JP2001329716A - 高層建物等の免震方法及び免震構造 - Google Patents
高層建物等の免震方法及び免震構造Info
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Abstract
発生する高層建物等の免震層において、汎用の積層ゴム
等の免震装置で好適に実施できる免震方法及び免震構造
を提供する。 【解決手段】 高層建物等の免震層において地震時にロ
ッキング振動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き
抜き力を基礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上が
りを許容する構成の滑り支承を設置すると共に、引き抜
き力が発生しない部位には免震装置を設置する。
Description
ング振動に伴う引き抜き力(浮き上がり現象)が発生す
る高層建物、低層でもアスペクト比が大きい建物(以
下、高層建物等と云う)の免震方法及び免震構造の技術
分野に属し、更に云えば、汎用の積層ゴム等の免震装置
を使用して実施できる高層建物等の免震方法及び免震構
造に関する。
き抜き力が発生する高層建物等の免震方法及び免震構造
の技術としては、例えば、実公平6−18996号公
報、特許第2631486号公報(平成9年7月16日
発行)等に種々開示されて公知である。
も、図7Aに示したように、建物aが水平方向に大きく
変位することを許容する技術思想に立脚しており、上下
方向にはできるだけ変位を生じさせないため、建物aと
これを支持する基礎bとの接点を上下方向に緊結した構
造を基本としている。
高層建物等の場合、地震時の動きは、図7Bに示したよ
うに、上下方向の変位を基本とするロッキング振動が支
配的となり、免震装置cに大きな引き抜き力が作用す
る。そのため前記従来技術のように建物aと基礎bとを
緊結した構造の場合には、前記引き抜き力に耐える免震
装置c及び基礎bが必要となり、多数の棒状部材で結合
したり、或いは転倒防止用の積層ゴム体を併用するほか
ない。その上、建物aの柱にも同様な引き抜き力が作用
するから当該柱もそれなりに高強度な構造に構築する必
要があり、コストが大変嵩むという問題があった。
との間隔が少ない場合には、免震層が大変形を起こすと
地表部分において隣接する建物へ衝突し二次災害を起こ
す危険性もある。
−42759号(平成11年2月22日付け出願)に開
示しているように、前記高層建物等とこれを支持する支
持版との接点を上下方向に緊結せず、上下方向の変位を
基本とするロッキング振動に伴う引き抜き力を許容する
免震方法及び免震構造を開発した。この原理思想は、出
願明細書の段落[0017]〜[0021]と図面の図4に記載した
とおりである。
引き抜き力(浮き上がり現象)を許容する免震方法及び
免震構造を、汎用の積層ゴム等の免震装置を使用して実
施する技術は、未だ開発されていない。
に伴う引き抜き力が発生する高層建物等の免震層におい
て、引き抜き力が発生する部位に滑り支承を設置し、引
き抜き力が発生しない部位に汎用の免震装置を配置して
当該引き抜き力の影響を受けない免震方法及び免震構造
を提供することである。
礎構造物、ひいては免震装置に引き抜き力が発生しない
ため、それらの設計を簡易に行え、免震装置周辺部材の
設計、施工の大幅な合理化を図れ、経済的に非常に優れ
た免震方法及び免震構造を提供することである。
決するための手段として、請求項1に記載した発明に係
る高層建物等の免震方法は、地震時にロッキング振動に
伴う引き抜き力が発生する高層建物等の免震方法であっ
て、前記高層建物等の免震層において地震時にロッキン
グ振動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力
を基礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許
容する構成の滑り支承を設置すると共に、引き抜き力が
発生しない部位には免震装置を設置することを特徴とす
る。
の免震方法は、地震時にロッキング振動に伴う引き抜き
力が発生する高層建物等の免震方法であって、前記高層
建物等の免震層において地震時にロッキング振動に伴う
引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基礎構造物
へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容し、当該高
層建物等の復元時の衝撃を吸収、緩和する構成の滑り支
承を設置すると共に、引き抜き力が発生しない部位には
免震装置を設置することを特徴とする。
の免震構造は、地震時にロッキング振動に伴う引き抜き
力が発生する高層建物等の免震構造であって、前記高層
