(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動しない部分である振動機構格納箱５の内部に振動機構を格納配置し、該振動機構により振動する振動台１を、前記振動機構格納箱５の上に振動可能に支持し、
該振動台１の上には、加速度応答倍率を低くすることにより地震応答を低減する免震構造の建物模型Ａと、振動エネルギーを吸収することにより地震応答を低減する制震構造の建物模型Ｄと、免震構造も制震構造も施されていない一般構造の建物模型Ｂとを配置し、
前記振動機構格納箱５より支持杆１３を突設し、該支持杆１３の上に水平支持杆１１を突設し、該水平支持杆１１の先端に建物に固定目盛６を固定し、該固定目盛６の位置は、それぞれの建物模型の横に移動可能に構成して、該振動台１上に配置した建物模型に発生する振動を視認可能とすることを特徴とする地震に対する建物の振動視認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自分の建物や住宅を建築する住宅建築予定者や、建築学を学ぶ学生や、耐震建築物を研究する学者等が見ることにより、簡単にビルや住宅の耐震性能を体験することの出来る視的確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、大型の加振機構の上に、建物を載置して、この中に人を配置して振動することにより、地震の震度を体験する装置等はあったのである。
しかし、免震構造でもなく、制震構造でもない、通常の構造の建物や住宅の地震による振動や、振動と逆に振り子を動かして積極的に振動を制止させようとする、制震構造の建物や建物自体を地震の揺れに対して逆に移動可能とした免震構造等について、視的確認する装置は無かったのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、実際に振動を身体で体験するのではなくて、建物の高さによる、振動の周期の相違と制震、免震構造を用いた建物の動きを、模型の建物により、目で確認可能とする装置である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は、以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
振動しない部分である振動機構格納箱５の内部に振動機構を格納配置し、該振動機構により振動する振動台１を、前記振動機構格納箱５の上に振動可能に支持し、該振動台１の上には、加速度応答倍率を低くすることにより地震応答を低減する免震構造の建物模型Ａと、振動エネルギーを吸収することにより地震応答を低減する制震構造の建物模型Ｄと、
免震構造も制震構造も施されていない一般構造の建物模型Ｂとを配置し、前記振動機構格納箱５より支持杆１３を突設し、該支持杆１３の上に水平支持杆１１を突設し、該水平支持杆１１の先端に建物に固定目盛６を固定し、該固定目盛６の位置は、それぞれの建物模型の横に移動可能に構成して、該振動台１上に配置した建物模型に発生する振動を視認可能とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の地震に対する建物の振動視認装置の全体俯瞰図、図２は本発明の地震に対する建物の振動視認装置において配置されている建物模型の形状を示す図面、図３は免震構造建物模型Ａと建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６の配置を示す俯瞰図、図４は免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７’を平行四辺形リンクにより構成した場合の図面、図５は免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７を回転ローラーにより構成した場合の図面である。
【０００６】
図６は振り子を振動と逆の方向に揺動して地震の振動を制止する制震構造の場合の建物の緩やかな連結状態を示す図面、図７は免震構造と一般構造の場合の地面の揺れの周期と建物の揺れの周期を比較する図面、図８は制震構造において、振動台１の揺れの周期を調整して、振り子９が最高に制震作用を行う周期を求める状態を比較した図面、図９は免震構造・制震構造ではない、単なる一般構造の場合において、地震の振動と建物の揺れの周期が一致した場合に、大きな震動が発生する状態を示す図面、図１０は免震構造と制震構造と一般構造の場合の揺れを比較した図面、図１１と図１２は制震構造の構造を示した図面である。
【０００７】
図１０においては、建物の免震構造と、制震構造と、一般構造の場合の振動の比較を示している。
免震構造は、地震応答を低減するものであり、その方法は、加速度応答倍率を低くすることにより行うものである。この加速度応答倍率を低くする方法としては、比較的剛性の高い建物の基礎部に水平方向に柔らかい部材を導入した構造である。
制震構造は、地震応答を低減するものであり、その方法は振動エネルギーを吸収する構造である。この振動エネルギーの吸収の方法としては、最上階に振り子９のような可動マスを設置し、建物の揺れに応じてマスが動く方法である。
一般構造は、免震構造や制震構造を施さずに、強固な基礎により地面に固定され、地震のエネルギーが建物の周期特性に応じ建物に吸収される構成である。
【０００８】
図１１と図１２においては、制震構造の構成が図示されている。
図１１の場合には、最上階に可動マス１０を配置して、地震の振動と逆の方向に可動マス１０を摺動させるべく構成している。
図１２の構成においては、可動マス１０をコンピュータ８により制御して、地震の振動と全く逆の方向に可動マス１０が移動すべく構成している。
図８においては、制震構造の効果を制震構造建物模型Ｄにより示す図面であり、地震の振動の周期により、振り子９が十分に応答できない場合があることを図示している。
【０００９】
故に、本発明においては、地震に対する建物の振動視認装置の部分に設けられた振動周期調整装置２により、振動台１の振動周期を調整して、どの周期の時に、該振り子９が最も制震効果を発揮するかを視認可能としている。
図８の右側の場合の振動周期では、十分に制震効果が表れておらず、振動台１の振動に対して、制震構造建物模型Ｄが大きな振幅で、異なる周期で揺動している。
これに対して、右側の制震構造建物模型Ｄの場合には、振動周期と、振り子９の周期がマッチしており、制震構造建物模型Ｄの振幅が０となっでいる。
【００１０】
図６は制震構造の制震構造建物模型Ｄにおいて、建物を構成する剛性支持部材にガタを持たせて、制震構造建物模型Ｄの前端の揺れを容認するようにした構成を図示している。
フック１５は振り子９を取り替えて吊り下げ可能とするものである。
