JPH10280725A - Damping skeleton construction - Google Patents

Damping skeleton construction

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Publication number
JPH10280725A
JPH10280725A JP9089708A JP8970897A JPH10280725A JP H10280725 A JPH10280725 A JP H10280725A JP 9089708 A JP9089708 A JP 9089708A JP 8970897 A JP8970897 A JP 8970897A JP H10280725 A JPH10280725 A JP H10280725A
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JP
Japan
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damper
core
truss
lattice
building
Prior art date
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Application number
JP9089708A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Isoda
和彦 磯田
Masahiro Yoshimura
昌宏 吉村
Hideo Nakajima
秀雄 中島
Tomihiro Hori
富博 堀
Original Assignee
Shimizu Corp
清水建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp, 清水建設株式会社 filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP9089708A priority Critical patent/JPH10280725A/en
Publication of JPH10280725A publication Critical patent/JPH10280725A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To promote damping efficiency by providing a beam having high bending rigidity equipped with a damper restoring the bending deflection of a core to a skeleton having the core in the vertical direction. SOLUTION: A building 1 is constituted of a cylindrical core wall 2 as an earthquake resisting wall and the circumferential skeleton 3. The skeleton 3 is constituted of the circumferential columns 4, circumferential beams and middle beams 6 constructed between the columns, beams and wall 2. Strut members 7, lattice members 8 and lattice members 9 as unbonded brace dampers are assembled between the highest floor section and up and down beams 6 of the intermediate floor, and the highest floor truss 10 and intermediate floor truss 20 are formed. In the case of an earthquake, the trusses 10 and 20 yield bending restoration to the wall 2, and the horizontal displacement of the wall 2 is controlled to keep it's balance. In that case, external force inputted to the trusses 10 and 20 is damped with the lattice members 9, and the whole cross section of the trusses 10 and 20 is plasticized to absorb vibration energy. By the constitution, the high damping effect can be displayed, and the cross section of a skeleton constituent can be reduced to curtail cost.

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、超高層ビル等に用
いて好適な制振躯体構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping structure suitable for use in a skyscraper or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、近年、ビル等の建築物の
躯体には高い制振性能が要求されており、このために各
種ダンパー装置や補強材等を組み込んだ免震・制振構造
が多種開発されている。
2. Description of the Related Art As is well known, in recent years, a building such as a building has been required to have high vibration damping performance. For this reason, a seismic isolation / vibration damping structure incorporating various damper devices, reinforcing materials, and the like is required. Have been developed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術は、通常のラーメン躯体構造を対象としたものがほ
とんどである。このような技術では、特に鉄筋コンクリ
ート造のビルやコンクリート製の耐震壁を備えた超高層
ビル等、水平剛性の高い構造を適用した構造物において
は、有効に制振効果を発揮できないという問題がある。
これは、構造物の水平剛性が高いと層間変位が小さくな
るために、従来用いられているダンパー等では変位エネ
ルギーを有効に吸収できず、地震時の応答低減効果を思
うように得られないからである。
However, most of the conventional techniques are directed to a normal frame structure. With such a technique, there is a problem that the vibration control effect cannot be effectively exerted particularly in a structure to which a structure having a high horizontal rigidity is applied, such as a reinforced concrete building or a skyscraper having a concrete earthquake-resistant wall. .
This is because if the horizontal stiffness of the structure is high, the interlayer displacement will be small, so that the conventionally used dampers etc. cannot effectively absorb the displacement energy, and the response reduction effect during an earthquake cannot be obtained as expected. It is.
【0004】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、耐震壁を備えた構造物等においても有効に
制振性能を向上させることのできる制振躯体構造を提供
することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a vibration damping body structure capable of effectively improving the vibration damping performance even in a structure having an earthquake-resistant wall. As an issue.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
高い剛性を有して上下方向に連続するコア部を備えた躯
体に、曲げ剛性の大きな梁部材が、前記コア部の頂部ま
たは中間部と、前記躯体の外周部または他のコア部との
間に架設され、さらに前記コア部の曲げ変形を曲げ戻す
ためのダンパーが前記梁部材に具備されていることを特
徴としている。
The invention according to claim 1 is
In a skeleton having a core part having high rigidity and continuous in the vertical direction, a beam member having a large bending rigidity is provided between a top or an intermediate part of the core part and an outer peripheral part or another core part of the skeleton. And a damper for bending back the bending deformation of the core portion is provided on the beam member.
【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載の制
振躯体構造において、前記梁部材がトラス構造とされ、
前記ダンパーが前記トラス構造の梁部材のラチス材とし
て組み込まれていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the vibration damping structure according to the first aspect, the beam member has a truss structure,
It is characterized in that the damper is incorporated as a lattice material of a beam member of the truss structure.
【0007】請求項3に係る発明は、請求項1または2
記載の制振躯体構造において、前記ダンパーがアンボン
ドブレースダンパーであることを特徴としている。
[0007] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the above described vibration damping structure, the damper is an unbonded brace damper.
【0008】請求項4に係る発明は、請求項1ないし3
のいずれかに記載の制振躯体構造において、前記梁部材
の端部近傍の柱に、該柱の軸方向の変位を減衰する鉛直
ダンパーが組み込まれてなることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3
In the vibration damping body structure according to any one of the above, a vertical damper for attenuating an axial displacement of the column is incorporated in a column near an end of the beam member.
