JP2012127087A - Building - Google Patents

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洋一 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a building that reduces an impact on the building even when a malfunctioning of a vibration control device occurs.SOLUTION: A freeing mechanism for releasing the fixation of dampers of a vibration control device to a building, and solenoids for activating the freeing mechanism are provided to detect an abnormal damper whose load is equal to or above a predetermined threshold (104) and to release the fixation of the damper to the building 10 (106) by activating the solenoid for the abnormal damper. An arithmetic operation of a horizontal rigidity balance (torsion) is also performed (108) and, if the torsion is equal to or above a predetermined value (110), a solenoid for another damper is activated to release the fixation of the other damper to the building (112, 114).

Description

本発明は、建物にかかり、特に、建物との固定を解除可能な制振装置を備えた建物に関する。   The present invention relates to a building, and more particularly, to a building including a vibration control device that can be fixed to the building.

建築物の地震等による揺れを低減させる技術として、ダンパやアクチュエータを用いて振動を減衰する種々の技術が提案されている。   Various techniques for attenuating vibration using dampers and actuators have been proposed as techniques for reducing the shaking of buildings due to earthquakes.

例えば、特許文献1に記載の技術では、地震が発生して水平方向に沿って振動したときに、コントローラがアクチュエータのロッドの変位を制御して、振動を減衰することが提案されている。   For example, in the technique described in Patent Document 1, it is proposed that when an earthquake occurs and vibrates along the horizontal direction, the controller controls the displacement of the rod of the actuator to attenuate the vibration.

また、特許文献1に記載の技術では、アクチュエータに許容荷重以上の荷重が作用して、アクチュエータが破損しないように、アクチュエータに作用する荷重が許容荷重を超える前に、固定部分を摺動させるフェールセーフ機構を設けることが提案されている。   Further, in the technique described in Patent Document 1, a failure is made to slide the fixed part before the load acting on the actuator exceeds the allowable load so that the actuator does not break due to the load exceeding the allowable load. It has been proposed to provide a safe mechanism.

特開2010−106880号公報JP 2010-106880 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、アクチュエータが破損しないように荷重を逃がすフェールセーフ機構を備えているので、アクチュエータが破損しないようにすることができるものの、アクチュエータに不具合が発生してしまった場合のフェールセーフについて考慮されていない。すなわち、アクチュエータに不具合が発生しているときに地震が発生した場合には、フェールセーフ機構は作動するものの、アクチュエータの許容荷重に近い荷重が建物の外壁に作用し続けることになるので、建物の外壁を破損する虞があり、改善の余地がある。   However, since the technology described in Patent Document 1 includes a fail-safe mechanism that releases the load so that the actuator is not damaged, the actuator can be prevented from being damaged, but a failure has occurred in the actuator. If failsafe is not considered. In other words, if an earthquake occurs when the actuator is malfunctioning, the fail-safe mechanism will operate, but a load close to the allowable load of the actuator will continue to act on the outer wall of the building. There is a risk of damage to the outer wall, and there is room for improvement.

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、制振装置に不具合が発生した場合でも建物への影響を軽減可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above facts, and an object of the present invention is to make it possible to reduce the influence on a building even when a malfunction occurs in a vibration damping device.

上記目的を達成するために請求項1に記載の建物は、建物内部に解除可能に固定され、固定された状態で地震による建物の振動を減衰して制振する制振装置と、前記制振装置と建物との固定を解除する解除機構と、前記解除機構によって前固定を解除すべき所定条件を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記所定条件が検出された場合に、前記制振装置と建物との固定を解除するように前記解除機構を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the building according to claim 1 is releasably fixed to the inside of the building, and in the fixed state, the vibration control device that attenuates the vibration of the building due to an earthquake and controls the vibration, A release mechanism for releasing the fixation between the device and the building, a detection means for detecting a predetermined condition for releasing the front fixation by the release mechanism, and the vibration damping device when the predetermined condition is detected by the detection means And a control means for controlling the release mechanism so as to release the fixation with the building.

請求項1に記載の発明によれば、制振装置は、建物内部に解除可能に固定され、固定された状態で地震による建物の振動を減衰して制振し、解除機構は、制振装置と建物との固定を解除する。例えば、請求項4に記載の発明のように、制振装置は、建物と接続されるロッドを有する油圧ダンパを適用して、解除機構は、ロッドと建物との固定をアクチュエータ等を用いて解除する機構を適用することができる。   According to the first aspect of the present invention, the vibration damping device is releasably fixed inside the building, and the vibration of the building due to the earthquake is attenuated and vibration-damped in the fixed state. And release the building. For example, as in the invention described in claim 4, the vibration damping device applies a hydraulic damper having a rod connected to the building, and the release mechanism releases the fixation between the rod and the building using an actuator or the like. A mechanism can be applied.

また、検出手段では、解除機構によって固定を解除すべき所定条件が検出される。検出手段は、例えば、所定条件として、制振装置の異常、所定以上の制振装置への荷重、及び所定以上の制振装置のストロークの少なくとも1つを検出する。   Further, in the detection means, a predetermined condition that should be released by the release mechanism is detected. The detection means detects, for example, at least one of a vibration damping device abnormality, a load on the vibration damping device above a predetermined level, and a stroke of the vibration damping device above a predetermined level as the predetermined condition.

