JP3851034B2 - Seismic isolation structure for intermediate floors of buildings - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既存建物に好適であるが、新築建物についても同様に、その耐震安全性を改善するべく建物の中間階の柱の一部を切除して免震装置を設置し、同免震装置とは別体のダンパーを設けて実施される中間階免震化構造の技術分野に属し、更に云えば、免震階(中間階)を居室として利用することに適するようダンパーの設置態様に工夫を施した建物の中間階免震化構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
建物の耐震安全性の改善を図る技術は、免震構造化、耐震補強、制振補強の3種に大別される。この中でも特に免震構造化技術は、耐震性向上効果の高さ、及び工事範囲の集中化が可能という点で注目され、例えば、特開平10−121746号公報、特開平11−62271号公報等に種々開示されて公知である。
【0003】
公知の発明は、大要、既存建物の中間階の既存柱の一部を切断して形成した空所に免震装置を設置し、同免震装置とは別体のダンパーを設けて免震構造化を図っている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建物の中間階免震化構造には、下記するような問題点がある。
【0005】
▲1▼ 地震時の水平変形量は最大で30cm〜50cm程度が想定されている。よって、免震装置が設置される「免震層」を居室等に提供する場合、居室等の使用者が前記水平変形範囲内に立ち入らないような安全対策が必要となる。その結果、必然的に、居室等としての有効スペースが減少することになり、スペースを効率的に活用しているとは到底云えない。
【0006】
▲2▼ 免震装置とダンパーとを別体として設置する免震化構造は、免震装置とダンパーとを一体型として実施する免震化構造に比して、免震性能及び減衰性能を個別に存分に発揮できるので、各性能を自在に調整して実施できる利点がある。その反面、図7A〜Dに示したように、居室等の空間(免震層)をダンパー要素で塞ぐことになり、建築プランニングの自由度を大幅に減少させてしまう欠点がある。
【0007】
したがって、本発明の目的は、ダンパーの設置態様に工夫を施し、ダンパーを構成する固定版の上面部を机やテーブルに利用することにより、免震層を居室として効率良く活用でき、しかも建築プランニングの自由度を高められる建物の中間階免震化構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る建物の中間階免震化構造は、
建物の中間階の柱1の一部を切除して免震装置2を設置し、同免震装置2とは別体のダンパー3を設けて構成される建物の中間階免震化構造において、
前記ダンパー3は、前記柱を取り囲む形態で相対移動する可動版4と固定版5及び両者の間にサンドイッチ状に設置されたスライダー型の減衰装置6とで構成されていること、
前記相対移動する可動版4は、前記免震装置2より上方の前記柱1を中心とする上側構造部分へほぼ水平に取り付けられていること、
前記固定版5は、前記免震装置2より上方の前記柱1の地震時最大変形量に相当するクリアランスCを確保した形状で略水平に配置され、前記免震装置2より下方の前記柱1を中心とする下側構造部分へ固定されていること、
を特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態、及び実施例】
図1A〜Cは、請求項1に記載した発明に係る建物の中間階免震化構造の実施形態を示している。この中間階免震化構造は、建物が既存のものであるか新築であるかを問わず、中間階の柱1の一部を切除して(又は分離して)その空所へ免震装置2を設置し、同免震装置2とは別体のダンパー3を設けて構成され、主に、建物の免震層を居室等に提供する場合に好適に実施される。
【0013】
前記ダンパー3は、相対移動する可動版4と固定版5及び両者の間にサンドイッチ状に設置されたスライダー型の減衰装置6とで構成されている(図1C)。
【0014】
前記スライダー型の減衰装置6は、地震時に、図2Cのように可動版4、固定版5の相対移動に伴って変形し、エネルギー吸収(減衰動作)を行う。前記相対移動する可動版4は、図示例の場合、前記免震装置2より上方の柱1の外周にモルタル等を充填して建て込まれた鋼管7の外側面7aへ溶接等の接合手段により略水平に取り付けられている。前記固定版5は、前記鋼管7の外側面7aに対して、地震時の最大変形量(層間変位)に相当するクリアランスCを十分に確保した孔あき形状で略水平に配置され、支持部材8を介して、前記免震装置2より下方の梁9の床スラブ9aへ固定して設けられている。こうして図1Bに示したように、前記ダンパー3が前記柱1(鋼管7)の周囲を取り囲む形態に設置して実施されている。
【0015】
ちなみに、図1中の符号10は、床スラブ9aの上面のうち前記支持部材8が固定される部分に設置された梁補強鋼板を示している。図1中の符号11は、上下2枚の固定版5の間隔を保持するためのリブを示している。図1中の符号12は、前記可動版4の露出防止、及び安全性保持のための水平方向に伸縮自在なカバー部材を示している。
【0016】
上記の実施形態では、相対移動する可動版4を取り付けた、免震装置2より上方の上側構造部分として鋼管7が使用されているが、これに限定されない。前記鋼管7を使用しない場合には前記可動版4を前記柱1へ直接取り付けて実施しても良い。あるいは、図3に示したように、前記可動版4の縦断面形状を略L字形に形成して上方の梁9へ取り付けても同様に実施することができる。
【0017】
上記実施形態では、相対移動する可動版4は鋼管7へ1枚取り付けられ、固定版5は前記可動版4をサンドイッチ状に挟む配置で上下に計2枚設けられているが、これに限定されない。所望の減衰性能を十分に発揮すべく、前記可動版4を平行に2枚使用し、同可動版4を互い違いに挟む配置で固定版5を3枚使用した構成で実施することもできる。更に枚数を多くして実施することもできる。
