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JP7244286B2 - Structure - Google Patents

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JP7244286B2
JP7244286B2 JP2019016032A JP2019016032A JP7244286B2 JP 7244286 B2 JP7244286 B2 JP 7244286B2 JP 2019016032 A JP2019016032 A JP 2019016032A JP 2019016032 A JP2019016032 A JP 2019016032A JP 7244286 B2 JP7244286 B2 JP 7244286B2
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Japan
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seismic isolation
core
isolation layer
building
main
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浩一 杉本
伸也 牛坂
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Shimizu Corp
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Shimizu Corp
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

本発明は、構造物に関するものである。 The present invention relates to structures.

免震構造は、固有周期を長周期化することによる地震動入力の低減と、免震層に変形を集中させて地震エネルギーの効率的な吸収と、を両立するシステムである。近年、このような免震構造を備えた免震構造物は、庁舎や病院、本社機能を有する拠点施設だけでなく、テナントオフィスビルや集合住宅、学校建築など、用途を問わず採用されている。 A seismic isolation structure is a system that achieves both reduction of seismic motion input by lengthening the natural period and efficient absorption of seismic energy by concentrating deformation on the seismic isolation layer. In recent years, seismic isolation structures with such seismic isolation structures have been adopted not only for government buildings, hospitals, and base facilities with headquarters functions, but also for tenant office buildings, collective housing, school buildings, etc. .

一方、東北地方太平洋沖地震を契機に、様々な地震動を想定し、従来よりもレベルの大きな地震動を考慮して構造物を設計する必要がある。また、防災拠点施設や都心の超高層建物においては、さらに優れた構造性能を実現する免制震技術の提案が求められている。 On the other hand, it is necessary to assume various seismic motions with the Tohoku-Chihou-Taiheiyo-Oki Earthquake as an opportunity, and to design structures in consideration of earthquake motions of a higher level than before. In addition, for disaster prevention base facilities and skyscrapers in the city center, there is a demand for proposals for seismic isolation and control technology that achieves even better structural performance.

このような動向を踏まえて、より大きな地震動への配慮と、より高性能な免震性能の両立を実現するため、下記の特許文献1に記載の免震構造物が提案されている。この免震構造物は、基礎免震層及び中間免震層等のように複層の免震層を持つ構造である。さらに、中間免震層上の上部架構と一体となったコア部において、下部をコア下免震層として免震化することで、コア下免震層が大きく変形して効率的にエネルギーを吸収し、高い応答低減効果が得られるようになっている。 Based on such trends, a seismic isolation structure described in Patent Literature 1 below has been proposed in order to realize both consideration for greater seismic motion and higher seismic isolation performance. This seismic isolation structure is a structure having multiple seismic isolation layers such as a base isolation layer and an intermediate seismic isolation layer. In addition, in the core part that is integrated with the upper structure on the intermediate seismic isolation layer, the lower part is seismically isolated as the lower core seismic isolation layer, which greatly deforms and efficiently absorbs energy. and a high response reduction effect can be obtained.

特開2018-009442号公報JP 2018-009442 A

ところで、免震構造物において、支承として多用される積層ゴムは引張力に弱いという特性があるため、建物のロッキングを防ぎ、積層ゴムに引張力を生じさせないように設計されることが多い。具体的には、建物の幅と高さとの比(アスペクト比)がおおよそ1:4以下となるように設計される。建物の短辺方向の長さは約50m以下であるため、長辺方向の高さが200mを超える建物はアスペクト比が4以上となり免震構造を適用しにくくなる。このため、上記の特許文献1に記載の免震構造物は、高さが200mを超えるような超高層建物への適用はほとんど見られない。また、免震支承の許容面圧を超えるような支持荷重が必要となる超高層建物には、適用することができないという理由もある。さらには、高層化により建物自体の固有周期が長くなると、免震化による応答低減効果が短周期の建物に比較して小さくなる等の理由もある。
しかしながら、近年は高さが200mを超える建物が建設されることが多くなっており、このような超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮する構造が求められている。
By the way, in seismic isolation structures, since the laminated rubber, which is often used as a bearing, is weak against tensile force, it is often designed to prevent the building from rocking and to prevent the laminated rubber from generating tensile force. Specifically, the building is designed so that the ratio of width to height (aspect ratio) is about 1:4 or less. Since the length of the building in the short side direction is about 50 m or less, a building whose height in the long side direction exceeds 200 m has an aspect ratio of 4 or more, making it difficult to apply a seismic isolation structure. For this reason, the seismic isolation structure described in Patent Document 1 is rarely applied to skyscrapers with a height exceeding 200 m. Another reason is that it cannot be applied to super high-rise buildings that require supporting loads that exceed the allowable surface pressure of seismic isolation bearings. Another reason is that if the natural period of the building itself becomes longer due to the increase in height, the effect of reducing the response due to seismic isolation becomes smaller than that of a building with a short period.
However, in recent years, many buildings with a height of over 200 m have been constructed, and there is a demand for a structure that exhibits a high response reduction effect for such skyscrapers.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮する構造物を提供する。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a structure that exhibits a high response reduction effect for a skyscraper.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る構造物は、シャフトを有するコア部と、該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、前記コア部に隣接配置された建物主要部と、該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備え、前記コア部の下端部の高さ位置は、前記主要側免震層の高さ位置よりも低く、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分は、前記耐震部における前記コア部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなし、前記耐震部における上方に突出した部分と前記コア部の下端部とを連結する減衰装置を備え、前記耐震部の上方に突出した部分と、前記コア部と、の間のクリアランスは、前記建物主要部の下部層と、前記コア部と、の間のクリアランスよりも大きいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, a structure according to the present invention includes a core portion having a shaft, a core-side seismic isolation layer provided below the core portion, a main building portion adjacent to the core portion, and the main building portion. A main-side seismic isolation layer provided below the main part of the building, an intermediate seismic isolation layer provided in the middle of the main part of the building, and provided below the core-side seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer, the core a side seismic isolation layer and a seismic section supporting the main side seismic isolation layer, wherein the height position of the lower end of the core section is lower than the height position of the main side seismic isolation layer, and the seismic section The lower part of the main part of the building has a shape that protrudes upward from the lower part of the core part of the earthquake-resistant part, and the upwardly protruding part of the earthquake-resistant part and the lower end of the core part a coupling damping device, wherein the clearance between the upwardly protruding portion of the seismic part and the core is greater than the clearance between the lower layer of the building body and the core; It is characterized by

このように構成された構造物では、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア部により、建物主要部における中間免震層よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。
超高層建物でも、複層免震架構部(コア部とコア側免震層とを含む架構部、及び建物主要部、主要側免震層及び中間免震層を含む架構部)のアスペクト比を大きくすることなく適用することができ、構造物のロッキングを抑え免震層(コア側免震層、主要側免震層及び中間免震層)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。
また、コア側免震層に加えて、耐震部における上方に突出した部分とコア部の下端部との間にも減衰装置を設置することによって、コア部の直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。
In the structure constructed in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to achieve an ultra-long period, and the response acceleration can be halved compared to the conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core portion, the portion (upper frame) above the intermediate seismic isolation layer in the main part of the building becomes highly rigid, making it possible to suppress the increase in top acceleration (whip response).
Even in super high-rise buildings, the aspect ratio of the multi-layered seismic isolation frame (the frame including the core and the core side seismic isolation layer, and the frame including the main part of the building, the main side seismic isolation layer and the intermediate seismic isolation layer) It can be applied without increasing the size, suppressing rocking of the structure and suppressing excessive tensile force input to the seismic isolation layers (core side seismic isolation layer, main side seismic isolation layer and intermediate seismic isolation layer). be able to.
In addition to the core-side seismic isolation layer, by installing damping devices between the upwardly protruding part of the seismic part and the lower end of the core, more damping devices are installed directly under and around the core. can be installed to enhance the damping effect.

