JPH11324391A - Seismic controlling building frame structure - Google Patents

Seismic controlling building frame structure

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JPH11324391A
JPH11324391A JP13404598A JP13404598A JPH11324391A JP H11324391 A JPH11324391 A JP H11324391A JP 13404598 A JP13404598 A JP 13404598A JP 13404598 A JP13404598 A JP 13404598A JP H11324391 A JPH11324391 A JP H11324391A
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damper
seismic
beam member
truss
earthquake
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Kazuhiko Isoda
和彦 磯田
Yoshihisa Kitamura
佳久 北村
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seismic controlling building frame structure which can effectively improve the seismic controlling performance even in a structure having an earthquake-resisting wall. SOLUTION: This seismic controlling building frame structure is so constructed that the uppermost floor truss 10 having high bending rigidity is installed between a core wall 2 having high rigidity and an outer post 5 of an outer peripheral building frame 3, and a damper member 18 made by very soft steel for absorbing energy of bending deformation is incorporated in an upper chord material 12 of the uppermost floor truss 10. Further, the damper member 18 is disposed in the root of the core wall 2 side of the uppermost floor truss 10.

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、例えば、超高層ビ
ル等に用いて好適な制震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 control structure suitable for use in, for example, a skyscraper.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、近年、ビル等の建築物の
躯体には高い制震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・制震構造
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 seismic control performance, and for this purpose, a seismic isolation / seismic control structure incorporating various damper devices, reinforcing materials, and the like. 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、有効に制震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 a vibration control effect cannot be effectively exerted particularly in a structure using a structure having high horizontal rigidity, such as a reinforced concrete building or a skyscraper with 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制震性
能を有効に向上させることのできる制震躯体構造を提供
することを課題とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above points, and provides a vibration damping skeleton 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、
躯体の一部を構成し高い剛性を有して上下方向に連続す
る耐震要素と、該耐震要素から離間した位置に配設され
た前記躯体の鉛直部材との間に、曲げ剛性の大きな梁部
材が架設され、該梁部材には、前記耐震要素の曲げ変形
によるエネルギーを吸収するダンパー部材が該梁部材の
弦材として組み込まれていることを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
A beam member having a large flexural rigidity is provided between a seismic element that forms a part of the skeleton and has high rigidity and is continuous in the vertical direction and a vertical member of the skeleton that is disposed at a position separated from the seismic element. And a damper member for absorbing energy due to bending deformation of the seismic element is incorporated in the beam member as a chord of the beam member.

【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載の制
震躯体構造であって、前記ダンパー部材が、前記梁部材
の前記耐震要素側の端部に配設さ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 damper member is provided at an end of the beam member on the side of the seismic element. I have.

【0007】請求項3に係る発明は、前記ダンパー部材
が、他の部材よりも低強度の極低降伏点鋼材からなるこ
とを特徴としている。
The invention according to claim 3 is characterized in that the damper member is made of an extremely low yield point steel material having lower strength than other members.

【0008】請求項4に係る発明は、請求項1または2
記載の制震躯体構造であって、前記ダンパー部材が、ゴ
ム系粘弾性体のせん断抵抗を利用した粘弾性ダンパーあ
るいはオイルダンパーからなることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2
The vibration damping structure described above, wherein the damper member is made of a viscoelastic damper or an oil damper utilizing a shear resistance of a rubber-based viscoelastic body.

【0009】これにより、地震等によって耐震要素に曲
げ変形を生じると、耐震要素と柱や壁等の鉛直部材との
間に架設された梁部材は、鉛直部材からの反力を受け
る。この反力が梁部材に入力され、その軸力のエネルギ
ーが、梁部材の弦材に組み込まれた極低降伏点鋼材、粘
弾性ダンパー、オイルダンパー等からなるダンパー部材
によって吸収されるようになっている。このとき、前記
軸力は、梁部材の耐震要素側の端部、言い換えれば梁部
材の根元で最大となるため、この部分にダンパー部材を
配設することによって効率よく地震エネルギーを吸収で
きる。
Thus, when bending occurs in the seismic element due to an earthquake or the like, the beam member installed between the seismic element and the vertical member such as a column or a wall receives a reaction force from the vertical member. This reaction force is input to the beam member, and the energy of the axial force is absorbed by a damper member such as an extremely low yield point steel material, a viscoelastic damper, and an oil damper incorporated in the chord of the beam member. ing. At this time, the axial force is maximized at the end of the beam member on the seismic element side, in other words, at the root of the beam member. Therefore, by providing a damper member at this portion, seismic energy can be efficiently absorbed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る制震躯体構造
の実施の形態の一例を、図1ないし図4を参照して説明
する。ここでは、本発明に係る制震躯体構造を、例えば
中心部に耐震要素を備えたビルに適用する場合の例を用
いて説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a vibration control structure according to the present invention; FIG. Here, a description will be given of an example in which the vibration control skeleton structure according to the present invention is applied to, for example, a building having a seismic element in the center.

