JPH10121771A - Nuclear-power related building and vibration-isolation structure - Google Patents

Nuclear-power related building and vibration-isolation structure

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JPH10121771A
JPH10121771A JP29571896A JP29571896A JPH10121771A JP H10121771 A JPH10121771 A JP H10121771A JP 29571896 A JP29571896 A JP 29571896A JP 29571896 A JP29571896 A JP 29571896A JP H10121771 A JPH10121771 A JP H10121771A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To scale down a foundation slab while maintaining safety on vibration isolation. SOLUTION: A control building 11 consists of a reinforced-concrete constructed lower layer floor 12 and an uppermost floor 13 built of steel frames on the lower layer floor 12. A roof 14 is supported by steel-framed columns 15 as support elements in the uppermost floor 13 while the uppermost floor 13 is constituted by installing a rubber eastoplastic damper 16, an oil damper 17 and an energy absorption type steel-framed brace 18 as energy absorption members among the columns.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所施設
に設置される原子力関連建屋及び、地震、風等に対する
制震対策が必要なすべての制震構造物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear-related building installed in a nuclear power plant facility and to all seismic control structures requiring seismic control measures against earthquakes, winds and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電所の原子炉建屋や制御建屋
は、耐震設計に万全を期さねばならない重要構造物であ
るが、同じく耐震設計の重要度が高い超高層ビルとは異
なり、放射能遮蔽との関係上、分厚い耐震壁を主体とし
た剛構造設計が基本とされてきた。そして、その安全性
の追求は、基礎版の底面積を拡げたり、地盤中への埋め
込み深さを大きくすることによって建屋の震動エネルギ
ーを地中へ逃がす、いわゆる逸散減衰を増大させること
によって行われてきた。
2. Description of the Related Art Reactor buildings and control buildings of nuclear power plants are important structures that must be thoroughly designed for seismic design. Rigid structural design based on thick earthquake-resistant walls has been the basis for shielding. The pursuit of safety is achieved by enlarging the base area of the base plate and increasing the depth of embedding into the ground to release the vibration energy of the building into the ground. I have been.

【0003】かかる状況の下、原子力発電所の耐震上の
安全性を判断する一指標として、基礎版の接地率があ
り、工学的見地から発生を予期することが適切と考えら
れる、いわゆる設計用最強地震(S1地震)に対しては
75%、近傍の活断層の特性等を踏まえて発生の可能性
を否定できない、いわゆる設計用限界地震(S2地震)
に対してさえ65%というきわめて厳しい基準が課せら
れている。
[0003] Under such circumstances, as one index for judging the seismic safety of a nuclear power plant, there is a ground contact ratio of a basic version, and it is considered that it is appropriate to anticipate occurrence from an engineering point of view. 75% relative to the strongest earthquake (S 1 earthquake), denied the possibility of generating light of the characteristics in the vicinity of active faults such as the so-called design marginal earthquake (S 2 earthquake)
A very strict standard of 65%.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、壁厚の
大きな図4のようなRC造の制御建屋1では、各階の重
量がかなり大きく、その分、基礎版2の下端における転
倒モーメントも大きくなる。そのため、かかる建屋で
は、上述した接地率を満足させるために機能的には不必
要と思われる程度にまで基礎版を大きくする必要があ
り、逸散減衰を確保するという目的を達成することがで
きる反面、平面計画が制限される、建設コストが高くな
る、大きな敷地面積が必要となる、建物の階数が制限さ
れる等の問題を生じていた。
However, in the RC control building 1 having a large wall thickness as shown in FIG. 4, the weight of each floor is considerably large, and the overturning moment at the lower end of the base slab 2 is correspondingly large. Therefore, in such a building, in order to satisfy the above-mentioned grounding rate, it is necessary to enlarge the basic version to a degree that it is considered functionally unnecessary, and it is possible to achieve the purpose of securing dissipation attenuation. On the other hand, there have been problems such as limited floor plan, high construction cost, large site area, and limited number of floors of the building.

【0005】一方、最近では数多くの制震手法が開発さ
れており、受動的制御については、免震系、吸収減衰系
あるいはTMDやスロッシングといった同調質量系や、
能動的制御については、AMD等の制御力系や可変剛性
系といったものが実用化されている。
[0005] On the other hand, a number of seismic control methods have recently been developed. For passive control, seismic isolation systems, absorption damping systems, or tuned mass systems such as TMD and sloshing,
For active control, a control force system such as an AMD and a variable stiffness system have been put to practical use.

【0006】これらのうち、TMD(Tuned Mass Dampe
r)は、ダイナミックダンパーという別名からもわかると
おり、構造物本体に付加質量体を設置し、該付加質量体
の振動周期を構造物本体に同調させることによって構造
物本体の揺れを低減させるものであるが、かかる付加質
量体の振動機構は、構造物が本来の機能上必要とするも
のではないため、該振動機構に要する費用の分だけ建築
費用が割高になるとともに、その設置スペースの分だけ
本来の用途に利用できる床面積が少なくなるという問題
を生じていた。
Of these, TMD (Tuned Mass Dampe
As can be seen from the alias of dynamic damper, r) is to reduce the vibration of the structure body by installing an additional mass body on the structure body and tuning the vibration period of the additional mass body to the structure body. However, since the vibration mechanism of such an additional mass body does not require the structure in its original function, the construction cost is increased by the cost required for the vibration mechanism, and only by the installation space. There has been a problem that the floor area available for the intended use is reduced.

