説明

吊り免震構造

【課題】上下震動を確実に抑制できる優れた免震効果を発揮することができ、上下方向の震動制御も容易に行えるうえ、コストの低減が図れる。
【解決手段】吊り構造体4は、上側支持点P1と下側支持点P2でダンパー5を有する吊り材3を介して塔状構造体2に支持され、ダンパー5は、吊り材3の延長方向に減衰するように配置されている。吊り構造体4は、上側支持点P1がそれより高い塔状構造物2の棟頂部2aから吊り材3によって吊り下げられるとともに、下側支持点P2がそれより低い塔状構造物2の低層部2bから吊り材3によって支持された構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、上下方向の震動を抑制できる吊り免震構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物等に採用される免震構造は、免震時の水平成分に対して極めて安全性の高い構造として広く普及していると共に、多くの技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、複数個の吊り手段によって主構造物を略水平に吊下げ支持する構造であって、その吊り手段は複数本の吊り材を1組とし、1組をなす吊り材どうしは上部吊り点の幅を下部吊り点の幅より広いV字形状とし、水平変位に対応して吊り材がその弾性限度内で伸びて釣り合い状態を保ち、これにより主構造物の水平方向の動きを制御する構造について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−308314号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の免震構造では、水平方向の震動に対して十分な抑制効果が得られているが、上下方向の動きに対しては好適な免震構造が無いのが現状である。例えば、空気ばねを用いて上下震動を抑えようとする免震構造もあるが、面積当りの許容荷重が小さいといった空気圧に対する制限により、サイズが大きく高価となるうえ、上下方向の動きに対する震動制御も難しく、適用し難いものとなっている。このことから、上下震動を抑制できる好適な免震構造が求められていた。
【0005】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、上下震動を確実に抑制できる優れた免震効果を発揮することができ、上下方向の震動制御も容易に行える吊り免震構造を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、コストの低減が図れる吊り免震構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る吊り免震構造では、塔状構造体によって吊り支持された吊り構造体を備えた吊り免震構造であって、吊り構造体は、その少なくとも上下二つの支持点で振動絶縁体又はダンパーを有する吊り材を介して塔状構造体に支持され、振動絶縁体又はダンパーは、吊り材の延長方向に減衰するように配置され、吊り構造体は、上下二点のうち上側支持点がそれより高い塔状構造物の第1吊り点から吊り材によって吊り下げられるとともに、下側支持点がそれより低い塔状構造物の第2吊り点から吊り材によって支持されていることを特徴としている。
【0007】
本発明では、吊り構造体が少なくとも上側支持点と下側支持点で吊り材によってほぼ上下方向に引っ張られた状態で塔状構造体より支持され、さらに吊り材にはばね部材などの振動絶縁体やダンパーが備えられていて吊り材の延長方向に減衰する構成であるので、吊り構造体の上下震動を吸収することができ、吊り構造体が地震の動きに追随しない優れた免震構造を実現することができる。
しかも、吊り材毎に振動絶縁体又はダンパーを備えているので、個々の吊り材の軸方向(延長方向)にのみ振動絶縁体又はダンパーによる制震効果を発揮させることができるうえ、また吊り材自体によって振動絶縁体の硬さやダンパーの吸収エネルギーの大きさを調整することができる。さらに、吊り材の本数や向きを調整することにより、吊り構造体の上下方向の震動制御を容易に行うことができる。
【0008】
また、本発明に係る吊り免震構造では、吊り材は、吊り構造体と塔状構造物とを水平方向に連結する水平吊り材を有することが好ましい。
【0009】
本発明では、水平方向に向けて配置される水平吊り材によって吊り構造体と塔状構造物とが連結されるので、吊り構造体の上下震動の吸収だけでなく、水平方向の震動についても抑制することができる。そして、水平吊り材の本数や水平面内での向きを適宜調整することで、吊り構造体の水平方向の震動制御も容易に行うことができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の吊り免震構造によれば、振動絶縁体又はダンパーを備える吊り材によって吊り構造体の少なくとも上側支持点と下側支持点を支持しているので、吊り構造体の上下方向の震動を吸収することができ、優れた免震効果を発揮することができる。
