JP2002266517A - 連結制震装置を利用した免震構造 - Google Patents
連結制震装置を利用した免震構造Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 連結制震装置（連結制震構造）を利用（併
用）して振動を抑制し、免震層（免震装置）に発生する
引き抜き力を抑制した免震構造を提供する。 【解決手段】免震層１を免震装置２で支持された基壇３
の上に複数棟の固有周期が異なる建物が構築されてお
り、前記複数棟の建物は相互に連結制震装置６で連結さ
れている構造または、免震装置２で支持された免震建物
と、これに隣接して構築された非免震構造で固有周期が
異なる建物とが、相互に連結制震装置６で連結されてい
る免震構造。
用）して振動を抑制し、免震層（免震装置）に発生する
引き抜き力を抑制した免震構造を提供する。 【解決手段】免震層１を免震装置２で支持された基壇３
の上に複数棟の固有周期が異なる建物が構築されてお
り、前記複数棟の建物は相互に連結制震装置６で連結さ
れている構造または、免震装置２で支持された免震建物
と、これに隣接して構築された非免震構造で固有周期が
異なる建物とが、相互に連結制震装置６で連結されてい
る免震構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として免震層
を免震装置（積層ゴム）で支持された免震構造、特にア
スペクト比が大きい免震構造の技術分野に属し、連結制
震装置（連結制震構造）を利用（併用）して振動を抑制
し、免震層（免震装置）に発生する引き抜き力を抑制し
た免震構造に関する。
を免震装置（積層ゴム）で支持された免震構造、特にア
スペクト比が大きい免震構造の技術分野に属し、連結制
震装置（連結制震構造）を利用（併用）して振動を抑制
し、免震層（免震装置）に発生する引き抜き力を抑制し
た免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】構造物を高層化すると、地震時に発生す
る転倒モーメントによる引き抜き力が柱に発生する。同
構造物が免震構造の場合は、一般的に下層部に設ける免
震層に引き抜き力が発生することになる。ところが、免
震構造に最も一般的に使用される免震装置である「積層
ゴム」は引き抜き力に抵抗できない。このため高層建物
や、低層でもアスペクト比が大きい免震構造には「積層
ゴム」を適用できない。
る転倒モーメントによる引き抜き力が柱に発生する。同
構造物が免震構造の場合は、一般的に下層部に設ける免
震層に引き抜き力が発生することになる。ところが、免
震構造に最も一般的に使用される免震装置である「積層
ゴム」は引き抜き力に抵抗できない。このため高層建物
や、低層でもアスペクト比が大きい免震構造には「積層
ゴム」を適用できない。
【０００３】上記の問題に対処する従来技術としては、
例えば （１）特開平１−２０３５４１号公報、特開平１−６６
３３４号公報などに記載された免震技術は、免震層の中
に引き抜き抵抗部材を配置し、免震層に転倒モーメント
による引き抜き力が発生したときは、前記の抵抗部材で
抵抗させるように構成している。
例えば （１）特開平１−２０３５４１号公報、特開平１−６６
３３４号公報などに記載された免震技術は、免震層の中
に引き抜き抵抗部材を配置し、免震層に転倒モーメント
による引き抜き力が発生したときは、前記の抵抗部材で
抵抗させるように構成している。
【０００４】（２）特開平１０−１６９２４７号公報、
特開平１０−１６９７０９号公報などに記載された免震
装置は、免震装置自体に引き抜き抵抗力を持たせる構造
に工夫されている。
特開平１０−１６９７０９号公報などに記載された免震
装置は、免震装置自体に引き抜き抵抗力を持たせる構造
に工夫されている。
【０００５】（３）特開昭６３−９７７７４号公報に
は、地面に固定された二つの固有周期が異なる構造物を
連結ダンパーで繋ぐことにより両構造物の地震時の応答
を低減する、代表的な連結制震構造が開示されている。
ここに「連結制震構造」とは、二つ以上の構造物を連結
制震装置で繋いだ構造を指す。
は、地面に固定された二つの固有周期が異なる構造物を
連結ダンパーで繋ぐことにより両構造物の地震時の応答
を低減する、代表的な連結制震構造が開示されている。
ここに「連結制震構造」とは、二つ以上の構造物を連結
制震装置で繋いだ構造を指す。
【０００６】（４）最近では、特開平５−２９５９２５
号公報に開示されたように、一つの構造物の内外を固有
周期が異なる二つの構造物に分離して、これら二つの構
造物を連結制震装置で連結して地震時の応答を低減する
技術も開発されている。
号公報に開示されたように、一つの構造物の内外を固有
周期が異なる二つの構造物に分離して、これら二つの構
造物を連結制震装置で連結して地震時の応答を低減する
技術も開発されている。
【０００７】（５）また、特開平１０−３３１４７７号
公報に開示されているように、一つの塔状構造物を固有
周期が同じ二つの部分に分離し、これら二つの部分を境
界梁（ダンパー材）で繋ぐことにより、地震時に二つの
