[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6640459B2 - 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法 - Google Patents

免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法 Download PDF

Info

Publication number
JP6640459B2
JP6640459B2 JP2015065398A JP2015065398A JP6640459B2 JP 6640459 B2 JP6640459 B2 JP 6640459B2 JP 2015065398 A JP2015065398 A JP 2015065398A JP 2015065398 A JP2015065398 A JP 2015065398A JP 6640459 B2 JP6640459 B2 JP 6640459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seismic isolation
columns
pair
isolation device
existing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015065398A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016183539A (ja
Inventor
将樹 下野
将樹 下野
邦宏 森下
邦宏 森下
基規 加藤
基規 加藤
裕次 黒田
裕次 黒田
達也 天野
達也 天野
圭一 森塚
圭一 森塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority to JP2015065398A priority Critical patent/JP6640459B2/ja
Priority to PCT/JP2016/001021 priority patent/WO2016157708A1/ja
Priority to MX2017012116A priority patent/MX2017012116A/es
Priority to US15/556,415 priority patent/US10309643B2/en
Priority to TW105105968A priority patent/TWI617724B/zh
Publication of JP2016183539A publication Critical patent/JP2016183539A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6640459B2 publication Critical patent/JP6640459B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0215Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/024Structures with steel columns and beams
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/027Preventive constructional measures against earthquake damage in existing buildings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2442Connections with built-in weakness points
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2463Connections to foundations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2487Portico type structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

本発明は、既設の鉄骨支持構造体に適用するのに好適な免震化構造に関する。
一般建築物において、既存構造体の有効な耐震対策方法として、既存構造体そのものを免震化する、あるいは既存構造体の中間層で免震化する免震レトロフィット工法が普及している。
一方で、既設プラント支持構造体については、機能優先で建設されており、以下の理由により上記免震レトロフィット工法の適用が困難な状況である。
基礎での免震レトロフィットについては、基礎での大掛かりな工事が必要となり、プラント機能停止期間が長くなる。また、地下ピット及び配管等の基礎に設けられたプラント機能を損なう恐れある。
