JP2018145626A - Damping structure - Google Patents

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孝行 曽根
Takayuki Sone
孝行 曽根
弘樹 濱口
Hiroki Hamaguchi
弘樹 濱口
山本 雅史
Masafumi Yamamoto
雅史 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration damping effect by a wide deformation from a large deformation to a small deformation of a building.SOLUTION: A weight 110 is hung on a beam 24 on the ceiling side of an uppermost layer 12H of a building 10 so as to be displaceable in the lateral direction by a hanging member 120. A damper 150 is connected to the beam 24 and the weight 110 at an angle. The damper 150 functions as a brace material to be locked or highly damped when any of the displacement, speed and acceleration of the weight 110 exceeds a threshold value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、制振構造に関する。   The present invention relates to a vibration damping structure.

特許文献1には、制振躯体構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、ビルのコアウォールの頂部及び中間部に、トラス構造からなる曲げ剛性の大きな最上階トラス及び中間トラスを、外周躯体の外周柱との間に設けている。そして、これら最上階トラス及び中間トラスに、アンボンドブレースダンパーからなるラチス材を組み込んでいる。   Patent Document 1 discloses a technique related to a vibration control housing structure. In this prior art, the top floor truss and the intermediate truss, each of which has a truss structure and has a high bending rigidity, are provided between the top and the middle of the core wall of the building between the outer peripheral columns of the outer casing. And the lattice material which consists of an unbonded brace damper is incorporated in these top floor trusses and intermediate trusses.

特許文献2には、曲げ制御型制振構造物に関する技術が開示されている。この先行技術では、建物コアからトラス梁が側方へ張り出し、そのトラス梁の下弦材が建物コアとピン接合すると共に、上弦材と建物コアとの間に制振ダンパーを設けている。   Patent Document 2 discloses a technique related to a bending control type damping structure. In this prior art, a truss beam protrudes from a building core to the side, a lower chord member of the truss beam is pin-bonded to the building core, and a vibration damper is provided between the upper chord member and the building core.

特許文献1及び特許文献2は、ハットトラス部に制振ダンパーを設置している。このような構成では、地震時等の建物が大変形する場合は、制振効果を発揮する。しかし、強風時等の建物が小変形する場合は、制振ダンパーに生じる変形は小さく、制振効果を十分に発揮できない。   In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a vibration damper is installed in the hat truss portion. In such a configuration, when the building is greatly deformed during an earthquake or the like, the vibration control effect is exhibited. However, when a building undergoes small deformation such as during strong winds, the deformation generated in the vibration damper is small, and the vibration damping effect cannot be fully exhibited.

したがって、地震時等の大変形から強風時等の小変形までの幅広い変形で制振効果を発揮する制振構造が望まれている。   Therefore, there is a demand for a damping structure that exhibits a damping effect in a wide range of deformations from large deformations such as during earthquakes to small deformations such as during strong winds.

特開平10−280725号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-280725 特開2009−114701号公報JP 2009-114701 A

本発明は、上記事実に鑑み、建物の大変形から小変形までの幅広い変形で制振効果を発揮する制振構造を提供することが目的である。   In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a damping structure that exhibits a damping effect in a wide range of deformation from large deformation to small deformation of a building.

請求項1の発明は、建物の構造部材に横方向に変位可能に支持部材によって支持された錘と、前記構造部材と前記錘とを斜めに連結し、前記錘の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超えるとロック又は高減衰化してブレース材として機能するダンパーと、を備える制振構造である。   According to the first aspect of the present invention, a weight supported by a supporting member so as to be laterally displaceable on a structural member of a building, and the structural member and the weight are connected obliquely, and any of displacement, velocity, and acceleration of the weight is selected. And a damper that functions as a brace material by being locked or highly damped when the value exceeds a threshold value.

