JP2000008647A - 建物の制振構造 - Google Patents
建物の制振構造Info
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- JP2000008647A JP2000008647A JP10177875A JP17787598A JP2000008647A JP 2000008647 A JP2000008647 A JP 2000008647A JP 10177875 A JP10177875 A JP 10177875A JP 17787598 A JP17787598 A JP 17787598A JP 2000008647 A JP2000008647 A JP 2000008647A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 階段室等を有効に利用して建物の耐震性を高
めることのできる建物の制振構造を提供することを課題
とする。 【解決手段】 階段室１５と建物１０との間に、例えば
粘弾性ダンパーからなるダンパー１８を備える構成とし
た。そして、階段室１５には、その外周部に外壁１６を
一体に形成する構成とした。
めることのできる建物の制振構造を提供することを課題
とする。 【解決手段】 階段室１５と建物１０との間に、例えば
粘弾性ダンパーからなるダンパー１８を備える構成とし
た。そして、階段室１５には、その外周部に外壁１６を
一体に形成する構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば集合住宅等
の建物において耐震性を高めるのに用いて好適な建物の
制振構造に関するものである。
の建物において耐震性を高めるのに用いて好適な建物の
制振構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、近年、ビル等の建築物の
躯体には高い制震性能が要求されており、このために各
種ダンパー装置や補強材等を組み込んだ免震・制震構造
が多種開発されている。
躯体には高い制震性能が要求されており、このために各
種ダンパー装置や補強材等を組み込んだ免震・制震構造
が多種開発されている。
【０００３】例えば、図５に示すような集合住宅等の建
物１においては、建物１自体に各種免震・制振装置を組
み込んだり、建物１の躯体を制振構造としたり、また補
強フレーム等を別途組んでこれによって建物１の補強を
図る等の技術が提供されている。
物１においては、建物１自体に各種免震・制振装置を組
み込んだり、建物１の躯体を制振構造としたり、また補
強フレーム等を別途組んでこれによって建物１の補強を
図る等の技術が提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
たような集合住宅等の建物１において、建物１の外部に
階段室２が付属して設けられている場合、階段室２は建
物１の耐震性を高めるための要素として有効に利用され
ていないのが現状である。本発明は、以上のような点を
考慮してなされたもので、階段室等を有効に利用して建
物の耐震性を高めることのできる建物の制振構造を提供
することを課題とする。
たような集合住宅等の建物１において、建物１の外部に
階段室２が付属して設けられている場合、階段室２は建
物１の耐震性を高めるための要素として有効に利用され
ていないのが現状である。本発明は、以上のような点を
考慮してなされたもので、階段室等を有効に利用して建
物の耐震性を高めることのできる建物の制振構造を提供
することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
建物と、該建物に沿って設置された上下方向に連続する
構造体との間に、これら建物と構造体との相対変位を減
衰するダンパーが備えられていることを特徴としてい
る。
建物と、該建物に沿って設置された上下方向に連続する
構造体との間に、これら建物と構造体との相対変位を減
衰するダンパーが備えられていることを特徴としてい
る。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の建
物の制振構造であって、前記構造体が、前記建物の側面
に設けられた外階段であることを特徴としている。
物の制振構造であって、前記構造体が、前記建物の側面
に設けられた外階段であることを特徴としている。
【０００７】このように、外階段等の構造体と建物の間
にダンパーを備えることによって、地震等で建物と構造
体との間に相対変位が生じたときに、これを減衰し、振
動を低減することができる。
にダンパーを備えることによって、地震等で建物と構造
体との間に相対変位が生じたときに、これを減衰し、振
動を低減することができる。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の建物の制振構造であって、前記構造体の外周部
に、該構造体の補強のための壁体が一体に形成されてい
ることを特徴としている。
記載の建物の制振構造であって、前記構造体の外周部
に、該構造体の補強のための壁体が一体に形成されてい
ることを特徴としている。
【０００９】これにより、構造体の剛性を高めて、この
構造体を、建物に生じる振動を低減するための要素とし
て、より効果的に活用することができる。
構造体を、建物に生じる振動を低減するための要素とし
て、より効果的に活用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る建物の制振構
造の実施の形態の一例を、図１ないし図４を参照して説
