JP2000054678A - 制震構造 - Google Patents
制震構造Info
- Publication number
- JP2000054678A JP2000054678A JP10228419A JP22841998A JP2000054678A JP 2000054678 A JP2000054678 A JP 2000054678A JP 10228419 A JP10228419 A JP 10228419A JP 22841998 A JP22841998 A JP 22841998A JP 2000054678 A JP2000054678 A JP 2000054678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration control
- building
- column
- vibration
- bending rigidity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐震性能を格段に向上させ得る制震構造を実
現する。 【解決手段】 ２層以上の建物の要所に振動エネルギー
を吸収して消散させる粘弾性壁３のような制震装置を設
けるとともに、該建物の主架構を柱１の曲げ剛性が梁２
の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架構とする。柱
の曲げ剛性を梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定す
る。制震装置としては、間隔をおいて相対変位可能に積
層した少なくとも一対の鋼板の間に粘性体あるいは粘弾
性体を接着状態で挟み込んだ構成とされて層間変位によ
り微少変形して大減衰力を発揮する粘弾性壁３が好適に
採用可能である。あるいは、制震装置として繰り返し荷
重による復元力特性が塑性履歴を呈して履歴減衰力を発
揮する鋼材系履歴ダンパーも採用可能である。
現する。 【解決手段】 ２層以上の建物の要所に振動エネルギー
を吸収して消散させる粘弾性壁３のような制震装置を設
けるとともに、該建物の主架構を柱１の曲げ剛性が梁２
の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架構とする。柱
の曲げ剛性を梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定す
る。制震装置としては、間隔をおいて相対変位可能に積
層した少なくとも一対の鋼板の間に粘性体あるいは粘弾
性体を接着状態で挟み込んだ構成とされて層間変位によ
り微少変形して大減衰力を発揮する粘弾性壁３が好適に
採用可能である。あるいは、制震装置として繰り返し荷
重による復元力特性が塑性履歴を呈して履歴減衰力を発
揮する鋼材系履歴ダンパーも採用可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の耐震性を格
段に向上させ得る制震構造に関する。
段に向上させ得る制震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように建築物の耐震性能を確保す
るための構造としては、とにかく頑強な構造として地震
力に対する耐力を高めるという耐力構造が長く一般的で
あったが、近年においては免震構造や制震構造が提案さ
れ実用化されている。免震構造は積層ゴム等の免震装置
によって建物全体を支持することにより建物に入力され
る地震動を低減させて応答を低減しようとするものであ
り、制震構造は建物に入力された地震エネルギーをダン
パー等の制震装置により制御、吸収することで応答を低
減しようとするものである。
るための構造としては、とにかく頑強な構造として地震
力に対する耐力を高めるという耐力構造が長く一般的で
あったが、近年においては免震構造や制震構造が提案さ
れ実用化されている。免震構造は積層ゴム等の免震装置
によって建物全体を支持することにより建物に入力され
る地震動を低減させて応答を低減しようとするものであ
り、制震構造は建物に入力された地震エネルギーをダン
パー等の制震装置により制御、吸収することで応答を低
減しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来一般の