【0009】請求項5に係る発明は、請求項1ないし4
のいずれかに記載の制振躯体構造において、前記ダンパ
ーが、前記躯体の他の部分が完成した後に組み込まれた
ものであることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
The damping structure according to any one of the above, wherein the damper is incorporated after the other part of the structure is completed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る制振躯体構造
の第一および第二の実施の形態について、図1ないし図
5を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, first and second embodiments of a vibration damping body structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【0011】[第一の実施の形態]まず、ここでは、本
発明に係る制振躯体構造を、例えば中心部にコア部を備
えたビルに適用する場合の例を用いて説明する。
[First Embodiment] First, here, an explanation will be given using an example in which the damping body structure according to the present invention is applied to a building having a core portion at the center, for example.
【0012】図1および図2に示すように、ビル1の躯
体は、中心部に位置するコアウォール(コア部)2と、
その外周側に位置する外周躯体3とから構成されてい
る。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a skeleton of a building 1 includes a core wall (core portion) 2 located at a central portion,
And an outer peripheral frame 3 located on the outer peripheral side.
【0013】コアウォール2は、鉄筋コンクリート造か
らなるいわゆる耐震壁で、ビル1の基礎部分から最上部
まで連続する筒状とされている。
The core wall 2 is a so-called earthquake-resistant wall made of reinforced concrete, and has a cylindrical shape that is continuous from the foundation portion of the building 1 to the uppermost portion.
【0014】また、外周躯体3は、ビル1の外周部に位
置する外周柱(柱)4および外周梁5(図2参照)と、
これら外周柱4,外周梁5とコアウォール2との間に架
設された中間梁6とから構成されている。そして、外周
柱4は、鋼管充填コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリー
ト造、または鉄骨造等とされ、外周梁5は鉄骨造または
鉄骨鉄筋コンクリート造等、中間梁6は通常の鉄骨造等
とされている。
The outer frame 3 includes an outer column (column) 4 and an outer beam 5 (see FIG. 2) located at the outer periphery of the building 1.
It comprises an outer pillar 4, an outer beam 5, and an intermediate beam 6 installed between the core wall 2. The outer peripheral column 4 is made of steel pipe-filled concrete, steel frame reinforced concrete, steel frame or the like, the outer beam 5 is made of steel frame or steel reinforced concrete, and the intermediate beam 6 is made of a normal steel frame.
【0015】図1に示したように、このようなビル1の
最上階部には、上下の中間梁6,6間に、束材7とラチ
ス材8,9とを組み込むことによって形成されたトラス
構造の最上階トラス(梁部材)10が設けられている。
As shown in FIG. 1, the uppermost floor of such a building 1 is formed by incorporating a bundle 7 and lattices 8, 9 between upper and lower intermediate beams 6, 6. A top floor truss (beam member) 10 having a truss structure is provided.
【0016】このとき、コアウォール2の上方部分に配
置されたラチス材8には、通常のブレース材と同様、普
通高張力鋼材が用いられている。
At this time, the lattice member 8 arranged above the core wall 2 is made of a normal high-strength steel material, like the ordinary brace material.
【0017】そして、コアウォール2と外周柱4との間
の範囲に配置されたラチス材(ダンパー)9は、互いに
隣接する束材7,7間に例えば略ハ字状に配設されてい
る。
A lattice member (damper) 9 disposed in a range between the core wall 2 and the outer peripheral column 4 is disposed, for example, in a substantially C-shape between the bundle members 7 adjacent to each other. .
【0018】図3に示すように、各ラチス材9は、以下
のようにしてダンパー機能を有したものとなっている。
すなわち、ラチス材9は、例えばfy=10(N/mm
2)程度の極軟鋼からなる断面視十字状の鋼材12が、
その両端部を同じく極軟鋼からなるガセットプレート1
3,14を介して中間梁6及び束材7に接合され、この
鋼材12の中間部が所定長にわたって断面ロ字状の鋼管
15内に挿通され、さらにこの鋼管15内には、鋼材1
2の周囲に鉄筋(図示なし)が配筋されるとともにコン
クリート(図示なし)が充填された構成となっている。
そして、鋼材12の端面には、例えば粘弾性体や、ネオ
プレーンゴム製のスポンジ等からなる減衰材17が貼着
されており、これによって鋼材12と、周囲のコンクリ
ート,鉄筋(図示なし),及び鋼管15とは、アンボン
ド状態とされている。このようにして、ラチス材9は、
いわゆるアンボンドブレースダンパーを形成した構成と
なっている。
As shown in FIG. 3, each lattice member 9 has a damper function as follows.
That is, the lattice material 9 is, for example, fy = 10 (N / mm
2 ) A cross-sectionally cross-shaped steel material 12 made of extremely mild steel
Gusset plate 1 at both ends of which are also made of extremely mild steel
The steel material 12 is joined to the intermediate beam 6 and the bundle material 7 via the steel pipes 3 and 14, and an intermediate portion of the steel material 12 is inserted into a steel pipe 15 having a rectangular cross section over a predetermined length.
Reinforcing bars (not shown) are arranged around 2 and concrete (not shown) is filled.
