JP6332923B2 - Fail-safe mechanism for base-isolated buildings - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、中間階に免震層を有する免震建物において免震層よりも上方に設けられた上部構造体の水平方向への過大変形を防止するための免震建物のフェールセーフ機構に関する。   The present invention provides, for example, a fail-safe mechanism for a base-isolated building for preventing excessive horizontal deformation of an upper structure provided above the base-isolated layer in a base-isolated building having a base-isolated layer on an intermediate floor. About.

免震建物では、地震時に免震層に変形を集中させて地震エネルギーの吸収を図ることにより、免震層の上方に入力する地震エネルギーを低減している。免震層を構成する免震材料に関しては、材料ごとに変形限界値が規定されており、L1地震(稀に発生する地震:震度5程度)時はもちろん、L2地震(極めて稀に発生する地震:震度6強)時にも限界値を超える変形が発生しないように設計される。   In seismic isolation buildings, seismic energy input above the seismic isolation layer is reduced by concentrating deformation in the seismic isolation layer and absorbing seismic energy during an earthquake. For seismic isolation materials that make up the seismic isolation layer, deformation limit values are defined for each material. Of course, during L1 earthquakes (rarely occurring earthquakes: seismic intensity of about 5), L2 earthquakes (extremely rare earthquakes) : Seismic intensity 6)) Designed to prevent deformation exceeding the limit value.

特開2011−140759号公報JP 2011-140759 A

しかし、現状の法令基準(L2地震)を超える極大地震動(震度7以上)等により免震層に限界値以上の変形(過大変形)が発生することも考えられる。この点、図6(A)に示す基礎免震構造では、免震層51の最大変形量は免震建物52外周に設けられた擁壁53と免震建物52との距離で決まり、免震建物52が最大変形量以上に変形したときには免震建物52と擁壁53の衝突が発生するので、衝突により免震建物52の構造安全性が確保されているかの検討は必要となるが、免震層51の過大変形を抑止する機構は存在していると言える。   However, deformation beyond the limit value (excessive deformation) may occur in the seismic isolation layer due to the maximum ground motion (seismic intensity of 7 or more) exceeding the current legal standards (L2 earthquake). In this respect, in the basic seismic isolation structure shown in FIG. 6A, the maximum deformation amount of the seismic isolation layer 51 is determined by the distance between the retaining wall 53 provided on the outer periphery of the seismic isolation building 52 and the seismic isolation building 52. When the building 52 is deformed beyond the maximum deformation amount, a collision between the seismic isolation building 52 and the retaining wall 53 occurs. Therefore, it is necessary to examine whether the structural safety of the seismic isolation building 52 is ensured by the collision. It can be said that there exists a mechanism for suppressing excessive deformation of the seismic layer 51.

これに対して、図6(B)に示すような地上部に免震層51を設置する中間階免震構造においては、適宜の装置等を別途設置しない限り、免震層51の過大変形を防止することができず、免震層51が限界値を超えて変形する場合に対して、免震建物52の構造安全性は確保されていない。   On the other hand, in the intermediate floor seismic isolation structure in which the seismic isolation layer 51 is installed on the ground as shown in FIG. 6B, excessive deformation of the seismic isolation layer 51 is required unless an appropriate device is separately installed. The structural safety of the seismic isolation building 52 is not secured against the case where the seismic isolation layer 51 cannot be prevented and deforms beyond the limit value.

そこで、中間階免震層の過大変形を抑制するために、図7に示すように、エレベータシャフト54を免震層51に貫入させて免震層51の過大変形抑制に利用することが考えられる(特許文献1参照)。しかし、斯かる技術を用いる場合、免震建物52内部でのクリアランスの設定や平面プランの調整が必要になるというデメリットがある。   Therefore, in order to suppress the excessive deformation of the intermediate floor seismic isolation layer, as shown in FIG. 7, it is considered that the elevator shaft 54 is penetrated into the seismic isolation layer 51 and used for suppressing the excessive deformation of the seismic isolation layer 51. (See Patent Document 1). However, when such a technique is used, there is a demerit that it is necessary to set a clearance inside the seismic isolation building 52 or to adjust a plan.

