説明

制震建物

【課題】窓や出入り口などの開口部を様々な態様で設けられる高い設計の自由度に加え、大きな制震性能を発揮する制震建物を提供する。
【解決手段】ユニット建物B1を構成する建物ユニットが小割にした大きさの小割建物ユニット1aと1b,2aと2b,3aと3b,4aと4bの組合せとされ、小割建物ユニット1a,2a,3a,4aの柱梁架構K2内に制震装置としての油圧ダンパーが斜めにそれぞれ架設された構成とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地震時における振動エネルギーを制震装置によって吸収させる制震建物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、建物ユニットを複数組み付けて成る施工性などに優れるユニット建物においても、地震時における振動エネルギーを制振装置によって吸収させる制震建物は多く実施されている(例えば特許文献1,2等を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−171711号公報
【特許文献2】特開2006−2364号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記した従来の制震建物では、建物ユニットの柱梁架構に窓や出入り口などの開口部を様々な態様で設けられるように設計の自由度の高さを考慮して、柱梁架構内に、制震装置を備えたこの柱梁架構よりも横幅が小さい制震パネルを、様々な配置で嵌め込んで設置していた。
【0005】
しかしながら、これらの制震パネルは、一対の縦材間に油圧ダンパーなどの制震装置を架設し、天井梁と床梁に一対の縦材のそれぞれの上下端部をピン接合して柱梁架構内に設置した構成なので、地震時において建物に水平外力が入力した際、柱梁架構における制震パネルの接合強度が弱いため、制震パネルが接合された天井梁及び床梁の部分が水平方向だけでなく上下方向にも大きく変形してしまい、制震装置の変形量は小さく、期待するほどの振動エネルギーを吸収できず、大きな制震性能を発揮できなかった。
【0006】
そこで、本発明は、設計の自由度が高いうえに、大きな制震性能を発揮する制震建物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の制震建物は、柱と梁とを剛接合してなる建物ユニットを複数組み付けて成るユニット建物において、少なくとも1つの前記建物ユニットが小割にした大きさの小割建物ユニットの組合せとされ、前記小割建物ユニットの柱梁架構内に制震装置が設けられていることを特徴とする。
【0008】
ここで、前記小割建物ユニットの柱梁架構内における剛接合部同士の間に前記制震装置が斜めに架設されているとよい。
【0009】
また、前記制震装置は、油圧ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、低降伏点鋼ダンパー又はこれらを複合したダンパーであるとよい。
【発明の効果】
【0010】
このような本発明の制震建物は、柱と梁とを剛接合してなる建物ユニットを複数組み付けて成るユニット建物において、少なくとも1つの建物ユニットが小割にした大きさの小割建物ユニットの組合せとされ、小割建物ユニットの柱梁架構内に制震装置が設けられた構成となっている。よって、地震時においてユニット建物に水平外力が入力した際、小割建物ユニットの柱梁架構の接合強度が強いため、従来技術とは異なり、この部分は、上下方向には殆ど変形せず、略水平方向にだけ変形して、制震装置の変形量は所望のものとなるため、期待する振動エネルギーを吸収でき、大きな制震性能を発揮できる。そのうえ、この小割建物ユニットの対向する柱梁架構にも、梁によって応力が伝達され、同様な水平変形をして、大きな制震性能を発揮できる。
【0011】
ここで、小割建物ユニットの柱梁架構内における剛接合部同士の間に制震装置が斜めに架設されている場合は、制震装置の変形量は最も大きくなるため、より期待する振動エネルギーを吸収でき、一層大きな制震性能を発揮できる。
【0012】
また、制震装置が油圧ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、低降伏点鋼ダンパー又はこれらを複合したダンパーである場合は、交換や調整の必要がないので、地震が継続的に起こったときにも対応でき、実用性に優れ、そのうえ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施例1の制震建物の概略構成を示す平面図である。
【図2】実施例1の追加柱を含む柱梁架構が成形された建物ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図3】実施例2の追加柱を含む柱梁架構が成形された建物ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図4】実施例3の追加柱を含む柱梁架構が成形された建物ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図5】実施例4の制震建物の概略構成を示す平面図である。
【図6】実施例4の油圧ダンパーが架設された小割建物ユニットの柱梁架構の概略構成を示す正面図である。
【図7】実施例5の制震建物の概略構成を示す平面図である。
【図8】実施例6の制震建物の概略構成を示す平面図である。
【図9】実施例7の制震建物の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の制震建物を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1〜7に基づいて説明する。
【実施例1】
【0015】
先ず、実施例1の制震建物について説明する。
【0016】
この実施例1の制震建物は、図1に示した建物ユニット1〜4を組み付けて成る建物としてのユニット建物Aである。
【0017】
また、これら建物ユニット1〜4は、図2に示したように、4本の柱5,・・・と8本の梁6,・・・を剛接合し、8つの剛接合部G1〜G8を有するラーメンボックス構造である。
【0018】
また、図1の平面視で右上の建物ユニット1には、追加柱7と追加梁8とを剛接合して、剛接合部S0,S1,S2が設けられて、外側の妻面に剛接合部G1,G2,S1,S2に囲まれた追加柱7を含む柱梁架構K1が形成されている。
【0019】
さらに、柱梁架構K1においては、剛接合部G1とS1との間には、ブレース材9,9を介して、制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されている。
【0020】
ここで、制震装置には、油圧ダンパー10を使用したが、これに限定されず、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、低降伏点鋼ダンパー又はこれらを複合したダンパーなどの交換や調整の必要がないダンパーが好適に使用される。
【0021】
(1)このような実施例1の制震建物は、ユニット建物Aの柱5,5と梁6,6とから成る柱梁架構内に追加柱7を剛接合して、追加柱7を含む柱梁架構K1内に制震装置としての油圧ダンパー10が設けられた構成となっている。よって、地震時においてユニット建物Aに水平外力が入力した際、追加柱7を含む柱梁架構K1の接合強度が強いため、従来技術とは異なり、この部分は、上下方向には殆ど変形せず、略水平方向にだけ変形して、制震装置としての油圧ダンパー10の変形量が所望のものとなるため、期待する振動エネルギーを吸収でき、大きな制震性能を発揮できる。
【0022】
(2)ここで、追加柱7を含む柱梁架構K1と対向する柱梁架構との間に、追加梁8が剛接合部S1とS0とで剛接合されているので、対向する柱梁架構にも、追加梁8によって応力が伝達され、同様な水平変形をして、大きな制震性能を発揮できる。
【0023】
(3)また、追加柱を含む柱梁架構K1における剛接合部G1とS1との間に制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されているので、油圧ダンパー10の変形量は最も大きくなるため、より期待する振動エネルギーを吸収でき、一層大きな制震性能を発揮できる。
【0024】
(4)また、制震装置が油圧ダンパー10であるので、交換や調整の必要がなく、地震が継続的に起こったときにも対応でき、実用性に優れ、そのうえ経済的である。
【実施例2】
【0025】
次に、実施例2の制震建物について説明する。
【0026】
この実施例2の制震建物も、図1に示した建物ユニット1〜4を組み付けて成る建物としてのユニット建物Aである。
【0027】
また、これら建物ユニット1〜4は、図3に示したように、4本の柱5,・・・と8本の梁6,・・・を剛接合し、8つの剛接合部G1〜G8を有するラーメンボックス構造である。
【0028】
また、建物ユニット1には、追加柱7と追加梁8とを剛接合して、剛接合部S0,S1,S2が設けられて、内側の桁面に剛接合部G3,G4,S1,S2に囲まれた追加柱7を含む柱梁架構K1が形成されている。
【0029】
さらに、柱梁架構K1においては、剛接合部G4とS1との間には、ブレース材9,9を介して、制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されている。
【0030】
すなわち、この実施例2は、柱梁架構K1を形成した位置が実施例1と主に異なる。なお、他の構成は、実施例1と略同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【0031】
このように構成された実施例2の制震建物は、実施例1の(1)〜(4)と略同様な作用効果を奏する。
【実施例3】
【0032】
次に、実施例3の制震建物について説明する。
【0033】
この実施例3の制震建物も、図1に示した建物ユニット1〜4を組み付けて成る建物としてのユニット建物Aである。
【0034】
また、これら建物ユニット1〜4は、図4に示したように、4本の柱5,・・・と8本の梁6,・・・を剛接合し、8つの剛接合部G1〜G8を有するラーメンボックス構造である。
【0035】
また、建物ユニット1には、追加柱7,7と追加梁8,8とを剛接合して、剛接合部S0,S0,S1〜S4が設けられて、内側の桁面に剛接合部S1〜S4に囲まれた追加柱7,7を含む柱梁架構K1が形成されている。
【0036】
さらに、柱梁架構K1においては、剛接合部S1とS3との間には、ブレース材9,9を介して、制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されている。
【0037】
すなわち、この実施例3は、柱梁架構K1を形成した位置と油圧ダンパー10を追加柱7,7の剛接合部S1,S3間に架設したことが実施例1,2と主に異なる。なお、他の構成は、実施例1,2と略同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【0038】
このように構成された実施例3の制震建物は、実施例1の(1)〜(4)と略同様な作用効果を奏する。
【実施例4】
【0039】
次に、実施例4の制震建物について説明する。
【0040】
この実施例4の制震建物は、実施例1の図1に示した建物ユニット1〜4を組み付けて成る建物としてのユニット建物Aにおいて、4つの建物ユニット1〜4が小割の大きさの小割ユニットの組合せとされたユニット建物B1である。
【0041】
すなわち、図5に示したように、ユニット建物B1は、建物ユニット1を長手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット1a,1bと、建物ユニット2を短手方向で2つに小割にした大きさの小割ユニット2a,2bと、建物ユニット3を長手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット3a,3bと、建物ユニット4を短手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット4a,4bとから成る。
【0042】
ここで、図5の平面視で右上の小割建物ユニット1aの外側の妻面には、図6に示したように、建物ユニット1を小割の大きさの小割ユニット1a,1bの組合せとしたことにより、剛接合部S1,S2が設けられて、剛接合部G1,G2,S1,S2に囲まれた柱梁架構K2が形成されている。
【0043】
また、小割建物ユニット2aの外側妻面、小割建物ユニット3aの外側妻面及び小割建物ユニット4aの外側妻面にも、同じように、図6に示したような柱梁架構K2がそれぞれ形成されている。
【0044】
さらに、柱梁架構K2においては、剛接合部G1とS1との間には、ブレース材9,9を介して、制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されている。
【0045】
ここで、制震装置には、油圧ダンパー10を使用したが、これに限定されず、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、低降伏点鋼ダンパー又はこれらを複合したダンパーなどの交換や調整の必要がないダンパーが好適に使用される。
【0046】
(1)このような実施例4の制震建物は、ユニット建物B1を構成する建物ユニットが小割にした大きさの小割建物ユニット1aと1b,2aと2b,3aと3b,4aと4bの組合せとされ、小割建物ユニット1a,2a,3a,4aの柱梁架構K2内に制震装置としての油圧ダンパー10がそれぞれ設けられた構成となっている。よって、地震時においてユニット建物B1に水平外力が入力した際、小割建物ユニット1a,2a,3a,4aの柱梁架構K2,・・・の接合強度が強いため、従来技術とは異なり、これらの部分は、上下方向には殆ど変形せず、略水平方向にだけ変形して、制震装置としての油圧ダンパー10,・・・の変形量が所望のものとなるため、期待する振動エネルギーを吸収でき、大きな制震性能を発揮できる。そのうえ、この小割建物ユニット1a,2a,3a,4aの対向する柱梁架構にも、梁によって応力がそれぞれ伝達され、同様な水平変形をして、大きな制震性能を発揮できる。
【0047】
(2)ここで、小割建物ユニット1a,2a,3a,4aの柱梁架構K2,・・・内における剛接合部G1とS1との間に制震装置としての油圧ダンパー10が斜めに架設されているので、油圧ダンパー10の変形量は最も大きくなるため、より期待する振動エネルギーを吸収でき、一層大きな制震性能を発揮できる。
【0048】
(3)また、制震装置が油圧ダンパー10であるので、交換や調整の必要がなく、地震が継続的に起こったときにも対応でき、実用性に優れ、そのうえ経済的である。
【実施例5】
【0049】
次に、実施例5の制震建物について説明する。なお、前記実施例4で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0050】
この実施例5の制震建物であるユニット建物B2は、図7に示したように、建物ユニット1を長手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット1a,1bと、建物ユニット2を短手方向で2つに小割にした大きさの小割ユニット2a,2bと、建物ユニット3を長手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット3a,3bと、建物ユニット4を短手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット4a,4bとから成る。
【0051】
ここで、小割建物ユニット1aの内側妻面、小割建物ユニット2aの内側妻面、小割建物ユニット3aの内側妻面及び建物ユニット4aの内側妻面に、図6に示したような柱梁架構K2がそれぞれ形成されている。
【0052】
すなわち、この実施例5は、建物ユニット1〜4の小割の仕方は実施例4と同一であり、制震装置としての油圧ダンパー10を架設した柱梁架構K2を設けた位置が実施例4と主に異なる。
【0053】
なお、他の構成については、前記実施例4と略同様であるので説明を省略する。
【0054】
このように構成された実施例5の制震建物は、実施例4の(1)〜(3)と略同様な作用効果を奏する。
【実施例6】
【0055】
次に、実施例6の制震建物について説明する。なお、前記実施例4,5で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0056】
この実施例6の制震建物であるユニット建物B3は、図8に示したように、建物ユニット1を短手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット1A,1Bと、建物ユニット2と、建物ユニット3を短手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット3A,3Bと、建物ユニット4を長手方向で2つに小割にした大きさの小割建物ユニット4A,4Bとから成る。
【0057】
ここで、小割建物ユニット1Aの外側妻面と外側桁面、小割建物ユニット3Aの外側妻面及び小割建物ユニット4Aの外側妻面に、図6に示したような柱梁架構K2がそれぞれ形成されている。
【0058】
すなわち、この実施例6は、建物ユニット1〜4の小割の仕方および制震装置としての油圧ダンパー10を架設した柱梁架構K2を設けた位置が実施例4,5と主に異なる。
【0059】
なお、他の構成については、前記実施例4,5と略同様であるので説明を省略する。
【0060】
このように構成された実施例6の制震建物は、実施例4の(1)〜(3)と略同様な作用効果を奏する。
【実施例7】
【0061】
次に、実施例7の制震建物について説明する。なお、前記実施例4〜6で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【0062】
この実施例7の制震建物であるユニット建物B4は、図9に示したように、建物ユニット1と、建物ユニット2と、建物ユニット3,4を変則的に4つに小割にした大きさの小割建物ユニット34a,34b,34c,34dとから成る。
【0063】
ここで、建物ユニット1の外側妻面、小割建物ユニット34aの外側妻面及び小割建物ユニット34bの2つの外側面に、図6に示したような柱梁架構K2がそれぞれ形成されている。
【0064】
すなわち、この実施例7は、建物ユニット1〜4の小割の仕方および制震装置としての油圧ダンパー10を架設した柱梁架構K2を設けた位置が実施例4〜6と主に異なる。
【0065】
なお、他の構成については、前記実施例4〜6と略同様であるので説明を省略する。
【0066】
このように構成された実施例7の制震建物は、実施例4の(1)〜(3)と略同様な作用効果を奏する。
【0067】
以上、図面を参照して、本発明の最良の形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0068】
例えば、前記実施例1〜3における建物ユニットの個数や配置並びに柱梁架構K1の設置個数や設置箇所に限定されず、様々な態様で実施できる。
【0069】
また、前記実施例4〜7における建物ユニットの個数や配置や小割の仕方並びに柱梁架構K2の設置個数や設置箇所に限定されず、様々な態様で実施できる。
【0070】
さらに、前記実施例1〜7では、簡単に説明するために、平屋のユニット建物A,B1〜B4を適用したが、2階以上のユニット建物でも同様に実施することができる。
【符号の説明】
【0071】
A,B1〜B4 ユニット建物(建物)
G1〜G8 剛接合部
S0〜S4 途中の剛接合部
K1,K2 油圧ダンパーが架設された柱梁架構
5 柱
6 梁
10 油圧ダンパー(制震装置)
1〜4 建物ユニット
7 補強柱
8 補強梁
1a,1b,2a,2b 小割建物ユニット
3a,3b,4a,4b 小割建物ユニット
1A,1B,3A,3B,4A,4B 小割建物ユニット
34a〜34d 小割建物ユニット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
柱と梁とを剛接合してなる建物ユニットを複数組み付けて成るユニット建物において、
少なくとも1つの前記建物ユニットが小割にした大きさの小割建物ユニットの組合せとされ、前記小割建物ユニットの柱梁架構内に制震装置が設けられていることを特徴とする制震建物。
【請求項2】
前記小割建物ユニットの柱梁架構内における剛接合部同士の間に前記制震装置が斜めに架設されていることを特徴とする請求項1に記載の制震建物。
【請求項3】
前記制震装置は、油圧ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、低降伏点鋼ダンパー又はこれらを複合したダンパーであることを特徴とする請求項1又は2に記載の制震建物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−140854(P2012−140854A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−65208(P2012−65208)
【出願日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【分割の表示】特願2008−27215(P2008−27215)の分割
【原出願日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願人】(000002174)積水化学工業株式会社 (5,781)
【Fターム(参考)】