JP7037320B2 - 制振建物 - Google Patents
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Description
そして、従来、このような制振建物において、ボイド空間に設けられるコア構造物として、下方側が建物に固定され、上方側が建物に固定されていない下方固定コア構造物が備えられ、下方固定コア構造物の上方側と建物とが制振装置にて接続されたものが知られている(下記特許文献1の図1(b)参照)。
このタイプの制振建物は、地震時において、ボイド空間に設けられた下方固定コア構造物と上方固定コア構造物との間で生じる水平方向の変位差や速度差を利用し、下方固定コア構造物と上方固定コア構造物とを接続する制振装置にて建物の振動を減衰することで、建物の振動制御を行っている。
そのため、建物側で比較的利用し易いボイド空間の下方側の空間が下方固定コア構造物の設置空間となりがちであり、ボイド空間の下方側の空間を商業用途等に建物側で利用したい等の建築的な要求に対応するのが難しいという不都合がある。
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が固定端側として前記建物の躯体に接合して固定され、下方側が遊端側として前記建物の躯体に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続されている点にある。
しかも、上方固定コア構造物の下方側は、建物に対する固定端(上端)から離れた位置にあるため、地震動が作用した場合の建物との振動特性の差に伴う変位差や速度差が大きくなる。よって、このように建物との変位差や速度差の大きい上方固定コア構造物の下方側と、振動を減衰させる対象である建物とを制振装置にて接続することで、建物の振動を効率的に減衰させることができ、建物の振動制御を容易に行うことができる。また、建物の躯体に作用する鉛直荷重は上層階側ほど小さくなることから、建物は上層階側ほど剛性が低くなる傾向にある。そのため、建物よりも剛性の高い上方固定コア構造物をボイド空間の上方側に設ければ、建物と上方固定コア構造物との振動特性の差に伴う変位差や速度差を一層大きく確保することができ、その一層大きな変位差や速度差を利用して制振装置にて建物の振動を効率的に減衰することができる。
前記上方固定コア構造物の上方側と前記建物とは前記制振装置にて接続されていない点ある。
本発明の第3特徴構成は、内部に上下方向に延びるボイド空間を有する建物と、
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ
、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が前記建物に固定され、下方側が前記建物に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続され、
前記コア構造物として、下方側が前記建物に固定され、上方側が前記建物に固定されていない下方固定コア構造物が更に備えられ、
前記上方固定コア構造物と前記下方固定コア構造物とは、前記ボイド空間の上方側に前記上方固定コア構造物が位置し、前記ボイド空間の下方側に前記下方固定コア構造物が位置する配置状態で設けられ、
前記下方固定コア構造物の少なくとも上方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続されている点にある。
しかも、上方固定コア構造物の下方側は、建物に対する固定端(上端)から離れた位置にあるため、地震動が作用した場合の建物との振動特性の差に伴う変位差や速度差が大きくなる。よって、このように建物との変位差や速度差の大きい上方固定コア構造物の下方側と、振動を減衰させる対象である建物とを制振装置にて接続することで、建物の振動を効率的に減衰させることができ、建物の振動制御を容易に行うことができる。また、建物の躯体に作用する鉛直荷重は上層階側ほど小さくなることから、建物は上層階側ほど剛性が低くなる傾向にある。そのため、建物よりも剛性の高い上方固定コア構造物をボイド空間の上方側に設ければ、建物と上方固定コア構造物との振動特性の差に伴う変位差や速度差を一層大きく確保することができ、その一層大きな変位差や速度差を利用して制振装置にて建物の振動を効率的に減衰することができる。
更に、本構成によれば、ボイド空間における上方固定コア構造物の直下の空間を利用して、建物とは振動特性が異なる下方固定コア構造物を設けることができる。そして、建物との変位差や速度差の大きい下方固定コア構造物の下方側と、振動を減衰させる対象である建物とを制振装置にて接続することで、建物の振動を更に効率的に減衰させることができる。
しかも、ボイド空間における上方固定コア構造物と下方固定コア構造物の剛性や設置高さ範囲を適切に設定することで、上方固定コア構造物の振動特性と下方固定コア構造物の振動特性を建物に応じて適切に組み合わせて、建物の多種多様な振動特性に対応することができ、建物に応じた適切な制振性能を得ることができる。
