JP2021055354A - 制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の錘を設けることなく、建物の揺れに同調して揺れる付加質量を建物内に簡単な構造で設ける。【解決手段】制振構造１００は、複数層を有する建物１０と、層内に設けられた複数の入退室可能な第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０と、建物１０の揺れに同調して揺れるように層の中で第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０を水平方向移動可能に支持する支持機構１０８と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、制振構造に関する。

揺れに同調する錘を用いて建物の揺れを抑制する装置（ＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー））が知られている。更に、専用の錘を用いることなく、付加質量によって建物の揺れを抑制する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、地震または風による揺れを、付加振動体を用いて軽減させるようにした制振構造建造物および該建造物に用いる支持装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、複数層の床板部とこれらの床板部を連結する柱を備えた振動構造体を、建造物本体に設置した支持装置によって一方向または任意の水平方向に振動できるように支持している。また、複数層の床板部の上面を覆う上載床板等の非振動構造体を振動構造体の振動を妨げないように設けている。

また、例えば、特許文献２には、屋上ヘリポートを備えた建物の制振装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、建物の頂部に、ヘリポートを、免振体を介して横方向相対移動自在に設置し、このヘリポートを制振用の付加質量として、建物の振動を抑制している。

特公平８−６５０３号 特許２８２１６４９号

特許文献１は、振動構造体は複数層で構成されており、支持構造が複雑である。

特許文献２は、建物の頂部のヘリポートを制振用の付加質量として利用する技術であり、建物内に付加質量を設ける技術ではない。

本発明は、上記事実に鑑み、専用の錘を設けることなく、建物の揺れに同調して揺れる付加質量を建物内に簡単な構造で設けることが目的である。

第一態様は、複数層を有する建物と、前記層内に設けられた一又は複数の入退室可能な区画部と、前記建物の揺れに同調して揺れるように前記層の中で前記区画部を水平方向移動可能に支持する支持機構と、を備えた制振構造である。

第一態様では、建物の層内の入退室可能な区画部が付加質量として地震時や強風時に建物の揺れに同調して揺れることで、建物内に専用の錘を設けることなく、建物の揺れが抑制される。

この建物の揺れに同調して揺れる入退室可能な区画部は、建物の層内に支持部材によって水平方向移動可能に支持されている。よって、例えば、複数層で構成された振動構造体を建物内に設ける場合と比較し、建物の揺れに同調して揺れる区画部を建物内に簡単な構造で設けることができる。

第二態様は、前記区画部内には、揺れ動く振動物が設置されている、第一態様に記載の制振構造である。

第二態様では、区画部は層内に支持部材によって水平方向移動可能に支持されている。よって、区画部内に設置された振動物の水平方向の振動の層内への伝達が抑制される。別の観点から説明すると、支持部材は、区画部を層内に建物の揺れに同調して揺れるように水平方向移動可能に支持する機能と、防振機能と、の二つの機能を有している。

第三態様は、前記振動物は、揺れ動く座席であり、前記区画部は、複数の前記座席が設置された劇場である、第二態様に記載の制振構造である。

第三態様では、劇場内に設置された複数の座席が揺れ動いても、水平方向の振動の層内への伝達が抑制される。

本発明によれば、建物の揺れに同調して揺れる付加質量を建物内に簡単な構造で設けることができる。

制振構造が適用された建物の内部構造を模式的に示す縦断面図である。 座席を揺れ動かす駆動装置を模式的に示す斜視図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態に制振構造が適用された建物について説明する。

［構造］
先ず、本実施形態の建物の構造について説明する。

図１に示すように、本実施形態の制振構造１００が適用された建物１０は、複数の劇場（スクリーン）を備える所謂シネマコンプレックスである。建物１０は、複数の層を有すると共に後述するように上層の各層内に一又は複数の劇場（スクリーン）が設けられている。