そして、制御手段では、検出手段によって所定条件が検出された場合に、制振装置と建物との固定を解除するように解除装置が制御される。   In the control means, when the predetermined condition is detected by the detection means, the release device is controlled so as to release the fixation between the vibration control device and the building.

すなわち、制振装置に異常が発生したり、所定値以上の荷重が作用したり、所定値以上のストロークとなったりした場合に、解除機構を制御して制振装置と建物との固定が解除されるので、制振装置に不具合が発生した場合でも建物への影響を軽減することができる。   In other words, when an abnormality occurs in the vibration control device, a load greater than a predetermined value is applied, or a stroke exceeds the predetermined value, the release mechanism is controlled to release the fixation between the vibration control device and the building. Therefore, even when a problem occurs in the vibration control device, the influence on the building can be reduced.

なお、請求項2に記載の発明のように、制振装置は、建物内部のそれぞれ異なる位置に複数設けられ、制御手段が、検出手段によって所定条件が検出された場合に、固定を解除すべき制振装置の位置に基づいて、建物の捩れが少なくなるように他の制振装置の固定を解除するように解除機構を制御するようにしてもよい。この場合には、請求項3に記載の発明のように、制御手段は、解除機構の固定の解除による建物の水平剛性変化に基づく偏心を考慮して、他の制振装置の固定を解除するように解除機構を制御するようにしてもよい。これによって、解除機構によって制振装置と建物の固定が解除されたときに、当該解除によって建物の水平剛性が変化して建物が捩れやすくなってしまう場合があるが、水平剛性の変化を小さくして建物の捩れを軽減することが可能となる。   As in the second aspect of the present invention, a plurality of vibration control devices are provided at different positions inside the building, and the control means should release the fixing when a predetermined condition is detected by the detection means. Based on the position of the vibration control device, the release mechanism may be controlled so as to release other vibration control devices so that the twisting of the building is reduced. In this case, as in the third aspect of the invention, the control means releases the fixation of the other damping device in consideration of the eccentricity based on the horizontal rigidity change of the building due to the release of the release mechanism. Thus, the release mechanism may be controlled. As a result, when the damping device and the building are unlocked by the release mechanism, the horizontal stiffness of the building may change due to the release and the building may be easily twisted. This makes it possible to reduce the twisting of the building.

また、解除機構は、請求項5に記載の発明のように、制振装置と建物との間に揺動可能に設けられた揺動部材を有し、該揺動部材を揺動することによって建物との固定を解除する構成を適用するようにしてもよい。   Further, the release mechanism has a swinging member that is swingably provided between the vibration control device and the building, and swings the swinging member. You may make it apply the structure which cancels | releases fixation with a building.

以上説明したように本発明によれば、建物と制振装置との固定を解除すべき所定条件が検出された場合に建物と制振装置との固定を解除するように制御可能な構成を有するので、制振装置に不具合が発生した場合でも建物への影響を軽減可能にすることができる、という効果がある。   As described above, according to the present invention, it has a controllable configuration so as to release the fixation between the building and the vibration damping device when a predetermined condition for releasing the fixation between the building and the vibration damping device is detected. Therefore, there is an effect that it is possible to reduce the influence on the building even when a failure occurs in the vibration control device.

本発明の実施の形態に係わる建物の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the building concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係わる建物に設けられた制振装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damping device provided in the building concerning embodiment of this invention. ダンパに設けられたフリー機構の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the free mechanism provided in the damper. 本発明の実施の形態に係わる建物に設けられた制振装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of the damping device provided in the building concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係わる制振装置においてフェールセーフプログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of a process at the time of performing a fail safe program in the vibration damping device concerning embodiment of this invention. (A)は建物に2つの制振装置が設けられた例を示し、(B)はダンパの異常によりフリー機構を作動した場合の剛心の移動を示し、(C)は他のダンパのフリー機構を作動して剛心を元に戻した例を示す図である。(A) shows an example in which two vibration control devices are provided in the building, (B) shows the movement of the rigid core when the free mechanism is operated due to an abnormality of the damper, and (C) shows the free of other dampers. It is a figure which shows the example which actuated the mechanism and returned rigid core. ダンパに設けられたフリー機構の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the free mechanism provided in the damper.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係わる建物の概略を示す図である。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a building according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係わる建物は、複数個(図1では8個)の建物ユニット12からなるユニット建物の住宅を一例として説明するが、ユニット建物に限定されるものではなく、他の構造の建物を適用するようにしてもよい。   The building according to the embodiment of the present invention will be described by taking a housing of a unit building composed of a plurality of building units 12 (eight in FIG. 1) as an example, but is not limited to a unit building, and other structures. You may make it apply the building of.

なお、説明の便宜上、建物ユニット12の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット12は、4本の柱14と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁16、18と、これらの天井大梁16、18に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁20、22とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。   For convenience of explanation, names are given to the members of the building unit 12. The building unit 12 includes four pillars 14, two sets of long and short ceiling beams 16 and 18 arranged in parallel to each other, and two sets of long and short sets arranged parallel to the ceiling beams 16 and 18 in the vertical direction. The floor girder 20 and 22 are provided, and the end portion of the beam is welded to a ceiling and a floor joint to form a ramen structure. However, the unit configuration is not limited to the above, and another box-shaped frame structure may be used.

