JP6197506B2 - Damping structure and structure - Google Patents
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Description
本発明は、制振構造、及び、構造物に関する。 The present invention relates to a vibration damping structure and a structure.
柱と柱に接続された大梁とを備えた構造物に制振部材を設けた制振構造は既によく知られている。 A vibration damping structure in which a vibration damping member is provided in a structure including a pillar and a large beam connected to the pillar is already well known.
このような制振構造としては、制振部材としてブレースや間柱や壁タイプの制振部材を設けたものがある。しかしながら、制振部材としてブレースや間柱や壁タイプの制振部材を設けた際には、建築計画や設備計画と干渉する状況が頻繁に生じていた。 As such a vibration damping structure, there is a structure in which a brace, a stud, or a wall-type vibration damping member is provided as a vibration damping member. However, when braces, studs, or wall-type damping members are provided as damping members, situations frequently occur that interfere with building plans and facility plans.
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a main object thereof is to realize a vibration damping structure that is unlikely to interfere with a building plan or an equipment plan.
主たる本発明は、内側心柱と、
前記内側心柱の外側に設けられた外側管柱であって、前記外側管柱の下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記外側管柱の上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた外側管柱と、
前記外側管柱に接続された大梁と、
前記外側管柱又は前記大梁と、前記内側心柱と、の間に設けられた制振材と、を有することを特徴とする制振構造である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
The main present invention comprises an inner core column,
An outer tube column provided outside the inner core column, wherein a lower end portion of the outer tube column is integrated with the inner core column, while an upper end portion of the outer tube column is formed with respect to the inner core column. An outer tube column provided to be relatively displaceable,
A girder connected to the outer tube column;
It is a vibration damping structure characterized by having the damping material provided between the said outer pipe pillar or the said big beam, and the said inner core pillar.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本発明によれば、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to implement | achieve the damping structure which is hard to produce the condition which interferes with a building plan or an equipment plan.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。 At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
内側心柱と、
前記内側心柱の外側に設けられた外側管柱であって、前記外側管柱の下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記外側管柱の上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた外側管柱と、
前記外側管柱に接続された大梁と、
前記外側管柱又は前記大梁と、前記内側心柱と、の間に設けられた制振材と、を有することを特徴とする制振構造。
The inner core,
An outer tube column provided outside the inner core column, wherein a lower end portion of the outer tube column is integrated with the inner core column, while an upper end portion of the outer tube column is formed with respect to the inner core column. An outer tube column provided to be relatively displaceable,
A girder connected to the outer tube column;
A vibration damping structure comprising a vibration damping material provided between the outer pipe column or the girder and the inner core column.
かかる場合には、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。 In such a case, it is possible to realize a vibration control structure that is unlikely to interfere with a building plan or an equipment plan.
次に、内側心柱と、
前記内側心柱の外側に設けられた第一外側管柱であって、前記第一外側管柱の第一下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記第一外側管柱の第一上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた第一外側管柱と、
前記内側心柱の外側、かつ、前記第一外側管柱の上側に、前記第一外側管柱と上下方向において隣り合う状態で設けられた第二外側管柱であって、前記第二外側管柱の第二下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記第二外側管柱の第二上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた第二外側管柱と、
前記第二外側管柱の第二下端部及び前記内側心柱と一体化されるように接続された大梁と、
前記第二外側管柱の第二下端部又は前記第二下端部と一体化されている前記内側心柱の一体化部分又は前記大梁と、前記第一外側管柱と、の間に設けられた制振材と、を有することを特徴とする制振構造。
Next, the inner core,
A first outer tube column provided outside the inner core column, wherein a first lower end of the first outer tube column is integrated with the inner core column; A first outer tube column provided such that a first upper end portion is displaceable relative to the inner core column;
A second outer tube column provided on the outer side of the inner core column and on the upper side of the first outer tube column in a state adjacent to the first outer tube column in the vertical direction, the second outer tube A second outer side provided such that a second lower end portion of the column is integrated with the inner core column, and a second upper end portion of the second outer tube column is relatively displaceable with respect to the inner core column. Tube pillars,
A girder connected to be integrated with the second lower end of the second outer tube column and the inner core column;
Provided between the second lower end portion of the second outer tube column or the integrated portion of the inner core column integrated with the second lower end portion or the girder and the first outer tube column. And a vibration damping material.
かかる場合には、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。 In such a case, it is possible to realize a vibration control structure that is unlikely to interfere with a building plan or an equipment plan.
また、前記大梁は、第二下端部大梁であり、
前記第一外側管柱の前記第一下端部と一体化されるように接続された第一下端部大梁と、
前記第二外側管柱の中間部と一体化されるように接続された第二中間部大梁と、
前記第一外側管柱の中間部と一体化されるように接続された第一中間部大梁と、
を有することとしてもよい。
Further, the girder is a second lower end girder,
A first lower end girder connected to be integrated with the first lower end of the first outer tubular column;
A second intermediate beam connected to be integrated with the intermediate portion of the second outer tube post;
A first intermediate beam connected to be integrated with an intermediate portion of the first outer tube column;
It is good also as having.
