減衰装置、免震構造物及び制振構造物
【課題】風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、大きな揺れが生じた後も再使用が可能な減衰装置並びにこの減衰装置を用いた免震構造物及び制振構造物を提供する。
【解決手段】上部構造体１１と下部構造体１５の間に配置された粘弾性体１６が、上部構造体１１又は下部構造体１５の少なくとも一方に設けられた保持手段２４により保持される。そして、外乱により上部構造体１１と下部構造体１５が所定値以上相対移動したときに、損傷するようなせん断力を受けずに粘弾性体１６が保持手段２４から離脱する。これにより、構造体の微小変形時には、粘弾性体１６により減衰効果を発揮し、中小変形及び大変形時にて離脱した粘弾性体１６は、再び装着して再使用することができる。
【解決手段】上部構造体１１と下部構造体１５の間に配置された粘弾性体１６が、上部構造体１１又は下部構造体１５の少なくとも一方に設けられた保持手段２４により保持される。そして、外乱により上部構造体１１と下部構造体１５が所定値以上相対移動したときに、損傷するようなせん断力を受けずに粘弾性体１６が保持手段２４から離脱する。これにより、構造体の微小変形時には、粘弾性体１６により減衰効果を発揮し、中小変形及び大変形時にて離脱した粘弾性体１６は、再び装着して再使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、快適な居住性を確保する減衰装置、免震構造物及び制振構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に免震構造物は、地震の揺れに対する構造安全性の向上に効果的な構造物であるが、その反面、風等に対しても揺れやすいという欠点を持っている。超高層の免震構造物においては、この風に対する揺れの影響が顕著であり、特に、再現期間１年の風荷重に対しては、建物上階の揺れの加速度が大きくなってしまい、これによる体感的な居住性の悪化が問題となっている。
【０００３】
免震構造物に用いられる減衰装置としては、金属ダンパーやオイルダンパーがある。金属ダンパーは、金属材料が降伏することにより振動エネルギーの吸収を図る減衰装置であるが、風等による構造物の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）では、金属材料が降伏点に達しないので減衰効果が得られない。また、オイルダンパーは、機構的なガタや内部摩擦等により、微小変形では減衰効果が小さい。
【０００４】
図２４は、構造物の１次固有振動数に対する構造物頂部の加速度を示すものであり、符号１５０、１５２は、日本建築学会の居住性指針に基づいた、揺れに対する居住性を評価する感覚曲線である。この感覚曲線は、揺れの加速度によって、人が感じる居住性をクラス分けした境界である。例えば、感覚曲線１５０と１５２は、異なるクラスの境界であるが、感覚曲線１５０と１５２の間の領域に加速度の値が入っている限りにおいては、人間は同程度の居住性を体感することになる。
【０００５】
ここで、風等の外乱が構造物に作用したとき頂部の加速度が値Ａとなる構造物に、弾性体の減衰装置を設置した場合、この減衰装置で使用する弾性体の弾性力を強くしていくと、構造物は硬くなり揺れにくくなる。値Ａも矢印１５４のように多少下がるが、概ね感覚曲線１５０と平行な傾斜程度の下がり方しかできず、感覚曲線１５０よりも小さくならないので、人間の感覚として揺れが小さくなったと感じない。このように、弾性力を強くしていくだけでは、効果的な居住性改善効果は得られない。
【０００６】
そこで、弾性体に替えて、粘弾性体の減衰装置を設置し、弾性力及び粘性力を強くしていくと、矢印１５６のように加速度が下がり、値Ｂのように感覚曲線１５０より小さくなって感覚曲線のクラスが１つ下がり、人間の感覚として揺れが小さくなったと感じることができる。
【０００７】
このように、人間の感覚としての揺れを小さくするために、減衰装置に粘弾性体を用いることが効果的であることは、一般に知られていることである。
【０００８】
減衰装置に粘弾性体を用いた従来技術としては、図２５のような、粘弾性体等の減衰性能を有する材料からなる球体１５８が床スラブ１６０上に敷き並べられた減衰装置がある（特許文献１）。この球体１５８は圧縮変形して潰れた状態で、二重床材１６２を支持しているので、大きな地震力を受けたときには二重床材１６２が水平移動し、これに伴って球体１５８が転がる。球体１５８は、回転時に内部がせん断変形するので、減衰力を発揮し、さらに、床スラブ１６０及び二重床材１６２と、球体１５８との間の摩擦抵抗も加わり、高い減衰効果を発揮することができる。
【０００９】
しかし、特許文献１は、長大ストロークの減衰装置であり、また、球体１５８は常に圧縮力を受けている。よって、長期間の使用においては材料が劣化し、所定の減衰力が得られなくなってしまうので、定期的に球体１５８を交換しなければならない。
【００１０】
また、図２６に示すように、大きな地震等による構造物の大振幅の変形に対して振動エネルギーを吸収する免震装置１６４が設けられた特許文献２の免震構造物１６５には、風等による微小変形において振動エネルギーを吸収する微小振幅用減衰装置１６６が併設されている。そして、微小振幅用減衰装置１６６は、微小振幅用ダンパー１６８と、微小振幅用ダンパー１６８と上部構造物１７２を連結する支持部１７０と、で構成され、この微小振幅用ダンパー１６８に粘弾性体が用いられている。支持部１７０は、意図的に弱く（断面が小さく）なっているので、微小振幅用ダンパー１６８の減衰力、又は変位量が許容量を越えるような大振幅のときには、支持部１７０が破断して微小振幅用ダンパー１６８への振動伝達を遮断し、微小振幅用ダンパー１６８が保護される。
【００１１】
しかし、再び微小振幅用減衰装置１６６を使用するためには、支持部１７０の交換が必要になり、また、微小振幅用減衰装置１６６は複雑な機構を必要とするので、コストが高くなる。
【００１２】
また、図２７に示す、特許文献３の制振型免震建物の上部構造物１７４の下方には、免震装置１７６と、粘弾性体１７８を有する振動減衰装置１８０とが設けられている。風等による上部構造物１７４の小さな振動に対しては、粘弾性体１７８にせん断変形を生じさせて振動を減衰し、大きな地震等により上部構造物１７４が所定の水平変位量を越えると粘弾性体１７８が切断され、振動減衰装置１８０の減衰機能が解除される。よって、振動減衰装置１８０を大きな地震等に対応した長大ストロークの減衰装置にする必要はなく、小型化が図れる。
【００１３】
しかし、特許文献２と同様に、再び振動減衰装置１８０を使用するためには、粘弾性体１７８の交換が必要になる。
【特許文献１】特開平１０−１８４０９４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２３８６号公報
【特許文献３】特開２００４−６０８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は係る事実を考慮し、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、大きな揺れが生じた後も再使用が可能な減衰装置並びにこの減衰装置を用いた免震構造物及び制振構造物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、外乱により相対移動する上部構造体と下部構造体の間に配置され、減衰効果を発揮する減衰装置であって、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、粘弾性体を保持すると共に、該上部構造体と該下部構造体が所定値以上相対移動したとき前記粘弾性体を離脱させる保持手段を備え、前記粘弾性体は、前記保持手段から離脱すると前記上部構造体又は前記下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状であることを特徴としている。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、上部構造体と下部構造体の間に粘弾性体が設けられている。また、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、粘弾性体を保持する保持手段が設けられている。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、保持手段に保持された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。
【００１７】
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、構造体の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造体の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。
【００１８】
また、上部構造体と下部構造体の相対移動量がさらに大きくなると、粘弾性体の回転及びせん断変形が進行する。そして、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、保持手段から粘弾性体が離脱する。また、粘弾性体は、このとき上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状になっている。粘弾性体は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、保持手段が粘弾性体を離脱するので、粘弾性体が損傷することはない。
【００１９】
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による構造体の１０cm程度以下の中小変形（中小振幅の変形）、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形（大振幅の変形）に対しては、粘弾性体が変形追随し、終には粘弾性体を損傷させることなく離脱できるので、この粘弾性体を再び装着し、再使用することが可能である。
【００２０】
また、免震構造に本発明を適用した場合、免震構造の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体は保持手段から離脱しているため、構造体の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、装置が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が長手方向に沿って係合する長溝であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、粘弾性体の立断面は、長辺と短辺を持つ形状である。また、粘弾性体は長状体である。上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、この粘弾性体の長手方向に沿って長溝が設けられている。そして、長溝には、粘弾性体の長辺の端部が係合される。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、長溝に係合された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体の回転を抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。