明する。
造の実施の形態の一例を、図１ないし図４を参照して説
明する。
【００１１】図１において、符号１０は集合住宅等の建
物、１１は建物１０の各階に設置されて建物１０の長手
方向に延在する廊下、１２は廊下１１に沿って複数配置
された住戸、をそれぞれ示している。
物、１１は建物１０の各階に設置されて建物１０の長手
方向に延在する廊下、１２は廊下１１に沿って複数配置
された住戸、をそれぞれ示している。
【００１２】この図に示すように、建物１０の両端部に
は、それぞれ外階段を構成する階段室（構造体，外階
段）１５が設けられている。この階段室１５は、建物１
０の側面から所定寸法離間した位置に設けられており、
建物１０とは独立した構成となっている。
は、それぞれ外階段を構成する階段室（構造体，外階
段）１５が設けられている。この階段室１５は、建物１
０の側面から所定寸法離間した位置に設けられており、
建物１０とは独立した構成となっている。
【００１３】階段室１５の三側面（建物１０に対向する
側を除いた三方）には、階段室１５を補強するため、上
下方向に連続する外壁１６が一体に形成されている。こ
こで、外壁１６によって補強された階段室１５は、建物
１０から切り離したときに建物１０の固有周期よりも短
い固有周期を有しているのが好ましい。
側を除いた三方）には、階段室１５を補強するため、上
下方向に連続する外壁１６が一体に形成されている。こ
こで、外壁１６によって補強された階段室１５は、建物
１０から切り離したときに建物１０の固有周期よりも短
い固有周期を有しているのが好ましい。
【００１４】そして、図１および図２に示すように、建
物１０と階段室１５との間には、ダンパー１８が組み込
まれている。図２に示したように、このダンパー１８
は、粘弾性体ダンパーからなり、建物１０の各階のスラ
ブ１９に一端が固定された鋼板１８ａと、階段室１５の
各階のスラブ２０に一端が固定された鋼板１８ｂとが上
下に交互に配置され、これら鋼板１８ａ，１８ｂ間に粘
弾性体１８ｃが介装された構成となっている。
物１０と階段室１５との間には、ダンパー１８が組み込
まれている。図２に示したように、このダンパー１８
は、粘弾性体ダンパーからなり、建物１０の各階のスラ
ブ１９に一端が固定された鋼板１８ａと、階段室１５の
各階のスラブ２０に一端が固定された鋼板１８ｂとが上
下に交互に配置され、これら鋼板１８ａ，１８ｂ間に粘
弾性体１８ｃが介装された構成となっている。
【００１５】このような構成の建物１０においては、地
震等が発生すると、建物１０とその両側の階段室１５と
が独立して挙動し、建物１０と各階段室１５との間で相
対変位が発生する。すると、建物１０と階段室１５との
間に組み込まれたダンパー１８においては、建物１０側
の鋼板１８ａと、階段１５側の鋼板１８ｂとの間で水平
方向の相対変位が生じ、この相対変位エネルギーは粘弾
性体１８ｃによって吸収される。その結果、建物１０と
階段室１５との相対変位が減衰され、建物１０における
振動が低減されるようになっている。
震等が発生すると、建物１０とその両側の階段室１５と
が独立して挙動し、建物１０と各階段室１５との間で相
対変位が発生する。すると、建物１０と階段室１５との
間に組み込まれたダンパー１８においては、建物１０側
の鋼板１８ａと、階段１５側の鋼板１８ｂとの間で水平
方向の相対変位が生じ、この相対変位エネルギーは粘弾
性体１８ｃによって吸収される。その結果、建物１０と
階段室１５との相対変位が減衰され、建物１０における
振動が低減されるようになっている。
【００１６】ここで、図３に示すものは、上記構成から
なる建物１０における解析モデルである。この解析モデ
ルにおいて、建物１０の質量ｍ１と階段室１５の質量ｍ
２との関係を、階段室１５は建物１０に対して狭いの
で、ｍ２＝０．０５×ｍ１とする。そして、建物１０を
例えば鉄筋コンクリート造１０階建てとして、その質量
ｍ１および剛性ｋ１からなる系の固有周期を０．６秒と
する。また階段室１５は、その質量ｍ２が軽く、また容
易に壁量を増やせることから、その質量ｍ２および剛性
ｋ２からなる系の固有周期を０．４秒とする。そして、
建物１０および階段室１５からなるフレームの粘性減衰
を２％とする。さらに、簡単のため、ｍ１＝９８０（ｔ
ｆ）とすれば、固有周期Ｔ＝２π×（ｍ／ｋ）0.5の関
係から、ｋ１＝１１０（ｔｆ／ｃｍ）、ｋ２＝１２（ｔ
ｆ／ｃｍ）となる。
なる建物１０における解析モデルである。この解析モデ
ルにおいて、建物１０の質量ｍ１と階段室１５の質量ｍ
２との関係を、階段室１５は建物１０に対して狭いの
で、ｍ２＝０．０５×ｍ１とする。そして、建物１０を
例えば鉄筋コンクリート造１０階建てとして、その質量
ｍ１および剛性ｋ１からなる系の固有周期を０．６秒と
する。また階段室１５は、その質量ｍ２が軽く、また容
易に壁量を増やせることから、その質量ｍ２および剛性
ｋ２からなる系の固有周期を０．４秒とする。そして、
建物１０および階段室１５からなるフレームの粘性減衰
を２％とする。さらに、簡単のため、ｍ１＝９８０（ｔ
ｆ）とすれば、固有周期Ｔ＝２π×（ｍ／ｋ）0.5の関
係から、ｋ１＝１１０（ｔｆ／ｃｍ）、ｋ２＝１２（ｔ
ｆ／ｃｍ）となる。
【００１７】ここで、粘弾性ダンパーであるダンパー１
８では、減衰率ηは、剛性をｋｍ、減衰係数をｃｍとす
るとη＝ω×ｃｍ／ｋｍであり、ω＝２π×１（Ｈｚ）
のとしたときのηを０．８（減衰定数４０％に相当）と
し、これを一定とした。そして、ダンパー１８は、簡単
のため、ｃｍ／ｋｍ＝０．１２７で一定とし、ｋｍのみ
をパラメータとした。
８では、減衰率ηは、剛性をｋｍ、減衰係数をｃｍとす
