JP2017115343A - Building structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a building structure capable of suppressing a frequency of breakage of piping facilities etc., of a building having a base-isolation structure.SOLUTION: The present invention relates to a building structure comprising a base 30, an upper structure 10 built on the base 30, and a trigger 23 coupling the base 30 and upper structure 10 to each other. Breaking strength of the trigger 23 is larger than design yield strength of the upper structure 10 when a horizontal load is placed on the upper structure, and smaller than real yield strength of the upper structure 10 when a horizontal load is placed on the upper structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の一側面は、建物構造に関する。   One aspect of the present invention relates to a building structure.

地震に備えた建物の構造として、例えば、免震構造の建物がある。免震構造の建物には、基礎と、基礎上に建てられた上部構造体との間に免震装置が備えられている。免震装置は、上部構造体に加わる荷重を低減する機能を有している。このような免震装置を備える建物が、例えば特許文献１に記載されている。   As a structure of a building prepared for an earthquake, for example, there is a building having a seismic isolation structure. A seismically isolated building is provided with a seismic isolation device between a foundation and an upper structure built on the foundation. The seismic isolation device has a function of reducing the load applied to the upper structure. A building including such a seismic isolation device is described in Patent Document 1, for example.

特開２００４−１００９２９号公報JP 2004-100929 A

ここで、免震装置を備える建物には、風や小さな振動等によって上部構造体が揺れないように、上部構造体と基礎とをつなぐトリガーが設けられている。このトリガーは、風や小さな振動等による上部構造体の揺れを防止することを目的としている。このため、地震による揺れが発生した場合にはトリガーが破断し、建物の免震機能が発揮される。すなわち、地震が発生した場合には積極的にトリガーを破断させて免震機能を発揮させる構成であるため、地震が発生した場合においてトリガーが破断する頻度が高い。しかしながら、トリガーが破断すると、基礎と上部構造体とが相対的に移動するため、配管設備等の破損が生じることがある。   Here, the building having the seismic isolation device is provided with a trigger that connects the upper structure and the foundation so that the upper structure is not shaken by wind or small vibrations. This trigger is intended to prevent the superstructure from shaking due to wind or small vibrations. For this reason, when a shake due to an earthquake occurs, the trigger breaks and the building's seismic isolation function is exhibited. In other words, when the earthquake occurs, the trigger is actively broken and the seismic isolation function is exhibited. Therefore, when the earthquake occurs, the trigger is frequently broken. However, when the trigger breaks, the foundation and the upper structure move relative to each other, so that the piping equipment or the like may be damaged.

そこで、本発明の一側面は、免震構造の建物において配管設備等の破損の頻度を抑制することができる建物構造を提供することを目的とする。   Then, one side of this invention aims at providing the building structure which can suppress the frequency of damage, such as piping installation, in the building of a base isolation structure.

本発明の一側面に係る建物構造は、基礎と、基礎上に建てられる上部構造体と、基礎と上部構造体とを連結するトリガーと、を備え、トリガーの破断強度は、上部構造体に水平荷重が加わった場合における上部構造体の設計上の降伏耐力よりも大きく、上部構造体に水平荷重が加わった場合における上部構造体の真の降伏耐力よりも小さい。   A building structure according to one aspect of the present invention includes a foundation, an upper structure built on the foundation, and a trigger connecting the foundation and the upper structure, and the breaking strength of the trigger is horizontal to the upper structure. This is larger than the design yield strength of the upper structure when a load is applied, and smaller than the true yield strength of the upper structure when a horizontal load is applied to the upper structure.

この建物構造において、トリガーの破断強度は、上部構造体に水平荷重が加わった場合における上部構造体の設計上の降伏耐力よりも大きい。このため、従来のトリガーでは破断するような規模の地震が生じても、本発明のトリガーは破断しない。すなわち、地震が生じたとしても、従来に比べてトリガーの破断の頻度を低くすることができる。トリガーの破断の頻度を低くすることができるため、配管設備等の破損の頻度を抑制することができる。また、上部構造体の真の降伏耐力を超えるような地震が発生した場合には、トリガーが破断して基礎と上部構造体との連結が解除されるため、上部構造体は免震状態となる。これにより、免震機能が発揮され、上部構造体の破損を防止できる。上部構造体の真の降伏耐力を超えるような地震が発生したことによってトリガーが破断すると、免震機能が発揮されて上部構造体が移動することにより、配管設備等が破損することがある。しかしながら、大きな地震が発生した場合には、水道やガス等のインフラ設備自体がそもそも機能していないことが考えられる。従って、このような場合には、トリガーの機能を維持させて配管設備等の破損を防ぐよりも、トリガーを破断させて免震機能によって上部構造体の損傷を抑制する方が好適である。   In this building structure, the breaking strength of the trigger is greater than the design yield strength of the upper structure when a horizontal load is applied to the upper structure. For this reason, even if the earthquake of the magnitude | size which fractures with the conventional trigger arises, the trigger of this invention does not fracture. That is, even if an earthquake occurs, the frequency of trigger breaks can be reduced compared to the conventional case. Since the frequency of trigger breaks can be reduced, the frequency of breakage of piping facilities and the like can be suppressed. Also, when an earthquake that exceeds the true yield strength of the upper structure occurs, the trigger breaks and the connection between the foundation and the upper structure is released, so the upper structure is in a seismic isolation state. . Thereby, a seismic isolation function is exhibited and damage to the upper structure can be prevented. When the trigger breaks due to the occurrence of an earthquake that exceeds the true yield strength of the upper structure, the seismic isolation function is exhibited and the upper structure moves, thereby damaging piping equipment and the like. However, when a large earthquake occurs, it is considered that infrastructure facilities such as water and gas are not functioning in the first place. Therefore, in such a case, it is preferable to suppress the damage to the upper structure by the seismic isolation function by breaking the trigger, rather than maintaining the function of the trigger to prevent breakage of the piping equipment and the like.