中間層での免震レトロフィットについては、一般建築物と比べ、ひとつの階の高さ階高が10m程度と高い。そのために、図7に示すように、柱105における梁107,107の中間位置に免震装置111を設けると、免震装置111よりも上方及び下方の長さが長くなるために、免震層の水平方向の曲げ剛性(以下、水平剛性)が確保できない。また、プラント支持構造体は、ラーメン構造では無く、ブレース構造が一般的であり、ブレースを外すと免震層の剛性及び強度が確保できなくなる。
例えば、特許文献1〜特許文献3に免震化に関する提案がなされているが、ラーメン構造の一般建築物を意識したものであり、既存プラント支持鉄骨には適用するのは困難である。
具体的には、特許文献1は、既設構造体の柱の周囲に、免震装置を設置した部分だけを残しコンクリートを打設。免震装置の設置部分の既設柱を切断し、免震装置を設けることを提案している。しかし、プラント支持構造体に適用すると、場所打ちのRC柱部分が長くなり、免震層の剛性を確保できない。また、既設柱の外周に対しほぼ1階分に相当する高さにわたって、場所打ちコンクリートを打設する必要があるため、手間を要しプラント停止期間が長くなる。
また、特許文献2は、既設構造体の柱の免震装置を挿入する箇所の上下外周部に支承部(3)を固定し、この支承部間に免震装置を設けて中間層での免震化を図っている。しかし、プラント支持構造体に適用すると、既設柱(1)の曲げ剛性が小さいため、免震層の水平剛性を確保できない。
また、特許文献3は、中間層に免震化構造を設けた免震層において、地震時に免震装置に発生する変位に追従して機能する粘性ダンパ(8)を設けることを提案しており、地震時に粘弾性ダンパ(8)に生じる横方向の反力を、免震層に設けた縦反力部(6)、横反力部(7)が負担するものである。特許文献3は、横反力部(7)の圧縮力、引張力により粘性ダンパ(8)の反力のみを負担するものであり、横反力部(7)は強度的に弱い部材であるから、免震層の水平剛性を確保することが困難である。
特開平9−273314号公報(図2) 特開平10−8738公報(図3) 特開2008−274622号公報(図4)
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、階高が高い既設のプラント支持構造体を免震化するに際し、免震装置よりも上方および下方における水平剛性を確保し、安定した免震化挙動が得られる免震化構造を提供することを目的とする。
本発明は、水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の柱の間に架設される少なくとも一つの梁と、により構成される構面に設けられる免震化構造において、それぞれの柱の途中であって、当該梁の側に偏位して設けられる免震装置と、免震装置が設けられる部位を境にして当該梁とは逆の側に設けられ、一対の柱の間をつなぐつなぎ梁を含む水平剛性負担要素と、を備えることを特徴とする。
本発明の免震化構造によれば、免震装置が梁の側に偏位して設けられるので、免震装置と当該梁の間の部分の柱の曲げ剛性を大きくできる。また、免震装置が設けられる部位を境にして当該梁とは逆の側には、つなぎ梁を含む水平剛性負担要素が設けられるので、当該構面を含む免震層の水平剛性を確保することができる。したがって、本発明が適用される鉄骨支持構造体は、安定した免震化挙動が得られる。
本発明の免震化構造は、鉛直方向に間隔をあけて複数の梁が配置されている場合に、最下層に位置する梁よりも下方に設けることができるし、上下で一対の梁の間に設けることもできる。後者の場合には、免震装置は、いずれか一方の梁の側に偏位して設けられ、水平剛性負担要素は、免震装置が設けられる部位と他方の梁の間に設けられる。
本発明における水平剛性負担要素は、少なくとも二つの形態を含んでいる。
一つ目の形態は、一対の柱にピン結合されるつなぎ梁と、つなぎ梁に接続される鉛直ブレースと、を備えるというものである。上下で一対の梁の間に免震装置を設ける場合には、つなぎ梁と他方の梁の間に鉛直ブレースが設けられることになる。
二つ目の形態は、一対の柱に、直接的にまたは間接的に、剛結合されるつなぎ梁を備える、というものである。
本発明におけるつなぎ梁は、当該梁の直下または直上に設けられることが好ましい。
また、本発明は既設の鉄骨支持構造体に適用されることを主に想定しており、この場合には、当該梁は既設の梁であり、一対の柱は既設の柱である。
以上の本発明の免震化構造は、一つの構面について述べたものであるが、被支持体と、基礎に柱脚を介して立設される複数の柱と、隣接する柱を繋ぐ複数の梁とを有し、被支持体を吊下げて支持する支持鉄骨と、を備える鉄骨支持構造体に適用することができる。この場合には、免震化構造は支持鉄骨の中間層に設けられる。また、免震化構造は、水平方向に並ぶ複数の構面に連続的に設けることができる。
本発明は、被支持体と、基礎に柱脚を介して立設される複数の柱と、隣接する柱を繋ぐ複数の梁とを有し、被支持体を吊下げて支持する支持鉄骨と、を備える既設の鉄骨支持構造体の中間層に、上述したいずれかの免震化構造を設ける工法を適用することができる。この免震化構造は、水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の前記柱の間に架設される少なくとも一つの梁と、により構成される構面に設けられる。
