(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階層を備えた中央架構部を設け、前記中央架構部の外周に、外周架構部を設け、前記中央架構部と外周架構部とにわたって制振ダンパーを設けてある制振建物であって、
外力の作用に伴う前記制振ダンパーへの入力を増加させる増加手段を設けてあり、前記制振ダンパーは、前記中央架構部と前記外周架構部との相対上下移動に対してダンパー効果を発揮自在に形成してあり、前記増加手段は、前記外周架構部から延びた梁部に、前記中央架構部の構造第一柱部を支持させて、外力作用時の前記梁部の撓み量の増加によって、前記中央架構部と外周架構部との相対上下移動量の増加を図り、前記制振ダンパーへの入力を増加させるものであり、前記梁部は、その複数を上下に間隔をあけて設けてあり、それら各梁部に対して、複数の前記中央架構部を各別に支持させてある制振建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数階層を備えた中央架構部を設け、前記中央架構部の外周に、外周架構部を設け、前記中央架構部と外周架構部とにわたって制振ダンパーを設けてある制振建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縦に細長い建物の場合、地震や風などによって大きな水平力が加わった場合、建物本体には大きな転倒モーメントが発生して、建物の一側部が伸び、建物の他側部が縮む状態の大きな曲げ変形が生じる。このような建物に対しては、上下階相互の相対水平変形によるせん断エネルギーを吸収できるように構成しても、実質上の制振効果は少なくなる。
従来、この種の制振建物としては、例えば、図１１に示すように、上述のような曲げ変形を主体とした揺れを効果的に抑制するために、中央架構部１と外周架構部２とにわたって、相互の対向側面１ａ・２ａどうしの相対上下移動に対してダンパー効果を発揮自在な状態に制振ダンパー４を設けてあるものがあった（特開平７−２６９１６５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記制振ダンパーによる制振効果は、制振ダンパーへの初期の変位力が大きく作用（但し、設計範囲内）するほど、エネルギー吸収も大きくなり、応答を低減させて高い効果が得られる。
従来の制振建物によれば、制振ダンパーへの変位力が大きくなるようにするには、中央架構部と外周架構部との対向側面どうしが大きく上下に相対移動することが必要となるが、そのためには、中央架構部と外周架構部とが共に大きく曲げ変形するように建物を構成しなければならず、建物全体とした初期の横揺れが大きくなり、その点において、更なる改善が必要とされていた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、制振ダンパーへの変位力を大きくできながら、建物全体とした横揺れは少なくでき、より高い制振効果を得ることが可能な制振建物を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、図１・６〜９に例示するごとく、複数階層を備えた中央架構部１を設け、前記中央架構部１の外周に、外周架構部２を設け、前記中央架構部１と外周架構部２とにわたって制振ダンパー４を設けてある制振建物において、外力の作用に伴う前記制振ダンパー４への入力を増加させる増加手段Ｐを設けてあり、前記制振ダンパー４は、前記中央架構部１と前記外周架構部２との相対上下移動に対してダンパー効果を発揮自在に形成してあり、前記増加手段Ｐは、前記外周架構部２から延びた梁部９Ａに、前記中央架構部１の構造第一柱部５Ｂを支持させて、外力作用時の前記梁部９Ａの撓み量の増加によって、前記中央架構部１と外周架構部２との相対上下移動量の増加を図り、前記制振ダンパー４への入力を増加させるものであり、前記梁部９Ａは、その複数を上下に間隔をあけて設けてあり、それら各梁部９Ａに対して、複数の前記中央架構部１を各別に支持させてあるところにある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、建物全体とした横揺れを抑制できる構成をとりながらも、前記増加手段によって、前記制振ダンパーへの入力を増加することが可能となるから、それに伴うエネルギー吸収を期待することができ、より制振効果を向上させることが可能となる。
従って、中央架構部・外周架構部共に、前記制振ダンパーの効果をフルに発揮して、横揺れが少なく、制振性能の高い建物に構成することが可能となる。
【０００８】
また、地震や風などによって大きな水平力が建物に加わった場合、中央架構部・外周架構部共に曲げ変形するわけであるが、前記中央架構部については、構造第一柱部が、外周架構部から延びた梁部に支持されていることによって、梁部そのものの撓み変形をも中央架構部の曲げ変形に加味することができ、前記中央架構部と外周架構部との相対上下移動量を増加させることが可能となる。その結果、前記制振ダンパーへの入力値を大きくすることができ、制振効果を、より強力に発揮することができ、建物全体とした横揺れを減少させることが可能となる。