請求項1に記載の発明では、錘の変位、速度及び加速度のいずれもが閾値以下の建物の小変形時は、ダンパーが減衰機能を発揮する。よって、建物の小変形(揺れ)に錘が同調して揺れ、これにより建物の小変形が抑制される。錘の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物の大変形時は、ダンパーはロック又は高減衰化してブレース材として機能する。よって、錘、構造部材及びダンパー(ブレース材)でトラスを形成し、錘が設けられた所定層がトラス層として機能する。そして、このトラス層によって、建物の大変形が抑制される。このように、本制振構造は、建物の幅広い変形において制振効果を発揮する。   According to the first aspect of the present invention, the damper exhibits a damping function when the deformation of the building in which all of the displacement, speed, and acceleration of the weight are below the threshold value is small. Therefore, the weight swings in synchronization with the small deformation (swing) of the building, thereby suppressing the small deformation of the building. During a large deformation of a building in which any of the displacement, speed, and acceleration of the weight exceeds a threshold value, the damper functions as a brace material by locking or increasing the damping. Therefore, the truss is formed by the weight, the structural member, and the damper (brace material), and the predetermined layer provided with the weight functions as the truss layer. And this truss layer suppresses large deformation of the building. As described above, the present damping structure exhibits a damping effect in a wide range of deformation of the building.

請求項2の発明は、前記支持部材は、前記構造部材から前記錘を吊下げる吊材である、請求項1に記載の制振構造である。   The invention according to claim 2 is the vibration damping structure according to claim 1, wherein the support member is a suspension member that suspends the weight from the structural member.

請求項2に記載の発明では、構造部材から吊材によって吊下げられ、横方向に変位可能に支持されている。錘の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物の大変形時は、錘、構造部材及びダンパー(ブレース材)でトラスを形成し、所定層がトラス層として機能する。   In invention of Claim 2, it is suspended by the suspension material from the structural member, and is supported so that a displacement in the horizontal direction is possible. At the time of large deformation of a building in which any of the displacement, speed, and acceleration of the weight exceeds a threshold value, the truss is formed by the weight, the structural member, and the damper (brace material), and the predetermined layer functions as the truss layer.

請求項3の発明は、前記支持部材は、前記構造部材上に設けられたアイソレータである、請求項1に記載の制振構造である。   A third aspect of the present invention is the vibration damping structure according to the first aspect, wherein the support member is an isolator provided on the structural member.

請求項3に記載の発明では、錘は、構造部材上に設けられたアイソレータによって横方向に変位可能に支持されている。錘の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物の大変形時は、錘、構造部材及びダンパー(ブレース材)でトラスを形成し、所定層がトラス層として機能する。   In the invention according to claim 3, the weight is supported by an isolator provided on the structural member so as to be displaceable in the lateral direction. At the time of large deformation of a building in which any of the displacement, speed, and acceleration of the weight exceeds a threshold value, the truss is formed by the weight, the structural member, and the damper (brace material), and the predetermined layer functions as the truss layer.

本発明の制振構造によれば、建物の大変形から小変形までの幅広い変形で制振効果を発揮することができる。   According to the vibration damping structure of the present invention, the vibration damping effect can be exhibited with a wide range of deformation from large deformation to small deformation of the building.

第一実施形態の建物の構造を模式的に示す立面図である。It is an elevation which shows typically the structure of the building of a first embodiment. 第一実施形態の建物の上層部分の構造を模式的に示す拡大立面図である。It is an expanded elevation view which shows typically the structure of the upper layer part of the building of 1st embodiment. 第一実施形態の建物の最上層の構造を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the uppermost layer of the building of 1st embodiment. 第二実施形態の建物の上層部分の構造を模式的に示す拡大立面図である。It is an expanded elevation view which shows typically the structure of the upper layer part of the building of 2nd embodiment.

<第一実施形態>
本発明の第一実施形態に係る建物について説明する。なお、図中、水平方向における直交する2方向を矢印X(X方向)及び矢印Y(Y方向)で示し、上下方向を矢印Z(Z方向)で示す。
<First embodiment>
The building which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated. In the figure, two orthogonal directions in the horizontal direction are indicated by an arrow X (X direction) and an arrow Y (Y direction), and the vertical direction is indicated by an arrow Z (Z direction).

[構造]
先ず、本実施形態の制振構造100が適用された建物10の構造について説明する。
[Construction]
First, the structure of the building 10 to which the vibration damping structure 100 of this embodiment is applied will be described.

