JP2009197501A - Vibration control structure for building - Google Patents
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Description
本発明は、例えばマンションやオフィスビルなどの多層構造の建物の制震構造に関する。 The present invention relates to a vibration control structure of a multi-layered building such as a condominium or an office building.
従来、マンションやオフィスビルなどの多層構造の建物(高層建物)には、鉄筋コンクリート製の耐震壁や鉄骨ブレースからなり地震時に作用した地震力の大部分を負担させるコア部を建物の内側に設け、外周部を鉄骨造として構築したものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記のように構築した建物1においては、例えば図5に示すように、特にコア部2が上層から下層(上階から下階)に連続して形成されている場合にコア部2の塔状比が大きくなり、また、地震時の変形を抑制するために制震ダンパー3を設置して制震架構とする場合に、建築計画上の制約から制震ダンパー3の配置がコア部2あるいはコア部2の周りに限定されることが多い。このため、非常に大きな地震力が作用した際には、コア部2あるいはその周りに設置した制震ダンパー3や対震要素(鉄骨ブレースなど)4の負担が大きくなり、コア部2の柱5や縁端部に大きな軸力が作用し、コア部2に大きな全体曲げが生じてしまう。
However, in the building 1 constructed as described above, for example, as shown in FIG. 5, particularly when the
すなわち、図6に示すように、最下層の柱5には、圧縮側の極めて大きな鉛直応力が作用し、引張側の鉛直応力によって浮き上がりが生じるおそれがある。また、上層においては、全体曲げ変形が支配的となって、コア部2あるいはコア部2の周りに設置した制震ダンパー3あるいは対震要素の鉄骨ブレース4では変形を抑制することが困難になる。よって、非常に大きな地震力が作用することを考えると、地震力の大部分をコア部2のみで処理する制震構造には限界があった。なお、対震要素とは、例えば所定軸力を受けると塑性変形してエネルギー吸収機能を発揮する制震要素と、その制震要素が塑性変形しても弾性変形範囲に留まって耐力を発揮する耐震要素とを併せ持つものをいう。
That is, as shown in FIG. 6, extremely large vertical stress on the compression side acts on the
一方、図5に示す外周部6の架構面6a内に、間柱ダンパー7(図7(a)参照)、方杖ダンパー8(図8(a)参照)、梁端ダンパーなどの制震ダンパー7、8を室内側からの眺望を阻害しないように設置し、地震時に架構の変形とともにこれら制震ダンパー7、8を変形させて地震力を吸収させることで(図7(b)、図8(b)参照)、すなわち外周部6にも地震力を負担させることによって、建物1全体の耐震性能を向上させることが考えられる。しかしながら、この場合においても、図9に示すように、地震力が作用した際に制震ダンパー(間柱ダンパー7)が設置されている梁9側の撓みの影響で、地震時層間変位に対して制震ダンパー7の変形寄与分(変形量)が小さくなってしまい、十分に制震効果が発揮されず、制震効率が悪いという問題があった。
On the other hand, in the
本発明は、上記事情に鑑み、多層構造の建物の制震性能を確実に向上させることが可能な建物の制震構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a building vibration control structure capable of reliably improving the vibration control performance of a multilayer structure building.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の建物の制震構造は、多層構造の建物の制震構造であって、前記建物の一部または全ての層の外周部の大梁が、各層の床面の基準高さを挟んで上方と下方に跨るように設けたアウトリガートラスで構成され、該アウトリガートラスが上弦材あるいは下弦材に制震ダンパーを備えて形成されていることを特徴とする。 The vibration control structure of a building according to the present invention is a vibration control structure of a multi-layered structure, and a large beam on the outer peripheral portion of a part or all layers of the building is located above a reference height of a floor surface of each layer. And an outrigger truss provided so as to straddle the lower chord, and the outrigger truss is formed by providing a damping damper on the upper chord material or the lower chord material.