本発明の他の側面に係る建物構造は、基礎と、基礎上に建てられる上部構造体と、基礎と上部構造体とを連結するトリガーと、を備え、トリガーの破断強度は、上部構造体に水平荷重が加わった場合における上部構造体の設計上の降伏耐力を１．０５倍した値よりも大きい。   A building structure according to another aspect of the present invention includes a foundation, an upper structure built on the foundation, and a trigger that connects the foundation and the upper structure, and the breaking strength of the trigger is determined by the upper structure. It is larger than the value obtained by multiplying the design yield strength of the superstructure when the horizontal load is applied by 1.05 times.

この建物構造において、トリガーの破断強度が上部構造体の設計上の降伏耐力を１．０５倍した値よりも大きいため、従来のトリガーでは破断するような規模の地震が生じても、本発明のトリガーは破断しない。すなわち、地震が生じたとしても、従来に比べてトリガーの破断の頻度を低くすることができる。トリガーの破断の頻度を低くすることができるため、配管設備等の破損の頻度を抑制することができる。   In this building structure, the breaking strength of the trigger is greater than the value obtained by multiplying the yield strength of the upper structure design by 1.05. Therefore, even if an earthquake of a magnitude that would break with the conventional trigger occurs, The trigger does not break. That is, even if an earthquake occurs, the frequency of trigger breaks can be reduced compared to the conventional case. Since the frequency of trigger breaks can be reduced, the frequency of breakage of piping facilities and the like can be suppressed.

建物構造は、基礎上において上部構造体を水平移動可能に支持する滑り支承と、基礎に対する上部構造体の水平移動を抑制するダンパーと、を更に備えていてもよい。トリガーが破断した場合、滑り支承とダンパーとによって上部構造体は免震状態に移行することができる。従って、設計規準によって規定された水平荷重を超える水平荷重が上部構造体に加わった場合であっても、上部構造体を適切に免震状態とすることができる。   The building structure may further include a sliding bearing that supports the upper structure so as to be horizontally movable on the foundation, and a damper that suppresses horizontal movement of the upper structure with respect to the foundation. When the trigger breaks, the upper structure can be shifted to a seismic isolation state by the sliding bearing and the damper. Therefore, even when a horizontal load exceeding the horizontal load defined by the design standard is applied to the upper structure, the upper structure can be appropriately made to be seismically isolated.

滑り支承は、滑り板と、滑り板の上面又は下面に対して滑動可能に当接する本体部と、を備え、滑り板と本体部との摩擦係数は、０．１以上０．２以下であってもよい。これにより、トリガーが破断するような大きな水平荷重が上部構造体に加わった場合であっても、免震状態に移行した上部構造体の滑動変位量を抑制することができる。   The sliding bearing includes a sliding plate and a main body that slidably contacts the upper or lower surface of the sliding plate, and a friction coefficient between the sliding plate and the main body is 0.1 or more and 0.2 or less. May be. Thereby, even if it is a case where the big horizontal load which a trigger breaks | ruptures is added to an upper structure, the sliding displacement amount of the upper structure which shifted to the seismic isolation state can be suppressed.

本発明の種々の側面によれば、免震構造の建物において配管設備等の破損の頻度を抑制することができる。   According to various aspects of the present invention, it is possible to suppress the frequency of breakage of piping equipment or the like in a building having a base-isolated structure.

実施形態に係る建物の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the building which concerns on embodiment. トリガーの破断強度を示すグラフである。It is a graph which shows the breaking strength of a trigger.