図1に示すように、本実施形態の建物10は、図示してない地盤の上に構築され、多数の層12で構成されたアスペクト比(建物高さ/建物幅(建物高さを建物幅で割った値))の大きな高層建物である。   As shown in FIG. 1, a building 10 of this embodiment is constructed on a ground (not shown) and is composed of a number of layers 12 (aspect ratio (building height / building width (building height is the building width It is a large high-rise building divided by

また、図3に示すように、建物10の平面視における形状は、X方向の幅よりもY方向の幅の方が長い長方形状とされている。つまり、X方向が短辺に沿った方向で、Y方向が長辺に沿った方向である。   As shown in FIG. 3, the shape of the building 10 in plan view is a rectangular shape in which the width in the Y direction is longer than the width in the X direction. That is, the X direction is a direction along the short side, and the Y direction is a direction along the long side.

図1に示すように、建物10の中央部分には、エレベーターや階段等が集まるコア部20が設けられている。各層12のコア部20には、制振ダンパー50が設けられている。よって、本実施形態においては、制振ダンパー50は上下方向に連続(連層)して設けられている。   As shown in FIG. 1, a core portion 20 where an elevator, a staircase, and the like gather is provided at the central portion of the building 10. A damping damper 50 is provided in the core portion 20 of each layer 12. Therefore, in the present embodiment, the vibration damper 50 is provided continuously (continuously) in the vertical direction.

制振ダンパー50は、地震時等における建物10の振動エネルギーを吸収する構造部材であり、鋼材ダンパー、粘弾性ダンパー、粘性ダンパー及びオイルダンパー等の様々な種類を適用することができる。   The damping damper 50 is a structural member that absorbs vibration energy of the building 10 during an earthquake or the like, and various types such as a steel damper, a viscoelastic damper, a viscous damper, and an oil damper can be applied.

図1及び図2に示すように、本実施形態の制振ダンパー50は、各層12のコア部20の天井側の梁24と、コア部柱28と床側の梁24との角部と、に連結されたV字ダンパーとされているが、これに限定されるものではない。例えば、逆V字に配置された制振ダンパーであってもよいし、X字状に配置された制振ダンパーであってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vibration damper 50 according to the present embodiment includes a beam 24 on the ceiling side of the core portion 20 of each layer 12, a corner portion between the core portion column 28 and the floor side beam 24, and However, the present invention is not limited to this. For example, a vibration damper disposed in an inverted V shape or a vibration damper disposed in an X shape may be used.

なお、建物10における内部の柱のうちコア部20の両側に配置された柱をコア部柱28とし、コア部柱28以外を内部柱32(図3参照)とし、建物10の外周に配置された柱を外周柱30とする。   Of the internal pillars in the building 10, the pillars disposed on both sides of the core part 20 are the core part pillars 28, and the pillars other than the core part pillars 28 are the internal pillars 32 (see FIG. 3). This column is referred to as an outer peripheral column 30.

図1に示すように、建物10の最上層12Hに、本実施形態の制振構造100が適用されている。図2に示すように、制振構造100は、吊材120、錘110及びダンパー150を有している。なお、本実施形態では、図3に示すように、吊材120(図2参照)、錘110及びダンパー150は、二組設けられているが、配置場所が異なる以外は、同様の構造であるので、区別しないで説明する。   As shown in FIG. 1, the vibration damping structure 100 of the present embodiment is applied to the uppermost layer 12H of the building 10. As shown in FIG. 2, the vibration control structure 100 includes a suspension member 120, a weight 110, and a damper 150. In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 3, although the suspension material 120 (refer FIG. 2), the weight 110, and the damper 150 are provided, it is the same structure except for an arrangement place. Therefore, it explains without distinguishing.

図2に示すように、錘110は、支持部材の一例としての棒状の吊材120によって、横方向に変位可能に吊り下げられている。棒状の吊材120は、最上層12Hの天井側の梁24におけるコア部柱28及び内部柱32の仕口部近傍に連結されている。   As shown in FIG. 2, the weight 110 is suspended by a rod-shaped suspension member 120 as an example of a support member so as to be displaceable in the lateral direction. The rod-shaped suspension member 120 is connected to the vicinity of the joint portion of the core column 28 and the internal column 32 in the beam 24 on the ceiling side of the uppermost layer 12H.