【0007】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、耐震上の安全性を維持しつつ基礎版を縮小す
ることが可能な原子力関連建屋を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a nuclear-related building capable of reducing the size of a base plate while maintaining seismic safety.

【0008】また、本発明は、付加質量体の振動機構の
設置コストを低減するとともにその設置スペースを本来
の用途に有効利用可能な制震構造物を提供することを目
的とする。
Another object of the present invention is to provide a vibration control structure capable of reducing the installation cost of the vibration mechanism of the additional mass body and effectively using the installation space for its intended use.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の原子力関連建屋は請求項1に記載したよう
に、コンクリート系の構造要素で構築された下層階と該
下層階の上に鉄骨で構築された最上階とからなり、該最
上階にはエネルギー吸収部材を設置したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a nuclear-related building according to the present invention is, as described in claim 1, provided with a lower floor constructed of a concrete structural element and a floor above the lower floor. It consists of a top floor made of steel frame, on which an energy absorbing member is installed.

【0010】また、本発明の制震構造物は請求項2に記
載したように、上層階を構成する屋根、スラブ等の水平
要素と該水平要素を支える柱、ブレース等の支持要素が
それぞれ下層階の振動を抑制するダイナミックダンパー
の付加質量体とバネになるように前記水平要素の重量及
び前記支持要素の水平剛性を設定したものである。
Further, in the vibration control structure of the present invention, as described in claim 2, horizontal elements such as a roof and a slab constituting an upper floor and supporting elements such as pillars and braces for supporting the horizontal elements are respectively provided in a lower layer. The weight of the horizontal element and the horizontal rigidity of the support element are set so as to be a spring and an additional mass body of a dynamic damper that suppresses floor vibration.

【0011】また、本発明の制震構造物は、前記上層階
を鉄骨造とし、前記支持要素の一部をエネルギー吸収型
鉄骨ブレースで構成したものである。
Further, in the vibration control structure of the present invention, the upper floor is made of a steel frame, and a part of the support element is made of an energy absorbing type steel brace.

【0012】また、本発明の制震構造物は、前記支持要
素の水平剛性を該支持要素を構成するブレースの取付け
量若しくは取付け強度で微調整するようにしたものであ
る。
Further, in the vibration damping structure of the present invention, the horizontal rigidity of the support element is finely adjusted by an attachment amount or an attachment strength of a brace constituting the support element.

【0013】本発明の原子力関連建屋においては、最上
階を鉄骨で構築するとともに該最上階にエネルギー吸収
部材を設置してある。そのため、地震時における最上階
の応答せん断力は、コンクリート系の構造要素で最上階
を構築していた従来に比べて低減し、その分、基礎版下
端における転倒モーメントも低減する。
In the nuclear power-related building of the present invention, the top floor is constructed of a steel frame and an energy absorbing member is installed on the top floor. Therefore, the response shear force of the top floor during an earthquake is reduced as compared with the conventional case in which the top floor is constructed of concrete structural elements, and the overturning moment at the lower end of the foundation slab is correspondingly reduced.

【0014】また、本発明の制震構造物においては、付
加質量体である上層階の水平要素が下層階と共振するこ
とによってその慣性力で下層階の振動を抑制するが、か
かる水平要素は、構造物として本来必要な屋根やスラブ
と兼用されるので、通常のダイナミックダンパーのよう
に付加質量体を別途設置する必要がない。また、かかる
水平要素を支える支持要素についても、構造物として本
来必要な柱やブレースと兼用されるので、通常のダイナ
ミックダンパーのように付加質量体のバネを別途設置す
る必要がない。
In the vibration damping structure of the present invention, the vibration of the lower floor is suppressed by the inertia force of the horizontal element of the upper floor, which is the additional mass body, resonating with the lower floor. Since it is also used as a roof or slab which is originally required as a structure, there is no need to separately install an additional mass body as in a normal dynamic damper. In addition, since the supporting element for supporting the horizontal element is also used as a column or a brace originally required as a structure, there is no need to separately install a spring of an additional mass body as in a normal dynamic damper.

【0015】なお、上層階を最上階のみで構成してもよ
いし、最上階を含む数階で構成してもよい。また、本発
明の制震構造物を原子力関連建屋に適用してもよい。か
かる場合、地震時における応答せん断力は、制震機構を
持たない従来の原子力関連建屋に比べて全階にわたって
著しく低減し、その分、基礎版下端における転倒モーメ
ントも大幅に低減する。
The upper floor may be constituted by only the uppermost floor, or may be constituted by several floors including the uppermost floor. Further, the vibration control structure of the present invention may be applied to a nuclear-related building. In such a case, the response shear force during an earthquake is significantly reduced over all floors as compared with a conventional nuclear-related building without a damping mechanism, and the overturning moment at the lower end of the foundation slab is also significantly reduced.

