JPH0615795B2 - Anti-vibration and seismic combination structure of multiple tower structures - Google Patents
Anti-vibration and seismic combination structure of multiple tower structuresInfo
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- JPH0615795B2 JPH0615795B2 JP22142285A JP22142285A JPH0615795B2 JP H0615795 B2 JPH0615795 B2 JP H0615795B2 JP 22142285 A JP22142285 A JP 22142285A JP 22142285 A JP22142285 A JP 22142285A JP H0615795 B2 JPH0615795 B2 JP H0615795B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ユニット式ラックをはじめ煙突,塔槽,冷却
塔,排脱塔,反応塔,各種鉄塔等の塔状構造物における
防振耐震構造に関し、特に複数の塔状構造物の防振耐震
式の組合せ構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to anti-vibration and vibration-proofing of tower-like structures such as unit racks, chimneys, tower tanks, cooling towers, exhaust towers, reaction towers and various iron towers. The present invention relates to a structure, and more particularly, to a vibration-proof and seismic combined structure of a plurality of tower-shaped structures.
一般に、複数の塔状構造物が隣接して設置される場合に
おいて、防振・耐震対策は各構造物ごとに独立して施さ
れている。In general, when a plurality of tower-shaped structures are installed adjacent to each other, anti-vibration / seismic measures are taken independently for each structure.
第32図は塔状構造物の一例としてユニット式ラックを
示す正面図であり、このユニット式ラック51では、塔
状のラック本体52から多数のカンチレバー状のアーム
53が突設され、これらのアーム53のそれぞれに載荷
物50が引掛けられて貯蔵されるようになっており、上
記ユニット式ラック51は立体自動倉庫として用いられ
る。なお、第32図中では、載荷物50としてコイル状
に巻かれた線材が図示されている。FIG. 32 is a front view showing a unit type rack as an example of a tower-shaped structure. In this unit type rack 51, a large number of cantilever-shaped arms 53 are projectingly provided from a tower-shaped rack main body 52, and these arms are provided. The load 50 is hooked on each of the 53 to be stored, and the unit rack 51 is used as a three-dimensional automatic warehouse. Note that in FIG. 32, a wire wound in a coil shape as the load 50 is shown.
このようにして上下方向に並ぶアーム53が、横方向
(図中では紙面に垂直な方向)にも複数並ぶように、ユ
ニット式ラックはある程度の奥行きをもって形成されて
いる。In this way, the unit type rack is formed with a certain depth so that the plurality of arms 53 arranged in the vertical direction are arranged in the horizontal direction (direction perpendicular to the paper surface in the drawing).
そして、一般には、このような立体自動倉庫としてのユ
ニット式ラック51は、同一のものが多数隣接して設置
されているが、各ラック51に作用する地震等による外
力に対しては、各ラック51単独で抵抗するようになっ
ている。In general, many unit-type racks 51 as such a three-dimensional automated warehouse are installed adjacent to each other, but each rack 51 is installed against an external force such as an earthquake acting on each rack 51. 51 is designed to resist alone.
また、第33図に示すように、互いに隣接する2本のラ
ック51,51の間に、各ラクに積載された載荷物の荷
役作業を行なうためのスタッカークレーン54が設けら
れる場合があるが、この場合には、スタッカークレーン
51の頂部のガイドレール55を支持するために、ラッ
ク51,51相互の頂部にガイドレール用の支持部材5
6が設置されるが、同支持部材56は、耐震効果の得ら
れるものではなく、防振・耐震対策は各ラック単独でと
られている。Further, as shown in FIG. 33, a stacker crane 54 may be provided between the two racks 51, 51 adjacent to each other for loading and unloading the load loaded on each rack. In this case, in order to support the guide rail 55 at the top of the stacker crane 51, the guide rail support member 5 is provided at the top of the racks 51, 51.
6 is installed, but the support member 56 does not provide the anti-seismic effect, and the anti-vibration and anti-seismic measures are taken by each rack alone.
しかしながら、従来の塔状構造物における各構造物単独
での防振・耐震対策では、特に重量物を積載するユニッ
ト式ラック51のように積載重量の大きな塔状構造物で
は、積載物にかかる慣性力が大きいため、構造物の構造
および構造材を非常に強固なものにしなければならず、
そのため大きな経済的負担を招いている。However, in the conventional anti-vibration / seismic countermeasures for each structure in the tower-shaped structure, in particular, in the case of a tower-shaped structure having a large load weight such as the unit rack 51 for loading a heavy load, the inertia of the load is increased. Because the force is great, the structure of the structure and the structural material must be very strong,
Therefore, it causes a great financial burden.
本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもの
で、極めて簡素な構成により、経済的かつ合理的に塔状
構造物の防振・耐震対策が行なえるようにした、複数塔
状構造物の防振耐震式組合せ構造を提供することを目的
とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is possible to economically and rationally perform vibration-proof and earthquake-proof measures for tower-shaped structures with a very simple structure. It is an object to provide a vibration-proof and seismic combination structure for structures.
このため、本発明の複数塔状構造物の防振耐震式組合せ
構造は、互いに振動特性の異なる複数の塔状構造物と、
これらの塔状構造物の各上部を相互に連結する梁部材と
をそなえ、上記複数の塔状構造物の少なくとも1つと上
記梁部材との連結部に、両者の相対移動を拘束しうるダ
ンパー機構とシアピン機構とが並設されて、同シアピン
機構が、上記相対移動の所定の移動量において作動すべ
く、上記両者の一方に固定されたシアピンと、上記両者
の他方に配設されて上記シアピンを所要のストロークま
で案内しうる長穴とをそなえて構成されたことを特徴と
している。Therefore, the vibration-proof and earthquake-resistant combination structure of a plurality of tower-like structures of the present invention, a plurality of tower-like structures having different vibration characteristics,
A damper mechanism that includes a beam member that connects the respective upper portions of these tower-like structures to each other, and that can restrain relative movement of the tower-like structures to the connecting portion between at least one of the plurality of tower-like structures and the beam member. And a shear pin mechanism are arranged side by side, and the shear pin mechanism is fixed to one of the both so as to operate at a predetermined movement amount of the relative movement, and the shear pin is disposed on the other of the both. It is characterized in that it is configured with an elongated hole that can guide the to the required stroke.
上述の本発明の複数塔状構造物の防振耐震式組合せ構造
では、相互に連結する2つの塔状構造物の一方におい
て、地震などの振動外力に誘発されて、水平方向への振
動等の運動が大きくなると、上記2つの塔状構造物の他
方は、上記一方の塔状構造物と振動特性が異なるため、
上記振動外力に誘発される運動は非常に小さく、上記一
方の塔状構造物は、上記他方の塔状構造物に対しても相
対的な運動をし、この相対運動に対して両構造物相互間
に梁部材を介して設けられたダンパー機構が作動して、
上記一方の塔状構造物の運動を抑制する。In the vibration-proof and seismic-resistant combination structure of a plurality of tower-shaped structures of the present invention described above, one of the two tower-shaped structures connected to each other is induced by a vibration external force such as an earthquake to cause a horizontal vibration or the like. When the movement increases, the other of the two tower-like structures has different vibration characteristics from the one tower-like structure,
The motion induced by the vibration external force is very small, and the one tower-shaped structure also makes a relative motion with respect to the other tower-shaped structure, and the mutual movement of both structures with respect to this relative motion. The damper mechanism provided via the beam member operates between the
The movement of the one tower-shaped structure is suppressed.
