JP6688856B2 - Vibration control structure - Google Patents
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Description
本発明は、制振構造に関する。 The present invention relates to a vibration damping structure.
質量体と免震装置とを備えた制振装置として、特許文献１には、制振装置を構成する部品（リニアスライダ、鋼製枠、ウェイトなど）を分割して既存の建物に搬入し、その後に部品を組み合わせて制振構造を構築する方法が開示されている。詳細には、クレーンを用いて基礎フレームを既存建物の屋上まで持ち上げて設置し、この基礎フレーム上に、リニアスライダ、鋼製枠を順にクレーンで持ち上げて設置する。そして、鋼製枠内にウェイト（重りプレート）を積み重ねてモルタルで固化させることで制振装置の質量体を構築している。 As a vibration damping device provided with a mass body and a seismic isolation device, in Patent Document 1, parts (linear slider, steel frame, weight, etc.) constituting the vibration damping device are divided and carried into an existing building, After that, a method of combining parts to construct a vibration damping structure is disclosed. Specifically, a crane is used to lift and install the basic frame to the roof of an existing building, and the linear slider and the steel frame are sequentially lifted and installed on the basic frame with a crane. Then, weights (weight plates) are stacked in the steel frame and solidified with mortar to construct a mass body of the vibration damping device.
しかしながら、既存建物の屋上に制振構造を構築する領域が無ければ、既存建物の内部に制振構造を構築する必要が生じる。この場合、狭小な空間での作業となり、施工性が悪化する可能性がある。 However, if there is no area for constructing the damping structure on the roof of the existing building, it is necessary to construct the damping structure inside the existing building. In this case, the work is performed in a narrow space, which may deteriorate the workability.
本発明は、上記の事実を考慮し、狭小な空間でも施工性を確保することができる制振構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above facts, and an object of the present invention is to provide a vibration damping structure capable of ensuring workability even in a narrow space.
請求項１に記載の本発明に係る制振構造は、２つのＴ型鋼のウェブ同士を接合して断面Ｈ字状の梁部材とし、該梁部材を既存柱に架設して格子状に形成されたベース架台と、前記ベース架台上に設置され、質量体を水平方向に移動可能に支持する支持体と、を有し、前記質量体は、上フランジ及び下フランジを備えた断面Ｈ字状の複数のＨ型フレームと、隣り合う前記Ｈ型フレームの前記上フランジと前記下フランジとの間に積層された複数の重りプレートとを含んで構成されており、前記複数の重りプレートは、前記上フランジと前記下フランジとの間を上下に延びる棒体に挿通されると共に、前記上フランジと前記下フランジとの間に挟持されている。 The vibration damping structure according to the present invention as set forth in claim 1 is formed by connecting two webs of T-shaped steel to form a beam member having an H-shaped cross section, and arranging the beam member on an existing column to form a lattice shape. a base frame with the placed on the base frame, possess a support for movably supporting the mass body in a horizontal direction, and the masses, with a top flange and a lower flange section H-shaped It is configured to include a plurality of H-shaped frames and a plurality of weight plates stacked between the upper flange and the lower flange of the adjacent H-shaped frames, and the plurality of weight plates are the upper plates. The rod body extends vertically between the flange and the lower flange, and is sandwiched between the upper flange and the lower flange .
請求項１に記載の本発明に係る制振構造によれば、ベース架台上に設置された支持体によって質量体が水平方向に移動可能に支持されている。ここで、ベース架台は、既存柱に架設された梁部材によって構成されている。また、梁部材は、２つのＴ型鋼のウェブ同士を接合して断面Ｈ字状に形成されている。これにより、それぞれのＴ型鋼は、梁部材をＨ型鋼で構成する場合よりも小さいサイズとなる。これにより、既存建物内で制振構造を構築する際に、Ｔ型鋼を既存建物のエレベータで搬入することができ、クレーンなどの揚重機で搬入するような大掛かりな工事とならない。 According to the vibration damping structure of the present invention described in claim 1, the mass body is supported by the support body installed on the base pedestal so as to be movable in the horizontal direction. Here, the base mount is configured by a beam member that is installed on an existing column. The beam member is formed to have an H-shaped cross section by joining two webs of T-shaped steel. As a result, each T-shaped steel has a smaller size than when the beam member is made of H-shaped steel. Thereby, when constructing the vibration control structure in the existing building, the T-section steel can be carried in by the elevator of the existing building, and it does not become a large-scale construction like carrying in by a lifting machine such as a crane.
また、質量体を複数の重りプレートで構成しているため、既存建物のエレベータで搬入することができる。また、複数の重りプレートを棒体に挿通して積層させることで、作業効率を向上させることができる。さらに、隣り合うＨ型フレームの上フランジと下フランジとの間に複数の重りプレートを挟持させることにより、Ｈ型フレームと重りプレートとが一体化され、質量体の剛性を向上させることができる。 Further , since the mass body is composed of a plurality of weight plates, it can be carried in the elevator of the existing building. Further, by inserting a plurality of weight plates into the rod body and stacking them, the working efficiency can be improved. Further, by sandwiching a plurality of weight plates between the upper flange and the lower flange of the adjacent H-shaped frames, the H-shaped frame and the weight plates are integrated, and the rigidity of the mass body can be improved.
以上説明したように、本発明に係る制振構造によれば、狭小な空間でも施工性を確保することができる。 As described above, according to the vibration control structure of the present invention, the workability can be secured even in a narrow space.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る制振構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Ｚは、建物の高さ方向（上下方向）を示しており、各図において適宜示される矢印Ｘ及び矢印Ｙは、互いに直交する水平二方向を示している。 Hereinafter, a vibration damping structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, an arrow Z that is appropriately illustrated in each drawing indicates the height direction (vertical direction) of the building, and an arrow X and an arrow Y that are appropriately illustrated in each drawing indicate two horizontal directions orthogonal to each other.
