JP5060842B2 - Damping structure - Google Patents
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Description
本発明は、地震や強風等による構造物の変形を抑制する制振構造物に関する。 The present invention relates to a vibration damping structure that suppresses deformation of a structure due to an earthquake, strong wind, or the like.
地震や強風等により発生する建物の変形を抑制し、建物の安全性を改善するために、以下の(a)〜(d)に示すような方法が提案されている。 The following methods (a) to (d) have been proposed in order to suppress building deformation caused by earthquakes, strong winds, and the like and to improve building safety.
(a)建物の架構にダンパー部材を設置する。(b)建物の外部に補助的な構造体を設け、この構造体と建物の間にダンパー部材を設置する。(c)建物の上層部に付加重量体を設け、この付加重量体と建物の間にダンパー部材を設置する。(d)建物を中間層で分断して、この分断した中間層にダンパー部材を設置する。 (A) A damper member is installed on the building frame. (B) An auxiliary structure is provided outside the building, and a damper member is installed between the structure and the building. (C) An additional weight body is provided in the upper layer of the building, and a damper member is installed between the additional weight body and the building. (D) The building is divided by an intermediate layer, and a damper member is installed in the divided intermediate layer.
しかし、(b)の方法は、補助的な構造体を別途製作して設置しなければならないのでコストが掛かり、また、建物の周囲に補助的な構造体の設置スペースを確保しなければならない。 However, the method (b) is costly because an auxiliary structure must be separately manufactured and installed, and an installation space for the auxiliary structure must be secured around the building.
また、(c)の方法で地震や強風に対して十分な制振効果を発揮させるためには付加重量体を巨大なものにしなければならない。 Further, in order to exert a sufficient damping effect against earthquakes and strong winds by the method (c), the additional weight body must be made huge.
さらに、(d)の方法は、建物の中間層を分断するので、建物の強度的な安全性が低下し、また、ダンパー部材の設置には特別な補強等を必要とするので施工が困難となる。 Furthermore, since the method (d) divides the intermediate layer of the building, the safety of the building is reduced, and the installation of the damper member requires special reinforcement, etc. Become.
従って、一般に、地震や強風に対して建物の変形を抑制する手段としては(a)の方法を用いることが多い。 Therefore, in general, the method (a) is often used as means for suppressing deformation of a building against earthquakes and strong winds.
しかし、建物が高層になり建物に発生する変形のうち、曲げ変形の割合が大きくなる場合、(a)の方法を用いても、建物の曲げ変形を抑制する効果は十分に得られず、また、建物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果が曲げ変形によって低減されてしまうことが問題となる。 However, if the proportion of bending deformation is large among the deformations that occur in the building due to the high-rise building, the effect of suppressing the bending deformation of the building cannot be obtained sufficiently even if the method (a) is used. There is a problem that the effect of the damper member that suppresses the shear deformation generated in the building is reduced by the bending deformation.
例えば、建物の架構にダンパー部材を設置する形態としては、図25〜27の制振機構200、202、204、206、208、210、212、214、216が考えられる。図25〜27には、柱220A、220B、梁222A、222Bからなる架構218、ブレース材224、間柱225、抵抗板226、棒状ダンパー部材228A、228B、束状ダンパー部材230、壁状ダンパー部材232が示されている。
For example, as a mode of installing a damper member on a building frame, the
ここで、図28に示すように、図25(A)の制振機構200に水平荷重Fが左から右へ向って加わり、建物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合、架構218の上階の梁222Aと下階の梁222Bは建物に発生するせん断変形によって水平方向に相対移動する。すなわち、梁222Bに対して梁222Aが右側に移動する。
Here, as shown in FIG. 28, when a horizontal load F is applied to the
よって、架構218の左側に配置された棒状ダンパー部材228Aの下端部と梁222Bとの結合部S1に対して、棒状ダンパー部材228Aの上端部と梁222Aとの結合部S2は、矢印M1に示すように右側へ移動する。そして、この結合部S2の移動に伴って棒状ダンパー部材228Aは斜め上方(矢印M2)へ伸びるので減衰効果を発揮し、建物に発生するせん断変形を抑制することができる。
Thus, the binding portion S 1 between the lower end portion and the
また、建物に作用する曲げ変形によって、架構218の左側に配置された柱220Aは伸び、右側に配置された柱220Bは縮むが、これに伴った結合部S2の上方向(矢印R1)への移動量dはかなり小さいか又は無い。さらに、結合部S1も上方向へ移動するので、棒状ダンパー部材228Aの斜め上方(矢印R2)への伸び量も小さいか又は無く、十分な減衰効果が得られない。よって、建物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができない。
Also, the bending deformation acting on the building, arranged
また、図29に示すように、図27(A)の制振機構212に水平荷重Fが左から右へ向って加わり、建物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合、建物に発生するせん断変形によって、架構218の上階の梁222Aと下階の梁222Bは水平方向に相対移動する。すなわち、梁222Bに対して梁222Aが右側に移動する。
In addition, as shown in FIG. 29, when a horizontal load F is applied from the left to the right in the
よって、架構218の左側に配置された棒状ダンパー部材228Aの下端部と梁222Bとの結合部S1に対して、棒状ダンパー部材228Aの上端部と梁222Aとの結合部S2は、矢印M1に示すように右側へ移動する。そして、この結合部S2の移動に伴って棒状ダンパー部材228Aは斜め下方(矢印M2)へ縮むので減衰効果を発揮し、建物に発生するせん断変形を抑制することができる。
Thus, the binding portion S 1 between the lower end portion and the
また、建物に発生する曲げ変形によって、架構218の左側に配置された柱220Aは伸び、右側に配置された柱220Bは縮むが、これに伴って結合部S2は上方向(矢印R1)へ移動し、棒状ダンパー部材228Aは斜め上方(矢印R2)へ伸びる。
Also, the bending deformation occurring in the building, arranged
しかし、棒状ダンパー部材228Aは、建物に発生するせん断変形によって縮み(矢印M2)、建物に発生する曲げ変形によって伸びる(矢印R2)ので、お互いの変形量を打ち消しあってしまう。よって、建物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができないばかりではなく、逆に、建物に発生するせん断変形を抑制する棒状ダンパー部材228Aの効果を曲げ変形によって低下させてしまう。
However, the rod-
図28、29と同様の考え方で、図25〜27に示した全ての制振機構について、建物に発生するせん断変形と曲げ変形を抑制するダンパー部材の効果を検証すると、図30の矢印B1、C1、及びC2の何れかの傾向を示すことがわかる。 28 and 29, the effect of the damper member that suppresses the shear deformation and bending deformation generated in the building is verified for all the vibration control mechanisms shown in FIGS. 25 to 27. The arrow B 1 in FIG. , C 1 and C 2 are shown to show any tendency.
図30のグラフは、横軸にせん断変形に対する効率(建物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果の大きさ)、縦軸に曲げ変形に対する効率(建物に発生する曲げ変形を抑制するダンパー部材の効果の大きさ)を示したものである。また、矢印A1、A2、B1、C1、及びC2の長さは、効果の大きさを示している。 The graph of FIG. 30 shows the efficiency against shear deformation on the horizontal axis (the magnitude of the effect of the damper member that suppresses the shear deformation generated in the building), and the efficiency against bending deformation on the vertical axis (the damper that suppresses the bending deformation generated in the building). The magnitude of the effect of the member) is shown. The lengths of the arrows A 1 , A 2 , B 1 , C 1 , and C 2 indicate the magnitude of the effect.
図25(A)〜(C)の制振機構200、202、204は、矢印B1の特性を有する。矢印B1のグループに属する制振機構は、建物のせん断変形に対する効率は大きいが、曲げ変形に対する効率は小さくなる。
図26(A)〜(C)の制振機構206、208、210は、矢印C1の特性を有する。矢印C1のグループに属する制振機構は、建物のせん断変形に対する効率は大きいが、曲げ変形に対する効率はマイナスであり、図29で説明したように、建物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができないばかりではなく、逆に、建物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させてしまう。
図27(A)〜(C)の制振機構212、214、216は、矢印C2の特性を有する。矢印C2のグループに属する制振機構は、矢印C1のグループに属する制振機構よりも建物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によってさらに低下させてしまう。
建物の曲げ変形に対する効率が大きく、かつ建物のせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない制振機構としては、矢印A1、A2のような特性を有するものが望ましいが、そのような制振機構はこれまでに提案されていない。 As a vibration suppression mechanism that has a high efficiency with respect to bending deformation of the building and does not reduce the effect of the damper member that suppresses shear deformation of the building by bending deformation, it is desirable to have a characteristic as indicated by arrows A 1 and A 2 . Such a damping mechanism has not been proposed so far.
図31に示すように、特許文献1の耐震補強構造では、高剛性を有する対の補強フレーム236A、236Bが同一構面内に並設され、この補強フレーム236A、236B間に制振装置238が設置されている。
As shown in FIG. 31, in the earthquake-proof reinforcement structure of
地震により建物240にせん断変形が発生すると、並設された対の補強フレーム236A、236Bはそれぞれ回転し、補強フレーム236A、236Bの相互間には鉛直方向の相対変位が生じるので制振装置238が作動する。例えば、対の補強フレーム236A、236Bがそれぞれ右回転したときには、補強フレーム236Bの左端部の点E2が補強フレーム236Aの右端部の点E1よりも相対的に高い位置に移動する。
When shear deformation occurs in the
よって、地震時における建物240のせん断変形が補強フレーム236A、236Bにより拘束されると共に、制振装置238が振動エネルギーを吸収して制振効果が得られる。
Therefore, the shear deformation of the
しかし、建物240にせん断変形と共に曲げ変形が発生した場合、左側の補強フレーム236Aは右側の補強フレーム236Bよりも相対的に高い位置にあると考えられ、点E1と点E2は、補強フレーム236A、236Bのそれぞれの右回転による変位量を減らす位置関係になってしまう。
However, if the bending deformation with shear deformation in the
よって、補強フレーム236A、236Bの相互間の相対変位量が小さくなるので、制振装置238による制振効果が十分に発揮できないことが考えられる。また、補助的な構造体としての補強フレームを別途製作して設置しなければならないのでコストがかかってしまう。
Therefore, since the relative displacement amount between the
図32(A)に示すように、特許文献2の制振構造物では、塔状の建物本体242の周辺に複数本の制振用柱244が配置され、この制振用柱244の下端が地盤246に形成された基礎(不図示)に固定されている。また、制振用柱244と建物本体242は、多数のリンク248を介してピン結合され、さらに、多数のダンパー250によって結合されている。
As shown in FIG. 32 (A), in the damping structure of Patent Document 2, a plurality of
地震により建物本体242が曲げ変形を起こしたときには、図32(B)に示すように、制振用柱244には建物本体242の曲げモーメントが伝達されないので、制振用柱244に軸方向の変形は起こらない。そのため、リンク248、建物本体242、及び制振用柱244で囲まれた各区画は大きく変形する。
When the building
よって、区画内に設けられたダンパー250がこの変形に抵抗し、建物本体242の曲げ変形を抑制する。
Therefore, the
しかし、制御用柱244には高い剛性が必要となり、また、建物本体242と制振用柱244の間の空間はデッドスペースとなってしまうので、経済性の低い建物となってしまう。
However, the
図33に示すように、特許文献3の制振躯体構造では、コアウォール252を備えたビル254の頂部と中間部に、アンボンドブレースダンパー260をトラス状に組んだ最上階トラス256と中間トラス258が設けられている。
As shown in FIG. 33, in the vibration control frame structure of Patent Document 3, the
地震によりビル254が曲げ変形を起こしたときには、最上階トラス256及び中間トラス258によってコアウォール252に曲げ戻しをかけて変形を緩和すると共に、アンボンドブレースダンパー260により振動エネルギーを吸収することができる。
When the
特許文献3の制振躯体構造では、剛強な最上階トラス256及び中間トラス258によってコアウォール252に曲げ戻しをかけたときに周辺柱に発生する過大な軸力を、アンボンドブレースダンパー260により抑制することができる。しかし、これと同時に最上階トラス256及び中間トラス258の剛性までも低減してしまう。
In the vibration control frame structure of Patent Document 3, an excessive amount of axial force generated in the peripheral column when the
図34に示すように、特許文献4の偏心ブレース構造262では、建築物272を構成する架構264の3階層分の区画の最下梁266と最上梁268の間に第1偏心ブレース270が配置されている。第1偏心ブレース270の上端部は、束材274を介して最上梁268に接合されている。また、図34において手前に位置する架構276の各階層にはそれぞれ第2偏心ブレース278が配置されている。
As shown in FIG. 34, in the
よって、第1偏心ブレース270を複数階層に跨って配置することにより、架構264の各階層毎に生じる曲げ変形を複数階層でまとめて取り出して第1偏心ブレース270及び束材274に受けさせることができ、第1偏心ブレース270の弾塑性変形挙動と、束材274のダンパー効果とを有効に機能させることができる。
Therefore, by arranging the first
また、第1偏心ブレース270と合わせて各階層に第2偏心ブレース278を設けたので、第1偏心ブレース270と相俟って、建築物272の制振効果を更に向上することができる。
In addition, since the second
しかし、特許文献4の偏心ブレース構造262の構成は、図25(C)と同様であるので、建築物272に発生するせん断変形に対する効率は大きいが、曲げ変形に対する効率は小さくなってしまう。よって、建築物272の曲げ変形に対する十分な制振効果は期待できない。
本発明は係る事実を考慮し、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制し、かつ、せん断変形を抑制する効果を曲げ変形によって低下させない制振構造物を提供することを課題とする。 In view of such facts, an object of the present invention is to provide a damping structure that suppresses shear deformation and bending deformation generated in a structure and does not reduce the effect of suppressing shear deformation by bending deformation.
