JPH102013A

JPH102013A - 大架構塔状建築物

Info

Publication number: JPH102013A
Application number: JP17590496A
Authority: JP
Inventors: Koji Yabuuchi; 浩二藪内; Kyoji Noguchi; 恭司野口; Atsushi Komori; 淳小森; Hiroki Sugiyama; 寛紀杉山; Masatoyo Matsuzaki; 真豊松崎
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: JP3181224B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大地震等に対して安全で、平面計画の自由度及
び外壁面開口率を極力向上できるようにする。【解決手段】上下方向に伸延した鉛直方向筒枠構造体１
６を有し、この筒枠構造体１６は、面状に形成された複
数の面状耐震要素部材５０により閉鎖水平断面形状を形
成する形で形成されており、この筒枠構造体１６の周囲
に、マンション１の構造上の構造外周面３ａを形成する
形で外殻構造物３を設け、複数のフロア空間２５は、筒
枠構造体１６と外殻構造物３の間に形成されており、前
記筒枠構造体１６と前記外殻構造物３との間に、面状に
形成された複数の水平方向耐震構造体１５を、これらを
接続する形で上下方向に間隔Ｌ１で配設し、複数の耐震
構造体１５は、水平方向においては、前記筒枠構造体１
６を中心とする放射方向に配置して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高層マンションや事務
所ビルなどに適用するのに好適な大架構塔状建築物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高層の塔状建築物が構築されてお
り、このような建築物は、柱、梁部材により構成される
純ラーメン構造とすることが多い。その他、超高層の事
務所ビル等では、純ラーメン構造ではなく大架構柱梁
（メガストラクチャー）を採用することもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな純ラーメン構造による建築物では、該建築物が高層
化すればするほど、その分、柱部材等が支持すべき鉛直
荷重や水平荷重が大きくなるため、単位水平面積内にお
いて設置すべき柱部材の本数が増加する。これにより、
各フロア空間における平面計画の自由度が制約され都合
が悪かった。特に、前記塔状建築物がマンション等の集
合住宅である場合には、平常時に発生する微弱な振動を
極力防止して居住性を向上させる目的から鉄骨鉄筋コン
クリート等が採用されている。この場合、大地震時にお
ける柱部材の崩壊等を防止し、安全性を確保するために
は、柱部材の部材断面を極力大きくして塑性率を低く抑
えることが必要となって来る。よって、上述したよう
な、各フロア空間における平面計画の自由度の制約は更
に大きくなる。

【０００４】一方、上述したような大架構柱梁を採用す
ることにより、単位水平面積内において設置すべき柱部
材の本数を極力減少させることができ、よって各フロア
空間における平面計画の自由度を極力向上させることが
できたが、構造上、大架構柱を建物の外周部に配置する
必要が生じ、この大架構柱（通常この大架構柱はコアや
設備等のスペースとしてしか使用できない）の存在によ
り、バルコニや窓などの設置が制約されていた（即ち、
外壁面開口率の向上が困難であった。）。特に、前記塔
状建築物がマンション等の集合住宅である場合には、大
架構柱梁を採用することは計画上不可能であった。

【０００５】そこで本発明は上記事情に鑑み、高層マン
ション等の塔状建築物において、大地震等に対して安全
で、かつ各フロア空間における平面計画の自由度を極力
向上させることができ、しかも外壁面開口率を極力向上
させることができる大架構塔状建築物を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明のうち第１の
発明は、内部に複数のフロア空間（２５）が上下層状に
形成された塔状建築物（１）において、上下方向に伸延
した筒枠状構造体（１６）を有し、前記筒枠状構造体
（１６）は、面状に形成された複数の面状耐震要素部材
（５０）により閉鎖水平断面形状を形成する形で形成さ
れており、前記筒枠状構造体（１６）の周囲に、前記塔
状建築物（１）の構造上の外周面（３ａ）を形成する形
で外殻構造体（３、６０）を設け、前記複数のフロア空
間（２５）は、前記筒枠状構造体（１６）と前記外殻構
造体（３、６０）の間に形成されており、前記筒枠状構
造体（１６）と前記外殻構造体（３、６０）との間に、
面状に形成された複数の耐震要素構造体（１５）を、こ
れら筒枠状構造体（１６）と外殻構造体（３、６０）と
を接続する形で上下方向に所定の間隔（Ｌ１）で配設
し、前記複数の耐震要素構造体（１５）は、水平方向に
おいては、前記筒枠状構造体（１６）を中心とする放射
方向に、前記筒枠状構造体（１６）と前記外殻構造体
（３、６０）とを接続する形で配置して構成される。

【０００７】また本発明のうち第２の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記塔状建築物
（１）は、複数の水平なスラブ支持用梁（１０）を、前
記筒枠状構造体（１６）と前記外殻構造体（３、６０）
を接続した形で上下層状に有しており、前記耐震要素構
造体（１５）は、上下に隣接する前記スラブ支持用梁
（１０、１０）間に、これらスラブ支持用梁（１０、１
０）を有した形で形成されている。

【０００８】また本発明のうち第３の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記塔状建築物
（１）は集合住宅用の建築物である。

【０００９】また本発明のうち第４の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記面状耐震要素
部材（５０）はトラス構造（１８）を有する。

【００１０】また本発明のうち第５の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記面状耐震要素
部材（５０）は耐震壁（３２）を有する。