また、前記コア部の下部と前記建物主要部の下部とを連結する制震装置を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide a vibration damping device that connects the lower part of the core part and the lower part of the main part of the building.

このように構成された構造物では、コア部の下部の制震装置に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。 In a structure constructed in this way, by effectively concentrating the deformation on the seismic control device in the lower part of the core, a seismic control effect exceeding that of a simple multi-layer seismic isolation is exhibited, and the acceleration reduction effect and displacement suppression effect are exhibited. The effect can be greatly improved.

また、本発明に係る構造物では、前記コア部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成され、前記コア部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分とは、前記制震装置のみで連結されていてもよい。 Further, in the structure according to the present invention, the portion of the core portion located above the intermediate seismic isolation layer and the portion of the main portion of the building located above the intermediate seismic isolation layer are: A portion of the core portion that is integrally formed structurally and located below the intermediate seismic isolation layer and a portion of the main portion of the building that is located below the intermediate seismic isolation layer are configured to support the seismic damping. You may be connected only by a device.

このように構成された構造物では、コア部のうち中間免震層よりも上方に位置する部分と、建物主要部のうち中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。また、コア部と建物主要部とが中間免震層よりも上方で一体化されることにより、免震クリアランスが無く、エキスパンジョイントを設置する必要もない。 In a structure constructed in this way, the part of the core part located above the intermediate seismic isolation layer and the part of the main part of the building located above the intermediate seismic isolation layer are structurally integrated. Since it is formed, it is possible to expand the degree of freedom in architectural planning. Further, since the core part and the main part of the building are integrated above the intermediate seismic isolation layer, there is no seismic isolation clearance and there is no need to install an expansion joint.

本発明に係る構造物は、シャフトを有するコア部と、該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、前記コア部に隣接配置された建物主要部と、該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備え、前記耐震部における前記コア部の下方の部分は、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなしており、前記耐震部における上方に突出した部分の上端部の高さ位置は、前記中間免震層の高さ位置よりも高く、前記耐震部における上方に突出した部分と前記建物主要部における前記中間免震層の上方の部分とを連結する減衰装置を備え、前記耐震部の上方に突出した部分の上端部と、前記建物主要部の上部層の下端部と、の間のクリアランスは、前記耐震部の上方に突出した部分と前記建物主要部の下部層との間のクリアランスよりも大きいことを特徴とする。 A structure according to the present invention includes a core portion having a shaft, a core-side seismic isolation layer provided below the core portion, a main building portion adjacent to the core portion, and a lower portion of the main building portion. an intermediate base isolation layer provided in the middle of the main part of the building; and the core side base isolation layer and the core side base isolation layer provided below the main side base isolation layer. and an earthquake-resistant section that supports the seismic layer and the main-side seismic isolation layer, wherein a portion of the earthquake-resistant section below the core section protrudes upward from a portion of the earthquake-resistant section below the main portion of the building. The height position of the upper end of the upwardly projecting portion of the earthquake-resistant section is higher than the height position of the intermediate seismic isolation layer, and the upwardly projecting portion of the earthquake-resistant section and the building principal a damping device that connects the upper part of the intermediate seismic isolation layer in the part, and the clearance between the upper end of the upwardly projecting part of the seismic part and the lower end of the upper layer of the main part of the building is larger than the clearance between the upwardly protruding part of the earthquake-resistant part and the lower layer of the main part of the building .

このように構成された構造物では、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア部により、建物主要部における中間免震層よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。
超高層建物でも、複層免震架構部(コア部とコア側免震層とを含む架構部、及び建物主要部、主要側免震層及び中間免震層を含む架構部)のアスペクト比を大きくすることなく適用することができ、構造物のロッキングを抑え免震層(コア側免震層、主要側免震層及び中間免震層)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。
また、耐震部におけるコア部の下方の部分は、コア部とコア側免震層で接続されている。コア側免震層には中間免震層及び主要側免震層の2層分の変形が生じる。コア側免震層にダンパー等の減衰装置を設置することで、免震各層に配置する場合と比べてダンパーに入力する変形が2倍になるため、ダンパー1台当たりのエネルギー吸収量が2倍になり、大きな応答低減効果を得ることができる。
さらに、コア側免震層に加えて、耐震部における上方に突出した部分と建物主要部における中間免震層の上方の部分との間にも減衰装置を設置することができる。よって、コア部の直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。
In the structure constructed in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to achieve an ultra-long period, and the response acceleration can be halved compared to the conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core portion, the portion (upper frame) above the intermediate seismic isolation layer in the main part of the building becomes highly rigid, making it possible to suppress the increase in top acceleration (whip response).
Even in super high-rise buildings, the aspect ratio of the multi-layered seismic isolation frame (the frame including the core and the core side seismic isolation layer, and the frame including the main part of the building, the main side seismic isolation layer and the intermediate seismic isolation layer) It can be applied without increasing the size, suppressing rocking of the structure and suppressing excessive tensile force input to the seismic isolation layers (core side seismic isolation layer, main side seismic isolation layer and intermediate seismic isolation layer). be able to.
A portion of the earthquake -resistant portion below the core portion is connected to the core portion by a core-side seismic isolation layer. The core-side seismic isolation layer undergoes deformation corresponding to two layers, the intermediate seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer. By installing attenuation devices such as dampers on the core-side seismic isolation layer, the amount of deformation input to the dampers is doubled compared to placing them on each seismic isolation layer, so the amount of energy absorbed by each damper is doubled. , and a large response reduction effect can be obtained.
Furthermore, in addition to the core-side seismic isolation layer, damping devices can also be installed between the upwardly projecting portion of the seismic portion and the upper portion of the intermediate seismic isolation layer in the main portion of the building. Therefore, more damping devices can be installed directly under and around the core portion, and the damping effect can be enhanced.

また、本発明に係る構造物では、前記耐震部は、地上に設置されていることが好ましい。 Moreover, in the structure according to the present invention, it is preferable that the earthquake-resistant section is installed on the ground.

このように構成された構造物では、耐震部は地上に設置される構成であるため、耐震部の設置作業を容易に行うことができる。 In the structure configured in this way, the earthquake-resistant section is configured to be installed on the ground, so the installation work of the earthquake-resistant section can be easily performed.

また、本発明に係る構造物では、前記耐震部は、地下に設置されていてもよい。 Moreover, in the structure according to the present invention, the earthquake-resistant section may be installed underground.

このように構成された構造物では、耐震部は地下に設置される構成であるため、耐震部が目立たない。 In a structure constructed in this way, the earthquake-resistant part is installed underground, so the earthquake-resistant part is inconspicuous.

また、本発明に係る構造物では、前記建物主要部は、前記コア部を囲繞するように配置されていてもよい。 Moreover, in the structure according to the present invention, the main part of the building may be arranged so as to surround the core part.

このように構成された構造物では、建物主要部はコア部を囲繞するように配置されているため、建築計画の自由度を広げることができる。 In a structure constructed in this way, the main part of the building is arranged so as to surround the core part, so the degree of freedom in architectural planning can be increased.