以下、本発明の建物構造を適用した建物の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of a building to which a building structure of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１に示すように、建物１は、例えば、二階建て或いは三階建て等の住宅である。建物１は、上部構造体１０、免震装置２０、及び基礎３０を有している。基礎３０は、地盤Ｇ上に設置され、上部構造体１０等を支持する。   As shown in FIG. 1, the building 1 is a two-story or three-story house, for example. The building 1 has an upper structure 10, a seismic isolation device 20, and a foundation 30. The foundation 30 is installed on the ground G and supports the upper structure 10 and the like.

上部構造体１０は、基礎３０上に建てられており、内部に居室等の室内空間を有している。上部構造体１０は、予め定められた設計規準に基づいて設計及び構築されている。ここで、予め定められた設計規準とは、日本における建築基準法、又は外国における建物に関する法律等、建物が満たすべき強度に関する基準を含む種々の法令又は定め等であってもよい。上部構造体１０は、設計規準に示された強度に関する基準を満たし、耐震構造（制振構造）を実現できる構造であれば、種々の構造を採用できる。   The upper structure 10 is built on the foundation 30 and has an indoor space such as a living room inside. The upper structure 10 is designed and constructed based on a predetermined design standard. Here, the predetermined design criteria may be various laws or regulations including standards relating to strength that the building should satisfy, such as the Building Standards Act in Japan or the laws on buildings in foreign countries. The upper structure 10 can adopt various structures as long as the structure satisfies the strength standard indicated in the design standard and can realize an earthquake-resistant structure (damping structure).

ここで、水平方向に荷重が加わった場合における上部構造体１０の降伏耐力として、設計上の降伏耐力と、真の降伏耐力とがある。設計上の降伏耐力とは、設計規準に基づいて設計した場合の設計上の降伏耐力である。なお、設計規準では、建物に必要な強度（耐えることのできる水平荷重）が規定されている。このため、設計規準に基づいて建物を設計することとは、設計規準に規定された建物に必要な強度を満たすように設計することをいう。すなわち、設計上の降伏耐力は、設計規準によって要求される強度を満たしている。設計上の降伏耐力とは、例えば、非構造部材の耐力を除外して、構造部材の耐力に基づいて算出されていてもよい。或いは、設計上の降伏耐力とは、例えば、上部構造体１０を構成する各部材のばらつきを考慮して算出されていてもよい。   Here, the yield strength of the upper structure 10 when a load is applied in the horizontal direction includes a design yield strength and a true yield strength. The design yield strength is the design yield strength when designed based on the design criteria. The design standard defines the strength required for the building (horizontal load that can be withstood). For this reason, designing a building based on the design criteria means designing so as to satisfy the strength required for the building specified in the design criteria. That is, the design yield strength satisfies the strength required by the design criteria. The design yield strength may be calculated based on the strength of the structural member, excluding the strength of the non-structural member, for example. Alternatively, the design yield strength may be calculated in consideration of, for example, variations among members constituting the upper structure 10.

図２において、建物１に加わる水平荷重と上部構造体１０の層間変形との設計規準に基づく設計上の関係を、グラフＡ１で示す。グラフＡ１に示すように、建物１の上部構造体１０に加わる水平荷重の増加に伴って、上部構造体１０の層間変形が進行する。水平荷重がある荷重に達すると、水平荷重が一定のまま層間変形のみが進行する（すなわち、グラフＡ１が水平になる状態）。このときの水平荷重が、設計上の降伏耐力Ａとなる。   In FIG. 2, the design relationship based on the design criteria of the horizontal load applied to the building 1 and the interlayer deformation of the upper structure 10 is shown by a graph A1. As shown in the graph A <b> 1, interlayer deformation of the upper structure 10 proceeds as the horizontal load applied to the upper structure 10 of the building 1 increases. When the horizontal load reaches a certain load, only the interlayer deformation proceeds while the horizontal load is constant (that is, the state where the graph A1 becomes horizontal). The horizontal load at this time is the designed yield strength A.

真の降伏耐力とは、上部構造体１０の実際の降伏耐力である。実際の降伏耐力とは、非構造部材の耐力も考慮して算出されていてもよい。真の降伏耐力は、計算によって算出されてもよく、建物に実際に水平荷重を加えることによって測定されてもよい。   The true yield strength is the actual yield strength of the upper structure 10. The actual yield strength may be calculated in consideration of the strength of the non-structural member. The true yield strength may be calculated or may be measured by actually applying a horizontal load to the building.

図２において、建物１に加わる水平荷重と層間変形との実際の関係を、グラフＢ１で示す。グラフＢ１に示すように、建物１の上部構造体１０に加わる水平荷重の増加に伴って、上部構造体１０の層間変形が進行する。水平荷重がある荷重に達すると、水平荷重が一定のまま層間変形のみが進行する（すなわち、グラフＢ１が水平になる状態）。このときの水平荷重が、真の降伏耐力Ｂとなる。真の降伏耐力Ｂは、設計上の降伏耐力Ａよりも大きい。   In FIG. 2, a graph B1 shows the actual relationship between the horizontal load applied to the building 1 and the interlayer deformation. As shown in the graph B <b> 1, interlayer deformation of the upper structure 10 proceeds with an increase in the horizontal load applied to the upper structure 10 of the building 1. When the horizontal load reaches a certain load, only the interlayer deformation proceeds while the horizontal load is constant (that is, the state where the graph B1 becomes horizontal). The horizontal load at this time is the true yield strength B. The true yield strength B is larger than the designed yield strength A.