【0016】ここで、前記上層階を鉄骨造とし、前記支
持要素の一部をエネルギー吸収型鉄骨ブレースで構成し
た場合、ダイナミックダンパーの付加質量体である屋根
あるいはスラブの揺れは、エネルギー吸収型鉄骨ブレー
スで吸収されるが、かかるブレースも構造物として本来
必要な構造要素と兼用することができるので、通常のダ
イナミックダンパーのように付加質量体の減衰機構を別
途設置する必要がない。
Here, when the upper floor is made of a steel frame and a part of the support element is made of an energy absorbing steel frame, the roof or slab which is an additional mass body of the dynamic damper is shaken by the energy absorbing steel frame. Although it is absorbed by the brace, such a brace can also be used as a structural element originally required as a structure, so that it is not necessary to separately provide a damping mechanism for an additional mass body as in a normal dynamic damper.

【0017】また、前記支持要素の水平剛性を該支持要
素を構成するブレースの取付け量若しくは取付け強度で
微調整するようにした場合、建物完成後において上層階
の水平要素の振動周期と下層階の振動周期との間にずれ
が生じたとしても、ブレースの取付け、取り外しあるい
は取付け方法の変更による強度の増減によって上層階の
水平要素の振動周期を微調整することができる。
Further, when the horizontal rigidity of the support element is finely adjusted by the mounting amount or the mounting strength of the brace constituting the support element, the vibration cycle of the horizontal element of the upper floor and the vibration of the lower floor after the completion of the building are completed. Even if there is a deviation from the vibration period, the vibration period of the horizontal element on the upper floor can be finely adjusted by increasing or decreasing the strength by attaching or detaching the brace or changing the attachment method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る原子力関連建
屋及び制震構造物の実施の形態について、添付図面を参
照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品
等については同一の符号を付してその説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a nuclear power-related building and a damping structure according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the same reference numerals are given to components and the like that are substantially the same as those in the conventional technology, and description thereof will be omitted.

【0019】図1は、本実施形態に係る原子力関連建屋
としての制御建屋の鉛直断面図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る制御建屋11は、鉄筋コンクリ
ート造である下層階12と、該下層階の上に鉄骨で構築
された最上階13とからなる。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a control building as a nuclear-related building according to the present embodiment. As can be seen from the figure, the control building 11 according to the present embodiment includes a lower floor 12 made of reinforced concrete, and a top floor 13 made of steel on the lower floor.

【0020】最上階13は、屋根14を支持要素である
鉄骨柱15で支持するとともに、柱間にエネルギー吸収
部材であるゴム系弾塑性ダンパー16、オイルダンパー
17及びエネルギー吸収型鉄骨ブレース18を設置して
構成してある。エネルギー吸収型鉄骨ブレース18とし
ては、特公昭50-32539号公報記載のY型ブレースや、特
公平4-12790号公報記載のハ型ブレース等から適宜選択
すればよい。
On the top floor 13, a roof 14 is supported by a steel column 15 as a support element, and a rubber-based elasto-plastic damper 16, an oil damper 17, and an energy-absorbing steel brace 18 are installed between the columns. It is configured. The energy-absorbing steel frame brace 18 may be appropriately selected from a Y-shaped brace described in Japanese Patent Publication No. 50-32539 and a C-shaped brace described in Japanese Patent Publication No. 4-12790.

【0021】本実施形態の制御建屋11においては、各
種ダンパー16、17及びエネルギー吸収型鉄骨ブレー
ス18の作用によって屋根14の揺れが抑制される。そ
のため、地震時における最上階13の応答せん断力は、
すべて鉄筋コンクリート造であった従来の制御建屋1に
比べて低減し、その分、基礎版2の下端における転倒モ
ーメントも低減する。
In the control building 11 of the present embodiment, the swing of the roof 14 is suppressed by the action of the various dampers 16 and 17 and the energy absorbing steel frame brace 18. Therefore, the response shear force of the top floor 13 during an earthquake is
Compared to the conventional control building 1, which is entirely reinforced concrete, the overturning moment at the lower end of the base slab 2 is reduced accordingly.

【0022】以上説明したように、本実施形態の制御建
屋11によれば、最上階13を鉄骨で構築するとともに
該階にエネルギー吸収部材を設置したので、最上階にお
ける応答せん断力は減少し、それに応じて基礎版下端に
おける転倒モーメントも小さくなる。
As described above, according to the control building 11 of the present embodiment, since the top floor 13 is constructed of a steel frame and the energy absorbing member is installed on the floor, the response shear force on the top floor is reduced, Correspondingly, the overturning moment at the lower end of the base plate is also reduced.

【0023】したがって、同じ設計地震力に対し、基礎
版の転倒モーメントが従来の制御建屋に比べて小さくな
り、その結果、より小さな基礎版で接地率の基準をクリ
アすることが可能となる。すなわち、従来であれば50
m×50m程度の大きさが必要であった基礎版が、40
m×40m程度の大きさの基礎版で済むようになり、工
期の短縮、建設費の節約を図ることが可能となるととも
に、より合理的な平面計画が可能となる。
Therefore, for the same design seismic force, the overturning moment of the base slab is smaller than that of the conventional control building, and as a result, it is possible to meet the standard of the ground contact ratio with a smaller base slab. In other words, 50
The basic version, which required a size of about mx 50m, became 40
A base plate having a size of about mx 40 m can be used, so that the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced, and a more rational plan can be achieved.