かかる場合には、並行して配置される柱も長くなるため、内側心柱との変形差が大きくなり、制振材によるエネルギー吸収をより適切に行わせることが可能となる。 In such a case, since the columns arranged in parallel also become long, the deformation difference from the inner core column becomes large, and it becomes possible to perform energy absorption by the damping material more appropriately.
また、前記内側心柱は、高強度鋼材を用いた鋼管柱又はCFT柱であることとしてもよい。 Further, the inner core column may be a steel pipe column or a CFT column using a high-strength steel material.
かかる場合には、内側心柱の剛性が小さくなるので免震構造と類似した長周期化による入力時振動の低減効果が期待できる。 In such a case, since the rigidity of the inner core column is reduced, it is possible to expect an effect of reducing vibration at the time of input due to the longer period similar to the seismic isolation structure.
また、上記のいずれかの制振構造を備えた下層構造物と、前記下層構造物の上部に設けられた上層構造物と、を備えた構造物であって、
前記上層構造物を構成する上層構造部柱は、前記内側心柱と剛接合されていることとしてもよい。
Also, a structure comprising a lower layer structure provided with any of the above-described vibration damping structures, and an upper layer structure provided on top of the lower layer structure,
The upper layer structure column constituting the upper layer structure may be rigidly joined to the inner core column.
かかる場合には、免震構造に類似した有効な地震力低減効果を上層構造物に与えることが可能となる。 In such a case, an effective seismic force reduction effect similar to the seismic isolation structure can be given to the upper structure.
===本実施の形態に係る制振構造について===
先ず、本実施の形態に係る制振構造について、図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る制振構造の概略側面図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、図1のB−B断面図である。図4は、本実施の形態に係る制振構造の、通常時と地震時における様子を、それぞれ示したイメージ図である。
=== About the Damping Structure According to the Present Embodiment ===
First, the vibration damping structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic side view of the vibration damping structure according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 4 is an image diagram showing the state of the vibration damping structure according to the present embodiment during normal times and during earthquakes.
この制振構造は、上下方向(鉛直方向)に延びる(換言すれば、長手方向が上下方向に沿った)柱5と、水平方向に延びる(換言すれば、長手方向が水平方向に沿った)大梁30と、により構成されている。
The vibration control structure extends in the vertical direction (vertical direction) (in other words, the longitudinal direction is along the vertical direction) and the column 5 extends in the horizontal direction (in other words, the longitudinal direction is along the horizontal direction). And a
ここで、本実施の形態に係る柱5は、図1に示すように、二重鋼管構造となっている。すなわち、柱5は、内側心柱の一例としての内鋼管10と当該内鋼管10の外側に設けられた外側管柱の一例としての外鋼管15とに分かれている。
Here, the column 5 according to the present embodiment has a double steel pipe structure as shown in FIG. That is, the pillar 5 is divided into an
内鋼管10は、上下方向に延び(換言すれば、長手方向が上下方向に沿い)、かつ、断面が円形状(図2参照)の高強度CFT柱又は高強度鋼材を用いた鋼管柱である。高強度CFT柱である場合には、内鋼管10は、鋼管10aにコンクリート10bが充填されたコンクリート充填鋼管構造を備えている。
The
外鋼管15は、上下方向に延びた(換言すれば、長手方向が上下方向に沿った)鋼管であるが、図1に示すように、その上下方向の長さは、内鋼管10の上下方向の長さよりも短くなっている。また、本実施の形態に係る外鋼管15の断面は、内鋼管10と同様、円形状(図2参照)である。
The
また、外鋼管15は、外鋼管15の下端部15aが内鋼管10と一体化される一方で外鋼管15の上端部15bが内鋼管10に対して相対変位可能となるように備えられている。
Further, the
すなわち、図1に示すように、外鋼管15の下端部15aはダイヤフラム(以下、便宜上、第一ダイヤフラム20と呼ぶ)を介して内鋼管10に固定されているので、当該下端部15aにおいては、外鋼管15と第一ダイヤフラム20と内鋼管10は一体化されている。したがって、当該下端部15aにおいて、外鋼管15と内鋼管10は相対変位不可能となっている。すなわち、図4に示すように、地震により外鋼管15と内鋼管10が水平方向に移動(振動)する際に、外鋼管15と内鋼管10は一体的に移動(振動)する。
That is, as shown in FIG. 1, the