An attenuating material 17 made of, for example, a viscoelastic body or a sponge made of neoprene rubber is adhered to an end surface of the steel material 12, whereby the steel material 12, surrounding concrete, reinforcing steel (not shown), and The steel pipe 15 is in an unbonded state. In this way, the lattice material 9
It has a configuration in which a so-called unbond brace damper is formed.
【0019】このラチス材9は、鋼材12が軸線方向に
伸縮変形しようとしたときに、アンボンド状態となって
いる周囲のコンクリートとの間で鋼材12の軸線方向に
沿った相対変位が生じることとなり、この相対変位が減
衰材17によって減衰されるようになっている。したが
って、ラチス材9は、鋼材12の軸線方向に作用する力
に対してダンパー効果を有した構成となってる。
When the steel material 12 attempts to expand and contract in the axial direction, the lattice material 9 undergoes a relative displacement along the axial direction of the steel material 12 between the unbonded surrounding concrete and the surrounding concrete. This relative displacement is damped by the damping member 17. Therefore, the lattice material 9 has a configuration having a damper effect against a force acting on the steel material 12 in the axial direction.
【0020】また、図1に示したように、ビル1の中間
階にも、上下の中間梁6,6間に、束材7と、アンボン
ドブレースダンパーからなるラチス材9とが設けられ
た、最上階トラス10と同様の構成の中間階トラス(梁
部材)20が配置されている。
As shown in FIG. 1, a bundle 7 and a lattice 9 made of unbonded brace dampers are also provided between the upper and lower intermediate beams 6, 6 on the intermediate floor of the building 1. An intermediate floor truss (beam member) 20 having the same configuration as the top floor truss 10 is arranged.
【0021】このような構成のビル1では、地震等によ
り強大な外力が作用した場合に、コアウォール2の頂部
及び中間部において、外周柱4との間に架設されたトラ
ス構造からなる強固な最上階トラス10及び中間階トラ
ス20によって、やじろべえの原理でコアウォール2に
曲げ戻しを与え、コアウォール2の水平変位を抑えてバ
ランスをとるようになっている。このときに、最上階ト
ラス10,中間階トラス20に入力された外力は、アン
ボンドブレースダンパーからなるラチス材9によって減
衰されるようになっている。そして、各ラチス材9が減
衰力を発揮すると、最上階トラス10,中間階トラス2
0は全断面が塑性化し、地震による振動エネルギーを吸
収するようになっている。
In the building 1 having such a structure, when a strong external force is applied due to an earthquake or the like, a strong truss structure having a truss structure provided between the top and middle portions of the core wall 2 and the outer peripheral columns 4 is provided. The top-floor truss 10 and the middle-floor truss 20 provide the core wall 2 with bending back according to the principle of stabbing, thereby suppressing horizontal displacement of the core wall 2 to achieve balance. At this time, the external force input to the top floor truss 10 and the middle floor truss 20 is attenuated by the lattice material 9 including the unbonded brace damper. When each lattice material 9 exerts a damping force, the top truss 10 and the middle truss 2
0 indicates that the entire cross section is plasticized and absorbs vibration energy due to the earthquake.
【0022】ところで、上記したようなビル1を構築す
るに際しては、アンボンドブレースダンパーからなるラ
チス材9を、他の部分の組立が完了した後に組み付ける
ようにする。
When constructing the building 1 as described above, the lattice member 9 composed of an unbonded brace damper is assembled after other parts have been assembled.
【0023】これには、先ず、コアウォール2を形成す
ると共に、外周躯体3を、ラチス材9以外の、中間梁
6、束材7、ラチス材8等を先行して組み上げる。
For this, first, the core wall 2 is formed, and the outer frame 3 is assembled with the intermediate beam 6, the bundle member 7, the lattice member 8 and the like other than the lattice member 9 in advance.
【0024】そして、これらコアウォール2と、ラチス
材9以外の外周躯体3とに、これらの自重等による長期
荷重が導入された後、最上階トラス10及び中間階トラ
ス20を形成すべき所定の位置にラチス材9を組み付け
る。
After a long-term load due to their own weight or the like is introduced into the core wall 2 and the outer frame 3 other than the lattice material 9, predetermined top trusses 10 and intermediate trusses 20 are to be formed. Attach the lattice material 9 to the position.
【0025】これにより、各ラチス材9には長期荷重が
作用せず、地震や風等の外力による短期荷重のみが作用
する構成となる。
As a result, the structure is such that a long-term load does not act on each lattice member 9 but only a short-term load due to an external force such as an earthquake or wind acts.
【0026】上述したビル1の制振躯体構造では、コア
ウォール2の頂部,中間部に、トラス構造からなる曲げ
剛性の大きな最上階トラス10,中間階トラス20が、
外周躯体3の外周柱4との間に設けられ、これら最上階
トラス10,中間階トラス20には、アンボンドブレー
スダンパーからなるラチス材9が組み込まれた構成とな
っている。このような制振躯体構造により、地震等の発
生時には、最上階トラス10,中間階トラス20によっ
てコアウォール2に曲げ戻しをかけて曲げ変形を緩和す
るとともに、各ラチス材9で地震等による振動エネルギ
ーを吸収することができ、高い制振効果を得ることがで
きる。したがって、ビル1が、曲げ変形が卓越する超高
層、超々高層ビル等であっても、制振効果を有効に発揮
して地震時等の応答低減効果を上げることができる。そ
して、このように超高層、超々高層ビルの制振性能を高
めることにより、従来よりも矮小な土地への構築が可能
となり、土地の有効活用が可能となる。
In the vibration damping structure of the building 1 described above, a top truss 10 and a middle truss 20 having a large bending rigidity and comprising a truss structure are provided at the top and middle of the core wall 2.