本実施形態の建物１０は、第一層１１、第二層１２、第三層１３、第四層１４、第五層１５及び第六層１６で構成されている。また、本実施形態の第一層１１、第二層１２、第三層１３、第四層１４、第五層１５及び第六層１６は、それぞれスラブ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７と壁３１、３２、３３、３４、３５、３６とで囲まれている。なお、本実施形態の建物１０は、図示されていない柱及び梁で構成されたラーメン構造の建築物である。

そして、本実施形態では、上層の第四層１４内、第五層１５内及び第六層１６内に、一又は複数の劇場（スクリーン）が設けられている。本実施形態では、第四層１４内には第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ及び第三小劇場４０Ｃが設けられ、第五層１５には第一中劇場５０Ａ及び第二中劇場５０Ｂが設けられ、第六層１６内には大劇場６０が設けられている。なお、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、入退室可能な区画部の一例である。

第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ及び第三小劇場４０Ｃは、略同じ大きさ且つ略同じ重量である。第一中劇場５０Ａ及び第二中劇場５０Ｂは、略同じ大きさ且つ略同じ重量である。第一中劇場５０Ａ及び第二中劇場５０Ｂは、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ及び第三小劇場４０Ｃよりも大きく且つ重い。また、大劇場６０は、第一中劇場５０Ａ及び第二中劇場５０Ｂよりも大きく且つ重い。

第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、それぞれ前方側に映写スクリーン４２、５２、６２が設けられ、後方側に図示していない映写室が設けられている。第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、それぞれ後方側に向かって昇り勾配の傾斜床部４４、５４、６４があり、その傾斜床部４４、５４、６４に座席７０が設けられている。なお、図１では傾斜床部４４、５４、６４を模式的に図示しているので、傾斜面となっているが、実際には階段状になっている。

また、本実施形態の大劇場６０は、所謂４ＤＸシアターとなっており、映像に合わせて、後述する駆動装置２００（図２参照）によって、座席７０が上下、左右及び前後等に往復移動して揺れ動くように構成されている。なお、本実施形態では、座席７０を揺れ動かす駆動装置２００（図２参照）は、傾斜床部６４内に設けられた図示していない支持部に支持されている。

図２に示すように、本実施形態の駆動装置２００は、ベース部２２０、固定部２１０及び油圧機構部２３０を有している。ベース部２２０の上には、複数の座席７０が設けられている。油圧機構部２３０は固定部２１０に固定され、ベース部２２０を支持している。油圧機構部２３０は、油圧で伸縮する複数の伸縮ロッド２３２を有し、伸縮ロッド２３２が個別に伸縮することで、ベース部２２０が上下、左右及び前後等に往復移動して揺れ動く。そして、ベース部２２０が揺れ動くことで、ベース部２２０に設けられた複数の座席７０が揺れ動く。

なお、座席７０を揺れ動かす駆動装置２００は、一例であって、これに限定されるものではない。

第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、それぞれ床４５、５５、６５、壁４６、５６、６６及び天井４７、５７、６７で囲まれ、図示してない出入口から入退室可能となっている。

第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、支持機構１０８によって、それぞれ第四層１４内、第五層１５内及び第六層１６内で、水平方向移動可能に支持されている。

支持機構１０８は、アイソレータの一例としての積層ゴム支承１１０及びダンパー１２０を有している。積層ゴム支承１１０は、各層の床側のスラブ２４、２５、２６の上に設置され、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０を水平方向移動可能に支持している。

ダンパー１２０は、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０と、各層の床側のスラブ２４、２５、２６とを連結し、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０の水平方向振動を早期に止めるエネルギー吸収装置である。なお、ダンパー１２０の種類は限定されない。例えば、オイルダンパー、鋼材ダンパー及び鉛ダンパー等を用いることができる。

第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０が、それぞれ建物１０の揺れに同調して揺れるように、支持機構１０８の各仕様及び観客がいない状態の固定荷重等が設定されている。なお、支持機構１０８の仕様とは、積層ゴム支承１１０の高さ、水平剛性及びダンパー１２０の抵抗力等の仕様である。

