JPS63293284A - 制振建物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主には中高層建物について、同建物に入っ
た地震１強風等の水平エネルギーを吸収して居住性を高
める目的の制振構造に係り、さらにいえば、建物本体と
、同建物内部に垂直方向に全高にわたって設けた独立架
構との間にダンパーを設置して構造減衰量を増加する構
成とした制振建物に関するものである。

従来の技術 従来、建物に入った地震９強風等の水平エネルギーを吸
収する制振構造としては、特に構造減衰量を増加させる
方法に基いて大別すると、（１）オイルダンパー等を利
用したパッシブな制振装置を設置した構造（例えば特曲
昭８０−１１３８８７５号公報記載の制振建物参照）。

（２）コンピュータコントロールのアクチュエータによ
るアクティブな制振装置を設置した構造。

（３）耐震壁やプレースにダンパーを設置した構造。

等々の技術が研究され一部は実施もされている。

本発明が解決しようとする問題点 上記（１）（２）に述べた制振構造を実現するためには
、建物に相応の大規模な制振装置の用意が必要であり、
その製作、Ｗ付を含めて大変コストの高いものとなる。

一方、こうした制振装置の地震等に対する実地の効果は
未だ確認されていないのである。

また、上記（３）に述べた制振構造の場合は、耐震壁や
プレースというものは元来ダンパー取付位置の変形量が
小さいので、結局は構造減衰量を大きくとれず、減衰効
果が小さいという問題点がある。

問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決するための手段として、こ
の発明に係る制振建物は、図面の第１図〜第７図に好適
な実施例を示したとおり。

建物Ａの内部に、その建物本体５からは完全に独立した
架構２を同建物Ａの基礎レベルＣから垂直方向に全高に
わたって設け、建物本体５と独立架構２との間をダンパ
ー１２で結合した。

作　　　　　用 独立架構２は、建物本体５に比べて細長い構造体である
ため、その固有周期が長く、建物本体５と独立架構２の
地震時の振動特性は大きく異なっている。即ち、両者間
の振動篩変位量はかなり大きく、両者間におけるダンパ
ー１２のエネルギー吸収作用により、建物Ａの構造減衰
量が極めて大きなものとなるのである。建物本体５とそ
の内部の独立架構２との間にダンパー１２を設置する構
成なので、ダンパー１２は３６ｏ０全方向に設置される
こととなり、３６０°全方向に構造減衰を増加させるこ
とが可能である。

実施例 次に、図示した実施例を説明する。

まず、第１図と第２図は、制振建物Ａとして構築された
中高層建築の平面図及び断面図を示している。

即ち、建物中央部のコアーと称する部分Ｂは。

エレベータ１２階段２２便所３．ホール４等で構成され
、建物の中心部に集合されている。

上記コアーＢの階段室２は、第２図に示したように該建
物Ａの基礎レベル（最下層）Ｃから最上層まで全高にわ
たって連続されている。しかも第３図と第４図に平面図
の構造詳細を示したとおり、建物本体５からは独立した
架構として構築されている。即ち、建物本体５の構造主
体である柱６、大梁７から独立していることは勿論のこ
と、大梁７の間へ組入れた小梁８で囲まれた階段室スペ
ースの中に、適度のクリアランスＳ、をとった位置に独
立した階段室用柱１０を建て、これに梁１１を接合して
１階段室用の独立した架構２が構築されている。勿論床
版についても、詳しい図示は省略したが建物本体５の床
版と階段室２の床版とは、切離して後者を独立の構成と
している。

そして、建物本体５と、独立架構たる階段室２との間の
上記クリアランスＳの部分には、第５図〜第７図に詳示
したようにオイルダンパー（又はマスダンパー、摩擦ダ
ンパーなどでも可）１２が設置されている。即ち、建物
本体５の側の小梁８に固定した取付治具１３にダンパー
外筒１２ａを取付け、他方、独立架構２の梁１１に固定
した取付治具１４にはダンパー内筒１２ｂを片持ちさせ
、これら内外の筒体１２ｂ　、１２ａのテレスコピック
なスライドと内部に充填したオイルの粘性とにより振動
減衰作用を奏する構成とされている。