【００１１】また本発明のうち第６の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記耐震要素構造
体（１５）はトラス構造（１８）を有する。

【００１２】また本発明のうち第７の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記耐震要素構造
体（１５）は耐震壁（３２）を有する。

【００１３】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。

【００１４】

【作用】上記した構成により本発明のうち第１の発明で
は、筒枠状構造体（１６）と耐震要素構造体（１５）と
外殻構造体（３、６０）により大架構柱梁を構成する構
造となり、常時荷重（鉛直荷重）は主に外殻構造体
（３、６０）側によって支持させ、地震等による水平力
は主に筒枠状構造体（１６）側で抵抗させる。

【００１５】また本発明のうち第２の発明では、耐震要
素構造体（１５）はスラブ支持用梁（１０）を使って構
成される。

【００１６】また本発明のうち第３の発明では、各住戸
の窓やバルコニ等の設置ができるようになる。

【００１７】また本発明のうち第４の発明では、ブレー
ス材（１３）等を用いて面状耐震要素部材（５０）を構
成する。

【００１８】また本発明のうち第５の発明では、耐震壁
（３２）をフロア空間（２５）とコア空間（１６ａ）の
間の仕切部材等として使用する。

【００１９】また本発明のうち第６の発明では、ブレー
ス材（１３）等を用いて耐震要素構造体（１５）を構成
する。

【００２０】また本発明のうち第７の発明では、耐震壁
（３２）をフロア空間（２５）内を仕切る仕切部材等と
して使用する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明による大架構塔状建築物の一例であ
るマンションの構造を示した模式斜視図、図２は、図１
のマンションの構造を示した水平断面図、図３は、図１
のマンションの構造を示した側断面図、図４（ａ）は、
図１のマンションに設置された制震梁を示した側面図、
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ１−Ｙ１線断面図、図５
は、本発明による大架構塔状建築物の別の一例であるマ
ンションの構造を示した模式斜視図、図６は、図５のマ
ンションの構造を示した水平断面図、図７は、別の形の
トラス構造を示した側面図、図８は、別の形のトラス構
造を示した側面図、図９は、別の形の水平方向耐震構造
体及び鉛直方向筒枠構造体を示した側面図である。

【００２２】本発明による大架構塔状建築物の一例であ
るマンション１は、図１乃至図３に示すように、地盤２
中に構築された図示しない基礎構造物上に立設されたフ
レーム構造物１００を有しており、フレーム構造物１０
０は、外殻構造物３及び中核構造物７等から構成されて
いる。外殻構造物３は、図１乃至図３に示すように、前
記基礎構造物上に立設された複数の柱部材５を有してい
る。なお、本発明ではこれら柱部材５は鋼管コンクリー
トとなっているが、その他の実施例としてＨ鋼などによ
るもの又は鉄筋コンクリート又は鉄骨鉄筋コンクリート
などでも可能である（しかし、鋼管コンクリートの採用
により柱部材の部材断面の縮小と工期短縮が容易に実現
するので、鋼管コンクリートを採用することが望まし
い。）。そして、外殻構造物３の複数の柱部材５のう
ち、８本の柱部材５Ａ（なお、柱部材５Ａは、前記複数
の柱部材５のうちの特定のものを区別して表記したもの
とする）は、図２に示すように、水平断面において、対
向した辺どうしが平行且つ等しい長さである所定の８角
形の頂点に位置する形でそれぞれ配置されている。ま
た、この８角形の所定の１辺（図２の紙面で最も上側の
辺）には、該１辺の両端に配置された２つの柱部材５
Ａ、５Ａの他に、これら柱部材５Ａ、５Ａの間の位置に
おいて２つの柱部材５Ｂ、５Ｂ（なお、柱部材５Ｂは、
前記複数の柱部材５のうちの柱部材５Ａ以外の特定のも
のを区別して表記したものとする）が配置されており、
該１辺と対向する別の１辺（図２の紙面で最も下側の
辺）においても、該別の１辺の両端に配置された２つの
柱部材５Ａ、５Ａの他に、これら柱部材５Ａ、５Ａの間
の位置において２つの柱部材５Ｂ、５Ｂが配置されてい
る。更に、これら１辺及び別の１辺の間に挟まれた２辺
（図２の紙面で最も右側の辺及び最も左側の辺）におい
ても、該各辺の両端に配置された２つの柱部材５Ａ、５
Ａの他に、これら柱部材５Ａ、５Ａの間の位置において
２つの柱部材５Ｂ、５Ｂが配置されている。そして、水
平方向である図の矢印Ａ、Ｂ方向（即ち図２の紙面上下
方向）及び、該矢印Ａ、Ｂ方向に直角な水平方向である
図の矢印Ｃ、Ｄ方向（即ち図２の紙面左右方向）に、互
いに対向した辺どうしでは、その対向方向に各柱部材５
Ｂ、５Ｂが対応して位置しており、従って、これら対応
した柱部材５Ｂ、５Ｂどうしを結んだ線は、井の字型の
格子状に交差している。