請求項1に記載の発明は、構造物の複数階層に跨って配置された制振機構を有する制振構造物において、前記複数階層の最上部に設けられた上部梁と、前記複数階層の最下部に設けられた下部梁と、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられた中間部材と、上下に立設されて前記上部梁及び前記下部梁が接合された支持部材と、を有し、前記制振機構は、前記上部梁と前記中間部材との間、又は前記下部梁と前記中間部材との間に配置されて前記構造物にせん断変形が発生したときに変形するダンパー部材と、前記ダンパー部材が配置されていない、前記上部梁と前記中間部材との間、又は前記下部梁と前記中間部材との間に配置され、かつ前記ダンパー部材の端部に連結されて前記支持部材の軸方向の変形を前記ダンパー部材に伝える剛性部材と、を備え、前記構造物にせん断変形が発生したときの前記ダンパー部材の変形方向と、前記構造物に曲げ変形が発生して前記支持部材が軸方向に変形したときの前記ダンパー部材の変形方向とが同じになるように前記剛性部材が配置されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項1に記載の発明では、構造物の複数階層に跨って制振機構を配置することにより制振構造物を構築している。 In the first aspect of the present invention, the damping structure is constructed by arranging the damping mechanism across a plurality of layers of the structure.
制振構造物は、複数階層の最上部に設けられた上部梁、複数階層の最下部に設けられた下部梁、上部梁と下部梁との間に設けられた中間部材、及び上下に立設された支持部材を有する。また、支持部材には、上部梁及び下部梁が接合されている。 The vibration control structure is composed of an upper beam provided at the top of the multi-level, a lower beam provided at the bottom of the multi-level, an intermediate member provided between the upper beam and the lower beam, and standing up and down. Having a supported member. Moreover, the upper beam and the lower beam are joined to the support member.
制振機構は、ダンパー部材及び剛性部材を備えている。 The vibration damping mechanism includes a damper member and a rigid member.
ダンパー部材は、上部梁と中間部材との間、又は下部梁と中間部材との間に配置されている。また、ダンパー部材は、構造物にせん断変形が発生したときに変形する。 The damper member is disposed between the upper beam and the intermediate member, or between the lower beam and the intermediate member. The damper member is deformed when shear deformation occurs in the structure.
剛性部材は、ダンパー部材が配置されていない、上部梁と中間部材との間、又は下部梁と中間部材との間に配置されている。また、剛性部材は、ダンパー部材の端部に連結されて支持部材の軸方向の変形をダンパー部材に伝える。 The rigid member is disposed between the upper beam and the intermediate member, or between the lower beam and the intermediate member, where the damper member is not disposed. The rigid member is connected to the end of the damper member and transmits the axial deformation of the support member to the damper member.
さらに、剛性部材は、構造物にせん断変形が発生したときのダンパー部材の変形方向と、構造物に曲げ変形が発生して支持部材が軸方向に変形したときのダンパー部材の変形方向とが同じになるように配置されている。 Furthermore, in the rigid member, the deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction. It is arranged to be.
よって、構造物に水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合に、まず、上部梁と中間部材、及び下部梁と中間部材は、構造物に発生するせん断変形によって水平方向に相対移動する。 Therefore, when a horizontal force is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure, first, the upper beam and intermediate member, and the lower beam and intermediate member are subjected to shear deformation generated in the structure. Move relative to the horizontal.
このとき、上部梁と中間部材との間、又は下部梁と中間部材との間に配置されたダンパー部材は、この相対移動に伴って変形するので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 At this time, the damper member disposed between the upper beam and the intermediate member or between the lower beam and the intermediate member is deformed along with this relative movement, so that a damping effect is exerted, and shear generated in the structure. Deformation can be suppressed.
また、支持部材は、構造物に曲げ変形が発生すると軸方向に変形する。 Further, the support member is deformed in the axial direction when bending deformation occurs in the structure.
このとき、ダンパー部材が配置されていない、上部梁と中間部材との間、又は下部梁と中間部材との間に配置されてダンパー部材の端部に連結された剛性部材により、支持部材の軸方向の変形がダンパー部材に伝えられるのでダンパー部材は変形して減衰効果を発揮する。よって、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 At this time, the shaft of the support member is not provided by the rigid member which is disposed between the upper beam and the intermediate member or between the lower beam and the intermediate member and is connected to the end of the damper member. Since the deformation in the direction is transmitted to the damper member, the damper member is deformed and exhibits a damping effect. Therefore, bending deformation generated in the structure can be suppressed.
また、構造物にせん断変形が発生したときのダンパー部材の変形方向と、構造物に曲げ変形が発生して支持部材が軸方向に変形したときのダンパー部材の変形方向とが同じになる。 Also, the deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
請求項2に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の外周又は外周近傍に立設された柱であり、前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記柱と接合された梁であり、前記ダンパー部材は、前記柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、前記柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記梁とが結合されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is provided between the upper beam and the lower beam. The damper member is a beam joined to the column, and the damper member is disposed obliquely toward the inside upper side of the structure with a lower end coupled at a junction between the column and the lower beam, and the rigid member is The upper ends of the pillars and the upper beams are joined at the joints and arranged obliquely toward the inner lower side of the structure, the upper ends of the damper members, the lower ends of the rigid members, and the beams. It is characterized by being connected.
請求項2に記載の発明では、支持部材を構造物の外周又は外周近傍に立設された柱とし、
中間部材を上部梁と下部梁との間に設けられた梁としている。また、この梁は、柱に接合されている。
In the invention according to claim 2, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam. Moreover, this beam is joined to the column.
ダンパー部材の下端部は、柱と下部梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、構造物の内側上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the damper member is coupled at the joint portion between the column and the lower beam. In addition, the damper member is disposed obliquely toward the inside upper side of the structure.
剛性部材の上端部は、柱と上部梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、構造物の内側下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the rigid member is coupled by a joint portion between the column and the upper beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the inner lower side of the structure.
さらに、ダンパー部材の上端部と、剛性部材の下端部と、梁とが結合されている。 Further, the upper end portion of the damper member, the lower end portion of the rigid member, and the beam are coupled.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration control mechanism arranged on the left side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur at the same time will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、下部梁と梁は水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction.
よって、下部梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、梁とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the joint between the beam and the upper end of the damper member moves away from the joint between the lower beam and the lower end of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は上方に伸びる。ここで、剛性部材の上端部は柱と結合され、下端部はダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。そこで、柱が上方に伸びることによってダンパー部材の上端部が上方に引き上げられる。 Further, the column extends upward by bending deformation generated in the structure. Here, the upper end portion of the rigid member is coupled to the column, and the lower end portion is coupled to the upper end portion of the damper member, so that the amount of elongation deformation of the rigid member is small. Therefore, the upper end portion of the damper member is pulled upward by the column extending upward.
そして、このダンパー部材の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the raising of the upper end part of this damper member, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、下部梁と梁は水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction.
よって、下部梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、梁とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the coupling portion between the beam and the upper end portion of the damper member moves in the approaching direction with respect to the coupling portion between the lower beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は下方に縮む。ここで、剛性部材の上端部は柱と結合され、下端部はダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。そこで、柱が下方に縮むことによってダンパー部材の上端部が下方に押し下げられる。 Further, the column shrinks downward due to bending deformation generated in the structure. Here, the upper end portion of the rigid member is coupled to the column, and the lower end portion is coupled to the upper end portion of the damper member, so that the amount of contraction deformation of the rigid member is small. Therefore, the upper end portion of the damper member is pushed downward by shrinking the column downward.
そして、このダンパー部材の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 Since the damper member contracts as the upper end of the damper member is pushed down, a damping effect can be exerted and bending deformation occurring in the structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、構造物の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、構造物の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the vibration control mechanism arranged on the right side of the structure. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the structure can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same operation and effect as those of the vibration damping mechanism arranged on the right side of the structure can be obtained.
また、構造物の外周又は外周近傍に立設された柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの柱の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the column installed upright on the outer periphery of the structure or in the vicinity of the outer periphery has a large amount of deformation in the axial direction of the column when bending deformation occurs in the structure, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
また、制振構造物は、既存の構造物に剛性部材とダンパー部材を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。 In addition, since the vibration damping structure can be constructed simply by providing a rigid member and a damper member in the existing structure, the repair work can be easily performed. In the case of a new construction, the cost can be reduced.
請求項3に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の外周又は外周近傍に立設された柱であり、前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記柱と接合され、かつ前記構造物の外側に突出した梁であり、前記ダンパー部材は、前記柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の外側下方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、前記柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の外側上方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記梁とが結合されていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is provided between the upper beam and the lower beam. It is a beam that is joined to the column and protrudes to the outside of the structure, and the damper member has an upper end coupled at a joint portion between the column and the upper beam, and is directed outward and downward from the structure. The lower end of the rigid member is disposed obliquely toward the outer upper side of the structure, and the lower end of the damper member is connected to the lower end of the rigid member. The upper end part of the member and the beam are combined.
請求項3に記載の発明では、支持部材を構造物の外周又は外周近傍に立設された柱とし、
中間部材を上部梁と下部梁との間に設けられた梁としている。また、この梁は、柱に接合され、構造物の外側に突出している。
In the invention according to claim 3, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam. The beam is joined to the column and protrudes outside the structure.
ダンパー部材の上端部は、柱と上部梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、構造物の外側下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the damper member is coupled by a joint portion between the column and the upper beam. Further, the damper member is disposed obliquely toward the outside lower side of the structure.
剛性部材の下端部は、柱と下部梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、構造物の外側上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the rigid member is joined by a joint portion between the column and the lower beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the outer upper side of the structure.
さらに、ダンパー部材の下端部と、剛性部材の上端部と、梁とが結合されている。 Further, the lower end portion of the damper member, the upper end portion of the rigid member, and the beam are coupled.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration control mechanism arranged on the left side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur at the same time will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、上部梁と梁は水平方向に相対移動する。 The upper beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction due to the shear deformation generated in the structure.
よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves away from the joint between the beam and the lower end of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は上方に伸びるので、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、柱とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Further, since the column extends upward due to the bending deformation generated in the structure, the coupling portion between the column and the upper end portion of the damper member moves away from the coupling portion between the beam and the lower end portion of the damper member. .
そして、この移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with this movement, a damping effect is exhibited and the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed.
曲げ変形により柱が上方に伸びると共に、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は上方へ移動する。このとき、構造物の外側に突出した部分の梁は、この梁と柱との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁とダンパー部材の下端部との結合部は上方へ移動しようとする。しかし、剛性部材は、上端部がダンパー部材の下端部と梁に結合され、下端部が柱に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部の上方への移動は阻止される。よって、ダンパー部材は十分に伸びる。 The column extends upward due to the bending deformation, and the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves upward. At this time, the portion of the beam that protrudes outside the structure rotates clockwise around the joint between the beam and the column, and with this, the joint between the beam and the lower end of the damper member is Try to move upward. However, the rigid member has an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member and the beam, and a lower end portion coupled to the column, and the amount of elongation deformation of the rigid member is small. Therefore, the upward movement of the joint portion between the beam and the lower end portion of the damper member is prevented. Therefore, the damper member extends sufficiently.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、上部梁と梁は水平方向に相対移動する。 The upper beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction due to the shear deformation generated in the structure.
よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the upper beam and the upper end portion of the damper member moves toward the connecting portion between the beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は下方に縮むので、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、柱とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 In addition, since the column contracts downward due to bending deformation generated in the structure, the coupling portion between the column and the upper end portion of the damper member moves in a direction closer to the coupling portion between the beam and the lower end portion of the damper member. .
そして、この移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member shrinks with this movement, a damping effect is exhibited and the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed.
曲げ変形により柱が下方に縮むと共に、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は下方へ移動する。このとき、構造物の外側に突出した部分の梁は、この梁と柱との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁とダンパー部材の下端部との結合部は下方へ移動しようとする。しかし、剛性部材は、上端部がダンパー部材の下端部と梁に結合され、下端部が柱に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部の下方への移動は阻止される。よって、ダンパー部材は十分に縮む。 The column contracts downward due to the bending deformation, and the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves downward. At this time, the portion of the beam that protrudes outside the structure rotates clockwise around the joint between the beam and the column, and with this, the joint between the beam and the lower end of the damper member is Try to move down. However, the rigid member has an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member and the beam, and a lower end portion coupled to the column, and the amount of contraction deformation of the rigid member is small. Therefore, the downward movement of the joint portion between the beam and the lower end portion of the damper member is prevented. Therefore, the damper member is sufficiently contracted.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、構造物の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、構造物の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the vibration control mechanism arranged on the right side of the structure. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the structure can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same operation and effect as those of the vibration damping mechanism arranged on the right side of the structure can be obtained.