例えば、本実施形態の制振構造が適用された建物１０は、５０階以上の高層のテナントビルであり、この建物１０の上層階に本実施形態の制振構造を構成する制振装置１２が配置されている。なお、高層のテナントビルに限らず、高層マンションや他の建物に適用してもよく、例えば、中層以下のビルに適用してもよい。また、上層階に限らず、他の場所に配置してもよい。例えば、建物１０の中層階に制振装置１２を配置してもよい。 For example, the building 10 to which the vibration damping structure of the present embodiment is applied is a high-rise tenant building having 50 or more floors, and the vibration damping device 12 configuring the vibration damping structure of the present embodiment is provided on the upper floors of the building 10. It is arranged. The present invention may be applied not only to high-rise tenant buildings but also to high-rise condominiums and other buildings, for example, to middle-rise and lower buildings. Further, it may be arranged not only on the upper floor but also in another place. For example, the vibration damping device 12 may be arranged on the middle floor of the building 10.
図１に示されるように、本実施形態の制振構造は、主として、制振装置１２と、この制振装置１２を支持するベース架台１４とを含んで構成されている。また、制振装置１２は、質量体１６と、支持体としての積層ゴム１８とを含んで構成されたＴＭＤ（Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ）であり、この他に図示しないダンパなどの減衰装置等を備えている。また、制振装置１２の両側における建物１０の柱（既存柱）２０には、緩衝器であるオイルバッファ２２が設けられている。 As shown in FIG. 1, the vibration damping structure of the present embodiment mainly includes a vibration damping device 12 and a base frame 14 that supports the vibration damping device 12. Further, the vibration damping device 12 is a TMD (Tuned Mass Damper) configured to include a mass body 16 and a laminated rubber 18 serving as a support body, and further includes a damping device such as a damper (not shown). There is. Further, on the columns (existing columns) 20 of the building 10 on both sides of the vibration damping device 12, oil buffers 22 that are shock absorbers are provided.
（ベース架台の構成）
ベース架台１４は、梁部材としての大梁２３を建物１０の柱２０に架設して形成されている。大梁２３は、図２に示されるように、建物１０の柱２０の間にＸ方向及びＹ方向に架設されており、隣り合う大梁２３の間には小梁２４が架設されている。また、図１に示されるように、大梁２３は、上下一対の上フランジ２３Ａ及び下フランジ２３Ｃと、上フランジ２３Ａと下フランジ２３Ｃとを上下に繋ぐウェブ２３Ｂとを備えて断面略Ｈ字状に形成されている。そして、上フランジ２３Ａ及び下フランジ２３Ｃが建物１０の柱２０の外壁に設けられたダイアフラム２６に溶接されており、ウェブ２３Ｂが柱２０の外壁に溶接されている。また、小梁２４は、大梁２３と同様に上フランジ、下フランジ、及びウェブを備えて断面略Ｈ字状に形成されている。
(Structure of base mount)
The base pedestal 14 is formed by arranging a large beam 23 as a beam member on a column 20 of the building 10. As shown in FIG. 2, the girders 23 are installed between the columns 20 of the building 10 in the X direction and the Y direction, and the girders 24 are installed between the adjacent girders 23. In addition, as shown in FIG. 1, the girder 23 includes a pair of upper and lower flanges 23A and 23C, and a web 23B that vertically connects the upper flange 23A and the lower flange 23C, and has a substantially H-shaped cross section. Has been formed. The upper flange 23A and the lower flange 23C are welded to the diaphragm 26 provided on the outer wall of the pillar 20 of the building 10, and the web 23B is welded to the outer wall of the pillar 20. Further, the beam 24 has an upper flange, a lower flange, and a web, similarly to the beam 23, and is formed in a substantially H-shaped cross section.
さらに、大梁２３の下フランジ２３Ｃには、間隔をあけて複数のＰＣ鋼棒２８が上下に挿通されている。詳細には、ＰＣ鋼棒２８の上端部が下フランジ２３Ｃに挿通されており、ＰＣ鋼棒２８の下端部が建物１０のスラブ１００（既存躯体）に挿通されている。そして、下フランジ２３Ｃの上面側からナット３０が捩じ込まれると共に、スラブ１００の下面側からナット３０捩じ込まれて大梁２３とスラブ１００とが締結されている。 Further, a plurality of PC steel rods 28 are vertically inserted through the lower flange 23C of the girder 23 at intervals. Specifically, the upper end of the PC steel rod 28 is inserted through the lower flange 23C, and the lower end of the PC steel rod 28 is inserted through the slab 100 (existing frame) of the building 10. Then, the nut 30 is screwed in from the upper surface side of the lower flange 23C, and the nut 30 is screwed in from the lower surface side of the slab 100 to fasten the girder 23 and the slab 100.
ここで、本実施形態では、図２に示されるように、一例として、Ｘ方向に３本の大梁２３が架設されており、Ｙ方向に４本の大梁２３が架設されているが、大梁２３の数については、制振装置１２の大きさや制振装置１２を設置する部屋の大きさに応じて適宜増減してもよい。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, as an example, three girders 23 are installed in the X direction and four girders 23 are installed in the Y direction. The number may be increased or decreased depending on the size of the vibration damping device 12 or the size of the room in which the vibration damping device 12 is installed.
また、本実施形態では、大梁２３の梁幅よりも小梁２４の梁幅の方が広幅に形成されているが、これに限定されず、大梁２３の梁幅及び小梁２４の梁幅はベース架台１４に要求される条件に応じて適宜変更してもよい。 Further, in the present embodiment, the beam width of the small beam 24 is formed to be wider than the beam width of the large beam 23. However, the beam width of the large beam 23 and the beam width of the small beam 24 are not limited to this. You may change suitably according to the conditions required of the base mount 14.