【００２３】上述した８角形の周方向に隣接する柱部材
５Ａ、５Ａ間、柱部材５Ａ、５Ｂ間、柱部材５Ｂ、５Ａ
間には、水平方向に伸延した複数の梁部材６がそれぞれ
接続されており、隣接する各柱部材５、５間では、これ
らを接続する梁部材６は上下方向に複数となっている。
即ち、これら柱部材５Ａ、５Ｂ、梁部材６によりラーメ
ン構造を構成する外側構造体４１が形成されており、こ
の外側構造体４１の外周面により、前記マンション１の
構造上の外周面である構造外周面３ａが形成されてい
る。また、各柱部材５、５間の複数の梁部材６は、後述
する複数のフロア空間２５の位置に対応して上下方向に
配置されている。なお、本実施例では、この梁部材６は
鉄骨コンクリート（鋼管コンクリート等）によるもので
あるが、その他の実施例としてＨ鋼などによるもの又は
鉄筋コンクリートなどでも可能である。また、隣接する
各柱部材５Ｂ、５Ｂ間には梁部材６が接続されていな
い。更に、外殻構造物３の複数の柱部材５のうち、上記
柱部材５Ａ、５Ｂ以外の８つの柱部材５Ｃ（なお、柱部
材５Ｃは、前記複数の柱部材５のうちの柱部材５Ａ、５
Ｂ以外のものを区別して表記したものとする）は、上述
した柱部材５Ｂのうち、水平断面において、互いに対応
した柱部材５Ｂ、５Ｂどうしを結んだ格子状に交差した
井の字型の線上に存在し、かつ８つの各柱部材５Ｂより
もやや内側に位置した形で、また各柱部材５Ｂと１対１
で対応した形で配置されている。これら８つの柱部材５
Ｃのうち、図の矢印Ａ、Ｂ方向或いは矢印Ｃ、Ｄ方向に
隣接した２本１組の柱部材５Ｃ、５Ｃにおいて、各組の
柱部材５Ｃ、５Ｃ間には水平方向に伸延した複数の梁部
材６がそれぞれ接続されており、隣接する各柱部材５
Ｃ、５Ｃ間では、これらを接続する梁部材６は上下方向
に複数となっている。これら梁部材６の配置位置は、前
記外側構造体４１における複数の梁部材６の配置位置と
対応している。これら柱部材５Ｃ、５Ｃ、梁部材６によ
り、ラーメン構造を構成する内側構造体４０が形成され
ている。

【００２４】以上のように構成された外側構造体４１と
内側構造体４０の間、具体的には互いに対応配置されて
いる柱部材５Ｂと柱部材５Ｃの間は、例えば図１乃至図
４に示すような複数の所定の制震梁１７で接続されてい
る。なお、この制震梁１７は、各柱部材５Ｂ、５Ｃ間に
複数設置されており、これら制震梁１７の配置位置は、
前記外側構造体４１及び内側構造体４０における複数の
梁部材６の配置位置と対応している。各制震梁１７は、
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、柱部材５Ｂ、
５Ｃ間を接続した形のＨ型鋼からなる梁部材ユニット１
９を有しており、該梁部材ユニット１９はその中央付近
を境界とする形で柱部材５Ｃ側の梁部材片２０Ｐと、柱
部材５Ｂ側の梁部材片２０Ｑとに分割されている。つま
り、これら梁部材片２０Ｐ、２０Ｑはそれぞれの先端を
突き合わした形で配置されている。なお、これら梁部材
片２０Ｐ、２０Ｑの先端部位では、これらの相対的変位
を妨げないように、各ウェブ２０ａにおいて切欠き２１
がそれぞれ形成されている。更にこれら梁部材片２０
Ｐ、２０Ｑは、互いに突き合わされた先端部位におい
て、適宜な接続プレート２２及びボルト、ナットを介し
て、互いのフランジ２０ｂ、２０ｂを接続する形で、か
つ、低降伏点鋼からなるダンパ用プレート２３及びボル
ト、ナットを介して、互いのウェブ２０ａ、２０ａを接
続する形で接合されている。外殻構造物３は以上の外側
構造体４１、内側構造体４０、制震梁１７で構成されて
いる。なお、他の実施例として外殻構造物３は任意の外
形をもち得る。

【００２５】以上のように構成された外殻構造物３の内
側には、図１乃至図３に示すように、上述した中核構造
物７が設けられている。中核構造物７は、前記図示しな
い基礎構造物上に立設された４つの柱部材９を有してい
る（なお、本発明ではこれら柱部材９は鋼管コンクリー
トとなっているが、その他の実施例としてＨ鋼などによ
るもの又は鉄筋コンクリート又は鉄骨鉄筋コンクリート
などでも可能である）。これら４つの柱部材９は、上述
した外殻構造物３の柱部材５のうち、水平断面におい
て、互いに対応した柱部材５Ｂ、５Ｂどうしを結んだ格
子状に交差した線での４つの交差点に対応した位置に配
置されている。これら各柱部材９と、上述した外殻構造
物３の柱部材５Ｃうち、図の矢印Ａ、Ｂ方向或いは矢印
Ｃ、Ｄ方向に該柱部材９と隣接対向した柱部材５Ｃの間
には、水平方向に伸延した複数の梁部材１０がそれぞれ
接続されており、隣接する各柱部材９、５Ｃ間では、こ
れらを接続する梁部材１０は上下方向に複数となってい
る。また、これら複数の梁部材１０は、上述した外殻構
造物３の複数の梁部材６或いは制震梁１７の位置に対応
して配置されている。一方、図の矢印Ａ、Ｂ方向或いは
矢印Ｃ、Ｄ方向に隣接した柱部材９、９間にも、水平方
向に伸延した複数の梁部材１０がそれぞれ接続されてお
り、隣接する各柱部材９、９間では、これらを接続する
梁部材１０は上下方向に複数となっている。しかし、各
柱部材９、９間の複数の梁部材１０は、各柱部材９、５
Ｃ間における複数の梁部材１０の上下方向の配置間隔と
は基本的に異なった配置間隔（後述）で配置されている
（なお本発明における柱部材９、９間の梁部材１０の配
置間隔は、本実施例における配置間隔に限定されな
い。）。なお、本実施例では、この梁部材１０はＨ鋼に
よるものであるが、その他の実施例として鉄筋コンクリ
ート又は鉄骨鉄筋コンクリートなどでも可能である。