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、免震建物内部の計画に制限を加えずに、免震層の許容限界を超える過大変形を抑制することができる免震建物のフェールセーフ機構を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and its purpose is to provide a seismic isolation that can suppress excessive deformation exceeding the allowable limit of the seismic isolation layer without restricting the plan inside the seismic isolation building. It is to provide a fail-safe mechanism for buildings.

上記目的を達成するために、本発明に係る免震建物のフェールセーフ機構は、中間階に免震層を有する免震建物において前記免震層よりも上方に設けられた上部構造体の水平方向への過大変形を防止するための免震建物のフェールセーフ機構であって、前記上部構造体から水平方向に離間した位置に、前記免震層によって支持されない状態で前記免震層よりも上方にまで延び、前記上部構造体の水平方向の移動を規制するためのアウトリガーフレームを設けてあり、前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとの間に過大変形抑制装置が設けられ、該過大変形抑制装置は、前記上部構造体から前記アウトリガーフレームまでの距離が一定範囲から外れて該一定範囲を上回りそうになっても下回りそうになっても、前記距離が前記一定範囲内に留まるように前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとを拘束し、前記距離が前記一定範囲内であれば前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとを拘束しないように構成され、前記アウトリガーフレームを前記免震建物と分離した状態で構築し、前記免震建物において前記免震層よりも下方に設けられた下部構造体と前記アウトリガーフレームとがダンパーによって接続され、前記過大変形抑制装置は、互いに一定範囲において接近・離間自在であり、互いになす角度も可変となっている雄型アームと雌型アームとを具備し、該雄型アーム、雌型アームの何れか一方が前記上部構造体、他方が前記アウトリガーフレームに固定されていることを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, the fail-safe mechanism for a base-isolated building according to the present invention is a horizontal direction of an upper structure provided above the base-isolated layer in a base-isolated building having a base-isolated layer on an intermediate floor. This is a fail-safe mechanism for a base-isolated building for preventing excessive deformation to the upper structure, and is located above the base-isolated layer at a position horizontally spaced from the upper structure without being supported by the base-isolated layer. And an outrigger frame for restricting the horizontal movement of the upper structure is provided, and an excessive deformation suppression device is provided between the upper structure and the outrigger frame. the even distance from the upper structure to said outrigger frame becomes likely below even when the likely exceed the predetermined range deviates from the predetermined range, the distance is within the predetermined range The upper structure and the outrigger frame are constrained to stay, and the upper structure and the outrigger frame are not constrained if the distance is within the certain range, and the outrigger frame is Built in a state separated from the building, the lower structure provided below the seismic isolation layer in the base isolation building and the outrigger frame are connected by a damper, It has a male arm and a female arm that can be moved toward and away from each other and the angle between them is variable, and either the male arm or the female arm is the upper structure, and the other is the outrigger. It is fixed to the frame (claim 1).

上記免震建物のフェールセーフ機構において、前記アウトリガーフレームが、階段、エレベータシャフト、通路、倉庫、設備機械室、便所のうち、少なくとも何れか一つを含むように構成されていてもよい(請求項2)。   In the fail-safe mechanism of the seismic isolation building, the outrigger frame may be configured to include at least one of a staircase, an elevator shaft, a passage, a warehouse, an equipment machine room, and a toilet (Claims). 2).

上記免震建物のフェールセーフ機構において、前記アウトリガーフレームは前記上部構造体よりも低く、前記アウトリガーフレームの上部と前記上部構造体の下部との間に前記過大変形抑制装置が設けられていてもよい(請求項3)。   In the fail-safe mechanism of the seismic isolation building, the outrigger frame may be lower than the upper structure, and the excessive deformation suppression device may be provided between the upper portion of the outrigger frame and the lower portion of the upper structure. (Claim 3).

上記フェールセーフ機構において、前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとがダンパーによって接続されていてもよ(請求項4) In the fail-safe mechanism, a pre-SL upper structure and the outrigger frame but it may also be connected by a damper (claim 4).

本願発明では、免震建物内部の計画に制限を加えずに、免震層の許容限界を超える過大変形を抑制することができる免震建物のフェールセーフ機構が得られる。   In the present invention, a fail-safe mechanism for a seismic isolation building that can suppress excessive deformation exceeding the allowable limit of the seismic isolation layer without limiting the plan inside the base isolation building is obtained.