【００２３】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、粘弾性体の係合が解かれて長溝から離脱する。このとき粘弾性体の短辺長は、上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、この粘弾性体を再び装着し、再使用することが可能である。
【００２４】
また、長溝の深さを変えることにより、係合面の摩擦抵抗を変え、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００２５】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向に構造体が移動した場合、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面や、上部構造体又は下部構造体と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００２６】
また、上部構造体又は下部構造体に溝を形成するだけなので施工が容易であり、粘弾性体の長辺の端部と同形状の溝を設ければよいので、さまざまな形状の粘弾性体への柔軟な対応が可能である。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、前記長溝に係合する前記粘弾性体の係合面には突起が設けられていることを特徴としている。
【００２８】
請求項３に記載の発明では、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面に発生する摩擦抵抗が、係合面に設けられた突起により大きくなる。よって、粘弾性体の回転をさらに抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、前記長溝の縁部に沿って突壁を設けたことを特徴としている。
【００３０】
請求項４に記載の発明では、長溝の縁部に沿って設けられた突壁に粘弾性体が引っ掛かり、この抵抗により、粘弾性体の回転をさらに抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方には、外側から前記粘弾性体を前記長溝へ挿入できる挿入溝が形成されていることを特徴としている。
【００３２】
請求項５に記載の発明では、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に挿入溝が設けられているので、粘弾性体をこの挿入溝から挿入することにより、粘弾性体の柔軟性を利用して長溝へ容易に装着することができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、前記粘弾性体の立断面形状が矩形であることを特徴としている。
【００３４】
請求項６に記載の発明では、粘弾性体の立断面形状が矩形であるので、形状が単純であり、粘弾性体の製造及び長溝の形成が容易である。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、前記粘弾性体の立断面形状が楕円であることを特徴としている。
【００３６】
請求項７に記載の発明では、粘弾性体の立断面形状が楕円であるので、長辺の端部が撓み易く、長溝に装着し易い。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方から突設し、前記粘弾性体の長辺の端部を挟持する突片であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００３８】
請求項８に記載の発明では、粘弾性体の立断面は、長辺と短辺を持つ形状である。また、粘弾性体は長状体であり、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、突片が粘弾性体の長辺の端部を挟み込むように設けられている。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、突片に挟持された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。
【００３９】
また、上部構造体又は下部構造体、及び突片と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体の回転を抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。さらに、粘弾性体を挟持する突片間の距離を、粘弾性体の幅よりも狭くして粘弾性体を圧縮し、摩擦抵抗を大きくすることにより、粘弾性体の回転をさらに抑え、高い減衰効果を発揮することができる。
【００４０】
また、突片を着脱することによって、粘弾性体の取付け及び取外しを容易に行なうことができる。
【００４１】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、突片の挟持から粘弾性体が解かれて離脱する。このとき粘弾性体の短辺長は、上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、再びその粘弾性体を装着し、再使用することが可能である。
【００４２】
また、突片の突出長さを変えることにより、接触面の摩擦抵抗を変え、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００４３】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向に構造体が移動した場合、上部構造体又は下部構造体、及び突片と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００４４】
請求項９に記載の発明は、前記粘弾性体が、卵形状をしており、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が係合する凹部であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００４５】
請求項９に記載の発明では、卵形状の粘弾性体が、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に設けられた凹部に係合されている。よって、構造体のあらゆる水平方向の移動に対して、粘弾性体が同じ減衰効果を発揮する。
【００４６】
また、構造体のあらゆる水平方向の所定値以上の移動に対して、粘弾性体が損傷することなく凹部から離脱することができる。
【００４７】
請求項１０に記載の発明は、前記粘弾性体が、中央にくびれが設けられたダンベル形状をしており、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の前記くびれに係合する突部であり、前記粘弾性体の前記くびれの両側の厚さは前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００４８】
請求項１０に記載の発明では、粘弾性体がダンベル形状である。そして、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に突部が設けられ、この突部がダンベル形状の中央のくびれに係合している。上部構造体と下部構造体が相対移動すると、突部がダンベル形状のくびれの両側の膨らみ部分の片方に引っ掛かり粘弾性体を引っ張るので、粘弾性体がせん断変形し、これによって減衰効果を発揮する。
【００４９】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動すると、突部がダンベル形状の両側の膨らみ部分の片方を乗り越えて離脱する。このとき粘弾性体のくびれの両側の厚さは上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。
【００５０】
よって、構造体の中小変形及び大変形に対しては、粘弾性体が変形追随し、終には粘弾性体を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体を装着し、再使用することが可能である。
【００５１】
また、突部の突出量を変え、粘弾性体のくびれをこれに対応した形状とすることで、粘弾性体が離脱するタイミングを調整することができる。
【００５２】
請求項１１に記載の発明は、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられた板材に設けられる、ことを特徴としている。
【００５３】
請求項１１に記載の発明では、保持手段が板材に設けられており、この板材が、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられている。
よって、事前に保持手段を設けた板材を上部構造体又は下部構造体に取付けるだけの作業なので、容易に施工を行なうことができる。
【００５４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が、前記上部構造体と前記下部構造体の間に免震装置を配置した構造物の免震層に配設されたことを特徴としている。
【００５５】
請求項１２に記載の発明では、免震装置が配置された構造物の免震層に本発明の減衰装置を設けることにより、構造物の微小変形において減衰効果を発揮する免震構造物を構築することができる。
【００５６】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が配設された制振構造物において、前記制振構造物の室内に設けられた間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間に、前記減衰装置が配設されたことを特徴としている。
【００５７】
請求項１３に記載の発明では、制振構造物の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られる。また、間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間部に減衰装置を配設するので、減衰効果が最も得られる階層に減衰装置を配設することが可能であり、改修工事も容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明は上記構成としたので、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、大きな揺れが生じた後も再使用が可能である。また、この減衰効果は、免震構造物や制振構造物においても発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
図面を参照しながら、本発明の減衰装置並びに本発明の減衰装置を適用した免震構造物及び制振構造物の例を説明する。なお、本実施形態は、あらゆる構造の新築及び改修建物への適用が可能である。
【００６０】
まず、本発明の第１の実施形態に係る減衰装置１０について説明する。図１、２には、本実施形態の減衰装置１０が示されている。
【００６１】
