JP2009197398A

JP2009197398A - Seismic control structure

Info

Publication number: JP2009197398A
Application number: JP2008037227A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kaneko; 治金子
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-09-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seismic control structure which can facilitate the maintenance, replacement and repair of a seismic control damper, and which can protect an existing building against earthquakes. <P>SOLUTION: In this seismic control structure 1, a building 2, which is supported on a pile foundation 3 via a sliding bearing 7 of a pile head portion, is constructed; an outside foundation 3a is installed in such a manner as to surround the building 2, in a location properly away from an exterior wall 6 of the building; and the seismic control damper 4 installed on the outside foundation 3a is joined to the exterior wall 6 via a connecting implement 5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本願発明は地震による水平力から杭基礎などの破壊を防ぐための制震構造物に関するものである。 The present invention relates to a vibration control structure for preventing destruction of a pile foundation or the like from a horizontal force caused by an earthquake.

鉄筋コンクリート造または鉄骨造などの建物は杭基礎で支持されている。この杭基礎は建物の鉛直荷重を支持するとともに、地震時における水平力に対しても抵抗するようになっている。しかし、大きな地震が発生したときには、その水平力によって杭が破損して鉛直荷重を支持できないことがある。そこで、図１３に示すような、縁切りされた上部躯体２９と基礎３０との間に、積層ゴム３１と鋼板３２とからなる免震装置３３と、ダンパー３４とを設置した免震構造物３５が構築されている。また、その他の制震構造物としては、例えば特開２００７−２７８３４０号公報の発明が知られている。
特開２００７−２７８３４０号公報 Buildings such as reinforced concrete structures or steel structures are supported by pile foundations. This pile foundation supports the vertical load of the building and also resists horizontal forces during an earthquake. However, when a large earthquake occurs, the pile may be damaged by the horizontal force and the vertical load may not be supported. Therefore, as shown in FIG. 13, there is provided a seismic isolation structure 35 in which a seismic isolation device 33 including a laminated rubber 31 and a steel plate 32 and a damper 34 are provided between the upper housing 29 and the foundation 30 which are cut off. Has been built. In addition, as another seismic control structure, for example, the invention of JP 2007-278340 A is known.
JP 2007-278340 A

しかし、上記のような免震構造物は制震ダンパーなどのメンテナンスや地震発生後における制震ダンパーの交換・修理を狭い空間で行うために作業性が悪く、しかも既存建物に施工することが困難であった。 However, seismic isolation structures such as those described above have poor workability because they are used for maintenance of seismic dampers and replacement and repair of seismic dampers after an earthquake has occurred, and it is difficult to install them in existing buildings. Met.

本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制震ダンパーのメンテナンスや交換・修理が簡単にでき、かつ既存建物を地震から保護できる制震構造物を提供することである。 The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to provide a damping structure that can easily maintain, replace, and repair the damping damper, and that can protect existing buildings from earthquakes. is there.

以上の課題を解決するための制震構造物は、杭頭部における滑り支承を介して杭基礎に支持された建物が構築され、該建物の外壁から適宜離れた箇所に建物を囲むように外基礎が設けられ、該外基礎に設置された制震ダンパーが連結具を介して外壁に接合されたことを特徴とする。また外基礎は適宜間隔ごとに設置された杭基礎またはコンクリートブロック基礎であることを含む。また制震ダンパーは低降伏点鋼パネルであることを含む。また制震ダンパーはエネルギー吸収能力の異なるものがそれぞれ設置されたことを含む。また制震ダンパーは地盤中またはドライエリアに設置されたことを含む。また制震ダンパーが連結具とユニット化されたことを含む。また制震ダンパーが連結具とフーチングまたはコンクリートブロック基礎とユニット化されたことを含むものである。 A seismic control structure for solving the above problems is constructed in such a way that a building supported by a pile foundation is constructed through a sliding bearing at the pile head, and the building is surrounded by a place appropriately separated from the outer wall of the building. A foundation is provided, and a damping damper installed on the outer foundation is joined to the outer wall via a connector. The outer foundation includes a pile foundation or a concrete block foundation installed at appropriate intervals. Also, the damping damper includes a low yield point steel panel. In addition, seismic dampers include those with different energy absorption capabilities. In addition, it includes that the damping damper was installed in the ground or in a dry area. It also includes the fact that the damping damper is unitized with the connector. It also includes the fact that the damping damper is unitized with the connecting tool and footing or concrete block foundation.

