JP2004285599A

JP2004285599A - 構造物の制震構造

Info

Publication number: JP2004285599A
Application number: JP2003076320A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hirose; 景一広瀬
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】本発明は、隣り合う２棟の構造物の構造や形状に左右されることなく、両構造物の応答変形を効果的に低減させることのできる構造物の制震構造を提供する。
【解決手段】隣り合う２棟の構造物１ａ、１ｂは、その頂部近傍を水平に配された制震構造体２により連結される。制震構造体２は、振動エネルギーを吸収し、構造物１ａ、１ｂの変形を抑制する機能を有する制震装置３により構成されており、２体の制震装置３をブレース状でかつ２方向に配して交差させた、平面視Ｘ字状の２体の制震装置３の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置した構成を有している。これらは、両構造物１ａ、１ｂ間の相対変形Ｌ_１を低減させることができるだけでなく、水平力を水平方向成分と軸方向成分に分散させて、何れか一方の構造物１ａ、１ｂへの水平力の集中を回避させるものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外的要因の影響により生じる構造物の振動を抑制する構造物の制震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、強震や強風等の外的要因により構造物に生じる変形を低減させることを目的に、隣接して構築されている２棟の構造物に対して、減衰機構を有する複数のダンパーを、両棟を連結するように最頂部から高さ方向に、所定の間隔を持って水平に設ける構成が、一般に適用されている（特許文献１参照）。
このような構成は、隣り合う２棟の構造物間において、相対変形を低減させることが可能になるとともに、何れか一方の構造物における応答変形を低減させることが可能となる等の効果を期待することができるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２５２９６７号公報（第１図参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述する構成では、例えば、図４（ａ）に示すような隣り合う２棟がほぼ同様な大きさの構造物４ａ、４ｂの場合には、２棟間の相対変形Ｌ_３は低減されるものの、両棟の絶対変形Ｌ_４を低減する効果を得ることはできない。
また、図４（ｂ）に示すような、一方の構造物４ｂが低層でかつ相対的にみて質量の過大な低層棟である場合には、低層な構造物４ｂの応答に高層な構造物４ａの応答が支配され、高層な構造物４ａにおけるダンパー５の配置位置に節が生じ、逆に応答変形が増大するような現象が起こりうる。また、低層な構造物４ｂは高層な構造物４ａからの水平力を、ダンパー５の降伏荷重に相当する力を負担することとなる。
さらに、図４（ｃ）に示すような、一方が構造物４ｂが低層でかつ相対的にみて質量の軽微な低層棟である場合には、低層な構造物４ｂの応答変形の低減効果は発揮されるものの、高層な構造物４ａの下部は低層な構造物４ｂからの水平力をダンパー５の降伏荷重分に相当する力を負担することとなる。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、隣り合う２棟の構造物の構造や形状に左右されることなく、両構造物の応答変形を効果的に低減させることのできる構造物の制震構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の構造物の制震構造は、隣接して構築される２棟の構造物の、振動を抑制する構造物の制震構造であって、少なくとも何れか一方の構造物の頂部近傍の側面と、他方の構造物の向かい合う側面とを、水平に連結するように制震構造体が配されており、該制震構造体が、鉛直方向に所定の間隔を持って平行でかつブレース状に配される、振動エネルギーを吸収する複数の制震装置により構成されることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の構造物の制震構造は、前記制震構造体が、ブレース状で交差する２方向に配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成されることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の構造物の制震構造は、前記制震構造体が、ブレース状で鉛直方向のシンメトリーに配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成されることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の構造物の制震構造は、隣り合う２棟の構造物について、何れか一方の構造物の頂部近傍の側面と、これと向かい合う他方の構造物の側面とを、ブレース状に配された複数の制震装置を備える制震構造体を用いて連結することにより、両棟の応答変形を効果的に低減させるものである。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、所定の離間間隔を持って隣接して構築されている構造物１ａ、１ｂは、両者がほぼ同様の高さでかつほぼ同様の質量を有しており、制震構造体２により連結されている。このような２棟の構造物１ａ、１ｂの頂部近傍を水平に連結する制震構造体２は、ブレース状に配された複数の制震装置３により構成されている。
制震装置３は、構造物１ａ、１ｂに制震性能を付与する場合等に一般に用いられているもので、地震や強風等の外力により、構造物１ａ、１ｂに与えられる振動エネルギーを吸収し、構造物１ａ、１ｂの変形を抑制する機能を有するものである。このような制震装置３は、鋼材ダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー等様々な種類を有しているが、本発明に、適用する制震装置３は、いずれにもこだわるものではなく、配置される環境や施工性・作業性等、状況に応じて最適なものを選択すればよい。
【００１１】