【0024】本実施形態では、下層階をRC造とした
が、かかる構造に限定されるものではなく、RC造に代
えてSRC造としてもよい。
In the present embodiment, the lower floor is made of RC, but the present invention is not limited to such a structure, and may be made of SRC instead of RC.

【0025】また、本実施形態では、エネルギー吸収部
材としてさまざまな種類のダンパーを組み合わせたが、
これらのダンパーの組み合わせについては任意であり、
同一種類のダンパーを使用してもよいことは言うまでも
ない。
In this embodiment, various types of dampers are combined as energy absorbing members.
The combination of these dampers is optional,
It goes without saying that the same type of damper may be used.

【0026】次に、本実施形態に係る制震構造物につい
て説明する。
Next, the vibration control structure according to the present embodiment will be described.

【0027】図2は、制震構造物としてのビル21を示
したものである。同図でわかるように、ビル21は、S
RC等で構成された下層階23の上に上層階としての最
上階22を鉄骨で構築してある。
FIG. 2 shows a building 21 as a vibration control structure. As can be seen from FIG.
The uppermost floor 22 as an upper floor is constructed of steel on a lower floor 23 composed of RC or the like.

【0028】最上階22は、水平要素としての屋根24
を支持要素としての鉄骨柱25、鉄骨ブレース27及び
エネルギー吸収型鉄骨ブレース26で支持してなり、屋
根24の重量は、該屋根が下層階23の振動を抑制する
ダイナミックダンパーの付加質量体となるように、例え
ば下層階23の総重量の1〜10%程度に設定してあ
る。
The top floor 22 has a roof 24 as a horizontal element.
Is supported by a steel column 25, a steel brace 27, and an energy-absorbing steel brace 26 as supporting elements, and the weight of the roof 24 is an additional mass of a dynamic damper that suppresses vibration of the lower floor 23 by the roof. Thus, for example, it is set to about 1 to 10% of the total weight of the lower floor 23.

【0029】また、屋根24を支える支持要素である鉄
骨柱25、鉄骨ブレース27及びエネルギー吸収型鉄骨
ブレース26については、それらの柱やブレースが下層
階23の振動を抑制するダイナミックダンパーのバネと
して作用するように水平剛性を設定してある。
The steel columns 25, the steel braces 27, and the energy-absorbing steel braces 26, which are support elements for supporting the roof 24, act as springs of a dynamic damper that suppresses vibration of the lower floor 23. The horizontal rigidity is set so that

【0030】具体的には、屋根24が下層階23の一次
固有周期とほぼ同じ周期で振動するように、鉄骨柱25
や鉄骨ブレース27あるいはエネルギー吸収型ブレース
26の断面なり個数なりを決めればよいが、鉄骨ブレー
ス27の取付け量や取付け強度については、建物施工時
には暫定的に定めておき、建物完成後に例えば振動実験
を行って最上階22の振動性状を把握し、その結果を踏
まえて該ブレースの取付け、取り外しあるいは強度の増
減を適宜行うことによって、屋根24の振動周期を下層
階23の振動周期に一致させるようにするのがよい。
More specifically, the steel columns 25 are arranged such that the roof 24 vibrates at substantially the same cycle as the primary natural cycle of the lower floor 23.
The cross-section and the number of the steel braces 27 or the energy-absorbing braces 26 may be determined. However, the mounting amount and the mounting strength of the steel braces 27 are provisionally determined at the time of building construction. Then, the vibration characteristics of the top floor 22 are grasped, and the vibration period of the roof 24 is made to coincide with the vibration period of the lower floor 23 by appropriately attaching, removing, or increasing or decreasing the strength of the brace based on the result. Good to do.

【0031】なお、エネルギー吸収型鉄骨ブレース26
については、図1のエネルギー吸収型鉄骨ブレース18
と同様、特公昭50-32539号公報記載のY型ブレースや、
特公平4-12790号公報記載のハ型ブレース等から適宜選
択すればよい。
The energy absorbing steel frame brace 26
About the energy absorption type steel frame brace 18 of FIG.
Similarly, the Y-shaped brace described in Japanese Patent Publication No. 50-32539,
What is necessary is just to select suitably from the C-shaped brace etc. of Japanese Patent Publication No. 4-12790.

【0032】本実施形態の制震構造物21においては、
付加質量体である上層階22の屋根24が下層階23と
共振することによってその慣性力で下層階23の振動を
抑制するが、かかる屋根24は、構造物として本来必要
な部材であるので、通常のダイナミックダンパーのよう
に付加質量体を別途設置する必要がない。また、かかる
屋根24を支える鉄骨柱25や鉄骨ブレース26、27
についても、構造物として本来必要な部材であるので、
通常のダイナミックダンパーのように付加質量体のバネ
を別途設置する必要がない。
In the vibration damping structure 21 of the present embodiment,
The roof 24 of the upper floor 22, which is an additional mass body, resonates with the lower floor 23 to suppress the vibration of the lower floor 23 by its inertia force. However, since the roof 24 is a member originally required as a structure, There is no need to separately install an additional mass body as in a normal dynamic damper. Also, the steel columns 25 and the steel braces 26 and 27 supporting the roof 24 are provided.
Is also a necessary member of the structure,
There is no need to separately install a spring for the additional mass body as in a normal dynamic damper.

