JP4545563B2 - Seismic isolation structure of building - Google Patents
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Description
本発明は、複数種類の免震部材で構成された建物の免震構造に関する。 The present invention relates to a seismic isolation structure for a building composed of a plurality of types of seismic isolation members.
免震建物の揺れ周期Tは、建物の質量をm、水平方向の力に対する免震層の剛性をKとすると、T=2π√(m/K)(秒)で求まる。免震層を構成する免震部材として、建物の鉛直加重を安定して支持する機能と建物に水平方向の復元力を与える機能とを有する免震ゴム装置(ゴムと鋼板とを交互に多数枚積層した構造の装置)のみを備えた免震建物の場合、水平方向の力に対する免震層の剛性Kが高くなり、揺れ周期Tを長くできない。そこで、免震層の上記剛性Kを下げるために、免震部材として免震ゴム装置とすべり支承装置とを用いて免震層を構成した免震建物が知られている(例えば、特許文献1等)。
免震ゴム装置とすべり支承装置とを用いて免震層を構成した従来例の場合、強風時や地震時の免震層の変形を抑制するために、免震層の降伏耐力を建物重量の3〜5%程度に設定している。しかし、このように設定された免震層をアスペクト比(搭状比)5以上のいわゆるスレンダーな建築物に適用すると、建物を回転させる方向の力が免震層に加わりやすくなり、免震層の免震ゴム装置のゴムに引張力が作用しやすくなる。免震ゴム装置のゴムは引張力に対しては弱いため、免震ゴム装置のゴムに大きな引張力が作用すると、ゴムに空洞が発生し、さらに、ゴムに大きな変形が加わるとゴムが破断するという課題があった。 In the case of the conventional example in which the seismic isolation layer is constructed using a seismic isolation rubber device and a sliding bearing device, the yield strength of the seismic isolation layer is calculated as the weight of the building to suppress deformation of the seismic isolation layer during strong winds and earthquakes. It is set to about 3 to 5%. However, when the seismic isolation layer set in this way is applied to a so-called slender building with an aspect ratio (tower ratio) of 5 or more, the force in the direction of rotating the building is easily applied to the seismic isolation layer, and the seismic isolation layer Tensile force easily acts on the rubber of the seismic isolation rubber device. Since the rubber of the seismic isolation rubber device is weak against the tensile force, if a large tensile force acts on the rubber of the seismic isolation rubber device, a cavity is generated in the rubber, and if the rubber is further deformed, the rubber breaks. There was a problem.
本発明による建物の免震構造は、免震ゴム装置と弾性すべり支承装置と流体系ダンパー装置とで構成された免震層と、風向風速計と、加速度計と、風向風速計により計測された風向情報と風速情報と加速度計により計測された地震の大きさの情報とを入力して流体系ダンパー装置を制御する制御装置とを備え、流体系ダンパー装置として、水平方向に回動自在に、かつ、断面矩形形状の建物の短辺に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるように建物の基礎及び免震ピット基礎に取付けられたもののみを設け、制御装置は、風向風速計から建物の短辺に沿った方向の所定値以上の速度の風が吹いていることを示す強風情報を入力していない場合や、強風情報を入力したか否かに拘わらず、加速度計からの地震情報を入力した場合には、流体系ダンパー装置をロック解除状態とし、風向風速計から強風情報を入力し、かつ、加速度計から地震情報を入力しなければ、流体系ダンパー装置をロック状態とし、ロック解除状態においては、免震層の応答速度の上昇に伴って減衰力も徐々に上昇するような特性で流体系ダンパー装置を作動させ、ロック状態においては、免震層の応答速度の0近傍でロック解除状態よりも大きな減衰力を発生した後に免震層の応答速度の上昇に比例して減衰力も徐々に上昇するような特性で流体系ダンパー装置を作動させることを特徴とする。 The seismic isolation structure of the building according to the present invention was measured by a seismic isolation layer composed of a seismic isolation rubber device, an elastic sliding bearing device, and a fluid damper device, an anemometer, an accelerometer, and an anemometer. A control device that controls the fluid damper device by inputting the wind direction information, the wind speed information, and the magnitude information of the earthquake measured by the accelerometer, and as a fluid damper device, is rotatable in the horizontal direction. In addition, only those installed on the building foundation and seismic isolation pit foundation so as to generate a damping force against the force in the direction along the short side of the building having a rectangular cross section are provided. From the accelerometer regardless of whether strong wind information indicating that a wind of a speed equal to or greater than a predetermined value in the direction along the short side of the building is blowing is entered or whether strong wind information is entered. If you entered earthquake information, If the system damper device is unlocked, strong wind information is input from the anemometer and earthquake information is not input from the accelerometer, the fluid damper device is locked, and in the unlocked state, the seismic isolation layer The fluid damper device is operated with the characteristic that the damping force gradually increases as the response speed increases, and in the locked state, the damping force is larger than the unlocked state in the vicinity of 0 of the response speed of the seismic isolation layer. It is characterized by operating the fluid damper device with such a characteristic that the damping force gradually increases in proportion to the increase in the response speed of the seismic isolation layer after the occurrence .