本実施の形態では、天井大梁16、18、及び床大梁20、22に、断面コ字形状のチャンネル鋼(溝形鋼)が用いられている。   In the present embodiment, channel steel (grooved steel) having a U-shaped cross section is used for the ceiling beams 16 and 18 and the floor beams 20 and 22.

建物ユニット12は、矩形枠状に組まれた天井フレーム24と床フレーム26とを備えており、これらの間に4本の柱14が立設される構成となっている。天井フレーム24は四隅に天井仕口部(柱)27を備えており、この天井仕口部27に長さの異なる天井大梁16、18の長手方向の端部が溶接されている。   The building unit 12 includes a ceiling frame 24 and a floor frame 26 assembled in a rectangular frame shape, and is configured such that four pillars 14 are erected between them. The ceiling frame 24 includes ceiling joints (columns) 27 at the four corners, and ends of the ceiling beams 16 and 18 having different lengths are welded to the ceiling joints 27.

同様に、床フレーム26は四隅に床仕口部(柱)28を備えており、この床仕口部28に長さの異なる床大梁20、22の長手方向の端部が溶接されている。   Similarly, the floor frame 26 includes floor joints (columns) 28 at four corners, and the longitudinal ends of the floor beams 20 and 22 having different lengths are welded to the floor joint 28.

そして、上下に対向して配置された天井仕口部27と床仕口部28との間に、柱14の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット12が構成される。   Then, the upper and lower ends of the column 14 are rigidly joined by welding between the ceiling joint portion 27 and the floor joint portion 28 arranged facing each other in the vertical direction, and the building unit 12 is temporarily fixed by bolts. Composed.

次に、本発明の実施の形態に係わる建物10に備えた制振装置について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係わる建物10に設けられた制振装置の概略構成を示す図である。   Next, a vibration control device provided in the building 10 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the vibration damping device provided in the building 10 according to the embodiment of the present invention.

図1、2に示すように、本発明の実施の形態に係わる建物10に備えた制振装置30は、天井大梁16と床大梁22との間に設けられている。なお、床大梁20と天井大梁18との間に設けるようにしてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vibration damping device 30 provided in the building 10 according to the embodiment of the present invention is provided between the ceiling beam 16 and the floor beam 22. Note that it may be provided between the floor beam 20 and the ceiling beam 18.

本実施の形態の制振装置30は、以下に説明する、第1の延材32、ダンパ34、第2の延材36から構成されている。なお、制振装置30の構成は、一例として説明するが、これに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。   The vibration damping device 30 according to the present embodiment includes a first extending member 32, a damper 34, and a second extending member 36, which will be described below. In addition, although the structure of the damping device 30 is demonstrated as an example, it is not limited to this, It is good also as another structure.

図2に示すように、床大梁22の上面には、制振装置30を構成する第1の延材32が設置されている。   As shown in FIG. 2, on the upper surface of the floor girder 22, a first extending member 32 constituting the vibration damping device 30 is installed.

第1の延材32は、鉛直方向に伸びる鋼製の第1の柱部材38、及び第1の柱部材38に対して傾斜する第2の柱部材40を備えている。第2の柱部材40の上端は、第1の柱部材38の側面上側に溶接されている。なお、第1の延材32の形状は他の形状であってもよい。   The first extending member 32 includes a first column member 38 made of steel that extends in the vertical direction and a second column member 40 that is inclined with respect to the first column member 38. The upper end of the second column member 40 is welded to the upper side surface of the first column member 38. Note that the first extending member 32 may have another shape.

第1の柱部材32の下端には、床大梁22に取り付けるためのフランジ板42が溶接されている。なお、第2の柱部材40の下端にも同様にフランジ板42が溶接されている。   A flange plate 42 is attached to the lower end of the first column member 32 to be attached to the floor beam 22. A flange plate 42 is similarly welded to the lower end of the second column member 40.

なお、図2では省略するが、床大梁22の内部には、鋼板で形成された枠形のブラケットが挿入されており、ブラケットの上面は床大梁22の上側部分、ブラケットの下面は床大梁22の下側板部分に密着して床大梁を補強している。   Although not shown in FIG. 2, a frame-shaped bracket made of a steel plate is inserted inside the floor beam 22. The upper surface of the bracket is the upper portion of the floor beam 22, and the lower surface of the bracket is the floor beam 22. The floor girder is reinforced in close contact with the lower plate.

フランジ板42、床大梁22の上側板部分、及びブラケットの上部は、図示しないボルトで互いに連結されており、床大梁22の下側板部分、及びブラケットの下部は、基礎44に固定されたアンカーボルトで固定されている。   The flange plate 42, the upper plate portion of the floor girder 22 and the upper portion of the bracket are connected to each other with bolts (not shown), and the lower plate portion of the floor girder 22 and the lower portion of the bracket are anchor bolts fixed to the foundation 44. It is fixed with.

第1の柱部材38の上端付近の側面には、第1のダンパ取付部材46が固定されており、天井大梁16の下面には、第2の延材36が固定されている。   A first damper mounting member 46 is fixed to the side surface near the upper end of the first column member 38, and a second extending member 36 is fixed to the lower surface of the ceiling beam 16.