本発明に係る構造物によれば、超高層建物に対して高い応答低減効果を発揮することができる。 According to the structure according to the present invention, it is possible to exhibit a high response reduction effect for a skyscraper.

本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically the structure which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した平断面図である。1 is a plan sectional view schematically showing a structure according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態の変形例1に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to Modification 1 of one embodiment of the present invention; 参考例に係る構造物において、質量比の違いによる応答加速度倍率の比較を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparison of response acceleration magnifications due to differences in mass ratios in a structure according to a reference example; 本発明の一実施形態の変形例2に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to Modification 2 of one embodiment of the present invention; 図5のA-A線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5; 本発明の一実施形態に係る構造物において、各免震層の減衰を増加した場合の減衰定数の変化の試算例である。4 is an example of trial calculation of change in damping constant when damping of each seismic isolation layer is increased in a structure according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の変形例3に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view schematically showing a structure according to Modification 3 of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の変形例4に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to modification 4 of one embodiment of the present invention; 図9のB-B線断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 9;

本発明の第一実施形態に係る構造物について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図2は、本発明の一実施形態に係る構造物を模式的に示した平断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態では、構造物100は、耐震部1と、上部構造体2と、を備えている。
A structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to the first embodiment of the invention. FIG. 2 is a plan cross-sectional view schematically showing a structure according to one embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the structure 100 includes an earthquake-resistant section 1 and an upper structure 2 .

耐震部1は、地上(地盤G上)に設置されている。耐震部1は、周知の耐震構造で構築されている。耐震部1は、上部構造体2を支持している。耐震部1として、例えば柱間に設置されたブレース材や耐震壁等が採用される。 The earthquake-resistant section 1 is installed on the ground (on the ground G). The earthquake-resistant part 1 is constructed with a well-known earthquake-resistant structure. The earthquake-resistant section 1 supports the upper structure 2 . As the earthquake-resistant part 1, for example, a brace material installed between columns, an earthquake-resistant wall, or the like is adopted.

上部構造体2は、コア構造体10と、コア構造体10を囲繞するように配置された建物主要構造体20と、を有している。なお、コア構造体10を中央コアとするほかに、偏心コアや両端コアであってもよい。 The superstructure 2 has a core structure 10 and a building main structure 20 arranged to surround the core structure 10 . Note that the core structure 10 may be an eccentric core or a double-ended core instead of the central core.

コア構造体10は、コア下免震層(コア側免震層)11と、コア下免震層11に支持されたコア部12と、を有している。 The core structure 10 has an under-core seismic isolation layer (core-side seismic isolation layer) 11 and a core portion 12 supported by the under-core seismic isolation layer 11 .

コア部12は、平面視正方形状をなしている。コア部12は、エレベータ設備、給排水設備、空調設備、電気設備等の部材が配置されたシャフト(不図示。以下同じ。)を有している。コア部12は、例えば鉄筋コンクリート造の連層耐震壁からなる高剛性のコアウォールで構成されている。なお、コア部12は、本実施形態では平面視正方形状をなしているが、形状は限定されることなく、長方形状や円状等であってもよい。 The core portion 12 has a square shape in plan view. The core part 12 has a shaft (not shown, hereinafter the same) on which members such as elevator equipment, water supply and drainage equipment, air conditioning equipment, and electrical equipment are arranged. The core portion 12 is composed of a high-rigidity core wall made of, for example, a reinforced concrete multi-story seismic wall. Although the core portion 12 has a square shape in plan view in the present embodiment, the shape is not limited, and may be a rectangular shape, a circular shape, or the like.

建物主要構造体20は、第1免震層(主要側免震層)21と、第1免震層21に支持された建物主要部22と、を有している。 The building main structure 20 has a first seismic isolation layer (main side seismic isolation layer) 21 and a building main portion 22 supported by the first seismic isolation layer 21 .

建物主要部22は、第1免震層21に支持された下部層26と、下部層26の上方に配置された上部層27と、下部層26と上部層27とを上下方向に連結する第2免震層(中間免震層)28と、を備えている。換言すると、第2免震層28は、建物主要部22の中間に設けられている。 The main part of the building 22 includes a lower layer 26 supported by the first seismic isolation layer 21, an upper layer 27 arranged above the lower layer 26, and a second floor connecting the lower layer 26 and the upper layer 27 in the vertical direction. 2 seismic isolation layers (intermediate seismic isolation layers) 28 are provided. In other words, the second seismic isolation layer 28 is provided in the middle of the building main portion 22 .

コア下免震層11、第1免震層21及び第2免震層28には、任意の免震装置及び減衰装置が設置されている。例えば、免震装置として、積層ゴム、すべり支承、リニアスライダーのいずれかまたは複数を併用することができる。また、減衰装置として、オイルダンパー、鉛ダンパー(積層ゴムに内包するLRBを含む)、鋼材ダンパー、摩擦ダンパーのいずれかまたは複数を併用することができる。 Arbitrary seismic isolation devices and damping devices are installed in the lower core seismic isolation layer 11 , the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28 . For example, as a seismic isolation device, one or more of laminated rubber, sliding bearings, and linear sliders can be used together. Moreover, as a damping device, any one or more of an oil damper, a lead damper (including an LRB included in the laminated rubber), a steel material damper, and a friction damper can be used together.

コア構造体10のコア部12の上部(コア部12において建物主要構造体20の第2免震層28よりも上方の部分)と建物主要構造体20の上部層27とは、構造的に一体形成されている。コア部12の下部(コア部12において建物主要構造体20の第2免震層28よりも下方の部分)と建物主要構造体20の下部層26とは、水平方向に離間して配置されている。具体的には、建物主要構造体20の下部は、コア部12の下部と4方に離間して配置されている。 The upper part of the core part 12 of the core structure 10 (the part above the second seismic isolation layer 28 of the main building structure 20 in the core part 12) and the upper layer 27 of the main building structure 20 are structurally integrated. formed. The lower part of the core part 12 (the part below the second seismic isolation layer 28 of the main building structure 20 in the core part 12) and the lower layer 26 of the main building structure 20 are horizontally spaced apart. there is Specifically, the lower part of the building main structure 20 is spaced apart from the lower part of the core part 12 in four directions.

コア構造体10のコア部12の下部と建物主要構造体20の下部層26とは、制震装置(連結ダンパー、減衰要素)30のみで連結されている。本実施形態では、制震装置30は、鉛直方向に離間して2箇所、且つコア部12の4方に設置されている。制震装置30として、バネ要素及び減衰要素を適用してもよく。この場合には、コア構造体10と建物主要構造体20とをTMDの錘要素のように機能させることもできる。 The lower portion of the core portion 12 of the core structure 10 and the lower layer 26 of the main building structure 20 are connected only by a vibration control device (connection damper, damping element) 30 . In the present embodiment, the vibration damping devices 30 are installed at two vertically spaced locations on four sides of the core portion 12 . A spring element and a damping element may be applied as the vibration damping device 30 . In this case, the core structure 10 and the main building structure 20 can also function like the weight elements of the TMD.

また、耐震部1、コア下免震層11、第1免震層21及び第2免震層28の高さは、任に設定することができる。第2免震層28の設置高さは、任意に設定することができる。 In addition, the heights of the earthquake-resistant portion 1, the lower-core seismic isolation layer 11, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28 can be set arbitrarily. The installation height of the second seismic isolation layer 28 can be set arbitrarily.

