(57)【要約】【課題】上層階部分の建築計画を制約することなく制振効果を得ることができ，プランの自由度が高い制振構造物を提供することを目的とする。【解決手段】下部構造２の上にラーメン構造の上部構造３が設けられ、上部構造３の低層階部分４の水平剛性が上部構造３の上層階部分５の水平剛性に比べて低くなっていると共に、低層階部分４に制振装置７が設置されている、制振構造物１において、低層階部分４の内部に、下部構造２に固定されていると共に平面視において上部構造３の水平構面の内側に位置している剛性構造部６が設けられ、剛性構造部６と上層階部分３とが、制振装置７を介して連結されている。【選択図】図１
2014136913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された下部構造の上にラーメン構造の上部構造が設けられ、該上部構造の低層階部分の水平剛性が前記上部構造の上層階部分の水平剛性に比べて低くなっていると共に、前記低層階部分に制振装置が設置されている、制振構造物において、
前記低層階部分の内部に、前記下部構造に固定されていると共に平面視において前記上部構造の水平構面の内側に位置している剛性構造部が設けられ、
該剛性構造部と前記上層階部分とが、前記制振装置を介して連結されている、ことを特徴とする制振構造物。
【請求項２】
請求項１に記載の制振構造物において、
前記制振装置が、平面視において前記上部構造の鉛直構面から外れた位置に配置されている、ことを特徴とする制振構造物。
【請求項３】
請求項２に記載の制振構造物において、
前記上層階部分の最下層の水平構面を画成する互いに対向する一対の梁の間に、追加の梁が設けられ、
前記制振装置が、前記追加の梁に接続されている、ことを特徴とする制振構造物。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の制振構造物において、
前記剛性構造部が、前記上層階部分の最下層の水平構面下まで立ち上げられ、前記制振装置が、前記剛性構造部の上部に接続されている、ことを特徴とする制振構造物。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の制振構造物において、
前記剛性構造部が、上端部に切欠き部が形成されたコア壁を備え、
該切欠き部の内側に、前記制振装置が配置されている、ことを特徴とする制振構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上層階部分に比べて水平剛性が低い低層階部分に制振装置が設置されている制振構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な制振構造物では、建物の上部構造の各階に制振装置を最適配置されている。このような一般的な制振構造物では、制振効果が得られるように制振装置の個数や配置が決定されるが、それによって、建物の平面計画や立面計画に制約が生じる場合がある。特に、平面形状が不整形である建物の場合や、コアが片側に寄って配置されている建物の場合には、構造上最適に配置された制振装置が平面計画に適合しないなど、建築計画と構造計画とが合致せず、建築計画に制約を生じさせる場合が多い。
【０００３】
一方、従来から、ソフトファーストストーリーと呼ばれている制振構造が提案されている。ソフトファーストストーリー制振構造は、例えば１階部分がピロティ等になっていることによって、１階部分の水平剛性が上層階部分に比べて低くなっている建物において、柔構造の１階部分にのみオイルダンパー等の制振装置を集中的に設置することで制振効果を得るものである。ソフトファーストストーリー制振構造の一例としては、例えば下記特許文献１に示されているように、１階のピロティ部分に、付加ラーメン架構を１階床上に設置し、この付加ラーメン架構とその上方に位置する２階梁との間に慣性質量ダンパーを介装させた構造が提案されている。このようなソフトファーストストーリー制振構造によれば、上層階部分に制振装置を設置する必要がないので、上層階部分の建築計画を制約することなく、制振効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来のソフトファーストストーリー制振構造では、１階部分の鉛直構面内に制振装置が配設され、その鉛直構面の変位を抑制する構造であるため、１階の柱本数が少ない開放的なピロティを備える建物の場合には、当該制振構造を採用するのが難しいという問題がある。また、仮にそのような建物に当該制振構造を採用できたとしても、制振装置や付加ラーメン架構によってピロティの開放性が損なわれる結果となる。