また、構造物の外周又は外周近傍に立設された柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの柱の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the column installed upright on the outer periphery of the structure or in the vicinity of the outer periphery has a large amount of deformation in the axial direction of the column when bending deformation occurs in the structure, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
また、制振構造物は、既存の構造物に剛性部材とダンパー部材を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。 In addition, since the vibration damping structure can be constructed simply by providing a rigid member and a damper member in the existing structure, the repair work can be easily performed. In the case of a new construction, the cost can be reduced.
請求項4に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の内部に構築されたコア壁、又は前記コア壁に添う柱であり、前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と接合された梁であり、前記ダンパー部材は、前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記梁とが結合されていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the support member is a core wall built inside the structure, or a pillar that follows the core wall, and the intermediate member includes the upper beam and the lower beam. The damper member is provided between the core wall or a column joined to the core wall, and the damper member has an upper end at the junction between the core wall or the column following the core wall and the upper beam. The rigid members are arranged obliquely downward and on the side away from the core wall, and the rigid member is joined at the lower end at the joint between the core wall or the pillar that follows the core wall and the lower beam. And arranged obliquely upward on the side away from the core wall, wherein the lower end portion of the damper member, the upper end portion of the rigid member, and the beam are combined.
請求項4に記載の発明では、支持部材を構造物の内部に構築されたコア壁、又はコア壁に添う柱とし、中間部材を上部梁と下部梁との間に設けられた梁としている。また、この梁は、コア壁、又はコア壁に添う柱に接合されている。 In the invention according to claim 4, the support member is a core wall built inside the structure or a pillar following the core wall, and the intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam. Further, the beam is joined to the core wall or a column that follows the core wall.
ダンパー部材の上端部は、コア壁、又はコア壁に添う柱と、上部梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the damper member is coupled to the core wall or a column that follows the core wall and a joint portion between the upper beam. In addition, the damper member is disposed obliquely toward the lower side on the side away from the core wall.
剛性部材の下端部は、コア壁、又はコア壁に添う柱と、下部梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the rigid member is coupled to the core wall or a column that follows the core wall and a joint portion between the lower beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the upper side on the side away from the core wall.
さらに、ダンパー部材の下端部と、剛性部材の上端部と、梁とが結合されている。 Further, the lower end portion of the damper member, the upper end portion of the rigid member, and the beam are coupled.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration damping mechanism arranged on the left side of the core wall when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、上部梁と梁は水平方向に相対移動する。 The upper beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction due to the shear deformation generated in the structure.
よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves away from the joint between the beam and the lower end of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって、コア壁左縁部、又はコア壁に添う柱(以降、コア壁左縁部とコア壁に添う柱とを包括して第1コア部材と記載する)は上方に伸びるので、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、第1コア部材とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 In addition, due to bending deformation occurring in the structure, the left edge of the core wall or a pillar that follows the core wall (hereinafter, the core wall left edge and the pillar that follows the core wall are collectively referred to as a first core member) Is extended upward, the connecting portion between the first core member and the upper end portion of the damper member moves away from the connecting portion between the beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
曲げ変形により第1コア部材が上方に伸びると共に、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は上方へ移動する。このとき、梁は、この梁と第1コア部材との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁とダンパー部材の下端部との結合部は上方へ移動しようとする。しかし、剛性部材は、上端部がダンパー部材の下端部と梁に結合され、下端部が第1コア部材に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部の上方への移動は阻止される。よって、ダンパー部材は十分に伸びる。 The first core member extends upward by bending deformation, and the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves upward. At this time, the beam rotates clockwise around the joint between the beam and the first core member as a center of rotation, and accordingly, the joint between the beam and the lower end of the damper member tends to move upward. . However, the rigid member has an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member and the beam, and a lower end portion coupled to the first core member, and the amount of elongation deformation of the rigid member is small. Therefore, the upward movement of the joint portion between the beam and the lower end portion of the damper member is prevented. Therefore, the damper member extends sufficiently.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the core wall when a horizontal force from the left to the right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、上部梁と梁は水平方向に相対移動する。 The upper beam and the beam move relative to each other in the horizontal direction due to the shear deformation generated in the structure.
よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the upper beam and the upper end portion of the damper member moves toward the connecting portion between the beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって、コア壁右縁部、又はコア壁に添う柱(以降、コア壁右縁部とコア壁に添う柱とを包括して第2コア部材と記載する)は下方に縮むので、梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、第2コア部材とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 In addition, due to bending deformation occurring in the structure, the right edge of the core wall or a column that follows the core wall (hereinafter, the core wall right edge and the column that follows the core wall are collectively referred to as a second core member) Is contracted downward, the connecting portion between the second core member and the upper end portion of the damper member moves in the approaching direction with respect to the connecting portion between the beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member shrinks with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
曲げ変形により第2コア部材が下方に縮むと共に、上部梁とダンパー部材の上端部との結合部は下方へ移動する。このとき、梁は、この梁と第2コア部材との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁とダンパー部材の下端部との結合部は下方へ移動しようとする。しかし、剛性部材は、上端部がダンパー部材の下端部と梁に結合され、下端部が第2コア部材に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。よって、梁とダンパー部材の下端部との結合部の下方への移動は阻止される。よって、ダンパー部材は十分に縮む。 The second core member contracts downward due to the bending deformation, and the joint between the upper beam and the upper end of the damper member moves downward. At this time, the beam rotates clockwise with the joint between the beam and the second core member as the center of rotation, and accordingly, the joint between the beam and the lower end of the damper member tends to move downward. . However, the rigid member has an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member and the beam and a lower end portion coupled to the second core member, and the amount of contraction deformation of the rigid member is small. Therefore, the downward movement of the joint portion between the beam and the lower end portion of the damper member is prevented. Therefore, the damper member is sufficiently contracted.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、コア壁の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)においてコア壁の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、コア壁の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)においてコア壁の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the damping mechanism arranged on the right side of the core wall. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the core wall can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same action and effect as the vibration damping mechanism arranged on the right side of the core wall can be obtained.
また、コア壁縁部、又はコア壁に添う柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの長さ方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the amount of deformation in the length direction when the core wall edge or the column that follows the core wall undergoes bending deformation in the structure is large, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
また、制振構造物は、既存の構造物に剛性部材とダンパー部材を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。 In addition, since the vibration damping structure can be constructed simply by providing a rigid member and a damper member in the existing structure, the repair work can be easily performed. In the case of a new construction, the cost can be reduced.
請求項5に記載の発明は、構造物の階層に制振機構が配置された制振構造物において、前記階層の上階梁と下階梁との間に設けられた中間部材と、上下に立設されて前記上階梁及び前記下階梁が接合された支持部材と、を有し、前記制振機構は、前記上階梁と前記中間部材との間、又は前記下階梁と前記中間部材との間に配置されて前記構造物にせん断変形が発生したときに変形するダンパー部材と、前記ダンパー部材が配置されていない、前記上階梁と前記中間部材との間、又は前記下階梁と前記中間部材との間に配置され、かつ前記ダンパー部材の端部に連結されて前記支持部材の軸方向の変形を前記ダンパー部材に伝える剛性部材と、を備え、前記構造物にせん断変形が発生したときの前記ダンパー部材の変形方向と、前記構造物に曲げ変形が発生して前記支持部材が軸方向に変形したときの前記ダンパー部材の変形方向とが同じになるように前記剛性部材が配置されていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration damping structure in which the vibration damping mechanism is arranged in the hierarchy of the structure, an intermediate member provided between the upper floor beam and the lower floor beam of the hierarchy, A support member that is erected and to which the upper floor beam and the lower floor beam are joined, and wherein the vibration control mechanism is between the upper floor beam and the intermediate member, or the lower floor beam and the A damper member disposed between the intermediate member and deformed when shear deformation occurs in the structure; and between the upper floor beam and the intermediate member where the damper member is not disposed; A rigid member disposed between the floor beam and the intermediate member and connected to an end of the damper member to transmit axial deformation of the support member to the damper member, and shearing the structure The direction of deformation of the damper member when deformation occurs, and the structure is bent. Deformation the support member is generated is characterized in that the deformation direction of the damper member is disposed the rigid member to be the same when deformed axially.
請求項5に記載の発明では、構造物の階層に制振機構を配置することにより制振構造物を構築している。 In the invention described in claim 5, the vibration damping structure is constructed by arranging the vibration damping mechanism in the hierarchy of the structure.
制振構造物は、階層の上階梁、階層の下階梁、上階梁と下階梁との間に設けられた中間部材、及び上下に立設された支持部材を有する。また、支持部材には、上階梁及び下階梁が接合されている。 The vibration control structure includes an upper floor beam in the hierarchy, a lower floor beam in the hierarchy, an intermediate member provided between the upper floor beam and the lower floor beam, and a support member standing up and down. Moreover, the upper floor beam and the lower floor beam are joined to the support member.
制振機構は、ダンパー部材及び剛性部材を備えている。 The vibration damping mechanism includes a damper member and a rigid member.
ダンパー部材は、上階梁と中間部材との間、又は下階梁と中間部材との間に配置されている。また、ダンパー部材は、構造物にせん断変形が発生したときに変形する。 The damper member is disposed between the upper floor beam and the intermediate member, or between the lower floor beam and the intermediate member. The damper member is deformed when shear deformation occurs in the structure.
剛性部材は、ダンパー部材が配置されていない、上階梁と中間部材との間、又は下階梁と中間部材との間に配置されている。また、剛性部材は、ダンパー部材の端部に連結されて支持部材の軸方向の変形をダンパー部材に伝える。 The rigid member is disposed between the upper floor beam and the intermediate member, or between the lower floor beam and the intermediate member, where the damper member is not disposed. The rigid member is connected to the end of the damper member and transmits the axial deformation of the support member to the damper member.
さらに、剛性部材は、構造物にせん断変形が発生したときのダンパー部材の変形方向と、構造物に曲げ変形が発生して支持部材が軸方向に変形したときのダンパー部材の変形方向とが同じになるように配置されている。 Furthermore, in the rigid member, the deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction. It is arranged to be.
よって、構造物に水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合に、まず、上階梁と中間部材、及び下階梁と中間部材は、構造物に発生するせん断変形によって水平方向に相対移動する。 Therefore, when a horizontal force is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure, the upper floor beam and the intermediate member, and the lower floor beam and the intermediate member are first subjected to shear generated in the structure. Relative movement in the horizontal direction by deformation.
このとき、上階梁と中間部材との間、又は下階梁と中間部材との間に配置されたダンパー部材は、この相対移動に伴って変形するので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 At this time, the damper member arranged between the upper floor beam and the intermediate member or between the lower floor beam and the intermediate member is deformed along with this relative movement, so that it exhibits a damping effect and is generated in the structure. Shearing deformation can be suppressed.
また、支持部材は、構造物に曲げ変形が発生すると軸方向に変形する。 Further, the support member is deformed in the axial direction when bending deformation occurs in the structure.
このとき、ダンパー部材が配置されていない、上階梁と中間部材との間、又は下階梁と中間部材との間に配置されてダンパー部材の端部に連結された剛性部材により、支持部材の軸方向の変形がダンパー部材に伝えられるのでダンパー部材は変形して減衰効果を発揮する。よって、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 At this time, the damper member is not disposed, the rigid member disposed between the upper floor beam and the intermediate member, or between the lower floor beam and the intermediate member and coupled to the end of the damper member, thereby supporting the member. Since the axial deformation is transmitted to the damper member, the damper member is deformed and exhibits a damping effect. Therefore, bending deformation generated in the structure can be suppressed.
また、構造物にせん断変形が発生したときのダンパー部材の変形方向と、構造物に曲げ変形が発生して支持部材が軸方向に変形したときのダンパー部材の変形方向とが同じになる。 Also, the deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
請求項6に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の外周又は外周近傍に立設された柱であり、前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられた繋ぎ梁であり、前記ダンパー部材は、前記柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、前記柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記繋ぎ梁とが結合されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is provided between the upper floor beam and the lower floor beam. The damper member is disposed obliquely toward the upper inside of the structure with a lower end portion joined at a joint portion between the column and the lower floor beam, and the rigid member is An upper end portion is coupled at a joint portion between the column and the upper floor beam and is disposed obliquely toward the inner lower side of the structure, and the upper end portion of the damper member, the lower end portion of the rigid member, and the connecting beam It is characterized by being connected.
請求項6に記載の発明では、支持部材を構造物の外周又は外周近傍に立設された柱とし、中間部材を上階梁と下階梁との間に設けられた繋ぎ梁としている。 In the sixth aspect of the invention, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is a connecting beam provided between the upper floor beam and the lower floor beam.
ダンパー部材の下端部は、柱と下階梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、構造物の内側上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the damper member is joined by a joint portion between the column and the lower floor beam. In addition, the damper member is disposed obliquely toward the inside upper side of the structure.
剛性部材の上端部は、柱と上階梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、構造物の内側下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the rigid member is joined at the joint portion between the column and the upper floor beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the inner lower side of the structure.
さらに、ダンパー部材の上端部と、剛性部材の下端部と、繋ぎ梁とが結合されている。 Furthermore, the upper end part of a damper member, the lower end part of a rigid member, and the connecting beam are couple | bonded.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration control mechanism arranged on the left side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur at the same time will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材と繋ぎ梁と上階梁とによって安定した台形が形成されているので、剛性部材を介して上階梁に繋がれた繋ぎ梁と下階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since the stable trapezoid is formed by the rigid member, the connecting beam, and the upper floor beam, the connecting beam and the lower floor beam connected to the upper floor beam via the rigid member also move relative to each other in the horizontal direction.