また、耐震部1を下部層26に対して平面的なボリューム(面積)を拡大したり、耐震部1を上部層27に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層26を上部層27に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層26を上部層27と平面的なボリュームを同一にしたり等することもできる。下部層26の平面的なボリューム(面積)を任意に設定できることにより、上部層27と下部層26との質量比を可変にすることができる。 In addition, the plane volume (area) of the earthquake-resistant section 1 can be expanded with respect to the lower layer 26, the plane volume of the earthquake-resistant section 1 can be expanded with respect to the upper layer 27, or the lower layer 26 can be expanded with the upper layer 27. It is also possible to enlarge the planar volume of the lower layer 26 and the upper layer 27 in the same planar volume. Since the planar volume (area) of the lower layer 26 can be arbitrarily set, the mass ratio between the upper layer 27 and the lower layer 26 can be varied.

このように構成された構造物100では、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体10により、建物主要構造体20における第2免震層28よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。
さらに、コア構造体10の下部の制震装置30に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。
In the structure 100 configured in this manner, the multi-layered seismic isolation can achieve an ultra-long period, and the response acceleration can be halved compared to a conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core structure 10, the portion (upper frame) of the building main structure 20 above the second seismic isolation layer 28 becomes highly rigid, suppressing an increase in top acceleration (whip response). becomes possible.
Furthermore, by effectively concentrating the deformation on the vibration damping device 30 at the bottom of the core structure 10, a vibration damping effect exceeding that of a simple multi-layer seismic isolation is exhibited, and the acceleration reduction effect and displacement suppression effect are greatly improved. can do.

超高層建物でも、複層免震架構部(上部構造体2)のアスペクト比(建物の幅と高さとの比)を大きくすることなく適用することができ、構造物100のロッキングを抑え免震層(コア下免震層11、第1免震層21及び第2免震層28)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。 Even in a super high-rise building, it can be applied without increasing the aspect ratio (ratio between the width and height of the building) of the multi-story seismic isolation frame part (upper structure 2), suppressing rocking of the structure 100 and seismic isolation It is possible to suppress input of an excessive tensile force to the layers (the lower core seismic isolation layer 11, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28).

また、耐震部1は地上に設置される構成であるため、耐震部1の設置作業を容易に行うことができる。 Moreover, since the earthquake-resistant part 1 is configured to be installed on the ground, the installation work of the earthquake-resistant part 1 can be easily performed.

また、建物主要部22はコア部12を囲繞するように配置されているため、建築計画の自由度を広げることができる。 In addition, since the main part 22 of the building is arranged so as to surround the core part 12, it is possible to increase the degree of freedom in architectural planning.

また、コア構造体10のうち第2免震層28よりも上方に位置する部分と、建物主要構造体20のうち第2免震層28よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。 In addition, the portion of the core structure 10 located above the second seismic isolation layer 28 and the portion of the main building structure 20 located above the second seismic isolation layer 28 are structurally integrated. Since it is formed, it is possible to expand the degree of freedom in architectural planning.

また、コア部12と建物主要部22とが第2免震層28よりも上方で一体化されることにより、免震クリアランスが無く、エキスパンジョイントを設置する必要もない。 Further, since the core part 12 and the building main part 22 are integrated above the second seismic isolation layer 28, there is no seismic isolation clearance and there is no need to install an expansion joint.

また、構造物100の下部を所望の高さまで耐震部(耐震構造)1として、コア構造体10及び建物主要構造体20を所望の規模(高さ)に設定できるため、コア下免震層11、第1免震層21及び第2免震層28に設けられた免震装置の支持荷重を適用範囲内に収めることができる。 In addition, since the lower part of the structure 100 can be set to a desired height as an earthquake-resistant part (earthquake-resistant structure) 1, and the core structure 10 and the main building structure 20 can be set to desired scales (heights), the lower core seismic isolation layer 11 , the supporting load of the seismic isolation devices provided on the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28 can be kept within the applicable range.

また、耐震部1の高さ、第1免震層21の高さ位置及び第2免震層28の高さ位置は所望の値にすることができるため、用途の境界等建築計画的に設定することができる。 In addition, since the height of the earthquake-resistant section 1, the height position of the first seismic isolation layer 21, and the height position of the second seismic isolation layer 28 can be set to desired values, the boundaries of uses, etc., can be set according to the architectural plan. can do.

また、耐震部1を下部層26に対して平面的なボリューム(面積)を拡大したり、耐震部1を上部層27に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層26を上部層27に対して平面的なボリュームを拡大したり、下部層26を上部層27と平面的なボリュームを同一にしたり等することもできる。よって、用途に応じた必要面積を設定することができるだけでなく、上部層27と下部層26との質量比を所望の値に設定することができる。 In addition, the plane volume (area) of the earthquake-resistant section 1 can be expanded with respect to the lower layer 26, the plane volume of the earthquake-resistant section 1 can be expanded with respect to the upper layer 27, or the lower layer 26 can be expanded with the upper layer 27. It is also possible to enlarge the planar volume of the lower layer 26 and the upper layer 27 in the same planar volume. Therefore, not only can the required area be set according to the application, but also the mass ratio between the upper layer 27 and the lower layer 26 can be set to a desired value.

また、構造物100においては、第1免震層21及び第2免震層28を有する複層免震構造としたことで、固有周期の超長周期化を実現することができる。 Further, in the structure 100, by adopting a multi-layered seismic isolation structure having the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28, a very long natural period can be realized.

また、剛強なコア構造体10を構造物100の全層にわたって貫通させ、構造的、機能的な心棒とし、さらに第2免震層28よりも下層の下部層26とコア構造体10を接続した連結制震構造としたことによって、応答制御を効率的に行うことが可能になる。 In addition, the strong core structure 10 is passed through all the layers of the structure 100 to serve as a structural and functional mandrel, and the core structure 10 is connected to the lower layer 26 below the second seismic isolation layer 28. The coupled vibration damping structure enables efficient response control.

さらに、コア部12をコア下免震層11で支持することで、地震時にコア下免震層11に設置した減衰装置を積極的に変形させてエネルギー吸収を効率化することが可能になる。なお、第2免震層28の位置は用途の境界等の建築計画的な観点から自由に決定できる。 Furthermore, by supporting the core portion 12 with the under-core seismic isolation layer 11, it is possible to actively deform the damping device installed in the under-core seismic isolation layer 11 during an earthquake, thereby improving the efficiency of energy absorption. Note that the position of the second seismic isolation layer 28 can be freely determined from the viewpoint of architectural planning such as boundaries of uses.

また、上記のように構成することによって、本実施形態の構造物100においては、加速度-変位の関係における従来のコア付き免震、複層免震の対象領域以外の領域の免震性能を担うことが可能になる。 Further, by configuring as described above, in the structure 100 of the present embodiment, the seismic isolation performance of the area other than the target area of the conventional core-equipped seismic isolation and the multi-layer seismic isolation in the acceleration-displacement relationship is provided. becomes possible.

(変形例1)
次に、上記に示す実施形態の変形例1に係る構造体について、主に図3を用いて説明する。
下記に示す変形例の説明において、前述した部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図3は、本発明の一実施形態の変形例1に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。
図3に示すように、本変形例では、構造物100Xの耐震部1Xは、地下(地盤G内)に設けられている。耐震部1Xは、周知の耐震構造で構築されている。耐震部1Xの上部には、コア構造体10及び建物主要構造体20が設けられている。
(Modification 1)
Next, the structure according to Modification 1 of the embodiment shown above will be described mainly with reference to FIG.
In the description of the modification shown below, the same reference numerals are given to the same members as those described above, and the description thereof will be omitted.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to Modification 1 of one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, in this modified example, the earthquake-resistant section 1X of the structure 100X is provided underground (inside the ground G). The earthquake-resistant section 1X is constructed with a well-known earthquake-resistant structure. A core structure 10 and a building main structure 20 are provided above the earthquake-resistant section 1X.