免震装置２０は、基礎３０と上部構造体１０との間に設置される。免震装置２０は、滑り支承２１、ダンパー２２、及びトリガー２３を有している。   The seismic isolation device 20 is installed between the foundation 30 and the upper structure 10. The seismic isolation device 20 includes a sliding bearing 21, a damper 22, and a trigger 23.

滑り支承２１は、上部構造体１０の重量を基礎に伝達する。更に、滑り支承２１は、上部構造体１０を基礎３０上で水平方向に移動させる。具体的には、滑り支承２１は、滑り板２１ａ、及び本体部２１ｂを有している。滑り板２１ａは、基礎３０の上面に固定されている。本体部２１ｂは、上部構造体１０を支持すると共に上部構造体１０の下部に固定されている。本体部２１ｂは、滑り板２１ａの上面に当接し、滑り板２１ａの上面で滑動することができる。滑り板２１ａと本体部２１ｂとの摩擦係数は、０．１以上０．２以下とすることができる。滑り支承２１は、上部構造体１０が滑動可能であれば種々の構造の滑り支承を用いることができる。例えば、滑り板２１ａが上部構造体１０の下部に固定され、本体部２１ｂが基礎３０の上面に固定されていてもよい。この場合、滑り板２１ａの下面が滑り板２１ａの上面に滑動可能に当接することによって、滑り板２１ａは、本体部２１ｂの上面で滑動する。   The sliding bearing 21 transmits the weight of the upper structure 10 to the foundation. Further, the sliding bearing 21 moves the upper structure 10 on the foundation 30 in the horizontal direction. Specifically, the sliding bearing 21 has a sliding plate 21a and a main body 21b. The sliding plate 21 a is fixed to the upper surface of the foundation 30. The main body portion 21 b supports the upper structure 10 and is fixed to the lower portion of the upper structure 10. The main body portion 21b abuts on the upper surface of the sliding plate 21a and can slide on the upper surface of the sliding plate 21a. The friction coefficient between the sliding plate 21a and the main body 21b can be set to 0.1 or more and 0.2 or less. As the sliding bearing 21, sliding bearings of various structures can be used as long as the upper structure 10 can slide. For example, the sliding plate 21 a may be fixed to the lower portion of the upper structure 10, and the main body portion 21 b may be fixed to the upper surface of the foundation 30. In this case, the sliding plate 21a slides on the upper surface of the main body 21b by the lower surface of the sliding plate 21a slidably contacting the upper surface of the sliding plate 21a.

ダンパー２２は、滑り支承２１によって水平移動する上部構造体１０の移動を制限する。ダンパー２２による上部構造体１０の移動の制限とは、上部構造体１０の移動速度の抑制、及び移動範囲の制限を含んでいてもよい。ダンパー２２として、例えば、オイルダンパー、鋼材ダンパー等、種々のダンパーを用いることができる。ダンパー２２は、滑り支承２１によって水平方向に活動する上部構造体１０の移動範囲を、一例として約３５０ｍｍ以下に制限してもよい。   The damper 22 limits the movement of the upper structure 10 that moves horizontally by the sliding bearing 21. The restriction of the movement of the upper structure 10 by the damper 22 may include suppression of the movement speed of the upper structure 10 and restriction of the movement range. As the damper 22, various dampers, such as an oil damper and a steel material damper, can be used, for example. The damper 22 may limit the moving range of the upper structure 10 that moves in the horizontal direction by the sliding bearing 21 to about 350 mm or less as an example.

トリガー２３は、上部構造体１０と基礎３０とを連結する。トリガー２３は、上部構造体１０と基礎３０とを連結した状態において、滑り支承２１による上部構造体１０の水平移動を規制する。また、トリガー２３は、所定の水平荷重が上部構造体１０に加わった場合に破断する。トリガー２３の破断強度Ｃは、図２に示すように、水平荷重が加わった場合における上部構造体１０の設計上の降伏耐力Ａよりも大きく、水平荷重が加わった場合における上部構造体１０の真の降伏耐力Ｂよりも小さい。トリガー２３は、一例として、破断可能な金属製の部材等を用いることができる。なお、トリガー２３として、破断式以外のトリガーを用いてもよい。例えば、トリガー２３として、上部構造体１０と基礎３０との結合が機械的に解除されるトリガーを用いてもよい。   The trigger 23 connects the upper structure 10 and the foundation 30. The trigger 23 regulates horizontal movement of the upper structure 10 by the sliding bearing 21 in a state where the upper structure 10 and the foundation 30 are connected. The trigger 23 is broken when a predetermined horizontal load is applied to the upper structure 10. As shown in FIG. 2, the breaking strength C of the trigger 23 is larger than the designed yield strength A of the upper structure 10 when a horizontal load is applied, and the true strength of the upper structure 10 when a horizontal load is applied. It is smaller than the yield strength B. As an example, the trigger 23 may be a breakable metal member. Note that a trigger other than a breakable type may be used as the trigger 23. For example, a trigger that mechanically releases the coupling between the upper structure 10 and the foundation 30 may be used as the trigger 23.