The uppermost truss 10 and the middle truss 20 are provided between the outer skeleton 3 and the outer pillar 4, and a lattice material 9 made of an unbonded brace damper is incorporated in the truss 10. With such a vibration damping structure, when an earthquake or the like occurs, the core wall 2 is bent back by the top truss 10 and the middle truss 20 to alleviate bending deformation, and each lattice member 9 causes vibration due to the earthquake and the like. Energy can be absorbed, and a high damping effect can be obtained. Therefore, even if the building 1 is an ultra-high-rise building or an ultra-high-rise building having a predominant bending deformation, the vibration damping effect can be effectively exhibited and the response reduction effect at the time of an earthquake or the like can be improved. By improving the vibration damping performance of a super-high-rise or ultra-high-rise building in this way, it is possible to construct a land that is smaller than before and to make effective use of the land.
【0027】また、このように高い制振効果を有したビ
ル1の躯体は、従来通常の耐震構造と比較して、躯体を
構成する部材の断面を小さくすることができ、これによ
りコストを低減することが可能となる。
In the building of the building 1 having such a high vibration damping effect, the cross section of the members constituting the building can be reduced as compared with the conventional ordinary earthquake-resistant structure, thereby reducing the cost. It is possible to do.
【0028】しかも、上記制振躯体構造は、外観上、従
来のコア部を有した躯体に、例えばトラス構造からなる
曲げ剛性の大きな最上階トラス10、中間階トラス20
を形成するため、ラチス材9等を組み込むのみでよいの
で、構造計画、建築計画上の特別な制約を受けることな
く、容易に実現可能である。
In addition, the above-mentioned damping structure has a structure in which a top truss 10 and a middle truss 20 having a large flexural rigidity, such as a truss structure, are added to a conventional skeleton having a core.
Is formed, it is only necessary to incorporate the lattice material 9 or the like, so that it can be easily realized without any special restrictions on the structural plan and the architectural plan.
【0029】さらに、トラス構造の最上階トラス10,
中間階トラス20に組み込まれたラチス材9がダンパー
機能を有した構成となっている。元々トラス構造におけ
るラチスは応力を有効に受ける部材であり、このような
ラチス材9にダンパー機能を付与することによって、振
動を効率よく減衰することができる。しかもピストンや
回転ピン機構等の可動部がないため、(フリクションロ
スによる)エネルギーロスがほとんどなく、この点にお
いても効率よく減衰効果を発揮することができる。
Further, the truss structure top truss 10,
The lattice material 9 incorporated in the middle floor truss 20 has a configuration having a damper function. The lattice in the truss structure is a member that receives stress effectively, and by providing such a lattice material 9 with a damper function, vibration can be efficiently damped. Moreover, since there are no movable parts such as a piston and a rotating pin mechanism, there is almost no energy loss (due to friction loss), and in this respect, the damping effect can be efficiently exhibited.
【0030】加えて、ラチス材9がアンボンドブレース
ダンパーで構成されているので、ダンパーを単純な構造
とすることができ、低コストで製作が可能で、しかも現
場における取付施工も極めて容易に行うことができる。
In addition, since the lattice material 9 is composed of an unbonded brace damper, the damper can have a simple structure, can be manufactured at low cost, and can be mounted on the site very easily. Can be.
【0031】さらに加えて、ラチス材9が、ビル1の躯
体の他の部分が完成した後に組み込まれたものである構
成となっている。これにより、ラチス材9には長期荷重
が作用せず、地震等の発生時にのみ短期荷重が作用する
ようになっている。これにより、ラチス材9における振
動減衰効果を効率的に発揮することができる。加えて、
長期荷重が作用していないラチス材9は、メンテナンス
や、地震後の復帰等のための交換等に際し、ジャッキア
ップや荷重の盛り替えが不要であり、作業を容易かつ安
全に行うことが可能となる。
In addition, the lattice material 9 is incorporated after the other part of the building of the building 1 is completed. As a result, a long-term load does not act on the lattice material 9 and a short-term load acts only when an earthquake or the like occurs. Thereby, the vibration damping effect of the lattice material 9 can be efficiently exhibited. in addition,
Lattice material 9 to which long-term load is not applied does not require jack-up or load change for maintenance or replacement for recovery after an earthquake, etc., making it possible to perform work easily and safely. Become.
【0032】しかも、このようなラチス材9を、特に最
上部の最上階トラス10に設けることにより、これをビ
ル1の他の部分に配置する場合に比較して、メンテナン
ス・交換等の作業を容易に行うことができる。
Furthermore, by providing such a lattice material 9 particularly on the uppermost truss 10 at the top, maintenance and replacement work can be performed as compared with the case where the lattice material 9 is arranged in another part of the building 1. It can be done easily.