構造物が曲げ変形することを利用して境界梁で制震効果
を得る連結制震架構も提案されている。
公報に開示されているように、一つの塔状構造物を固有
周期が同じ二つの部分に分離し、これら二つの部分を境
界梁（ダンパー材）で繋ぐことにより、地震時に二つの
構造物が曲げ変形することを利用して境界梁で制震効果
を得る連結制震架構も提案されている。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】上記（１）の免震技
術、及び（２）の免震装置を採用した免震構造は、免震
層における免震装置の取り付け部材や周辺部材が引き抜
き力に対して充分抵抗する必要がある。前記の引き抜き
力に起因する応力は、長期荷重によって発生する応力と
は正反対であるし、地震の中でも最大級の地震時にのみ
発生する応力である。このような地震時応力に対して、
前記免震装置の取り付け部材や周辺部材の耐震設計を行
うことは勿論可能であるが、その部材断面は巨大なもの
となり、コストは急加速度的に増大する。何よりも希に
発生するかもしれないと予想されるにすぎない地震に対
する耐震設計なので、実際には経済的な負担感の方が大
きく、実現は難しい。
術、及び（２）の免震装置を採用した免震構造は、免震
層における免震装置の取り付け部材や周辺部材が引き抜
き力に対して充分抵抗する必要がある。前記の引き抜き
力に起因する応力は、長期荷重によって発生する応力と
は正反対であるし、地震の中でも最大級の地震時にのみ
発生する応力である。このような地震時応力に対して、
前記免震装置の取り付け部材や周辺部材の耐震設計を行
うことは勿論可能であるが、その部材断面は巨大なもの
となり、コストは急加速度的に増大する。何よりも希に
発生するかもしれないと予想されるにすぎない地震に対
する耐震設計なので、実際には経済的な負担感の方が大
きく、実現は難しい。
【０００９】次に、上記（３）、（４）、（５）に述べ
た「連結制震構造」の有効性は既に知られた事実である
が、現状、こうした連結制震構造の技術を、免震構造へ
利用、応用して、免震層の上記引き抜き力に対する力学
特性を改善するような技術は未だ見聞しない。
た「連結制震構造」の有効性は既に知られた事実である
が、現状、こうした連結制震構造の技術を、免震構造へ
利用、応用して、免震層の上記引き抜き力に対する力学
特性を改善するような技術は未だ見聞しない。
【００１０】本発明の目的は、免震層に引き抜き力が発
生する高層建物や、低層でもアスペクト比が大きい建物
の引き抜き力に対する力学特性を改善した免震構造を既
往の技術で安価に実現することである。
生する高層建物や、低層でもアスペクト比が大きい建物
の引き抜き力に対する力学特性を改善した免震構造を既
往の技術で安価に実現することである。
【００１１】本発明の重要な目的は、免震層の上の上部
構造として、周期が異なる複数棟の建物を構築し、これ
らの建物を連結制震装置で相互に連結した免震構造を提
供することである。
構造として、周期が異なる複数棟の建物を構築し、これ
らの建物を連結制震装置で相互に連結した免震構造を提
供することである。
【００１２】本発明の次の目的は、免震層の上の上部構
造として、周期が異なる複数棟の建物をエキスパンショ
ンジョイントにより分離して構築し、前記複数棟の建物
を連結制震装置で相互に連結した免震構造を提供するこ
とである。
造として、周期が異なる複数棟の建物をエキスパンショ
ンジョイントにより分離して構築し、前記複数棟の建物
を連結制震装置で相互に連結した免震構造を提供するこ
とである。
【００１３】本発明の更なる目的は、免震装置で支持さ
れた免震建物と、これに隣接して構築された固有周期が
異なる非免震構造の建物とを、連結制震装置で相互に連
結した免震構造を提供することである。
れた免震建物と、これに隣接して構築された固有周期が
異なる非免震構造の建物とを、連結制震装置で相互に連
結した免震構造を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、請求項１に記載した発明に係
る連結制震装置を利用した免震構造は、免震層を免震装
置で支持された基壇の上に複数棟の固有周期が異なる建
物が構築されており、前記複数棟の建物は相互に連結制
震装置で連結されていることを特徴とする。
決するための手段として、請求項１に記載した発明に係
る連結制震装置を利用した免震構造は、免震層を免震装
置で支持された基壇の上に複数棟の固有周期が異なる建
物が構築されており、前記複数棟の建物は相互に連結制
震装置で連結されていることを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明に係る連結制震装置を
利用した免震構造は、免震層を免震装置で支持された基
壇の上に、複数棟の固有周期が異なる建物がエキスパン
ションジョイントで分離された構造で構築されており、
前記複数棟の建物は相互に連結制震装置で連結されてい
ることを特徴とする。
利用した免震構造は、免震層を免震装置で支持された基