このように構成された構造物100Xでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体10により、建物主要構造体20における第2免震層28よりも上方の部分(上部架構)の高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。さらに、コア構造体10の下部の制震装置30に変形を効果的に集中させることで、単純な複層免震を超える制震効果を発揮させ、加速度低減効果及び変位抑制効果を大幅に向上することができる。 In the structure 100X configured in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to realize an ultra-long period, and to halve the response acceleration compared to the conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core structure 10, the portion (upper frame) of the building main structure 20 above the second seismic isolation layer 28 is made highly rigid, suppressing the increase in top acceleration (whip swing response). becomes possible. Furthermore, by effectively concentrating the deformation on the vibration damping device 30 at the bottom of the core structure 10, a vibration damping effect exceeding that of a simple multi-layer seismic isolation is exhibited, and the acceleration reduction effect and displacement suppression effect are greatly improved. can do.

超高層建物でも、複層免震架構部(上部構造体2)のアスペクト比(建物の幅と高さとの比)を大きくすることなく適用することができ、構造物100Xのロッキングを抑え免震層(コア下免震層11、第1免震層21及び第2免震層28)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。 It can be applied to a super high-rise building without increasing the aspect ratio (the ratio of the width to the height of the building) of the multi-story seismic isolation frame (upper structure 2), suppressing rocking of the structure 100X and seismic isolation. It is possible to suppress input of an excessive tensile force to the layers (the lower core seismic isolation layer 11, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28).

また、耐震部1Xは地下に設置される構成であるため、耐震部1Xが目立たない。 Moreover, since the earthquake-resistant part 1X is configured to be installed underground, the earthquake-resistant part 1X is inconspicuous.

また、耐震部1Xを耐震構造として地下に設置することで、エキスパンションジョイントを設けずに地下駐車場や地下街からの直結部の設置が可能になる。 In addition, by installing the earthquake-resistant section 1X underground as an earthquake-resistant structure, it is possible to install a direct connection from an underground parking lot or an underground mall without providing an expansion joint.

(変形例2)
次に、上記に示す実施形態の変形例2に係る構造体について、主に図5,6を用いて説明する。
図5は、本発明の一実施形態の変形例2に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図6は、図5のA-A線断面図である。
上記に示す実施形態では、コア部12の下端部の高さ位置は建物主要部22の下端部の高さ位置と略同一とされているが、本変形例では、図5に示すように、コア部12Aの下端部12bの高さ位置は、建物主要部22の下端部22bの高さ位置よりも低くなっている。
(Modification 2)
Next, a structure according to Modification 2 of the above-described embodiment will be described mainly with reference to FIGS.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to Modification 2 of one embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5. FIG.
In the embodiment shown above, the height position of the lower end of the core portion 12 is substantially the same as the height position of the lower end of the main building portion 22, but in this modified example, as shown in FIG. The height position of the lower end portion 12b of the core portion 12A is lower than the height position of the lower end portion 22b of the main portion 22 of the building.

耐震部1Aにおいて、建物主要部22の下方の部分1cは、コア部12Aの下方の部分1dよりも上方に突出した形状をなしている。 In the earthquake-resistant section 1A, the lower portion 1c of the building main portion 22 has a shape that protrudes upward from the lower portion 1d of the core portion 12A.

耐震部1Aにおける建物主要部22の下方の部分で上方に突出した部分1eは、建物主要部22の下部層26よりもコア部12Aから離間する水平方向にセットバックしている。換言すると、耐震部1Aの上方に突出した部分1eとコア部12Aとの間のクリアランス(空間)a1は、建物主要部22の下部層26とコア部12Aとの間のクリアランスa2よりも大きい。 A portion 1e of the earthquake-resistant portion 1A below the main building portion 22 and protruding upward is set back in the horizontal direction away from the core portion 12A relative to the lower layer 26 of the main building portion 22. As shown in FIG. In other words, the clearance (space) a1 between the upward projecting portion 1e of the earthquake-resistant section 1A and the core section 12A is larger than the clearance a2 between the lower layer 26 of the main building section 22 and the core section 12A.

コア部12Aの下端部12bと耐震部1Aにおけるコア部12Aの下方の部分1dとの間には、コア下免震層11Aが設置されている。コア下免震層11Aの設置高さは、第1免震層21の設置高さよりも低い。 A lower core seismic isolation layer 11A is provided between a lower end portion 12b of the core portion 12A and a portion 1d of the seismic portion 1A below the core portion 12A. The installation height of the lower core seismic isolation layer 11A is lower than the installation height of the first seismic isolation layer 21 .

コア部12Aの下端部12bと耐震部1Aの上方に突出した部分1eの上端部とは、少なくとも1層分重なって配置されている。コア部12Aの下端部12bと耐震部1Aの上方に突出した部分1eとの間には、複数の減衰装置11Bが設置されている。図6に示すように、平面視で、減衰装置11Bは、コア部12Aの全周にわたって配置されている。減衰装置11Bは、上下方向に複数設置されていてもよい。 The lower end portion 12b of the core portion 12A and the upper end portion of the upward projecting portion 1e of the earthquake-resistant portion 1A are arranged to overlap each other by at least one layer. A plurality of damping devices 11B are installed between the lower end portion 12b of the core portion 12A and the portion 1e that protrudes upward from the earthquake-resistant portion 1A. As shown in FIG. 6, in plan view, the damping device 11B is arranged over the entire circumference of the core portion 12A. A plurality of damping devices 11B may be installed in the vertical direction.

なお、構造物100Aの規模にもよるが、減衰装置11Bが設置されるのが1層分の場合、減衰装置11Bの設置台数は、コア下免震層11Aに設置される減衰装置の設置台数と略同一である。
例えば、耐震部1Aの上方に突出した部分1eが3層分の場合、減衰装置11Bを2層分設置することができる。つまり、耐震部1Aの上方に突出した部分1eが3層分の場合、コア下免震層11Aのみの場合の約3倍の減衰装置を設置することができる。
Although it depends on the scale of the structure 100A, if the damping devices 11B are installed for one layer, the number of damping devices 11B installed is the number of damping devices installed in the lower core seismic isolation layer 11A. is approximately the same as
For example, when the portion 1e protruding upward of the earthquake-resistant portion 1A is for three layers, the damping device 11B can be installed for two layers. That is, when the portion 1e protruding upward of the earthquake-resistant portion 1A corresponds to three layers, approximately three times as many attenuation devices can be installed as compared to the case where only the lower-core seismic isolation layer 11A is provided.

図7は、本発明の一実施形態に係る構造物(図1及び図2参照)において、各免震層の減衰を増加した場合の減衰定数の変化の試算例である。図7において、Cは、第1免震層21の減衰定数を示している。
図7(a)~(c)では、各免震層に設置した減衰装置において、減衰量を増加させた場合の1次減衰定数(h1)と2次減衰定数(h2)の変化を示していて、上部層27と下部層26との質量比が2:1の建物を想定した解析結果である。
FIG. 7 is an example of trial calculation of changes in damping constant when damping of each seismic isolation layer is increased in a structure (see FIGS. 1 and 2) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 7, C1 indicates the damping constant of the first seismic isolation layer 21 .
Figures 7(a) to (c) show the changes in the primary damping constant (h1) and secondary damping constant (h2) when the attenuation amount is increased in the damping device installed in each seismic isolation layer. This analysis result assumes a building in which the mass ratio of the upper layer 27 and the lower layer 26 is 2:1.