その一方で、外鋼管15の上端部15bにおいては、外鋼管15と内鋼管10との間にダイヤフラムは存在せず、外鋼管15の上端部15bは、内鋼管10に対して相対変位することができるようになっている。すなわち、当該上端部15bにおいては、地震により外鋼管15と内鋼管10が水平方向に移動(振動)する際に、外鋼管15と内鋼管10は個別に移動(振動)し、外鋼管15と内鋼管10との間で変形差が生じる。そして、この変形差により、外鋼管15の内鋼管10に対する水平方向における相対位置が地震に応じて時々刻々変化するようになっている(例えば、図4においては、地震時において通常時よりも、内鋼管10が外鋼管15の右側に近づいている)。なお、図4から容易に理解されるように、内鋼管10は、外鋼管15の下端部15a(第一ダイヤフラム20)と一体化されている箇所を支点にして相対移動するため、前記相対位置の変化は、上端部15bにおいて顕著であるが、上端部15bと下端部15aとの間においても生じ、その変化の度合いは下端部15aに近づくほど小さくなっていく。
On the other hand, in the
また、図1に示すように、外鋼管15には、大梁30が接続されている。すなわち、本実施の形態においては、外鋼管15の上端部15bにダイヤフラム(以下、便宜上、第二ダイヤフラム22と呼ぶ)を介して大梁30が取り付けられている。したがって、当該上端部15bにおいては、外鋼管15と第二ダイヤフラム22と大梁30が一体化されている。なお、当該大梁30の上方にはスラブ35が設けられており、当該スラブ35が構造物1の各中間階を形成している。また、外鋼管15の下部(第一ダイヤフラム20の下部)には、補強用リブ24が備えられている。
Further, as shown in FIG. 1, a
そして、外鋼管15又は大梁30と内鋼管10との間(本実施の形態においては、外鋼管15と内鋼管10との間。大梁30と内鋼管10との間に設けられている例については、後述する第三実施形態において説明する)には、制振材の一例としての粘性材、減衰砂、フライアッシュ等の充填材25が設けられている。
And between the
すなわち、前述したとおり、外鋼管15の下端部15aが第一ダイヤフラム20を介して内鋼管10に固定されている一方で、外鋼管15の上端部15bにおいては外鋼管15と内鋼管10との間にダイヤフラムが存在しないので、内鋼管10と外鋼管15との間は、図1に示すように、上部に開口を備えた底(第一ダイヤフラム20が底に対応)付き容器状のスペースとなっている。そして、本実施の形態においては、この部分(この間)に、充填材25が充填されている。
That is, as described above, the
したがって、前記変形差により外鋼管15の内鋼管10に対する前記相対位置が地震に応じて時々刻々変化すると、内鋼管10と外鋼管15との間に備えられた当該充填材25によりエネルギー吸収が成されて、制振効果が生じることとなる。
Accordingly, when the relative position of the
次に、図1等に示された本実施の形態に係る構造物1、つまり、上述した制振構造を備えた構造物1について説明する。本実施の形態に係る構造物1においては、図1に示すように、上述した制振構造を備えた構造部分(便宜上、制振構造部分40と呼ぶ)が、上下方向において複数(本実施の形態においては、3つ。それぞれを、下から順番に、第一制振構造部分41、第二制振構造部分42、第三制振構造部分43と呼ぶ)並んで設けられている。
Next, the structure 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 and the like, that is, the structure 1 having the above-described vibration damping structure will be described. In the structure 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, there are a plurality of structural portions (referred to as vibration damping
すなわち、第一制振構造部分41、第二制振構造部分42、第三制振構造部分43の各々は、各々の制振構造部分40に共通の前記内鋼管10と、各々の制振構造部分40毎の外鋼管15、大梁30(スラブ35)、及び、充填材25を備えている。そして、本実施の形態においては、第一制振構造部分41が中間階のうちの二階に対応し、当該第一制振構造部分41と上下方向において隣り合う第二制振構造部分42が中間階のうちの三階に対応し、当該第二制振構造部分42と上下方向において隣り合う第三制振構造部分43が中間階のうちの四階に対応している(図1参照)。
That is, each of the first damping structure portion 41, the second damping structure portion 42, and the third damping structure portion 43 includes the
また、これらの制振構造部分40(下層構造物に相当)の上部には、柱(上層構造部柱47と呼ぶ)と大梁30(スラブ35)を備えた上層構造部分45(上層構造物に相当)が設けられており、この上層構造部分45が最上階(五階)に対応している。
Further, an upper layer structure portion 45 (in the upper layer structure) provided with a column (referred to as an upper layer structure portion column 47) and a large beam 30 (slab 35) is provided above the vibration damping structure portion 40 (corresponding to the lower layer structure). The upper
ただし、上層構造部分45の上層構造部柱47は、二重鋼管構造とはなっておらず、したがって、上層構造部柱47には、制振構造部分40の内鋼管10に相当するものは設けられていない。すなわち、内鋼管10は、図1に示すように、上下方向において第三制振構造部分43までしか延びておらず、この内鋼管10(の上端部)が上層構造部分45の上層構造部柱47に剛接合されている(上層構造部分45を構成する上層構造部柱47が内鋼管10と剛接合されている)。
However, the upper layer
<<<本実施の形態に係る制振構造の有効性について>>>
上述したとおり、本実施の形態に係る制振構造は、内鋼管10と、内鋼管10の外側に設けられた外鋼管15であって、前記外鋼管15の下端部15aが内鋼管10と一体化される一方で外鋼管15の上端部15bが内鋼管10に対して相対変位可能となるように備えられた外鋼管15と、外鋼管15に接続された大梁30と、外鋼管15又は大梁30と、内鋼管10と、の間に設けられた制振材(充填材25)と、を有することとした。そのため、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。
<<< Effectiveness of Damping Structure According to this Embodiment >>>
