Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6986389B2 - Vibration control building with fail-safe mechanism - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6986389B2 - Vibration control building with fail-safe mechanism - Google Patents

Vibration control building with fail-safe mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP6986389B2
JP6986389B2 JP2017164291A JP2017164291A JP6986389B2 JP 6986389 B2 JP6986389 B2 JP 6986389B2 JP 2017164291 A JP2017164291 A JP 2017164291A JP 2017164291 A JP2017164291 A JP 2017164291A JP 6986389 B2 JP6986389 B2 JP 6986389B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brace
vibration damping
damper
building
mounting portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017164291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019039282A (en
Inventor
安弘 早部
陽介 福本
真之介 岡山
恒二 廣石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2017164291A priority Critical patent/JP6986389B2/en
Publication of JP2019039282A publication Critical patent/JP2019039282A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6986389B2 publication Critical patent/JP6986389B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

本発明は、上部構造体と下部構造体との間に制振装置が設置された柔制振建物(ソフトファーストストーリー建物)を対象としたフェールセーフ機構付き制振建物に関する。 The present invention relates to a vibration damping building with a fail-safe mechanism for a soft vibration damping building (soft first story building) in which a vibration damping device is installed between an upper structure and a lower structure.

建物の耐震性能や制振性能を高めるため、例えば、建物の下部構造と上部構造との間に、免震装置や制振装置が設けられた各種の免震構造や制振構造が提案されている。しかし、このような構成において、想定以上の地震荷重が作用すると、免震装置や制振装置が損傷し、その免震性能を発揮できなくなる場合がある。
これに対し、特許文献1には、下部構造と上部構造との水平方向の相対変位を減衰するダンパー部材を有した制振装置に、下部構造と上部構造とが水平方向に予め定めた寸法以上に相対的に変位するのを抑制する変位抑制部材を備える構成が開示されている。この構成において、変位抑制部材は、下部構造および上部構造の一方に設けられた棒状部材と、下部構造および上部構造の他方に設けられた筒状部材と、を有している。
特許文献1に開示されたような構成においては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合に、棒状部材や筒状部材が塑性変形してしまい、その変位抑制効果が得られず、建物の倒壊・損壊に至る可能性がある。
In order to improve the seismic performance and vibration control performance of a building, for example, various seismic isolation structures and vibration control structures with seismic isolation devices and vibration control devices installed between the lower structure and the superstructure of the building have been proposed. There is. However, in such a configuration, if a seismic load exceeding an assumption is applied, the seismic isolation device and the vibration control device may be damaged and the seismic isolation performance may not be exhibited.
On the other hand, in Patent Document 1, the vibration damping device having a damper member that attenuates the relative displacement in the horizontal direction between the lower structure and the upper structure has a vibration damping device in which the lower structure and the upper structure have dimensions larger than predetermined in the horizontal direction. A configuration including a displacement suppressing member that suppresses a relative displacement is disclosed. In this configuration, the displacement suppressing member has a rod-shaped member provided on one of the lower structure and the upper structure, and a cylindrical member provided on the other of the lower structure and the upper structure.
In the configuration disclosed in Patent Document 1, when a large-scale earthquake that is expected to occur or a megathrust earthquake that exceeds the assumption occurs, the rod-shaped member or the tubular member is plastically deformed and displaced. The suppression effect cannot be obtained, and there is a possibility that the building will collapse or be damaged.

また、例えば特許文献2には、建物の下部構造に対する上部構造の相対変位を規制するフェールセーフ機構として、下部構造に対する上部構造の相対変位量が過度に大きかった場合に、上部構造に設けられた当接部が当たることで、上部構造の相対変位を規制する変位規制本体部を備える構成が開示されている。
これに対し、特許文献2に開示されたような構成においても、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合に、変位規制本体部が塑性変形してしまうと、その変位規制効果が得られず、建物の倒壊・損壊に至る可能性がある。
Further, for example, in Patent Document 2, as a fail-safe mechanism for regulating the relative displacement of the superstructure with respect to the substructure of the building, the superstructure is provided when the relative displacement of the superstructure with respect to the substructure is excessively large. A configuration is disclosed that includes a displacement regulating main body portion that regulates the relative displacement of the superstructure by hitting the contact portion.
On the other hand, even in the configuration disclosed in Patent Document 2, if a large-scale earthquake that is expected to occur or a mega-thrust earthquake that exceeds the assumption occurs, the displacement regulation main body will be plastically deformed. , The displacement regulation effect cannot be obtained, and there is a possibility that the building will collapse or be damaged.

また、特許文献3には、建物の免震層よりも上方に設けられた上部構造体の水平方向への過大変形を防止するため、上部構造体から水平方向に離間した位置に、上部構造体の水平方向の移動を規制するためのアウトリガーフレームを備える構成が開示されている。
特許文献3に開示されたような構成では、建物とは別に、アウトリガーフレームを設けなければならず、非常に大がかりな構成となるうえ、アウトリガーフレームを設けるためのスペースも必要となる。したがって、このようなアウトリガーフレームを設けることは、現実的には、困難である場合が多い。
Further, in Patent Document 3, in order to prevent excessive deformation of the superstructure provided above the seismic isolation layer of the building in the horizontal direction, the superstructure is located at a position horizontally separated from the superstructure. A configuration is disclosed that includes an out-trigger frame for restricting the horizontal movement of the.
In the configuration disclosed in Patent Document 3, an outrigger frame must be provided separately from the building, which is a very large-scale configuration and requires a space for providing the outrigger frame. Therefore, it is often difficult in reality to provide such an outrigger frame.

特開2015−55293号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-55293 特開2015−183495号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-183495 特開2015−31098号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-31098

本発明が解決しようとする課題は、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合でも、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is versatility that can suppress the collapse and collapse of buildings and protect human lives even in the event of the largest possible earthquake or a huge earthquake that exceeds expectations. To provide a damping building with a fail-safe mechanism with a high fail-safe system.

本発明者らは、上部構造体と下部構造体との間に制振装置が設置された柔制振建物(ソフトファーストストーリー建物)のフェールセーフ機構として、巨大変位が作用した際には、下部構造体に接合されたブレースに取り付けられたダンパー取付部と、上部構造体に取り付けられた係止部とを幾何学的に当接させることで、上部構造体と下部構造体との間に、係止部と、ダンパー取付部、及びブレースとで構成されるせん断抵抗部材を形成させて、柔制振建物の一部が耐震構造に変更されるために、上部構造体に生じる巨大変位を抑制できる点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物は、建物の上部構造体と下部構造体の間に制振装置が設置されたフェールセーフ機構付き制振建物であって、前記フェールセーフ機構は、前記下部構造体に取り付けられるブレースと、当該ブレースに取り付けられる制振装置取付部と、前記制振装置と、前記上部構造体に取り付けられる係止部と、を備えて構成されており、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、前記係止部に前記制振装置取付部の一部が当接して前記上部構造体の相対変位を前記ブレースが抑制することを特徴とする。
具体的には、例えば、制振装置は、上部構造体と下部構造体の間の集中制振層に設置され、フェールセーフ機構を構成するブレースは、下部構造体の上部に設置される集中制振層を構成する柱梁架構内に位置するように下部構造体に設置されるとともに、係止部は、上部構造体の下部に設置される集中制振層を構成する柱梁架構内に位置するように上部構造体に設置される。
このような構成によれば、地震発生時には、上部構造体に水平変位が生じると、下部構造体に取り付けられるブレースと、ブレースに取り付けられた制振装置取付部を介して設けられた制振装置によって、建物に作用した地震エネルギーが吸収されて、変位が抑制される。したがって、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、上部構造体に生じる水平変位が制振装置の減衰力で吸収されて、下部構造体と上部構造体との間の相対変位が低減される。しかしながら、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部に制振装置取付部の一部が当接して上部構造体の相対変位をブレースが抑制する。これにより、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合であっても、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物が提供できる。
As a fail-safe mechanism of a soft vibration damping building (soft first story building) in which a vibration damping device is installed between the upper structure and the lower structure, the present inventors, when a huge displacement acts, the lower part. By geometrically abutting the damper mounting portion attached to the brace joined to the structure and the locking portion attached to the superstructure, between the superstructure and the substructure, By forming a shear resistance member consisting of a locking part, a damper mounting part, and a brace, a part of the flexible vibration control building is changed to a seismic structure, which suppresses the huge displacement that occurs in the superstructure. Focusing on what can be done, the present invention was reached.
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the vibration damping building with a fail-safe mechanism of the present invention is a vibration-damping building with a fail-safe mechanism in which a vibration damping device is installed between the upper structure and the lower structure of the building. The lower part includes a brace attached to the lower structure, a vibration damping device mounting portion attached to the brace, a vibration damping device, and a locking portion attached to the upper structure. When the relative displacement of the superstructure with respect to the structure exceeds the relative displacement amount within a preset allowable range, a part of the vibration damping device mounting portion abuts on the locking portion of the superstructure. The brace suppresses the relative displacement.
Specifically, for example, the vibration damping device is installed in the centralized vibration damping layer between the upper structure and the lower structure, and the brace constituting the fail-safe mechanism is installed in the upper part of the lower structure. It is installed in the lower structure so that it is located in the beam structure that constitutes the vibration layer, and the locking part is located in the beam structure that constitutes the centralized vibration damping layer that is installed in the lower part of the upper structure. It is installed in the superstructure so that it does.
According to such a configuration, when a horizontal displacement occurs in the upper structure at the time of an earthquake, a brace attached to the lower structure and a vibration damping device provided via a vibration damping device mounting portion attached to the brace. As a result, the seismic energy acting on the building is absorbed and the displacement is suppressed. Therefore, when the relative displacement of the upper structure with respect to the lower structure is smaller than the relative displacement amount within the preset allowable range, the horizontal displacement generated in the upper structure is absorbed by the damping force of the vibration damping device, and the lower structure is used. The relative displacement between the body and the superstructure is reduced. However, when the relative displacement of the upper structure with respect to the lower structure exceeds the relative displacement amount within the preset allowable range, a part of the vibration damping device mounting portion abuts on the locking portion and the relative displacement of the upper structure. Is suppressed by the brace. This is a highly versatile fail-safe system that can prevent the collapse and collapse of buildings and protect human lives even in the event of the largest possible earthquake or a huge earthquake that exceeds expectations. A vibration-damping building with a fail-safe mechanism can be provided.