上記ダンパー機構の作動は、上記2つの塔状構造物相互
間に上記ダンパー機構と並設されたシアピン機構の作動
により停止する。つまり、上記2つの塔状構造物の相対
変位が所定値(所定の移動量)に達すると、上記シアピ
ン機構に設けられた長穴の一端にシアピンが係合して、
上記2つの塔状構造物は同シアピンを介して力の伝達が
行なわれるようになり、このため両構造物間の相対変位
はそれ以上大きくならなくなって、上記ダンパー機構の
作動が停止する。シアピン作動後は、上記一方の塔状構
造物の変位により、その変位とともに他方の塔状構造物
が変位(上記一方の塔状構造物の変位よりシアピン機構
に設けられた所要のストローク分だけ小さい変位)しな
がら、上記一方の塔状構造物に加わる力を分担して、同
一方の塔状構造物の負荷および変位を抑制する。The operation of the damper mechanism is stopped by the operation of the shear pin mechanism provided in parallel with the damper mechanism between the two tower-shaped structures. That is, when the relative displacement of the two tower-shaped structures reaches a predetermined value (predetermined movement amount), the shear pin engages with one end of the long hole provided in the shear pin mechanism,
The two tower-shaped structures transmit the force via the same shear pin, so that the relative displacement between the two structures does not increase any more, and the operation of the damper mechanism stops. After the operation of the shear pin, the displacement of one of the tower-shaped structures causes the displacement of the other tower-shaped structure together with the displacement (smaller than the displacement of the one tower-shaped structure by a required stroke provided in the shear pin mechanism. While displacing), the force applied to the one tower-shaped structure is shared to suppress the load and the displacement of the tower-shaped structure of the same side.
上記一方の塔状構造物に大型地震のようなさらに大きな
振動外力が加わると、上記シアピンが自ら破断しなが
ら、外力による上記一方の塔状構造物の運動エネルギー
を吸収するように作用して、その後は、同一方の塔状構
造物に再び上記ダンパー機構が作用するようになり、同
ダンパー機構により上記一方の塔状構造物の運動が抑制
される。When a larger vibration external force such as a large earthquake is applied to the one tower-shaped structure, the shear pin breaks by itself, and acts to absorb the kinetic energy of the one tower-shaped structure due to the external force, After that, the damper mechanism again acts on the same tower-shaped structure, and the movement of the one tower-shaped structure is suppressed by the damper mechanism.
上記相互に連結する2つの塔状構造物の一方が、片寄り
荷重等の静的な外力により変形する場合には、その変形
により生ずる上記一方の塔状構造物上部の変位が上記の
所定値に達すると、シアピンが作動して、前述のように
して、一方の塔状構造物に加わる力を他方の塔状構造物
が分担して、一方の塔状構造物の負荷および変位を抑制
する。When one of the two tower-shaped structures connected to each other is deformed by a static external force such as an offset load, the displacement of the upper part of the one tower-shaped structure caused by the deformation is the predetermined value. Then, the shear pin operates, and as described above, the force applied to one tower-shaped structure is shared by the other tower-shaped structure, and the load and displacement of one tower-shaped structure are suppressed. .
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第1〜24図は本発明の第1実施例としての複数塔状構
造物の防振耐震式組合せ構造を示すもので、第1図はそ
の正面図、第2図はその斜視図、第3図はそのダンパー
機構の斜視図、第4図はそのダンパー機構の断面図、第
5図はそのシアピン機構の側面図、第6図はそのシアピ
ン機構の変形例を示す側面図、第7図はそのシアピン機
構の他の変形例を示す側面図、第8図は第5図のVIII−
VIII矢視図、第9図はそのシアピンの側面図、第10図
はそのシアピンの変形例を示す側面図、第11図は本発
明の防振耐震組合せ構造を有しない3つの塔状構造物に
それぞれ載荷物を積載した状態を示す正面図、第12図
は第11図における構造物系の模式図、第13図は同構
造物系における1次振動モードを示す模式図、第14図
は同構造物系における2次振動モードを示す模式図、第
15図は同構造物系に地震等による外力が作用した際の
振動モード例を示す模式図、第16図は第1図を模式化
して示す正面図、第17図は本発明の構造が設けられた
構造物において載荷物を積載した例を示す模式的な正面
図、第18図はその載荷物積載状態においてシアピン機
構をそなえない場合の変位を示す模式図、第19図はそ
の載荷物積載状態においてシアピン機構をそなえた場合
の変位を示す模式図、第20図は第17図と同様の構造
物における他の積載例を示す模式的な正面図、第21図
はその載荷物積載状態においてシアピン機構をそなえな
い場合の変位を示す模式図、第22図はその載荷物積載
状態においてシアピン機構をそなえた場合を示す模式
図、第23図(a),(b)は塔状構造物の長手方向の構成例
を示す側面図、第24図は本発明の複数塔状構造物の防
振耐震式組合せ構造の変形例を示す斜視図である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 24 show a vibration-proof and vibration-proof combination structure of a plurality of tower-shaped structures as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view thereof, FIG. 2 is a perspective view thereof, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of the damper mechanism, FIG. 4 is a sectional view of the damper mechanism, FIG. 5 is a side view of the shear pin mechanism, FIG. 6 is a side view showing a modified example of the shear pin mechanism, and FIG. FIG. 8 is a side view showing another modified example of the shear pin mechanism, FIG.
VIII arrow view, FIG. 9 is a side view of the sear pin, FIG. 10 is a side view showing a modified example of the sear pin, and FIG. 11 is three tower-like structures without the vibration-proof and seismic-resistant combined structure of the present invention. FIG. 12 is a front view showing a state in which each piece of luggage is loaded, FIG. 12 is a schematic view of the structure system in FIG. 11, FIG. 13 is a schematic view showing a primary vibration mode in the structure system, and FIG. FIG. 15 is a schematic diagram showing a secondary vibration mode in the same structure system, FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of vibration mode when an external force such as an earthquake acts on the same structure system, and FIG. 16 is a schematic view of FIG. And FIG. 17 is a schematic front view showing an example in which a load is loaded on a structure provided with the structure of the present invention, and FIG. 18 is a case where a sheer pin mechanism is not provided in the load loaded state. Fig. 19 shows the displacement of FIG. 20 is a schematic view showing a displacement when a shear pin mechanism is provided, FIG. 20 is a schematic front view showing another loading example in a structure similar to FIG. 17, and FIG. Fig. 22 is a schematic diagram showing the displacement when the shear pin mechanism is not provided, Fig. 22 is a schematic diagram showing the case where the shear pin mechanism is provided in the loaded state, and Figs. 23 (a) and (b) are tower-shaped structures. FIG. 24 is a side view showing a structural example in the longitudinal direction, and FIG. 24 is a perspective view showing a modified example of the vibration-proof and vibration-proof combined structure of a plurality of tower-shaped structures according to the present invention.
第1,2図に示すように、第1実施例では塔状構造物と
しての3本のユニットラックが互いに隣接していて、中
央のユニットラック1は、短手方向27の幅が大きく形
成された曲げ剛性の強いもの(ユニットラック1は以下
強ラックという)で、その両側のユニットラック2,2
は、それそれ同一に短手方向27の幅が小さく(ラック
1の幅の半分)形成された曲げ剛性の弱いもの(ユニッ
トラック2は以下弱ラックという)である。各ラック
1,2,2の両側には、従来同様載荷物を積載するため
に多数のカンチレバー状のアーム1a,1bが設けられてい
る。As shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, three unit racks as tower-like structures are adjacent to each other, and the central unit rack 1 is formed to have a large width in the lateral direction 27. It has strong bending rigidity (unit rack 1 is called strong rack below), and unit racks 2 and 2 on both sides of it.
Are the ones having the same small width in the lateral direction 27 (half the width of the rack 1) and weak bending rigidity (the unit rack 2 is hereinafter referred to as a weak rack). A large number of cantilever-shaped arms 1a, 1b are provided on both sides of each rack 1, 2, 2 for loading loads as in the conventional case.