減衰装置１０は、構造物を構成する上部躯体１１の下面に固定される取付プレート１２と下部躯体１５の上面に固定される取付プレート１４を備えている。取付プレート１２と取付プレート１４の間には粘弾性体１６が配置される。粘弾性体１６の立断面は、長辺１８と短辺２０を持つ矩形であり、図２に示すような長状体となっている。そして、取付プレート１２と取付プレート１４には、粘弾性体１６の長手方向２２に沿って保持手段となる長溝２４が設けられ、粘弾性体１６の長辺の端部１６Ａ、１６Ｃと係合している。取付プレート１２、１４には、弾性体、木質材料、プラスチック材料、鉄、その他非鉄金属等を用いることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、取付プレート１２、１４に長溝２４を形成して粘弾性体１６を保持したが、上部躯体１１、下部躯体１５に直接長溝２４を形成して粘弾性体１６を保持してもよい。取付プレート１２、１４を用いた方が、施工をより容易に行なうことができる。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る減衰装置１０の作用及び効果について説明する。
第１の実施形態では、取付プレート１２の水平移動に対する粘弾性体１６の変形の様子を図３（Ａ）から（Ｆ）の順に示したように、風等の外乱により取付プレート１２が取付プレート１４に対して水平方向へ相対移動すると、長溝２４に係合された粘弾性体１６は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、取付プレート１２、１４の長溝２４と、粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃとの係合面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体１６の回転を抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。
【００６４】
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、取付プレート１２の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造物の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【００６５】
また、取付プレート１２の相対移動量がさらに大きくなると、粘弾性体１６の回転及びせん断変形が進行する。そして、取付プレート１２が所定値以上相対移動したときに、粘弾性体１６の係合が解かれて長溝２４から離脱する。このとき粘弾性体１６の短辺２０の長さは、取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。粘弾性体１６は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、長溝２４から粘弾性体１６が離脱するので、粘弾性体１６が損傷することはない。
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による取付プレート１２の１０cm程度以下の中小変形、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形に対しては、粘弾性体１６が変形追随し、終には粘弾性体１６を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体１６を装着し、再使用することが可能である。
また、長溝２４の深さを変えることにより、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００６６】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向２２に取付プレート１２が移動した場合、長溝２４と、粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃとの係合面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体１６がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体１６の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００６７】
また、粘弾性体１６の立断面形状が矩形であるので、形状が単純であり、粘弾性体１６の製造及び長溝２４の形成が容易である。
また、免震構造物に本発明を適用した場合、免震構造物の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体１６は長溝２４から離脱するため、免震構造物の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
【００６８】
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置１０なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体１６のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体１６が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、減衰装置１０が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【００６９】
図４〜７は、本実施形態の変形例を示したものである。
【００７０】
図４は、粘弾性体１６の立断面形状が楕円であるので、長辺の端部１６Ａ、１６Ｃが撓み易く、長溝２４に装着し易い。
【００７１】
図５は、粘弾性体１６の立断面形状が矩形であり、長溝２４に係合する粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃの係合面には突起２６が設けられている。これにより、係合面に発生する摩擦抵抗がより大きくなる。よって、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。また、本実施形態では、突起２６が、粘弾性体１６側に設けられているが、長溝２４側に設けてもよい。
【００７２】
図６は、粘弾性体１６の立断面形状が縦置きされたダンベル形状であり、長溝２４に係合する粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃの係合面には突起２６が設けられている。これにより、図５と同様に、より高い減衰効果を発揮することができる。また、本実施形態では、突起２６が、粘弾性体１６側に設けられているが、長溝２４側に設けてもよい。
【００７３】
図７は、粘弾性体１６の立断面形状が楕円であり、取付プレート１２の長溝２４の縁部に沿って突壁２８が設けられている。この突壁２８に粘弾性体１６が引っ掛かり、この抵抗により、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、取付プレート１２の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、突壁２８が取付プレート１２のみに設けられているが、取付プレート１４のみに設けられても、両方の取付プレートに設けられてもよい。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る減衰装置２９、３１について説明する。
【００７６】
第２の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を長溝２４へ装着するための構造の一例である。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図８、９には、本実施形態の減衰装置２９、３１が示されている。
【００７７】
図８は、取付プレート１２及び取付プレート１４に、粘弾性体１６を挿入するための挿入溝３０が形成されている。挿入溝３０は、長溝２４へ斜め方向から連結されている。
【００７８】
また、図９は、上部躯体１２の一部を着脱可能な粘弾性体取替え用蓋材３４としている。
蓋をした状態において蓋材３４は、上部躯体１１には固定されずに、取付プレート１２と連結して一体化される。
【００７９】
図８の挿入溝３０、図９の蓋材３４の設置場所及び設置数は、状況に応じて、適宜決めればよい。
【００８０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る減衰装置２９、３１の作用及び効果について説明する。
【００８１】
図８の挿入溝３０の挿入口３２から粘弾性体１６を挿入することにより、粘弾性体１６の柔軟性を利用して長溝２４へ容易に装着することができる。また、斜線部分については、別の挿入溝３０から粘弾性体１６が挿入される構成である。
【００８２】
また、図９の蓋材３４を外して、露出した下部躯体１４の長溝２４に沿って、粘弾性体１６を挿入することにより、容易に装着することができる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施形態に係る減衰装置３５について説明する。
【００８４】
第３の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を係合する長溝２４の保持手段を、取付プレート１２及び取付プレート１４に設けたアングル材としたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１０には、本実施形態の減衰装置３５が示されている。
【００８５】
構造物に固定された取付プレート１２と取付プレート１４の間に粘弾性体１６が設けられている。粘弾性体１６は長状体であり、その立断面は、長辺１８と短辺２０を持つ矩形である。そして、取付プレート１２と取付プレート１４には、Ｌ字のアングル材３６が粘弾性体１６の長辺の端部１６Ａ、１６Ｃを挟み込んでいる。また、取付プレート１２又は取付プレート１４と接するアングル材３６の面には、長穴３８が設けられている。さらに、取付プレート１２と取付プレート１４には、雌ネジ４０が形成され、ボルト４２が長穴３８を介して雌ネジ４０に螺合し、アングル材３６を取付プレート１２又は取付プレート１４に固定している。
【００８６】
粘弾性体１６の取付け、取外しの際には、ボルト４２を緩め、矢印４４の方向にアングル材３６をスライドすることで、容易に作業を行なうことができる。また、長穴３８を単なる穴にし、ボルト４２を完全に外して、アングル材３６を着脱するようにしてもよい。また、アングル材３６には、構造物の微小変形による弱い力しか作用しないので、ボルト４２に替えて、ビス、接着剤、両面接着テープ等の簡易な固定方法を用いることができる。
【００８７】
また、アングル材３６は、粘弾性体１６をしっかり挟持できる材料であればよく、軽量かつ錆びつかないアルミアングル材又はステンレスアングル材が適している。
【００８８】
また、アングル材３６の形状を工夫することにより、矩形以外の立断面形状を有する粘弾性体１６に対応させることが可能である。
【００８９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る減衰装置３５の作用及び効果について説明する。
