JP6446225B2

JP6446225B2 - 建築物

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Publication number: JP6446225B2
Application number: JP2014207539A
Authority: JP
Inventors: 忠史松本; ▲邦▼江池内; 平川　恭章; 恭章平川
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: JP2016075115A

Description

本発明は、建築物に関する。

従来、複数の支持土台を通路等により相互に連結した建築物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような建築物の支持土台は、各支持土台の保有水平耐力（以下、保有耐力）がそれぞれ単独で必要保有水平耐力（以下、必要耐力）を充足するように、各種の耐震要素（柱、耐震壁、ブレース等）を用いて構築されていた。

特開平１１−２１０２６０号公報

しかしながら、種々の観点から、支持土台に対して上記のような耐震要素を可能な限り配置したくない場合があった。例えば、支持土台が中庭に面しており、この面している側に大開口を確保したい場合等が存在し、このような場合に支持土台に耐震壁やブレース等を設置して大開口を覆ってしまう事は、意匠上好ましくなかった。このように、耐震要素は、支持土台の設計に意匠上の制限を与え、支持土台の設計の自由度を低下させる可能性があった。したがって、支持土台に設ける耐震要素を削減して支持土台の設計の自由度を向上させる事が可能な建築物が要望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、支持土台に設ける耐震要素を削減して支持土台の設計の自由度を向上させる事が可能な建築物を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の建築物は、建築物であって、設置面上に相互に間隔を置いて配置された複数の建物としての複数の支持土台であって、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台と、を少なくとも含む複数の支持土台と、前記複数の支持土台によって支持される対象構造体と、前記第１支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第１支承手段と、前記第２支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第２支承手段と、を備え、当該建築物全体で必要耐力を充足するように構成される。

請求項２に記載の建築物は、請求項１に記載の建築物において、前記複数の支持土台は、前記第１支持土台及び前記第２支持土台とは異なる１つの支持土台である第３支持土台を含み、前記第３支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段と、を備える。

請求項３に記載の建築物は、請求項１又は２に記載の建築物において、
前記対象構造体のせん断変形が許容値よりも小さい場合であって、
当該建築物の保有耐力Ｑｕが、下記式を満たす。
Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ
≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）
（ただし、ｎは２以上の自然数）
ここで、
Ｋ_ａ１＝第１支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ１＝第１支承手段の剛性、
Ｋ_ａ２＝第２支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ２＝第２支承手段の剛性、
Ｋ_ａｎ＝第ｎ支持土台の剛性、
Ｋ_ｂｎ＝第ｎ支承手段の剛性、
δ＝建築物の水平変位、
α＝必要耐力時のせん断力係数、
Ｗ_１＝第１支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第１支持土台に付加される重量、
Ｗ_２＝第２支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第２支持土台に付加される重量、
Ｗ_ｎ＝第ｎ支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第ｎ支持土台に付加される重量。

請求項１に記載の建築物によれば、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台とで対象構造体を支持することにより、対象構造体を介して第２支持土台で第１支持土台の保有耐力を補填し、建築物全体として必要耐力を充足するように構成する事ができ、第１支持土台に設ける耐震要素を削減して第１支持土台の設計の自由度を向上させる事が可能となる。

請求項２に記載の建築物によれば、第３支持土台と対象構造体とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段を備えるので、地震時等に対象構造体が水平面内における様々な方向に変位した場合であっても、各支持土台に変形等を生じさせる可能性を低減する事が可能となる。

請求項３に記載の建築物によれば、建築物の保有耐力Ｑｕが、Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）の式を満たすように構成されるので、当該式に基づいて、建築物全体として必要耐力を充足するために適切な剛性を有する第１支承手段及び第２支承手段を好適に選択する事が可能となる。

本発明の実施の形態に係る建築物を示す平面図である。土台部を示す図であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は前面図である。第１支承部の周辺の外観を示す図であって、図３（ａ）は径方向に沿った鉛直断面における断面図、図３（ｂ）は手摺を示す側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。第３支承部の周辺の外観を示す図であって、図４（ａ）は径方向に沿った鉛直断面における断面図、図４（ｂ）は手摺を示す側面図、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。変形例１に係る建築物の図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。変形例２に係る第１支承部の周辺の外観を示す図であって、径方向に沿った鉛直断面における断面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る建築物の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態は、建築物に関する。ここで、この建築物の利用目的は任意であり、例えば飲食施設、娯楽施設、又は居住施設等として利用することができるが、本実施の形態においては商業施設として利用するものとして説明する。なお、この建築物を利用する者（例えば商業施設の来訪者や管理者等）を、以下では「利用者」と称して説明する。また、本実施の形態においては、建築物の構成として公知の点については適宜説明を省略する。