また、建物の平面形状が不整形であって上部構造の重心と剛芯とに大きなずれがある場合において、１階部分の複数の鉛直構面のうち、有効な鉛直構面に制振装置を設置すると、建物の使い勝手やプランの自由度を損なうことになる場合が多い。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、上層階部分の建築計画を制約することなく制振効果を得ることができ、且つ、１階の柱本数が少ない開放的なピロティを備える建物にも適用することができ、しかもピロティの開放性を損なうことがなく、使い勝手やプランの自由度が高い制振構造物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る制振構造物は、地中に埋設された下部構造の上にラーメン構造の上部構造が設けられ、該上部構造の低層階部分の水平剛性が前記上部構造の上層階部分の水平剛性に比べて低くなっていると共に、前記低層階部分に制振装置が設置されている、制振構造物において、前記低層階部分の内部に、前記下部構造に固定されていると共に平面視において前記上部構造の水平構面の内側に位置している剛性構造部が設けられ、該剛性構造部と前記上層階部分とが、前記制振装置を介して連結されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る制振構造物では、上部構造の低層階部分の水平剛性が上部構造の上層階部分の水平剛性に比べて低くなっているので、地震時には、低層階部分が柔構造として大きく変形し得るものの、その低層階部分に制振装置が設置されているので、その制振装置によって低層階部分の変形が抑えられ、地震エネルギーが効率良く吸収される。その結果、上層階部分の揺れが低減される。また、本発明に係る制振構造物では、上層階部分に制振装置を設けなくても上記の如く制振効果が得られるので、上層階部分の建築計画が制約されない。
【０００９】
さらに、本発明に係る制振構造物では、制振装置を介して上層階部分に連結された剛性構造部が、平面視において上部構造の水平構面の内側に位置しており、この剛性構造部の配置は、平面計画上、自由度が高いので、低層階部分の建築計画が制約されにくい。また、低層階部分の柱本数が少なくても問題がなく、また、低層階部分を開放的にすることも可能である。
【００１０】
また、本発明に係る制振構造物は、前記制振装置が、平面視において前記上部構造の鉛直構面から外れた位置に配置することができる。
【００１１】
また、本発明に係る制振構造物は、前記上層階部分の最下層の水平構面を画成する互いに対向する一対の梁の間に、追加の梁が設けられ、前記制振装置が、前記追加の梁に接続されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る制振構造物は、前記剛性構造部が、前記上層階部分の最下層の水平構面下まで立ち上げられ、前記制振装置が、前記剛性構造部の上部に接続されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る制振構造物は、前記剛性構造部が、上端部に切欠き部が形成されたコア壁を備えており、該切欠き部の内側に、前記制振装置が配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る制振構造物によれば、上層階部分の建築計画を制約することなく制振効果を得ることができると共に、１階の柱本数が少ない開放的なピロティを備える建物にも適用することができ、しかもピロティの開放性を損なうことがなく、建物の使い勝手やプランの自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る制振構造物を模式的に表した断面図であり、（ａ）は平常時の状態を示しており、（ｂ）は地震時の状態を示している。
【図２】本発明の実施形態に係る制振構造物における上部構造を模式的に表した斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制振構造物の模式的な平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制振構造物における低層階部分の模式的な立面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る制振構造物における低層階部分を模式的に表した斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る制振構造物における剛性構造部を模式的に表した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る制振構造物の実施形態について、図面に基いて説明する。