【0033】以上説明したように、本実施形態のビル2
1によれば、本来の構造物に必要な屋根24とこれを支
持する柱25やブレース26、27をそれぞれ下層階2
3の揺れを抑えるダイナミックダンパーの付加質量体と
バネに兼用するようにしたので、従来のように制震機構
を別途設置する場合に比べてその設置コストを大幅に低
減することができるとともに、ダイナミックダンパーだ
けに必要な設置スペースは不要であり、最上階フロアを
本来の用途に有効利用することが可能となる。
As described above, the building 2 of the present embodiment
According to No. 1, the roof 24 necessary for the original structure and the pillars 25 and braces 26, 27 supporting the roof 24 are respectively provided on the lower floor 2
The dynamic damper, which suppresses the sway of 3, also serves as an additional mass body and a spring, so that the installation cost can be greatly reduced compared to the case where a separate vibration damping mechanism is installed separately as in the past, and dynamic The installation space required only for the damper is unnecessary, and the top floor can be effectively used for its intended use.

【0034】また、本実施形態のビル21によれば、上
層階22を鉄骨造とし、屋根24を支える支持要素の一
部をエネルギー吸収型鉄骨ブレース26で構成したの
で、ダイナミックダンパーの付加質量体である屋根24
の揺れは、エネルギー吸収型鉄骨ブレース26で吸収さ
れるが、かかるブレースも構造物として本来必要な構造
要素と兼用することができるので、通常のダイナミック
ダンパーのように付加質量体の減衰機構を別途設置する
必要がない。
Further, according to the building 21 of the present embodiment, the upper floor 22 is made of a steel frame, and a part of the supporting element for supporting the roof 24 is constituted by the energy absorbing steel brace 26, so that the additional mass body of the dynamic damper is provided. Roof 24
Is absorbed by the energy-absorbing steel frame brace 26, but such a brace can also be used as a structural element originally required as a structure. Therefore, a damping mechanism of the additional mass body is separately provided as in a normal dynamic damper. No need to install.

【0035】また、支持要素の水平剛性を該支持要素を
構成する鉄骨ブレース27の取付け量若しくは取付け強
度で微調整するようにしたので、建物完成後において上
層階22の屋根24の振動周期と下層階23の振動周期
との間にずれが生じたとしても、鉄骨ブレース27の取
付け、取り外しあるいは取付け方法の変更による強度の
増減によって屋根24の振動周期を微調整することがで
きる。
Further, since the horizontal rigidity of the support element is finely adjusted by the mounting amount or the mounting strength of the steel brace 27 constituting the support element, the vibration cycle of the roof 24 of the upper floor 22 and the lower Even if there is a deviation from the vibration cycle of the floor 23, the vibration cycle of the roof 24 can be finely adjusted by increasing or decreasing the strength due to the attachment and detachment of the steel frame brace 27 or a change in the attachment method.

【0036】本実施形態では、上層階を最上階のみで構
成したが、これに代えて最上階を含む数階分で上層階を
構成してもよい。かかる場合には、例えば最上階の床ス
ラブもダイナミックダンパの付加質量体として作用す
る。
In the present embodiment, the upper floor is composed of only the uppermost floor. Alternatively, the upper floor may be composed of several floors including the uppermost floor. In such a case, for example, the floor slab on the top floor also acts as an additional mass of the dynamic damper.

【0037】また、本実施形態では、最上階を鉄骨造と
したが、ダイナミックダンパーとして機能させることが
できるのであれば、かかる構造に限定されるものではな
く、例えば集成材を用いた木造で構成してもよい。
In the present embodiment, the top floor is made of steel. However, the structure is not limited to this structure as long as it can function as a dynamic damper. May be.

【0038】また、本実施形態では、ダイナミックダン
パーの減衰をエネルギー吸収型鉄骨ブレース26でとる
ようにしたが、かかる部材に代えて、ゴム系弾塑性ダン
パー、オイルダンパー等のダンパーを用いてもよい。
In this embodiment, the dynamic damper is damped by the energy absorbing steel braces 26. Instead of such a member, a damper such as a rubber-based elastic-plastic damper or an oil damper may be used. .

【0039】また、本実施形態では、通常の一般ビルに
適用した例を説明したが、本発明の制震構造物は、かか
る構造物に限定されることはなく、あらゆる用途の構造
物に適用することが可能である。
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a general building is described. However, the vibration control structure of the present invention is not limited to such a structure, and is applicable to structures for any use. It is possible to

【0040】次に、本発明の制震構造物を図1と同様の
制御建屋に適用した例を説明する。図3に示すように、
本実施形態の制御建屋31は、図1の制御建屋11と同
様、鉄筋コンクリート造である下層階32と、該下層階
の上に鉄骨で構築された最上階33とからなり、最上階
33は、屋根34を支持要素である鉄骨柱35で支持し
てあるが、かかる屋根34は、該屋根が下層階32の振
動を抑制するダイナミックダンパーの付加質量体となる
ように、例えば下層階32の総重量の1〜10%程度に
設定してある。
Next, an example in which the vibration control structure of the present invention is applied to a control building similar to that of FIG. 1 will be described. As shown in FIG.
The control building 31 of the present embodiment, like the control building 11 of FIG. 1, includes a lower floor 32 made of reinforced concrete, and a top floor 33 constructed of steel on the lower floor, and the top floor 33 is The roof 34 is supported by a steel column 35 which is a support element. The roof 34 is, for example, the entirety of the lower floor 32 such that the roof is an additional mass of a dynamic damper that suppresses vibration of the lower floor 32. It is set at about 1 to 10% of the weight.

