JP5180559B2 - Damping structure and building - Google Patents
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Description
本発明は、地震時における振動エネルギーを制震装置によって吸収させる制震構造及び同制震構造を備えた建物に関するものである。 The present invention relates to a vibration control structure that absorbs vibration energy at the time of an earthquake by a vibration control device and a building having the vibration control structure.
従来、建物ユニットを複数組み付けて成る施工性などに優れるユニット建物においても、地震時における振動エネルギーを制震装置によって吸収させる制震構造は多く適用されている(例えば特許文献1等を参照)。
上記した従来の制震構造では、建物ユニットの柱梁架構に窓や出入り口などの開口部を様々な態様で設けられるように設計の自由度の高さを考慮して、柱梁架構内に、制震装置を備えたこの柱梁架構よりも横幅が小さい制震パネルを、様々な配置で嵌め込んで設置していた。 In the conventional seismic control structure described above, considering the high degree of freedom of design so that openings such as windows and doorways can be provided in various ways in the column beam frame of the building unit, A seismic control panel with a width smaller than that of this column-beam frame equipped with a seismic control device was installed in various positions.
しかしながら、この制震構造は、いずれにしても建物ユニットの柱梁架構内に制震パネルを嵌め込んで設置するので、その分だけ設計の自由度は低い。 However, in any case, since this seismic control structure is installed by fitting a seismic control panel in the column beam frame of the building unit, the degree of freedom in design is low.
また、この制震パネルは、一対の間柱間に各種ダンパーなどから成る制震装置を架設し、天井梁と床梁に一対の間柱のそれぞれの上下端部を接合して柱梁架構内に設置した構成なので、地震時において建物ユニットへ水平外力が入力した際、天井梁及び床梁の間柱の接合された部位並びに間柱の上下端部に大きな応力が集中して発生するため、この制震パネルが接合された天井梁及び床梁の部分が水平方向だけでなく上下方向にも変形してしまい、制震装置の変形量はその分小さくなってしまい、期待するほどの振動エネルギーを吸収できず、大きな制震性能を発揮できなかった。 This seismic control panel is installed in a column beam structure by installing a vibration control device consisting of various dampers between a pair of studs and joining the upper and lower ends of each pair of studs to the ceiling beam and floor beam. Because of this structure, when horizontal external force is input to the building unit at the time of an earthquake, large stresses are concentrated on the joined part of the column between the ceiling beam and floor beam and the upper and lower ends of the column. The ceiling beam and floor beam part to which the joints are bonded are deformed not only in the horizontal direction but also in the vertical direction, and the amount of deformation of the vibration control device is reduced accordingly, and the vibration energy as expected cannot be absorbed. , Couldn't show great seismic control performance.
さらに、天井梁及び床梁は座屈しないように大断面のものを使用しなければならず、間柱の上下端部の接合部はスチフナーなどで補強する必要があり、施工が煩雑なうえに、不経済であった。 In addition, the ceiling beam and floor beam must have large cross sections so that they do not buckle, and the joints at the upper and lower ends of the studs must be reinforced with a stiffener, etc. It was uneconomical.
そこで、本発明は、設計の自由度が高く、大きな制震性能を発揮でき、施工性に優れ、経済的に実施できる制震構造及び同制震構造を備えた建物を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a damping structure and a building having the damping structure that have a high degree of freedom in design, can exhibit great damping performance, have excellent workability, and can be implemented economically. Yes.
前記目的を達成するために、本発明の制震構造は、柱と梁とを剛接して成る複数の建物ユニットが間隔を設けて配置され、前記間隔を設けた部分に制震装置が架設されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vibration control structure of the present invention includes a plurality of building units each having a column and a beam that are in rigid contact with each other, with a space provided, and a vibration control device is installed on the space provided with the space. It is characterized by.
ここで、前記間隔を設けた部分において、一方の前記建物ユニットの上側の剛接合部と他方の前記建物ユニットの下側の剛接合部との間に制震装置が斜めに架設されている。 Here, in the portion provided with the gap, that has been laid Damping device diagonally between the lower rigid joint of the upper rigid joint and the other of the building unit of one of the building units.