ここで、実施の形態に係る建築物の性能に関して、「保有耐力」及び「必要耐力」を用いて以下では説明する。ここで、「保有耐力」とは、地震力や風力等の水平力に対して構造体が耐える事ができる抵抗力（保有水平耐力）のことであり、「必要耐力」とは、構造体に法規上求められる保有耐力（必要保有水平耐力）のことである。このように、実施の形態は、水平成分のみを考慮したものであって、例えば「重量」の用語は水平方向に作用する力を算出するための重量を含むものである。なお、鉛直成分については、公知の方法により、構造体（後述する各支持土台、対象構造体、及び各支承部を含む）が、法規上求められる耐力を有するようにそれぞれ構成されているものとする。

〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。

（構成）
図１は、本実施の形態に係る建築物１を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。これらの図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る建築物１は、支持土台１０、対象構造体２０、及び支承部３０を備えて構成されている。ここで、以下では、必要に応じて、これら図１及び図２におけるＸ−Ｘ’方向を「幅方向」と称し、特にＸ方向を「右方向」、Ｘ’方向を「左方向」と称する。また、Ｙ−Ｙ’方向を「奥行き方向」と称し、特にＹ方向を「前方向」、Ｙ’方向を「後方向」と称する。また、Ｚ−Ｚ’方向を「高さ方向」と称し、特にＺ方向を「上方向」、Ｚ’方向を「下方向」と称する。また、後述する対象構造体２０の環状部２１における平面環状中心位置から当該環状部２１の各部に至る方向を「径方向」と称する。また、図２においては、地盤面をＧＬで示し、この地盤面よりも上方の領域を以下では「地上」と称して説明する。

（構成−支持土台）
支持土台１０は、設置面上（本実施の形態においては、地盤面上）に配置されて、対象構造体２０を支持するための対象構造体支持手段である。この支持土台１０は、第１支持土台１１、第２支持土台１２、第３支持土台１３、及び第４支持土台１４を含み、これらの各支持土台１０は、地上において相互に所定の間隔を置いて中庭２を囲むように配置されており、それぞれが任意の利用態様（本実施の形態においては、商業施設）により利用者によって利用される建築物である。なお、これら第１支持土台１１、第２支持土台１２、第３支持土台１３、及び第４支持土台１４を、相互に区別する必要の無い時には、単に「支持土台」１０と称して説明する。

第１支持土台１１は、商業施設における客用の店舗が配置された建屋であって、単独で必要耐力を充足しない支持土台１０である。具体的には、第１支持土台１１の保有耐力は、第１支持土台１１が単独で存在した場合（対象構造体２０や支承部３０を介して他の支持土台１０と連結されていない場合）に法規上求められる必要耐力を充足していない。ただし、後述するように、第１支持土台１１が他の支持土台１０と連結されることによって、建築物１の全体の保有耐力としては、法規上求められる必要耐力を充足しており、法規上の問題は生じない。

このように、第１支持土台１１が単独で必要耐力を充足しないように構築する理由は、第１支持土台１１に設ける耐震要素（例えば、耐震壁、ブレース、及び柱等）を削減するためである。すなわち、第１支持土台１１のような客用の店舗が配置された建屋では、中庭２に面している側面や、当該側面と反対側の側面（建築物１の外から最も視界に入る側面）に、大開口やガラス張りの構成が要望されることがあり、このためには設置する耐震要素を削減する事が好ましい。したがって、第１支持土台１１は、このような要望を満たすため、充分な耐震要素が設けられていない構造体として形成されている。なお、第１支持土台１１は、このような意匠上の観点に限らず、様々な観点から単独で必要耐力を充足しない建屋を含む。

第２支持土台１２は、商業施設における管理棟として用いられる建屋であって、単独で必要耐力を充足する支持土台１０である。具体的には、第２支持土台１２の保有耐力は、第２支持土台１２が単独で存在した場合（対象構造体２０や支承部３０を介して他の支持土台１０と連結されていない場合）に法規上求められる必要耐力を充足している。すなわち、この第２支持土台１２のように管理棟として用いられる建屋は、上述した第１支持土台１１とは異なり意匠上の要望が少ないため、従来通り単独で必要耐力を充足するように構築される。

なお、第３支持土台１３及び第４支持土台１４は、商業施設における客用の店舗が配置された建屋である。ただし、第３支持土台１３及び第４支持土台１４は、第１支持土台１１とは異なり、単独で必要耐力を充足する支持土台１０であるものとして説明する。要するに、４つの支持土台１０のうち、第１支持土台１１のみが、必要耐力を充足していない構造体として形成されている。