そして本発明の工法は、一対の柱の間をつなぎ梁でつなぐ工程と、つなぎ梁と当該梁の間に、支持部材を設けてから、つなぎ梁と当該梁の間の柱を切除する工程と、切除した部位に免震装置を設ける工程と、支持部材を取り除く工程と、を少なくとも備える。
本発明の免震化構造によれば、既設の鉄骨支持構造体を免震化する際に、免震層の水平剛性を確保することが可能であり、これにより、安定した免震化挙動が得られる。
第1実施形態に係るプラント支持構造体を示し、(a)はその構成を、(b)は地震時の挙動を示す。 第2実施形態に係るプラント支持構造体を示し、(a)はその構成を、(b)は地震時の挙動を示す。 第2実施形態の変更例を示す図である。 第3実施形態に係るプラント支持構造体の免震化手順を順に示す図である。 図4以降の手順を示す図である。 図5以降の手順を示す図である。 従来のプラント支持構造体の課題を説明する図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態は、ボイラを支持する既存の鉄骨支持構造体を対象とする免震化構造及び免震化工法を提案するものである。免震化構造及び免震化工法の説明に先立って、本実施形態か適用されるボイラ支持構造体の構成例を説明する。
本実施形態に係るボイラ支持構造体1は、図4(a)に示すように、基礎2の上に設けられるものであり、ボイラ本体3と、ボイラ本体3を支持する支持鉄骨4と、を主たる要素として備える。
支持鉄骨4は、鉛直方向に延びる複数本の柱5と、水平方向に延びる複数本の梁7と、複数本の鉛直ブレース8と、を組み合わせて構成されている。ボイラ支持構造体1は、支持鉄骨4を構成する柱5の末端部分である柱脚を介して基礎2に立設されている。なお、柱5、梁7及び鉛直ブレース8は、既設の柱、梁及び鉛直ブレースを意味している。
ボイラ支持構造体1は、運転中の熱膨張を拘束しないようにするために、最上層の梁7に固定される複数本の吊下げバー9Aを介して、ボイラ本体3を支持鉄骨4の頂部から吊り下げている。ボイラ支持構造体1は、ボイラ本体3を水平方向への変位を規制するために、ボイラ本体3と支持鉄骨4の最外周に位置する柱5との間に水平方向に架け渡されるサポート9Bを介在させている。
本実施形態における免震化構造10,20は、この支持鉄骨4の中間層に施されるものである。
以下、第1実施形態(免震化構造10)及び第2実施形態(免震化構造20)において、免震化構造の好ましい例について説明し、次いで、第3実施形態において、免震化工法の好ましい例を説明する。
[第1実施形態]
第1実施形態に係る免震化構造10は、図1に示すように、水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱5,5と、鉛直方向に間隔をあけて配置される上下で一対の梁7A,7Bと、により構成される構面17に設けられる。
この免震化構造10は、柱5,5のそれぞれに設けられる免震装置11と、免震装置11が設けられる柱5,5の間をつなぐつなぎ梁13と、つなぎ梁13と梁7Bの間に設けられる一対の鉛直ブレース15L,15Rと、を備えている。このつなぎ梁13と鉛直ブレース15L,15Rが、本発明における水平剛性負担要素を構成する。
なお、ここでは免震化構造10を一つの構面17を対象にして説明するが、免震化構造10はここで説明する構面17と水平方向に並ぶ複数の構面17に連続的に設けることができる。
また、図1に示す構面19には既設の鉛直ブレース8が設けられていたが、免震化構造10を構成するに先立って、鉛直ブレース8は取り除かれているものとする。
免震装置11は、柱5の途中に設けられているが、これは免震化の前には一体に連なっていた柱5の一部を切除し、この切除した部位に設けられたものである。
また、免震装置11は、梁7Aの側に最も偏位し、梁7Aの直下に設けられており、この免震装置11を設ける位置は、後述するように、本実施形態の特徴の一つである。
免震装置11としては、積層ゴム支承型、すべり支承型、転がり支承型、あるいはその他のいずれの形態の免震装置を適用することができる。
つなぎ梁13は、免震装置11の下側に設けられており、免震装置11が設けられる部位を境にして梁7Aとは逆の側に設けられている。このつなぎ梁13は、柱5にピン結合Pされている。ここでいうピン結合Pとは、柱5との鉛直方向の曲げに対するものである。
鉛直ブレース15L,15Rは、つなぎ梁13と既設の梁7Bの間に設けられる。一対の鉛直ブレース15L,15Rは、免震化のためにあらたに設けられるものであり、互いに反対の向きに傾斜して設けられている。鉛直ブレース15L,15Rは、一端側がつなぎ梁13に剛結合され、他端側が柱5と梁7Bとの交差部分に剛結合される。なお、ピン結合及び剛結合をするにあたって、例えばガゼットプレート、スプライスなどの結合用部材を用いるが、ここでは記載を省略している。
免震化構造10を備えるボイラ支持構造体1が、地震動による水平方向の荷重を受けると、図1(b)に示すように、柱5に設けられる免震装置11が機能して、地震の揺れが免震化構造10よりも上の支持鉄骨4に直接伝わるのを抑制する。