図3に示すように、錘110は、平面視において、矩形状とされ、挿通孔112には内部柱32が挿通され、挿通孔114にはコア部柱28及び最上層12Hの制振ダンパー50が挿通されている。また、錘110が建物10に同調して横方向に変位(揺れる)ように、錘110の重量や吊材120の長さ等が設定されている。   As shown in FIG. 3, the weight 110 has a rectangular shape in a plan view, the inner column 32 is inserted into the insertion hole 112, and the core column 28 and the vibration damping damper 50 of the uppermost layer 12 </ b> H are inserted into the insertion hole 114. Is inserted. Further, the weight of the weight 110, the length of the suspension member 120, and the like are set so that the weight 110 is displaced (swayed) in the lateral direction in synchronization with the building 10.

最上層12Hの天井側の梁24におけるコア部柱28、内部柱32及び外周柱30との仕口部近傍と、錘110とを斜めにダンパー150が連結している。ダンパー150は、平面視において、X方向(短辺方向)に沿って配置されている(図3も参照)。   A damper 150 is obliquely connected to the vicinity of the joint of the core column 28, the inner column 32, and the outer column 30 in the beam 24 on the ceiling side of the uppermost layer 12H and the weight 110. The damper 150 is disposed along the X direction (short side direction) in plan view (see also FIG. 3).

また、ダンパー150は、錘110の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超えるとロック又は高減衰化してブレース材として機能する。   The damper 150 is locked or highly attenuated and functions as a brace material when any of the displacement, speed, and acceleration of the weight 110 exceeds a threshold value.

なお、錘110の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超えるとロック又は高減衰化する機構は、どのような機構であってもよい。一例として、調整弁や切替弁等でオイルの抵抗を調整するオイルダンパーが挙げられる。   It should be noted that any mechanism may be used that locks or highly attenuates when any of the displacement, speed, and acceleration of the weight 110 exceeds the threshold value. As an example, there is an oil damper that adjusts the resistance of oil by an adjustment valve, a switching valve, or the like.

[作用及び効果]
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
[Action and effect]
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

強風時等の錘110の変位、速度及び加速度のいずれもが閾値以下の建物10の小変形時は、ダンパー150が減衰機能を発揮する。よって、建物10の小変形(揺れ)に錘110が同調して揺れ、これにより建物10の小変形が抑制される。つまり、吊材120、錘110及びダンパー150は、TMD(チューンド・マス・ダンパー)装置として機能する。なお、錘110の挿通孔112、114は、このような小変形時に錘110が横方向に変位しても、内部柱32、コア部柱28及び制振ダンパー50に接触しないように、クリアランスが確保されている。   When a small deformation of the building 10 in which all of the displacement, speed, and acceleration of the weight 110 are less than or equal to a threshold value, such as during a strong wind, the damper 150 exhibits a damping function. Therefore, the weight 110 sways in synchronization with the small deformation (swing) of the building 10, thereby suppressing the small deformation of the building 10. That is, the suspension member 120, the weight 110, and the damper 150 function as a TMD (tuned mass damper) device. The insertion holes 112 and 114 of the weight 110 have a clearance so that they do not come into contact with the inner column 32, the core column 28, and the damping damper 50 even if the weight 110 is displaced laterally during such small deformation. It is secured.

地震時等の錘110の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物10の大変形時は、ダンパー150はロック又は高減衰化してブレース材として機能する。よって、錘110、梁24及びダンパー(ブレース材)150でトラスを形成し、最上層12Hがトラス層(ハットトラス)として機能する。そして、このトラス層となった最上層12Hによって、建物10の大変形が抑制される。なお、このとき、棒状の吊材120には、引張力と圧縮力との両方が作用する。   During a large deformation of the building 10 in which any of the displacement, speed, and acceleration of the weight 110 exceeds a threshold, such as during an earthquake, the damper 150 functions as a brace material by being locked or highly attenuated. Therefore, a truss is formed by the weight 110, the beam 24, and the damper (brace material) 150, and the uppermost layer 12H functions as a truss layer (hat truss). And the large deformation | transformation of the building 10 is suppressed by the uppermost layer 12H used as this truss layer. At this time, both the tensile force and the compressive force act on the rod-shaped suspension member 120.