なお、天井大梁16と、第1の柱部材38との間には、間隙が設けられているものとする。   It is assumed that a gap is provided between the ceiling beam 16 and the first column member 38.

第1のダンパ取付部材46と第2の延材36との間にはダンパ34が水平に配置されており、ダンパ34は、一端がピン46Aを介して第1のダンパ取付部材46に連結され、他端が後述するダンパ34の固定をフリーにするためのフリー機構(詳細は後述)を介して第2の延材36に連結されている。   A damper 34 is horizontally disposed between the first damper mounting member 46 and the second extending member 36, and one end of the damper 34 is connected to the first damper mounting member 46 via a pin 46A. The other end is connected to the second extending member 36 via a free mechanism (details will be described later) for freeing the fixing of the damper 34 described later.

ダンパ34は、第1のダンパ取付部材46と第2の延材36との相対変位(床大梁22の軸方向、及び天井大梁16の軸方向の相対変位であって、図2の矢印A方向の相対変位。)時に減衰力を発生する。例えば、ダンパ34は、ダンパ34内部に設けたオリフィスをオイルが通過することによって振動を減衰させるもの(自動車のショックアブソーバー等のオイルダンパ)を適用するようにしてもよいし、地震による揺れを回転運動に変換し、ダンパ34の内部に設けた回転体の周囲の粘性体(例えば、シリコーンオイル)の抵抗によって振動を減衰させるものを適用するようにしてもよい。なお、ダンパ34は、図2の矢印A方向の相対変位時減衰力を発生するものであれば、オイルダンパや粘弾性ダンパ等の周知のダンパ(例えば、速度依存型のダンパ等のダンパ)を用いることができる。   The damper 34 is a relative displacement between the first damper mounting member 46 and the second extending member 36 (the relative displacement in the axial direction of the floor girder 22 and the axial direction of the ceiling girder 16, and in the direction of arrow A in FIG. Relative displacement of). For example, the damper 34 may be applied with a damper (oil damper such as a shock absorber of an automobile) that attenuates vibration by passing oil through an orifice provided inside the damper 34, and the vibration caused by an earthquake is rotated. You may make it apply what transform | converts into a motion and attenuates a vibration by resistance of the viscous body (for example, silicone oil) around the rotary body provided in the inside of the damper 34. FIG. The damper 34 may be a known damper such as an oil damper or a viscoelastic damper (for example, a damper such as a speed-dependent damper) as long as it generates a damping force during relative displacement in the direction of arrow A in FIG. Can be used.

なお、制振装置30は、建物10の建築後に後付可能としてもよい。例えば、制振パネルとしてパネル内に制振部材などの制振装置を設けてパネル交換等によって後付可能とすることができる。   The vibration damping device 30 may be retrofitted after the building 10 is built. For example, a damping device such as a damping member can be provided in the panel as a damping panel and can be retrofitted by panel replacement or the like.

ところで、ダンパ34に不具合が発生して、伸縮不可能となった場合には、ダンパ34の接合部や周辺部材(例えば、大梁や基礎等)に損傷を生じる可能性があるため、ダンパ34の不具合による建物10の損傷を防ぐために、上述したように、ダンパ34の固定部分をフリー化してダンパ34と建物10との固定を解除するフリー機構を有している。図3は、ダンパ34に設けられたフリー機構の構成例を示す図である。   By the way, when a failure occurs in the damper 34 and it becomes impossible to expand and contract, the joint portion of the damper 34 and peripheral members (for example, large beams, foundations, etc.) may be damaged. In order to prevent damage to the building 10 due to a failure, as described above, a free mechanism for releasing the fixing of the damper 34 and the building 10 by releasing the fixing portion of the damper 34 is provided. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a free mechanism provided in the damper 34.

フリー機構50は、図3に示すように、ダンパ34のロッド34A内に2つの球状部材35が設けられていると共に、当該球状部材35を第2の延材36方向(ロッド34Aの外側方向)に付勢するためのソレノイド80が設けられて構成されている。   As shown in FIG. 3, the free mechanism 50 is provided with two spherical members 35 in the rod 34A of the damper 34, and the spherical member 35 is disposed in the second extending material 36 direction (outward direction of the rod 34A). A solenoid 80 for energizing is provided.

ソレノイド80は、ダンパ34に不具合が発生していない通常の状態では、2つの球状部材35を第2の延材36方向へ付勢することによって、第2の延材36の球状部材35の当接部分に設けられた窪み36Aに球状部材35が嵌合することによって、ダンパ34のロッド34Aが第2の延材36に固定されてダンパ34と建物10とが接続される。   The solenoid 80 urges the two spherical members 35 toward the second extending member 36 in a normal state where no trouble occurs in the damper 34, so that the spherical member 35 of the second extending member 36 is abutted. When the spherical member 35 is fitted into the recess 36 </ b> A provided in the contact portion, the rod 34 </ b> A of the damper 34 is fixed to the second extending member 36 and the damper 34 and the building 10 are connected.