建物等の免震層において地震時にロッキング振動に伴う
引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基礎構造物
へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容する構成の
滑り支承が設置され、引き抜き力が発生しない部位には
免震装置が設置されていることを特徴とする。
の免震構造は、地震時にロッキング振動に伴う引き抜き
力が発生する高層建物等の免震構造であって、前記高層
建物等の免震層において地震時にロッキング振動に伴う
引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基礎構造物
へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容し、当該高
層建物等の復元時の衝撃を吸収、緩和する構成の滑り支
承が設置され、引き抜き力が発生しない部位には免震装
置が設置されていることを特徴とする。
載した高層建物等の免震構造において、滑り支承は、鉛
直方向に離間可能な滑り材と相手部材とから成り、前記
滑り材は高層建物等又は基礎構造物のいずれか一方へ設
けられ、前記相手部材は他方へ設けられていること、前
記滑り材と相手部材のいずれか一方、又は双方に、高層
建物等の復元時の衝撃を吸収、緩和する弾性部材が設け
られていることを特徴とする。
載した高層建物等の免震構造において、弾性部材は、ゴ
ム、積層ゴム、若しくは鉛直バネ、又はこれらの組み合
わせであることを特徴とする。
項1と請求項3に記載した高層建物等1の免震方法及び
免震構造の実施形態を示している。
振動に伴う引き抜き力が発生する高層建物等1に好適に
実施され、前記高層建物等1の免震層2において地震時
にロッキング振動に伴う引き抜き力が発生する部位X
に、引き抜き力を基礎構造物3へ伝達せずに高層建物等
1の浮き上がりを許容する構成の滑り支承4が設置され
ている。引き抜き力が発生しない部位Yには免震装置5
が設置されている(請求項3記載の発明)。
等1の柱1aの直下位置に設置することが好ましいが、
これに限定されない。
鉛直方向に離間可能な滑り材8と相手部材9とから成
り、前記滑り材8は高層建物等1側のフーチング6へ設
けられ、前記相手部材9は基礎構造物3側のフーチング
7へ設けられている。また、前記滑り材8の上方には、
金属板11を介して、主に前記滑り材8が地震等の水平
力が発生した場合にスムーズに動きだすために作用する
ゴム等の緩和部材10が設けられている。更に、前記緩
和部材10の上面は、アンカーボルト14により高層建
物等1側のフーチング6に緊結された取付プレート12
の下面と強固に密着されている。前記相手部材9の下面
はやはり、アンカーボルト14により基礎構造物3側の
フーチング7に緊結された取付プレート13の上面と強
固に密着されている。なお、前記滑り材8を基礎構造物
3側へ設け、相手部材9を高層建物等1側へ設けて実施
することもできる。因みに、図中の符号3aは、支持杭
を示している。
積層して構成された所謂積層ゴムであり格別新規なもの
ではない。よって、詳細図は省略する。
法は、前記高層建物等1の免震層2において地震時にロ
ッキング振動に伴う引き抜き力が発生する部位Xに、引
き抜き力を基礎構造物3へ伝達せずに高層建物等1の浮
き上がりを許容する構成の前記滑り支承4を設置すると
共に、引き抜き力が発生しない部位Yには前記免震装置
5を設置して実施する(請求項1記載の発明)。
が発生する部位Xは、本実施形態では高層建物等1の四
隅とし計4体の滑り支承4を設置しているが、これに限
定されない。当該部位Xは、高層建物等1のアスペクト
比などから構造設計上設定し、例えば、図3A、Bに示
したような箇所で実施する場合もある。ちなみに、図3
Aは、前記部位Xを高層建物等1のコーナー部とし計1
2体の滑り支承4を設置して実施しており、図3Bは、
前記部位Xを高層建物等1の外周部とし計16体の滑り
支承4を設置して実施している。以下の異なる実施形態
についても同様の技術思想とする。
層建物等の免震方法及び免震構造は、ロッキング振動に
伴う引き抜き力が発生しないレベルの地震に対しては、
前記滑り支承4は、前記免震装置5とともに高層建物等
1の長期荷重を支持すると同時に滑り機構により免震装
置として機能するため、引き抜き抵抗力を持たない前記
免震装置5と合わせて安定した免震構造20を提供する
ことができる。
発生する大きな地震に対しては、図4に示したように、
前記滑り支承4の滑り材8と相手部材9は離間して引き
抜き力は基礎構造物3へ一切伝達せずに高層建物等1の
浮き上がりを許容し、それに伴い高層建物等1の重心が
上下に動き、もって地震により高層建物等1に入るエネ
ルギーを消費させる免震構造20を提供することができ
る。
