JP2018017109A

JP2018017109A - 建物の揺れ防止装置

Info

Publication number: JP2018017109A
Application number: JP2016160237A
Authority: JP
Inventors: 良三太田; Ryozo Ota
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01

Abstract

【課題】高層建築のように剛性の低い建物の地震による揺れを制動する。【解決手段】長尺のブレース５を数階にわたって傾斜して取り付け、骨組の変形を制御し、所要の重荷重を一定の状態で制動できる引張荷重制動装置８を、この長尺のブレース５内に組込み、引張荷重制動装置８に取付けられた上部ブレースで引張荷重制動装置のシリンダーが引き上げられると、ピストンの軸側の油室の油が、ピストンの細孔及びシリンダー内側面の逃がし溝を通じてピストン頭部側の油室内に押し流されてシリンダーが徐々に上昇することにより、骨組の揺れを減少させ、また、逃がし溝の断面積の増減で、逃がし溝に逃がされる油の量を調節し、建物の変形の度合に応じた制動を加えうるようにし、地震の揺れとブレース５の張力が零になるとシリンダーは蔓巻圧縮バネで元の位置に戻される建物の揺れ防止装置の構造。【選択図】図２

Description

高層建築のように剛性の低い建物の地震による揺れを軽減しようとするものである。

高層建築において地震による激しい短期振動以外にも長期振動による振幅の大きい揺れが生じる、これに対し有効な対策は今だ実施されていない。

高層建築の骨組に各階の高さの数倍の長さをもつ、筋違い引張材を用い又、油圧による制御を用いて揺れの振幅を減少させようとする

高層建築のように剛性の低い建物の地震による揺れを軽減するため通常の各階毎のブレースを取付ける施工法に代り、その数倍の長さのブレース５を数階上の梁３よりその階の下の梁３まで途中の階を通過して傾斜して取付け、又この長いブレース５を多数本、交叉する様に配置して取付け、数階（２〜４階）の広い範囲の階層の間の骨組の変形を制御するようにする。

そのために長い移動距離にわたり、所要の重荷重を一定の状態で制動できるようにした引張荷重制動装置８をこの長尺のブレース５内に組込んで、骨組１が変形したとき、これに取付けられた上部ブレース６により引張荷重制動装置のシリンダー９が引張り上げられ、ピストン１７の軸側の油室１６の油は押圧されてピストン１７に設けられた細孔２０及びシリンダー内側面１１に設けられた逃がし溝１２を通してピストン頭部側の油室１５内に押流され、シリンダーは重荷重を制御しながら徐々に上昇することにより、建物の骨組１の変形の進行を遅らせ、従って地震の揺れが反転するまでの骨組の揺れを著しく減少させる。

そしてシリンダー内側面１１に長さの異なる数本の逃がし溝１２を設けることによりピストン１７に対し、シリンダー９が引上げられていくにしたがい、それらの溝の断面積を増減させ、従ってこれらの溝に逃がされる油の量を調節することにより、シリンダーのその位置における制動力を調整して、建物の変形の度合に応じた制動を加えうるようにする。

そして地震の揺れが零になり、ブレース５の張力が零になるとシリンダー９は蔓巻圧縮バネ２４の力により元の位置に戻される、この蔓巻圧縮バネはシリンダーの外に設置出来る充分な空間をもつため、大形の形状にできて長い復元距離と強い復元力を持ち、これによってシリンダー頭部側の油室１５の油は、ピストンの細孔２０及び逆止弁２１を通じてピストン軸側の油室１６内に短時間に送り戻されて、ブレース５の引張を解除するようにする。

本発明の実施により高層建築の長期振動による振幅の大きな揺れを低減する、特に建物の妻側の幅が小さい高層の住宅においては揺れを低減する効果は大きい。

本発明の実施形態の一例として、引張荷重制御装置を組込んだ長尺のブレースを、高層建物側面の骨組に取付けた時の正面図図１の一部拡大面本発明の実施形態の一例として引張荷重制動装置の断面図図３のＸ−Ｘ断面図本発明の実施形態の一例としてたるみ吸収連結具の断面図

鉄骨構造の高層建築、特に高層住宅は建物の妻側の幅は小さいため、長期振動による揺れが大きい、図１及び図２に示す鉄骨構造の３０階建の住宅の場合はその最大揺れは２０００〜３０００ｍｍに達すると云われている、この大きな骨組の変形を防ぐためには、従来行われている各階毎の短いブレースではその揺れを防ぐことは出来ない、そのため本発明では、その数倍の長さのブレース５を数階上の梁３よりその階の下の梁３まで途中の階を通過して傾斜して取付け、又この長いブレース５を多数本、交叉する様に配置して取付け、数階（２〜４階）の広い範囲の階層の間の骨組の変形を制御しうるようにする。
そしてそのために長い移動距離にわたり、所要の重荷重で一定の状態で制動できるようにした引張荷重制動装置８をこの長尺のブレース５内に組込む。

図２では外壁側の柱２と梁３下の隅に設けられた取付用板４より、骨組の中央柱２と梁３上の隅に設けられた取付用板４の間に、２本の梁３を通過して３階層の間に長尺のブレース５を取付けている。最大揺れを２０００ｍｍとするとき、この３階層の間の揺れは２００ｍｍとなり、従ってブレース５は約１３０ｍｍ引伸ばされることになる。
従ってこの場合引張荷重制動装置８のストロークはこれ以上必要となる。