そして、ダンパ34に不具合が発生した場合には、ソレノイド80を駆動することにより、2つの球状部材35の第2の延材36方向への付勢が解除されることによって、2つの球状部材35がロッド34Aの中心方向へ移動して、第2の延材36の窪み36Aと球状部材35との嵌合が解除されることによって、ダンパ34がフリーとなり建物との固定が解除される。   When a malfunction occurs in the damper 34, the two spherical members 35 are released by releasing the urging of the two spherical members 35 toward the second extending member 36 by driving the solenoid 80. Is moved toward the center of the rod 34A, and the fitting between the recess 36A of the second extending member 36 and the spherical member 35 is released, so that the damper 34 becomes free and is fixed to the building.

続いて、上述のように構成された建物10の制振装置30の制御系について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係わる建物10に設けられた制振装置30の制御系の構成を示すブロック図である。   Subsequently, a control system of the vibration damping device 30 of the building 10 configured as described above will be described. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the vibration damping device 30 provided in the building 10 according to the embodiment of the present invention.

制振装置30の制御系は、パーソナルコンピュータ(PC)52を含んで構成されている。PC52は、CPU54、ROM56、RAM58、及び入出力ポート60を備えている。これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等の各種バスを介して互いに接続されている、入出力ポート60には、各種の入出力機器として、ディスプレイ62、マウス64、キーボード66、ハードディスク(HD)68、及び各種ディスク(例えば、CD−ROMやDVD等)72から情報の読み出しを行うディスクドライブ70が各々接続されている。   The control system of the vibration damping device 30 includes a personal computer (PC) 52. The PC 52 includes a CPU 54, a ROM 56, a RAM 58, and an input / output port 60. These are connected to each other via various buses such as an address bus, a data bus, and a control bus. The input / output port 60 includes a display 62, a mouse 64, a keyboard 66, a hard disk (HD) as various input / output devices. 68) and a disk drive 70 for reading information from various disks 72 (for example, CD-ROM, DVD, etc.).

入出力ポート60には、上述のソレノイド80が接続されていると共に、ダンパ34に加わる荷重を検出する荷重センサ82が接続されている。荷重センサ82は、例えば、ダンパ34の両端等に設けられ、ダンパ34が作動したときにダンパ34に加わる荷重を検出して、検出結果をPC52へ出力する。すなわち、PC52では、荷重センサ82の検出結果からダンパ34の不具合を判断し、不具合が発生している場合にソレノイド80を駆動してダンパ34のフリー機構50を作動してダンパ34の固定をフリーにするように制御する。   The input / output port 60 is connected to the solenoid 80 described above and a load sensor 82 for detecting a load applied to the damper 34. The load sensor 82 is provided at, for example, both ends of the damper 34, detects the load applied to the damper 34 when the damper 34 is operated, and outputs the detection result to the PC 52. That is, the PC 52 determines the malfunction of the damper 34 from the detection result of the load sensor 82, and when the malfunction occurs, the solenoid 80 is driven to operate the free mechanism 50 of the damper 34 to fix the damper 34 free. Control to

また、PC52のHDD68には、ソレノイド80を駆動して建物10への損傷を防止するためのフェールセーフプログラムがインストールされている。なお、フェールセーフプログラムをPC52にインストールするには、幾つかの方法があるが、例えば、フェールセーフプログラムをセットアッププログラムと共にCD−ROMやDVD等に記憶しておき、ディスクドライブ72にディスクをセットし、CPU54に対してセットアッププログラムを実行することによりHDD68にフェースセーフプログラムをインストールするようにしてもよいし、公衆電話回線やネットワーク74を介してPC52と接続される他の情報処理機器と通信することで、HDD68にフェールセーフプログラムをインストールするようにしてもよい。   In addition, a fail safe program for driving the solenoid 80 to prevent damage to the building 10 is installed in the HDD 68 of the PC 52. There are several methods for installing the fail-safe program on the PC 52. For example, the fail-safe program is stored in a CD-ROM or DVD together with a setup program, and a disk is set in the disk drive 72. The face safe program may be installed in the HDD 68 by executing a setup program for the CPU 54, and communication with other information processing devices connected to the PC 52 via the public telephone line or the network 74 is possible. Thus, the fail safe program may be installed in the HDD 68.

次に、上述のフェールセーフプログラムを実行した場合の処理の流れについて説明する。図5は、本発明の実施の形態に係わる制振装置30においてフェールセーフプログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。なお、フェールセーフプログラムは、例えば、制振装置30を設置時に起動し、ダンパ34の異常を常時監視するものとして説明する。   Next, the flow of processing when the above fail-safe program is executed will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing when the fail-safe program is executed in the vibration damping device 30 according to the embodiment of the present invention. Note that the fail-safe program will be described as being activated at the time of installation of the vibration damping device 30 and constantly monitoring the abnormality of the damper 34, for example.

まず、ステップ100では、荷重センサ82の検出結果が取得されてステップ102へ移行する。すなわち、荷重センサ82によって検出されたダンパ34に加わる荷重の検出結果がCPU54に取り込まれる。   First, in step 100, the detection result of the load sensor 82 is acquired, and the process proceeds to step 102. That is, the detection result of the load applied to the damper 34 detected by the load sensor 82 is taken into the CPU 54.

ステップ102では、ダンパが作動したか否かがCPU54によって判定される。該判定は、荷重センサ82によって荷重が検出されたか否か等を判定し、該判定が否定された場合にはステップ116へ移行し、肯定された場合にはステップ104へ移行する。   In step 102, it is determined by the CPU 54 whether or not the damper is activated. This determination determines whether or not a load is detected by the load sensor 82. If the determination is negative, the process proceeds to step 116. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 104.