免震装置11は、梁7Aの直下に設けられているので、免震装置11と梁7Aの間の部分の曲げ剛性が大きい。また、免震装置11よりも下の部分は、つなぎ梁13及び鉛直ブレース15L,15Rが設けられているので、柱5の曲げ剛性を確保することができる。
以上の通りであるから、免震化構造10を備えることにより、階高が高い既設プラントのボイラ支持構造体1であっても、免震層における水平方向の剛性を確保することができる。これにより、ボイラ支持構造体1は、安定した免震化挙動が得られる。
また、免震化構造10は、免震装置11を梁7Aの直下に設けるので、水平剛性を負担するための要素、つまりつなぎ梁13及び鉛直ブレース15L,15Rを免震装置11と梁7Bの間に設けるだけで足りる。例えば、免震装置11を梁7Aと梁7Bの中間に設け、免震装置11と梁7Aの間および免震装置11と梁7Bの間のそれぞれにつなぎ梁13と鉛直ブレース15L,15Rからなる水平剛性を確保するための構造を設けることもできる。ただし、この場合には、2組の当該要素を設ける必要があるので、材料コスト及び設置作業の負担が大きくなる。よって、本実施形態による免震化構造10は、所定の水平剛性を確保するためのコスト及び設置作業の負担を抑えることができる。
免震化構造10は、免震装置11を梁7Aの直下に設ける例を示しているが、免震装置11を梁7Bの直上に設け、それよりも上につなぎ梁13を設け、さらにつなぎ梁13と梁7Aの間に鉛直ブレース15L,15Rを設けることもできる。この形態の場合には、免震装置11と梁7Bの間の部分の柱5の曲げに対する剛性が大きく、免震装置11よりも上の部分は、つなぎ梁13及び鉛直ブレース15L,15Rが設けられているので、柱5の曲げ剛性を確保することができる。
なお、一般的に、梁7(梁7A,梁7B)が設けられている位置にフロアが設けられるので、免震装置11を設ける部位は、鉛直方向に隣接する上側のフロアの下、下側のフロアの間の上となる。例えば、2階のフロア(2FL)と3階のフロア(3FL)の間に免震化構造を設ける場合には、3FLの直下または2FLの直上に免震装置11を設けるのが好ましい。
免震装置11を設ける部位について、ここでは一方の側の梁である梁7A又は梁7Bの側に最も偏位する例である梁7Aの直下又は梁7Bの直下としたが、実際には、柱5と梁7の結合部分には結合用部材が存在するので、それらが存在する領域の直下又は直上となる。また、柱5の免震装置11よりも上の部分の水平剛性、または、柱5の免震装置11よりも下の部分の水平剛性が確保できるのであれば、直下または直上である必要はない。要は、免震装置11を梁7A又は梁7Bのいずれかの側に偏移させれば、免震装置11と梁7Aの間、又は、免震装置11と梁7Bの間の曲げ剛性を大きくできる一方で、平剛性負担要素を免震装置11の上側又は下側だけに設ければ足りる、という本発明の主旨に則る限り、本発明の範囲に含まれる。一つの指針として、梁7A又は梁7Bの間のスパンをLとすると、免震装置11は、梁7Aから1/4Lの範囲、また、梁7Bから1/4Lの範囲に設けることができる。
本実施形態においては、水平剛性負担要素としてピン結合Pされたつなぎ梁13と鉛直ブレース15L,15Rを用いたが、この場合には、水平力を鉛直ブレース15L,15Rの軸力で伝達するので、比較的小さい部材の組合せで、所定の水平剛性、水平耐力を確保可能等の効果を奏する。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る免震化構造20は、図2に示すように、つなぎ梁23は柱5と鉛直方向の曲げに対し剛結合Rとし、免震化構造10では設けていた鉛直ブレース15L,15Rを設けない構造を採用する。
以上の免震化構造20は、追加したつなぎ梁23と柱5,5により、ラーメン構造を形成するため、第1実施形態では設けられた鉛直ブレース15L,15Rを省いても、免震層の水平剛性および水平強度を確保することができる。
なお、図3に示すように、つなぎ梁23と柱5を直接的に剛結合とする代わりに、つなぎ梁23と柱5の結合はピン結合としつつ、補剛材25を追加し、つなぎ梁23と柱5が全体として間接的に剛結合Rとなる構造としてもよい。
[第3実施形態]
次に、第1実施形態に係る免震化構造10を得るための手順を、図4〜図6を参照して説明する。なお、ここでは第1実施形態、第2実施形態とは異なり、鉛直方向に複数設けられる梁7の中で、最下層に位置する梁7の下側だけに水平剛性負担要素としてのつなぎ梁13を設ける例を示す。
<手順1(図4(a))>
はじめに、図4(a)に示すように、免震装置11を設ける階高の鉛直ブレース8を撤去し、次いで、免震装置11を挿入する部位よりも下方につなぎ梁13を設ける。つなぎ梁13と既設梁7Bの間に鉛直ブレース15L,15R、補剛材25を設ける場合には、この手順において設ける。
なお、図1で示した既設の梁7Bよりも上方に免震装置11を設ける場合には、免震装置11を挿入する位置より上方につなぎ梁13を設ける。
<手順2(図4(b))>
既設の梁7と手順1で設けたたつなぎ梁13の間に、後に取り外しが可能な支持部材27、例えば油圧ジャッキを設ける。この支持部材27は、梁7とつなぎ梁13の間を支持する。
<手順3(図5(c))>