本発明の一態様においては、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物では、前記制振装置取付部には、前記上部構造体より下方に突出する垂設鋼板を挟み込むように、面外移動拘束材が設置されている。
具体的には、例えば、垂設鋼板は、集中制振層を構成する柱梁架構の梁部材を含む上部構造体から下方に突出するように設置される。
このような構成によれば、前述の作用効果に加えて、上部構造体と下部構造体の間の、ブレースが設けられた構造体において、当該構造体の柱梁架構にブレースを介して設けられた制振装置取付部が面外方向に移動しようとしたときに、面外移動拘束材が垂設鋼板に干渉し、面外方向への移動が拘束される。これにより、制振装置取付部の面外方向への過度な変形を抑えることができる。したがって、地震荷重に対する建物の構造安全性能を高めることができる。
In one aspect of the present invention, in the vibration damping building with a fail-safe mechanism of the present invention, the out-of-plane movement restraint is performed so as to sandwich a hanging steel plate projecting downward from the superstructure in the vibration damping device mounting portion. The material is installed.
Specifically, for example, the suspended steel plate is installed so as to project downward from the superstructure including the beam member of the column-beam frame constituting the centralized vibration damping layer.
According to such a configuration, in addition to the above-mentioned effects, in a structure provided with a brace between the upper structure and the lower structure, the column beam frame of the structure is provided via the brace. When the vibration damping device mounting portion tries to move in the out-of-plane direction, the out-of-plane movement restraining material interferes with the hanging steel plate, and the movement in the out-of-plane direction is restricted. As a result, it is possible to suppress excessive deformation of the vibration damping device mounting portion in the out-of-plane direction. Therefore, it is possible to improve the structural safety performance of the building against the seismic load.

本発明の一態様においては、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物では、前記ブレースの高さ方向の中間部には、前記ブレースと交差する方向に中間梁部材が架設されるとともに、前記ブレースと前記中間梁部材との間には、前記ブレースの面外変位を拘束する面外振れ止め部が設置されている。
このような構成によれば、前述の作用効果に加えて、ブレースと交差する中間梁部材との間に設けられた面外振れ止め部によって、ブレースの面外方向への変位が拘束される。これにより、ブレースの面外方向への過度な変形を抑えることができる。したがって、地震荷重に対する建物の構造安全性能を高めることができる。
In one aspect of the present invention, in the vibration damping building with a fail-safe mechanism of the present invention, an intermediate beam member is erected in the intermediate portion in the height direction of the brace in a direction intersecting the brace, and the brace is installed. An out-of-plane steady rest portion for restraining the out-of-plane displacement of the brace is installed between the intermediate beam member and the intermediate beam member.
According to such a configuration, in addition to the above-mentioned action and effect, the displacement of the brace in the out-of-plane direction is restrained by the out-of-plane steady rest portion provided between the brace and the intermediate beam member intersecting with the brace. As a result, excessive deformation of the brace in the out-of-plane direction can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the structural safety performance of the building against the seismic load.

本発明によれば、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合でも、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物を提供できる。 According to the present invention, a fail-safe system with high versatility that can suppress the collapse and collapse of buildings and protect human lives even in the event of the largest possible earthquake or a huge earthquake that exceeds expectations. We can provide a vibration control building with a fail-safe mechanism.

本発明の実施形態の制振建物の構成を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the structure of the vibration damping building of embodiment of this invention. 図1の制振建物において、集中制振層の構成を示す平断面図である。It is a plan sectional view which shows the structure of the centralized vibration damping layer in the vibration damping building of FIG. 集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the vibration damping mechanism provided in the column beam frame of a centralized vibration damping layer. 図3の制振機構の要部の構成を示す部分拡大図である。It is a partially enlarged view which shows the structure of the main part of the vibration damping mechanism of FIG. 制振機構を構成するダンパーブラケットと柱との間に設けられた、ダンパーブラケットの水平方向の相対変位を許容する機構を示す平面図である。It is a top view which shows the mechanism which allows the horizontal relative displacement of a damper bracket provided between the damper bracket which constitutes a vibration damping mechanism, and a pillar. 制振機構に設けられた面外移動拘束材の構成を示す、図4のA−A矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 showing the configuration of an out-of-plane movement restraining material provided in the vibration damping mechanism. 制振機構に設けられた面外振れ止め部の構成を示す、(a)は部分拡大正面図、(b)は(a)のF−F矢視断面図、(c)は(a)のH−H矢視断面図である。The configuration of the out-of-plane steady rest portion provided in the vibration damping mechanism is shown, (a) is a partially enlarged front view, (b) is a sectional view taken along the line FF of (a), and (c) is (a). FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line of an arrow. 面外振れ止め部の構成を示す図であり、図7におけるB−B矢視断面図である。It is a figure which shows the structure of the out-of-plane steady rest part, and is the cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 制振機構に設けられた面外振れ止め部の変形例の構成を示す、(a)は部分拡大正面図、(b)は(a)のI−I矢視断面図、(c)は(a)のJ−J矢視断面図である。The configuration of the modified example of the out-of-plane steady rest portion provided in the vibration damping mechanism is shown. FIG. It is a cross-sectional view taken along the line JJ of a). 面外振れ止め部の変形例の構成を示す図であり、図9におけるC−C矢視断面図である。It is a figure which shows the structure of the modification of the modification of the out-of-plane steady rest part, and is the cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の変形例の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the modification of the vibration damping mechanism provided in the column beam frame of a centralized vibration damping layer.