次に、上部構造体１０に水平荷重が加わった場合の各部の状態について説明する。上部構造体１０に加わる水平荷重がトリガー２３の破断強度を超えるまでは、トリガー２３によって上部構造体１０と基礎３０とが連結されている。すなわち、設計規準に基づいて設計された上部構造体１０の構成によって、上部構造体１０は耐震構造（制振構造）として修復性を発揮する。このように、設計規準で規定された地震（極めて稀に起きる地震）までは、建物１は耐震構造（制振構造）として損傷を抑制する。   Next, the state of each part when a horizontal load is applied to the upper structure 10 will be described. Until the horizontal load applied to the upper structure 10 exceeds the breaking strength of the trigger 23, the upper structure 10 and the foundation 30 are connected by the trigger 23. That is, due to the configuration of the upper structure 10 designed based on the design criteria, the upper structure 10 exhibits restorability as an earthquake resistant structure (damping structure). As described above, the building 1 is suppressed as a seismic structure (damping structure) until an earthquake defined by the design standard (an extremely rare earthquake).

一方、上部構造体１０に対してトリガー２３の破断強度を超える水平荷重が加わった場合、トリガー２３が破断する。この場合、上部構造体１０は、ダンパー２２によって移動が制限されつつ、滑り支承２１によって水平移動する。すなわち、上部構造体１０は免震状態として修復性を発揮する。このように、設計規準で規定された地震を超える地震（極めて大きな地震）が生じた場合、建物１は免震状態として損傷を抑制する。   On the other hand, when a horizontal load exceeding the breaking strength of the trigger 23 is applied to the upper structure 10, the trigger 23 is broken. In this case, the upper structure 10 is horizontally moved by the sliding bearing 21 while the movement is restricted by the damper 22. That is, the upper structure 10 exhibits repairability as a seismic isolation state. As described above, when an earthquake (extremely large earthquake) exceeding the earthquake specified in the design standard occurs, the building 1 is suppressed as a seismic isolation state.

なお、滑り支承２１及びダンパー２２が動作する場合とは、設計規準で規定された地震を超える地震が生じた場合である。このため、設計規準で定められた免震構造において用いられる滑り支承の摩擦係数（滑り板と本体部との摩擦係数）よりも、本実施形態における滑り支承２１の摩擦係数（滑り板２１ａと本体部２１ｂとの摩擦係数）の方が大きい。また、免震構造において用いられるダンパーの抵抗力よりも、本実施形態におけるダンパー２２の抵抗力の方が大きい。これらにより、設計規準で規定された地震を超える地震が生じ、トリガー２３が破断した場合であっても、免震状態に移行した上部構造体１０の水平移動を抑制できる。   In addition, the case where the sliding bearing 21 and the damper 22 operate | move is a case where the earthquake exceeding the earthquake prescribed | regulated by a design rule has arisen. For this reason, the friction coefficient (sliding plate 21a and the main body of the sliding bearing 21 in this embodiment is more than the friction coefficient of the sliding bearing (the friction coefficient between the sliding plate and the main body) used in the seismic isolation structure defined in the design standard. The friction coefficient with the portion 21b) is larger. Moreover, the resistance force of the damper 22 in this embodiment is larger than the resistance force of the damper used in a seismic isolation structure. Accordingly, even if an earthquake exceeding the earthquake specified in the design standard occurs and the trigger 23 is broken, the horizontal movement of the upper structure 10 that has shifted to the seismic isolation state can be suppressed.