すなわち、本願の各請求項に係る発明の免震建物のフェールセーフ機構では、免震建物と分離した状態でアウトリガーフレームを構築することにより、免震建物内部の計画に制約を与えないようにすることができる。また、上部構造体の水平方向への移動をアウトリガーフレームによって規制することにより、免震層の過大変形の抑制を図ることができる。   That is, in the fail-safe mechanism of the base-isolated building of the invention according to each claim of the present application, the outrigger frame is constructed in a state separated from the base-isolated building so as not to constrain the plan inside the base-isolated building. be able to. Further, by restricting the movement of the upper structure in the horizontal direction by the outrigger frame, it is possible to suppress excessive deformation of the seismic isolation layer.

請求項2に係る発明の免震建物のフェールセーフ機構では、コアスペースをアウトリガーフレームに形成することにより、免震建物内部の計画の自由度を向上させることができる。   In the fail-safe mechanism of the seismic isolation building according to the second aspect, the core space is formed in the outrigger frame, so that the degree of freedom of planning inside the seismic isolation building can be improved.

請求項1に係る発明の免震建物のフェールセーフ機構では、免震建物の免震層の許容範囲内の地震時(例えば小〜中規模の地震時)には、免震層が有する免震効果がフルに発揮されるようにし、免震層の限界を超えるような大きな地震時には、過大変形抑制装置によって上部構造体とアウトリガーフレームとを拘束し、免震層の過大変形の抑制を図るようにすることができる。   In the fail-safe mechanism of the base-isolated building of the invention according to claim 1, the base-isolated layer has a base-isolation during an earthquake within the allowable range of the base-isolated layer of the base-isolated building (for example, during a small to medium-scale earthquake). In order to prevent the excessive deformation of the seismic isolation layer by restraining the upper structure and the outrigger frame with an excessive deformation suppression device so that the effect can be fully exerted and in the case of a large earthquake exceeding the limit of the seismic isolation layer Can be.

また、過大変形抑制装置による上部構造体とアウトリガーフレームとの拘束時には、実質的に免震建物とアウトリガーフレームとは結合し、免震建物のスタンスは広がった状態となるので、それだけ安定性が高まる上、免震層の免震材料に作用する引抜力をアウトリガーフレームが負担し、免震材料へ過大な引抜力が作用することは抑制されることになる。   In addition, when the superstructure and the outrigger frame are restrained by the excessive deformation suppression device, the seismic isolation building and the outrigger frame are substantially combined, and the stance of the seismic isolation building is expanded, so the stability is increased accordingly. In addition, the outrigger frame bears the pulling force acting on the seismic isolation material of the seismic isolation layer, and the excessive pulling force acting on the seismic isolation material is suppressed.

請求項1、4に係る発明の免震建物のフェールセーフ機構では、免震建物とアウトリガーフレームを制震ダンパーで結合する連結制振を採用することにより、免震建物とアウトリガーフレームとの応答特性差による減衰を付加して耐震性能を向上させることが可能である。 In the fail-safe mechanism of the base-isolated building according to claims 1 and 4, the response characteristics between the base-isolated building and the outrigger frame are adopted by adopting the joint vibration control that couples the base-isolated building and the outrigger frame with the damping damper. It is possible to improve the seismic performance by adding attenuation due to the difference.