【0011】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(耐震要素)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 FIGS. 1 and 2, the frame of the building 1 has a core wall (seismic element) 2 located at the center.
And an outer peripheral frame 3 located on the outer peripheral side thereof.

【0012】図1に示したように、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
の基礎部分を構成するマットスラブ4から最上部まで連
続する筒状とされており、その外周側の外周躯体3より
も高剛性を有している。
As shown in FIG. 1, the core wall 2 is
Building 1 is a so-called earthquake-resistant wall made of reinforced concrete.
And has a higher rigidity than the outer peripheral skeleton 3 on the outer peripheral side thereof.

【0013】また、図1および図2に示したように、外
周躯体3は、ビル1の外周部に位置する外柱5と、この
外柱5とコアウォール2との間に位置する中柱6と、外
柱5と中柱6との間に架設された外梁7と、中柱5とコ
アウォール2との間に架設された中梁8とから構成さ
れ、この外周躯体3は、鉄筋コンクリート造、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
造等とされている。そして、この外周躯体3は、コアウ
ォール2よりも所定階数分(例えば2階分)低く設定さ
れている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the outer frame 3 is composed of an outer column 5 located on the outer periphery of the building 1 and a middle column located between the outer column 5 and the core wall 2. 6, an outer beam 7 erected between the outer column 5 and the center column 6, and a center beam 8 erected between the center column 5 and the core wall 2. It is reinforced concrete, steel pipe filled concrete, steel reinforced concrete, steel frame or the like. The outer skeleton 3 is set lower than the core wall 2 by a predetermined number of floors (for example, two floors).

【0014】図1に示したように、ビル1の最上部に
は、トラス構造の最上階トラス(梁部材)10が設けら
れている。最上階トラス10は、例えば断面視略三角形
状をなしたトラス架構で、コアウォール2の側面と外柱
5の上端部との間に架設されて水平方向に延在する下弦
材11と、コアウォール2の頂部と外柱5の上端部との
間に斜めに延在するよう架設された上弦材12と、これ
ら下弦材11と上弦材12との間に設けられた鉛直材1
3,水平材14,ラチス材15とから構成されている。
これによって最上階トラス10は、コアウォール2と外
柱5との間に架設された構成となっている。
As shown in FIG. 1, a top truss (beam member) 10 having a truss structure is provided at the top of the building 1. The top floor truss 10 is, for example, a truss frame having a substantially triangular cross section. The lower chord member 11, which extends between the side surface of the core wall 2 and the upper end of the outer column 5 and extends in the horizontal direction, An upper chord material 12 erected so as to extend obliquely between the top of the wall 2 and the upper end of the outer pillar 5, and a vertical material 1 provided between the lower chord material 11 and the upper chord material 12.
3, a horizontal member 14, and a lattice member 15.
Thus, the top floor truss 10 has a configuration that is erected between the core wall 2 and the outer pillar 5.

【0015】最上階トラス10には、コアウォール2側
の根元の部分、つまりコアウォール2に直接接続される
部分に、上弦材12としてダンパー18が組み込まれて
いる。ダンパー18は、通常の鋼材よりも低強度の、例
えばfy=100(N/mm 2)程度の極軟鋼(極低降
伏点鋼材)からなり、上弦材12の他の部分を構成する
通常の鋼材と同一の断面形状を有している。このダンパ
ー18は、その軸線方向に圧縮方向あるいは引張方向の
軸力が作用したときに、これを最上階トラス10の他の
部分よりも先行して降伏させることによって、トラスの
曲げによるエネルギーを吸収するようになっている。
The top floor truss 10 has a core wall 2 side
Is directly connected to the core, that is, the core wall 2
A damper 18 is incorporated in the portion as the upper chord material 12.
I have. The damper 18 has a lower strength than ordinary steel, for example.
For example, fy = 100 (N / mm Two) About mild steel (extremely low
Steel), and constitutes another part of the upper chord material 12.
It has the same cross-sectional shape as a normal steel material. This damper
-18 is the direction of compression or tension in the axial direction.
When an axial force is applied, this is
By surrendering ahead of the part,
It absorbs the energy of bending.