本発明によれば、免震層を免震ゴム装置と弾性すべり支承装置と流体系ダンパー装置とで形成したので、水平方向の力に対する免震層の剛性を小さくできて免震建物の揺れ周期を長くでき、免震層の降伏耐力を下げることができるので、免震層の免震効果を高めることができるとともに、免震ゴム装置のゴムの破断を防止できる。さらに、流体系ダンパー装置による減衰機能により免震層の水平方向の変位を抑制できるので、免震層の耐久性を上げることができるとともに、免震ゴム装置のゴムの破断防止効果をさらに向上できる。また、上述のように免震層の降伏耐力を下げて、強風時や地震時に免震層が変形しやすい構成とした上で、制御装置が、流体系ダンパー装置をロック状態とロック解除状態とに設定して流体系ダンパー装置を作動させる構成とした。よって、制御装置が流体系ダンパー装置をロック解除状態に設定して流体系ダンパー装置を作動させた場合には、地震時において免震層を変位させて免震効果を発揮させることができるとともに、流体系ダンパー装置の減衰機能により建物の揺れを減衰させる状態に設定できることから、免震層の耐久性を高くでき、かつ、居住性の良好な免震建物を実現できる。また、制御装置が、流体系ダンパー装置をロック状態に設定して流体系ダンパー装置を作動させた場合には、流体系ダンパー装置の減衰力で免震層の降伏耐力を上げるので、強風時において建物の揺れを防止でき、強風時においての居住性の良好な免震建物を実現できて、免震層の耐久性も向上できる。また、流体系ダンパー装置として、水平方向に回動自在に、かつ、断面矩形形状の建物の短辺に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるように建物の基礎及び免震ピット基礎に取付けられたもののみを設け、制御装置は、風向風速計から建物の短辺に沿った方向の所定値以上の速度の風が吹いていることを示す強風情報を入力していない場合や、風向風速計から強風情報を入力したか否かに拘わらず、加速度計からの地震情報を入力した場合には、流体系ダンパー装置をロック解除状態とするので、免震層は、地震時において、水平方向に変位しやすく免震効果を発揮できる状態に設定されるとともに、免震ゴム装置のゴムの破断を防止でき、また、流体系ダンパー装置の減衰機能により建物の揺れを減衰できる。よって、免震層の耐久性を高くでき、かつ、居住性の良好な免震建物を実現できる。即ち、所定の震度以上の地震の場合には、免震層をすばやく作動させる状態にでき、地震の際の免震効果を向上できる。即ち、強風時に地震情報を入力した場合には流体系ダンパー装置をロック解除状態とすることができ、強風時において所定の震度以上の地震があった場合、免震層をすばやく作動させる状態にできるので、地震の際の免震効果を向上でき、しかも、免震ゴム装置のゴムの破断を防止でき、また、流体系ダンパー装置の減衰機能により建物の揺れを減衰できるようになる。また、制御装置が、風向風速計から強風情報を入力し、かつ、加速度計から地震情報を入力しなければ、流体系ダンパー装置をロック状態とするので、強風時において建物の揺れを防止でき、強風時においての居住性の良好な免震建物を実現できて、免震層の耐久性も向上できるようになる。さらに、流体系ダンパー装置として、断面矩形形状の建物の短辺に沿った方向の力に対する減衰力を生じさせるもののみを設けたことで、地震や強風により揺れやすい方向に減衰力を与えることができて、居住性の良好な免震構造建物を提供できるとともに、流体系ダンパー装置の設置数を削減できるために、経済的に有利となる。 According to the present invention, the seismic isolation layer is formed by the seismic isolation rubber device, the elastic sliding bearing device, and the fluid damper device, so that the rigidity of the seismic isolation layer with respect to the force in the horizontal direction can be reduced, and the vibration period of the seismic isolation building Since the yield strength of the seismic isolation layer can be reduced, the seismic isolation effect of the seismic isolation layer can be enhanced and the rubber of the seismic isolation rubber device can be prevented from breaking. Furthermore, since the horizontal displacement of the seismic isolation layer can be suppressed by the damping function of the fluid damper device, the durability of the seismic isolation layer can be increased and the rubber breakage preventing effect of the seismic isolation rubber device can be further improved. . In addition, the yield strength of the seismic isolation layer is lowered as described above so that the seismic isolation layer is easily deformed during strong winds and earthquakes, and the control device sets the fluid damper device to the locked state and the unlocked state. And the fluid damper device is operated. Therefore, when the control device sets the fluid damper device to the unlocked state and operates the fluid damper device, the seismic isolation layer can be displaced and the seismic isolation effect can be exhibited during an earthquake, Since the damping function of the fluid damper device can be set to attenuate the vibration of the building, it is possible to increase the durability of the seismic isolation layer and to realize a seismic isolation building with good habitability. In addition, when the control system sets the fluid damper device to the locked state and operates the fluid damper device, the yield strength of the seismic isolation layer is increased by the damping force of the fluid damper device. The building can be prevented from shaking, and a seismically isolated building with good habitability in strong winds can be realized, and the durability of the seismic isolation layer can be improved. In