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JP2018178542A - Vibration control building - Google Patents

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JP2018178542A JP2017080040A JP2017080040A JP2018178542A JP 2018178542 A JP2018178542 A JP 2018178542A JP 2017080040 A JP2017080040 A JP 2017080040A JP 2017080040 A JP2017080040 A JP 2017080040A JP 2018178542 A JP2018178542 A JP 2018178542A
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真之介 岡山
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安弘 早部
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Yosuke Fukumoto
陽介 福本
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恒二 廣石
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Abstract

【課題】吹き抜け空間または長スパン柱梁架構を備えた中高層建物に用いる制振構造として、少ない制振装置によって、建物の応答変形量を抑制する、高い制振性を備えた制振建物を提供する。
【解決手段】複数の集中制振層が高さ方向に間隔をあけて設けられた制振建物1であって、集中制振層には、吹き抜け空間を囲む柱梁構面23、または、柱間距離が上下階の柱間距離よりも長い柱梁構面が設けられており、柱梁構面23内に、ダンパー25が設置されている。
【選択図】図1
The present invention provides a damping structure having high damping performance, which suppresses the amount of response deformation of the building with a small amount of a damping device, as a damping structure used for a mid-to-high-rise building provided with a throughhole space or a long span column beam frame. Do.
A vibration control building 1 is provided with a plurality of concentrated vibration control layers spaced in the height direction, and the concentrated vibration control layer includes a beam-to-column structure surface 23 or a column surrounding a blow-by space. A beam-to-beam structure surface in which the distance between them is longer than the distance between the columns on the upper and lower floors is provided, and a damper 25 is installed in the beam-to-beam structure surface 23.
[Selected figure] Figure 1

Description

本発明は、制振部材が建物中間階に集中的に配置された制振建物に関する。   The present invention relates to a vibration control building in which vibration control members are intensively disposed on the middle floor of the building.

地震荷重に対して建物の安全性能を高めて、人命を保護するための構造形式としては、地震時に柱や梁の一部が降伏して地震エネルギーを吸収する耐震構造と、免震装置の上に建物を構築し、建物の固有周期を長くすることで建物に地震エネルギーを伝わりにくくする免震構造と、構造体である柱や梁より先に制振部材を降伏させることで、地震エネルギーを吸収させる制振構造がある。
例えば、耐震構造は、特別な装置を用いる必要がないため数多くの建物に採用されているが、大地震時に建物の一部にひび割れや破壊が起きることを予め許容した構造形式であるため、修復や建て替えが必要であった。
また、免震構造は、建物に作用する地震エネルギーを免震装置に集中的に吸収させる構造である。免震装置の上部側に設ける建物の柱梁架構については、地震時に一部が降伏することを前提とするものではないので、細径の柱や梁が実現可能であった。例えば、特許文献1には、第1構造体を支持する第1免震層と、第1構造体上に設けられ、第2構造体を支持する第2免震層とを備える免震建物が開示されている。しかし、免震建物の場合、居住空間とは異なる階層に免震層を設ける必要があるため、建物が免震層の上階と下階とに分断されてしまい、吹き抜け空間が設けられる建物には不向きである。
また、制振構造は、当該階と上下階との間に制振部材(ダンパー、壁、ブレース)を配置して、柱梁架構より先に制振部材を降伏させて地震エネルギーを吸収させるものである。柔構造である超高層建物では、層間変形量が大きいために制振部材が有効であり、制振構造が数多く採用されてきた。特に、高層建物の場合、コア部を構成する柱梁構面部分に複数階に亘ってダンパー付きブレースを設けて、ダンパーの変形により地震エネルギーを吸収させる各階設置型ダンパー方式の制振構造が採用される場合がある。例えば、特許文献2には、所定階の水平剛性を所定階以外の他の階の水平剛性よりも小さくするとともに、当該階に粘性ダンパーを設けてエネルギー吸収率を高める制振建物(ソフトファーストストーリー建物)が開示されている。単一階のみ、または複数階に亘る所定階のみを柔構造としたソフトファーストストーリー建物の場合、地震発生時に建物が一方向側のみに大きく揺れる1次固有モードに対しては効率的であるものの、建物の上層階において多方向に複雑に変形する2次、3次固有モード応答に対しては、効果的に変形を集中させることが困難であった。
As a structural form for enhancing the safety performance of buildings against seismic loads and protecting human lives, there are earthquake-resistant structures that absorb seismic energy by absorbing part of pillars and beams during earthquakes, and seismic isolation devices. In the seismic isolation structure that makes it difficult to transmit seismic energy to the building by lengthening the natural cycle of the building, seismic energy is obtained by yielding the damping member earlier than the columns and beams that are the structure. There is a damping structure to absorb.
For example, aseismatic structures are used in many buildings because there is no need to use special equipment, but restoration is a form of construction that allows cracks and breakage to occur in parts of the building in the event of a large earthquake. And rebuilding was necessary.
In addition, the seismic isolation structure is a structure in which seismic energy acting on a building is absorbed intensively by the seismic isolation device. As for the beam-frame structure of the building provided on the upper side of the seismic isolation system, it is not assumed that a part will yield in the event of an earthquake, so small diameter columns and beams are feasible. For example, Patent Document 1 discloses a seismic isolation building including a first seismic isolation layer supporting a first structural body, and a second seismic isolation layer provided on the first structural body and supporting a second structural body. It is disclosed. However, in the case of a base-isolated building, since it is necessary to provide a base isolation layer in a different hierarchy from the living space, the building is divided into upper and lower floors of the base isolation layer, and Is unsuitable.
Moreover, a damping structure arrange | positions a damping member (a damper, a wall, a brace) between the said floor and the upper and lower floors, and makes a damping member yield earlier than a column-beam frame structure, and absorbs seismic energy. It is. In a super-high-rise building with a flexible structure, a damping member is effective because the amount of interlayer deformation is large, and many damping structures have been adopted. In particular, in the case of a high-rise building, damper-equipped braces are provided over a plurality of floors on the beam-structure surface part that constitutes the core part, and each floor installation damper type damping structure is adopted to absorb seismic energy by deformation of the damper. May be For example, in Patent Document 2, a vibration control building (soft first story to increase the energy absorption rate by providing a viscous damper on the floor while making the horizontal stiffness of the predetermined floor smaller than the horizontal stiffness of other floors than the predetermined floor) Building) is disclosed. In the case of a soft first story building in which only a single floor or a predetermined floor spanning multiple floors is flexible, although it is efficient for a first-order eigenmode in which the building largely swings only in one direction when an earthquake occurs. For the second and third eigenmode responses that are complexly deformed in multiple directions in the upper floors of the building, it was difficult to effectively concentrate the deformation.

特開2016−216906号公報JP, 2016-216906, A 特許第4297282号公報Patent No. 4297282 gazette

本発明は、吹き抜け空間または長スパン柱梁架構を備えた中高層建物に用いる制振構造として、少ない制振装置数であっても、建物の応答変形量を抑制することができる高い制振性を備えた制振建物を提供することを課題とする。   The present invention has high damping performance capable of suppressing the amount of response deformation of a building, even with a small number of damping devices, as a damping structure used for a mid-to-high-rise building provided with a throughhole space or a long span column beam frame. It is an object of the present invention to provide a vibration control building provided.