【0016】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が曲げ
変形しようとする(例えば図1中矢印A方向)が、その
頂部において、外周躯体3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、変形を緩
和するようになっている。このときに、コアウォール2
の曲げ変形によって最上階トラス10は、外周躯体3の
外柱5から反力を受ける(図1中矢印B方向)。この反
力によって最上階トラス10には圧縮方向あるいは引張
方向の軸力(図1中矢印C方向)が入力され、そのエネ
ルギーがダンパー18によって吸収されるようになって
いる。すなわち、ダンパー18によって、地震エネルギ
ーを効果的に吸収できるようになっている。なお、最上
階トラス10に生じる軸力は、コアウォール2側にとり
つく上弦材12で最大となる。このように軸力が集中し
て最大となる箇所に配置されたダンパー18によって、
エネルギーが効果的に吸収されるようになっている。
In the building 1 having such a configuration, when a strong external force is applied due to an earthquake or the like, the core wall 2 tends to bend and deform (for example, the direction of arrow A in FIG. 1). A strong top truss 10 having a truss structure provided between the core wall 2 and the truss structure 3 gives a bending back to the core wall 2 on the principle of slamming, thereby reducing deformation. At this time, core wall 2
The top floor truss 10 receives a reaction force from the outer column 5 of the outer frame 3 due to the bending deformation (in the direction of arrow B in FIG. 1). Due to this reaction force, an axial force in the compression direction or the tension direction (the direction of arrow C in FIG. 1) is input to the top truss 10, and the energy is absorbed by the damper 18. That is, the damper 18 can effectively absorb the seismic energy. Note that the axial force generated in the top floor truss 10 becomes maximum at the upper chord material 12 attached to the core wall 2 side. With the damper 18 arranged at the position where the axial force is concentrated and becomes maximum,
Energy is effectively absorbed.

【0017】ここで、上記したような構成のビル1にお
ける地震応答解析を行い、その結果を図3および図4に
示す(図中符号(イ)の線)。ここで、解析モデルとし
ては、図1および図2に示したような構成のビル1を用
い、鉄筋コンクリート造地上45階、地下2階とし、基
準階の概略平面形状は42m×30mの長方形とした。
また、比較のために、ダンパー18に代えてその部分を
通常の高張力鋼材で構成したもの(図中符号(ロ)の
線)、ダンパー18を極軟鋼に代えて粘弾性ダンパーで
構成したもの(図中符号(ハ)の線)における解析結果
を示す。この結果からも明らかなように、図3の通り、
ビル1における最大応答加速度は、特に中間階以上にお
いて大幅に低減され、これによって家具の転倒等の防止
効果が高められている。また、図4の通り、ビル1にお
ける最大応答層せん断力は全層にわたり大幅に低減され
ている。
Here, the seismic response analysis of the building 1 having the above-described configuration is performed, and the results are shown in FIGS. 3 and 4 (line (a) in the figure). Here, as the analysis model, a building 1 having a configuration as shown in FIGS. 1 and 2 was used, and a reinforced concrete structure was set at 45 floors above ground and 2 floors below ground. .
For comparison, the damper 18 is replaced by a normal high-strength steel material (line (b) in the drawing), and the damper 18 is replaced by an ultra-soft steel by a viscoelastic damper. The results of the analysis at (the line (c) in the figure) are shown. As is clear from this result, as shown in FIG.
The maximum response acceleration in the building 1 is greatly reduced especially at the middle floor or higher, thereby increasing the effect of preventing furniture from falling. In addition, as shown in FIG. 4, the maximum response layer shear force in the building 1 is significantly reduced over all layers.