建物の外周に制震ダンパーを設置したことにより、制震ダンパーのメンテナンスや地震発生後における交換・修理が容易にできるとともに、既存建物への設置も簡単にできる。また外基礎である杭基礎やコンクリートブロック基礎も簡単に形成できる。また制震ダンパーは低降伏点鋼パネルであるため設置および交換が簡単にできる。また制震ダンパーはエネルギー吸収能力の異なるものがそれぞれ設置されたことにより、どのような地震にも対応することができる。また制震ダンパーは地盤中またはドライエリアに設置されたことにより、建物の見栄えや景観を良くすることができるとともに、制震ダンパーのメンテナンスや交換・修理が簡単にできる。さらに制震ダンパーと連結具が、または制震ダンパーと連結具とフーチングまたはコンクリートブロック基礎とがそれぞれユニット化されたことにより、現場において建物への設置が簡単にできる。 By installing a damping damper on the outer periphery of the building, maintenance of the damping damper, replacement / repair after an earthquake occurs, and installation in an existing building can be simplified. In addition, pile foundations and concrete block foundations can be easily formed. The damping damper is a low yield point steel panel that can be easily installed and replaced. In addition, seismic dampers with different energy absorption capacities can be installed to handle any earthquake. In addition, installation of the damping damper in the ground or in a dry area can improve the appearance and landscape of the building, and also facilitate maintenance, replacement and repair of the damping damper. Furthermore, since the damping damper and the coupling tool, or the damping damper, the coupling tool, and the footing or the concrete block foundation are unitized, the installation on the building can be easily performed.

以下、本願発明の制震構造物の実施の形態について説明する。各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the vibration control structure of the present invention will be described. In each embodiment, the same components are described with the same reference numerals, and only different components are described with different reference numerals.

図１〜図４は第１の実施の形態の制震構造物１である。この制震構造物１は建物２の外側を囲むようにして打設された外基礎である杭基礎３ａにフーチング９を介して制震ダンパー４が設置され、この制震ダンパー４が連結具５で建物の外壁６に接続されて構成されている。これは建物２の外周に制震ダンパー４が設置されたものである。 1-4 is the damping structure 1 of 1st Embodiment. In this seismic control structure 1, a seismic damper 4 is installed via a footing 9 on a pile foundation 3 a which is an outer foundation placed so as to surround the outside of the building 2. It is configured to be connected to the outer wall 6. This is a structure in which a damping damper 4 is installed on the outer periphery of the building 2.

この建物２は、図２に示すように、杭基礎３で支持された既存または新設の鉄筋コンクリート造または鉄骨造であり、杭頭部の滑り支承７を介して上部躯体８が支持されている。そのため地震時の水平力で上部躯体８が水平移動して杭基礎３が破損しないようになっている。 As shown in FIG. 2, the building 2 is an existing or new reinforced concrete structure or steel structure supported by a pile foundation 3, and an upper frame 8 is supported via a sliding bearing 7 on the pile head. Therefore, the upper frame 8 is horizontally moved by the horizontal force at the time of the earthquake so that the pile foundation 3 is not damaged.