本発明者らは、水平剛性の低い集中制振層を高さ方向に間隔をあけて複数設けることで、1次固有モードだけではなく、2次、3次固有モードに対しても建物の応答変形量を低減できる点に着眼し、本発明の制振建物に至った。
前記課題を解決するために、第一の発明の制振建物は、複数の集中制振層が高さ方向に間隔をあけて設けられた制振建物であって、前記集中制振層には、吹き抜け空間を囲む柱梁構面、及び/または、柱間距離が上下階の柱間距離よりも長い長スパン柱梁構面が設けられており、前記柱梁構面及び/または長スパン柱梁構面に、エネルギー吸収装置が設置されていることを特徴としている。
かかる制振建物によれば、地震発生時等に生じる建物の変形を、集中制振層に集中させることで、他の階に生じる応答変形量、及び揺れの応答加速度を低減し、建物の構造安全性能を確保することができる。また、当該制振建物によれば、少ない制振装置により建物の変形を集中制振層に吸収させることができる。
また、エネルギー吸収装置が設けられた集中制振層を複数段備えているため、地震発生時に生じる1次固有モード(大きく揺れる方向を示す振動形態)だけではなく、2次固有モード、3次固有モードであっても、他の階に生じる建物の応答変形量を低減することができる。よって、結果として、建物の最上階での応答変形量を抑制できる。
なお、吹き抜け空間または長スパン柱梁架構を有する建物は、柱梁架構が略均等に配置された建物に比べて、水平方向の剛性が小さくなることが多いため、柱の高剛性化や柱梁架構内に耐震壁を設置するなどして水平剛性を増大させるのが一般的である。一方、本発明の制振建物によれば、複数階に跨って集中的に制振部材を設置することで、地震エネルギーを効率的に吸収できるため、従来の建物のように、柱の高剛性化や耐震壁の増設を行うことで水平剛性を増大させて地震荷重にせん断抵抗させる必要がない。
By providing a plurality of concentrated vibration control layers with low horizontal rigidity in the height direction, the present inventors respond to the building not only to the first eigenmode but also to the second and third eigenmodes. Focusing on the point that the amount of deformation can be reduced, the vibration control building of the present invention was achieved.
In order to solve the above problems, the vibration control building according to the first aspect of the present invention is a vibration control building in which a plurality of concentrated vibration control layers are provided at intervals in the height direction, and the concentrated vibration control layer And / or a long span column beam construction surface in which a distance between columns is longer than a distance between columns of upper and lower floors, and / or a long span column An energy absorbing device is installed on the beam structure surface.
According to such a damping building, the deformation of the building occurring at the time of the occurrence of an earthquake, etc. is concentrated on the concentrated damping layer to reduce the amount of response deformation occurring on the other floors and the response acceleration of the sway, and the structure of the building. Safety performance can be secured. Moreover, according to the said damping building, a deformation | transformation of a building can be absorbed by a concentration damping layer by few damping devices.
In addition, since a plurality of concentrated vibration damping layers provided with an energy absorbing device are provided, not only the primary eigenmode (vibration form indicating a large swing direction) generated at the time of earthquake occurrence, but also the second eigenmode and the third eigenmode Even in the mode, it is possible to reduce the amount of response deformation of the building that occurs on other floors. Therefore, as a result, the amount of response deformation on the top floor of the building can be suppressed.
In addition, since the rigidity in the horizontal direction is often smaller in a building having a through-hole space or a long span column beam frame compared to a building in which the column beam frame is arranged substantially evenly, the rigidity of the column is increased Generally, horizontal rigidity is increased by installing a seismic wall in the frame. On the other hand, according to the vibration damping building of the present invention, earthquake energy can be efficiently absorbed by installing vibration damping members intensively across multiple floors, so the high rigidity of the pillars as in the conventional building There is no need to increase the horizontal rigidity by shearing and increasing the seismic wall to make it resistant to seismic loads.

第二の発明の制振建物では、前記集中制振層は、単層階及び/または連続した複層階にて形成され、当該集中制振層の水平剛性が、当該集中制振層の上下階の水平剛性よりも小さいことを特徴とする。
かかる制振建物によれば、上述の作用効果に加えて、集中制振層の水平剛性が、当該集中制振層の上下階の水平剛性より小さいことで、集中制振層に応答変形を集中させて大変形を生じさせることができる。よって、本発明の制振建物では、各階設置型ダンパー方式にて地震エネルギーを吸収させる場合に比べて、集中制振層に配置されたエネルギー吸収装置によって効率的に地震エネルギーを吸収することができる。
また、第三の発明の制振建物では、前記エネルギー吸収装置は、ブレースの上部両側に複数段配設されていることを特徴とする。
かかる制振建物によれば、上述の作用効果に加えて、ブレース上端部の左右両側にエネルギー吸収装置を多段配置することで、特殊な大口径サイズの制振装置を使用しなくても、比較的小口径サイズの制振装置であっても高い減衰性能を確保することができる。また、比較的小口径サイズの制振装置を使用すれば、制振装置を居室側に突出させることなく、柱梁架構の架構厚さ内に収めることができるために、建物内における居住空間の配置計画上の自由度を確保できる。
In the damping building according to the second aspect of the present invention, the concentrated damping layer is formed of a single-story floor and / or a continuous multi-story floor, and the horizontal rigidity of the concentrated damping layer is determined above and below the concentrated damping layer. It is characterized by being smaller than the horizontal rigidity of the floor.
According to this vibration damping building, in addition to the above-described effects, the horizontal rigidity of the concentrated vibration damping layer is smaller than the horizontal rigidity of the upper and lower floors of the concentrated vibration damping layer to concentrate the response deformation on the concentrated vibration damping layer. Can cause large deformation. Therefore, in the vibration damping building of the present invention, earthquake energy can be efficiently absorbed by the energy absorbing device disposed in the concentrated vibration damping layer, as compared to the case where the seismic energy is absorbed by each floor installation type damper system .
Further, in the vibration control building of the third invention, the energy absorbing device is characterized in that a plurality of stages are provided on both sides of the upper portion of the brace.
According to such a vibration damping building, in addition to the above-mentioned operation and effect, the energy absorbing devices are arranged in multiple stages on the left and right sides of the upper end of the brace, so that a comparison is made without using a special large aperture size vibration damping device. High damping performance can be ensured even with a target small bore size damping device. In addition, if a damping device with a relatively small aperture size is used, the damping device can be accommodated within the thickness of the beam-frame structure without projecting the damping device to the room side. It is possible to secure freedom in placement planning.

本発明の制振建物によれば、吹き抜け空間または長スパン柱梁架構を備えた中高層建物に用いる制振構造として、少ない制振装置数によって建物の応答変形量を抑制し、高い制振性を確保することができる。   According to the vibration control building of the present invention, as a vibration control structure used for a mid-to-high-rise building provided with a throughhole space or a long span column beam frame, the response deformation of the building is suppressed with a small number of vibration control devices, It can be secured.

第一実施形態に係る制振建物の説明図であり、(a)は制振建物の軸組図、(b)は制振建物における下段集中制振層のA−A平断面図、(c)制振建物における上段集中制振層のB−B平断面図である。It is explanatory drawing of the vibration control building which concerns on 1st embodiment, (a) is a shaft assembly figure of a vibration control building, (b) is an AA flat cross section of a lower intensive vibration control layer in a vibration control building, (c ) It is a B-B flat cross-sectional view of the upper concentrated vibration control layer in a vibration control building. 図1に示す制振建物の下段集中制振層2の柱梁構面を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the beam-and-column structure surface of the lower part concentrated vibration control layer 2 of the vibration control building shown in FIG. 図1に示す制振建物の上段集中制振層3の柱梁構面を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the beam-and-column structure surface of the upper concentration concentrated damping layer 3 of the damping building shown in FIG. 第一実施形態の変形例による制振建物の説明図であり、(a)は制振建物の軸組図、(b)制振建物における下段集中制振層の平断面図である。It is explanatory drawing of the vibration control building by the modification of 1st embodiment, (a) is a shaft assembly figure of a vibration control building, (b) It is a plane sectional view of the lower intensive vibration control layer in a vibration control building. 解析結果による固有モード図の比較であり、(a)実施例(2重集中制振建物)の固有モード図、(b)比較例(単一層のみ集中制振建物)の固有モード図である。It is a comparison of the eigen mode figure by an analysis result, and is an eigen mode figure of a (a) Example (double concentration vibration control building), (b) comparative example (single layer only concentration vibration control building). 実施例と比較例による解析結果の比較であり、(a)建物階数と層間変形角の関係、(b)建物階数と層せん断力係数の関係である。It is a comparison of the analysis result by an Example and a comparative example, and is a relation of (a) building floor number and an interlayer deformation angle, and (b) building floor number, and a layer shear force coefficient. 第二実施形態に係る制振建物の説明図であり、(a)は制振建物の軸組図、(b)は制振建物における上段集中制振層のF−F平断面図である。It is explanatory drawing of the vibration control building which concerns on 2nd embodiment, (a) is a shaft assembly figure of a vibration control building, (b) is FF planar sectional drawing of the upper stage concentrated vibration control layer in a vibration control building. 図7に示す制振建物の上段集中制振層3の柱梁構面を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the beam-and-column structure surface of the upper stage intensive damping layer 3 of the damping building shown in FIG. 第三の実施形態に係る制振建物の軸組図である。It is a shaft assembly figure of the vibration damping building which concerns on 3rd embodiment. 第四の実施形態に係る制振建物の軸組図である。It is a shaft assembly figure of the vibration damping building which concerns on 4th embodiment.

