピロティ階を設けた建築物では、ピロティ階の中央部にこのような剪断抵抗部材を必ず配置することは空間自由度を大幅に制限することになる。
上記特許文献３では、既存のピロティ階の柱と構造梁に対して免震手段を付加したのみであり、ピロティ階の用途対応性を向上させる自由度の実現は課題としていない。さらに免震手段についても、巨大地震に対する配慮はされていない。
As for the seismic isolation structure, in Patent Document 2, since the bearings and dampers provided at the four corners of the building leg are effective only in the vertical direction, a shear resistance member that suppresses the horizontal displacement is separately arranged at the center. Must. However, in a building having a piloti floor, the arrangement of such a shear resistance member in the central part of the piloti floor greatly restricts the degree of freedom of space.
In the said patent document 3, the isolation | separation means is only added with respect to the pillar and structural beam of the existing piloti floor, and the implementation | achievement of the freedom degree which improves the use compatibility of a piloti floor is not made into the subject. In addition, no consideration has been given to seismic isolation measures for large earthquakes.
以上述べた通り、ピロティ階には様々な用途（主に非居住系の）対応性が求められている。そのためにはピロティ階の構造支持手段が、上層階に比べて大区画の開放空間に対応でき、かつ中間位置（外周部、中央部を問わず）に柱を設ける場合はその柱の位置の自由度を有するという空間上のフレキシビリティを獲得することが重要課題となる。
本発明は、ピロティ階を設けた建築物において、上層階においてラーメン構造を構成する構造柱（主柱か中間柱かによらない）に接合されるべきピロティ階における構造柱を減数できると同時に、ピロティ階における構造柱の位置に自由度を付与することができる構造であって、かつ上層階のための免震機能をピロティ階において実現することを目的とする。
As described above, the piloti floor is required to have various uses (mainly non-residential). To that end, the structure support means on the piloti floor can accommodate an open space of a large section compared to the upper floor, and if the pillar is provided at an intermediate position (regardless of the outer periphery or the center), the position of the pillar is free Acquiring spatial flexibility of having a degree is an important issue.
The present invention can reduce the number of structural pillars on the piloti floor to be joined to the structural pillar (not depending on whether the main pillar or the intermediate pillar) that constitutes the ramen structure on the upper floor in the building having the pilotity floor, It is a structure that can give a degree of freedom to the position of the structural pillar on the piloti floor, and aims to realize a seismic isolation function for the upper floor on the piloti floor.
上記の目的は、以下の本発明の構成により達成される。
（１）請求項１に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、複数階からなり梁と柱で構成されるラーメン構造の上層階と、その下層階であって１または複数の階からなるピロティ階とを設けた免震建築物において、
前記ピロティ階の少なくとも一辺における両端部のそれぞれに立設された構造支持手段と、
前記ピロティ階の上端において前記一辺に沿って延設された構造梁と、
前記構造支持手段の頭部と前記構造梁との間に設けた第１の免震手段と、
前記上層階における水平方向に位置する少なくとも２つの柱の両端間領域の鉛直下方にて前記構造梁から垂下しかつ前記構造支持手段のいずれからも離間した構造垂れ壁と、
前記上層階における少なくとも２つの柱より少数であって該上層階からの荷重を前記構造垂れ壁を介して受けるべく該構造垂れ壁の下端におけるいずれの位置の下方にも設置可能な構造中柱と、
前記構造中柱の頭部または脚部に設けた第２の免震手段を有することを特徴とする。
The above object can be achieved by the following configurations of the present invention.
(1) A building having a seismic isolation pilotity floor according to claim 1 is composed of a plurality of floors, an upper floor of a ramen structure composed of beams and pillars, and a lower floor of the structure, which is composed of one or more floors. In a base-isolated building with a floor,
Structure support means erected on each of both ends of at least one side of the piloti floor;
A structural beam extending along the one side at the upper end of the piloti floor;
First seismic isolation means provided between the head of the structural support means and the structural beam;
A structural hanging wall that hangs down from the structural beam vertically below a region between both ends of at least two pillars located in the horizontal direction on the upper floor and is spaced apart from any of the structural support means;
A structural middle pillar that is less than at least two pillars on the upper floor and can be placed below any position at the lower end of the structural hanging wall to receive a load from the upper floor via the structural hanging wall; ,
It has the 2nd seismic isolation means provided in the head or leg part of the said structure middle pillar.
（２）請求項２に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１において、前記構造中柱の頭部に設けた前記第２の免震手段がアイソレータ及びダンパーの双方の機能を含むことを特徴とする。 (2) A building having a seismic isolation piloty floor according to claim 2 is the structure according to claim 1, wherein the second seismic isolation means provided at the head of the structural middle pillar includes both functions of an isolator and a damper. It is characterized by that.
（３）請求項３に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１において、前記構造中柱の脚部に設けた前記第２の免震手段がアイソレータの機能を含むことを特徴とする。 (3) The building having the seismic isolation piloty floor according to claim 3 is characterized in that, in claim 1, the second seismic isolation means provided on the leg portion of the structural middle column includes a function of an isolator. To do.
（４）請求項４に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記構造支持手段の少なくとも一方と前記構造垂れ壁とを連結する外力エネルギー吸収手段を有することを特徴とする。 (4) A building having a seismic isolation piloty floor according to claim 4 has external force energy absorbing means for connecting at least one of the structure supporting means and the structure hanging wall in any one of claims 1 to 3. It is characterized by that.
（５）請求項５に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記構造支持手段の一方が前記一辺に沿って延びる構造壁でありかつ他方が隣り合う辺に沿って延びる構造壁であることを特徴とする。 (5) The building having the seismic isolation piloty floor according to claim 5 is the structure wall according to any one of claims 1 to 4, wherein one of the structural support means extends along the one side and the other is adjacent. It is a structural wall extending along the side.
（６）請求項６に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記構造支持手段の一方が前記一辺に沿って延びる構造壁でありかつ他方が構造柱であることを特徴とする。 (6) A building having a seismic isolation piloty floor according to claim 6 is any one of claims 1 to 4, wherein one of the structural support means is a structural wall extending along the one side and the other is a structural column. It is characterized by being.
（７）請求項７に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記構造支持手段の双方が構造柱であることを特徴とする。 (7) A building having a seismic isolation pilotity floor according to claim 7 is characterized in that in any one of claims 1 to 4, both of the structure support means are structural pillars.
（８）請求項８に係る免震ピロティ階をもつ建築物は、複数階からなり梁と柱で構成されるラーメン構造の上層階と、その下層階であって１または複数の階からなるピロティ階とを設けた免震建築物において、
前記ピロティ階の一辺における一方の端部に立設された構造支持手段と、
前記ピロティ階の上端において前記一辺に沿って延設された構造梁と、
前記構造支持手段の頭部と前記構造梁との間に設けた第１の免震手段と、
前記上層階における水平方向に位置する少なくとも２つの柱の両端間領域の鉛直下方にて前記構造梁から垂下しかつ前記構造支持手段から離間した構造垂れ壁と、
前記上層階における少なくとも２つの柱より少数であって該上層階からの負荷を前記構造垂れ壁を介して受けるべく該構造垂れ壁の下端におけるいずれの位置の下方にも設置可能な構造中柱と、
前記構造中柱の頭部または脚部に設けた第２の免震手段とを有することを特徴とする。
(8) A building having a seismic isolation piloty floor according to claim 8 is composed of a plurality of floors, an upper floor of a ramen structure composed of beams and pillars, and a lower floor of the structure having one or more floors. In a base-isolated building with a floor,
Structure support means erected at one end of one side of the piloti floor;
A structural beam extending along the one side at the upper end of the piloti floor;
First seismic isolation means provided between the head of the structural support means and the structural beam;
A structural hanging wall that hangs down from the structural beam vertically below a region between both ends of at least two pillars located in the horizontal direction on the upper floor and spaced from the structural support means;
A structural middle pillar that is fewer than at least two pillars on the upper floor and can be installed below any position at the lower end of the structural hanging wall to receive a load from the upper floor via the structural hanging wall; ,
It has the 2nd seismic isolation means provided in the head or leg part of the said structure middle pillar, It is characterized by the above-mentioned.
請求項１に記載の発明によれば、ラーメン構造の上層階とその下層階であるピロティ階とを設けた建築物が、ピロティ階の隅部に立設された構造支持手段の頭部と構造梁との間に第１の免震手段を有する。さらに、構造梁から垂下する構造垂れ壁と、構造垂れ壁下端のいずれの位置にも設置可能な構造中柱とを有する。構造中柱の頭部または脚部には第２の免震手段を有する。構造垂れ壁は、上層階において水平方向に位置する少なくとも２つの柱の両端間領域の鉛直下方に位置する。また、構造垂れ壁は両端の構造支持手段のいずれからも離間している。 According to the first aspect of the present invention, the building provided with the upper floor of the ramen structure and the piloti floor, which is the lower floor, has a head and a structure of the structure support means erected at the corner of the piloti floor. A first seismic isolation means is provided between the beams. Furthermore, it has a structural drooping wall that hangs down from the structural beam, and a structural pillar that can be installed at any position of the lower end of the structural dripping wall. There is a second seismic isolation means at the head or leg of the structural column. The structural hanging wall is located vertically below the region between both ends of at least two pillars located in the horizontal direction on the upper floor. Moreover, the structure drooping wall is separated from any of the structure support means at both ends.
