JP2013040502A - Fall-prevention structure for seismic-isolated building, and seismic-isolated building with the structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物に関する。 The present invention relates to a structure for preventing overturning of a base-isolated building and a base-isolated building having the structure.
従来、高層建物などにおいては、建物本体と基礎の間など、上部構造体と下部構造体の間に積層ゴムなどの免震装置を介設し、地震時に、上部構造体の固有周期を例えば地震動の卓越周期帯域から長周期側にずらし、応答加速度を小さくして揺れを抑えるようにしている。 Conventionally, in high-rise buildings, seismic isolation devices such as laminated rubber have been installed between the upper structure and the lower structure, such as between the building body and the foundation. Shifting from the dominant period band to the long period side, the response acceleration is reduced to suppress shaking.
一方、特にアスペクト比が大きく、横揺れに伴って転倒モーメントが作用しやすい免震建物においては、免震装置で支持された上部構造体(建物本体)の転倒を防止するため、各階のせん断変形角を一定値以下に抑えることが必要となり、この上部構造体にもそれに応じた強度(耐力)が必要になって高コストになるという問題があった。 On the other hand, in a base-isolated building where the aspect ratio is particularly large and a tipping moment is likely to occur due to rolling, shear deformation on each floor is required to prevent the upper structure (building body) supported by the base-isolating device from tipping over. It is necessary to suppress the corner to a certain value or less, and this upper structure also has a problem in that the strength (proof strength) corresponding to the upper structure is required and the cost is increased.
これに対し、特許文献1には、下部構造体と上部構造体の間に複数の第1免震装置を設置するとともに、これら第1免震装置に作用する引抜力を圧縮力として受けるように第2免震装置(引抜抵抗手段)を設置してなる免震建物が開示されている。
On the other hand, in
そして、この特許文献1では、例えば図14に示すように、上部構造体A1の外周部側に張出形成した第2免震装置台部40の上に第2免震装置41を設置するとともに、免震ピット躯体や隣接建物等、地盤側に固定され、建物の外側に配設された断面コ字型の部材の第2免震装置抑え部42によって第2免震装置41の上端部を支持させる。これにより、第1免震装置43とともに第2免震装置41によって建物の横揺れに対する免震性能が発揮され、また、第1免震装置43に作用した引抜力を第2免震装置台部40と第2免震装置抑え部42で挟持された第2免震装置41で圧縮力として受けることができ、実質的に上部構造体A1のロッキングを抑止して、上部構造体A1の転倒を防止することが可能になる。
And in this
しかしながら、特許文献1に開示された免震建物においては、図14に示すように、地震時に上部構造体(建物本体)A1が横方向T1の左右に移動すると、下部構造体(基礎底板)A2と剛接合され、第2免震装置41の上端部を支持する第2免震装置抑え部42と、上部構造体A1に剛接剛された第2免震装置台部40とが相対的に遠ざかるように移動し、これら第2免震装置抑え部42と第2免震装置台部40の上下のかかり代Mが小さくなる。そして、第2免震装置41は、菱形を呈するように変形し、強い転倒モーメントによる圧縮力を受けることになるが、このとき、第2免震装置抑え部42と第2免震装置台部40のかかり代Mが小さくなることで、十分に大きな反力を確保することが困難になるおそれがあった。
However, in the base-isolated building disclosed in
また、上記従来の免震建物において、免震建物の地震時の上下方向と水平方向の変位を減衰させたい場合には、言い換えれば、上下方向と水平方向の制震性能を付与したい場合には、別途、オイルダンパーや鉛ダンパーを設置したり、免震装置自体に鉛プラグを入れるといった対策を講じる必要があった。 In the conventional base-isolated building, if you want to attenuate the vertical and horizontal displacements of the base-isolated building at the time of earthquake, in other words, if you want to give the vertical and horizontal seismic control performance Separately, it was necessary to take measures such as installing oil dampers and lead dampers and putting lead plugs in the seismic isolation device itself.
本発明は、上記事情に鑑み、ロッキングを許容しつつ、アスペクト比が大きな建物であっても確実に転倒防止を図ることができ、さらに上下方向と水平方向の制震性能を付与することを可能にする免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can reliably prevent overturning even in a building with a large aspect ratio while allowing rocking, and can provide vibration control performance in the vertical and horizontal directions. The purpose of this invention is to provide a structure for preventing overturning of a base-isolated building and a base-isolated building equipped with the structure.