本発明は、中高層建物の中間階に、複数の水平剛性の低い集中制振層を設けることで、1次固有モードの固有周期を長周期化するとともに、2次、3次固有モードに対しても建物の応答変形量を低減できる制振建物である。
具体的には、第一実施形態は、吹き抜け空間を囲む1階〜2階に至る柱梁構面内と、吹き抜け空間の上層階側の柱梁構面内に、其々エネルギー吸収装置が設けられた2重に集中制振層を備えた制振建物である(図1〜図3)。その第一実施形態の変形例(図4)は、吹き抜け空間が建物外周面に接して設けられる点が、第一実施形態と異なる。
また、第二実施形態の制振建物(図7、図8)では、吹き抜け空間の上層階側の長スパン柱梁構面内にエネルギー吸収装置が設置される点が、第一実施形態と異なる。
第三実施形態の制振建物(図9)は、中高層建物の内部側に、当該中高層建物と分断された新たな低層建物があり、その低層建物の上面に下層階側のエネルギー吸収装置が設置されるとともに、中高層建物の上層階側の柱梁構面内にエネルギー吸収装置が設置される点が、第一、第二実施形態と異なる。第四実施形態の制振建物(図10)は、中高層建物の上層階側の長スパン柱梁構面内にエネルギー吸収装置が設置される点が、第一、第二、第三実施形態と異なる。
以下、添付図面を参照して、本発明による制振建物の各構成と、制振性能に関する検証解析結果について、説明する。
The present invention extends the natural period of the primary eigenmode to a longer period by providing a plurality of concentrated damping layers with low horizontal rigidity in the middle floor of the middle and high-rise building, and for the second and third eigenmodes. Is also a damping building capable of reducing the amount of response deformation of the building.
Specifically, in the first embodiment, an energy absorbing device is often provided in the beam-structure surface on the first floor to the second floor surrounding the blow-through space and in the beam-structure surface on the upper floor side of the blow-through space. It is a vibration control building provided with a doubled concentrated vibration control layer (FIGS. 1 to 3). The modification (FIG. 4) of the first embodiment is different from the first embodiment in that the blow-through space is provided in contact with the outer peripheral surface of the building.
Moreover, in the damping building (FIG. 7, FIG. 8) of 2nd embodiment, the point by which an energy absorption device is installed in the long span column beam construction surface by the side of the upper floor of blow-by space differs from 1st embodiment. .
In the vibration control building of the third embodiment (FIG. 9), there is a new low-rise building separated from the middle-high-rise building on the inside side of the middle-high-rise building, and the energy absorption device on the lower floor side is installed on the top of the low-rise building It differs from the first and second embodiments in that the energy absorbing device is installed in the beam-frame plane on the upper floor side of the middle and high-rise building. The vibration control building of the fourth embodiment (FIG. 10) is characterized in that the energy absorbing device is installed in the long span column beam structure surface on the upper floor side of the middle and high-rise building in the first, second and third embodiments It is different.
Hereinafter, with reference to the attached drawings, each configuration of the vibration control building according to the present invention and a verification analysis result regarding the vibration control performance will be described.

<第一実施形態>
第一実施形態の制振建物1は、図1(a)〜(c)に示すように、建物下部に吹き抜け空間11を有する高層建物である。
図1(a)は制振建物1の軸組図(図1(b)および(c)のC−C面)であり、図1(b)は(a)の制振建物1における下段集中制振層2のA−A平断面図で、図1(c)は(a)の制振建物における上段集中制振層3のB−B平断面図である。本実施形態の吹き抜け空間11は、2階(1階の床から2階の天井)分の高さを有しているが、複数階分の高さを有していれば吹き抜け空間11の高さ(階層数)は限定されるものではない。吹き抜け空間11は、図1(b)に示すように、制振建物1の平面中央部に形成されている。また、吹き抜け空間11は、必ずしも下層階部分に形成する必要はなく、中層階や上層階に設けてもよい。
図1(a)に示すように、制振建物1には、2段の集中制振層2,3が上下に間隔をあけて設けられている。上下2段の集中制振層2,3のうち、下側に配設された下段集中制振層2は、吹き抜け空間11に対応する階層部分(1階〜2階部分)に形成されている。一方、上側に配設された上段集中制振層3は、5階部分に形成されている。なお、下段集中制振層2および上段集中制振層3が配設される階は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
下段集中制振層2と上段集中制振層3との間、および、上段集中制振層3よりも上層階には、一般層4が形成されている。一般層4は、鉄骨柱41と鉄骨造の大梁42とにより形成された柱梁構面43内に鉄骨造のブレース44が配設されたブレース構造とする。ブレース44の上端および下端は、柱と梁の角部または梁の中央部にそれぞれ剛結合されている。すなわち、一般層4は、水平力に対して、ブレース44によって抵抗することで、水平剛性が高められた構造となっている。一方、集中制振層2,3は、一般層4よりも水平剛性が低くなるように形成されていて、地震発生時等に生じる建物の変形を吸収するように構成されている。なお、一般層4は、必ずしも鉄骨造である必要はない。
First Embodiment
The vibration control building 1 of the first embodiment is a high-rise building having a blow through space 11 at the lower part of the building as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c).
Fig.1 (a) is a shaft assembly figure of the vibration control building 1 (C-C surface of FIG.1 (b) and (c)), FIG.1 (b) is the lower stage concentration in the vibration control building 1 of (a) 1 (c) is a cross-sectional view of the upper concentrated vibration control layer 3 taken along the line B-B in FIG. 1 (c). Although the blow-by space 11 of the present embodiment has a height for the second floor (the ceiling from the floor of the first floor to the second floor), the height of the blow-through space 11 is high if it has a height for a plurality of floors. The number of layers is not limited. As shown in FIG. 1 (b), the blow-through space 11 is formed in the plane central portion of the vibration control building 1. Moreover, the blow-by space 11 does not necessarily have to be formed in the lower floor part, and may be provided in the middle floor or the upper floor.
As shown in FIG. 1A, in the vibration damping building 1, two-stage concentrated vibration damping layers 2 and 3 are provided at an upper and lower interval. Of the concentrated damping layers 2 and 3 of the upper and lower two stages, the lower concentrated damping layer 2 disposed on the lower side is formed in the layer portion (the first floor to the second floor portion) corresponding to the blow through space 11 . On the other hand, the upper concentrated vibration damping layer 3 disposed on the upper side is formed on the fifth floor portion. The floor on which the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 are disposed is not limited, and may be determined as appropriate.
A general layer 4 is formed between the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 and above the upper concentrated vibration damping layer 3. The general layer 4 has a brace structure in which a steel frame brace 44 is disposed within a beam-to-beam structure surface 43 formed by the steel frame column 41 and the steel frame beam 42. The upper and lower ends of the brace 44 are rigidly connected to the corner of the column and the beam or to the central portion of the beam, respectively. That is, the general layer 4 has a structure in which the horizontal rigidity is enhanced by resisting the horizontal force with the braces 44. On the other hand, the concentrated damping layers 2 and 3 are formed so as to have lower horizontal rigidity than the general layer 4 and are configured to absorb the deformation of the building that occurs when an earthquake occurs or the like. The general layer 4 does not necessarily have to be made of steel.