耐力構造では、地震力に対する耐力を高めるために必然
的に柱や梁等の構造部材の断面が大きくなって高剛性で
短周期型の建築物となり、その結果、建築物に入力され
る地震力が益々大きくなって部材断面がさらに大きくな
るという悪循環となる。
耐力構造では、地震力に対する耐力を高めるために必然
的に柱や梁等の構造部材の断面が大きくなって高剛性で
短周期型の建築物となり、その結果、建築物に入力され
る地震力が益々大きくなって部材断面がさらに大きくな
るという悪循環となる。
【０００４】一方、従来の免震構造では建築物に対する
地震入力が大幅に低減されて加速度応答量は十分に小さ
くなるが、逆に変位応答量は大きくなるものであり、ま
た、免震装置の設置のために基礎を二重構造とする必要
が生じることから建設費の増大は避けられないし、免震
装置に対して長期にわたる保守も必要であるという問題
がある。
地震入力が大幅に低減されて加速度応答量は十分に小さ
くなるが、逆に変位応答量は大きくなるものであり、ま
た、免震装置の設置のために基礎を二重構造とする必要
が生じることから建設費の増大は避けられないし、免震
装置に対して長期にわたる保守も必要であるという問題
がある。
【０００５】さらに、従来の制震構造は建築物の要所に
オイルダンパーや粘性ダンパー、鋼材ダンパー、摩擦ダ
ンパー等の各種ダンパーを設置して振動エネルギーを吸
収し振動を減衰させようというものではあるが、従来に
おいては地震エネルギーのごく一部を吸収する程度のも
のに過ぎず、したがって建築物の変形を十分に抑制でき
るものではないから、制震構造とはいっても基本的には
地震力に対する建築物の耐力を確保しておくことが前提
となるものである。
オイルダンパーや粘性ダンパー、鋼材ダンパー、摩擦ダ
ンパー等の各種ダンパーを設置して振動エネルギーを吸
収し振動を減衰させようというものではあるが、従来に
おいては地震エネルギーのごく一部を吸収する程度のも
のに過ぎず、したがって建築物の変形を十分に抑制でき
るものではないから、制震構造とはいっても基本的には
地震力に対する建築物の耐力を確保しておくことが前提
となるものである。
【０００６】上記事情に鑑み、本発明は従来の耐力構造
や免震構造、制震構造に代って、耐震性能を格段に向上
させ得る有効な制震構造を提供しようとするものであ
る。
や免震構造、制震構造に代って、耐震性能を格段に向上
させ得る有効な制震構造を提供しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の制震構造は、２
層以上の建物の要所に振動エネルギーを吸収して消散さ
せる制震装置を設けるとともに、該建物の主架構を柱の
曲げ剛性が梁の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架
構としたことを特徴とする。この場合、柱の曲げ剛性は
梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定することが好適
である。また、前記制震装置としては、間隔をおいて相
対変位可能に積層された少なくとも一対の鋼板の間に粘
性体あるいは粘弾性体が接着状態で挟み込まれた構成と
され、前記柱と梁とにより囲まれる空間に配置されて前
記対の鋼板が上下の梁に対してそれぞれ固定されること
により、建物の層間変位により微少変形して大減衰力を
発揮する粘弾性壁が好適に採用可能である。あるいは、
前記制震装置として、繰り返し荷重による復元力特性が
塑性履歴を呈して履歴減衰力を発揮する鋼材系履歴ダン
パーも採用可能である。
層以上の建物の要所に振動エネルギーを吸収して消散さ
せる制震装置を設けるとともに、該建物の主架構を柱の
曲げ剛性が梁の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架
構としたことを特徴とする。この場合、柱の曲げ剛性は
梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定することが好適
である。また、前記制震装置としては、間隔をおいて相
対変位可能に積層された少なくとも一対の鋼板の間に粘
性体あるいは粘弾性体が接着状態で挟み込まれた構成と
され、前記柱と梁とにより囲まれる空間に配置されて前
記対の鋼板が上下の梁に対してそれぞれ固定されること