このように、本実施形態の制振構造100は、建物10の幅広い変形において制振効果を発揮することができる。別の観点から説明すると、本実施形態の制振構造100は、TMD(チューンド・マス・ダンパー)装置とトラス層(ハットトラス)との両方の機能を有している。   Thus, the vibration damping structure 100 of this embodiment can exhibit a vibration damping effect in a wide range of deformation of the building 10. If it demonstrates from another viewpoint, the damping structure 100 of this embodiment has the function of both a TMD (tuned mass damper) apparatus and a truss layer (hat truss).

ここで、本実施形態では、コア部20には、制振ダンパー50が設けられている。これら制振ダンパー50が、大きな減衰力を発揮するほどコア部20に地震によるせん断力が集中し、制振ダンパー50が連結されたコア部柱28には大きな軸力が作用する。そして、下方の層12に行くに従って、コア部柱28に作用する軸力が積み重なり、下方の層12のコア部柱28ほど大きな軸力が作用することになる。特に本実施形態のように、制振ダンパー50が上下方向に連続(連層)して配置されている場合、この作用が大きくなる。   Here, in the present embodiment, the core portion 20 is provided with a vibration damping damper 50. As these damping dampers 50 exhibit a greater damping force, shear forces due to earthquakes concentrate on the core part 20, and a greater axial force acts on the core part column 28 to which the damping dampers 50 are connected. Then, the axial force acting on the core column 28 is accumulated as it goes to the lower layer 12, and the larger axial force acts on the core column 28 of the lower layer 12. In particular, as in the present embodiment, when the damping damper 50 is arranged continuously (continuously) in the vertical direction, this effect is increased.

このようなコア部柱28に作用する軸力により、コア部柱28に軸変形が生じ、層12が傾く。そして、上方の層12ほど下方の層12の傾きに伴う曲げ変形が大きくなり、制振ダンパー50に有効な変形が生じにくくなるため、制振ダンパー50の制振効果は低減してしまう。また、本実施形態のように、アスペクト比が大きな高層の建物10の場合は、この傾向が強くなる。   Due to the axial force acting on the core column 28, axial deformation occurs in the core column 28 and the layer 12 is inclined. And the bending deformation accompanying the inclination of the lower layer 12 becomes larger in the upper layer 12, and effective deformation is less likely to occur in the vibration damping damper 50, so that the vibration damping effect of the vibration damping damper 50 is reduced. Moreover, this tendency becomes strong in the case of a high-rise building 10 having a large aspect ratio as in the present embodiment.

しかし、本実施形態では、前述したように、地震時等の錘110の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物10の大変形時は、ダンパー150はロック又は高減衰化してブレース材として機能し、錘110、梁24及びダンパー(ブレース材)150でトラスを形成し、最上層12Hがトラス層(ハットトラス)として機能する。   However, in the present embodiment, as described above, the damper 150 is locked or highly attenuated so that the damper 150 is locked or highly attenuated when the displacement of the weight 110 such as at the time of an earthquake, and any one of the displacement, speed, and acceleration exceeds a threshold value. The weight 110, the beam 24, and the damper (brace material) 150 form a truss, and the uppermost layer 12H functions as a truss layer (hat truss).

そして、建物10の最上層12Hがトラス層(ハットトラス)となり、剛強な層となることで、コア部20以外の内部柱32及び外周柱30、特に外周柱30の軸剛性を、最上層12Hの曲げ変形の抑制に利用でき、これによりコア部20の曲げ変形を抑制することができる。これにより、コア部20に配置された制振ダンパー50に有効な変形を生じさせることができるので、制振ダンパー50の制振効果が向上し、その結果、建物10の大変形が抑制される。   Then, the uppermost layer 12H of the building 10 becomes a truss layer (hat truss) and becomes a rigid layer, so that the axial rigidity of the inner column 32 and the outer column 30 other than the core portion 20, particularly the outer column 30, is increased. It can utilize for suppression of bending deformation of this, and, thereby, bending deformation of the core part 20 can be suppressed. Thereby, since effective deformation can be generated in the vibration damping damper 50 arranged in the core portion 20, the vibration damping effect of the vibration damping damper 50 is improved, and as a result, large deformation of the building 10 is suppressed. .

