JPH05179710A - 中高層建築物の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 建築物全体の施工コストの削減を図り、ま
た、現場での施工作業の能率を上げることができ、さら
に地震等の振動に対しても充分な耐力を有する中高層建
築物の構造を提供する。 【構成】 建物の１階に、１階の住戸を構成する住戸ユ
ニット１０，１０Ａを前後左右に複数列配設し、各住戸
ユニット１０，１０Ａの上に建物の各階を構成する住戸
ユニット１０，１０Ａを積み重ねて前後左右上下に隣接
する各住戸ユニット１０，１０Ａを相互に一体化してな
る中高層建築物であって、住戸ユニット１０，１０Ａの
うち上下方向に沿う少なくとも一列を構成する住戸ユニ
ット１０Ａは、他の住戸ユニット１０よりも剛性が強化
されており、しかも当該中高層建物には、制振機構が設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中高層建築物の構造お
よびその施工方法に係わり、特に、建物の１階に、１階
の住戸を構成する住戸ユニットを前後左右に複数列配設
し、各住戸ユニットの上に建物の各階を構成する住戸ユ
ニットを積み重ねて前後左右上下に隣接する各住戸ユニ
ットを相互に一体化してなる中高層建築物の構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大都市の用地不足と、要請される
住宅戸数の消化のために、市街地集合住宅等において
は、中層から例えば１０〜１５階の高層の集合住宅が建
築されるようになってきた。

【０００３】これらは、一般に、柱をＨ形鋼を主材とす
るＳＲＣ造とし、けた行は鉄骨梁と壁の部分を一体とし
た大型ＰＣ板、戸境壁ははりブレース入りＰＣ板、床は
現場打ちとし、基本的に従来のオフィスビルの工法技術
を適用したものであった。

【０００４】ところで、この種の集合住宅においても、
時間、資材、労力の冗費を削減し、品質の良い住宅を得
るために、戸建て住宅のようなプレハブ化が進められる
ようになってきた。

【０００５】図７および図８は、このようなプレハブ化
を図った中高層建築物の施工技術の従来例を示すもので
ある。

【０００６】図７に示すユニット化工法は、Ｈ形鋼を主
体構造とするスペースフレーム１の中にボックス型に組
み立てた住戸ユニット２を挿入していくもので、住戸ユ
ニット２はクレーン３で吊り上げた押し込み治具兼用の
吊上げ板４に載せられて、スペースフレーム１の挿入部
１ａに臨ませられ、吊上げ板４に備えられた挿入装置に
よって挿入部１ａの中に挿入されていくものである。

【０００７】また、図８に示すユニット化工法は、鉄骨
造のスペースユニット（住戸ユニット）５を、クレーン
６により、現場で積み上げて行くもので、ブロック工法
とも呼ばれているものである。なお、現場で積み上げら
れるスペースユニット５は、間口３,１５０、奥行１１,
２７０、高さ２,６７０、重量９〜１０ｔを標準とする
もので、けた行方向はラーメン、スパン方向は多柱式の
フィーレンディールトラスの構造形式をとっており、ユ
ニットの外壁は、耐鋼性鋼鈑によるカーテンウォールが
工場で先付けされ、さらにサッシ、ガラスも工場におい
て取り付けられるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
技術における次ぎのような課題を解決せんとするもので
ある。

【０００９】第１に、図７に示すようなユニット化工法
では、住戸ユニット２を吊上げ板４を介してクレーン３
によりスペースフレーム１の挿入部１ａに臨む位置まで
吊り上げ、住戸ユニット２を挿入部１ａに押し込まなけ
ればならないので、現場での施工作業の能率が悪く、ま
たスペースフレーム１の前に住戸ユニット２を臨ませる
ための作業空間を確保しなければならないといった問題
点である。

【００１０】第２に、図８に示すような住戸ユニット５
を積み重ねて建築物を構築するユニット化工法では、鉛
直荷重並びに水平荷重に対する強度向上を図るために個
々の住戸ユニットの構造を強固なものにしなければなら
ず、住戸ユニットのコストが大きくなって、全体的にコ
スト高になるといった点である。