(A)及び(B)は、本発明の一実施の形態に係る免震建物のフェールセーフ機構の構成を概略的に示す説明図及び平面図である。(A) And (B) is explanatory drawing and a top view which show roughly the structure of the fail safe mechanism of the seismic isolation building which concerns on one embodiment of this invention. (A)及び(B)は、前記フェールセーフ機構における過大変形防止装置の一例及び他の例の構成を概略的に示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows roughly the structure of an example of the excessive deformation prevention apparatus in the said fail safe mechanism, and another example. (A)〜(C)は、免震建物とアウトリガーフレームとをダンパーで接続した変形例を示す説明図である。(A)-(C) is explanatory drawing which shows the modification which connected the seismic isolation building and the outrigger frame with the damper. (A)〜(C)は、アウトリガーフレームの配置のそれぞれ異なる例を示す平面図である。(A)-(C) are top views which show the example from which each arrangement | positioning of an outrigger frame differs. (A)はアウトリガーフレームに衝撃吸収材を設けた例、(B)は下部構造体とアウトリガーフレームを一体化した例をそれぞれ示す説明図である。(A) is the example which provided the shock absorber in the outrigger frame, (B) is explanatory drawing which shows the example which integrated the lower structure and the outrigger frame, respectively. (A)及び(B)は、従来の基礎免震構造及び中間階免震構造の構成を概略的に示す説明図である。(A) And (B) is explanatory drawing which shows the structure of the conventional basic seismic isolation structure and intermediate | middle floor seismic isolation structure roughly. エレベータシャフトを免震層過大変形抑制のフェールセーフに利用する従来技術の構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the structure of the prior art which utilizes an elevator shaft for the fail safe of seismic isolation layer excessive deformation suppression.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図1(A)に示す免震建物1は、地上部に位置する中間階に免震層2を有し、免震層2よりも上方に設けられた上部構造体3は、免震層2に配された免震装置4を介して下部構造体5に支持されている。そして、本実施の形態に係る免震建物のフェールセーフ機構では、この免震建物1と分離した状態で構築したアウトリガーフレーム6を、上部構造体3の水平方向への移動を規制するために利用して、免震建物1の免震層2及び上部構造体3の水平方向への過大変形の防止を図る。   First, the seismic isolation building 1 shown in FIG. 1 (A) has a base isolation layer 2 on an intermediate floor located on the ground, and the upper structure 3 provided above the base isolation layer 2 is It is supported by the lower structure 5 via a seismic isolation device 4 arranged in the layer 2. And in the fail safe mechanism of the seismic isolation building according to the present embodiment, the outrigger frame 6 constructed in a state separated from the seismic isolation building 1 is used to regulate the movement of the upper structure 3 in the horizontal direction. Thus, the horizontal deformation of the base isolation layer 2 and the upper structure 3 of the base isolation building 1 is prevented.

すなわち、本実施形態では、図1(B)に示すように、免震建物1は平面視が縦長の矩形状を呈し、免震建物1の短辺方向片側にアウトリガーフレーム6を配する。このアウトリガーフレーム6は、図1(A)に示すように、上部構造体3から水平方向に離間した位置に設けられ、免震層2によって支持されない状態で免震層2よりも上方にまで延びている。   That is, in this embodiment, as shown in FIG. 1B, the seismic isolation building 1 has a vertically long rectangular shape in plan view, and the outrigger frame 6 is disposed on one side in the short side direction of the base isolation building 1. As shown in FIG. 1A, the outrigger frame 6 is provided at a position spaced apart from the upper structure 3 in the horizontal direction, and extends upward from the seismic isolation layer 2 without being supported by the seismic isolation layer 2. ing.

そして、図1(A)に示すように、免震建物1の上部構造体3とアウトリガーフレーム6との間に、過大変形抑制装置7を設けてある。この過大変形抑制装置7は、上部構造体3からアウトリガーフレーム6までの距離が一定範囲から外れそうになると、前記距離が前記一定範囲内に留まるように上部構造体3とアウトリガーフレーム6とを拘束し、前記距離が前記一定範囲内であれば上部構造体3とアウトリガーフレーム6とを拘束しないように構成されている。尚、図1(B)において過大変形抑制装置7の図示は省略している。   And as shown to FIG. 1 (A), the excessive deformation suppression apparatus 7 is provided between the upper structure 3 and the outrigger frame 6 of the seismic isolation building 1. The excessive deformation suppressing device 7 restrains the upper structure 3 and the outrigger frame 6 so that the distance remains within the predetermined range when the distance from the upper structure 3 to the outrigger frame 6 is likely to deviate from the predetermined range. The upper structure 3 and the outrigger frame 6 are not restrained if the distance is within the predetermined range. In addition, illustration of the excessive deformation | transformation suppression apparatus 7 is abbreviate | omitted in FIG.1 (B).