本発明は、想定を上回る巨大地震に対するフェールセーフ機構付き制振建物として、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を上回った際には、下部構造体に接合されたブレースに取り付けられる制振装置取付部と、上部構造体に接合された係止部とを部分的に当接させて、上部構造体と下部構造体との間にブレースを主要なせん断抵抗部材として形成させ、柔制振建物の一部を耐震構造に変更して、上部構造体の相対変位を抑制するものである。
本発明の実施形態では、下部構造体のブレース上部に設置された制振装置取付部の面外移動拘束材と上部構造体に取り付けられた垂設鋼板とを部分的に当接させて、下部構造体と上部構造体との間にせん断抵抗部材を形成させるフェールセーフ機構付き制振建物である(図1〜図6)。また、上記実施形態において、下部構造体のブレースを対象として、当該ブレースの中間高さ位置に中間梁部材を設置し、かつブレースと中間梁部材との間に面外振れ止め部を設けることで、ブレースの面外移動を拘束するフェールセーフ機構付き制振建物である(図7、図8)。この面外振れ止め部の変形例を、図9、図10を用いて説明する。また、その他の変形例として、下部構造体と上部構造体との間に設けるブレースの配置形態について、実施形態では逆V字状に設けられていたが、V字状に配置する点が異なる制振建物を説明する(図11)。
以下、添付図面を参照して、本発明によるフェールセーフ機構付き制振建物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
The present invention is a vibration damping building with a fail-safe mechanism against a huge earthquake that exceeds expectations, and when the relative displacement of the superstructure with respect to the substructure exceeds the relative displacement amount within the preset allowable range, the substructure The main brace is placed between the upper structure and the lower structure by partially contacting the vibration damping device mounting part attached to the brace joined to the upper structure and the locking part joined to the upper structure. It is formed as a shear resistance member, and a part of the flexible vibration control building is changed to a seismic structure to suppress the relative displacement of the superstructure.
In the embodiment of the present invention, the out-of-plane movement restraining material of the vibration damping device mounting portion installed on the upper part of the brace of the lower structure and the suspended steel plate attached to the upper structure are partially brought into contact with each other to form a lower portion. It is a vibration damping building with a fail-safe mechanism that forms a shear resistance member between the structure and the superstructure (FIGS. 1 to 6). Further, in the above embodiment, for the brace of the lower structure, an intermediate beam member is installed at an intermediate height position of the brace, and an out-of-plane steady rest portion is provided between the brace and the intermediate beam member. , It is a vibration control building with a fail-safe mechanism that restrains the out-of-plane movement of the brace (Figs. 7 and 8). A modified example of this out-of-plane steady rest portion will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Further, as another modification, the brace arrangement form provided between the lower structure and the upper structure is provided in an inverted V shape in the embodiment, but the difference is that the brace is arranged in a V shape. The vibration building will be described (Fig. 11).
Hereinafter, a mode for implementing the vibration control building with a fail-safe mechanism according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施形態の制振建物の構成を示す縦断面図を図1に示す。図1の制振建物において、集中制振層の構成を示す平断面図を図2に示す。
図1に示されるように、制振建物(フェールセーフ機構付き制振建物)1は、下部構造体10と、上部構造体20と、集中制振層30と、を備えている。
下部構造体10は、地盤G中に構築された基礎杭(図示無し)上に支持されている。下部構造体10は、鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)造からなる複数本の下部柱11と、互いに隣接する下部柱11どうしの間に架設された下部梁12と、を備えている。
上部構造体20は、下部構造体10上に集中制振層30を介して設けられている。上部構造体20は、上下方向に複数階を有している。上部構造体20は、複数本の柱21と、互いに隣接する柱21の間に架設された梁22と、これら柱21と梁22との間に設けられたブレース23とを備えたブレース構造である。上部構造体20の柱21は、例えばコンクリート充填鋼管(CFT)造であり、梁22およびブレース23は鉄骨造である。
FIG. 1 shows a vertical sectional view showing the configuration of the vibration damping building according to the embodiment of the present invention. In the vibration damping building of FIG. 1, a plan sectional view showing the configuration of the centralized vibration damping layer is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the vibration damping building (vibration damping building with a fail-safe mechanism) 1 includes a lower structure 10, an upper structure 20, and a centralized vibration damping layer 30.
The substructure 10 is supported on a foundation pile (not shown) constructed in the ground G. The substructure 10 includes a plurality of lower columns 11 made of steel-framed reinforced concrete (SRC), and lower beams 12 erected between the adjacent lower columns 11.
The upper structure 20 is provided on the lower structure 10 via a centralized vibration damping layer 30. The superstructure 20 has a plurality of floors in the vertical direction. The superstructure 20 is a brace structure including a plurality of columns 21, a beam 22 erected between columns 21 adjacent to each other, and a brace 23 provided between the columns 21 and the beam 22. be. The column 21 of the superstructure 20 is made of, for example, a concrete-filled steel pipe (CFT), and the beam 22 and the brace 23 are made of steel.

集中制振層30は、例えば地上1階から3階にわたって設けられている。図1、図2に示されるように、集中制振層30は、柱31と梁32とからなるラーメン構造である。柱31は、下部構造体10の下部柱11および上部構造体20の柱21に連続し、複数階にわたる長柱である。梁32は、集中制振層30の最上部に設けられた梁32Aと、最下部に設けられた梁32Bのみが設けられ、中間階(図1の例では地上2階、3階部分)には設けられていない。これにより、高い剛性を有したブレース構造からなる剛構造の上部構造体20に対し、集中制振層30は、剛性の低い柔構造をなしている。
このような制振建物1は、各階において、下部梁12、梁22、32上に、例えば鉄骨小梁、デッキプレート(何れも図示省略)を設けることで床が形成されている。
The centralized vibration damping layer 30 is provided, for example, from the first floor to the third floor above the ground. As shown in FIGS. 1 and 2, the centralized vibration damping layer 30 has a rigid frame structure including columns 31 and beams 32. The pillar 31 is a long pillar that is continuous with the lower pillar 11 of the lower structure 10 and the pillar 21 of the upper structure 20 and spans a plurality of floors. The beam 32 is provided only with the beam 32A provided at the uppermost part of the centralized vibration damping layer 30 and the beam 32B provided at the lowermost part, and is provided on the middle floor (the second and third floors above the ground in the example of FIG. 1). Is not provided. As a result, the centralized vibration damping layer 30 has a flexible structure with low rigidity, as opposed to the rigid upper structure 20 having a brace structure having high rigidity.
In such a vibration damping building 1, a floor is formed on each floor by providing, for example, a steel frame beam and a deck plate (all not shown) on the lower beams 12, 22 and 32.

集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の構成を示す正面図を図3に示す。図3の制振機構の要部の構成を示す部分拡大図を図4に示す。
図3に示されるように、集中制振層30は、互いに隣接する柱31,31と、集中制振層30の最上部および最下部に設けられた梁32A,32Bとによって形成される正面視矩形の柱梁架構33内に、制振機構(フェールセーフ機構)40を備えている。制振機構40は、ブレース41,41と、ダンパー取付部(制振装置取付部)42と、ダンパー(制振装置)43と、係止部44と、面外移動拘束材50と、面外振れ止め部60と、を備えている。
ブレース41,41は、柱梁架構33を構成する柱31及び梁32が位置する構面(鉛直面)内に設けられている。ブレース41,41は、例えば逆V字状に設けられ、集中制振層30の上下方向の複数の階層にわたって連続して延びている。各ブレース41は、鉄骨製で、その下端部41aが、柱梁架構33の下方に位置する柱31及び梁32Bに結合されることにより、梁32Bを介して下部構造体10に取り付けられている。これら2本のブレース41,41の上端部41b,41bは、ダンパー取付部42に連結されている。
図4に示されるように、ダンパー取付部42は、ブロック状の本体部42aと、本体部42aの中央部から下方に延び、ブレース41の上端部41bが接続されるブレース接続部42bと、を一体に有している。本体部42aの水平方向両端部には、梁32の中心軸方向Dに対して直交方向に延在するように板状の受け部材42cが一体に設けられている。このようにして、ブレース41の上端部41bに接続されたダンパー取付部42は、その上方の梁32Aとは直接接合されておらず、縁が切られている。地震発生時に、柱梁架構33を構成する上方の梁32Aと下方の梁32Bとが中心軸方向Dに沿って相対変位が生じると、下方の梁32Bと一体に変位するブレース41の上端部41bに接合されたダンパー取付部42は、上方の梁32Aに対して中心軸方向Dに沿った変位が生じる。
FIG. 3 shows a front view showing the configuration of the vibration damping mechanism provided in the column-beam frame of the centralized vibration damping layer. FIG. 4 shows a partially enlarged view showing the configuration of the main part of the vibration damping mechanism of FIG.
As shown in FIG. 3, the centralized vibration damping layer 30 is a front view formed by columns 31, 31 adjacent to each other and beams 32A, 32B provided at the uppermost and lowermost portions of the centralized vibration damping layer 30. A vibration damping mechanism (fail-safe mechanism) 40 is provided in the rectangular beam-column frame 33. The vibration damping mechanism 40 includes braces 41, 41, a damper mounting portion (vibration damping device mounting portion) 42, a damper (vibration damping device) 43, a locking portion 44, an out-of-plane movement restraining material 50, and out-of-plane. It is provided with a steady rest portion 60.
The braces 41 and 41 are provided in the structure (vertical surface) where the columns 31 and the beams 32 constituting the column-beam frame 33 are located. The braces 41, 41 are provided in an inverted V shape, for example, and extend continuously over a plurality of layers in the vertical direction of the centralized vibration damping layer 30. Each brace 41 is made of a steel frame, and its lower end portion 41a is attached to the lower structure 10 via the beam 32B by being connected to the column 31 and the beam 32B located below the beam-column frame 33. .. The upper end portions 41b, 41b of these two braces 41, 41 are connected to the damper mounting portion 42.
As shown in FIG. 4, the damper mounting portion 42 has a block-shaped main body portion 42a and a brace connection portion 42b extending downward from the central portion of the main body portion 42a and to which the upper end portion 41b of the brace 41 is connected. It has one. Plate-shaped receiving members 42c are integrally provided at both ends of the main body portion 42a in the horizontal direction so as to extend in a direction orthogonal to the central axial direction D of the beam 32. In this way, the damper mounting portion 42 connected to the upper end portion 41b of the brace 41 is not directly joined to the beam 32A above the damper mounting portion 42, and the edge is cut off. When an earthquake occurs, when the upper beam 32A and the lower beam 32B constituting the column-beam frame 33 are displaced relative to each other along the central axial direction D, the upper end portion 41b of the brace 41 is displaced integrally with the lower beam 32B. The damper mounting portion 42 joined to the above beam 32A is displaced along the central axial direction D.