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.
本発明の免震建物の転倒防止構造は、上部構造体と下部構造体の間に免震装置を介設してなる免震建物の転倒防止構造であって、前記免震建物の外側に配設される外側転倒防止構造を備えており、該外側転倒防止構造は、前記免震装置の下端部側を接続する前記下部構造体の下部免震装置固定用部材を横方向外側に延出させるように形成した外側張出部と、前記免震装置の上端部側を接続する前記上部構造体の上部免震装置固定用部材に繋がり、前記外側張出部と横方向に所定の隙間をあけて上下方向に延設され、且つ上下方向に所定の隙間をあけて前記外側張出部の下に延設された外側転倒防止構造本体部とを備えるとともに、前記外側転倒防止構造本体部と前記外側張出部の上下方向の間に制震装置を設けて構成されていることを特徴とする。 The structure for preventing overturning of a base-isolated building according to the present invention is a structure for preventing overturning of a base-isolated building in which a base-isolating device is interposed between an upper structure and a lower structure, and is disposed outside the base-isolated building. The outer fall prevention structure is provided, and the outer fall prevention structure extends the lower seismic isolation device fixing member of the lower structure connecting the lower end side of the seismic isolation device outward in the lateral direction. The outer projecting portion formed in this way and the upper seismic isolation device fixing member of the upper structure connecting the upper end side of the seismic isolation device are connected to each other, and a predetermined gap is formed laterally with the outer projecting portion. An outer fall prevention structure main body portion extending in the vertical direction and extending below the outer overhanging portion with a predetermined gap in the vertical direction, and the outer fall prevention structure main body portion and the It is characterized by being provided with a vibration control device between the vertical direction of the outer overhang part That.
この発明においては、地震等で振動エネルギーが作用し、建物に横揺れが生じた際に、積層ゴムなどの免震装置が変形することで、上部構造体の固有周期を例えば地震動の卓越周期帯域から長周期側にずらし、この上部構造体の応答加速度を小さくして揺れを抑えることが可能になる。 In this invention, when vibration energy acts due to an earthquake or the like and a roll occurs in a building, the seismic isolation device such as laminated rubber is deformed, so that the natural period of the upper structure is, for example, the dominant period band of seismic motion. Therefore, it is possible to suppress the shaking by reducing the response acceleration of the upper structure body.
また、外側転倒防止構造の外側張出部が、下部免震装置固定用部材を横方向外側に延出させるように形成され、外側転倒防止構造本体部が、上部免震装置固定用部材に繋がり、外側張出部と横方向に所定の隙間をあけて上下方向に延設され、且つ上下方向に所定の隙間をあけて外側張出部の下に延設して形成されているため、上部構造体に振動エネルギーが作用し、免震装置に引抜力が作用するように揺れ(ロッキング)が生じた際に、外側張出部と外側転倒防止構造本体部のかかり代を大きく確保することができる。 Further, the outer overhang portion of the outer fall prevention structure is formed to extend the lower seismic isolation device fixing member laterally outward, and the outer fall prevention structure main body portion is connected to the upper seismic isolation device fixing member. The upper portion is formed so as to extend in the vertical direction with a predetermined gap in the lateral direction from the outer overhang portion, and to extend under the outer overhang portion with a predetermined gap in the vertical direction. When the vibration energy acts on the structure and the rocking occurs so that the pull-out force acts on the seismic isolation device, it is possible to secure a large allowance between the outer overhanging portion and the outer fall prevention structure main body. it can.
本発明の免震建物は、上部構造体と下部構造体の間に免震装置を介設してなる免震建物であって、上記の免震建物の転倒防止構造を備えていることを特徴とする。 A base-isolated building of the present invention is a base-isolated building in which a base-isolating device is interposed between an upper structure and a lower structure, and is provided with the above-described structure for preventing overturning of the base-isolated building. And
この発明においては、上記の免震建物の転倒防止構造の作用効果を得ることが可能になる。 In this invention, it becomes possible to obtain the operational effect of the above-described structure for preventing overturning of a base-isolated building.