第四層１４、第五層１５及び第六層１６における第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０の周囲には、床材８０が設けられている。床材８０は、図示していない支持材によってスラブ２４、２５、２６の上に間隔をあけて設けられている。なお、第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０と床材８０との接合部位は、図示してないエキスパンションジョイントで接続されている。

［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。

建物１０の第四層１４内、第五層１５内及び第六層１６内の第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０が、付加質量として地震時や強風時に建物１０の揺れに同調して揺れることで、建物１０内に専用の錘を設けることなく、建物１０の揺れが抑制される。

また、建物１０の揺れに同調して揺れる第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０は、建物１０の第四層１４内、第五層１５内及び第六層１６内に積層ゴム支承１１０によって水平方向移動可能に支持されている。よって、建物１０の揺れに同調して揺れる付加質量となる第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０を、建物１０内に簡単な構造で設けることができる。

また、大劇場６０は、所謂４ＤＸシアターとなっており、映像に合わせて、座席７０が上下、左右及び前後等に往復移動して揺れ動く等するように構成されている。しかし、積層ゴム支承１１０によって、座席７０の水平方向の振動が第六層１６内、具体的にはスラブ２６への伝達が抑制される。別の観点から説明すると、積層ゴム支承１１０は、大劇場６０を第六層１６内に建物１０の揺れに同調して揺れるように水平方向移動可能に支持する機能と、防振機能と、の二つの機能を有している。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、建物の揺れと同調して揺れる付加質量として機能する入退室可能な区画部の一例としての第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０を水平方向移動可能に支持する支持機構１０８は、積層ゴム支承１１０を有する機構であったが、これに限定されない。建物の揺れと同調して揺れる付加質量として機能する入退室可能な区画部を水平方向移動可能に支持する支持機構は、積層ゴム支承１１０以外、例えば、滑り支承、転がり支承及び吊り支持等を用いたものであってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、建物の揺れと同調して揺れる付加質量として機能する入退室可能な区画部は、映画を上映する第一小劇場４０Ａ、第二小劇場４０Ｂ、第三小劇場４０Ｃ、第一中劇場５０Ａ、第二中劇場５０Ｂ及び大劇場６０であったが、これに限定されない。建物の揺れと同調して揺れる付加質量として機能する入退室可能な区画部は、例えば、演劇や音楽等を上演する劇場、ボーリング場やゲームセンター等の娯楽施設、ホール、式場、倉庫及び事務室等であってもよい。

また、上記実施形態では、区画部内に設けられた揺れ動く振動物は、所謂４ＤＸシアターの座席７０であったが、これに限定されない。区画部内に設けられた揺れ動く振動物は、例えば、ロデオマシーン等の遊戯施設及びドライビングシミュレーター等のシミュレーターマシーンなどの装置であってもよい。

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。

１０ 建物
１４ 第三層
１５ 第四層
１６ 第六層
４０Ａ 第一小劇場（区画部及び劇場の一例）
４０Ｂ 第二小劇場（区画部及び劇場の一例）
４０Ｃ 第三小劇場（区画部及び劇場の一例）
５０Ａ 第一中劇場（区画部及び劇場の一例）
５０Ｂ 第二中劇場（区画部及び劇場の一例）
６０ 大劇場（区画部及び劇場の一例）
７０ 座席（振動物の一例）
１００ 制振構造
１０８ 支持機構

Claims (3)

1. 複数層を有する建物と、
   前記層内に設けられた一又は複数の入退室可能な区画部と、
   前記建物の揺れに同調して揺れるように前記層の中で前記区画部を水平方向移動可能に支持する支持機構と、
   を備えた制振構造。
2. 前記区画部内には、
   揺れ動く振動物が設置されている、
   請求項１に記載の制振構造。
3. 前記振動物は、揺れ動く座席であり、
   前記区画部は、複数の前記座席が設置された劇場である、
   請求項２に記載の制振構造。

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