図９は免震構造や制震構造が施されていない、一般構造建物模型Ｅにおいて、左側の場合には、地震の振動が該一般構造建物模型Ｅと一致していないので、大きな剛性振動が発生していない場合、右側は、地震の振動の周期と一般構造建物模型Ｅの振動周期が一致して、大きな振幅の振動が発生した場合を示しており、このように同じ一般構造建物模型Ｅであっても、振動周期調整装置２により振動周期を調整すると、一般構造建物模型Ｅに倒壊に至るような大きな振動が発生することを再現可能としている。これを視認することが出来るのである。
【００１１】
図７は免震構造建物模型Ａと、一般構造建物模型Ｂの場合の建物の振動の比較を示している。
本発明の地震に対する建物の振動視認装置においては、免震構造建物模型Ａと一般構造建物模型Ｂとを並べて配置しており、その横に建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６を建てることにより、オペレーターは、免震構造と一般構造の場合の振動の相違を確認することが出来るのである。
図４においては、免震構造の場合の左右摺動可能支持部７の構造を図示している。また図１３と図１４においては、左右摺動可能支持部７’の具体的な構成を図示している。
【００１２】
本発明は、以上のような、免震構造と、制震構造と、一般構造の建物が存在することを頭にいれて、それぞれの地震に対する揺れの応答を、建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６を介して、オペレーターが理論的に区別して視認することが出来るように配置したものである。
本発明の地震に対する建物の振動視認装置は、図１に示す如く、振動機構格納箱５の上に、振動台１を振動可能に配置している。
そして、該振動台１の上には、前述した免震構造建物模型Ａと、一般構造建物模型Ｂと、制震構造建物模型Ｄと、一般構造建物模型Ｅとの他に、一般構造で一般構造建物模型Ｂよりも高い一般構造建物模型Ｃと、一般構造高層建物模型Ｆと、一般構造超高層建物模型Ｇが配置されている。
高い一般構造建物模型Ｃは、通常の地震では一般構造建物模型Ｂよりも大きな振動が発生することを視認することが出来るのである。
【００１３】
また、振動しない部分である振動機構格納箱５の部分から支持杆１３を突設し、該支持杆１３の上に水平支持杆１１を突設し、該水平支持杆１１の先端に建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６を固定している。
該水平支持杆１１と建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６の位置は、免震構造建物模型Ａから制震構造超高層建物模型Ｇの横にそれぞれ移動可能として、それぞれの建物の振動を視認することが出来るように構成している。
該振動機構格納箱５内の振動機構の周期を調整するのが、操作制御部２０に設けた振動周期調整装置２であり、また地震の大きさである振幅を調整するのが、振幅調整装置３である。また本装置の電源スイッチ４が設けられている。
【００１４】
図３においては、免震構造建物模型Ａの側方に、建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６を配置して、該免震構造建物模型Ａが如何に振動しないかを視認している状態を図示している。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
振動しない部分である振動機構格納箱５の内部に振動機構を格納配置し、該振動機構に
より振動する振動台１を、前記振動機構格納箱５の上に振動可能に支持し、該振動台１の上には、加速度応答倍率を低くすることにより地震応答を低減する免震構造の建物模型Ａと、振動エネルギーを吸収することにより地震応答を低減する制震構造の建物模型Ｄと、
免震構造も制震構造も施されていない一般構造の建物模型Ｂとを配置し、前記振動機構格納箱５より支持杆１３を突設し、該支持杆１３の上に水平支持杆１１を突設し、該水平支持杆１１の先端に建物に固定目盛６を固定し、該固定目盛６の位置は、それぞれの建物模型の横に移動可能に構成して、該振動台１上に配置した建物模型に発生する振動を視認可能としたので、固定目盛６を動かして、免震構造建物模型Ａや一般構造建物模型Ｂや制震構造建物模型Ｄの直ぐ横に移動することが出来るので、各建物模型の振動の状態を目で確認することができて、免震構造と制震構造と一般構造の振動の相違等を確実に理解することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の地震に対する建物の振動視認装置の全体俯瞰図。
【図２】  本発明の地震に対する建物の振動視認装置において配置されている建物模型の形状を示す図面。
【図３】  免震構造建物模型Ａと建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛６の配置を示す俯瞰図。
【図４】  免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７’を平行四辺形リンクにより構成した場合の図面。
【図５】  免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７を回転ローラーにより構成した場合の図面
。
【図６】  振り子を振動と逆の方向に揺動して地震の振動を制止する制震構造の場合の建物の緩やかな連結状態を示す図面。
【図７】  免震構造と一般構造の場合の地面の揺れの周期と建物の揺れの周期を比較する図面。
【図８】  制震構造において、振動台１の揺れの周期を調整して、振り子９が最高に制震作用を行う周期を求める状態を比較した図面。
【図９】  免震構造・制震構造ではない、単なる一般構造の場合において、地震の振動と建物の揺れの周期が一致した場合に、大きな振動が発生する状態を示す図面。
【図１０】  免震構造と制震構造と一般構造の場合の揺れを比較した図面。
【図１１】  制震構造の機構を示す図面。
【図１２】  同じく制震構造の他の機構を示す図面。
【図１３】  免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７’の具体的な構成を示す図面。
【図１４】  免震構造建物模型Ａの左右摺動可能支持部７’の具体的な構成を示す図面。
【符号の説明】
１  振動台
２  振動周期調整装置
３  振幅調整装置
４  電源スイッチ
５  振動機構格納箱
６  建物に発生する振動を視認可能とする固定目盛
７  左右摺動可能支持部
９  振り子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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