本発明の免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物においては、上部構造体に振動エネルギーが作用し、免震装置に引抜力が作用するように揺れが生じた際に、外側張出部と外側転倒防止構造本体部のかかり代を大きく確保することができる。これにより、外側張出部と外側転倒防止構造本体部の間に設置した制震装置が強い転倒モーメントによる圧縮力を受けた際に、十分に大きな反力を確保することができる。よって、転倒モーメントによる強力な引抜力を処理し、確実に引抜力への耐力増強を図ることが可能になるとともに、免震装置の浮き上がりを適度に抑制しながら制震装置でロッキングによる上下水平方向の地震エネルギーを吸収することができ、転倒防止を図って免震建物の安全性を高めることが可能になる。 In the seismic isolation building fall prevention structure of the present invention and the seismic isolation building equipped with the same, when the vibration energy acts on the upper structure and the shaking occurs so that the pulling force acts on the seismic isolation device, the outer side It is possible to secure a large allowance for the overhanging portion and the outer fall prevention structure main body portion. As a result, a sufficiently large reaction force can be ensured when the vibration control device installed between the outer overhanging portion and the outer fall prevention structure main body receives a compressive force due to a strong fall moment. Therefore, it is possible to handle the strong pulling force due to the overturning moment and to reliably increase the proof strength of the pulling force, and also to suppress the lifting of the seismic isolation device appropriately and vertically by rocking with the seismic control device The seismic energy can be absorbed, and the safety of the base-isolated building can be improved by preventing the fall.
また、制震装置によって上部構造体の上下方向と水平方向の変位を減衰させることができることにより、元来、減衰効果を得ようとすると、油圧ダンパーや免震ゴムの中に内蔵した鉛プラグを採用していたが、従来の制震効果(水平減衰効果)だけでなく、上下方向の制震効果と水平方向の制震効果と転倒防止の効果の3つの効果を一つの装置(転倒防止構造)で実現することが可能になる。 In addition, since the damping device can attenuate the displacement of the upper structure in the vertical and horizontal directions, a lead plug built in a hydraulic damper or seismic isolation rubber was originally used to obtain a damping effect. In addition to the conventional seismic control effect (horizontal damping effect), one device (a structure that prevents overturning) has three effects: a vertical seismic control effect, a horizontal seismic control effect, and a fall prevention effect. ) Can be realized.
また、免震装置と制震装置のバランスのよい配置で全体の減衰効果を高めることが可能になる。さらに、転倒防止を図り安全性を高めることが可能になることで、免震装置上部の柱や梁をしぼり、建物のせん断変形を大きくし、建物全体の剛性を低減させて、躯体の物量を減らし、安価な建物を提供することも可能になる。また、地震動により建物がロッキングするときの上下方向のエネルギーも同時に吸収減衰させることができることで、より上部構造体にかかる地震力を低減でき、躯体の物量を減らすことが可能になる。そして、上記のように免震構造と制振構造を備えることで、建物の剛性を低減し、より安価な建物を提供することが可能になる。 In addition, the overall damping effect can be enhanced by a well-balanced arrangement of the seismic isolation device and the vibration control device. In addition, by preventing falls and improving safety, the pillars and beams on the top of the seismic isolation device are squeezed to increase the shear deformation of the building, reducing the overall rigidity of the building, and reducing the volume of the frame. It is possible to reduce and provide an inexpensive building. In addition, since the energy in the vertical direction when the building is rocked by the earthquake motion can be absorbed and attenuated at the same time, the seismic force applied to the upper structure can be further reduced, and the amount of the frame can be reduced. And by providing a seismic isolation structure and a damping structure as mentioned above, it becomes possible to reduce the rigidity of a building and to provide a cheaper building.
以下、図1から図12を参照し、本発明の一実施形態に係る免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 12, a structure for preventing overturning of a seismic isolation building according to an embodiment of the present invention and a seismic isolation building including the same will be described.