上記構成では、上層階からの鉛直方向の力の負荷を構造垂れ壁において収束し、負荷集約してその下端の任意の位置の下方に設置された構造中柱へと伝え、支持することができる。この結果、ピロティ階の構造中柱の数は、上層階の柱の数より少なくすることができる。これによりピロティ階の両端部の構造支持手段は、上層階に比べて大区画の開放空間に対応でき、様々な用途対応が可能となる。 In the above configuration, the force load in the vertical direction from the upper floor can be converged on the structure hanging wall, and the load can be concentrated and transmitted to and supported by the structural middle pillar located below the lower end of the structure. . As a result, the number of pillars in the structure of the piloti floor can be made smaller than the number of pillars in the upper floor. As a result, the structure support means at both ends of the piloti floor can correspond to an open space of a large section as compared to the upper floor, and can be used for various purposes.
加えて、構造中柱は、構造垂れ壁下端の範囲内でいずれの位置の下方にも設置することができる。これにより構造中柱と両端の構造支持手段の間のスパンの自由度が付与される。例えば、構造垂れ壁と構造中柱を設けた辺上にピロティ階の出入口とするための開口部を設ける場合、構造中柱の位置によってその開口部の幅を自在に設定できる。 In addition, the structural pillar can be installed below any position within the lower end of the structural hanging wall. This gives a degree of freedom of span between the structural pillars and the structural support means at both ends. For example, when an opening is provided on the side where the structure hanging wall and the structure pillar are provided, the width of the opening can be freely set according to the position of the structure pillar.
請求項１において構造支持手段の頭部と構造梁の間すなわちピロティ階の上部に第１の免震手段を設けることには、以下のような効果がある。
斯かるピロティ階上部の免震手段は、ピロティ階と上層階との間においてアイソレータ機能またはこれに加えてダンパー機能を発揮し、地震動による変位及び／またはエネルギーに対応することが可能となる。これによりピロティ階において上層階の免震を図ることができる。
In the first aspect, providing the first seismic isolation means between the head of the structural support means and the structural beam, that is, at the upper part of the piloty floor has the following effects.
Such a seismic isolation means at the upper part of the piloti floor exhibits an isolator function or a damper function between the piloti floor and the upper floor, and can cope with displacement and / or energy due to earthquake motion. As a result, the upper floor can be seismically isolated on the piloti floor.
ピロティ階の上部に免震手段を設けることは、ピロティ階の基礎部分に免震手段を設けることに比べて、地震時における免震層（免震手段を設けた部分）の水平相対変位を比較的安全かつ容易に大きくとることができるという利点がある。なぜならば、２階床より高いレベルで建築物が比較的大きく水平相対変位しても、建築物周辺に居合わせた地上の人や車や塀等に衝突する可能性は低いからである。よって、これらの地上の人や車等に対する安全性を向上させることができる。
そして、地震時の免震層の水平相対変位を比較的大きくとることができれば、５〜６秒の長周期免震機能が合理的に獲得でき巨大地震に対して十分に有効な建築物となる。
The seismic isolation means at the upper part of the piloti floor compares the horizontal relative displacement of the seismic isolation layer (part with the seismic isolation means) during an earthquake compared to the seismic isolation means at the base of the piloti floor. There is an advantage that it can be taken large safely and easily. This is because even if the building is relatively large and relatively horizontally displaced at a level higher than that of the second floor, it is unlikely that it will collide with people, cars, fences, etc. on the ground. Therefore, it is possible to improve safety for people on the ground, cars, and the like.
And if the horizontal relative displacement of the seismic isolation layer at the time of the earthquake can be made relatively large, a long-period seismic isolation function of 5 to 6 seconds can be reasonably acquired, and the building is sufficiently effective against a huge earthquake. .
さらに、ピロティ階上部に免震手段を設けることは、ピロティ階の基礎部分に免震手段を設けることに比べて点検やメンテナンスが容易であり、基礎免震層のある地下ピットを設ける必要がないのでコストダウンと工期短縮を図ることができ、地下ピットに浸入する雨水等の処理も不要となる。
またさらに、ピロティ階上部に免震手段を設けることは、剛性や固有周期の異なる上層階と下層階とのダイレクトな負荷伝達をやわらげることから建築物全体の構造上の安全性を高めることができる。
Furthermore, providing seismic isolation means at the upper part of the piloti floor is easier to inspect and maintain than providing seismic isolation means at the foundation part of the piloti floor, and there is no need to provide an underground pit with a base seismic isolation layer. As a result, the cost can be reduced and the construction period can be shortened, and the treatment of rainwater entering the underground pit is not required.
Furthermore, providing seismic isolation means at the upper part of the piloti floor can increase the structural safety of the entire building because it eases direct load transmission between the upper and lower floors with different stiffness and natural periods. .
またさらに、ピロティ階上部に免震手段を設けることは、上層階の柱から荷重負荷等が集約されて伝達される構造支持手段に免震手段を設けることになり、免震手段を設ける箇所数を少なくして比較的大型の免震手段を設けることが容易になる。これにより、５〜６秒の長周期免震機能を獲得でき巨大地震に対して十分に有効な建築物となる。なぜならば、免震手段のアイソレータ機能の大きさに応じて水平相対変位を大きくとることができるからであり、また大型の免震手段は比較的大きな荷重負荷がないと十分に免震機能を発揮しないからである。 Furthermore, the provision of seismic isolation means on the upper part of the piloti floor means that the seismic isolation means will be provided on the structure support means to which load loads etc. are aggregated and transmitted from the upper floor pillars. It is easy to provide a relatively large seismic isolation means with a reduced number. As a result, a long-period seismic isolation function of 5 to 6 seconds can be obtained, and the building is sufficiently effective against a huge earthquake. This is because the horizontal relative displacement can be increased according to the size of the isolator function of the seismic isolation means, and the large seismic isolation means can sufficiently perform the seismic isolation function without a relatively large load. Because it does not.
次に、請求項１において構造中柱の頭部または脚部に第２の免震手段を設けることには、以下のような効果がある。
前述のようにピロティ階上部に第１の免震手段を設けたことにより、仮に構造垂れ壁と構造中柱とが直接接合されているとするとその接合部が地震時に損壊または変形等するおそれがある。また、損壊しないまでも第１の免震手段の働きを阻害するおそれもある。従って、構造中柱の頭部または脚部に第２の免震手段を設けることにより、地震時に水平相対変位が生じたとき構造中柱とその上方の構造垂れ壁との連結を絶縁し、または、構造中柱とその下方のピロティ階下部との連結を絶縁することにより、構造中柱の頭部または脚部における接合部の損壊を防止しかつ構造支持手段の頭部に設けた第１の免震手段を十分に機能させることができる。
Next, providing the second seismic isolation means at the head or leg of the structural middle pillar in claim 1 has the following effects.
As described above, by providing the first seismic isolation means at the upper part of the piloti floor, if the structural hanging wall and the structural middle column are directly joined, the joint may be damaged or deformed during the earthquake. is there. Moreover, there is a possibility that the function of the first seismic isolation means may be hindered until it is not damaged. Therefore, by providing the second seismic isolation means at the head or leg of the structural middle column, when the horizontal relative displacement occurs during the earthquake, the connection between the structural middle column and the structural hanging wall above it is insulated, or Insulating the connection between the structural pillar and the lower part of the piloti floor below the first pillar prevents damage to the joint portion at the head or leg of the structural pillar and is provided at the head of the structure supporting means. Seismic isolation means can function sufficiently.
以上のように、請求項１においては、ピロティ階の構造支持手段、構造梁、構造垂れ壁、構造中柱により構成された架構によって上層階の柱からの荷重負荷等がピロティ階の構造支持手段と構造中柱に集約伝達されると同時に、地震時等には構造支持手段の頭部に設けた第１の免震手段に対して負荷が有効に作用する。さらに、構造中柱の頭部または脚部に設けられた第２の免震手段によって構造中柱の損壊等を防止すると同時に第１の免震手段を有効に機能させる。 As described above, in claim 1, the load support from the pillar of the upper floor is caused by the structure constituted by the structure support means of the pilotity floor, the structural beam, the structure hanging wall, and the structure middle pillar. At the same time, the load is effectively applied to the first seismic isolation means provided at the head of the structure support means in the event of an earthquake. Furthermore, the second seismic isolation means provided at the head or leg of the structural middle column prevents the structural middle column from being damaged, and at the same time allows the first seismic isolation means to function effectively.
このように、ピロティ階の架構と第１及び第２の免震手段とが合理的に一体化することにより、地震に対しては水平相対変位を大きくとって固有周期の長周期化及び／またはエネルギー吸収を有効に行い、強風に対しては水平相対変位の回避を行い、揺れや振動に関して安全かつ居住性の高い建築物を実現している。加えて、ピロティ階上部に第１の免震手段を設けること並びに構造中柱の頭部または脚部に第２の免震手段を設けることは、ピロティ階の空間自由度を必要十分に獲得できる点でも好ましい。 In this way, the structure of the piloti floor and the first and second seismic isolation means are reasonably integrated, so that a large horizontal relative displacement can be taken for the earthquake and the natural period can be increased and / or It effectively absorbs energy, avoids horizontal relative displacement against strong winds, and realizes a safe and comfortable building with respect to shaking and vibration. In addition, providing the first seismic isolation means at the upper part of the piloti floor and providing the second seismic isolation means at the head or leg of the middle pillar of the structure can sufficiently and sufficiently acquire the space freedom of the piloti floor. This is also preferable.