により、建物の層間変位により微少変形して大減衰力を
発揮する粘弾性壁が好適に採用可能である。あるいは、
前記制震装置として、繰り返し荷重による復元力特性が
塑性履歴を呈して履歴減衰力を発揮する鋼材系履歴ダン
パーも採用可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の制震構造の一実施
形態を説明する。図１は本実施形態の構造による建物の
概要を示す立面図である。この建物は柱１および梁２を
主架構とする中層、高層ないし超高層の建物であって、
各階に制震ダンパーとして機能する粘弾性壁（制震装
置）３が備えられている。
形態を説明する。図１は本実施形態の構造による建物の
概要を示す立面図である。この建物は柱１および梁２を
主架構とする中層、高層ないし超高層の建物であって、
各階に制震ダンパーとして機能する粘弾性壁（制震装
置）３が備えられている。
【０００９】粘弾性壁３は柱１と梁２とにより囲まれる
空間内に設置されるものであって、図２に示すように下
側の梁２に対して固定される２枚の鋼板３ａの間に上側
の梁２に対して固定される１枚の鋼板３ｂを積層し、そ
れら鋼板３ａ，３ｂの間に粘性抵抗の大きい粘弾性体３
ｃを双方の鋼板３ａ，３ｂに対して接着した状態で挟み
込んだ構成とされ、建物の層間変位により微少変形して
大減衰力を発揮し得るものである。上記の鋼板３ａ、３
ｂの厚みは９〜１６ｍｍ程度、上記の粘弾性体３ｃはた
とえばゴムアスファルト系のものでその厚みは２〜６ｍ
ｍ程度である。
空間内に設置されるものであって、図２に示すように下
側の梁２に対して固定される２枚の鋼板３ａの間に上側
の梁２に対して固定される１枚の鋼板３ｂを積層し、そ
れら鋼板３ａ，３ｂの間に粘性抵抗の大きい粘弾性体３
ｃを双方の鋼板３ａ，３ｂに対して接着した状態で挟み
込んだ構成とされ、建物の層間変位により微少変形して
大減衰力を発揮し得るものである。上記の鋼板３ａ、３
ｂの厚みは９〜１６ｍｍ程度、上記の粘弾性体３ｃはた
とえばゴムアスファルト系のものでその厚みは２〜６ｍ
ｍ程度である。
【００１０】上記の粘弾性壁３は、全体の厚みがわずか
数十ｍｍの薄いものでありながら、図３に示すように従
来一般の粘性ダンパーに対してはもとより通常のＲＣ耐
震壁よりも高剛性が得られるものであり、かつＲＣ耐震
壁では望むべくもない高靱性を併せて有するものであっ
て、非破壊的に大変形可能しかも復元可能なものであ
る。そして、この粘弾性壁３は高剛性であることからそ
の振動特性は自ずと短周期となり、したがってその復元
力特性は図３に示すように縦長ループを呈するものとな
って単位時間当りおよび単位変形当たりのエネルギー吸
収量が極めて大きなものとなる。なお、粘弾性体３ｃの
種類や鋼板３ａ，３ｂの積層枚数、その寸法等を調節す
ることにより、粘弾性壁３の復元力特性を自由に設定で
きることは言うまでもない。
数十ｍｍの薄いものでありながら、図３に示すように従
来一般の粘性ダンパーに対してはもとより通常のＲＣ耐
震壁よりも高剛性が得られるものであり、かつＲＣ耐震
壁では望むべくもない高靱性を併せて有するものであっ
て、非破壊的に大変形可能しかも復元可能なものであ
る。そして、この粘弾性壁３は高剛性であることからそ
の振動特性は自ずと短周期となり、したがってその復元
力特性は図３に示すように縦長ループを呈するものとな
って単位時間当りおよび単位変形当たりのエネルギー吸
収量が極めて大きなものとなる。なお、粘弾性体３ｃの
種類や鋼板３ａ，３ｂの積層枚数、その寸法等を調節す
ることにより、粘弾性壁３の復元力特性を自由に設定で
きることは言うまでもない。
【００１１】また、本実施形態の制震構造では、上記の
粘弾性壁３を設けることに加え、柱１の断面を通常の構
造の場合に比較して小さくする、すなわち細柱を採用し
ており、それにより建物の主架構を柱先行降伏形の架構
としている。そのような柱先行降伏形の架構としている
ことにより、この構造の建物では、層剛性が十分に小さ
くなって上記粘弾性壁３の性能が最大限に発揮され、か
つ建物の弾性変形能力が向上し、しかも建物の長周期化
が実現されるものとなっている。その結果、本実施形態
の制震構造は、建物の減衰性能、変形性能、地震応答が
十分に改善され、大地震においても建物の応答を微小に
抑制して無損傷とでき、しかも細柱の採用により主架構
の所要鋼材量が削減されてコストダウンをも図ることが