中央の強ラック1の頂部とその両側の各弱ラック2,2
の頂部との相互間には、複数の梁部材3,3がその両端
を各ラックにピン4で結合されながら短手方向27に並
設されている。特に中央の強ラック1の頂部のピン4
は、第3,4に示すようなダンパー機構7の蓋部材12
上部に設けられたアイプレート5のピン穴6に嵌合しな
がら、梁部材3とダンパー機構7とをピン結合する。The top of the central strong rack 1 and the weak racks 2 and 2 on both sides of it
A plurality of beam members 3, 3 are arranged side by side in the lateral direction 27 while connecting both ends of the beam members 3 and 3 to the respective racks by pins 4. Especially the pin 4 at the top of the strong rack 1 in the center
Is the lid member 12 of the damper mechanism 7 as shown in the third and fourth parts.
The beam member 3 and the damper mechanism 7 are pin-coupled while fitting in the pin hole 6 of the eye plate 5 provided on the upper part.
ダンパー機構7は、内部に減衰用粘性流体が満たされた
ダンパー本体8と、同ダンパー本体8上部を覆う蓋部材
12と、同蓋部材12下面に棒9を介して水平に固着さ
れたプレート10とから構成されている。The damper mechanism 7 includes a damper body 8 filled with a damping viscous fluid, a lid member 12 that covers an upper portion of the damper body 8, and a plate 10 horizontally fixed to a lower surface of the lid member 12 via a rod 9. It consists of and.
蓋部材12とダンパー本体8との係合面は、相互に摺動
可能となっていて、その摺動時には、蓋部材12側に固
着されたプレート10の下面が、ダンパー本体8内部の
粘性流体と接触しながら粘性摩擦抵抗を受けて、蓋部材
12とダンパー本体8との相互移動を阻止するように働
いて、ダンパー機構7が作動する。The engagement surfaces of the lid member 12 and the damper body 8 are slidable with respect to each other. At the time of the sliding, the lower surface of the plate 10 fixed to the lid member 12 side is the viscous fluid inside the damper body 8. While receiving the viscous frictional resistance, the damper mechanism 7 operates by preventing the mutual movement between the lid member 12 and the damper body 8.
このようなダンパー機構7は、そのダンパー本体8が中
央の強ラック1頂部のラック頂部梁13上に固着される
ようにして設置されている。Such a damper mechanism 7 is installed such that the damper body 8 is fixed on the rack top beam 13 at the top of the strong rack 1 in the center.
ダンパー機構7の蓋部材12とダンパー本体8との間に
は、第5〜7図に示すようなシアピン機構17,1
7′,17″のいずれかが設置されている。Between the cover member 12 of the damper mechanism 7 and the damper body 8, there are shear pin mechanisms 17, 1 as shown in FIGS.
Either 7'or 17 "is installed.
第5図に示すシアピン機構17は、蓋部材12のダンパ
ー本体8から外れた下面に固着された一対のアイプレー
ト14,14と、ダンパー本体8の外部側面に固着され
たアイプレート16と、シアピン18とで構成されてお
り、アイプレート14,14,16は、いずれも蓋部材
12上面に固着されたアイプレート5と平行に設けられ
ている。つまり、第8図に示すように、アイプレート1
6が一対のアイプレート14,14相互間に嵌挿される
ようになっていて、アイプレート14,14にはそれぞ
れ長穴15が設けられている。アイプレート16には円穴が
設けられていて、長穴15,15および円穴にシアピン18が
挿通されて、シアピン18の頭部と止めピン19によっ
て、シアピン18の軸方向移動が防止されるようになっ
ているとともに、ダンパー本体8上と蓋部材12とが摺
動する際に、蓋部材12とともに移動するアイプレート
14,14の長穴15が、シアピン18側面上に摺動す
るようになっている。A shear pin mechanism 17 shown in FIG. 5 includes a pair of eye plates 14 and 14 fixed to the lower surface of the lid member 12 that is detached from the damper body 8, an eye plate 16 fixed to the outer side surface of the damper body 8, and a shear pin. The eye plates 14, 14, 16 are provided in parallel with the eye plate 5 fixed to the upper surface of the lid member 12. That is, as shown in FIG. 8, the eye plate 1
6 is fitted between the pair of eye plates 14 and 14, and eye plates 14 and 14 are provided with elongated holes 15 respectively. The eye plate 16 is provided with a circular hole, and the sheer pin 18 is inserted into the elongated holes 15 and 15 and the circular hole, and the head of the sheer pin 18 and the stop pin 19 prevent the sheer pin 18 from moving in the axial direction. In addition, when the damper body 8 and the lid member 12 slide, the elongated holes 15 of the eye plates 14, 14 that move together with the lid member 12 slide on the side surface of the shear pin 18. Has become.
通常(外力の働かない場合)は、シアピン18は長穴1
5の中央に位置するようになっていて、外力等により蓋
部材12とダンパー本体8とが相互に摺動すると、蓋部
材12とダンパー本体8との水平方向の相対位置が変化
して、その変化量分だけシアピン18と長穴15との相
対位置も変化する。Normally (when external force does not work), the shear pin 18 is a slot 1
When the lid member 12 and the damper body 8 slide relative to each other due to an external force or the like, the horizontal relative position of the lid member 12 and the damper body 8 changes, and The relative position between the shear pin 18 and the slot 15 also changes by the amount of change.
ラック1とラック2との相対変化が所定値(所定の移動
量)δcr以上になろうとすると、シアピン18が長穴1
5の両端面のどちらかに係合して、シアピン18を介し
て、蓋部材12とダンパー本体8とが一体となって水平
移動するようになっている。When the relative change between the rack 1 and the rack 2 is about to reach a predetermined value (predetermined movement amount) δcr or more, the shear pin 18 moves into the slot 1
The lid member 12 and the damper main body 8 are integrally moved horizontally by engaging with one of the both end surfaces of the member 5 via the shear pin 18.
シアピン18には、第8,9図に示すように、ノッチ2
0,20が各アイプレート15,15,16相互間の位
置に配置して設置されていて、アイプレート15,15
と16との相互間に所定限度以上の力が働くとノッチ2
0の部分で剪断破断するようになっている。As shown in FIGS. 8 and 9, the notch 2 is provided in the shear pin 18.
0 and 20 are arranged and installed at positions between the eye plates 15, 15 and 16, respectively.
If a force exceeding a predetermined limit is exerted between and 16 and notch 2,
Shear fracture occurs at the 0 part.
第6図に示すシアピン機構17′は、蓋部材12とダン
パー本体8外部に設けられた長穴22と、ダンパー本体
8外側部に設けられたシアピン受け23と、シアピン2
1とで構成されていて、シアピン21は頭部を蓋部材1
2の上面に係合して、下部をシアピン受け23内に固着
されながら設置されている。A shear pin mechanism 17 ′ shown in FIG. 6 includes a lid member 12 and an elongated hole 22 provided outside the damper body 8, a shear pin receiver 23 provided on an outer portion of the damper body 8, and a shear pin 2
1 and the sheer pin 21 covers the head with the lid member 1
It is installed while being engaged with the upper surface of No. 2 and being fixed to the lower portion inside the sheer pin receiver 23.
シアピン21と長穴22とは、相互に摺動できるように
なっていて、上述のシアピン機構17と同様に作用する
ようになっている。また、このシアピン21には、第
6,10図に示すように、蓋部材12とシアピン受け2
3との相互間のみにノッチ20が設けられている。The shear pin 21 and the slot 22 are slidable with respect to each other, and operate in the same manner as the shear pin mechanism 17 described above. Further, as shown in FIGS. 6 and 10, the sear pin 21 includes a lid member 12 and a sear pin receiver 2 as shown in FIGS.
The notch 20 is provided only between the notch 3 and the notch 3.
第7図に示すシアピン機構17″は、蓋部材12のダン
パー本体8外部に設けられたシアピン穴24と、ダンパー
本体8外側部に設けられたシアピン受け25と、シアピ
ン21とで構成されている。シアピン21はシアピン穴
24に固着され、シアピン21の下部がシアピン受け2
5に設けられた長溝26内を水平方向に摺動できるよう
になっていて、このシアピン機構17″も、前述のシア
ピン機構17と同様に作用するようになっている。The shear pin mechanism 17 ″ shown in FIG. 7 includes a shear pin hole 24 provided outside the damper body 8 of the lid member 12, a shear pin receiver 25 provided on the outer side of the damper body 8, and a shear pin 21. The sea pin 21 is fixed in the sea pin hole 24, and the lower part of the sea pin 21 is the sea pin receiver 2
5 can slide horizontally in the long groove 26, and this shear pin mechanism 17 ″ also operates in the same manner as the above shear pin mechanism 17.