この発明においては、建物の一部または全ての層(階)の外周部の大梁をアウトリガートラスで構成することにより、見かけの梁成が大きくなり、剛性を高めることが可能になる。そして、このように梁成が大きく、剛性が高いアウトリガートラスを設けることで、地震時の層間変位に対して、確実にアウトリガートラスの上弦材あるいは下弦材に具備された制震ダンパーの変形量(変形寄与分)を大きくすることができ、制震ダンパーの制震性能を確実に発揮させることが可能になる。これにより、制震ダンパーや対震要素をコア部のみに集中させた制震構造と比較し、アウトリガートラスの制震ダンパーで、すなわち外周部に設けた制震ダンパーで地震力を確実に負担することが可能になる。 In the present invention, by forming the large beam on the outer peripheral portion of a part or all of the layers (floors) of the building with the outrigger truss, the apparent beam formation is increased and the rigidity can be increased. And by providing an outrigger truss with a large beam and high rigidity in this way, the amount of deformation of the damping damper provided in the upper chord material or lower chord material of the outrigger truss with respect to the interlayer displacement during an earthquake ( The deformation contribution) can be increased, and the damping performance of the damping damper can be reliably exhibited. As a result, the seismic force is reliably borne by the seismic damper of the outrigger truss, that is, the seismic damper provided on the outer periphery, compared to the seismic control structure in which the seismic damper and anti-seismic elements are concentrated only in the core. It becomes possible.
また、このとき、アウトリガートラスを各層の床面の基準高さを挟んで上方と下方に跨るように設けることにより、このアウトリガートラスの梁成を適宜調整することで、すなわち上層に配される上弦材の位置や下層に配される下弦材の位置を適宜調整することで、上層や下層の室内からの眺望を阻害することなく、アウトリガートラスを設けることが可能になる。 At this time, the outrigger truss is provided so as to straddle the upper and lower sides with the reference height of the floor surface of each layer interposed therebetween. By appropriately adjusting the beam formation of the outrigger truss, that is, the upper chord arranged in the upper layer By appropriately adjusting the position of the material and the position of the lower chord material arranged in the lower layer, the outrigger truss can be provided without obstructing the view from the upper layer or the lower layer room.
また、本発明の建物の制震構造においては、前記制震ダンパーが前記建物の柱に接続する前記上弦材あるいは下弦材の端部に設けられていることが望ましい。 In the building vibration control structure of the present invention, it is desirable that the vibration damper is provided at an end portion of the upper chord member or the lower chord member connected to the pillar of the building.
この発明においては、柱に接続する上弦材あるいは下弦材の端部に制震ダンパーを設けることによって、確実に柱に大きな軸力が作用することを防止できる。 In the present invention, it is possible to reliably prevent a large axial force from acting on the column by providing the damping damper at the end of the upper chord member or the lower chord member connected to the column.
さらに、本発明の建物の制震構造においては、前記アウトリガートラスが前記建物の外壁の外側に配設されていることがより望ましい。 Furthermore, in the vibration control structure for a building according to the present invention, it is more desirable that the outrigger truss is disposed outside the outer wall of the building.
この発明においては、アウトリガートラスを外壁の外側に配設することによって、アウトリガートラスにより各層の室内空間が干渉されることなく、室内環境を好適に維持して制震性能を向上させることが可能になる。 In this invention, by arranging the outrigger truss on the outside of the outer wall, the indoor space of each layer is not interfered by the outrigger truss, and it is possible to suitably maintain the indoor environment and improve the vibration control performance. Become.
本発明の建物の制震構造によれば、外周部の大梁を、制震ダンパーを備えたアウトリガートラスで構成することによって、制震ダンパーや対震要素をコア部のみに集中させた制震構造と比較し、アウトリガートラスの制震ダンパーによっても地震力を確実に負担することが可能になり、確実に建物の制震性能を向上させることが可能になる。また、このとき、多くの制震ダンパーを分散配置させることが可能になり、制震効率を向上させることが可能になる。 According to the building vibration control structure of the present invention, the outer girder is composed of the outrigger truss equipped with the vibration damper, so that the vibration damper and anti-seismic elements are concentrated only on the core part. Compared with, the seismic damper of the outrigger truss can surely bear the seismic force, and the seismic performance of the building can be improved with certainty. Further, at this time, it becomes possible to disperse and arrange a large number of vibration control dampers, thereby improving the vibration control efficiency.