addition, as a fluid damper device, the foundation of the building and the base of the seismic isolation pit are designed so as to generate a damping force with respect to the force in the direction along the short side of the building having a rectangular cross section so as to be rotatable in the horizontal direction. If the control device does not input strong wind information indicating that the wind is blowing at a speed of a predetermined value or more in the direction along the short side of the building from the anemometer, Regardless of whether strong wind information is input from the anemometer or not, if the earthquake information from the accelerometer is input, the fluid damper device is unlocked, so the seismic isolation layer is It is set in a state where it can be easily displaced in the horizontal direction and can exhibit a seismic isolation effect, it can prevent the rubber of the seismic isolation rubber device from being broken, and the vibration of the building can be attenuated by the damping function of the fluid damper device. Therefore, the durability of the seismic isolation layer can be increased, and a seismic isolation building with good habitability can be realized. That is, in the case of an earthquake with a predetermined seismic intensity or more, the seismic isolation layer can be quickly activated, and the seismic isolation effect in the event of an earthquake can be improved. That is, when earthquake information is input during strong winds, the fluid damper device can be unlocked, and when there is an earthquake of a predetermined seismic intensity or higher during strong winds, the seismic isolation layer can be quickly activated. Therefore, the seismic isolation effect in the event of an earthquake can be improved, the rubber of the seismic isolation rubber device can be prevented from breaking, and the vibration of the building can be attenuated by the damping function of the fluid damper device. In addition, if the control device inputs strong wind information from the anemometer and does not input earthquake information from the accelerometer, the fluid damper device is locked, so that the building can be prevented from shaking during strong winds. A seismically isolated building with good habitability in strong winds can be realized, and the durability of the seismic isolation layer can be improved. Furthermore, by providing only a fluid damper device that generates a damping force against the force in the direction along the short side of the building having a rectangular cross section, it is possible to apply a damping force in a direction that tends to sway due to an earthquake or strong wind. In addition, it is possible to provide a seismic isolation structure with good habitability and to reduce the number of installed fluid damper devices, which is economically advantageous.
図1〜図7は本形態の免震建物の免震構造を示し、図1は免震構造の概要を示し、図2は免震ゴム装置を示し、図3は弾性すべり支承装置を示し、図4はオイルダンパー装置を示し、図5は建物の下に配置される免震部材としての免震ゴム装置と弾性すべり支承装置とオイルダンパー装置の配置を示し、図6は免震構造を構成する免震層の総合特性を示し、図7はオイルダンパー装置のロック解除状態時とロック状態時の特性を示す。 1 to 7 show the seismic isolation structure of the base isolation building of this embodiment, FIG. 1 shows an outline of the base isolation structure, FIG. 2 shows the base isolation rubber device, FIG. 3 shows the elastic sliding bearing device, 4 shows the oil damper device, FIG. 5 shows the arrangement of the seismic isolation rubber device, the elastic sliding bearing device and the oil damper device as the seismic isolation members arranged under the building, and FIG. 6 shows the seismic isolation structure. FIG. 7 shows the characteristics of the oil damper device in the unlocked state and in the locked state.