ここで、図３を参照して、本実施形態における大梁２３の形成方法の一例について説明する。なお、小梁２４の形成方法は、大梁２３の形成方法と同様の形成方法であるため、ここでは大梁２３の形成方法のみを図示して説明し、小梁２４の形成方法の説明を省略する。初めに、図３（Ａ）に示されるように、大梁２３の下半分を構成する断面略Ｔ字状の下部Ｔ型鋼３４を柱２０に架設する。ここで、下部Ｔ型鋼３４のウェブ３４Ｂが上方を向くようにして架設する。 Here, an example of a method for forming the girder 23 in the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the method of forming the girders 24 is the same as the method of forming the girders 23, only the method of forming the girders 23 will be illustrated and described here, and the description of the method of forming the girders 24 will be omitted. . First, as shown in FIG. 3 (A), a lower T-shaped steel 34 having a substantially T-shaped cross section and constituting the lower half of the girder 23 is installed on the column 20. Here, the lower T-shaped steel 34 is installed so that the web 34B of the lower T-shaped steel 34 faces upward.
次に、図３（Ｂ）に示されるように、下部Ｔ型鋼３４のフランジ３４Ａ及びスラブ１００にＰＣ鋼棒２８を挿通し、ナット３０を捩じ込んで締結する。そして、図３（Ｃ）に示されるように、下部Ｔ型鋼３４の上方に断面略Ｔ字状の上部Ｔ型鋼３６を配置し、この上部Ｔ型鋼３６のウェブ３６Ｂと下部Ｔ型鋼３４のウェブ３４Ｂとを溶接すると共に、上部Ｔ型鋼３６を柱２０に架設する。ここで、上部Ｔ型鋼３６のフランジ３６Ａが大梁２３の上フランジ２３Ａとなり、下部Ｔ型鋼３４のフランジ３４Ａが大梁２３の下フランジ２３Ｃとなる。また、符号３８は、裏当て金である。 Next, as shown in FIG. 3 (B), the PC steel rod 28 is inserted into the flange 34A of the lower T-shaped steel 34 and the slab 100, and the nut 30 is screwed in and fastened. Then, as shown in FIG. 3 (C), an upper T-section steel 36 having a substantially T-shaped cross section is arranged above the lower T-section steel 34, and a web 36B of the upper T-section steel 36 and a web 34B of the lower T-section steel 34 are arranged. While welding and, the upper T-shaped steel 36 is installed on the column 20. Here, the flange 36A of the upper T-shaped steel 36 becomes the upper flange 23A of the girder 23, and the flange 34A of the lower T-shaped steel 34 becomes the lower flange 23C of the large beam 23. Further, reference numeral 38 is a backing metal.
以上のように下部Ｔ型鋼３４及び上部Ｔ型鋼３６のウェブ同士を溶接して断面略Ｈ字状の大梁２３（梁部材）を形成する方法では、建物１０に搬入する際の部材のサイズを小さくできる。このため、建物１０のエレベータ等を利用することができる。 As described above, in the method of welding the webs of the lower T-section steel 34 and the upper T-section steel 36 to each other to form the large beam 23 (beam member) having a substantially H-shaped cross section, the size of the member when it is carried into the building 10 is reduced. it can. Therefore, the elevator or the like of the building 10 can be used.
（積層ゴムの構成）
図１に示されるように、ベース架台１４上には、積層ゴム１８が設置されている。積層ゴム１８は、剛板とゴム板とを相互に積層して構成されており、質量体１６を水平方向に移動可能に支持している。また、積層ゴム１８の上端部には、上フランジ１８Ａが設けられており、この上フランジ１８Ａが図示しないボルト及びナットによって後述する質量体１６に締結されている。一方、積層ゴム１８の下端部には、下フランジ１８Ｂが設けられており、この下フランジ１８Ｂが図示しないボルト及びナットによってベース架台１４に締結されている。
(Structure of laminated rubber)
As shown in FIG. 1, a laminated rubber 18 is installed on the base frame 14. The laminated rubber 18 is configured by laminating a rigid plate and a rubber plate on each other, and supports the mass body 16 so as to be movable in the horizontal direction. An upper flange 18A is provided on the upper end portion of the laminated rubber 18, and the upper flange 18A is fastened to the mass body 16 described later by bolts and nuts not shown. On the other hand, a lower flange 18B is provided at the lower end portion of the laminated rubber 18, and the lower flange 18B is fastened to the base frame 14 by bolts and nuts (not shown).
なお、本実施形態では、質量体１６を支持する支持体として積層ゴム１８を設けたが、本発明はこれに限定されず、質量体１６を水平方向に移動可能に支持する構成であれば、他の支持体を用いてもよい。例えば、水平二方向にスライド可能に構成されたリニアスライダを用いてもよい。 In the present embodiment, the laminated rubber 18 is provided as a support for supporting the mass body 16. However, the present invention is not limited to this, and any structure may be used as long as the mass body 16 is movably supported in the horizontal direction. Other supports may be used. For example, a linear slider configured to be slidable in two horizontal directions may be used.
（質量体の構成）
積層ゴム１８の上方には、質量体１６が配置されている。図４に示されるように、質量体１６は、断面略Ｈ字状に形成された複数のＨ型フレーム４０及びＨ型フレーム４２と、隣り合うＨ型フレーム４０（Ｈ型フレーム４２）の間に積層された複数の重りプレート４４及び重りプレート４５とを含んで構成されている。
(Structure of mass body)
The mass body 16 is disposed above the laminated rubber 18. As shown in FIG. 4, the mass body 16 is provided between a plurality of H-shaped frames 40 and H-shaped frames 42 formed in a substantially H-shaped cross section and adjacent H-shaped frames 40 (H-shaped frame 42). It is configured to include a plurality of stacked weight plates 44 and weight plates 45.
Ｈ型フレーム４０は、Ｙ方向に延在されており、上フランジ４０Ａとウェブ４０Ｂと下フランジ４０Ｃとを備えている。また、本実施形態では、一例として、Ｘ方向に間隔をあけて複数のＨ型フレーム４０が配列されている。一方、Ｈ型フレーム４２は、Ｈ型フレーム４０の間をＸ方向に延在されており、上フランジ４２Ａとウェブ４２Ｂと下フランジ４２Ｃとを備えている（図５参照）。 The H-shaped frame 40 extends in the Y direction and includes an upper flange 40A, a web 40B, and a lower flange 40C. Further, in the present embodiment, as an example, a plurality of H-shaped frames 40 are arranged at intervals in the X direction. On the other hand, the H-shaped frame 42 extends in the X direction between the H-shaped frames 40, and includes an upper flange 42A, a web 42B, and a lower flange 42C (see FIG. 5).