下段集中制振層2では、1階部分から2階部分に跨って配設された長柱21が配設されている。図2に示すように、本実施形態の長柱21は、鉄骨柱により構成されている。長柱21の上端には、隣接する他の長柱21との間に横架された梁22が剛結合されている。すなわち、下段集中制振層2の柱梁構面23は、いわゆるラーメン構造により構成されている。なお、下段集中制振層2は、必ずしも鉄骨造である必要はない。
吹き抜け空間11を囲む柱梁構面23では、隣り合う長柱21同士の間に逆V字状のブレース24が配設されている。ブレース24は、一対のブレース部材241,241を逆V字状に組み合わせることにより形成されている。ブレース部材241の下端は、長柱21の脚部に固定されており、ブレース部材241の上端は、他方のブレース部材231の上端と接合されている。ブレース24の上端は、梁22の下面に横移動可能に取り付けられている。ブレース24の上端部の左右には、エネルギー吸収装置(ダンパー25)がそれぞれ2段ずつ配設されている。ダンパー25の一端は、ブレース24の上端部(ブレース上端部242)に固定されていて、ダンパー25の他端は、接合部材251を介して梁22に固定されている。すなわち、ダンパー25は、吹き抜け空間11を囲む柱梁構面23内に設けられている。なお、ダンパー25の段数は限定されるものではなく、1段でもよいし、3段以上であってもよい。また、ダンパー25の固定方法や配置は限定されるものではなく、例えば、長柱21の側面に他端が固定されていてもよい。本実施形態の吹き抜け空間11を囲む柱梁構面23のうち、吹き抜け空間11を挟んで対向する1対の柱梁構面23aには、ブレース24に代えて接合梁26が配設されている。接合梁26は、2階と2階の床部分にそれぞれ配設されている。接合梁26の両端は、長柱21にピン接合されている。
また、下段集中制振層2では、図1(b)に示すように、制振建物1の外周囲を囲う柱梁構面23のうち、対向する1組の面(図1(b)における左右の辺)に形成された柱梁構面23に対して、吹き抜け空間11を囲む柱梁構面23と同様に、ブレース24およびダンパー25が配設されている。なお、ブレース24およびダンパー25が配設される柱梁構面23の配置は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
In the lower concentrated vibration damping layer 2, a long pillar 21 disposed across the first floor portion to the second floor portion is disposed. As shown in FIG. 2, the long column 21 of the present embodiment is constituted by a steel frame column. At the upper end of the long column 21, a beam 22 straddled between the adjacent other long columns 21 is rigidly connected. That is, the beam-column surface 23 of the lower concentrated vibration damping layer 2 is configured by a so-called rigid frame structure. The lower concentrated vibration control layer 2 does not necessarily have to be made of steel.
In the column-beam structure surface 23 surrounding the blow-by space 11, a reverse V-shaped brace 24 is disposed between the adjacent long columns 21. The brace 24 is formed by combining a pair of brace members 241 and 241 in an inverted V-shape. The lower end of the brace member 241 is fixed to the leg of the long column 21, and the upper end of the brace member 241 is joined to the upper end of the other brace member 231. The upper end of the brace 24 is mounted movably to the lower surface of the beam 22. Two stages of energy absorbing devices (dampers 25) are disposed on the left and right of the upper end portion of the brace 24, respectively. One end of the damper 25 is fixed to the upper end (the upper end 242 of the brace) of the brace 24, and the other end of the damper 25 is fixed to the beam 22 via the joint member 251. That is, the damper 25 is provided in the beam-to-column structured surface 23 surrounding the blow-by space 11. The number of stages of the dampers 25 is not limited, and may be one or three or more. Moreover, the fixing method and arrangement | positioning of the damper 25 are not limited, For example, the other end may be fixed to the side surface of the long pillar 21. As shown in FIG. A joint beam 26 is disposed instead of the brace 24 in a pair of beam-to-beam structure surfaces 23a facing each other across the blow-through space 11 among the beam-to-beam structure surfaces 23 surrounding the blow-through space 11 of the present embodiment. . The joint beams 26 are disposed on the second floor and the second floor, respectively. Both ends of the joint beam 26 are pin-joined to the long column 21.
Further, in the lower-stage concentrated damping layer 2, as shown in FIG. 1 (b), one of the opposing surfaces (FIG. 1 (b)) of the beam-to-column structure 23 surrounding the outer periphery of the damping building 1 The brace 24 and the damper 25 are disposed on the beam-to-beam structure surface 23 formed on the left and right sides in the same manner as the beam-to-beam structure surface 23 surrounding the blow-by space 11. In addition, arrangement | positioning of the beam-column structure surface 23 in which the brace 24 and the damper 25 are arrange | positioned is not limited, What is necessary is just to determine suitably.

上段集中制振層3では、図1(a)に示すように、柱31と、柱31同士の間に横架された梁32とからなる柱梁構面33が配設されている。柱梁構面33は、柱31と梁32とが剛結合された、いわゆるラーメン構造により構成されている。本実施形態の柱梁構面33は、鉄骨柱および鉄骨梁により構成されているが、上段集中制振層3は、必ずしも鉄骨造である必要はない。
上段集中制振層3の柱梁構面33の一部(例えば、吹き抜け空間11の延長線上に形成された柱梁構面33)には、隣り合う柱31同士の間に逆V字状のブレース34が配設されている。ブレース34は、図3に示すように、一対のブレース部材341,341を逆V字状に組み合わせることにより形成されている。ブレース部材341の下端は、柱31の脚部に固定されていて、ブレース部材341の上端は、他方のブレース部材341の上端と接合されている。ブレース34の上端は、梁32の下面に横移動可能に取り付けられている。ブレース34の上端部には、エネルギー吸収装置(ダンパー35)が配設されている。ダンパー35の一端は、ブレース34の上端部(ブレース上端部342)に固定されており、ダンパー35の他端は、取り付け部材351を介して梁32に固定されている。本実施形態のダンパー35は、ブレース34と当該ブレース34に隣接する一方(本実施形態では右側)の柱31との間に横架されている。なお、ダンパー35は、ブレース34の左右に配設されていてもよい。また、ダンパー35は、複数段配設されていてもよい。ブレース34およびダンパー35が設置される柱梁構面33は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
In the upper concentrated vibration damping layer 3, as shown in FIG. 1 (a), a beam-to-column structure surface 33 composed of a column 31 and a beam 32 straddling between the columns 31 is disposed. The column-beam structure surface 33 is configured by a so-called rigid frame structure in which the column 31 and the beam 32 are rigidly connected. Although the beam-column structure surface 33 of this embodiment is comprised by the steel frame column and steel frame beam, the upper stage intensive damping layer 3 does not necessarily need to be steel frame construction.
A portion of the beam-to-beam structure surface 33 of the upper concentrated vibration control layer 3 (for example, the beam-to-beam structure surface 33 formed on the extension of the blow-by space 11) is reverse V-shaped between adjacent columns 31. A brace 34 is provided. The brace 34 is formed by combining a pair of brace members 341, 341 in an inverted V-shape as shown in FIG. The lower end of the brace member 341 is fixed to the leg of the pillar 31, and the upper end of the brace member 341 is joined to the upper end of the other brace member 341. The upper end of the brace 34 is mounted movably to the lower surface of the beam 32. At the upper end of the brace 34, an energy absorbing device (damper 35) is disposed. One end of the damper 35 is fixed to the upper end (brace upper end 342) of the brace 34, and the other end of the damper 35 is fixed to the beam 32 via the mounting member 351. The damper 35 of the present embodiment is bridged between the brace 34 and one of the pillars 31 (right side in the present embodiment) adjacent to the brace 34. The dampers 35 may be disposed on the left and right of the braces 34. Also, the dampers 35 may be disposed in multiple stages. The beam-structure surface 33 on which the brace 34 and the damper 35 are installed is not limited, and may be determined as appropriate.

本実施形態の制振建物1によれば、地震発生時等に生じる変形を、下段集中制振層2および上段集中制振層3に集中させることで、他の階(一般層4)に生じる変形量を低減させることができる。その結果、建物全体の構造安全性能を確保することができる。また、制振建物1によれば、比較的少ない制振装置(ダンパー25,35およびブレース24,34)により変形を集中制振層2,3に吸収させることができる。
また、集中制振層2,3を上下に2段備えているため、地震発生時に生じる1次固有モード(大きく揺れる方向を示す振動形態)だけではなく、2次固有モードであっても、一般層4に生じる応答変形量を低減することができる。よって、結果として、制振建物1の最上階における応答変形量を抑制できる。
また、制振建物1は、集中制振層2,3によって地震エネルギーを効率的に吸収するため、水平剛性を増大させる必要がなく、経済的である。
According to the vibration control building 1 of the present embodiment, the deformation occurring at the time of earthquake occurrence, etc. is generated on the other floor (general layer 4) by concentrating the lower concentrated vibration control layer 2 and the upper concentrated vibration control layer 3 The amount of deformation can be reduced. As a result, structural safety performance of the entire building can be secured. Further, according to the vibration damping building 1, deformation can be absorbed in the concentrated vibration damping layers 2 and 3 by relatively small vibration damping devices (dampers 25 and 35 and braces 24 and 34).
In addition, since the concentrated damping layers 2 and 3 are provided in two stages up and down, not only the primary eigenmode (vibration form showing a large swing direction) generated at the time of earthquake occurrence, but also the secondary eigenmode The amount of response deformation occurring in the layer 4 can be reduced. Therefore, as a result, the amount of response deformation on the top floor of the vibration control building 1 can be suppressed.
Moreover, since the vibration control building 1 absorbs seismic energy efficiently by the concentrated vibration control layers 2 and 3, there is no need to increase horizontal rigidity, which is economical.