【0018】上述したビル1の制震躯体構造では、高い
剛性を有するコアウォール2と外周躯体3の外柱5との
間に、曲げ剛性の高い最上階トラス10を架設し、この
最上階トラス10の上弦材12にダンパー部材18を組
み込む構成となっている。これにより、地震等によって
コアウォール2が曲げ変形を生じると、最上階トラス1
0によって曲げ戻しがかけられてその変形が緩和され、
さらにダンパー部材18によって最上階トラス10に作
用する軸力のエネルギーが吸収され、地震エネルギーを
効果的に吸収して、高い制震性能を発揮することができ
る。その結果、ビル1の地震時の応答が小さくなるの
で、通常の耐震構造と比較して躯体を構成する角部材の
断面を小さくすることが可能となり、コストダウンに貢
献することができる。また、従来は浮き上がりや転倒の
問題があったアスペクト比(塔状比)の大きなスレンダ
ーな建物でも実現が可能となり、矮小な敷地の有効利用
を図ることもできる。
In the above-described seismic damping frame structure of the building 1, a top truss 10 having high bending rigidity is erected between the core wall 2 having high rigidity and the outer column 5 of the outer frame 3, and the top truss 10 is provided. The damper member 18 is incorporated in the upper chord material 12 of the tenth embodiment. As a result, when the core wall 2 bends due to an earthquake or the like, the top floor truss 1
The deformation is alleviated by bending back by 0,
Further, the energy of the axial force acting on the top floor truss 10 is absorbed by the damper member 18, and the seismic energy is effectively absorbed, so that high vibration control performance can be exhibited. As a result, the response of the building 1 at the time of the earthquake becomes smaller, so that the cross section of the square member constituting the skeleton can be made smaller than that of the ordinary earthquake-resistant structure, which can contribute to cost reduction. In addition, it is possible to realize a slender building having a large aspect ratio (tower ratio), which has conventionally had a problem of rising and falling, and effective use of a small dwarf site can be achieved.

【0019】しかも、ダンパー部材18を最上階トラス
10の上弦材12として組み込むことによって、外観上
の形態は一般の耐震要素を含む架構と同様であり、構造
計画、建築計画上の特別な制約を受けずに、従来の耐震
設計と同様の設計作業でこの構造を持ち込むことができ
る。加えて、上弦材12の一部をダンパー部材18に置
換した構成であるため、この部位を通常の鋼材にした
り、また他の各種ダンパーにする等の比較検討を容易に
行うことができる。
Moreover, by incorporating the damper member 18 as the upper chord member 12 of the top floor truss 10, the external form is the same as that of a frame including a general earthquake-resistant element, and special restrictions on structural planning and architectural planning are imposed. Instead, the structure can be brought in with the same design work as the conventional seismic design. In addition, since the upper chord 12 is partially replaced with the damper member 18, it is possible to easily perform a comparative study such as using a normal steel material for this portion or using various other dampers.

【0020】また、ダンパー部材18が、最上階トラス
10のコアウォール2側の根元に配設された構成となっ
ている。地震時等において最上階トラス10に作用する
軸力はダンパー部材18で最大となるため、この部分を
通常の材料で形成した場合に比較して、より小さな変形
でエネルギー吸収を図ることができ、履歴吸収エネルギ
ーを大きくして、効率の高いダンパーを構築することが
でき、より優れた制震性能を発揮することができる。
Further, the damper member 18 is arranged at the root of the top floor truss 10 on the core wall 2 side. Since the axial force acting on the top floor truss 10 at the time of an earthquake or the like is maximized by the damper member 18, it is possible to absorb energy with smaller deformation as compared with a case where this portion is formed of a normal material, By increasing the hysteretic absorption energy, a highly efficient damper can be constructed, and more excellent damping performance can be exhibited.

【0021】さらに、ダンパー部材18が極軟鋼からな
る構成となっている。このようにして鋼材系のダンパー
部材18を採用することによって、ダンパー部材18が
降伏した後の状態においても躯体の大部分は依然として
降伏せずに弾性を保持しており、残留変形も最大変形に
比較して十分に小さい。したがって、地震後にビル1に
有害な残留変形を残さず、その機能を維持することがで
きる。また、鋼材系のダンパー部材18はメンテナンス
フリーであることから、その維持も容易である。さら
に、このようなダンパー部材18を組み込んだ最上階ト
ラス18はビル1の最上部に配設されているので、仕上
げや設備との干渉も少なく、点検や交換も容易に行うこ
とができる。加えて、このようなダンパー部材18は構
成も単純であり、ローコストに製作することができ、ま
た現場での取付施工も通常の軸力部材と同様に極めて簡
単である。ところで、極軟鋼からなるダンパー部材18
は、採用する材料の材質および部材厚さを変えることに
よってそのダンパー性能を容易にコントロールすること
ができる。
Further, the damper member 18 is made of extremely mild steel. By adopting the steel-based damper member 18 in this manner, even after the damper member 18 has yielded, most of the frame still does not yield and retains its elasticity, and the residual deformation is also maximized. Small enough compared to. Therefore, the function can be maintained without leaving harmful residual deformation in the building 1 after the earthquake. Further, since the steel damper member 18 is maintenance-free, it can be easily maintained. Further, since the top floor truss 18 incorporating such a damper member 18 is disposed at the top of the building 1, there is little interference with finishing and equipment, and inspection and replacement can be easily performed. In addition, such a damper member 18 has a simple configuration, can be manufactured at low cost, and can be mounted on the site very simply like a normal axial force member. By the way, the damper member 18 made of extremely mild steel
The damper performance can be easily controlled by changing the material and thickness of the material to be used.