以下、図1から図3を参照し、本発明の一実施形態に係る制震構造について説明する。 Hereinafter, a vibration control structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
はじめに、本実施形態の建物1は、図5及び図6に示した建物と同様に、例えばマンションやオフィスビルなどの多層構造の建物であり、図1に示すように、外周部6が柱10と梁(大梁)を一体化して形成され、この外周部6に対して内側に鉄筋コンクリート製の耐震壁や鉄骨ブレースなどからなるコア部2を設けて構築されている。また、コア部2あるいはコア部2の周りに制震ダンパー3や対震要素(鉄骨ブレースなど)4が設置されている。
First, the building 1 of this embodiment is a multi-layered building such as a condominium or an office building, for example, like the buildings shown in FIGS. 5 and 6, and the outer
そして、本実施形態においては、図1及び図2に示すように、建物1の一部または全ての層(階)の外周部6の大梁が、各層の床面12aの基準高さHを挟んで上方と下方に跨るように設けたアウトリガートラス11で構成されている。すなわち、外周部6には、柱10に接続して上層に配された大梁を上弦材11aとし、柱10に接続して下層に配された大梁を下弦材11bとし、これら上弦材11aと下弦材11bを斜材11cで連結してなるアウトリガートラス11が設置されている。なお、アウトリガートラス11は、上弦材11a、下弦材11b、斜材11cに加えて、上下方向に延設されて上弦材11aと下弦材11bを連結する間柱材を備えて構成されてもよい。
And in this embodiment, as shown in FIG.1 and FIG.2, the large beam of the outer
また、アウトリガートラス11には、下弦材11bに制震ダンパー13が具備されており、制震ダンパー13は、架構面6aを形成する両柱10に接続して下弦材11bの両端部にそれぞれ設けられている。
Further, the
さらに、本実施形態においては、図3に示すように、アウトリガートラス11の梁成が適宜調整されて、すなわち上層に配される上弦材11aの位置や下層に配される下弦材11bの位置が適宜調整されて、上層や下層の室内からの眺望を阻害することがない範囲内にアウトリガートラス11が設置されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the beam formation of the
また、このように外周部6にアウトリガートラス11を備えた本実施形態の建物1においては、図3に示すように、小梁14が、柱10に一端を接続し建物1の内側に延設した直交大梁15に架け渡して設けられ、床板12がこの小梁14に支持されて設けられている。さらに、本実施形態では、アウトリガートラス11の外側に外壁16が設置されている。
Further, in the building 1 according to this embodiment having the
そして、コア部2と、コア部2あるいはコア部2の周りに設置された制震ダンパー3や対震要素4と、制震ダンパー13を備えたアウトリガートラス11とが、本実施形態の建物の制震構造Aを構成している。
And the
上記のように構成した本実施形態の建物の制震構造Aにおいては、建物1の一部または全ての層の外周部6の大梁をアウトリガートラス11で構成することにより、この外周部6の大梁(アウトリガートラス11)の梁成が大きくなり、剛性が高められている。このため、地震時に作用した地震力による層間変位に対して、アウトリガートラス11の下弦材11bに具備された制震ダンパー13の変形量(変形寄与分)が大きくなる。これにより、アウトリガートラス11の制震ダンパー13の制震性能が確実に発揮されることになり、制震ダンパー3や対震要素4をコア部2のみに集中させた従来の制震構造と比較し、アウトリガートラス11の制震ダンパー13で地震力が確実に吸収されることになる。
In the building vibration control structure A of the present embodiment configured as described above, a large beam of the outer
また、このとき、柱10に接続する下弦材11bの端部に制震ダンパー13が設けられていることによって、柱10に大きな軸力が作用することが確実に防止される。
At this time, since the
したがって、本実施形態の建物の制震構造Aによれば、外周部6の大梁を、制震ダンパー13を備えたアウトリガートラス11で構成することによって、制震ダンパー3や対震要素4をコア部2のみに集中させた制震構造と比較し、アウトリガートラス11の制震ダンパー13によっても地震力を確実に負担することが可能になる。これにより、確実に建物1の制震性能を向上させることが可能になる。また、このようにアウトリガートラス11に制震ダンパー13を設けることによって、建物1のコア部2あるいはコア部2の周りのみならず、外周部6に多くの制震ダンパー13を分散配置させることが可能になり、制震効率を向上させることが可能になる。