【0033】[第二の実施の形態]次に、本発明に係る
制振躯体構造の第二の実施の形態として、例えば、曲げ
剛性の大きな梁部材の近傍に鉛直ダンパーを追加した場
合の例を用いて説明する。以下に説明する第二の実施の
形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成に
ついては同符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment] Next, as a second embodiment of the vibration damping body structure according to the present invention, for example, an example in which a vertical damper is added near a beam member having large bending rigidity. This will be described with reference to FIG. In the second embodiment described below, the same reference numerals are given to configurations common to the first embodiment, and description thereof will be omitted.
【0034】図4に示すように、ビル21は、中央部に
コアウォール2が設けられ、その外周側に外周躯体3が
設けられ、最上階部には、コアウォール2と外周躯体3
の外周柱4との間に最上階トラス(梁部材)22が設け
られた構成となっている。
As shown in FIG. 4, a core wall 2 is provided at the center of the building 21 and an outer peripheral frame 3 is provided on the outer peripheral side thereof.
A truss (beam member) 22 is provided between the outermost pillar 4 and the uppermost truss.
【0035】最上階トラス22は、上下の中間梁6,6
間に、束材7とラチス材9とを組み込むことによって形
成されており、アンボンドブレースダンパーからなるラ
チス材9は束材7,7間で例えばX字状に組まれてい
る。
The top floor truss 22 is composed of upper and lower intermediate beams 6,6.
It is formed by incorporating the bundle material 7 and the lattice material 9 therebetween, and the lattice material 9 composed of the unbonded brace damper is assembled between the bundle materials 7, for example, in an X shape.
【0036】さらに、最上階トラス22の端部の直下部
分に位置する外周柱4には、鉛直ダンパー24が組み込
まれている。図5に示すように、鉛直ダンパー24は、
例えばfy=10(N/mm2)程度の極軟鋼からなり
外周柱4と同一断面形状を有したダンパー材25が、ジ
ョイントプレート26によって外周柱4の一部として組
み込まれた構成となっている。
Further, a vertical damper 24 is incorporated in the outer peripheral column 4 located immediately below the end of the top floor truss 22. As shown in FIG. 5, the vertical damper 24
For example, a damper material 25 made of extremely mild steel of about fy = 10 (N / mm 2 ) and having the same cross-sectional shape as the outer peripheral column 4 is incorporated as a part of the outer peripheral column 4 by a joint plate 26. .
【0037】このような鉛直ダンパー24においては、
最上階トラス22の端部と、外周柱4との間における鉛
直方向の相対変位を、極軟鋼からなる履歴エネルギー吸
収型のダンパー材25で吸収して減衰することができる
ようになっている。
In such a vertical damper 24,
The relative displacement in the vertical direction between the end of the top truss 22 and the outer peripheral column 4 can be absorbed and attenuated by the hysteretic energy absorbing damper material 25 made of extremely mild steel.
【0038】上述したビル21の制振躯体構造によれ
ば、前記第一の実施の形態におけるビル1(図1参照)
の制振躯体構造と同様の効果が得られるのはもちろんの
こと、さらに最上階トラス22の端部の直下部分に鉛直
ダンパー24が組み込まれた構成となっているので、鉛
直ダンパー24によって鉛直方向の振動が効率よく吸収
され、前記効果がより顕著なものとなる。
According to the vibration damping structure of the building 21 described above, the building 1 in the first embodiment (see FIG. 1)
As a matter of course, the same effect as that of the vibration damping structure is obtained, and the vertical damper 24 is incorporated immediately below the end of the top floor truss 22. Is efficiently absorbed, and the effect becomes more remarkable.
【0039】なお、上記第二の実施の形態において、鉛
直ダンパー24を、最上階トラス22の端部の直下部分
に組み込む構成としたが、これを、最上階トラス22の
端部の壁に組み込む構成としてもよい。
In the above-described second embodiment, the vertical damper 24 is incorporated in a portion directly below the end of the top truss 22. However, this is incorporated in the wall of the end of the top truss 22. It may be configured.
【0040】また、上記第一または第二の実施の形態に
おいて、本発明に係る制振躯体構造を適用した例として
挙げたビル1やビル21の構成については、上記のもの
に限定する意図はなく、他の構成を適宜採用することが
可能である。
In the first or second embodiment, the structure of the building 1 or the building 21 as an example to which the damping structure according to the present invention is applied is not limited to the above. Instead, other configurations can be appropriately adopted.
【0041】例えば、最上階トラス10,22に、アン
ボンドブレースダンパーからなるラチス材9を、ハ字
型,X字型に組み込む構成としたが、これを図6に示す
ビル1’のように、ノ字型に組み込むようにしてもよ
い。また、ラチス材9として組み込むダンパーとして、
アンボンドブレースダンパーではなく、例えば粘弾性体
のせん断粘性抵抗を利用した各種粘弾性体ダンパーや、
粘性帯の粘性抵抗を利用した各種粘性体ダンパーを組み
込むようにしてもよい。
For example, the lattice members 9 made of unbonded brace dampers are incorporated into the top floor trusses 10 and 22 in a C-shape or an X-shape. As shown in FIG. You may make it incorporate in a square shape. Also, as a damper incorporated as lattice material 9,
Instead of unbonded brace dampers, for example, various viscoelastic dampers using the shear viscous resistance of viscoelastic materials,
Various viscous material dampers utilizing the viscous resistance of the viscous band may be incorporated.