As described above, the damping structure according to the present embodiment is the
すなわち、上述したとおり、柱と柱に接続された大梁とを備えた構造物に制振部材を設けた制振構造は既によく知られており、当該制振構造としては、制振部材としてブレースや間柱や壁タイプの制振部材を設けたものがある(図5に、従来例に係る当該制振構造を示す。図5の左図に、制振部材としてブレースを設けた制振構造が、図5の中央図に、制振部材として間柱を設けた制振構造が、図5の右図に、制振部材として壁タイプの制振部材を設けた制振構造が、それぞれ表されている)。 That is, as described above, a damping structure in which a damping member is provided on a structure including a pillar and a large beam connected to the pillar is already well known. As the damping structure, a brace is used as the damping member. 5 and FIG. 5 show the conventional damping structure according to the conventional example. The left diagram of FIG. 5 shows a damping structure provided with a brace as a damping member. The center view of FIG. 5 shows a damping structure with a stud as a damping member, and the right figure of FIG. 5 shows a damping structure with a wall-type damping member as a damping member. )
しかしながら、これらの図から容易に理解できるように、制振部材としてブレースや間柱や壁タイプの制振部材を設けた際には、建築計画や設備計画と物理的に干渉する状況が頻繁に生じていた。そして、干渉しない位置を探して制振部材を配置しようとすると、制振部材の配置位置や配置数に制限が生じる不都合が生じていた。 However, as can be easily understood from these figures, when bracing, studs, or wall-type damping members are provided as damping members, situations frequently occur that physically interfere with building plans and facility plans. It was. Then, when trying to arrange the damping member in search of a position that does not interfere, there is a disadvantage that the arrangement position and the number of arrangement of the damping member are limited.
これに対して、本実施の形態においては、柱5を二重鋼管構造とし、下端部15aにおいて外鋼管15と内鋼管10とが一体化される一方で、上端部15bにおいて外鋼管15が内鋼管10に対して相対変位可能となるようにした(外鋼管15の内鋼管10に対する水平方向における相対位置が地震に応じて時々刻々変化するようにした)。そして、外鋼管15と内鋼管10との間に充填材25を設け、当該相対変位を利用して充填材25によるエネルギー吸収が成されるようにした。
On the other hand, in the present embodiment, the pillar 5 has a double steel pipe structure, and the
このように、本実施の形態によれば、制振の機能を柱自体又は柱近傍に集約させることが可能となった。そのため、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to concentrate the damping function on the pillar itself or in the vicinity of the pillar. Therefore, it is possible to realize a vibration control structure that is unlikely to interfere with a building plan or an equipment plan.
また、上記実施の形態においては、内鋼管10が、高強度鋼材を用いた鋼管柱かCFT柱であることとした。高強度鋼材を用いた鋼管柱やCFT柱は弾性変形性能が高い性質を有するため、このように、内鋼管10を、高強度鋼材を用いた鋼管柱やCFT柱にすることにより、構造物1の固有周期をより長周期化することが可能となる。すなわち、上述した制振構造に、免震構造と類似した長周期化による入力時振動の低減効果も持たせることが可能となる。
In the above embodiment, the
また、内鋼管10を、高強度鋼材を用いた鋼管柱又はCFT柱とすることにより、内鋼管10の断面を小さくすることができる(内鋼管10の断面を小さく計画できる)。そのため、内鋼管10と外鋼管15との間の隙間が大きくなることによる減衰効果の向上が期待できる。
Moreover, the cross section of the
また、上記実施の形態においては、構造物1が、上述した制振構造を備えた制振構造部分40と当該制振構造部分40の上部に設けられた上層構造部分45を有しており、上層構造部分45を構成する上層構造部柱47は、内鋼管10と剛接合されていることとした。
In the above embodiment, the structure 1 includes the vibration damping
そのため、内鋼管10が、免震機能を生じさせる部材(免震ゴム等)と同様の働きを、上層構造部分45に対して行うこととなり、有効な免震機能を上層構造部分45に与えることが可能となる。
Therefore, the
===第二実施形態に係る制振構造について===
先ず、第二実施形態(一方で、上述した実施形態を第一実施形態と呼ぶ)について、図6を用いて説明する。図6は、第二実施形態に係る制振構造の概略側面図である。
=== About the Vibration Suppression Structure According to the Second Embodiment ===
First, a second embodiment (on the other hand, the above-described embodiment is referred to as a first embodiment) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic side view of the vibration damping structure according to the second embodiment.