また建物２の外側の杭基礎３ａは外壁６から適宜離れた箇所に、外壁６に沿って建物を囲むように適宜間隔をもって打設され、杭頭部のフーチング９に制震ダンパー４が設置されている。この杭基礎３ａは建物２の両長辺側に六本、両短辺側に六本が打設されたことにより、十二個の制震ダンパー４が建物の外壁６に設置されている。 In addition, the pile foundation 3a outside the building 2 is placed at an appropriate distance from the outer wall 6 so as to surround the building along the outer wall 6, and the damping damper 4 is installed on the footing 9 of the pile head. ing. The pile foundation 3a has six pieces placed on both long sides and six pieces on both short sides of the building 2, so that twelve damping dampers 4 are installed on the outer wall 6 of the building.

この制震ダンパー４は低降伏点鋼パネル１０であり、図３に示すように、上部固定板１１と下部固定板１２との間のフランジ１３間に設置されている。また制震ダンパー４の上部固定板１１に連結具の水平板１４がボルト接合され、連結具の垂直板１５が外壁６にボルト接合されたことにより、制震ダンパー４が連結具５を介して建物２の外側に接合されている。 The damping damper 4 is a low yield point steel panel 10 and is installed between the flanges 13 between the upper fixing plate 11 and the lower fixing plate 12 as shown in FIG. Further, the horizontal plate 14 of the connector is bolted to the upper fixing plate 11 of the vibration damper 4 and the vertical plate 15 of the connector is bolted to the outer wall 6, so that the vibration damper 4 is connected via the connector 5. It is joined to the outside of the building 2.

この連結具５は、上記のように、制震ダンパー４の上部固定板１１にボルト１６で固定された水平板１４と、建物の外壁６にボルト１６で固定された垂直板１５とからなり、これら水平板１４と垂直板１５とが補強リブ１７で補強されている。 As described above, the connector 5 includes the horizontal plate 14 fixed to the upper fixing plate 11 of the vibration damper 4 with the bolt 16 and the vertical plate 15 fixed to the outer wall 6 of the building with the bolt 16. These horizontal plate 14 and vertical plate 15 are reinforced by reinforcing ribs 17.

したがって、地震時の水平力によって低降伏点鋼パネル１０が破壊されることにより杭基礎３の破壊を防ぐとともに、地震後に、この破壊された制震ダンパー４を交換・修理する。これは下部固定板１２をフーチング９から取り外すとともに、連結具５の垂直板１５を建物の外壁６から取り外すことによって行うものである。 Accordingly, the low yield point steel panel 10 is broken by the horizontal force at the time of the earthquake, thereby preventing the pile foundation 3 from being broken and replacing and repairing the broken damping damper 4 after the earthquake. This is performed by removing the lower fixing plate 12 from the footing 9 and removing the vertical plate 15 of the connector 5 from the outer wall 6 of the building.

この制震ダンパー４は上記の低降伏点鋼パネル１０の他に、図４に示すような、コンクリートまたは鉛製の破砕体１８であってもよい。この破砕体１８は平面円形または矩形の柱体が上下固定板１１、１２に設置されて構成され、地震時に破砕用凹溝１９から破砕されることによって地震エネルギーを吸収するようになっている。この他、制震ダンパー４はオイルダンパーであってもよい。 The damping damper 4 may be a crushed body 18 made of concrete or lead as shown in FIG. 4 in addition to the low yield point steel panel 10 described above. The crushing body 18 is configured by installing a planar circular or rectangular column on the upper and lower fixing plates 11 and 12, and crushing from the crushing ditch 19 during an earthquake absorbs seismic energy. In addition, the seismic damper 4 may be an oil damper.