また、前記間隔を設けた部分において、隣り合う前記建物ユニットの上側のみの剛接合部間が連結部材で連結されている。 Further, in the portion provided with the gap, between the rigid joints of only the upper of the building units adjacent are connected by a connecting member.
さらに、前記制震装置は、油圧ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー又はこれらを複合したダンパーであるとよい。 Further, the vibration control device may be a hydraulic damper, a friction damper, a viscoelastic damper, or a damper that combines these.
また、本発明の建物は、上記したいずれかの制震構造を備えていることを特徴とする。 Moreover, the building of this invention is equipped with one of the above-mentioned seismic control structures.
このように構成された本発明の制震構造は、建物ユニットが間隔を設けて配置され、この間隔を設けた部分に制震装置が架設された構成となっているので、建物ユニットの柱梁架構内に制震パネルなどを設置する必要がないため、従来技術に比べて、より設計の自由度が高い。 The seismic control structure of the present invention configured as described above has a structure in which building units are arranged at intervals, and a seismic control device is installed at a portion where the intervals are provided. Since there is no need to install a vibration control panel in the frame, the design is more flexible than in the prior art.
ここで、間隔を設けた部分において、一方の建物ユニットの上側の剛接合部と他方の建物ユニットの下側の剛接合部との間に制震装置が斜めに架設されているので、制震装置の変形量は最も大きくなり、期待する振動エネルギーを吸収でき、大きな制震性能を発揮できる。また、制震装置が架設される箇所が建物ユニットの最も強度の大きい剛接合部であるため、わざわざスチフナーなどで補強する必要がなく、施工性に優れる。さらに、地震時に応力が集中して発生する箇所もこの剛接合部となるので、従来技術に比べて、天井梁及び床梁を大断面にする必要もないので、経済的に実施することができる。 Here, in the portion provided with the gap, since the vibration control device between the lower rigid joint of the upper rigid joint portion and the other building unit of one of the building units are laid obliquely, Vibration Control The amount of deformation of the device is the largest, can absorb the expected vibration energy, and can exert a great vibration control performance. In addition, since the place where the vibration control device is installed is the rigid joint having the greatest strength of the building unit, it is not necessary to reinforce with a stiffener or the like, and the workability is excellent. Furthermore, since the location where stress is concentrated at the time of an earthquake also becomes this rigid joint, it is not necessary to make the ceiling beam and floor beam have a large cross section compared to the prior art, so it can be implemented economically. .
また、間隔を設けた部分において、隣り合う建物ユニットの上側のみの剛接合部間が連結部材で連結されているので、隣り合う建物ユニットが、風荷重などの水平力を伝達する必要が有る際に、この連結部材を介して水平力を伝達することができる。 Further, in the portion provided with the gap, since between the upper only of rigid joints of the building units adjacent are connected by a connecting member, when the neighboring building units, it is necessary to transmit the horizontal forces such as wind loads In addition, a horizontal force can be transmitted through this connecting member.
さらに、制震装置が、油圧ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー又はこれらを複合したダンパーである場合は、交換や調整の必要がないので、地震が継続的に起こったときにも対応でき、実用性に優れ、そのうえ経済的である。 Furthermore, if the vibration control device is a hydraulic damper, friction damper, viscoelastic damper, or a damper that combines these, there is no need for replacement or adjustment. Excellent and economical.
また、このように構成された本発明の建物は、上記したいずれかの制震構造を備えた構成となっているので、設計の自由度が高く、施工性に優れ、経済的に実施できる。 Moreover, since the building of this invention comprised in this way becomes the structure provided with one of the above-mentioned seismic control structures, it has a high design freedom, is excellent in workability, and can be implemented economically.
以下、本発明の制震構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the vibration control structure of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
先ず、実施例1の制震構造について説明する。 First, the vibration control structure of Example 1 will be described.