また、振動絶縁体又はダンパーの性能の変更を容易に行うことが可能となるうえ、振動絶縁体又はダンパーを備える吊り材の数量、向きを調整することで吊り構造体に対する震動制御を容易に行える利点がある。さらに、サイズが大きく高価な空気ばねを用いることがないので、コストの低減が図れる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の実施の形態による免震構造物1Aの全体概要構成を示す立断面図である。
【図2】図1に示す免震構造物1Aの平面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態による免震構造物1Bの全体概要構成を示す立断面図である。
【図4】図3に示す免震構造物1Bの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の第1の実施の形態による吊り免震構造について、図1及び図2に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、本実施の形態による免震構造物1(1A)は、RCコアなどの塔状構造体2の棟頂部2a及び低層部2bから複数の吊り材3、3、…によって吊り構造体4を吊り支持した吊り免震構造となっている。
【0013】
塔状構造体2は、地盤Gから自立状態で立設された高軸剛性かつ高曲げ剛性の鉄筋コンクリート造のものであり、この免震構造物1A全体の全鉛直荷重および地震時における全水平荷重を支持し得るものとなっている。
ここで、塔状構造体2は、例えば水平断面形状がほぼ正方形とされてその内部がエレベータや階段室等の共用スペースとして(すなわち一般の建物におけるコア部として)利用されているが、内部に通じる開口部を除いては実質的に無開口の頑強な筒状の壁体として構築されている。
【0014】
吊り構造体4は、複数層からなる一体構造であり、塔状構造体2の周囲を囲むようにして水平断面で中央に塔状構造物2用の空間を有する正方形状をなしている。吊り構造体4の各層は、例えば鉄骨梁とコンクリートスラブとにより形成され、上下に位置する層どうしが平面視で適宜な位置において図示しない柱材によって接合されている。そして、吊り構造体4は、その上端が塔状構造体2の上端よりも低い位置となり、吊り構造体4の下端が塔状構造体2の下端よりも高い位置となるように配置されている。
【0015】
そして、吊り構造体4における上端および下端のそれぞれ外周縁部の所定の支持点に、ダンパー5を有する前記吊り材3の一端が固定されている。吊り材3の他端は、塔状構造体2の棟頂部2aに固定されている。
ここで、吊り構造体4の上端縁部に固定される複数(8点)の支持点を上側支持点P1とし、同じく下端縁部に固定される複数(8点)の支持点を下側支持点P2とする。なお、各上側支持点P1と各下側支持点P2とは、平面視で同じ位置となっている。
【0016】
さらに具体的に吊り構造体4は、上側支持点P1においてそれより高い塔状構造物2の棟頂部2a(第1吊り点)から吊り材3によって斜め下向きに吊り下げられるとともに、下側支持点P2においてそれより低い塔状構造物2の低層部2b(第2吊り点)から斜め上向きに吊り材3によって支持されている。
吊り材3は、それぞれ長さ方向の中間に前記ダンパー5を備えており、吊り構造体4と塔状構造体2との間で緊張させた状態で設けられている。
【0017】
このように構成される免震構造物1Aでは、吊り構造体4が上側支持点P1と下側支持点P2で吊り材3によってほぼ上下方向に引っ張られた状態で塔状構造体2より支持され、さらに吊り材3にはダンパー5が備えられていて吊り材3の延長方向に減衰する構成であるので、吊り構造体4の上下震動を吸収することができ、吊り構造体4が地震の動きに追随しない優れた免震構造を実現することができる。
【0018】
しかも、吊り材3毎にダンパー5を備えているので、個々の吊り材3の軸方向(延長方向)にのみダンパー5による制震効果を発揮させることができるうえ、また吊り材3自体によってダンパー5の吸収エネルギーの大きさを調整することができる。
さらに、吊り材3の本数や向きを調整することにより、吊り構造体4の上下方向の震動制御を容易に行うことができる。
【0019】
なお、吊り材3は、それぞれ斜め上下方向に配設されているので、上述したように上下方向の震動は勿論、水平方向の震動も抑制することができる。
【0020】
上述のように本実施の形態による吊り免震構造では、ダンパー5を備える吊り材3によって吊り構造体4の上側支持点P1と下側支持点P2を支持しているので、吊り構造体4の上下方向の震動を吸収することができ、優れた免震効果を発揮することができる。
また、ダンパー5の性能の変更を容易に行うことが可能となるうえ、ダンパー5を備える吊り材3の数量、向きを調整することで吊り構造体4に対する震動制御を容易に行える利点がある。
さらに、サイズが大きく高価な空気ばねを用いることがないので、コストの低減が図れる効果を奏する。
【0021】
次に、本発明の吊り免震構造による第2の実施の形態について、図3及び図4に基づいて説明する。なお、上述の第1の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略する。