本実施形態の免震建物Aは、図1に示すように、上部構造体A1と下部構造体A2の間に免震装置1を介設してなるアスペクト比が大きな高層建物であり、転倒防止構造B(B1、B2)を備えて構成されている。上部構造体A1は、複数階層からなる建物本体であり、梁や柱、スラブ、外壁などを備え、下部構造体A2は、複数の支持杭2や基礎底版(基礎スラブ)3を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the seismic isolation building A of this embodiment is a high-rise building with a large aspect ratio in which the
また、この免震建物Aは、下部構造体A2の基礎底版3に柱4、梁を剛に接合し、さらに必要に応じて耐震壁などで補強した免震装置設置階Pが設けられている。そして、免震装置設置階Pの上部に剛接合して配設された下部免震装置固定用部材5に積層ゴムなどの免震装置1が上載設置されている。さらに、上部構造体A1の下部には、剛接合した梁を備える上部免震装置固定用部材6が設けられ、上端部を上部免震装置固定用部材6に繋げて免震装置1が設けられている。
In addition, this seismic isolation building A is provided with a seismic isolation device installation floor P in which
すなわち、本実施形態の免震建物Aは、支持杭2や基礎底版3からなる下部構造体A2の上方の中間階に免震装置1を設けた中間階免震建物として構成されている。なお、免震装置1は、例えば前述の特許文献1の図5及び図6に示されるように、上下方向に変位可能に設置されていることが望ましい。
That is, the seismic isolation building A of this embodiment is configured as an intermediate floor seismic isolation building in which the
本実施形態の免震建物の転倒防止構造Bは、建物外周部側に設けられており、免震建物Aの外側に配設される外側転倒防止構造B1と、免震建物Aの内側に配設される内側転倒防止構造B2とで構成されている。 The fall prevention structure B of the seismic isolation building according to the present embodiment is provided on the outer peripheral side of the building, and is arranged inside the outer fall prevention structure B1 disposed outside the seismic isolation building A and inside the seismic isolation building A. It is comprised with the inner side fall prevention structure B2 provided.
また、外側転倒防止構造B1は、図1から図3に示すように、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8とを備えてなり、外側張出部7は、免震装置1の下端部側を接続する下部構造体A2の下部免震装置固定用部材5を横方向T1外側に延出させるようにして形成されている。外側転倒防止構造本体部8は、図3に示すように、上部構造体A1の上部免震装置固定用部材6に一端を剛接合して繋げ、外側張出部7と横方向T1に所定の隙間H1をあけて上下方向T2に延設されるとともに、外側張出部7の下と上に上下方向T2の所定の隙間H2、H3をあけて延設されている。すなわち、この外側転倒防止構造本体部8は、断面コ字型に形成され、上部構造体A1に繋がって免震建物Aの外側から外側張出部7の下に廻り込むように延設され、外側張出部7と上下方向T2に隙間H2、H3をあけて重なるように延設されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the outer fall prevention structure B <b> 1 includes an
さらに、本実施形態の外側転倒防止構造B1は、図1から図3に示すように、免震装置ではなく制震装置9を備えており、この制震装置9は、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8の上下方向T2の両隙間H2、H3にそれぞれ、端部を外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8に繋げて設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the outer fall prevention structure B <b> 1 of the present embodiment includes a
一方、本実施形態の内側転倒防止構造B2は、図1から図4に示すように、内側転倒防止構造本体部10を備えてなり、この内側転倒防止構造本体部10は、上部構造体A1の上部免震装置固定部材6に一端を剛接合して繋げ、上下方向T2に延設された一対の側部10a、10bと、一対の側部10a、10bの他端同士を繋いで横方向T1に架設(延設)された内側延出部10cとを備えて構成されている。すなわち、本実施形態の内側転倒防止構造本体部10は、逆門型に形成されており、一対の側部10a、10bと内側延出部10cで下部免震装置固定用部材5を囲繞するように配設されている。また、このとき、内側転倒防止構造本体部10は、一対の側部10a、10bのそれぞれと下部免震装置固定用部材5の横方向T1の間と、内側延出部10cと下部免震装置固定用部材5の上下方向T2の間とにそれぞれ、所定の隙間H4、H5をあけて配設されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4, the inner fall prevention structure B2 of the present embodiment includes an inner fall prevention structure