支持部材27により、柱5の軸力を支持した状態で、免震装置11を挿入する部位の柱5を切除する。なお、支持部材27が油圧ジャッキであれば、例えば油圧ジャッキをジャッキアップすることにより、柱5の軸力を支持部材27である油圧ジャッキに作用させることができる。
<手順4(図5(d))>
手順3で切除した切断箇所に免震装置11を挿入し、切除した柱5の下端と免震装置11の上面を、また、切除した柱5の上端と免震装置11の下面を接合する。
<手順5(図6(e))>
免震装置11を挿入した後に、支持部材27を撤去し、柱5の軸力を免震装置11で支持し、免震化構造10の設置を完了する。
以上の工法は、コンクリートの打設を必要としないので、従来手法(特許文献1)と比較して、容易に短期間での免震化構造10の設置が可能である。また、従来手法と比較して、免震化による重量の増加が軽度であるから、重量増大に伴う柱5、梁7に作用する常時荷重、地震荷重が増大を防止することができる。
また、以上の工法において、仮につなぎ梁13を設けないとすれば、支持部材27の荷重を下側に配置される梁7層へ伝達させることになるが、この支持部材27は、1階分に相当する長尺な部材になってしまう。そうすると、柱5の軸力が支持部材27に作用すると、支持部材27が座屈する可能性がある。しかしながら、つなぎ梁13を設ければ、支持部材27は、既設の梁7とつなぎ梁13の間隔程度の長さで足りるので、支持部材27が座屈するおそれがなくなる。このように、つなぎ梁13は、免震化構造10を設置する過程において、独自の効果を奏する。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実
施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である

例えば、第1実施形態において、1つの構面17に一対の鉛直ブレース15L,15R
を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、一つの構面17に鉛直ブレースを一
つだけ設けるが、隣接する構面17,17に設けられる鉛直ブレースが傾斜する向きを逆
にする、という形態を採用することができる。
また、本発明において、免震化構造10は、水平方向に並ぶ全ての構面17に設けるこ
とが最も好ましいが、一部の構面には免震化構造10を設けないという選択肢もある。
<附記>
[請求項11]
被支持体と、基礎に柱脚を介して立設される複数の柱と、隣接する前記柱を繋ぐ複数の梁とを有し、前記被支持体を吊下げて支持する支持鉄骨と、を備える既設の鉄骨支持構造体の中間層に、免震化構造を設ける工法であって、
前記免震化構造は、
水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の前記柱の間に架設される少なくとも一つの梁と、により構成される構面に設けられ、
それぞれの前記柱の途中であって、前記梁の側に偏位して設けられる免震装置と、
前記免震装置が設けられる部位を境にして前記梁とは逆の側に設けられ、一対の前記柱の間をつなぐつなぎ梁を含む水平剛性負担要素と、を備え、
前記工法は、
一対の前記柱をつなぎ梁でつなぐ工程と、
前記つなぎ梁と前記梁の間に、支持部材を設けてから、前記つなぎ梁と当該梁の間の前記柱を切除する工程と、
前記切除した部位に免震装置を設ける工程と、
前記支持部材を取り除く工程と、を少なくとも備える、
ことを特徴とする既設鉄骨支持構造体の免震化工法。
[請求項12]
被支持体と、基礎に柱脚を介して立設される複数の柱と、隣接する前記柱を繋ぐ複数の梁とを有し、前記被支持体を吊下げて支持する支持鉄骨と、を備える既設の鉄骨支持構造体の中間層に、免震化構造を設ける工法であって、
前記免震化構造は、
水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の前記柱の間に架設される、鉛直方向に間隔をあけて配置される上下で一対の梁と、により構成される構面に設けられ、
それぞれの前記柱の途中であって、前記梁の側に偏位して設けられる免震装置と、
前記免震装置が設けられる部位を境にして前記梁とは逆の側に設けられ、一対の前記柱の間をつなぐつなぎ梁を含む水平剛性負担要素と、を備え、
前記工法は、
一対の前記柱をつなぎ梁でつなぐ工程と、
前記つなぎ梁と前記梁の間に、支持部材を設けてから、前記つなぎ梁と当該梁の間の前記柱を切除する工程と、
前記切除した部位に免震装置を設ける工程と、
前記支持部材を取り除く工程と、を少なくとも備える、
ことを特徴とする既設鉄骨支持構造体の免震化工法。
[請求項13]
前記被支持体は、ボイラである、
請求項11または12に記載の既設鉄骨支持構造体の免震化工法。
1 ボイラ支持構造体
2 基礎
3 ボイラ本体
4 支持鉄骨
5 柱
7,7A,7B 梁
8 鉛直ブレース
9A 吊り下げバー
9B サポート
10,20 免震化構造
11 免震装置
13,23 つなぎ梁
15L,15R 鉛直ブレース
25 補剛材
27 支持部材

Claims (10)

  1. 水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の前記柱の間に架設される少なくとも一つの梁と、により構成される構面に設けられる免震化構造であって、