本発明の第1実施例としての複数塔状構造物の防振耐震
式組合せ構造は、上述のごとく構成されているので、各
ラック1,2のそれぞれのアーム1a,2aには、第1
1図に示すように載荷物29が積載される。この載荷物
29がすべてほぼ等しい重量の質点mとして、各ラック
1,2および載荷物29をモデル化して図示すると、第
12図のようになる。ここでは、ラック1,2は直線で
示され、載荷物29としての質点mは小円で示されてお
り、直線の太さがラックの剛性に表わすように、剛性の
高いラック1は太実線で、剛性の低いラック2は細実線
で示されている(ラック1の幅d1はラック2の幅d2の2
倍であるから左右方向の曲げ剛性に関しては、ラック1
の曲げ剛性I1はラック2の曲げ剛性I2の4倍とな
る)。Since the vibration-proof and vibration-proof combination structure of a plurality of tower-shaped structures as the first embodiment of the present invention is configured as described above, the arms 1a and 2a of the racks 1 and 2 have the first structure.
As shown in FIG. 1, a load 29 is loaded. The racks 1 and 2 and the load 29 are modeled and illustrated as mass points m of all the load 29 having substantially the same weight, as shown in FIG. Here, the racks 1 and 2 are indicated by straight lines, and the mass point m as the load 29 is indicated by a small circle. As the thickness of the straight line indicates the rigidity of the rack, the rack 1 having high rigidity is indicated by a thick solid line. The rack 2 having a low rigidity is indicated by a thin solid line (the width d 1 of the rack 1 is 2 of the width d 2 of the rack 2).
Rack 1
Comprising bending stiffness I1 is four times the bending stiffness I 2 rack 2).
このようにラック1およびラック2を、質点mが分散さ
れ下端を固定した柱としてモデル化して、各ラック1,
2の剛性の関係より、固有振動解析を行なうと、ラック
1の1次固有振動数f1は、ラック2の1次固有振動数f2
のほぼ2倍となり、この3本のモデル化したラック1,
2,2全体を1つの構造物系と考えて、この構造物系の
振動は、ラック2の1次固有振動数f2でラック2のみが
振動する1次振動が起こり、第13図に示すような振動
形態(1次モード)をとり、ラック1の1次固有振動数
f1でラック1のみが振動する2次振動が起こり、第14
図に示すような振動形態(2次モード)をとる。In this way, the rack 1 and the rack 2 are modeled as pillars in which the mass points m are dispersed and the lower end is fixed, and each rack 1,
When the natural vibration analysis is performed from the relationship of the rigidity of 2, the first natural frequency f 1 of the rack 1 is the first natural frequency f 2 of the rack 2.
It's almost double that of the three modeled racks 1,
Considering 2 and 2 as one structure system, the vibration of this structure system is a primary vibration in which only the rack 2 vibrates at the primary natural frequency f 2 of the rack 2, and the vibration is shown in FIG. Such a vibration form (first mode), and the first natural frequency of rack 1
At f 1 , secondary vibration occurs, in which only rack 1 vibrates,
The vibration mode (secondary mode) as shown in the figure is adopted.
このように振動特性の異なる構造物ラック1,2に地震
などによる外力が作用すると、第15図に示すように、各
ラック1,2は異なる運動を行ない、特に強ラック1の
頂部変位をδ1,弱ラック2の頂部変位をδ2とする
と、δ1とδ2とは等しくならず(δ1≠δ2)互いに
相対変位δ(=|δ1−δ2|)を生ずる。When an external force such as an earthquake is applied to the structure racks 1 and 2 having different vibration characteristics, the racks 1 and 2 perform different movements as shown in FIG. 1 and δ 2 , where the top displacement of the weak rack 2 is δ 2 , δ 1 and δ 2 are not equal (δ 1 ≠ δ 2 ) and relative displacement δ (= | δ 1 −δ 2 |) is generated.
この相対変位δに対して、本発明の第1実施例としての
複数塔状構造物の防振耐震式組合せ構造では、減衰装置
のため各ラック1,2の変位は上記各変位とやや異なっ
て、強ラック1の変位はδ1′(δ1)に、弱ラック
2の変位はδ2′(2)となって、相対変位とやや異
なる相対変位δ′(=|δ1′−δ2′|δ)を生じ
るが、ラック1,2の相互間に設けられたダンパー機構
7がその相対変位δ′を減少させるように働いて、大き
く運動している方のラックの運動エネルギーをダンパー
機構7が吸収しながら、その運動を減衰させる。In contrast to this relative displacement δ, in the vibration-proof and seismic combination structure of a plurality of tower-shaped structures as the first embodiment of the present invention, the displacements of the racks 1 and 2 are slightly different from the above displacements due to the damping device. , The displacement of the strong rack 1 becomes δ 1 ′ (δ 1 ), and the displacement of the weak rack 2 becomes δ 2 ′ ( 2 ), which is a relative displacement δ ′ (= | δ 1 ′ −δ 2 '| Δ) is generated, but the damper mechanism 7 provided between the racks 1 and 2 works to reduce the relative displacement δ', and the kinetic energy of the rack that is largely moving is absorbed by the damper mechanism. 7 absorbs and damps its movement.
例えば、地震力等のラック2が大きく振動する1次モー
ドに近い振動外力が働くとき、ラック1はあまり大きく
振動せず、ラック1頂部とラック2頂部との間に相対変
位δ′を生じ、ラック1は、梁部材3を介してその水平
な相対変位δ′がダンパー機構7の蓋部材12に伝達さ
れて、蓋部材12とラック1側に設けられたダンパー本体
8との間に生じる相対運動を妨げるようにダンパー機構
7が作用する。For example, when an external vibration force close to the first-order mode in which the rack 2 vibrates greatly such as seismic force is exerted, the rack 1 does not vibrate significantly, and a relative displacement δ ′ is generated between the top of the rack 1 and the top of the rack 2. The horizontal relative displacement δ ′ of the rack 1 is transmitted to the lid member 12 of the damper mechanism 7 via the beam member 3, and the relative displacement between the lid member 12 and the damper main body 8 provided on the rack 1 side is generated. The damper mechanism 7 acts so as to prevent movement.
また、相対変位δが、所定値δcrより大きくなろうとす
ると、シアピン機構17が作動して、ラック1もラック
2も一体となって運動を始めながら、ラック1が、その
曲げ剛性I1によりラック2の運動を抑制するように働
く。このときダンパー機構7の作動は停止する。When the relative displacement δ becomes larger than the predetermined value δcr, the shear pin mechanism 17 operates and both the rack 1 and the rack 2 start moving together, and the rack 1 moves due to its bending rigidity I 1. It works to suppress the movement of 2. At this time, the operation of the damper mechanism 7 is stopped.
さらに、地震力等の外力が大きく作用して、ラック1と
ラック2との相対運動によりシアピン18に加わる剪断
力がシアピン18の破断荷重を越えると、シアピン18
はそのノッチ20で剪断方向に破断しながら、ラック2
の運動エネルギーを吸収する。このシアピン18破断後
には、再びダンパー機構7の作動が再開し、ダンパー機
構7がラック2の運動エネルギーを吸収する。Further, when a large external force such as an earthquake force acts and the shearing force applied to the shear pin 18 by the relative motion between the rack 1 and the rack 2 exceeds the breaking load of the shear pin 18, the shear pin 18
While breaking in the shearing direction at the notch 20, the rack 2
Absorbs the kinetic energy of. After the shear pin 18 is broken, the operation of the damper mechanism 7 is restarted again, and the damper mechanism 7 absorbs the kinetic energy of the rack 2.