ここで、トリガー２３が破断した場合における上部構造体１０の水平移動を、ワイヤー等で引っ張って強制的に止めることが考えられる。しかしながら、上部構造体１０が水平移動したことによってワイヤーが弛んだ状態から張った状態になると、ワイヤーが張った状態になったときに上部構造体１０に大きな衝撃力が加わる。この衝撃力によって、上部構造体１０が損傷することが考えられる。また、水平移動を強制的に止めるワイヤー等を有していない場合、上部構造体１０の水平方向の移動量が、滑り支承２１が許容する移動量を超えてしまうことがある。この場合、滑り支承２１の本体部２１ｂが滑り板２１ａから外れる等により、上部構造体１０を元の位置に戻すことができなくなることが考えられる。或いは、上部構造体１０の水平方向の移動量が大きいために、上部構造体１０が隣地の建物等に衝突してしまうことも考えられる。このため、本実施形態の建物１は、上述した構成の滑り支承２１及びダンパー２２を用いて上部構造体１０の水平移動を抑制することで、通常の免震構造の建物よりも上部構造体１０の損傷を抑制することができる。   Here, it can be considered that the horizontal movement of the upper structure 10 when the trigger 23 is broken is forcibly stopped by pulling it with a wire or the like. However, when the upper structure 10 is moved horizontally, when the wire is in a tensioned state from a slack state, a large impact force is applied to the upper structure 10 when the wire is in a tensioned state. It is conceivable that the upper structure 10 is damaged by this impact force. In addition, when a wire or the like that forcibly stops horizontal movement is not provided, the horizontal movement amount of the upper structure 10 may exceed the movement amount that the sliding bearing 21 allows. In this case, it is conceivable that the upper structure 10 cannot be returned to the original position because the main body 21b of the sliding bearing 21 is detached from the sliding plate 21a. Or since the amount of horizontal movement of the upper structure 10 is large, it is also conceivable that the upper structure 10 collides with a building or the like in the adjacent land. For this reason, the building 1 according to the present embodiment suppresses the horizontal movement of the upper structure 10 using the sliding bearing 21 and the damper 22 having the above-described configuration, so that the upper structure 10 is higher than a normal seismic isolation structure. Damage can be suppressed.

本実施形態は以上のように構成され、トリガー２３の破断強度は、上部構造体１０に水平荷重が加わった場合における上部構造体１０の設計上の降伏耐力よりも大きい。このため、従来のトリガーでは破断するような規模の地震が生じても、本実施形態のトリガー２３は破断しない。すなわち、地震が生じたとしても、従来に比べてトリガーの破断の頻度を低くすることができる。トリガー２３の破断の頻度を低くすることができるため、配管設備等の破損の頻度を抑制することができる。また、上部構造体１０の真の降伏耐力を超えるような地震が発生した場合には、トリガー２３が破断して基礎３０と上部構造体１０との連結が解除されるため、上部構造体１０は免震状態となる。これにより、免震機能が発揮され、上部構造体１０の破損を防止できる。上部構造体１０の真の降伏耐力を超えるような地震が発生したことによってトリガー２３が破断すると、免震機能が発揮されて上部構造体１０が移動することにより、配管設備等が破損することがある。しかしながら、大きな地震が発生した場合には、水道やガス等のインフラ設備自体がそもそも機能していないことが考えられる。従って、このような場合には、トリガー２３の機能を維持させて配管設備等の破損を防ぐよりも、トリガー２３を破断させて免震機能によって上部構造体１０の損傷を抑制する方が好適である。   The present embodiment is configured as described above, and the breaking strength of the trigger 23 is larger than the designed yield strength of the upper structure 10 when a horizontal load is applied to the upper structure 10. For this reason, even if the earthquake of the magnitude | size which fractures with the conventional trigger arises, the trigger 23 of this embodiment does not fracture. That is, even if an earthquake occurs, the frequency of trigger breaks can be reduced compared to the conventional case. Since the frequency of breakage of the trigger 23 can be lowered, the frequency of breakage of piping facilities and the like can be suppressed. When an earthquake exceeding the true yield strength of the upper structure 10 occurs, the trigger 23 is broken and the connection between the foundation 30 and the upper structure 10 is released. Seismic isolation. Thereby, a seismic isolation function is exhibited and damage to the upper structure 10 can be prevented. If the trigger 23 breaks due to an earthquake that exceeds the true yield strength of the upper structure 10, the seismic isolation function is exhibited and the upper structure 10 moves, which may damage the piping equipment and the like. is there. However, when a large earthquake occurs, it is considered that infrastructure facilities such as water and gas are not functioning in the first place. Therefore, in such a case, it is preferable to suppress the damage of the upper structure 10 by the seismic isolation function by breaking the trigger 23, rather than maintaining the function of the trigger 23 to prevent damage to the piping equipment and the like. is there.

