JPH0711809A - 建物の架構構造 - Google Patents

建物の架構構造

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JPH0711809A
JPH0711809A JP5152491A JP15249193A JPH0711809A JP H0711809 A JPH0711809 A JP H0711809A JP 5152491 A JP5152491 A JP 5152491A JP 15249193 A JP15249193 A JP 15249193A JP H0711809 A JPH0711809 A JP H0711809A
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megastructure
damping device
frame structure
substructure
building
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JP5152491A
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Yoshio Kaneko
佳生 金子
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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

(57)【要約】 【目的】 付加的なスペースが余分に必要でなく大きな
減衰性能を持たせることができる建物の架構構造を提供
することを目的とする。 【構成】 メガストラクチャー1と、このメガストラク
チャー1に囲まれた空間に配置される多層階からなるサ
ブストラクチャー2,3とを備える建物の架構構造にお
いて、前記サブストラクチャー2,3の下部が振動減衰
装置4,5を介して前記メガストラクチャー1に連結さ
れている。前記振動減衰装置4が、極限地震時でも弾性
状態を保持する柔部材4aと、地震時に塑性変形して地
震総エネルギーの大部分を吸収する剛部材4bとから構
成されていることが好ましい。前記振動減衰装置5が、
免震ゴムを積層して構成されたものであることが好まし
い。前記サブストラクチャー2,3の床2a,3aが粘
性減衰装置8,9を介してメガストラクチャー1に連結
されていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地震等による振動エネ
ルギーを減衰させることができる建物の架構構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】建物の動的性状において、減衰性能は重
要なファクターである。したがって、確実な減衰性能を
具備させるために、様々な減衰装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
減衰装置では、建物全体の耐力的安全性に寄与させるた
めの大きなストロークやエネルギー吸収を具備させるた
めには、かなり大きなスペースやコストアップが必要と
なるといった問題がある。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、付加的なスペースが余分に必要でなく大きな減衰性
能を持たせることができる建物の架構構造を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
建物の架構構造は、メガストラクチャーと、このメガス
トラクチャーに囲まれた空間に配置される多層階からな
るサブストラクチャーとを備える建物の架構構造におい
て、前記サブストラクチャーの下部が振動減衰装置を介
して前記メガストラクチャーに連結されていることを特
徴とする。
【0006】本発明の請求項2記載の建物の架構構造
は、請求項1記載の建物の架構構造において、前記振動
減衰装置が、極限地震時でも弾性状態を保持する柔部材
と、地震時に塑性変形して地震総エネルギーの大部分を
吸収する剛部材とから構成されていることを特徴とす
る。
【0007】本発明の請求項3記載の建物の架構構造
は、請求項1記載の建物の架構構造において、前記振動
減衰装置が、免震ゴムを積層して構成されたものである
ことを特徴とする。
【0008】本発明の請求項4記載の建物の架構構造
は、請求項1〜3のいずれかに記載の建物の架構構造に
おいて、前記サブストラクチャーの床が粘性減衰装置を
介して前記メガストラクチャーに連結されていることを
特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の請求項1の建物の架構構造によれば、
地震や風荷重による外乱は、メガストラクチャーからサ
ブストラクチャーに入力される。この際、サブストラク
チャーの下部に設けられた振動減衰装置により振動が減
衰させられるとともにサブストラクチャーの変形によっ
ても振動が減衰させられる。したがって、振動減衰装置
のみで振動の減衰を行う場合に比べて、サブストラクチ
ャー自体を減衰機構の一部として活用するので、振動減
衰装置を小型化することができ付加的なスペースが余分
に必要でないとともに、大きな減衰性能を持たせること