請求項２に係る発明では、構造中柱の頭部に第２の免震手段を設ける場合に、アイソレータ及びダンパーの機能をもつものとする。アイソレータ機能により地震時の水平相対変位による損壊等を防止すると共に、ダンパー機能によりエネルギー吸収を行う。特に構造中柱には上層階からの負荷が構造垂れ壁を介して集約されるため、その負荷がアイソレータに対して有効に作用する。請求項２においては、ピロティ階による免震機能をさらに補強することができる。 In the invention which concerns on Claim 2, when providing the 2nd seismic isolation means in the head of a structure middle pillar, it shall have the function of an isolator and a damper. The isolator function prevents damage due to horizontal relative displacement during an earthquake, and the damper function absorbs energy. In particular, since the loads from the upper floors are concentrated on the structural pillars via the structure hanging walls, the loads effectively act on the isolator. In Claim 2, the seismic isolation function by the piloti floor can be further reinforced.
請求項３に係る発明では、構造中柱の脚部に第２の免震手段を設ける場合に、アイソレータの機能をもつ免震手段を設けており、地震時の水平相対変位による損壊等を防止することができる。 In the invention according to claim 3, when the second seismic isolation means is provided in the leg portion of the middle column of the structure, the seismic isolation means having the function of an isolator is provided to prevent damage due to the horizontal relative displacement during the earthquake. can do.
請求項４に係る発明では、構造支持手段の少なくとも一方と構造垂れ壁とを連結する外力エネルギー吸収手段を有することによりダンパー機能を補強することができる。構造支持手段との連係により強風による揺れを抑制し耐風性を向上させることができる。外力エネルギー吸収手段は、互いに離間した構造支持手段と構造垂れ壁とを連結するので、連結方向を適宜設定することによりＸＹＺ３軸方向またはＸＹ２軸方向において作用するように選択できる。また、その設置位置は、ピロティ階内部の空間自由度に影響しない。 In the invention which concerns on Claim 4, a damper function can be reinforced by having the external force energy absorption means which connects at least one of a structure support means and a structure drooping wall. By linking with the structure support means, it is possible to suppress the shaking caused by strong winds and improve wind resistance. Since the external force energy absorbing means connects the structure supporting means and the structure hanging wall that are separated from each other, the external force energy absorbing means can be selected so as to act in the XYZ 3-axis direction or the XY 2-axis direction by appropriately setting the connection direction. In addition, the installation position does not affect the degree of freedom of space inside the piloti floor.
請求項５に係る発明では、構造支持手段を構造壁としたことにより、水平力に対する支持力が向上する。特に、強風時及び地震時の短期的な力の負荷を負担するために有効である。このように、ピロティ階隅部を構造壁とし、外周の辺上に位置する構造中柱と組み合わせた形態は、短期的及び長期的な荷重負荷のいずれにも有効な本発明の最適形態である。この構造壁と構造中柱との組合せは、地震及び強風に十分に対応できると同時に、構造中柱の接合位置の自由度により種々の用途に好適な空間を自在に設計することを可能とする。 In the invention which concerns on Claim 5, the support force with respect to a horizontal force improves by having used the structure support means as the structure wall. In particular, it is effective to bear a short-term force load during strong winds and earthquakes. In this way, the form combining the corner of the piloti floor with the structural wall and the structural middle column located on the outer peripheral side is the optimum form of the present invention effective for both short-term and long-term load loading. . This combination of the structural wall and the structural pillar can sufficiently cope with earthquakes and strong winds, and at the same time, it is possible to freely design a space suitable for various applications by the degree of freedom of the joint position of the structural pillar. .
構造支持手段を構造壁とした請求項５の構成は、その適用対象とする建築物の高さを限定しないが、特に高層及び超高層建築物に好適である。低層または中層建築物に比べて自重及び積載荷重の大きな高層または超高層建築物では、地震力よりもむしろ風圧力に対応することが非常に重要であり、構造壁は構造柱より適している。 Although the structure of Claim 5 which used the structure support means as the structure wall does not limit the height of the building made the application object, it is especially suitable for a high-rise building and a super-high-rise building. In high-rise or high-rise buildings that have a higher weight and load capacity than low-rise or middle-rise buildings, it is very important to respond to wind pressure rather than seismic force, and structural walls are more suitable than structural columns.
また、同じ荷重負荷を支持する場合、一般的に、壁は柱と比べて厚みが薄い。従って、構造支持手段を柱ではなく壁とすることにより、壁厚方向においては空間を広くとることが可能となる。 Moreover, when supporting the same load load, generally a wall is thin compared with a pillar. Therefore, by using the structure supporting means as a wall instead of a pillar, it is possible to widen the space in the wall thickness direction.
さらにまた、ピロティ階の外周辺上に延びる構造壁と構造垂れ壁とを外力エネルギー吸収手段で連結した場合は、強度のある構造壁に対して外力エネルギー吸収手段を連結するので特に好ましい。 Furthermore, when the structural wall extending on the outer periphery of the piloti floor and the structural hanging wall are connected by the external force energy absorbing means, it is particularly preferable because the external force energy absorbing means is connected to the strong structural wall.
請求項６に係る発明では、構造支持手段の一方を構造壁、他方を構造柱としたことにより、一方の構造壁については請求項５について記載したように水平力に対する支持力が得られる。また、構造壁はピロティ階の一辺に沿って延びるため、それにより開口の大きさを狭める場合があり得るが、構造柱とすることにより、構造壁に比べてこの辺上における開口をより広くとることが可能となる。 In the invention according to claim 6, by using one of the structural support means as the structural wall and the other as the structural pillar, the supporting force for the horizontal force can be obtained for one structural wall as described in the fifth aspect. In addition, because the structural wall extends along one side of the piloti floor, it may reduce the size of the opening, but by using a structural column, the opening on this side should be wider than the structural wall. Is possible.
請求項７に係る発明では、構造支持手段の双方を構造柱としたことにより、構造壁とした場合と比べてこれらを両端とする辺上の開口をより広くとることが可能となる。 In the invention which concerns on Claim 7, it becomes possible to take the opening on the edge | side which makes these both ends wider compared with the case where it is a structure wall by making both structure support means into a structure column.
請求項８に係る発明では、上記のピロティ階の一辺上の両端部に構造支持手段を設けた請求項１に係る発明と異なり、一方の端部にのみ構造支持手段を設けている。この場合も、構造梁から垂下する構造垂れ壁により上層階からの鉛直方向の負荷を収束し、構造中柱へと伝える。これにより、ピロティ階の構造中柱の数を、上層階の柱の数より少なくすることができる。特に本構成では、辺上の他方の端部に構造支持手段がないため、より広い空間をとることが可能となる。また、構造垂れ壁の位置を他方の端部まで寄せることができるため構造中柱の位置のフレキシビリティも向上する。免震手段の効果については請求項１と同様である。 The invention according to claim 8 is different from the invention according to claim 1 in which the structure support means is provided at both ends on one side of the above-described piloti floor, and the structure support means is provided only at one end. In this case as well, the vertical load from the upper floor is converged by the structural hanging wall hanging from the structural beam, and transmitted to the structural pillar. Thereby, the number of pillars in the structure of the piloti floor can be made smaller than the number of pillars in the upper floor. In particular, in this configuration, since there is no structure support means at the other end on the side, a wider space can be taken. Further, since the position of the structure hanging wall can be moved to the other end, the flexibility of the position of the structure middle column is also improved. The effect of the seismic isolation means is the same as that of claim 1.
上記の各請求項に係る発明におけるピロティ階は、地震と強風に対する安全性能を確保できると同時に、商業施設や事務所、介護施設、病院、駐車場等の種々の用途に好適な空間を自在に設計することが可能となる。これにより、限られた都市空間の中で建築空間の有効利用を図る上で必要な空間特性を実現することができる。 The piloti floor in the inventions according to the above claims can secure safety performance against earthquakes and strong winds, and at the same time, free space suitable for various uses such as commercial facilities, offices, nursing homes, hospitals, parking lots, etc. It becomes possible to design. As a result, it is possible to realize the space characteristics necessary for effective use of the building space in a limited city space.
また、ピロティ階において構造梁に接合するスラブを耐火構造とし、また構造支持手段と構造梁の間に設ける第１の免震手段に耐火被覆を施すことによって、上層階とピロティ階とを区画遮断することができる。これにより、ピロティ階を全て施設として使用することが可能となる。また、ピロティ階において、自立した構造体を有するスラブを１または複数設けることにより、自由な施設のレイアウトや吹き抜け、階段やエスカレータの設置が可能となる。 In addition, the slab joined to the structural beam on the piloti floor has a fireproof structure, and the first seismic isolation means provided between the structural support means and the structural beam is covered with fireproof coating, thereby partitioning the upper floor and the piloti floor can do. Thereby, it becomes possible to use all piloti floors as facilities. Further, by providing one or a plurality of slabs having a self-supporting structure on the piloti floor, it becomes possible to freely lay out the facilities, set up a staircase, and install stairs and escalators.