【００１７】
まず、制振構造物１の構成について説明する。
図１（ａ）に示すように、制振構造物１は、地盤Ｇ内に埋設された下部構造２の上にその下部構造２によって支持された上部構造３が建てられ、下部構造２のうちの基礎部２０が支持層Ｘ上に支持された構造物であって、上部構造３の低層階部分４に制振装置７が集中配置されて上層階部分５に制振装置が設置されていない構造物である。
【００１８】
図１（ａ）及び図２に示すように、上部構造３は、鉄骨造の多層ラーメン構造体であり、少なくとも柱３０と梁３１とを備える。上部構造３の低層階部分４は、下部構造２上に形成された建物の１階部分であり、いわゆるピロティとなっている。上層階部分５は、低層階部分４の上に形成された建物の２階以上の部分であり、いわゆる基準階の部分である。上記した低層階部分４の水平剛性は、上層階部分５の水平剛性に比べて低くなっている。具体的には、低層階部分４は、上層階部分５よりも階高が高くなっており、それによって変形可能な柔構造となっている。また、上層階部分５の最下層の水平架構（つまり、２階床梁）は、梁間に形成されるコンクリートスラブにて面内剛性が十分に高くなっている。さらに、上部構造３の平面形状は不整形である。具体的に説明すると、図２及び図３に示すように、上部構造３は、平面視Ｌ字形状に形成されている。
【００１９】
図２に示すように、低層階部分４の内部には、下部構造２に固定された剛性構造部６が設けられている。この剛性構造部６は、柔構造である低層階部分４と比較して剛性が高い剛構造の構造部であり、例えば鉄筋コンクリート造の構造部である。具体的に説明すると、剛性構造部６は、図１に示すように、下部構造２から低層階部分４までの範囲に亘って部分的に設けられた局所コアであり、例えばエレベータシャフトや階段室を画成するコア壁からなる。また、剛性構造部６は、下部構造２の躯体と一体に形成されており、下部構造２の地下階（地下２階床）から上層階部分５の最下層の水平構面３２（２階床）の下まで立ち上げられている。なお、剛性構造部６は、上層階部分５とは構造的に切り離されており、剛性構造部６と上層階部分５とは相対的に水平方向に移動可能となっている。
【００２０】
また、図３に示すように、剛性構造部６は、平面視において、上部構造３の水平構面３２の内側に位置している。具体的に説明すると、制振構造物１には、２つの剛性構造部６Ａ、６Ｂが設けられており、一方の剛性構造部６Ａは、平面視において、Ｌ字状の上部構造３の一端側（短い方）に位置する水平構面３２Ａの梁３１にて囲まれた範囲の内側に配置され、他方の剛性構造部６Ｂは、平面視において、Ｌ字状の上部構造３の他端側（長い方）に位置する水平構面３２Ｂの内側に配置されている。
【００２１】
図４に示すように、剛性構造部６と上層階部分５とが制振装置７を介して連結されている。剛性構造部６と上層階部分５との間に介装された制振装置７は、粘性ダンパー（オイルダンパー）や慣性質量ダンパー等の制振ダンパーであり、上部構造３の鉛直構面から外れた位置に配置することができ、また、平面視において剛性構造部６の壁面に沿って延在していることが好ましく、また、水平に配置されていることが好ましい。この制振装置７の一端は、上層階部分５のうちの最下層の躯体から垂設されたブラケット５０に接続されており、また、制振装置７の他端は、剛性構造部６の上部に接続されている。
【００２２】
詳細に説明すると、図５に示すように、上層階部分５の最下層の水平構面３２を画成する互いに対向する一対の梁３１，３１の間に、追加の梁３３が架設されている。図５及び図６に示すように、剛性構造部６には、追加の梁３３の真下に位置するコア壁６０が備えられている。このコア壁６０は、平面視において追加の梁３３に沿って延在しており、このコア壁６０の上端部には、凹状の切欠き部６１が形成されている。この切欠き部６１の内側には、制振装置７と、追加の梁３３から垂下されたブラケット５０と、が配置されており、制振装置７は、切欠き部６１の内面に固定されている。なお、制振装置７の配置方向（Ｘ方向又はＹ方向）や台数は応答解析により適宜決定される。
【００２３】
次に、上記した構成からなる制振構造物１の作用について説明する。