本形態の免震建物は、図1に示すように、建物1の下に、免震部材としての免震ゴム装置2と弾性すべり支承装置3とオイルダンパー装置4とによる免震層90で構成された免震構造を備え、かつ、建物1の頂上に設けられた風向風速計5と、建物1の免震ピット基礎6に設けられた加速度計7と、風向風速計5により計測された風向情報と風速情報と加速度計7により計測された地震の大きさの情報とを入力してオイルダンパー装置4を制御する制御装置8とを備える。制御装置8は建物1に設けられる。
As shown in FIG. 1, the base-isolated building of this embodiment includes a base-isolated
図2に示すように、免震ゴム装置2は、例えばゴム9と鋼板10とが交互に多数枚積層されてこれらが接着により互いに連結された積層体11と、積層体11の上面に図外のボルト等の固定材で取付けられた上部フランジ12と、積層体11の下面に図外のボルト等の固定材で積層体11の下面に取付けられた下部フランジ13とを備える。ゴム9は天然系ゴムにより形成される。建物1の下面1aに形成される免震上部基礎部14の下面には上部フランジ12を連結可能とする上部ベース15が取付けられ、免震ピット基礎6上に形成された免震下部基礎部16の上面には下部フランジ13を連結可能とする下部ベース17が取付けられる。上部ベース15と下部ベース17は、金属袋体の内側に雌ねじの形成された複数の袋ナット部18及びスタッドボルト19を金属製の平板に設けたものである。免震上部基礎部14の下面への上部ベース15の取付けは以下の通りである。まず、平板に形成された図外のボルト貫通孔の位置に合わせて袋ナット部18を所定の数だけ溶接等の結合手段で平板に取付けるとともに、平板にコンクリートとの接続を確実にするためのスタッドボルト19を必要数取付けて上部ベース15を形成しておく。この上部ベース15を図外の型枠内の所定の位置に設置し、型枠内に免震上部基礎部14の鉄筋コンクリート部を打設充填することで、この鉄筋コンクリート部により形成される免震上部基礎部14の下面に上部ベース15が取付けられる。上部ベース15と上部フランジ12とが上部フランジ12に形成された上記ボルト貫通孔を通して袋ナット部18の雌ねじに締結されるボルト21により結合される。免震下部基礎部16の上面への下部ベース17の取付け方法も同様であり、免震下部基礎部16の上面に取付けられた下部ベース17と下部フランジ13とがボルト21により結合される。
As shown in FIG. 2, the seismic
図3に示すように、弾性すべり支承装置3は、上記免震下部基礎部16とは異なる位置に設けられた免震下部基礎部31の上面に取付けられた下側部材32と、上記免震上部基礎部14とは異なる位置に設けられた免震上部基礎部33の下面に取付けられた上側部材34とにより形成される。下側部材32は、免震下部基礎部31の上面に取付けられた上記下部ベース17と同様の構成の下部ベース35にボルト21で結合された下部フランジ36と、この下部フランジ36の上面に図外の固定手段で取付けられた基材37と、基材37の上面に図外の固定手段で取付けられた台板38とにより形成される。上側部材34は、免震上部基礎部33の下面に取付けられた上部ベース39にボルト21で結合された上部フランジ40と、この上部フランジ40の下面に図外の固定手段で取付けられた弾性基材41と、弾性基材41の下面に図外の固定手段で取付けられたすべり板42とにより形成される。弾性基材41はゴム等の弾性材により形成される。すべり板42の下面と台板38の上面とが接触し、台板38の上面上をすべり板42がすべるように、すべり板42と台板38とは、摩擦係数の小さい材料で形成される。すべり板42と台板38との間の摩擦係数を例えばμ=0.1以下に設定することで、免震層90の降伏耐力を下げて、免震層90による免震効果を高めることができる。
As shown in FIG. 3, the elastic
図4に示すように、流体系ダンパー装置としてのオイルダンパー装置4は、一端にピストン44を有したロッド45とシリンダ46と制御機構47とを備える。ロッド45の一端に設けられたピストン44はシリンダ46の一端面と他端面との間を移動可能なようにシリンダ46内に封入されてシリンダ46内に2つのオイル室、すなわち、第1オイル室48と第2オイル室49とを区画形成する。ロッド45はシリンダ46の一端面に形成されたロッド貫通孔50を介して外部に延長する。ピストン44の外周とシリンダ46の内壁との間やロッド45の外周とロッド貫通孔50との間は図外のゴムパッキン等で油密に形成される。ロッド45の他端は取付部材51の軸支持部材75により水平方向に回動自在に連結され、取付部材51がアンカーボルト等の固定具52で免震ピット基礎6に固定される。シリンダ46の他端面にはロッド46と同軸状に取付けられた支持ロッド53を備え、この支持ロッド53の他端が取付部材54の軸支持部材75により水平方向に回動自在に連結され、取付部材54がアンカーボルト等の固定具52で建物1の基礎の下面1aに固定される。
As shown in FIG. 4, the