地震により建物の骨組１が変形したとき、これに取付けられた上部ブレース６により引張荷重制動装置のシリンダー９が引張り上げられ、ピストン１７の軸側の油室１６の油は押圧されてピストン１７に設けられた細孔２０及びシリンダー内側面１１に設けられた逃がし溝１２を通してピストン頭部側の油室１５内に押流され、シリンダーは重荷重を制御しながら徐々に上昇することにより、建物の骨組１の変形の進行を遅らせ、従って地震の揺れが反転するまでの骨組の揺れを著しく減少させる、そしてシリンダー内側面１１に長さの異なる数本の逃がし溝１２を設けることによりピストン１７に対し、シリンダー９が引上げられていくにしたがい、それらの溝の断面積を増減させ、従ってこれらの溝に逃がされる油の量を調節することにより、シリンダーのその位置における制動力を調整して、建物の変形の度合に応じた制動を加えうるようにする。

通常シリンダー９が上部ブレース６に引張られて移動するにつれて、シリンダー９の内側面の逃がし溝１２の断面積を減少させることにより、最初建物が変形し始めるときは、これを制動するシリンダーの力は小さく、変形が進むにつれ、逃し溝の断面積に反比例して制動力を増加させることも可能である。

そして地震の揺れが零になり、ブレース５の張力が零になるとシリンダー９は蔓巻圧縮バネ２４の力により元の位置に戻される、この蔓巻圧縮バネはシリンダーの外に設置でき充分な空間をもつため、大形の形状にできて長い復元距離と強い復元力を持ち、これによってシリンダー頭部側の油室１５の油は、ピストンの細孔２０及び逆止弁２１を通じてピストン軸側の油室１６内に短時間に送り戻されて、ブレース５の引張を解除するようにする。

建物が反対方向に揺れ、ブレース５が圧縮されるときは引張荷重制動装置８のピストン軸１９にたるみ吸収連結具２７を連結して、連結中子２９を連結スリーブ２８内に押し進めることにより圧縮代を吸収することができる。

１・・・骨組２・・・柱
３・・・梁４・・・ブレース取付板
５・・・ブレース６・・・上部ブレース
７・・・下部ブレース８・・・引張荷重制動装置
９・・・シリンダー１０・・・シリンダー頭部
１１・・・シリンダー内側面１２・・・シリンダー内側面の逃がし溝
１３・・・シリンダー注入孔１４・・・シリンダー排水孔
１５・・・ピストン頭部側の油室１６・・・ピストン軸側の油室
１７・・・ピストン１８・・・ピストン頭部
１９・・・ピストン軸２０・・・ピストンの細孔
２１・・・ピストンの逆止弁２２・・・ピストン逆止弁用バネ
２３・・・ピストン軸シールパッキング２４・・・蔓巻圧縮バネ
２５・・・蔓巻圧縮バネ受金２６・・・蔓巻圧縮バネ支持函
２７・・・たるみ吸収連結具２８・・・連結具スリーブ
２９・・・連結具中子

Claims

建物の揺れ防止装置の構造において、高層建築のように剛性の低い建物の地震による揺れを軽減するため通常の各階毎のブレースを取付ける施工法に代り、その数倍の長さのブレース（５）を数階上の梁（３）よりその階の下の梁（３）まで途中の階を通過して傾斜して取付け、又この長いブレース（５）を多数本、交叉する様に配置して取付け、数階（２〜４階）の広い範囲の階層の間の骨組の変形を制御するために長い移動距離にわたり、所要の重荷重を一定の状態で制動できるようにした引張荷重制動装置（８）をこの長尺のブレース（５）内に組込んで、骨組（１）が変形したとき、これに取付けられた上部ブレース（６）により引張荷重制動装置のシリンダー（９）が引張り上げられ、ピストン（１７）の軸側の油室（１６）の油は押圧されてピストン（１７）に設けられた細孔（２０）及びシリンダー内側面（１１）に設けられた逃がし溝（１２）を通してピストン頭部側の油室（１５）内に押流され、シリンダーは重荷重を制御しながら徐々に上昇することにより、建物の骨組（１）の変形の進行を遅らせ、従って地震の揺れが反転するまでの骨組の揺れを著しく減少させる、そしてシリンダー内側面（１１）に長さの異なる数本の逃がし溝（１２）を設けることによりピストン（１７）に対し、シリンダー（９）が引上げられていくにしたがい、それらの溝の断面積を増減させ、従ってこれらの溝に逃がされる油の量を調節することにより、シリンダーのその位置における制動力を調整して、建物の変形の度合に応じた制動を加えうるようにし、そして地震の揺れが零になり、ブレース（５）の張力が零になるとシリンダー（９）は蔓巻圧縮バネ（２４）の力により元の位置に戻される、この蔓巻圧縮バネはシリンダーの外に設置できる充分な空間を持つため、大形の形状にできて長い復元距離と強い復元力を持ち、これによってシリンダー頭部側の油室（１５）の油は、ピストンの細孔（２０）及び逆止弁（２１）を通じてピストン軸側の油室（１６）内に短時間に送り戻されて、ブレース（５）の引張を解除するようにした建物の揺れ防止装置の構造。