【0022】なお、上記実施の形態において、最上階ト
ラス10をコアウォール2と外柱5との間に架設する構
成としたが、ビル1の平面が大きい場合には必ずしもビ
ル1の外周部に位置する柱である必要はなく、それより
も内側に位置する中柱に最上階トラス10の一端を取り
付ける構成としても良い。
In the above embodiment, the top floor truss 10 is constructed between the core wall 2 and the outer pillar 5, but when the building 1 is large, the truss 10 is not necessarily provided on the outer periphery of the building 1. It is not necessary for the pillar to be positioned, and one end of the top floor truss 10 may be attached to a middle pillar positioned inside the pillar.

【0023】また、最上階トラス10のトラス形状とし
ては、図1に示したものに限らず、図5ないし図7に示
すような各形態でも良い。
The truss shape of the top floor truss 10 is not limited to that shown in FIG. 1, but may be any of the forms shown in FIGS.

【0024】さらに、上記実施の形態ではダンパー部材
18を最上階トラス10のコアウォール2側の根元に組
み込む構成としたが、これについても、図8に示すよう
に、外柱5側にダンパー部材18を組み込むようにして
も良い。また、上弦材12側だけでなく、下弦材11側
にダンパー部材18を組み込んでも良い。但し、通常は
屋根等の床スラブがあるので、下弦材11側を避け、上
弦材12側に設置するのが好ましい。
Further, in the above embodiment, the damper member 18 is incorporated at the base of the top wall truss 10 on the core wall 2 side. However, as shown in FIG. 18 may be incorporated. Further, the damper member 18 may be incorporated not only on the upper chord material 12 side but also on the lower chord material 11 side. However, since there is usually a floor slab such as a roof, it is preferable to install on the upper chord material 12 side instead of the lower chord material 11 side.

【0025】また、最上階トラス10を略三角形状とし
たが、図9に示すような通常の平行弦タイプの最上階ト
ラス10’、あるいは立体トラス、梁成の大きなフルウ
ェブの大断面梁等であっても良い。
Although the top floor truss 10 has a substantially triangular shape, a normal parallel string type top floor truss 10 'as shown in FIG. 9, a three-dimensional truss, a large full-web beam having a large beam structure, etc. It may be.

【0026】加えて、上記実施の形態では、ダンパー部
材18として極軟鋼からなる鋼材を用いたが、これに代
えて、例えば他の鋼材ダンパー、あるいはゴム系粘弾性
体のせん断抵抗を利用した粘弾性ダンパー,オイルダン
パーなどの他の種類のダンパーを採用することも可能で
ある。他の鋼材ダンパーとしては、アンボンドブレース
ダンパーや2重鋼管ダンパー、粘弾性ダンパーとしては
ゴム系粘弾性体を用いたブレースダンパー、オイルダン
パーとしては制震構造用のリリーフ機構付オイルダンパ
ー等がある。
In addition, in the above-described embodiment, a steel material made of extremely mild steel is used as the damper member 18. However, instead of this, for example, another steel material damper or a viscoelastic material utilizing the shear resistance of a rubber-based viscoelastic material is used. Other types of dampers, such as elastic dampers and oil dampers, can be employed. Other steel dampers include an unbonded brace damper and a double steel pipe damper, a viscoelastic damper includes a brace damper using a rubber-based viscoelastic body, and an oil damper includes an oil damper with a relief mechanism for a vibration control structure.

【0027】さらに加え、ダンパー部材18は、必ずし
も1台あたり1箇所に限らず、複数箇所に設置しても良
い。また、最上階トラス10の全体ではなく、一部のみ
にダンパー部材18を設置する構成とし、他の部分は通
常の耐震構造を採用する構成としても良い。
In addition, the number of the damper members 18 is not limited to one for each unit, but may be provided at a plurality of locations. Further, the damper member 18 may be installed only on a part of the top floor truss 10 instead of the whole, and the other part may be configured to adopt a normal earthquake-resistant structure.