【0042】さらには、アンボンドブレースダンパーか
らなるラチス材9に代えて、図7に示すように、ビル3
1の最上階トラス(梁部材)32,中間階トラス(梁部
材)33に、極軟鋼(極低降伏点鋼)からなる制振壁
(ダンパー)34を組み込む構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, the building 3 is replaced with the lattice 9 made of unbonded brace dampers.
The damping wall 34 made of extremely mild steel (extremely low yield point steel) may be incorporated into the first truss (beam member) 32 and the middle truss (beam member) 33 of the first embodiment.
【0043】さらに、ビル1やビル21には、コア部と
して鉄筋コンクリート造のコアウォール2を備える構成
としたが、上下方向に連続しかつ互い剛性を有するので
あれば、他の構成であってもよい。例えば、図8に示す
ように、ビル41のコア部42として、ビル41の中央
部にのみラチス材(ダンパー)43を組み込んむように
してもよい。もちろんこの場合のラチス材43の形態
は、ハ字型に限らず,X字型,ノ字型等であってもよ
い。
Further, the building 1 and the building 21 are provided with the reinforced concrete core wall 2 as the core portion, but other structures may be used as long as they are continuous in the vertical direction and have rigidity with each other. Good. For example, as shown in FIG. 8, a lattice material (damper) 43 may be incorporated only in the center of the building 41 as the core 42 of the building 41. Needless to say, the form of the lattice member 43 in this case is not limited to the C-shape, but may be an X-shape, an H-shape, or the like.
【0044】また、例えばコア部は中央部だけでなく、
図9に示すように、ビル51の両端部に、二本一対の鉄
筋コンクリート造のコアウォール(コア部)52,52
を設ける構成とし、これらコアウォール52,52間
に、極軟鋼からなる制振壁やアンボンドブレースダンパ
ーからなるラチス材9等を組み込んだ最上階トラス(梁
部材)53を設けるようにしてもよい。もちろん、この
ビル51の場合も、鉄筋コンクリート造のコアウォール
52に代えて、図10に示すビル51’のように、ラチ
ス材(ダンパー)54を組み込んだコア部55,55を
設けるようにしてもよい。
Also, for example, the core is not only at the center, but also at the center.
As shown in FIG. 9, two pairs of reinforced concrete core walls (core portions) 52, 52 are provided at both ends of a building 51.
The top floor truss (beam member) 53 incorporating the damping wall made of extremely mild steel or the lattice material 9 made of an unbonded brace damper may be provided between the core walls 52, 52. Of course, in the case of this building 51 as well, instead of the reinforced concrete core wall 52, core portions 55, 55 incorporating a lattice material (damper) 54 may be provided as in a building 51 'shown in FIG. Good.
【0045】また、ビル1,1’,31には、最上階ト
ラス10,32だけでなく、中間階トラス20,33を
備える構成としたが、必要十分な制振性能を得ることが
できるのであれば、中間階トラス20,33を廃した構
成としてもよい。逆に、ビル21,41,51,51’
に中間階トラスを設ける構成としてもよい。もちろん、
ビル1,1’,21,31,41,51,51’におい
て、中間階トラスを複数階に設置するようにしてもよ
い。
Although the buildings 1, 1 'and 31 are provided with not only the top floor trusses 10 and 32 but also the middle floor trusses 20 and 33, the necessary and sufficient vibration damping performance can be obtained. If so, the configuration may be such that the intermediate floor trusses 20, 33 are eliminated. Conversely, buildings 21, 41, 51, 51 '
It is good also as a structure which provides a middle floor truss. of course,
In buildings 1, 1 ', 21, 31, 41, 51, and 51', intermediate floor trusses may be installed on a plurality of floors.
【0046】加えて、前記第一または第二の実施の形態
の構成や、上記に挙げた他の例等については、適宜組み
合わせることが可能であるのは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that the configuration of the first or second embodiment and the other examples mentioned above can be appropriately combined.