    前記梁は既設の梁であり、かつ、一対の前記柱は既設の柱であり、
    前記免震化構造は、既設の鉄骨支持構造体に適用されるものであり、
    それぞれの前記柱の途中であって、前記梁の側に偏位して設けられる免震装置と、
    前記免震装置が設けられる部位を境にして前記梁とは逆の側に設けられ、一対の前記柱の間をつなぐ、水平剛性負担要素としてのつなぎ梁と、を備えるとともに、
    前記つなぎ梁は、前記免震装置の下方かつ前記免震装置の近傍に設けられており、
    前記梁と前記つなぎ梁との間には、前記免震装置と前記柱の一部のみが存在する、
    ことを特徴とする免震化構造。
  2. 鉛直方向に間隔をあけて配置される上下で一対の前記梁を備え、
    前記免震装置は、
    いずれか一方の前記梁の側に偏位して設けられる、
    請求項1に記載の免震化構造。
  3. 前記つなぎ梁に接続される鉛直ブレースをさらに備え、
    前記鉛直ブレースは、前記つなぎ梁とともに水平剛性負担要素として機能するように構成されており、
    前記鉛直ブレースは、前記上下で一対の前記梁のうち、前記免震装置から離れて位置する下梁と、前記つなぎ梁との間に設けられる、請求項2に記載の免震化構造。
  4. 前記つなぎ梁は、
    一対の前記柱に、直接的にまたは間接的に、剛結合される、
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の免震化構造。
  5. 前記つなぎ梁は、一対の前記柱にピン結合される、
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の免震化構造。
  6. 水平方向に間隔をあけて配置される左右で一対の柱と、一対の前記柱の間に架設される少なくとも一つの梁と、により構成される構面に設けられる免震化構造であって、
    前記梁は既設の梁であり、かつ、一対の前記柱は既設の柱であり、
    前記免震化構造は、既設の鉄骨支持構造体に適用されるものであり、
    それぞれの前記柱の途中であって、前記梁の側に偏位して設けられる免震装置と、
    前記免震装置が設けられる部位を境にして前記梁とは逆の側に設けられ、一対の前記柱の間をつなぐ、水平剛性負担要素としてのつなぎ梁と、を備えるとともに、
    前記つなぎ梁は、前記免震装置の直上に設けられており、
    前記梁と前記つなぎ梁との間には、前記免震装置と前記柱の一部のみが存在する、
    ことを特徴とする免震化構造。
  7. 前記既設の鉄骨支持構造体の中間層に設けられる、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の免震化構造を備える、
    ことを特徴とする鉄骨支持構造体。
  8. 前記免震化構造は、
    水平方向に並ぶ複数の前記構面に連続的に設けられる、
    請求項7に記載の鉄骨支持構造体。
  9. 前記既設の鉄骨支持構造体は、ボイラを吊り下げて支持する、
    請求項7または8に記載の鉄骨支持構造体。
  10. 被支持体と、基礎に柱脚を介して立設される複数の柱と、隣接する前記柱を繋ぐ複数の梁とを有し、前記被支持体を吊下げて支持する支持鉄骨と、を備える既設の鉄骨支持構造体の中間層に、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の免震化構造を設ける工法であって、
    前記免震化構造は、前記構面に設けられ、
    一対の前記柱を前記つなぎ梁でつなぐ工程と、
    前記つなぎ梁と前記梁の間に、支持部材を設けてから、前記つなぎ梁と当該梁の間の前記柱を切除する工程と、
    前記切除した部位に前記免震装置を設ける工程と、
    前記支持部材を取り除く工程と、を少なくとも備える、
    ことを特徴とする既設鉄骨支持構造体の免震化工法。
JP2015065398A 2015-03-27 2015-03-27 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法 Active JP6640459B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015065398A JP6640459B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法
PCT/JP2016/001021 WO2016157708A1 (ja) 2015-03-27 2016-02-25 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法
MX2017012116A MX2017012116A (es) 2015-03-27 2016-02-25 Estructura para aislamiento sismico, estructura de soporte de acero y metodo para aislamiento sismico de estructuras existentes de soporte de acero.