【００２６】ところで上述した複数の梁部材１０のう
ち、各柱部材９、５Ｃ間の梁部材１０における上下間隔
（従って、上述した外殻構造物３の複数の梁部材６或い
は制震梁１７における上下間隔）は、図３に示すよう
に、基本的には所定の間隔Ｈ１であるが、特定の位置の
上下間隔、例えば図３に示す１０階及び２０階に相当す
る位置での上下間隔は、前記間隔Ｈ１よりも大きな間隔
Ｈ２（本実施例では間隔Ｈ１の１．５倍の大きさ）とな
っている。また、各柱部材９、９間の梁部材１０におけ
る上下間隔は、図３に示すように、基本的には前記間隔
Ｈ１の３倍に相当する所定の間隔Ｈ３であり、これは例
えば図３に示すように１階〜３階に亙る上下間隔、４階
〜６階に亙る上下間隔、７階〜９階に亙る上下間隔、或
いは１１階〜１３階に亙る上下間隔、１４階〜１６階に
亙る上下間隔、１７階〜１９階に亙る上下間隔、或いは
２１階〜２３階に亙る上下間隔、２４階〜２６階に亙る
上下間隔、２７階〜２９階に亙る上下間隔……という形
で梁部材１０が配置されている。ところが、特定の位置
での梁部材１０、１０間の上下間隔は前記間隔Ｈ２と等
しい大きさになっている。これは、１０階及び２０階に
相当する位置であり、従って１０階及び２０階に相当す
る位置では、各柱部材９、９間の梁部材１０、１０の上
下間隔は、上述した各柱部材９、５Ｃ間の梁部材１０の
上下間隔と対応している。なお、図３に示すように、こ
のマンション１は３０階建であり、３０階の位置での、
柱部材９、９間の梁部材１０、１０の上下間隔は間隔Ｈ
２より小さい所定の間隔になっている。

【００２７】上述したように、図３の１０階及び及び２
０階の位置において、間隔Ｈ２で配置された上側或いは
下側の梁部材１０に関しては、柱部材９、９間の梁部材
１０と、柱部材９、５Ｃ間の梁部材１０とが同一の高さ
位置にあることから、矢印Ａ、Ｂ方向或いは矢印Ｃ、Ｄ
方向に柱部材９、９を介して接続された３つの梁部材１
０によって梁ユニット１１がそれぞれ構成されていると
見做せる。また、図３の３０階の位置において、所定の
間隔で配置された上側或いは下側の梁部材１０に関して
は、柱部材９、９間の梁部材１０と、柱部材９、５Ｃ間
の梁部材１０とが同一の高さ位置にあることから、矢印
Ａ、Ｂ方向或いは矢印Ｃ、Ｄ方向に柱部材９、９を介し
て接続された３つの梁部材１０によって梁ユニット１１
がそれぞれ構成されていると見做せる。ここで、図３の
１０階及び及び２０階及び３０階の位置において、上下
に隣接した梁ユニット１１、１１間には、上下方向の複
数の接続柱１２が適宜接続され、これら梁ユニット１
１、１１間には、隣接する接続柱１２、１２間、或いは
隣接する接続柱１２と柱部材９の間等において斜め方向
のブレース材１３が設置されている。つまり、上下に隣
接した梁ユニット１１、１１、接続柱１２、ブレース材
１３により水平方向に伸延したトラス梁１４が構成され
ている。なお、このトラス梁１４の位置（１０階と２０
階）では梁部材１０、１０の間隔Ｈ２が通常の間隔Ｈ１
よりも大きくなっているので、その分、トラス梁１４の
上下幅が大きくなり鉛直方向の剪断力に対する剛性が向
上されている。