また図５は第２の実施の形態の制震構造物２０である。この制震構造物２０は杭基礎３ａに代わってコンクリートブロック基礎２１を設け、それに制震ダンパー４を設置したものであり、これ以外は第１の実施の形態の制震構造物１と同じ構成である。このようなコンクリートブロック基礎２１であっても、杭基礎３ａと同じように制震ダンパー４を簡単に設置することができ、かつ簡単に交換・修理をすることもできる。これは以下の第３および第５の実施の形態の制震構造物２２、２７に適用することもできる。 FIG. 5 shows a vibration control structure 20 according to the second embodiment. This seismic control structure 20 is provided with a concrete block foundation 21 in place of the pile foundation 3a, and a seismic damper 4 is installed on the concrete block base 21. The rest is the same as the seismic control structure 1 of the first embodiment. It is. Even with such a concrete block foundation 21, the damping damper 4 can be easily installed in the same manner as the pile foundation 3a, and can be easily replaced and repaired. This can also be applied to the vibration control structures 22 and 27 of the following third and fifth embodiments.

また図６〜図１０は第３の実施の形態の制震構造物２２である。この制震構造物２２はエネルギー吸収能力の異なる制震ダンパー２３、２４、２５を建物の外壁６に設置したものであり、これ以外は第１の実施の形態の制震構造物１と同じ構成である。 Moreover, FIGS. 6-10 is the damping structure 22 of 3rd Embodiment. This seismic control structure 22 has seismic control dampers 23, 24, and 25 having different energy absorption capabilities installed on the outer wall 6 of the building, and other than that, the same configuration as the seismic control structure 1 of the first embodiment. It is.

これは一つの外壁６の両側から中央部に向かって、エネルギー吸収能力の高い制震ダンパーから低い制震ダンパーを順に設置するか、これとは反対に一つの外壁６の両側から中央部に向かって、エネルギー吸収能力の低い制震ダンパーから高い制震ダンパーを順に設置するものである。 This can be done by installing a damping damper with high energy absorption capacity from a low damping damper in order from both sides of one outer wall 6 toward the center, or conversely, from one side of one outer wall 6 toward the center. Thus, seismic dampers with low energy absorption capacity are installed in order from seismic dampers with high energy absorption capacity.

例えば、図６および図７に示すように、エネルギー吸収能力の最も高い制震ダンパー２３を外壁６の両側に設置し、その内側には、次にエネルギー吸収能力の高い制震ダンパー２４を設置し、中央部にはエネルギー吸収能力の最も低い制震ダンパー２５を設置するものである。これとは反対に、エネルギー吸収能力の最も高い制震ダンパー２３を外壁の中央部に設置し、その外側に、次にエネルギー吸収能力の高い制震ダンパー２４を設置し、外壁の両側にはエネルギー吸収能力の最も低い制震ダンパー２５を設置することもできる。 For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the vibration dampers 23 having the highest energy absorption capacity are installed on both sides of the outer wall 6, and the vibration dampers 24 having the next highest energy absorption capacity are installed on the inside thereof. In the central part, the damping damper 25 having the lowest energy absorption capacity is installed. On the other hand, the damping damper 23 having the highest energy absorption capability is installed in the center of the outer wall, and the damping damper 24 having the next highest energy absorption capability is installed outside of the damping damper 23. It is also possible to install a damping damper 25 having the lowest absorption capacity.

これにより、どのような地震にも対応可能となり、その地震によって破壊された制震ダンパー２５を交換するだけで良いことになる。例えば、エネルギー吸収能力の最も低い制震ダンパー２５が破壊した時には、それだけを交換し、全ての制震ダンパー２３、２４、２５が破壊された場合は、全てを交換するようになる。この制震ダンパー２３、２４、２５のエネルギー吸収能力は、図８〜図１０に示すように、低降伏点鋼パネル１０の枚数により決定され、枚数が二および三枚と増えるにしたがって高くなる。 As a result, any earthquake can be handled, and it is only necessary to replace the damping damper 25 destroyed by the earthquake. For example, when the seismic damper 25 having the lowest energy absorption capability is destroyed, only that is replaced, and when all the seismic dampers 23, 24, 25 are destroyed, all are replaced. As shown in FIGS. 8 to 10, the energy absorption capacity of the vibration dampers 23, 24, 25 is determined by the number of the low yield point steel panels 10, and increases as the number increases to two or three.