【0028】また、最上階トラス10だけでなく、コア
ウォール2に曲げ戻しをかける梁部材を他の中間階など
に設置してもよい。
In addition to the top floor truss 10, a beam member for bending back the core wall 2 may be installed on another intermediate floor or the like.

【0029】また、コアウォール2については、鉄筋コ
ンクリート造に限らず、鉄骨トラス構造としても良い
し、またプレキャストコンクリート板で組み上げる構成
としても良い。
The core wall 2 is not limited to a reinforced concrete structure, but may be a steel truss structure, or may be constructed by assembling a precast concrete plate.

【0030】これ以外に、上記したようなダンパー部材
18を組み込んだ最上階トラス10に加えて、極軟鋼に
よる境界梁ダンパーをコアウォール2に一体化した構成
を組み合わせても良く、これによって一層高い制震効果
を期待することもできる。
In addition to the above, in addition to the top floor truss 10 incorporating the damper member 18 as described above, a configuration in which a boundary beam damper made of extremely mild steel is integrated with the core wall 2 may be combined. You can also expect a damping effect.

【0031】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。
Other than this, any configuration may be adopted as long as it does not depart from the gist of the present invention, and it is needless to say that the above-described configurations may be selectively combined as appropriate. No.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る制
震躯体構造によれば、高い剛性を有して上下方向に連続
する耐震要素と、離間した位置に配設された鉛直部材と
の間に、曲げ剛性の大きな梁部材が架設され、梁部材に
は、耐震要素の曲げ変形のエネルギーを吸収するダンパ
ー部材が弦材として組み込まれた構成となっている。ま
た、請求項3、4に係る制振躯体構造によれば、ダンパ
ー部材が、極低降伏点鋼材、粘弾性ダンパー、オイルダ
ンパー等からなる構成となっている。これにより、地震
等によって耐震要素が曲げ変形を生じると、曲げ剛性の
大きな梁部材によって曲げ戻しがかけられるので変形が
緩和され、さらに極低降伏点鋼材、粘弾性ダンパー、オ
イルダンパー等からなるダンパー部材によって梁部材に
生じる曲げによるエネルギーが吸収され、地震エネルギ
ーを効果的に吸収し、高い制震性能を発揮することがで
きる。しかも、ダンパーを梁部材の弦材として組み込む
ことによって、外観上の形態は一般の耐震要素を含む架
構と同様であり、構造計画、建築計画上の特別な制約を
受けずに、従来の耐震設計と同様の設計作業でこの構造
を持ち込むことができる。また、梁部材の弦材をダンパ
ー部材に置換した構成であるため、この部位を通常の鋼
材や各種ダンパーにする等の検討を容易に行うことがで
きる。さらに、上記制震架構の採用により、地震時の応
答が小さくなる。したがって、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可能と
なり、コストダウンに貢献することができる。また、従
来は浮き上がりや転倒の問題があったアスペクト比(塔
状比)の大きなスレンダーな建物でも実現が可能とな
り、矮小な敷地の有効利用を図ることもできる。このよ
うに、本発明に係る制震躯体構造によれば、従来の耐震
設計でも用いられている連層耐震壁等の耐震要素を含ん
だ架構と同様の使い方で、地震エネルギーの吸収効率が
より大きい制震構造を容易に構築することができる。こ
れにより、従来から連層耐震壁等を採用していたオフィ
スビル、ホテル、住宅をはじめとする種々の形態の建物
に容易に適用することができ、コスト・工期等の面から
も他の制震架構にひけをとらない効果的な構造形式の一
つを提供することが可能となる。加えて、上記したよう
な制震躯体構造に類似する構造として、耐震要素から外
周部の柱に向けて延出する梁部材を設け、梁部材と外周
部の柱との間にダンパーを介在させる構成もあるが、こ
のような構成では建物の外壁と、梁部材上に形成される
屋根スラブとの間に相対変形が生じることになるので、
これに対応したエキスパンションジョイントや目地等を
採用する必要があり、意匠性を損なったり、施工に余計
な手間が掛かったりする等も問題がある。これに対して
上記制震躯体構造によれば、ダンパーを梁部材の弦材と
して組み込む構成となっているので、このような問題は
一切生じない、という利点もある。
As described above, according to the vibration control frame structure of the first aspect, the seismic element having high rigidity and continuous in the vertical direction, and the vertical member disposed at a separated position are provided. Between them, a beam member having a large bending rigidity is erected, and a damper member for absorbing energy of bending deformation of the seismic element is incorporated in the beam member as a chord material. Further, according to the vibration damping structure according to the third and fourth aspects, the damper member is constituted by an extremely low yield point steel material, a viscoelastic damper, an oil damper and the like. Thus, when an earthquake-resistant element undergoes bending deformation due to an earthquake or the like, the beam is bent back by a beam member having high bending rigidity, so that the deformation is alleviated. Energy by bending generated in the beam member is absorbed by the member, seismic energy is effectively absorbed, and high vibration control performance can be exhibited. In addition, by incorporating the damper as a chord of the beam member, the external appearance is the same as that of a frame including general seismic elements. This structure can be brought in with the same design work as. In addition, since the string member of the beam member is replaced with a damper member, it is possible to easily examine such a portion with a normal steel material or various dampers. Furthermore, the response at the time of an earthquake becomes small by adopting the said vibration control frame. Therefore, it becomes possible to reduce the cross section of the members constituting the skeleton as compared with the ordinary earthquake-resistant structure, which can contribute to cost reduction. In addition, it is possible to realize a slender building having a large aspect ratio (tower ratio), which has conventionally had a problem of rising and falling, and effective use of a small dwarf site can be achieved. As described above, according to the seismic control skeleton structure according to the present invention, the seismic energy absorption efficiency can be further improved by using the same structure including the seismic elements such as multi-story shear walls used in the conventional seismic design. A large damping structure can be easily constructed. As a result, it can be easily applied to various types of buildings, such as office buildings, hotels, and houses, which have conventionally employed multi-story earthquake-resistant walls. It is possible to provide one of the effective types of structures that are comparable to the quake frame. In addition, as a structure similar to the above-described seismic control frame structure, a beam member extending from the seismic element to the outer peripheral column is provided, and a damper is interposed between the beam member and the outer peripheral column. Although there is a configuration, such a configuration will cause relative deformation between the outer wall of the building and the roof slab formed on the beam member,
It is necessary to employ an expansion joint, joints, and the like corresponding to this, and there are problems that the designability is impaired and that extra work is required for construction. On the other hand, according to the above-mentioned seismic control frame structure, since the damper is incorporated as a chord of the beam member, there is an advantage that such a problem does not occur at all.