なお、独立架構２側の梁１１に固定した取付治具１４に
対して、ダンパー内筒１２ｂは、クリアランスＳの方向
に長く設けた長孔１５に沿ってス　　−ライド可能に取
付けてあり、もって独立架構２と建物本体５との固有周
期の相違に基〈クリアランスＳの大小変化に自在に対応
できる構成とされている。

上記オイルダンパー１２は、独立架構２に対して例えば
第２図に丸印を付けた位置（場所）に、かつ平面的には
第４図に示したように独立架構２の４辺の略中央部にい
わば直角４方向に設置され、３６０°全方向に振動減衰
作用を奏するものとされている。オイルダンパー１２の
設置数は、建物Ａに加わる地震力又は風力の適正な伝達
及び必要な構造減衰量により増減される。

第８図は、この制振建物Ａに地震力が入った場合に、オ
イルダンパー１２による建物本体５と独立架構２との結
合効果を焦視して、地震振動時の建物変形状態を模式化
して示したものである。即ち、独立架橋（階段室）２は
、建物本体５に比べてはるかに細長い構造体であるため
、その固有周期は長く、地震時の振動特性は建物本体５
とは大きく異なる。つまり、建物本体５と独立架構２と
の間では、ある部分ではクリアランスＳが拡大し、他の
ある部分ではクリアランスＳが狭まるというような現象
が起る。こうしたクリアランスＳの大小変化を利用して
オイルダンパー１２が振動エネルギーを吸収するので、
建物Ａの構造減衰量が増大して大きな減衰効果、制振効
果を期待でき、制振建物としての実効をあらしめるので
ある。この制振作用が働く結果、地震時の建物振動は小
さくなり、居住性の改善と躯体構造の軽減を図ることが
できるのである。

第９図は、強風時に建物Ａに風力が作用した場合の建物
変形を模式化して示したものである。即ち、建物本体５
の内部に位置する独立架構２には風力が全く作用しない
ので、風力で変形した建物本体５との間のクリアランス
Ｓは、部分的に大小差を生ずる。このクリアランスの大
小変化を利用してオイルダンパー１２が振動エネルギー
を吸収するので、やはり強風時の建物Ａの変形は小さく
なり、居住性の改善と躯体構造の軽減が図れるのである
。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る制振建物は、中高層建物本来の構造的特徴をい
かして、しかも建物Ａの意匠的な制約あるいは空間スペ
ースの制約をもたらすことな〈実施でき、設計、施工上
の自由度が大きい。

しかもダンパー１２は必ずしも大掛りな装置とはならず
、小形で安価に、かつ在来技術そのもので容易に実施す
ることができる。

その上、ダンパー１２による大きな構造減衰作用を期待
できるので、地震時や強風時の建物の振動、変形を小さ
くして、建物Ａの居住性を高めることができる。

さらに、振動が抑制される結果、建物構造部材の応力が
小さくなるので、躯体コストの低減、躯体重量の軽減を
図ることにも寄与するのである・

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明に係る制振建物の平面図と縦
断面図、第３図と第４図は同建物の階段室の部分を拡大
して示した平面図、第５図と第６図はオイルダンパーの
取付詳細を示した正面図と平面図、第７図は第６図の■
矢視図、第８図と第９図は地震力、風力を受けたときの
建物変形状態を縦断面として示した模式図である。 第１図 第３図 １１４図 第５ｉ１ 第６＝ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】建物（Ａ）の内部に、その建物本体（５）から独
   立した架構（２）を同建物（Ａ）の基礎レベル（Ｃ）か
   ら垂直方向に全高にわたって設け、建物本体（５）と独
   立架構（２）との間をダンパー（１２）で結合している
   ことを特徴とする制振建物。