具体的に説明すると、過大変形抑制装置7は、図2(A)に示すように、球状の先端部8を有する雄型アーム9と、先端部8を揺動回動自在に収容保持する中空球状のハウジング10を先端に有する雌型アーム11とを具備し、ハウジング10内には粘性体(例えばオイル)12が充填され、また、ハウジング10の先端には開口13が設けられ、この開口13を雄型アーム9が貫通すると共に、開口13内にはシールのための変形可能な粘弾性体14が配されている。   More specifically, as shown in FIG. 2 (A), the excessive deformation suppressing device 7 includes a male arm 9 having a spherical tip portion 8 and a hollow that accommodates and holds the tip portion 8 so as to be pivotable. A female arm 11 having a spherical housing 10 at its tip is provided. The housing 10 is filled with a viscous body (for example, oil) 12, and an opening 13 is provided at the tip of the housing 10. And a deformable viscoelastic body 14 for sealing is disposed in the opening 13.

そして、雄型アーム9の先端部8の外面よりも雌型アーム11のハウジング10の内面をある程度大きくすることによって、雄型アーム9と雌型アーム11とは、互いに一定範囲において接近・離間自在であり、互いになす角度も可変となっている。   Then, by making the inner surface of the housing 10 of the female arm 11 somewhat larger than the outer surface of the distal end portion 8 of the male arm 9, the male arm 9 and the female arm 11 can approach and separate from each other within a certain range. The angle between them is also variable.

このように構成した過大変形抑制装置7の雄型アーム9、雌型アーム11の何れか一方を上部構造体3に、他方をアウトリガーフレーム6に固定する。これにより、雄型アーム9の先端部8が雌型アーム11のハウジング10の内面に接触しない間は、免震建物1とアウトリガーフレーム6とは過大変形抑制装置7によって拘束されないので、免震建物1が有する免震効果がフルに発揮される。また、例えばトリガーレベル(一例としては震度7の極大地震)を超えた外力が免震建物1に加わり、上部構造体3が水平方向に移動し、雄型アーム9の先端部8が雌型アーム11のハウジング10の内面に接触した状態になると、この接触によって両者3,6のそれ以上の接近または離間は抑止されるので、免震層2あるいは上部構造体3の水平方向の過大変形が抑制されることになる。   One of the male arm 9 and the female arm 11 of the excessive deformation suppressing device 7 configured as described above is fixed to the upper structure 3 and the other is fixed to the outrigger frame 6. Thus, the seismic isolation building 1 and the outrigger frame 6 are not restrained by the excessive deformation suppressing device 7 while the tip 8 of the male arm 9 does not contact the inner surface of the housing 10 of the female arm 11. The seismic isolation effect of 1 is fully demonstrated. For example, an external force exceeding a trigger level (for example, a maximum earthquake with a seismic intensity of 7) is applied to the seismic isolation building 1, the upper structure 3 moves in the horizontal direction, and the tip 8 of the male arm 9 is the female arm. 11 is in contact with the inner surface of the housing 10, further contact or separation of the both 3 and 6 is suppressed by this contact, so that excessive horizontal deformation of the seismic isolation layer 2 or the upper structure 3 is suppressed. Will be.

また、アスペクト比の大きな免震建物1では、想定を超える外力作用時には免震層2の免震材料に限界を超える引抜力が作用する問題点がある。しかし、免震建物1とアウトリガーフレーム6との間に過大変形抑制装置7を設ける本実施形態では、過大変形抑制装置7が免震建物1とアウトリガーフレーム6とを拘束する状態になるような大きな外力(例えばトリガーレベルを超えた外力)が免震建物1に加わると、過大変形抑制装置7の拘束によって免震建物1とアウトリガーフレーム6とは実質的に結合した状態となる。そして、この結合状態では、図1(A)に示すように免震建物1のスタンスはS1からS2へと実質的に広がるので、それだけ安定性が高まる上、免震材料に作用する引抜力Fをアウトリガーフレーム6が負担し、免震材料へ過大な引抜力が作用することは抑制される。   In addition, in the base-isolated building 1 having a large aspect ratio, there is a problem that a pulling force exceeding the limit acts on the base-isolating material of the base-isolating layer 2 when an external force is applied that exceeds the assumption. However, in the present embodiment in which the excessive deformation suppression device 7 is provided between the base-isolated building 1 and the outrigger frame 6, the excessive deformation suppression device 7 is large enough to be in a state of restraining the base-isolated building 1 and the outrigger frame 6. When an external force (for example, an external force exceeding the trigger level) is applied to the seismic isolation building 1, the seismic isolation building 1 and the outrigger frame 6 are substantially coupled by the restraint of the excessive deformation suppressing device 7. In this coupled state, as shown in FIG. 1 (A), the stance of the seismic isolation building 1 is substantially expanded from S1 to S2, so that the stability is further increased and the pulling force F acting on the seismic isolation material is increased. The outrigger frame 6 bears the excessive pulling force on the seismic isolation material.