ここで、一対のＨ型フレーム４０及び一対のＨ型フレーム４２で囲まれた領域には、複数の重りプレート４４が配置されている。重りプレート４４は、平面視でＹ方向を長手方向とする略矩形状に形成されており、一対のＨ型フレーム４０及び一対のＨ型フレーム４２で囲まれた５つの領域にそれぞれ配置されている。また、重りプレート４４は、それぞれの領域において複数積層されている。 Here, a plurality of weight plates 44 are arranged in a region surrounded by the pair of H-shaped frames 40 and the pair of H-shaped frames 42. The weight plate 44 is formed in a substantially rectangular shape having the Y direction as a longitudinal direction in a plan view, and is arranged in each of five regions surrounded by the pair of H-shaped frames 40 and the pair of H-shaped frames 42. . A plurality of weight plates 44 are stacked in each area.
重りプレート４４が配置された領域に対してウェブ４２Ｂを挟んだＹ方向の両側の領域には、重りプレート４５が配置されている。重りプレート４５は、平面視で重りプレート４４よりもＹ方向の長さが短い略矩形状に形成されており、質量体１６のＹ方向の両端部に沿って配置されている。 Weight plates 45 are arranged in regions on both sides of the web 42B in the Y direction with respect to the region where the weight plates 44 are arranged. The weight plate 45 is formed in a substantially rectangular shape whose length in the Y direction is shorter than that of the weight plate 44 in a plan view, and is arranged along both ends of the mass body 16 in the Y direction.
次に、図５を参照してＨ型フレーム４２及び重りプレート４４の詳細な構成について説明する。なお、図５では、説明の便宜上、重りプレート４４のみを図示しており、重りプレート４５の図示を省略している。また、以下の説明では、Ｈ型フレーム４２についてのみ説明するが、Ｈ型フレーム４０も同様の構成とされている。 Next, detailed configurations of the H-shaped frame 42 and the weight plate 44 will be described with reference to FIG. Note that in FIG. 5, for convenience of description, only the weight plate 44 is shown, and the weight plate 45 is omitted. Further, in the following description, only the H-shaped frame 42 will be described, but the H-shaped frame 40 has the same configuration.
Ｈ型フレーム４２は、主として、下部に配置された断面略Ｔ字状の下部Ｔ型鋼４６と、下部Ｔ型鋼４６のウェブ４６Ａに接続されて上下方向に延在されたウェブプレート４８と、ウェブプレート４８の上端部に取り付けられた上フランジプレート５０とを含んで構成されている。 The H-shaped frame 42 is mainly composed of a lower T-shaped steel 46 having a substantially T-shaped cross section arranged at a lower portion, a web plate 48 connected to a web 46A of the lower T-shaped steel 46 and extending in the vertical direction, and a web plate. And an upper flange plate 50 attached to the upper end portion of 48.
下部Ｔ型鋼４６は、ウェブ４６Ａが上方を向くように配置されている。また、下フランジ４２Ｃを構成している下部Ｔ型鋼４６のフランジ４６Ｂの下面には、外側スプライスプレート５２が配置されており、フランジ４６Ｂの上面には、内側スプライスプレート５４が配置されている。そして、外側スプライスプレート５２の下方から複数のボルト５６が挿通され、内側スプライスプレート５４の上方からナット５８が捩じ込まれている。このようにして、外側スプライスプレート５２と内側スプライスプレート５４とでフランジ４６Ｂが挟み込まれている。 The lower T-section steel 46 is arranged so that the web 46A faces upward. An outer splice plate 52 is arranged on the lower surface of the flange 46B of the lower T-section steel 46 that constitutes the lower flange 42C, and an inner splice plate 54 is arranged on the upper surface of the flange 46B. A plurality of bolts 56 are inserted from below the outer splice plate 52, and a nut 58 is screwed from above the inner splice plate 54. In this way, the flange 46B is sandwiched between the outer splice plate 52 and the inner splice plate 54.
下部Ｔ型鋼４６のウェブ４６Ａの上端部には、ウェブプレート４８の下端部が突き合わされており、このウェブ４６Ａとウェブプレート４８とによってＨ型フレーム４２のウェブ４２Ｂが構成されている。ここで、下部Ｔ型鋼４６とウェブプレート４８との接続部における両面には一対の添え板６０及び添え板６２が配置されており、ボルト及びナットで添え板６０と添え板６２とが締結されることで下部Ｔ型鋼４６とウェブプレート４８とを固定している。なお、これに限らず、他の方法で下部Ｔ型鋼４６とウェブプレート４８とを固定してもよく、例えば、下部Ｔ型鋼４６にウェブプレート４８を溶接してもよい。 The lower end of the web plate 48 is abutted on the upper end of the web 46A of the lower T-shaped steel 46, and the web 46A and the web plate 48 form a web 42B of the H-shaped frame 42. Here, a pair of attachment plates 60 and 62 are arranged on both surfaces of the connecting portion between the lower T-section steel 46 and the web plate 48, and the attachment plate 60 and the attachment plate 62 are fastened with bolts and nuts. This fixes the lower T-shaped steel 46 and the web plate 48. Note that the present invention is not limited to this, and the lower T-section steel 46 and the web plate 48 may be fixed by other methods, for example, the web plate 48 may be welded to the lower T-section steel 46.