よって、下階梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、繋ぎ梁とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the connecting beam and the upper end portion of the damper member moves away from the connecting portion between the lower floor beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は上方に伸びる。ここで、剛性部材は、上端部が柱と結合され、下端部がダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。また、剛性部材と繋ぎ梁と上階梁とによって安定した台形が形成されている。そこで、柱が上方に伸びることによってダンパー部材の上端部が上方に引き上げられる。 Further, the column extends upward by bending deformation generated in the structure. Here, the rigid member has an upper end coupled to the column and a lower end coupled to the upper end of the damper member, and the amount of elongation deformation of the rigid member is small. Further, a stable trapezoid is formed by the rigid member, the connecting beam, and the upper floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pulled upward by the column extending upward.
そして、このダンパー部材の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the raising of the upper end part of this damper member, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材と繋ぎ梁と上階梁とによって安定した台形が形成されているので、剛性部材を介して上階梁に繋がれた繋ぎ梁と下階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since the stable trapezoid is formed by the rigid member, the connecting beam, and the upper floor beam, the connecting beam and the lower floor beam connected to the upper floor beam via the rigid member also move relative to each other in the horizontal direction.
よって、下階梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、繋ぎ梁とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the connecting beam and the upper end portion of the damper member moves toward the connecting portion between the lower floor beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は下方に縮む。ここで、剛性部材は、上端部が柱と結合され、下端部がダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。また、剛性部材と繋ぎ梁と上階梁とによって安定した台形が形成されている。そこで、柱が下方に縮むことによってダンパー部材の上端部が下方に押し下げられる。 Further, the column shrinks downward due to bending deformation generated in the structure. Here, the rigid member has an upper end coupled to the column and a lower end coupled to the upper end of the damper member, and the amount of contraction deformation of the rigid member is small. Further, a stable trapezoid is formed by the rigid member, the connecting beam, and the upper floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pushed downward by shrinking the column downward.
そして、このダンパー部材の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 Since the damper member contracts as the upper end of the damper member is pushed down, a damping effect can be exerted and bending deformation occurring in the structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect of the damper member which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、構造物の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、構造物の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the vibration control mechanism arranged on the right side of the structure. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the structure can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same operation and effect as those of the vibration damping mechanism arranged on the right side of the structure can be obtained.
また、構造物の外周又は外周近傍に立設された柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの柱の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the column installed upright on the outer periphery of the structure or in the vicinity of the outer periphery has a large amount of deformation in the axial direction of the column when bending deformation occurs in the structure, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
請求項7に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の外周又は外周近傍に立設された柱であり、前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられ、かつ前記柱よりも前記構造物の内側に立設された内柱と前記上階梁との接合部に上端部が接合されて前記構造物の外側下方に向って斜めに配置されたブレース部材であり、前記ダンパー部材は、前記柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、前記柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記ブレース部材とが結合されていることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is provided between the upper floor beam and the lower floor beam. A brace that is disposed obliquely toward the outer lower side of the structure, the upper end of which is joined to the joint between the inner pillar standing on the inside of the structure and the upper floor beam with respect to the pillar. And the damper member is disposed obliquely toward the inside upper side of the structure with a lower end coupled at a joint portion between the column and the lower floor beam, and the rigid member includes the column and the The upper end is joined at the joint with the upper floor beam and is arranged obliquely toward the inner lower side of the structure, and the upper end of the damper member, the lower end of the rigid member, and the brace member are joined. It is characterized by being.
請求項7に記載の発明では、支持部材を構造物の外周又は外周近傍に立設された柱とし、中間部材を上階梁と下階梁との間に設けられたブレース部材としている。ブレース部材の上端部は、柱よりも構造物の内側に立設された内柱と上階梁との接合部に結合されている。また、ブレース部材は、構造物の外側下方に向って斜めに配置されている。 In the invention according to claim 7, the support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure, and the intermediate member is a brace member provided between the upper floor beam and the lower floor beam. The upper end portion of the brace member is coupled to the joint portion between the inner column and the upper floor beam that are erected on the inner side of the structure than the column. Moreover, the brace member is diagonally arranged toward the outer lower side of the structure.
ダンパー部材の下端部は、柱と下階梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、構造物の内側上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the damper member is joined by a joint portion between the column and the lower floor beam. In addition, the damper member is disposed obliquely toward the inside upper side of the structure.
剛性部材の上端部は、柱と上階梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、構造物の内側下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the rigid member is joined at the joint portion between the column and the upper floor beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the inner lower side of the structure.
さらに、ダンパー部材の上端部と、剛性部材の下端部と、ブレース部材とが結合されている。 Furthermore, the upper end part of a damper member, the lower end part of a rigid member, and the brace member are couple | bonded.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration control mechanism arranged on the left side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur at the same time will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材とブレース部材と上階梁とによって安定した三角形が形成されているので、内柱と上階梁との接合部に上端部が結合されたブレース部材と下階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the upper floor beam, the brace member and the lower floor beam in which the upper end portion is coupled to the joint portion between the inner column and the upper floor beam are also in the horizontal direction. Move relative to.
よって、下階梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、ブレース部材とダンパー部材の上端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the brace member and the upper end portion of the damper member moves away from the connecting portion between the lower floor beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は上方に伸びる。ここで、剛性部材は、上端部が柱と結合され、下端部がダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。また、剛性部材とブレース部材と上階梁とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱が上方に伸びることによってダンパー部材の上端部が上方に引き上げられる。 Further, the column extends upward by bending deformation generated in the structure. Here, the rigid member has an upper end coupled to the column and a lower end coupled to the upper end of the damper member, and the amount of elongation deformation of the rigid member is small. A stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the upper floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pulled upward by the column extending upward.
そして、このダンパー部材の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the raising of the upper end part of this damper member, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、構造物の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the structure when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材とブレース部材と上階梁とによって安定した三角形が形成されているので、内柱と上階梁との接合部に上端部が結合されたブレース部材と下階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the upper floor beam, the brace member and the lower floor beam in which the upper end portion is coupled to the joint portion between the inner column and the upper floor beam are also in the horizontal direction. Move relative to.
よって、下階梁とダンパー部材の下端部との結合部に対して、ブレース部材とダンパー部材の上端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the brace member and the upper end portion of the damper member moves toward the connecting portion between the lower floor beam and the lower end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって柱は下方に縮む。ここで、剛性部材は、上端部が柱と結合され、下端部がダンパー部材の上端部に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。また、剛性部材とブレース部材と上階梁とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱が下方に縮むことによってダンパー部材の上端部が下方に押し下げられる。 Further, the column shrinks downward due to bending deformation generated in the structure. Here, the rigid member has an upper end coupled to the column and a lower end coupled to the upper end of the damper member, and the amount of contraction deformation of the rigid member is small. A stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the upper floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pushed downward by shrinking the column downward.
そして、このダンパー部材の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 Since the damper member contracts as the upper end of the damper member is pushed down, a damping effect can be exerted and bending deformation occurring in the structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制する効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、構造物の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、構造物の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)において構造物の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the vibration control mechanism arranged on the right side of the structure. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the structure can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same operation and effect as those of the vibration damping mechanism arranged on the right side of the structure can be obtained.
また、構造物の外周又は外周近傍に立設された柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの柱の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the column installed upright on the outer periphery of the structure or in the vicinity of the outer periphery has a large amount of deformation in the axial direction of the column when bending deformation occurs in the structure, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
請求項8に記載の発明は、前記支持部材は、前記構造物の内部に構築されたコア壁、又は前記コア壁に添う柱であり、前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられ、かつ前記構造物の外周又は外周近傍に立設された外柱と前記下階梁との接合部に下端部が接合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置されたブレース部材であり、前記ダンパー部材は、コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置され、前記剛性部材は、コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置され、前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記ブレース部材とが結合されていることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, the support member is a core wall built inside the structure or a pillar that follows the core wall, and the intermediate member includes the upper floor beam and the lower floor beam. The lower end is joined to the joint between the outer pillar and the lower floor beam that is provided between the outer column and the outer periphery of the structure and obliquely toward the upper inside of the structure. The brace member is disposed, and the damper member faces the lower side of the core wall or the side that is separated from the core wall by joining the upper end at the joint portion between the core wall or the pillar that follows the core wall and the upper floor beam. Arranged diagonally, the rigid member is arranged obliquely upward on the side away from the core wall by connecting the lower end of the core wall or a joint that follows the core wall and the lower floor beam. A lower end portion of the damper member, an upper end portion of the rigid member, and the brace portion. Bets are characterized by being coupled.
請求項8に記載の発明では、支持部材を構造物の内部に構築されたコア壁、又はコア壁に添う柱とし、中間部材を上階梁と下階梁との間に設けられたブレース部材としている。 In the invention according to claim 8, the support member is a core wall built inside the structure or a pillar following the core wall, and the intermediate member is a brace member provided between the upper floor beam and the lower floor beam. It is said.
ブレース部材の下端部は、構造物の外周又は外周近傍に立設された外柱と下階梁との接合部に結合されている。また、ブレース部材は、構造物の内側上方に向って斜めに配置されている。 A lower end portion of the brace member is coupled to a joint portion between an outer column and a lower floor beam that are erected on or near the outer periphery of the structure. Moreover, the brace member is diagonally arranged toward the inner upper side of the structure.
ダンパー部材の上端部は、コア壁、又はコア壁に添う柱と上階梁との接合部で結合されている。また、ダンパー部材は、コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置されている。 The upper end portion of the damper member is coupled by a joint portion between the core wall or a pillar that follows the core wall and the upper floor beam. In addition, the damper member is disposed obliquely toward the lower side on the side away from the core wall.
剛性部材の下端部は、コア壁、又はコア壁に添う柱と下階梁との接合部で結合されている。また、剛性部材は、コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置されている。 The lower end portion of the rigid member is coupled by a joint portion between the core wall or a column following the core wall and the lower floor beam. Moreover, the rigid member is diagonally arranged toward the upper side on the side away from the core wall.
さらに、ダンパー部材の下端部と、剛性部材の上端部と、ブレース部材とが結合されている。 Furthermore, the lower end part of a damper member, the upper end part of a rigid member, and the brace member are couple | bonded.
まず、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁の左側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 First, the action and effect of the vibration damping mechanism arranged on the left side of the core wall when a horizontal force from left to right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described.
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材とブレース部材と下階梁とによって安定した三角形が形成されているので、外柱と下階梁との接合部に下端部が結合されたブレース部材と上階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the lower floor beam, the brace member and the upper floor beam in which the lower end portion is coupled to the joint portion between the outer column and the lower floor beam are also in the horizontal direction. Move relative to.
よって、上階梁とダンパー部材の上端部との結合部に対して、ブレース部材とダンパー部材の下端部との結合部は、離れる方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the brace member and the lower end portion of the damper member moves away from the connecting portion between the upper floor beam and the upper end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって、コア壁左縁部、又はコア壁に添う柱(以降、コア壁左縁部とコア壁に添う柱とを包括して第1コア部材と記載する)は上方に伸びる。ここで、剛性部材は、下端部が第1コア部材と結合され、上端部がダンパー部材の下端部に結合されており、剛性部材の伸び変形量は小さい。また、剛性部材とブレース部材と下階梁とによって安定した三角形が形成されている。そこで、第1コア部材が上方に伸びることによってダンパー部材の上端部が上方に引き上げられる。 In addition, due to bending deformation occurring in the structure, the left edge of the core wall or a pillar that follows the core wall (hereinafter, the core wall left edge and the pillar that follows the core wall are collectively referred to as a first core member) Extends upward. Here, the rigid member has a lower end portion coupled to the first core member and an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member, and the amount of elongation deformation of the rigid member is small. Further, a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the lower floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pulled upward by the first core member extending upward.
そして、このダンパー部材の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材は伸びるので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 And since a damper member is extended with the raising of the upper end part of this damper member, a damping effect is exhibited and the bending deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は伸び、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は伸びるので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member extends due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member also extends due to the bending deformation generated in the structure. Therefore, the deformation direction of the damper member is the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
次に、構造物に左から右へ向う水平力が加わって、構造物にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁の右側に配置された制振機構の作用及び効果について説明する。 Next, the action and effect of the damping mechanism arranged on the right side of the core wall when a horizontal force from the left to the right is applied to the structure and shear deformation and bending deformation occur simultaneously in the structure will be described. .
構造物に発生するせん断変形によって、下階梁と上階梁は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材とブレース部材と下階梁とによって安定した三角形が形成されているので、外柱と下階梁との接合部に下端部が結合されたブレース部材と上階梁も水平方向に相対移動する。 Due to the shear deformation generated in the structure, the lower and upper floor beams move relative to each other in the horizontal direction. At this time, since a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the lower floor beam, the brace member and the upper floor beam in which the lower end portion is coupled to the joint portion between the outer column and the lower floor beam are also in the horizontal direction. Move relative to.