US15/556,415 US10309643B2 (en) 2015-03-27 2016-02-25 Structure for seismic isolation, steel support structure, and method for seismic isolation of existing steel support structures
TW105105968A TWI617724B (zh) 2015-03-27 2016-02-26 既設鋼骨支撐構造體之免震化工法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015065398A JP6640459B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016183539A JP2016183539A (ja) 2016-10-20
JP6640459B2 true JP6640459B2 (ja) 2020-02-05

Family

ID=57005834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015065398A Active JP6640459B2 (ja) 2015-03-27 2015-03-27 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10309643B2 (ja)
JP (1) JP6640459B2 (ja)
MX (1) MX2017012116A (ja)
TW (1) TWI617724B (ja)
WO (1) WO2016157708A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN2015MU02042A (ja) * 2015-05-26 2015-06-05 Yashraj Mahesh
FI127236B (en) * 2016-01-19 2018-02-15 Sumitomo SHI FW Energia Oy Separator and heat exchange chamber assembly and method for mounting the assembly, as well as a circulating fluidized bed boiler with a separator and heat exchange chamber assembly
CN206987420U (zh) * 2016-10-13 2018-02-09 浙江绿城建筑设计有限公司 用于既有结构大跨受力梁加固的抗震叠合结构
CN106759859B (zh) * 2017-01-04 2022-06-21 中国地震局工程力学研究所 一种功能分离型双重子系统协同减震结构体系
JP6791890B2 (ja) * 2018-01-09 2020-11-25 三菱パワー株式会社 ボイラ構造
CN109577508B (zh) * 2018-11-27 2021-03-23 永富建工集团有限公司 一种抗震防护支撑装置
CN109930854A (zh) * 2019-03-12 2019-06-25 北京筑福建筑科学研究院有限责任公司 一种既有框架结构采用隔震托换的韧性建筑结构及其施工方法
CN110924552A (zh) * 2019-12-09 2020-03-27 上海市建筑科学研究院有限公司 一种预制双钢板混凝土组合耗能连梁
CN111441482B (zh) * 2020-04-26 2024-10-01 山东华泰钢结构工程有限公司 一种用于钢结构装配厂房的可调节减震支撑骨架
US11719141B2 (en) * 2020-06-29 2023-08-08 Lummus Technology Llc Recuperative heat exchanger system
US11821699B2 (en) * 2020-06-29 2023-11-21 Lummus Technology Llc Heat exchanger hanger system
CN111749489B (zh) * 2020-07-08 2021-08-31 山东东珠新型房屋科技有限公司 一种钢结构房屋及其安装方法
CN112127475A (zh) * 2020-09-24 2020-12-25 山东天智信息科技有限公司 一种抗震型钢结构骨架
CN112855848B (zh) * 2021-01-28 2022-11-01 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种船载设备用多层隔振装置
CN114856243B (zh) * 2022-06-15 2024-01-30 江苏鸿基节能新技术股份有限公司 建筑增加隔震层的施工装置及方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS524095B2 (ja) * 1973-02-08 1977-02-01
JPS57127075A (en) * 1981-01-30 1982-08-07 Okumura Corp Earthquake-proof apparatus of building
JPH02245540A (ja) * 1989-03-16 1990-10-01 Okumura Corp 減衰装置
TW198739B (en) * 1989-03-30 1993-01-21 Chyuan-Jong Wu Shock-proof construction and structure
US6042094A (en) * 1995-09-20 2000-03-28 Tayco Developments, Inc. Self-centering column assembly employing liquid spring and structures containing such columns
JP3731682B2 (ja) 1996-04-05 2006-01-05 大成建設株式会社 既存建物の免震化工法
JPH108738A (ja) 1996-06-26 1998-01-13 Taisei Corp 既存建物の免震化工法および免震装置の支承部構造
US6598359B1 (en) * 1998-06-08 2003-07-29 Heinrich Wulfert Earthquake-immune curtain wall system
JP4035239B2 (ja) * 1998-10-21 2008-01-16 株式会社安井建築設計事務所 耐震性を付与された柱状構造物