図7(a),(b)に示す通り、第1免震層21及び第2免震層28に減衰装置を多く設置しても、1次減衰定数を飛躍的に大きくすることはできない。逆に、第1免震層21及び第2免震層28に減衰装置を多く入れすぎると、2次減衰定数を過減衰としてしまう懸念がある。 As shown in FIGS. 7A and 7B, even if many damping devices are installed in the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28, the primary damping constant cannot be dramatically increased. Conversely, if too many damping devices are put in the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28, there is a concern that the secondary damping constant will be excessively damped.

一方で、図7(c)に示すように、コア下免震層11に減衰装置を多く設置すると、2次減衰定数を増加させることなく、1次減衰定数を効率的に増加させることができている。すなわち、コア下免震層11に減衰装置を多く入れることで、構造物の大幅な応答低減に繋げることが可能となる。しかしながら、コア部12の面積はレンタブル比を高めるために、設計的に必要最低限に抑えられてしまう。そのため、コア部12の下部に多くの減衰装置を設置することはスペース的に困難となる場合が多い。本変形例では、200mを超えるような超高層建築物に適用でき、かつコア部12Aの下部及びその周辺に多くの減衰装置の設置が可能とされている。 On the other hand, as shown in FIG. 7C, when many damping devices are installed in the under-core seismic isolation layer 11, the primary damping constant can be efficiently increased without increasing the secondary damping constant. ing. That is, by inserting many damping devices in the under-core seismic isolation layer 11, it is possible to significantly reduce the response of the structure. However, in order to increase the rentable ratio, the area of the core portion 12 is kept to the minimum required in terms of design. Therefore, it is often difficult in terms of space to install many damping devices under the core portion 12 . This modified example can be applied to a super high-rise building exceeding 200 m, and it is possible to install many damping devices under and around the core portion 12A.

このように構成された構造物100Aでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体10により、建物主要構造体20における第2免震層28よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。 In the structure 100A configured in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to achieve an ultra-long period, and to halve the response acceleration compared to a conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core structure 10, the portion (upper frame) of the building main structure 20 above the second seismic isolation layer 28 becomes highly rigid, suppressing an increase in top acceleration (whip response). becomes possible.

超高層建物でも、複層免震架構部(上部構造体2)のアスペクト比(建物の幅と高さとの比)を大きくすることなく適用することができ、構造物100Aのロッキングを抑え免震層(コア下免震層11A、第1免震層21及び第2免震層28)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。 Even in super high-rise buildings, it can be applied without increasing the aspect ratio (ratio between the width and height of the building) of the multi-story seismic isolation frame (upper structure 2), suppressing rocking of the structure 100A and seismic isolation It is possible to suppress input of an excessive tensile force to the layers (the lower core seismic isolation layer 11A, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28).

また、コア下免震層11Aに設置された減衰装置に加えて、コア部12Aの下端部12bと耐震部1Aの上方に突出した部分1eとの間にも減衰装置11Bを設置することができる。よって、コア部12Aの直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。 In addition to the damping device installed in the core lower seismic isolation layer 11A, the damping device 11B can be installed between the lower end portion 12b of the core portion 12A and the upward projecting portion 1e of the seismic portion 1A. . Therefore, more damping devices can be installed directly under and around the core portion 12A, and the damping effect can be enhanced.

第1免震層21及び第2免震層28を貫通するように配置されたコア部12Aを耐震部1Aまで貫入させることにより、想定を超えるような地震外力が作用して、過大な免震層変形が生じた場合でも、コア部12Aが耐震部1Aに引っ掛かることで、いわゆるダボのような効果で、第2免震層28部分で構造物100Aが脱落・転倒することを防止できる。 By penetrating the core portion 12A arranged so as to penetrate the first seismic isolation layer 21 and the second seismic isolation layer 28 to the earthquake-resistant portion 1A, an unexpected seismic external force acts, resulting in excessive seismic isolation. Even if layer deformation occurs, the core portion 12A is caught by the earthquake-resistant portion 1A, and the so-called dowel-like effect prevents the structure 100A from dropping or falling at the second seismic isolation layer 28 portion.

(変形例3)
次に、上記に示す実施形態の変形例3に係る構造体について、主に図8を用いて説明する。
図8は、本発明の一実施形態の変形例3に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。
図8に示すように、本変形例では、耐震部1Bにおいて、コア部12Bの下方の部分1dは、建物主要部22の下方の部分1cよりも上方に突出した形状をなしている。
(Modification 3)
Next, a structure according to Modification 3 of the above-described embodiment will be described mainly with reference to FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to modification 3 of one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, in this modification, in the earthquake-resistant section 1B, the lower portion 1d of the core portion 12B has a shape that protrudes upward from the lower portion 1c of the main building portion 22. As shown in FIG.

換言すると、耐震部1Bにおけるコア部12Bの下方の部分で上方に突出した部分1fの外周側には、建物主要部22の下部層26が上方に突出した部分1fを囲繞するように配置されている。 In other words, the lower layer 26 of the main part 22 of the building 22 is arranged so as to surround the upwardly projecting portion 1f of the earthquake-resistant portion 1B below the core portion 12B. there is

このように構成された構造物100Bでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体10により、建物主要構造体20における第2免震層28よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。 In the structure 100B configured in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to achieve an ultra-long period, and to halve the response acceleration compared to the conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core structure 10, the portion (upper frame) of the building main structure 20 above the second seismic isolation layer 28 becomes highly rigid, suppressing an increase in top acceleration (whip response). becomes possible.

超高層建物でも、複層免震架構部(上部構造体2)のアスペクト比(建物の幅と高さとの比)を大きくすることなく適用することができ、構造物100Bのロッキングを抑え免震層(コア下免震層11C、第1免震層21及び第2免震層28)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。 Even in super high-rise buildings, it can be applied without increasing the aspect ratio (ratio between the width and height of the building) of the multi-story seismic isolation frame part (upper structure 2), suppressing rocking of the structure 100B and seismic isolation It is possible to suppress input of an excessive tensile force to the layers (the lower core seismic isolation layer 11C, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28).

また、耐震部1Bにおけるコア部12Bの下方の部分で上方に突出した部分1fは、コア部12Bとコア下免震層11Cで接続されている。コア下免震層11Cには第2免震層28及び第1免震層21の2層分の変形が生じる。コア下免震層11Cにダンパー等の減衰装置を設置することで、免震各層に配置する場合と比べてダンパーに入力する変形が2倍になるため、ダンパー1台当たりのエネルギー吸収量が2倍になり、大きな応答低減効果を得ることができる。 A portion 1f of the earthquake-resistant portion 1B below the core portion 12B and protruding upward is connected to the core portion 12B by a core-lower seismic isolation layer 11C. The lower core seismic isolation layer 11</b>C undergoes deformation corresponding to two layers, the second seismic isolation layer 28 and the first seismic isolation layer 21 . By installing a damping device such as a damper in the lower core seismic isolation layer 11C, the deformation input to the damper is doubled compared to the case where it is placed in each seismic isolation layer. It is doubled, and a large response reduction effect can be obtained.