【0041】また、屋根34を支える支持要素である鉄
骨柱35は、該階に設置した鉄骨ブレース39やエネル
ギー吸収型鉄骨ブレース38とともに下層階32の振動
を抑制するダイナミックダンパーのバネとして作用する
ように水平剛性を設定してある。
The steel column 35, which is a support element for supporting the roof 34, together with the steel brace 39 and the energy absorbing steel brace 38 installed on the floor, functions as a spring of a dynamic damper that suppresses vibration of the lower floor 32. The horizontal rigidity is set.

【0042】具体的には、図2のビルと同様、屋根34
が下層階32の一次固有周期とほぼ同じ周期で振動する
ように、鉄骨柱35や鉄骨ブレース39あるいはエネル
ギー吸収型ブレース38の断面なり個数なりを決めれば
よいが、鉄骨ブレース39の取付け量や取付け強度につ
いては、建物施工時には暫定的に定めておき、建物完成
後に例えば振動実験を行って最上階33の振動性状を把
握し、その結果を踏まえて該ブレースの取付け、取り外
しあるいは強度の増減を適宜行うことによって、屋根3
4の振動周期を下層階32の振動周期に一致させるよう
にするのがよい。
Specifically, as in the building of FIG.
The cross section and the number of the steel columns 35, the steel braces 39, or the energy absorbing braces 38 may be determined so that the steel frames vibrate at substantially the same period as the primary natural period of the lower floor 32. The strength is tentatively determined at the time of building construction, and after completion of the building, for example, a vibration test is performed to grasp the vibration properties of the top floor 33, and based on the results, mounting, dismounting, or increasing or decreasing the strength of the brace is appropriately performed. By doing, roof 3
It is preferable to make the vibration cycle of the fourth floor coincide with the vibration cycle of the lower floor 32.

【0043】なお、エネルギー吸収型鉄骨ブレース38
については、図1のエネルギー吸収型鉄骨ブレース18
と同様、特公昭50-32539号公報記載のY型ブレースや、
特公平4-12790号公報記載のハ型ブレース等から適宜選
択すればよい。
The energy absorbing steel frame brace 38
About the energy absorption type steel frame brace 18 of FIG.
Similarly, the Y-shaped brace described in Japanese Patent Publication No. 50-32539,
What is necessary is just to select suitably from the C-shaped brace etc. of Japanese Patent Publication No. 4-12790.

【0044】本実施形態の制御建屋31においては、図
2のビル21と同様、付加質量体である上層階33の屋
根34が下層階32と共振することによってその慣性力
で下層階32の振動を抑制するが、かかる屋根34は、
制御建屋として本来必要な部材であるので、通常のダイ
ナミックダンパーのように付加質量体を別途設置する必
要がない。また、かかる屋根34を支える鉄骨柱35や
鉄骨ブレース39についても本来必要な部材であるの
で、通常のダイナミックダンパーのように付加質量体の
バネを別途設置する必要がない。
In the control building 31 of this embodiment, the roof 34 of the upper floor 33, which is an additional mass, resonates with the lower floor 32 as in the building 21 of FIG. But the roof 34 is
Since this member is essentially required as a control building, there is no need to separately install an additional mass body as in a normal dynamic damper. Further, since the steel column 35 and the steel brace 39 supporting the roof 34 are essentially necessary members, there is no need to separately install a spring of an additional mass body as in a normal dynamic damper.

【0045】以上説明したように、本実施形態の制御建
屋31によれば、最上階33の屋根34とそれを支える
鉄骨柱35や鉄骨ブレース39、38がそれぞれ下層階
32の揺れを抑制するダイナミックダンパーの付加質量
体とバネの役割を果たすので、地震時における応答せん
断力は、制震機構を持たない従来の制御建屋1に比べて
全階にわたって著しく低減し、その分、基礎版下端にお
ける転倒モーメントも大幅に低減する。
As described above, according to the control building 31 of the present embodiment, the roof 34 of the top floor 33 and the steel columns 35 and the steel braces 39 and 38 supporting the roof 34 are dynamics for suppressing the swing of the lower floor 32. Since it acts as an additional mass body and a spring for the damper, the response shear force during an earthquake is significantly reduced over all floors as compared with the conventional control building 1 having no vibration damping mechanism. Moment is also greatly reduced.

【0046】したがって、同じ設計地震力に対し、基礎
版の転倒モーメントが従来の制御建屋に比べて小さくな
り、その結果、より小さな基礎版で接地率の基準をクリ
アすることが可能となる。すなわち、従来であれば50
m×50m程度の大きさが必要であった基礎版が、40
m×40m程度の大きさの基礎版で済むようになり、工
期の短縮、建設費の節約を図ることが可能となるととも
に、より合理的な平面計画が可能となる。
Therefore, for the same design seismic force, the overturning moment of the base slab is smaller than that of the conventional control building, and as a result, it is possible to meet the standard of the ground contact ratio with a smaller base slab. In other words, 50
The basic version, which required a size of about mx 50m, became 40
A base plate having a size of about mx 40 m can be used, so that the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced, and a more rational plan can be achieved.

