JPH0313673A - 捩れ振動抑制装置 - 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、建築物の上層部等に設置されて、地震等に
よってその建築物に引き起こされる捩れ振動の低減を達
成する捩れ振動抑制装置に関する。

（従来の技術） 地震動などに対して建築物の揺れを規制するための振動
抑制装置としては、従来様々なものが提案されており、
例えば日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿）（昭和
６２年１０月）Ｐ、９０５〜９０６に記載されているよ
うなものがあった。

すなわち、積層ゴム等からなるアイソレータやローラ等
で構成した滑り支承材などの長周期化手段を介して地盤
上に支持された建築物と地盤との間に、地動方向に伸縮
駆動されるアクチエータ等の動力手段を設け、この動力
手段により地震動と逆方向の制振力を発生させるように
して、移動する地盤に対して建築物を絶縁しかつ建築物
をできる限り一定位置に維持するように考えられた制振
機構などが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、建築物においては、例えば北側（をセッ
トバックさせることなどがあり、その建築物を平面的に
見た場合、デザイン上あるいは敷地条件などの都合上か
ら建築物自体その剛性の偏りや重心の偏りを生ずること
が多く、このため、建築物に振動力が作用する地震時な
どに捩れ振動を誘発することとなるが、前述の制振機構
などではこのような捩れ振動を抑制できないと・いう問
題があった。

また、建築物の上層部の方が慣性モーメントが大きいこ
とから捩れの影響も大きく、このため、高層な建築物に
なればなる程剛性の偏りや重心の偏りを防止する必要が
あり、デザイン等の規制すなわち設計の制約が厳しくな
っていた。

この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、建築物に引き起される捩れ振動を抑制できる捩れ
振動抑制装置の提供をその目的とする。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、建築物にその捩れ振動方向に揺動可能に
カンチレバー様に設けられた台部と、台部にその揺動自
由端と固定端との間に位置移動可能に設けられた質量体
と、台部の揺動自由端側に設けられその揺動を規制する
ダンパとを備えたことを特徴とする。

第２の発明は、建築物に、それぞれ捩り剛性の異なる弾
性支持柱を介して、建築物の捩れ振動方向に揺動可能に
カンチレバー様に台部を支持し、台部の揺動自由端側に
固定して質量体を設けると共に、台部の揺動自由端側に
その揺動を規制するダンパを設けたことを特徴とする。

（作　用） 第１の発明によれば、建築物の捩れ振動に伴ってカンチ
レバー様の台部の揺動自由端が大きく揺れて捩られる際
に、台部の質量体とダンパとが捩れ振動に対するダンパ
系として機能する。従って、建築物に誘発される捩れ振
動の振動エネルギはこのダンパ系で吸収されて、捩れ振
動が抑制されることとなる。

また、質量体を台部に対して位置移動可能にしたことに
よりダンパ系、即ち質量体を含む台部の固有周期を変更
調整でき、広範な周期の捩れ振動に対応させることがで
きる。

第２の発明によれば、第１の発明と同様のダンパ機能を
発揮すると共に、捩り剛性の異なる弾性支持柱を介して
カンチレバー様に台部を支持することにより、これら弾
性支持柱の捩り剛性を適当に設定することでダンパ系の
固有周期が調整されて、捩れ振動が抑制されるようにな
っている。

（実　施　例） 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明のよる捩れ振動抑制装置の好適な一実
施例を示す斜視図である。また、第２図は、第１図に示
す捩れ振動抑制装置の適用を説明する建築物の概略的な
斜視図である。

第１の発明は基本的には、建築物１０にその捩れ振動方
向に揺動可能にカンチレバー様に設けられた台部２と、
台部２にその揺動自由端２ａと固定端２ｂとの間に位置
移動可能に設けられた質量体３と、台部２の揺動自由端
２ａ側に設けられその揺動を規制するダンパ４とを備え
て構成される。

この捩れ振動抑制装置１は、片持ちぼり方式の台部２と
、台部２上に位置移動可能に載置される質量体３と、台
部２の振動をダンピングするダンパ４とを備えて構成さ
れ、建築物１０の捩れ振動に対するダンパ系となるもの
である。

台部２は略長方形の基板で成り、その下面側に複数の支
持柱２１が固着立設されるが、それら支持柱２１を台部
２の一方端側に寄せて配することでいわゆる片持ちぼり
方式とされる。なお、支持柱２１は、建築物１０の上層
部等、所定階の床面に固着され、これにより台部２が建
築物１０に固定されるものである。

質量体３は、台部２上において図示しないレール等のガ
イド手段により導かれてその揺動自由端２ａ側と固定端
２ｂ側である支持柱２１側との間で位置移動される構成
となっている。