でき、究極の制震構造ともいえるものとなっている。
粘弾性壁３を設けることに加え、柱１の断面を通常の構
造の場合に比較して小さくする、すなわち細柱を採用し
ており、それにより建物の主架構を柱先行降伏形の架構
としている。そのような柱先行降伏形の架構としている
ことにより、この構造の建物では、層剛性が十分に小さ
くなって上記粘弾性壁３の性能が最大限に発揮され、か
つ建物の弾性変形能力が向上し、しかも建物の長周期化
が実現されるものとなっている。その結果、本実施形態
の制震構造は、建物の減衰性能、変形性能、地震応答が
十分に改善され、大地震においても建物の応答を微小に
抑制して無損傷とでき、しかも細柱の採用により主架構
の所要鋼材量が削減されてコストダウンをも図ることが
でき、究極の制震構造ともいえるものとなっている。
【００１２】すなわち、図４に示す一質点系振動モデル
における減衰性能の指標である減衰定数ｈの定義式から
明らかなように、減衰定数ｈを大きくする（減衰しやす
いものとする）ためには、ダンパー減衰係数Ｃを大きく
するか、主構造剛性Ｋｓを小さくすれば良いことがわか
る。換言すれば、主構造が高剛性である場合には減衰力
の大きいダンパーを採用しても必ずしも十分な減衰性能
を望めるものではない。そこで本実施形態の構造では粘
弾性壁３の採用によりダンパー減衰係数Ｃを十分に大き
くすることに加えて、主構造剛性Ｋｓを小さくすること
で減衰定数ｈのさらなる増大を図るものである。
における減衰性能の指標である減衰定数ｈの定義式から
明らかなように、減衰定数ｈを大きくする（減衰しやす
いものとする）ためには、ダンパー減衰係数Ｃを大きく
するか、主構造剛性Ｋｓを小さくすれば良いことがわか
る。換言すれば、主構造が高剛性である場合には減衰力
の大きいダンパーを採用しても必ずしも十分な減衰性能
を望めるものではない。そこで本実施形態の構造では粘
弾性壁３の採用によりダンパー減衰係数Ｃを十分に大き
くすることに加えて、主構造剛性Ｋｓを小さくすること
で減衰定数ｈのさらなる増大を図るものである。
【００１３】しかし、梁先行降伏を前提としている従来
一般の構造では主構造剛性Ｋｓを小さくすることには自
ずと限界があるので、本実施形態の構造では細柱の採用
により柱１の曲げ剛性を小さくしてこの建物の層剛性を
小さくしている。つまり、梁２に関しては通常の構造の
建物の場合と同様に長期荷重による撓みや床の振動性能
を確保する必要があることから梁２の断面を小さくする
ことは現実的ではなく、したがって梁２の断面は従来と
同等程度としたままで柱１の断面を小さくすることによ
り、柱１の曲げ剛性を梁２の曲げ剛性に比較して相対的
に小さくして梁２に先行して柱１が降伏する柱先行降伏
形の架構を採用し、それにより建物の層剛性（上記式に
おけるＫｓ）を小さくして減衰性能を向上させているの
である。
一般の構造では主構造剛性Ｋｓを小さくすることには自
ずと限界があるので、本実施形態の構造では細柱の採用
により柱１の曲げ剛性を小さくしてこの建物の層剛性を
小さくしている。つまり、梁２に関しては通常の構造の
建物の場合と同様に長期荷重による撓みや床の振動性能
を確保する必要があることから梁２の断面を小さくする
ことは現実的ではなく、したがって梁２の断面は従来と
同等程度としたままで柱１の断面を小さくすることによ
り、柱１の曲げ剛性を梁２の曲げ剛性に比較して相対的
に小さくして梁２に先行して柱１が降伏する柱先行降伏
形の架構を採用し、それにより建物の層剛性（上記式に
おけるＫｓ）を小さくして減衰性能を向上させているの
である。
【００１４】なお、断面の小さい細柱を採用するとはい
え、その柱１の軸力は長期荷重に対する耐力を確保する
ことは言うまでもない。従来一般の構造では長期荷重に
加え短期荷重に対する耐力も柱に負担させていたために
柱の断面を小さくすることには自ずと限界があったが、
本実施形態の建物では粘弾性壁３の採用により地震荷重
のほぼ全てをその粘弾性壁３に負担させることができ、
したがって柱１は長期荷重のみを負担すれば十分であ
り、それ故に柱１の断面を小さくできるのである。換言
すれば、本実施形態の構造では粘弾性壁３の採用を前提
として細柱の採用が可能となって柱先行降伏形の架構と
することが可能となり、それにより粘弾性壁３の性能が
最大限に発揮されるという相乗効果が得られるものであ
る。