ステップ104では、異常ダンパ34があるか否かがCPU54によって判定される。該判定は、荷重センサ82の検出結果が予め定めた閾値以上のダンパ34があるか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ116へ移行し、肯定された場合にはステップ106へ移行する。   In step 104, the CPU 54 determines whether there is an abnormal damper 34. The determination is made as to whether or not there is a damper 34 whose detection result of the load sensor 82 is equal to or greater than a predetermined threshold value. If the determination is negative, the process proceeds to step 116; 106.

ステップ106では、異常のダンパ34のフリー機構50が作動されてステップ108へ移行する。すなわち、CPU54がソレノイド80に対して作動指示を出力することによって、ソレノイド80が作動し、フリー機構50の球状部材35がロッド34Aの中心側へ移動して、ダンパ34と建物の固定が解除されてダンパ34がフリー状態に制御される。   In step 106, the free mechanism 50 of the abnormal damper 34 is operated, and the routine proceeds to step 108. That is, when the CPU 54 outputs an operation instruction to the solenoid 80, the solenoid 80 is activated, the spherical member 35 of the free mechanism 50 moves to the center side of the rod 34A, and the damper 34 and the building are released from being fixed. Thus, the damper 34 is controlled to a free state.

ステップ108では、水平剛性バランスがCPU54によって演算されてステップ110へ移行する。すなわち、ダンパ34のフリー機構50を作動することによって、建物10の水平剛性バランスが崩れて剛心が移動し、建物10の捩れが大きくなる可能性があるので、建物10の水平剛性が演算される。水平剛性は、建物10の水平剛性を算出するための構造に関する情報や、予め算出した制振装置30(ダンパ34)の等価剛性をHDD68等に記憶しておき、フリーとしたダンパ34の等価剛性を0として、各通りの変位を算出し、偏心や捩れを数値化したりすることにより、水平剛性のバランスを演算する。   In step 108, the horizontal rigidity balance is calculated by the CPU 54, and the process proceeds to step 110. That is, by operating the free mechanism 50 of the damper 34, the horizontal stiffness balance of the building 10 is lost and the stiffness moves, and the torsion of the building 10 may increase, so the horizontal stiffness of the building 10 is calculated. The For the horizontal stiffness, information related to the structure for calculating the horizontal stiffness of the building 10 and the equivalent stiffness of the vibration damping device 30 (damper 34) calculated in advance are stored in the HDD 68 or the like, and the equivalent stiffness of the damper 34 that is free is stored. The horizontal stiffness balance is calculated by calculating the displacement of each way with 0 being 0 and converting the eccentricity and torsion into numerical values.

ステップ110では、捻れが所定値以上か否かがCPU54によって判定される。すなわち、ステップ108で演算された水平剛性バランスが所定値以上か否かを判定し、該判定が否定された場合にはそのままステップ116へ移行し、肯定された場合にはステップ112へ移行する。   In step 110, the CPU 54 determines whether the twist is equal to or greater than a predetermined value. That is, it is determined whether or not the horizontal stiffness balance calculated in step 108 is equal to or greater than a predetermined value. If the determination is negative, the process proceeds to step 116 as it is, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 112.

ステップ112では、捩れを減少するためにフリー機構50を作動する他のダンパ34がCPU54によって演算によって求められてステップ114へ移行する。すなわち、フリー機構50を作動することによって建物10の捩れが小さくなるダンパ34を演算によって求める。なお、建物10の捩れが小さくなるダンパ34を求める際には、各ダンパ34のフリー機構50を作動した場合の各水平剛性を算出して、元の水平剛性に近くなる場合のフリー機構50を作動するダンパ34を求める。   In step 112, another damper 34 that operates the free mechanism 50 in order to reduce the twist is obtained by calculation by the CPU 54, and the routine proceeds to step 114. That is, the damper 34 that reduces the twist of the building 10 by operating the free mechanism 50 is obtained by calculation. When obtaining the damper 34 in which the torsion of the building 10 is reduced, each horizontal rigidity when the free mechanism 50 of each damper 34 is operated is calculated, and the free mechanism 50 in the case of approaching the original horizontal rigidity is calculated. The damper 34 that operates is determined.

ステップ114では、対応するダンパ34のフリー機構50が作動されてステップ116へ移行する。すなわち、CPU54がステップ112で求めたダンパ34に対応するソレノイド80に対して作動指示を出力することによって、ソレノイド80を作動させることで、フリー機構50の球状部材35がロッド34Aの中心側へ移動し、ダンパ34がフリー状態に制御される。   In step 114, the corresponding free mechanism 50 of the damper 34 is activated, and the routine proceeds to step 116. That is, when the CPU 54 outputs an operation instruction to the solenoid 80 corresponding to the damper 34 obtained in step 112 to activate the solenoid 80, the spherical member 35 of the free mechanism 50 moves to the center side of the rod 34A. The damper 34 is controlled to the free state.