【００２８】また、矢印Ａ、Ｂ方向或いは矢印Ｃ、Ｄ方
向に隣接した柱部材９、９間には、上下に隣接した梁部
材１０、１０の間（但し、図３の１０階及び及び２０階
及び３０階の位置は除く）において斜め方向のブレース
材１３が設置されている。つまり、４つの柱部材９及
び、隣接した柱部材９、９間の梁部材１０、ブレース材
１３等により上下方向に伸延した鉛直方向筒枠構造体１
６が構成されている。なお、図３の１０階及び及び２０
階及び３０階の位置では、各トラス梁１４と鉛直方向筒
枠構造体１６が、各々の一部分を共有する形で交差接合
されている。以上のようにマンション１には、上下方向
に伸延した鉛直方向筒枠構造体１６が設けられており、
該鉛直方向筒枠構造体１６は、面状に形成された４つの
面状耐震要素部材５０（図２の四角形断面における各辺
の位置に相当する部位であり、本実施例の場合には、隣
接する２本の柱部材９、９（又は隣接する柱部材９と接
続柱１２）と上下に隣接する２本の梁部材１０、１０に
よって囲まれた４角形状構造に斜め方向のブレース材１
３、１３を設置して構成したトラス構造１８が上下方向
等に複数個接続した形で構成されている。なお、各面状
耐震要素部材５０が有するトラス構造１８の大きさ、
数、配置状態は、この実施例だけに限定されない。）に
より閉鎖水平断面形状を形成する形で形成されている。
この鉛直方向筒枠構造体１６の周囲には、マンション１
の構造上の構造外周面３ａを形成する形で外殻構造物３
が設けられている。また、鉛直方向筒枠構造体１６と外
殻構造物３との間には、面状に形成された複数の水平方
向耐震構造体１５、即ち上述したトラス梁１４のうち鉛
直方向筒枠構造体１６との共有部位を除いた部分（な
お、１つのトラス梁１４は、鉛直方向筒枠構造体１６の
両側に位置する形で２つの水平方向耐震構造体１５を有
している。また、本実施例の場合には、隣接する柱部材
９と接続柱１２（又は柱部材５と接続柱１２又は接続柱
１２、１２）と上下に隣接する２本の梁部材１０、１０
によって囲まれた４角形状構造に斜め方向のブレース材
１３、１３を設置して構成したトラス構造１８が水平方
向等に複数個接続した形で構成されている。なお、各水
平方向耐震構造体１５が有するトラス構造１８の大き
さ、数、配置状態は、この実施例だけに限定されな
い。）が、これら鉛直方向筒枠構造体１６と外殻構造物
３とを接続する形で図３に示す上下方向に所定の間隔Ｌ
１（即ち上下に隣接する水平方向耐震構造体１５、１５
間には間隔Ｈ１の９倍に相当する間隔Ｌ１が形成されて
いる）で配設されており、これら水平方向耐震構造体１
５は、水平方向においては図２に示すように、鉛直方向
筒枠構造体１６を中心とする放射方向（矢印Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの各方向に向かってそれぞれ２本づつ）に、鉛直
方向筒枠構造体１６と外殻構造物３とを接続する形で配
置されている。

【００２９】フレーム構造物１００は、上述したように
外殻構造物３及び中核構造物７からなっており、このフ
レーム構造物１００には、中核構造物７の鉛直方向筒枠
構造体１６と外殻構造物３の間において、上述した複数
の梁部材６、１０等に支持された形で図示しないスラブ
が上下層状に設置されている。従ってこれらスラブの間
には、図３に示すように前記複数の梁部材６、１０の上
下間隔に対応した形で複数のフロア空間２５が上下層状
に形成されている。各フロア空間２５の階高は、１０階
と２０階では間隔Ｈ２に対応した大きさであり、１０階
或いは２０階以外の階では間隔Ｈ１に対応した大きさで
ある。つまり、１０階と２０階ではフロア空間２５の階
高が通常よりも大きくなっているので、１．５層として
の利用や設備の縦シャフトを取り回すスペース（従って
トラス梁１４の上下階ではシャフトの位置を変えられ
る）としての利用ができる。また、フレーム構造物１０
０の外周には図示しない外壁が設けられており、各フロ
ア空間２５には、図示しない複数の住戸、図示しない共
用空間等が、図示しない適宜な仕切部材等を介して設け
られている。なお、フレーム構造物１００のうち、前記
鉛直方向筒枠構造体１６の内部は、スラブ等が設けられ
ておらず、図３の１階から３０階まで上下方向に貫通し
たボイド空間となったコア空間１６ａが形成されてい
る。なお、鉛直方向筒枠構造体１６の内部は、本実施例
のようにコア空間１６ａとして利用される以外にも立体
駐車場やトランクルーム等を設置してもよい。更に、各
フロア空間２５には上述した図示しない住戸用のバルコ
ニ３０が、図２に示すように、外殻構造物３に沿って設
けられており、これらバルコニ３０は、外殻構造物３の
各制震梁１７に隣接して配置されている。