【００９０】
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ、また、風等の外乱により取付プレート１２が取付プレート１４に対して水平方向へ相対移動すると、アングル材３６に挟持された粘弾性体１６は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【００９１】
また、取付プレート１２、取付プレート１４、及びアングル材３６と、粘弾性体１６との接触面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体１６の回転を抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。さらに、粘弾性体１６を挟持するアングル材３６間の距離を、粘弾性体１６の幅よりも狭くして粘弾性体１６を圧縮し、摩擦抵抗を大きくすることにより、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、高い減衰効果を発揮することができる。
【００９２】
また、取付プレート１２が所定値以上相対移動したときに、アングル材３６の挟持から粘弾性体１６が解かれて離脱する。このとき粘弾性体１６の短辺長２０は、取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、再びその粘弾性体１６を装着し、再使用することが可能である。また、アングル材３６の突出長さを変えることにより、粘弾性体１６がアングル材３６から離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００９３】
また、粘弾性体１６は長状体であるので、長手方向に取付プレート１２が移動した場合、取付プレート１２、取付プレート１４、及びアングル材３６と、粘弾性体１６との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体１６がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体１６の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００９４】
次に、本発明の第４の実施形態に係る減衰装置４５について説明する。
【００９５】
第４の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を卵形状にしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１１には、本実施形態の減衰装置４５が示されている。
【００９６】
卵形状の粘弾性体４３が、取付プレート１２と取付プレート１４に設けられた凹部４６に係合されている。また、粘弾性体４３の短辺長が取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短くなっている。
【００９７】
また、本実施形態では、粘弾性体４３を卵形状としたが、円柱としてもよい。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施形態に係る減衰装置４５の作用及び効果について説明する。
【００９９】
第４の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ、また、取付プレート１４に対する、取付プレート１２のあらゆる水平方向の相対移動に対して、粘弾性体４３が同じ減衰効果を発揮することができ、取付プレート１４に対する、取付プレート１２のあらゆる水平方向の所定値以上の相対移動に対して、粘弾性体４３が損傷することなく凹部４６から離脱することができる。また、凹部４６と粘弾性体４３の両端部との係合深さを変えることにより、粘弾性体４３が、凹部４６から離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【０１００】
次に、本発明の第５の実施形態に係る減衰装置４７について説明する。
【０１０１】
第５の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６をダンベル形状にしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１２、１３には、本実施形態の減衰装置４７が示されている。
粘弾性体５０は、略中央がくびれており、このくびれ５０Ａの両側に円形の膨らみ部５０Ｂを有するダンベル形状であり、図１３に示すように、粘弾性体５０は長状体となっている。また、取付プレート１２と取付プレート１４に突部４８が設けられ、この突部４８がダンベル形状の中央のくびれ５０Ａに係合している。また、くびれ５０Ａの両側の膨らみ部５０Ｂの厚さは取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短くなっている。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施形態に係る減衰装置４７の作用及び効果について説明する。
第５の実施形態では、取付プレート１４に対する、取付プレート１２の水平方向の相対移動に対する粘弾性体５０の変形の様子を図１４（Ａ）から（Ｅ）の順に示したように、風等の外乱によって取付プレート１２が取付プレート１４に対して、水平方向に相対移動すると、突部４８がダンベル形状の両側の膨らみ部５０Ｂの一方に引っ掛かり粘弾性体５０を引っ張るので、粘弾性体５０がせん断変形し、これによって減衰効果を発揮する。
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、取付プレート１２の２cm程度以下の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造物の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【０１０３】
また、取付プレート１２が所定値以上相対移動すると、突部４８がダンベル形状の両側の膨らみ部５０Ｂの一方を乗り越えて離脱する。このとき粘弾性体５０のくびれ５０Ａの両側の膨らみ部５０Ｂの厚さは取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。粘弾性体５０は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、突部４８から粘弾性体５０が離脱するので、粘弾性体５０が損傷することはない。
【０１０４】
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による取付プレート１２の１０cm程度以下の中小変形、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形に対しては、粘弾性体５０が変形追随し、終には粘弾性体５０を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体５０を装着し、再使用することが可能である。
【０１０５】
また、突部４８の突出量を変え、粘弾性体５０のくびれ５０Ａをこれに対応した形状とすることで、粘弾性体５０が離脱するタイミングを調整することができる。
【０１０６】
また、粘弾性体５０は長状体であるので、長手方向２２に取付プレート１２が移動した場合、取付プレート１２及び取付プレート１４と、粘弾性体５０との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体５０がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体５０の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。また、本実施形態は、取付プレート１２又は取付プレート１４と、粘弾性体５０との接触面を大きくとることができるので、摩擦抵抗も大きく、取付プレート１２の移動に対してせん断変形が受け持つ割合も大きいので、取付プレート１２の長手方向２２の移動に対しても、高い減衰効果を発揮することができる。
また、免震構造物に本実施形態を適用した場合、免震構造物の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体５０は突部４８から離脱するので、免震構造物の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
【０１０７】
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置４７なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体５０のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体５０が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、減衰装置４７が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【０１０８】
次に、本発明の第６の実施形態に係る免震構造物及び制振構造物とその作用及び効果について説明する。
【０１０９】
第６の実施形態は、第１の実施形態である図１の減衰装置１０の適用例を示したものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【０１１０】
図１５では、免震構造物の躯体５４と、土留め等を目的とする擁壁５６との間に、空間
５８が形成されており、この空間５８は、バルコニー、植栽帯、スロープ、車路等の犬走り６０によって覆われている。そして、擁壁５６と犬走り６０との間には、隙間６２が形成されており、この隙間６２に減衰装置１０が設けられている。
【０１１１】
躯体５４と擁壁５６は、地震等の揺れに対して免震機能を発揮するために、４０〜６０ｃｍ程度離されており、擁壁５６と犬走り６０の相対位置も変化するので、隙間６２には、通常、止水ゴムやシール材が充填されている。しかし、これらの材料に替えて、減衰装置１０を隙間６２に設けることにより、免震機能を阻害することなく、従来の止水性を確保し、かつ微小変形に対する減衰効果を発揮することができる。
図１６では、免震装置６４が配置された建物６６の中間層６８を囲む外周壁７０の間に減衰装置１０が設けられている。よって、建物６６の微小変形において減衰効果を発揮する免震構造物を構築することができる。
【０１１２】
図１７では、制振建物７２の室内空間７３において、間仕切壁７４の上部や、下部間仕切壁７４Ｂと上部躯体７６から垂らした上部間仕切壁７４Ａとの間に減衰装置１０が設けられている。よって、制振建物７２の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られる制振構造物を構築することができる。
【０１１３】
減衰装置１０は、上部躯体７６から垂らした間仕切壁７４の下部と下部躯体７７との間に設けてもよい。また、減衰装置１０は、あらゆる階層の間仕切壁７４に容易に設けることができるので、減衰効果が最も得られる階層に減衰装置１０を配設することが可能であり、改修工事も容易に行なうことができる。さらに、外壁７９の上部、下部、又は中間に減衰装置１０を配設することが可能である。