ステップ116では、システムがオフされたか否かがCPU54によって判定される。該判定は、フェースセーフプログラムの終了が指示されたか否かを判定したり、PC52の電源のオフが指示されたか否か等を判定し、該判定が否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところでフェールセーフプログラムの処理を終了する。   In step 116, the CPU 54 determines whether or not the system is turned off. This determination is made as to whether or not the termination of the face safe program has been instructed, or whether or not the PC 52 has been instructed to be turned off. If the determination is negative, the process returns to step 100. The above process is repeated, and when the determination is affirmed, the process of the fail safe program is terminated.

このように、本実施の形態に係わる建物10では、制振装置30のダンパ34に異常が発生した場合には、当該ダンパ34のフリー機構50が作動されて、ダンパ34と建物10との固定が解除されてダンパ34がフリー状態に制御される。これによって、ダンパ34の異常等による建物10の損傷を防止することができる。   As described above, in the building 10 according to the present embodiment, when an abnormality occurs in the damper 34 of the vibration damping device 30, the free mechanism 50 of the damper 34 is operated to fix the damper 34 and the building 10. Is released and the damper 34 is controlled to a free state. Thereby, damage to the building 10 due to abnormality of the damper 34 or the like can be prevented.

また、ダンパ34のフリー機構50を作動した場合には、水平剛性が崩れて剛心が移動して建物10の捩れが大きくなることがあるので、本実施の形態では、フリー機構50を作動することによる水平剛性の変化に基づく偏心を考慮して、捩れを減少させるために他のダンパ34のフリー機構50を作動するようにしている。これによって剛心のずれが抑制されて建物10の損傷を確実に防止することができる。   In addition, when the free mechanism 50 of the damper 34 is operated, the horizontal rigidity may be lost, the rigid core may move, and the torsion of the building 10 may increase, so in this embodiment, the free mechanism 50 is operated. In consideration of the eccentricity based on the change in horizontal rigidity caused by this, the free mechanism 50 of the other damper 34 is operated in order to reduce torsion. Thereby, the deviation of the rigid center is suppressed, and damage to the building 10 can be surely prevented.

例えば、図6(A)に示すように、2つの制振装置30が建物10に設けられていた場合には、一方の制振装置30のダンパ34に異常が発生して、異常のダンパ34のフリー機構50を作動したとすると、図6(B)に示すように、剛心が移動して異常のダンパ34が設けられた通りの変形が大きくなり、損傷が集中する可能性がある。そこで、本実施の形態では、他方のダンパ34のフリー機構50も作動して、図6(C)に示すように、剛心のずれを元に戻すように制御する。これによって、建物10の捩れを小さくなり、損傷が集中するのを防止することができる。   For example, as shown in FIG. 6A, when two vibration damping devices 30 are provided in the building 10, an abnormality occurs in the damper 34 of one vibration damping device 30, and the abnormal damper 34 If the free mechanism 50 is actuated, as shown in FIG. 6B, the rigid core moves and the deformation as provided with the abnormal damper 34 becomes large, and damage may concentrate. Therefore, in the present embodiment, the free mechanism 50 of the other damper 34 is also operated, and control is performed so that the deviation of the rigid center is restored as shown in FIG. Thereby, the twist of the building 10 can be reduced and damage can be prevented from concentrating.

続いて、ダンパ34のフリー機構の他の構成例について説明する。図7は、ダンパ34に設けられたフリー機構の他の構成例を示す図である。   Next, another configuration example of the free mechanism of the damper 34 will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration example of the free mechanism provided in the damper 34.

図7の例のフリー機構51では、第2の延材36に対して揺動部材84がピン86によって軸支されており、第2の延材36に対して揺動部材84がピン86を回転中心に揺動可能に設けられている。また、揺動部材84には、ダンパ34のロッド34Aが固定ピン88によって固定されている。   In the free mechanism 51 of the example of FIG. 7, the swing member 84 is pivotally supported by the pin 86 with respect to the second extending member 36, and the swing member 84 supports the pin 86 with respect to the second extender 36. The center of rotation is provided so as to be able to swing. Further, the rod 34 </ b> A of the damper 34 is fixed to the swing member 84 by a fixing pin 88.

また、第2の延材36には、ダンパ34と反対側への揺動部材84の揺動を阻止するためのストッパ部材90が設けられている。   The second extending member 36 is provided with a stopper member 90 for preventing the swinging member 84 from swinging to the side opposite to the damper 34.

ストッパ部材90は、モータ等のアクチュエータ92によって、図7矢印B方向へ移動可能とされている。すなわち、ストッパ部材90による揺動部材84の揺動阻止と、当該阻止の解除が可能とされている。   The stopper member 90 is movable in the direction of arrow B in FIG. 7 by an actuator 92 such as a motor. That is, the swinging member 84 can be prevented from swinging by the stopper member 90 and the blocking can be released.

このようにフリー機構51を構成してもダンパ34をフリー化させることができる。すなわち、アクチュエータ92を駆動してストッパ部材90を揺動部材84の揺動を阻止する位置に移動することにより、揺動部材84が制止されてダンパ34が制振装置30として機能し、ダンパ34に異常が発生した場合にCPU54の指示によりアクチュエータ92を作動して、ストッパ部材90による揺動部材84の揺動の阻止を解除することによって、ダンパ34をフリー化させることが可能となる。   Thus, even if the free mechanism 51 is configured, the damper 34 can be made free. That is, by driving the actuator 92 and moving the stopper member 90 to a position where the swinging member 84 is prevented from swinging, the swinging member 84 is restrained and the damper 34 functions as the vibration damping device 30. When an abnormality occurs, the actuator 92 is operated by an instruction from the CPU 54 to release the block of the swing member 84 by the stopper member 90, so that the damper 34 can be freed.