【0047】しかも、本来の制御建屋に必要な屋根34
とこれを支持する柱35やブレース39をそれぞれ下層
階32の揺れを抑えるダイナミックダンパーの付加質量
体とバネに兼用するようにしたので、制震機構を別途設
置する場合に比べてその設置コストを大幅に低減するこ
とができるとともに、ダイナミックダンパーだけに必要
な設置スペースは不要であり、最上階フロアを本来の用
途に有効利用することが可能となる。
In addition, the roof 34 necessary for the original control building
And the pillars 35 and braces 39 that support the same function as an additional mass body and a spring of the dynamic damper that suppresses the swing of the lower floor 32. Therefore, the installation cost is reduced as compared with a case where a vibration control mechanism is separately installed. It is possible to greatly reduce the size, and it is not necessary to provide an installation space necessary only for the dynamic damper, so that the top floor can be effectively used for its intended use.

【0048】また、本実施形態の制御建屋31によれ
ば、上層階33を鉄骨造とし、屋根34を支える支持要
素の一部をエネルギー吸収型鉄骨ブレース38で構成し
たので、ダイナミックダンパーの付加質量体である屋根
34の揺れは、エネルギー吸収型鉄骨ブレース38で吸
収されるが、かかるブレースも構造物として本来必要な
構造要素であるので、通常のダイナミックダンパーのよ
うに付加質量体の減衰機構を別途設置する必要がない。
Further, according to the control building 31 of the present embodiment, the upper floor 33 is made of a steel frame, and a part of the support element for supporting the roof 34 is made of the energy absorbing steel brace 38. The swing of the roof 34, which is the body, is absorbed by the energy-absorbing steel frame brace 38. Since such a brace is also a structural element originally required as a structure, a damping mechanism of the additional mass body is provided as in a normal dynamic damper. There is no need to install separately.

【0049】また、支持要素の水平剛性を該支持要素を
構成する鉄骨ブレース39の取付け量若しくは取付け強
度で微調整するようにしたので、建物完成後において上
層階33の屋根34の振動周期と下層階32の振動周期
との間にずれが生じたとしても、鉄骨ブレース39の取
付け、取り外しあるいは取付け方法の変更による強度の
増減によって屋根34の振動周期を微調整することがで
きる。
Further, since the horizontal rigidity of the support element is finely adjusted by the mounting amount or the mounting strength of the steel braces 39 constituting the support element, the vibration cycle of the roof 34 of the upper floor 33 and the lower Even if there is a deviation from the vibration cycle of the floor 32, the vibration cycle of the roof 34 can be finely adjusted by increasing or decreasing the strength due to the attachment and detachment of the steel frame brace 39 or the change in the attachment method.

【0050】本実施形態では、ダイナミックダンパーの
減衰をエネルギー吸収型鉄骨ブレース38でとるように
したが、かかる部材に代えて、ゴム系弾塑性ダンパー、
オイルダンパー等のダンパーを用いてもよい。
In this embodiment, the dynamic damper is damped by the energy-absorbing steel braces 38. However, instead of such a member, a rubber-based elastic-plastic damper,
A damper such as an oil damper may be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の原子力関連
建屋は請求項1に記載したように、コンクリート系の構
造要素で構築された下層階と該下層階の上に鉄骨で構築
された最上階とからなり、該最上階にはエネルギー吸収
部材を設置したので、同じ設計地震力に対し、基礎版の
転倒モーメントが従来の制御建屋に比べて小さくなり、
その結果、より小さな基礎版で接地率の基準をクリアす
ることが可能となる。
As described above, the nuclear-related building of the present invention is, as described in claim 1, constructed of a lower floor constructed of concrete structural elements and a steel frame on the lower floor. It consists of the top floor, and since the energy absorption member is installed on the top floor, the falling moment of the base slab is smaller than the conventional control building for the same design seismic force,
As a result, it is possible to clear the standard of the contact rate with a smaller basic version.

【0052】また、本発明の制震構造物は請求項2に記
載したように、上層階を構成する屋根、スラブ等の水平
要素と該水平要素を支える柱、ブレース等の支持要素が
それぞれ下層階の振動を抑制するダイナミックダンパー
の付加質量体とバネになるように前記水平要素の重量及
び前記支持要素の水平剛性を設定したので、従来のよう
に制震機構を別途設置する場合に比べてその設置コスト
を大幅に低減することができるとともに、上層階フロア
を本来の用途に有効利用することが可能となる。
Further, in the vibration control structure of the present invention, as described in claim 2, horizontal elements such as a roof and a slab constituting an upper floor and supporting elements such as columns and braces for supporting the horizontal elements are respectively provided in a lower layer. Since the weight of the horizontal element and the horizontal rigidity of the support element are set so as to be an additional mass body and a spring of the dynamic damper that suppresses floor vibration, compared to a case where a vibration damping mechanism is separately installed as in the related art. The installation cost can be significantly reduced, and the upper floor can be effectively used for its intended use.