ウェブプレート４８の上端部には、上フランジプレート５０が配置されている。上フランジプレート５０は、下部Ｔ型鋼４６のフランジ４６Ｂと略平行に配置されており、ウェブプレート４８との間に配置されたＬ字アングル６４によって固定されている。なお、これに限らず、他の方法でウェブプレート４８と上フランジプレート５０とを接続してもよい。また、上フランジプレート５０の上面には、外側スプライスプレート６６が配置されており、上フランジプレート５０の下面には、内側スプライスプレート６８が配置されている。そして、この外側スプライスプレート６６と内側スプライスプレート６８とで上フランジプレート５０が挟み込まれている。 An upper flange plate 50 is arranged on the upper end of the web plate 48. The upper flange plate 50 is arranged substantially parallel to the flange 46B of the lower T-shaped steel 46, and is fixed by an L-shaped angle 64 arranged between the upper flange plate 50 and the web plate 48. Note that the present invention is not limited to this, and the web plate 48 and the upper flange plate 50 may be connected by another method. An outer splice plate 66 is arranged on the upper surface of the upper flange plate 50, and an inner splice plate 68 is arranged on the lower surface of the upper flange plate 50. The upper flange plate 50 is sandwiched between the outer splice plate 66 and the inner splice plate 68.
以上のように構成されたＨ型フレーム４２の上フランジ４２Ａと下フランジ４２Ｃとの間には、複数の重りプレート４４が積層されている。本実施形態では、一例として、１５枚の重りプレート４４が積層されているが、これに限定されず、質量体１６の質量に応じて適宜重りプレート４４の数を増減してもよい。 A plurality of weight plates 44 are laminated between the upper flange 42A and the lower flange 42C of the H-shaped frame 42 configured as described above. In the present embodiment, as an example, fifteen weight plates 44 are stacked, but the present invention is not limited to this, and the number of weight plates 44 may be appropriately increased or decreased according to the mass of the mass body 16.
ここで、Ｈ型フレーム４０には、上フランジ４２Ａと下フランジ４２Ｃとの間を上下に延びる棒体としてのＰＣ鋼棒７２が配置されており、このＰＣ鋼棒７２に重りプレート４４の貫通孔が挿通されている。また、積層された複数の重りプレート４４は、上フランジ４２Ａと下フランジ４２Ｃとの間に挟持されている。なお、重りプレート４４の設置面をフラットにするために、最下段の重りプレート４４と内側スプライスプレート５４との間に、ナット５８の形状に対応する孔が形成された下敷プレート７０が配置されている。また、本実施形態では、カプラ７４を介してＰＣ鋼棒７２を繋いでいるため、このカプラ７４が設けられた位置における重りプレート４４には、他の重りプレート４４よりも大径の貫通孔が形成されている。ただし、これに限らず、カプラ７４を介さずに上フランジ４２Ａから下フランジ４２Ｃまで延在されたＰＣ鋼棒を用いてもよい。 Here, the H-shaped frame 40 is provided with a PC steel rod 72 as a rod body extending vertically between the upper flange 42A and the lower flange 42C, and the PC steel rod 72 is provided with a through hole of the weight plate 44. Has been inserted. The stacked weight plates 44 are sandwiched between the upper flange 42A and the lower flange 42C. In order to make the installation surface of the weight plate 44 flat, an underlay plate 70 having a hole corresponding to the shape of the nut 58 is arranged between the lowermost weight plate 44 and the inner splice plate 54. There is. Further, in the present embodiment, since the PC steel rods 72 are connected via the coupler 74, the weight plate 44 at the position where the coupler 74 is provided has a through hole having a larger diameter than the other weight plates 44. Has been formed. However, the present invention is not limited to this, and a PC steel rod extending from the upper flange 42A to the lower flange 42C without using the coupler 74 may be used.
次に、図６を参照して、本実施形態における質量体１６の構築方法の一例について説明する。なお、本実施形態では、一例として、ジャッキ１０２の上に質量体１６を構築する方法について説明するが、これに限定されない。 Next, an example of a method of constructing the mass body 16 in the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as an example, a method of constructing the mass body 16 on the jack 102 will be described, but the method is not limited to this.
初めに、図６（Ａ）に示されるように、ベース架台１４上のジャッキ１０２の上に、外側スプライスプレート５２を配置し、この外側スプライスプレート５２上に下部Ｔ型鋼４６を配置する。このとき、ウェブ４６Ａが上方を向くように下部Ｔ型鋼４６を配置する。また、下部Ｔ型鋼４６のフランジ４６Ｂの上面に内側スプライスプレート５４を配置し、フランジ４６Ｂを挟むようにして外側スプライスプレート５２と内側スプライスプレート５４とをボルト５６及びナット５８で締結する。さらに、重りプレート４４の貫通孔に対応する位置には、ＰＣ鋼棒７２を配置する。詳細には、外側スプライスプレート５２の下方からＰＣ鋼棒７２を挿通させ、反対側からナット５８を捩じ込んでＰＣ鋼棒７２を固定する。 First, as shown in FIG. 6A, the outer splice plate 52 is arranged on the jack 102 on the base mount 14, and the lower T-section steel 46 is arranged on the outer splice plate 52. At this time, the lower T-section steel 46 is arranged so that the web 46A faces upward. Further, the inner splice plate 54 is arranged on the upper surface of the flange 46B of the lower T-shaped steel 46, and the outer splice plate 52 and the inner splice plate 54 are fastened with the bolt 56 and the nut 58 so as to sandwich the flange 46B. Further, a PC steel rod 72 is arranged at a position corresponding to the through hole of the weight plate 44. Specifically, the PC steel rod 72 is inserted from below the outer splice plate 52, and the nut 58 is screwed in from the opposite side to fix the PC steel rod 72.
次に、図６（Ｂ）に示されるように、重りプレート４４が積層される側の内側スプライスプレート５４の上面に下敷プレート７０を配置する。そして、下敷プレート７０の上に複数の重りプレート４４を順に積層する。ここで、ＰＣ鋼棒７２に挿通させながら積層させることで、効率よく重りプレート４４を位置決めすることができるようになっている。 Next, as shown in FIG. 6B, the underlay plate 70 is arranged on the upper surface of the inner splice plate 54 on the side where the weight plates 44 are laminated. Then, a plurality of weight plates 44 are sequentially stacked on the underlay plate 70. Here, the weight plate 44 can be efficiently positioned by stacking the PC steel rods 72 while inserting the weight plates 44.