また、トリガー２３は、上部構造体１０の設計上の降伏耐力よりも大きな水平荷重が上部構造体１０に加わった場合に破断する。すなわち、トリガー２３が破断する前の状態においては、設計規準に基づいて設計された上部構造体１０の構成によって、上部構造体１０は耐震構造（制振構造）として修復性を発揮する。一方、トリガー２３が破断した状態においては、基礎３０と上部構造体１０との連結が解除されるため、上部構造体１０は免震状態として修復性を発揮する。このように、建物１は、トリガー２３の破断前、すなわち設計規準によって規定された水平荷重の範囲内においては、制限の少ない耐震構造（制振構造）として機能する。言い換えると、建物１は、設計規準によって規定された強度を耐震構造（制振構造）として満たしているため、設計規準における免震構造に関する種々の制限を受けない。また、設計規準上は、耐震構造（制振構造）の建物１となるため、種々の制限を受ける免震構造の建物の場合と比べて、建物１が所定条件を満たしているか等の確認のための申請が容易となる。以上のように、建物１の建物構造によれば、免震構造の思想を取り入れつつ、仕様の制限を受けることを抑制することができる。   The trigger 23 breaks when a horizontal load larger than the designed yield strength of the upper structure 10 is applied to the upper structure 10. That is, in the state before the trigger 23 is broken, the upper structure 10 exhibits repairability as an earthquake-resistant structure (damping structure) by the configuration of the upper structure 10 designed based on the design criteria. On the other hand, in the state where the trigger 23 is broken, the connection between the foundation 30 and the upper structure 10 is released, so that the upper structure 10 exhibits repairability as a seismic isolation state. Thus, the building 1 functions as an earthquake-resistant structure (damping structure) with few restrictions before the trigger 23 is broken, that is, within the range of the horizontal load defined by the design criteria. In other words, since the building 1 satisfies the strength specified by the design standard as an earthquake-resistant structure (damping structure), the building 1 is not subject to various restrictions on the seismic isolation structure in the design standard. In addition, because it is a building 1 with a seismic structure (damping structure) in terms of design standards, it can be confirmed whether the building 1 meets certain conditions compared to a building with a seismic isolation structure subject to various restrictions. Application for this will be easier. As described above, according to the building structure of the building 1, it is possible to suppress the restriction of the specification while incorporating the idea of the seismic isolation structure.

また、トリガー２３は、上部構造体１０に加わる水平荷重が上部構造体１０の真の降伏耐力を超える前に破断する。すなわち上部構造体１０の層間変形が大きく進行する前にトリガー２３が破断する。これにより、設計規準によって規定された水平荷重を超える水平荷重が上部構造体１０に加わった場合であっても、上部構造体１０は免震状態として修復性を発揮することができる。   The trigger 23 is broken before the horizontal load applied to the upper structure 10 exceeds the true yield strength of the upper structure 10. That is, the trigger 23 breaks before the interlayer deformation of the upper structure 10 proceeds greatly. Thereby, even if it is a case where the horizontal load exceeding the horizontal load prescribed | regulated by the design standard is added to the upper structure 10, the upper structure 10 can exhibit repairability as a seismic isolation state.

免震装置２０は、滑り支承２１と、ダンパー２２とを有している。これにより、トリガー２３が破断した場合、滑り支承２１とダンパー２２とによって上部構造体１０は免震状態に移行することができる。従って、設計規準によって規定された水平荷重を超える水平荷重が上部構造体１０に加わった場合であっても、上部構造体１０を適切に免震状態とすることができる。   The seismic isolation device 20 includes a sliding bearing 21 and a damper 22. Thereby, when the trigger 23 is broken, the upper structure 10 can shift to the seismic isolation state by the sliding bearing 21 and the damper 22. Therefore, even when a horizontal load exceeding the horizontal load defined by the design standard is applied to the upper structure 10, the upper structure 10 can be appropriately made to be seismically isolated.