<第一実施形態の変形例>
図4は、第一実施形態の変形例による制振建物の説明図であり、図4(a)は制振建物の軸組図(図4(b)のD−D面)、図4(b)は(a)の制振建物における下段集中制振層の平断面図である。
第一実施形態では、吹き抜け空間11が制振建物1の平面中央部に形成されていたが、吹き抜け空間11の配置は限定されるものではない。例えば、図4(b)に示すように、制振建物1の外周面に面して吹き抜け空間11が形成されていてもよい。
また、第一実施形態では、下段集中制振層2として、吹き抜け空間11の高さに応じて、ブレース24が1階から2階に跨って配設されているものとしたが(図1(a)参照)、図4(a)に示すように、各階にブレース24およびダンパー25を配設してもよい。
Modification of First Embodiment
FIG. 4 is an explanatory view of a vibration control building according to a modification of the first embodiment, and FIG. 4 (a) is a schematic view of the vibration control building (D-D plane in FIG. 4 (b)), FIG. b) is a plane sectional view of the lower intensive vibration control layer in the vibration control building of (a).
In the first embodiment, the blow through space 11 is formed in the center of the plane of the vibration damping building 1, but the arrangement of the blow through space 11 is not limited. For example, as shown in FIG. 4 (b), the blow-through space 11 may be formed facing the outer peripheral surface of the vibration control building 1.
In the first embodiment, the lower concentrated vibration damping layer 2 is provided with braces 24 extending from the first floor to the second floor according to the height of the blow-by space 11 (FIG. a) See FIG. 4 (a), braces 24 and dampers 25 may be provided on each floor.

<解析による制振性能の検証結果>
以下、本実施形態の制振建物1を対象に、集中制振層を高さ方向に間隔をあけて2重に設けた2重集中制振建物モデル(実施例)と、単一層のみに集中制振層を設けた1重集中制振建物モデル(比較例)を用いて、建物の制振効果を確認するために、1次〜3次固有モード形までの固有値解析と、多質点系振動解析を行った。
図5は、1次〜3次固有モードに対する固有周期と振動モード形の比較図であって、(a)は実施例、(b)は比較例である。図6(a)は、建物階数と層間変形角の関係であり、図6(b)は建物階数と層せん断力係数の関係である。
表1に、振動解析を行った解析モデルの諸元を示す。なお、表1に示す各階毎の等価曲げせん断剛性(水平剛性)は、柱や大梁等を線材置換した立体骨組みモデルを用いた荷重漸増解析結果による層せん断力〜層間変形角の関係に基づき算出している。
表1に示すように、2重集中制振建物モデル(実施例)は、地上10階、地下5階建ての建物で、1階〜2階部分および5階〜6階部分に、集中制振層2,3が設けられた多質点系振動モデルである。また、比較例は、実施例の建物を対象とした1〜2階のみに集中制振層を形成された多質点系振動モデルである。
振動解析では、地上10階建て建物を11質点系モデルに置換し、代表的な観測地震波(Taft、EW波)を入力地震波として、建物各階の層間変形角と、層せん断力係数を算出した。層間変形角とは、建物の各階ごとの水平変位を階高で除した値であり、原則として層間変形角を1/100以内とするように設計されることが多い。また、地震時に建物の各階に作用す地震荷重(せん断力、または地震層せん断力)は、層せん断力係数に、その階より上層階側の鉛直荷重を乗じた値であり、層せん断力係数は、地震荷重を当該階より上層階側の鉛直荷重で除した値である。よって、層せん断力係数は、建物の上層階ほど大きく揺れるので、生じる加速度も上層階ほど大きくなるので上層階ほど大きくなる傾向であるが、制振効果が高められた建物では小さくなる。
実施例(2重集中制振建物モデル、1、2階、及び5、6階)、及び比較例(1重集中制振建物モデル、1、2階)による集中制振層の水平剛性は、集中制振層と非集中制振層を其々平均剛性モデルとして評価すると、非集中制振層に該当する建物階に比べて、20%程度である。
具体的には、比較例(1重集中制振建物モデル、1、2階)の場合、集中制振層(1、2階)の平均水平剛性は380kN/mmで、非集中制振層(3〜10階)の平均水平剛性は2613kN/mmであり、非集中制振層に対する集中制振層の平均水平剛性比は、15%程度である。
また、実施例(2重集中制振建物モデル、1、2階、及び5、6階)の場合、集中制振層(1、2階、及び5、6階)の平均水平剛性は430kN/mm、605kN/mmで、非集中制振層(3、4階、及び7〜10階)の平均水平剛性は2200kN/mmであり、非集中制振層に対する集中制振層(1、2階、及び5、6階)の平均水平剛性比は、20%程度と28%程度である。
実施例(2重集中制振建物モデル)を直列バネ形式による4質点系の等価剛性モデルとして評価すると、集中制振層(図1の下段集中制振層2):非集中制振層(図1の一般層4):集中制振層(図1の上段集中制振層3):非集中制振層(図1の一般層4)の等価剛性比は、0.45:2.82、0.62:1.00となった。
<Verification result of damping performance by analysis>
Hereinafter, a double concentrated vibration control building model (example) in which concentrated vibration control layers are provided doubly at intervals in the height direction for the vibration control building 1 of the present embodiment, and a single layer is concentrated Eigenvalue analysis of 1st to 3rd eigenmodes and multi-mass system vibration in order to confirm the vibration control effect of buildings using single concentrated vibration control building model (comparative example) provided with vibration control layer The analysis was done.
FIG. 5 is a comparison diagram of natural cycles and vibration mode types for the first to third eigenmodes, wherein (a) is an example and (b) is a comparative example. FIG. 6 (a) shows the relationship between the number of building floors and the interlayer deformation angle, and FIG. 6 (b) shows the relationship between the number of building floors and the layer shear force coefficient.
Table 1 shows the specifications of the analysis model subjected to the vibration analysis. The equivalent flexural shear stiffness (horizontal stiffness) for each floor shown in Table 1 is calculated based on the relationship between the layer shear force and the interlayer deformation angle based on the results of load incremental analysis using a solid framework model in which columns, large beams, etc. are replaced with wires. doing.
As shown in Table 1, the double concentrated vibration damping building model (example) is a building with 10 floors above ground and 5 floors underground, with concentrated vibration damping on the first to second floors and the fifth to sixth floors. It is a multi-mass system vibration model in which the layers 2 and 3 are provided. The comparative example is a multi-mass system vibration model in which concentrated vibration control layers are formed only on the first and second floors for the buildings of the example.
In the vibration analysis, a 10-storey building on the ground was replaced with an 11-mass system model, and the representative observation seismic wave (Taft, EW wave) was used as the input seismic wave to calculate the interlayer deformation angle and the layer shear force coefficient of each floor of the building. The interlayer deformation angle is a value obtained by dividing the horizontal displacement of each floor of the building by the floor height, and in principle, the interlayer deformation angle is often designed to be 1/100 or less. In addition, the seismic load (shear force or seismic layer shear force) acting on each floor of the building at the time of the earthquake is a value obtained by multiplying the layer shear coefficient by the vertical load on the upper floor side from that floor. Is a value obtained by dividing the seismic load by the vertical load on the upper floor side of the floor. Accordingly, since the layer shear force coefficient swings more as it goes to the upper floors of the building, the generated acceleration also tends to become larger as it goes to the upper floors, but it tends to become larger as it goes to the upper floors, but becomes smaller in buildings where the damping effect is enhanced.
The horizontal stiffness of the concentrated vibration control layer according to the example (double concentrated vibration control building model, 1st, 2nd and 5th, 6th floors) and the comparative example (single concentrated vibration control building model, 1st and 2nd floors) When the concentrated damping layer and the non-centralized damping layer are often evaluated as an average stiffness model, it is about 20% as compared with the building floor corresponding to the non-centralized damping layer.
Specifically, in the case of the comparative example (single concentrated vibration damping building model, first and second floors), the average horizontal rigidity of the concentrated vibration damping layer (first and second floors) is 380 kN / mm and the non-centralized damping layer ( The average horizontal stiffness of the third to tenth floors is 2613 kN / mm, and the average horizontal stiffness ratio of the concentrated damping layer to the non-concentrated damping layer is about 15%.
In the case of the embodiment (double concentrated vibration damping building model, 1st and 2nd floors, and 5th and 6th floors), the average horizontal rigidity of the concentrated vibration damping layer (first and second floors and 5th and 6th floors) is 430 kN / mm, 605 kN / mm, the average horizontal stiffness of the decentralized damping layer (third, fourth and seventh to tenth floors) is 2200 kN / mm, and the concentrated damping layer for the decentralized damping layer (one and two floors , And the fifth and sixth floors) have an average horizontal rigidity ratio of about 20% and about 28%.
Evaluating the example (double concentrated vibration damping building model) as an equivalent stiffness model of a 4-mass system by series spring type, concentrated vibration damping layer (lower concentrated vibration damping layer 2 in Fig. 1): decentralized vibration damping layer (figure 1 equivalent layer 4): concentrated damping layer (upper concentrated damping layer 3 in FIG. 1): non-concentrated damping layer (general layer 4 in FIG. 1) has an equivalent stiffness ratio of 0.45: 2.82, It became 0.62: 1.00.

