JP3019779B2 - エネルギ変換型高層制震構造物 - Google Patents
エネルギ変換型高層制震構造物Info
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- JP3019779B2 JP3019779B2 JP8213612A JP21361296A JP3019779B2 JP 3019779 B2 JP3019779 B2 JP 3019779B2 JP 8213612 A JP8213612 A JP 8213612A JP 21361296 A JP21361296 A JP 21361296A JP 3019779 B2 JP3019779 B2 JP 3019779B2
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高層制震構造物に
能動型制震装置を備え、前記能動型制震装置を駆動する
ためのエネルギの一部または全部として地震時の杭の引
き抜き対策として打設した増し打ちコンクリートの振動
の振動エネルギを、制震しようとする構造物に利用でき
るようにしたエネルギ変換型高層制震構造物に関する。
能動型制震装置を備え、前記能動型制震装置を駆動する
ためのエネルギの一部または全部として地震時の杭の引
き抜き対策として打設した増し打ちコンクリートの振動
の振動エネルギを、制震しようとする構造物に利用でき
るようにしたエネルギ変換型高層制震構造物に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】高層構造
物の地震時に於ける挙動は、地盤に支持された片持ち梁
の挙動をとり、柱脚部に大きな曲げモーメントを生じ引
っ張り側で杭の引き抜きが問題になることが多い。
物の地震時に於ける挙動は、地盤に支持された片持ち梁
の挙動をとり、柱脚部に大きな曲げモーメントを生じ引
っ張り側で杭の引き抜きが問題になることが多い。
【０００３】このような場合、基礎部にコンクリートを
増し打ちしカウンターウエイトとして、杭を抑える構造
や、引き抜き力が大きい場合は、アースアンカーで杭頭
と地盤を緊結する方法が採られていた。
増し打ちしカウンターウエイトとして、杭を抑える構造
や、引き抜き力が大きい場合は、アースアンカーで杭頭
と地盤を緊結する方法が採られていた。
【０００４】図３ａは、高層構造物１の基礎部にコンク
リートのカウンターウエイト２で杭３の引き抜きを抑え
ている様子を示す図である。図３ｂは、アースアンカー
４で杭３の頭部と支持地盤５を緊結した様子を示す図で
ある。
リートのカウンターウエイト２で杭３の引き抜きを抑え
ている様子を示す図である。図３ｂは、アースアンカー
４で杭３の頭部と支持地盤５を緊結した様子を示す図で
ある。
【０００５】しかしカウンターウエイト２は単なる錘に
しか過ぎず、引き抜きに対して積極的な拘束力を持たな
い。アースアンカー４は、緊結により拘束はあるが、施
工が煩雑でコストが嵩む。
しか過ぎず、引き抜きに対して積極的な拘束力を持たな
い。アースアンカー４は、緊結により拘束はあるが、施
工が煩雑でコストが嵩む。
【０００６】既に出願人は特願平8-141423号で、制震し
ようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネ
ルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制
震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エ
ネルギ化が可能で停電時などの非常時にも稼働可能な信
頼性の高いエネルギ変換型制震構造を提案している。
ようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネ
ルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制
震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エ
ネルギ化が可能で停電時などの非常時にも稼働可能な信
頼性の高いエネルギ変換型制震構造を提案している。
【０００７】本発明は、前記特願平8-141423号から派生
したもので、コストの安いカウンターウエイトを振動さ
せ、その振動エネルギをポテンシャルエネルギに変換
し、これを蓄積して、高層構造物に配設した制震装置の
駆動源として利用し、僅かな動力で制震の効果を上げ、
基礎部に作用する曲げモーメントを抑制し、杭の引き抜
きを阻止せんとするものである。
したもので、コストの安いカウンターウエイトを振動さ
せ、その振動エネルギをポテンシャルエネルギに変換
し、これを蓄積して、高層構造物に配設した制震装置の
駆動源として利用し、僅かな動力で制震の効果を上げ、
基礎部に作用する曲げモーメントを抑制し、杭の引き抜
きを阻止せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１は、高層構造物
の基礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンクリートを
免震装置で支持し、該増し打ちコンクリートに生ずる振
動エネルギを、ポテンシャルエネルギに変換する手段
と、該ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有し、該