滑り板２１ａと本体部２１ｂとの摩擦係数は、０．１以上０．２以下とする。この場合、トリガー２３が破断するような大きな水平荷重が上部構造体１０に加わった場合であっても、免震状態に移行した上部構造体１０の滑動変位量を抑制することができる。   The coefficient of friction between the sliding plate 21a and the main body portion 21b is 0.1 or more and 0.2 or less. In this case, even if a large horizontal load that causes the trigger 23 to break is applied to the upper structure 10, the amount of sliding displacement of the upper structure 10 that has shifted to the seismic isolation state can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、トリガー２３の破断強度は、設計上の降伏耐力Ａのみに基づいて設定されていてもよい。具体的には、トリガー２３の破断強度は、水平荷重が加わった場合における上部構造体１０の設計上の降伏耐力Ａを１．０５倍した値よりも大きい値に設定する。この場合であっても、上記実施形態と同様に、トリガー２３の破断強度が上部構造体１０の設計上の降伏耐力を１．０５倍した値よりも大きいため、従来のトリガーでは破断するような規模の地震が生じても、本実施形態のトリガー２３は破断しない。すなわち、地震が生じたとしても、従来に比べてトリガーの破断の頻度を低くすることができる。トリガー２３の破断の頻度を低くすることができるため、配管設備等の破損の頻度を抑制することができる。また、上記実施形態と同様に、建物は、設計規準によって規定された強度を耐震構造（制振構造）として満たしているため、設計規準における免震構造に関する種々の制限を受けない。従って、この建物の建物構造によれば、免震構造の思想を取り入れつつ、仕様の制限を受けることを抑制することができる。なお、上部構造体１０の真の降伏耐力Ｂが、設計上の降伏耐力Ａに対して余裕がある（十分に大きい）場合がある。この場合、トリガー２３として、上部構造体１０の設計上の降伏耐力Ａを１．２５倍した値よりも大きい破断強度を有するトリガー、或いは、１．５倍した値よりも大きい破断強度を有するトリガーを用いることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the breaking strength of the trigger 23 may be set based only on the designed yield strength A. Specifically, the breaking strength of the trigger 23 is set to a value larger than a value obtained by multiplying the design yield strength A of the upper structure 10 when a horizontal load is applied by 1.05. Even in this case, the break strength of the trigger 23 is larger than the value obtained by multiplying the design yield strength of the upper structure 10 by 1.05, as in the above embodiment. Even if a large-scale earthquake occurs, the trigger 23 of this embodiment does not break. That is, even if an earthquake occurs, the frequency of trigger breaks can be reduced compared to the conventional case. Since the frequency of breakage of the trigger 23 can be lowered, the frequency of breakage of piping facilities and the like can be suppressed. Similarly to the above-described embodiment, since the building satisfies the strength defined by the design standard as an earthquake-resistant structure (vibration control structure), the building is not subject to various restrictions regarding the seismic isolation structure in the design standard. Therefore, according to the building structure of this building, it is possible to suppress the restriction of the specification while incorporating the idea of the seismic isolation structure. In some cases, the true yield strength B of the upper structure 10 has a margin (sufficiently large) with respect to the designed yield strength A. In this case, the trigger 23 has a breaking strength larger than a value obtained by multiplying the design yield strength A of the upper structure 10 by 1.25 times, or a trigger having a breaking strength larger than a value obtained by multiplying 1.5 times. Can be used.

なお、上部構造体１０を免震状態とするために、滑り支承２１とダンパー２２とを用いることは必須ではなく、他の免震装置を用いてもよい。   In addition, in order to make the upper structure 10 a seismic isolation state, it is not essential to use the sliding bearing 21 and the damper 22, and other seismic isolation devices may be used.

１…建物、１０…上部構造体、２０…免震装置、２１…滑り支承、２１ａ…滑り板、２１ｂ…本体部、２２…ダンパー、２３…トリガー、３０…基礎、Ａ…設計上の降伏耐力、Ｂ…真の降伏耐力、Ｃ…破断強度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Building, 10 ... Superstructure, 20 ... Seismic isolation device, 21 ... Sliding bearing, 21a ... Sliding plate, 21b ... Main part, 22 ... Damper, 23 ... Trigger, 30 ... Foundation, A ... Design yield strength B: True yield strength, C: Breaking strength.

Claims (4)

基礎と、
前記基礎上に建てられる上部構造体と、
前記基礎と前記上部構造体とを連結するトリガーと、
を備え、
前記トリガーの破断強度は、前記上部構造体に水平荷重が加わった場合における前記上部構造体の設計上の降伏耐力よりも大きく、前記上部構造体に水平荷重が加わった場合における前記上部構造体の真の降伏耐力よりも小さい、建物構造。 The basics,
An upper structure built on the foundation;
A trigger connecting the foundation and the superstructure;
With
The breaking strength of the trigger is greater than the design yield strength of the upper structure when a horizontal load is applied to the upper structure, and the trigger structure of the upper structure when the horizontal load is applied to the upper structure. Building structure smaller than true yield strength. 基礎と、
前記基礎上に建てられる上部構造体と、
前記基礎と前記上部構造体とを連結するトリガーと、
を備え、
前記トリガーの破断強度は、前記上部構造体に水平荷重が加わった場合における前記上部構造体の設計上の降伏耐力を１．０５倍した値よりも大きい、建物構造。 The basics,
An upper structure built on the foundation;
A trigger connecting the foundation and the superstructure;
With
The breaking strength of the trigger is a building structure that is greater than a value obtained by multiplying a design yield strength of the upper structure by 1.05 when a horizontal load is applied to the upper structure. 前記基礎上において前記上部構造体を水平移動可能に支持する滑り支承と、
前記基礎に対する前記上部構造体の水平移動を抑制するダンパーと、を更に備える、請求項１又は２に記載の建物構造。 A sliding bearing that supports the upper structure so as to be horizontally movable on the foundation;
The building structure according to claim 1, further comprising a damper that suppresses horizontal movement of the upper structure relative to the foundation. 前記滑り支承は、滑り板と、前記滑り板の上面又は下面に対して滑動可能に当接する本体部と、を備え、
前記滑り板と前記本体部との摩擦係数は、０．１以上０．２以下である、請求項３に記載の建物構造。 The sliding bearing includes a sliding plate, and a main body that slidably contacts the upper or lower surface of the sliding plate,
The building structure according to claim 3, wherein a coefficient of friction between the sliding plate and the main body is 0.1 or more and 0.2 or less.
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