え、その柱１の軸力は長期荷重に対する耐力を確保する
ことは言うまでもない。従来一般の構造では長期荷重に
加え短期荷重に対する耐力も柱に負担させていたために
柱の断面を小さくすることには自ずと限界があったが、
本実施形態の建物では粘弾性壁３の採用により地震荷重
のほぼ全てをその粘弾性壁３に負担させることができ、
したがって柱１は長期荷重のみを負担すれば十分であ
り、それ故に柱１の断面を小さくできるのである。換言
すれば、本実施形態の構造では粘弾性壁３の採用を前提
として細柱の採用が可能となって柱先行降伏形の架構と
することが可能となり、それにより粘弾性壁３の性能が
最大限に発揮されるという相乗効果が得られるものであ
る。
【００１５】また、細柱の具体的な構造としては、所要
軸力を確保しつつ曲げ剛性を低下させるものであること
から、理論的には鋼棒（超大断面の鉄筋）の如きものが
考えられるが、小径の鋼管内にコンクリートを充填した
充填鋼管コンクリート造の柱の採用が現実的である。ま
た、そのような細柱の具体的な断面設計は建物の規模や
形態に応じて適宜行えば良いが、柱１の曲げ剛性を梁２
の曲げ剛性（これは上記のように床の撓みや振動特性か
ら自ずと決定される）に対して１／２〜１／１０程度と
することが有効かつ現実的である。
軸力を確保しつつ曲げ剛性を低下させるものであること
から、理論的には鋼棒（超大断面の鉄筋）の如きものが
考えられるが、小径の鋼管内にコンクリートを充填した
充填鋼管コンクリート造の柱の採用が現実的である。ま
た、そのような細柱の具体的な断面設計は建物の規模や
形態に応じて適宜行えば良いが、柱１の曲げ剛性を梁２
の曲げ剛性（これは上記のように床の撓みや振動特性か
ら自ずと決定される）に対して１／２〜１／１０程度と
することが有効かつ現実的である。
【００１６】そして、上記のような細柱を採用すること
により、その柱１の弾性変形能力は自ずと向上するもの
となり、たとえば柱の径を１／２にすれば弾性変形範囲
は２倍になるから、柱１の降伏変形（弾性変形限界）が
大きくなり、その範囲で制震すれば柱先行降伏形といえ
ども十分に安全な構造が得られる。
により、その柱１の弾性変形能力は自ずと向上するもの
となり、たとえば柱の径を１／２にすれば弾性変形範囲
は２倍になるから、柱１の降伏変形（弾性変形限界）が
大きくなり、その範囲で制震すれば柱先行降伏形といえ
ども十分に安全な構造が得られる。
【００１７】さらに、上記のような細柱の採用により主
架構の固有周期は自ずと長周期化（柔構造化）し、それ
により地震応答が低減する効果が得られる。図５は減衰
定数ｈをパラメータとして建物の固有周期と変位応答、
速度応答、加速度応答との関係を示すものである。通常
の柔構造建物のように固有周期が３秒程度以上となれ
ば、（ａ）に示されるように変位応答はほぼ横這いでは
あるが、（ｂ）、（ｃ）に示されるように速度応答、加
速度応答はいずれも低下し、細柱の採用による長周期化
によって応答が改善されることがわかる。しかも、上述
したように細柱の採用は層剛性を低下させて減衰定数ｈ
を大きくするから、応答がより一層改善されるという相
乗的な効果が得られることがわかる。
架構の固有周期は自ずと長周期化（柔構造化）し、それ
により地震応答が低減する効果が得られる。図５は減衰
定数ｈをパラメータとして建物の固有周期と変位応答、
速度応答、加速度応答との関係を示すものである。通常
の柔構造建物のように固有周期が３秒程度以上となれ
ば、（ａ）に示されるように変位応答はほぼ横這いでは
あるが、（ｂ）、（ｃ）に示されるように速度応答、加
速度応答はいずれも低下し、細柱の採用による長周期化
によって応答が改善されることがわかる。しかも、上述
したように細柱の採用は層剛性を低下させて減衰定数ｈ
を大きくするから、応答がより一層改善されるという相
乗的な効果が得られることがわかる。
【００１８】図６は、２４層の建物を対象として以下の
３ケースにつき解析を行った結果を示すものである。地
震入力は El Centro NS 50Kineである。
３ケースにつき解析を行った結果を示すものである。地
震入力は El Centro NS 50Kineである。
【００１９】ケース１：柱は通常の鉄骨造（６５０×６
５０×７０の鉄骨ボックス柱）。粘弾性壁なし。固有周
期３．０５秒。 ケース２：柱はケース１と同じ。粘弾性壁設置（延壁面