こうして、ダンパー機構7とシアピン機構17との作動
により振動体(この場合ラック2)の防振効果を得るこ
とができる。Thus, the vibration damping effect of the vibrating body (in this case, the rack 2) can be obtained by the operation of the damper mechanism 7 and the shear pin mechanism 17.
なお、更に高い振動数の振動外力が働き、ラック1が主
に振動する2次モードとなった際にも、ラック2はあま
り振動せずに、上述の1次モードにおける防振作用と同
様に、ダンパー機構7とシアピン機構17とが作動して
ラック1の防振効果を得ることができる。Even when the rack 1 is in a secondary mode in which a vibration external force of a higher frequency acts to cause the rack 1 to mainly vibrate, the rack 2 does not vibrate much, and similar to the vibration isolation action in the above-described primary mode. The damper mechanism 7 and the shear pin mechanism 17 operate to obtain the vibration damping effect of the rack 1.
一般に、構造物に振動外力が働く場合、その振動外力の
振動数が構造物の固有振動数に近くて構造物が外力に共
振してしまうことが最も危険であるが、上述のように本
発明の一実施例としての複数塔状構造物の防振耐震式組
合せ構造では、構造物の固有心同数に近い外力が作用し
ても、十分に構造物の共振運動が抑制されるのである。Generally, when a vibration external force acts on a structure, it is most dangerous that the frequency of the vibration external force is close to the natural frequency of the structure and the structure resonates with the external force. In the vibration-proof and vibration-proof combination structure of a plurality of tower-shaped structures as one embodiment of the present invention, the resonance motion of the structures is sufficiently suppressed even when an external force close to the number of intrinsic centers of the structures acts.
一方、これらのラック1,2に静的な外力が加わる場合
の例を、第17〜22図に示すと、第17図は中央の強
ラック1の両側、右端の弱ラック2の両側および左端の
弱ラック2の右側のアーム2aのみに載荷物29が積載さ
れている状態を模式化して表わしたもので、下方への矢
印が載荷物29を示している。On the other hand, an example of a case where a static external force is applied to these racks 1 and 2 is shown in FIGS. 17 to 22. FIG. 17 shows both sides of the strong rack 1 at the center, both sides of the weak rack 2 at the right end, and the left end. This is a schematic representation of a state in which the load 29 is loaded only on the right arm 2a of the weak rack 2, and the downward arrow indicates the load 29.
第18図はダンパー機構7のみ設置され、シアピン機構
のない場合を示し、片側荷重状態の左端の弱ラック2
は、右側に撓もうとするが、この左端の弱ラック2と中
央の強ラック1との間に介装されたダンパー機構7のみ
ではこのような静的外力に対抗することができないた
め、左端の弱ラック2の撓みは中央の強ラック1には作
用しない。しかし、左端の弱ラック2と梁部材3,3を
介して接続される右端の弱ラック2は、左端の弱ラック
と同様に変位するため、片側荷重による左端の弱ラック
2へ作用する曲げモーメントは、両端の弱ラック2,2
で、分担しながら共に右方に撓み量δaだけ撓んで片側
荷重に対抗する。ところがシアピン機構17が付設され
た場合には、第19図に示すように、この撓み量δaが所
定値δcr以上に増加しようとすると、強ラック1と弱ラ
ック2との間のシアピン機構17が作動して、強ラック
1も弱ラック2とともに撓み始める(ただしこの場合の
強ラック1の撓み量δsは、弱ラック2の撓み量δcより
所定値δcrだけ少ない)。FIG. 18 shows the case where only the damper mechanism 7 is installed and the shear pin mechanism is not provided.
Tries to bend to the right, but the damper mechanism 7 interposed between the weak rack 2 at the left end and the strong rack 1 at the center cannot counter such a static external force, so the left end The deflection of the weak rack 2 does not act on the central strong rack 1. However, the weak rack 2 at the right end, which is connected to the weak rack 2 at the left end through the beam members 3 and 3, is displaced in the same manner as the weak rack at the left end, so that the bending moment acting on the weak rack 2 at the left end due to one side load is applied. Are weak racks 2 and 2 at both ends
Then, while sharing the load, both are bent to the right by the bending amount δa to oppose the one-sided load. However, in the case where the shear pin mechanism 17 is attached, as shown in FIG. 19, when the flexure amount δa is about to increase to a predetermined value δcr or more, the shear pin mechanism 17 between the strong rack 1 and the weak rack 2 is The strong rack 1 also starts to bend together with the weak rack 2 (however, the bending amount δs of the strong rack 1 in this case is smaller than the bending amount δc of the weak rack 2 by a predetermined value δcr).
このように、大きな片側荷重には、中央の強ラック1も
加わって対抗するため、両側の弱ラック2,2の撓み両
δcは、所定値δcrを越えたところからは小さな増加に
とどまるようになり、シアピン機構17のない場合の撓
み両δaよりも小さな値となる。In this way, since a large one-sided load is also counteracted by the strong rack 1 at the center, the flexural both δc of the weak racks 2 and 2 on both sides are increased only slightly after exceeding the predetermined value δcr. Therefore, the bending force becomes a value smaller than both flexures δa when the shear pin mechanism 17 is not provided.
第20図は中央の強ラック1に片側載荷した場合を示
し、この場合もダンパー機構7は静的荷重に対抗でき
ず、強ラック1のみが右方に撓む。FIG. 20 shows a case where the central strong rack 1 is loaded on one side. In this case as well, the damper mechanism 7 cannot counter the static load, and only the strong rack 1 bends to the right.
ダンパー機構7のみ設置され、シアピン機構17のない
場合には、常にこの強ラック1のみで片側荷重に対抗す
るため、第21図に示すように、強ラック1は大きな撓
み量δa′を示すが、シアピン機構17の設置により、
第22図に示すように、強ラック1の撓み量δc′が所
定値δcr以上に増加しようとすると、シアピン機構17
が作動して、両側の弱ラック2,2み強ラック1ととも
に右方に撓みながら(撓み量δs′)、片側荷重に対抗
するため、強ラック1の撓み量δc′は所定値δcrを越
たところからは小さな増加にとどまるようになり、シア
ピン機構17のない場合の撓み量δa′よりも小さな値と
なる。In the case where only the damper mechanism 7 is installed and the shear pin mechanism 17 is not provided, the strong rack 1 always opposes the one-sided load, so that the strong rack 1 exhibits a large deflection amount δa ′ as shown in FIG. By installing the shear pin mechanism 17,
As shown in FIG. 22, when the flexure amount δc ′ of the strong rack 1 tries to increase to a predetermined value δcr or more, the shear pin mechanism 17
Is actuated to bend to the right along with the weak racks 2 and 2 on both sides and the strong rack 1 (deflection amount δ s ′ ), while opposing the one-sided load, the deflection amount δ c ′ of the strong rack 1 has a predetermined value δ cr. From the point of passing, the increase is only small, which is smaller than the deflection amount Δa ′ without the shear pin mechanism 17.
このようにして、ラック1,2,2の構造物系の一部に
静的な片側荷重が働いた場合も、シアピン機構17の作
動により構造物系全体でその荷重に抵抗するため、構造
物系の局部的変形が抑制されて構造物系の破損が防止さ
れる。In this way, even if a static one-sided load is applied to a part of the structure system of the racks 1, 2, 2, the load is resisted by the entire structure system by the operation of the shear pin mechanism 17, so that the structure Local deformation of the system is suppressed and damage to the structure system is prevented.