また図１１は第４の実施の形態の制震構造物２６である。この制震構造物２６は制震ダンパー４を地中に埋設したものであり、それ以外は第１の実施の形態の制震構造物１と同じ構成である。これは上記の第２および第３の実施の形態の制震構造物２０、２２に適用することもできる。この場合は、埋め戻し土を柔らかめにして制震ダンパー４が動くようにする。 FIG. 11 shows a vibration control structure 26 according to the fourth embodiment. This damping structure 26 is constructed by burying the damping damper 4 in the ground, and other than that, it has the same configuration as the damping structure 1 of the first embodiment. This can also be applied to the vibration control structures 20 and 22 of the second and third embodiments. In this case, the backfill soil is softened so that the damping damper 4 moves.

また図１２は第５の実施の形態の制震構造物２７である。この制震構造物２７は制震ダンパー４をドライエリア２８に設置したものであり、それ以外は第１の実施の形態の制震構造物１と同じ構成である。このように制震ダンパー４をドライエリア２８に設置すると、制震ダンパー４のメンテナンスおよび交換・修理が簡単にできる。これは上記の第１〜第３の実施の形態の制震構造物２０、２２にも適用することもできる。 FIG. 12 shows a vibration control structure 27 according to the fifth embodiment. This damping structure 27 has the damping damper 4 installed in the dry area 28, and the rest of the construction is the same as the damping structure 1 of the first embodiment. When the damping damper 4 is installed in the dry area 28 in this way, maintenance, replacement, and repair of the damping damper 4 can be easily performed. This can also be applied to the vibration control structures 20 and 22 of the first to third embodiments.

また上記の制震ダンパー４と連結具５とを工場などで一体的に組み立ててユニット化することもできる。この制震ダンパー４と連結具５とをユニット化すると、杭基礎３に簡単に設置できるとともに建物２にも接合しやすくなる。このように制震ダンパー４と連結具５とをユニット化することは、上記の第１〜第５の実施の形態の制震構造物１、２０、２２、２６、２７に適用することもできる。 Further, the above-described vibration damper 4 and the connecting tool 5 can be integrally assembled at a factory or the like to form a unit. When this damping damper 4 and the connector 5 are unitized, it can be easily installed on the pile foundation 3 and can be easily joined to the building 2. The unitization of the vibration damper 4 and the connector 5 in this way can also be applied to the vibration control structures 1, 20, 22, 26, 27 of the first to fifth embodiments. .

さらに制震ダンパー４と連結具５とフーチング９またはコンクリートブロック基礎２１とを工場などで一体的に組み立ててユニット化することもできる。このフーチング９およびコンクリートブロック基礎２１はプレキャストコンクリートで形成することにより、制震ダンパー４などと予め一体化して現場に搬入することができ、建物２または杭基礎３に簡単に設置することができる。このように制震ダンパー４と連結具５とフーチング９またはコンクリートブロック基礎２１とをユニット化することは、上記の第１〜第５の実施の形態の制震構造物１、２０、２２、２６、２７に適用することもできる。 Furthermore, the vibration damper 4, the connector 5, the footing 9 or the concrete block foundation 21 can be integrally assembled into a unit at a factory or the like. By forming the footing 9 and the concrete block foundation 21 with precast concrete, the footing 9 and the concrete block foundation 21 can be integrated with the damping damper 4 and the like in advance, and can be easily installed on the building 2 or the pile foundation 3. The unitization of the vibration damper 4, the connector 5, and the footing 9 or the concrete block foundation 21 in this way means that the vibration damping structures 1, 20, 22, 26 of the first to fifth embodiments described above. , 27 can also be applied.