積１０５ｍ2）。固有周期２．４９秒。 ケース３：柱は充填鋼管コンクリート柱（５００φ×５
０）による細柱。柱の曲げ剛性を梁の曲げ剛性の１／１
０に設定。粘弾性壁はケース２と同じ。固有周期３．３
７秒。
５０×７０の鉄骨ボックス柱）。粘弾性壁なし。固有周
期３．０５秒。 ケース２：柱はケース１と同じ。粘弾性壁設置（延壁面
積１０５ｍ2）。固有周期２．４９秒。 ケース３：柱は充填鋼管コンクリート柱（５００φ×５
０）による細柱。柱の曲げ剛性を梁の曲げ剛性の１／１
０に設定。粘弾性壁はケース２と同じ。固有周期３．３
７秒。
【００２０】図６に示されるように、最大層間変位、最
大絶対加速度、最大変位ともに、通常の構造であるケー
ス１よりも粘弾性壁３を設置したケース２において改善
が見られ、さらに細柱を採用した本発明の構造であるケ
ース３においてより顕著に改善され、本発明の構造の有
効性が実証された。なお、ケース３における主架構の鋼
材所要量はケース１に比較して３０％減となり、大幅な
コストダウンを見込めるものである。
大絶対加速度、最大変位ともに、通常の構造であるケー
ス１よりも粘弾性壁３を設置したケース２において改善
が見られ、さらに細柱を採用した本発明の構造であるケ
ース３においてより顕著に改善され、本発明の構造の有
効性が実証された。なお、ケース３における主架構の鋼
材所要量はケース１に比較して３０％減となり、大幅な
コストダウンを見込めるものである。
【００２１】なお、上記実施形態において採用した粘弾
性壁３のような粘性系ダンパーは、過大入力時に各層で
の動作が自ずと均等になろうとするセルフバランス機
能、すなわち変形が大きくなろうとすると層の強度が増
大して他へエネルギーが流れるという性質を有するもの
であり、この点で鋼材ダンパー等の他のダンパーに比較
して構造安全性に優れる利点があり、柱先行降伏形の架
構を採用している本発明の構造において架構の安全性を
補償し得るものであるので、本発明における制震装置と
してはそのような粘性系ダンパー特に上記実施形態のよ
うな粘弾性壁を採用することが最適である。ただし、他
のダンパーであっても図７に示すように繰り返し荷重に
よる復元力特性が塑性履歴を呈して履歴減衰力を発揮す
るようなもの、特に二次弾性係数Ｅ2が一次弾性係数Ｅ
ｓの３／１００以上であるような特性を有する鋼材ダン
パーでは粘性系ダンパーと同様の効果が得られるので、
そのような鋼材系履歴ダンパーも本発明における制震装
置として採用可能である。
性壁３のような粘性系ダンパーは、過大入力時に各層で
の動作が自ずと均等になろうとするセルフバランス機
能、すなわち変形が大きくなろうとすると層の強度が増
大して他へエネルギーが流れるという性質を有するもの
であり、この点で鋼材ダンパー等の他のダンパーに比較
して構造安全性に優れる利点があり、柱先行降伏形の架
構を採用している本発明の構造において架構の安全性を
補償し得るものであるので、本発明における制震装置と
してはそのような粘性系ダンパー特に上記実施形態のよ
うな粘弾性壁を採用することが最適である。ただし、他
のダンパーであっても図７に示すように繰り返し荷重に
よる復元力特性が塑性履歴を呈して履歴減衰力を発揮す
るようなもの、特に二次弾性係数Ｅ2が一次弾性係数Ｅ
ｓの３／１００以上であるような特性を有する鋼材ダン
パーでは粘性系ダンパーと同様の効果が得られるので、
そのような鋼材系履歴ダンパーも本発明における制震装
置として採用可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明の制震構造は、２
層以上の建物の要所に振動エネルギーを吸収して消散さ
せる制震装置を設けるとともに、該建物の主架構を柱の
曲げ剛性が梁の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架
構としたので、建物の層剛性を十分に小さくし得て制震
装置の性能を最大限に発揮させることがでるとともに、
建物の弾性変形能力を向上させ、しかも建物の長周期化
を実現でき、以上により建物の減衰性能、変形性能、地
震応答を十分に改善し得て、大地震においても建物の応
答を微小に抑制して無損傷とでき、しかも柱の断面節約
によりコストダウンをも図ることができるという優れた
効果を奏する。特に、柱を小断面の細柱としてその曲げ