ちろん、その周辺部材へ引き抜き抵抗力に伴う反力が発
生しないため、前記免震装置5は汎用の簡易な構造で実
施できるし、その周辺部材の設計を簡易に行い得る。
定されない。前記滑り材8と相手部材9とが離間可能な
構成であれば、ベアリングを用いた滑り支承でも好適に
実施することができる。
した高層建物等1の免震方法及び免震構造の実施形態を
示している。
免震層2において地震時にロッキング振動に伴う引き抜
き力が発生する部位Xに、引き抜き力を基礎構造物3へ
伝達せずに高層建物等1の浮き上がりを許容し、当該高
層建物等1の復元時の衝撃を吸収、緩和する構成の滑り
支承15が設置されている。引き抜き力が発生しない部
位Yには前記免震装置5が設置されている(請求項4記
載の発明)。
比して、滑り支承の構成のみが相違する。すなわち、図
5に示した滑り支承15は、図2に示した滑り支承4と
比して、高層建物等1の復元時の衝撃を吸収、緩和する
弾性部材16が設けられていることを特徴とする(請求
項5記載の発明)。具体的に前記滑り支承15は、緩和
部材10の上面に金属板11を取り付け、該金属板11
と上部取付プレート12との間に皿バネ等の鉛直バネ
(弾性部材)16が設けられていることを特徴とする
(請求項6記載の発明)。
造は、長期荷重支持状態では前記鉛直バネ16に初期圧
縮力がかかった状態とされている。なお、前記鉛直バネ
16の中心部分には、せん断力を伝達するとともに鉛直
変形を許容するダボピン17が設けられている。
法は、前記高層建物等1の免震層2において地震時にロ
ッキング振動に伴う引き抜き力が発生する部位Xに、引
き抜き力を基礎構造物3へ伝達せずに高層建物等1の浮
き上がりを許容し、当該高層建物等の復元時の衝撃を吸
収、緩和する構成の前記滑り支承15を設置すると共
に、引き抜き力が発生しない部位には前記免震装置5を
設置して実施する(請求項2記載の発明)。
は、前記請求項3記載の免震構造20と比して、上記し
た略同様の作用効果を奏するほか、引き抜き力が作用す
る地震が発生しても、初期圧縮力より小さければ、前記
滑り支承15は、図5Bに示したような変形となり、前
記滑り材8と相手部材9は離間せずに安定した浮き上が
り状態を保持することができる。
きければ、請求項2記載の免震構造20と同様に前記滑
り支承15の滑り材8と相手部材9は離間するが、前記
滑り支承15に設けられた鉛直バネ(弾性部材)16の
作用により、前記ロッキング振動に伴う高層建物等1の
復元時の衝撃を吸収、緩和することができ、当該滑り支
承15及びその周辺部材の破損等を極力抑え、恒久的な
免震構造を提供することができる。
した高層建物等1の免震方法及び免震構造の異なる実施
形態を示している。
比して、滑り支承の構成のみが相違する。すなわち、図
6に示した滑り支承18は、図5に示した滑り支承15
と比して、緩和部材10を不要とし、前記鉛直バネ16
の代わりに、鉛直剛性を十分に柔らかくして直列に繋い
だやや厚めのゴム19(弾性部材)が設けられているこ
とを特徴とする(請求項5、6記載の発明)。
造は、長期荷重支持状態では前記ゴム19に初期圧縮力
がかかった状態とされている。
震構造30と略同様の作用効果を奏する。すなわち、引
き抜き力が作用する地震が発生しても、初期圧縮力より
小さければ、前記滑り支承18は、図6Bに示したよう
な変形となり、前記滑り材8と相手部材9は離間せずに
安定した浮き上がり状態を保持することができる。
きければ、請求項2記載の免震構造20と同様に前記滑
り支承18の滑り材8と相手部材9は離間するが、前記
滑り支承18に設けられたゴム(弾性部材)19の作用
により、前記ロッキング振動に伴う高層建物等1の復元
時の衝撃を吸収、緩和することができ、当該滑り支承1
8及びその周辺部材の破損等を極力抑え、恒久的な免震
構造を提供することができる。
物等の免震方法及び免震構造によれば、 1)ロッキング振動に伴う引き抜き力が発生しないレベ
ルの地震に対しては、滑り支承は、免震装置とともに高
層建物等の長期荷重を支持すると同時に滑り機構により
免震装置として機能するため、引き抜き抵抗力を持たな
い免震装置と合わせて安定した免震方法及び免震構造を
提供することができる。 2)ロッキング振動に伴う引き抜き力が発生する大きな
地震に対しては、滑り支承の滑り材と相手部材は離間し
て引き抜き力は基礎構造物へ一切伝達せずに高層建物等
の浮き上がりを許容し、それに伴い高層建物等の重心が
上下に動き、もって地震により高層建物等に入るエネル
ギーを消費させる免震方法及び免震構造を提供すること
ができる。 3)高層建物等の柱、基礎構造物、ひいては免震装置に
引き抜き力が発生しないため、それらを損傷させること
は皆無である。それに伴い、汎用の積層ゴム等の免震装
置で実施でき、前記免震装置等の設計を簡易に行え、免
震装置周辺部材の設計、施工の大幅な合理化を図れ、経