さらに、本実施形態の内側転倒防止構造B2においては、下部免震装置固定用部材5と内側延出部10cの上下方向T2の隙間H5に制震装置11が設けられており、この制震装置11は、端部を下部免震装置固定用部材5と内側延出部10cにそれぞれ繋げて設けられている。また、下部免震装置固定用部材5と上部免震装置固定用部材6の上下方向T2の隙間H6にも制震装置11が設けられており、この制震装置11は、端部を下部免震装置固定用部材5と上部免震装置固定用部材6にそれぞれ繋げて設けられている。
Furthermore, in the inner fall prevention structure B2 of the present embodiment, the
ここで、外側転倒防止構造B1と内側転倒防止構造B2が備える制震装置9、11には、例えば、図5及び図6に示す制震装置9、11を適用することができる。この一例として示す制震装置9、11は、金属板12を間にして両側にそれぞれ超高減衰型粘弾性ゴム13、14を積層し、各超高減衰型粘弾性ゴム13、14の外側に一体にゴム側金属板15を積層して設け、さらにゴム側金属板15に固定用ボルト16で固定してベース側金属板17を一体に積層して形成されている。また、一対の超高減衰型粘弾性ゴム13、14の間に配された金属板12は、安全装置固定用金属板であり、その端部に金属、炭素繊維樹脂などで構成した安全装置18が取り付けられている。
Here, for example, the damping
また、図5及び図6に示す制震装置9、11は、両外側に配された各ベース側金属板17に、上下方向(積層方向)に延設された複数の縦方向ネジ鉄筋19が一端を溶接して一体に取り付けられている。また、縦方向ネジ鉄筋19は、中間部に機械式継手20を設け、この継手20によって延長形成され、延長した他端にT型金物21が取り付けられている。さらに、上下方向に延設された縦方向ネジ鉄筋19の一端から中間部までの上下方向の間には、上下方向に間隔をあけて横方向に延設された複数の横方向ネジ鉄筋22が配されている。また、各横方向ネジ鉄筋22は、両端部側に機械式継手23を設け、この継手23によって延長形成され、延長した一端と他端にそれぞれT型金物21が取り付けられている。そして、これら縦方向ネジ鉄筋19と横方向ネジ鉄筋22は、ベース側金属板17と縦方向ネジ鉄筋19の継手(中間部)20までの上下方向の間、横方向ネジ鉄筋22の両端部側の一対の継手23の横方向の間の部分がコンクリートで埋設されている。本実施形態では、この埋設部分をPCコンクリート部24としている。さらに、超高減衰型粘弾性ゴム13、14を間にして上方と下方に、各PCコンクリート部24を埋設するようにして鉄筋25と場所打ちコンクリート26からなるコンクリート部27が設けられている。
In addition, in the damping
そして、超高減衰型粘弾性ゴム13、14は、例えば天然ゴム系減衰材料であり、温度依存性、ひずみ依存性、速度依存性が小さく、振動に対して高い減衰性を発揮する。これにより、上記のように構成した図5及び図6に示す制震装置9、11は、超高減衰型粘弾性ゴム13、14が図7、図8、図9にそれぞれ示すように変形して、水平力(図7)、圧縮力(図8)、引張力(図9)の3種類の力に対して地震エネルギーを吸収することができ、優れた制震性能を発揮する。
The ultra-high damping
なお、このような制震装置9、11を製造する際には、まず、図10(a)に示す第1段階で、安全装置固定用金属板12を一対の超高減衰型粘弾性ゴム13、14で挟み込み、各超高減衰型粘弾性ゴム13、14の外側にゴム側金属板15を接着する。次に、図10(b)(及び図10(a))に示す第2段階で、ベース側金属板17に同じ長さの縦方向ネジ鉄筋19を溶接するとともに中間部に機械式継手20を設置し、この状態のベース側金属板17を各ゴム側金属板15に固定用ボルト16で固定する。次に、図10(c)に示す第3段階で、横方向ネジ鉄筋22を配設するとともに各横方向ネジ鉄筋22に機械式継手23を設置する。次に、図10(d)に示す第4段階で、型枠30を配設するとともに固定枠31と充填材を挿入し、図10(e)に示す第5段階で、型枠30を仮止めボルト32で固定する。次に、図10(f)に示す第6段階で、型枠30内に矢印F方向からコンクリートを打設し、コンクリート硬化後に型枠30を脱型することによって、一対のPCコンクリート部24の間に超高減衰型粘弾性ゴム13、14を備えた制震装置本体部33が形成される。そして、この制震装置本体部33は、工場でのPC化工法を採用し、精度よく製造される。
When manufacturing such
次に、このように製造した制震装置本体部33を現場に搬入し、図11(a)に示す第7段階で、安全装置固定用金属板12の端部に安全装置18を固定する。次に、図11(b)に示す第8段階で、T型金物21をつけたネジ鉄筋19、22を各機械式継手20、23に接続し、縦方向ネジ鉄筋19及び横方向ネジ鉄筋22をそれぞれ延長する。そして、図11(c)に示す第9段階で鉄筋25の配筋、図11(d)に示す第10段階で型枠34、固定枠31と充填材の設置を行う。そして、図11(e)に示すように、第11段階で、注入孔から型枠34内に場所打ちコンクリート26を充填し、コンクリート硬化後に型枠34を脱型することによって制震装置9、11が形成(製造)され、所定位置に配設される。
Next, the damping device