剛性を梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定すること
により、架構の構造安全性に支障を来すことなく上記効
果を十分に得ることができる。また、制震装置として鋼
板の間に粘性体あるいは粘弾性体を挟み込んだ形態の粘
弾性壁を採用すれば、高剛性かつ高靱性を有するものと
なって微小変形でエネルギー吸収量が極めて大きなもの
となるので特に有効である。さらに、上記の制震装置と
して履歴減衰力を発揮する鋼材系履歴ダンパーを採用し
ても同様の効果が得られる。
層以上の建物の要所に振動エネルギーを吸収して消散さ
せる制震装置を設けるとともに、該建物の主架構を柱の
曲げ剛性が梁の曲げ剛性よりも小さい柱先行降伏形の架
構としたので、建物の層剛性を十分に小さくし得て制震
装置の性能を最大限に発揮させることがでるとともに、
建物の弾性変形能力を向上させ、しかも建物の長周期化
を実現でき、以上により建物の減衰性能、変形性能、地
震応答を十分に改善し得て、大地震においても建物の応
答を微小に抑制して無損傷とでき、しかも柱の断面節約
によりコストダウンをも図ることができるという優れた
効果を奏する。特に、柱を小断面の細柱としてその曲げ
剛性を梁の曲げ剛性の１／２〜１／１０に設定すること
により、架構の構造安全性に支障を来すことなく上記効
果を十分に得ることができる。また、制震装置として鋼
板の間に粘性体あるいは粘弾性体を挟み込んだ形態の粘
弾性壁を採用すれば、高剛性かつ高靱性を有するものと
なって微小変形でエネルギー吸収量が極めて大きなもの
となるので特に有効である。さらに、上記の制震装置と
して履歴減衰力を発揮する鋼材系履歴ダンパーを採用し
ても同様の効果が得られる。
【図１】 本発明の制震構造による建物の一実施形態を
示す立面図である。
示す立面図である。
【図２】 同建物に設置する粘弾性壁の一例を示す図で
ある。
ある。
【図３】 同粘弾性壁の復元力特性を示す図である。
【図４】 一質点系振動モデルとその減衰定数の定義式
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 減衰定数をパラメータとする建物固有周期と
地震応答との関係を示す図である。
地震応答との関係を示す図である。
【図６】 同建物の解析結果を比較例とともに示す図で
ある。
ある。
【図７】 本発明において制震装置として採用可能な鋼
材系履歴ダンパーの復元力特性を示す図である。
材系履歴ダンパーの復元力特性を示す図である。
１ 柱（細柱） ２ 梁 ３ 粘弾性壁（制震装置） ３ａ、３ｂ 鋼板 ３ｃ 粘弾性体
Claims (4)
- 【請求項１】 ２層以上の建物の要所に振動エネルギー
を吸収して消散させる制震装置を設けるとともに、該建
物の主架構を柱の曲げ剛性が梁の曲げ剛性よりも小さい
柱先行降伏形の架構としたことを特徴とする制震構造。 - 【請求項２】 柱の曲げ剛性を梁の曲げ剛性の１／２〜
１／１０に設定してなることを特徴とする請求項１記載
の制震構造。 - 【請求項３】 前記制震装置は、間隔をおいて相対変位
可能に積層された少なくとも一対の鋼板の間に粘性体あ
るいは粘弾性体が接着状態で挟み込まれた構成とされ、
前記柱と梁とにより囲まれる空間に配置されて前記対の
鋼板が上下の梁に対してそれぞれ固定されることによ
り、建物の層間変位により微少変形して大減衰力を発揮
する粘弾性壁であることを特徴とする請求項１または２
記載の制震構造。 - 【請求項４】 前記制震装置は、繰り返し荷重による復
元力特性が塑性履歴を呈して履歴減衰力を発揮する鋼材
系履歴ダンパーであることを特徴とする請求項１または
２記載の制震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22841998A JP3463086B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 制震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22841998A JP3463086B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 制震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054678A