すなわち、質量体３は、複数の支持柱２１の支持による
図心となる台部２上の点Ｐまでの距離ｇを位置変更可能
に台部２上に載置されており、その位置移動により捩れ
振動に対する台部２の固有周期が任意に変更され、その
変更調整は建築物１０の捩れ振動の振動周期に応じて自
動制御することもできるようになっている。

ダンパ４」よ、粘性物４０により減衰を行なう粘性ダン
パで、台部２の揺動自由端２ａ側に配される。

すなわち、このような構成によれば、台部２は、その支
持柱２１が固定された建築物１０の捩れ振動に伴ない揺
動自由端２ａ側が大きく揺られて捩られることとなり、
この捩れ振動に共振するダンパ系となる。したがって、
建築物１０に誘発される捩れ振動の振動エネルギーはこ
のダンパ系で吸収されることとなり、捩れ振動を抑制で
きる。また、捩れ振動に対する台部２の固有周期が質量
体３の位置移動により任意に変更できるので、広範な周
期の捩れ振動に対応させることができる。

また、この捩れ振動抑制装置１は、建築物１０に対して
付加的に設置されるものであって、建築物１０の重心位
置等を何ら制限するものではないので、建築物１０の形
状デザイン等を自由に行なえ、その設計自由度を向上で
きる。言い替えるならば、セットバックなどの諸設計条
件により重心に偏りを生じた建築物であっても本発明に
よれば、そうした諸設計条件を変更することなく捩り振
動の免振化を図れる。

一方、捩れ振動を抑制できることにより建築物１０をそ
の捩れ振動に対して補強する必要がなくなることともな
り、躯体コストの低減も図れる。

第２の発明は基本的には、建築物１０に、それぞれ捩り
剛性の異なる弾性支持柱２１ａ、２１ｂを介して、建築
物１０の捩れ振動方向に揺動可能にカンチレバー様に台
部２を支持し、台部２の揺動自由端２ａ側に固定して質
量体３を設けると共に、台部２の揺動自由端２ａ側にそ
の揺動を規制するダンパ４を設けて構成される。即ち、
上記実施例では質量体３の位置移動によりダンパ系の慣
性モーメントを変更調整するように構成したが、本実施
例では支持柱２１ａ、２１ｂのバネ特性を変更設定する
ようにしている。

具体的には図示例のように、縦横４本の弾性支持柱２１
ａ、２１ｂで台部２を支持する場合には、台部２の固定
端２ｂ側と中央側のそれぞれ２本ずつの支持柱２１ａ、
２１ｂを、例えば中実の柱や中空の柱、若しくは断面チ
ャンネル状の柱等捩り剛性の異なる柱を組み合せて構成
して台部２を支持する上での弾性バネ特性を適当に変更
設定し、これにより台部２の揺動特性を変更して捩れ振
動に対する台部２の固有周期を任意に設定できるように
なっている。このように構成しても上記実施例の場合と
同様に、建築物１０の捩れ振動を抑制することができる
。

（発明の効果） 以上、実施例で詳細に説明したように、この発明にかか
る捩れ振動抑制装置によれば、次のような優れた効果を
奏する。

（１）建築物の捩れ振動に伴ない台部は、その揺動目出
端側が大きく揺られて共振するダンパ系となるので、捩
れ振動の振動エネルギーがダンパ系で吸収されることと
なり、捩れ振動を抑制できる。

（２）建築物に対して付加的に設置されるものであって
、建築物の重心位置等を何ら制限しない構成となってい
るので、建築ザブインの自由を阻害するものではなく、
自由にデザインした建築物の免震化を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例を示す斜視図、第２図は
その適用を説明する建築物の概略的な斜視図、第３図は
第２の発明の一実施例を示す斜視図である。 ２・・・・・・台　部 ２ｂ・・・台部の固定端 ４・・・・・・ダンパ ２１・・・支持柱 ｂ・・・弾性支持柱 １・・・・・・捩れ振動抑制装置 ２ａ・・・台部の揺動自由端 ３・・・・・・質量体 １０・・・建築物 ２１ａ、２１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）建築物にその捩れ振動方向に揺動可能にカンチレ
   バー様に設けられた台部と、該台部にその揺動自由端と
   固定端との間に位置移動可能に設けられた質量体と、上
   記台部の揺動自由端側に設けられその揺動を規制するダ
   ンパとを備えたことを特徴とする捩れ振動抑制装置。
2. （２）建築物に、それぞれ捩り剛性の異なる弾性支持柱
   を介して、該建築物の捩れ振動方向に揺動可能にカンチ
   レバー様に台部を支持し、該台部の揺動自由端側に固定
   して質量体を設けると共に、上記台部の揺動自由端側に
   その揺動を規制するダンパを設けたことを特徴とする捩
   れ振動抑制装置。