Figure 2018178542
Figure 2018178542

図5(a)および(b)に実施例と比較例の固有モード図(刺激関数図)、表2に実施例と比較例の固有周期を示す。
実施例(2重集中制振建物モデル)の1次固有周期は、表2に示すように、比較例(1重集中制振建物モデル)の2.00秒より長周期化されて、2.41秒であった。また、実施例の2次固有周期は、1次固有周期と同様に、比較例(0.56秒)より周期が長く、0.76秒であった。
また、図5(b)に示すように、比較例では、1次固有モードについては、集中制振層に変形が集中しているものの、2次固有モードでは、変形集中効果が低かった。一方、実施例では、図5(a)に示すように、1次固有モード、2次固有モード共に下段集中制振層2、上段集中制振層3に変形集中が現れた。したがって、本実施形態の制振建物1によれば、1次固有モード、2次固有モード共に効率的にエネルギーを吸収することが確認できた。また、2次固有モードまでを集中制振モードとすることで、3次固有モードの刺激関数を小さくすることにも成功しており、3次固有モード以上のモードの応答も低減可能であることが確認できる。
FIGS. 5A and 5B show eigenmode diagrams (stimulus function diagrams) of the embodiment and the comparative example, and Table 2 shows natural cycles of the embodiment and the comparative example.
As shown in Table 2, the primary natural period of the embodiment (double concentrated vibration damping building model) is made longer than 2.00 seconds of the comparative example (single concentrated vibration damping building model), and It was 41 seconds. The second-order natural period of the example was 0.76 seconds, which is longer than that of the comparative example (0.56 seconds), similarly to the first-order natural period.
Further, as shown in FIG. 5B, in the comparative example, although the deformation is concentrated on the concentrated damping layer in the first-order eigenmode, the deformation concentration effect is low in the second-order eigenmode. On the other hand, in the example, as shown in FIG. 5A, deformation concentration appeared in the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 in both the primary eigenmode and the secondary eigenmode. Therefore, according to the vibration damping building 1 of the present embodiment, it has been confirmed that energy is efficiently absorbed in both the primary eigenmode and the secondary eigenmode. In addition, by setting the second-order eigenmode to the concentrated damping mode, it is also successful to reduce the stimulation function of the third-order eigenmode, and the response of modes higher than the third-order eigenmode can also be reduced. Can be confirmed.

Figure 2018178542
Figure 2018178542

具体的には、固有値解析結果を用いて、表3に示すように、建物全層数に対する変形が集中している層数(変形集中層数)の割合を表わす変形集中層率と、建物全層数の層間変形量(絶対値)の和に対する集中制振層での層間変形量(絶対値)の割合を表わす変形集中率で、振動モード形を比較する。
固有モードの変形集中率を算出すると、表3に示すように、実施例では、1次固有モード、2次固有モード共に73%であった。一方、比較例では、1次固有モードで55%、2次固有モードで29%であった。したがって、集中制振層を2段にすることで、集中制振層へより変形が集中することが確認できた。
Specifically, as shown in Table 3, using the eigenvalue analysis results, the deformation concentration layer ratio representing the ratio of the number of layers in which deformation is concentrated to the total number of buildings (the number of deformation concentration layers) The vibration concentration is compared at the deformation concentration rate that represents the ratio of the interlayer deformation amount (absolute value) in the concentrated damping layer to the sum of the interlayer deformation amount (absolute value) of the number of layers, and the vibration mode types are compared.
When the deformation concentration rate of the eigen mode is calculated, as shown in Table 3, in the example, both the primary eigen mode and the secondary eigen mode were 73%. On the other hand, in the comparative example, it was 55% in the primary eigenmode and 29% in the secondary eigenmode. Therefore, it was confirmed that the deformation is concentrated more on the concentrated damping layer by forming the concentrated damping layer in two stages.

Figure 2018178542
Figure 2018178542

図6(a)に実施例と比較例の層間変形角、図6(b)に実施例と比較例の層せん断係数を示す。なお、実施例の層間変形角は、下段集中制振層2と上段集中制振層3とを一つの層とみなして算出している。図6(a)に示すように、実施例では、2か所において層間変形角が大きくなっていて、集中制振層が2重になっている。また、層間変形角の最大値は、比較例の最大値よりも小さくなった。また、図6(b)に示すように、集中制振層を2段にすることで、頂部における層せん断係数が0.34となり、比較例(0.56)に比べて低減できることが確認できた。   FIG. 6 (a) shows the interlayer deformation angle of the embodiment and the comparative example, and FIG. 6 (b) shows the layer shear coefficient of the embodiment and the comparative example. The interlayer deformation angle in the embodiment is calculated by regarding the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 as one layer. As shown to Fig.6 (a), in an Example, the interlayer deformation angle is large in two places, and the concentration damping layer is double. In addition, the maximum value of the interlayer deformation angle was smaller than the maximum value of the comparative example. Further, as shown in FIG. 6 (b), by forming the concentrated damping layer in two steps, it is confirmed that the layer shear coefficient at the top becomes 0.34, which can be reduced as compared with the comparative example (0.56). The

<第二実施形態>
第二実施形態の制振建物1は、図7(a)に示すように、建物下部(1階〜2階部分)に吹き抜け空間11を有しているとともに、建物中間階(5階部分)に大空間(大広間)12を有する高層建物である。なお、大空間12の広さは限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
図7(a)は制振建物の軸組図(図7(b)のE−E面)、図7(b)は(a)の制振建物における下段集中制振層の平断面図(図7(a)のF−F断面)である。
制振建物1には、2段の集中制振層2,3が上下に間隔をあけて設けられている。上下2段の集中制振層2,3のうち、下側に配設された下段集中制振層2は、吹き抜け空間11を囲む階層部分(1階〜2階部分)に形成されている。一方、上側に配設された上段集中制振層3は、大空間12を有する5階部分に形成されている。なお、下段集中制振層2および上段集中制振層3が配設される階は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
下段集中制振層2と上段集中制振層3との間、および、上段集中制振層3よりも上層階には、一般層4が形成されている。なお、一般層4および下段集中制振層2の構成は、第一実施形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
Second Embodiment
The vibration control building 1 of the second embodiment, as shown in FIG. 7A, has a blow-by space 11 in the lower part of the building (the first floor to the second floor) and the middle floor of the building (the fifth floor) It is a high-rise building which has a large space (large hall) 12 in. The size of the large space 12 is not limited and may be determined as appropriate.
Fig.7 (a) is a shaft assembly figure (E-E surface of FIG.7 (b)) of a damping building, FIG.7 (b) is a plane sectional view of the lower concentration damping layer in the damping building of (a) ( It is an F-F cross section of Drawing 7 (a).
In the vibration damping building 1, two-stage concentrated vibration damping layers 2 and 3 are provided at an upper and lower interval. Of the concentrated damping layers 2 and 3 in the upper and lower two stages, the lower concentrated damping layer 2 disposed on the lower side is formed in the layer portion (the first floor to the second floor) surrounding the blow through space 11. On the other hand, the upper concentrated vibration damping layer 3 disposed on the upper side is formed on the fifth floor portion having the large space 12. The floor on which the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 are disposed is not limited, and may be determined as appropriate.
A general layer 4 is formed between the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 and above the upper concentrated vibration damping layer 3. In addition, since the structure of the general layer 4 and the lower part concentrated damping layer 2 is the same as the content shown in 1st embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