なお、本実施例では、3本のラックのうちの中央のラッ
クが強ラックで両側のラックがほぼ同型の弱ラックであ
るが、逆に中央のラックが弱ラックで両側のラックが互
いにほぼ同型の強ラックであっても、まったく同様にし
て、中央のラック頂部にダンパー機構およびシアピン機
構を設けるとともに、中央のラックと各側のラックとの
間も梁部材で連結するという複数塔状構造物の防振耐震
式組合せ構造により本実施例と同様な作用および効果が
得られる。In the present embodiment, the central rack of the three racks is a strong rack and the racks on both sides are weak racks. However, conversely, the central rack is a weak rack and the racks on both sides are substantially the same rack type. Even in the case of a strong rack, a multi-tower structure in which the damper mechanism and the sheer pin mechanism are provided at the top of the central rack and the central rack and the racks on each side are also connected by beam members in the same manner. With the vibration-proof and seismic-resistant combination structure described above, the same operation and effect as in the present embodiment can be obtained.
さらに、ほぼ同様な振動特性をもつラックに対して、互
いに異なる振動特性を与えるようにする方法として、第
23図(a),(b)に示すように、ラックの長手方向28の
構造において、ブレース組み32を粗密にしてラックの
剛性に変化を与えるようにしてもよい。Further, as a method of giving different vibration characteristics to racks having substantially similar vibration characteristics, as shown in FIGS. 23 (a) and 23 (b), in the structure in the longitudinal direction 28 of the rack, The brace assembly 32 may be sparsely and densely arranged to change the rigidity of the rack.
つまり、第23図(a)に示すように、ラックの長手方向
28構造面に密にブレース組み32が設けられると、ラ
ックの構造剛性が高まって固有振動数が大きくなり、逆
に第23図(b)に示すように、粗にブレース組み32が
設けられると、ラックの剛性が低下して固有振動数が小
さくなるため、このようにして振動特性上の変化が与え
られるのである。That is, as shown in FIG. 23 (a), when the brace assembly 32 is densely provided on the structural surface in the longitudinal direction 28 of the rack, the structural rigidity of the rack is increased and the natural frequency is increased, and conversely, FIG. As shown in (b), when the brace assembly 32 is roughly provided, the rigidity of the rack is lowered and the natural frequency is reduced, and thus the change in the vibration characteristic is given.
さらに、本実施例では、各ラック1,2,2頂部を連結
する梁部材3は、ラック1,2,2の構造物系の短手方
向27に向けて設けられているが、この設置方向では、
ダンパー機構7およびシアピン機構17が各ラック1,
2の短手方向27のみ作用して、各ラック1,2の長手
方向28には作用しない。Further, in this embodiment, the beam member 3 that connects the tops of the racks 1, 2, and 2 is provided in the short-side direction 27 of the structure system of the racks 1, 2, and 2. Then
The damper mechanism 7 and the sheer pin mechanism 17 are attached to each rack 1,
2 acts only in the lateral direction 27, and does not act in the longitudinal direction 28 of each rack 1, 2.
そこで、第24図に示すように、梁部材3をラック1,
2,2の構造物系における短手方向27成分と長手方向
28成分とを共に含むような方向にブレース構造33を
配置すると、ラック1,2,2の構造物系の短手方向2
7とともに長手方向28にもダンパー機構7およびシア
ピン機構17が作用して、両方向27,28の防振効果
が得られるようにできる。Therefore, as shown in FIG. 24, the beam member 3 is attached to the rack 1,
If the brace structure 33 is arranged in a direction that includes both the short-side direction 27 component and the long-side direction 28 component in the structure system of 2, 2, the short-side direction 2 of the rack 1, 2, 2 structure system.
The damper mechanism 7 and the sheer pin mechanism 17 act in the longitudinal direction 28 together with 7, so that the vibration damping effect in both directions 27 and 28 can be obtained.
次に、本発明の第2実施例について説明すると、第25
〜31図は本発明の第2実施例としての複数塔状構造物
の防振耐震式組合せ構造を示すもので、第25図はその
正面図、第26図は本発明の防振耐震組合せ構造を有し
ない2つの塔状構造物にそれぞれ載荷重を積載した状態
を示す正面図、第27図は第26図における構造物系の
模式図、第28図は同構造物系における1次振動モード
を示す模式図、第29図は同構造物系における2次振動
モードを示す模式図、第30図は同構造物系に地震等に
よる外力が作用した際の振動モード例を示す模式図、第
31図は第25図を模式化して示す正面図である。Next, the second embodiment of the present invention will be explained.
31 show a vibration-proof and vibration-proof combined structure of a plurality of tower-shaped structures as a second embodiment of the present invention. FIG. 25 is a front view thereof, and FIG. 26 is a vibration-proof and vibration-proof combined structure of the present invention. Fig. 27 is a front view showing a state in which a load is respectively loaded on two tower-like structures having no structure, Fig. 27 is a schematic view of the structure system in Fig. 26, and Fig. 28 is a primary vibration mode in the structure system. Fig. 29 is a schematic diagram showing a secondary vibration mode in the same structure system, Fig. 30 is a schematic diagram showing an example vibration mode when an external force such as an earthquake acts on the same structure system, FIG. 31 is a front view schematically showing FIG. 25.
第25図に示すように、第2実施例の複数塔状構造物の
防振耐震式組合せ構造の構成は、第1実施例の複数塔状
構造物の防振耐震式組合せ構造において、右側の弱ラッ
ク2と同右側の弱ラック2と中央の強ラック1とを連結
する梁部材3とが取り除かれたものとなっていて、他の
各部材はすべて第1実施令とまったく同様な構成となっ
ている。As shown in FIG. 25, the structure of the vibration-proof and vibration-proof combination structure for a plurality of tower-shaped structures according to the second embodiment is The beam member 3 that connects the weak rack 2 and the weak rack 2 on the same right side to the strong rack 1 at the center is removed, and all other members have the same configuration as the first implementation order. Has become.
つまり、右側に強ラック1,左側に弱ラック2が立設さ
れており、両ラック1,2頂部が梁部材3を介してピン
結合され、右側の強ラック1頂部のラック頂部梁13上
には、ダンパー機構7とシアピン機構17とが設けられ
ている。That is, a strong rack 1 on the right side and a weak rack 2 on the left side are erected, and the tops of both racks 1 and 2 are pin-coupled via a beam member 3, and on the rack top beam 13 on the top of the right strong rack 1. Is provided with a damper mechanism 7 and a shear pin mechanism 17.
本実施例における複数塔状構造物の防振耐震式組合せ構
造は上述のごとく構成されているので、以下のように第
1実施例と同様の作用効果が得られる。Since the vibration-proof and seismic-resistant combined structure of a plurality of tower-shaped structures in this embodiment is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained as follows.
第26図は両ラック1,2の各アーム1a,2aに載荷物2
9が積載された例を示す正面図であるが、同正面図は第
27図に示すように、質点mが分散され下端のみが固定
された柱として模式化でき、これを基に各ラック1,2
の振動解析を行なうと、第1実施例と同様に、ラック1
の1次固有振動数f1はラック2の固有振動数f2のほぼ2
倍となり、2つのラック1,2とからなる構造物系の1
次振動モードは第28図に示すようにラック2のみが振
動し(このときの振動数はf2)、2次振動モードは第2
9図に示すようにラック1のみが振動する(このときの
振動数はf1)。FIG. 26 shows the load 2 on each arm 1a, 2a of both racks 1, 2.
9 is a front view showing an example in which 9 racks are stacked. As shown in FIG. 27, the front view can be modeled as a pillar in which mass points m are dispersed and only the lower end is fixed. , 2
When the vibration analysis of the rack 1 is performed, as in the first embodiment, the rack 1
1st natural frequency f 1 of rack 2 is almost 2 of natural frequency f 2 of rack 2
1 of the structure system consisting of two racks 1 and 2
In the second vibration mode, only the rack 2 vibrates as shown in FIG. 28 (the frequency at this time is f 2 ), and the second vibration mode is the second vibration mode.
As shown in FIG. 9, only the rack 1 vibrates (the frequency at this time is f 1 ).