さらに、ピロティ階における構造梁及び／または構造垂れ壁の存在により比較的大きな天井空間を確保できるため、構造支持手段と構造垂れ壁とを連結する外力エネルギー吸収手段を設けることが容易である。また、上層階から降下してくる設備配管類の設置自由度が向上する。例えば、ピロティ階の天井空間において複数の設備配管類をまとめ、水平方向へ屈曲させて構造垂れ壁及び構造中柱の位置まで誘導してその位置から降ろしたり、建築物外部へ導出したりできる。この点から、本発明による構造は、ＳＩ分離工法（建物構造躯体であるスケルトンと、配管や内装を含むインフィルとを分離して施工する工法）にも好適である。 Furthermore, since a relatively large ceiling space can be secured due to the presence of structural beams and / or structural hanging walls on the piloti floor, it is easy to provide external force energy absorbing means for connecting the structure supporting means and the structural hanging walls. In addition, the degree of freedom of installation of equipment piping descending from the upper floor is improved. For example, a plurality of facility piping can be gathered in the ceiling space of the piloti floor, bent in the horizontal direction, guided to the position of the structure hanging wall and the structure middle pillar, and lowered from that position, or led out of the building. From this point, the structure according to the present invention is also suitable for the SI separation method (construction method in which a skeleton which is a building structure body and an infill including piping and interior are separated and applied).
比較的大きな天井空間を確保できることによる別の効果として、この天井空間に付加的な階層（例えば構造梁からの吊り下げ構造）を設けることもでき、ピロティ階の多用途性がさらに向上する。 As another effect obtained by securing a relatively large ceiling space, an additional layer (for example, a suspended structure from a structural beam) can be provided in the ceiling space, and the versatility of the piloti floor is further improved.
以下、図面に示した実施例を参照しつつ本発明の形態を説明する。
図１は、本発明による免震ピロティ階をもつ建築物の架構を概略的に示す斜視図である。建築物１は、複数階からなり梁と柱で構成されるラーメン構造の上層階２と、その下層階であって１または複数の階からなるピロティ階３とを設けたものである。本発明の適用対象は、好適には高層及び超高層建築物であるが、低層及び中層建築物にも適用可能であり階数は限定されない。また、上層階及びピロティ階の構造種別は、それぞれ鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、鉄骨造、コンクリート充填鋼管造等のいずれも可能である。また、プレキャストコンクリート造として予め工場生産して現場手間を削減し、短工期化を図ることもできる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a frame of a building having a seismic isolation piloty floor according to the present invention. The building 1 is provided with an upper floor 2 of a ramen structure composed of a plurality of floors and composed of beams and pillars, and a piloti floor 3 composed of one or a plurality of lower floors. The application target of the present invention is preferably high-rise and super-high-rise buildings, but it can also be applied to low-rise and middle-rise buildings, and the number of floors is not limited. In addition, the structure types of the upper floor and the piloti floor can be any of reinforced concrete, steel reinforced concrete, steel frame, concrete-filled steel pipe, and the like. In addition, it can be pre-fabricated as a precast concrete to reduce the on-site labor and shorten the construction period.
一般的に、上層階２は、集合住宅、ＳＯＨＯ、小規模事務所、ホテル、社員寮等の比較的小さい区画を必要とする用途に使用される。一方、下層階であるピロティ階３は、商業施設、大規模事務所、介護施設、病院、駐車場等の比較的大きい区画を必要とする用途に使用される。 In general, the upper floor 2 is used for an application requiring a relatively small section such as an apartment house, a SOHO, a small office, a hotel, an employee dormitory. On the other hand, the pilotity floor 3, which is the lower floor, is used for applications that require relatively large sections such as commercial facilities, large-scale offices, nursing homes, hospitals, and parking lots.
複数階からなる上層階２は、柱５１と梁６１とで構成されるラーメン構造により構築される。このラーメン構造の柱５１は、安全基準及び建設コストに基づき適正に設定される一般的なスパンで立設される。尚、本明細書では、上層階２の柱及び梁については「構造柱」及び「構造梁」と称さないが、これは後述するピロティ階における構造柱及び構造梁と区別するためであり、上層階２における柱及び梁もまた、当該建築物の構造耐力上主要な部分に用いられる部材である。 The upper floor 2 composed of a plurality of floors is constructed by a ramen structure composed of columns 51 and beams 61. This ramen-structured column 51 is erected with a general span appropriately set based on safety standards and construction costs. In this specification, the columns and beams of the upper floor 2 are not referred to as “structural columns” and “structural beams”, but this is to distinguish them from the structural columns and beams on the piloti floor, which will be described later. Columns and beams in the second floor are also members used for the main part in the structural strength of the building.
ピロティ階３の平面形状は、一般的に、四辺からなる正方形または長方形である矩形が構造上望ましいが、構造力学上許容できる限りにおいて他の形状（四辺以外の辺数の多角形、隅部が直角以外の多角形、凹部をもつ多角形等）であってもよい。図１に実施例として示すピロティ階３は、矩形平面形状の四隅に構造支持手段として構造壁１１がそれぞれ立設されている。各構造壁１１は、矩形平面形状の各辺に沿って所定の幅だけ延びている。ピロティ階３の上端において矩形平面形状の外周を囲むように各辺に沿って構造梁４１が延設されている。構造梁４１は、上層階２の柱５１を受けている。 In general, the plane shape of the pilotity floor 3 is preferably a square consisting of four sides or a rectangle which is a rectangle, but other shapes (polygons having a number of sides other than four sides, corners are acceptable as long as structural dynamics allow). It may be a polygon other than a right angle, a polygon having a recess, or the like. The pilotity floor 3 shown as an example in FIG. 1 has structural walls 11 erected as structure support means at four corners of a rectangular planar shape. Each structural wall 11 extends by a predetermined width along each side of the rectangular planar shape. A structural beam 41 is extended along each side so as to surround the outer periphery of the rectangular planar shape at the upper end of the piloti floor 3. The structural beam 41 receives the pillar 51 of the upper floor 2.
さらに、構造梁４１から構造垂れ壁２１が垂下し、構造垂れ壁下端の下方に構造中柱３１が設置されている。構造垂れ壁２１は、構造梁４１の両側に立設された構造支持手段である構造壁１１のいずれとも離間している。また、図１の例では、構造垂れ壁２１の上端の鉛直上方には構造梁４１を介して上層階２の２つの柱５１が立設されている。言い換えるならば、上層階２における隣り合う２つの柱５１同士の間に亘る領域の鉛直下方に、構造梁４１を介して構造垂れ壁２１が位置することになる。図１では構造垂れ壁２１は直方体形状であり、構造垂れ壁２１の下端は、ピロティ階３の全高のほぼ中間の高さ位置にある。 Furthermore, the structural drooping wall 21 hangs down from the structural beam 41, and the structural middle column 31 is installed below the lower end of the structural dripping wall. The structural hanging wall 21 is separated from any of the structural walls 11 which are structural support means standing on both sides of the structural beam 41. In the example of FIG. 1, two pillars 51 of the upper floor 2 are erected vertically via a structural beam 41 above the upper end of the structural hanging wall 21. In other words, the structure drooping wall 21 is positioned via the structural beam 41 vertically below a region extending between two adjacent columns 51 on the upper floor 2. In FIG. 1, the structure drooping wall 21 has a rectangular parallelepiped shape, and the lower end of the structure dripping wall 21 is at a substantially middle height position of the total height of the piloti floor 3.
構造中柱３１は、構造垂れ壁１２の下端の下方からピロティ階３の下端まで延びている。図１では、構造中柱３１が構造垂れ壁２１の下端のほぼ中央下方に設置されているが、構造中柱３１は構造垂れ壁２１の下端のいずれの位置の下方にも設置可能である。 The structural middle column 31 extends from below the lower end of the structural hanging wall 12 to the lower end of the piloty floor 3. In FIG. 1, the structural middle column 31 is installed substantially below the center of the lower end of the structural hanging wall 21, but the structural middle column 31 can be installed below any position of the lower end of the structural hanging wall 21.
図１の例では、上層階２における２つの柱５１が、構造梁４１を介してピロティ階３の構造垂れ壁２１及び１つの構造中柱３１により支持されることとなる。従って、上層階２における２つの柱がピロティ階３において１つの構造中柱に減数されたことになる。加えて、構造中柱３１の位置は、構造垂れ壁２１に連結可能な範囲内で設置位置に自由度をもつ。これにより、構造中柱３１と両端部の各構造壁１１との間のスパンにフレキシビリティをもたせることができる。 In the example of FIG. 1, the two columns 51 on the upper floor 2 are supported by the structure hanging wall 21 and the one structure middle column 31 on the pilotity floor 3 via the structural beam 41. Therefore, the two pillars in the upper floor 2 are reduced to one structure middle pillar in the piloti floor 3. In addition, the position of the structural middle column 31 has a degree of freedom in the installation position within a range that can be connected to the structural hanging wall 21. Thereby, flexibility can be given to the span between the structure pillar 31 and each structure wall 11 of both ends.
さらに、ピロティ階３の四隅の構造壁１１の頭部と構造梁４１との間には、第１の免震手段７１が設けられている。免震手段７１は、少なくとも水平剛性の低い絶縁装置（アイソレータ）の機能を具備する。低層建物の場合はこれにより長周期化することで中小規模地震の地震動周期を回避することが可能となる。このような機能をもつ免震手段としては積層ゴムやローラー形免震装置があるが、同機能をもつものであればいずれも使用できる。 Furthermore, a first seismic isolation means 71 is provided between the head of the structural wall 11 at the four corners of the pilotity floor 3 and the structural beam 41. The seismic isolation means 71 has at least the function of an insulating device (isolator) with low horizontal rigidity. In the case of low-rise buildings, it is possible to avoid the ground motion period of small and medium-sized earthquakes by making the period longer. As the seismic isolation means having such a function, there are laminated rubber and a roller type seismic isolation device, but any one having the same function can be used.