第二実施形態に係る制振構造は、第一実施形態と同様、上下方向(鉛直方向)に延びる(換言すれば、長手方向が上下方向に沿った)柱5と、水平方向に延びる(換言すれば、長手方向が水平方向に沿った)大梁30と、により構成され、柱5は、二重鋼管構造となっている。すなわち、柱5は、第一実施形態と同様、内鋼管10と当該内鋼管10の外側に設けられた外鋼管15とに分かれている。
As in the first embodiment, the vibration damping structure according to the second embodiment extends in the vertical direction (vertical direction) (in other words, the longitudinal direction is along the vertical direction) and the column 5 extends in the horizontal direction (in other words, In this case, the pillar 5 has a double steel pipe structure. That is, the column 5 is divided into an
内鋼管10の構造も、第一実施形態に係る内鋼管10の構造と同様である。すなわち、内鋼管10は、上下方向に延び(換言すれば、長手方向が上下方向に沿い)、かつ、断面が円形状の高強度CFT柱である。つまり、内鋼管10は、鋼管10aにコンクリート10bが充填されたコンクリート充填鋼管構造を備えている。
The structure of the
また、外鋼管15の構造も、第一実施形態に係る外鋼管15の構造と同様である。すなわち、外鋼管15は、上下方向に延びた(換言すれば、長手方向が上下方向に沿った)鋼管であるが、その上下方向の長さは、内鋼管10の上下方向の長さよりも短くなっている。また、第二実施形態に係る外鋼管15の断面は、内鋼管10と同様、円形状である。
The structure of the
また、外鋼管15は、外鋼管15の下端部15aが内鋼管10と一体化される一方で外鋼管15の上端部15bが内鋼管10に対して相対変位可能となるように備えられている。
Further, the
すなわち、外鋼管15の下端部15aは第一ダイヤフラム20を介して内鋼管10に固定されているので、当該下端部15aにおいては、外鋼管15と第一ダイヤフラム20と内鋼管10は一体化されている。したがって、当該下端部15aにおいて、外鋼管15と内鋼管10は相対変位不可能となっている。すなわち、地震により外鋼管15と内鋼管10が水平方向に移動(振動)する際に、外鋼管15と内鋼管10は一体的に移動(振動)する。
That is, since the
その一方で、外鋼管15の上端部15bにおいては、外鋼管15と内鋼管10との間にダイヤフラムは存在せず、外鋼管15の上端部15bは、内鋼管10に対して相対変位することができるようになっている。すなわち、当該上端部15bにおいては、地震により外鋼管15と内鋼管10が水平方向に移動(振動)する際に、外鋼管15と内鋼管10は個別に移動(振動)し、外鋼管15と内鋼管10との間で変形差が生じる。そして、この変形差により、外鋼管15の内鋼管10に対する水平方向における相対位置が地震に応じて時々刻々変化するようになっている。
On the other hand, in the
また、外鋼管15には、第一実施形態と同様、大梁30が接続されているが、その接続位置や接続数が、第一実施形態とは異なっている。すなわち、第一実施形態においては、外鋼管15の上端部15bに大梁30が取り付けられていたが、第二実施形態においては、外鋼管15の下端部15aと中間部15cの双方に、それぞれ大梁30が取り付けられている。
Moreover, although the
したがって、下端部15aにおいては、4つの部材、すなわち、外鋼管15(すなわち、下端部15a)と第一ダイヤフラム20と内鋼管10と大梁30とが一体化されていることとなる。また、中間部15cにおいては、外鋼管15(すなわち、中間部15c)と大梁30とが一体化されていることとなる。
Therefore, in the
そして、当該大梁30の上方にはスラブ(図6において、不図示)が設けられており、当該スラブが構造物1の各中間階を形成している。
A slab (not shown in FIG. 6) is provided above the
すなわち、前述した外鋼管15が、上下方向において複数並んで設けられており(例えば、第一外側管柱の一例としての第一外鋼管110と第二外側管柱の一例としての第二外鋼管120が上下方向において並んで設けられている。図6参照)、各々の外鋼管15の下端部15aと中間部15cに大梁30が接続されている。
That is, a plurality of the
この第一外鋼管110と第二外鋼管120について具体的に説明すると、第一外鋼管110の下端部(第一下端部110aと呼ぶ)には、当該第一下端部110a(及び内鋼管10)と一体化されるように第一下端部大梁112が接続され、また、中間部(第一中間部110cと呼ぶ)には、当該第一中間部110cと一体化されるように第一中間部大梁114が接続されている。同様に、第一外鋼管110の上側に当該第一外鋼管110と上下方向において隣り合う状態で設けられた第二外鋼管120の下端部(第二下端部120aと呼ぶ)には、当該第二下端部120a(及び内鋼管10)と一体化されるように第二下端部大梁122が接続され、また、中間部(第二中間部120cと呼ぶ)には、当該第二中間部120cと一体化されるように第二中間部大梁124が接続されている。
Specifically, the first outer steel pipe 110 and the second outer steel pipe 120 will be described. The lower end portion of the first outer steel pipe 110 (referred to as the first
そして、第一下端部大梁112、第一中間部大梁114、第二下端部大梁122、第二中間部大梁124の各々の上方にはスラブが設けられており、第一下端部大梁112の上方のスラブ、第一中間部大梁114の上方のスラブ、第二下端部大梁122の上方のスラブ、第二中間部大梁124の上方のスラブは、それぞれ中間階のうちの三階、四階、五階、六階を形成している。このように、第一実施形態においては、一つの外鋼管15(制振構造部分40)には、一つの大梁30が接続され、一つの階のみが対応していたが、第二実施形態においては、一つの外鋼管15には、二つの大梁30が接続され、二つの階が対応している。