しかも、アウトリガーフレーム6は免震建物1の傍に構築されるものであるので、免震建物1の内部の計画に制約を与えることはなく、アウトリガーフレーム6を免震建物1に連絡させた上で、このアウトリガーフレーム6が、コアスペースやバックヤード等としての階段、エレベータシャフト、通路(避難通路や連絡通路)、倉庫、設備機械室、便所等のうち、少なくとも何れか一つを含むようにすれば、免震建物1内部の計画の自由度を向上させることもできる。   Moreover, since the outrigger frame 6 is constructed beside the seismic isolation building 1, there is no restriction on the plan inside the seismic isolation building 1, and the outrigger frame 6 is connected to the seismic isolation building 1. The outrigger frame 6 includes at least one of stairs, elevator shafts, passages (evacuation passages and communication passages), warehouses, equipment machine rooms, toilets, and the like as core spaces and backyards. If it does, the freedom degree of the plan inside seismic isolation building 1 can also be improved.

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に構成等を変えて実施し得ることは勿論である。例えば、以下のように変更することができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course be implemented with various configurations and the like without departing from the scope of the present invention. For example, it can be changed as follows.

図2(A)に示す過大変形抑制装置7では、雄型アーム9の先端部8を球状とし、雌型アーム11のハウジング10を中空球状としているが、これに限らず、例えば、図2(B)に示すように、雄型アーム9の先端部8の形状を球状ではなく前後に凹球面15を有する形状とし、これに合わせて、雌型アーム11のハウジング10を、中空球状から円筒状に変更すると共に、ハウジング10の内面の前後に凸球面16を設けるようにしてもよい。   In the excessive deformation suppressing device 7 shown in FIG. 2 (A), the tip 8 of the male arm 9 has a spherical shape, and the housing 10 of the female arm 11 has a hollow spherical shape. As shown in B), the shape of the distal end portion 8 of the male arm 9 is not spherical but has a concave spherical surface 15 on the front and back, and the housing 10 of the female arm 11 is changed from a hollow spherical shape to a cylindrical shape accordingly. In addition, the convex spherical surface 16 may be provided before and after the inner surface of the housing 10.

図3(A)に示すように、上部構造体3及び下部構造体5を、それぞれダンパー(制震ダンパー)17によってアウトリガーフレーム6に接続してもよい。勿論、ダンパー17によってアウトリガーフレーム6に接続する対象を、下部構造体5のみ(図3(B)参照)、あるいは上部構造体3のみ(図3(C)参照)としてもよい。何れの場合でも、免震建物1とアウトリガーフレーム6をダンパー17で結合する連結制震を採用することにより、免震建物1とアウトリガーフレーム6との応答特性差による減衰を付加して耐震性能を向上させることが可能である。なお、図3(A)〜(C)に示す各例において、過大変形抑制装置7とダンパー17の数は、配置や性能等に応じて任意に変更可能である。例えば、過大変形抑制装置7は免震層2に近いほど有効に働くので、過大変形抑制装置7を免震層2の近くに配置する場合は、同じ性能の過大変形抑制装置7を免震層2の遠くに配置する場合よりも、過大変形抑制装置7を設ける数を減らすことができる。   As shown in FIG. 3A, the upper structure 3 and the lower structure 5 may be connected to the outrigger frame 6 by dampers (damping dampers) 17, respectively. Of course, the object to be connected to the outrigger frame 6 by the damper 17 may be only the lower structure 5 (see FIG. 3B) or only the upper structure 3 (see FIG. 3C). In any case, by adopting the joint seismic control that connects the base-isolated building 1 and the outrigger frame 6 with the damper 17, the damping due to the difference in response characteristics between the base-isolated building 1 and the outrigger frame 6 is added to improve the seismic performance. It is possible to improve. In addition, in each example shown to FIG. 3 (A)-(C), the number of the excessive deformation suppression apparatus 7 and the damper 17 can be changed arbitrarily according to arrangement | positioning, performance, etc. For example, since the excessive deformation suppression device 7 works more effectively as it is closer to the seismic isolation layer 2, when the excessive deformation suppression device 7 is disposed near the seismic isolation layer 2, the excessive deformation suppression device 7 having the same performance is used. The number of the excessive deformation suppression devices 7 can be reduced as compared with the case where they are arranged far away from each other.