第１の実施の形態の制震構造物の平面図である。It is a top view of the damping structure of a 1st embodiment. （１）は制震構造物の要部の断面図、（２）は杭基礎の断面図である。(1) is a cross-sectional view of the main part of the damping structure, and (2) is a cross-sectional view of the pile foundation. 制震ダンパーであり、（１）は正面図、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図である。It is a damping damper, (1) is a front view, (2) is an AA sectional view of (1). 他の制震ダンパーであり、（１）は正面図、（２）は（１）のＢ−Ｂ断面図である。It is another damping damper, (1) is a front view, (2) is a BB sectional view of (1). 第２の実施の形態の制震構造物の断面図である。It is sectional drawing of the damping structure of 2nd Embodiment. 第３の実施の形態の制震構造物の平面図である。It is a top view of the damping structure of 3rd Embodiment. 第３の実施の形態の制震構造物の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the damping structure of 3rd Embodiment. 制震ダンパーであり、（１）は正面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ断面図、（３）は同Ｄ−Ｄ断面図である。It is a damping damper, (1) is a front view, (2) is a CC sectional view of (1), and (3) is a DD sectional view of the same. 制震ダンパーであり、（１）は断面図、（２）は（１）のＥ−Ｅ断面図である。It is a damping damper, (1) is sectional drawing, (2) is EE sectional drawing of (1). 制震ダンパーであり、（１）は断面図、（２）は（１）のＦ−Ｆ断面図である。It is a damping damper, (1) is sectional drawing, (2) is FF sectional drawing of (1). 第４の実施の形態の制震構造物の断面図である。It is sectional drawing of the damping structure of 4th Embodiment. 第５の実施の形態の制震構造物の断面図である。It is sectional drawing of the damping structure of 5th Embodiment. 従来の免震構造物の断面図である。It is sectional drawing of the conventional seismic isolation structure.

Explanation of symbols

１、２０、２２、２６、２７制震構造物
２建物
３、３ａ杭基礎
４、２３、２４、２５制震ダンパー
５連結具
６外壁
７滑り支承
８、２９上部躯体
９フーチング
１０低降伏点鋼パネル
１１上部固定板
１２下部固定板
１３フランジ
１４水平板
１５垂直板
１６ボルト
１７補強リブ
１８破砕体
１９破砕用凹溝
２１コンクリートブロック基礎
２８ドライエリア
３０基礎
３１積層ゴム
３２鋼板
３３免震装置
３４ダンパー
３５免震構造物 1, 20, 22, 26, 27 Damping structure 2 Building 3, 3a Pile foundation 4, 23, 24, 25 Damping damper 5 Coupling tool 6 Outer wall 7 Sliding bearing 8, 29 Upper frame 9 Footing 10 Low yield point steel Panel 11 Upper fixed plate 12 Lower fixed plate 13 Flange 14 Horizontal plate 15 Vertical plate 16 Bolt
Reference Signs List 17 Reinforcement rib 18 Crush body 19 Crushing groove 21 Concrete block foundation 28 Dry area 30 Foundation 31 Laminated rubber 32 Steel plate 33 Seismic isolation device 34 Damper 35 Seismic isolation structure

Claims

A building supported by a pile foundation through a sliding bearing at the pile head is constructed, and an outer foundation is provided so as to surround the building at an appropriate distance from the outer wall of the building, and the vibration control installed on the outer foundation A damping structure characterized in that a damper is joined to an outer wall via a connector.

The damping structure according to claim 1, wherein the outer foundation is a pile foundation or a concrete block foundation installed at appropriate intervals.

The damping structure according to claim 1 or 2, wherein the damping damper is a low yield point steel panel.

The damping structure according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the damping dampers has a different energy absorption capacity.

The damping structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the damping damper is installed in the ground or in a dry area.

6. The vibration control structure according to claim 1, wherein the vibration control damper is unitized with a connector.

The damping structure according to any one of 1 to 5, wherein the damping damper is unitized with a connecting tool and a footing or a concrete block foundation.