A slab is provided above each of the first lower end large beam 112, the first intermediate portion large beam 114, the second lower end large beam 122, and the second intermediate portion large beam 124. The slab above the first intermediate beam 114, the slab above the second lower beam 122, and the slab above the second beam 124 are the third and fourth floors of the intermediate floor, respectively. , Form the 5th and 6th floor. Thus, in the first embodiment, one outer steel pipe 15 (damping structure portion 40) is connected to one
また、第二実施形態においても、第一実施形態と同様、制振材が設けられているが、第二実施形態に係る制振材は、第一実施形態とは異なるものとなっている。すなわち、第一実施形態においては、制振材として充填材25が設けられていたが、第二実施形態においては、制振材としてオイルダンパー130が設けられている。
Also in the second embodiment, the damping material is provided as in the first embodiment, but the damping material according to the second embodiment is different from the first embodiment. That is, in the first embodiment, the
さらに、制振材の設置位置も第一実施形態とは異なっている。すなわち、第一実施形態においては、外鋼管15とこれに対応する内鋼管10との間に制振材(充填材25)が設けられていたが、第二実施形態においては、ある外鋼管15と、この外鋼管15の一つ上にある外鋼管15の下端部15a又は当該下端部15aと一体化されている内鋼管10の一体化部分140又は当該下端部15a及び内鋼管10と一体化されるように接続された大梁30(本実施の形態においては、当該大梁30)と、の間に制振材(オイルダンパー130)が設けられている。
Furthermore, the installation position of the damping material is also different from the first embodiment. That is, in the first embodiment, the vibration damping material (filler 25) is provided between the
第一外鋼管110と第二外鋼管120について具体的に説明すると、第一外鋼管110と、第二外鋼管120の第二下端部120a又は当該第二下端部120aと一体化されている内鋼管10の一体化部分140又は当該第二下端部120a及び内鋼管10と一体化されるように接続された第二下端部大梁122と、の間には、制振材の一例としてのオイルダンパー130が設けられている(本実施の形態においては、図6に示すように、第一外鋼管110の第一上端部110bと第二下端部大梁122との間に、オイルダンパー130が設けられている)。
The first outer steel pipe 110 and the second outer steel pipe 120 will be specifically described. The first outer steel pipe 110 and the second
すなわち、前述したとおり、第二外鋼管120の第二下端部120aと第二下端部大梁122とが内鋼管10と一体化されている一方で、第一外鋼管110の第一上端部110bは内鋼管10とは一体化されていない。
That is, as described above, the second
したがって、前記変形差により当該第一外鋼管110の第一上端部110bの内鋼管10に対する前記相対位置が地震に応じて時々刻々変化すると、内鋼管10と一体化された第二下端部大梁122と、当該第一外鋼管110の第一上端部110bと、の間に備えられたオイルダンパー130によりエネルギー吸収が成されて、制振効果が生じることとなる。
Accordingly, when the relative position of the first
なお、当然のことながら、第二下端部大梁122のみならず、第二下端部120aも、内鋼管10と一体化されているので、オイルダンパー130を、第二下端部120aと第一外鋼管110(第一上端部110b)との間に設けてもよく、このような場合でも制振効果が生ずる。また、オイルダンパー130を、内鋼管自体(つまり、前記一体化部分140)と第一外鋼管110(第一上端部110b)との間に設けてもよく、このような場合でも制振効果が生ずることとなる。
As a matter of course, since not only the second lower end portion beam 122 but also the second
<<<第二実施形態に係る制振構造の有効性について>>>
上述したとおり、第二実施形態に係る制振構造は、内鋼管10と、内鋼管10の外側に設けられた第一外鋼管110であって、第一外鋼管110の第一下端部110aが内鋼管10と一体化される一方で第一外鋼管110の第一上端部110bが内鋼管10に対して相対変位可能となるように備えられた第一外鋼管110と、内鋼管10の外側、かつ、第一外鋼管110の上側に、第一外鋼管110と上下方向において隣り合う状態で設けられた第二外鋼管120であって、第二外鋼管120の第二下端部120aが内鋼管10と一体化される一方で第二外鋼管120の第二上端部120bが内鋼管10に対して相対変位可能となるように備えられた第二外鋼管120と、第二外鋼管120の第二下端部120a及び内鋼管10と一体化されるように接続された第二下端部大梁122と、第二外鋼管120の第二下端部120a又は第二下端部120aと一体化されている内鋼管10の一体化部分140又は第二下端部大梁122と、第一外鋼管110と、の間に設けられた制振材(オイルダンパー130)と、を有することとした。
<<<< Effectiveness of Damping Structure According to Second Embodiment >>>>
As described above, the vibration damping structure according to the second embodiment is the
そのため、第一実施形態と同様、制振の機能を柱自体又は柱近傍に集約させることが可能となるため、建築計画や設備計画と干渉する状況が生じにくい制振構造を実現することが可能となる。 Therefore, as in the first embodiment, it is possible to consolidate the vibration damping function in the column itself or in the vicinity of the column, so that it is possible to realize a vibration damping structure that is unlikely to interfere with a building plan or facility plan. It becomes.