ここで、制震装置9、11は、上記のように構成したものに限定する必要はなく、例えば、上部構造体A1と下部構造体A2の相対変位(振動)に伴って発電を行う発電機と、この発電機から電力が供給されて磁力を発生させる電磁石とを備え、図5及び図6に示すようにコンクリート部27の中央に電磁石35を埋設するなどし、この電磁石35で発生した磁力を利用して免震建物に作用した地震エネルギーを減衰させるように構成してもよい。この場合には、電磁石35などによって優れた水平変位減衰機能が制震装置9、11に付与されることになる。
Here, it is not necessary to limit the
次に、上記構成からなる本実施形態の免震建物の転倒防止構造B及びこれを備えた免震建物Aの作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the structure for preventing overturning B of the base-isolated building of the present embodiment having the above-described configuration and the base-isolated building A including the structure will be described.
地震等で振動エネルギーが作用し、建物Aに横揺れが生じた際には、積層ゴムなどの免震装置1が変形することで、上部構造体A1の固有周期を例えば地震動の卓越周期帯域から長周期側にずらし、応答加速度を小さくして上部構造体A1の揺れが抑えられる。このようにして、従来の免震建物と同様、免震装置1によって優れた免震性能が発揮される。
When vibration energy acts due to an earthquake or the like and a roll occurs in the building A, the
一方、上部構造体A1に振動エネルギーが作用して左右に揺れ(ロッキング)が生じた場合には、免震装置1に引抜力が作用することになるが、本実施形態においては、外側転倒防止構造B1の外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8とによって、且つ下部免震装置固定用部材5と内側転倒防止構造B2の内側転倒防止構造本体部10(内側延出部10c)とによって、上部構造体A1の上下方向T2の変位量(上部構造体A1の揺動量)が規制される。また、外側転倒防止構造B1の外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8とによって、且つ下部免震装置固定用部材5と内側転倒防止構造B2の内側転倒防止構造本体部10(側部10a、10b)とによって、上部構造体A1の水平方向(横方向)T1の変位量が規制される。すなわち、免震建物Aの外周部側に、外側転倒防止構造B1と内側転倒防止構造B2が設けられているため、外側転倒防止構造本体部8によって外側張出部7が上下方向T2と水平方向T1に変位することが規制され、内側転倒防止構造本体部10の内側延出部10cや側部10a、10bによって下部免震装置固定用部材5が上下方向T2と水平方向T1に変位することが規制される。このため、上部構造体A1の揺れが小さく抑えられ、免震装置1に作用する引抜力が低く抑えられるとともに、上部構造体A1の転倒防止が図られる。このように本実施形態の外側転倒防止構造B1と内側転倒防止構造B2は変位減衰装置としても兼用でき、経済的である。
On the other hand, when the vibration energy acts on the upper structure A1 and the left and right sway (rocking) occurs, a pulling force acts on the
また、このとき、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8の上下方向T2の隙間H2、H3、内側延出部10cと下部免震装置固定用部材5の上下方向T2の隙間H5、及び上部免震装置固定用部材6と下部免震装置固定用部材5の上下方向の隙間H6に、免震装置ではなく制震装置9、11が設置されている。このため、上部構造体A1に振動エネルギーが作用し、揺れが生じるとともに、これら制震装置9、11によって変位(振動エネルギー)が減衰される。すなわち、制震装置9、11によって上部構造体A1を上下と水平方向T1、T2に揺動させる振動エネルギーに対して減衰性能が発揮される。これにより、さらに確実に上部構造体A1の揺れが小さく抑えられ、免震装置1に作用する引抜力が低く抑えられるとともに、上部構造体A1の転倒防止が図られることになる。
Further, at this time, the gaps H2 and H3 in the vertical direction T2 of the outer overhanging
さらに、本実施形態の免震建物の転倒防止構造Bにおいては、図12に示すように、外側転倒防止構造B1の外側張出部7が、下部免震装置固定用部材5を横方向T1外側に延出させるように形成され、外側転倒防止構造本体部8が、上部免震装置固定用部材6に繋がり、外側張出部7と横方向T1に所定の隙間H1をあけて上下方向T2に延設され、且つ上下方向T2に所定の隙間H2(H3)をあけて外側張出部7の下に延設して形成されている。このため、上部構造体A1に振動エネルギーが作用し、免震装置1に引抜力が作用するように揺れが生じた際に、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8のかかり代Mが大きく確保されることになる。
Furthermore, in the fall prevention structure B of the seismic isolation building of this embodiment, as shown in FIG. 12, the outer overhanging