ができる。
【0010】本発明の請求項2記載の建物の架構構造に
よれば、振動減衰装置が柔部材と剛部材とにより構成さ
れていて地震等の振動がサブストラクチャーに伝達され
てサブストラクチャーに大変形が生じても、サブストラ
クチャーは下部においてメガストラクチャーに連結され
ているだけで外壁に接触していないので、大変形に耐え
られる外壁仕上げを行う必要がない。
【0011】本発明の請求項3記載の建物の架構構造に
よれば、地震等の振動がメガストラクチャーからサブス
トラクチャーに入力される際に、免震ゴムの相対変位に
より振動が減衰される。
【0012】本発明の請求項4記載の建物の架構構造に
よれば、メガストラクチャーからサブストラクチャーに
振動が入力され、サブストラクチャーが一体となって変
形し、この際、振動が、前記振動減衰装置により減衰さ
れるとともに、粘性減衰装置によっても減衰される。こ
のように、粘性減衰装置が付加されるので、減衰性能を
大幅に向上させることができる。
【0013】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の一実施例
の建物の架構構造について説明する。
【0014】本実施例の架構構造は、図示しない基礎上
に梯子状に設置されたメガストラクチャー1と、このメ
ガストラクチャー1に囲まれた空間に設置される多層階
からなるサブストラクチャー2,3と、サブストラクチ
ャー2の下部とメガストラクチャー1との間に設置され
た第1の振動減衰装置4と、前記サブストラクチャー3
の下部とメガストラクチャー1との間に設置された第2
の振動減衰装置5と、サブストラクチャー2,3の床2
a,3aとメガストラクチャー1内に設置されたインフ
ラ(図示せず)との間に設置されたアクセスフロア6,
7と、これらのアクセスフロア6,7に設けられた粘性
減衰装置8,9とを備える。
【0015】前記第1の振動減衰装置4は、極限地震時
でも弾性状態を保持する例えば弾性限の高い高張力鋼か
らなる柔部材4aと、地震時に塑性変形して地震総エネ
ルギーの大部分を吸収する例えば軟鋼やステンレス鋼か
らなる剛部材4bとから構成されている。そして、第1
の振動減衰装置4の上方に配置されるサブストラクチャ
ー2の強度が、第1の振動減衰装置4の強度よりも大き
くされている。このようにして、第1の振動減衰装置4
の強度を上部に配置されるサブストラクチャー2の強度
に比べて相対的に弱くして大地震時の総エネルギー入力
を第1の振動減衰装置4に集中させ、第1の振動減衰装
置4の剛部材4bを塑性化させることにより地震総エネ
ルギー入力を塑性歪エネルギーとして吸収し、サブスト
ラクチャー2の主要部である柱や梁が極限地震時におい
ても弾性限度内に留まるようにしている。
【0016】前記第2の振動減衰装置5は免震ゴムを積
層して構成されたいわゆる積層ゴム免震装置である。こ
れにより、地震等の振動がメガストラクチャー1からサ
ブストラクチャー3に伝達されるときに、積層された免
震ゴムの相対変位によりエネルギーを吸収するようにな
っている。
【0017】前記アクセスフロア6,7はメガストラク
チャー1内に設置された図示しないインフラ(例えば、
設備系ダクトや配管、またはエレベータ等の交通手段)
とサブストラクチャー2,3の床2a,3aと連結する
災害時避難経路等の役割を果たす。
【0018】本実施例では、第1の振動減衰装置4と第
2の振動減衰装置5とをそれぞれ別のサブストラクチャ
ー2,3とメガストラクチャー1との間に設けるように
しているが、第1の振動減衰装置4又は第2の振動減衰
装置5のどちらか一方を使用すればよい。
【0019】次に、本実施例の建物の架構構造の作用に
ついて説明する。
【0020】地震や風荷重による外乱は、メガストラク
チャーからサブストラクチャーに入力される。この際、
サブストラクチャーの下部に設けられた第1及び第2の
振動減衰装置4,5により振動が減衰させられる。すな
わち、第1の振動減衰装置4によれば、剛部材4bを塑
性化させることにより地震総エネルギー入力を塑性歪エ
ネルギーとして吸収され、第2の振動減衰装置5によれ
ば、積層された免震ゴムの相対変位によりエネルギーが
吸収される。さらに第1及び第2の振動減衰装置4,5
の作動とともにサブストラクチャー2,3の変形によっ
ても振動が減衰させられる。
【0021】このように、本実施例では、第1及び第2
の振動減衰装置4,5のみで振動の減衰を行う場合に比
べて、サブストラクチャー2,3自体を減衰機構の一部
として活用するので、第1及び第2の振動減衰装置4,
5を小型化することができ付加的なスペースが余分に必
要でないとともに、大きな減衰性能を持たせることがで
きる。
【0022】第1の振動減衰装置4によれば、サブスト
ラクチャー2に大変形が生じても、サブストラクチャー
2は下部においてメガストラクチャー1に連結されてい
るだけで外壁(メガストラクチャー1に接合されてい
る。)に接触していないので、大変形に耐えられる外壁
仕上げを行う必要がない。すなわち、一般的に地震等に
より建物が大きく変形する場合には外壁を支える構造体
も変形するので、外壁と構造体との接合(外壁仕上げ)
に特別な配慮が必要となり、大変形に耐えられる外壁仕
上げの開発が必要となるが、本実施例のように、サブス