済的に非常に優れた免震構造を提供することができる。 4)滑り支承に設けられた鉛直バネ、ゴム等の弾性部材
により初期圧縮力がかかった免震構造の場合は、引き抜
き力が作用する地震が発生しても、前記初期圧縮力より
小さければ、前記滑り支承は、前記滑り材と相手部材は
離間せずに全体として安定した浮き上がり状態を保持す
る免震方法及び免震構造を提供することができる。ま
た、ロッキング振動に伴う高層建物等の復元時の衝撃を
吸収、緩和することができ、当該滑り支承及びその周辺
部材の破損等を極力抑え、恒久的な免震構造を提供する
ことができる。
態を概略的に示した平面図である。
承を示した立面図である。
の免震構造の異なる実施形態を概略的に示した平面図で
ある。
態を示した立面図である。
滑り支承の異なる実施形態を示した立面図であり、B
は、同滑り支承に引き抜き力が生じた状態の一例を示し
た立面図である。
滑り支承の異なる実施形態を示した立面図であり、B
は、同滑り支承に引き抜き力が生じた状態の一例を示し
た立面図である。
の低減化原理の説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】地震時にロッキング振動に伴う引き抜き力
が発生する高層建物等の免震方法であって、 前記高層建物等の免震層において地震時にロッキング振
動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基
礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容す
る構成の滑り支承を設置すると共に、引き抜き力が発生
しない部位には免震装置を設置することを特徴とする、
高層建物等の免震方法。 - 【請求項2】地震時にロッキング振動に伴う引き抜き力
が発生する高層建物等の免震方法であって、 前記高層建物等の免震層において地震時にロッキング振
動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基
礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容
し、当該高層建物等の復元時の衝撃を吸収、緩和する構
成の滑り支承を設置すると共に、引き抜き力が発生しな
い部位には免震装置を設置することを特徴とする、高層
建物等の免震方法。 - 【請求項3】地震時にロッキング振動に伴う引き抜き力
が発生する高層建物等の免震構造であって、 前記高層建物等の免震層において地震時にロッキング振
動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基
礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容す
る構成の滑り支承が設置され、引き抜き力が発生しない
部位には免震装置が設置されていることを特徴とする、
高層建物等の免震構造。 - 【請求項4】地震時にロッキング振動に伴う引き抜き力
が発生する高層建物等の免震構造であって、 前記高層建物等の免震層において地震時にロッキング振
動に伴う引き抜き力が発生する部位に、引き抜き力を基
礎構造物へ伝達せずに高層建物等の浮き上がりを許容
し、当該高層建物等の復元時の衝撃を吸収、緩和する構
成の滑り支承が設置され、引き抜き力が発生しない部位
には免震装置が設置されていることを特徴とする、高層
建物等の免震構造。 - 【請求項5】滑り支承は、鉛直方向に離間可能な滑り材
と相手部材とから成り、前記滑り材は高層建物等又は基
礎構造物のいずれか一方へ設けられ、前記相手部材は他
方へ設けられていること、前記滑り材と相手部材のいず
れか一方、又は双方に、高層建物等の復元時の衝撃を吸
収、緩和する弾性部材が設けられていることを特徴とす
る、請求項4に記載した高層建物等の免震構造。 - 【請求項6】弾性部材は、ゴム、積層ゴム、若しくは鉛
直バネ、又はこれらの組み合わせであることを特徴とす
る、請求項5に記載した高層建物等の免震構造。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000151991A JP4621332B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 高層建物又はアスペクト比が大きい低層建物の免震方法及び免震構造 |
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- 2000-05-23 JP JP2000151991A patent/JP4621332B2/ja not_active Expired - Fee Related
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