よって、上階梁とダンパー部材の上端部との結合部に対して、ブレース部材とダンパー部材の下端部との結合部は、近づく方向へ移動する。 Therefore, the connecting portion between the brace member and the lower end portion of the damper member moves toward the connecting portion between the upper floor beam and the upper end portion of the damper member.
そして、この結合部の移動に伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生するせん断変形を抑制することができる。 And since a damper member contracts with the movement of this coupling | bond part, a damping effect is exhibited and the shear deformation generate | occur | produced in a structure can be suppressed.
また、構造物に発生する曲げ変形によって、コア壁右縁部、又はコア壁に添う柱(以降、コア壁右縁部とコア壁に添う柱とを包括して第2コア部材と記載する)は下方に縮む。 In addition, due to bending deformation occurring in the structure, the right edge of the core wall or a column that follows the core wall (hereinafter, the core wall right edge and the column that follows the core wall are collectively referred to as a second core member) Shrinks downward.
ここで、剛性部材は、下端部が第2コア部材と結合され、上端部がダンパー部材の下端部に結合されており、剛性部材の縮み変形量は小さい。また、剛性部材とブレース部材と下階梁とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱が下方に縮むことによってダンパー部材の上端部が下方に押し下げられる。 Here, the rigid member has a lower end portion coupled to the second core member and an upper end portion coupled to the lower end portion of the damper member, and the amount of contraction deformation of the rigid member is small. Further, a stable triangle is formed by the rigid member, the brace member, and the lower floor beam. Therefore, the upper end portion of the damper member is pushed downward by shrinking the column downward.
そして、このダンパー部材の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材は縮むので減衰効果を発揮し、構造物に発生する曲げ変形を抑制することができる。 Since the damper member contracts as the upper end of the damper member is pushed down, a damping effect can be exerted and bending deformation occurring in the structure can be suppressed.
また、構造物に発生するせん断変形によってダンパー部材は縮み、構造物に発生する曲げ変形によってもダンパー部材は縮むので、ダンパー部材の変形方向は同じになる。よって、構造物に発生する曲げ変形によるダンパー部材の変形が、構造物に発生するせん断変形によるダンパー部材の変形量を減殺してしまうことはない。 Further, the damper member contracts due to the shear deformation generated in the structure, and the damper member contracts also due to the bending deformation generated in the structure, so that the deformation direction of the damper member becomes the same. Therefore, the deformation of the damper member due to the bending deformation generated in the structure does not reduce the amount of deformation of the damper member due to the shear deformation generated in the structure.
これらにより、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ構造物に発生するせん断変形を抑制する効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった構造物の曲げ変形を抑制することで、構造物の構造上の安全性が向上する。 By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure can be suppressed, and the effect which suppresses the shear deformation generate | occur | produced in a structure is not reduced by bending deformation. Moreover, the structural safety | security of a structure improves by suppressing the bending deformation of the structure which was difficult conventionally.
構造物に右から左へ向う水平力が加わった場合には、コア壁の右側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)においてコア壁の左側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られ、また、コア壁の左側に配置された制振機構によって、先に述べた場合(構造物に左から右へ向う水平力が加わった場合)においてコア壁の右側に配置された制振機構と同様の作用及び効果が得られる。 When a horizontal force from right to left is applied to the structure, the case described above (when a horizontal force from left to right is applied to the structure) is applied by the damping mechanism arranged on the right side of the core wall. ), The same operation and effect as the vibration damping mechanism arranged on the left side of the core wall can be obtained. In the case where a horizontal force is applied), the same action and effect as the vibration damping mechanism arranged on the right side of the core wall can be obtained.
また、コア壁縁部、又はコア壁に添う柱は、構造物に曲げ変形が発生したときの長さ方向の変形量が大きいので、ダンパー部材を大きく変形させることができる。よって、構造物に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。 Moreover, since the amount of deformation in the length direction when the core wall edge or the column that follows the core wall undergoes bending deformation in the structure is large, the damper member can be greatly deformed. Therefore, the bending deformation which generate | occur | produces in a structure can be suppressed effectively.
本発明は上記構成としたので、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制し、かつ、せん断変形を抑制する効果を曲げ変形によって低下させない。 Since this invention set it as the said structure, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in a structure are suppressed, and the effect which suppresses shear deformation is not reduced by bending deformation.
図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、S造の建物の例を説明するが、SRC造、RC造等のさまざまな構造の新築および改修建物への適用が可能である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example of an S structure building will be described. However, various structures such as an SRC structure and an RC structure can be applied to new and renovated buildings.
まず、本発明の第1の実施形態に係る制振構造物10について説明する。
First, the
図1には、第1の実施形態の制振構造物10が示されている。制振構造物10は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物12に複数の制振機構14を配置することによって構築されている。
FIG. 1 shows a
図1に示すように、制振機構14は、建物12の左右の1階から屋上階に渡って全ての階に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
建物12の左側に配置された制振機構14は、図2に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、2つの階層に跨って配置されている。すなわち、図1に示すように、建物12の階数をnとすると、n階から(n+2)階の2階層に跨って制振機構14が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
例えば、17階から19階に跨って制振機構14が配置され、その上方に配置される制振機構14は18階から20階層に跨っている。以降の説明は、n階から(n+2)階に跨って配置された1つの制振機構14について行う。
For example, the
制振構造物10は、図2に示すように、2つの階層の最上部に設けられた上部梁22、2つの階層の最下部に設けられた下部梁24、上部梁22と下部梁24の間に設けられた中間部材としての梁26、及び上下に立設された支持部材としての柱28を有する。
As shown in FIG. 2, the damping
柱28は、建物12の外周に立設され、上部梁22及び下部梁24が接合されている。また、梁26は柱28と接合されている。
The
ダンパー部材16の下端部は、柱28と下部梁24との接合部(結合部30)でピン結合されている。また、ダンパー部材16は、建物12の内側上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
剛性部材18の上端部は、柱28と上部梁22との接合部(結合部32)でピン結合されている。また、剛性部材18は、建物12の内側下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
さらに、ダンパー部材16の上端部と、剛性部材18の下端部は、結合部34で梁26とそれぞれピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、下部梁24と梁26との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、上部梁22と梁26との間に配置されている。
Furthermore, the upper end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱28の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図4は、建物12の右側に配置された制振機構14を示したものである。建物12の左側に配置された制振機構14と建物12の右側に配置された制振機構14とは、建物12の中心軸に対して線対称の構成になっているので、建物12の右側に配置された制振機構14の説明は省略する。建物12の右側に配置された制振機構14も、n階から(n+2)階に跨って配置されている。
FIG. 4 shows the
次に、本発明の第1の実施形態に係る制振構造物10の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
まず、図3に示すように、建物12に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物12にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物12の左側に配置された制振機構14の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 3, when a horizontal force P from left to right is applied to the
建物12に発生するせん断変形によって、下部梁24と梁26は水平方向に相対移動する。
The
よって、下部梁24とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、梁26とダンパー部材16の上端部との結合部34は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the
そして、この結合部34の移動(矢印36)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印38)ので減衰効果を発揮し、建物12に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物12に発生する曲げ変形によって柱28は上方に伸びる。ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の伸び変形量は小さい。そこで、柱28が上方に伸びることによってダンパー部材16の上端部が上方に引き上げられる(矢印42)。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印40)ので減衰効果を発揮し、建物12に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物12に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印38)、建物12に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印40)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物12に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物12に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物12に左から右へ向う水平力が加わって、建物12にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物12の右側に配置された図4に示す制振機構14の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物12に発生するせん断変形によって、下部梁24と梁26は水平方向に相対移動する。
The
よって、下部梁24とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、梁26とダンパー部材16の上端部との結合部34は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the
そして、この結合部34の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物12に発生するせん断変形を抑制することができる。
And since the
また、建物12に発生する曲げ変形によって柱28は下方に縮む。ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。そこで、柱28が下方に縮むことによってダンパー部材16の上端部が下方に押し下げられる。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物12に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物12に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物12に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物12に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物12に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物12に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物12に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物12の曲げ変形を抑制することで、建物12の構造上の安全性が向上する。
By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in the
建物12に右から左へ向う水平力が加わった場合には、建物12の右側に配置された制振機構14によって、先に述べた場合(建物12に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物12の左側に配置された制振機構14と同様の作用及び効果が得られ、また、建物12の左側に配置された制振機構14によって、先に述べた場合(建物12に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物12の右側に配置された制振機構14と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、第1の実施形態の制振構造物10は、既存の建物12に剛性部材18とダンパー部材16を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。
Moreover, since the damping
また、建物12の外周に立設された柱28は、建物12に曲げ変形が発生したときの柱28の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物12に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Moreover, since the
次に、本発明の第2の実施形態に係る制振構造物44について説明する。
Next, a
第2の実施形態は、第1の実施形態における制振機構14を柱28の外側に配置したものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the second embodiment, the
図5には、第2の実施形態の制振構造物44が示されている。制振構造物44は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物46に複数の制振機構48を配置することによって構築されている。
FIG. 5 shows the
図5に示すように、制振機構48は、建物46の左右の1階から屋上階に渡って全ての階に配置されている。
As shown in FIG. 5, the
建物46の左側に配置された制振機構48は、図6に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、2つの階層に跨って配置されている。すなわち、図5に示すように、建物46の階数をnとすると、n階と(n+2)階に跨って制振機構48が配置されている。
As shown in FIG. 6, the
例えば、17階から19階に跨って制振機構48が配置され、その上方に配置される制振機構48は18階から20階に跨っている。以降の説明は、n階から(n+2)階に跨って配置された1つの制振機構48について行う。
For example, the
制振構造物44は、図6に示すように、2つの階層の最上部に設けられた上部梁22、2つの階層の最下部に設けられた下部梁24、上部梁22と下部梁24の間に設けられた中間部材としての梁50、及び上下に立設された支持部材としての柱28を有する。
As shown in FIG. 6, the damping
柱28は、建物46の外周に立設され、上部梁22及び下部梁24が接合されている。また、梁50は柱28と接合され、建物46の外側に突出している。
The
ダンパー部材16の上端部は、柱28と上部梁22との接合部(結合部52)で結合されている。また、ダンパー部材16は、建物46の外側下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
剛性部材18の下端部は、柱28と下部梁24との接合部(結合部54)でピン結合されている。また、剛性部材18は、建物46の外側上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
さらに、ダンパー部材16の下端部と、剛性部材18の上端部とは、結合部56で梁50とそれぞれピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、上部梁22と梁50との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、下部梁24と梁50との間に配置されている。
Further, the lower end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱28の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図8は、建物46の右側に配置された制振機構48を示したものである。建物46の左側に配置された制振機構48と建物46の右側に配置された制振機構48とは、建物46の中心軸に対して線対称の構成になっているので、建物46の右側に配置された制振機構48の説明は省略する。建物46の右側に配置された制振機構48も、n階から(n+2)階に跨って配置されている。
FIG. 8 shows a
次に、本発明の第2の実施形態に係る制振構造物44の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
まず、図7に示すように、建物46に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物46にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物46の左側に配置された制振機構48の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 7, when a horizontal force P from left to right is applied to the
建物46に発生するせん断変形によって、上部梁22と梁50は水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56に対して、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部52は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the
そして、この結合部52の移動(矢印58)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印60)ので減衰効果を発揮し、建物46に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物46に発生する曲げ変形によって柱28は上方に伸びるので、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56に対して、柱28とダンパー部材16の上端部との結合部52は、離れる方向へ移動する。
Further, since the
そして、この結合部52の移動(矢印64)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印62)ので減衰効果を発揮し、建物46に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
曲げ変形により柱28が上方に伸びると共に、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部52は上方へ移動しようとする。このとき、建物46の外側に突出した部分の梁50は、この梁50と柱28との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56は上方へ移動しようとする。しかし、剛性部材18は、上端部がダンパー部材16の下端部と梁50に結合され、下端部が柱28に結合されており、剛性部材18の伸び変形量は小さい。よって、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56の上方への移動は阻止される。これにより、ダンパー部材16は十分に伸びる。
The