上段集中制振層3では、図7(b)に示すように、大空間12を挟んで対向する長スパン柱梁構面36,36が、大空間12の角部に立設された柱31と、柱31同士の間に横架された長スパン梁37により構成されている。長スパン柱梁構面36は、図8に示すように、柱31と長スパン梁37とが剛結合された、いわゆるラーメン構造により構成されている。長スパン梁37は、他の柱梁構面33の梁32の3スパン分の長さを有している。すなわち、長スパン柱梁構面36は、上下階の柱間距離よりも長い柱間距離を有している。長スパン柱梁構面36には、3つの逆V字状のブレース34が並設されている。ブレース34は、一対のブレース部材341,341を組み合わせることにより形成されている。ブレース部材341の下端は、床梁に固定されていて、ブレース部材341の上端は、他方のブレース部材341の上端と接合されている。ブレース34の上端は、長スパン梁37の下面に横移動可能に取り付けられている。ブレース34の上端部(ブレース上端部342)には、エネルギー吸収装置(ダンパー35)が配設されている。ダンパー35は、ブレース34と長スパン梁37の下面に固定された取り付け部材351との間に横架されている。なお、ダンパー35は、ブレース34の左右に配設されていてもよい。また、ダンパー35は、複数段配設されていてもよい。   In the upper concentrated vibration damping layer 3, as shown in FIG. 7 (b), a column 31 in which long span column-beam structure surfaces 36, 36 facing each other across the large space 12 are erected at the corners of the large space 12. And a long span beam 37 which is bridged between the columns 31. As shown in FIG. 8, the long span beam-to-beam structural surface 36 is configured by a so-called rigid frame structure in which the column 31 and the long span beam 37 are rigidly connected. The long span beam 37 has a length corresponding to three spans of the beam 32 of the other beam-to-beam construction surface 33. That is, the long span beam-to-column structure 36 has a distance between columns that is longer than the distance between the columns on the upper and lower floors. Three long reverse V-shaped braces 34 are juxtaposed on the long span beam-to-beam surface 36. The brace 34 is formed by combining a pair of brace members 341 and 341. The lower end of the brace member 341 is fixed to the floor beam, and the upper end of the brace member 341 is joined to the upper end of the other brace member 341. The upper end of the brace 34 is mounted movably to the lower surface of the long span beam 37. An energy absorbing device (damper 35) is disposed at the upper end (brace upper end 342) of the brace 34. The damper 35 is bridged between the brace 34 and a mounting member 351 fixed to the lower surface of the long span beam 37. The dampers 35 may be disposed on the left and right of the braces 34. Also, the dampers 35 may be disposed in multiple stages.

本実施形態の制振建物1によれば、第一実施形態の制振建物1と同様の効果を得ることができる。
なお、第二実施形態では、長スパン柱梁構面36内にブレース34およびダンパー35からなる制振装置を配設する場合について説明したが、図7(b)に示すように、制振装置は、長スパン柱梁構面36と直交する柱梁構面33内に配設してもよい。
According to the vibration control building 1 of the present embodiment, the same effect as the vibration control building 1 of the first embodiment can be obtained.
In the second embodiment, although the case where the vibration damping device including the brace 34 and the damper 35 is disposed in the long span beam-to-column structure 36 has been described, as shown in FIG. May be disposed in the beam-to-beam structure 33 orthogonal to the long span beam-to-beam structure 36.

<第三実施形態>
第三実施形態の制振建物1は、建物下部に吹き抜け空間11を有する高層建物である。本実施形態の吹き抜け空間11は、図9に示すように、2階(1階の床から2階の天井)分の高さを有しているが、複数階分の高さを有していれば吹き抜け空間11の高さ(階層数)は限定されるものではない。吹き抜け空間11は、制振建物1の平面中央部に形成されている。
制振建物1には、2段の集中制振層2,3が上下に間隔をあけて設けられている。本実施形態の制振建物1では、上下2段の集中制振層2,3のうち、下側に配設された下段集中制振層2は、吹き抜け空間11に対応する階層部分(1階〜2階部分)に形成されている。一方、上側に配設された上段集中制振層3は、4階部分に形成されている。
下段集中制振層2と上段集中制振層3との間、および、上段集中制振層3よりも上層階には、一般層4が形成されている。一般層4の詳細は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
Third Embodiment
The vibration control building 1 of the third embodiment is a high-rise building having a blow-through space 11 at the lower part of the building. As shown in FIG. 9, the blow-by space 11 of the present embodiment has a height for the second floor (a ceiling from the floor of the first floor to a ceiling for the second floor), but has a height for a plurality of floors. In this case, the height (the number of layers) of the blow-by space 11 is not limited. The blow-through space 11 is formed in the center of the plane of the vibration control building 1.
In the vibration damping building 1, two-stage concentrated vibration damping layers 2 and 3 are provided at an upper and lower interval. In the vibration control building 1 of the present embodiment, the lower part concentrated vibration control layer 2 disposed on the lower side of the concentrated vibration control layers 2 and 3 in the upper and lower two stages is a hierarchical portion corresponding to the blow through space 11 The second floor part is formed. On the other hand, the upper concentrated vibration damping layer 3 disposed on the upper side is formed in the fourth floor portion.
A general layer 4 is formed between the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 and above the upper concentrated vibration damping layer 3. The details of the general layer 4 are the same as the contents shown in the first embodiment, so the detailed description will be omitted.

下段集中制振層2では、1階部分から2階部分に跨って配設された低層構造体27が配設されている。低層構造体27は、吹き抜け空間11の周囲に形成された、鉄筋コンクリート造の躯体である。すなわち、低層構造体27は、制振建物1の低層階部分において、複数階にわたって形成された連層構造である。低層構造体27は、地盤(基礎)に立設されている。
低層構造体27の上面は、ダンパー25および免震装置28を介して、上階の一般層4と接続されている。一方、低層構造体27の側面は、隣接する他の躯体とは分離されている。すなわち、本実施形態の低層構造体27は、上面に設けられたダンパー25および免震装置28を除いて、制振建物1の他の躯体とは分離されている。なお、低層構造体27は、側面にダンパー25等が配設されていてもよい。
In the lower concentrated vibration damping layer 2, a low-rise structural body 27 is provided, which is disposed across the first floor portion to the second floor portion. The low-rise structure 27 is a reinforced concrete frame formed around the blow-through space 11. That is, the lower layer structure 27 is a multi-layer structure formed over a plurality of floors in the lower floor portion of the vibration control building 1. The low-rise structure 27 is erected on the ground.
The upper surface of the lower layer structure 27 is connected to the upper general layer 4 via the damper 25 and the seismic isolation device 28. On the other hand, the side surface of the lower layer structure 27 is separated from the other adjacent case. That is, the low-rise structural body 27 of this embodiment is separated from the other housings of the vibration control building 1 except for the damper 25 and the seismic isolation device 28 provided on the upper surface. In addition, the damper 25 grade | etc., May be arrange | positioned by the side surface of the low-layer-structure body 27. As shown in FIG.