ここで、各支持土台１０の形状や構造については任意であり、各支持土台１０は、上記の点を除いて、それぞれ相互に異なる形状や構造にて構成することができる。ただし、本実施の形態においては、説明や図示の簡略化のために、各支持土台１０をいずれも略四角柱形状の鉄筋コンクリート造の建屋であるものとして説明する。なお、複数の支持土台１０のうち、いずれかの支持土台１０又は全ての支持土台１０は、例えば、略円柱形状に構成されても良いし、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造や木造の建築物として構成されても良い。

（構成−対象構造体）
対象構造体２０は、支持土台１０によって支持される構造体であって、環状部２１、及び手摺２２（図２において図示省略）を備えている。

環状部２１は、中空空間部を囲繞する平面環状の構造体であって、支持土台１０の上面に対して支承部３０を介して接続されることにより、各支持土台１０の上方に水平に配置されている。

ここで、環状部２１の上面は、利用者が移動可能な通路として構成されている。具体的には、各支持土台１０における複数の位置には、各支持土台１０の上面から環状部２１の上面へと利用者をアクセス可能とさせるアクセス経路（例えば、支持土台１０の上面と環状部２１の上面とを接続する階段等。図示省略）が設けられており、利用者はこのアクセス経路を通って各支持土台１０の上面と環状部２１の上面とを自在に出入りすることができる。すなわち、利用者は環状部２１を通って他の支持土台１０へと移動することができる。この環状部２１の利用目的は任意であるが、本実施の形態における環状部２１は、単なる通路としてのみでなく、利用者が環状部２１の上面においてジョギングやランニングをするためのトラックとして利用可能となるように構成されており、このため、環状部２１の上面には、このような利用目的に適した素材（例えばポリウレタン系のゴム素材等）が敷設されている。

手摺２２は、この環状部２１の径方向における両端部に、環状部２１の全周に渡って設けられており、利用者が環状部２１から落下してしまう事を防止する公知の柵である。

（構成−支承部）
支承部３０は、対象構造体２０を支承するための支承手段であって、各支持土台１０の上に載置されている。この支承部３０は、第１支持土台１１の上に載置される第１支承部３１、第２支持土台１２の上に載置される第２支承部３２、第３支持土台１３の上に載置される第３支承部３３、第４支持土台１４の上に載置される第４支承部３４を含む。なお、これら第１支承部３１、第２支承部３２、第３支承部３３、第４支承部３４を相互に区別する必要の無い時には、単に「支承部」３０と称して説明する。

第１支承部３１は、第１支持土台１１と対象構造体２０とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第１支承手段である。この第１支承部３１の設置位置は、第１支持土台１１と環状部２１との相互間の位置である限りにおいて任意であるが、本実施の形態においては、図１に黒丸で示すように、第１支持土台１１と対象構造体２０との間に等間隔に複数（本実施の形態では５つ）設けられており、いずれも相互に同一に形成されているものとして説明する。

ここで、上述した「同一の方向に水平変位」とは、地震時（風荷重を受けた場合の揺れも含むものとする。）において、第１支持土台１１と、対象構造体２０を支持する第１支承部３１とが、水平方向に略一体となって変位することを意味する。また、「変位可能」とは、地震動に起因して支持土台１０と環状部２１が変位する場合の他、地震動があっても小さい等のために、支持土台１０と環状部２１が変位しない場合を含む意味である。なお、具体的には、第１支承部３１は、滑り支承や転がり支承のように殆ど剛性を有さない支承を除いて任意の支承を用いる事ができ、例えば、鉄骨のブレース（ブレース構造）のような、第１支持土台１１と対象構造体２０とを緊結する支承や、免震ゴムのような、第１支持土台１１の水平変位を対象構造体２０に対して減衰して伝える事ができる支承等も含む。また、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造等として構成されても良い。

図３は、第１支承部３１の周辺の外観を示す図であって、図３（ａ）は径方向に沿った鉛直断面における断面図、図３（ｂ）は手摺２２を示す側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。この図３に示すように、第１支承部３１は、概略的に、固定台３１ａ、ベースプレート３１ｂ、及び角型鋼３１ｃを備えて構成されている。

固定台３１ａは、高さ方向に所定の高さ（例えば、６５０ｍｍ）を有する略直方体形状のコンクリート材であって、第１支持土台１１の上面から上方に突設されている。ベースプレート３１ｂは、固定台３１ａの上面に無収縮モルタル３１ｄを介して設置された板状体であって、当該ベースプレート３１ｂ、無収縮モルタル３１ｄ、固定台３１ａを順次挿通するアンカーボルトによって、固定台３１ａに対して接合されている。角型鋼３１ｃは、公知の角型鋼管であって、その下端部においてベースプレート３１ｂに溶接接合され、その上端部にはＨ形鋼の梁が跳ね出し梁として接続されており、このＨ形鋼に環状部２１が接合されている。このように、第１支持土台１１と環状部２１とを固定的に接続することで、第１支持土台１１と環状部２１とを第１支承部３１を介して緊結接続することが可能となる。なお、このような第１支承部３１の具体的な構成については公知であるため、詳細な説明を省略する。