Therefore, according to the vibration control structure A of the building of the present embodiment, the large beam of the outer
さらに、アウトリガートラス11を各層の床面12aの基準高さHを挟んで上方と下方に跨るように設けることにより、このアウトリガートラス11の梁成を適宜調整することで、すなわち上層に配される上弦材11aの位置や下層に配される下弦材11bの位置を適宜調整することで、上層や下層の室内からの眺望を阻害することなく、アウトリガートラス11を設けて建物1の制震性能を向上させることが可能になる。
Further, by providing the
以上、本発明に係る建物の制震構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、アウトリガートラス11の外側に外壁16が設置されるものとしたが、図4に示すように、アウトリガートラス11を外壁16の外側に設けるようにしてもよい。この場合には、外壁16に設置される窓ガラス表面と居住者との間を本実施形態よりも近づけることが可能になり、アウトリガートラス11により各層の室内空間が干渉されることをなくし、室内環境を好適に維持して制震性能を向上させることが可能になる。
As mentioned above, although one Embodiment of the vibration control structure of the building which concerns on this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably. For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、アウトリガートラス11の制震ダンパー13が下弦材11bの端部に設けられているものとしたが、上弦材11aの端部に設けてもよい。さらに、確実に制震性能を向上させることが可能であれば、上弦材11aや下弦材11bの端部に設けることに限定する必要はない。
Moreover, in this embodiment, although the damping
1 建物
2 コア部
3 コア部の制震ダンパー
4 コア部の対震要素
5 コア部の柱
6 外周部
6a 架構面
7 間柱ダンパー
8 方杖ダンパー
9 外周部の梁(大梁)
10 外周部の柱
11 アウトリガートラス
11a 上弦材
11b 下弦材
11c 斜材
12 床板
12a 床面
13 アウトリガートラスの制震ダンパー
14 小梁
15 直交大梁
16 外壁
A 建物の制震構造
H 基準高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記建物の一部または全ての層の外周部の大梁が、各層の床面の基準高さを挟んで上方と下方に跨るように設けたアウトリガートラスで構成され、
該アウトリガートラスが上弦材あるいは下弦材に制震ダンパーを備えて形成されていることを特徴とする建物の制震構造。 It is a seismic control structure for multi-layered buildings,
The outer girder of the outer periphery of a part or all the layers of the building is composed of an outrigger truss provided so as to straddle the upper and lower sides across the reference height of the floor surface of each layer,
A seismic damping structure for a building, wherein the outrigger truss is formed with a damping damper on an upper chord member or a lower chord member.
前記制震ダンパーが前記建物の柱に接続する前記上弦材あるいは下弦材の端部に設けられていることを特徴とする建物の制震構造。 In the vibration control structure of a building according to claim 1,
A building damping structure, wherein the damping damper is provided at an end of the upper chord member or the lower chord member connected to the pillar of the building.
前記アウトリガートラスが前記建物の外壁の外側に配設されていることを特徴とする建物の制震構造。 In the vibration control structure of the building according to claim 1 or 2,
A building vibration control structure, wherein the outrigger truss is disposed outside an outer wall of the building.
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