さらに免震手段７１は、アイソレータ機能に加えてダンパー機能を具備することにより、地震動エネルギー吸収を行うことが好適である。例えば鋼棒ダンパーや鉛ダンパーなどがある。免震手段７１の好適例は、鉛ダンパーをプラグとして積層ゴム内に封入した一体型のものであるが、同機能をもつものであればいずれもしようできる。
以上のように、第１の免震手段７１としては、アイソレータ機能のみを備えた装置、またはアイソレータ機能とダンパー機能の双方を備えた装置のいずれかを使用する。
Further, it is preferable that the seismic isolation means 71 has a damper function in addition to the isolator function, thereby absorbing seismic motion energy. For example, there are steel rod dampers and lead dampers. A preferred example of the seismic isolation means 71 is an integrated type in which a lead damper is enclosed in a laminated rubber as a plug, but any one having the same function can be used.
As described above, as the first seismic isolation means 71, either a device having only an isolator function or a device having both an isolator function and a damper function is used.
また、第２の免震手段７３が、構造中柱３１の頭部に設置されている。構造中柱３１は、第２の免震手段７３を介して構造垂れ壁２１と連結されていることになる。第２の免震手段７３は、地震動に対して構造中柱３１を構造垂れ壁２１から絶縁しかつ地震動エネルギーを吸収するために設けられ、アイソレータ機能とダンパー機能の双方を備えた装置を使用する。これについては、後の図２において詳述する。 The second seismic isolation means 73 is installed on the head of the structural middle column 31. The structural middle column 31 is connected to the structural hanging wall 21 via the second seismic isolation means 73. The second seismic isolation means 73 is provided to insulate the structural pillar 31 from the structural hanging wall 21 against the earthquake motion and absorb the seismic energy, and uses an apparatus having both an isolator function and a damper function. . This will be described in detail later in FIG.
さらにまた、構造壁１１と構造垂れ壁４１を連結する外力エネルギー吸収手段８１を設けることも好適である。外力エネルギー吸収手段８１は、免震手段７１がアイソレータ機能のみの場合に組み合わせて用いられ、ダンパー機能を具備する。しかしながら、免震手段７１がアイソレータ機能とダンパー機能を併せもつ場合でも外力エネルギー吸収手段８１をさらに組み合わせることにより、様々な地震周期の揺れに対してエネルギーを吸収することができ、免震機能を強化することができる。外力エネルギー吸収手段８１は、例えばオイルダンパーや鋼材系弾塑性ダンパー等であるが、同機能をもつものであればいずれも使用できる。これらは安定した減衰力と復元力の特性を備えており、特に大きな水平変形に対応できる。 Furthermore, it is also preferable to provide an external force energy absorbing means 81 for connecting the structural wall 11 and the structural hanging wall 41. The external force energy absorbing means 81 is used in combination when the seismic isolation means 71 has only an isolator function, and has a damper function. However, even when the seismic isolation means 71 has both an isolator function and a damper function, by further combining the external force energy absorption means 81, energy can be absorbed with respect to fluctuations of various earthquake cycles, and the seismic isolation function is enhanced. can do. The external force energy absorbing means 81 is, for example, an oil damper, a steel-based elastic-plastic damper, or the like, but any one having the same function can be used. These have stable damping force and restoring force characteristics, and can cope with particularly large horizontal deformations.
図２〜図１７は、ピロティ階の外周上の一辺に構造垂れ壁、構造中柱、免震手段及び外力エネルギー吸収手段を設けた種々の実施例を示した建築物の部分正面図である。各実施例は、ピロティ階の外周上の全ての辺に対して設けてもよく、一部の辺に対して設けてもよい。 2 to 17 are partial front views of a building showing various embodiments in which a structure hanging wall, a structure middle column, seismic isolation means and external force energy absorption means are provided on one side on the outer periphery of the piloti floor. Each embodiment may be provided for all sides on the outer periphery of the piloti floor, or may be provided for some sides.
図２は、ピロティ階３が１階と２階の２層からなる例である。各層の階高はそれぞれ異なっていてもよい。図１の例と同様に、ピロティ階３の一辺の両端部にそれぞれ立設された構造支持手段は構造壁１１である。ピロティ階３の上端には構造梁４１が延設されている。構造壁１１の頭部と構造梁４１との間には第１の免震手段７１が設けられている。 FIG. 2 is an example in which the piloti floor 3 is composed of two layers, the first floor and the second floor. The floor height of each layer may be different. As in the example of FIG. 1, the structure support means erected on both ends of one side of the pilotity floor 3 are the structure walls 11. A structural beam 41 extends from the upper end of the piloty floor 3. A first seismic isolation means 71 is provided between the head of the structural wall 11 and the structural beam 41.
構造梁４１から垂下する構造垂れ壁２１は直方体形状であり、構造垂れ壁２１の下端は、ピロティ階３における２階下端位置にある。構造垂れ壁２１の両端は、いずれの構造壁１１からも離間している。そして、構造垂れ壁２１の下端に接合された構造中柱３１が、ピロティ階３における１階の下端まで延びている。構造中柱３１は、両矢印でその自由度を示す通り、構造垂れ壁２１の下端の下方であればいずれの位置にも設置できる。図２中の点線は、構造中柱３１の最端位置を示している。構造垂れ壁２１は、上層階２における水平方向に位置する中央の２つの柱５１ａと５１ｂの間に亘る領域の鉛直下方に位置し、構造梁４１を介して延在している。尚、上層階の柱５１のうち、構造垂れ壁２１が構造梁４１を介して受けることになる柱を５１ａ、５１ｂ．．の符号で示すこととする。 The structural hanging wall 21 depending from the structural beam 41 has a rectangular parallelepiped shape, and the lower end of the structural hanging wall 21 is at the lower end position of the second floor in the piloty floor 3. Both ends of the structural hanging wall 21 are separated from any structural wall 11. The structural middle column 31 joined to the lower end of the structure hanging wall 21 extends to the lower end of the first floor in the piloty floor 3. As shown by the double arrows, the structure middle pillar 31 can be installed at any position below the lower end of the structure hanging wall 21. A dotted line in FIG. 2 indicates the extreme end position of the middle pillar 31 in the structure. The structure hanging wall 21 is located vertically below a region extending between the two central pillars 51 a and 51 b located in the horizontal direction on the upper floor 2, and extends through the structural beam 41. Of the pillars 51 on the upper floors, the pillars 51a, 51b. . It shall be shown with the code | symbol.
さらに同じ辺上に位置する構造壁１１と構造垂れ壁２１とは、外力エネルギー吸収手段８１により連結されている。図２の外力エネルギー吸収手段８１は水平連結されるオイルダンパーと斜方連結されるオイルダンパーの２本を組み合わせており、ＸＹＺ３軸方向の変形に対応できる。オイルダンパーの替わりに鋼材系弾塑性ダンパーを用いてもよい。 Further, the structural wall 11 and the structural hanging wall 21 located on the same side are connected by an external force energy absorbing means 81. The external force energy absorbing means 81 in FIG. 2 combines two oil dampers that are horizontally connected and one that is obliquely connected, and can cope with deformation in the XYZ three-axis directions. A steel-based elastic-plastic damper may be used instead of the oil damper.
図２を参照して、本発明における上層階２からピロティ階３へそしてピロティ階３から基礎（図示せず）への構造上の力の負荷の伝わり方を説明する。先ず、上層階２の中央の２つの柱５１ａ、５１ｂの鉛直方向の負荷が構造梁４１を介して構造垂れ壁２１に伝わる。そして、構造垂れ壁２１の内部で負荷が収束され、構造垂れ壁２１の下端に第２の免震手段７３を介して連結された１つの構造中柱３１に負荷集約されて伝わり、その後さらに基礎へと伝わる。 With reference to FIG. 2, a description will be given of how the load of the structural force is transmitted from the upper floor 2 to the pilotity floor 3 and from the pilotity floor 3 to the foundation (not shown) in the present invention. First, the vertical loads of the two pillars 51 a and 51 b in the center of the upper floor 2 are transmitted to the structure hanging wall 21 via the structural beam 41. Then, the load is converged inside the structure hanging wall 21, and the load is concentrated and transmitted to one structure middle column 31 connected to the lower end of the structure hanging wall 21 via the second seismic isolation means 73, and then further to the foundation It is transmitted to.
こうして、ピロティ階３における長期的な荷重等の負荷は、隅部に配置された構造壁１１と辺上に配置された構造中柱３１との組合せにより負担する。一方、強風時及び地震時等における短期的な力の負荷は主として隅部に立設された構造壁１１が負担する。この点で、ピロティ階３の隅部の全てを構造壁で構成することが最適である。 Thus, a long-term load such as a long-term load on the pilotity floor 3 is borne by the combination of the structural wall 11 disposed at the corner and the structural pillar 31 disposed on the side. On the other hand, short-term force loads during strong winds and earthquakes are borne mainly by the structural wall 11 standing at the corner. In this respect, it is optimal to construct all the corners of the piloti floor 3 with structural walls.