ポテンシャルエネルギの蓄積手段を介して地上階に設け
た制震装置を駆動してなることを特徴としたエネルギ変
換型高層制震構造物を主旨とする。
の基礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンクリートを
免震装置で支持し、該増し打ちコンクリートに生ずる振
動エネルギを、ポテンシャルエネルギに変換する手段
と、該ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有し、該
ポテンシャルエネルギの蓄積手段を介して地上階に設け
た制震装置を駆動してなることを特徴としたエネルギ変
換型高層制震構造物を主旨とする。
【０００９】請求項２は、高層構造物の最下層階を柔構
造とし、基礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンクリ
ートを免震装置で支持し、該増し打ちコンクリートに生
ずる振動エネルギを、ポテンシャルエネルギに変換する
手段と、該ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有
し、該ポテンシャルエネルギの蓄積手段を介して前記高
層構造物の最下層階に集中して配設した、制震装置を駆
動してなることを特徴としたエネルギ変換型高層制震構
造物を主旨とする。
造とし、基礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンクリ
ートを免震装置で支持し、該増し打ちコンクリートに生
ずる振動エネルギを、ポテンシャルエネルギに変換する
手段と、該ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有
し、該ポテンシャルエネルギの蓄積手段を介して前記高
層構造物の最下層階に集中して配設した、制震装置を駆
動してなることを特徴としたエネルギ変換型高層制震構
造物を主旨とする。
【００１０】請求項３は、高層構造物の下２層階または
多層階を柔構造とし、下層階飛ばしの上層階に集中して
制震装置を配設した場合に限定したものを主旨とする。
多層階を柔構造とし、下層階飛ばしの上層階に集中して
制震装置を配設した場合に限定したものを主旨とする。
【００１１】請求項４は、増し打ちコンクリートを載上
させるエネルギ変換装置と、免震装置と、エネルギ蓄積
装置を限定したものであり、エネルギ変換装置は、制震
しようとする構造と積層ゴムで支持された増し打ちコン
クリートを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積
装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に
設置した制震装置の給油口の間に介在するアキュムレー
タとすることを特徴としたエネルギ変換型高層制震構造
物を主旨とする。
させるエネルギ変換装置と、免震装置と、エネルギ蓄積
装置を限定したものであり、エネルギ変換装置は、制震
しようとする構造と積層ゴムで支持された増し打ちコン
クリートを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積
装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に
設置した制震装置の給油口の間に介在するアキュムレー
タとすることを特徴としたエネルギ変換型高層制震構造
物を主旨とする。
【００１２】次に作用に就いて説明する。
【００１３】カウンターウエイトは、例えば積層ゴムの
ような免震装置に載上しタウンターウエイトの変位を増
加させ、大きな振動エネルギが得られるようにする。
ような免震装置に載上しタウンターウエイトの変位を増
加させ、大きな振動エネルギが得られるようにする。
【００１４】請求項１では、建物の基礎とカウンターウ
エイトの間に、例えば油圧シリンダを配設し、カウンタ
ーウエイトの振動エネルギを油圧というポテンシャルエ
ネルギに変換し、例えばアキュムレータに油圧としての
ポテンシャルエネルギを蓄積する。該アキュムレータと
地上各階の制震装置、例えばアクチュエータを連結し、
アキュムレータに蓄積されたポテンシャルエネルギをア
クチュエータの駆動源として、高層構造物を制震すると
同時に柱脚部の曲げモーメントを抑制し、初期の引き抜
き防止の効果を発揮せしめる。
エイトの間に、例えば油圧シリンダを配設し、カウンタ
ーウエイトの振動エネルギを油圧というポテンシャルエ
ネルギに変換し、例えばアキュムレータに油圧としての
ポテンシャルエネルギを蓄積する。該アキュムレータと
地上各階の制震装置、例えばアクチュエータを連結し、
アキュムレータに蓄積されたポテンシャルエネルギをア
クチュエータの駆動源として、高層構造物を制震すると
同時に柱脚部の曲げモーメントを抑制し、初期の引き抜
き防止の効果を発揮せしめる。
【００１５】請求項２では、高層構造物の下層階の水平
剛性を柔構造にして、建物の固有周期を長周期化させ、
制震に要するエネルギを小さく押さえ、かつ制震構造を
一ケ所に集中することにより、前記エネルギ蓄積装置、
例えばアキュムレータからのエネルギの供給を容易にす
る。
剛性を柔構造にして、建物の固有周期を長周期化させ、
制震に要するエネルギを小さく押さえ、かつ制震構造を
一ケ所に集中することにより、前記エネルギ蓄積装置、
例えばアキュムレータからのエネルギの供給を容易にす
る。
【００１６】請求項３では、一層飛ばしで２層通しの柱