【０００９】
また、各梁部に各別に各中央架構部を支持させてあるから、例えば、一つの梁部ですべての中央架構部を支持するのに比べて、各梁部に作用する中央架構部の重量を低減することができる。そして、各中央架構部毎のブロックとして扱うことができるようになり、各ブロック夫々に、制振性能を個別に設定して、各ブロックの使用目的に応じた肌理の細かな制振対策を講じると言ったことや、各ブロック夫々に、同様の制振性能が得られるように設計して、制振上の偏りのない建物に構成すると言ったことを自由に建物に盛り込むことが可能となり、設計の自由性を向上させることが可能となる。
更には、各ブロック毎の各部材（梁部や柱部）は、そのブロックにおける荷重状態を前提に設計することが可能となるから、複数のブロックを上下に積み重ねた建物であっても、前記各部材は、最低限の設計を採用することが可能となって、建物全体としたコストダウンを図ることも可能となる。
【００１４】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１６】
図１・２は、本発明の制振建物に係わる建物Ｂの一実施形態を示す軸組図・伏図である。
【００１７】
前記建物Ｂは、複数階層からなる鉄骨造高層ビルであり、平面的には、中央部に形成されたコア部（中央架構部に相当）１と、その外周側を取り囲む状態に形成された外周部（外周架構部に相当）２と、前記コア部１と外周部２との間に形成された廊下部３とを備えて構成された、所謂、インナーコア型の建物である。そして、前記廊下部３には、床板の下方に、前記コア部１と外周部２とにわたる状態に制振ダンパー４を設けてある。
【００１８】
前記コア部１は、エレベータや階段や設備スペース等の共用施設が配置されており、図１・２に示すように、複数の柱５・梁６・床板７等を備えて構成してある。
前記柱５は、コア部１の四隅に各別に配置した隅柱５Ａと、四辺の中央部に各別に配置した中間柱（構造第一柱部に相当）５Ｂとで構成してある。そして、複数の柱５の内、前記中間柱５Ｂに関しては、複数階ピッチで抜いてあり、最上階から最下階の間で、中間柱５Ｂを抜いた階で不連続となる状態に形成してある。具体的には、本実施形態においては、一階、十一階、二十一階、三十一階、四十一階、四十七階において前記中間柱５Ｂが抜いてある（以後、単に「柱抜き階」という）。
従って、前記柱抜き階とその直上階との間に位置する梁（以後、単に支持梁という）６Ａは、該当柱抜き階から上の、次の柱抜き階までの間に位置するコア部１の重量を支持することになる。このような関係上、前記支持梁６Ａは、他の階の梁６Ｂより大断面に形成してあり、上方からの荷重を支持できるように構成されている。
【００１９】
一方、前記外周部２は、本実施形態においては、事務所や店舗等の部屋施設が配置されており、図１・３に示すように、複数の柱８・梁９・床板１０等を備えて構成してある。
前記柱８は、前記コア部１とは異なり、各柱とも最上階から最下階まで同一軸芯上に連続する状態に配置してある。従って、外周部２そのものは、前記梁９・床板１０からの荷重を、各階それぞれ柱８によって支持するように構成されている。
また、梁９の内、前記柱抜き階とその直上階との間の梁位置に設けられている梁（外周部２から延びた梁部に相当）９Ａは、前記コア部１中を貫通する状態に形成してあり、その一部が、前記支持梁６Ａとなるように構成してある。
【００２０】
また、前記廊下部３は、図２・３に示すように、一端部を前記外周部２に固着され、他端部を前記コア部１にピン接合された床受け梁３ａと、その床受け梁３ａ上に配置された床板３ｂとで構成してある。
前記床受け梁３ａは、上述のように一端部は、前記外周部２の梁９端部に固着してあり、他端部は、前記コア部１の梁６端部に、ピン連結部１１を介して上下に揺動自在に取り付けてある。
従って、コア部１と外周部２との相対移動があったとしても、ある程度の範囲においては、前記ピン連結部１１での床受け梁３ａの揺動によって、前記相対移動に追従することが可能となる。
前記床板３ｂは、前記床受け梁３ａ上に設置された状態で、前記コア部１の床板７、前記外周部２の床板１０と、夫々上面が面一となるように寸法設定してある。更には、前記床板３ｂの両端縁部は、前記両床板７・１０に突き合わせた状態で、対向端面間に隙間Ｓができるように形成してあり、前記コア部１と外周部２との相対移動があったとしても、前記隙間Ｓ寸法内に納まるものに関しては、隣接する床板どうしが押し当たって欠けたり割れたりするのを防止できるように構成してある。
【００２１】
前記制振ダンパー４は、例えば、極低降伏点鋼せん断パネル、又は、粘弾性ダンパー（図４参照）等から構成することができ、前記コア部１と前記外周部２との相対上下移動に対してダンパー効果を発揮自在に形成してある。