【0018】
上記2枚の固定版5のうち、上側の固定版5の上面は、居室等の使用者が机やテーブルとして使用するのに適した高さ、例えば床スラブ9aから80cm程度の高さに支持されていることが好ましい。
【0019】
図1Bに示した実施形態では、ダンパー3が、柱1の外周を取り囲む形態で設置されているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、居室等の使用者の所望するスペースに応じて、図1Bに示したダンパー3の右半分、又は左半分のみの構成で実施することもできる。この場合には、図6に示したように、前記ダンパー3を設置していないスペースに、相対移動する可動版14と固定版15とを鉛直姿勢に設置する、いわゆる粘性体壁型ダンパー16を設置し、これを間仕切り壁として有効活用することもできる。
【0020】
上記固定版5の支持部材8は、図1Aに示したように、免震装置2より下方の柱1に設けられた鋼管7から固定版5の外縁にかけて縦断面形状が凹部形状に形成されているが、この形態に限定されない。前記固定版5を十分に支持できる構造であるかぎり、様々な形態で実施できる。例えば、図4に示したように、前記支持部材8を床に固定した略円形の壁状形態で実施しても良いし、図5に示したように、居室等の使用者が椅子等に座ってデスクワークをし易いように、下側固定版5の外周縁からかなり内側へ寄った位置に設け、膝を入れる空きスペースを確保した形態で実施しても良い。
【0021】
上記構成の建物の中間階免震化構造によれば、地震等による水平変位が発生した場合、一例として図2に示したような変形動作を生じる。即ち、地震等の水平変位が発生すると、可動版4を備えた免震装置2より上方の柱1(上側構造部分)がクリアランスCの範囲内で変位するが、減衰装置6の減衰作用によりエネルギーが吸収され、次第に原位置に収束されていく。よって、前記クリアランスCを十分に確保し、免震装置2より下方の下側構造部分(床スラブ9a)へしっかり固定された固定版5は、居室等の使用者に対し一切の相対変位を生じない。
【0022】
【本発明が奏する効果】
請求項1に記載した発明に係る建物の中間階免震化構造によれば、ダンパー3の固定版5は、免震装置2より上方の柱1を中心とする上側構造部分に対して、地震時の最大変形量に相当するクリアランスを確保した形状で、免震装置より下方の柱1を中心とする下側構造部分へしっかり固定されているので、居室等の使用者に対し可動版4の相対変位が危険を及ぼすことはなく、安全性を十分に保持した構成と云える。
【0023】
よって、固定版5の上面部を居室等の使用者のための机やテーブルとして有効に利用することができ、居室等の空間有効率を極力損なわず、免震層を効率よく活用することができる。それに伴い、免震装置とダンパーとを別体として設置する建物の免震化構造特有の欠点であった居室等の免震層をダンパー要素で塞ぐこともなく、建築プランニングの自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは、本発明に係る建物の免震化構造を示した断面図であり、Bは同平面図、CはAのX部の拡大図である。
【図2】Aは、本発明に係る建物の免震化構造の変形時の一例を示した断面図であり、Bは同平面図、CはAのX’部の拡大図である。
【図3】本発明に係る建物の免震化構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図4】本発明に係る建物の免震化構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図5】本発明に係る建物の免震化構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図6】本発明に係る建物の免震化構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図7】A〜Dは、従来技術を示した簡略図である。
【符号の説明】
1 柱
2 免震装置
3 ダンパー
4 可動版
5 固定版
6 減衰装置
7 鋼管
8 支持部材
9 梁
9a 床スラブ
10 梁補強鋼板
11 リブ
12 カバー部材
14 可動版
15 固定版
16 粘性体壁ダンパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention is suitable for existing buildings, but for new buildings as well, in order to improve the seismic safety, a part of the pillars on the middle floor of the building is cut off and a seismic isolation device is installed. It belongs to the technical field of the intermediate floor seismic isolation structure that is implemented by installing a damper separate from the device, and more specifically, the damper installation mode is suitable for using the base isolation floor (intermediate floor) as a living room. It relates to the seismic isolation structure of the middle floor of the devised building.