【００３０】マンション１は以上のように鉛直方向筒枠
構造体１６と水平方向耐震構造体１５と外殻構造物３に
より大架構柱梁を構成する構造となっているので、純ラ
ーメン構造による建築物等に比べて、単位水平面積内に
おいて設置すべき柱部材５、９の本数を極力減少させる
ことができ、よって各フロア空間２５における平面計画
の自由度を極力向上させることができる。しかも、大架
構柱である鉛直方向筒枠構造体１６をフレーム構造物１
００の外周部に配置せず内部中央に配置し、該鉛直方向
筒枠構造体１６を囲む形で、従って該フレーム構造物１
００の外周部には、外殻構造物３を配置したので、外壁
面開口率を極力向上させることができる。なお、大架構
柱である鉛直方向筒枠構造体１６をフレーム構造物１０
０の内部中央に配置しているので、該鉛直方向筒枠構造
体１６のみでは地震等による水平力に対する転倒スパン
が比較的小さい。しかし、鉛直方向筒枠構造体１６が水
平力を受けた場合には、その力の一部は複数の水平方向
耐震構造体１５を介して、転倒スパンの比較的大きな外
殻構造物３側に鉛直方向力として伝達される仕組みにな
っており、鉛直方向筒枠構造体１６の柱脚に過大な軸力
がかかることが防止され（フレーム構造体１００の崩壊
等が防止され）安全性が高い。またこのようにマンショ
ン１では、常時荷重（鉛直荷重）は主に外殻構造物３側
によって支持させ、また、地震等の際に発生する水平力
は主に鉛直方向筒枠構造体１６側で抵抗させる構造にな
っている。従って、外殻構造物３の外側構造体４１等に
おける複数の柱部材５は、その単位水平面積内において
設置すべき本数を極力減少させることができるばかりで
なく、これら柱部材５を鉄骨鉄筋コンクリート等で形成
した場合でも、それらの部材断面を極力小さくすること
ができるので、各フロア空間２５における平面計画の自
由度は向上する。更に外殻構造物３では、鉛直方向筒枠
構造体１６側からの力を水平方向耐震構造体１５から直
接受ける内側構造体４０と、外側構造体４１との間が制
震梁１７により接続されているので、大地震等による水
平力の一部は、鉛直方向筒枠構造体１６側から外殻構造
物３に伝達され、該外殻構造物３内で内側構造体４０か
ら外側構造体４１に伝達されようとする間に制震梁１７
により効果的に吸収されるようになる。よって、特に外
側構造体４１等の柱部材５や梁部材６が損傷を受けるこ
とは極力防止される。また、制震梁１７が外殻構造物３
内にのみ設置されており、しかもこのような設置態様に
より地震エネルギーの吸収が効果的に行われ得るように
なっている。従って、従来のように多数の制震手段を建
物内の多様な箇所に設置することと異なり、限定された
設置場所に集中させることができるので、平面計画上の
自由度が向上する。また、これら制震梁１７はマンショ
ン１の外周部である外殻構造物３に設置されているの
で、メンテナンスを行う上でマンション１の内部での工
事を極力避けることができ都合がよい。

【００３１】また、前記バルコニ３０は前記制震梁１７
に隣接して配置されているので、制震梁１７のメンテナ
ンスは該バルコニ３０付近で行われるため、住戸屋内等
に立ち入る必要がなく、また作業用の足場が確保されて
いるので都合がよい。なお、本発明による大架構塔状建
築物は、本実施例のようなマンション１等の集合住宅以
外にも、事務所ビル等にも適用できる。また、本実施例
では３０階建てのマンション１を例示したが建築物は３
０階に限定されない。

【００３２】なお上述した実施例では、鉛直方向筒枠構
造体１６の各面状耐震要素部材５０は、上下方向の柱部
材９或いは接続柱１２、梁部材１０、ブレース１３から
なる複数のトラス構造１８を有する形で構成されてい
る。しかし、各面状耐震要素部材５０は、図９に示すよ
うに、ブレース１３等を採用せず、柱部材９及び梁部材
１０に設置された複数の耐震壁３２を有する形で構成し
てもよい。なお、各面状耐震要素部材５０の有するトラ
ス構造１８や耐震壁３２の個数等は任意であってよい。

【００３３】また上述した実施例では、各水平方向耐震
構造体１５は、上下方向の柱部材９或いは接続柱１２、
梁部材１０、ブレース１３からなる複数のトラス構造１
８を有する形で構成されている。しかし、各水平方向耐
震構造体１５は、図９に示すように、ブレース１３等を
採用せず、柱部材９及び梁部材１０に設置された複数の
耐震壁３２を有する形で構成してもよい。なお、各水平
方向耐震構造体１５の有するトラス構造１８や耐震壁３
２の個数等は任意であってよい。

【００３４】また上述した実施例では、外殻構造物３の
内側構造体４０と外側構造体４１を接続する制震手段と
して、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す制震梁１７を採
用したが、制震手段はこのような鋼材ダンパ（弾塑性ダ
ンパ）を採用したもの以外にも、合成樹脂系ダンパ（粘
弾性ダンパ）、オイルダンパ（粘性ダンパ）、鉛ダンパ
（摩擦ダンパ）等のパッシブ系エネルギー吸収型のダン
パを採用可能である。

【００３５】更に上述した実施例では、鉛直方向筒枠構
造体１６の有するブレース材１６は、単純な線状の鋼材
からなるものであったが、このようなブレース材１６の
代わりに制震機能をもったものを採用することも可能で
ある。即ち、地震の大部分を負担する鉛直方向筒枠構造
体１６に高い靭性と履歴性状を有する制震ブレースユニ
ット（後述）を使用し、大地震時に降伏することにより
大きな履歴エネルギーを吸収するようにする。これによ
り構造体の損傷が極力防止され、大地震に際しても安全
性が高い。また、大架構構造と該制震ブレースユニット
を組み込むことで、建物全体の水平剛性と耐力を設計上
想定する地震レベルに対し制御することが可能になり、
高い耐震安全性と経済性をもつ建築物とすることが可能
である。更に、制震ブレースユニットの組込み位置が居
室内ではないので、メンテナンスや交換においても便利
である。

【００３６】例えば制震ブレースユニットは、例えば図
７に示す制震ブレースユニット４３のように構成され
る。制震ブレースユニット４３は、格子状に接続された
柱部材９、９及び梁部材１０、１０の４つの接続位置Ｓ
Ｚのうち、対向する２つの接続位置ＳＺ、ＳＺどうしを
連絡するＸ字型の形状に形成されている。即ち、制震ブ
レースユニット４３は、前記各接続位置ＳＺにそれぞれ
接合された４つのブラケット部４５及び、１つの中央部
パネル部４６を有しており、各ブラケット部４５と中央
部パネル部４６の間は、線状の低降伏点鋼材４７及びジ
ョイント部材４９、４９（即ち、中央部パネル部４６と
低降伏点鋼材４７の間及び、ブラケット部４５と低降伏
点鋼材４７の間にそれぞれジョイント部材４９が介在し
ている）によりそれぞれ接続されている。