また、建物46に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印60)、建物46に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印62)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物46に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物46に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物46に左から右へ向う水平力が加わって、建物46にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物46の右側に配置された図8に示す制振機構48の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物46に発生するせん断変形によって、上階梁22と梁50は水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56に対して、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部52は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the
そして、この結合部52の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物46に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物46に発生する曲げ変形によって柱28は下方に縮むので、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56に対して、柱28とダンパー部材16の上端部との結合部52は、近づく方向へ移動する。
Further, since the
そして、この結合部52の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物46に発生する曲げ変形を抑制することができる。
And since the
曲げ変形により柱28が下方に縮むと共に、上階梁22とダンパー部材16の上端部との結合部52は下方へ移動しようとする。このとき、建物46の外側に突出した部分の梁50は、この梁50と柱28との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56は下方へ移動しようとする。しかし、剛性部材18は、上端部がダンパー部材16の下端部と梁50に結合され、下端部が柱28に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。よって、梁50とダンパー部材16の下端部との結合部56の下方への移動は阻止される。これにより、ダンパー部材16は十分に縮む。
The
また、建物46に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物46に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物46に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物46に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物46に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物46に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物46の曲げ変形を抑制することで、建物46の構造上の安全性が向上する。
Accordingly, the shear deformation and the bending deformation generated in the
建物46に右から左へ向う水平力が加わった場合には、建物46の右側に配置された制振機構48によって、先に述べた場合(建物46に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物46の左側に配置された制振機構48と同様の作用及び効果が得られ、また、建物46の左側に配置された制振機構48によって、先に述べた場合(建物46に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物46の右側に配置された制振機構48と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、建物46の外周に立設された柱28は、建物46に曲げ変形が発生したときの柱28の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物46に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
また、制振構造物44は、既存の建物に剛性部材18とダンパー部材16を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。
Further, since the
次に、本発明の第3の実施形態に係る制振構造物66について説明する。
Next, a
第3の実施形態は、第1の実施形態において柱28とした支持部材を建物の内部に構築されたコア壁に添う柱としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the third embodiment, the support member that is the
図9には、第3の実施形態の制振構造物66が示されている。制振構造物66は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物68に複数の制振機構70を配置することによって構築されている。
FIG. 9 shows a
図9に示すように、制振機構70は、建物68の左右の1階から屋上階に渡って全ての階に配置されている。
As shown in FIG. 9, the
建物68の内部に構築された高剛性のコア壁76の左側に配置された制振機構70は、図10に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、2つの階層に跨って配置されている。すなわち、図9に示すように、建物68の階数をnとすると、n階から(n+2)階に跨って制振機構70が配置されている。
As shown in FIG. 10, the
例えば、17階から19階に跨って制振機構70が配置され、その上方に配置される制振機構70は18階層から20階層に跨っている。以降の説明は、n階から(n+2)階に跨って配置された1つの制振機構70について行う。
For example, the
コア壁76の左側に配置された制振構造物70は、図10に示すように、2つの階層の最上部に設けられた上部梁22、2つの階層の最下部に設けられた下部梁24、上部梁22と下部梁24の間に設けられた中間部材としての梁72、及び上下に立設された支持部材としての柱74を有する。
As shown in FIG. 10, the damping
柱74は、コア壁76に添って立設され、上部梁22及び下部梁24が接合されている。また、梁72は柱74と接合されている。
The
ダンパー部材16の上端部は、柱74と上部梁22との接合部(結合部78)でピン結合されている。また、ダンパー部材16は、コア壁76から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
剛性部材18の下端部は、柱74と下部梁24との接合部(結合部80)でピン結合されている。また、剛性部材18は、コア壁76から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
さらに、ダンパー部材16の下端部と、剛性部材18の上端部とは、結合部82で梁72とそれぞれピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、上部梁22と梁72との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、下部梁24と梁72との間に配置されている。
Further, the lower end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱74の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図12は、コア壁76の右側に配置された制振機構70を示したものである。コア壁76の左側に配置された制振機構70とコア壁76の右側に配置された制振機構70とは、コア壁76の中心軸に対して線対称の構成になっているので、コア壁76の右側に配置された制振機構70の説明は省略する。コア壁76の右側に配置された制振機構70も、n階から(n+2)階に跨って配置されている。
FIG. 12 shows the
次に、本発明の第3の実施形態に係る制振構造物66の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
まず、図11に示すように、建物68に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物68にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁76の左側に配置された制振機構70の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 11, when a horizontal force P from left to right is applied to the
建物68に発生するせん断変形によって、上部梁22と梁72は水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82に対して、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部78は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部78の移動(矢印84)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印86)ので減衰効果を発揮し、建物68に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物68に発生する曲げ変形によって柱74は上方に伸びるので、梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82に対して、柱74とダンパー部材16の上端部との結合部78は、離れる方向へ移動する。
Further, since the
そして、この結合部78の移動(矢印88)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印90)ので減衰効果を発揮し、建物68に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
曲げ変形により柱74が上方に伸びると共に、上部梁22とダンパー部材16との結合部78は上方へ移動する。このとき、梁72は、この梁72と柱74との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82は上方へ移動しようとする。しかし、剛性部材18は、上端部がダンパー部材16の下端部と梁72に結合され、下端部が柱74に結合されており、ダンパー部材18の伸び変形量は小さい。よって、ダンパー部材16は十分に伸びる。
The
また、建物68に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印86)、建物68に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印90)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物68に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物68に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物68に左から右へ向う水平力が加わって、建物68にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁76の右側に配置された図12に示す制振機構70の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物68に発生するせん断変形によって、上部梁22と梁72は水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82に対して、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部78は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the
そして、この結合部78の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物68に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物68に発生する曲げ変形によって柱74は下方に縮むので、梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82に対して、柱74とダンパー部材16の上端部との結合部78は、近づく方向へ移動する。
Further, since the
そして、この結合部78の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物68に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
曲げ変形により柱74が下方に縮むと共に、上部梁22とダンパー部材16の上端部との結合部78は下方へ移動する。このとき、梁72は、この梁72と柱74との接合部を回転中心にして時計回りに回転し、これに伴って梁72とダンパー部材16の下端部との結合部82は下方へ移動しようとする。しかし、剛性部材18は、上端部がダンパー部材16の下端部と梁72に結合され、下端部が柱74に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。よって、ダンパー部材16は十分に縮む。
The
また、建物68に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物68に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物68に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物68に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物68に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物68に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物68の曲げ変形を抑制することで、建物68の構造上の安全性が向上する。
As a result, shear deformation and bending deformation that occur in the
建物68に右から左へ向う水平力が加わった場合には、コア壁76の右側に配置された制振機構70によって、先に述べた場合(建物68に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)においてコア壁76の左側に配置された制振機構70と同様の作用及び効果が得られ、また、コア壁76の左側に配置された制振機構70によって、先に述べた場合(建物68に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物68の右側に配置された制振機構70と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、コア壁76に添う柱74は、建物68に曲げ変形が発生したときの柱74の軸方向の伸縮量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物68に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
また、制振構造物66は、既存の建物に剛性部材18とダンパー部材16を設けるだけで構築することができるので、改修工事が容易に行える。また、新築の場合には低コスト化が図れる。
Further, since the
次に、本発明の第4の実施形態に係る制振構造物92について説明する。
Next, a
第4の実施形態は、第1の実施形態において梁26とした中間部材を繋ぎ梁としたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the fourth embodiment, the intermediate member which is the
図13には、第4の実施形態の制振構造物92が示されている。制振構造物92は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物94に複数の制振機構112を配置することによって構築されている。
FIG. 13 shows a
図13に示すように、制振機構112は、建物94の左右の1階から屋上階に渡って全ての階層に配置されている。
As shown in FIG. 13, the
建物94の左側に配置された制振機構112は、図14に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、図13に示すように、各階層に配置されている。以降の説明は、1つの階層に配置された制振機構112について行う。
The
制振構造物92は、図14に示すように、各階層の上階梁96、下階梁98、上階梁96と下階梁98の間に設けられた中間部材としての繋ぎ梁100、及び上下に立設された支持部材としての柱28を有する。
As shown in FIG. 14, the damping
柱28は、建物94の外周に立設され、上階梁96及び下階梁98が接合されている。
The
ダンパー部材16の下端部は、柱28と下階梁98との接合部(結合部30)でピン結合されている。また、ダンパー部材16は、建物94の内側上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
剛性部材18の上端部は、柱28と上階梁96との接合部(結合部32)でピン結合されている。また、剛性部材18は、建物94の内側下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
さらに、ダンパー部材16の上端部は、剛性部材18の下端部と繋ぎ梁100とが剛結合された結合部102においてピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、下階梁98と繋ぎ梁100との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、上階梁96と繋ぎ梁100との間に配置されている。
Further, the upper end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱28の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図16は、建物94の右側に配置された制振機構112を示したものである。建物94の左側に配置された制振機構112と建物94の右側に配置された制振機構112とは、建物94の中心軸に対して線対称の構成になっているので、建物94の右側に配置された制振機構112の説明は省略する。建物94の右側に配置された制振機構112も、各階層に配置されている。
FIG. 16 shows the
次に、本発明の第4の実施形態に係る制振構造物92の作用及び効果について説明する。
Next, operations and effects of the
まず、図15に示すように、建物94に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物94にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物94の左側に配置された制振機構112の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 15, a vibration damping mechanism disposed on the left side of the
建物94に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18と繋ぎ梁100と上階梁96とによって安定した台形が形成されているので、剛性部材18を介して上階梁96に繋がれた繋ぎ梁100と下階梁98も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、下階梁98とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、繋ぎ梁100とダンパー部材16の上端部との結合部102は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部102の移動(矢印104)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印106)ので減衰効果を発揮し、建物94に発生するせん断変形を抑制することができる。
Further, the
また、建物94に発生する曲げ変形によって柱28は上方に伸びる。ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の伸び変形量は小さい。また、剛性部材18と繋ぎ梁100と上階梁96とによって安定した台形が形成されている。そこで、柱28が上方に伸びることによってダンパー部材16の上端部が上方に引き上げられる(矢印108)。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印110)ので減衰効果を発揮し、建物94に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物94に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印106)、建物94に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印110)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物94に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物94に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物94に左から右へ向う水平力が加わって、建物94にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物94の右側に配置された図16に示す制振機構112の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物94に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18と繋ぎ梁100と上階梁96とによって安定した台形が形成されているので、剛性部材18を介して上階梁96に繋がれた繋ぎ梁100と下階梁98も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、下階梁98とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、繋ぎ梁100とダンパー部材16の上端部との結合部102は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部102の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物94に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物94に発生する曲げ変形によって柱28は下方に縮む。ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。また、剛性部材18と繋ぎ梁100と上階梁96とによって安定した台形が形成されている。そこで、柱28が下方に縮むことによってダンパー部材16の上端部が下方に押し下げられる。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物94に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物94に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物94に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物94に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物94に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物94に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物94に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物94の曲げ変形を抑制することで、建物94の構造上の安全性が向上する。
Thus, the shear deformation and the bending deformation generated in the
建物94に右から左へ向う水平力が加わった場合には、建物94の右側に配置された制振機構112によって、先に述べた場合(建物94に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物94の左側に配置された制振機構112と同様の作用及び効果が得られ、また、建物94の左側に配置された制振機構112によって、先に述べた場合(建物94に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物94の右側に配置された制振機構112と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、建物94の外周に立設された柱28は、建物94に曲げ変形が発生したときの柱28の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物94に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
次に、本発明の第5の実施形態に係る制振構造物114について説明する。
Next, a
第5の実施形態は、第4の実施形態において繋ぎ梁100とした中間部材をブレース部材としたものである。したがって、以下の説明において、第4の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the fifth embodiment, the intermediate member that is the connecting
図17には、第5の実施形態の制振構造物114が示されている。制振構造物114は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物116に複数の制振機構118を配置することによって構築されている。
FIG. 17 shows the
図17に示すように、制振機構118は、建物116の左右の1階から屋上階に渡って全ての階層に配置されている。
As shown in FIG. 17, the