下部Ｔ型鋼４６のウェブ４６Ａの上端部の近傍まで重りプレート４４を積層した後、図５に示されるように、ウェブ４６Ａの上端部にウェブプレート４８を固定する。また、カプラ７４を取り付けてＰＣ鋼棒７２を延長する。その後、先と同様に重りプレート４４を積層させる。ここで、カプラ７４の位置に積層される２枚の重りプレート４４は、他の重りプレート４４よりも大径の貫通孔が形成された重りプレート４４を用いる。 After stacking the weight plate 44 up to the vicinity of the upper end of the web 46A of the lower T-shaped steel 46, the web plate 48 is fixed to the upper end of the web 46A as shown in FIG. Further, the coupler 74 is attached to extend the PC steel rod 72. Then, the weight plates 44 are laminated in the same manner as above. Here, as the two weight plates 44 stacked at the position of the coupler 74, the weight plate 44 in which a through hole having a larger diameter than that of the other weight plates 44 is formed is used.
重りプレート４４を所定の枚数まで積層させた後、内側スプライスプレート６８をＰＣ鋼棒７２に挿通させる。そして、ウェブプレート４８にＬ字アングル６４の一方の面を締結し、上フランジプレート５０にＬ字アングル６４の他方の面を締結して、ウェブプレート４８に上フランジプレート５０を固定する。 After stacking the weight plates 44 to a predetermined number, the inner splice plate 68 is inserted into the PC steel rod 72. Then, one surface of the L-shaped angle 64 is fastened to the web plate 48, the other surface of the L-shaped angle 64 is fastened to the upper flange plate 50, and the upper flange plate 50 is fixed to the web plate 48.
最後に、上フランジプレート５０の上に外側スプライスプレート６６を配置し、ＰＣ鋼棒７２にナット５８を捩じ込んで重りプレート４４を挟持させる。なお、実際には、重りプレート４４を積層するタイミングで、ウェブプレート４８を挟んで重りプレート４４の反対側にも重りプレート４５を積層する。ただし、これに限らず、重りプレート４４だけで質量体１６を構成する場合は、重りプレート４５を積層しなくてもよい。 Finally, the outer splice plate 66 is arranged on the upper flange plate 50, and the nut 58 is screwed into the PC steel rod 72 to hold the weight plate 44. In addition, in actuality, at the timing of stacking the weight plates 44, the weight plates 45 are also stacked on the opposite side of the weight plates 44 with the web plate 48 interposed therebetween. However, not limited to this, when the mass body 16 is configured by only the weight plate 44, the weight plates 45 may not be stacked.
（制振構造の構築方法）
次に、制振構造の構築方法の一例について説明する。図７に示されるように、初めに、上述した方法で建物１０の柱２０（既存柱）に梁部材としての大梁２３を架設してベース架台を形成する（ベース架台形成工程）。
(How to build a vibration control structure)
Next, an example of a method of constructing the vibration damping structure will be described. As shown in FIG. 7, first, a large beam 23 as a beam member is erected on the column 20 (existing column) of the building 10 by the method described above to form a base pedestal (base pedestal forming step).
次に、ベース架台１４上にジャッキ１０２を設置する。このとき、ジャッキ１０２は、質量体１６を支持できるだけの数を設置する。また、積層ゴム１８が配置される場所を避けてジャッキ１０２を設置する。そして、このジャッキ１０２の上に、上述した方法で質量体１６を構築する（質量体構築工程）。 Next, the jack 102 is installed on the base mount 14. At this time, the number of jacks 102 installed is sufficient to support the mass body 16. Further, the jack 102 is installed so as to avoid the place where the laminated rubber 18 is arranged. Then, the mass body 16 is constructed on the jack 102 by the method described above (mass body construction step).
続いて、ジャッキ１０２により質量体１６をジャッキアップする（ジャッキアップ工程）。そして、ジャッキアップされた質量体１６とベース架台１４との間に、支持体としての積層ゴム１８を設置し、この積層ゴム１８で質量体１６を支持させる。 Then, the mass body 16 is jacked up by the jack 102 (jacking up step). Then, a laminated rubber 18 as a support is installed between the jacked-up mass body 16 and the base frame 14, and the mass body 16 is supported by the laminated rubber 18.
最後に、ジャッキ１０２を撤去し、図示しないダンパやオイルバッファ２２を取り付ける。なお、オイルバッファ２２等を取り付ける順番は特に限定しない。例えば、ベース架台１４を形成する前でもよい。また、場合によっては、積層ゴム１８を二段構成としてもよく、積層ゴム１８とリニアスライダとを組み合わせて用いてもよい。 Finally, the jack 102 is removed, and a damper or oil buffer 22 not shown is attached. The order of attaching the oil buffer 22 and the like is not particularly limited. For example, it may be before the base mount 14 is formed. Depending on the case, the laminated rubber 18 may have a two-stage structure, or the laminated rubber 18 and the linear slider may be used in combination.
（作用及び効果）
次に、本実施形態の制振構造の作用及び効果について説明する。本実施形態では、上述したように、積層ゴム１８を設置する前に質量体１６を構築しておき、質量体１６をジャッキアップして積層ゴム１８を設置する方法としている。これにより、質量体１６を構築する際の作業スペースを確保することができるので、完成後の質量体１６と天井との間の隙間が狭い場合（狭小な空間）であっても、制振構造の施工性を確保することができる。
(Action and effect)
Next, the operation and effect of the vibration damping structure of the present embodiment will be described. In the present embodiment, as described above, the mass body 16 is constructed before installing the laminated rubber 18, and the mass body 16 is jacked up to install the laminated rubber 18. As a result, a work space for constructing the mass body 16 can be secured, so that even if the gap between the completed mass body 16 and the ceiling is narrow (a narrow space), the vibration damping structure The workability of can be secured.