なお、上記の実施の形態では、荷重センサ82によってダンパ34に作用する荷重を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、歪みセンサをダンパ34のロッド34A等に設けてダンパ34に作用する荷重によるロッド34Aの歪みを検出することによってダンパ34へ作用する荷重を検出するようにしてもよいし、他のセンサを用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the load acting on the damper 34 is detected by the load sensor 82. However, the present invention is not limited to this. For example, a strain sensor is provided on the rod 34A of the damper 34, etc. The load acting on the damper 34 may be detected by detecting the distortion of the rod 34A due to the load acting on the other, or another sensor may be used.

また、上記の実施の形態では、ダンパ34に作用する荷重が予め定めた値以上か否かを判断してダンパ34の異常を検出し、ダンパ34の異常を検出した場合に、フリー機構50を作動するように制御するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、ダンパ34のストロークを検出するセンサ等を設けて、所定値以上のストロークを検出した場合に、フリー機構50を作動するように制御してもよい。また、制振装置30の異常は、荷重以外の物理量(例えば、ダンパ34の温度等)を検出して判断するようにしてもよい。さらには、制振装置30の異常の検出、予め定めた値以上の荷重の検出、及び予め定めた値以上のストロークの検出の少なくとも1つが検出された場合に、フリー機構50を作動するようにしてもよい。   In the above embodiment, it is determined whether or not the load acting on the damper 34 is equal to or greater than a predetermined value, the abnormality of the damper 34 is detected, and when the abnormality of the damper 34 is detected, the free mechanism 50 is However, the present invention is not limited to this. For example, a sensor that detects the stroke of the damper 34 is provided, and the free mechanism 50 is activated when a stroke greater than a predetermined value is detected. You may control as follows. Further, the abnormality of the vibration damping device 30 may be determined by detecting a physical quantity other than the load (for example, the temperature of the damper 34, etc.). Furthermore, the free mechanism 50 is activated when at least one of detection of an abnormality of the vibration damping device 30, detection of a load greater than a predetermined value, and detection of a stroke greater than a predetermined value is detected. May be.

10 建物
30 制振装置
34 ダンパ
50、51 フリー機構
52 パーソナルコンピュータ
80 ソレノイド
82 荷重センサ
84 揺動部材
90 ストッパ部材
92 アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Building 30 Damping device 34 Damper 50, 51 Free mechanism 52 Personal computer 80 Solenoid 82 Load sensor 84 Oscillating member 90 Stopper member 92 Actuator

Claims (5)

建物内部に解除可能に固定され、固定された状態で地震による建物の振動を減衰して制振する制振装置と、
前記制振装置と建物との固定を解除する解除機構と、
前記解除機構によって前固定を解除すべき所定条件を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記所定条件が検出された場合に、前記制振装置と建物との固定を解除するように前記解除機構を制御する制御手段と、
を備えた建物。
A damping device that is releasably fixed inside the building and damps vibrations of the building due to an earthquake in a fixed state;
A release mechanism for releasing the fixation between the vibration damping device and the building;
Detecting means for detecting a predetermined condition for releasing the front fixation by the release mechanism;
Control means for controlling the release mechanism to release the fixation between the vibration damping device and the building when the predetermined condition is detected by the detection means;
Building with.
前記制振装置は、建物内部のそれぞれ異なる位置に複数設けられ、
前記制御手段は、前記検出手段によって所定条件が検出された場合に、前記固定を解除すべき制振装置の位置に基づいて、建物の捩れが少なくなるように他の制振装置の前記固定を解除するように前記解除機構を制御する請求項1に記載の建物。
A plurality of the vibration control devices are provided at different positions inside the building,
When the predetermined condition is detected by the detecting means, the control means fixes the other damping device so that the twist of the building is reduced based on the position of the damping device to be released. The building according to claim 1, wherein the release mechanism is controlled to be released.
前記制御手段は、前記解除機構の前記固定の解除による建物の水平剛性変化に基づく偏心を考慮して、前記他の制振装置の前記固定を解除するように前記解除機構を制御する請求項2に記載の建物。   The control means controls the release mechanism to release the fixation of the other vibration damping device in consideration of eccentricity based on a change in horizontal rigidity of the building due to the release of the fixation of the release mechanism. Listed in the building. 前記制振装置は、建物と接続されるロッドを有する油圧ダンパからなり、前記解除機構は、前記ロッドと建物との固定を解除する請求項1〜3の何れか1項に記載の建物。   The building according to any one of claims 1 to 3, wherein the vibration control device includes a hydraulic damper having a rod connected to the building, and the release mechanism releases the fixation between the rod and the building. 前記解除機構は、前記制振装置と建物との間に揺動可能に設けられた揺動部材を有し、該揺動部材を揺動することによって前記固定を解除する請求項1〜4の何れか1項に記載の建物。   The said release mechanism has the rocking | swiveling member provided so that rocking | swiveling was possible between the said damping device and a building, and the said fixation is cancelled | released by rocking | fluctuating this rocking member. Any one of the buildings.
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