実施例1の制震構造は、図1に示したような4本の柱1,・・・と梁としての4本の天井梁2,・・・及び4本の床梁3,・・・とを剛接して8つの剛接合部G1〜G8を有する建物ユニット4が、図2に示したように、間隔を設けて2つ配置されている。
The seismic control structure of Example 1 has four pillars 1,..., Four
そして、間隔を設けて隣り合う2つの建物ユニット4,4の前方上側の剛接合部G1と前方上側の剛接合部G5との間が連結部材5で連結されている。
Then, the connecting
また、後方上側の剛接合部G2と後方上側の剛接合部G6との間も連結部材5で連結されている。
Further, the rear upper rigid joint G <b> 2 and the rear upper rigid joint G <b> 6 are also coupled by the
さらに、左側の建物ユニット4の前方下側の剛接合部G4と右側の建物ユニット4の前方上側の剛接合部G5との間に、ブレース材6,6を介して、制震装置としての油圧ダンパー7が架設された構成である。
Further, hydraulic pressure as a vibration control device is interposed between the rigid lower joint G4 of the
ここで、連結部材5は、天井梁2,2間に風荷重などの水平力を伝達する役割をすればよいだけのものなので、その両端部を剛接合部G1,G2,G5,G6へピン接合するだけでもよい。
Here, the connecting
但し、風荷重などの水平力を伝達する必要がない場合は、連結部材5を設けないでもよい。
However, if it is not necessary to transmit a horizontal force such as wind load, the connecting
また、制震装置には、油圧ダンパー7を使用したが、これに限定されず、摩擦ダンパーや粘弾性ダンパー又はこれらを複合したダンパーなどの交換や調整の必要がないダンパーが好適に使用される。 Moreover, although the hydraulic damper 7 was used for the damping device, it is not limited to this, The damper which does not need replacement | exchange or adjustment, such as a friction damper, a viscoelastic damper, or the damper which compounded these, is used suitably. .
但し、鋼材ダンパーなどの交換や調整が必要なダンパーを使用してもよい。 However, a damper that requires replacement or adjustment of a steel damper may be used.
このように構成された本発明の制震構造は、建物ユニット4,4が間隔を設けて配置され、この間隔を設けた部分に制震装置としての油圧ダンパー7が架設された構成となっているので、建物ユニット4,4の柱梁架構内に制震パネルなどを設置する必要がないため、従来技術に比べて、より設計の自由度が高い。
The vibration control structure of the present invention configured as described above has a configuration in which the
ここで、間隔を設けた部分において、一方の建物ユニット4の上側の剛接合部G5と他方の建物ユニット4の下側の剛接合部G4との間に制震装置としての油圧ダンパー7が斜めに架設されているので、油圧ダンパー7の変形量は最も大きくなり、期待する振動エネルギーを吸収でき、大きな制震性能を発揮できる。
Here, in the part which provided the space | interval, between the rigid joint part G5 of the upper side of one
また、油圧ダンパー7が架設される箇所が建物ユニット4,4の最も強度の大きい剛接合部G4,G5であるため、わざわざスチフナーなどで補強する必要がなく、施工性に優れる。
Further, since the place where the hydraulic damper 7 is installed is the rigid joints G4 and G5 having the highest strength of the
さらに、地震時に応力が集中して発生する箇所もこの剛接合部G4,G5となるので、従来技術に比べて、天井梁2,・・・及び床梁3,・・・を大断面にする必要もないため、経済的に実施することができる。
Further, since the location where stress is concentrated during an earthquake is also the rigid joints G4 and G5, the
また、間隔を設けた部分において、隣り合う建物ユニット4,4の上側の剛接合部G1,G5間とG2,G6間が連結部材5,5で連結されているので、隣り合う建物ユニット4,4が、風荷重などの水平力を伝達する必要が有る際には、この連結部材5,5を介して水平力を伝達することができる。
Moreover, in the part which provided the space | interval, since the rigid joint part G1, G5 of the upper side of
さらに、制震装置が油圧ダンパー7であるので、交換や調整の必要がなく、地震が継続的に起こったときにも対応でき、実用性に優れ、そのうえ経済的である。 Furthermore, since the vibration control device is the hydraulic damper 7, there is no need for replacement or adjustment, and it can cope with the continuous occurrence of earthquakes, and is excellent in practicality and economical.
以下、本発明の建物を実現する最良の形態を、図面に示す実施例2〜5に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the building of the present invention will be described based on Examples 2 to 5 shown in the drawings.
先ず、実施例2の建物について説明する。 First, the building of Example 2 will be described.
実施例2の建物は、上記した実施例1の制震構造を備えた建物としてのユニット建物B1において実施される。 The building of Example 2 is implemented in the unit building B1 as a building having the above-described vibration control structure of Example 1.