また、一般的に、建物は建物高さに比例した固有周期を持つ傾向にある。この建物固有周期が地盤の卓越周期に近接すると、地盤によって増幅された地震の増幅成分に共振し大きな応答を生じてしまう懸念があるため、建物の固有周期は地盤の固有周期から離すべきである。   In general, buildings tend to have a natural period proportional to the building height. If the natural period of this building is close to the dominant period of the ground, the natural period of the building should be separated from the natural period of the ground because there is a concern that it will resonate with the amplified component of the earthquake amplified by the ground and generate a large response. .

しかし、建物高さは建物仕様(事業計画)により決まるので、建物周期の調整には限界があり、建物と地盤の固有周期を離すことが難しい場合がある。特に、アスペクト比の高い高層の建物の場合は、曲げ変形が卓越するので、建物周期の調整幅が狭く、建物と地盤の固有周期を離すことが更に難しくなる。   However, since the building height is determined by the building specifications (business plan), there is a limit to the adjustment of the building cycle, and it may be difficult to separate the natural cycle of the building and the ground. Particularly in the case of a high-rise building with a high aspect ratio, bending deformation is excellent, so that the adjustment range of the building cycle is narrow, and it becomes more difficult to separate the natural cycle of the building and the ground.

しかし、本実施形態では、建物10の最上層12Hがトラス層(ハットトラス)となり、曲げ変形が抑制されることで最上層12Hの水平剛性が高まり、建物10の固有周期を短くすることが可能となる。よって、地盤18の卓越周期に対して、非共振化され、振動の増幅が抑制又は防止される。   However, in this embodiment, the uppermost layer 12H of the building 10 becomes a truss layer (hat truss), and the bending deformation is suppressed, so that the horizontal rigidity of the uppermost layer 12H is increased and the natural period of the building 10 can be shortened. It becomes. Therefore, it is made non-resonant with respect to the dominant period of the ground 18, and vibration amplification is suppressed or prevented.

<第二実施形態>
本発明の第二実施形態に係る建物について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
<Second embodiment>
The building which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

[構造]
先ず、本実施形態の制振構造200が適用された建物11の構造について説明する。
[Construction]
First, the structure of the building 11 to which the vibration damping structure 200 of this embodiment is applied will be described.

図4に示すように、建物11の最上層12Hに、本実施形態の制振構造200が適用されている。制振構造200は、アイソレータ220、錘210及びダンパー150を有している。   As shown in FIG. 4, the vibration damping structure 200 of the present embodiment is applied to the uppermost layer 12H of the building 11. The damping structure 200 includes an isolator 220, a weight 210, and a damper 150.

錘210は、支持部材の一例としてのアイソレータ220によって、コア部柱28及び内部柱32の上に横方向に変位可能に設置されている。なお、本実施形態では、アイソレータ220は、積層ゴム装置であるが、これに限定されない。例えば、滑り支承や転がり支承等であってもよい。また、錘210が建物11に同調して横方向に変位する(揺れる)ように、錘210の重量やアイソレータ220のばね定数等が設定されている。   The weight 210 is installed on the core column 28 and the inner column 32 so as to be laterally displaceable by an isolator 220 as an example of a support member. In this embodiment, the isolator 220 is a laminated rubber device, but is not limited to this. For example, a sliding bearing or a rolling bearing may be used. Further, the weight of the weight 210, the spring constant of the isolator 220, and the like are set so that the weight 210 is displaced (swaying) in the lateral direction in synchronization with the building 11.

なお、本実施形態の建物11の最上層12Hは、他の層12よりもコア部柱28及び内部柱32は短く、また天井側の梁24の一部及び制振ダンパー50は設けられていない。   In the uppermost layer 12H of the building 11 of this embodiment, the core column 28 and the inner column 32 are shorter than the other layers 12, and a part of the beam 24 on the ceiling side and the damping damper 50 are not provided. .