第２支承部３２は、第２支持土台１２と対象構造体２０とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第２支承手段である。この第２支承部３２の設置位置は、第２支持土台１２と環状部２１との相互間の位置である限りにおいて任意であるが、本実施の形態においては、図１に示すように、第２支持土台１２と対象構造体２０との間に等間隔に複数（本実施の形態では５つ）設けられており、いずれも相互に同一に形成されているものとして説明する。なお、第２支承部３２の具体的な構成については、上述した第１支承部３１と同様であるため、図１において第１支承部３１と同様に黒丸で位置を示し、詳細な説明を省略する。

第３支承部３３は、第３支持土台１３と対象構造体２０とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段である。この第３支承部３３の設置位置は、第３支持土台１３と環状部２１との相互間の位置である限りにおいて任意であるが、本実施の形態においては、図１に白丸で示すように、第３支持土台１３と対象構造体２０との間に等間隔に複数（本実施の形態では５つ）設けられており、いずれも相互に同一に形成されているものとして説明する。

ここで、上述した「異なる方向に水平変位」とは、地震時において、対象構造体２０を支持する第３支承部３３が、第３支持土台１３の変位方向とは全く関係なく、水平方向に変位することを意味する。また、「変位可能」とは、地震動に起因して第３支持土台１３と環状部２１が異なる変位を行う場合の他、同じ変位を行う場合や、地震動があっても小さい等のために第３支持土台１３と環状部２１が変位しない場合を含む意味である。なお、変位可能な方向に関しては、水平面内に沿った任意の方向に変位可能とすることが好ましいが、特定方向のみに沿って変位可能としてもよい。なお、具体的には、第３支承部３３は、滑り支承や転がり支承等のように殆ど剛性を有さない支承を含む。

図４は、第３支承部３３の周辺の外観を示す図であって、図４（ａ）は径方向に沿った鉛直断面における断面図、図４（ｂ）は手摺２２を示す側面図、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。この図３に示すように、第３支承部３３は、概略的に、固定台３３ａ、滑面板３３ｂ、ベースプレート３３ｃ、及びＨ型鋼３３ｄを備えて構成されている。

固定台３３ａは、所定の高さ方向に沿った長さ（例えば、６５０ｍｍ）を有する略直方体形状のコンクリート材であって、第３支持土台１３の上面から上方に向けて突設されている。滑面板３３ｂは、固定台３３ａの上面に無収縮モルタル３３ｅを介してベースプレート３３ｃの下面に設置された板状体であって、表面の摩擦が小さい公知の滑り材（四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）商標：テフロン）として構成されている。ベースプレート３３ｃは、滑面板３３ｂの上面に載置されるステンレス製の長板形状体として形成され、厚み方向に沿って貫通された平面正方形状のルーズ孔３３ｆがベースプレート３３ｃの長辺方向に沿って２か所に並設されている。Ｈ型鋼３３ｄは、公知のＨ型鋼管であって、その下端部においてベースプレート３３ｃに対して溶接接合され、その上端部において環状部２１の下面に対してボルト接合されている。そして、アンカーボルトが、ベースプレート３３ｃの上面から、ルーズ孔３３ｆ、滑面板３３ｂ、及び無収縮モルタル３３ｅを順次介して固定台３３ａへと至るように挿通されている。このような構成により、地震時において第３支持土台１３が水平変位した場合であっても、ベースプレート３３ｃと滑面板３３ｂとは相互に異なる方向に水平変位し、滑面板３３ｂに挿通されたアンカーボルトはベースプレート３３ｃに設けられた正方形状のルーズ孔３３ｆの内部において前後左右方向へ摺動自在に、及びこれらの相互間の方向に変動する。このように、ベースプレート３３ｃと滑面板３３ｂとが相互に固定的に接続されていない構成とすることにより、地震時においてベースプレート３３ｃが滑面板３３ｂの上面を滑動して地震動を吸収するため、第３支持土台１３の振動が対象構造体２０に直接伝達されることを防止できる。なお、このような第３支承部３３の具体的な構成については公知であるため、詳細な説明を省略する。

第４支承部３４は、第４支持土台１４と対象構造体２０とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第４支承手段である。この第４支承部３４の設置位置は、第４支持土台１４と環状部２１との相互間の位置である限りにおいて任意であるが、本実施の形態においては、図１に示すように、第４支持土台１４と対象構造体２０との間に等間隔に複数（本実施の形態では５つ）設けられており、いずれも相互に同一に形成されているものとして説明する。なお、第４支承部３４の具体的な構成については、上述した第３支承部３３と同様に形成可能であるため、図１において第３支承部３３と同様に白丸で位置を示し、詳細な説明を省略する。