ダンパー43は、ダンパー取付部42の両側に、鉛直方向に複数列、例えば2本ずつが配設されている。柱梁架構33において、ダンパー取付部42に対して梁32の中心軸方向Dに沿って間隔をあけた両側に、それぞれダンパーブラケット45が設けられている。各ダンパーブラケット45は、柱梁架構33の上側の梁32Aから下方に向かって突出して設けられ、ダンパー取付部42の受け部材42cと対向する側に、受け部材45cを有している。ダンパー43は、例えば油圧シリンダー等からなり、その両端部が、ダンパー取付部42の受け部材42cと、ダンパーブラケット45の受け部材45cとに連結されている。このダンパー43は、ブレース41の上端部41bに接合されたダンパー取付部42と、上方の梁32Aに設けられたダンパーブラケット45との、梁32の中心軸方向Dに沿った相対変位を低減する。 A plurality of rows, for example, two dampers 43 are arranged in the vertical direction on both sides of the damper mounting portion 42. In the column-beam frame 33, damper brackets 45 are provided on both sides of the damper mounting portion 42 at intervals along the central axial direction D of the beam 32. Each damper bracket 45 is provided so as to project downward from the upper beam 32A of the column-beam frame 33, and has a receiving member 45c on the side of the damper mounting portion 42 facing the receiving member 42c. The damper 43 is made of, for example, a hydraulic cylinder or the like, and both ends thereof are connected to a receiving member 42c of the damper mounting portion 42 and a receiving member 45c of the damper bracket 45. The damper 43 reduces the relative displacement of the damper mounting portion 42 joined to the upper end portion 41b of the brace 41 and the damper bracket 45 provided on the upper beam 32A along the central axial direction D of the beam 32. ..

図5に、制振機構を構成するダンパーブラケットと柱との間に設けられた、ダンパーブラケットの水平方向の相対変位を許容する機構を示す、図4のE−E矢視断面図を示す。
ここで、図5に示されるように、ダンパーブラケット45において、柱31の側面31sに対向する側には、梁32の中心軸方向Dに沿って突出するプレート46が設けられている。また、柱31の側面31sには、梁32の中心軸方向Dに沿ってダンパーブラケット45側に向かって突出するプレート36が、プレート46に沿うよう設けられている。これらのプレート36,46には、梁32の中心軸方向Dに連続する長孔36h,46hが上下方向に間隔をあけて複数形成されている。さらに、プレート36には、プレート46に対向する側に、例えばステンレス鋼製のシート37が設けられ、プレート46には、シート37に対向する位置に、ステンレス鋼製のシート47およびテフロン(登録商標)からなる低摩擦材48と、が設けられている。ダンパーブラケット45側のプレート46と、柱31側のプレート36とは、各長孔36h、46hにおいて、ボルト・ナット49によって締結され、長孔36h、46hの中心軸方向Dの長さの範囲内で、中心軸方向Dに沿って相対移動可能に連結されている。
FIG. 5 shows a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 4 showing a mechanism provided between the damper bracket constituting the vibration damping mechanism and the pillar to allow the relative displacement of the damper bracket in the horizontal direction.
Here, as shown in FIG. 5, in the damper bracket 45, a plate 46 projecting along the central axial direction D of the beam 32 is provided on the side of the damper bracket 45 facing the side surface 31s. Further, on the side surface 31s of the pillar 31, a plate 36 projecting toward the damper bracket 45 side along the central axial direction D of the beam 32 is provided along the plate 46. A plurality of elongated holes 36h, 46h continuous in the central axial direction D of the beam 32 are formed in these plates 36, 46 at intervals in the vertical direction. Further, the plate 36 is provided with, for example, a stainless steel sheet 37 on the side facing the plate 46, and the plate 46 is provided with a stainless steel sheet 47 and Teflon (registered trademark) at positions facing the sheet 37. ) Is provided with a low friction material 48. The plate 46 on the damper bracket 45 side and the plate 36 on the pillar 31 side are fastened by bolts and nuts 49 in the elongated holes 36h and 46h, and are within the length of the central axial direction D of the elongated holes 36h and 46h. It is connected so as to be relatively movable along the central axis direction D.

図3に示されるように、係止部44は、ダンパー取付部42に対し、梁32の中心軸方向Dの両側にそれぞれ所定の間隔をあけて設けられている。係止部44は、柱梁架構33の上方の梁32の下面から下方に突出するよう、梁32の下面に溶接されて設けられることにより、梁32Aを介して上部構造体20に取り付けられている。図4に示されるように、係止部44は、ダンパー取付部42の受け部材42cに対し、中心軸方向Dに沿って間隔をあけて対向する対向面44fを有している。このような係止部44は、地震発生時に、柱梁架構33を構成する上方の梁32Aと下方の梁32Bとが中心軸方向Dに沿って相対変位し、ダンパー取付部42の中心軸方向Dの相対変位量が過度に増加した際には、ダンパー取付部42の受け部材42cの上部の一部が当接する。 As shown in FIG. 3, the locking portions 44 are provided on both sides of the beam 32 in the central axial direction D at predetermined intervals with respect to the damper mounting portion 42. The locking portion 44 is attached to the superstructure 20 via the beam 32A by being welded to the lower surface of the beam 32 so as to project downward from the lower surface of the beam 32 above the column-beam frame 33. There is. As shown in FIG. 4, the locking portion 44 has a facing surface 44f facing the receiving member 42c of the damper mounting portion 42 at a distance along the central axial direction D. In such a locking portion 44, when an earthquake occurs, the upper beam 32A and the lower beam 32B constituting the column-beam frame 33 are relatively displaced along the central axial direction D, and the damper mounting portion 42 is in the central axial direction. When the relative displacement amount of D is excessively increased, a part of the upper part of the receiving member 42c of the damper mounting portion 42 comes into contact with the damper mounting portion 42.