したがって、本実施形態の免震建物の転倒防止構造B及びこれを備えた免震建物Aにおいては、上部構造体A1に振動エネルギーが作用し、揺れが生じた場合に、外側転倒防止構造B1の外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8とによって、且つ上部免震装置固定用部材6と内側転倒防止構造B2の内側転倒防止構造本体部10とによって、上部構造体A1の上下方向T2と水平方向T1の変位量を規制することが可能になる。これにより、ロッキングを許容しつつ上部構造体A1の揺れを小さく抑えることができ、免震装置1に作用する引抜力を低く抑えることが可能になるとともに、上部構造体A1の転倒を防止することが可能になる。
Therefore, in the base-isolated building B of the present embodiment and the base-isolated building A having the same, when the vibration energy acts on the upper structure A1 and a shake occurs, Up and down direction T2 of upper structure A1 by outer overhanging
また、上部構造体A1に振動エネルギーが作用し、免震装置1に引抜力が作用するように揺れが生じた際に、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8のかかり代Mを大きく確保することができる。これにより、外側張出部7と外側転倒防止構造本体部8の間に設置した制震装置9が強い転倒モーメントによる圧縮力を受けた際に、十分に大きな反力を確保することができる。よって、転倒モーメントによる強力な引抜力を処理し、確実に引抜力への耐力増強を図ることが可能になるとともに、免震装置1の浮き上がりを適度に抑制しながら制震装置9(11)でロッキングによる上下水平方向T1、T2の地震エネルギーを吸収することができ、転倒防止を図って免震建物Aの安全性を高めることが可能になる。
Further, when vibration energy acts on the upper structure A1 and a swing occurs so that a pulling force acts on the
さらに、制震装置9、11によって上部構造体A1の上下方向T2と水平方向T1の変位を減衰させることができることにより、元来、減衰効果を得ようとすると、油圧ダンパーや免震ゴムの中に内蔵した鉛プラグを採用していたが、従来の制震効果(水平減衰効果)だけでなく、上下方向T2の制震効果と水平方向T1の制震効果と転倒防止の効果の3つの効果を一つの装置(転倒防止構造B(B1、B2))で実現することが可能になる。
Further, since the
また、免震装置1と制震装置9、11のバランスのよい配置で全体の減衰効果を高めることが可能になる。さらに、転倒防止を図り安全性を高めることが可能になることで、免震装置1上部の柱や梁をしぼり、建物A(A1)のせん断変形を大きくし、建物A全体の剛性を低減させて、躯体の物量を減らし、安価な建物を提供することも可能になる。また、地震動により建物がロッキングするときの上下方向T2のエネルギーも同時に吸収減衰させることができることで、より上部構造体A1にかかる地震力を低減でき、躯体の物量を減らすことが可能になる。そして、上記のように免震構造と制振構造を備えることで、建物Aの剛性を低減し、より安価な建物Aを提供することが可能になる。
In addition, the overall damping effect can be enhanced by a well-balanced arrangement of the
以上、本発明に係る免震建物の転倒防止構造及びこれを備えた免震建物の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一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、免震建物Aが中間階免震建物であるものとして説明を行ったが、勿論、本発明は基礎免震建物に適用してもよい。そして、基礎免震建物Aに適用する場合には、例えば図13に示すように、上部免震装置固定用部材6に繋がる断面コ字型の外側転倒防止構造本体部8と、下部構造体A2から横方向T1外側に延出した外側張出部7を備えて外側転倒防止構造B1を構成してもよい。また、基礎底版3(下部構造体A2)に繋がる一つの側部10a及び内側延出部10cを備えた断面L字状の内側転倒防止構造本体部10と、上部免震装置固定用部材6から横方向T1に延出した内側張出部44を備えて内側転倒防止構造B2を構成してもよい。そして、このように構成した場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
As described above, the structure for preventing overturning of the base-isolated building according to the present invention and the embodiment of the base-isolated building having the structure have been described. However, the present invention is not limited to the above-described one embodiment, and departs from the spirit thereof. It is possible to change appropriately within the range not to be. For example, in the present embodiment, the description has been given on the assumption that the base-isolated building A is an intermediate floor base-isolated building, but the present invention may of course be applied to a basic base-isolated building. And when applying to the basic seismic isolation building A, as shown in FIG. 13, for example, as shown in FIG. 13, the U-shaped outer fall prevention structure