【０１１４】
図１８では、上部躯体とエレベータピット躯体７８の上部とが緊結しており、エレベータピット躯体７８が上部躯体から吊り下げられた状態になっている。そして、このエレベータピット躯体７８の底部と建物本体の底版８０との間に減衰装置１０が設けられている。上部躯体とエレベータピット躯体７８とは緊結されているので、上部躯体が風等の外乱により変形するとそれに伴いエレベータピット躯体７８も変形する。その際に、エレベータピット躯体７８の底部と建物本体の底版８０とが相対移動し、これにより減衰装置１０がせん断変形して減衰効果を発揮する。
図１９では、防振ゴム等の免震装置８２を介して床８４上に載置された機器８６と、床８４との間に減衰装置１０が設けられている。
半導体製造装置のような、微振動を嫌う機器８６等に対して減衰装置１０が防振効果を発揮し、地震時には免震装置８２によって機器８６が壊れるのを防ぐことができる。
【０１１５】
第６の実施形態では、第１の実施形態である図１の減衰装置１０の適用例を示したが、これまでに述べた第１〜第５の実施形態のすべての減衰装置１０、２９、３１、３５、４５、４７を第６の実施形態に適用することができる。
また、第１〜第６の実施形態において、粘弾性体１６、４３、５０の材料は、微小変形に対して減衰効果を発揮するものであればよく、高減衰ゴム、亜鉛アルミ合金、鉛等の非鉄金属等を用いてもよい。
また、第１〜第５の実施形態においては、取付プレート１２のみが水平方向に相対移動した例を示したが、小さな地震等で取付プレート１４のみが水平方向に相対移動したり、取付プレート１２及び取付プレート１４の両方が水平方向に相対移動した場合にも、同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１１６】
図２０は、本発明の第６の実施形態である図１５の減衰装置１０を適用した免震構造物の減衰係数Ｃに対する加速度応答を示し、図２１〜２３のモデルに対して数値解析を行った結果である。
【０１１７】
図２１は、数値解析で用いた建物モデルであり、高さ約１００ｍの超高層ビル８８である。この超高層ビル８８の地下に設けられた免震層９０には、図２２の平面図に示すレイアウトのように、免震装置９２と、本発明の減衰装置１０が配置されている。犬走り６０と擁壁５６の間に減衰装置１０が周囲約１２０ｍに渡って設けられている。犬走り６０と擁壁５６の間の隙間６２は２ｃｍであり、この隙間６２に、立断面が矩形で幅５ｃｍの粘弾性体１６が取付けられている。粘弾性体１６の粘弾性体材料定数は、Ｇｅｑ＝２．０ｋｇ／ｃｍ２、ｈｅｑ＝３０％とした。なお、本数値解析は、粘弾性体の減衰効果を検証するためのものなので、粘弾性体１６の立断面の幅は、犬走り６０と擁壁５６の間の隙間よりも短くなってはいない。
【０１１８】
図２３は、免震装置９２及び減衰装置１０をモデル化した、Ｖｏｉｇｔモデル９４である。並列に接続されたバネ９８及びダンパー１００からなる減衰装置１０のモデルと、バネ９６からなる免震装置９２のモデルとが並列に接続されている。
【０１１９】
図２０の符号１０２は、超高層ビル８８の最上階の値、符号１０４は、中間階の値、符号１０６は、最下階の値が示されている。図２３のバネ９６のバネ定数１９４ｔ／ｃｍと、バネ９８の０から１０ｔ／ｃｍずつ順に増やしたバネ定数とから、減衰係数Ｃを求め、この減衰係数Ｃに対する、各階層の加速度応答値を算出した。
【０１２０】
図２０に示されているように、各階ともに、減衰装置１０が設けられていない状態に相当する減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍの加速度応答値に比べ、本発明の減衰装置１０を適用した場合に相当する減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍ以外の加速度応答値が小さくなっている。よって、本発明の減衰装置１０の減衰効果が発揮されていることがわかる。
【０１２１】
また、体感的な居住性の悪化に最も影響を及ぼす、最上階の加速度応答（符号１０２）に注目すると、減衰係数Ｃ＝１１．４９ｔｓ／ｃｍ（図２０の値Ｄ）のときの加速度応答が３．０１ｇａｌ（図２０の値Ｅ）と最も小さく、減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍのときの６割程度にまで加速度応答を抑えることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の作用を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置の作用を示す側面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る制振構造物の説明図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る構造物の説明図である。
【図１９】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る免震構造物の減衰係数に対する加速度応答を示す線図である。
【図２１】数値解析の建物モデルを示す説明図である。
【図２２】数値解析の建物モデルの免震層の平面図である。
【図２３】数値解析のＶｏｉｇｔモデルを示す説明図である。
【図２４】従来の粘弾性体の減衰効果を示す説明図である。
【図２５】従来の減衰装置を示す説明図である。
【図２６】従来の減衰装置を示す説明図である。
【図２７】従来の減衰装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 減衰装置
１１ 上部躯体（上部構造体）
１２ 取付プレート（板材）
１４ 取付プレート（板材）
１５ 下部躯体（下部構造体）
１６ 粘弾性体
２４ 長溝、保持手段
２６ 突起
２８ 突壁
２９ 減衰装置
３０ 挿入溝
３１ 減衰装置
３５ 減衰装置
３６ アングル材（突片、保持手段）
４３ 粘弾性体
４５ 減衰装置
４６ 凹部、保持手段
４７ 減衰装置
４８ 突部、保持手段
５０ 粘弾性体
５０Ａ くびれ
６４ 免震装置
６６ 建物（構造物）
７２ 制振建物（制振構造物）
７４ 間仕切壁
７９ 外壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、快適な居住性を確保する減衰装置、免震構造物及び制振構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に免震構造物は、地震の揺れに対する構造安全性の向上に効果的な構造物であるが、その反面、風等に対しても揺れやすいという欠点を持っている。超高層の免震構造物においては、この風に対する揺れの影響が顕著であり、特に、再現期間１年の風荷重に対しては、建物上階の揺れの加速度が大きくなってしまい、これによる体感的な居住性の悪化が問題となっている。
【０００３】
免震構造物に用いられる減衰装置としては、金属ダンパーやオイルダンパーがある。金属ダンパーは、金属材料が降伏することにより振動エネルギーの吸収を図る減衰装置であるが、風等による構造物の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）では、金属材料が降伏点に達しないので減衰効果が得られない。また、オイルダンパーは、機構的なガタや内部摩擦等により、微小変形では減衰効果が小さい。
【０００４】
図２４は、構造物の１次固有振動数に対する構造物頂部の加速度を示すものであり、符号１５０、１５２は、日本建築学会の居住性指針に基づいた、揺れに対する居住性を評価する感覚曲線である。この感覚曲線は、揺れの加速度によって、人が感じる居住性をクラス分けした境界である。例えば、感覚曲線１５０と１５２は、異なるクラスの境界であるが、感覚曲線１５０と１５２の間の領域に加速度の値が入っている限りにおいては、人間は同程度の居住性を体感することになる。
【０００５】
ここで、風等の外乱が構造物に作用したとき頂部の加速度が値Ａとなる構造物に、弾性体の減衰装置を設置した場合、この減衰装置で使用する弾性体の弾性力を強くしていくと、構造物は硬くなり揺れにくくなる。値Ａも矢印１５４のように多少下がるが、概ね感覚曲線１５０と平行な傾斜程度の下がり方しかできず、感覚曲線１５０よりも小さくならないので、人間の感覚として揺れが小さくなったと感じない。このように、弾性力を強くしていくだけでは、効果的な居住性改善効果は得られない。
【０００６】
そこで、弾性体に替えて、粘弾性体の減衰装置を設置し、弾性力及び粘性力を強くしていくと、矢印１５６のように加速度が下がり、値Ｂのように感覚曲線１５０より小さくなって感覚曲線のクラスが１つ下がり、人間の感覚として揺れが小さくなったと感じることができる。
【０００７】
このように、人間の感覚としての揺れを小さくするために、減衰装置に粘弾性体を用いることが効果的であることは、一般に知られていることである。
【０００８】
減衰装置に粘弾性体を用いた従来技術としては、図２５のような、粘弾性体等の減衰性能を有する材料からなる球体１５８が床スラブ１６０上に敷き並べられた減衰装置がある（特許文献１）。この球体１５８は圧縮変形して潰れた状態で、二重床材１６２を支持しているので、大きな地震力を受けたときには二重床材１６２が水平移動し、これに伴って球体１５８が転がる。球体１５８は、回転時に内部がせん断変形するので、減衰力を発揮し、さらに、床スラブ１６０及び二重床材１６２と、球体１５８との間の摩擦抵抗も加わり、高い減衰効果を発揮することができる。
【０００９】
しかし、特許文献１は、長大ストロークの減衰装置であり、また、球体１５８は常に圧縮力を受けている。よって、長期間の使用においては材料が劣化し、所定の減衰力が得られなくなってしまうので、定期的に球体１５８を交換しなければならない。
【００１０】
また、図２６に示すように、大きな地震等による構造物の大振幅の変形に対して振動エネルギーを吸収する免震装置１６４が設けられた特許文献２の免震構造物１６５には、風等による微小変形において振動エネルギーを吸収する微小振幅用減衰装置１６６が併設されている。そして、微小振幅用減衰装置１６６は、微小振幅用ダンパー１６８と、微小振幅用ダンパー１６８と上部構造物１７２を連結する支持部１７０と、で構成され、この微小振幅用ダンパー１６８に粘弾性体が用いられている。支持部１７０は、意図的に弱く（断面が小さく）なっているので、微小振幅用ダンパー１６８の減衰力、又は変位量が許容量を越えるような大振幅のときには、支持部１７０が破断して微小振幅用ダンパー１６８への振動伝達を遮断し、微小振幅用ダンパー１６８が保護される。
【００１１】
しかし、再び微小振幅用減衰装置１６６を使用するためには、支持部１７０の交換が必要になり、また、微小振幅用減衰装置１６６は複雑な機構を必要とするので、コストが高くなる。
【００１２】
また、図２７に示す、特許文献３の制振型免震建物の上部構造物１７４の下方には、免震装置１７６と、粘弾性体１７８を有する振動減衰装置１８０とが設けられている。風等による上部構造物１７４の小さな振動に対しては、粘弾性体１７８にせん断変形を生じさせて振動を減衰し、大きな地震等により上部構造物１７４が所定の水平変位量を越えると粘弾性体１７８が切断され、振動減衰装置１８０の減衰機能が解除される。よって、振動減衰装置１８０を大きな地震等に対応した長大ストロークの減衰装置にする必要はなく、小型化が図れる。
【００１３】