【0033】請求項2に係る制震躯体構造によれば、ダ
ンパー部材が、梁部材の耐震要素側端部に配設された構
成となっている。これにより、地震時等において耐震要
素の変形によって梁部材に生じる曲げ応力は、梁部材の
耐震要素側端部、言い換えれば梁部材の根元で最大とな
るため、この部分にダンパー部材を配設することによっ
て、この部分を通常の材料で形成した場合に比較して、
小さな変形でエネルギー吸収を図ることができ、履歴吸
収エネルギーを大きくして効率の高いダンパーを構築す
ることができ、より優れた制震性能を発揮することがで
きる。
According to the vibration damping structure of the second aspect, the damper member is disposed at the end of the beam member on the side of the seismic element. Accordingly, the bending stress generated in the beam member due to the deformation of the seismic element during an earthquake or the like is maximized at the end of the beam member on the seismic element side, in other words, at the root of the beam member. Therefore, the damper member is disposed in this portion. By this, compared to the case where this part is formed of a normal material,
Energy can be absorbed by a small deformation, the hysteresis absorption energy can be increased, and a highly efficient damper can be constructed, and more excellent vibration control performance can be exhibited.

【0034】さらに、請求項3に係る制震躯体構造によ
れば、ダンパー部材が、他の部材よりも低強度の極低降
伏点鋼材からなる構成となっている。このようにして鋼
材系のダンパーを採用することによって、ダンパーが降
伏した後の状態においても架構の大部分は依然として降
伏せずに弾性を保持しており、架構の残留変形も最大変
形に比較して十分に小さい。したがって、地震後に建物
に有害な残留変形を残さず、その機能を維持することが
できる。また、鋼材系のダンパーはメンテナンスフリー
であることから、その維持も容易である。さらに、この
ようなダンパーを組み込んだ梁部材を建物の最上部に配
設することによって、仕上げや設備との干渉も少なく、
点検や交換も容易に行うことができる。加えて、このよ
うなダンパーは構成も単純であり、ローコストで製作す
ることができ、また現場での取付施工も通常の軸力部材
と同様に極めて簡単である。
Further, according to the vibration control structure of the third aspect, the damper member is made of a steel material having an extremely low yield point having a lower strength than other members. By adopting a steel damper in this way, even after the damper has yielded, most of the frame still does not yield and remains elastic, and the residual deformation of the frame is also compared to the maximum deformation. Small enough. Therefore, the function can be maintained without leaving harmful residual deformation in the building after the earthquake. Further, since the steel damper is maintenance-free, it can be easily maintained. Furthermore, by arranging a beam member incorporating such a damper at the top of the building, there is little interference with finishing and equipment,
Inspection and replacement can be easily performed. In addition, such a damper has a simple structure, can be manufactured at low cost, and can be mounted on the site very simply like a normal axial force member.