建物116の左側に配置された制振機構118は、図18に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、図17に示すように、各階層に配置されている。以降の説明は、1つの階層に配置された制振機構118について行う。
The damping
制振構造物114は、図18に示すように、各階層の上階梁96、下階梁98、上階梁96と下階梁98の間に設けられた中間部材としてのブレース部材120、及び上下に立設された支持部材としての柱28を有する。
As shown in FIG. 18, the damping
ブレース部材120の上端部は、柱28よりも建物116の内側に立設された内柱132と上階梁96との接合部にピン結合されている。また、ブレース部材120は、建物116の外側下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
柱28は、建物116の外周に立設され、上階梁96及び下階梁98が接合されている。
The
ダンパー部材16の下端部は、柱28と下階梁98との接合部(結合部30)でピン結合されている。また、ダンパー部材16は、建物116の内側上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
剛性部材18の上端部は、柱28と上階梁96との接合部(結合部32)でピン結合されている。また、剛性部材18は、建物116の内側下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
さらに、ダンパー部材16の上端部は、剛性部材18の下端部とブレース部材120とがピン結合された結合部122においてピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、下階梁98とブレース部材120との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、上階梁96とブレース部材120との間に配置されている。
Further, the upper end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱28の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図20は、建物116の右側に配置された制振機構118を示したものである。建物116の左側に配置された制振機構118と建物116の右側に配置された制振機構118とは、建物116の中心軸に対して線対称の構成になっているので、建物116の右側に配置された制振機構118の説明は省略する。建物116の右側に配置された制振機構118も、各層に配置されている。
FIG. 20 shows the
次に、本発明の第5の実施形態に係る制振構造物114の作用及び効果について説明する。
Next, operations and effects of the
まず、図19に示すように、建物116に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物116にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物116の左側に配置された制振機構118の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 19, when a horizontal force P from left to right is applied to the
建物116に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18とブレース部材120と上階梁96とによって安定した三角形が形成されているので、内柱132と上階梁96との接合部に上端部が結合されたブレース部材120と下階梁98も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、下階梁98とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、ブレース部材120とダンパー部材16の上端部との結合部122は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部122の移動(矢印124)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印126)ので減衰効果を発揮し、建物116に発生するせん断変形を抑制することができる。
Then, the
また、建物116に発生する曲げ変形によって柱28は上方に伸びる。
Further, the
ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の伸び変形量は小さい。また、剛性部材18とブレース部材120と上階梁96とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱28が上方に伸びることによってダンパー部材16の上端部が上方に引き上げられる(矢印128)。
Here, the
そして、このダンパー部材16の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印130)ので減衰効果を発揮し、建物116に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物116に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印126)、建物116に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印130)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物116に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物116に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物116に左から右へ向う水平力が加わって、建物116にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、建物116の右側に配置された図20に示す制振機構118の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物116に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18とブレース部材120と上階梁96とによって安定した三角形が形成されているので、内柱132と上階梁96との接合部に上端部が結合されたブレース部材120と下階梁98も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、下階梁98とダンパー部材16の下端部との結合部30に対して、ブレース部材120とダンパー部材16の上端部との結合部122は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部122の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物116に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物116に発生する曲げ変形によって柱28は下方に縮む。ここで、剛性部材18は、上端部が柱28と結合され、下端部がダンパー部材16の上端部に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。また、剛性部材18とブレース部材120と上階梁96とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱28が下方に縮むことによってダンパー部材16の上端部が下方に押し下げられる。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物116に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物116に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物116に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物116に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物116に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物116に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物116に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物116の曲げ変形を抑制することで、建物116の構造上の安全性が向上する。
As a result, shear deformation and bending deformation that occur in the
建物116に右から左へ向う水平力が加わった場合には、建物116の右側に配置された制振機構118によって、先に述べた場合(建物116に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物116の左側に配置された制振機構118と同様の作用及び効果が得られ、また、建物116の左側に配置された制振機構118によって、先に述べた場合(建物116に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)において建物116の右側に配置された制振機構118と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、建物116の外周に立設された柱28は、建物116に曲げ変形が発生したときの柱28の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物116に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
次に、本発明の第6の実施形態に係る制振構造物134について説明する。
Next, a
第6の実施形態は、第5の実施形態の制振機構118の構成を上下逆にし、建物の内部に構築されたコア壁に添う柱を支持部材として、この支持部材とダンパー部材及び剛性部材とを結合させたものである。したがって、以下の説明において、第5の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the sixth embodiment, the structure of the
図21には、第6の実施形態の制振構造物134が示されている。制振構造物134は、地盤20上に建てられた構造物としてのS造の建物136に複数の制振機構138を配置することによって構築されている。
FIG. 21 shows a
図21に示すように、制振機構138は、建物136の左右の1階から屋上階に渡って全ての階層に配置されている。
As shown in FIG. 21, the
建物136の左側に配置された制振機構138は、図22に示すように、ダンパー部材16及び剛性部材18を備え、図21に示すように、各階層に配置されている。以降の説明は、1つの階層に配置された制振機構138について行う。
The
制振構造物134は、図22に示すように、各階層の上階梁96、下階梁98、上階梁96と下階梁98の間に設けられた中間部材としてのブレース部材140、上下に立設された支持部材としての柱74、及び外柱135を有する。
As shown in FIG. 22, the damping
柱74は、建物136の内部に構築されたコア壁76に添って立設され、上階梁96及び下階梁98が接合されている。また、外柱135は、建物136の外周又は外周近傍に立設され、上階梁96及び下階梁98が接合されている。建物136の外周近傍とは、建物136の内部であり、かつ建物136の外周に近い位置を意味する。
The
ブレース部材140の下端部は、外柱135と下階梁98との接合部にピン結合されている。また、ブレース部材140は、建物136の内側上方に向って斜めに配置されている。
A lower end portion of the
ダンパー部材16の上端部は、柱74と上階梁96との接合部(結合部142)でピン結合されている。また、ダンパー部材16は、コア壁76から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置されている。
The upper end portion of the
剛性部材18の下端部は、柱74と下階梁98との接合部(結合部114)でピン結合されている。また、剛性部材18は、コア壁76から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置されている。
The lower end portion of the
さらに、ダンパー部材16の下端部は、剛性部材18の上端部とブレース部材140とがピン結合された結合部146においてピン結合されている。すなわち、ダンパー部材16は、上階梁96とブレース部材140との間に配置され、剛性部材18は、ダンパー部材16が配置されていない、下階梁98とブレース部材140との間に配置されている。
Further, the lower end portion of the
また、これらの構造により、剛性部材18は、柱74の軸方向の変形をダンパー部材16に伝えることができる。
Further, with these structures, the
図24は、コア壁76の右側に配置された制振機構138を示したものである。コア壁76の左側に配置された制振機構138とコア壁76の右側に配置された制振機構138とは、コア壁76の中心軸に対して線対称の構成になっているので、コア壁76の右側に配置された制振機構138の説明は省略する。コア壁76の右側に配置された制振機構138も、各層に配置されている。
FIG. 24 shows the
次に、本発明の第6の実施形態に係る制振構造物134の作用及び効果について説明する。
Next, operations and effects of the
まず、図23に示すように、建物136に左から右へ向う水平力Pが加わって、建物136にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁76の左側に配置された制振機構138の作用及び効果について説明する。
First, as shown in FIG. 23, when a horizontal force P from the left to the right is applied to the
建物136に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18とブレース部材140と下階梁98とによって安定した三角形が形成されているので、外柱135と下階梁98との接合部に下端部が結合されたブレース部材140と上階梁96も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、上階梁96とダンパー部材16の上端部との結合部142に対して、ブレース部材140とダンパー部材16の下端部との結合部146は、離れる方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部142の移動(矢印148)に伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印150)ので減衰効果を発揮し、建物136に発生するせん断変形を抑制することができる。
The
また、建物136に発生する曲げ変形によって柱74は上方に伸びる。
Further, the
ここで、剛性部材18は、下端部が柱74と結合され、上端部がダンパー部材16の下端部に結合されており、剛性部材18の伸び変形量は小さい。また、剛性部材18とブレース部材140と下階梁98とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱74が上方に伸びることによってダンパー部材16の上端部が上方に引き上げられる(矢印152)。
Here, the
そして、このダンパー部材16の上端部の引き上げに伴ってダンパー部材16は伸びる(矢印154)ので減衰効果を発揮し、建物136に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物136に発生するせん断変形によってダンパー部材16は伸び(矢印150)、建物136に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は伸びる(矢印154)ので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物136に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物136に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
次に、建物136に左から右へ向う水平力が加わって、建物136にせん断変形と曲げ変形が同時に発生した場合における、コア壁76の右側に配置された図24に示す制振機構138の作用及び効果について説明する。
Next, when a horizontal force from left to right is applied to the
建物136に発生するせん断変形によって、下階梁98と上階梁96は水平方向に相対移動する。このとき、剛性部材18とブレース部材140と下階梁98とによって安定した三角形が形成されているので、外柱135と下階梁98との接合部に下端部が結合されたブレース部材140と上階梁96も水平方向に相対移動する。
Due to the shear deformation generated in the
よって、上階梁96とダンパー部材16の上端部との結合部142に対して、ブレース部材140とダンパー部材16の下端部との結合部146は、近づく方向へ移動する。
Therefore, the connecting
そして、この結合部142の移動に伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物136に発生するせん断変形を抑制することができる。
Since the
また、建物136に発生する曲げ変形によって柱74は下方に縮む。ここで、剛性部材18は、下端部が柱74と結合され、上端部がダンパー部材16の下端部に結合されており、剛性部材18の縮み変形量は小さい。また、剛性部材18とブレース部材140と下階梁98とによって安定した三角形が形成されている。そこで、柱74が下方に縮むことによってダンパー部材16の上端部が下方に押し下げられる。
Further, the
そして、このダンパー部材16の上端部の押し下げに伴ってダンパー部材16は縮むので減衰効果を発揮し、建物136に発生する曲げ変形を抑制することができる。
Since the
また、建物136に発生するせん断変形によってダンパー部材16は縮み、建物136に発生する曲げ変形によってもダンパー部材16は縮むので、ダンパー部材16の変形方向は同じになる。よって、建物136に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形が、建物136に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量を減殺してしまうことはない。
Further, the
これらにより、建物136に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制することができ、かつ建物136に発生するせん断変形を抑制するダンパー部材16の効果を曲げ変形によって低下させない。また、従来困難であった建物136の曲げ変形を抑制することで、建物136の構造上の安全性が向上する。
By these, the shear deformation and bending deformation which generate | occur | produce in the
建物136に右から左へ向う水平力が加わった場合には、コア壁76の右側に配置された制振機構138によって、先に述べた場合(建物136に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)においてコア壁76の左側に配置された制振機構138と同様の作用及び効果が得られ、また、コア壁76の左側に配置された制振機構138によって、先に述べた場合(建物136に左から右へ向う水平力Pが加わった場合)においてコア壁76の右側に配置された制振機構138と同様の作用及び効果が得られる。
When a horizontal force from the right to the left is applied to the
また、コア壁76に添う柱74は、建物136に曲げ変形が発生したときの柱74の軸方向の変形量が大きいので、ダンパー部材16を大きく変形させることができる。よって、建物136に発生する曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
なお、第1〜6の実施形態の何れかで示した柱28、74、外柱135、内柱132、上部梁22、上階梁96、梁26、50、72、下部梁24、及び下階梁98は、建物12、46、68、94、116、136を構成する躯体である。よって、第1〜6の実施形態のように建物がS造の場合は、これらの柱、外柱、内柱、上部梁、上階梁、梁、下部梁、及び下階梁もS造の梁であり、建物がSRC造やRC造の場合には、これら柱、外柱、内柱、上部梁、上階梁、梁、下部梁、及び下階梁もSRC造やRC造の梁となる。また、S造、SRC造、RC造の混合構造の建物の場合には、柱、外柱、内柱、上部梁、上階梁、梁、下部梁、及び下階梁も、それらの構造(S造、SRC造、RC造)の組み合わせとなる。
In addition, the
また、第1〜6の実施形態で示したダンパー部材16は、軸方向に変形して減衰効果を発揮するものであればよく、例えば、オイルダンパー、摩擦ダンパー、鋼材ダンパー、鉛ダンパー等を用いてもよい。
In addition, the
また、第1〜6の実施形態で示した剛性部材18は、軸方向に対して剛性を有し、軸方向に作用する引張り力及び圧縮力に対して変形が少ないものであればよく、例えば、H型やボックス型などの型鋼による鉄骨部材、適切な断面形状を有する組立鉄骨部材、プレキャストコンクリート部材、又は場所打ちコンクリート部材等を用いてもよい。
In addition, the
また、第4の実施形態で示した繋ぎ梁100は、ダンパー部材16及び剛性部材18を所定の位置に保持できる強度を有するものであればよく、例えば、H型やボックス型などの型鋼による鉄骨部材、適切な断面形状を有する組立鉄骨部材、プレキャストコンクリート部材、又は場所打ちコンクリート部材等を用いてもよい。
Further, the connecting
また、第5の実施形態で示したブレース部材120、及び第6の実施形態で示したブレース部材140は、ダンパー部材16及び剛性部材18を所定の位置に保持できる強度を有するものであればよく、例えば、H型やボックス型などの型鋼による鉄骨部材、適切な断面形状を有する組立鉄骨部材、プレキャストコンクリート部材、又は場所打ちコンクリート部材等を用いてもよい。
In addition, the
また、第1の実施形態で示した結合部30、32、34、第2の実施形態で示した結合部52、54、56、第3の実施形態で示した結合部78、80、82、第4の実施形態で示した結合部30、32、102、第5の実施形態で示した結合部30、32、122、及び第6の実施形態で示した結合部142、144、146をピン結合としたが、必ずしも物理的にピンを挿入する形式の結合を意味するものではなく、部材の軸力を結合部に伝えられる結合方法を、部材の断面形状や長さを考慮して適切に定めればよい。したがって、剛結合にして多少の曲げを部材が受けるようにしてもよい。
In addition, the connecting
また、第1〜3の実施形態では建物の2つの階層を跨ぐように制振機構を配置した例を示したが、制振機構は、複数階層を跨ぐように配置されていればよい。 Moreover, although the example which has arrange | positioned the vibration suppression mechanism so that it straddled two levels of a building was shown in 1st-3rd embodiment, the vibration suppression mechanism should just be arrange | positioned so that it may straddle a plurality of levels.
また、第4〜6の実施形態では建物の1つの階層に制振機構を配置した例を示したが、制振機構は、1つの階層に配置されるか、または複数の階層を跨ぐように配置されていればよい。 In the fourth to sixth embodiments, the example in which the vibration control mechanism is arranged in one level of the building is shown. However, the vibration control mechanism is arranged in one level or straddles a plurality of levels. It only has to be arranged.
また、第1〜6の実施形態では、建物の1階から屋上階に渡って全ての階に制振機構を配置した例を示したが、これに限らずに、目標とする建物の制振効果に応じて、適宜必要な数の制振機構を必要な階層に配置すればよい。 In the first to sixth embodiments, the example in which the vibration control mechanism is arranged on all the floors from the first floor to the roof floor of the building is shown. Depending on the effect, the necessary number of vibration control mechanisms may be arranged in the necessary hierarchy.
例えば、建物の下層の変形は、上層の変形に影響を及ぼし、また、地震等によって受ける水平力も下層の方が大きくなる。よって、下層のみに制振機構を設けてもよいし、また、下層に容量の大きなダンパー部材を有する制振機構を配置し、上層に容量の小さなダンパー部材を有する制振機構を配置してもよい。 For example, the deformation of the lower layer of the building affects the deformation of the upper layer, and the horizontal force received by an earthquake or the like becomes larger in the lower layer. Therefore, a vibration damping mechanism may be provided only in the lower layer, or a vibration damping mechanism having a large capacity damper member may be disposed in the lower layer, and a vibration damping mechanism having a small capacity damper member may be disposed in the upper layer. Good.