図3に示したように、このユニット建物B1は、建物ユニット4A〜4Fを、X方向に妻面を向けて2つ配置し、これをY方向に3列配置して成る。
As shown in FIG. 3, this unit building B1 is configured by arranging two
そして、建物ユニット4Aと建物ユニット4Bの内側桁面間及び建物ユニット4Eと建物ユニット4Fの内側桁面間に間隔が設けられて、これらの外側妻面間にそれぞれ上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
And the space | interval is provided between the inner girder face of the
また、建物ユニット4Aと建物ユニット4Fの内側妻面間及び建物ユニット4Cと建物ユニット4Dの内側妻面間に間隔が設けられて、これらの外側桁面間にもそれぞれ上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
In addition, spaces are provided between the inner end faces of the
さらに、建物ユニット4Bと建物ユニット4Cの内側桁面間及び建物ユニット4Dと建物ユニット4Eの内側桁面間は、それぞれ通常のユニット建物同様に略隙間なく組み付けられている。
Further, between the inner girder surfaces of the
ここで、各制震構造Sを構成する連結部材5は、実施例1で述べたように、天井梁2,2間に風荷重などの水平力を伝達する役割をすればよいだけのものなので、外側にだけ設けている。
Here, as described in the first embodiment, the connecting
このように構成された本発明の建物は、上記した実施例1の制震構造Sを備えた構成となっているので、設計の自由度が高く、大きな制震性能を発揮でき、施工性に優れ、経済的に実施できる。 Since the building of the present invention configured as described above has a structure including the above-described vibration control structure S of the first embodiment, the degree of freedom in design is high, and a large vibration control performance can be exhibited. Excellent and economical to implement.
次に、実施例3の建物について説明する。 Next, the building of Example 3 will be described.
実施例3の建物も、上記した実施例1の制震構造を備えた建物としてのユニット建物B2において実施される。 The building of the third embodiment is also implemented in the unit building B2 as a building having the above-described vibration control structure of the first embodiment.
図4に示したように、このユニット建物B2は、実施例2の構成に加え、建物ユニット4Bと建物ユニット4Eの外側寄りの桁面間及び建物ユニット4Eと建物ユニット4Fの内側妻面間にそれぞれ上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
As shown in FIG. 4, in addition to the configuration of the second embodiment, the unit building B2 includes a space between the outer side of the
すなわち、この実施例3は、より制震性能を高めるために制震構造Sを設けた数が多いことが実施例2と主に異なる。なお、他の構成は、実施例2と略同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 That is, the third embodiment is mainly different from the second embodiment in that the number of the damping structures S provided in order to further improve the damping performance. Since other configurations are substantially the same as those of the second embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
このように構成された実施例3の建物は、実施例2と略同様な効果を奏するので、説明を省略する。 Since the building of Example 3 configured as described above has substantially the same effect as Example 2, description thereof is omitted.
次に、実施例4の建物について説明する。 Next, the building of Example 4 will be described.
実施例4の建物も、上記した実施例1の制震構造を備えた建物としてのユニット建物B3において実施される。 The building of the fourth embodiment is also implemented in the unit building B3 as a building having the above-described vibration control structure of the first embodiment.
図5に示したように、このユニット建物B3は、実施例2の構成に加え、建物ユニット4Bとして、その内側妻面が建物ユニット4Eの内側妻面まで届く長さのものを使用している。
As shown in FIG. 5, in addition to the configuration of the second embodiment, the unit building B3 uses a
すなわち、この実施例4は、建物ユニット4Bのサイズを長くして建物ユニット4Eに組み付けたことが実施例2と主に異なる。なお、他の構成は、実施例2と略同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
That is, the fourth embodiment is mainly different from the second embodiment in that the size of the
このように構成された実施例4の建物は、実施例2,3と略同様な効果を奏するので、説明を省略する。 Since the building of Example 4 configured as described above has substantially the same effect as that of Examples 2 and 3, description thereof is omitted.
次に、実施例5の建物について説明する。 Next, the building of Example 5 is demonstrated.