しかし、特許文献２と同様に、再び振動減衰装置１８０を使用するためには、粘弾性体１７８の交換が必要になる。
【特許文献１】特開平１０−１８４０９４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２３８６号公報
【特許文献３】特開２００４−６０８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は係る事実を考慮し、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、大きな揺れが生じた後も再使用が可能な減衰装置並びにこの減衰装置を用いた免震構造物及び制振構造物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、外乱により相対移動する上部構造体と下部構造体の間に配置され、減衰効果を発揮する減衰装置であって、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、粘弾性体を保持すると共に、該上部構造体と該下部構造体が所定値以上相対移動したとき前記粘弾性体を離脱させる保持手段を備え、前記粘弾性体は、前記保持手段から離脱すると前記上部構造体又は前記下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状であることを特徴としている。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、上部構造体と下部構造体の間に粘弾性体が設けられている。また、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、粘弾性体を保持する保持手段が設けられている。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、保持手段に保持された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。
【００１７】
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、構造体の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造体の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。
【００１８】
また、上部構造体と下部構造体の相対移動量がさらに大きくなると、粘弾性体の回転及びせん断変形が進行する。そして、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、保持手段から粘弾性体が離脱する。また、粘弾性体は、このとき上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状になっている。粘弾性体は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、保持手段が粘弾性体を離脱するので、粘弾性体が損傷することはない。
【００１９】
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による構造体の１０cm程度以下の中小変形（中小振幅の変形）、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形（大振幅の変形）に対しては、粘弾性体が変形追随し、終には粘弾性体を損傷させることなく離脱できるので、この粘弾性体を再び装着し、再使用することが可能である。
【００２０】
また、免震構造に本発明を適用した場合、免震構造の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体は保持手段から離脱しているため、構造体の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、装置が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が長手方向に沿って係合する長溝であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、粘弾性体の立断面は、長辺と短辺を持つ形状である。また、粘弾性体は長状体である。上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、この粘弾性体の長手方向に沿って長溝が設けられている。そして、長溝には、粘弾性体の長辺の端部が係合される。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、長溝に係合された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体の回転を抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。
【００２３】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、粘弾性体の係合が解かれて長溝から離脱する。このとき粘弾性体の短辺長は、上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、この粘弾性体を再び装着し、再使用することが可能である。
【００２４】
また、長溝の深さを変えることにより、係合面の摩擦抵抗を変え、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００２５】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向に構造体が移動した場合、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面や、上部構造体又は下部構造体と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００２６】
また、上部構造体又は下部構造体に溝を形成するだけなので施工が容易であり、粘弾性体の長辺の端部と同形状の溝を設ければよいので、さまざまな形状の粘弾性体への柔軟な対応が可能である。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、前記長溝に係合する前記粘弾性体の係合面には突起が設けられていることを特徴としている。
【００２８】
請求項３に記載の発明では、上部構造体又は下部構造体の長溝と、粘弾性体との係合面に発生する摩擦抵抗が、係合面に設けられた突起により大きくなる。よって、粘弾性体の回転をさらに抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、前記長溝の縁部に沿って突壁を設けたことを特徴としている。
【００３０】
請求項４に記載の発明では、長溝の縁部に沿って設けられた突壁に粘弾性体が引っ掛かり、この抵抗により、粘弾性体の回転をさらに抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方には、外側から前記粘弾性体を前記長溝へ挿入できる挿入溝が形成されていることを特徴としている。
【００３２】
請求項５に記載の発明では、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に挿入溝が設けられているので、粘弾性体をこの挿入溝から挿入することにより、粘弾性体の柔軟性を利用して長溝へ容易に装着することができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、前記粘弾性体の立断面形状が矩形であることを特徴としている。
【００３４】
請求項６に記載の発明では、粘弾性体の立断面形状が矩形であるので、形状が単純であり、粘弾性体の製造及び長溝の形成が容易である。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、前記粘弾性体の立断面形状が楕円であることを特徴としている。
【００３６】
請求項７に記載の発明では、粘弾性体の立断面形状が楕円であるので、長辺の端部が撓み易く、長溝に装着し易い。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方から突設し、前記粘弾性体の長辺の端部を挟持する突片であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００３８】
請求項８に記載の発明では、粘弾性体の立断面は、長辺と短辺を持つ形状である。また、粘弾性体は長状体であり、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方には、突片が粘弾性体の長辺の端部を挟み込むように設けられている。外乱により上部構造体と下部構造体が相対移動すると、突片に挟持された粘弾性体は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。
【００３９】
また、上部構造体又は下部構造体、及び突片と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体の回転を抑え、構造体の移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。さらに、粘弾性体を挟持する突片間の距離を、粘弾性体の幅よりも狭くして粘弾性体を圧縮し、摩擦抵抗を大きくすることにより、粘弾性体の回転をさらに抑え、高い減衰効果を発揮することができる。
【００４０】
また、突片を着脱することによって、粘弾性体の取付け及び取外しを容易に行なうことができる。
【００４１】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動したときに、突片の挟持から粘弾性体が解かれて離脱する。このとき粘弾性体の短辺長は、上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、再びその粘弾性体を装着し、再使用することが可能である。
【００４２】
また、突片の突出長さを変えることにより、接触面の摩擦抵抗を変え、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００４３】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向に構造体が移動した場合、上部構造体又は下部構造体、及び突片と、粘弾性体との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００４４】
請求項９に記載の発明は、前記粘弾性体が、卵形状をしており、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が係合する凹部であり、前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００４５】
請求項９に記載の発明では、卵形状の粘弾性体が、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に設けられた凹部に係合されている。よって、構造体のあらゆる水平方向の移動に対して、粘弾性体が同じ減衰効果を発揮する。
【００４６】
また、構造体のあらゆる水平方向の所定値以上の移動に対して、粘弾性体が損傷することなく凹部から離脱することができる。
【００４７】
請求項１０に記載の発明は、前記粘弾性体が、中央にくびれが設けられたダンベル形状をしており、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の前記くびれに係合する突部であり、前記粘弾性体の前記くびれの両側の厚さは前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、ことを特徴としている。
【００４８】
請求項１０に記載の発明では、粘弾性体がダンベル形状である。そして、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に突部が設けられ、この突部がダンベル形状の中央のくびれに係合している。上部構造体と下部構造体が相対移動すると、突部がダンベル形状のくびれの両側の膨らみ部分の片方に引っ掛かり粘弾性体を引っ張るので、粘弾性体がせん断変形し、これによって減衰効果を発揮する。
【００４９】
また、上部構造体と下部構造体が所定値以上相対移動すると、突部がダンベル形状の両側の膨らみ部分の片方を乗り越えて離脱する。このとき粘弾性体のくびれの両側の厚さは上部構造体と下部構造体の隙間より短いので、上部構造体又は下部構造体から損傷するようなせん断力を受けることはない。
【００５０】
よって、構造体の中小変形及び大変形に対しては、粘弾性体が変形追随し、終には粘弾性体を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体を装着し、再使用することが可能である。
【００５１】
また、突部の突出量を変え、粘弾性体のくびれをこれに対応した形状とすることで、粘弾性体が離脱するタイミングを調整することができる。
【００５２】
請求項１１に記載の発明は、前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられた板材に設けられる、ことを特徴としている。
【００５３】
請求項１１に記載の発明では、保持手段が板材に設けられており、この板材が、上部構造体又は下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられている。
よって、事前に保持手段を設けた板材を上部構造体又は下部構造体に取付けるだけの作業なので、容易に施工を行なうことができる。
【００５４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が、前記上部構造体と前記下部構造体の間に免震装置を配置した構造物の免震層に配設されたことを特徴としている。
【００５５】
請求項１２に記載の発明では、免震装置が配置された構造物の免震層に本発明の減衰装置を設けることにより、構造物の微小変形において減衰効果を発揮する免震構造物を構築することができる。
【００５６】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が配設された制振構造物において、前記制振構造物の室内に設けられた間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間に、前記減衰装置が配設されたことを特徴としている。
【００５７】
請求項１３に記載の発明では、制振構造物の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られる。また、間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間部に減衰装置を配設するので、減衰効果が最も得られる階層に減衰装置を配設することが可能であり、改修工事も容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明は上記構成としたので、風等により構造物に生じる微小振幅の変形に減衰効果を発揮し、大きな揺れが生じた後も再使用が可能である。また、この減衰効果は、免震構造物や制振構造物においても発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
図面を参照しながら、本発明の減衰装置並びに本発明の減衰装置を適用した免震構造物及び制振構造物の例を説明する。なお、本実施形態は、あらゆる構造の新築及び改修建物への適用が可能である。
【００６０】
まず、本発明の第１の実施形態に係る減衰装置１０について説明する。図１、２には、本実施形態の減衰装置１０が示されている。
【００６１】
減衰装置１０は、構造物を構成する上部躯体１１の下面に固定される取付プレート１２と下部躯体１５の上面に固定される取付プレート１４を備えている。取付プレート１２と取付プレート１４の間には粘弾性体１６が配置される。粘弾性体１６の立断面は、長辺１８と短辺２０を持つ矩形であり、図２に示すような長状体となっている。そして、取付プレート１２と取付プレート１４には、粘弾性体１６の長手方向２２に沿って保持手段となる長溝２４が設けられ、粘弾性体１６の長辺の端部１６Ａ、１６Ｃと係合している。取付プレート１２、１４には、弾性体、木質材料、プラスチック材料、鉄、その他非鉄金属等を用いることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、取付プレート１２、１４に長溝２４を形成して粘弾性体１６を保持したが、上部躯体１１、下部躯体１５に直接長溝２４を形成して粘弾性体１６を保持してもよい。取付プレート１２、１４を用いた方が、施工をより容易に行なうことができる。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る減衰装置１０の作用及び効果について説明する。
第１の実施形態では、取付プレート１２の水平移動に対する粘弾性体１６の変形の様子を図３（Ａ）から（Ｆ）の順に示したように、風等の外乱により取付プレート１２が取付プレート１４に対して水平方向へ相対移動すると、長溝２４に係合された粘弾性体１６は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、取付プレート１２、１４の長溝２４と、粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃとの係合面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体１６の回転を抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。
【００６４】
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、取付プレート１２の２cm程度以下の微小変形（微小振幅の変形）に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造物の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【００６５】
また、取付プレート１２の相対移動量がさらに大きくなると、粘弾性体１６の回転及びせん断変形が進行する。そして、取付プレート１２が所定値以上相対移動したときに、粘弾性体１６の係合が解かれて長溝２４から離脱する。このとき粘弾性体１６の短辺２０の長さは、取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。粘弾性体１６は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、長溝２４から粘弾性体１６が離脱するので、粘弾性体１６が損傷することはない。
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による取付プレート１２の１０cm程度以下の中小変形、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形に対しては、粘弾性体１６が変形追随し、終には粘弾性体１６を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体１６を装着し、再使用することが可能である。
また、長溝２４の深さを変えることにより、粘弾性体が離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００６６】
また、粘弾性体は長状体であるので、長手方向２２に取付プレート１２が移動した場合、長溝２４と、粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃとの係合面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体１６がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体１６の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００６７】
また、粘弾性体１６の立断面形状が矩形であるので、形状が単純であり、粘弾性体１６の製造及び長溝２４の形成が容易である。
また、免震構造物に本発明を適用した場合、免震構造物の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体１６は長溝２４から離脱するため、免震構造物の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
【００６８】
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置１０なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体１６のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体１６が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、減衰装置１０が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【００６９】
図４〜７は、本実施形態の変形例を示したものである。
【００７０】
図４は、粘弾性体１６の立断面形状が楕円であるので、長辺の端部１６Ａ、１６Ｃが撓み易く、長溝２４に装着し易い。
【００７１】
図５は、粘弾性体１６の立断面形状が矩形であり、長溝２４に係合する粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃの係合面には突起２６が設けられている。これにより、係合面に発生する摩擦抵抗がより大きくなる。よって、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。また、本実施形態では、突起２６が、粘弾性体１６側に設けられているが、長溝２４側に設けてもよい。
【００７２】
図６は、粘弾性体１６の立断面形状が縦置きされたダンベル形状であり、長溝２４に係合する粘弾性体１６の端部１６Ａ、１６Ｃの係合面には突起２６が設けられている。これにより、図５と同様に、より高い減衰効果を発揮することができる。また、本実施形態では、突起２６が、粘弾性体１６側に設けられているが、長溝２４側に設けてもよい。