【００１１】本発明は前記事情に鑑みて提案されたもの
で、その目的とするところは、上下方向に連続して積み
重ねられた少なくとも一列の住戸ユニットの剛性を他の
列の住戸ユニットの剛性よりも強化し、この強化した住
戸ユニットの列に水平荷重を受け持たせ、以て建築物全
体の施工コストの削減を図り、また、現場での施工作業
の能率を上げることができ、さらに地震等の振動に対し
ても充分な耐力を有する中高層建築物の構造を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による中高層建築
物の構造は、建物の１階に、１階の住戸を構成する住戸
ユニットを前後左右に複数列配設し、各住戸ユニットの
上に建物の各階を構成する住戸ユニットを積み重ねて前
後左右上下に隣接する各住戸ユニットを相互に一体化し
てなる中高層建築物であって、前記住戸ユニットのうち
上下方向に沿う少なくとも一列を構成する住戸ユニット
は、他の住戸ユニットよりも剛性が強化されており、し
かも当該中高層建物には制振機構が設けられていること
を特徴とする。

【００１３】また、制振機構は、前記剛性が強化された
住戸ユニットどうしの間に弾性材が介装されて構成され
ることが挙げられる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、建築物を構成する住戸ユニッ
トの中で、最も剛性が強化された住戸ユニット（強化住
戸ユニット）を積み重ねることにより、剛性の大きな住
戸ユニットの列が造られるので、水平力に対して建築物
の剛性を増した骨組み構造とし得、また、建築物にかか
る水平力が、最も剛性が強化された列の住戸ユニット
（強化住戸ユニット）に伝達されて、強化住戸ユニット
により受け持たせられ、他の列の住戸ユニットに要求さ
れる強度を小さくすることが可能になる。また、当該中
高層建物には制振機構が設けられているので、地震や風
等の外力に対し充分な耐力がある。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１６】図１は本発明にかかる中高層建築物の構造
の基本的な構成を示す概略斜視図である。この中高層建
築物の構造も、基本的には、４本の柱部１０ａと、これ
ら柱部１０ａの上端並びに下端をそれぞれ連結する上梁
部１０ｂ並びに下梁部１０ｃとによりボックス型に組ま
れた住戸ユニット１０を、建物の１階より、前後左右に
複数列（図示例では前後左右に４列ずつ）配設し、各住
戸ユニット１０の上に建物の各階を構成する住戸ユニッ
ト１０を積み重ねて前後左右上下に隣接する各住戸ユニ
ット１０を相互に一体化してなる基本構造となってい
る。

【００１７】また、本発明にあっては、前記住戸ユニッ
ト１０のうち少なくとも一列の住戸ユニット（強化住戸
ユニット）１０Ａを、他の住戸ユニット１０よりも剛性
強化し、しかもこの中高層建物に制振機構Ｓが設けられ
ていることを最大の特徴とするものである。

【００１８】そして、この実施例では、剛性強化された
強化住戸ユニット１０Ａを、建築物の四隅において積み
重ね、四隅の列の各階に配置された住戸ユニット１０Ａ
によって、建築物の水平方向の荷重を受け持たせるよう
にしているものである。

【００１９】すなわち、図１に示される建築物では、構
築すべき建築物の四隅にそれぞれ強化住戸ユニット１０
Ａを積み重ねてなる強化住戸ユニット列Ｒが設けられ、
これら強化住戸ユニット列Ｒの間に住戸ユニット１０が
設置されている。

【００２０】図２は前記強化住戸ユニット１０Ａの斜視
図を示すもので、図示例では、強化住戸ユニット１０Ａ
は全体が四角箱型のボックス型式とされて、より具体的
には、四隅に立てられた柱部１０ａと、これら柱部１０
ａの上端および下端間に架け渡されてユニットの上部お
よび下部の枠組みとなる上梁部１０ｂおよび下梁部１０
ｃと、ユニットの６面の内上下面並びに建築物の外面に
臨む２つの側面にそれぞれ設けられた壁体（剛性強化部
材）１０ｄとを主体として構成されている。

【００２１】そして、前記壁体１０ｄは、住戸ユニット
１０Ａの剛性を高めるために柱部１０ａ、上梁部１０
ｂ、下梁部１０ｃに囲まれた内側に設けられたもので、
いわゆる耐震要素として地震時などにユニットに作用す
る水平力を分担させるようになっている。

【００２２】なお、図面では、壁体１０ｄを耐震要素を
構成する耐力壁として適用しているが、本発明では、こ
の図示例に限定されるものではなく、例えば壁体１０ｄ
の代わりに、ブレース、トラス等を設けるようにしても
良い。また、壁体１０ｄには、窓等の開口部を形成する
ことも可能である。

【００２３】また、前記強化住戸ユニット１０Ａとして
は、図２に示す例に限定されるものではなく、強化住戸
ユニット１０Ａの配列位置により種々の形態が採られる
ことは言うまでもない。