（建築物の保有耐力について）
続いて、上記のように構成された建築物１の保有耐力が必要耐力を充足するための各支承部３０の剛性の決定条件について説明する。まず、建築物１の保有耐力Ｑｕが建築物１の必要耐力Ｑｕｎを充足するための条件は、下記式（１）により表すことが出来る。
Ｑｕ≧Ｑｕｎ‐‐‐式（１）

ここで、建築物１の保有耐力Ｑｕは、下記式（２）により表すことが出来る。
Ｑｕ＝Ｋδ‐‐‐式（２）
ここで、
Ｋ＝建築物１の剛性、
δ＝建築物１の水平変位。

また、建築物１の必要耐力Ｑｕｎは、下記式（３）により表すことが出来る。
Ｑｕｎ＝αＷ‐‐‐式（３）
ここで、
α＝必要耐力時のせん断力係数、
Ｗ＝建築物１の重量。

したがって、上記式（１）、式（２）、及び式（３）に鑑みて、建築物１の保有耐力が必要耐力を充足するためには、下記式（４）を充足する必要がある。
Ｋδ≧αＷ‐‐‐式（４）

また、建築物１の剛性Ｋは、下記式（５）により表すことが出来る。
Ｋ＝Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋Ｋ_ａ３×Ｋ_ｂ３／（Ｋ_ａ３+Ｋ_ｂ３）＋Ｋ_ａ４×Ｋ_ｂ４／（Ｋ_ａ４+Ｋ_ｂ４）‐‐‐式（５）
ここで、
Ｋ_ａ１＝第１支持土台１１の剛性、
Ｋ_ｂ１＝第１支承部３１の剛性、
Ｋ_ａ２＝第２支持土台１２の剛性、
Ｋ_ｂ２＝第２支承部３２の剛性、
Ｋ_ａ３＝第３支持土台１３の剛性、
Ｋ_ｂ３＝第３支承部３３の剛性、
Ｋ_ａ４＝第４支持土台１４の剛性、
Ｋ_ｂ４＝第４支承部３４の剛性。
なお、上述したように、第１支承部３１は複数（本実施の形態では、５つ）設けられているが、上記の「第１支承部３１の剛性Ｋ_ｂ１」とは、これらの複数の第１支承部３１の剛性を合成した値であり、公知の計算方法により算定された値である。なお、第２支承部３２の剛性Ｋ_ｂ２、第３支承部３３の剛性Ｋ_ｂ３、及び第４支承部３４の剛性Ｋ_ｂ４についても同様である。

また、建築物１の重量Ｗは、下記式（６）により表すことが出来る。
Ｗ＝Ｗ_１＋Ｗ_２＋Ｗ_３＋Ｗ_４‐‐‐式（６）
ここで、
Ｗ_１＝第１支持土台１１の重量＋対象構造体２０の重量のうち第１支持土台１１に付加される重量、
Ｗ_２＝第２支持土台１２の重量＋対象構造体２０の重量のうち第２支持土台１２に付加される重量、
Ｗ_３＝第３支持土台１３の重量＋対象構造体２０の重量のうち第３支持土台１３に付加される重量、
Ｗ_４＝第４支持土台１４の重量＋対象構造体２０の重量のうち第４支持土台１４に付加される重量。
なお、上記の対象構造体２０の重量のうち各支持土台１０に付加される重量は、各支承部３０に対する支配面積を公知の方法で計算し、当該計算した支配面積に応じて対象構造体２０の重量を割り当てることにより求める事ができる。因みに、対象構造体２０の重量の内、鉛直方向に作用する重量は、建築物１全体で負担する。

したがって、上記式（４）に、上記式（５）及び上記式（６）を代入すると、下記式（７）が導き出される。
（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋Ｋ_ａ３×Ｋ_ｂ３／（Ｋ_ａ３+Ｋ_ｂ３）＋Ｋ_ａ４×Ｋ_ｂ４／（Ｋ_ａ４+Ｋ_ｂ４））×δ≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋Ｗ_３＋Ｗ_４）‐‐‐式（７）

また、上述したように、本実施の形態においては、第１支持土台１１の保有耐力Ｑｕ_１は単独で第１支持土台１１の必要耐力Ｑｕｎ_１を充足しないので、第１支持土台１１の剛性Ｋ_ａ１は、下記式（８）の条件を満たす必要がある。
Ｑｕ_１＜Ｑｕｎ_１
Ｋ_ａ１δ＜αＷ_１
Ｋ_ａ１＜αＷ_１／δ‐‐‐式（８）
また、上述したように、本実施の形態においては、第２支持土台１２の保有耐力Ｑｕ_２は単独で第２支持土台１２の必要耐力Ｑｕｎ_２を充足するので、第２支持土台１２の剛性Ｋ_ａ２は、下記式（９）の条件を満たす必要がある。
Ｑｕ_２＞Ｑｕｎ_２
Ｋ_ａ２δ＞αＷ_２
Ｋ_ａ２＞αＷ_２／δ‐‐‐式（９）

