JP2019196648A - 建物の制振システム及び建物 - Google Patents
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Abstract
Description
建物に固定される固定支持体と、
前記固定支持体に第1ばね要素を介して支持される可動支持体と、
前記可動支持体に第2ばね要素を介して支持される錘と、
前記固定支持体と前記可動支持体とに連結するアクチュエータと、
前記アクチュエータを操作する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、取得した地震情報に基づいて前記アクチュエータを操作して前記第1ばね要素の振動を制限して前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることを特徴とする。
前記アクチュエータは、前記固定支持体に対する前記可動支持体の振動を減衰する減衰
手段であり、
前記制御装置が前記アクチュエータの減衰力を増減する指令を出力し、前記アクチュエータの減衰力を大きくすることで前記第1ばね要素の振動を制限することができる。
前記アクチュエータは、常閉型のリリーフバルブを備えるオイルダンパーであり、
前記制御装置は、強風時には前記リリーフバルブを開き、地震時には前記リリーフバルブを閉じた状態を維持することができる。
前記第1ばね要素は、前記固定支持体から前記可動支持体を吊り下げる複数の第1吊材であり、
前記第2ばね要素は、前記可動支持体から前記錘を吊り下げる複数の第2吊材であることができる。
前記アクチュエータは第1アクチュエータであって、
前記可動支持体と前記錘とに連結する第2アクチュエータをさらに含み、
前記第2アクチュエータは、回転慣性質量ダンパーであることができる。
前記建物に設置される加速度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記加速度センサから取得した加速度データが第1閾値及び第2閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御装置は、
前記加速度データが前記第1閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の1次固有周期に合わせるように前記アクチュエータを操作し、
前記加速度データが前記第2閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせるように前記アクチュエータを操作することができる。
間階に設けられたことを特徴とする。
本実施形態に係る建物1について図1を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る建物1の模式図である。
本実施形態に係るシステム10について図2及び図3を参照しながら説明する。図2は本実施形態に係るシステム10の縦断面図であり、図3は本実施形態に係るシステム10の図2におけるA−A断面図であり、図4は第1アクチュエータ24の断面図である。
で建物1の1次固有周期と同期し、長さL2の振子で建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの固有周期例えば2次固有周期と同期する。2次以上の固有周期のうち2次固有周期が最も長いので、2次固有周期に合わせることが制振効果の面から好ましい。第2吊材32は、例えば4本であって、可動支持体30から錘40の下端まで長さを有するワイヤーで形成される。本実施形態では第1ばね要素及び第2ばね要素は吊材を用いたが、これに限られるものではなく、例えば、TMDに用いられる他の公知のばね要素を採用してもよい、例えば端部がピン支持された鋼製柱等でもよい。第1吊材22及び第2吊材32は、ワイヤーを用いたが、TMDに用いられる他の公知の吊材を用いてもよい、例えば鋼製柱等でもよい。
システム10の大型化を抑制しつつ、地震時にも制振機能を発揮することができる。一般に、地震時には建物1は大きく揺れることになるが、それ以外の外的要因である例えば風や近隣の交通機関による振動は地震ほど大きな揺れにはならない。地震以外の振動を吸収するTMDが地震時の大きな振動も吸収するためには質量の大型化とばね要素の大型化が通常必要になる。システム10は、第2吊材32の振動により建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの振動を吸収するため、1次固有周期に合わせたTMDのように大型化することなく地震時の振動の一部を吸収することができる。また、システム10は、第1吊材22の振動を制限しない状態においては、第1吊材22及び第2吊材32により建物1の長い周期の振動を吸収できるため、風などの要因による振動にも対応できる。
、外部からの地震情報や風速情報に基づいて錘40の振動の周期を建物1の1次固有周期と2次以上の固有周期の内いずれか1つの固有周期とに切り替えてもよい。
本実施形態に係るシステム10による建物1の制振方法について図1〜図5を用いて説明する。図5は本実施形態に係るシステム10の処理手順を示すフローチャートである。
28…定オリフィス、30…可動支持体、32…第2吊材、34…第2アクチュエータ、40…錘、50…制御装置、60…加速度センサ
Claims (7)
- 建物に固定される固定支持体と、
前記固定支持体に第1ばね要素を介して支持される可動支持体と、
前記可動支持体に第2ばね要素を介して支持される錘と、
前記固定支持体と前記可動支持体とに連結するアクチュエータと、
前記アクチュエータを操作する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、取得した地震情報に基づいて前記アクチュエータを操作して前記第1ばね要素の振動を制限して前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1に記載の建物の制振システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記固定支持体に対する前記可動支持体の振動を減衰する減衰手段であり、
前記制御装置が前記アクチュエータの減衰力を増減する指令を出力し、前記アクチュエータの減衰力を大きくすることで前記第1ばね要素の振動を制限することを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1または請求項2に記載の建物の制振システムにおいて、
前記アクチュエータは、常閉型のリリーフバルブを備えるオイルダンパーであり、
前記制御装置は、強風時には前記リリーフバルブを開き、地震時には前記リリーフバルブを閉じた状態を維持することを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の建物の制振システムにおいて、
前記第1ばね要素は、前記固定支持体から前記可動支持体を吊り下げる複数の第1吊材であり、
前記第2ばね要素は、前記可動支持体から前記錘を吊り下げる複数の第2吊材であることを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の建物の制振システムにおいて、
前記アクチュエータは第1アクチュエータであって、
前記可動支持体と前記錘とに連結する第2アクチュエータをさらに含み、
前記第2アクチュエータは、回転慣性質量ダンパーであることを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の建物の制振システムにおいて、
前記建物に設置される加速度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記加速度センサから取得した加速度データが第1閾値及び第2閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御装置は、
前記加速度データが前記第1閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の1次固有周期に合わせるように前記アクチュエータを操作し、
前記加速度データが前記第2閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせるように前記アクチュエータを操作することを特徴とする、建物の制振システム。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の建物の制振システムが屋上または中間階に設けられたことを特徴とする、建物。
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-
2018
- 2018-05-10 JP JP2018091589A patent/JP7025988B2/ja active Active
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