最上層12Hの床側の梁24におけるコア部柱28、内部柱32及び外周柱30との仕口部近傍と、錘210とを斜めにダンパー150が連結している。ダンパー150は、平面視において、X方向(短辺方向)に沿って配置されている。ダンパー150は、錘210の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超えるとロック又は高減衰化してブレース材として機能する。   A damper 150 is obliquely connected to the vicinity of the joint of the core column 28, the inner column 32, and the outer column 30 in the beam 24 on the floor side of the uppermost layer 12H and the weight 210. The damper 150 is disposed along the X direction (short side direction) in plan view. When any of the displacement, speed, and acceleration of the weight 210 exceeds a threshold value, the damper 150 is locked or highly attenuated and functions as a brace material.

[作用及び効果]
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
[Action and effect]
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

強風時等の錘210の変位、速度及び加速度のいずれもが閾値以下の建物11の小変形時は、ダンパー150が減衰機能を発揮する。よって、建物10の小変形(揺れ)に錘210が同調して揺れ、これにより建物11の小変形が抑制される。   When a small deformation of the building 11 in which all of the displacement, speed, and acceleration of the weight 210 are less than or equal to a threshold value, such as during a strong wind, the damper 150 exhibits a damping function. Therefore, the weight 210 sways in synchronization with the small deformation (swing) of the building 10, thereby suppressing the small deformation of the building 11.

地震時等の錘210の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超える建物11の大変形時は、ダンパー150はロック又は高減衰化してブレース材として機能する。よって、錘210、内部柱32、コア部柱28及びダンパー(ブレース材)150でトラスを形成し、錘210が設けられた最上層12Hがトラス層(ハットトラス)として機能する。そして、このトラス層となった最上層12Hによって、建物11の大変形が抑制される。   During a large deformation of the building 11 in which any one of the displacement, speed, and acceleration of the weight 210 exceeds a threshold value, such as during an earthquake, the damper 150 functions as a brace material by being locked or highly attenuated. Therefore, a truss is formed by the weight 210, the inner pillar 32, the core pillar 28, and the damper (brace material) 150, and the uppermost layer 12H provided with the weight 210 functions as a truss layer (hat truss). And the large deformation | transformation of the building 11 is suppressed by the uppermost layer 12H used as this truss layer.

このように、本実施形態の制振構造200は、建物11の幅広い変形において制振効果を発揮することができる。別の観点から説明すると、本実施形態の制振構造200は、TMD(チューンド・マス・ダンパー)装置とトラス層(ハットトラス)との両方の機能を有している。   Thus, the vibration damping structure 200 of this embodiment can exhibit a vibration damping effect in a wide range of deformation of the building 11. If it demonstrates from another viewpoint, the damping structure 200 of this embodiment has the function of both a TMD (tuned mass damper) apparatus and a truss layer (hat truss).

また、建物11の最上層12Hがトラス層(ハットトラス)となり、剛強な層となることで、コア部20以外の内部柱32及び外周柱30、特に外周柱30の軸剛性を、最上層12Hの曲げ変形の抑制に利用でき、これによりコア部20の曲げ変形を抑制することができる。また、コア部20に配置された制振ダンパー50に有効な変形を生じさせることができるので、制振ダンパー50の制振効果が向上し、その結果、建物11の大変形が抑制される。   Further, the uppermost layer 12H of the building 11 becomes a truss layer (hat truss) and becomes a rigid layer, so that the axial rigidity of the inner column 32 and the outer column 30 other than the core portion 20, particularly the outer column 30, is increased. It can utilize for suppression of bending deformation of this, and, thereby, bending deformation of the core part 20 can be suppressed. In addition, since effective deformation can be generated in the vibration damping damper 50 disposed in the core portion 20, the vibration damping effect of the vibration damping damper 50 is improved, and as a result, large deformation of the building 11 is suppressed.