本実施形態では、図1(B)に示すように、免震建物1の短辺方向片側のみにアウトリガーフレーム6を配しているが、これに限らず、例えば図4(A)に示すように、免震建物1の短辺方向両側にアウトリガーフレーム6を配してもよい。また、免震建物1の平面視形状が正方形に近い場合には、例えば、免震建物1を四方から取り囲むようにアウトリガーフレーム6を配したり(図4(B)参照)、免震建物1の隣り合う二辺の外側にアウトリガーフレーム6を配したり(図4(C)参照)してもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 1 (B), the outrigger frame 6 is arranged only on one side in the short side direction of the base-isolated building 1, but this is not limiting, and for example, as shown in FIG. 4 (A). In addition, the outrigger frames 6 may be arranged on both sides of the base-isolated building 1 in the short side direction. Further, when the plan view shape of the seismic isolation building 1 is close to a square, for example, an outrigger frame 6 is arranged so as to surround the seismic isolation building 1 from four sides (see FIG. 4B), or the seismic isolation building 1 The outrigger frame 6 may be arranged outside the two adjacent sides (see FIG. 4C).

ここで、図4(A)、(B)に示すようにアウトリガーフレーム6を配する場合、免震建物1とアウトリガーフレーム6との間に過大変形抑制装置7及びダンパー17の何れか一方または両方を設けず、その代わりとして、図5(A)に示すように、防舷材等の衝撃吸収材18をアウトリガーフレーム6において免震建物1による衝突を受け得る位置に設けてもよい。また、このようにアウトリガーフレーム6に衝撃吸収材18を設けつつ、あるいは設ける代わりに、免震建物1においてアウトリガーフレーム6に衝突し得る位置に衝撃吸収材18を設けてもよい。そして、勿論、過大変形抑制装置7、ダンパー17と、衝撃吸収材18とを併用してもよい。   Here, when the outrigger frame 6 is arranged as shown in FIGS. 4A and 4B, either or both of the excessive deformation suppressing device 7 and the damper 17 are provided between the seismic isolation building 1 and the outrigger frame 6. As an alternative, as shown in FIG. 5A, a shock absorber 18 such as a fender may be provided at a position where the outrigger frame 6 can receive a collision by the seismic isolation building 1. Further, in place of or instead of providing the shock absorber 18 on the outrigger frame 6 as described above, the shock absorber 18 may be provided at a position where it can collide with the outrigger frame 6 in the seismic isolation building 1. And of course, you may use together the excessive deformation suppression apparatus 7, the damper 17, and the impact-absorbing material 18. FIG.

図1(A)及び(B)に示す例では、アウトリガーフレーム6を免震建物1と分離した状態で構築しているが、これに限らず、例えば図5(B)に示すように、下部構造体5の一部を上部構造体3の側方に突出させ、その突出部分の上方にアウトリガーフレーム6を構築して、アウトリガーフレーム6と下部構造体5とを一体化するようにしてもよい。   In the example shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the outrigger frame 6 is constructed in a state separated from the seismic isolation building 1, but not limited to this, for example, as shown in FIG. A part of the structure 5 may be protruded to the side of the upper structure 3, the outrigger frame 6 may be constructed above the protruding portion, and the outrigger frame 6 and the lower structure 5 may be integrated. .

なお、本明細書で挙げた種々の例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。   Needless to say, various examples given in the present specification may be appropriately combined.