また、第二実施形態に係る制振構造は、第一下端部110aと一体化されるように接続された第一下端部大梁112と、第二下端部120aと一体化されるように接続された第二下端部大梁122と、第一中間部110cと一体化されるように接続された第一中間部大梁114と、第二中間部120cと一体化されるように接続された第二中間部大梁124と、を有していることとした。
In addition, the vibration damping structure according to the second embodiment is integrated with the first lower end large beam 112 connected to be integrated with the first
すなわち、前述したとおり、第一実施形態においては、一つの外鋼管15(制振構造部分40)には、一つの大梁30が接続され、一つの階のみが対応していた。しかしながら、このように中間部大梁を設けることとすれば、第二実施形態において示したように、一つの外鋼管15に、二つの大梁30が接続され、二つの階が対応しているような形態に、延いては、一つの外鋼管15の長さが第一実施形態と比べてより長くなる形態にすることができる。
That is, as described above, in the first embodiment, one
そして、外鋼管15の下端部15aにおいて外鋼管15と内鋼管10とが一体化される一方で、外鋼管15の上端部15bにおいて外鋼管15が内鋼管10に対して相対変位可能となっているため、一つの外鋼管15の長さが長い第二実施形態の方が、第一実施形態よりも、当該相対変位の量が大きくなる。したがって、制振材によるエネルギー吸収がより適切に行われるという優位性を備えることとなる。
And while the
また、下端部大梁に加えて中間部大梁を外鋼管15に接続することとすれば、下端部大梁のみが外鋼管15に接続される例と比べて、外鋼管15の剛性が高まる(変形量が小さくなる)。そのため、減衰効果を発揮する制振材の容量(剛性・強度)を大きくすることが可能となる。したがって、制振材によるエネルギー吸収をより適切に行わせることも可能となる。
Further, if the intermediate beam is connected to the
また、前述したとおり、第二実施形態においては一つの外鋼管15に二つの階が対応しているので、制振材の数が一つの外鋼管15に対して一つであることとすれば、一つの外鋼管15に一つの階が対応している比較例と比べて第二実施形態に係る制振材の数はより少なくなる(当該比較例と第二実施形態に係る構造物の総階数が同じとした場合の比較)。そして、このように制振材の数が少ないとしても、当該比較例と同等以上の制振効果が期待できる。
Further, as described above, in the second embodiment, since two floors correspond to one
===その他の実施の形態===
上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
=== Other Embodiments ===
The above embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof. In particular, the embodiments described below are also included in the present invention.
第一実施形態においては、外鋼管15又は大梁30と内鋼管10との間に制振材が設けられている例として、外鋼管15と内鋼管10との間に制振材が設けられている例を挙げたが、図7に示すように、大梁30と内鋼管10との間に制振材(オイルダンパー130)が設けられていてもよい。なお、図7は、第三実施形態に係る制振構造の概略側面図である。
In the first embodiment, as an example in which a damping material is provided between the
なお、第三実施形態においては、当該大梁30は、二階の天井受け大梁となっており、その上部にオイルダンパー130が備えられている。そして、当該オイルダンパー130の上方に三階の床大梁が位置している。
In the third embodiment, the
また、第三実施形態においては、第一実施形態と同様、構造物1が、制振構造を備えた制振構造部分40と当該制振構造部分40の上部に設けられた上層構造部分45を有しており、上層構造部分45を構成する上層構造部柱47は、内鋼管10と剛接合されている。そして、図7に示すように、上述した三階の床大梁は、上層構造部分45に設けられている(上層構造部分45の一部となっている)。
In the third embodiment, as in the first embodiment, the structure 1 includes a vibration damping
なお、第二実施形態においては、第一実施形態及び第三実施形態とは異なり、上層構造部分45を構成し内鋼管10と剛接合された当該上層構造部柱47は備えられていなかったが、第一実施形態及び第三実施形態と同様、このような上層構造部柱47を備えるようにしてもよい。
In the second embodiment, unlike the first embodiment and the third embodiment, the upper layer
また、第二実施形態及び第三実施形態においては、制振材として充填材25の代わりにオイルダンパー130を用いることとした。すなわち、内鋼管10と外鋼管15との間には、充填材25が充填されていなかったが、これに限定されるものではなく、(オイルダンパー130の導入に加えて)充填材25を充填するようにしてもよい。
In the second embodiment and the third embodiment, the
また、上記においては、制振材として充填材25やオイルダンパー130を例に挙げたが、これらに限定されるものではなく、制振機能を有するものであれば構わない。例えば、摩擦ダンパーであってもよい。
In the above description, the
また、上記においては、図2及び図3に示したように、内鋼管10及び外鋼管15の断面を円形状としたが、これに限定されるものではない。例えば、図8及び図9に示すように、矩形状としてもよい。また、内鋼管10を円形状とする一方で外鋼管15を矩形状としてもよいし、外鋼管15を円形状とする一方で内鋼管10を矩形状としてもよい。なお、図8は、図1のA−A断面の変形例を示した図である。図9は、図1のB−B断面の変形例を示した図である。
Moreover, in the above, as shown in FIG.2 and FIG.3, although the cross section of the
また、第二実施形態においては、三階及び四階に対応した外鋼管15と五階及び六階に対応した外鋼管15を、それぞれ第一外鋼管110、第二外鋼管120として説明を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、五階及び六階に対応した外鋼管15と七階及び八階に対応した外鋼管15を、それぞれ第一外鋼管110、第二外鋼管120としてもよい。
In the second embodiment, the
また、第二実施形態においては、一つの外鋼管15には、二つの大梁30が接続され、二つの階が対応していることとしたが、これに限定されるものではなく、三つや四つの大梁30が接続され、3つや4つの階が対応していることとしてもよい。
In the second embodiment, two
また、すべての柱がこの構造である必要は無く、一般的な柱梁構造を混ぜてもよい。また、柱全長にわたってこの構造にする必要もなく、必要階のみに適用してもよい。 Moreover, it is not necessary that all the columns have this structure, and a general column beam structure may be mixed. Moreover, it is not necessary to make this structure over the entire length of the pillar, and it may be applied only to the required floor.