[0002]
[Prior art]
Technologies for improving the seismic safety of buildings can be broadly classified into three types: seismic isolation structure, seismic reinforcement, and vibration suppression. Of these, the seismic isolation structuring technique is particularly noticeable in terms of the high effect of improving seismic resistance and the possibility of concentrating the construction range. For example, JP-A-10-121746, JP-A-11-62271, etc. Are well known and disclosed.
[0003]
In the known invention, the seismic isolation device is installed in a space formed by cutting a part of an existing pillar on the middle floor of an existing building, and a damper separate from the seismic isolation device is provided for seismic isolation. It is structured.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
However, the intermediate floor seismic isolation structure of the building has the following problems.
[0005]
(1) The maximum amount of horizontal deformation during an earthquake is assumed to be about 30 to 50 cm. Therefore, when providing a “seismic isolation layer” in which a seismic isolation device is installed in a living room or the like, safety measures are required so that a user of the living room or the like does not enter the horizontal deformation range. As a result, the effective space as a living room is inevitably reduced, and it cannot be said that the space is efficiently utilized.
[0006]
(2) The seismic isolation structure in which the seismic isolation device and the damper are installed separately is separate from the seismic isolation structure in which the seismic isolation device and the damper are integrated. Therefore, there is an advantage that each performance can be freely adjusted and implemented. On the other hand, as shown in FIGS. 7A to 7D, a space (seismic isolation layer) such as a living room is closed with a damper element, and there is a drawback that the degree of freedom of architectural planning is greatly reduced.
[0007]
Therefore, the object of the present invention is to devise the installation mode of the damper and use the upper surface portion of the fixed plate constituting the damper for a desk or table, so that the seismic isolation layer can be efficiently used as a living room, and the architectural planning. The purpose is to provide a seismic isolation structure on the middle floor of the building that can increase the degree of freedom.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the problems of the prior art, the intermediate floor seismic isolation structure of the building according to the invention described in
In the middle floor seismic isolation structure of a building, which is constructed by excising part of the
The
The relative movement
The
It is characterized by.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1A to 1C show an embodiment of an intermediate floor seismic isolation structure for a building according to the invention described in
[0013]
The
[0014]
The slider-
[0015]
Incidentally, the code |
[0016]
In said embodiment, although the
[0017]
In the above-described embodiment, one
[0018]
Of the two fixed
[0019]
In the embodiment shown in FIG. 1B, the
[0020]
As shown in FIG. 1A, the
[0021]
According to the seismic isolation structure for the intermediate floor of the building having the above configuration, when a horizontal displacement occurs due to an earthquake or the like, a deformation operation as shown in FIG. 2 is generated as an example. That is, when a horizontal displacement such as an earthquake occurs, the column 1 (upper structure portion) above the
[0022]
[Effects of the present invention]
According to the intermediate sponges sinker structure of the building according to the invention described in
[0023]
Therefore, the upper surface of the fixed
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a seismic isolation structure for a building according to the present invention, B is a plan view thereof, and C is an enlarged view of an X portion of A. FIG.
FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of a building seismic isolation structure according to the present invention at the time of deformation, B is a plan view thereof, and C is an enlarged view of an X ′ portion of A. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing different embodiments of the building seismic isolation structure according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing different embodiments of the building seismic isolation structure according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing different embodiments of the building seismic isolation structure according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing different embodiments of the building seismic isolation structure according to the present invention.
7A to 7D are simplified diagrams showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ダンパーは、前記柱を取り囲む形態で相対移動する可動版と固定版及び両者の間にサンドイッチ状に設置されたスライダー型の減衰装置とで構成されていること、
前記相対移動する可動版は、前記免震装置より上方の前記柱を中心とする上側構造部分へほぼ水平に取り付けられていること、
前記固定版は、前記免震装置より上方の前記柱の地震時最大変形量に相当するクリアランスを確保した形状で略水平に配置され、前記免震装置より下方の前記柱を中心とする下側構造部分へ固定されていること、
を特徴とする、建物の中間階免震化構造。In the middle floor seismic isolation structure of a building, which is constructed by removing a part of the pillar on the middle floor of the building and installing a seismic isolation device, and installing a damper separately from the seismic isolation device,
The damper is composed of a movable plate and a fixed plate that move relative to each other in a form that surrounds the pillar, and a slider-type damping device that is installed in a sandwich between the plates,
The relative movement to the movable plate, that is attached substantially horizontally to the upper structure portion around the upper side of the pillar from the seismic isolation device,
The fixed plate, the seismic isolation device from being disposed substantially horizontally in the corresponding shape of clearances in the land Shinji maximum deformation amount of the pillars of the upper, centered on the column lower than the seismic isolation device Being fixed to the lower structural part,
A seismic isolation structure on the middle floor of a building.
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