更に、上方固定コア構造部と下方固定コア構造部の上下境界部付近に制振装置を集約させることができ、そのようにすることで制振装置のメンテナンス性も向上させることができる。
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が前記建物に固定され、下方側が前記建物に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続され、
前記上方固定コア構造物の上方側が、前記建物の複数階層に亘って前記建物の躯体に接合されている点にある。
しかも、上方固定コア構造物の下方側は、建物に対する固定端(上端)から離れた位置にあるため、地震動が作用した場合の建物との振動特性の差に伴う変位差や速度差が大きくなる。よって、このように建物との変位差や速度差の大きい上方固定コア構造物の下方側と、振動を減衰させる対象である建物とを制振装置にて接続することで、建物の振動を効率的に減衰させることができ、建物の振動制御を容易に行うことができる。また、建物の躯体に作用する鉛直荷重は上層階側ほど小さくなることから、建物は上層階側ほど剛性が低くなる傾向にある。そのため、建物よりも剛性の高い上方固定コア構造物をボイド空間の上方側に設ければ、建物と上方固定コア構造物との振動特性の差に伴う変位差や速度差を一層大きく確保することができ、その一層大きな変位差や速度差を利用して制振装置にて建物の振動を効率的に減衰することができる。
更に、本構成によれば、振動時の固定端となる上方固定コア構造物の上方側を建物の複数階層分の躯体に接合することで、振動時における上方固定コア構造物の固定端を適切に拘束して固定端の回転や揺動を抑制することができ、上方固定コア構造物と建物との振動特性の差を利用した制振装置による制振効果を適切に得ることができる。
また、建物にて上方側から支持され、上方側を固定端として振動する上方側固定コア構造物が錘となるので、建物の揺れに同調して揺れる振り子の重り反力又はバネ反力を利用して建物の振動を減少させるTMD(チューンド・マス・ダンパー)のような制振効果も期待することができ、一層制振性能の高い制振建物を構成することができる。
図1は制振建物Bの平常時の状態を示し、図2は制振建物Bに設計時に想定した地震動が作用した状態を示している。
建物1とコア構造物2とでは振動特性が異なるので、地震時において建物1とコア構造物2との間で振動特性の差に伴う変位差や速度差を生じさせることができ、その変位差や速度差を利用して建物1の振動を制振装置3にて減衰させることで建物1の振動制御を行うことができる。
そのため、ボイド空間Sにおける上方固定コア構造物4と下方固定コア構造物5の剛性や設置高さ範囲を適切に設定することで、上方固定コア構造物4の振動特性と下方固定コア構造物5の振動特性を建物1に応じて適切に組み合わせて、建物1の多種多様な振動特性に対応することができ、建物1に応じた適切な制振性能を得ることができる。
前記建物1は、例えば、柱や梁やスラブ等の躯体1Aが鉄筋コンクリートからなる鉄筋コンクリート造の高層の集合住宅として構成されている。なお、建物1の用途は、住宅に限らず、商業等の各種の用途を採用することができる。また、建物1の構造も、鉄筋コンクリート構造に限らず、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造等の各種の構造を採用することができる。
そのため、図2に示すように、上方固定コア構造物4の下方側4bと下方固定コア構造物5の上方側5aとの変位差や速度差を利用して制振装置3にて建物1の振動を一層減衰することができる。
この制振建物Bは、そのような場合でも、建物1よりも剛性の高い上方固定コア構造物4と下方固定コア構造物5が建物1を内部から支える心棒として機能し、仮に制振装置3や建物1に破損が生じた場合でも建物1が倒壊することは阻止することができる。
具体的には、想定震度を超える極めて大きな地震動が作用した場合に、下方固定コア構造物5の上方側5aが建物1の躯体1Aと接触し、下方固定コア構造物5の上方側5aが建物1の躯体1Aと接触することで、建物1のそれ以上の撓み(曲げ)変形を抑制し、建物1が倒壊することは阻止することができる。
(1)前述の実施形態では、上方固定コア構造物4の直下に下方固定コア構造物5を設ける場合を例に示したが、建物1の下方側の用途等に応じて下方固定コア構造物5は適宜に省略し、その省略部分も建物1として構成してもよい。
また、コア構造物2として上方固定コア構造物4と下方固定コア構造物5の両方を設ける場合には、例えば、上方固定コア構造物4を建物1よりも高い剛性で構成し、下方固定コア構造物5を建物1よりも低い剛性で構成したり、これとは逆に、上方固定コア構造物4を建物1よりも低い剛性で構成し、下方固定コア構造物5を建物1よりも高い剛性で構成する等、一方を建物1よりも高い剛性で構成し、他方を建物1よりも低い剛性で構成してもよい。