更に、本実施形態では、建物11の最上層12Hがトラス層(ハットトラス)となり、曲げ変形が抑制されることで最上層12Hの水平剛性が高まり、建物10の固有周期を短くすることが可能となる。これにより、地盤18の卓越周期に対して、非共振化され、振動の増幅が抑制又は防止される。   Furthermore, in this embodiment, the uppermost layer 12H of the building 11 becomes a truss layer (hat truss), and the horizontal deformation of the uppermost layer 12H is increased by suppressing bending deformation, and the natural period of the building 10 can be shortened. It becomes. Thereby, it is made non-resonant with respect to the dominant period of the ground 18, and vibration amplification is suppressed or prevented.

<その他>
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、本発明は、新築に限らず耐震補強として、後から(建築後に)最上層12Hに制振構造100、200に適用してもよい。   For example, the present invention is not limited to a new construction, and may be applied to the damping structures 100 and 200 on the uppermost layer 12H later (after construction) as seismic reinforcement.

また、最上層12H以外の層12に本発明を適用してもよい。トラス層の設置位置として有効で、かつTMDの設置位置としても有効な層であればよい。   Further, the present invention may be applied to the layers 12 other than the uppermost layer 12H. Any layer that is effective as a truss layer installation position and also effective as a TMD installation position may be used.

また、錘110、210を能動的に動かして、建物10、11の揺れを抑制するAMD(アクティブ・マス・ダンパー)装置であってもよい。   Moreover, the AMD (active mass damper) apparatus which moves the weights 110 and 210 actively and suppresses the shaking of the buildings 10 and 11 may be used.

また、上記実施形態では、各層12のコア部20に制振ダンパー50が設けられていたが、これに限定されない。コア部20以外に制振ダンパー50が設けられていてもよいし、全層12に制振ダンパー50が設けられていなくてもよい(制振ダンパー50が設けられていない層12があってもよい)。   Moreover, in the said embodiment, although the damping damper 50 was provided in the core part 20 of each layer 12, it is not limited to this. The damping damper 50 may be provided in addition to the core portion 20, or the damping damper 50 may not be provided in all the layers 12 (even if there is a layer 12 in which the damping damper 50 is not provided). Good).

また、制振ダンパー50以外の耐震要素であってもよい。耐震ブレースや耐震壁などの耐震要素も地震時に曲げ変形の影響を受けるのであれば、トラス層によって曲げ変形を抑制する効果が得られる。   Moreover, seismic elements other than the vibration damper 50 may be used. If seismic elements such as seismic braces and seismic walls are also affected by bending deformation during an earthquake, the truss layer can suppress the bending deformation.

なお、制振ダンパー50等の耐震要素は、本発明に必須の構成要素ではない。   In addition, seismic elements, such as the damping damper 50, are not essential components in the present invention.

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。   Furthermore, the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

10 建物
11 建物
24 梁(構造部材の一例)
28 コア部柱(構造部材の一例)
32 内部柱(構造部材の一例)
100 制振構造
110 錘
120 吊材(支持部材の一例)
150 ダンパー
200 制振構造
210 錘
220 アイソレータ(支持部材の一例)
10 Building 11 Building 24 Beam (an example of a structural member)
28 Core part column (an example of a structural member)
32 Internal pillar (an example of a structural member)
100 Damping structure 110 Weight 120 Hanging material (an example of a support member)
150 Damper 200 Damping structure 210 Weight 220 Isolator (an example of a support member)

Claims (3)

建物の構造部材に横方向に変位可能に支持部材によって支持された錘と、
前記構造部材と前記錘とを斜めに連結し、前記錘の変位、速度及び加速度のいずれかが閾値を超えるとロック又は高減衰化してブレース材として機能するダンパーと、
を備える制振構造。
A weight supported by a support member so as to be laterally displaceable on a structural member of the building;
A damper that obliquely connects the structural member and the weight, and that functions as a brace material by locking or increasing attenuation when any of displacement, speed, and acceleration of the weight exceeds a threshold value;
Damping structure with
前記支持部材は、前記構造部材から前記錘を吊下げる吊材である、
請求項1に記載の制振構造。
The support member is a suspension member that suspends the weight from the structural member.
The vibration damping structure according to claim 1.
前記支持部材は、前記構造部材上に設けられたアイソレータである、
請求項1に記載の制振構造。
The support member is an isolator provided on the structural member.
The vibration damping structure according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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