梁架構面に減衰装置を設ければ、更に減衰定数が大きく
なり、しかも下層階の水平剛性を柔構造化し易く、減衰
効果が上がることに着眼したものである。
梁架構面に減衰装置を設ければ、更に減衰定数が大きく
なり、しかも下層階の水平剛性を柔構造化し易く、減衰
効果が上がることに着眼したものである。
【００１７】請求項４は、請求項１、２または３で請求
している、エネルギ変換装置は、基礎と、カウンターウ
エイトの間に介在する油圧シリンダであり、エネルギ蓄
積装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物
に設置した制震装置の給油口の間に介在するアキュムレ
ータに限定することを主旨とする。
している、エネルギ変換装置は、基礎と、カウンターウ
エイトの間に介在する油圧シリンダであり、エネルギ蓄
積装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物
に設置した制震装置の給油口の間に介在するアキュムレ
ータに限定することを主旨とする。
【００１８】なお免震装置としては、積層ゴムの他に、
ボールベアリングその他の転がり支承、低摩擦板の滑り
支承等とくに限定されない。エネルギ変換装置はラック
/ ピニオンであり、エネルギ蓄積装置はジェネレータで
あっても良い。
ボールベアリングその他の転がり支承、低摩擦板の滑り
支承等とくに限定されない。エネルギ変換装置はラック
/ ピニオンであり、エネルギ蓄積装置はジェネレータで
あっても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は、請求項１の発明の
概念図である。
概念図である。
【００２０】構造物１は杭３の上部の基礎部９に支持さ
れている。積層ゴム５にカウンターウエイト２が載上し
ている。基礎部９とカウンターウエイト２との間に、エ
ネルギ変換装置、例えば油圧シリンダ８を介在させ、該
油圧シリンダ８はエネルギ蓄積装置、例えばアキュムレ
ータ６に繋がる。該アキュムレータ６から、構造物各階
に設置された制震装置７に繋がり制震機能を果たす。
れている。積層ゴム５にカウンターウエイト２が載上し
ている。基礎部９とカウンターウエイト２との間に、エ
ネルギ変換装置、例えば油圧シリンダ８を介在させ、該
油圧シリンダ８はエネルギ蓄積装置、例えばアキュムレ
ータ６に繋がる。該アキュムレータ６から、構造物各階
に設置された制震装置７に繋がり制震機能を果たす。
【００２１】図１（ｂ）は図１（ａ）の一点鎖線部の詳
細図である。
細図である。
【００２２】図２（ａ）は、請求項２の発明の概念図で
ある。
ある。
【００２３】構造物の最下層を柔構造とし、柱梁架構の
ブレース頭部に制震装置７を設けて、制震機能を一点に
集中し小さなエネルギで効率よく制震する例である。
ブレース頭部に制震装置７を設けて、制震機能を一点に
集中し小さなエネルギで効率よく制震する例である。
【００２４】図２（ｂ）は、請求項３の発明の概念図で
ある。
ある。
【００２５】構造物の下２層階を柔構造とし、一層飛ば
しの柱梁架構のブレース頭部に制震装置７を設けて、制
震機能を一点に集中し小さなエネルギで効率よく制震す
る例である。
しの柱梁架構のブレース頭部に制震装置７を設けて、制
震機能を一点に集中し小さなエネルギで効率よく制震す
る例である。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば従来、錘としてしか使わ
れていなかったカウンターウエイトを、エネルギ発生装
置として利用して地震時にアクティブ制御ができ、構造
物の揺れが低減できる。さらに一般構造では、引き抜き
力が大きくアースアンカーを用いなければならない場合
でも，本発明を搭載することで構造物の揺れを低減し引
き抜き力を減少し、アースアンカーを用いることなく、
引き抜き力を処置することができるのでコスト低減に繋
がる。
れていなかったカウンターウエイトを、エネルギ発生装
置として利用して地震時にアクティブ制御ができ、構造
物の揺れが低減できる。さらに一般構造では、引き抜き
力が大きくアースアンカーを用いなければならない場合
でも，本発明を搭載することで構造物の揺れを低減し引
き抜き力を減少し、アースアンカーを用いることなく、
引き抜き力を処置することができるのでコスト低減に繋
がる。
【図１】 図１（ａ）は、請求項１の発明の概念図であ
る。図１（ｂ）は図１（ａ）の一点鎖線部の詳細図であ
る。
る。図１（ｂ）は図１（ａ）の一点鎖線部の詳細図であ
る。
【図２】 図２（ａ）は、請求項２の発明の概念図であ
る。図２（ｂ）は、請求項３の発明の概念図である。
る。図２（ｂ）は、請求項３の発明の概念図である。
【図３】 図３ａは、高層構造物１の基礎部にコンクリ
ートのカウンターウエイト２を杭３の引き抜きを抑えて
いる様子を示す図である。図３ｂは、アースアンカー４
で杭３の頭部と支持地盤５を緊結した様子を示す図であ
る。
ートのカウンターウエイト２を杭３の引き抜きを抑えて
いる様子を示す図である。図３ｂは、アースアンカー４
で杭３の頭部と支持地盤５を緊結した様子を示す図であ
る。
１……高層構造物，２……カウンターウエイト、３……
杭、４……アースアンカー、５……免震装置（例えば積
層ゴム）、６……エネルギ蓄積装置（例えばアキュムレ
ータ）、７……制震装置（例えばアクチュエータ）、８
……エネルギ変換装置（例えば油圧シリンダ）、９……
基礎部
杭、４……アースアンカー、５……免震装置（例えば積
層ゴム）、６……エネルギ蓄積装置（例えばアキュムレ
ータ）、７……制震装置（例えばアクチュエータ）、８
……エネルギ変換装置（例えば油圧シリンダ）、９……
基礎部
Claims (4)
- 【請求項１】 高層構造物の基礎部の引き抜き防止用
の、増し打ちコンクリートを免震装置で支持し、該増し
打ちコンクリートに生ずる振動エネルギを、ポテンシャ
ルエネルギに変換する手段と、該ポテンシャルエネルギ
を蓄積する手段を有し、該ポテンシャルエネルギの蓄積
手段を介して地上階に設けた制震装置を駆動してなるこ
とを特徴としたエネルギ変換型高層制震構造物。 - 【請求項２】 高層構造物の最下層階を柔構造とし、基
礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンクリートを免震
装置で支持し、該増し打ちコンクリートに生ずる振動エ
ネルギを、ポテンシャルエネルギに変換する手段と、該
ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有し、該ポテン
シャルエネルギの蓄積手段を介して前記高層構造物の最
下層階に集中して配設した、制震装置を駆動してなるこ
とを特徴としたエネルギ変換型高層制震構造物。 - 【請求項３】 高層構造物の下２層階または多層階を柔
構造とし、基礎部の引き抜き防止用の、増し打ちコンク
リートを免震装置で支持し、該増し打ちコンクリートに
生ずる振動エネルギを、ポテンシャルエネルギに変換す
る手段と、該ポテンシャルエネルギを蓄積する手段を有
し、該ポテンシャルエネルギの蓄積手段を介して前記高
層構造物の下層階飛ばしの上層階に集中して配設した、
制震装置を駆動してなることを特徴としたエネルギ変換
型高層制震構造物。 - 【請求項４】 エネルギ変換装置は、制震しようとする
構造の基礎と積層ゴムで支持された、増し打ちコンクリ
ートを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積装置
は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に設置
した制震装置の給油口の間に介在するアキュムレータと
することを特徴とした請求項１又は２記載のエネルギ変
換型高層制震構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213612A JP3019779B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | エネルギ変換型高層制震構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213612A JP3019779B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | エネルギ変換型高層制震構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061256A JPH1061256A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3019779B2 true JP3019779B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=16642066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8213612A Expired - Fee Related JP3019779B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | エネルギ変換型高層制震構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019779B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101297010B1 (ko) * | 2011-05-20 | 2013-08-14 | 김정우 | 블록형 조합 주택 |
| JP6093284B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2017-03-08 | 鹿島建設株式会社 | エネルギ変換型アクティブ絶対制震システム |
| CN104712077A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-17 | 苏州设计研究院股份有限公司 | 带箱式转换的群筒-剪力墙结构 |
| JP6510326B2 (ja) * | 2015-05-27 | 2019-05-08 | 鹿島建設株式会社 | エネルギ変換型アクティブ制震システム |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP8213612A patent/JP3019779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1061256A (ja) | 1998-03-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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