壇の上に、複数棟の固有周期が異なる建物がエキスパン
ションジョイントで分離された構造で構築されており、
前記複数棟の建物は相互に連結制震装置で連結されてい
ることを特徴とする。
【００１６】請求項３記載の発明に係る連結制震装置を
利用した免震構造は、免震装置で支持された免震建物
と、これに隣接して構築された非免震構造で固有周期が
異なる建物とが、相互に連結制震装置で連結されている
ことを特徴とする。
利用した免震構造は、免震装置で支持された免震建物
と、これに隣接して構築された非免震構造で固有周期が
異なる建物とが、相互に連結制震装置で連結されている
ことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施形態】以下に、本発明の実施形態を、図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１８】図１は、請求項１に記載した発明に係る連
結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示してい
る。
結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示してい
る。
【００１９】これは免震層１を免震装置２…（積層ゴ
ム）で支持された基壇３の上に、高層棟と低層棟のよう
に固有周期が異なる２棟の建物４と５が構築されてお
り、前記２棟の建物４と５は低層棟建物５の上部位置を
連結制震装置６で相互に連結されていることを特徴とす
る。前記連結制震装置６としては、従来公知のいわゆる
連結ダンパー、或いは連結ダンパーと連結バネとの組み
合わせによるものなどを使用できる。
ム）で支持された基壇３の上に、高層棟と低層棟のよう
に固有周期が異なる２棟の建物４と５が構築されてお
り、前記２棟の建物４と５は低層棟建物５の上部位置を
連結制震装置６で相互に連結されていることを特徴とす
る。前記連結制震装置６としては、従来公知のいわゆる
連結ダンパー、或いは連結ダンパーと連結バネとの組み
合わせによるものなどを使用できる。
【００２０】前記高層棟建物４と低層棟建物５とは、お
互いの固有周期Ｔ４とＴ５が異なるので、地震時には連
結制震装置６の働きによって、基壇３より上方の上部構
造部分（高層棟建物４と低層棟建物５）の転倒を非常に
小さな容量の連結制震装置６によってある程度まで抑制
することができる。その結果、上部構造部分に地震によ
る引き抜き力は発生するものの、その大きさは小さく抑
えられ、長期荷重によって発生する応力を超えるほどに
は至らず、免震装置２の引き抜き力発生を抑止できるの
である。
互いの固有周期Ｔ４とＴ５が異なるので、地震時には連
結制震装置６の働きによって、基壇３より上方の上部構
造部分（高層棟建物４と低層棟建物５）の転倒を非常に
小さな容量の連結制震装置６によってある程度まで抑制
することができる。その結果、上部構造部分に地震によ
る引き抜き力は発生するものの、その大きさは小さく抑
えられ、長期荷重によって発生する応力を超えるほどに
は至らず、免震装置２の引き抜き力発生を抑止できるの
である。
【００２１】図２は図１の免震構造の平面配置を示して
いる。
いる。
【００２２】
【実施例】図３は、図１の実施形態に関する具体的な設
計例を示す。
計例を示す。
【００２３】低層棟５の最上階と、高層棟４の１３階部
分とを連結ダンパー６で繋いでいる。
分とを連結ダンパー６で繋いでいる。
【００２４】図４は、図３の実施例に関して、連結ダン
パー６が有る場合と無い場合における上部構造（高層棟
４と低層棟５）の応答量の差異を示している。
パー６が有る場合と無い場合における上部構造（高層棟
４と低層棟５）の応答量の差異を示している。
【００２５】図４によれば、高層棟４及び低層棟５は共
に、建物の層間変形角を２０％ないし４０％程度低減で
きることがわかる。前記の事実が免震装置２の鉛直力に
及ぼす影響を調査してみると、連結ダンパー６を設置し
ない場合、建物周辺位置の多くの免震装置２に引き抜き
力が発生しているが、連結ダンパー６で高層棟４と低層
棟５を繋ぐと、前記免震装置２に引き抜き力は発生して
おらず、連結ダンパー６が免震装置の引き抜き力を打ち
消している効果が確認された（その図示は省略した）。
に、建物の層間変形角を２０％ないし４０％程度低減で
きることがわかる。前記の事実が免震装置２の鉛直力に
及ぼす影響を調査してみると、連結ダンパー６を設置し
ない場合、建物周辺位置の多くの免震装置２に引き抜き
力が発生しているが、連結ダンパー６で高層棟４と低層
棟５を繋ぐと、前記免震装置２に引き抜き力は発生して
おらず、連結ダンパー６が免震装置の引き抜き力を打ち
消している効果が確認された（その図示は省略した）。
【００２６】なお、基壇３より上方の建物棟数と配置
は、図２の限りではない。図５に例示したように、基壇
３の中心から１２０度ずつの放射方向に３棟の同形の建
物７…を低層、中層、高層の如く固有周期が異なるよう
に構築し、これらの建物７…の境界部分を相互に連結制
震装置６で連結して実施することができる。