【0022】
図3及び図4に示す第2の実施の形態による吊り免震構造としての免震構造物1(1B)は、複数(4つ)の塔状構造体2、2、…が吊り構造体4の平面視で4つの角部のそれぞれから所定の間隔をあけた位置に配置され、吊り構造体4が吊り材3によって各塔状構造体2に支持された構成となっている。
【0023】
塔状構造体2については、上述した第1の実施の形態と同様の構成であるので説明を省略する。また、本第2の実施の形態による吊り構造体4は、上述した第1の実施の形態のような平面視中央に空胴が設けられていない構造である。
各支持点P(P1、P2)に設けられる吊り材3は、それぞれ3本であり、支持点Pから塔状構造体2へ向けて上向きに配置される上向き吊り材31と、支持点Pから塔状構造体2へ向けて下向きに配置される下向き吊り材32と、吊り構造体4と塔状構造物2とを水平方向に連結する水平吊り材33とからなる。そして、上向き吊り材31、下向き吊り材32、および水平吊り材33には、長さ方向の中間にダンパー5を備えている。
【0024】
第2の実施の形態による免震構造物1Bでは、斜め上下方向に配設される上向き吊り材31と下向き吊り材32とによって水平震動と上下震動を抑制することができる。さらに、水平方向に向けて配置される水平吊り材33によって吊り構造体4と塔状構造物2とが連結されるので、水平方向の震動をより一層確実に抑制することができる。
そして、上述した第1の実施の形態と同様に、上向き吊り材31と下向き吊り材32の本数や向きを調整することにより、吊り構造体4の上下方向の震動制御を容易に行うことができる。また、水平吊り材33の本数や水平面内での向きを適宜調整することで、吊り構造体4の水平方向の震動制御も容易に行うことができる。
【0025】
以上、本発明による吊り免震構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の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、本実施の形態では吊り材3の長さ方向中間にダンパー5を備えた構成としているが、ダンパー5に限定されることはなく、例えば、ばね部材などの振動絶縁体を備えた構成とすることも可能である。
【0026】
また、本実施の形態では吊り構造体4における吊り材3の固定位置は上端縁部(上側支持点P1)と下端縁部(下側支持点P2)としているが、この上端縁部、下端縁部に限定されず、適宜設定することができる。
さらに、第1の実施の形態の免震構造物1Aにおいて第2の実施の形態の水平吊り材33を設けることも可能であり、第2の実施の形態の免震構造物1Bにおいて水平吊り材33を設けない構成であってもよい。また、吊り構造体4の支持点P毎に吊り材3の構成(本数、向き)を変えることも勿論可能である。
【0027】
また、本実施の形態による吊り構造体4と塔状構造体2の形状、大きさ、高さ、数量、配置等の構造物としての構成は、吊り免震構造としての一例であり、このような構造に制限されることはない。要は、吊り構造体4が塔状構造体2によって上下方向に吊り支持され得る構造物であればよいのであって、本発明の吊り免震構造を適用することができる。
その他、本発明の趣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、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0028】
1、1A、1B 免震構造物(吊り免震構造)
2 塔状構造体
2a 棟頂部(第1吊り点)
2b 低層部(第2吊り点)
3 吊り材
4 吊り構造体
5 ダンパー
31 上向き吊り材
32 下向き吊り材
33 水平吊り材
P1 上側支持点
P2 下側支持点

【特許請求の範囲】
【請求項1】
塔状構造体によって吊り支持された吊り構造体を備えた吊り免震構造であって、
前記吊り構造体は、その少なくとも上下二つの支持点で振動絶縁体又はダンパーを有する吊り材を介して前記塔状構造体に支持され、
前記振動絶縁体又はダンパーは、前記吊り材の延長方向に減衰するように配置され、
前記吊り構造体は、上下二点のうち上側支持点がそれより高い前記塔状構造物の第1吊り点から前記吊り材によって吊り下げられるとともに、下側支持点がそれより低い前記塔状構造物の第2吊り点から前記吊り材によって支持されていることを特徴とする吊り免震構造。
【請求項2】
前記吊り材は、前記吊り構造体と前記塔状構造物とを水平方向に連結する水平吊り材を有することを特徴とする請求項1に記載の吊り免震構造。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−144536(P2011−144536A)
【公開日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−5051(P2010−5051)
【出願日】平成22年1月13日(2010.1.13)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【Fターム(参考)】