1 免震建物
2 免震層
3 上部構造体
4 免震装置
5 下部構造体
6 アウトリガーフレーム
7 過大変形抑制装置
8 先端部
9 雄型アーム
10 ハウジング
11 雌型アーム
12 粘性体
13 開口
14 粘弾性体
15 凹球面
16 凸球面
17 ダンパー
18 衝撃吸収材
51 免震層
52 免震建物
53 擁壁
54 エレベータシャフト
F 引抜力
S1 スタンス
S2 スタンス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seismic isolation building 2 Seismic isolation layer 3 Upper structure 4 Seismic isolation device 5 Lower structure 6 Outrigger frame 7 Excessive deformation control device 8 Tip 9 Male arm 10 Housing 11 Female arm 12 Viscous body 13 Opening 14 Viscoelastic body 15 Concave sphere 16 Convex sphere 17 Damper 18 Shock absorber 51 Seismic isolation layer 52 Seismic isolation building 53 Retaining wall 54 Elevator shaft F Pull-out force S1 stance S2 stance

Claims (4)

中間階に免震層を有する免震建物において前記免震層よりも上方に設けられた上部構造体の水平方向への過大変形を防止するための免震建物のフェールセーフ機構であって、
前記上部構造体から水平方向に離間した位置に、前記免震層によって支持されない状態で前記免震層よりも上方にまで延び、前記上部構造体の水平方向の移動を規制するためのアウトリガーフレームを設けてあり、
前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとの間に過大変形抑制装置が設けられ、該過大変形抑制装置は、前記上部構造体から前記アウトリガーフレームまでの距離が一定範囲から外れて該一定範囲を上回りそうになっても下回りそうになっても、前記距離が前記一定範囲内に留まるように前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとを拘束し、前記距離が前記一定範囲内であれば前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとを拘束しないように構成され、
前記アウトリガーフレームを前記免震建物と分離した状態で構築し
前記免震建物において前記免震層よりも下方に設けられた下部構造体と前記アウトリガーフレームとがダンパーによって接続され、
前記過大変形抑制装置は、互いに一定範囲において接近・離間自在であり、互いになす角度も可変となっている雄型アームと雌型アームとを具備し、該雄型アーム、雌型アームの何れか一方が前記上部構造体、他方が前記アウトリガーフレームに固定されていることを特徴とする免震建物のフェールセーフ機構。
In the seismic isolation building having the seismic isolation layer on the intermediate floor, a fail-safe mechanism of the seismic isolation building for preventing excessive deformation in the horizontal direction of the upper structure provided above the seismic isolation layer,
An outrigger frame that extends upward from the base isolation layer in a state that is not supported by the base isolation layer at a position spaced apart from the upper structure in a horizontal direction, and restricts the horizontal movement of the upper structure. Provided,
An excessive deformation suppression device is provided between the upper structure and the outrigger frame, and the excessive deformation suppression device is configured such that the distance from the upper structure to the outrigger frame is out of a certain range and exceeds the certain range. The upper structure and the outrigger frame are constrained so that the distance stays within the certain range regardless of whether the distance is within the certain range. It is configured not to restrain the outrigger frame,
Build the outrigger frame in a state separated from the seismic isolation building ,
The lower structure provided below the base isolation layer in the base isolation building and the outrigger frame are connected by a damper,
The over-deformation suppressing device includes a male arm and a female arm that are movable toward and away from each other within a certain range, and the angle formed between each other is variable, and either the male arm or the female arm A fail-safe mechanism for a base-isolated building, wherein one is fixed to the upper structure and the other is fixed to the outrigger frame .
前記アウトリガーフレームが、階段、エレベータシャフト、通路、倉庫、設備機械室、便所のうち、少なくとも何れか一つを含むように構成されている請求項1に記載の免震建物のフェールセーフ機構。   The seismic isolation building fail-safe mechanism according to claim 1, wherein the outrigger frame is configured to include at least one of a staircase, an elevator shaft, a passage, a warehouse, an equipment machine room, and a toilet. 前記アウトリガーフレームは前記上部構造体よりも低く、前記アウトリガーフレームの上部と前記上部構造体の下部との間に前記過大変形抑制装置が設けられている請求項1または2に記載の免震建物のフェールセーフ機構。   3. The base-isolated building according to claim 1, wherein the outrigger frame is lower than the upper structure, and the excessive deformation suppressing device is provided between an upper portion of the outrigger frame and a lower portion of the upper structure. Fail-safe mechanism. 前記上部構造体と前記アウトリガーフレームとがダンパーによって接続されている請求項1〜3の何れか一項に記載の免震建物のフェールセーフ機構。
The failsafe mechanism for a seismic isolation building according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper structure and the outrigger frame are also connected by a damper.
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