【0047】これ以外にも、例えばダンパーとして組み
込んだラチス材9の、累積吸収エネルギーの測定と、総
エネルギー吸収能とを比較してモニタリングすることに
より、ラチス材9の交換時期を設定することもできる。
In addition, the replacement time of the lattice material 9 may be set by monitoring the accumulated energy absorption of the lattice material 9 incorporated as a damper, for example, and comparing the measured total energy absorption capacity. it can.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る制
振躯体構造によれば、コア部を備えた躯体に、曲げ剛性
の大きな梁部材が、コア部の頂部または中間部と、躯体
の外周部または他のコア部との間に架設され、さらにコ
ア部の曲げ変形を曲げ戻すためのダンパーが梁部材に具
備された構成となっている。このような制振躯体構造に
より、地震等の発生時には、梁部材によってコア部に曲
げ戻しをかけて変形を緩和するとともに、梁部材に備え
たダンパーにより地震等による振動エネルギーを吸収す
ることができ、高い制振効果を発揮することができる。
したがって、このような制振躯体構造を、アスペクト比
が大きく、曲げ変形が卓越する超高層、超々高層ビル等
に適用することにより、制振効果を有効に発揮して地震
時等の応答低減効果を上げることができ、土地の有効活
用が可能となる。そして、このように高い制振効果を有
した躯体は、従来通常の耐震構造と比較して、躯体を構
成する部材の断面を小さくすることができ、これにより
コストを低減することが可能となる。しかも、上記制振
躯体構造は、外観上、従来のコア部を有した躯体に、例
えばトラス構造等からなる曲げ剛性の大きな梁部材とダ
ンパーとを組み込むのみでよいので、構造計画、建築計
画上の特別な制約を受けることなく、容易に実現可能で
ある。
As described above, according to the vibration damping structure according to the first aspect, a beam member having high bending rigidity is provided on the frame provided with the core portion, at the top or middle portion of the core portion, and at the center portion. The beam member is provided between the outer peripheral portion and another core portion, and a damper for bending back the bending deformation of the core portion is provided on the beam member. With such a vibration damping structure, in the event of an earthquake or the like, the core can be bent back by the beam member to mitigate deformation, and vibration energy due to the earthquake or the like can be absorbed by the damper provided on the beam member. , Can exhibit a high damping effect.
Therefore, by applying such a vibration damping structure to a super high-rise building or an ultra-high-rise building with a large aspect ratio and excellent bending deformation, the vibration damping effect is exhibited effectively and the response reduction effect in the event of an earthquake, etc. And land can be effectively used. The skeleton having such a high vibration damping effect can reduce the cross section of the members constituting the skeleton, as compared with the conventional ordinary earthquake-resistant structure, thereby making it possible to reduce the cost. . In addition, the above-mentioned damping frame structure requires only a beam member having a large flexural rigidity such as a truss structure and a damper to be incorporated into a frame having a conventional core portion in terms of external appearance. Without any special restrictions.
【0049】また、請求項2に係る制振躯体構造によれ
ば、梁部材がトラス構造とされ、前記ダンパーが前記ト
ラス構造の梁部材のラチス材として組み込まれた構成と
なっている。このようにダンパーをトラス架構のラチス
材に組み込むことにより、振動を効率よく減衰すること
ができる。しかもピストンや回転ピン機構等の可動部が
ないため(フリクションロスによる)エネルギーロスが
ほとんどなく、この点においても効率よく減衰効果を発
揮することができる。ところで、本発明に係る制振躯体
構造と同様の効果を上げることを目的として、例えば、
コア部に曲げ戻しをかけるために設けた曲げ剛性の大き
な梁部材と、躯体の外周部の柱との間にダンパーを挿入
することも考えられるが、このような構成では、外壁と
屋根スラブとの間に相対変形が生じるために、これに対
応したエキスパンジョン・ジョイントや目地などが必要
となり、建物の意匠性が損なわれるという問題がある。
これに対し、上記したようにダンパーをトラス構造の梁
部材のラチス材として組み込むことにより、前記のよう
な問題は何ら生じない。
According to the vibration damping structure of the second aspect, the beam member has a truss structure, and the damper is incorporated as a lattice material of the beam member of the truss structure. By incorporating the damper into the lattice material of the truss frame in this manner, vibration can be efficiently attenuated. Moreover, since there are no movable parts such as a piston and a rotating pin mechanism, there is almost no energy loss (due to friction loss), and in this respect, the damping effect can be efficiently exhibited. By the way, for the purpose of raising the same effect as the vibration damping body structure according to the present invention, for example,
It is conceivable to insert a damper between the beam member with large bending rigidity provided for returning the core to the bend and the column at the outer peripheral portion of the skeleton, but in such a configuration, the outer wall and the roof slab are connected to each other. Since the relative deformation occurs between them, expansion joints and joints corresponding to the deformation are required, and there is a problem that the design of the building is impaired.
On the other hand, by incorporating the damper as a lattice material of the beam member of the truss structure as described above, the above-mentioned problem does not occur at all.
【0050】請求項3に係る制振躯体構造によれば、ダ
ンパーがアンボンドブレースダンパーである構成となっ
ている。これにより、ダンパーを単純な構造とすること
ができ、低コストで製作が可能で、しかも現場における
取付施工も極めて容易に行うことができる。
According to the vibration damping structure of the third aspect, the damper is an unbonded brace damper. This allows the damper to have a simple structure, can be manufactured at low cost, and can be mounted very easily on site.
【0051】請求項4に係る制振躯体構造によれば、梁
部材の近傍の柱に鉛直ダンパーが組み込まれた構成とな
っている。これにより、鉛直方向の振動エネルギーを効
率よく吸収することができ、上記効果をより一層顕著な
ものとすることができる。
According to the vibration damping body structure of the fourth aspect, a vertical damper is incorporated in a column near the beam member. Thereby, the vibration energy in the vertical direction can be efficiently absorbed, and the above effect can be further remarkable.