このような制振機構40を備えた制振建物1は、地震発生時に、下部構造体10に対して上部構造体20に相対変位が生じると、柱梁架構33を構成する上方の梁32Aが上部構造体20と一体に変位し、下方の梁32Bが下部構造体10と一体に変位する。すると、下方の梁32Bに設けられたブレース41,41およびダンパー取付部42と、上方の梁32Aに設けられたダンパーブラケット45との間には、相対変位が生じる。下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、ダンパー取付部42と、柱梁架構33の上方の梁32Aに設けられたダンパーブラケット45との間の相対変位は、ダンパー43により低減される。これにより、制振機構40は、いわゆる制振構造として機能している。
また、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部44にダンパー取付部42の一部が当接する。すると、柱梁架構33を構成する上方の梁32Aと下方の梁32Bとの中心軸方向Dに沿った相対変位、すなわち下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位は、下部構造体10と一体化されたブレース41,41によって抑制される。このように、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位をブレース41がせん断抵抗部材として形成されることで、柔制振構造の一部が耐震構造に変更され、下部構造体の変形が抑制される。
In the vibration damping building 1 provided with such a vibration damping mechanism 40, when a relative displacement occurs in the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 at the time of an earthquake, the upper beam 32A constituting the column-beam structure 33 becomes. It is displaced integrally with the upper structure 20, and the lower beam 32B is displaced integrally with the lower structure 10. Then, a relative displacement occurs between the braces 41, 41 and the damper mounting portion 42 provided on the lower beam 32B and the damper bracket 45 provided on the upper beam 32A. When the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 is smaller than the relative displacement amount within the allowable range set in advance, the damper mounting portion 42 and the damper bracket provided on the beam 32A above the column-beam frame 33. The relative displacement with respect to 45 is reduced by the damper 43. As a result, the vibration damping mechanism 40 functions as a so-called vibration damping structure.
Further, when the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 exceeds the relative displacement amount within the allowable range set in advance, a part of the damper mounting portion 42 comes into contact with the locking portion 44. Then, the relative displacement of the upper beam 32A and the lower beam 32B constituting the column-beam structure 33 along the central axial direction D, that is, the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 is the lower structure 10. It is suppressed by the integrated braces 41, 41. In this way, when the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 exceeds the relative displacement amount within the preset allowable range, the brace 41 shears the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10. By being formed as a member, a part of the flexible vibration damping structure is changed to a seismic structure, and deformation of the substructure is suppressed.

具体的には、実施例においては、図3、図4に示すように、係止部44とダンパー取付部(制振装置取付部)42との間の水平距離dと、下部構造体と上部構造体との間に設置されるブレースを挟んだ下部構造体の上面から上部構造体の下面までの集中制振層の有効階高hとの間の層間変形角R=d/hが、許容変形角1/75を上回ると、係止部とダンパー取付部との水平距離dがゼロとなり、当接することになる。よって、係止部とダンパー取付部が当接すると、上部構造体に作用する水平荷重は、上部構造体の下端に位置する梁32Aを通り、係止部44、ダンパー取付部42を介してブレース41へと流れ、下部構造体10に伝達されることになる。なお、許容変形角は、建物の形状や集中制振層を挟んだ建物の上下階の水平剛性やせん断耐力等により設定される判定値である。 Specifically, in the embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the horizontal distance d between the locking portion 44 and the damper mounting portion (vibration damping device mounting portion) 42, and the lower structure and the upper portion. Interlayer deformation angle R = d / h between the effective floor height h of the centralized vibration damping layer from the upper surface of the lower structure sandwiching the brace installed between the structure and the lower surface of the upper structure is acceptable. When the deformation angle exceeds 1/75, the horizontal distance d between the locking portion and the damper mounting portion becomes zero, and the contact portion is brought into contact with the locking portion. Therefore, when the locking portion and the damper mounting portion come into contact with each other, the horizontal load acting on the superstructure passes through the beam 32A located at the lower end of the superstructure, and the brace passes through the locking portion 44 and the damper mounting portion 42. It will flow to 41 and be transmitted to the substructure 10. The allowable deformation angle is a determination value set by the shape of the building, the horizontal rigidity of the upper and lower floors of the building sandwiching the centralized vibration damping layer, the shear strength, and the like.

図6に、制振機構に設けられた面外移動拘束材の構成を示す、図4のA−A矢視断面図を示す。
図3に示されるように、面外移動拘束材50は、ダンパー取付部42の上面に、梁32の中心軸方向Dに間隔をあけた2個所に設置されている。図4、図6に示されるように、柱梁架構33を構成する上方の梁32Aの下面には、面外移動拘束材50に対向する位置に、垂設鋼板35が設けられている。垂設鋼板35は、上部構造体20より下方に突出するように設けられている。より具体的には、梁32Aの下面から鉛直下方に突出し、梁32の中心軸方向Dに沿って一定長を有して設けられている。面外移動拘束材50は、一対の拘束部材51,51を有している。これら拘束部材51,51は、垂設鋼板35を、梁32の中心軸方向Dに直交する水平方向両側から挟み込むように配置されている。各拘束部材51は、ダンパー取付部42の上面にボルト55により接合されている。
FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, showing the configuration of the out-of-plane movement restraining material provided in the vibration damping mechanism.
As shown in FIG. 3, the out-of-plane movement restraint members 50 are installed on the upper surface of the damper mounting portion 42 at two locations spaced apart from each other in the central axial direction D of the beam 32. As shown in FIGS. 4 and 6, on the lower surface of the upper beam 32A constituting the column-beam frame 33, a hanging steel plate 35 is provided at a position facing the out-of-plane movement restraint member 50. The vertical steel plate 35 is provided so as to project downward from the superstructure 20. More specifically, it projects vertically downward from the lower surface of the beam 32A and is provided with a constant length along the central axial direction D of the beam 32. The out-of-plane movement restraining material 50 has a pair of restraining members 51, 51. These restraint members 51, 51 are arranged so as to sandwich the suspended steel plate 35 from both sides in the horizontal direction orthogonal to the central axial direction D of the beam 32. Each restraint member 51 is joined to the upper surface of the damper mounting portion 42 by a bolt 55.

拘束部材51には、垂設鋼板35と対向する位置に、例えばステンレス鋼からなるシート材52が設けられ、シート材52の表面には、テフロン(登録商標)等の低摩擦材53が設けられている。垂設鋼板35の両面には、各拘束部材51に設けられた低摩擦材53と対向するよう、例えばステンレス鋼からなるスライドシート34が設けられている。スライドシート34は、梁32の中心軸方向Dに沿って延びるよう、帯状に設けられている。このような面外移動拘束材50は、梁32に設けられた垂設鋼板35の両側に一対の拘束部材51,51が位置することで、梁32の中心軸方向Dに交差する方向、すなわち柱梁架構33の構面の面外方向に変位するのを拘束する。また、面外移動拘束材50は、柱梁架構33の梁32に対し、ダンパー取付部42が、梁32の中心軸方向Dに変位するのを許容する。このとき、拘束部材51に設けられた低摩擦材53が、垂設鋼板35に設けられたスライドシート34に摺接することで、ダンパー取付部42の中心軸方向Dへの変位に対する摩擦抵抗を抑えている。 The restraining member 51 is provided with a sheet material 52 made of, for example, stainless steel at a position facing the suspended steel plate 35, and a low friction material 53 such as Teflon (registered trademark) is provided on the surface of the sheet material 52. ing. A slide sheet 34 made of, for example, stainless steel is provided on both sides of the vertical steel plate 35 so as to face the low friction material 53 provided on each restraint member 51. The slide sheet 34 is provided in a strip shape so as to extend along the central axial direction D of the beam 32. In such an out-of-plane movement restraining material 50, the pair of restraining members 51, 51 are located on both sides of the hanging steel plate 35 provided on the beam 32, so that the direction intersects the central axial direction D of the beam 32, that is, It restrains the displacement of the structural surface of the column-beam frame 33 in the out-of-plane direction. Further, the out-of-plane movement restraining material 50 allows the damper mounting portion 42 to be displaced in the central axial direction D of the beam 32 with respect to the beam 32 of the column-beam frame 33. At this time, the low friction material 53 provided on the restraint member 51 is in sliding contact with the slide sheet 34 provided on the vertical steel plate 35, thereby suppressing the frictional resistance of the damper mounting portion 42 in the central axial direction D. ing.

ところで、図3に示されるように、集中制振層30において、中間階(例えば2階、3階)を設ける部分においては、互いに隣接する柱31,31の間に、各階の床スラブを支持する中間梁部材39が設けられている。この中間梁部材39は、ブレース41,41の高さ方向の中間部において、ブレース41,41と交差し、梁32と平行に延びている。各中間梁部材39の両端部は、柱31,31に対し、ピン接合されている。また、中間梁部材39は、各ブレース41に対し、梁32の中心軸方向Dに直交する水平方向に間隔をあけて配置されている。
図7(a)は、制振機構に設けられた面外振れ止め部の構成を示す部分拡大正面図である。図7(b)は、図7(a)のF−F矢視断面図、図7(c)は図7(a)のH−H矢視断面図である。面外振れ止め部の構成を示す図であり、図7(a)におけるB−B矢視断面図を図8に示す。
図7、図8に示されるように、面外振れ止め部60は、ブレース41と中間梁部材39との間に、ブレース41の、柱梁架構33(図3参照)の構面に対して交差する方向(図7(a)の紙面に直交する方向、図8の左右方向)の面外変位を拘束するよう設けられている。面外振れ止め部60は、中間梁側プレート61と、ブレース側プレート62と、連結ピン63と、を備える。中間梁側プレート61は、各ブレース41と交差する部分に設けられ、中間梁部材39の上面からブレース41側に延び、水平面内に位置するよう設けられている。中間梁側プレート61の下側には、補強リブ65が中間梁部材39と一体に設けられている。ブレース側プレート62は、ブレース41において中間梁部材39と交差する位置に設けられ、中間梁部材39に対向する側の側面41sから中間梁部材39側に延び、中間梁側プレート61の上面に平行に設けられている。
By the way, as shown in FIG. 3, in the centralized vibration damping layer 30, in the portion where the intermediate floors (for example, the second floor and the third floor) are provided, the floor slabs of each floor are supported between the columns 31 and 31 adjacent to each other. An intermediate beam member 39 is provided. The intermediate beam member 39 intersects the braces 41 and 41 at the intermediate portion in the height direction of the braces 41 and 41 and extends in parallel with the beam 32. Both ends of each intermediate beam member 39 are pin-joined to the columns 31, 31. Further, the intermediate beam members 39 are arranged with respect to each brace 41 at intervals in the horizontal direction orthogonal to the central axis direction D of the beam 32.
FIG. 7A is a partially enlarged front view showing the configuration of the out-of-plane steady rest portion provided in the vibration damping mechanism. 7 (b) is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 7 (a), and FIG. 7 (c) is a cross-sectional view taken along the line HF of FIG. 7 (a). It is a figure which shows the structure of the out-of-plane steady rest part, and the cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7A is shown in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, the out-of-plane steady rest portion 60 is provided between the brace 41 and the intermediate beam member 39 with respect to the structure surface of the column-beam frame 33 (see FIG. 3) of the brace 41. It is provided so as to restrain the out-of-plane displacement in the intersecting direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 7A, the left-right direction in FIG. 8). The out-of-plane steady rest portion 60 includes an intermediate beam side plate 61, a brace side plate 62, and a connecting pin 63. The intermediate beam side plate 61 is provided at a portion intersecting with each brace 41, extends from the upper surface of the intermediate beam member 39 toward the brace 41 side, and is provided so as to be located in a horizontal plane. A reinforcing rib 65 is provided integrally with the intermediate beam member 39 on the lower side of the intermediate beam side plate 61. The brace side plate 62 is provided at a position intersecting the intermediate beam member 39 in the brace 41, extends from the side surface 41s on the side facing the intermediate beam member 39 toward the intermediate beam member 39, and is parallel to the upper surface of the intermediate beam side plate 61. It is provided in.

中間梁側プレート61には、図7に示すように梁32の中心軸方向Dに沿って間隔をあけた複数個所に雌ネジ孔61hが形成されている。また、ブレース側プレート62には、梁32の中心軸方向Dに沿って延びる長孔62hが形成されている。連結ピン63は、その下部が中間梁側プレート61の各雌ネジ孔61hにねじ込まれ、その上部がブレース側プレート62の長孔62h内に位置するよう設けられている。この連結ピン63により、中間梁側プレート61とブレース側プレート62とは、長孔62hの長手方向(梁32の中心軸方向D)に沿った相対変位が許容され、長孔62hの短手方向、すなわち柱梁架構33(図3参照)の構面に対する面外方向への相対変位が拘束されている。また、連結ピン63には、中間梁側プレート61の下側と、ブレース側プレート62の上側に、径方向外側に突出する拡径部64が設けられ、中間梁側プレート61とブレース側プレート62との上下方向への相対移動を拘束している。 As shown in FIG. 7, female screw holes 61h are formed in the intermediate beam side plate 61 at a plurality of positions spaced apart along the central axial direction D of the beam 32. Further, the brace side plate 62 is formed with an elongated hole 62h extending along the central axial direction D of the beam 32. The lower portion of the connecting pin 63 is screwed into each female screw hole 61h of the intermediate beam side plate 61, and the upper portion thereof is provided so as to be located in the elongated hole 62h of the brace side plate 62. The connecting pin 63 allows the intermediate beam side plate 61 and the brace side plate 62 to be relatively displaced along the longitudinal direction of the elongated hole 62h (the central axial direction D of the beam 32), and the lateral direction of the elongated hole 62h. That is, the relative displacement of the column-beam frame 33 (see FIG. 3) with respect to the structural surface in the out-of-plane direction is constrained. Further, the connecting pin 63 is provided with a diameter-expanded portion 64 protruding radially outward on the lower side of the intermediate beam side plate 61 and the upper side of the brace side plate 62, and the intermediate beam side plate 61 and the brace side plate 62 are provided. It restrains the relative movement in the vertical direction with.

上述したような制振建物1によれば、上部構造体20と下部構造体10の間にダンパー43が設置された制振機構40付きの制振建物1であって、制振機構40は、下部構造体10に取り付けられるブレース41と、ブレース41に取り付けられるダンパー取付部42と、ダンパー43と、上部構造体20に取り付けられる係止部44と、を備えて構成されており、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、係止部44にダンパー取付部42の一部が当接して上部構造体20の相対変位をブレース41で抑制する。
具体的には、既に説明したように、ダンパー43は、上部構造体20と下部構造体10の間の集中制振層30に設置され、フェールセーフ機構を構成するブレース41は、下部構造体10の上部に設置される集中制振層30を構成する柱梁架構33内に位置するように下部構造体10に設置されるとともに、係止部44は、上部構造体20の下部に設置される集中制振層30を構成する柱梁架構33内に位置するように上部構造体20に設置される。
このような構成によれば、地震発生時に、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が生じると、下部構造体10に取り付けられるブレース41と、ブレース41に取り付けられたダンパー取付部42を介して設けられたダンパー43によって、建物1に作用した地震エネルギーが吸収されて、変位が抑制される。したがって、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、上部構造体20に生じる水平変位がダンパー43の減衰力で吸収されて、下部構造体10と上部構造体20との間の相対変位が低減される。しかしながら、下部構造体10に対する上部構造体20の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部44にダンパー取付部42の一部が当接することで、上部構造体20の相対変位を下部構造体10と一体化されたブレース41がせん断抵抗部材として機能して、変位が抑制される。ここで、ブレース41,41は、逆V字状をなして下部構造体10側に設けられているため、係止部44がダンパー取付部42に当接したときに、トラス状のせん断抵抗部材として機能し、上部構造体20の相対変位を効率良く抑制することができる。
これにより、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合であっても、制振建物1の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えた制振機構40付きの制振建物1を提供することができる。
According to the vibration damping building 1 as described above, the vibration damping building 1 has a vibration damping mechanism 40 in which a damper 43 is installed between the upper structure 20 and the lower structure 10, and the vibration damping mechanism 40 is a vibration damping building 1. The lower structure includes a brace 41 attached to the lower structure 10, a damper mounting portion 42 attached to the brace 41, a damper 43, and a locking portion 44 attached to the upper structure 20. When the relative displacement of the superstructure 20 with respect to 10 exceeds the relative displacement amount within the preset allowable range, a part of the damper mounting portion 42 abuts on the locking portion 44 to cause the relative displacement of the superstructure 20. Suppress with brace 41.
Specifically, as described above, the damper 43 is installed in the centralized vibration damping layer 30 between the upper structure 20 and the lower structure 10, and the brace 41 constituting the fail-safe mechanism is the lower structure 10. The locking portion 44 is installed in the lower part of the upper structure 20 while being installed in the lower structure 10 so as to be located in the beam-column structure 33 constituting the centralized vibration damping layer 30 installed in the upper part of the structure. It is installed in the superstructure 20 so as to be located in the beam-column structure 33 constituting the centralized vibration damping layer 30.
According to such a configuration, when the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 occurs at the time of an earthquake, the brace 41 attached to the lower structure 10 and the damper mounting portion 42 attached to the brace 41 are attached. The damper 43 provided via the damper 43 absorbs the seismic energy acting on the building 1 and suppresses the displacement. Therefore, when the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 is smaller than the relative displacement amount within the preset allowable range, the horizontal displacement generated in the upper structure 20 is absorbed by the damping force of the damper 43. The relative displacement between the lower structure 10 and the upper structure 20 is reduced. However, when the relative displacement of the upper structure 20 with respect to the lower structure 10 exceeds the relative displacement amount within the preset allowable range, a part of the damper mounting portion 42 comes into contact with the locking portion 44, so that the upper structure The brace 41, which integrates the relative displacement of the body 20 with the lower structure 10, functions as a shear resistance member, and the displacement is suppressed. Here, since the braces 41 and 41 are provided on the lower structure 10 side in an inverted V shape, a truss-shaped shear resistance member when the locking portion 44 abuts on the damper mounting portion 42. And can efficiently suppress the relative displacement of the superstructure 20.
As a result, even if one of the largest possible earthquakes or a huge earthquake that exceeds expectations occurs, it is highly versatile enough to prevent the collapse and collapse of the vibration damping building 1 and protect human lives. It is possible to provide a vibration damping building 1 with a vibration damping mechanism 40 provided with a fail-safe system.

また、ダンパー取付部42には、上部構造体20より下方に突出する垂設鋼板35を挟み込むように、面外移動拘束材50が設置されている。
具体的には、既に説明したように、垂設鋼板35は、集中制振層30を構成する柱梁架構33の梁部材32Aを含む上部構造体20から下方に突出するように設置される。
このような構成によれば、ダンパー取付部42が面外方向に移動しようとしたときに、面外移動拘束材50が垂設鋼板35に当接することによって、ブレース41およびダンパー取付部42の面外方向への移動が拘束される。これにより、上部構造体20に作用する変位を、ダンパー43で効率的に抑制させることができる。
Further, an out-of-plane movement restraining material 50 is installed in the damper mounting portion 42 so as to sandwich the hanging steel plate 35 projecting downward from the upper structure 20.
Specifically, as described above, the vertical steel plate 35 is installed so as to project downward from the upper structure 20 including the beam member 32A of the column-beam frame 33 constituting the centralized vibration damping layer 30.
According to such a configuration, when the damper mounting portion 42 tries to move in the out-of-plane direction, the out-of-plane movement restraining material 50 comes into contact with the vertical steel plate 35, so that the surfaces of the brace 41 and the damper mounting portion 42 Outward movement is constrained. As a result, the displacement acting on the superstructure 20 can be efficiently suppressed by the damper 43.

また、ブレース41の高さ方向の中間部には、ブレース41と交差する方向に中間梁部材39が架設されるとともに、ブレース41と中間梁部材39との間には、ブレース41の面外変位を拘束する面外振れ止め部60が設置されている。
このような構成によれば、ブレース41と交差する中間梁部材39との間に設けられた面外振れ止め部60によって、ブレース41の面外方向への変位が拘束される。これにより、ブレース41の面外方向への過度な変形を抑え、上部構造体20に作用する変位を、下部構造体10側のブレース41で有効に抑制することができる。
Further, an intermediate beam member 39 is erected in the intermediate portion in the height direction of the brace 41 in a direction intersecting the brace 41, and an out-of-plane displacement of the brace 41 is provided between the brace 41 and the intermediate beam member 39. An out-of-plane steady rest 60 is installed to restrain the.
According to such a configuration, the out-of-plane steady rest portion 60 provided between the brace 41 and the intermediate beam member 39 intersecting with the brace 41 restrains the displacement of the brace 41 in the out-of-plane direction. As a result, excessive deformation of the brace 41 in the out-of-plane direction can be suppressed, and displacement acting on the upper structure 20 can be effectively suppressed by the brace 41 on the lower structure 10 side.

(実施形態の変形例)
なお、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、面外振れ止め部60の構成を例示したが、以下のような構成の面外振れ止め部60Bとしてもよい。
図9(a)は、面外振れ止め部の変形例の構成を示す部分拡大正面図である。図9(b)は、図9(a)のI−I矢視断面図、図9(c)は図9(a)のJ−J矢視断面図である。面外振れ止め部の変形例の構成を示す図であり、図9におけるC−C矢視断面図を図10に示す。
図9、図10に示されるように、面外振れ止め部60Bは、中間梁側プレート61Bと、ブレース側プレート62Bと、連結ピン63と、を備える。中間梁側プレート61Bは、各ブレース41と交差する部分において、ブレース41に対して中心軸方向Dの両側にそれぞれ設けられている。各中間梁側プレート61Bは、中間梁部材39の上面からブレース41側に延び、水平面内に位置している。ブレース側プレート62Bは、各ブレース41において、梁32の中心軸方向Dの両側の側面41c、41dから延び、各中間梁側プレート61Bの上面に平行に設けられている。
(Modified example of the embodiment)
The vibration damping building with a fail-safe mechanism of the present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above embodiment, the configuration of the out-of-plane steady rest unit 60 is illustrated, but the out-of-plane steady rest portion 60B may have the following configuration.
FIG. 9A is a partially enlarged front view showing the configuration of a modified example of the out-of-plane steady rest portion. 9 (b) is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 9 (a), and FIG. 9 (c) is a cross-sectional view taken along the line JJ of FIG. 9 (a). It is a figure which shows the structure of the modification of the modification of the out-of-plane steady rest part, and the cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 9 is shown in FIG.
As shown in FIGS. 9 and 10, the out-of-plane steady rest portion 60B includes an intermediate beam side plate 61B, a brace side plate 62B, and a connecting pin 63. The intermediate beam side plates 61B are provided on both sides in the central axial direction D with respect to the brace 41 at a portion intersecting with each brace 41. Each intermediate beam side plate 61B extends from the upper surface of the intermediate beam member 39 toward the brace 41 side and is located in the horizontal plane. The brace-side plate 62B extends from the side surfaces 41c and 41d on both sides of the beam 32 in the central axial direction D in each brace 41, and is provided parallel to the upper surface of each intermediate beam-side plate 61B.

中間梁側プレート61Bには、雌ネジ孔61gが形成されている。また、ブレース側プレート62Bには、中心軸方向Dに沿って延びる長孔62gが形成されている。連結ピン63は、その下部が各中間梁側プレート61Bの雌ネジ孔61gにねじ込まれ、その上部がブレース側プレート62Bの長孔62g内に位置するよう設けられている。この連結ピン63により、中間梁側プレート61Bとブレース側プレート62Bとは、長孔62gの長手方向(中心軸方向D)に沿った相対変位が許容され、長孔62gの短手方向、すなわち柱梁架構33(図3参照)の構面に対する面外方向への相対変位が拘束されている。また、連結ピン63には、中間梁側プレート61Bの下側と、ブレース側プレート62Bの上側に、径方向外側に突出する拡径部64が設けられ、中間梁側プレート61Bとブレース側プレート62Bとの上下方向への相対移動を拘束している。 A female screw hole 61 g is formed in the intermediate beam side plate 61B. Further, the brace side plate 62B is formed with an elongated hole 62g extending along the central axial direction D. The lower portion of the connecting pin 63 is screwed into the female screw hole 61 g of each intermediate beam side plate 61B, and the upper portion thereof is provided so as to be located in the elongated hole 62 g of the brace side plate 62B. By this connecting pin 63, the intermediate beam side plate 61B and the brace side plate 62B are allowed to be relatively displaced along the longitudinal direction (central axis direction D) of the elongated hole 62 g, and the lateral direction of the elongated hole 62 g, that is, the column. The relative displacement of the beam frame 33 (see FIG. 3) with respect to the structure surface in the out-of-plane direction is constrained. Further, the connecting pin 63 is provided with a diameter-expanded portion 64 protruding radially outward on the lower side of the intermediate beam side plate 61B and the upper side of the brace side plate 62B, and the intermediate beam side plate 61B and the brace side plate 62B are provided. It restrains the relative movement in the vertical direction with.

(その他の変形例)
また、上記実施形態において、制振機構40として、ブレース41,41とダンパー43とを備える構成を例に挙げたが、上記した以外の構成を備えてもよい。例えば、ブレース41,41を逆V字状に設けたが、これを、図11に示されるように、ブレース41,41をV字状として、柱梁架構33の上方の梁32Aに接合し、ダンパー43を柱梁架構33の下方の梁32B側に設けてもよい。これ以外にも、ブレース41やダンパー43の形状や配置を、適宜変更することができる。
また、ダンパー43は、油圧シリンダーに限らず、粘弾性ダンパー等、他の形式のものとしてもよい。
また、制振機構40の設置位置については、その設置位置、設置方向について何ら限定するものではなく、制振建物1の構成に応じて、求める制振性が得られるように適宜配置すれば良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
(Other variants)
Further, in the above embodiment, the configuration including the braces 41, 41 and the damper 43 is given as an example of the vibration damping mechanism 40, but a configuration other than the above may be provided. For example, the braces 41 and 41 are provided in an inverted V shape, and as shown in FIG. 11, the braces 41 and 41 are formed in a V shape and joined to the beam 32A above the column-beam frame 33. The damper 43 may be provided on the beam 32B side below the column-beam frame 33. In addition to this, the shape and arrangement of the brace 41 and the damper 43 can be changed as appropriate.
Further, the damper 43 is not limited to the hydraulic cylinder, and may be of another type such as a viscoelastic damper.
Further, the installation position of the vibration damping mechanism 40 is not limited to the installation position and the installation direction, and may be appropriately arranged so as to obtain the desired vibration damping property according to the configuration of the vibration damping building 1. ..
In addition to this, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, it is possible to select the configuration described in the above embodiment or change it to another configuration as appropriate.

1 制振建物 40 制振機構(フェールセーフ機構)
10 下部構造体 41 ブレース
20 上部構造体 42 ダンパー取付部(制振装置取付部)
30 集中制振層 43 ダンパー(制振装置)
32 梁(梁部材) 44 係止部
33 柱梁架構 50 面外移動拘束材
35 垂設鋼板 60 面外振れ止め部
39 中間梁部材
1 Vibration control building 40 Vibration control mechanism (fail-safe mechanism)
10 Lower structure 41 Brace 20 Upper structure 42 Damper mounting part (vibration damping device mounting part)
30 Centralized damping layer 43 Damper (vibration damping device)
32 Beam (beam member) 44 Locking part 33 Column-beam frame 50 Out-of-plane movement restraint 35 Vertical steel plate 60 Out-of-plane steady rest 39 Intermediate beam member

Claims (3)

建物の上部構造体と下部構造体の間に制振装置が設置されたフェールセーフ機構付き制振建物であって、
前記フェールセーフ機構は、前記下部構造体に取り付けられるブレースと、当該ブレースに取り付けられる制振装置取付部と、前記制振装置取付部と前記上部構造体の下端に位置する梁との間に設けられる前記制振装置と、前記下端に位置する梁に取り付けられる係止部と、を備えて構成されており、
前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、前記係止部に前記制振装置取付部の一部が当接して前記上部構造体の相対変位を前記ブレースが抑制し、
前記下端に位置する梁には、鉛直下方に突出し、前記下端に位置する梁の中心軸方向に沿って延在するように垂設鋼板が設けられ、
前記制振装置取付部には、前記垂設鋼板を挟み込むように、一対の拘束部材が設けられ、
前記一対の拘束部材の各々と、前記垂設鋼板とが、これらの間に設けられた低摩擦材とスライドシートを介して、摺接して設けられていることを特徴とするフェールセーフ機構付き制振建物。
It is a vibration control building with a fail-safe mechanism in which a vibration control device is installed between the upper structure and the lower structure of the building.
The fail-safe mechanism is provided between the brace attached to the lower structure, the vibration damping device mounting portion attached to the brace, and the vibration damping device mounting portion and the beam located at the lower end of the upper structure. The vibration damping device is provided with a locking portion attached to a beam located at the lower end thereof.
When the relative displacement of the upper structure with respect to the lower structure exceeds the relative displacement amount within a preset allowable range, a part of the vibration damping device mounting portion abuts on the locking portion and the upper structure The brace suppresses the relative displacement of the body ,
The beam located at the lower end is provided with a vertical steel plate so as to project vertically downward and extend along the central axis direction of the beam located at the lower end.
A pair of restraining members are provided in the vibration damping device mounting portion so as to sandwich the hanging steel plate.
And each of said pair of restraining members, said vertical設鋼plate, via a low-friction material and the sliding sheet provided between the fail-safe mechanism equipped system characterized that you have provided in sliding contact with Shaking building.
前記ブレースは、複数の階層にわたって連続して延びるように設けられ、
前記ブレースの高さ方向の中間部には、前記ブレースと交差する方向に中間梁部材が架設されるとともに、前記ブレースと前記中間梁部材との間には、前記ブレースの面外変位を拘束する面外振れ止め部が設置され
前記中間梁部材の両端部は、ピン接合されていることを特徴とする請求項に記載のフェールセーフ機構付き制振建物。
The brace is provided so as to extend continuously over a plurality of layers.
An intermediate beam member is erected in the middle portion in the height direction of the brace in a direction intersecting the brace, and an out-of-plane displacement of the brace is restrained between the brace and the intermediate beam member. An out-of-plane steady rest is installed ,
The vibration damping building with a fail-safe mechanism according to claim 1 , wherein both ends of the intermediate beam member are pin-joined.
前記制振装置はダンパーであり、The vibration damping device is a damper.
前記制振装置取付部に対して前記中心軸方向に沿って間隔をあけて、前記下端に位置する梁から下方に向かって突出するようにダンパーブラケットが設けられ、前記ダンパーの両端部が前記制振装置取付部と前記ダンパーブラケットに連結され、Damper brackets are provided so as to project downward from the beam located at the lower end of the vibration damping device mounting portion at intervals along the central axis direction, and both ends of the damper are the damping device. It is connected to the vibration device mounting part and the damper bracket,
前記ダンパーブラケットと、前記下端に位置する梁が接合される柱の間には、前記ダンパーブラケットの水平方向の相対変位を許容する機構が設けられている、請求項1または2に記載のフェールセーフ機構付き制振建物。The fail-safe according to claim 1 or 2, wherein a mechanism is provided between the damper bracket and the column to which the beam located at the lower end is joined to allow the relative displacement of the damper bracket in the horizontal direction. Vibration control building with mechanism.
JP2017164291A 2017-08-29 2017-08-29 Vibration control building with fail-safe mechanism Active JP6986389B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017164291A JP6986389B2 (en) 2017-08-29 2017-08-29 Vibration control building with fail-safe mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017164291A JP6986389B2 (en) 2017-08-29 2017-08-29 Vibration control building with fail-safe mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019039282A JP2019039282A (en) 2019-03-14
JP6986389B2 true JP6986389B2 (en) 2021-12-22

Family

ID=65725443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017164291A Active JP6986389B2 (en) 2017-08-29 2017-08-29 Vibration control building with fail-safe mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6986389B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7617763B2 (en) * 2021-02-16 2025-01-20 三井住友建設株式会社 Building with low stiffness floor
JP7750782B2 (en) * 2022-03-23 2025-10-07 株式会社竹中工務店 Building vibration control structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2991030B2 (en) * 1994-04-07 1999-12-20 鹿島建設株式会社 Wind load compatible seismic frame and wind load compatible seismic building
JP3292129B2 (en) * 1998-03-06 2002-06-17 鹿島建設株式会社 Damping structure
JP2010242381A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Shimizu Corp Building damping structure and building equipped with the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019039282A (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6651501B2 (en) Lateral damping and intermediate support for escalators and moving walkways in seismic events
JP6986389B2 (en) Vibration control building with fail-safe mechanism
JP4070117B2 (en) Vibration control device
JP2010216611A (en) Seismic response control metallic plate
JP5059687B2 (en) Building seismic control structure
JP6087605B2 (en) Seismic isolation structure
JP6414877B2 (en) Reinforcement structure and building
JP6379607B2 (en) Damping building and building damping method
JP6976653B2 (en) Axial force member
JP2017122365A (en) Function-separated vibration control structure for bridges
JP7154328B2 (en) damping building
JP6837865B2 (en) Vibration control building
JP5415093B2 (en) Vibration control structure
KR102102392B1 (en) Seismic resistant reinforcement apparatus for building
JP6009432B2 (en) Bearing wall with brace and brace
JP2008297727A (en) Seismic reinforcing structure of existing building
TWI435019B (en) Piping support structure
JP3638142B2 (en) Column and beam joining device
JP7465221B2 (en) Vibration-damping structures and buildings
JP6833332B2 (en) Architectural structure with slanted beams
JP7776560B2 (en) Bearing and vibration control systems
JP6022436B2 (en) Bearing wall with brace and brace
JP7492899B2 (en) Vibration-damping buildings
JP6769758B2 (en) Vibration damping device
JP2024030823A (en) vibration damping building

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210810

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210830

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6986389

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150