(変形例4)
次に、上記に示す実施形態の変形例4に係る構造体について、主に図9,10を用いて説明する。
図9は、本発明の一実施形態の変形例4に係る構造物を模式的に示した縦断面図である。図10は、図9のB-B線断面図である。
図9に示すように、本変形例では、耐震部1Cにおいて、コア部12Cの下方の部分1dは、建物主要部22の下方の部分1cよりも上方に突出した形状をなし、上方に突出した部分1gの上端部1uの高さ位置は、建物主要部22の下部層26の上端部26u及び第2免震層28の高さ位置よりも高い。
(Modification 4)
Next, a structure according to Modification 4 of the above embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure according to Modification 4 of one embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 9. FIG.
As shown in FIG. 9, in the present modification, in the earthquake-resistant section 1C, the lower portion 1d of the core portion 12C has a shape that protrudes upward from the lower portion 1c of the main building portion 22, and protrudes upward. The height position of the upper end portion 1u of the portion 1g is higher than the height positions of the upper end portion 26u of the lower layer 26 of the main building portion 22 and the second seismic isolation layer 28 .

コア部12Cの下端部12bと耐震部1Cの上方に突出した部分1gの上端部1uとの間には、コア下免震層11Dが設置されている。コア下免震層11Dの設置高さは、第2免震層28の設置高さよりも高い。 A lower core seismic isolation layer 11D is provided between a lower end portion 12b of the core portion 12C and an upper end portion 1u of a portion 1g of the earthquake-resistant portion 1C that protrudes upward. The installation height of the lower core seismic isolation layer 11</b>D is higher than the installation height of the second seismic isolation layer 28 .

耐震部1Cの上方に突出した部分1gの上端部1uと建物主要部22の上部層27の下端部27b(第2免震層28の上方の部分)とは、少なくとも1層分重なって配置されている。耐震部1Cの上方に突出した部分1gの上端部1uと建物主要部22の上部層27の下端部27bとの間には、複数の減衰装置11Eが設置されている。図10に示すように、平面視で、減衰装置11Eは、コア部12Cの全周にわたって配置されている。減衰装置11Eは、上下方向に複数設置されていてもよい。 The upper end portion 1u of the portion 1g protruding upward of the earthquake-resistant portion 1C and the lower end portion 27b of the upper layer 27 of the main building portion 22 (the portion above the second seismic isolation layer 28) are arranged to overlap by at least one layer. ing. A plurality of damping devices 11E are installed between the upper end portion 1u of the portion 1g protruding upward from the earthquake-resistant portion 1C and the lower end portion 27b of the upper layer 27 of the building main portion 22. As shown in FIG. As shown in FIG. 10, in plan view, the damping device 11E is arranged over the entire circumference of the core portion 12C. A plurality of damping devices 11E may be installed in the vertical direction.

耐震部1Cの上方に突出した部分1gの上端部1uと建物主要部22の上部層27の下端部27bとの間のクリアランスは、耐震部1Cの上方に突出した部分1gと建物主要部22の下部層26との間のクリアランスよりも大きい。 The clearance between the upper end 1u of the upward projecting portion 1g of the earthquake-resistant portion 1C and the lower end portion 27b of the upper layer 27 of the main building portion 22 is greater than the clearance to the lower layer 26.

このように構成された構造物100Cでは、複層免震化により、超長周期化を実現でき、従来の免震構造物と比較して応答加速度を半減することができる。また、剛強なコア構造体10により、建物主要構造体20における第2免震層28よりも上方の部分(上部架構)が高剛性化となり、頂部加速度の増大(むちふり応答)を抑制することが可能になる。 In the structure 100C configured in this way, the multi-layer seismic isolation makes it possible to achieve an ultra-long period, and the response acceleration can be halved compared to a conventional seismic isolation structure. In addition, due to the strong core structure 10, the portion (upper frame) of the building main structure 20 above the second seismic isolation layer 28 becomes highly rigid, suppressing an increase in top acceleration (whip response). becomes possible.

超高層建物でも、複層免震架構部(上部構造体2)のアスペクト比(建物の幅と高さとの比)を大きくすることなく適用することができ、構造物100Cのロッキングを抑え免震層(コア下免震層11D、第1免震層21及び第2免震層28)に過大な引張力が入力されることを抑制することができる。 It can also be applied to a super high-rise building without increasing the aspect ratio (the ratio of the width to the height of the building) of the multi-story seismic isolation frame (upper structure 2), suppressing the rocking of the structure 100C and seismic isolation. It is possible to suppress input of an excessive tensile force to the layers (the lower core seismic isolation layer 11D, the first seismic isolation layer 21, and the second seismic isolation layer 28).

また、コア下免震層11Dに加えて、耐震部1Cの上方に突出した部分1gと建物主要部22の上部層27の下端部27bとの間にも減衰装置11Eを設置することができる。よって、コア部12Cの直下及びその周辺により多くの減衰装置を設置でき、減衰効果を高めることができる。 In addition to the lower core seismic isolation layer 11D, the damping device 11E can also be installed between the upward projecting portion 1g of the seismic portion 1C and the lower end portion 27b of the upper layer 27 of the main portion 22 of the building. Therefore, more damping devices can be installed directly under and around the core portion 12C, and the damping effect can be enhanced.

(参考例)
図4は、耐震部1が設けられていない構造物において、質量比の違いによる応答加速度倍率の比較を示す図である。
図4では、上部層27(以下、上部層(A)とする)と、下部層(以下、下部層(B)とする)との質量比(A/B)を変化させた場合の応答加速度倍率を示している。ケース1ではA:B=1:1(A/B=1)であり、ケース2ではA:B=2:1(A/B=2)であり、ケース3ではA:B=4:1(A/B=4)である。上段は上部層(A)の2層共振曲線を示し、下段は下部層(B)の1層共振曲線を示している。また、c3は、コア下免震層11に設置される減衰装置の減衰係数を示している。
(Reference example)
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of response acceleration magnifications due to differences in mass ratios in a structure without the earthquake-resistant section 1. In FIG.
In FIG. 4, the response acceleration when changing the mass ratio (A/B) between the upper layer 27 (hereinafter referred to as upper layer (A)) and the lower layer (hereinafter referred to as lower layer (B)) indicates magnification. In case 1 A:B=1:1 (A/B=1), in case 2 A:B=2:1 (A/B=2) and in case 3 A:B=4:1 (A/B=4). The upper row shows the two-layer resonance curve of the upper layer (A), and the lower row shows the one-layer resonance curve of the lower layer (B). Also, c3 indicates the damping coefficient of the damping device installed in the lower core seismic isolation layer 11 .

図4より、コア下免震層11に減衰装置を設置することにより、絶対応答倍率のピーク値を減少させることができることが分かる。 It can be seen from FIG. 4 that the peak value of the absolute response magnification can be reduced by installing the damping device in the under-core seismic isolation layer 11 .

また、耐震部1が設けられていない場合には、質量比(A/B)が大きくなると(約4倍程度)、2次固有周期が短周期化し、短周期成分が卓越しやすくなる傾向がある。よって、下部層(B)のボリュームを大きくすることで質量比(A/B)を小さくし、短周期成分の卓越を抑えることが可能とすることが有効であることが分かる。 In addition, when the earthquake-resistant part 1 is not provided, when the mass ratio (A/B) increases (approximately four times), the secondary natural period becomes shorter, and the short-period component tends to become dominant. be. Therefore, it can be seen that it is effective to reduce the mass ratio (A/B) by increasing the volume of the lower layer (B), thereby suppressing the predominance of the short-period component.