これら制震装置３を用いた制震構造体２は、ブレース状でかつ２方向に配して交差させた平面視Ｘ字状の２体の制震装置３の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置した構成を有している。なお、本実施の形態では、制震構造体２に平面視Ｘ字状に配された２体の制震装置３の組み合わせを３組連続させた構成を有しているが、必ずしもこれにこだわるものではなく、その数量は、２棟の構造物１ａ、１ｂの相対変形量や、制震装置３自身の性能を考慮し、適宜設計するものである。
【００１２】
上述するような隣り合う両構造物１ａ、１ｂの制震構造によれば、平面視Ｘ字状に配された２体の制震装置３による組み合わせを鉛直方向に複数連続することにより構成された制震構造体２を用いて、ほぼ同様の大きさを有する２棟の構造物１ａ、１ｂの頂部近傍どうしを、水平に連結することにより、両構造物１ａ、１ｂ間の相対変形Ｌ_１を低減させることができるだけでなく、図２に示すように、構造物１ａから構造物１ｂ移行する水平力を伝達された制震構造体２を構成する制震装置３は、その材軸方向の力を構造物１ａ、１ｂに対して水平方向成分と軸方向成分に分散させるため、他方の構造物１ｂに伝達される水平力が緩和されて、他方の構造物１ｂへの水平力の集中を回避させることが可能となる。また、これによりブレース状に配された制震装置３から構造物１ａ、１ｂの両者に軸方向成分の力をが生じせしめるため、図１（ａ）に示すように隣接する２棟の構造物１ａ、１ｂの曲げ変形Ｌ_２、Ｌ_２’を抑制することが可能となる。
【００１３】
このような、平面視Ｘ字状に配された２体の制震装置３による組み合わせを、鉛直方向に複数連続した構成の制震構造体２は、隣接する２棟の構造物１ａ、１ｂが同様の大きさを有する場合に限るものではなく、図１（ｂ）に示すような一方が高層の構造物１ａであり、他方が低層でかつ相対的に見て質量が過剰な構造物１ｂ、また、図１（ｃ）に示すような一方が高層の構造物１ａであり、他方が低層でかつ相対的に見て質量が軽微な構造物１ｂに対しても適用することが可能である。このように、隣り合う２棟の構造物１ａ、１ｂの高さが異なる場合には、低層の構造物１ｂの頂部近傍の側面と、これに向かい合う構造物１ａの側面とを水平に連結するように、制震構造体２を配置する。
隣り合う２棟の構造物１ａ、１ｂが、図１（ｂ）（ｃ）のような場合には何れにおいても、隣り合う両構造物１ａ、１ｂ間の相対変形Ｌ_１の低減効果を損なうことなく、図１（ｂ）においては相対的にみて質量の高い構造物１ｂ、図１（ｃ）においては相対的にみて剛性の高い構造物１ａに移行しようとする水平力を、制震構造体２を構成するブレース状に配された制震装置３が、水平方向と軸方向の２成分に分割して緩和することが可能となる。また、これらにおいても同様に、制震構造体２により、構造物に軸方向成分の力を生じせしめるため、隣り合う両構造物１ａ、１ｂの両者の曲げ変形Ｌ_２、Ｌ_２’を抑制することができるものである。
【００１４】
ところで、前記制震構造体２は、上述する平面視Ｘ状に配された２体の制震装置３による組み合わせを鉛直方向に複数連続した構成に、必ずしもこだわるものではない。制震構造体２の他の事例を以下に示す。
第１の事例としての制震構造体２は、図３（ａ）に示すように、ブレース状に配される制震装置３を鉛直方向でシンメトリーになるように配置した、平面視くの字状に配された２体の制震装置３による組み合わせを、鉛直方向に複数連続させる構成としている。また、第２の事例としての制震構造体２は、図３（ｂ）に示すように、ブレース状に配される制震装置３を所定の間隔を持って平行となるように、鉛直方向に複数連続させる構成としている。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の構造物の制震構造によれば、隣接して構築される２棟の構造物の、振動を抑制する構造物の制震構造であって、少なくとも何れか一方の構造物の頂部近傍の側面と、他方の構造物の向かい合う側面とを、水平に連結するように制震構造体が配されており、該制震構造体が、鉛直方向に所定の間隔を持って平行でかつブレース状に配される、振動エネルギーを吸収する複数の制震装置により構成される。または、前記制震構造体が、ブレース状で交差する２方向に配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成される。もしくは、前記制震構造体が、ブレース状で鉛直方向のシンメトリーに配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成される。
これにより、隣り合う２棟の構造物は、その形状に左右されることなく両者間の相対変形を低減させることができるだけでなく、制震構造体を構成するブレース状に配された制震装置が、一方の構造物より伝達された水平力を、水平方向と軸方向に分散させるため、他方の構造物に伝達される水平力が緩和されることから、他方の構造物への水平力の集中を回避させることが可能となる。また、これに伴い、構造物に軸方向の力が生じるため、隣り合う２棟の構造物各々の曲げ変形を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る構造物の制震構造を示す図である。
【図２】本発明に係る制震構造体の作用を示す図である。
【図３】本発明に係る制震構造体の他の事例を示す図である。
【図４】従来の構造物の制震構造を示す図である。
【符号の説明】
１ａ構造物
１ｂ構造物
２制震構造体
３制震装置
４ａ構造物
４ｂ構造物
５ダンパー

Claims

隣接して構築される２棟の構造物の、振動を抑制する構造物の制震構造であって、
少なくとも何れか一方の構造物の頂部近傍の側面と、他方の構造物の向かい合う側面とを、水平に連結するように制震構造体が配されており、
該制震構造体が、鉛直方向に所定の間隔を持って平行でかつブレース状に配される、振動エネルギーを吸収する複数の制震装置により構成されることを特徴とする構造物の制震構造。
請求項１に記載の構造物の制震構造において、
前記制震構造体が、ブレース状で交差する２方向に配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成されることを特徴とする構造物の制震構造。
請求項１に記載の構造物の制震構造において、
前記制震構造体が、ブレース状で鉛直方向のシンメトリーに配した２体の前記制震装置の組み合わせを、鉛直方向に複数連続して配置して構成されることを特徴とする構造物の制震構造。