【００３７】また例えば制震ブレースユニットは、例え
ば図８に示す制震ブレースユニット５３のように構成さ
れる。制震ブレースユニット５３は、格子状に接続され
た柱部材９、９及び梁部材１０、１０の４つの接続位置
ＳＺのうち、対向する２つの接続位置ＳＺ、ＳＺどうし
を連絡するＸ字型の形状に形成されている。即ち、制震
ブレースユニット５３は、前記各接続位置ＳＺにそれぞ
れ接合された４つのブラケット部５５及び、１つの中央
部パネル部５６を有しており、各ブラケット部５５と中
央部パネル部５６の間は、線状鋼材５７によりそれぞれ
接続されている。そして、中央パネル部５６は低降伏点
鋼材でできている。なお、構造計画平面上平面的に複数
箇所ある鉛直方向筒枠構造体１６のトラス構造１８のう
ち、上述したような制震ブレースユニット４３、５３に
するものと、弾性状態を維持するブレース材１６等のよ
うなブレースを用いたものとを混在させることも可能で
あり、建築物全体の水平剛性を弾性時から塑性化した後
も制御可能になる。

【００３８】また別の実施例として、上述した外殻構造
物３の代わりに、図５及び図６に示すように外殻構造物
６０を設けてもよい。即ち、上述した外殻構造物３で
は、外側構造体４１の柱部材５Ｂと、内側構造体４０の
柱部材５Ｃとが制震梁１７で接続された構成をなしてい
たが、外殻構造物６０では、図５及び図６に示すよう
に、柱部材５Ｂ、５Ｃと制震梁１７による組立構造体の
位置に、これととってかわる形で柱部材６１が設けられ
ている（つまり外殻構造物６０では、外側構造体４１と
内側構造体４０が柱部材６１を共有した形になってい
る。また、外殻構造物６０における柱部材６１以外の構
成は外殻構造物３と同様である。）。なお、柱部材６１
は、柱部材５等よりも部材断面が十分大きなものになっ
ており、これにより制震手段がなくとも外殻構造物６０
の損傷を極力少なくし得るようになっている。外殻構造
物６０を採用することにより、マンション１は、風や小
規模地震などによって生じる微弱な水平力に対しては極
力振動しないようになっており、高い居住性を実現する
ことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち第１の
発明は、内部に複数のフロア空間２５等のフロア空間が
上下層状に形成されたマンション１等の塔状建築物にお
いて、上下方向に伸延した鉛直方向筒枠構造体１６等の
筒枠状構造体を有し、前記筒枠状構造体は、面状に形成
された複数の面状耐震要素部材５０等の面状耐震要素部
材により閉鎖水平断面形状を形成する形で形成されてお
り、前記筒枠状構造体の周囲に、前記塔状建築物の構造
上の構造外周面３ａ等の外周面を形成する形で外殻構造
物３、６０等の外殻構造体を設け、前記複数のフロア空
間は、前記筒枠状構造体と前記外殻構造体の間に形成さ
れており、前記筒枠状構造体と前記外殻構造体との間
に、面状に形成された複数の水平方向耐震構造体１５等
の耐震要素構造体を、これら筒枠状構造体と外殻構造体
とを接続する形で上下方向に間隔Ｌ１等の所定の間隔で
配設し、前記複数の耐震要素構造体は、水平方向におい
ては、前記筒枠状構造体を中心とする放射方向に、前記
筒枠状構造体と前記外殻構造体とを接続する形で配置し
て構成される。つまり本発明による大架構塔状建築物で
は、筒枠状構造体と耐震要素構造体と外殻構造体により
大架構柱梁を構成する構造となっているので、純ラーメ
ン構造による建築物等に比べて、単位水平面積内におい
て設置すべき柱部材の本数を極力減少させることがで
き、よって各フロア空間における平面計画の自由度を極
力向上させることができる。しかも本発明では、大架構
柱である筒枠状構造体（この部位は階段、エレベータや
設備等のスペースとして使用）を建築物の外周部に配置
せず内部中央に配置し、該筒枠状構造体を囲む形で、従
って該建築物の外周部には、外殻構造体を配置したの
で、外壁面開口率を極力向上させることができる。な
お、本発明では大架構柱である筒枠状構造体を建築物の
内部中央に配置しているので、該筒枠状構造体のみでは
地震等による水平力に対する転倒スパンが比較的小さ
い。しかし、筒枠状構造体が水平力を受けた場合には、
その力の一部は複数の耐震要素構造体を介して、転倒ス
パンの比較的大きな外殻構造体側に鉛直方向力として伝
達される仕組みになっており、筒枠状構造体の柱脚に過
大な軸力がかかることが防止され（建築物の崩壊等が防
止され）安全性が高い。またこのように本発明では、常
時荷重（鉛直荷重）は主に外殻構造体側によって支持さ
せ、また、地震等の際に発生する水平力は主に筒枠状構
造体側で抵抗させる構造になっている。従って、外殻構
造体における複数の柱部材５等は、その単位水平面積内
において設置すべき本数を極力減少させることができる
ばかりでなく、これら柱部材を鉄骨鉄筋コンクリート等
で形成した場合でも、それらの部材断面を極力小さくす
ることができるので、各フロア空間における平面計画の
自由度は向上する。また、水平荷重に抵抗する大架構で
は、各要素の断面と形状の調整により建物の強度と水平
剛性を適正に制御でき、安全性と経済性を両立させた設
計が可能となる。

