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免震建物の地震観測記録について 東北大学免震実証建屋・清水建設技術研究所 - PowerPoint PPT Presentation


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東京工業大学 建築物理研究センター 講演会. 免震建物の地震観測記録について 東北大学免震実証建屋・清水建設技術研究所. 清水建設株式会社 猿田 正明. 2011 年 9 月 2 7 日. はじめに. 震源. 東北大学. 清水建設 技術研究所. 震源域. 震源に近く大きな地震動を受けた 仙台市青葉山の東北大学免震実証建屋 と 江東区の軟弱地盤に経つ免震建物 の地震時の挙動について,観測記録を分析して報告する.. 免震建築物計画推移 (JSSI). 東北大学 免震実証試験建屋. 在来. 免震. 上部構造は同一の建物.

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Presentation Transcript

東京工業大学 建築物理研究センター 講演会東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

免震建物の地震観測記録について東北大学免震実証建屋・清水建設技術研究所

清水建設株式会社

猿田 正明

2011年9月27日


はじめに東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

震源

東北大学

清水建設

技術研究所

震源域

震源に近く大きな地震動を受けた仙台市青葉山の東北大学免震実証建屋と江東区の軟弱地盤に経つ免震建物の地震時の挙動について,観測記録を分析して報告する.


免震建築物計画推移東京工業大学 建築物理研究センター 講演会(JSSI)


東北大学 免震実証試験建屋東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

在来

免震

上部構造は同一の建物

場所:仙台市青葉区東北大学工学部キャンパス内

延床面積: 各180m2

階数:地上3階

構造: RCラーメン構造

重量:各255t

免震装置:高減衰積層ゴム×6台

(1986年完成,東北大学と清水建設の共同研究)


試験建屋東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

平面図

在来建屋

免震建屋

立断面図


高減衰積層ゴム東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

高減衰積層ゴムの形状

荷重~変形関係(N=50tf)


加速度記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

RF(在来)(max=824.0 gal)

RF(免震)(max=244.0 gal)

B1F (max=241.4 gal)

加速度時刻歴波形

加速度最大値分布

速度

変位

加速度

入力の応答スペクトル


積層ゴムの変形東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

0~50秒

100~150秒

150~200秒

50~100秒

積層ゴムのオービット

累積変形量


1次モードの固有振動数と減衰東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

固有振動数

減衰定数


応答解析結果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

屋上加速度

屋上加速度

積層ゴム変位

積層ゴム変位

免震建屋(X方向)

免震建屋(Y方向)


応答解析結果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会(加速度最大値)

在来建屋

免震建屋


 技術のショールーム東京工業大学 建築物理研究センター 講演会清水建設㈱技術研究所

5つの免震構造

軽量建物用免震

音響実験棟

開発協創館

多機能実験棟

警備棟

耐火実験ブロック

環境実験ブロック

岩石実験 ブロック

安全安震館

2F

ビオトープ

頭頂免震

(SFS21)

 建設技術  歴史展示室

2F

ショールーム

多目的実験棟

(中央実験棟)

本 館

大型構造

実験棟

柱頭免震

振動実験棟

風洞実験棟

エネルギープラント

パーシャルフロート免震

サイバー

実験棟

新クリーンルーム実験棟

遠心実験棟

マルチステップ免震

2FITソリューション・ラボ


清水建設 技術研究所新本館東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

構 造 : 鉄骨造

地上6階

延床面積 : 9,462 ㎡

竣   工 : 2003年11月


大架構柱頭免震構造東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

  • つなぎ梁の無い独立な6本のピアによる柱頭免震(支持層-39m)

  • 2~6階メガストラクチャー

  • ピロティー空間

  • 80×20mの室内無柱空間


観測結果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

長辺方向

短辺方向

6F

4F

免震

装置

2F

柱頭

柱脚(地表)

加速度最大値分布

長辺方向加速度波形

加速度を1/2以下に低減

免震装置(鉛入り積層ゴム)

15


入力の応答スペクトル東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

加速度応答スペクトル

速度応答スペクトル

変位応答スペクトル


積層ゴムの動き東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


累積変形東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

100~150秒

0~100秒

150~200秒

変形のオービット

累積変形


1次モードの固有振動数と減衰東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

固有振動数

減衰定数


応答解析東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

等価せん断ばね

応答解析モデル

観測記録との比較


首都圏で想定される大地震東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

関東地震の想定断層面           東京湾北部地震の想定断層面


首都圏で想定される大地震に対する免震効果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

関東地震

東京湾北部地震

技術研究所の地表面で推定された加速度波形


応答解析結果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

加速度時刻歴(関東地震)

免震層の最大変位

加速度最大値の分布


風洞実験棟東京工業大学 建築物理研究センター 講演会(パーシャルフロート免震構造)

建築面積: 952 m2

延床面積: 1253 m2

建物高さ : 17.2 m(地下3.3m、地上13.9 m)

階数 : 地上2階・地下1階

構造 : RC造、一部S造

建物重さ : 2900 t

喫水   : 2.3m (建物の重さの半分を浮力で支持)

貯水槽 : 平面積 830 m2 、深さ 4.5m、貯水量 1540 t


パーシャルフロート免震構造東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

透水体を用いた減衰装置

2.3m

3.5m

2.0m

建物重量の約半分を浮力で支持

水中使用型積層ゴム


観測結果東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

最大加速度

最大加速度の分布

伝達関数


安全安震館(塔頂免震)東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

  • 建築概要:地上4階

  • 建築面積(コア部1階)9m2

  • 延べ床面積214m2重量180tf

  • コア壁:鉄筋コンクリート造

  • 外周吊りフレーム:鉄骨造

  • 2006年竣工

  • 免震装置:天然系積層ゴム(傾斜2段配置)


観測記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

最大加速度

伝達関数


超高層免震における観測記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会(国交省基準法整備事業27-3)

建物概要

所在地:東京都江東区

竣工:2011年2月

構 造 :RC造、免震構造(3-4階間に免震層)

基礎形式:杭基礎(場所打ちコンクリート拡底杭)

免震装置:鉛プラグ入り積層ゴム40台

天然ゴム系積層ゴム11台

用 途 :共同住宅・駐車場

敷地面積:7,380m2

建築面積:3448m2

延床面積:51,856m2

軒 高 :114m

最高高さ:123m

階 数 :地下なし、地上36 階、塔屋1階


超高層免震における観測記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

平面概要

立面概要


加速度記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

加速度時刻歴

加速度最大値の分布


超高層免震における観測記録東京工業大学 建築物理研究センター 講演会

免震層の変位

スペクトル比


三次元免震 阿佐ヶ谷「知粋館」東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


変位最大値東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


加速度最大値東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


加速度応答スペクトル東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


ご静聴ありがとうございました東京工業大学 建築物理研究センター 講演会


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