図１（ｂ）に示すように、上記した制振構造物１では、上部構造３の低層階部分４の水平剛性が上部構造３の上層階部分５の水平剛性に比べて低くなっているので、地震時には、低層階部分４が柔構造として大きく変形する。このとき、低層階部分４に制振装置７が集中配置されているので、それらの制振装置７によって低層階部分４の変形が抑えられ、地震エネルギーが効率良く吸収される。その結果、上層階部分５の揺れが低減される。
【００２４】
次に、上記した構成からなる制振構造物１の効果について説明する。
上記した制振構造物１では、上部構造３の低層階部分４にのみ制振装置７が設けられており、上層階部分５に制振装置を設けずに制振効果が得られるので、制振装置７の設置によって上層階部分５の建築計画が制約されることがない。つまり、制振効果が得られながら、上層階部分５をフレキシビリティの高いプランニングにすることができる。
【００２５】
さらに、上記した制振構造物１では、制振装置７を介して上層階部分５に連結された剛性構造部６が、平面視において上部構造３の水平構面３２の内側に位置しており、この剛性構造部６の配置は、平面計画上、自由度が高いので、低層階部分４の建築計画が受ける制約は小さく、プランの自由度を高くすることができる。また、低層階部分４が柱本数の少ない開放的なピロティであっても、そのピロティの開放性を損なうことなく制振性能を確保することができ、使い勝手やプランの自由度が高い制振構造物を提供することができる。特に、制振装置７は、平面視において上部構造３の鉛直構面から外れた位置に配置されているので、低層階部分４を特に開放的にすることが可能である。
【００２６】
また、上記した制振構造物１では、上層階部分５の最下層の水平構面３０内に、制振装置７を接続させるための追加の梁３３が設けられているので、上層階部分５の最下層の水平架構（梁３１）に制振装置７を接続させる場合に比べて、制振装置７の配置の自由度が高く、低層階部分４の建築計画がより制約されにくい。
【００２７】
また、上記した制振構造物１では、剛性構造部６が、上層階部分５の最下層の水平構面３０の直ぐ下まで立ち上げられ、制振装置７が、剛性構造部６の上部に接続されているので、地震時に制振装置７に作用する変形差、つまり、地震時の制振装置７が受ける変形量が大きくなる。これにより、制振装置７による地震エネルギー吸収の効率が高くなる。
【００２８】
また、上記した制振構造物１では、制振装置７が、剛性構造部６のコア壁６０の切欠き部６１内に配置されて収められているので、低層階部分４内の剛性構造部６の周りが整然となる。これにより、低層階部分４の内部空間は、制振装置７によってほとんど制約されない。
【００２９】
以上、本発明に係る制振構造物の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。  例えば、上記した実施の形態では、上部構造３が鉄骨造であり、下部構造２や剛性構造部６が鉄筋コンクリート造となっているが、本発明、下部構造２や上部構造３、剛性構造部６の構造は適宜変更可能であり、例えば上部構造３を鉄筋コンクリート造や鋼管コンクリート造にすることも可能である。
【００３０】
また、上記した実施の形態では、建物の１階部分が、水平剛性が低い低層階部分４となっており、２階部分から上の部分が、水平剛性が高い上層階部分５となっているが、本発明は、低層階部分が複数階に亘る部分であってもよく、例えば、１、２階の部分や１〜３階の部分の水平剛性を低くして本発明における低層階部分としてもよい。
【００３１】
また、本発明は、平面視において制振装置を上部構造の鉛直構面に対して少なくとも一部が重なるように配置させることも可能であり、また、制振装置を上層階部分のスラブなどに接続させることも可能であり、また、制振装置を剛性構造部の上方に配置し、制振装置の一端を剛性構造部の上端面に接続させることも可能である。
【００３２】
また、本発明は、剛性構造部が上層階部分の最下層の水平構面の位置まで立ち上がらずに、低層階部分の床面の位置までしか立ち上がっていない構成にすることも可能であり、制振装置をブレース状に配置することも可能である。
【００３３】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  制振構造物
２  下部構造
３  上部構造
４  低層階部分
５  上層階部分
６  剛性構造部
７  制振装置
３２  水平構面
３３  追加の梁
６０  コア壁
６１  切欠き部
【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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