【００４０】また本発明のうち第２の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記塔状建築物
は、梁部材１０等の複数の水平なスラブ支持用梁を、前
記筒枠状構造体と前記外殻構造体を接続した形で上下層
状に有しており、前記耐震要素構造体は、上下に隣接す
る前記スラブ支持用梁間に、これらスラブ支持用梁を有
した形で形成されているので、第１の発明による効果に
加えて、耐震要素構造体はスラブ支持用梁を使って構成
されるので、耐震要素構造体用の梁部材を別個に設ける
必要が無く、部材の節約ができ、また大架構塔状建築物
全体における構造の簡素化が実現し都合がよい。

【００４１】また本発明のうち第３の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記塔状建築物は
集合住宅用の建築物であるので、第１の発明による効果
に加えて、平面計画上の自由度が向上するので多種多様
な住戸が設置でき都合がよい。また、外壁面開口率を極
力向上させることができるので、居住性の向上が同時に
実現する。

【００４２】また本発明のうち第４の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記面状耐震要素
部材はトラス構造１８等のトラス構造を有するので、第
１の発明による効果に加えて、ブレース材１３等を用い
て面状耐震要素部材を構成することになるので構築が簡
単になり都合がよい。

【００４３】また本発明のうち第５の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記面状耐震要素
部材は耐震壁３２等の耐震壁を有するので、第１の発明
による効果に加えて、耐震壁をフロア空間とコア空間１
６ａの間の仕切部材等として使用できるので都合がよ
い。

【００４４】また本発明のうち第６の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記耐震要素構造
体はトラス構造１８等のトラス構造を有するので、第１
の発明による効果に加えて、ブレース材１３等を用いて
耐震要素構造体を構成することになるので構築が簡単に
なり都合がよい。

【００４５】また本発明のうち第７の発明は、第１の発
明による大架構塔状建築物において、前記耐震要素構造
体は耐震壁３２等の耐震壁を有するので、第１の発明に
よる効果に加えて、耐震壁をフロア空間内を仕切る仕切
部材等として使用できるので都合がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による大架構塔状建築物の一例
であるマンションの構造を示した模式斜視図である。

【図２】図２は、図１のマンションの構造を示した水平
断面図である。

【図３】図３は、図１のマンションの構造を示した側断
面図である。

【図４】図４（ａ）は、図１のマンションに設置された
制震梁を示した側面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ
１−Ｙ１線断面図である。

【図５】図５は、本発明による大架構塔状建築物の別の
一例であるマンションの構造を示した模式斜視図であ
る。

【図６】図６は、図５のマンションの構造を示した水平
断面図である。

【図７】図７は、別の形のトラス構造を示した側面図で
ある。

【図８】図８は、別の形のトラス構造を示した側面図で
ある。

【図９】図９は、別の形の水平方向耐震構造体及び鉛直
方向筒枠構造体を示した側面図である。

【符号の説明】１……塔状建築物（マンション）３……外殻構造体（外殻構造物）３ａ……外周面（構造外周面）１０……スラブ支持用梁（梁部材）１５……耐震要素構造体（水平方向耐震構造体）１６……筒枠状構造体（鉛直方向筒枠構造体）１８……トラス構造２５……フロア空間３２……耐震壁５０……面状耐震要素部材６０……外殻構造体（外殻構造物）Ｌ１……間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山寛紀東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内 (72)発明者松崎真豊東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に複数のフロア空間が上下層状に形成
された塔状建築物において、上下方向に伸延した筒枠状構造体を有し、前記筒枠状構造体は、面状に形成された複数の面状耐震
要素部材により閉鎖水平断面形状を形成する形で形成さ
れており、前記筒枠状構造体の周囲に、前記塔状建築物の構造上の
外周面を形成する形で外殻構造体を設け、前記複数のフロア空間は、前記筒枠状構造体と前記外殻
構造体の間に形成されており、前記筒枠状構造体と前記外殻構造体との間に、面状に形
成された複数の耐震要素構造体を、これら筒枠状構造体
と外殻構造体とを接続する形で上下方向に所定の間隔で
配設し、前記複数の耐震要素構造体は、水平方向においては、前
記筒枠状構造体を中心とする放射方向に、前記筒枠状構
造体と前記外殻構造体とを接続する形で配置して構成し
た大架構塔状建築物。
【請求項２】前記塔状建築物は、複数の水平なスラブ支
持用梁を、前記筒枠状構造体と前記外殻構造体を接続し
た形で上下層状に有しており、前記耐震要素構造体は、上下に隣接する前記スラブ支持
用梁間に、これらスラブ支持用梁を有した形で形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築
物。
【請求項３】前記塔状建築物は集合住宅用の建築物であ
ることを特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築物。
【請求項４】前記面状耐震要素部材はトラス構造を有す
ることを特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築物。
【請求項５】前記面状耐震要素部材は耐震壁を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築物。
【請求項６】前記耐震要素構造体はトラス構造を有する
ことを特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築物。
【請求項７】前記耐震要素構造体は耐震壁を有すること
を特徴とする請求項１記載の大架構塔状建築物。