【0052】請求項5に係る制振躯体構造によれば、ダ
ンパーが、躯体の他の部分が完成した後に組み込まれた
ものである構成となっている。これにより、ダンパーに
は、躯体に常時作用している自重等の長期荷重が作用せ
ず、地震等の発生時にのみ短期荷重がダンパーに作用す
るようになっている。これにより、ダンパーにおける振
動減衰効果を効率的に発揮することができる。加えて、
長期荷重が作用していないダンパーは、メンテナンス
や、地震後の復帰等のための交換等に際し、ジャッキア
ップや荷重の盛り替えが不要であり、作業を容易かつ安
全に行うことが可能となる。
According to the vibration damping body structure of the fifth aspect, the damper is configured to be incorporated after the other part of the body is completed. Accordingly, a long-term load such as its own weight constantly acting on the frame does not act on the damper, and a short-term load acts on the damper only when an earthquake or the like occurs. Thereby, the vibration damping effect in the damper can be efficiently exhibited. in addition,
A damper to which a long-term load is not applied does not require jacking up or changing the load for maintenance or replacement for recovery after an earthquake, and the work can be performed easily and safely.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明に係る制振躯体構造の第一の実施の形
態を示す図であって、前記制振躯体構造を適用したビル
を示す立断面図である。
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a vibration damping body structure according to the present invention, and is an elevational sectional view showing a building to which the vibration damping body structure is applied.
【図2】 図1の平断面図である。FIG. 2 is a plan sectional view of FIG.
【図3】 前記ビルに適用したダンパーを示す立面図で
ある。
FIG. 3 is an elevation view showing a damper applied to the building.
【図4】 本発明に係る制振躯体構造の第二の実施の形
態を示す図であって、前記制振躯体構造を適用したビル
を示す立断面図である。
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the vibration damping body structure according to the present invention, and is an elevational sectional view showing a building to which the vibration damping body structure is applied.
【図5】 前記ビルに適用した鉛直ダンパーを示す立面
図である。
FIG. 5 is an elevation view showing a vertical damper applied to the building.
【図6】 本発明に係る制振躯体構造を適用したビルの
他の一例を示す立断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing another example of a building to which the vibration damping body structure according to the present invention is applied.
【図7】 本発明に係る制振躯体構造を適用したビルの
さらに他の一例を示す立断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view showing still another example of a building to which the vibration damping structure according to the present invention is applied.
【図8】 本発明に係る制振躯体構造を適用したビルの
さらに他の一例を示す立断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view showing still another example of a building to which the vibration damping structure according to the present invention is applied.
【図9】 本発明に係る制振躯体構造を適用したビルの
さらに他の一例を示す立断面図である。
FIG. 9 is a vertical sectional view showing still another example of a building to which the vibration damping structure according to the present invention is applied.
【図10】 本発明に係る制振躯体構造を適用したビル
のさらに他の一例を示す立断面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view showing still another example of a building to which the vibration damping structure according to the present invention is applied.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
2,52 コアウォール(コア部) 4 外周柱(柱) 9,43,54 ラチス材(ダンパー) 10,22,32,53 最上階トラス(梁部材) 20,33 中間階トラス(梁部材) 24 鉛直ダンパー 34 制振壁(ダンパー) 42,55 コア部 2,52 Core wall (core portion) 4 Outer peripheral pillar (pillar) 9,43,54 Lattice material (damper) 10,22,32,53 Top floor truss (beam member) 20,33 Intermediate floor truss (beam member) 24 Vertical damper 34 Damping wall 42,55 Core
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 富博 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomihiro Hori 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation

Claims (5)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 高い剛性を有して上下方向に連続するコ
    ア部を備えた躯体に、曲げ剛性の大きな梁部材が、前記
    コア部の頂部または中間部と、前記躯体の外周部または
    他のコア部との間に架設され、さらに、前記コア部の曲
    げ変形を曲げ戻すためのダンパーが前記梁部材に具備さ
    れていることを特徴とする制振躯体構造。
    1. A skeleton having a high rigidity and a vertically continuous core portion, a beam member having a large bending stiffness is attached to a top portion or an intermediate portion of the core portion and an outer peripheral portion or another portion of the skeleton portion. A damping structure provided between the beam member and the core member, the damper being provided with a damper for bending back the bending deformation of the core portion.
  2. 【請求項2】 請求項1記載の制振躯体構造において、
    前記梁部材がトラス構造とされ、前記ダンパーが前記ト
    ラス構造の梁部材のラチス材として組み込まれているこ
    とを特徴とする制振躯体構造。
    2. The vibration damping structure according to claim 1, wherein
    The beam member has a truss structure, and the damper is incorporated as a lattice material of the beam member of the truss structure.
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の制振躯体構造に
    おいて、前記ダンパーがアンボンドブレースダンパーで
    あることを特徴とする制振躯体構造。
    3. The damping body structure according to claim 1, wherein said damper is an unbonded brace damper.
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の制
    振躯体構造において、前記梁部材の端部近傍の柱に、該
    柱の軸方向の変位を減衰する鉛直ダンパーが組み込まれ
    てなることを特徴とする制振躯体構造。
    4. The vibration damping structure according to claim 1, wherein a vertical damper for attenuating an axial displacement of the column is incorporated in a column near an end of the beam member. A vibration damping body structure characterized by the following.
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の制
    振躯体構造において、前記ダンパーが、前記躯体の他の
    部分が完成した後に組み込まれたものであることを特徴
    とする制振躯体構造。
    5. The vibration damping structure according to claim 1, wherein said damper is incorporated after the other part of said frame is completed. Construction.
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