実施例5の建物も、上記した実施例1の制震構造を備えた建物としてのユニット建物B4において実施される。 The building of the fifth embodiment is also implemented in the unit building B4 as a building having the above-described vibration control structure of the first embodiment.
図6に示したように、このユニット建物B4は、建物ユニット4A,4FをX方向に妻面を向けて2つ配置し、建物ユニット4C,4DもX方向に妻面を向けて2つ配置し、その間に建物ユニット4B,4G,4H,4EをX方向に桁面を向けて4つ配置して成る。
As shown in FIG. 6, in this unit building B4, two
そして、建物ユニット4Aの内側桁面と建物ユニット4B及び建物ユニット4Gの平面視で上側の妻面との間に間隔が設けられて、建物ユニット4Aの外側妻面と建物ユニット4Bの外側桁面との間に上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
And the space | interval is provided between the inner side face of the
また、建物ユニット4Fの内側桁面と建物ユニット4E及び建物ユニット4Hの平面視で上側の妻面との間に間隔が設けられて、建物ユニット4Fの外側妻面と建物ユニット4Eの外側桁面との間に上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
In addition, a space is provided between the inner girder surface of the
さらに、建物ユニット4G,4Hの内側桁面間に間隔が設けられて、これらの両側の妻面間にそれぞれ上記した実施例1の制震構造Sが設けられている。
Further, a space is provided between the inner girder surfaces of the
また、建物ユニット4A,4Fの内側妻面間、建物ユニット4C,4Dの内側妻面間、建物ユニット4B,4Gの内側桁面間、建物ユニット4E,4Hの内側桁面間、建物ユニット4Cの内側桁面と建物ユニット4B,4Gの平面視で下側の妻面との間及び建物ユニット4Dの内側桁面と建物ユニット4E,4Hの平面視で下側の妻面との間は、それぞれ通常のユニット建物同様に略隙間なく組み付けられている。
Moreover, between the inner side faces of the
すなわち、この実施例5は、より多くの建物ユニット4A〜4Hを用いたことと、建物ユニット4A〜4H及び制震構造Sの配置の仕方が実施例2と主に異なる。なお、他の構成は、実施例2と略同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
That is, the fifth embodiment is mainly different from the second embodiment in that
このように構成された実施例5の建物は、実施例2〜4と略同様な効果を奏するので、説明を省略する。 Since the building of Example 5 configured as described above has substantially the same effect as that of Examples 2 to 4, description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の最良の形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The best mode of the present invention has been described in detail based on the embodiments with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design does not depart from the gist of the present invention. Such modifications are included in the present invention.
例えば、前記実施例2〜5における建物ユニットの個数や配置並びに制震構造Sの数や配置に限定されず、様々な態様で実施できる。 For example, it is not limited to the number and arrangement of the building units and the number and arrangement of the vibration control structures S in Examples 2 to 5, but can be implemented in various modes.
また、前記実施例2〜5では、簡単に説明するために、平屋のユニット建物B1〜B4を適用したが、2階以上のユニット建物でも同様に実施することができる。 Moreover, in the said Examples 2-5, in order to demonstrate easily, the one-story unit building B1-B4 was applied, However, It can implement similarly in the unit building of 2nd floor or more.
1 柱
2 天井梁(梁)
3 床梁(梁)
G1〜G8 剛接合部
4,4A〜4H 建物ユニット
5 連結部材
7 油圧ダンパー(制震装置)
S 制震構造
B1〜B4 ユニット建物(建物)
1
3 Floor beams (beams)
G1 to G8
S Damping structure B1 to B4 Unit building (building)
Claims (5)
前記間隔を設けた部分において、
一方の前記建物ユニットの上側の剛接合部と他方の前記建物ユニットの下側の剛接合部との間に制震装置が斜めに架設されているとともに、
隣り合う前記建物ユニットの上側のみの剛接合部間が連結部材で連結されていることを特徴とする制震構造。 A plurality of building units formed by rigidly connecting columns and beams are arranged at intervals, and a vibration control device is installed at a portion provided with the intervals ,
In the portion provided with the interval,
A vibration control device is obliquely installed between the upper rigid joint of one of the building units and the lower rigid joint of the other building unit,
A seismic control structure, characterized in that the rigid joints only on the upper side of the adjacent building units are connected by a connecting member .
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