上記の構造物系に地震等の振動外旅が働くと、各ラック
1,2は異なる運動をして、各ラック頂部の変位δ1,
δ2(ラック1の変位δ1,ラック2の変位δ2)も異
なり(δ1≠δ2)、両ラック頂部に相対変位(δ=|
δ1−δ2|)を生ずる。When an external vibration such as an earthquake acts on the above structure system, the racks 1 and 2 move differently, and the displacement δ 1 of each rack top,
[delta] 2 (displacement [delta] 1 of rack 1, a rack displacement [delta] 2 of 2) different ([delta] 1 ≠ [delta] 2), relative displacement to both the rack top ([delta] = |
δ 1 −δ 2 |) is generated.
このとき、第31図に示すように、構造物系にダンパー
機構7が付設されると、第1実施例同様に、各ラック
1,2の変位は上記各変位とやや異なって、強ラック1
の変位はδ1′(δ1)に、弱ラック2の変位は
δ2′(δ2)となって、上記相対変位とやや異なる
相対変位δ′(=|δ1′−δ2′|δ)を生じ、ダ
ンパー機構7が相対変位δ′を妨げるように働いて、相
対運動を抑制しながら構造物系の運動を大きく減衰させ
るのである。At this time, as shown in FIG. 31, when the damper mechanism 7 is attached to the structure system, the displacements of the racks 1 and 2 are slightly different from those of the strong rack 1 as in the first embodiment.
Is δ 1 ′ (δ 1 ) and the weak rack 2 is δ 2 ′ (δ 2 ), which is a relative displacement δ ′ (= | δ 1 ′ −δ 2 ′ | δ) is generated and the damper mechanism 7 acts so as to prevent the relative displacement δ ′, so that the movement of the structural system is largely damped while suppressing the relative movement.
また、各ラック相互の変位の大きさにより、第1実施例
と同様に、シアピン機構17が作動して、2つのラック
1,2全体の構造で外力による運動エネルギーを吸収し
たり、更に大きな力に対しては、シアピン18が破断す
ることにより運動エネルギーの吸収がなされる。Further, depending on the magnitude of the displacement between the racks, as in the first embodiment, the shear pin mechanism 17 operates to absorb the kinetic energy due to the external force in the structure of the two racks 1 and 2 or to further increase the force. On the other hand, the shear pin 18 is broken to absorb the kinetic energy.
さらに、静的荷重的にも、片側荷重によるラック2(ま
たは1)に加わる曲げモーメントをシアピン機構17を
介してもう1つのラック1(または2)が分担して、構
造物系全体で外力に対抗するので、構造物系としての局
部的な変形が抑制されて構造物系の破壊が防止されるの
である。Further, also in terms of static load, the bending moment applied to the rack 2 (or 1) due to one side load is shared by the other rack 1 (or 2) via the shear pin mechanism 17, and the external force is applied to the entire structure system. Since they oppose each other, the local deformation of the structure system is suppressed, and the destruction of the structure system is prevented.
以上詳述したように、本発明の複数塔状構造物の防振耐
震式組合せ構造によれば、互いに振動特性の異なる複数
の塔状構造物と、これらの塔状構造物の各上部を相互に
連結する梁部材とをそなえ、上記複数の塔状構造物の少
なくとも1つと上記梁部材との連結部に、両者の相対移
動を拘束しうるダンパー機構とシアピン機構とが並設さ
れて、同シアピン機構が、上記相対移動の所定の移動量
において作動すべく、上記両者の一方に固定されたシア
ピンと、上記両者の他方に配設されて上記シアピンを所
要のストロークまで案内しうる長穴とをそなえて構成さ
れるという簡素な構造によって、重量車両等の通行など
微小な振動外力が働くとダンパー機構が作動して確実な
防振効果が得られ、また地震等による大きな振動外力が
働くとシアピン機構が作動して構造物系全体で外力に対
抗しながら各構造物の運動が抑制され、更に大規模地震
等の大きな振動外力が働くと、シアピンが剪断破断しな
がら構造物の運動エネルギーを吸収して構造物の運動を
減衰し、シアピン破断後は再びダンパー機構が作動して
各構造物の運動を減衰させるというように、常にダンパ
ー機構またはシアピン機構が働き、確実に構造物系にお
ける振動を抑制することができ、十分な耐震効果が得ら
れるのである。As described in detail above, according to the vibration-proof and seismic combination structure of a plurality of tower-shaped structures of the present invention, a plurality of tower-shaped structures having different vibration characteristics from each other and upper portions of these tower-shaped structures are mutually connected. And a beam mechanism that is capable of restraining relative movement between the at least one of the tower-shaped structures and the beam member. A shear pin mechanism is fixed to one of the two so that the shear pin mechanism operates at a predetermined movement amount of the relative movement, and an elongated hole that is disposed on the other of the both and that can guide the shear pin to a required stroke. With a simple structure that is configured with, when a minute vibration external force such as passing by a heavy vehicle works, the damper mechanism operates and a reliable vibration damping effect is obtained, and when a large vibration external force due to an earthquake etc. acts. Sea pin machine Is activated, the movement of each structure is suppressed while counteracting the external force in the entire structure system, and when a large vibration external force acts such as a large-scale earthquake, the shear pin absorbs the kinetic energy of the structure while shear breaking. Damping the structure's motion, and after the shear pin breaks, the damper mechanism operates again to dampen the structure's motion, so that the damper mechanism or the shear pin mechanism always works to reliably suppress the vibration in the structure system. It is possible to obtain a sufficient seismic effect.
また、静的荷重が片寄って構造物に作用して同構造物に
曲げモーメントが加わる際も、シアピン機構を介して構
造物系全体でその曲げモーメントに対抗しながら、確実
に静的変形が抑制され、構造物系の破損が防止される利
点もある。In addition, even when a static load acts on the structure and a bending moment is applied to the structure, static deformation is reliably suppressed while countering the bending moment in the entire structure system via the shear pin mechanism. This also has the advantage of preventing damage to the structure system.
第1〜24図は本発明の第1実施例としての複数塔状構
造物の防振耐震式組合せ構造を示すもので、第1図はそ
の正面図、第2図はその斜視図、第3図はそのダンパー
機構の斜視図、第4図はそのダンパー機構の断面図、第
5図はそのシアピン機構の側面図、第6図はそのシアピ
ン機構の変形例を示す側面図、第7図はそのシアピン機
構の他の変形例を示す側面図、第8図は第5図のVIII−
VIII矢視図、第9図はそのシアピンの側面図、第10図
はそのシアピンの変形例を示す側面図、第11図は本発
明の防振耐震組合せ構造を有しない3つの塔状構造物に
それぞれ載荷物を積載した状態を示す正面図、第12図
は第11図における構造物系の模式図、第13図は同構
造物系における1次振動モードを示す模式図、第14図
は同構造物系における2次振動モードを示す模式図、第
15図は同構造物系に地震等による外力が作用した際の
振動モード例を示す模式図、第16図は第1図を模式化
して示す正面図、第17図は本発明の構造が設けられた
構造物において載荷物を積載した例を示す模式的な正面
図、第18図はその載荷物積載状態においてシアピン機
構をそなえない場合の変位を示す模式図、第19図はそ
の載荷物積載状態においてシアピン機構をそなえた場合
の変位を示す模式図、第20図は第17図と同様の構造
物における他の積載例を示す模式的な正面図、第21図
はその載荷物積載状態においてシアピン機構をそなえな
い場合の変位を示す模式図、第22図はその載荷物積載
状態においてシアピン機構をそなえた場合を示す模式
図、第23図(a),(b)は塔状構造物の長手方向の構成例
を示す側面図、第24図は本発明の複数塔状構造物の防
振耐震式組合せ構造の変形例を示す斜視図であり、第2
5〜31図は本発明の第2実施例としての複数塔状構造
物の防振耐震式組合せ構造を示すもので、第25図はそ
の正面図、第26図は本発明の防振耐震組合せ構造を有
しない2つの塔状構造物にそれぞれ載荷物を積載した状
態を示す正面図、第27図は第26図における構造物系
の模式図、第28図は同構造物系における1次振動モー
ドを示す模式図、第29図は同構造物系における2次振
動モードを示す模式図、第30図は同構造物系に地震等
による外力が作用した際の振動モード例を示す模式図、
第31図は第25図を模式化して示す正面図であり、第
32,33図はそれぞれ従来の塔状構造物を示す正面図
である。 1……強ラック、1a……アーム、2……弱ラック、2
a……アーム、3……梁部材、4……ピン、5…アイプ
レート、6……ピン穴、7……ダンパー機構、8……ダ
ンパー本体、9……棒、10……プレート、11……粘
性流体、12……蓋部材、13……ラック頂部梁、14
……アイプレート、15……長穴、16……アイプレー
ト、17,17′,17″……シアピン機構、18……
シアピン、19……止めピン、20……ノッチ、21…
…シアピン、22……長穴、23……シアピン受け、2
4……シアピン穴、25……シアピン受け、26……長
溝、27……短手方向、28……長手方向、29……載
荷物、30……1次モード、31……2次モード、32
……ブレース組み、33……ブレース構造、f1……ラッ
ク1の1次固有振動数、f2……ラツク2の1次固有振
動数、I1……ラック1の曲げ剛性、I2……ラック2
の曲げ剛性、m……載荷物としての質点、δ1……ラッ
ク1の頂部変位、δ2……ラック2の頂部変位、δ,
δ′……ラック1とラック2との相互変位、δcr……所
定値(所定の変位値)、δa,δa′,δc,δc′,δ
s,δs′……撓み量。1 to 24 show a vibration-proof and vibration-proof combination structure of a plurality of tower-shaped structures as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view thereof, FIG. 2 is a perspective view thereof, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of the damper mechanism, FIG. 4 is a sectional view of the damper mechanism, FIG. 5 is a side view of the shear pin mechanism, FIG. 6 is a side view showing a modified example of the shear pin mechanism, and FIG. FIG. 8 is a side view showing another modified example of the shear pin mechanism, FIG.