true JP2000054678A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3463086B2 JP3463086B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=16876188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22841998A Expired - Fee Related JP3463086B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 制震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463086B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105971109A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-09-28 | 成立 | 垂拉式集中承重建筑体 |
-
1998
- 1998-08-12 JP JP22841998A patent/JP3463086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105971109A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-09-28 | 成立 | 垂拉式集中承重建筑体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3463086B2 (ja) | 2003-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101379591B1 (ko) | 포크형 감쇠기 및 이의 사용 방법 | |
| JP2010007793A (ja) | 免震構造 | |
| CN102011439A (zh) | 分阶段屈服型软钢阻尼器 | |
| JP2010270474A (ja) | 制振構造 | |
| JP3828695B2 (ja) | 三階建て住宅の制震壁 | |
| JPH11343675A (ja) | 制振装置および制振構造物 | |
| JPH11131859A (ja) | 免震構造物 | |
| JP3463086B2 (ja) | 制震構造 | |
| JP2001106455A (ja) | エレベーターのガイドレール支持装置 | |
| JP3671317B2 (ja) | 免震機構 | |
| JP3463085B2 (ja) | 耐震建築物 | |
| JP4277649B2 (ja) | 複合ダンパーおよび柱梁構造物 | |
| JP2650153B2 (ja) | 免震装置 | |
| JP2001073469A (ja) | 柱の構造および耐震建物 | |
| JPH0339575A (ja) | 制振粘弾性壁 | |
| JP2000054506A (ja) | 免震構造物の浮き上がり防止装置及びこの装置が設けられてなる軽重量構造物の免震構造 | |
| JP2005314917A (ja) | 制振間柱 | |
| JP2002161648A (ja) | 制震構造建物 | |
| JPS62220734A (ja) | 振動エネルギ吸収装置 | |
| JPH0259262B2 (ja) | ||
| JPH11141176A (ja) | 過減衰構造 | |
| JP3552008B2 (ja) | 建築構造物の制振構造 | |
| JPS6366987B2 (ja) | ||
| Gupta et al. | Response Control of Structures Subjected to Multi-Hazards of Earthquake and Wind Using Base Isolators and Absorbers | |
| JPS6334276B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020129 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |