説明

制振構造

【課題】架構フレーム内に制振ダンパーを設置するうえでの制約が少なく、架構フレームと制振ダンパーとの間でスムーズな応力伝達がなされる制振構造を提供する。
【解決手段】制振ダンパー3を組み込むべき架構フレームFにおける上下の梁2の一方を省略してダンパースペース7を確保してそこに制振ダンパー3を設置し、制振ダンパーの一端部を変位伝達機構を介して当該架構フレームの仕口部j1に対して接続するとともに、他端部を隣接している他の架構フレームの仕口部j2に対して接続する。変位伝達機構はV形または逆V形をなすブレース4の頂点部に中央部ブラケット5を接続し、制振ダンパーの一端部を中央部ブラケットに接続し他端部を隣接フレームの仕口部にブラケット6を介して接続する。ダンパースペースの両側にスラブを支持するための小梁9をそれぞれ設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は建物における制振構造に関する。
【背景技術】
【0002】
建物の制振構造として、たとえば特許文献1や特許文献2に示されるように、地震時における架構フレームの面内層間変形を制振ダンパーにより制御して制振効果を得る構成のものが周知であり、図3にこの種の制振構造の基本構成を示す。
【0003】
これは、左右の柱1と上下の梁(大梁)2とによる構成される矩形枠状の1スパン1層分の架構フレームF内に、オイルダンパー等の制振ダンパー3と、その制振ダンパー3を作動させるための変位伝達機構としてのブレース4をV形として設置したものである。
図示例では、ブレース4の上部両端部を架構フレームFの上部の仕口部(柱梁接合部)j1に対して接合するとともに、ブレース4の下部頂点部には中央部ブラケット5を下層側の梁2に対して面内相対変位可能な状態で設け、その中央部ブラケット5の両側に制振ダンパー3をそれぞれ設置して、各制振ダンパー3の一端部を中央部ブラケット5に接合するとともに他端部をブラケット6を介して柱1の柱脚部1aに対して接合している。
これにより、地震時における架構フレームFの面内層間変形(上下の梁2が軸方向にずれるような変形)がブレース4を介して制振ダンパー3に伝達され、制振ダンパー3が軸方向に伸縮するように作動することによって架構フレームFの変形および振動が抑制され速やかに減衰せしめられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−140498号公報
【特許文献2】特開2010−242381号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、図3に示した従来一般的な制振構造は、制振ダンパー3および中央部ブラケット5を架構フレームF内の床面(スラブ)上に露出状態で設置することから、その設置場所が限定されるという建築計画上の制約があり、そのため一般の建物に広く適用し得るものではない。
【0006】
また、上記従来の制振構造では、図示しているようにブレース4の上部両端部は架構フレームFの上部の仕口部j1に対して直接的に接合可能であるのでそこでの応力伝達はスムーズになされるが、制振ダンパー4の他端部が接合されるブラケット6は下部の仕口部j2に対しては接合することはできないので床面上に露出している柱脚部1aに対して接合せざるを得ず、したがって架構フレームFの下部と制振ダンパー3との間での応力伝達は必ずしもスムーズではなく、また柱脚部1aには制振ダンパー3の軸力が偏心曲げ荷重として作用することになる。
したがって、上記従来の構造では制振ダンパー3を確実かつ効率的に作動させるために柱脚部1aや下部の仕口部j2に対する十分な補剛が必要となり、それがためにそこでの構造が複雑化し鉄骨数量が増大する傾向にある。
【0007】
上記事情に鑑み、本発明は制振ダンパーを設置するうえでの制約が少なく、かつ架構フレームと制振ダンパーとの間での応力伝達がスムーズになされて仕口部が複雑化することなく制振ダンパーを効率的に作動させ得る有効適切な制振構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1記載の発明は、建物における柱と梁とが仕口部を介して接合されて構成される1スパン1層分の架構フレームの要所に制振ダンパーを組み込み、該架構フレームに生じる面内層間変位を変位伝達機構を介して前記制振ダンパーに伝達して該制振ダンパーを作動せしめることにより制振効果を得る制振構造であって、前記制振ダンパーを組み込むべき架構フレームを両側2本の柱と該柱間の上部相互間または下部相互間のいずれか一方にのみ架設された1本の梁とによる三方枠状に構成することにより、該柱間の上部相互間または下部相互間のいずれか他方に前記制振ダンパーを設置するためのダンパースペースを確保し、前記ダンパースペースに前記制振ダンパーを設置して該制振ダンパーの一端部を前記変位伝達機構を介して当該架構フレームの仕口部に対して接続するとともに、該制振ダンパーの他端部を当該架構フレームに隣接している他の架構フレームにおける仕口部に対して接続してなることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の制振構造であって、前記変位伝達機構は、V形または逆V形をなすブレースと、該ブレースの下部または上部となる頂点部に接合された中央部ブラケットからなり、前記変位伝達機構におけるブレースの上部または下部を前記架構フレームの上部または下部の仕口部に対して接続するとともに、前記中央部ブラケットを前記架構フレームの下部または上部に確保された前記ダンパースペースの中央部に配置し、前記ダンパースペースに2台の制振ダンパーを前記中央部ブラケットを挟んでその両側にそれぞれ設置して、各制振ダンパーの一端部をそれぞれ前記中央部ブラケットに対して接続するとともに、各制振ダンパーの他端部をそれぞれ当該架構フレームに隣接している他の架構フレームの仕口部に対してブラケットを介して接続してなることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の制振構造であって、前記ダンパースペースの両側にスラブを支持するための小梁をそれぞれ設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、通常の架構フレームにおいては上下にそれぞれ設けられる2本の梁のうちのいずれか一方を省略してそこにダンパースペースを確保し、省略した梁に代えてそのダンパースペース内に制振ダンパーを設置することにより、制振ダンパーを床下あるいは天井裏に隠蔽状態で設置することが可能となり、したがって従来のように制振ダンパーを床面上に露出状態で設置する場合に比べて建築計画上の制約が少なくなって設置スペースを確保し易くなり、一般の建物に対しても広く適用することが可能となる。
【0012】
また、本発明によれば、制振ダンパーを梁に代えてダンパースペース内に設置することにより、その制振ダンパーを隣接している他の架構フレームにおける仕口部に対して接合することが可能となるから、そこでの応力伝達がスムーズになって制振ダンパーを効率的にかつ確実に作動させることができるし、従来のように制振ダンパーを柱脚部に対して接合する場合には必要となる柱脚部や仕口部に対する補剛が不要となるから、そこでの構造が複雑化したりそのために鉄骨数量が増大してしまうこともない。
【0013】
なお、変位伝達機構をV形ないし逆V形のブレースとそれに接合した中央部ブラケットにより構成することにより、その変位伝達機構を介して制振ダンパーを効率的かつ確実に作動させることができる。
また、必要であればダンパースペースの両側に小梁を設けることにより、本来は設けるべき梁を省略してもそれに代わる小梁によってスラブを支障なく支持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の制振構造の実施形態を示す図である。
【図2】同、他の実施形態を示す図である。
【図3】従来一般の制振構造の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の制振構造の実施形態を図1に示す。
これは、図3に示した従来一般の制振構造と同様に、柱1と梁(大梁)2とにより構成される1スパン1層分(図示例ではn階と(n+1)階との間)の架構フレームF内に制振ダンパー3および変位伝達機構としてのV形のブレース4を設置することを基本とするものであるが、従来では制振ダンパー3および中央部ブラケット5を床面(スラブ)上に露出状態で設置していたのに対し、本実施形態ではそれらを床下に隠蔽状態で設置することを主眼とする。
そして、そのために本実施形態の制振構造では、制振ダンパー3を設置するべき架構フレームFにおいてはその下層側の梁(大梁)を省略してそこに制振ダンパー3および中央部ブラケット5を設置するためのダンパースペース7を確保している。
【0016】
具体的には、本実施形態において制振ダンパー3を設置するべき架構フレームFは、図1(a)に示すように両側の柱1とそれら柱1の上部相互間に架設された上層側の1本の梁2(つまり(n+1)階の床梁としての大梁)とによる三方枠状とされていて、通常は柱1の下部相互間にも架設される下層側の梁(つまりn階の床梁としての大梁)は省略されそこにダンパースペース7が確保されている。
但し、上記のような梁の省略は制振ダンパー3を設置するべき架構フレームFに対してのみ行い、この架構フレームFと柱1を共有して隣接している他の架構フレームはその上下にそれぞれ梁2を有する通常どうりの矩形枠状の架構フレームとしておく。
【0017】
なお、上記のように梁を省略することでその階のスラブを安定に支持できなくなる場合には、(b),(c)に示すようにダンパースペース7の両側にスラブ8を支持するための小梁9をそれぞれ設ければ良い。
その場合、(c)に示すようにそれら小梁9の間にスラブ8と一体をなすようにコンクリートを打設することによってダンパースペース7としての溝形断面の凹部を形成することにより、スラブ8を支障なく支持し得るばかりでなく下階との間の水平区画も支障なく確保し得るし、小梁9により架構フレームFに対する補剛効果も期待できる。
【0018】
そして、本実施形態では、図3に示した従来の制振構造の場合と同様にV形のブレース4の上部両端部をこの架構フレームの上部の仕口部j1に対して接合し、ブレース4の下部頂点部に接合した中央部ブラケット5はダンパースペース7内の中央部に配置してその両側のダンパースペース7内にそれぞれ制振ダンパー3を配置し、各制振ダンパー3の一端部を中央部ブラケット5に対して接合するとともに、各制振ダンパー3の他端部をそれぞれブラケット6を介して隣接している架構フレームFの下部の仕口部j2に対して接合するようにしている。
【0019】
なお、必要であればダンパースペース7の上部に仕上げ床として機能する蓋体10を周囲床面と同レベルとなるように装着して制振ダンパー3および中央部ブラケット5を床下に隠蔽してしまえば良い。その場合、蓋体10にブレース4を通すための開口部10aを設けるとともに、その開口部10aには地震時におけるブレース4の変位(架構フレームFに対する相対変位)を考慮したクリアランスを確保しておくと良い。
【0020】
以上のように制振ダンパー3および中央部ブラケット5を床下に確保したダンパースペース7内に設置することにより、従来のようにそれらを床面上に露出状態で設置する場合に比べて建築計画上の制約が少なくなって設置スペースを確保し易くなるので、本発明の制振構造を一般の建物に対しても広く適用することが可能となる。
【0021】
また、制振ダンパー3を床下に設置することにより、制振ダンパー3を隣接の架構フレームFの下部仕口部j2に対して支障なく接合することが可能となって従来のように柱脚部1aに対して接合する必要がないから、そこでの応力伝達がスムーズになされるし、柱脚部1aに対して偏心曲げ荷重が作用することもない。
したがって本発明によれば制振ダンパー3を効率的にかつ確実に作動させることができるし、従来のように柱脚部1aや下部の仕口部j2の周辺に対する補剛を必要としないから、そこでの構造が複雑化したりそのために鉄骨数量が増大してしまうこともない。
【0022】
以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、制振ダンパー3の形式やその設置台数、制振ダンパー3を作動させるためのブレース等の変位伝達機構の具体的な構成その他の諸元については適宜の設計的変更や応用が可能であることは当然である。
【0023】
たとえば、上記実施形態では架構フレームFの下層側の梁を省略してそこにダンパースペース7を確保したが、図2に示すように全体の天地を逆にして上層側の梁を省略してそこにダンパースペース7を確保し、変位伝達機構としてのブレース4を逆V形として設置する構成としても全く同様に機能するものとなる。
この場合、必要に応じてダンパースペース7の下部に仕上げ天井11を設けて制振ダンパー3および中央部ブラケット5を天井裏に隠蔽してしまえば良い。
【符号の説明】
【0024】
F 架構フレーム
j1 仕口部(上部)
j2 仕口部(下部)
1 柱
1a 柱脚部
2 梁(大梁)
3 制振ダンパー
4 ブレース(変位伝達機構)
5 中央部ブラケット
6 ブラケット
7 ダンパースペース
8 スラブ
9 小梁
10 蓋体
10a 開口部
11 仕上げ天井

【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物における柱と梁とが仕口部を介して接合されて構成される1スパン1層分の架構フレームの要所に制振ダンパーを組み込み、該架構フレームに生じる面内層間変位を変位伝達機構を介して前記制振ダンパーに伝達して該制振ダンパーを作動せしめることにより制振効果を得る制振構造であって、
前記制振ダンパーを組み込むべき架構フレームを両側2本の柱と該柱間の上部相互間または下部相互間のいずれか一方にのみ架設された1本の梁とによる三方枠状に構成することにより、該柱間の上部相互間または下部相互間のいずれか他方に前記制振ダンパーを設置するためのダンパースペースを確保し、
前記ダンパースペースに前記制振ダンパーを設置して該制振ダンパーの一端部を前記変位伝達機構を介して当該架構フレームの仕口部に対して接続するとともに、該制振ダンパーの他端部を当該架構フレームに隣接している他の架構フレームにおける仕口部に対して接続してなることを特徴とする制振構造。
【請求項2】
請求項1記載の制振構造であって、
前記変位伝達機構は、V形または逆V形をなすブレースと、該ブレースの下部または上部となる頂点部に接合された中央部ブラケットからなり、
前記変位伝達機構におけるブレースの上部または下部を前記架構フレームの上部または下部の仕口部に対して接続するとともに、前記中央部ブラケットを前記架構フレームの下部または上部に確保された前記ダンパースペースの中央部に配置し、
前記ダンパースペースに2台の制振ダンパーを前記中央部ブラケットを挟んでその両側にそれぞれ設置して、各制振ダンパーの一端部をそれぞれ前記中央部ブラケットに対して接続するとともに、各制振ダンパーの他端部をそれぞれ当該架構フレームに隣接している他の架構フレームの仕口部に対してブラケットを介して接続してなることを特徴とする制振構造。
【請求項3】
請求項1または2記載の制振構造であって、
前記ダンパースペースの両側にスラブを支持するための小梁をそれぞれ設けてなることを特徴とする制振構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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