制御機構47は、第1オイル室48とタンク55とをつなぐオイル路56と、オイル路56の途中に設けられたオリフィス57と、オイル路56においてオリフィス57よりタンク55側に設けられた油路開閉弁58、第2オイル室49とタンク55とをつなぐオイル路59と、オイル路59において第2オイル室49の直後の位置に設けられたチェック弁60と、オイル路56におけるオリフィス57の直前位置とオイル路59におけるチェック弁60よりタンク55側とをむすぶオイル路61と、オイル路61の途中に設けられたリリーフ弁62と、ピストン44に形成されて第1オイル室48と第2オイル室49とをつなぐオイル路63と、オイル路63の途中に設けられたチェック弁64とを備える。
The
図5は建物1の基礎の下面1a側から見た上記各免震部材の配設態様を示す。建物1は、断面矩形形状で、矩形の相対峙する一対の辺が短く、矩形の相対峙するもう一対の辺が長い、アスペクト比(搭状比)が5以上の高層建物である。図5に示すように、各免震部材は、矩形の相対峙する一対の辺である短辺70;71に沿って、矩形の相対峙するもう一対の辺である一方の長辺72側から他方の長辺73側にかけて、免震ゴム装置2、オイルダンパー装置4、弾性すべり支承装置3、オイルダンパー装置4、免震ゴム装置2の順に配設される。このような配置の免震部材の組が、長辺72;73に沿った方向に複数組設けられる。すなわち、建物1の短辺70;71に沿った方向(風や地震で建物が揺れやすい方向)の揺れを抑制する配置となっている。オイルダンパー装置4はロッド45に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるため、取付方によって減衰力を作用させる方向が決まる。そこで、建物1を揺らせやすい建物1の短辺70;71に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるように取付けられた複数のオイルダンパー装置4のみを設けるようにし、建物1を揺らせにくい建物1の長辺72;73に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるためのオイルダンパー装置は設けないようにしたので、地震や強風により揺れやすい方向に減衰力を与えることができて、居住性の良好な免震構造建物を得ることができ、かつ、オイルダンパー装置4を設ける数を削減できるために、経済的に有利である。
FIG. 5 shows the arrangement of the seismic isolation members as viewed from the
免震ゴム装置2や弾性すべり支承装置3は、水平面上の全方位に変位できるものであるが、オイルダンパー装置4のロッド45は建物1の短辺70;71に沿った方向にしか移動しない。したがって、ロッド45;53と取付部材51;54とが固定状態に連結されている場合においては、建物1に建物1の長辺72;73に沿った方向の力が加わった場合にロッド45;53と取付部材51;54との連結部が破壊してしまう可能性がある。そこで、図4に示すように、ロッド45及び支持ロッド53の他端が取付部材51;54に止ねじ74などで固定された軸支持部材75;75の支持軸76;76により支持されて、ロッド45及び支持ロッド53が支持軸76;76を中心として水平方向に移動可能に連結されたので、オイルダンパー装置4の連結部の破壊を防止できる。
The seismic
本形態による免震ゴム装置2と弾性すべり支承装置3とオイルダンパー装置4とで構成された免震層90の総合特性は図6のようになる。図6において、縦軸は免震層90に加わる水平方向の加重P(W)、横軸は免震層90の水平方向の変形量δ(cm)である。また、オイルダンパー装置4の特性は図7のようになる。図7において、縦軸は減衰力(KN)、横軸は免震層の応答速度(cm/s)である。
The overall characteristics of the
制御装置8によるオイルダンパー装置4の制御について説明する。
制御装置8は、風向風速計5から建物1の短辺70;71に沿った方向の所定値以上の速度(例えば風速40m/s以上)の風が吹いていることを示す強風情報を入力(検出)していなかったり、強風情報を入力したか否かに拘わらず、加速度計7からの所定値以上(例えば80gal以上)の加速度値による地震情報を入力した場合には、オイルダンパー装置4の油路開閉弁58を開閉する図外のソレノイドを制御して油路開閉弁58を「開状態」に維持してオイルダンパー装置4をロック解除状態とする。これにより、第1オイル室48のオイルがオリフィス57を介して減衰力を作動させながらタンク55へと流れる。この場合、オイルダンパー装置4は、図7(a)の実線で示した特性Aのようなリニヤ型の減衰性能、あるいは、図7(a)の点線で示した特性Bのようなバイリニヤ型の減衰性能を発揮する状態、すなわち、ロック解除状態に設定され、免震層90は図6の実線で示した総合特性Aで作動する。つまり、制御機構47は、ロック解除状態においては、免震層の応答速度の上昇に伴って減衰力も徐々に上昇するような特性で流体系ダンパー装置4を作動させる状態に維持される。ロック解除状態に設定されたオイルダンパー装置4は、免震層90の降伏耐力を下げるので、免震層90は、地震時において、水平方向に変位しやすく免震効果を発揮できる状態に設定されるとともに、免震ゴム装置のゴムの破断を防止でき、また、流体系ダンパー装置4の減衰機能により建物の揺れを減衰できる。よって、免震層の耐久性を高くでき、かつ、居住性の良好な免震建物を実現できる。小地震時であれば、水平方向の加重Pは免震層90の降伏耐力θy1より小さい場合が多いので、免震層90は水平方向の加重が降伏耐力θy1に到達しない範囲で作動する場合が多く、この場合、オイルダンパー装置4による減衰力で免震層90の建物1の短辺に沿った方向の変位を防止できる。