US6119413A (en) * 1999-02-05 2000-09-19 Shaw; Lee A. Concrete deck and beam seismic retrofit system
US6412237B1 (en) * 1999-12-03 2002-07-02 Structural Design Engineers Framed structures with coupled girder system and method for dissipating seismic energy
JP4024449B2 (ja) * 2000-01-06 2007-12-19 株式会社奥村組 既存建物の免震化工法
JP3845834B2 (ja) * 2000-11-22 2006-11-15 清水建設株式会社 制震構造建物
US8082703B2 (en) * 2002-02-11 2011-12-27 Ei-Land Corporation Force-resisting devices and methods for structures
GB0212197D0 (en) * 2002-05-27 2002-07-03 Univ Cambridge Tech Building collapse control system and method
JP4838554B2 (ja) 2005-09-02 2011-12-14 三菱重工業株式会社 ボイラの制震支持構造
JP5059357B2 (ja) * 2006-08-03 2012-10-24 株式会社日立プラントテクノロジー ボイラケージ部フロアの構築方法
JP5010246B2 (ja) * 2006-11-17 2012-08-29 三菱重工業株式会社 既設トラス鉄骨建屋の制震改修工法
JP4980782B2 (ja) 2007-04-27 2012-07-18 株式会社奥村組 建築物の中間階免震機構
TWI429833B (zh) * 2007-10-12 2014-03-11 Takanori Sato 免震裝置及具有該免震裝置構成之構造物
JP4746023B2 (ja) * 2007-11-12 2011-08-10 三菱重工業株式会社 鉄骨構造物の耐震改修方法及び耐震鉄骨構造物
US8146322B2 (en) * 2008-08-21 2012-04-03 Mitek Holdings, Inc. Building structure, method of making, and components
JP5995466B2 (ja) * 2012-03-12 2016-09-21 住友林業株式会社 木造建築構造躯体
JP6057579B2 (ja) 2012-07-18 2017-01-11 三菱重工業株式会社 免震装置支持構造及び免震装置支持構造の施工方法
US8793961B2 (en) * 2012-08-21 2014-08-05 Bradford O. Russell Load bearing structural assembly
JP6076849B2 (ja) * 2013-07-03 2017-02-08 株式会社ブリヂストン 防振構造体
US9441360B2 (en) * 2014-01-28 2016-09-13 Thor Matteson Yield link for providing increased ductility, redundancy, and hysteretic damping in structural bracing systems
US9915078B2 (en) * 2014-06-18 2018-03-13 Cast Connex Coproration Structural yielding fuse

Also Published As

Publication number Publication date
TWI617724B (zh) 2018-03-11
JP2016183539A (ja) 2016-10-20
US20180106473A1 (en) 2018-04-19
WO2016157708A1 (ja) 2016-10-06
MX2017012116A (es) 2018-02-15
TW201700841A (zh) 2017-01-01
US10309643B2 (en) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6640459B2 (ja) 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法
JP6920049B2 (ja) 免震建物
JP5567094B2 (ja) 長周期化建築物
JP4957295B2 (ja) 制震橋脚構造
JP6878898B2 (ja) 屋根架構の施工方法
JP6208090B2 (ja) 免震化工事の仮設支持構造及び既存建築物の免震化工法
JP2014101749A (ja) 長周期化建築物
JP5059687B2 (ja) 建物の連結制震構造
JP2007063941A (ja) ボイラの制震支持構造
JP5737578B2 (ja) 吊構造の施工方法
JP7138426B2 (ja) 免震建物
JP6862057B2 (ja) 建物の柱頭変位抑制構造
JP2016084701A (ja) 制振建物
JP2016079799A (ja) 制振構造
JP2017043988A (ja) 制振建物
JP2004225347A (ja) 構造物の制震構造
JP7316910B2 (ja) 建物
JP2014015729A (ja) 構造物の制振構造
JP2012117364A (ja) 制震橋脚構造
JP2023083946A (ja) 複数の柱を設けたキャピタルを有する建物構造
JP5456461B2 (ja) 免震改修構造
JP6663631B2 (ja) 建物構造の構築方法及び建物構造
JP4722560B2 (ja) 補強鋼材の耐力を有効利用した建築部材
JP6896443B2 (ja) 柱の構造
JP5316885B2 (ja) 建物の制震構造

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20180323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190514

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6640459

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350