また、質量体１６を構築した後にジャッキアップするため、ジャッキアップ後に質量体１６が天井に接触しない範囲で、質量体１６のサイズを自由に設定することができる。このため、例えば、質量体１６を天井の近傍まで配置しなければ制振性能を満足できない場合、従来の方法では重りプレート４４を積層するための作業スペースを確保できず、狭小な空間で制振構造を構築することができなかった。これに対して、本実施形態の構築方法では、上記の不具合を回避することができ、質量体１６を天井の近傍まで配置することができる。 Further, since the mass body 16 is jacked up after being constructed, the size of the mass body 16 can be freely set within a range in which the mass body 16 does not contact the ceiling after jacking up. Therefore, for example, when the vibration damping performance cannot be satisfied unless the mass body 16 is arranged near the ceiling, the conventional method cannot secure a work space for stacking the weight plates 44, and thus the vibration damping is performed in a narrow space. The structure could not be built. On the other hand, in the construction method of the present embodiment, the above-mentioned problems can be avoided, and the mass body 16 can be arranged near the ceiling.
さらに、本実施形態では、図３に示されるように、２つのＴ型鋼（下部Ｔ型鋼３４及び上部Ｔ型鋼３６）のウェブ同士を接合することで、断面略Ｈ字状の大梁２３を形成している。これにより、大梁２３を一般的なＨ型鋼で構成する場合よりもサイズを小さくすることができる。この結果、建物１０内で制振構造を構築する際に、下部Ｔ型鋼３４及び上部Ｔ型鋼３６を既存建物のエレベータで搬入することができ、クレーンなどの揚重機で搬入するような大掛かりな工事を必要とせずに済む。また、天候による施工計画への影響を考慮する必要がない。さらに、施工時の安全性を向上することができる。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the webs of two T-shaped steels (the lower T-shaped steel 34 and the upper T-shaped steel 36) are joined to each other to form the large beam 23 having a substantially H-shaped cross section. ing. As a result, the size of the girder 23 can be made smaller than in the case where the girder 23 is made of general H-shaped steel. As a result, when constructing the vibration control structure in the building 10, the lower T-section steel 34 and the upper T-section steel 36 can be carried in by the elevator of the existing building, and a large-scale construction like carrying in by a lifting machine such as a crane. Is unnecessary. Moreover, it is not necessary to consider the influence of the weather on the construction plan. Furthermore, the safety at the time of construction can be improved.
また、同様に、本実施形態では、質量体１６を複数のＨ型フレーム４０と複数の重りプレート４４及び重りプレート４５で構成しているため、これらの部材もエレベータで搬入することができる。さらに、図５に示されるように、重りプレート４４（重りプレート４５）を積層する際には、ＰＣ鋼棒７２に挿通するだけで位置決めすることができるので、作業効率を向上させることができる。 Similarly, in the present embodiment, since the mass body 16 is composed of the plurality of H-shaped frames 40 and the plurality of weight plates 44 and the weight plates 45, these members can also be carried in by the elevator. Further, as shown in FIG. 5, when the weight plates 44 (weight plates 45) are stacked, the weight can be determined by simply inserting the weight into the PC steel rod 72, so that the work efficiency can be improved.
また、本実施形態では、Ｈ型フレーム４０の上フランジ４２Ａ（上フランジプレート５０）と下フランジ４２Ｃ（下部Ｔ型鋼４６のフランジ４６Ｂ）とで複数の重りプレート４４を挟持させている。これにより、Ｈ型フレーム４０と重りプレート４４とを一体化させることができ、質量体１６の剛性を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the plurality of weight plates 44 are sandwiched by the upper flange 42A (upper flange plate 50) of the H-shaped frame 40 and the lower flange 42C (flange 46B of the lower T-shaped steel 46). Thereby, the H-shaped frame 40 and the weight plate 44 can be integrated, and the rigidity of the mass body 16 can be improved.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施形態では、ＴＭＤによって制振する構成としたが、これに限らず、質量体１６を能動的に動かして制振するＡＭＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ）としてもよい。このＡＭＤの一例として、質量体１６にアクチュエータ及びセンサを取り付け、建物へ入力された振動エネルギーの大きさに応じてアクチュエータを作動させることで、質量体１６をベース架台１４に対して水平移動させる方法がある。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the structure is adopted in which vibration is suppressed by TMD. However, the present invention is not limited to this, and an AMD (Active Mass Damper) may be used in which the mass body 16 is actively moved to suppress vibration. As an example of this AMD, a method of attaching an actuator and a sensor to the mass body 16 and operating the actuator according to the magnitude of the vibration energy input to the building to move the mass body 16 horizontally with respect to the base frame 14. There is.
また、本実施形態では、図４において、プレート４４に対してＹ方向の両側に重りプレート４５が配置されているが、これに限定されない。例えば、必要な質量が比較的小さい場合は、重りプレート４４のみで質量体１６を構成してもよい。 Further, in the present embodiment, the weight plates 45 are arranged on both sides of the plate 44 in the Y direction in FIG. 4, but the present invention is not limited to this. For example, when the required mass is relatively small, the weight plate 44 alone may constitute the mass body 16.
さらに、本実施形態では、図５において、下部Ｔ型鋼４６の上下に内側スプライスプレート５４及び外側スプライスプレート５２を配置しており、上フランジプレート５０の上下に外側スプライスプレート６６及び内側スプライスプレート６８を配置しているが、これに限定されない。すなわち、これらのスプライスプレートに代えて他の部材を配置してもよい。また、内側スプライスプレート５４の上に配置された下敷プレート７０についても同様である。 Further, in the present embodiment, in FIG. 5, the inner splice plate 54 and the outer splice plate 52 are arranged above and below the lower T-shaped steel 46, and the outer splice plate 66 and the inner splice plate 68 are arranged above and below the upper flange plate 50. It is provided, but is not limited to this. That is, you may arrange | position other members instead of these splice plates. The same applies to the underlay plate 70 placed on the inner splice plate 54.
