JP7286307B2

JP7286307B2 - 免震構造

Info

Publication number: JP7286307B2
Application number: JP2018232538A
Authority: JP
Inventors: 克彦今井; 敬津曲; 宏佐藤; 真士豊田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2023-06-05
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP2020094390A

Description

本発明は、免震構造に関する。

免震構造では、免震装置によって地盤から構造物に入力される地震エネルギーを低減させることで振動応答を低減させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。高層や超高層の構造物においても、免震構造を採用することで地震時の振動応答を効率的に低減させることができる。

特開２０１３－０４０４７９号公報

高層や超高層の構造物では、免震構造であっても高次モードの影響により高層部の振動応答が増幅し、応答加速度が大きくなることがある。

そこで、本発明は、高層や超高層の構造物における高層部の振動応答を低減させることができる免震構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る免震構造は、高層または超高層の構造物における最上部分となる高層部と、前記高層部の下側の下層部と、の間に免震層が設けられ、前記下層部は、コア部と、前記コア部に隣接するコア隣接部と、を有し、前記コア部は、前記コア隣接部よりも柱の立設間隔が狭く構成されたコアフレームを有し、前記コア部は、前記コア隣接部よりも剛性が大きく設定されていることを特徴とする。

本発明では、下層部は、コア部を有することにより、高剛性の心棒を有する構造となり、地震時の振動応答を低減させることができる。そして、高層部と下層部との間に免震層が設けられていることにより、下層部から高層部に伝達される地震エネルギーを低減させることができ、高層部の振動応答を低減させることができる。
また、高層部が免震構造となることにより、下層部に対して高層部がＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー）効果を発揮するため、下層部の地震エネルギーを低減させることができる。

また、本発明に係る免震構造では、前記高層部は、前記免震層の上部に立設する柱と前記柱に支持された梁とを有する架構に吊り支持されていてもよい。
このような構成とすることにより、免震層の上部に高層部の柱を立設して高層部を構築する場合と比べて、免震層の上部に立設する柱の数を少なくすることができる。免震層に設けられる免震支承は、一般に免震層の上に立設される柱の下側に設けるため、免震層の上部に立設する柱の数を少なくできることによって、免震支承の台数を少なくすることができる。これにより、免震層の剛性を低くすることができ、高層部の長周期化を図ることができる。

本発明によれば、高層や超高層の構造物における高層部の振動応答を低減させることができる。

本発明の実施形態による構造物の一例を示す立面図である。図１のＡ－Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施形態による免震構造について、図１および図２に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による免震構造１は、超高層の構造物２に採用されている。
本実施形態の構造物２は、地上４２階建てで、地上１階から５階までは商業施設として使用され、地上１階から３４階まではオフィスとして使用され、地上３５階から４２階まではホテルとして使用されるように想定されている。
以下では、地上１階から３４階までを下層部３とし、地上３５階から４２階までの最上部分を高層部４とする。
下層部３と高層部４との間には免震層６が設けられている。

下層部３は、上下方向全体にわたってほぼ同じ外形に形成されている。図２に示すように、下層部３は、平面における中央部に位置するコア部３１と、コア部３１の周囲に隣接するコア隣接部３２と、を有している。本実施形態では、コア隣接部３２は、コア部３１を囲繞するように設けられている。コア部３１には、エレベータや階段などが設置され、コア隣接部３２には、店舗や執務室などが設置されている。
図１および図２に示すように、コア部３１には、所定の剛性を有するコアフレーム３３が設けられているとともに、粘性系ダンパーおよび履歴系ダンパーなどの制振装置３４（図１参照）が設けられている。コア部３１は、コア隣接部３２よりも剛性が大きく設定されている。
コア部３１は、上の層よりも下の層のほうが平面視形状が大きく設計され、剛性が大きく設定されている。各層のコア部３１は、上下方向に連続するように配置されている。

高層部４は、上下方向全体にわたってほぼ同じ外形に形成されている。高層部４は、平面視形状が下層部３よりも小さく形成されている。高層部４は、下層部３の平面視における中央部分の上部で、コア部３１の上部に配置されている（図２参照）。

図１に示すように、本実施形態では、高層部４は、免震層６の上部に立設する柱７１と、柱７１に支持された梁７２とを有する架構７に吊り支持されている。このため、免震層６の上部に直接高層部４を構築する場合と比べて、免震層６の上部に立接される柱が少なくなっている。
免震層６には、積層ゴムなどの免震装置６１が設けられている。免震装置は、架構７の柱７１および免震層６の上部に立接される高層部４の柱それぞれの直下となる位置に設置されている。

次に、上述した本実施形態による免震構造１の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による免震構造１では、下層部３は、コア部３１を有することにより、高剛性の心棒を有する構造となり、地震時の振動応答を低減させることができる。そして、高層部４と下層部３との間に免震層６が設けられていることにより、下層部３から高層部４に伝達される地震エネルギーを低減させることができ、高層部４の振動応答を低減させることができる。
また、高層部４が免震構造となることにより、下層部３に対して高層部４がＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー）効果を発揮するため、下層部３の地震エネルギーを低減させることができる。

また、高層部４は、免震層６の上部に立設する柱と柱に支持された梁とを有する架構に吊り支持されていることにより、免震層６の上部に高層部４の柱を立設して高層部４を構築する場合と比べて、免震層６の上部に立設する柱の数を少なくすることができる。免震層６に設けられる免震支承は、一般に免震層６の上に立設される柱の下側に設けるため、免震層６の上部に立設する柱の数を少なくできることによって、免震支承の台数を少なくすることができる。これにより、免震層６の剛性を低くすることができ、高層部４の長周期化を図ることができる。

以上、本発明による免震構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、高層部４は、免震層６の上部に立設する柱と柱に支持された梁とを有する架構に吊り支持されている。これに対し、高層部４は、架構に吊り支持されず、免震層６の上部に高層部４の柱が立設するように構築されていてもよい。

また、上記の実施形態では、コア部３１に粘性系ダンパーおよび履歴系ダンパーなどの制振装置３４が設けられているが、コア部３１に制振装置３４が設けられていなくてもよい。また、コア部３１以外に制振装置が設けられていてもよい。また、コア部３１やコア部３１以外に設けられる制振装置の種類は適宜設定されてよい。

また、上記の実施形態では、高層部４は、平面形状が下層部３よりも小さく、平面視において下層部３の外周部の内側に配置されているが、高層部４が下層部３と同じ平面形状であってもよい。また、高層部４が下層部３よりも側方に張り出す構成であってもよい。

１免震構造
２構造物
３下層部
４高層部
６免震層
７架構
３１コア部
３２コア隣接部
７１柱
７２梁

Claims

高層または超高層の構造物における最上部分となる高層部と、前記高層部の下側の下層部と、の間に免震層が設けられ、
前記下層部は、コア部と、前記コア部に隣接するコア隣接部と、を有し、
前記コア部は、前記コア隣接部よりも柱の立設間隔が狭く構成されたコアフレームを有し、
前記コア部は、前記コア隣接部よりも剛性が大きく設定されていることを特徴とする免震構造。
前記高層部は、前記免震層の上部に立設する柱と前記柱に支持された梁とを有する架構に吊り支持されていることを特徴とする請求項１に記載の免震構造。