例えば、上方固定コア構造物4が鉄骨造で構成され、下方固定コア構造物5が鉄筋コンクリート構造や鉄骨鉄筋コンクリート構造で構成されていてもよく、場合によっては、上方固定コア構造物4の構造と下方固定コア構造物5の構造とを上記とは逆にして構成されていてよい。
また、上方固定コア構造物4が鉄筋コンクリート構造で構成され、下方固定コア構造物5が鉄骨鉄筋コンクリート構造で構成されていてもよく、場合によっては、上方固定コア構造物4の構造と下方固定コア構造物5の構造とを上記とは逆にして構成されていてよい。
S ボイド空間
1 建物
1A 躯体
2 コア構造物
3 制振装置
4 上方固定コア構造物
5 下方固定コア構造物
6 制振層
Claims (6)
- 内部に上下方向に延びるボイド空間を有する建物と、
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が固定端側として前記建物の躯体に接合して固定され、下方側が遊端側として前記建物の躯体に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続されている制振建物。 - 前記上方固定コア構造物の下方側と前記建物とは前記制振装置にて接続され、
前記上方固定コア構造物の上方側と前記建物とは前記制振装置にて接続されていない請求項1記載の制振建物。 - 内部に上下方向に延びるボイド空間を有する建物と、
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が前記建物に固定され、下方側が前記建物に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続され、
前記コア構造物として、下方側が前記建物に固定され、上方側が前記建物に固定されていない下方固定コア構造物が更に備えられ、
前記上方固定コア構造物と前記下方固定コア構造物とは、前記ボイド空間の上方側に前記上方固定コア構造物が位置し、前記ボイド空間の下方側に前記下方固定コア構造物が位置する配置状態で設けられ、
前記下方固定コア構造物の少なくとも上方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続されている制振建物。 - 前記上方固定コア構造物の下方側と前記下方固定コア構造物の上方側とが、前記制振装置にて接続されている請求項3記載の制振建物。
- 内部に上下方向に延びるボイド空間を有する建物と、
前記ボイド空間に設けられ、前記建物とは振動特性が異なるコア構造物と、が備えられ、
前記コア構造物と前記建物とが、少なくとも水平方向の振動を減衰する制振装置で接続されている制振建物であって、
前記コア構造物として、上方側が前記建物に固定され、下方側が前記建物に固定されていない上方固定コア構造物が備えられ、
前記上方固定コア構造物の少なくとも下方側と前記建物とが、前記制振装置にて接続され、
前記上方固定コア構造物の上方側が、前記建物の複数階層に亘って前記建物の躯体に接合されている制振建物。 - 前記上方固定コア構造物を前記建物にて上方側から支持するように構成されている請求項1~5のいずれか1項に記載の制振建物。
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JP2017193920A JP7037320B2 (ja) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | 制振建物 |
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KR101468549B1 (ko) * | 2013-07-30 | 2014-12-03 | 주식회사 아이엘엔지니어링 | 전동용 핀랙구조 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS63315772A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | 鹿島建設株式会社 | 免震建築物 |
US5502932A (en) * | 1992-02-05 | 1996-04-02 | Chinese Building Technology Services Corporation Limited | Method and device of earthquake resistant & energy reduction for high-rise structures |
-
2017
- 2017-10-04 JP JP2017193920A patent/JP7037320B2/ja active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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