The control of the
The
制御装置8は、風向風速計5から建物1の短辺70;71に沿った方向の所定値以上の速度(例えば風速40m/s以上)の風が吹いていることを示す強風情報を入力し、かつ、加速度計7からの所定値以上(例えば80gal以上)の加速度値による地震情報を入力しなければ、オイルダンパー装置4の油路開閉弁58を開閉する図外のソレノイドを制御して油路開閉弁58を「閉状態」に維持することにより、オリフィス57とタンク55とを結ぶオイル路56を遮断してオイルダンパー装置4をロック状態とする。この場合、風圧によりロッド45が建物1の短辺70;71に沿った方向における矢印A(図4参照)の方向に移動した場合には、タンク55からのオイルがチェック弁60を経由して第2オイル室49に供給されるとともに、第1オイル室48のオイルがリリーフ弁62を通じて減衰力を発生させながら、タンク55へリリーフされる。また。風圧によりロッド45が建物1の短辺70;71に沿った方向における矢印Bの方向(図4参照)に移動した場合には、第2オイル室49のオイルがピストン44内のチェック弁64を介して第1オイル室48に入り、さらに、この第1オイル室48及びリリーフ弁62を通じて減衰力を発生させながら、タンク55へリリーフされる。この場合、オイルダンパー装置4は、図7(b)に示すように、免震層の応答速度の0付近で大きな減衰力(高い降伏耐力を維持した状態)を発生した後に免震層の応答速度の上昇に比例して減衰力も徐々に上昇するような特性Cで作動する状態、すなわち、ロック状態に設定され、免震層90は図6の破線で示した総合特性Bで作動する。つまり、制御機構47は、ロック状態においては、免震層の応答速度の0近傍でロック解除状態よりも大きな減衰力を発生した後に免震層の応答速度の上昇に比例して減衰力も徐々に上昇するような特性Cで流体系ダンパー装置4を作動させる状態に維持される。このようなロック状態に設定されたオイルダンパー装置4は、建物1の短辺70;71に沿った方向の揺れに対する免震層90の降伏耐力をθy1より大きいθy2に引き上げるため、強風時において、免震層90の建物1の短辺70;71に沿った方向の変位を抑制する。すなわち、免震層90の降伏耐力を上げるので、強風時において建物の揺れを防止でき、強風時においての居住性の良好な免震建物を実現できて、免震層の耐久性も向上できるようになる。
The
すなわち、制御装置8は、風向風速計5から建物1の短辺70;71に沿った方向の所定値以上の速度(例えば風速40m/s以上)の風が吹いていることを示す情報を入力していない場合に、加速度計7からの所定値以上(例えば80gal以上)の加速度値による地震情報を入力した場合には、油路開閉弁58を「開状態」に維持したままとする。一方、制御装置8は、風向風速計5から建物1の短辺70;71に沿った方向の所定値以上の速度(例えば風速40m/s以上)の風が吹いていることを示す強風情報を入力している場合において、加速度計7からの所定値以上(例えば80gal以上)の加速度値による地震情報を入力した場合には、油路開閉弁58を「閉状態」から「開状態」に切換える。このため、所定の震度以上の地震の場合には、免震層90をすばやく作動させる状態にでき、地震の際の免震効果を向上できる。尚、油路開閉弁58の開閉を人手により操作することで、オイルダンパー装置4をロック状態、ロック解除状態で作動させる状態に制御機構47を設定しても良い。
That is, the
本発明の免震構造は、アスペクト比(搭状比)が5以上のいわゆるスレンダーな高層ビルなどの高層建物に適するが、低層建物にも支障なく適用できる。上述したオイルダンパー装置と同様の機能を備えたものであれば、オイル以外の流体を用いた流体系ダンパー装置を用いても良い。 The seismic isolation structure of the present invention is suitable for a high-rise building such as a so-called slender high-rise building having an aspect ratio (a tower ratio) of 5 or more, but can also be applied to a low-rise building without any trouble. As long as it has the same function as the oil damper device described above, a fluid damper device using a fluid other than oil may be used.
1 建物、2 免震ゴム装置、3 弾性すべり支承装置、
4 オイルダンパー装置(流体系ダンパー装置)、47 制御機構。
1 building, 2 seismic isolation rubber device, 3 elastic sliding bearing device,
4 Oil damper device (fluid damper device), 47 Control mechanism.