るとη＝ω×ｃｍ／ｋｍであり、ω＝２π×１（Ｈｚ）
のとしたときのηを０．８（減衰定数４０％に相当）と
し、これを一定とした。そして、ダンパー１８は、簡単
のため、ｃｍ／ｋｍ＝０．１２７で一定とし、ｋｍのみ
をパラメータとした。
【００１８】図４に示すものは、ｋｍを変化させたとき
の応答変位倍率（地動の変位に対する建物１０の相対変
位の倍率）を示す。ここで、Ｕ１は質点ｍ１における変
位を、Ｕ２は質点ｍ２における変位を示す。この図から
明らかなように、ｋｍ＝４．０ｔｆ／ｃｍの時、変位Ｕ
１は元々のフレームに比べ、３／４となっている。
の応答変位倍率（地動の変位に対する建物１０の相対変
位の倍率）を示す。ここで、Ｕ１は質点ｍ１における変
位を、Ｕ２は質点ｍ２における変位を示す。この図から
明らかなように、ｋｍ＝４．０ｔｆ／ｃｍの時、変位Ｕ
１は元々のフレームに比べ、３／４となっている。
【００１９】上述した建物１０の制振構造では、階段室
１５と建物１０との間にダンパー１８を備える構成とな
っている。これにより、地震等で建物１０と階段室１５
との間に生じた相対変位を減衰して、建物１０における
振動を低減することができ、したがって、建物１０の耐
震性を高めることができ、地震時における建物１０の損
傷を防ぐとともに、建物１０の居住性を高めることがで
きる。しかも、階段室１５は、元々建物１０のプランに
含まれていたものであるため、従来のように、建物の耐
震性を高めるためだけの特別な補強フレーム等を付加す
る必要がなく、前記効果を低コストで得ることができ
る。
１５と建物１０との間にダンパー１８を備える構成とな
っている。これにより、地震等で建物１０と階段室１５
との間に生じた相対変位を減衰して、建物１０における
振動を低減することができ、したがって、建物１０の耐
震性を高めることができ、地震時における建物１０の損
傷を防ぐとともに、建物１０の居住性を高めることがで
きる。しかも、階段室１５は、元々建物１０のプランに
含まれていたものであるため、従来のように、建物の耐
震性を高めるためだけの特別な補強フレーム等を付加す
る必要がなく、前記効果を低コストで得ることができ
る。
【００２０】また、階段室１５は、その外周部に外壁１
６が一体に形成された構成となっている。これにより、
階段室１５の剛性が高められ、この階段室１５を、建物
１０に生じる振動を低減させるための要素として、より
効果的に活用することができる。
６が一体に形成された構成となっている。これにより、
階段室１５の剛性が高められ、この階段室１５を、建物
１０に生じる振動を低減させるための要素として、より
効果的に活用することができる。
【００２１】なお、上記実施の形態において、階段室１
５を建物１０の両端部に設ける構成としたが、これに限
るものではなく、一方の端部だけでも良いし、また他の
側面に設ける構成としても良い。また、建物１０につい
ては、その平面形状を上記長方形以外の他のいかなる形
状としても良い。さらに、上記実施の形態では、構造体
として階段室１５を例に挙げたが、建物１０の側面に沿
って設けられたものであれば、他の例えばエレベータシ
ャフト等を構造体としても良い。
５を建物１０の両端部に設ける構成としたが、これに限
るものではなく、一方の端部だけでも良いし、また他の
側面に設ける構成としても良い。また、建物１０につい
ては、その平面形状を上記長方形以外の他のいかなる形
状としても良い。さらに、上記実施の形態では、構造体
として階段室１５を例に挙げたが、建物１０の側面に沿
って設けられたものであれば、他の例えばエレベータシ
ャフト等を構造体としても良い。
【００２２】また上記実施の形態では、ダンパー１８と
して粘弾性ダンパーを用いたが、粘弾性体１８ｃの材質
については何ら問うものではなく、エネルギーを効率よ
く吸収できるのであればいかなる材質のものを採用して
も何ら支障はない。また、粘弾性ダンパーに代えて、履
歴ダンパー、粘性ダンパー等、他の種類のダンパーを用
いても良い。
して粘弾性ダンパーを用いたが、粘弾性体１８ｃの材質
については何ら問うものではなく、エネルギーを効率よ
く吸収できるのであればいかなる材質のものを採用して
も何ら支障はない。また、粘弾性ダンパーに代えて、履
歴ダンパー、粘性ダンパー等、他の種類のダンパーを用
いても良い。
【００２３】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１および２
に係る建物の制振構造によれば、外階段等の構造体と建
物の間にダンパーを備えることによって、地震等で建物
と構造体との間に相対変位が生じたときに、これを減衰
して、建物における振動を低減することができる。した
がって、建物の耐震性を高めることができ、地震時にお
ける建物の損傷を防ぎ、建物の居住性を高めることがで
きる。しかも、構造体として元々建物のプランに含まれ
ていた外階段等を用いることによって、従来の補強フレ
ーム等のように、建物の耐震性を高めるためだけの特別
な構造体を付加する必要がなく、前記効果を低コストで
得ることができる。
に係る建物の制振構造によれば、外階段等の構造体と建
物の間にダンパーを備えることによって、地震等で建物
と構造体との間に相対変位が生じたときに、これを減衰
して、建物における振動を低減することができる。した
がって、建物の耐震性を高めることができ、地震時にお
ける建物の損傷を防ぎ、建物の居住性を高めることがで
きる。しかも、構造体として元々建物のプランに含まれ
ていた外階段等を用いることによって、従来の補強フレ
ーム等のように、建物の耐震性を高めるためだけの特別