尚、構造梁４１の形状及び寸法、構造壁１１の厚さ及び幅、構造垂れ壁２１の厚さ、幅及び高さ、並びに構造中柱３１の形状（円柱か角柱か等）、径及び長さ等は、構造力学的なバランスがとれるように適宜設計する。以下の各実施例においても同様である。これにより、地震と強風に対応する必要十分な安全性能を確保することができる。 It should be noted that the shape and size of the structural beam 41, the thickness and width of the structural wall 11, the thickness, width and height of the structural hanging wall 21, and the shape of the structural middle column 31 (such as a cylinder or prism), diameter and length These are designed as appropriate so that a structural mechanical balance is obtained. The same applies to the following embodiments. Thereby, necessary and sufficient safety performance corresponding to earthquake and strong wind can be secured.
さらに図２では、第２の免震手段７３が構造中柱３１の頭部に設けられている。構造中柱３１の頭部に設けられる第２の免震手段７３はアイソレータ機能とダンパー機能の双方を備えることが好適である。上述の第１の免震手段を設けたことにより地震時にピロティ階３は上層階２に対して水平相対変位することとなるが、第２の免震手段７３を設けない場合は構造中柱３１と構造垂れ壁２１との接合部が損壊または変形等するおそれがある。よって、アイソレータを設けることにより構造中柱３１と構造垂れ壁２１とを絶縁し、水平相対変位に対応する。このとき、構造中柱３１はピロティ階３の下部と共に変位することとなる。構造中柱３１には上層階２からの負荷が構造垂れ壁２１を介して集約されるため、第２の免震手段のアイソレータ機能は効果的に機能することができる。さらに第２の免震手段７３はエネルギー吸収を行うダンパー機能も有することが好適である。構造中柱３１の頭部に設ける第２の免震手段７３としては、例えば、鉛ダンパープラグ入り積層ゴムを使用できるが、同機能をもつものであればいずれも使用できる。 Further, in FIG. 2, the second seismic isolation means 73 is provided on the head of the structural middle column 31. It is preferable that the second seismic isolation means 73 provided at the head of the structural middle column 31 has both an isolator function and a damper function. By providing the first seismic isolation means described above, the piloti floor 3 is horizontally displaced relative to the upper floor 2 at the time of the earthquake. However, when the second seismic isolation means 73 is not provided, the structural pillar 31 is provided. There is a risk that the joint between the structure and the structure hanging wall 21 may be damaged or deformed. Therefore, by providing an isolator, the structural middle column 31 and the structural hanging wall 21 are insulated from each other, and the horizontal relative displacement is supported. At this time, the structural middle column 31 is displaced together with the lower part of the pilotity floor 3. Since the load from the upper floor 2 is concentrated on the structure middle pillar 31 via the structure hanging wall 21, the isolator function of the second seismic isolation means can function effectively. Further, the second seismic isolation means 73 preferably has a damper function for absorbing energy. As the second seismic isolation means 73 provided at the head of the structure middle column 31, for example, a laminated rubber containing a lead damper plug can be used, but any one having the same function can be used.
図３の例では、第２の免震手段７４が構造中柱３１の脚部に設けられている。構造中柱３１の脚部に設けられる第２の免震手段７４はアイソレータ機能を備えることが好適である。上述の第１の免震手段を設けたことによる地震時のピロティ階３の上層階２に対する水平相対変位に対応するために、第２の免震手段７４が構造中柱３１とピロティ階下端とを絶縁する。このとき構造中柱３１は構造垂れ壁２１に直接接合されているので構造垂れ壁２１と共に変位する。構造中柱３１の脚部に設ける第２の免震手段７４としては、積層ゴムやローラー形免震装置を使用できるが、同機能をもつものであればいずれも使用できる。 In the example of FIG. 3, the second seismic isolation means 74 is provided on the leg portion of the structural middle column 31. It is preferable that the second seismic isolation means 74 provided on the leg portion of the structural middle column 31 has an isolator function. In order to cope with the horizontal relative displacement with respect to the upper floor 2 of the pilotity floor 3 at the time of the earthquake due to the provision of the first seismic isolation means, the second seismic isolation means 74 includes Insulate. At this time, since the structure middle column 31 is directly joined to the structure hanging wall 21, it is displaced together with the structure hanging wall 21. As the 2nd seismic isolation means 74 provided in the leg part of the structure middle pillar 31, although a laminated rubber and a roller-type seismic isolation apparatus can be used, as long as it has the same function, all can be used.
図４は、図２とほぼ同様の実施例であるが、正面が三角形状の構造垂れ壁２２を設けている。構造垂れ壁２２の上端が三角形の底辺であり下端が三角形の頂点となる。構造垂れ壁２２と構造中柱３１との連結部は、三角形の頂点の位置にある。図４中の点線は、構造中柱３１の最端位置とそのときの構造垂れ壁２２の形状を示している。 FIG. 4 is an embodiment substantially similar to that of FIG. 2, but a structural hanging wall 22 having a triangular front surface is provided. The upper end of the structure hanging wall 22 is the base of the triangle and the lower end is the apex of the triangle. The connecting portion between the structure hanging wall 22 and the structure middle column 31 is located at the apex of the triangle. The dotted lines in FIG. 4 indicate the extreme end position of the structural middle column 31 and the shape of the structure hanging wall 22 at that time.
図５は、図２とほぼ同様の実施例であるが、構造垂れ壁２３が開口部または壁厚方向に窪んだ凹部を具備する。これらの開口部または凹部の位置及び大きさは、上述の構造上の力の負荷の伝達機構に影響を及ぼさないよう構造力学上のバランスを考慮して設計する。 FIG. 5 is an embodiment substantially similar to FIG. 2, but the structural drooping wall 23 has an opening or a recess recessed in the wall thickness direction. The positions and sizes of these openings or recesses are designed in consideration of the balance of structural mechanics so as not to affect the transmission mechanism of the structural force load described above.
図６は、ピロティ階３が１階、２階及び３階の３層からなる例である。各層の階高がそれぞれ異なっていてもよい。図２の例とほぼ同様であるが、ピロティ階３の一辺の両端部にそれぞれ立設された構造支持手段は、３層分の高さをもつ構造壁１２である。この場合も構造壁１２の頭部と構造梁４１との間には第１の免震手段７１が設けられ、構造壁１２と構造垂れ壁２１を外力エネルギー吸収手段８１が連結している。構造梁４１から垂下する構造垂れ壁２１は直方体形状であり、構造垂れ壁２１の下端は、ピロティ階３における３階下端位置にある。そして、構造垂れ壁２１の下端には、第２の免震手段７３を介して、１階と２階を加えた長さをもつ構造中柱３２がピロティ階３の１階下端まで延びている。図２の例と同様に構造中柱３２は、両矢印で示す通り、構造垂れ壁２１の下端であればいずれの位置にも連結できる。図６中の点線は、構造中柱３２の最端位置を示している。構造垂れ壁２１は、上層階２における水平方向に連続する中央の２つの柱５１ａ、５１ｂの間に亘る領域の鉛直下方に位置し、構造梁４１を介して延在している。 FIG. 6 is an example in which the piloti floor 3 is composed of three layers, the first floor, the second floor, and the third floor. The floor height of each layer may be different. Although substantially the same as the example of FIG. 2, the structure support means provided upright at both ends of one side of the piloty floor 3 are the structural walls 12 having a height of three layers. Also in this case, the first seismic isolation means 71 is provided between the head of the structural wall 12 and the structural beam 41, and the external force energy absorbing means 81 connects the structural wall 12 and the structural hanging wall 21. The structure hanging wall 21 hanging from the structural beam 41 has a rectangular parallelepiped shape, and the lower end of the structure hanging wall 21 is at the lower end position of the third floor in the piloty floor 3. And the structure middle pillar 32 which has the length which added the 1st floor and the 2nd floor extended to the lower end of the 1st floor of the pilotity floor 3 via the 2nd seismic isolation means 73 at the lower end of the structure drooping wall 21 . As in the example of FIG. 2, the structural middle column 32 can be connected to any position as long as it is the lower end of the structural hanging wall 21 as indicated by a double arrow. A dotted line in FIG. 6 indicates the extreme end position of the middle pillar 32 in the structure. The structural hanging wall 21 is located vertically below a region extending between two central pillars 51 a and 51 b that are continuous in the horizontal direction on the upper floor 2, and extends through the structural beam 41.
図７は、図２の例と同様にピロティ階が２層からなる例である。図７の例では、構造垂れ壁２４が、上層階２における水平方向に位置する３つの柱５１ａ、５１ｂ、５１ｃの鉛直下方に位置し、構造梁４１を介して延在している。さらに、２つの構造中柱３３ａ、３３ｂが、構造垂れ壁２４の下端に第２の免震手段７３を介してそれぞれ連結されている。各構造中柱３３ａ、３３ｂを連結可能な範囲をそれぞれ両矢印で示す。図示の通り、左側の構造中柱３３ａは、構造垂れ壁２４が受ける上層階２の柱５１ａと５１ｂの間の領域の鉛直下方で連結位置を選択でき、一方、右側の構造中柱３３ｂは、構造垂れ壁２４が受ける上層階２の柱５１ｂと５１ｃの間の領域の鉛直下方で連結位置を選択できる。図７中の点線は、各構造中柱３３ａ、３３ｂのそれぞれのの最端位置を示している。 FIG. 7 is an example in which the pilotity floor is composed of two layers as in the example of FIG. In the example of FIG. 7, the structural hanging wall 24 is positioned vertically below the three columns 51 a, 51 b, 51 c positioned in the horizontal direction on the upper floor 2, and extends through the structural beam 41. Further, the two structural middle pillars 33 a and 33 b are respectively connected to the lower end of the structural hanging wall 24 via the second seismic isolation means 73. A range in which each of the structural middle pillars 33a and 33b can be connected is indicated by a double arrow. As shown in the drawing, the left structural middle column 33a can select a connection position vertically below the region between the upper floor 2 columns 51a and 51b received by the structural hanging wall 24, while the right structural middle column 33b The connection position can be selected vertically below the area between the pillars 51b and 51c on the upper floor 2 received by the structure hanging wall 24. The dotted lines in FIG. 7 indicate the extreme end positions of the respective structural middle columns 33a and 33b.