は、図２の限りではない。図５に例示したように、基壇
３の中心から１２０度ずつの放射方向に３棟の同形の建
物７…を低層、中層、高層の如く固有周期が異なるよう
に構築し、これらの建物７…の境界部分を相互に連結制
震装置６で連結して実施することができる。
【００２７】或いは図６に示したように、基壇３の中心
を点対称とする配置で４棟の同形の建物７…を低層、中
層、高層の如く固有周期が異なるように構築し、これら
の建物７…の境界部分を相互に連結制震装置６で連結し
て同様に実施することもできる。
を点対称とする配置で４棟の同形の建物７…を低層、中
層、高層の如く固有周期が異なるように構築し、これら
の建物７…の境界部分を相互に連結制震装置６で連結し
て同様に実施することもできる。
【００２８】以上要するに、基壇３の上の上部構造は、
周期が異なる２以上の複数棟であれば、その配置の工夫
と共に連結制震装置を利用した免震構造を実施可能であ
る。
周期が異なる２以上の複数棟であれば、その配置の工夫
と共に連結制震装置を利用した免震構造を実施可能であ
る。
【００２９】次に図７は、請求項２記載の発明に係る連
結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示してい
る。
結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示してい
る。
【００３０】これは免震層１を免震装置２…で支持され
た基壇３の上に、高層棟と低層棟のように固有周期が異
なる２棟の建物９と１０がエキスパンションジョイント
１１により分離された構造で構築されており、前記２棟
の建物９と１０はエキスパンションジョイント１１の部
分を相互に連結制震装置６で連結されていることを特徴
とする。元々一体で設計されている建物を、構造上の理
由により分離し、建築計画的にはエキスパンションジョ
イント１１で繋ぐ方法は良く実施される。分離された建
物部分（架構）の固有周期が異なれば、これを連結制震
装置６で繋ぐことにより、本発明が容易に実施されるこ
とになる。
た基壇３の上に、高層棟と低層棟のように固有周期が異
なる２棟の建物９と１０がエキスパンションジョイント
１１により分離された構造で構築されており、前記２棟
の建物９と１０はエキスパンションジョイント１１の部
分を相互に連結制震装置６で連結されていることを特徴
とする。元々一体で設計されている建物を、構造上の理
由により分離し、建築計画的にはエキスパンションジョ
イント１１で繋ぐ方法は良く実施される。分離された建
物部分（架構）の固有周期が異なれば、これを連結制震
装置６で繋ぐことにより、本発明が容易に実施されるこ
とになる。
【００３１】この実施形態においても、図２及び図５、
図６に配置例を示したように、上部構造の棟数は２棟以
上の複数であれば、上記第１の実施形態と同様に実施可
能であり、同様な作用効果を期待できる。
図６に配置例を示したように、上部構造の棟数は２棟以
上の複数であれば、上記第１の実施形態と同様に実施可
能であり、同様な作用効果を期待できる。
【００３２】次に、図８と図９は、請求項３記載の発明
に係る連結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示
している。免震層を免震装置２で支持された免震建物１
２と、これに隣接して構築された、非免震構造で固有周
期が異なる建物１３とを、相互に連結制震装置６で連結
した免震構造を示している。
に係る連結制震装置を利用した免震構造の実施形態を示
している。免震層を免震装置２で支持された免震建物１
２と、これに隣接して構築された、非免震構造で固有周
期が異なる建物１３とを、相互に連結制震装置６で連結
した免震構造を示している。
【００３３】図８は、免震建物１２が低層建物であり、
これに隣接する高層建物１３が非免震構造の建物である
場合の実施形態を示す。図９は逆に、高層建物が免震建
物１２であり、これに隣接する非免震構造の建物１３が
低層建物である場合の実施形態を示している。いずれの
実施形態であれ、同様な作用効果を期待できる。免震構
造建物１２と非免震構造建物１３とは、元々固有周期が
大きく異なるので、連結制震装置６で繋ぐことにより、
優れた制震効果を期待できる。
これに隣接する高層建物１３が非免震構造の建物である
場合の実施形態を示す。図９は逆に、高層建物が免震建
物１２であり、これに隣接する非免震構造の建物１３が
低層建物である場合の実施形態を示している。いずれの
実施形態であれ、同様な作用効果を期待できる。免震構
造建物１２と非免震構造建物１３とは、元々固有周期が
大きく異なるので、連結制震装置６で繋ぐことにより、
優れた制震効果を期待できる。
【００３４】
【本発明が奏する効果】請求項１〜３に記載した発明に
係る連結制震装置を利用した免震構造は、既往技術の利
用、応用で実施できるから、実施が容易である上に、免
震装置に働く引き抜き力を確実に、有効に緩和できる。
従って、在来工法の設計による鉄筋コンクリート造（Ｒ
Ｃ造）、鉄骨造（Ｓ造）、或いは鉄骨鉄筋コンクリート