以上に鑑みて、第１支持土台１１の剛性Ｋ_ａ１が、上記式（８）を満たすと共に、第２支持土台１２の剛性Ｋ_ａ２が、上記式（９）を満たすという条件において、上記式（７）を満たすように各支承部３０の剛性を決定することにより、第１支持土台１１の耐震要素を削減しつつ（第１支持土台１１の保有耐力を低減しつつ）、第１支持土台１１の保有耐力を他の支持土台１０により補填する事で、建築物１全体として必要耐力を充足する構成とする事ができる。

例えば数値例として、以下に、上記式（７）にＫ_ａ１＝１００，０００［ｋＮ／ｍ］、Ｋ_ａ２＝Ｋ_ａ３＝Ｋ_ａ４＝２００，０００［ｋＮ／ｍ］、δ＝０．０１［ｍ］、α＝０．３５、Ｗ_１＝２，０００［ｋＮ］、Ｗ_２＝２，０００［ｋＮ］、Ｗ_３＝２，０００ｋＮ］、Ｗ_４＝２，０００［ｋＮ］を代入した式（１０）を示す。
（１００，０００［ｋＮ／ｍ］×Ｋ_ｂ１／（１００，０００［ｋＮ／ｍ］+Ｋ_ｂ１）＋２００，０００［ｋＮ／ｍ］×Ｋ_ｂ２／（２００，０００［ｋＮ／ｍ］+Ｋ_ｂ２）＋２００，０００［ｋＮ／ｍ］×Ｋ_ｂ３／（２００，０００［ｋＮ／ｍ］+Ｋ_ｂ３）＋２００，０００［ｋＮ／ｍ］×Ｋ_ｂ４／（２００，０００［ｋＮ／ｍ］+Ｋ_ｂ４））×０．０１［ｍ］≧０．３５（２，０００＋２，０００＋２，０００＋２，０００）‐‐‐式（１０）
ここで、上記式（１０）を満たすような各支承部３０の剛性としては、例えば、Ｋ_ｂ１＝８０，０００［ｋＮ／ｍ］、Ｋ_ｂ２＝１６０，０００［ｋＮ／ｍ］、Ｋ_ｂ３＝１６０，０００［ｋＮ／ｍ］、Ｋ_ｂ４＝１６０，０００［ｋＮ／ｍ］、等が考えられる。なお、このような数値は単なる例示であり、Ｋ_ａ１〜Ｋ_ａ４、Ｗ_１〜Ｗ_４、δ、α等の前提条件を適宜変更することにより、あらゆる構造体について上記式（７）を適用できる。

ここで、例えば図１に示すように第３支持土台１３、及び第４支持土台１４と、対象構造体２０とを相互に異なる方向に水平変位させる場合、上記式（７）を適用すると、以下のようになる。まず、第３支承部３３の剛性Ｋ_ｂ３と第４支承部３４の剛性Ｋ_ｂ４は０に近いので、左辺の（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２））δが適用できる。また、右辺のＷ_１の「対象構造体２０の重量のうち第１支持土台１１に付加される重量」やＷ_２の「対象構造体２０の重量のうち第２支持土台１２に付加される重量」に、対象構造体２０の重量のうち第３支持土台１３に付加される重量と、対象構造体２０の重量のうち第４支持土台１４に付加される重量とを公知の方法で割り当てて、それぞれ加算することで好適に実施できる。

なお、第３支持土台１３、第３支承部３３、第４支持土台１４、及び第４支承部３４は設けなくても構わず、この場合には上記式（７）は、下記のような式（１１）となる。
（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２））δ≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２）‐‐‐式（１１）

このように、本実施の形態に係る上記式（７）は支持土台３０の数、及びその上に載置される支承部３０の数がいずれも２以上ある場合、あらゆる建築物に適用する事ができ、上記式（７）を一般的な式として表すと、下記式（１２）のようになる。
（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ
≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）‐‐‐式（１２）
（ただし、ｎは２以上の自然数）
ここで、
Ｋ_ａｎ＝第ｎ支持土台の剛性、
Ｋ_ｂｎ＝第ｎ支承手段の剛性、
Ｗ_ｎ＝第ｎ支持土台の重量＋対象構造体２０の重量のうち第ｎ支持土台に付加される重量。

なお、上記式（７）は、対象構造体２０が充分な剛性を有している場合についての式である。ここで、「充分な剛性」とは、対象構造体２０のせん断変形が許容値よりも小さい場合であって、この許容値は任意に設定することができるが、例えば１／１０００（ｒａｄ）〜１／２０００（ｒａｄ）に設定できる。

（実施の形態の効果）
このように、本実施の形態の建築物１によれば、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台１１と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台１２とで対象構造体２０を支持することにより、対象構造体２０を介して第２支持土台１２で第１支持土台１１の保有耐力を補填し、建築物１全体として必要耐力を充足するように構成する事ができ、第１支持土台１１に設ける耐震要素を削減して第１支持土台１１の設計の自由度を向上させる事が可能となる。

また、第３支持土台１３と対象構造体２０とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承部３３を備えるので、地震時等に対象構造体２０が水平面内における様々な方向に変位した場合であっても、各支持土台１０に変形等を生じさせる可能性を低減する事が可能となる。

また、建築物１の保有耐力Ｑｕが、Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）の式を満たすように構成されるので、当該式に基づいて、建築物１全体として必要耐力を充足するために適切な剛性を有する第１支承部３１及び第２支承部３２を好適に選択する事が可能となる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。例えば、各実施の形態に係る建築物１によって第１支持土台１１の設計の自由度を向上させる事ができない場合であっても、従来と異なる技術により第１支持土台１１に設ける耐震要素を低減することができている場合には、本願発明の課題が解決されている。

（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した建築物１の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。

（支持土台について）
本実施の形態においては、４つの支持土台１０により対象構造体２０を支持するものとして説明したが、少なくとも２つの支持土台１０を有する限りにおいて、支持土台１０の数は任意である。また、本実施の形態においては、必要耐力を充足しない支持土台１０は第１支持土台１１のみであるものとして説明したが、これに限らず、例えば４つの支持土台１０のうち３つの支持土台１０が必要耐力を充足しない支持土台１０であるものとしても良い。すなわち、複数の支持土台１０のうち少なくとも１つの支持土台１０が必要耐力を有している限り、建築物１全体として必要耐力を充足する建築物１を構築する事が出来る。

（支承部について）
本実施の形態においては、第３支承部３３及び第４支承部３４は、第１支承部３１や第２支承部３２とは異なる支承部３０として形成したが、第１支承部３１や第２支承部３２と同一の支承部３０として形成しても構わない。このように構成した場合、第２支承部３２に限らず第３支承部３３や第４支承部３４によっても第１支承部３１の剛性を補填する事ができ、第２支承部３２の負担を軽減する事ができる。

また、本実施の形態においては、支持土台の上方に支承部３０を直接載置したが、これに限られない。図５は、変形例１に係る建築物１００の図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。この図５に示すように、一部の支持土台１１０（図５においては、第２支持土台１１１）の高さが、他の支持土台１１０の高さと同一でない場合等には、当該第２支持土台１１１の上に高さを調節するためのブレース構造の架台１２０を形成し、この架台の上に支承部３０（図５においては、第２支承部３２）を設けても良い。このような構造を採用した場合、上述した各式の第２支持土台１２の剛性Ｋ_ａ２としては、第２支持土台１１１自体と架台１２０とを合わせた構造体の剛性を用いる。なお、架台１２０と第２支持土台１１１との間に支承部３０を形成しても良い。また、第２支持土台１１１に限らず、他の支持土台１１０に同様の架台１２０を形成しても構わない。

また、本実施の形態では、第１支承部３１や第２支承部３２を、角型鋼３１ｃを用いて構成したが、これに限らず、滑り支承や転がり支承のように殆ど剛性を有さない支承を除いて任意の支承を用いる事ができる。図６は、変形例２に係る第１支承部１３０の周辺の外観を示す図であって、径方向に沿った鉛直断面における断面図である。この図６に示すように、第１支承部１３０を、各固定台１４０の上に接合した２つの柱部材１５０と、これら２つの柱部材１５０を相互に接続する梁部材１６０により構成したラーメン構造としても良い。また、このラーメン構造に図示しないブレースを加えても構わない。

（付記）
付記１の建築物は、建築物であって、設置面上に設置される複数の支持土台であって、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台と、を少なくとも含む複数の支持土台と、前記複数の支持土台によって支持される対象構造体と、前記第１支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第１支承手段と、前記第２支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第２支承手段と、を備え、当該建築物全体で必要耐力を充足するように構成される。

付記２の建築物は、付記１に記載の建築物において、前記複数の支持土台は、前記第１支持土台及び前記第２支持土台とは異なる１つの支持土台である第３支持土台を含み、前記第３支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段と、を備える。