1 免震装置
2 支持杭
3 基礎底版
4 柱
5 下部免震装置固定用部材
6 上部免震装置固定用部材
7 外側張出部
8 外側転倒防止構造本体部
9 制震装置
10 内側転倒防止構造本体部
10a 側部
10b 側部
10c 内側延出部
11 制震装置
12 金属板
13 超高減衰型粘弾性ゴム
14 超高減衰型粘弾性ゴム
15 ゴム側金属板
16 固定用ボルト
17 ベース側金属板
18 安全装置
19 縦方向ネジ鉄筋
20 機械式継手
21 T型金物
22 横方向ネジ鉄筋
23 機械式継手
24 PCコンクリート部
25 鉄筋
26 場所打ちコンクリート
27 コンクリート部
30 型枠
31 固定枠
32 仮止めボルト
33 制震装置本体部
34 型枠
35 電磁石
40 第2免震装置台部
41 第2免震装置
42 第2免震装置抑え部
43 第1免震装置
44 内側張出部
A 免震建物
A1 上部構造体
A2 下部構造体
B 免震建物の転倒防止構造
B1 外側転倒防止構造
B2 内側転倒防止構造
H1 隙間
H2 隙間
H3 隙間
H4 隙間
H5 隙間
H6 隙間
P 免震装置設置階
M かかり代
T1 横方向(水平方向)
T2 上下方向
DESCRIPTION OF
T2 vertical direction
Claims (2)
前記免震建物の外側に配設される外側転倒防止構造を備えており、
該外側転倒防止構造は、前記免震装置の下端部側を接続する前記下部構造体の下部免震装置固定用部材を横方向外側に延出させるように形成した外側張出部と、前記免震装置の上端部側を接続する前記上部構造体の上部免震装置固定用部材に繋がり、前記外側張出部と横方向に所定の隙間をあけて上下方向に延設され、且つ上下方向に所定の隙間をあけて前記外側張出部の下に延設された外側転倒防止構造本体部とを備えるとともに、前記外側転倒防止構造本体部と前記外側張出部の上下方向の間に制震装置を設けて構成されていることを特徴とする免震建物の転倒防止構造。 A structure for preventing overturning of a seismic isolation building in which a seismic isolation device is interposed between the upper structure and the lower structure,
It has an outer fall prevention structure disposed outside the seismic isolation building,
The outer fall prevention structure includes an outer projecting portion formed so as to extend a lower seismic isolation device fixing member of the lower structure connecting the lower end side of the seismic isolation device outward in the lateral direction, Connected to the upper seismic isolation device fixing member of the upper structure connecting the upper end side of the seismic device, extended vertically with a predetermined gap in the lateral direction with the outer overhang, and vertically An outer fall prevention structure main body extending below the outer overhanging portion with a predetermined gap, and a vibration control between the outer overturn prevention structure main body and the outer overhanging portion in the vertical direction. A structure for preventing overturning of a seismically isolated building, characterized by comprising a device.
請求項1記載の免震建物の転倒防止構造を備えていることを特徴とする免震建物。 It is a seismic isolation building with a seismic isolation device interposed between the upper structure and the lower structure,
A base-isolated building comprising the structure for preventing overturning of the base-isolated building according to claim 1.
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