1 構造物
5 柱
10 内鋼管
10a 鋼管
10b コンクリート
15 外鋼管
15a 下端部
15b 上端部
15c 中間部
20 第一ダイヤフラム
22 第二ダイヤフラム
24 補強用リブ
25 充填材
30 大梁
35 スラブ
40 制振構造部分
41 第一制振構造部分
42 第二制振構造部分
43 第三制振構造部分
45 上層構造部分
47 上層構造部柱
110 第一外鋼管
110a 第一下端部
110b 第一上端部
110c 第一中間部
112 第一下端部大梁
114 第一中間部大梁
120 第二外鋼管
120a 第二下端部
120b 第二上端部
120c 第二中間部
122 第二下端部大梁
124 第二中間部大梁
130 オイルダンパー
140 一体化部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Structure 5
Claims (5)
前記内側心柱の外側に設けられた外側管柱であって、前記外側管柱の下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記外側管柱の上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた外側管柱と、
前記外側管柱に接続された大梁と、
前記外側管柱又は前記大梁と、前記内側心柱と、の間に設けられた制振材と、を有することを特徴とする制振構造。 The inner core,
An outer tube column provided outside the inner core column, wherein a lower end portion of the outer tube column is integrated with the inner core column, while an upper end portion of the outer tube column is formed with respect to the inner core column. An outer tube column provided to be relatively displaceable,
A girder connected to the outer tube column;
A vibration damping structure comprising a vibration damping material provided between the outer pipe column or the girder and the inner core column.
前記内側心柱の外側に設けられた第一外側管柱であって、前記第一外側管柱の第一下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記第一外側管柱の第一上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた第一外側管柱と、
前記内側心柱の外側、かつ、前記第一外側管柱の上側に、前記第一外側管柱と上下方向において隣り合う状態で設けられた第二外側管柱であって、前記第二外側管柱の第二下端部が前記内側心柱と一体化される一方で前記第二外側管柱の第二上端部が前記内側心柱に対して相対変位可能となるように備えられた第二外側管柱と、
前記第二外側管柱の第二下端部及び前記内側心柱と一体化されるように接続された大梁と、
前記第二外側管柱の第二下端部又は前記第二下端部と一体化されている前記内側心柱の一体化部分又は前記大梁と、前記第一外側管柱と、の間に設けられた制振材と、を有することを特徴とする制振構造。 The inner core,
A first outer tube column provided outside the inner core column, wherein a first lower end of the first outer tube column is integrated with the inner core column; A first outer tube column provided such that a first upper end portion is displaceable relative to the inner core column;
A second outer tube column provided on the outer side of the inner core column and on the upper side of the first outer tube column in a state adjacent to the first outer tube column in the vertical direction, the second outer tube A second outer side provided such that a second lower end portion of the column is integrated with the inner core column, and a second upper end portion of the second outer tube column is relatively displaceable with respect to the inner core column. Tube pillars,
A girder connected to be integrated with the second lower end of the second outer tube column and the inner core column;
Provided between the second lower end portion of the second outer tube column or the integrated portion of the inner core column integrated with the second lower end portion or the girder and the first outer tube column. And a vibration damping material.
前記大梁は、第二下端部大梁であり、
前記第一外側管柱の前記第一下端部と一体化されるように接続された第一下端部大梁と、
前記第二外側管柱の中間部と一体化されるように接続された第二中間部大梁と、
前記第一外側管柱の中間部と一体化されるように接続された第一中間部大梁と、
を有することを特徴とする制振構造。 In the vibration damping structure according to claim 2,
The girder is a second lower end girder;
A first lower end girder connected to be integrated with the first lower end of the first outer tubular column;
A second intermediate beam connected to be integrated with the intermediate portion of the second outer tube post;
A first intermediate beam connected to be integrated with an intermediate portion of the first outer tube column;
A vibration damping structure characterized by comprising:
前記内側心柱は、高強度鋼材を用いた鋼管柱又はCFT柱であることを特徴とする制振構造。 A vibration damping structure according to any one of claims 1 to 3,
The inner core column is a steel pipe column or CFT column using a high-strength steel material.
前記上層構造物を構成する上層構造部柱は、前記内側心柱と剛接合されていることを特徴とする構造物。 A structure comprising a lower layer structure provided with the vibration damping structure according to any one of claims 1 to 4, and an upper layer structure provided on top of the lower layer structure,
The upper layer structure column constituting the upper layer structure is rigidly joined to the inner core column.
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