また、制振構造を構築する部材の全てをエレベータで搬入する構成に限定するものではなく、必要に応じてクレーン等の揚重機を用いてもよい。すなわち、大掛かりな工事を回避する観点から全ての部材をエレベータで搬入するのが好ましいが、例えば、リニアスライダ等の部材を用いる場合、精度を確保するために分割が困難であれば、クレーン等の揚重機を用いて搬入してもよい。 Further, not all of the members constructing the vibration control structure are carried in by the elevator, and a lifting machine such as a crane may be used if necessary. That is, it is preferable to carry in all the members by an elevator from the viewpoint of avoiding large-scale construction, but for example, when members such as linear sliders are used, if division is difficult to ensure accuracy, a crane or the like is used. You may carry in using a lifting machine.
さらに、本実施形態では、図１に示されるように、大梁２３の下フランジ２３Ｃ及スラブ１００にＰＣ鋼棒２８を挿通することによって大梁２３とスラブ１００とを締結しているが、本発明はこれに限定されず、他の構造を採用してもよい。一例として、図８に示される変形例のように、束材７６を用いた構造としてもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the large beam 23 and the slab 100 are fastened by inserting the PC steel rod 28 into the lower flange 23C of the large beam 23 and the slab 100. The structure is not limited to this, and another structure may be adopted. As an example, a structure using a bundle material 76 may be used as in the modification shown in FIG.
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、本変形例では、スラブ１００を斫って鉄骨梁１０４を露出させており、この鉄骨梁１０４の上フランジ１０４Ａ上に束材７６（鋼材）が溶接されている。そして、この束材７６の上端部に大梁２３を溶接することによって、大梁２３が束材７６を介して鉄骨梁１０４に支持された構造としている。 As shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), in this modification, the slab 100 is picked up to expose the steel frame beam 104, and the bundle material 76 is placed on the upper flange 104A of the steel frame beam 104. (Steel) is welded. Then, the large beam 23 is welded to the upper end portion of the bundle member 76 so that the large beam 23 is supported by the steel beam 104 via the bundle member 76.
なお、本変形例では、大梁２３のウェブ２３Ｂにリブ２５を設けているが、これに限らず、リブ２５が無い構造としてもよい。また、鉄骨梁１０４にもリブ１０６を設けているが、これに限らず、リブ１０６が無い構造としてもよい。さらに、本変形例では、図８（Ａ）に示されるように、スラブ１００と大梁２３との間の隙間にモルタル１０１を充填しているが、これに限らない。また、本変形例は、既存建物の鉄骨梁１０４を利用した構造としているが、これに限らず、鉄骨梁を新設してもよい。 In this modification, the ribs 25 are provided on the web 23B of the girder 23, but the present invention is not limited to this, and the ribs 25 may be omitted. Further, although the rib 106 is also provided on the steel frame beam 104, the structure is not limited to this, and the rib 106 may be omitted. Furthermore, in this modification, as shown in FIG. 8A, the mortar 101 is filled in the gap between the slab 100 and the girder 23, but the present invention is not limited to this. Moreover, although this modification has a structure using the steel beam 104 of an existing building, the present invention is not limited to this, and a steel beam may be newly installed.
さらに、束材７６の大きさや厚みは大梁２３を支持可能な寸法であれば、特に制限しない。また、束材７６の両面に別途リブを溶接してもよい。この場合、リブの上端部を大梁２３の下フランジ２３Ｃと溶接し、リブの下端部を鉄骨梁１０４の上フランジ１０４Ａと溶接すれば、大梁２３側のリブ２５と鉄骨梁１０４側のリブ１０６との間の荷重伝達効率を向上させることができる。 Further, the size and thickness of the bundle member 76 are not particularly limited as long as they can support the girder 23. Further, ribs may be separately welded to both sides of the bundle 76. In this case, if the upper end of the rib is welded to the lower flange 23C of the girder 23 and the lower end of the rib is welded to the upper flange 104A of the steel beam 104, the rib 25 on the girder 23 side and the rib 106 on the steel beam 104 side are connected. The load transfer efficiency between the two can be improved.
１４ ベース架台
１６ 質量体
１８ 積層ゴム（支持体）
２０ 柱（既存柱）
２３ 大梁（梁部材）
３４ 下部Ｔ型鋼（Ｔ型鋼）
３４Ｂ ウェブ
３６ 上部Ｔ型鋼（Ｔ型鋼）
３６Ｂ ウェブ
４０ Ｈ型フレーム
４０Ａ 上フランジ
４０Ｃ 下フランジ
４２ Ｈ型フレーム
４２Ａ 上フランジ
４２Ｃ 下フランジ
４４ 重りプレート
４５ 重りプレート
７２ ＰＣ鋼棒（棒体）
１０２ ジャッキ
14 base mount 16 mass 18 laminated rubber (support)
20 pillars (existing pillars)
23 Large beam (beam member)
34 Lower T-section steel (T-section steel)
34B web 36 upper T-section steel (T-section steel)
36B Web 40 H-shaped frame 40A Upper flange 40C Lower flange 42 H-shaped frame 42A Upper flange 42C Lower flange 44 Weight plate 45 Weight plate 72 PC steel rod (rod)
102 jack
Claims (1)
前記ベース架台上に設置され、質量体を水平方向に移動可能に支持する支持体と、
を有し、
前記質量体は、上フランジ及び下フランジを備えた断面Ｈ字状の複数のＨ型フレームと、隣り合う前記Ｈ型フレームの前記上フランジと前記下フランジとの間に積層された複数の重りプレートとを含んで構成されており、
前記複数の重りプレートは、前記上フランジと前記下フランジとの間を上下に延びる棒体に挿通されると共に、前記上フランジと前記下フランジとの間に挟持されている制振構造。 Two T-shaped steel webs are joined to each other to form a beam member having an H-shaped cross section, and the beam member is laid on an existing column to form a lattice-shaped base mount,
A support that is installed on the base mount and that supports the mass body so as to be movable in the horizontal direction,
Have a,
The mass body has a plurality of H-shaped frames each having an H-shaped cross-section and having an upper flange and a lower flange, and a plurality of weight plates stacked between the upper flange and the lower flange of the adjacent H-shaped frames. It is composed of and
A vibration damping structure in which the plurality of weight plates are inserted into a rod body that extends vertically between the upper flange and the lower flange and are sandwiched between the upper flange and the lower flange .
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