造（ＳＲＣ造）のいずれの場合でも、設計は楽になる。
特にＲＣ造の場合は、引き抜き力をほとんど許容できな
いので、本発明の実施により、これまでは設計が極めて
困難とされたアスペクト比の大きい建造物の実現に大き
く寄与する。
係る連結制震装置を利用した免震構造は、既往技術の利
用、応用で実施できるから、実施が容易である上に、免
震装置に働く引き抜き力を確実に、有効に緩和できる。
従って、在来工法の設計による鉄筋コンクリート造（Ｒ
Ｃ造）、鉄骨造（Ｓ造）、或いは鉄骨鉄筋コンクリート
造（ＳＲＣ造）のいずれの場合でも、設計は楽になる。
特にＲＣ造の場合は、引き抜き力をほとんど許容できな
いので、本発明の実施により、これまでは設計が極めて
困難とされたアスペクト比の大きい建造物の実現に大き
く寄与する。
【００３５】そしてまた、免震装置として積層ゴムを使
用した免震構造の普及に大きく寄与するのである。
用した免震構造の普及に大きく寄与するのである。
【図１】本発明の第１の実施形態を示した立面図であ
る。
る。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の免震構造の具体的な設計例を示す立面図
である。
である。
【図４】図３の免震構造における低層棟及び高層棟の応
答を、連結制震装置を使用した場合と使用しない場合と
を併記した応答図である。
答を、連結制震装置を使用した場合と使用しない場合と
を併記した応答図である。
【図５】免震構造の異なる実施形態の平面図である。
【図６】免震構造の異なる実施形態の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示した立面図であ
る。
る。
【図８】本発明の第３の実施形態を示した立面図であ
る。
る。
【図９】図８とは異なる実施形態を示した立面図であ
る。
る。
１ 免震層 ２ 免震装置 ３ 基壇 ４ 高層棟建物 ５ 低層棟建物 ６ 連結制震装置 １１ エキスパンションジョイント １２ 免震建物 １３ 非免震構造建物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 守秀 福岡市中央区天神四丁目２番20号 株式会 社竹中工務店九州支店内 (72)発明者 賀来 正義 福岡市中央区天神四丁目２番20号 株式会 社竹中工務店九州支店内 (72)発明者 清永 敏弘 福岡市中央区天神四丁目２番20号 株式会 社竹中工務店九州支店内 (72)発明者 相沢 覚 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】免震層を免震装置で支持された基壇の上に
複数棟の固有周期が異なる建物が構築されており、前記
複数棟の建物は相互に連結制震装置で連結されているこ
とを特徴とする、連結制震装置を利用した免震構造。 - 【請求項２】免震層を免震装置で支持された基壇の上
に、複数棟の固有周期が異なる建物がエキスパンション
ジョイントで分離された構造で構築されており、前記複
数棟の建物は相互に連結制震装置で連結されていること
を特徴とする、連結制震装置を利用した免震構造。 - 【請求項３】免震装置で支持された免震建物と、これに
隣接して構築された非免震構造で固有周期が異なる建物
とが、相互に連結制震装置で連結されていることを特徴
とする、連結制震装置を利用した免震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001061994A JP4836340B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 連結制震装置を利用した免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001061994A JP4836340B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 連結制震装置を利用した免震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002266517A true JP2002266517A (ja) | 2002-09-18 |
| JP4836340B2 JP4836340B2 (ja) | 2011-12-14 |
Family
ID=18921207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001061994A Expired - Fee Related JP4836340B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 連結制震装置を利用した免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4836340B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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