また、第1〜6の実施形態で示した制振機構を建物の曲げ変形による影響の大きな箇所にのみ配置し、建物の曲げ変形による影響の小さな箇所には、建物のせん断変形を抑制する効果を発揮する従来の制振機構を配置すれば、ダンパー部材の設置効率が上がり低コスト化を図ることができる。 Moreover, the vibration suppression mechanism shown in the first to sixth embodiments is arranged only in a place where the influence of bending deformation of the building is large, and the effect of suppressing the shear deformation of the building is provided in a place where influence of the bending deformation of the building is small. If the conventional vibration damping mechanism that exhibits the above is disposed, the installation efficiency of the damper member can be increased and the cost can be reduced.
また、第1、2、4、及び5の実施形態では、支持部材を建物12、46、94、116の外周に立設された柱28としたが、建物12、46、94、116の外周近傍に立設された柱としてもよい。建物12、46、94、116の外周近傍とは、建物12、46、94、116の内部であり、かつ建物12、46、94、116の外周に近い位置を意味する。
In the first, second, fourth, and fifth embodiments, the support member is the
また、第3、6の実施形態では支持部材をコア壁76に添って立設された柱74としたが、支持部材をコア壁としてもよい。この場合、コア壁の縁部が柱74に相当し、柱74と同様の作用が得られる。
In the third and sixth embodiments, the support member is the
また、第1〜6の実施形態のダンパー部材16の設置角度を変えることで、建物12、46、68、94、116、136に発生するせん断変形によるダンパー部材16の変形量と、建物に発生する曲げ変形によるダンパー部材16の変形量との比率を自由に調整できるので、建物の構造に応じて、建物に発生するせん断変形及び曲げ変形を効果的に抑制する最適な設計が可能となる。
Further, by changing the installation angle of the
また、説明の都合上、図3、7、11、15、19、23、28、29は、結合部の変位の状態を誇張して大きく描いている。 For convenience of explanation, FIGS. 3, 7, 11, 15, 19, 23, 28, and 29 exaggerately show the displacement state of the coupling portion.
これまで述べたように、第1〜6の実施形態の制振構造物は、構造物に発生するせん断変形及び曲げ変形を抑制し、かつ、せん断変形を抑制する効果を曲げ変形によって低下させることがない。 As described above, the vibration damping structures of the first to sixth embodiments suppress shear deformation and bending deformation generated in the structure, and reduce the effect of suppressing shear deformation by bending deformation. There is no.
また、第1〜6の実施形態は、さまざまな平面規模や高さの構造物に適用可能である。構造物が高層になるほど、構造物に発生する変形のうち、曲げ変形の割合が大きくなるので、高層の構造物に適用した場合に、より優れた効果を発揮することができる。 The first to sixth embodiments can be applied to structures having various plane scales and heights. The higher the structure, the greater the rate of bending deformation among the deformations that occur in the structure. Therefore, when applied to a high-layer structure, a more excellent effect can be exhibited.
今後、建築物の環境負荷低減のために、その高さ方向の相当部分にわたる吹抜けを有する建物が増加するので、このような吹抜けを有する建物に第1〜6の実施形態の制振機構を適用することで、構造計画と建築計画が相俟った良質な建物を構成することができる。 In the future, in order to reduce the environmental load of buildings, the number of buildings having an atrium extending over a considerable portion in the height direction will increase. Therefore, the vibration damping mechanism of the first to sixth embodiments is applied to a building having such an atrium. By doing so, it is possible to construct a high-quality building in which the structural plan and the architectural plan are combined.
以上、本発明の第1〜6の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、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ことは勿論である。 Although the first to sixth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. Of course.
10、44、66、92、114、134 制振構造物
12、46、68、94、116、136 建物(構造物)
14、48、70、112、118、138 制振機構
16 ダンパー部材
18 剛性部材
22 上部梁
24 下部梁
26、50、72 梁(中間部材)
28、74 柱(支持部材)
76 コア壁
96 上階梁
98 下階梁
100 繋ぎ梁(中間部材)
120、140 ブレース部材(中間部材)
132 内柱
135 外柱
10, 44, 66, 92, 114, 134 Damping
14, 48, 70, 112, 118, 138 Damping
28, 74 Pillar (support member)
120, 140 Brace member (intermediate member)
132
Claims (8)
前記複数階層の最上部に設けられた上部梁と、
前記複数階層の最下部に設けられた下部梁と、
前記上部梁と前記下部梁との間に設けられた中間部材と、
上下に立設されて前記上部梁及び前記下部梁が接合された支持部材と、
を有し、
前記制振機構は、
前記上部梁と前記中間部材との間、又は前記下部梁と前記中間部材との間に配置されて前記構造物にせん断変形が発生したときに変形するダンパー部材と、
前記ダンパー部材が配置されていない、前記上部梁と前記中間部材との間、又は前記下部梁と前記中間部材との間に配置され、かつ前記ダンパー部材の端部に連結されて前記支持部材の軸方向の変形を前記ダンパー部材に伝える剛性部材と、
を備え、
前記構造物にせん断変形が発生したときの前記ダンパー部材の変形方向と、前記構造物に曲げ変形が発生して前記支持部材が軸方向に変形したときの前記ダンパー部材の変形方向とが同じになるように前記剛性部材が配置されていることを特徴とする制振構造物。 In the vibration damping structure having a vibration damping mechanism arranged across multiple levels of the structure,
An upper beam provided at the top of the plurality of layers;
A lower beam provided at the bottom of the plurality of levels;
An intermediate member provided between the upper beam and the lower beam;
A support member erected vertically and joined to the upper beam and the lower beam;
Have
The vibration damping mechanism is
A damper member disposed between the upper beam and the intermediate member or between the lower beam and the intermediate member and deformed when shear deformation occurs in the structure;
The damper member is not disposed, is disposed between the upper beam and the intermediate member, or between the lower beam and the intermediate member, and is connected to an end of the damper member to A rigid member that transmits axial deformation to the damper member;
With
The deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction. The vibration damping structure is characterized in that the rigid member is arranged as described above.
前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記柱と接合された梁であり、
前記ダンパー部材は、前記柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、前記柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記梁とが結合されていることを特徴とする請求項1に記載の制振構造物。 The support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam and joined to the column,
The damper member is arranged obliquely toward the inside upper side of the structure with a lower end coupled at a joint portion between the column and the lower beam,
The rigid member is arranged obliquely toward the inner lower side of the structure with the upper end coupled at the joint between the column and the upper beam,
The damping structure according to claim 1, wherein an upper end portion of the damper member, a lower end portion of the rigid member, and the beam are coupled to each other.
前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記柱と接合され、かつ前記構造物の外側に突出した梁であり、
前記ダンパー部材は、前記柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の外側下方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、前記柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の外側上方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記梁とが結合されていることを特徴とする請求項1に記載の制振構造物。 The support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam, joined to the column, and protruding to the outside of the structure,
The upper end of the damper member is joined at the joint between the column and the upper beam, and the damper member is disposed obliquely toward the outer lower side of the structure.
The rigid member is disposed obliquely toward the outer upper side of the structure with the lower end coupled at the joint between the column and the lower beam,
The damping structure according to claim 1, wherein a lower end portion of the damper member, an upper end portion of the rigid member, and the beam are coupled to each other.
前記中間部材は、前記上部梁と前記下部梁との間に設けられて前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と接合された梁であり、
前記ダンパー部材は、前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記上部梁との接合部で上端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、前記コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記下部梁との接合部で下端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記梁とが結合されていることを特徴とする請求項1に記載の制振構造物。 The support member is a core wall built inside the structure, or a pillar that follows the core wall,
The intermediate member is a beam provided between the upper beam and the lower beam and joined to the core wall or a column that follows the core wall,
The damper member is disposed obliquely toward the lower side on the side away from the core wall by joining the upper end of the core wall or a joint between the pillar and the upper beam that follows the core wall,
The rigid member is disposed obliquely toward the upper side on the side away from the core wall by connecting the lower end of the core wall or a joint portion between the pillar and the lower beam that follows the core wall,
The damping structure according to claim 1, wherein a lower end portion of the damper member, an upper end portion of the rigid member, and the beam are coupled to each other.
前記階層の上階梁と下階梁との間に設けられた中間部材と、
上下に立設されて前記上階梁及び前記下階梁が接合された支持部材と、
を有し、
前記制振機構は、
前記上階梁と前記中間部材との間、又は前記下階梁と前記中間部材との間に配置されて前記構造物にせん断変形が発生したときに変形するダンパー部材と、
前記ダンパー部材が配置されていない、前記上階梁と前記中間部材との間、又は前記下階梁と前記中間部材との間に配置され、かつ前記ダンパー部材の端部に連結されて前記支持部材の軸方向の変形を前記ダンパー部材に伝える剛性部材と、
を備え、
前記構造物にせん断変形が発生したときの前記ダンパー部材の変形方向と、前記構造物に曲げ変形が発生して前記支持部材が軸方向に変形したときの前記ダンパー部材の変形方向とが同じになるように前記剛性部材が配置されていることを特徴とする制振構造物。 In the damping structure in which the damping mechanism is arranged in the hierarchy of the structure,
An intermediate member provided between the upper floor beam and the lower floor beam of the hierarchy;
A support member erected vertically and joined to the upper floor beam and the lower floor beam;
Have
The vibration damping mechanism is
A damper member that is arranged between the upper floor beam and the intermediate member or between the lower floor beam and the intermediate member and deforms when shear deformation occurs in the structure;
The damper member is not disposed, is disposed between the upper floor beam and the intermediate member, or is disposed between the lower floor beam and the intermediate member, and is connected to an end portion of the damper member for the support. A rigid member that transmits axial deformation of the member to the damper member;
With
The deformation direction of the damper member when shear deformation occurs in the structure is the same as the deformation direction of the damper member when bending deformation occurs in the structure and the support member deforms in the axial direction. The vibration damping structure is characterized in that the rigid member is arranged as described above.
前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられた繋ぎ梁であり、
前記ダンパー部材は、前記柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、前記柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記繋ぎ梁とが結合されていることを特徴とする請求項5に記載の制振構造物。 The support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is a connecting beam provided between the upper floor beam and the lower floor beam,
The damper member is disposed at an angle toward the inner upper side of the structure with a lower end coupled at a joint portion between the column and the lower floor beam,
The rigid member is arranged obliquely toward the inner lower side of the structure with the upper end portion being joined at the joint between the column and the upper floor beam,
The damping structure according to claim 5, wherein an upper end portion of the damper member, a lower end portion of the rigid member, and the connecting beam are coupled to each other.
前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられ、かつ前記柱よりも前記構造物の内側に立設された内柱と前記上階梁との接合部に上端部が接合されて前記構造物の外側下方に向って斜めに配置されたブレース部材であり、
前記ダンパー部材は、前記柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、前記柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記構造物の内側下方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の上端部と前記剛性部材の下端部と前記ブレース部材とが結合されていることを特徴とする請求項5に記載の制振構造物。 The support member is a column erected on or near the outer periphery of the structure,
The intermediate member is provided between the upper floor beam and the lower floor beam, and has an upper end portion at a joint portion between the inner column and the upper floor beam that is erected on the inner side of the structure than the column. Is a brace member that is joined and arranged obliquely toward the outside lower side of the structure,
The damper member is disposed at an angle toward the inner upper side of the structure with a lower end coupled at a joint portion between the column and the lower floor beam,
The rigid member is arranged obliquely toward the inner lower side of the structure with the upper end portion being joined at the joint between the column and the upper floor beam,
The damping structure according to claim 5, wherein an upper end portion of the damper member, a lower end portion of the rigid member, and the brace member are coupled to each other.
前記中間部材は、前記上階梁と前記下階梁との間に設けられ、かつ前記構造物の外周又は外周近傍に立設された外柱と前記下階梁との接合部に下端部が接合されて前記構造物の内側上方に向って斜めに配置されたブレース部材であり、
前記ダンパー部材は、コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記上階梁との接合部で上端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の下方に向って斜めに配置され、
前記剛性部材は、コア壁、又は前記コア壁に添う柱と前記下階梁との接合部で下端部が結合されて前記コア壁から遠ざかる側の上方に向って斜めに配置され、
前記ダンパー部材の下端部と前記剛性部材の上端部と前記ブレース部材とが結合されていることを特徴とする請求項5に記載の制振構造物。 The support member is a core wall built inside the structure, or a pillar that follows the core wall,
The intermediate member is provided between the upper floor beam and the lower floor beam, and has a lower end portion at a joint portion between an outer column and the lower floor beam that are erected on or near the outer periphery of the structure. It is a brace member that is joined and arranged obliquely toward the inside upper side of the structure,
The damper member is disposed obliquely toward the lower side on the side away from the core wall by joining the upper end of the core wall, or a joint between the pillars that follow the core wall and the upper floor beam,
The rigid member is disposed obliquely toward the upper side of the core wall or the side that is separated from the core wall by joining the lower end at the joint portion between the pillar that follows the core wall and the lower floor beam,
The damping structure according to claim 5, wherein a lower end portion of the damper member, an upper end portion of the rigid member, and the brace member are coupled to each other.
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