【００２４】また、図３は、前記強化住戸ユニット１０
Ａの間に配列される住戸ユニット１０の具体的な構成を
示す図であり、図示例では、住戸ユニット１０は、四隅
に立てられた柱部１０ａと、これら柱部１０ａの上端お
よび下端間に架け渡されてユニットの上部および下部の
枠組みとなる上梁部１０ｂおよび下梁部１０ｃと、ユニ
ットの上下に架設された小梁部１０ｆとを主体として構
成されている。

【００２５】なお、この住戸ユニット１０の構成も、図
示例に限定されるものではなく、構築すべき建築物の設
計要求等に基づき種々変更可能である。

【００２６】また、住戸ユニット１０、１０Ａの補強技
術としては柱、梁の断面増だけでなく、肉厚、耐力壁等
の補強による方法も適用されることは勿論である。

【００２７】また、図示例では、住戸ユニットは、いわ
ゆる骨組みだけで構成された形態とされているが、住戸
ユニット内部に、バスユニット、サニタリーユニット、
間仕切り家具など内装部材を予め組み付けるような構成
としても良いことは言うまでもない。

【００２８】さらに、住戸ユニットは、工場から現場ま
で運搬するためのトラックの制限内において長さ、幅、
高さ等の寸法が設定されるものである。

【００２９】図４は前記制振機構Ｓの一例を示してい
る。この制振機構Ｓについて説明すると、前記強化住戸
ユニット１０Ａ同士の連結手段としては、例えば柱部１
０ａの上下面に取り付けた平板１０ａａ同士をボルト接
合する方法があるが、ここではこれら平板１０ａａ，１
０ａａ同士の間にゴム板４０を介装している。

【００３０】ゴム板４０は図１にも示すように、一つの
強化住戸ユニット１０Ａの各柱部１０ａ間にまたがるよ
う、中央部分をくり抜かれた４角形状のものが用いられ
る。このような形状のゴム板４０を用いるのは、作業効
率の向上を図るためである。なお、ゴム材の厚さ、幅、
および材料は、建物の固有周期を所望値に設定すること
から自ずと限定される。また、材料費の軽減を図る場合
には、柱部の平板１０ａａの大きさに相当するゴム板４
０を、各柱部の平板１０ａａごとに用いればよい。

【００３１】また、ゴム板４０の代わりに、薄い鉄板と
ゴム板とを交互に何重にも重ね貼り合わせた、いわゆる
積層ゴムを用いてもよい。積層ゴムは、水平方向には非
常に柔らかく、鉛直方向には非常に固い性質を持つ。

【００３２】なお、ゴム板４０や積層ゴムだけでは減衰
が小さく、所望の減衰効果が得られない場合には、該ゴ
ム板４０等と各種ダンパーとを組み合わせて用いても良
い。また、必要に応じて、下層部の強化住戸ユニット１
０Ａの間に介装するゴム板４０と、中層部あるいは上層
部の強化住戸ユニット１０Ａの間に介装するゴム板４０
との間で、特性を変えてもよい。

【００３３】次に、以上のように構成された中高層建築
物の構造の作用および施工手順について説明する。

【００３４】図１に示すように、この中高層建築物を施
工するには、強化住戸ユニット１０Ａおよび住戸ユニッ
ト１０をそれぞれ工場等において製造しておき、これら
をトラック等により現場まで運搬し、１階より住戸ユニ
ット１０Ａ、１０を縦横に４つづつ配列する。

【００３５】これら住戸ユニット１０Ａ、１０の配列
は、強化住戸ユニット１０Ａを建築物の４隅に位置する
ように設置し、これら強化住戸ユニット１０Ａの間に住
戸ユニット１０が並ぶように配置する。

【００３６】次いで、クレーンにより、強化住戸ユニッ
ト１０Ａ並びに住戸ユニット１０の上にそれぞれ強化住
戸ユニット１０Ａ、住戸ユニット１０をそれぞれ連続し
て積み重ねながら、前後左右に隣接するユニット同士を
締結すると、図１に示すような中高層建築物が完成す
る。

【００３７】なお、住戸ユニット１０の吊り上げは、例
えば、図５に示すように、強化住戸ユニット１０Ａを台
として、この上にタワークレーン２０を設置し、このタ
ワークレーン２０を利用して行なうようにする。

【００３８】この施工は、工場で製作した住戸ユニット
１０Ａ、１０をそれぞれ、現場まで搬入し、タワークレ
ーン２０を利用して、これらを順次上に積み上げていく
施工方法であるため、現場での作業性を向上することが
できる。