VIII arrow view, FIG. 9 is a side view of the sear pin, FIG. 10 is a side view showing a modified example of the sear pin, and FIG. 11 is three tower-like structures without the vibration-proof and seismic-resistant combined structure of the present invention. FIG. 12 is a front view showing a state in which each piece of luggage is loaded, FIG. 12 is a schematic view of the structure system in FIG. 11, FIG. 13 is a schematic view showing a primary vibration mode in the structure system, and FIG. FIG. 15 is a schematic diagram showing a secondary vibration mode in the same structure system, FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of vibration mode when an external force such as an earthquake acts on the same structure system, and FIG. 16 is a schematic view of FIG. And FIG. 17 is a schematic front view showing an example in which a load is loaded on a structure provided with the structure of the present invention, and FIG. 18 is a case where a sheer pin mechanism is not provided in the load loaded state. Fig. 19 shows the displacement of FIG. 20 is a schematic view showing a displacement when a shear pin mechanism is provided, FIG. 20 is a schematic front view showing another loading example in a structure similar to FIG. 17, and FIG. Fig. 22 is a schematic diagram showing the displacement when the shear pin mechanism is not provided, Fig. 22 is a schematic diagram showing the case where the shear pin mechanism is provided in the loaded state, and Figs. 23 (a) and (b) are tower-shaped structures. FIG. 24 is a side view showing a structural example in the longitudinal direction, and FIG. 24 is a perspective view showing a modified example of the vibration-proof and vibration-proof combined structure of a plurality of tower-shaped structures according to the present invention.
5 to 31 show a vibration-proof and vibration-proof combination structure of a plurality of tower-shaped structures as a second embodiment of the present invention. FIG. 25 is a front view thereof, and FIG. 26 is a vibration-proof and vibration-proof combination of the present invention. FIG. 27 is a schematic view of the structure system shown in FIG. 26, and FIG. 28 is a primary vibration in the same structure system. Fig. 29 is a schematic diagram showing modes, Fig. 29 is a schematic diagram showing secondary vibration modes in the same structure system, and Fig. 30 is a schematic diagram showing examples of vibration modes when an external force such as an earthquake acts on the same structure system,
FIG. 31 is a front view schematically showing FIG. 25, and FIGS. 32 and 33 are front views showing a conventional tower-shaped structure, respectively. 1 ... Strong rack, 1a ... Arm, 2 ... Weak rack, 2
a ... arm, 3 ... beam member, 4 ... pin, 5 ... eye plate, 6 ... pin hole, 7 ... damper mechanism, 8 ... damper body, 9 ... rod, 10 ... plate, 11 ... Viscous fluid, 12 ... Lid member, 13 ... Rack top beam, 14
...... Eye plate, 15 ...... elongated hole, 16 ...... Eye plate, 17, 17 ', 17 "...... Shear pin mechanism, 18 ......
Shear pin, 19 ... Stop pin, 20 ... Notch, 21 ...
… Shear pin, 22 …… Oval hole, 23 …… Shear pin receiver, 2
4 ... Shear pin hole, 25 ... Shear pin receiver, 26 ... Long groove, 27 ... Short side direction, 28 ... Longitudinal direction, 29 ... Loading, 30 ... Primary mode, 31 ... Secondary mode, 32
…… Brace assembly, 33 …… Brace structure, f 1 …… First natural frequency of rack 1, f 2 …… First natural frequency of rack 2, I 1 …… Bending rigidity of rack 1, I 2 … ... rack 2
Flexural rigidity, m ... mass point as cargo, δ 1・ ・ ・ top displacement of rack 1, δ 2・ ・ ・ top displacement of rack 2, δ,
δ '... Mutual displacement between rack 1 and rack 2, δcr ... Predetermined value (predetermined displacement value), δa, δa', δc, δc ', δ
s, δs' ... Deflection amount.
Claims (1)
と、これらの塔状構造物の各上部を相互に連結する梁部
材とをそなえ、上記複数の塔状構造物の少なくとも1つ
と上記梁部材との連結部に、両者の相対移動を拘束しう
るダンパー機構とシアピン機構とが並設されて、同シア
ピン機構が、上記相対移動の所定の移動量において作動
すべく、上記両者の一方に固定されたシアピンと、上記
両者の他方には配設されて上記シアピンを所要のストロ
ークまで案内しうる長穴とをそなえて構成されたことを
特徴とする、複数塔状構造物の防振耐震式組合せ構造。1. A tower structure comprising a plurality of tower-shaped structures having mutually different vibration characteristics, and a beam member interconnecting respective upper portions of these tower-shaped structures, wherein at least one of the plurality of tower-shaped structures and the above A damper mechanism and a shear pin mechanism capable of restraining the relative movement of the both are arranged side by side at the connecting portion with the beam member, and the shear pin mechanism operates in a predetermined movement amount of the relative movement so that one of the two A vibration isolator for a plurality of tower-shaped structures, characterized in that it is provided with a shear pin fixed to the above and an elongated hole which is disposed on the other side of the both and which can guide the shear pin to a required stroke. Earthquake resistant combination structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22142285A JPH0615795B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Anti-vibration and seismic combination structure of multiple tower structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22142285A JPH0615795B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Anti-vibration and seismic combination structure of multiple tower structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6282182A JPS6282182A (en) | 1987-04-15 |
JPH0615795B2 true JPH0615795B2 (en) | 1994-03-02 |
Family
ID=16766490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22142285A Expired - Lifetime JPH0615795B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Anti-vibration and seismic combination structure of multiple tower structures |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0615795B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2512785B2 (en) * | 1988-07-14 | 1996-07-03 | 株式会社大林組 | Vibration control device for high-rise buildings |
JP5008281B2 (en) * | 2005-08-26 | 2012-08-22 | Ihi運搬機械株式会社 | Crane seismic isolation device |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22142285A patent/JPH0615795B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6282182A (en) | 1987-04-15 |
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