な構造体を付加する必要がなく、前記効果を低コストで
得ることができる。
【００２５】請求項３に係る建物の制振構造によれば、
構造体の外周部に、補強のための壁体が一体に形成され
た構成となっている。これにより、構造体の剛性を高め
て、この構造体を、建物に生じる振動を低減するための
要素として、より効果的に活用することができる。
構造体の外周部に、補強のための壁体が一体に形成され
た構成となっている。これにより、構造体の剛性を高め
て、この構造体を、建物に生じる振動を低減するための
要素として、より効果的に活用することができる。
【図１】 本発明に係る建物の制振構造を適用した建物
の一例を示す平断面図である。
の一例を示す平断面図である。
【図２】 前記制振構造の要部を示す斜視図である。
【図３】 同制振構造の解析モデル図である。
【図４】 前記解析モデル図における変位応答倍率を示
す図である。
す図である。
【図５】 従来の建物の制振構造を適用した建物の一例
を示す平断面図である。
を示す平断面図である。
１０ 建物 １５ 階段室（構造体，外階段） １６ 外壁 １８ ダンパー
Claims (3)
- 【請求項１】 建物と、該建物に沿って設置された上下
方向に連続する構造体との間に、これら建物と構造体と
の相対変位を減衰するダンパーが備えられていることを
特徴とする建物の制振構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の建物の制振構造であっ
て、前記構造体が、前記建物の側面に設けられた外階段
であることを特徴とする建物の制振構造。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の建物の制振構造
であって、前記構造体の外周部に、該構造体の補強のた
めの壁体が一体に形成されていることを特徴とする建物
の制振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177875A JP2000008647A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 建物の制振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177875A JP2000008647A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 建物の制振構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000008647A true JP2000008647A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16038594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10177875A Pending JP2000008647A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 建物の制振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000008647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008063821A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Maeda Corp | 既存建物の耐震補強構造 |
| JP2013217171A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Fujiwara Sangyo Kk | 津波・洪水など非常事態時の避難装置 |
| US11299902B2 (en) | 2016-12-20 | 2022-04-12 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Dankook University | Damping system utilizing space between stair chamber and inner building |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP10177875A patent/JP2000008647A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008063821A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Maeda Corp | 既存建物の耐震補強構造 |
| JP2013217171A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Fujiwara Sangyo Kk | 津波・洪水など非常事態時の避難装置 |
| US11299902B2 (en) | 2016-12-20 | 2022-04-12 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Dankook University | Damping system utilizing space between stair chamber and inner building |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |