JP2021080664A - Structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物に関する。 The present invention relates to structures.
上下方向に延びる吹き抜け空間が複数階にわたって設けられた建物などの構造物は知られている。このような構造物は、吹き抜け空間を形成する構造部の構造耐力が小さくなるため、例えば、吹き抜け空間を形成する構造部内の壁体を連層耐震壁とすることにより建物の剛性が高められている。この場合、剛性が高められている階層間に生じる層間変位は小さいため、各階に振動エネルギーを吸収する制振部材（例えばダンパー）を設けても、制振部材による制振効果が得られにくくなる。 Structures such as buildings with atrium spaces extending in the vertical direction over multiple floors are known. In such a structure, the structural strength of the structural part forming the atrium space becomes small. Therefore, for example, the rigidity of the building is increased by making the wall body in the structural part forming the atrium space a multi-story earthquake-resistant wall. There is. In this case, since the inter-story displacement that occurs between the layers with increased rigidity is small, it is difficult to obtain the damping effect of the damping member even if a damping member (for example, a damper) that absorbs vibration energy is provided on each floor. ..
そこで、例えば特許文献１に記載の構造物では、最下階よりも下の躯体で支持されるとともに上記構造部のうちの剛性の高い部位（高剛性構造部）を上下に貫く剛体部を設け、高剛性構造部と剛体部をダンパーで連結することにより制振効果を高めている。
Therefore, for example, in the structure described in
しかしながら、上述した構造物の場合、剛体部として非常に剛性の高い部材が必要であった。このため、例えば、剛体部のサイズ（厚さ等）を小さくすることが困難であった。 However, in the case of the above-mentioned structure, a member having extremely high rigidity is required as a rigid body portion. Therefore, for example, it has been difficult to reduce the size (thickness, etc.) of the rigid body portion.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、剛体部に必要な剛性の低減を図りつつ制振性能の高い構造物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a structure having high vibration damping performance while reducing the rigidity required for a rigid body portion.
上記目的を達成するための主たる発明は、複数階にわたるボイド空間を形成し、前記ボイド空間を有していない所定階より剛性が低い低剛性構造部と、前記複数階において前記低剛性構造部と繋がり前記所定階より剛性が高い高剛性構造部と、を有し、前記所定階より剛性が高い剛性複合階層が、前記所定階と繋がって設けられている構造物であって、前記剛性複合階層における最上階と最下階との間の中間階の躯体に支持されるとともに前記高剛性構造部内を前記上下方向に貫き前記高剛性構造部より剛性が高い剛体部と、前記高剛性構造部と前記剛体部とを連結し、前記高剛性構造部と前記剛体部とが相対変位することにより制振する制振部材と、を有することを特徴とする構造物である。 The main invention for achieving the above object is a low-rigidity structure portion that forms a void space over a plurality of floors and has a lower rigidity than a predetermined floor that does not have the void space, and the low-rigidity structure portion on the plurality of floors. A structure having a high-rigidity structural portion having a higher rigidity than the predetermined floor and a rigid composite layer having a higher rigidity than the predetermined floor, which is connected to the predetermined floor. The rigid body portion that is supported by the skeleton of the intermediate floor between the top floor and the bottom floor and penetrates the inside of the high-rigidity structure portion in the vertical direction and has higher rigidity than the high-rigidity structure portion, and the high-rigidity structure portion. The structure is characterized by having a vibration damping member that connects the rigid body portion and suppresses vibration by relatively displaced the high rigidity structure portion and the rigid body portion.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will be clarified by the description of the present specification and the accompanying drawings.
本発明によれば、必要な剛性の低減を図りつつ制振性能の高い構造物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a structure having high vibration damping performance while reducing the required rigidity.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 The description of this specification and the accompanying drawings will clarify at least the following matters.
複数階にわたるボイド空間を形成し、前記ボイド空間を有していない所定階より剛性が低い低剛性構造部と、前記複数階において前記低剛性構造部と繋がり前記所定階より剛性が高い高剛性構造部と、を有し、前記所定階より剛性が高い剛性複合階層が、前記所定階と繋がって設けられている構造物であって、前記剛性複合階層における最上階と最下階との間の中間階の躯体に支持されるとともに前記高剛性構造部内を前記上下方向に貫き前記高剛性構造部より剛性が高い剛体部と、前記高剛性構造部と前記剛体部とを連結し、前記高剛性構造部と前記剛体部とが相対変位することにより制振する制振部材と、を有することを特徴とする構造物が明らかとなる。 A low-rigidity structure that forms a void space over multiple floors and has lower rigidity than a predetermined floor that does not have the void space, and a high-rigidity structure that is connected to the low-rigidity structure on the plurality of floors and has higher rigidity than the predetermined floor. A rigid composite layer having a portion and a rigidity higher than that of the predetermined floor is a structure provided in connection with the predetermined floor, and is between the top floor and the lowest floor in the rigid composite layer. A rigid body portion that is supported by a skeleton on an intermediate floor and penetrates the high-rigidity structure portion in the vertical direction and has a higher rigidity than the high-rigidity structure portion, and the high-rigidity structure portion and the rigid body portion are connected to each other to form the high-rigidity structure portion. A structure characterized by having a vibration-damping member that suppresses vibration by relative displacement between the structure portion and the rigid body portion will be clarified.
このような構造物によれば、支持部分（中間階）から上下に離れるほど剛体部と高剛性構造部の相対変位が大きくなる。これにより、制振部材による制振性能を高めることができる。また、剛体部の端部で支持した場合と比べ、剛体部に必要な剛性が小さくなる。よって、剛体部に必要な剛性の低減を図りつつ、制振性能を高めることができる。 According to such a structure, the relative displacement between the rigid body portion and the high-rigidity structure portion increases as the distance from the support portion (intermediate floor) increases and decreases. As a result, the vibration damping performance of the vibration damping member can be improved. Further, the rigidity required for the rigid body portion is smaller than that in the case where the rigid body portion is supported by the end portion. Therefore, it is possible to improve the vibration damping performance while reducing the rigidity required for the rigid body portion.
かかる構造物であって、前記制振部材は、前記中間階の上方及び下方にそれぞれ設けられていることが望ましい。 In such a structure, it is desirable that the vibration damping member is provided above and below the intermediate floor, respectively.
このような構造物によれば、より高い制振性能を備えることが可能である。 According to such a structure, it is possible to provide higher vibration damping performance.
かかる構造物であって、前記高剛性構造部内は、前記上下方向と直交する前後方向及び左右方向に形成された空間を有し、前記制振部材は、前記高剛性構造部と前記剛体部とを前記前後方向に連結するものと、前記高剛性構造部と前記剛体部とを前記左右方向に連結するものとが、それぞれ設けられていることが望ましい。 In such a structure, the inside of the high-rigidity structure portion has spaces formed in the front-rear direction and the left-right direction orthogonal to the vertical direction, and the vibration damping member includes the high-rigidity structure portion and the rigid body portion. It is desirable that the one that connects the high-rigidity structure portion and the rigid body portion in the front-rear direction and the one that connects the high-rigidity structure portion and the rigid body portion in the left-right direction, respectively.
このような構造物によれば、全ての方向（水平方向）の制振に対応することができる。 According to such a structure, it is possible to deal with vibration damping in all directions (horizontal direction).
かかる構造物であって、前記高剛性構造部内は、前記上下方向と直交する前後方向及び左右方向に形成された空間を有し、前記剛体部は、前記前後方向に延出する前後延出部と前記左右方向に延出する左右延出部とを有することが望ましい。 In such a structure, the inside of the high-rigidity structure portion has spaces formed in the front-rear direction and the left-right direction orthogonal to the vertical direction, and the rigid body portion is a front-rear extending portion extending in the front-rear direction. It is desirable to have a left-right extending portion extending in the left-right direction.
このような構造物によれば、剛体部の面外変形を抑制することができる。 According to such a structure, out-of-plane deformation of the rigid body portion can be suppressed.
かかる構造物であって、前記上下方向の少なくとも一方の端部における前記剛体部の断面係数は、前記中間階における前記剛体部の断面係数よりも小さいことが望ましい。 In such a structure, it is desirable that the cross-sectional coefficient of the rigid body portion at at least one end in the vertical direction is smaller than the cross-sectional coefficient of the rigid body portion in the intermediate floor.
このような構造物によれば、さらにサイズのコンパクト化を図ることができる。 According to such a structure, the size can be further reduced.
＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本発明にかかる構造物の一実施形態について図を用いて詳細に説明する。
=== Embodiment ===
Hereinafter, an embodiment of the structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１Ａは、本発明に係る構造物（高層建物１）の左右方向に沿った断面を概念的に示した断面図であり、図１Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。また、図２Ａは、図１Ａにおける剛体部４周辺の拡大図であり、図２Ｂは、図１Ｂにおける剛体部４周辺の拡大図である。また、図３〜図１０は、高層建物１の各階における水平断面図である。なお、図３は１階の床上部分の水平断面、図４〜図９はそれぞれ２階〜７階の床部分の水平断面、図１０は８階の床下部分の水平断面を示している。
FIG. 1A is a cross-sectional view conceptually showing a cross section of the structure (high-rise building 1) according to the present invention along the left-right direction, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A. 2A is an enlarged view of the periphery of the
なお、本実施形態において、鉛直方向に沿った方向を上下方向とし、鉛直方向の上側を「上」、鉛直方向の下側を「下」とする。また、上下方向と直交する方向（水平方向）のうち高層建物１の奥行となる方向を前後方向とし、手前（正面）側を「前」、その反対側を「後」とする。また、上下方向及び前後方向と直交する方向を左右方向とし、高層建物１を正面から見たときの右側（ボイド空間Ｓ１のある側）を「右」、その反対側を「左」とする。
In the present embodiment, the direction along the vertical direction is the vertical direction, the upper side in the vertical direction is "upper", and the lower side in the vertical direction is "lower". Further, among the directions orthogonal to the vertical direction (horizontal direction), the direction of the depth of the high-
本実施形態の構造物は、図１に示すように、地上１階（１ＦＬ）から７階（７ＦＬ）に、吹き抜けとなるボイド空間Ｓ１を有する高層建物１である。
As shown in FIG. 1, the structure of the present embodiment is a high-
本実施形態の高層建物１には、図３〜図１０に示すように、左右方向に、互いに間隔を隔てて設けられた６本の柱２が、前後方向に間隔を隔てて２列立設されており、最も左、及び、左から４番目に位置する２本の柱２の間には、前後方向における中央の位置に１本の柱（以下、中央柱という）２ａが設けられている。
In the high-
以下の説明においては、中央柱２ａ以外の柱を、左から第１柱２、第２柱２、第３柱２・・・第６柱２と称して説明する。
In the following description, the pillars other than the
各柱２における８階以上の階を構成する部位には、左右方向に隣り合う柱２同士及び前後方向に対向する柱２同士を各階において連結する梁３が各々架け渡されて接合されている。
一方、高層建物１の１階から７階までの階においては、第５柱２を前後方向に連結する梁が設けられておらず、第４柱２から右側に、上下方向に延びる吹き抜け空間（以下、ボイド空間Ｓ１とする）が形成されている。ボイド空間Ｓ１を囲む梁３及び柱２により構成される構造部は、８階以上の階よりも梁３が少ないので、ボイド空間Ｓ１を有していない階（例えば８階（所定階））よりも剛性が低い構造部（以下、低剛性構造部という）１ａとなる。このため、高層建物１では、低剛性構造部１ａと繋がる構造部、より具体的には、１階から７階までの階において第４柱２から左側の構造部に、耐力壁（不図示）等が設置されて８階等の所定階よりも剛性が高められている。このように、低剛性構造部１ａと繋がって剛性が高められている構造部を、以下、高剛性構造部１ｂという。ここで、低剛性構造部１ａと高剛性構造部１ｂとが左右方向に繋がっている１階から７階までの階層が、所定階より剛性が高い剛性複合階層１ｃに相当する。
On the other hand, on the first floor to the seventh floor of the high-
剛性複合階層１ｃにおける高剛性構造部１ｂ内には、剛体部４が設けられている。より具体的には、高剛性構造部１ｂは内部に、上下方向、前後方向、及び、左右方向に形成された空間Ｓ２を有しており、剛体部４は空間Ｓ２に設けられている
剛体部４は、複数階（具体的には、地面５とほぼ同じレベルの１階から７階まで）の高剛性構造部１ｂの内部を上下方向に貫いて設けられている。また、剛体部４は、１階床をなすスラブ（不図示）及び８階床をなすスラブ（不図示）に当接することなく設けられている。
A
剛体部４は、ＳＲＣ構造などの剛性の高い部材であり、例えば、複数のＨ形鋼（不図示）をはしご状等に接続した骨組みにコンクリートを打設して形成されている。剛体部４の剛性は、高剛性構造部１ｂの剛性より高く、高剛性構造部１ｂと比べて、地震等が発生しても変形しにくい。本実施形態の剛体部４は、芯部４ａと、左右延出部４ｂと、前後延出部４ｃとを有している。
The
芯部４ａは、剛体部４の本体を構成するパネル状の部位であり、上下方向に細長く、１階から７階に亘って配置されている。また、芯部４ａは、パネル状の表面が前後方向に垂直となるように配置されている。また、図２Ａに示すように、本実施形態の芯部４ａは、１階と２階、および、６階と７階において、上下方向の端（上端、下端）に向かうにつれて、左右方向の長さが短くなるような斜め形状に形成されている。
The
左右延出部４ｂは、４階において、芯部４ａから左右方向の右側と左側にそれぞれ延出している。そして、各左右延出部４ｂの先端（右端及び左端）は、それぞれ、高剛性構造部１ｂの中央柱２ａに接続されている。また、本実施形態の左右延出部４ｂは左右方向の端に向かうにつれて、上下方向の長さが短く（高さが低く）なるような斜め形状に形成されている。
The left and
前後延出部４ｃは、芯部４ａの左端部において前後方向に延出している。より具体的には、図２Ｂに示すように、前後延出部４ｃは、１階と２階では芯部４ａの後側に延出しており、３階から５階では芯部４ａの後側と前側の両方に延出しており、６階、７階では芯部４ａの前側に延出している。そして前後延出部４ｃの先端は、高剛性構造部１ｂの４階の梁３に接続されている。また、前後延出部４ｃは、１階及び７階において、剛体部４の上下方向の端に向かうにつれて前後方向の長さが短くなるような斜め形状に形成されている。
The front-
このように剛体部４は、４階において床（スラブ）を支持する梁３又は中央柱２ａに接続されている。すなわち、剛体部４は、高層建物１の剛性複合階層１ｃにおける最上階（７階）と最下階（１階）との間の中間階である４階の躯体に支持されている。また、剛体部４は、上下方向の端に向かうにつれて水平断面が小さくなるような形状に形成されている。すなわち、剛体部４において、上下方向の端部の断面係数は、支持部分の断面係数よりも小さくなっている。
In this way, the
また、剛体部４が支持されている４階を除いて、上下方向の各位置における剛体部４の左右方向及び前後方向の幅は、空間Ｓ２の幅よりも狭い幅をなしている。すなわち、剛体部４の左右方向及び前後方向における各端部と高剛性構造部１ｂ（梁３など）との間には空隙Ｓが設けられている。
Further, except for the fourth floor on which the
空隙Ｓは、設計で想定する地震時には衝突しない幅に設定されている。そして、剛体部４は、高剛性構造部１ｂが剛体部４に衝突した後に当該高剛性構造部１ｂが剛体部４に当接した状態で高層建物１に生じる地震力を負担する構造材として機能する。また、空隙Ｓは、高剛性構造部１ｂが剛体部４に衝突した場合であっても、オイルダンパー１０（後述）が損傷しない幅に設定されている。
The gap S is set to a width that does not collide during an earthquake assumed in the design. Then, the
なお、剛体部４と高剛性構造部１ｂとの間に衝撃を緩和する緩衝材（不図示）を設けてもよい。ここで、緩衝材は剛体部４側に設けてもよいし、高剛性構造部１ｂ側に設けてもよい。これにより衝突による衝撃を緩和させることができる。
A cushioning material (not shown) that cushions the impact may be provided between the
また、剛体部４と高剛性構造部１ｂ（梁３）との間にはオイルダンパー１０が複数設けられている。オイルダンパー１０は、オイル（油）の粘性を利用して振動エネルギーを吸収する装置（制振部材）である。この複数のオイルダンパー１０は、剛体部４と高剛性構造部１ｂとの相対変位に応じて制振する。
Further, a plurality of
オイルダンパー１０は、高剛性構造部１ｂにおいて剛体部４を支持している階（４階）よりも下方（１階〜３階）と、上方（６階〜８階）とにそれぞれ設けられている。これにより、制振性能をより高めることができる。また、本実施形態では、オイルダンパー１０として、剛体部４と高剛性構造部１ｂを前後方向に連結するものと、剛体部４と高剛性構造部１ｂを左右方向に連結するものとがそれぞれ設けられている。これにより、全ての方向（水平方向）の制振に対応することができる。
The
剛体部４と梁３との間にオイルダンパー１０を直接接続できない箇所には、剛体部４に剛体部突出部８、あるいは、梁３に梁突出部９が設けられており、これらの突出部（剛体部突出部８、梁突出部９）を介してオイルダンパー１０が接続されている。
A rigid
例えば、１階（図２Ａ、図２Ｂ、図３を参照）では、剛体部４よりも右側及び後側において、それぞれ、梁３から上方に突出する梁突出部９が設けられている。そして、後側の梁突出部９と前後延出部４ｃ（剛体部４）との間にオイルダンパー１０が設けられている。換言すると、当該オイルダンパー１０は、剛体部４と高剛性構造部１ｂ（梁３）を前後方向に連結している。
For example, on the first floor (see FIGS. 2A, 2B, and 3),
また、右側の梁突出部９と芯部４ａ（剛体部４）との間にオイルダンパー１０が設けられている。換言すると、当該オイルダンパー１０は、剛体部４と高剛性構造部１ｂ（梁３）を左右方向に連結している。
Further, an
また、２階（図２Ａ、図２Ｂ、図４を参照）では、後側の第２柱２から前方に延びる梁３の前端部の右側に、前方に突出する梁突出部９が設けられている。また、図４に示すように、剛体部４には断面Ｌ字状の内側角部に、梁突出部９と前後方向に対向する剛体部突出部８が設けられている。そして、この剛体突出部８と梁突出部９との間にオイルダンパー１０が設けられている。換言すると、当該オイルダンパー１０は、剛体部４と高剛性構造部１ｂを前後方向に連結している。
Further, on the second floor (see FIGS. 2A, 2B, and 4), a
また、芯部４ａ（剛体部４）の右端と、中央柱２ａから左に延びる梁３の左端との間には直接オイルダンパー１０が設けられている。換言すると、当該オイルダンパー１０は、剛体部４と高剛性構造部１ｂを左右方向に連結している。
Further, an
他の階についても同様であるので説明を省略する。なお、４階では、剛体部４が高剛性構造部１ｂと前後方向及び左右方向に接続されている（４階の躯体に支持されている）ので、オイルダンパー１０は設けられていない（図６参照）。また、その上下階においてもオイルダンパー１０の数が少ない。例えば、３階では、オイルダンパー１０が前後方向にのみ設けられており（図５参照）、５階では、オイルダンパー１０は設けられていない（図７参照）。これは、支持部分の近くでは、剛体部４と高剛性構造部１ｂとの相対変位が小さいため、オイルダンパー１０を設けても制振効果が得られにくいからである。ただし、これには限られず、３階や５階にもオイルダンパー１０を２方向に設けてもよい。
The same applies to other floors, so the description will be omitted. On the 4th floor, the
高層建物１の８階以上の階においては、水平方向に間隔を隔てて配置された柱２および上下方向に間隔を隔てて配置された梁３によって形成される矩形状の架構の内側に、オイルダンパー１０が設けられている。矩形状の架構の内側には、上側の両端角部またはその角部近傍に、それぞれの一端が固定されてＶ字状に配置される１対のブレース１１（以下、Ｙ型ブレース１１）が設けられている。オイルダンパー１０は、Ｙ型ブレース１１の下端と左または右の柱２の下部とを連結して水平に配置されている。
On the 8th and higher floors of a high-
８階以上の階において、Ｙ型ブレース１１と柱２との間に設けられているオイルダンパー１０は、剛性複合階層１ｃにて剛体部４と梁３との間に設けられているオイルダンパー１０と同一のものであり、各階に同数設けられている。本実施形態では、各階に２つずつ設けられている場合を例に挙げて説明する。
On the 8th floor and above, the
本実施形態の高層建物１は、１階から７階（剛性複合階層１ｃ）において、耐力壁等を設置して剛性を高めた高剛性構造部１ｂが、ボイド空間Ｓ１を形成する低剛性構造部１ａと繋がって設けられている。例えば、高剛性構造部１ｂの剛性が、所定階となる８階に対して１．５倍高く設計されているとする。このとき、地震動が高層建物１に入力されたときの、１階から７階までの高剛性構造部１ｂにおける各階の層間変位量は、８階の層間変位量よりも１．５倍小さい。このため、仮に、高剛性構造部１ｂにおいても、８階以上の階と同様にＹ型ブレース１１と柱２との間にオイルダンパー１０が設けられていると、高剛性構造部１ｂにおけるオイルダンパー１０の制振性能が、８階以上の階よりも小さくなってしまう。
In the high-
より具体的には、８階の層間変位量ｘによる各オイルダンパー１０の単位変位量あたりの減衰力Ｆとすると、このときの８階の２本のオイルダンパー１０による所定階減衰力Ｇａは、式１により表される。
More specifically, assuming that the damping force F per unit displacement amount of each
Ｇａ＝２×ｘ×Ｆ （式１）
そして、仮に、高剛性構造部１ｂにＹ型ブレース１１を設け、Ｙ型ブレース１１と柱２との間にオイルダンパー１０が設けられている場合、高剛性構造部１ｂの各階の２本のオイルダンパー１０による減衰力Ｇｂは、高剛性構造部１ｂの各階の層間変位量がｘ／１．５なので、式２により表される。
Ga = 2 ××× F (Equation 1)
If a Y-shaped
Ｇｂ＝２×（ｘ／１．５）×Ｆ （式２）
このように、高剛性構造部１ｂに、８階以上の階と同様にＹ型ブレース１１と柱２との間にオイルダンパー１０を設けた場合には、低剛性構造部１ａと繋がる高剛性構造部１ｂにおける制振性能は、所定階の制振性能より低くなる。
Gb = 2 × (x / 1.5) × F (Equation 2)
As described above, when the
これに対し、本実施形態の高層建物１は、高剛性構造部１ｂ内の空間Ｓ２に剛体部４を設け、各階の躯体（梁３など）と、剛体部４との間にオイルダンパー１０を設けている。すなわち、高剛性構造部１ｂに設けられているオイルダンパー１０は、高剛性構造部１ｂの各階の層間変位ではなく、剛体部４と高剛性構造部１ｂとの相対変位により減衰力が生じる（制振する）ように設けられている。剛体部４と高剛性構造部１ｂの相対変位は、支持部分（ここでは４階）から上下に離れるほど大きくなるので、これにより、制振性能を高めることができる。
On the other hand, in the high-
また、図１１は、本実施形態の概略モーメント図であり、図１２は第１比較例の概略モーメント図であり、図１３は、第２比較例の概略モーメント図である。ここでは、便宜上、剛体部４（芯部４ａに相当部分）を矩形状に示している。また、建物本体（高剛性構造部１ｂ）と剛体部４との間には、オイルダンパー１０が適宜設けられていることとする。
11 is a schematic moment diagram of the present embodiment, FIG. 12 is a schematic moment diagram of the first comparative example, and FIG. 13 is a schematic moment diagram of the second comparative example. Here, for convenience, the rigid body portion 4 (the portion corresponding to the
第１比較例（図１２）では、剛体部４の下端は１階の躯体に固定されている。すなわち、第１比較例の剛体部４は、下端が１階の躯体に支持された状態（片持ち梁の状態）となっている。この場合、上階に行くほど剛体部４と建物本体（高剛性構造部１ｂ）との変位差が大きくなるため、オイルダンパー１０による高効率のエネルギー吸収が期待できる（制振効果が高くなる）。ただし、この第１比較例の場合、剛体部４の下端においてモーメント（曲げモーメント）が最大となり、剛体部４にはこのモーメントの最大値に見合う剛性が必要になる。
In the first comparative example (FIG. 12), the lower end of the
これに対し、本実施形態（図１１）では、剛体部４は、中間階（ここでは４階）の躯体（梁３や中央柱２ａ）に支持されている。前述したように、中間階（４階）から上下方向に離れるほど、剛体部４と建物本体（高剛性構造部１ｂ）との変位差が大きくなるので、オイルダンパー１０による高効率のエネルギー吸収が期待できる。また、本実施形態では、中間階でモーメントが最大となり、この最大値は第１比較例のモーメントの最大値よりも小さい。すなわち、本実施形態では、第１比較例よりも剛体部４に必要な剛性が小さくなる。これにより、第１比較例と比べて、剛体部４のサイズのコンパクト化を図ることができる。また、本実施形態では、剛体部４のモーメントに応じて、剛体部４の上下方向の端部の断面係数を、他の部位よりも小さくしている。これにより、さらにサイズのコンパクト化を図ることができる。また、剛体部４として左右延出部４ｂと、前後延出部４ｃを設けることで、芯部４ａの面外変形を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment (FIG. 11), the
第２比較例（図１３）では、剛体部４の下端は、前後方向の移動が拘束されつつ、左右方向には移動可能に設けられている。さらに中間階（ここでは４階）と１階との間にはブレース１２が斜めに設けられている。これにより、剛体部４は、１階の躯体に支持されている。
In the second comparative example (FIG. 13), the lower end of the
この第２比較例の場合も、中間階でモーメントが最大となっており、第１比較例と比べて剛体部４に必要な剛性を小さくできる。ただし、第２比較例では、ブレース１２を斜めに配置しているため、低層階のエリアの設計の自由度が低下する。これに対し、本実施形態では、剛体部４は、中間階（４階）の躯体に支持されており、ブレース１２を設けなくても良い。これにより、低層階のエリアの設計の自由度を高めることができる。
Also in the case of this second comparative example, the moment is maximum in the middle floor, and the rigidity required for the
以上説明したように、本実施形態の高層建物１によれば、高剛性構造部１ｂ内を上下方向に貫く剛体部４は、剛性複合階層１ｃの中間階（４階）の躯体に支持されている。これにより、剛体部４に必要な剛性の低減を図ることができ、剛体部４のサイズのコンパクト化を図ることができる。また、中間階から上下に離れるほど高剛性構造部１ｂと剛体部４との相対変位が大きくなるため、８階以上の各階毎に設けられて階層間に生じる層間変位により制振するオイルダンパー１０よりも大きな制振性能を得ることが可能である。よって、剛体部４に必要な剛性の低減を図りつつ、制振性能を高めることができる。
As described above, according to the high-
また、オイルダンパー１０は、中間階の上方及び下方にそれぞれ設けられている。これにより、より高い制振性能を備えることが可能である。
Further, the
また、高剛性構造部１ｂ内は、上下方向、前後方向、及び、左右方向に形成された空間Ｓ２を有しており、オイルダンパー１０は、高剛性構造部１ｂと剛体部４とを前後方向に連結するものと、高剛性構造部１ｂと剛体部４とを左右方向に連結するものとが、それぞれ設けられている。これにより、全ての方向（水平方向）の制振に対応することができる。
Further, the inside of the high-
また、剛体部４は、芯部４ａから前後方向に延出する前後延出部４ｃと、芯部４ａから左右方向に延出する左右延出部４ｂと有している。これにより、剛体部４の面外変形を抑制することができる。
Further, the
また、上下方向の端部（上端部、下端部）における剛体部４の断面係数は、中間階における剛体部４の断面係数よりも小さい。これにより、さらにサイズのコンパクト化を図ることができ、高剛性構造部１ｂ内の空間（空間Ｓ２）を有効利用できる。
Further, the cross-sectional coefficient of the
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
=== Other embodiments ===
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not for limiting the interpretation of the present invention. Further, the present invention can be changed or improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof. For example, the following modifications are possible.
前述の実施形態においては、制振部材をオイルダンパーとしたが、これには限られず、オイルダンパー以外の粘弾性ダンパーや、摩擦ダンパー等であっても構わない。 In the above-described embodiment, the vibration damping member is an oil damper, but the present invention is not limited to this, and a viscoelastic damper other than the oil damper, a friction damper, or the like may be used.
また、前述の実施形態では、剛性複合階層１ｃは、高層建物１の１階と７階の間に設けられていたがこれには限られず、他の階の間に設けられていてもよい。その場合、剛性複合階層１ｃの最上階と最下階との間の階（中間階）の躯体で剛体部４を支持すればよい。
Further, in the above-described embodiment, the rigid
また、剛体部４の各部（芯部４ａ、左右延出部４ｂ、前後延出部４ｃ）の平面形状は、前述の実施形態には限られない。例えば、各部の平面形状が矩形であってもよい。また、左右延出部４ｂ、及び、前後延出部４ｃが、芯部４ａに対して一方側のみに設けられていてもよいし、あるいは、左右延出部４ｂ、及び、前後延出部４ｃが設けられていなくてもよい。
Further, the planar shape of each portion of the rigid body portion 4 (
また、前述の実施形態では、高剛性構造部１ｂにおける各階のオイルダンパー１０は同じもの（同じ制振効果）であるとしたが、これには限られず、制振効果の異なるものであってもよい。例えば、中間階（４階）から上下に離れるほど、制振効果の高いものを用いてもよい。中間階（４階）から上下に離れるほど剛体部４と高剛性構造部１ｂとの相対変位が大きくなるので、これにより、より高い制振性能を備えることができる。
Further, in the above-described embodiment, the
１ 高層建物（構造物）、１ａ 低剛性構造部、１ｂ 高剛性構造部、
１ｃ 剛性複合階層、２ 柱（躯体）、２ａ 中央柱（躯体）、３ 梁（躯体）、
４ 剛体部、４ａ 芯部、４ｂ 左右延出部、４ｃ 前後延出部、
５ 地面、８ 剛体部突出部、９ 梁突出部、１０ オイルダンパー（制振部材）、
１１ ブレース（Ｙ型ブレース）、１２ ブレース、
Ｓ 空隙、Ｓ１ ボイド空間、Ｓ２ 空間
1 High-rise building (structure), 1a low-rigidity structure, 1b high-rigidity structure,
1c Rigidity composite layer, 2 columns (framework), 2a Central column (framework), 3 beams (framework),
4 Rigid body part, 4a core part, 4b left and right extension part, 4c front and back extension part,
5 Ground, 8 Rigid body protrusions, 9 Beam protrusions, 10 Oil dampers (vibration damping members),
11 brace (Y type brace), 12 brace,
S void, S1 void space, S2 space
Claims (5)
前記複数階において前記低剛性構造部と繋がり前記所定階より剛性が高い高剛性構造部と、
を有し、前記所定階より剛性が高い剛性複合階層が、
前記所定階と繋がって設けられている構造物であって、
前記剛性複合階層における最上階と最下階との間の中間階の躯体に支持されるとともに前記高剛性構造部内を前記上下方向に貫き前記高剛性構造部より剛性が高い剛体部と、
前記高剛性構造部と前記剛体部とを連結し、前記高剛性構造部と前記剛体部とが相対変位することにより制振する制振部材と、
を有することを特徴とする構造物。 A low-rigidity structural part that forms a void space over multiple floors and has lower rigidity than a predetermined floor that does not have the void space.
A high-rigidity structure that is connected to the low-rigidity structure on the plurality of floors and has a higher rigidity than the predetermined floor.
The rigid composite layer, which has a higher rigidity than the predetermined floor,
It is a structure that is connected to the predetermined floor and is provided.
A rigid body portion that is supported by the skeleton of the intermediate floor between the top floor and the bottom floor in the rigid composite layer and penetrates the high-rigidity structure portion in the vertical direction and has higher rigidity than the high-rigidity structure portion.
A vibration damping member that connects the high-rigidity structure portion and the rigid body portion and suppresses vibration by relative displacement between the high-rigidity structure portion and the rigid body portion.
A structure characterized by having.
前記制振部材は、前記中間階の上方及び下方にそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする構造物。 The structure according to claim 1.
The damping member is provided above and below the intermediate floor, respectively.
A structure characterized by that.
前記高剛性構造部内は、前記上下方向と直交する前後方向及び左右方向に形成された空間を有し、
前記制振部材は、前記高剛性構造部と前記剛体部とを前記前後方向に連結するものと、前記高剛性構造部と前記剛体部とを前記左右方向に連結するものとが、それぞれ設けられている、
ことを特徴とする構造物。 The structure according to claim 1 or 2.
The inside of the high-rigidity structure portion has spaces formed in the front-rear direction and the left-right direction orthogonal to the vertical direction.
The vibration damping member is provided with one that connects the high-rigidity structure portion and the rigid body portion in the front-rear direction and one that connects the high-rigidity structure portion and the rigid body portion in the left-right direction. ing,
A structure characterized by that.
前記高剛性構造部内は、前記上下方向と直交する前後方向及び左右方向に形成された空間を有し、
前記剛体部は、
前記前後方向に延出する前後延出部と、
前記左右方向に延出する左右延出部と、
を有することを特徴とする構造物。 The structure according to any one of claims 1 to 3.
The inside of the high-rigidity structure portion has spaces formed in the front-rear direction and the left-right direction orthogonal to the vertical direction.
The rigid body is
The front-rear extension portion extending in the front-rear direction and the front-rear extension portion
The left-right extension portion extending in the left-right direction and the left-right extension portion
A structure characterized by having.
前記上下方向の少なくとも一方の端部における前記剛体部の断面係数は、前記中間階における前記剛体部の断面係数よりも小さい、
ことを特徴とする構造物。 The structure according to any one of claims 1 to 4.
The cross-sectional coefficient of the rigid body portion at at least one end in the vertical direction is smaller than the cross-sectional coefficient of the rigid body portion in the intermediate floor.
A structure characterized by that.
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