上段集中制振層3では、柱31と、柱31同士の間に横架された梁32とからなる柱梁構面33が配設されている。なお、この他の上段集中制振層3の詳細は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。   In the upper-stage concentrated damping layer 3, a beam-to-column structured surface 33 composed of a column 31 and a beam 32 horizontally installed between the columns 31 is disposed. In addition, since the detail of this other upper-stage intensive damping layer 3 is the same as the content shown by 1st embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態の制振建物1は、高剛性の低層構造体27を、低層構造体27よりも低剛性の周囲の躯体から分離することで、建物剛性の差により、低層構造体27と一般層4との固有周期の差を大きくしている。そのため、ダンパー25による地震エネルギーの吸収能力を向上させることができ、その結果、少ないダンパー数により大きな制振効果を得ることができる。
また、上層部分の軸力の一部を、免震装置28を介して低層構造体27により支持しているため、建物に作用する地震荷重を低減させることができる。
また、低層構造体27の上面と一般層4の下面との間に介設された免震装置28により、各階ごとの層間変位量ではなく、複数階に亘った大きな相対水平変位量を取り込むことができる。その結果、建物の安全性能を高めることができる。
低層構造体27は、上端部が免震装置28を介して一般層4に接続されているため、地面(基礎)から片持ち形式で支持されている場合に比べて固定度が高く、合理的に設計をすることができる。
この他の本実施形態の制振建物1の作用効果は、第一実施形態の制振建物1と同様なため、詳細な説明は省略する。
The vibration control building 1 according to the present embodiment separates the high rigidity low-rise structure 27 from the surrounding low-rigidity structure of the low-rise structure 27 so that the difference between the low-rise structure 27 and the general layer The difference between the natural period and 4 is increased. Therefore, the ability to absorb seismic energy by the dampers 25 can be improved, and as a result, a large damping effect can be obtained with a small number of dampers.
In addition, since a part of the axial force of the upper layer portion is supported by the low-rise structural body 27 via the seismic isolation device 28, the earthquake load acting on the building can be reduced.
In addition, the seismic isolation device 28 interposed between the upper surface of the lower layer structure 27 and the lower surface of the general layer 4 captures not only the interlayer displacement amount for each floor but a large relative horizontal displacement amount across multiple floors. Can. As a result, the safety performance of the building can be enhanced.
Since the lower layer structure 27 is connected to the general layer 4 through the base isolation device 28 at the upper end, the degree of fixation is higher than when supported from the ground (base) in a cantilever manner, and rational Can be designed.
Since the effect of the damping building 1 of this other embodiment is the same as that of the damping building 1 of 1st embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

<第四実施形態>
第四実施形態の制振建物1は、図10に示すように、建物下部(1階〜2階部分)に吹き抜け空間11を有しているとともに、建物中間階(4階部分)に大空間(大広間)12を有する高層建物である。なお、大空間12の広さは限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
制振建物1には、2段の集中制振層2,3が上下に間隔をあけて設けられている。本実施形態の制振建物1では、上下2段の集中制振層2,3のうち、下側に配設された下段集中制振層2は、吹き抜け空間11に対応する階層部分(1階〜2階部分)に形成されている。一方、上側に配設された上段集中制振層3は、大空間12を有する4階部分に形成されている。なお、下段集中制振層2および上段集中制振層3が配設される階は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
下段集中制振層2と上段集中制振層3との間、および、上段集中制振層3よりも上層階には、一般層4が形成されている。一般層4の詳細は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
Fourth Embodiment
The vibration control building 1 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 10, has a blow through space 11 in the lower part of the building (the first to second floors) and a large space on the middle floor of the building (fourth floor). It is a high-rise building with 12 large halls. The size of the large space 12 is not limited and may be determined as appropriate.
In the vibration damping building 1, two-stage concentrated vibration damping layers 2 and 3 are provided at an upper and lower interval. In the vibration control building 1 of the present embodiment, the lower part concentrated vibration control layer 2 disposed on the lower side of the concentrated vibration control layers 2 and 3 in the upper and lower two stages is a hierarchical portion corresponding to the blow through space 11 The second floor part is formed. On the other hand, the upper concentrated vibration damping layer 3 disposed on the upper side is formed in the fourth floor portion having the large space 12. The floor on which the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 are disposed is not limited, and may be determined as appropriate.
A general layer 4 is formed between the lower concentrated vibration damping layer 2 and the upper concentrated vibration damping layer 3 and above the upper concentrated vibration damping layer 3. The details of the general layer 4 are the same as the contents shown in the first embodiment, so the detailed description will be omitted.

下段集中制振層2では、1階部分から2階部分に跨って配設された低層構造体27が配設されている。低層構造体27は、吹き抜け空間11の周囲に形成された、鉄筋コンクリート造の躯体である。すなわち、低層構造体27は、制振建物1の低層階部分において、複数階にわたって形成された連層構造である。低層構造体27は、地盤(基礎)に立設されている。
低層構造体27の上面は、ダンパー25および免震装置28を介して、上階の一般層4と接続されている。一方、低層構造体27の側面は、隣接する他の躯体とは分離されている。すなわち、本実施形態の低層構造体27は、上面に設けられたダンパー25および免震装置28を除いて、制振建物1の他の躯体とは分離されている。なお、低層構造体27は、側面にダンパー25等が配設されていてもよい。
In the lower concentrated vibration damping layer 2, a low-rise structural body 27 is provided, which is disposed across the first floor portion to the second floor portion. The low-rise structure 27 is a reinforced concrete frame formed around the blow-through space 11. That is, the lower layer structure 27 is a multi-layer structure formed over a plurality of floors in the lower floor portion of the vibration control building 1. The low-rise structure 27 is erected on the ground.
The upper surface of the lower layer structure 27 is connected to the upper general layer 4 via the damper 25 and the seismic isolation device 28. On the other hand, the side surface of the lower layer structure 27 is separated from the other adjacent case. That is, the low-rise structural body 27 of this embodiment is separated from the other housings of the vibration control building 1 except for the damper 25 and the seismic isolation device 28 provided on the upper surface. In addition, the damper 25 grade | etc., May be arrange | positioned by the side surface of the low-layer-structure body 27. As shown in FIG.

上段集中制振層3では、大空間12を挟んで対向する長スパン柱梁構面36,36が、大空間12の角部に立設された柱31と、柱31同士の間に横架された長スパン梁37により構成されている。なお、長スパン柱梁構面36の詳細は、第二実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
本実施形態の制振建物1によれば、第三実施形態の制振建物1と同様の効果を得ることができる。
In the upper concentrated vibration damping layer 3, long span beam-to-beam structural surfaces 36, 36 facing each other across the large space 12 are bridged between the pillar 31 and the pillars 31 erected at the corner of the large space 12. The long span beam 37 is formed. In addition, since the detail of the long span column beam structure surface 36 is the same as the content shown by 2nd embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
According to the vibration control building 1 of the present embodiment, the same effects as those of the vibration control building 1 of the third embodiment can be obtained.

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the respective constituent elements described above can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 制振建物
2 下段集中制振層
21 長柱
22 梁
23 柱梁構面
24 ブレース
25 ダンパー(エネルギー吸収装置)
27 低層構造体
3 上段集中制振層
31 柱
32 梁
33 柱梁構面
34 ブレース
35 ダンパー
4 一般層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Damping building 2 lower-stage intensive damping layer 21 long pillar 22 beam 23 beam-beam surface 24 brace 25 damper (energy absorption device)
27 Low-rise structure 3 Upper lumped damping layer 31 Column 32 Beam 33 Column-beam surface 34 Brace 35 Damper 4 General layer

Claims (3)

複数の集中制振層が高さ方向に間隔をあけて設けられた制振建物であって、
前記集中制振層には、吹き抜け空間を囲む柱梁構面、及び/または、柱間距離が上下階の柱間距離よりも長い長スパン柱梁構面が設けられており、
前記柱梁構面及び/または前記長スパン柱梁構面に、エネルギー吸収装置が設置されていることを特徴とする、制振建物。
It is a vibration control building provided with a plurality of concentrated vibration control layers spaced in the height direction,
The concentrated damping layer is provided with a beam-structure surface surrounding the blow-through space, and / or a long span beam-beam structure in which the distance between the pillars is longer than the distance between the pillars of the upper and lower floors,
An energy absorbing device is installed on the beam-to-column structure and / or the long span beam-to-beam surface.
前記集中制振層は、単層階及び/または連続した複層階にて形成され、
当該集中制振層の水平剛性が、当該集中制振層の上下階の水平剛性よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載の制振建物。
The concentrated damping layer is formed of a single layer floor and / or a continuous multilayer floor,
The damping building according to claim 1, wherein the horizontal stiffness of the concentrated damping layer is smaller than the horizontal stiffness of the upper and lower floors of the concentrated damping layer.
前記エネルギー吸収装置は、ブレースの上部両側に複数段配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制振建物。   The said energy absorption device is multiply arranged by the upper both sides of the brace, The damping building of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
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