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

【図1】 本発明に係る制震躯体構造を適用した建物の
一例を示す立断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of a building to which a vibration control skeleton structure according to the present invention is applied.

【図2】 前記建物の平断面図である。FIG. 2 is a plan sectional view of the building.

【図3】 同建物における地震応答解析結果を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing an earthquake response analysis result in the same building.

【図4】 同建物における他の地震応答解析結果を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing another seismic response analysis result in the same building.

【図5】 本発明に係る制震躯体構造の他の一例を示す
立断面図である。
FIG. 5 is an elevational sectional view showing another example of the vibration control skeleton structure according to the present invention.

【図6】 本発明に係る制震躯体構造のさらに他の一例
を示す立断面図である。
FIG. 6 is an elevational sectional view showing still another example of the vibration control skeleton structure according to the present invention.

【図7】 本発明に係る制震躯体構造のさらに他の一例
を示す立断面図である。
FIG. 7 is an elevational sectional view showing still another example of the vibration control skeleton structure according to the present invention.

【図8】 本発明に係る制震躯体構造のさらに他の一例
を示す立断面図である。
FIG. 8 is an elevational sectional view showing still another example of the vibration control skeleton structure according to the present invention.

【図9】 本発明に係る制震躯体構造のさらに他の一例
を示す立断面図である。
FIG. 9 is an elevational sectional view showing still another example of the vibration control skeleton structure according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 コアウォール(耐震要素) 5 外柱(鉛直部材) 10 最上階トラス(梁部材) 18 ダンパー部材 2 Core wall (seismic element) 5 Outer pillar (vertical member) 10 Top floor truss (beam member) 18 Damper member

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 躯体の一部を構成し高い剛性を有して上
下方向に連続する耐震要素と、該耐震要素から離間した
位置に配設された前記躯体の鉛直部材との間に、曲げ剛
性の大きな梁部材が架設され、該梁部材には、前記耐震
要素の曲げ変形によるエネルギーを吸収するダンパー部
材が該梁部材の弦材として組み込まれていることを特徴
とする制震躯体構造。
1. A bending member is provided between a seismic element having a high rigidity which constitutes a part of a frame and having a high rigidity and which is continuous in the vertical direction, and a vertical member of the frame which is disposed at a position separated from the seismic element. A seismic control skeleton structure, wherein a beam member having a large rigidity is installed, and a damper member for absorbing energy due to bending deformation of the seismic element is incorporated in the beam member as a chord member of the beam member.
【請求項2】 請求項1記載の制震躯体構造であって、
前記ダンパー部材が、前記梁部材の前記耐震要素側の端
部に配設されていることを特徴とする制震躯体構造。
2. The vibration control structure according to claim 1, wherein:
The said damper member is arrange | positioned at the edge part by the side of the said seismic element of the said beam member, The damping skeleton structure characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1または2記載の制震躯体構造で
あって、前記ダンパー部材が、他の部材よりも低強度の
極低降伏点鋼材からなることを特徴とする制震躯体構
造。
3. The vibration damping skeleton structure according to claim 1, wherein the damper member is made of an extremely low yield point steel material having lower strength than other members.
【請求項4】 請求項1または2記載の制震躯体構造で
あって、前記ダンパー部材が、ゴム系粘弾性体のせん断
抵抗を利用した粘弾性ダンパーあるいはオイルダンパー
からなることを特徴とする制震躯体構造。
4. The damping frame structure according to claim 1, wherein the damper member comprises a viscoelastic damper or an oil damper utilizing a shear resistance of a rubber-based viscoelastic body. Earthquake structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002227303A (en) * 2001-01-29 2002-08-14 Takenaka Komuten Co Ltd Structure of building

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