図７の例では、上層階２における３つの柱５１ａ、５１ｂ、５１ｃが、構造梁４１を介してピロティ階３の構造垂れ壁２４及び２つの構造中柱３３ａ、３３ｂにより支持されることとなる。従って、上層階２における３つの柱がピロティ階３において２つの構造中柱に減数されたことになる。また、構造中柱３３ａ及び３３ｂの各々と両端部の各構造壁１１との間、並びに、構造中柱３３ａと３３ｂ同士の間のスパンにフレキシビリティをもたせることができる。 In the example of FIG. 7, the three pillars 51 a, 51 b, 51 c on the upper floor 2 are supported by the structural hanging wall 24 of the pilotity floor 3 and the two structural middle pillars 33 a, 33 b via the structural beam 41. . Therefore, the three pillars in the upper floor 2 are reduced to two middle pillars in the piloti floor 3. Further, it is possible to give flexibility to the span between each of the structural middle columns 33a and 33b and the respective structural walls 11 at both ends, and between the structural middle columns 33a and 33b.
図８は、図２の例と同様にピロティ階が２層からなり、また図７の例と同様に構造垂れ壁２５が上層階２における３つの柱５１ａ、５１ｂ、５１ｃの鉛直下方に位置し、構造梁４１を介して延在している。図８の例では、１つの構造中柱３４が構造垂れ壁２５の下端に第２の免震手段７３を介して連結されている。構造中柱３４を連結可能な範囲を両矢印で示す。図示の通り、構造中柱３４は、構造垂れ壁２５が受ける上層階の柱５１ａ〜５１ｃの間の領域の鉛直下方で連結位置を選択できる。図８中の点線は、構造中柱３４の最端位置を示している。 8, the pilotity floor has two layers as in the example of FIG. 2, and the structural hanging wall 25 is positioned vertically below the three pillars 51 a, 51 b, 51 c in the upper floor 2 as in the example of FIG. 7. , Extending through the structural beam 41. In the example of FIG. 8, one structural middle column 34 is connected to the lower end of the structural hanging wall 25 via the second seismic isolation means 73. The range in which the structural pillars 34 can be connected is indicated by double arrows. As shown in the drawing, the structure middle pillar 34 can select the connection position vertically below the region between the upper-layer pillars 51 a to 51 c received by the structure hanging wall 25. A dotted line in FIG. 8 indicates the extreme end position of the middle pillar 34 in the structure.
図８の例では、上層階２における３つの柱５１ａ、５１ｂ、５１ｃが、構造梁４１を介してピロティ階３の構造垂れ壁２５及び１つの構造中柱３４により支持されることとなる。従って、上層階２における３つの柱がピロティ階３において１つの構造中柱に減数されたことになる。また、構造中柱３４と両端部の各構造壁１１との間のスパンにフレキシビリティを付与できる。 In the example of FIG. 8, the three columns 51 a, 51 b, 51 c on the upper floor 2 are supported by the structure hanging wall 25 of the pilotity floor 3 and one structure middle column 34 via the structural beam 41. Therefore, the three pillars in the upper floor 2 are reduced to one structure middle pillar in the piloti floor 3. In addition, flexibility can be imparted to the span between the structural pillar 34 and the structural walls 11 at both ends.
図９の例は、図２の例とほぼ同じ構造であるが、構造壁１１と構造垂れ壁２１とを水平方向に連結する１つの外力エネルギー吸収手段８２を具備する点が異なる。この外力エネルギー吸収手段８２は水平方向の変位に対応する。同様に、図１０の例は、図４の例とほぼ同じ構造であり、１つの外力エネルギー吸収手段８２が構造壁１１と構造垂れ壁２１を水平連結している。また同様に、図１１の例は、図５の例とほぼ同じ構造であり、１つの外力エネルギー吸収手段８２が構造壁１１と構造垂れ壁２１を水平連結している。 The example of FIG. 9 has substantially the same structure as the example of FIG. 2 except that it includes one external force energy absorbing means 82 that connects the structural wall 11 and the structural hanging wall 21 in the horizontal direction. The external force energy absorbing means 82 corresponds to a horizontal displacement. Similarly, the example of FIG. 10 has substantially the same structure as the example of FIG. 4, and one external force energy absorbing means 82 horizontally connects the structural wall 11 and the structural hanging wall 21. Similarly, the example of FIG. 11 has substantially the same structure as the example of FIG. 5, and one external force energy absorbing means 82 connects the structural wall 11 and the structural hanging wall 21 horizontally.
図１２〜図１４は、ピロティ階に設ける構造垂れ壁の種々の実施例を示す正面図である。図１２〜図１４に示す構造垂れ壁２６は、鉄骨トラス構造からなる。鉄骨は、断面がＨ形、円形または角形のいずれでもよく、直方体形状の外郭構成部材と、その内側にて斜方向に延びる負荷伝達部材とを具備する。斜方向に延びる負荷伝達部材は、上層階の柱５１ａ、５１ｂからの荷重を構造中柱３１へ伝達する。 12-14 is a front view which shows the various Example of the structure hanging wall provided in a piloti floor. The structure hanging wall 26 shown in FIGS. 12 to 14 has a steel truss structure. The steel frame may be H-shaped, circular, or square in cross section, and includes a rectangular parallelepiped outer component and a load transmission member extending obliquely inside thereof. The load transmitting member extending in the oblique direction transmits the load from the upper floor columns 51 a and 51 b to the structural middle column 31.
図１３または図１４における外力エネルギー吸収手段８３または８４は、鋼材系弾塑性ダンパーまたはオイルダンパーの種々の取り付け形態の一例を示している。これらの取り付け形態は、図２〜図１１の例における外力エネルギー吸収手段８１に替えて適用できる。 The external force energy absorbing means 83 or 84 in FIG. 13 or FIG. 14 shows an example of various attachment forms of a steel-based elastic-plastic damper or oil damper. These attachment forms can be applied in place of the external force energy absorbing means 81 in the examples of FIGS.
図１５〜図１７は、本発明のさらに別の実施例を示す。図１５の例は、構造梁４１の周囲に突出するバルコニー部４２を設けている点以外は、図２の例と同じである。第１の免震手段７１を設けたことにより、バルコニー部４２がその幅以上に水平方向変位することを抑制できる。 15 to 17 show still another embodiment of the present invention. The example of FIG. 15 is the same as the example of FIG. 2 except that a balcony part 42 protruding around the structural beam 41 is provided. By providing the first seismic isolation means 71, it is possible to prevent the balcony portion 42 from being displaced in the horizontal direction beyond its width.
図１６の例では、ピロティ階の一辺上の両端部の構造支持手段が双方とも構造柱５２である。上述の通り、隅部の構造支持手段としては、構造壁の方が水平力に対する支持力に優れるため、特に高層及び超高層建築物では両端部とも、または少なくとも一端部を構造壁とすることが望ましいが、構造力学上許容できる限りにおいて両端部とも構造柱としてよい。階層が高い建築物では、より断面積の大きい柱またはより強度のある柱を用いるべきである。尚、図１６では、２つの外力エネルギー吸収手段８１が構造垂れ壁２１と両端部の構造柱５２の各々とをそれぞれ連結している。図１６以外の例においても、必要に応じて外力エネルギー吸収手段８１を構造垂れ壁２１の両側に設けてもよい。外力エネルギー吸収手段８１は、エネルギー吸収量が大きい点では両側に設けることが好ましいが、変位の自由度が大きい点では片側のみに設けることが好ましい。その他の条件に応じて適宜選択される。 In the example of FIG. 16, the structure support means at both ends on one side of the pilotity floor are the structure columns 52. As described above, as the structure support means at the corners, the structural wall is superior in supporting force against horizontal force. Therefore, particularly in high-rise and super-high-rise buildings, both ends or at least one end may be used as the structural wall. Although desirable, both ends may be structural columns as long as structural dynamics allows. For buildings with higher floors, columns with larger cross sections or stronger columns should be used. In FIG. 16, two external force energy absorbing means 81 connect the structural hanging wall 21 and each of the structural columns 52 at both ends. Also in the examples other than FIG. 16, the external force energy absorbing means 81 may be provided on both sides of the structural hanging wall 21 as necessary. The external force energy absorbing means 81 is preferably provided on both sides in terms of a large amount of energy absorption, but is preferably provided only on one side in terms of a large degree of freedom of displacement. It is suitably selected according to other conditions.
図１７の例では、ピロティ階の一辺上の一方の端部にのみ構造壁１１設け、他方の端部には構造支持手段を設けていない。この場合図示のように、構造支持手段のない隅部にまで構造垂れ壁２７を寄せて設置することも可能である。この実施例では、構造壁や構造柱がない隅部における設計上のフレキシビリティは大きいが、構造力学上許容される限りにおいてであることはもちろんのことである。 In the example of FIG. 17, the structural wall 11 is provided only at one end on one side of the pilotity floor, and the structure support means is not provided at the other end. In this case, as shown in the drawing, it is also possible to install the structure hanging wall 27 close to the corner where there is no structure support means. In this embodiment, the design flexibility at the corners where there are no structural walls or structural columns is great, but it goes without saying that it is as long as it is permitted in structural mechanics.
