JP5565679B2

JP5565679B2 - 免震構造物

Info

Publication number: JP5565679B2
Application number: JP2010079662A
Authority: JP
Inventors: 秀雄中島
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011208479A

Description

本発明は、免震構造物に関するものである。

従来、構造物を上下方向に免震支持する免震装置（上下・水平両方向の３次元免震を含む）は、上下方向に変形し易いために構造物全体のロッキング振動を起こし易いことが問題となっている。図３に示すように、このロッキング振動は、地震力による転倒モーメントによって引き起こされるものである。特に、構造物１の高さと幅の比（アスペクト比）が大きい免震構造物はこのロッキング振動による浮き上がりの影響を受け易く、免震装置２に大きな引張力が作用することが問題となる。このような問題に対し、構造物の浮き上がり量を制限するためのロッキング防止装置を別途設け、ロッキング振動を抑制することが知られている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。

特許第３８５６６０７号公報

「３次元免震建物の開発：その３ロッキング抑制装置付オイルダンパーの解析と実験」、露木保男、高橋治、會田裕昌、藤田隆史、山本康裕、社団法人日本建築学会大会学術講演梗概集、２００８年９月、ｐ．４３９〜４４０

ところで、上記の従来の特許文献１のように、ロッキング振動を抑制するために別途ロッキング防止装置を設けるとコストアップを招いてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物のロッキング振動を抑制ないし防止することができる低コストの免震構造物を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る免震構造物は、構造物本体の重量を支持する免震装置を備える免震構造物において、前記構造物本体の支持基盤から略中間高さまで前記構造物本体に直接接しないように前記構造物本体に隣接して設けられた基部をさらに備え、前記免震装置を、前記構造物本体に作用する地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置であって、前記構造物本体に接続して前記構造物本体の重心の高さに設置されたトラス構造からなる補強部材と前記基部との間に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、構造物本体の重量を支持する免震装置を備える免震構造物において、前記免震装置を、前記構造物本体に作用する地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置に設けたので、転倒モーメントの大小に応じて振動規模が決まる構造物本体のロッキング振動を抑制ないし防止することができる。このため、構造物本体に別途ロッキング防止装置を設ける必要はなくコストアップを招かない。したがって、ロッキング振動を抑制ないし防止する低コストの免震構造物を提供することができる。

図１は、本発明に係る免震構造物の実施例を示す側面図である。図２は、本発明に係る免震構造物の他の実施例を示す側面図である。図３は、従来の免震構造物のロッキング振動を説明する側面図である。

以下に、本発明に係る免震構造物の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本発明に係る免震構造物１０は、構造物本体１２を免震支持する免震装置１４と、この免震装置１４を支持する基部１６と、構造物本体１２に接続した補強部材１８とを備える。

免震装置１４は、基部１６と補強部材１８との間に介装してあり、補強部材１８を介して構造物本体１２の重量を支持している。この免震装置１４は、構造物本体１２に作用する地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置に設けてある。

基部１６は、構造物本体１２の支持基盤２０から構造物本体１２の略中間高さまで、構造物本体１２に直接接しないように構造物本体１２の外周側（図１の側面視で構造物本体の両側）に隣接して立設してある。この基部１６は、柱、ブレース、耐震壁などの構造体で構成することができる。

ここで、地震力による転倒モーメントは、図１に示すように、構造物本体１２の重心Ｇから転倒支点となる免震装置１４までの鉛直距離と、構造物本体１２に働く水平方向の地震力の積で決まる。このため、ここでいう転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置とは、構造物本体１２の重心Ｇから転倒支点となる免震装置１４までの鉛直距離を短くした高さ位置のことであり、好適には、免震装置１４を構造物本体１２の略中間高さ位置や、構造物本体１２の重心Ｇの高さ位置に設けることが望ましい。

補強部材１８は、構造物本体１２の略中間高さで水平方向に延設されており、両端を下方の免震装置１４により支持されている。この補強部材１８は、ブレースによるトラス構造部材で構成してもよいし、超大型のメガトラスで構成してもよい。このようにすることで、補強部材１８の曲げ剛性を向上することができる。

上記構成の動作および作用を説明する。
図１に示すように、免震構造物１０に地震力が作用すると、支持基盤２０、基部１６、免震装置１４、補強部材１８を介して構造物本体１２に揺れが伝わり、地震力による転倒モーメントが働く。これにより、構造物本体１２は、免震装置１４を転倒支点としてロッキング振動を起こそうとする。

ここで、免震装置１４は、地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置に設けてあるので、転倒モーメントの大小に応じて振動規模が決まるロッキング振動は抑制ないし防止される。このため、ロッキング振動を抑制ないし防止するために構造物本体１２に別途ロッキング防止装置を設ける必要はなくコストアップを招かない。したがって、本発明によれば、ロッキング振動を抑制ないし防止する低コストの免震構造物を提供することができる。

このように、本発明に係る免震構造物１０は、従来のように免震装置を構造物本体１２の下部ではなく、構造物本体１２の高さの中間部に配置することで、地震時に免震装置１４の高さ位置に関して働く転倒モーメントを小さく抑制するものであり、その免震装置１４の高さ位置によってはロッキング振動を無視できるレベルにまで抑制することができ、別途ロッキング防止装置を設ける必要はなくなる。

また、図２に示すように、構造物本体１２の外周側と内側の凹部２２とに基部１６および免震装置１４を設け、補強部材１８を介して構造物本体１２を外周側と内側とで支持する構成としてもよい。このようにしても本発明と同一の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本発明によれば、構造物本体の重量を支持する免震装置を備える免震構造物において、前記免震装置を、前記構造物本体に作用する地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置に設けたので、転倒モーメントの大小に応じて振動規模が決まる構造物本体のロッキング振動を抑制ないし防止することができる。このため、構造物本体に別途ロッキング防止装置を設ける必要はなくコストアップを招かない。したがって、ロッキング振動を抑制ないし防止する低コストの免震構造物を提供することができる。

以上のように、本発明に係る免震構造物は、ロッキング振動を抑制ないし防止するのに有用であり、特に、低コストにロッキング振動を抑制ないし防止するのに適している。

１０免震構造物
１２構造物本体
１４免震装置
１６基部
１８補強部材
２０支持基盤
２２凹部

Claims

構造物本体の重量を支持する免震装置を備える免震構造物において、
前記構造物本体の支持基盤から略中間高さまで前記構造物本体に直接接しないように前記構造物本体に隣接して設けられた基部をさらに備え、
前記免震装置を、前記構造物本体に作用する地震力による転倒モーメントを小さく抑制する高さ位置であって、前記構造物本体に接続して前記構造物本体の重心の高さに設置されたトラス構造からなる補強部材と前記基部との間に設けたことを特徴とする免震構造物。