【0053】また、本発明の制震構造物は、前記上層階
を鉄骨造とし、前記支持要素の一部をエネルギー吸収型
鉄骨ブレースで構成したので、通常のダイナミックダン
パーのように付加質量体の減衰機構を別途設置する必要
がない。
Further, in the vibration control structure of the present invention, the upper floor is made of a steel frame, and a part of the support element is made of an energy absorbing steel brace. There is no need to separately install a damping mechanism.

【0054】また、本発明の制震構造物は、前記支持要
素の水平剛性を該支持要素を構成するブレースの取付け
量若しくは取付け強度で微調整するようにしたので、建
物完成後において上層階の水平要素の振動周期を微調整
することができる。
Further, in the vibration control structure of the present invention, the horizontal rigidity of the support element is finely adjusted by the mounting amount or the mounting strength of the brace constituting the support element. The vibration period of the horizontal element can be finely adjusted.

【0055】[0055]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態に係る原子力関連建屋としての制御
建屋の鉛直断面図。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a control building as a nuclear-related building according to an embodiment.

【図2】本実施形態に係る制震構造物としてのビルの鉛
直断面図。
FIG. 2 is a vertical sectional view of a building as a vibration control structure according to the embodiment.

【図3】本実施形態に係る制震構造物としての制御建屋
の鉛直断面図。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a control building as a vibration control structure according to the embodiment.

【図4】従来技術における制御建屋の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a control building according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 制御建屋(原子力関連建屋) 12 下層階 13 最上階 16 ゴム系弾塑性ダンパー(エネル
ギー吸収部材) 17 オイルダンパー(エネルギー吸
収部材) 18 エネルギー吸収型鉄骨ブレース
(エネルギー吸収部材) 21 ビル(制震構造物) 22 最上階(上層階) 23 下層階 24 屋根(付加質量体) 25 鉄骨柱(バネ) 26 エネルギー吸収型鉄骨ブレース
(バネ) 27 鉄骨ブレース(バネ) 31 制御建屋(制震構造物) 32 下層階 33 最上階(上層階) 34 屋根(付加質量体) 35 鉄骨柱(バネ) 38 エネルギー吸収型鉄骨ブレース
(バネ) 39 鉄骨ブレース(バネ)
Reference Signs List 11 Control building (nuclear-related building) 12 Lower floor 13 Top floor 16 Rubber elastic-plastic damper (energy absorbing member) 17 Oil damper (energy absorbing member) 18 Energy absorbing steel brace (energy absorbing member) 21 Building (vibration control structure) 22) Top floor (upper floor) 23 Lower floor 24 Roof (additional mass) 25 Steel column (spring) 26 Energy absorption type steel frame brace (spring) 27 Steel frame brace (spring) 31 Control building (vibration control structure) 32 Lower floor 33 Top floor (upper floor) 34 Roof (additional mass) 35 Steel column (spring) 38 Energy absorbing steel frame brace (spring) 39 Steel frame brace (spring)

フロントページの続き (72)発明者 蔭山 満 東京都清瀬市下清戸4丁目640 株式会社 大林組技術研究所内Continued on front page (72) Inventor Mitsuru Kageyama 4-640 Shimoseito, Kiyose-shi, Tokyo Inside Obayashi Corporation Technical Research Institute

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンクリート系の構造要素で構築された
下層階と該下層階の上に鉄骨で構築された最上階とから
なり、該最上階にはエネルギー吸収部材を設置したこと
を特徴とする原子力関連建屋。
1. An energy absorbing member is provided on a lower floor constructed of a concrete structural element and a top floor constructed of a steel frame on the lower floor. Nuclear-related buildings.
【請求項2】 上層階を構成する屋根、スラブ等の水平
要素と該水平要素を支える柱、ブレース等の支持要素が
それぞれ下層階の振動を抑制するダイナミックダンパー
の付加質量体とバネになるように前記水平要素の重量及
び前記支持要素の水平剛性を設定したことを特徴とする
制震構造物。
2. A horizontal element such as a roof or a slab constituting an upper floor and a supporting element such as a column or a brace supporting the horizontal element become an additional mass body and a spring of a dynamic damper for suppressing vibration of the lower floor. The weight of the horizontal element and the horizontal rigidity of the support element are set in the vibration control structure.
【請求項3】 前記上層階を鉄骨造とし、前記支持要素
の一部をエネルギー吸収型鉄骨ブレースで構成した請求
項2記載の制震構造物。
3. The vibration control structure according to claim 2, wherein the upper floor is made of a steel frame, and a part of the support element is made of an energy absorbing steel brace.
【請求項4】 前記支持要素の水平剛性を該支持要素を
構成するブレースの取付け量若しくは取付け強度で微調
整するようにした請求項2記載の制震構造物。
4. The vibration damping structure according to claim 2, wherein the horizontal rigidity of said support element is finely adjusted by an attachment amount or an attachment strength of a brace constituting said support element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016056585A (en) * 2014-09-10 2016-04-21 三井住友建設株式会社 Plural-layer building
JP2019100156A (en) * 2017-12-07 2019-06-24 株式会社竹中工務店 Structure
JP2020012254A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 清水建設株式会社 Seismic isolation structure

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