JPH01247667A - 重層式免震制振構造物 - 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） 本発明は高層建築物等に適用される重層式免震制振構造
物に係るものである。

（従来の技術） 高層建築物を始め、従来の重層構造物では、柱。

梁、壁、床等の構成部材が一体として形成されているの
が一般的である。

この場合には地震力や風荷重に対して前記各構成部材が
一体となって抵抗力を発揮する。

第５図（ａ）は前記従来の構造物の概念図を示し、第５
図（ｂ）（ｃ）　（ｄ）は夫々その振動モデル、振動時
の１次モード、２次モードを示すものである。

（発明が解決しようとする課題） このため前記従来の構造物では次のような問題点がある
。

（ｉ）　　柱、梁、壁５床等の構成部材を一体として構
造設計するため、平面計画や架構全体の振動性状等の設
計の自由度が限定される。

（ｉｉ　）　　重層一体構造であるため、構造全体の支
持端である脚部の応力が大きくなり、一方、変位は頂部
はど大きい。

（ｉｉｉ　）　　地震や風に対して構造体全体が揺れる
ため、これらによる振動を制御することが困難であり、
あるいは振動制御機構が大じかけになる。

（ｉｖ）　　構造体の一部に損傷等の不具合が生じた場
合には、その影響が全体に波及する。

（ｖ）　　地震と風とが同時に発生する確率は少ないと
して、両荷重は設計上、同時に考慮されていない。しか
しこれらが同時に発生する可能性は皆無ではなく、その
場合には架橋全体が危険に曝される。本発明は前記従来
技術の有する問題点を解決することを目的として、提案
されたものである。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係る重層式免震制
振構造物は柱及び梁からなる主架構における各層の内部
空間に、夫々単層または複数層の床または梁床からなる
小架構群を、前記主架構とクリヤランスを保って同主架
構の梁からサスペンション材を介して懸吊支持して構成
されている。

また前記構造物における小架構の振動制御を有効に遂行
できるように、請求項２の発明は、前記小架構の床また
は梁床と、前記主架構との間に振動減衰装置を介装して
構成されている。

（作用） 本発明は前記したように構成されているので、柱及び梁
からなる主架構は内部空間を外部より保護するほか、力
学的に鉛直荷重を支持し、且つ風圧力に抵抗する。

また地震力については、前記主架構の各層空間において
、同士架構の梁からサスペンション材を介して同主架構
とクリヤランスを存して懸吊支持された小架構群が、長
周期の特性を有する柔構造となり、微小な地震力しか働
かない。

更に請求項２の発明においては、前記小架構の床、また
は梁床と、前記主架構との間に介装された振動減衰装置
によって、小架構の振ＩＪ＋制御が行なわれる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図及び第２図において、（Ａ）は柱（１）及び梁（
２）によって構成された複層の主架構で、その外周には
外壁（３）が取付けられ、内部空間を風雨から保護して
いる。

図中（２′）は繋ぎ材、（４）は地下壁、（５）は基礎
、（６）は屋根、（Ｂ）　は地盤である。

前記主架構（Ａ）における各層の内部空間に、夫々複数
層または単層の床（７）または梁床からなる小架構群（
Ｃ）が、主架構（Ａ）の梁（２）からサスペンション材
（８）を介して、前記主架構（Ａ）との間にクリヤラン
ス（Ｄ）を存して懸吊支持されている。

このように前記実施例によれば、小架構群（Ｃ）が主架
構（Ａ）の各層毎に、その内部空間に配設されているの
で、各小架構群（Ｃ）の振動性状は各々独立に設定する
ことが可能となる。

また前記主架構（八）は鉛直荷重を支持するとともに、
風圧力に抵抗する。

而して地震力に対しては、前記主架構（Ａ）の梁（２）
から懸吊支持された小架構群（Ｃ）が長周期の特性を有
する柔構造であるため、免震架構となり、微小な地震力
しか作用しない。なお地震時、小架構群（Ｃ）の床（７
）と主架構（Δ）との間のクリヤランス（Ｄ）によって
、両者間の相対変位が吸収される。

第４図は前記実施例の振動性状を示し、第４図（ａ）は
前記重層式免震制振構造物の概念図を示し、第４図（ｂ
）はその振動モデル、第４図（Ｃ）はその１次モード、
第４図（ｄ）はその２次モードを示す。

なお前記主架構（Ａ）の柱（１）部分の空間は、エレベ
ータや設備配管等の鉛直方向の流通シャットとして利用
され、また梁（２）の設置階は設備配管路として、更に
繋ぎ材（２′）の上部は平面内の通路や、設備配管路と
して利用できる。

第３図は本発明の他の実施例を示し、前記小架構群（Ｃ
）の床（７）が繋ぎ材（２′）上にまで、外壁（３）と
の間にクリヤランス（Ｄ）を有するように張り出され、
有効床面積を増大している。

第６図は前記重層式免震制振構造物及び従来の一体架構
の加速度応答曲線であって、１２階建ての場合を示す。

一体架構の場合、１次回ＭＴ　ｌは Ｔ、　＝０．Ｉ　Ｎ＝１．２ｓｅｃ（短周Ｍ）となる。

但し、１層分の階高を３．５ｍとし、４層から成る小架
構群３群で全体を構成するものとする６ｆ２　＝３．５
ｍＸ　４階＝１４ｍ ｇ　＝９．８ｍ／　ｓｅｃ” 而して前記加速度応答曲線において、一体架構の場合、
１次周期Ｔ、に対応するＡ点の加速度応答値Ｓａは次の
ようになる。

Ｓａ　（Ｔ　＝　１　、２ｓｅｃ）　＝　−ａｇｌ、２ 但しＳａ　＝　−ａｇ Ｃ：定数 Ｔ：周期 ａｇ：地震加速度 また本発明の場合、１次周期丁、に対応するＢ点の加速
度応答値Ｓａは次のようになる。

Ｓａ　（Ｔ　−７，５ｓｅｃ）＝　−ａｇ７．５ 従って本発明の架橋と従来の一体架橋の加速度応答値の
比は となり、本発明の架構によれば加速度応答値が大幅に低
減されたことが判る。

第７図及び第８図は本発明の更に他の実施例を示し、小
架構群（Ｃ）における床（７）または梁床と繋ぎ材（２
′）または梁（２）との間に振動減衰装置として、ダン
パー（９）、または自動制御装置付きのジヤツキ装置を
介装し、小架構群の振動制御ＩＩＩを行なうようにした
ものである。

図中Ｑ（１）は前記ダンパー（９）と床（７）とを連結
するスライド機構で、床（７）に固着された山型接続片
（１０ａ）に溝孔（１０ｂ）を設け、同溝孔（１０ｂ）
に遊挿されたボルト（１０ｃ）によって、前記山型接続
片（１０ａ）とダンパー（９）のピストンロッド先端に
固着された山型接続片（１０ｄ）とを締結したものであ
る。

（発明の効果） 本発明に係る重層式免震制振構造物においては前記した
ように、柱及び梁からなる主架構と、単層または複数層
の床、または梁床からなる小架構群とを分離し、同小架
構群を前記主架構における各層の内部空間内に、前記主
架構とクリヤランスを保って同主架構の梁からサスペン
ション材を介して懸吊したことによって、平面計画や振
動性状の設定等、設計の自由度が拡大できる。

また小架構群は前記したように、主架溝の梁か゛　　ら
懸吊支持されているため、地震時の小架構の変位は上部
はど大きいということはなく、更に主架構の構造体の応
力も脚部に集中することはない。

更にまた外周の主架構で風圧力に抵抗するため、内部の
小架構群は風による振動や応力の影響を受けることがな
く、主架構内の小架構群はサスペンション構造で長Ｉ！
Ｉｐ、ｎの免震、制振構造であるので、地震時の揺れや
応力が軽減される。またサスペンション材構造は水平鋼
性が低いため、振動を容易に制御できる。

更に小架構群は主架構とは独立した架構であるので、小
架構群における構造上の不具合が構造物全体に及ぼす影
響が軽減される。

また前記小架構群は免震、制振構造であるので、地震力
を軽減でき、地震と台風とが同時に発生した場合でも、
架構全体の安全性を確保できる。

請求項２の発明は、前記小架構群の床、または梁床と前
記主架構との間に振動減衰装置を介装したことによって
、小架構群の振動制御が行なわれるようにしたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明に係る重層式免震制振構
造物の一実施例を示す縦断面図、並に平面図、第３図は
本発明の他の実施例を示す平面図、第４図は重層式免震
制振構造物の振動性状を示す説明図で、第４図（ａ）は
その概念図、第４図（ｂ）はその振動モデル、第４図（
Ｃ）はその１次モード、第４図（ｄ）はその２次モード
を示す。第５図は従来の一体架構の振動性状を示し、第
５図（ａ）はその概念図、第５図（ｂ）はその振動モデ
ル、第５図（Ｃ）はその１次モード、第５図（ｄ）はそ
の２次モードを示す。第６図は本発明の構造物と従来の
一体架構の１次固有周期及び加速度応答値の解析値を示
す。第７図は本発明の更に池の実施例を示す平面図、第
８図は第７図の矢視ＸＩ　−Ｘ１図である。 （Ａ）　−主架構　　　　　（Ｃ）−・〜小架構群（Ｄ
）　−クリヤランス　　（１）−・柱（２）−梁　　　
　　　　（７）−床 （８）−サスベンソヨン材　（９）−ダンパー代理人　
弁理士　岡　本　重　文 外２名 第３図 ３． １　　　　　　　　！

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）柱及び梁からなる主架構における各層の内部空間
   に、夫々単層または複数層の床または梁床からなる小架
   構群を、前記主架構とクリヤランスを保って同主架構の
   梁からサスペンション材を介して懸吊支持してなること
   を特徴とする重層式免震制振構造物。
2. （２）前記小架構の床または梁床と前記主架構との間に
   振動減衰装置を介装してなる請求項１記載の重層式免震
   制振構造物。