付記３の建築物は、付記１又は２に記載の建築物において、
前記対象構造体のせん断変形が許容値よりも小さい場合であって、
当該建築物の保有耐力Ｑｕが、下記式を満たす。
Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ
≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）
（ただし、ｎは２以上の自然数）
ここで、
Ｋ_ａ１＝第１支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ１＝第１支承手段の剛性、
Ｋ_ａ２＝第２支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ２＝第２支承手段の剛性、
Ｋ_ａｎ＝第ｎ支持土台の剛性、
Ｋ_ｂｎ＝第ｎ支承手段の剛性、
δ＝建築物の水平変位、
α＝必要耐力時のせん断力係数、
Ｗ_１＝第１支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第１支持土台に付加される重量、
Ｗ_２＝第２支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第２支持土台に付加される重量、
Ｗ_ｎ＝第ｎ支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第ｎ支持土台に付加される重量。

（付記の効果）
付記１に記載の建築物によれば、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台とで対象構造体を支持することにより、対象構造体を介して第２支持土台で第１支持土台の保有耐力を補填し、建築物全体として必要耐力を充足するように構成する事ができ、第１支持土台に設ける耐震要素を削減して第１支持土台の設計の自由度を向上させる事が可能となる。

付記２に記載の建築物によれば、第３支持土台と対象構造体とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段を備えるので、地震時等に対象構造体が水平面内における様々な方向に変位した場合であっても、各支持土台に変形等を生じさせる可能性を低減する事が可能となる。

付記３に記載の建築物によれば、建築物の保有耐力Ｑｕが、Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）の式を満たすように構成されるので、当該式に基づいて、建築物全体として必要耐力を充足するために適切な剛性を有する第１支承手段及び第２支承手段を好適に選択する事が可能となる。

１建築物
２中庭
１０支持土台
１１第１支持土台
１２第２支持土台
１３第３支持土台
１４第４支持土台
２０対象構造体
２１環状部
２２手摺
３０支承部
３１第１支承部
３１ａ固定台
３１ｂベースプレート
３１ｃ角型鋼
３１ｄ無収縮モルタル
３２第２支承部
３３第３支承部
３３ａ固定台
３３ｂ滑面板
３３ｃベースプレート
３３ｄＨ型鋼
３３ｅ無収縮モルタル
３３ｆルーズ孔
３４第４支承部
１００建築物
１１０支持土台
１１１第２支持土台
１２０架台
１３０第１支承部
１４０固定台
１５０柱部材
１６０梁部材

Claims

建築物であって、
設置面上に相互に間隔を置いて配置された複数の建物としての複数の支持土台であって、単独で必要耐力を充足しない第１支持土台と、単独で必要耐力を充足する第２支持土台と、を少なくとも含む複数の支持土台と、
前記複数の支持土台によって支持される対象構造体と、
前記第１支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第１支承手段と、
前記第２支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が同一の方向に水平変位可能となるように接続する第２支承手段と、を備え、
当該建築物全体で必要耐力を充足するように構成された、
建築物。
前記複数の支持土台は、前記第１支持土台及び前記第２支持土台とは異なる１つの支持土台である第３支持土台を含み、
前記第３支持土台と前記対象構造体とを、地震時において双方が異なる方向に水平変位可能となるように接続する第３支承手段と、を備える、
請求項１に記載の建築物。
前記対象構造体のせん断変形が許容値よりも小さい場合であって、
当該建築物の保有耐力Ｑｕが、下記式を満たす。
Ｑｕ＝（Ｋ_ａ１×Ｋ_ｂ１／（Ｋ_ａ１+Ｋ_ｂ１）＋Ｋ_ａ2×Ｋ_ｂ２／（Ｋ_ａ２+Ｋ_ｂ２）＋・・・＋Ｋ_ａｎ×Ｋ_ｂｎ／（Ｋ_ａｎ+Ｋ_ｂｎ））×δ
≧α（Ｗ_１＋Ｗ_２＋・・・＋Ｗ_ｎ）
（ただし、ｎは２以上の自然数）
ここで、
Ｋ_ａ１＝第１支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ１＝第１支承手段の剛性、
Ｋ_ａ２＝第２支持土台の剛性、
Ｋ_ｂ２＝第２支承手段の剛性、
Ｋ_ａｎ＝第ｎ支持土台の剛性、
Ｋ_ｂｎ＝第ｎ支承手段の剛性、
δ＝建築物の水平変位、
α＝必要耐力時のせん断力係数、
Ｗ_１＝第１支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第１支持土台に付加される重量、
Ｗ_２＝第２支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第２支持土台に付加される重量、
Ｗ_ｎ＝第ｎ支持土台の重量＋対象構造体の重量のうち第ｎ支持土台に付加される重量、
請求項１又は２に記載の建築物。