Claims (1)
流体系ダンパー装置として、水平方向に回動自在に、かつ、断面矩形形状の建物の短辺に沿った方向の力に対して減衰力を生じさせるように建物の基礎及び免震ピット基礎に取付けられたもののみを設け、
制御装置は、風向風速計から建物の短辺に沿った方向の所定値以上の速度の風が吹いていることを示す強風情報を入力していない場合や、強風情報を入力したか否かに拘わらず、加速度計からの地震情報を入力した場合には、流体系ダンパー装置をロック解除状態とし、風向風速計から強風情報を入力し、かつ、加速度計から地震情報を入力しなければ、流体系ダンパー装置をロック状態とし、ロック解除状態においては、免震層の応答速度の上昇に伴って減衰力も徐々に上昇するような特性で流体系ダンパー装置を作動させ、ロック状態においては、免震層の応答速度の0近傍でロック解除状態よりも大きな減衰力を発生した後に免震層の応答速度の上昇に比例して減衰力も徐々に上昇するような特性で流体系ダンパー装置を作動させることを特徴とする建物の免震構造。 Measured by the seismic isolation layer composed of seismic isolation rubber device, elastic sliding bearing device and fluid damper device, wind direction anemometer, accelerometer, wind direction information measured by wind direction anemometer , wind speed information and accelerometer And a control device for controlling the fluid damper device by inputting information on the magnitude of the earthquake
As a fluid damper device, it is mounted on the building foundation and seismic isolation pit foundation so as to generate a damping force against the force in the direction along the short side of the building with a rectangular cross section as a fluid damper device. Provided only
The control device determines whether or not strong wind information indicating that wind at a speed equal to or higher than a predetermined value in the direction along the short side of the building is blowing from the anemometer or whether strong wind information is input or not. Regardless, when earthquake information is input from the accelerometer, the fluid damper device is unlocked, strong wind information is input from the anemometer, and earthquake information is not input from the accelerometer. The system damper device is in the locked state, and in the unlocked state, the fluid damper device is operated with the characteristic that the damping force gradually increases as the response speed of the seismic isolation layer increases. It is possible to operate the fluid damper device with the characteristic that the damping force gradually increases in proportion to the increase in the response speed of the seismic isolation layer after generating a damping force larger than that in the unlocked state near the response speed of the layer. Seismic isolation structure of the building and said.
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