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耐震性構造物 新技術説明会

国内特許コード P110001732
整理番号 S2008-0250-N0
掲載日 2011年3月14日
出願番号 特願2008-160969
公開番号 特開2009-281125
登録番号 特許第5339406号
出願日 平成20年5月22日(2008.5.22)
公開日 平成21年12月3日(2009.12.3)
登録日 平成25年8月16日(2013.8.16)
発明者
  • 片山 拓朗
  • 岡林 拓也
  • 山尾 敏孝
出願人
  • 学校法人君が淵学園
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 耐震性構造物 新技術説明会
発明の概要

【課題】高層ビルディング等のせん断変形が主となる構造物の耐震性能を向上させること。
【解決手段】下部構造の上に上部構造を支持させると共に、同上部構造は、主に骨組み構造で主たる鉛直荷重と水平荷重に抵抗する構造物であって、上部構造は、固定端側となる最下層階を下部構造に固定させた複数の階層からなる固定端側階層部と、同固定端側階層部の上層階を形成する折曲部形成階層と、同折曲部形成階層が形成する上層階まで複数の階層からなりかつ自由端側となる最下層階を下部構造に水平移動自在に支持させた自由端側階層部とから、一体の片持ちせん断構造体となしている。そのため、下端を固定した従来のせん断構造体に比べると、本発明の折り曲がり片持ちせん断構造体の固有周期に関係する力学上の階数は高さ方向の階数の約2倍となる。そして、せん断構造体の固有周期は階数に比例して増加するので、本発明の折り曲がり片持ちせん断構造体の固有周期は、従来のせん断構造体の固有周期の約2倍になる。
【選択図】図7

従来技術、競合技術の概要

地震動によって構造物に作用する地震力の大きさは、地震動の周期・振幅特性と構造物の固有周期と減衰定数などの振動特性に関係するが、特に地震動の周期特性を考慮して構造物の固有周期と減衰定数を適切に設計することは、耐震設計を経済的に行う上で重要であると考えられる(例えば、非特許文献1参照)。


非特許文献1においては、構造物の耐震性能の照査に用いる設計地震動は、標準加速度応答スペクトルと減衰定数別補正係数および地域別補正係数によって規定される。非特許文献1のレベル1・レベル2地震動の標準加速度応答スペクトルによれば、約1秒を超える固有周期においては、固有周期の長周期化に応じて加速度が低減される。


また、非特許文献2においては、地震力は固定荷重と積載荷重の和に地震層せん断力係数を乗じて計算するように規定されている。地震層せん断力係数を固有周期の関数として整理すると、約1秒を超える固有周期においては固有周期の長周期化に応じて地震層せん断力係数が低減される。


固有周期の長周期化は構造物に作用する地震力を低減する一方で、水平方向の剛性低下による変位振幅の増加を招くので、減衰増加などの制震対策を必要とする。長周期化と高減衰化を積極的に耐震設計に取り入れた構造物は、アイソレーターとダンパーを用いた免震建築物(非特許文献3参照)として実用化されている。

【非特許文献1】 日本道路橋会:道路橋示方書・同解説V耐震設計編、pp.12-29、平成14年3月
【非特許文献2】 建築基準法施工令:昭和25年政令第三百三十八号:建築基準法施行令、第88条、最終改正平成17年11月7日政令第三百三十四号
【非特許文献3】 日本建築学会:免震構造設計指針、pp.26-56、1989年9月20日

産業上の利用分野

高層ビルディング等のせん断変形が主となる構造物の耐震性能を向上させることができる耐震性構造物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下部構造の上に上部構造を支持させると共に、同上部構造は、主に骨組み構造で主たる鉛直荷重と水平荷重に抵抗する構造物であって、
上部構造は、固定端側となる最下層階を下部構造に固定させた複数の階層からなる固定端側階層部と、同固定端側階層部の上層階を形成する折曲部形成階層と、同折曲部形成階層が上層階を形成すると共に自由端側となる最下層階を下部構造に水平可動支持装置を用いて水平移動自在に支持させた複数の階層からなる自由端側階層部とから、上方に突状に折り曲げた一体の折り曲がり片持ちせん断構造体となし
少なくとも一対の折り曲がり片持ちせん断構造体を、固定端側階層部が外方に且つ自由端側階層部が内方に位置するように配設すると共に、自由端側階層部同士を一体となしたことを特徴とする耐震性構造物。

【請求項2】
折り曲がり片持ちせん断構造体を放射状に配設すると共に、周方向に隣接する固定端側階層部同士を一体に連設して、自由端側階層部を囲繞する筒状となして構成したことを特徴とする請求項1記載の耐震性構造物。

【請求項3】
自由端側階層部の最下層階と下部構造との間に減衰装置を介設したことを特徴とする請求項1又は2記載の耐震性構造物

【請求項4】
固定端側階層部と自由端側階層部との対向する階層の内、少なくとも一組の対向する階層同士間又は対向する片持ち梁部(もしくは片持ち床部)同士間に減衰装置を介設して、同減衰装置により固定端側階層部と自由端側階層部を水平に連結したことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項記載の耐震性構造物

【請求項5】
固定端側階層部と自由端側階層部との対向する階層の内、少なくとも一組の対向する階層同士の梁部(もしくは床部)からそれぞれ片持ち梁部(もしくは片持ち床部)を延伸させ、対向する片持ち梁部(もしくは片持ち床部)同士間に床用伸縮装置を介設して、同床用伸縮装置により固定端側階層部と自由端側階層部との水平相対変位を吸収する間隙を水平方向に伸縮自在に閉塞したことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項記載の耐震性構造物。

【請求項6】
固定端側階層部と自由端側階層部との対向する側面外壁部または側面外壁を取り付ける下地骨組部を水平方向に延伸させ、対向する側面外壁部同士間、対向する下地骨組部同士間、又は、対向する側面外壁部と下地骨組部の間に外壁用伸縮装置を介設して、同外壁用伸縮装置により固定端側階層部と自由端側階層部の水平相対変位を吸収する間隙を水平方向に伸縮自在に閉塞したことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項記載の耐震性構造物。
産業区分
  • 建造物
  • 機構・伝動
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008160969thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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