前記極低降伏点鋼せん断パネルとは、外力に対しパネルがせん断降伏することで履歴ループを描き振動エネルギーを吸収できるものであり、一方、粘弾性ダンパーとは、図４に示すように、積層したプレート４Ａ間に粘弾性体４Ｂを挟み込み、外力に対し粘弾性体４Ｂが上下方向にせん断変形し、履歴ループを描き振動エネルギーを吸収できるよう構成したものである。
そして、制振ダンパー４は、両端部を、前記コア部１・外周部２の対向側面に各別に固着してある。
従って、コア部１・外周部２が、地震や風などによる水平力を受けて共に曲げ変形した際に、図５に示すように、前記コア部１と外周部２との相対上下移動に対して、当該制振ダンパー４が抵抗となり、振動エネルギーを吸収し、揺れを緩和することが可能となる。
【００２２】
本実施形態の建物によれば、上述の制振ダンパー４による制振効果を、より高い効果として発揮することが可能となる。
即ち、建物Ｂが横揺れした際に、コア部１は、前記梁９Ａ上に支持されていることによって、図５に示すように、梁９Ａの撓みによる移動も加算された状態に変形し、前記外周部２との対向側面（制振ダンパーの両端）の相対上下移動量を拡大することが可能となる。
その結果、前記制振ダンパー４への入力値が大きくなり、制振ダンパー４による振動エネルギーの吸収を高めて、建物全体とした揺れの緩和をより効率よく実施できるようになる。
このように、当該建物Ｂによれば、制振ダンパー４への入力を増加させることが可能となり、その入力を増加させる増加手段Ｐとしては、前記外周部２から延びた梁部９Ａの中間部に、前記コア部１の中間柱５Ｂを支持する状態に連結し、その直下階の中間柱５Ｂは抜いてあることで構成してある。
【００２３】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２４】
〈１〉  制振建物Ｂは、先の実施形態で説明した鉄骨造高層ビルに限るものではなく、例えば、鉄筋コンクリート造や、鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。また、階層の数についても、高層ビルに限るものではない。
〈２〉  前記梁部９Ａを設けるピッチは、先の実施形態で説明した１０階毎に限るものではなく、例えば、１０以外で２以上の整数階毎に設定してもよい。また、一つの建物に、一つだけ梁部９Ａを形成してあってもよい（図６参照）。
また、前記梁部９Ａは、コア部（中央架構部）１を貫通する状態に形成する以外に、例えば、図７に示すように、片持ち梁として構成することも可能である。
また、前記梁部９Ａは、コア部（中央架構部）１の下端部を支持する状態に設けるもの以外に、例えば、コア部１の上下中間部を支持する状態に設けたり、図８に示すように、コア部１の上端部を支持する状態に設けるものであってもよい。
〈３〉  前記ピン連結部１１は、先の実施形態で説明したように、床受け梁３ａの一端側にのみ設けるものに限るものではなく、例えば、床受け梁３ａの両端部に設けたり、全く設けない構成をとることも可能である。
〈４〉  また、制振建物Ｂは、例えば、図９・１０に示すように、前記柱抜き階に、上下に隣接する他の中央架構部１どうしを連結する構造第二柱部５Ｃを、前記中間柱５Ｂの平面位置を外した位置に設けてあれば、前記増加手段Ｐによる制振ダンパー４への入力値の増大作用を維持しながらも、梁部９Ａへの鉛直荷重の負担を軽減でき、梁部断面の縮小化、断面縮小化によって生まれたスペースの有効利用、断面縮小化によって階高の低減を図り建築コストの低減化等を図ることが可能となる。
また、前記構造第二柱部５Ｃは、前記梁部９Ａの中央位置、又は、ほぼ中央位置に設けてあれば、建物の横揺れに伴う前記梁部の撓み変形（正と負とがある）の絶対量を、梁部の中央位置（又は、ほぼ中央位置）の両端側でほぼ同様にすることが可能となり、バランスのよい制振建物とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】建物の軸組図
【図２】建物の伏図
【図３】制振ダンパーの取付状態を示す要部説明図
【図４】制振ダンパーの取付状態を示す要部斜視図
【図５】建物の変形状態を示す模式図
【図６】別実施形態の建物を示す軸組図
【図７】別実施形態の建物を示す軸組図
【図８】別実施形態の建物を示す軸組図
【図９】別実施形態の建物を示す軸組図
【図１０】別実施形態の建物を示す伏図
【図１１】従来の建物を示す模式図
【符号の説明】
１      中央架構部
２      外周架構部
４      制振ダンパー
５Ｂ    構造第一柱部
５Ｃ    構造第二柱部
９Ａ    外周部から延びた梁部
Ｐ      増加手段
【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】
0004259710.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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