以上、図２〜図１７に実施例を示したように、本発明では、上層階２における水平方向に位置する複数の柱５１ａ、５１ｂ．．の両端間領域の鉛直下方において、ピロティ階３の構造梁４１から垂下する構造垂れ壁２１を設け、構造垂れ壁の下端からピロティ階の下端まで延びる構造中柱３１を設け、構造支持手段と構造梁との間に第１の免震手段７１を設け、そして構造中柱３１の頭部または脚部に第２の免震手段７３または７４を設けた免震建築物構造が提示される。さらに構造支持手段と構造垂れ壁とを外力エネルギー吸収手段８１で連結することが好適である。この構造における構造中柱３１の数は、当該上層階における連続する複数の柱５１ａ、５１ｂ．．よりも減数した数であり、かつ構造中柱３１は、構造垂れ壁２１の下端における連結可能な範囲でその位置を自在に選択できる。尚、本発明において構造垂れ壁及び構造中柱により受けることができる上層階の柱の数及び省略される柱の数は特に限定されないが、構造力学上許容される限りにおいてであることはいうまでもない。 As described above, as shown in FIGS. 2 to 17, in the present invention, the plurality of pillars 51 a, 51 b. . A structure hanging wall 21 hanging from the structural beam 41 of the pilotity floor 3 is provided vertically below the region between both ends of the structure, and a structure middle column 31 extending from the lower end of the structure hanging wall to the lower end of the pilotity floor is provided. A first base isolation means 71 is provided between the beams, and a second base isolation means 73 or 74 is provided at the head or leg of the structural column 31. Further, it is preferable that the structure supporting means and the structure hanging wall are connected by the external force energy absorbing means 81. The number of structural middle pillars 31 in this structure is the number of continuous pillars 51a, 51b. . The position of the structural middle column 31 can be freely selected within a connectable range at the lower end of the structural hanging wall 21. In the present invention, the number of upper floor pillars that can be received by the structural hanging wall and the structural middle pillar and the number of omitted pillars are not particularly limited, but it is as long as it is permitted in structural mechanics. Nor.
また、本発明の最適な形態は、ピロティ階隅部の構造支持手段を構造壁１１とした場合である。隅部の構造壁１１と辺上の構造中柱３１と組み合わせた形態は、短期的及び長期的な荷重負荷のいずれにも有効であり、地震と強風に必要十分に対応できる。特に、高層及び超高層建築物においてその真価を発揮することができる。それと同時に、構造中柱３１の連結位置の自由度により種々の用途に好適な空間を自在に設計することができる。 Moreover, the optimal form of this invention is a case where the structure support means of the corner part of a piloti floor is made into the structure wall 11. FIG. The form combined with the structural wall 11 at the corner and the structural pillar 31 on the side is effective for both short-term and long-term load loads, and can cope with earthquakes and strong winds as necessary and sufficient. In particular, the true value can be exhibited in high-rise and super-high-rise buildings. At the same time, a space suitable for various applications can be freely designed according to the degree of freedom of the connection position of the structural middle pillar 31.
さらに、構造壁と構造梁との間に第１の免震手段７１及び構造壁と構造垂れ壁を連結する外力エネルギー吸収手段８１により免震機能が確保できると同時に、構造中柱３１の頭部または脚部に設けた第２の免震手段７３または７４により第１の免震手段７１の免震機能が補強される。加えて、これらの構成要素がピロティ階内部の設計自由度を制限しない。 Furthermore, the first seismic isolation means 71 and the external force energy absorbing means 81 connecting the structural wall and the structure hanging wall can be secured between the structural wall and the structural beam, and at the same time, the head of the structural middle column 31 can be secured. Or the seismic isolation function of the 1st seismic isolation means 71 is reinforced by the 2nd seismic isolation means 73 or 74 provided in the leg part. In addition, these components do not limit the degree of design freedom inside the piloti floor.
尚、以上の実施例においてピロティ階３において構造梁４１に接合するスラブを耐火構造とすることによって、上層階２とピロティ階３とを区画遮断することができる。これにより、ピロティ階３を全て施設として使用することが可能となる。また、ピロティ階３において、自立した構造体を有するスラブを１または複数設けることにより、自由な施設のレイアウトや吹き抜け、階段やエスカレータの設置が可能となる。 In the above-described embodiment, the slab joined to the structural beam 41 in the pilotity floor 3 has a fireproof structure, so that the upper floor 2 and the pilotity floor 3 can be partitioned. Thereby, it is possible to use the piloti floor 3 as a facility. In addition, by providing one or a plurality of slabs having a self-supporting structure on the piloti floor 3, it is possible to freely layout a facility, blow through, install stairs and escalators.
１ 建築物
２ 上層階
３ ピロティ階
１１ 構造壁（構造支持手段）
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７ 構造垂れ壁
３１、３２、３３ａ、３３ｂ、３４ 構造中柱
４１ 構造梁
４２ バルコニー部
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 柱（上層階）
５２ 構造柱（構造支持手段）
６１ 梁（上層階）
７１、７３、７４ 免震手段
８１、８３、８４ 外力エネルギー吸収手段
1 Building 2 Upper Floor 3 Piloti Floor 11 Structural Wall (Structural Support Means)
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 Structure hanging wall 31, 32, 33a, 33b, 34 Structure middle column 41 Structure beam 42 Balcony 51, 51a, 51b, 51c Column (upper floor)
52 Structural pillars (structure support means)
61 Beam (upper floor)
71, 73, 74 Seismic isolation means 81, 83, 84 External force energy absorption means
Claims (8)
前記ピロティ階の少なくとも一辺における両端部のそれぞれに立設された構造支持手段(11,52)と、
前記ピロティ階の上端において前記一辺に沿って延設された構造梁(41)と、
前記構造支持手段の頭部と前記構造梁との間に設けた第１の免震手段(71)と、
前記上層階における水平方向に位置する少なくとも２つの柱(51)の両端間領域の鉛直下方にて前記構造梁から垂下しかつ前記構造支持手段のいずれからも離間した構造垂れ壁(21、22、23、24、25、26)と、
前記上層階における少なくとも２つの柱(51)より少数であって該上層階からの負荷を前記構造垂れ壁を介して受けるべく該構造垂れ壁の下端におけるいずれの位置の下方にも設置可能な構造中柱(31、32、33、34)と、
前記構造中柱の頭部または脚部に設けた第２の免震手段(73、74)とを有することを特徴とする免震ピロティ階をもつ建築物。 A base-isolated building (1) with an upper floor (2) of a ramen structure composed of beams and pillars, and a piloti floor (3) consisting of one or more lower floors. In
Structure support means (11, 52) erected on each of both ends of at least one side of the piloti floor,
A structural beam (41) extending along the one side at the upper end of the piloti floor; and
First seismic isolation means (71) provided between the head of the structural support means and the structural beam;
A structural hanging wall (21, 22,) that is suspended from the structural beam vertically below a region between both ends of at least two columns (51) located in the horizontal direction on the upper floor and spaced from any of the structural support means 23, 24, 25, 26)
A structure that is smaller than at least two pillars (51) on the upper floor and can be installed below any position at the lower end of the structural hanging wall to receive a load from the upper floor through the structural hanging wall The middle pillar (31, 32, 33, 34),
A building having a seismic isolation pilotity floor, characterized in that it has second seismic isolation means (73, 74) provided at the head or leg of the middle pillar of the structure.
前記ピロティ階の一辺における一方の端部に立設された構造支持手段(11,52)と、
前記ピロティ階の上端において前記一辺に沿って延設された構造梁(41)と、
前記構造支持手段の頭部と前記構造梁との間に設けた第１の免震手段(71)と、
前記上層階における水平方向に位置する少なくとも２つの柱(51)の両端間領域の鉛直下方にて前記構造梁から垂下しかつ前記構造支持手段から離間した構造垂れ壁(21、22、23、24、25、26)と、
前記上層階における少なくとも２つの柱(51)より少数であって該上層階からの負荷を前記構造垂れ壁を介して受けるべく該構造垂れ壁の下端におけるいずれの位置の下方にも設置可能な構造中柱(31、32、33、34)と、
前記構造中柱の頭部または脚部に設けた第２の免震手段(73、74)とを有することを特徴とする免震ピロティ階をもつ建築物。 A base-isolated building (1) with an upper floor (2) of a ramen structure composed of beams and pillars, and a piloti floor (3) consisting of one or more lower floors. In
Structure support means (11, 52) erected at one end of one side of the piloti floor;
A structural beam (41) extending along the one side at the upper end of the piloti floor; and
First seismic isolation means (71) provided between the head of the structural support means and the structural beam;
A structural hanging wall (21, 22, 23, 24) that hangs down from the structural beam vertically below the region between both ends of at least two pillars (51) positioned in the horizontal direction on the upper floor and is separated from the structural support means , 25, 26),
A structure that is smaller than at least two pillars (51) on the upper floor and can be installed below any position at the lower end of the structural hanging wall to receive a load from the upper floor through the structural hanging wall The middle pillar (31, 32, 33, 34),
A building having a seismic isolation pilotity floor, characterized in that it has second seismic isolation means (73, 74) provided at the head or leg of the middle pillar of the structure.
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