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 It should be noted that the various shapes, combinations, etc., of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記に示す実施形態及び変形例2~4では耐震部は地上に設置されていて、変形例1では耐震部は地下に設置されているが、本発明はこれに限られない。上記に示す変形例2~4において、耐震部が地下に設置されていたり、実施形態及び変形例2~4において、耐震部が地下から地上にかけて設置されていたりしてもよい。 For example, in the embodiment and modified examples 2 to 4 described above, the earthquake-resistant part is installed on the ground, and in modified example 1, the earthquake-resistant part is installed underground, but the present invention is not limited to this. In Modifications 2 to 4 described above, the earthquake-resistant section may be installed underground, or in the embodiment and Modifications 2-4, the earthquake-resistant section may be installed from underground to above ground.

また、上記に示す実施形態では、建物主要部22はコア部12を囲繞するように配置されているが、本発明はこれに限られず、建物主要部がコア部を囲繞することなく、建物主要部がコア部と単に隣接配置された構成であってもよい。 In addition, in the embodiment shown above, the main building portion 22 is arranged so as to surround the core portion 12, but the present invention is not limited to this, and the main building portion does not surround the core portion. A configuration in which the portion is simply arranged adjacent to the core portion may be used.

また、変形例2では、コア部12Aを建物主要部22の下部層26よりも下方に2層分突出させているが、コア部12Aを建物主要部22の下部層26よりも下方に何層分突出させるかは適宜設定可能である。また、変形例4において、耐震部1Cの突出した部分1gを建物主要部22の下部層26よりも上方に2層分突出させているが、耐震部1Cの突出した部分1gを建物主要部22の下部層26よりも上方に何層分突出させるかは適宜設定可能である。 In Modified Example 2, the core portion 12A protrudes downward by two layers from the lower layer 26 of the main building portion 22. It is possible to appropriately set whether to protrude by a minute. In Modification 4, the protruding portion 1g of the earthquake-resistant section 1C is projected upward by two layers above the lower layer 26 of the main building section 22, but the protruding portion 1g of the earthquake-resistant section 1C is It is possible to appropriately set how many layers are projected above the lower layer 26 of .

1…耐震部
2…上部構造体
10…コア構造体
11…コア下免震層(コア側免震層)
12…コア部
20…建物主要構造体
21…第1免震層(主要側免震層)
22…建物主要部
26…下部層
27…上部層
28…第2免震層(中間免震層)
30…制震装置
100…構造物
REFERENCE SIGNS LIST 1... Earthquake-resistant section 2... Upper structure 10... Core structure 11... Under-core seismic isolation layer (core-side seismic isolation layer)
12... Core part 20... Building main structure 21... First seismic isolation layer (main side seismic isolation layer)
22...Main portion of building 26...Lower layer 27...Upper layer 28...Second seismic isolation layer (intermediate seismic isolation layer)
30... Vibration damping device 100... Structure

Claims (7)

シャフトを有するコア部と、
該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、
前記コア部に隣接配置された建物主要部と、
該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、
前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、
前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備え
前記コア部の下端部の高さ位置は、前記主要側免震層の高さ位置よりも低く、
前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分は、前記耐震部における前記コア部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなし、
前記耐震部における上方に突出した部分と前記コア部の下端部とを連結する減衰装置を備え、
前記耐震部の上方に突出した部分と、前記コア部と、の間のクリアランスは、前記建物主要部の下部層と、前記コア部と、の間のクリアランスよりも大きいことを特徴とする構造物。
a core portion having a shaft;
a core-side seismic isolation layer provided below the core;
a main part of the building arranged adjacent to the core part;
a main side seismic isolation layer provided below the main part of the building;
an intermediate seismic isolation layer provided in the middle of the main part of the building;
a seismic-resistant section provided below the core-side seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer and supporting the core-side seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer ;
the height position of the lower end of the core portion is lower than the height position of the main-side seismic isolation layer,
a portion of the earthquake-resistant portion below the main portion of the building has a shape that protrudes upward from a portion of the earthquake-resistant portion below the core portion;
a damping device that connects an upwardly protruding portion of the earthquake-resistant portion and a lower end portion of the core portion;
A structure characterized in that a clearance between the upward projecting portion of the earthquake-resistant section and the core section is larger than a clearance between a lower layer of the main building section and the core section. .
シャフトを有するコア部と、
該コア部の下方に設けられたコア側免震層と、
前記コア部に隣接配置された建物主要部と、
該建物主要部の下方に設けられた主要側免震層と、
前記建物主要部の中間に設けられた中間免震層と、
前記コア側免震層及び前記主要側免震層の下方に設けられ、前記コア側免震層及び前記主要側免震層を支持する耐震部と、を備え
前記耐震部における前記コア部の下方の部分は、前記耐震部における前記建物主要部の下方の部分よりも上方に突出した形状をなしており、
前記耐震部における上方に突出した部分の上端部の高さ位置は、前記中間免震層の高さ位置よりも高く、
前記耐震部における上方に突出した部分と前記建物主要部における前記中間免震層の上方の部分とを連結する減衰装置を備え、
前記耐震部の上方に突出した部分の上端部と、前記建物主要部の上部層の下端部と、の間のクリアランスは、前記耐震部の上方に突出した部分と前記建物主要部の下部層との間のクリアランスよりも大きいことを特徴とする構造物。
a core portion having a shaft;
a core-side seismic isolation layer provided below the core;
a main part of the building arranged adjacent to the core part;
a main side seismic isolation layer provided below the main part of the building;
an intermediate seismic isolation layer provided in the middle of the main part of the building;
a seismic-resistant section provided below the core-side seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer and supporting the core-side seismic isolation layer and the main-side seismic isolation layer ;
A portion of the earthquake-resistant portion below the core portion has a shape that protrudes upward from a portion of the earthquake-resistant portion below the main portion of the building,
a height position of an upper end portion of the upwardly projecting portion of the earthquake-resistant portion is higher than a height position of the intermediate seismic isolation layer;
a damping device that connects an upwardly protruding portion of the earthquake-resistant portion and a portion of the main building portion above the intermediate seismic isolation layer;
The clearance between the upper end of the upwardly protruding part of the earthquake-resistant part and the lower end of the upper layer of the main part of the building is the clearance between the upwardly protruding part of the earthquake-resistant part and the lower layer of the main part of the building. A structure characterized by being greater than the clearance between
前記コア部の下部と前記建物主要部の下部とを連結する制震装置を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の構造物。 3. The structure according to claim 1 , further comprising a vibration damping device that connects the lower part of the core part and the lower part of the main part of the building. 前記コア部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも上方に位置する部分とは、構造的に一体形成され、
前記コア部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分と、前記建物主要部のうち前記中間免震層よりも下方に位置する部分とは、前記制震装置のみで連結されていることを特徴とする請求項に記載の構造物。
A portion of the core portion located above the intermediate seismic isolation layer and a portion of the main building portion located above the intermediate seismic isolation layer are structurally integrally formed,
A portion of the core portion located below the intermediate seismic isolation layer and a portion of the building main portion located below the intermediate seismic isolation layer are connected only by the seismic control device. 4. A structure according to claim 3 , characterized in that:
前記耐震部は、地上に設置されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の構造物。 The structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the earthquake-resistant section is installed on the ground. 前記耐震部は、地下に設置されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の構造物。 The structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the earthquake-resistant section is installed underground. 前記建物主要部は、前記コア部を囲繞するように配置されている請求項1からのいずれか一項に記載の構造物。 The structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the main part of the building is arranged so as to surround the core part.
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