【００３９】しかして、このように施工された中高層建
築物の構造においては、最も剛性が強化された住戸ユニ
ット（強化住戸ユニット）１０Ａが建築物の四隅にそれ
ぞれ積み重ねられて柱状の剛性の大きな架構が構築され
るので、これら架構により、水平力に対して建築物の剛
性を増した骨組み構造とすることができる。

【００４０】従って、建築物にかかる水平力は、最も剛
性が強化された四隅の架構に伝達されて、この部分で水
平力が負担されるので、建築物にかかる水平力が他の住
戸ユニット１０に構造設計上大きな負担となることがな
く、住戸ユニット１０を構成する部材に要求される強度
が小さくて済み、したがって構造全体として安価な建築
物を構築することができる。

【００４１】また、上記中高層建築物には、強化住戸ユ
ニット１０Ａ同士の間にゴム板４０を介装しており、地
震時等には、このゴム板４０による弾性支持作用によっ
て、建築物に伝達される地震力を低減することができ
る。

【００４２】なお、実施例において示した各構成部材の
諸形状や寸法等は一例であって、適用する建築物の設計
要求等に基づき種々変更可能であり、また強化住戸ユニ
ット１０Ａの配列位置も、実施例に限定されるものでは
なく、建築物の形態に応じた種々の配置を採用すること
ができる。

【００４３】図６は、制振機構Ｓの他の例を示す。ここ
では、強度住戸ユニット１０Ａの柱部１０の間にゴム板
４０を介装する点は前記と同様であるが、ゴム板４０を
介装する方向が異なっている。

【００４４】すなわち、前記図４では柱部の上下の平板
１０ａａ，１０ａａの間に略水平状にゴム板４０を介装
させているが、ここではゴム材４０を略垂直状に起立さ
せて両柱部１０ａの間に介装している。なお、柱部１０
ａの上端は内側に凹ませる一方柱部１０ａの下端は外方
に膨らませており、これら凹凸部分の間に前記ゴム板４
０を介装させてボルト止めしている。

【００４５】このように、強度住戸ユニット１０Ａの柱
部１０ａに直接ゴム板４０を介装する構成でも、前記同
様建物全体の剛性を低くして該建物の固有周期を長く設
定し、もって、地震時に建物が受ける力を緩和すること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
建築物を構成する住戸ユニットの中で、最も剛性が強化
された住戸ユニット（強化住戸ユニット）が積み重ねら
れた住戸ユニットの列を造ることにより、水平力に対し
て建築物の剛性を増した骨組み構造を構築することがで
きるので、建築物にかかる水平力は、最も剛性が強化さ
れた四隅の架構に伝達されて、この部分で水平力を負担
し得て、建築物にかかる水平力が他の住戸ユニットに構
造設計上大きな負担となるようなことがなく、住戸ユニ
ットを構成する部材に要求される強度が小さくて済み、
したがって構造全体として安価な建築物を構築すること
ができるといった優れた効果を奏する。また、中高層建
物には制振機構を設けているので、地震や風等の外力に
対し充分な耐力を有することとなり、設計段階でこの点
を考慮することによって、より安価で安全な建築物を提
供することができるといった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を適用した中高層建築物の概略を示す
斜視図である。

【図２】強化住戸ユニットを示す斜視図である。

【図３】住戸ユニットを示す斜視図である。

【図４】制振機構の一例を示す斜視図である。

【図５】中高層建築物の施工状態を示す斜視図である。

【図６】制振機構の他の例を示す斜視図である。

【図７】従来技術にかかる中高層建築物のユニット化工
法を説明するために示した斜視図である。

【図８】別の従来技術にかかる中高層建築物のユニット
化工法を説明するために示した斜視図である。

【符号の説明】

１０Ａ 強化住戸ユニット １０ 住戸ユニット １０ａ 柱部 １０ｂ 上梁部 １０ｃ 下梁部 １０ｄ 壁体部 １０ｆ 小梁部 ２０ タワークレーン ４０ ゴム板 Ｓ 制振機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の１階に、１階の住戸を構成する住
   戸ユニットを前後左右に複数列配設し、各住戸ユニット
   の上に建物の各階を構成する住戸ユニットを積み重ねて
   前後左右上下に隣接する各住戸ユニットを相互に一体化
   してなる中高層建築物であって、 前記住戸ユニットのうち上下方向に沿う少なくとも一列
   を構成する住戸ユニットは、他の住戸ユニットよりも剛
   性が強化されており、しかも当該中高層建物には制振機
   構が設けられていることを特徴とする中高層建築物の構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１の中高層建築物の構造におい
   て、前記制振機構は、前記剛性が強化された住戸ユニッ
   トどうしの間に弾性材が介装されて構成されていること
   を特徴とする中高層建築物の構造。