トラクチャー2が外壁を支えていないので前記した配慮
が必要とはならない。
【0023】本実施例の建物の架構構造では、メガスト
ラクチャー1からサブストラクチャー2,3に振動が入
力され、サブストラクチャー2,3が一体となって変形
し、この際、振動が、前記振動減衰装置4,5及びサブ
ストラクチャー2,3の変形により減衰されるととも
に、粘性減衰装置8,9によっても減衰される。すなわ
ち、メガストラクチャー1の変形はサブストラクチャー
2,3の変形に対して非常に小さいので、メガストラク
チャー1はサブストラクチャー2,3に対して固定とみ
なすことができ、この時、サブストラクチャー2,3の
各床2a,3aはサブストラクチャーの1層目の変形分
だけ全体的に一方向又は異なる方向に変形し、この変形
が粘性減衰装置8,9により減衰される。このように、
粘性減衰装置8,9が付加されるので、減衰性能を大幅
に向上させることができる。
【0024】また、従来の免震構造は中低層建物には有
効であるが超高層建物にはあまり効果がなく高層建物へ
の応用に限界があったが、本実施例の架構構造における
サブストラクチャー2,3は中低層規模であるので、効
率的な免震構造として適用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の建物の架構構造によれば、メガストラクチャー
と、このメガストラクチャーに囲まれた空間に配置され
る多層階からなるサブストラクチャーとを備える建物の
架構構造において、前記サブストラクチャーの下部が振
動減衰装置を介して前記メガストラクチャーに連結され
ているので、サブストラクチャー自体が減衰機構の一部
として活用され、振動減衰装置を小型化することができ
付加的なスペースが余分に必要でないとともに、大きな
減衰性能を持たせることができる。
【0026】本発明の請求項2記載の建物の架構構造に
よれば、請求項1記載の建物の架構構造において、前記
振動減衰装置が、極限地震時でも弾性状態を保持する柔
部材と、地震時に塑性変形して地震総エネルギーの大部
分を吸収する剛部材とから構成されているので、地震等
の振動がサブストラクチャーに伝達されてサブストラク
チャーに大変形が生じても、サブストラクチャーは下部
においてメガストラクチャーに連結されているだけで外
壁に接触していないから、大変形に耐えられる外壁仕上
げを行う必要がない。
【0027】本発明の請求項3記載の建物の架構構造に
よれば、請求項1記載の建物の架構構造において、前記
振動減衰装置が、免震ゴムを積層して構成されたもので
あるので、地震等の振動がメガストラクチャーからサブ
ストラクチャーに入力される際に、免震ゴムの相対変位
により振動を減衰することができる。
【0028】本発明の請求項4記載の建物の架構構造に
よれば、請求項1〜3のいずれかに記載の建物の架構構
造において、前記サブストラクチャーの床が粘性減衰装
置を介して前記メガストラクチャーに連結されているの
で、粘性減衰装置が付加されて減衰性能を大幅に向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の建物の架構構造を示す概略
図である。
【符号の説明】
1 メガストラクチャー 2,3 サブストラクチャー 4 第1の振動減衰装置 4a 柔部材 4b 剛部材 5 第2の振動減衰装置 6,7 アクセスフロア 8,9 粘性減衰装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メガストラクチャーと、このメガストラ
    クチャーに囲まれた空間に配置される多層階からなるサ
    ブストラクチャーとを備える建物の架構構造において、
    前記サブストラクチャーの下部が振動減衰装置を介して
    前記メガストラクチャーに連結されていることを特徴と
    する建物の架構構造。
  2. 【請求項2】 前記振動減衰装置が、極限地震時でも弾
    性状態を保持する柔部材と、地震時に塑性変形して地震
    総エネルギーの大部分を吸収する剛部材とから構成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の建物の架構構
    造。
  3. 【請求項3】 前記振動減衰装置が、免震ゴムを積層し
    て構成されたものであることを特徴とする請求項1記載
    の建物の架構構造。
  4. 【請求項4】 前記サブストラクチャーの床が粘性減衰
    装置を介して前記メガストラクチャーに連結されている
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の建物
    の架構構造。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4988338A (ja) * 1972-12-28 1974-08-23
JPS6424971A (en) * 1987-07-21 1989-01-26 Shimizu Construction Co Ltd Building structure
JPH021367U (ja) * 1988-06-14 1990-01-08

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