【００７３】
図７は、粘弾性体１６の立断面形状が楕円であり、取付プレート１２の長溝２４の縁部に沿って突壁２８が設けられている。この突壁２８に粘弾性体１６が引っ掛かり、この抵抗により、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、取付プレート１２の移動に対してせん断変形が受け持つ割合をさらに大きくすることができるので、より高い減衰効果を発揮することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、突壁２８が取付プレート１２のみに設けられているが、取付プレート１４のみに設けられても、両方の取付プレートに設けられてもよい。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る減衰装置２９、３１について説明する。
【００７６】
第２の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を長溝２４へ装着するための構造の一例である。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図８、９には、本実施形態の減衰装置２９、３１が示されている。
【００７７】
図８は、取付プレート１２及び取付プレート１４に、粘弾性体１６を挿入するための挿入溝３０が形成されている。挿入溝３０は、長溝２４へ斜め方向から連結されている。
【００７８】
また、図９は、上部躯体１２の一部を着脱可能な粘弾性体取替え用蓋材３４としている。
蓋をした状態において蓋材３４は、上部躯体１１には固定されずに、取付プレート１２と連結して一体化される。
【００７９】
図８の挿入溝３０、図９の蓋材３４の設置場所及び設置数は、状況に応じて、適宜決めればよい。
【００８０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る減衰装置２９、３１の作用及び効果について説明する。
【００８１】
図８の挿入溝３０の挿入口３２から粘弾性体１６を挿入することにより、粘弾性体１６の柔軟性を利用して長溝２４へ容易に装着することができる。また、斜線部分については、別の挿入溝３０から粘弾性体１６が挿入される構成である。
【００８２】
また、図９の蓋材３４を外して、露出した下部躯体１４の長溝２４に沿って、粘弾性体１６を挿入することにより、容易に装着することができる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施形態に係る減衰装置３５について説明する。
【００８４】
第３の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を係合する長溝２４の保持手段を、取付プレート１２及び取付プレート１４に設けたアングル材としたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１０には、本実施形態の減衰装置３５が示されている。
【００８５】
構造物に固定された取付プレート１２と取付プレート１４の間に粘弾性体１６が設けられている。粘弾性体１６は長状体であり、その立断面は、長辺１８と短辺２０を持つ矩形である。そして、取付プレート１２と取付プレート１４には、Ｌ字のアングル材３６が粘弾性体１６の長辺の端部１６Ａ、１６Ｃを挟み込んでいる。また、取付プレート１２又は取付プレート１４と接するアングル材３６の面には、長穴３８が設けられている。さらに、取付プレート１２と取付プレート１４には、雌ネジ４０が形成され、ボルト４２が長穴３８を介して雌ネジ４０に螺合し、アングル材３６を取付プレート１２又は取付プレート１４に固定している。
【００８６】
粘弾性体１６の取付け、取外しの際には、ボルト４２を緩め、矢印４４の方向にアングル材３６をスライドすることで、容易に作業を行なうことができる。また、長穴３８を単なる穴にし、ボルト４２を完全に外して、アングル材３６を着脱するようにしてもよい。また、アングル材３６には、構造物の微小変形による弱い力しか作用しないので、ボルト４２に替えて、ビス、接着剤、両面接着テープ等の簡易な固定方法を用いることができる。
【００８７】
また、アングル材３６は、粘弾性体１６をしっかり挟持できる材料であればよく、軽量かつ錆びつかないアルミアングル材又はステンレスアングル材が適している。
【００８８】
また、アングル材３６の形状を工夫することにより、矩形以外の立断面形状を有する粘弾性体１６に対応させることが可能である。
【００８９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る減衰装置３５の作用及び効果について説明する。
【００９０】
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ、また、風等の外乱により取付プレート１２が取付プレート１４に対して水平方向へ相対移動すると、アングル材３６に挟持された粘弾性体１６は、回転しながらせん断変形し、これにより減衰効果を発揮する。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【００９１】
また、取付プレート１２、取付プレート１４、及びアングル材３６と、粘弾性体１６との接触面に発生する摩擦抵抗が、粘弾性体１６の回転を抑え、取付プレート１２の相対移動に対してせん断変形が受け持つ割合を大きくすることができるので、高い減衰効果を発揮することができる。さらに、粘弾性体１６を挟持するアングル材３６間の距離を、粘弾性体１６の幅よりも狭くして粘弾性体１６を圧縮し、摩擦抵抗を大きくすることにより、粘弾性体１６の回転をさらに抑え、高い減衰効果を発揮することができる。
【００９２】
また、取付プレート１２が所定値以上相対移動したときに、アングル材３６の挟持から粘弾性体１６が解かれて離脱する。このとき粘弾性体１６の短辺長２０は、取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。よって、再びその粘弾性体１６を装着し、再使用することが可能である。また、アングル材３６の突出長さを変えることにより、粘弾性体１６がアングル材３６から離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【００９３】
また、粘弾性体１６は長状体であるので、長手方向に取付プレート１２が移動した場合、取付プレート１２、取付プレート１４、及びアングル材３６と、粘弾性体１６との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体１６がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体１６の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。
【００９４】
次に、本発明の第４の実施形態に係る減衰装置４５について説明する。
【００９５】
第４の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６を卵形状にしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１１には、本実施形態の減衰装置４５が示されている。
【００９６】
卵形状の粘弾性体４３が、取付プレート１２と取付プレート１４に設けられた凹部４６に係合されている。また、粘弾性体４３の短辺長が取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短くなっている。
【００９７】
また、本実施形態では、粘弾性体４３を卵形状としたが、円柱としてもよい。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施形態に係る減衰装置４５の作用及び効果について説明する。
【００９９】
第４の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ、また、取付プレート１４に対する、取付プレート１２のあらゆる水平方向の相対移動に対して、粘弾性体４３が同じ減衰効果を発揮することができ、取付プレート１４に対する、取付プレート１２のあらゆる水平方向の所定値以上の相対移動に対して、粘弾性体４３が損傷することなく凹部４６から離脱することができる。また、凹部４６と粘弾性体４３の両端部との係合深さを変えることにより、粘弾性体４３が、凹部４６から離脱するタイミング及び減衰効果を調整することができる。
【０１００】
次に、本発明の第５の実施形態に係る減衰装置４７について説明する。
【０１０１】
第５の実施形態は、第１の実施形態の粘弾性体１６をダンベル形状にしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１２、１３には、本実施形態の減衰装置４７が示されている。
粘弾性体５０は、略中央がくびれており、このくびれ５０Ａの両側に円形の膨らみ部５０Ｂを有するダンベル形状であり、図１３に示すように、粘弾性体５０は長状体となっている。また、取付プレート１２と取付プレート１４に突部４８が設けられ、この突部４８がダンベル形状の中央のくびれ５０Ａに係合している。また、くびれ５０Ａの両側の膨らみ部５０Ｂの厚さは取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短くなっている。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施形態に係る減衰装置４７の作用及び効果について説明する。
第５の実施形態では、取付プレート１４に対する、取付プレート１２の水平方向の相対移動に対する粘弾性体５０の変形の様子を図１４（Ａ）から（Ｅ）の順に示したように、風等の外乱によって取付プレート１２が取付プレート１４に対して、水平方向に相対移動すると、突部４８がダンベル形状の両側の膨らみ部５０Ｂの一方に引っ掛かり粘弾性体５０を引っ張るので、粘弾性体５０がせん断変形し、これによって減衰効果を発揮する。
よって、再現期間１年程度の風等の外乱による、取付プレート１２の２cm程度以下の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られるので、構造物の応答を抑えて快適な居住性を確保することができる。また、この減衰効果は、風揺れに限らず、交通振動、小地震に対しても発揮することができる。
【０１０３】
また、取付プレート１２が所定値以上相対移動すると、突部４８がダンベル形状の両側の膨らみ部５０Ｂの一方を乗り越えて離脱する。このとき粘弾性体５０のくびれ５０Ａの両側の膨らみ部５０Ｂの厚さは取付プレート１２と取付プレート１４の隙間より短いので、取付プレート１２又は取付プレート１４から損傷するようなせん断力を受けることはない。粘弾性体５０は、通常、せん断歪みが２００％程度以上になると、損傷する恐れがあるが、そのような歪みが生じる前に、突部４８から粘弾性体５０が離脱するので、粘弾性体５０が損傷することはない。
【０１０４】
よって、再現期間５０年程度の中小地震や風等の外乱による取付プレート１２の１０cm程度以下の中小変形、及び再現期間５００年程度の大地震や風等の外乱による大変形に対しては、粘弾性体５０が変形追随し、終には粘弾性体５０を損傷させることなく離脱できるので、再びこの粘弾性体５０を装着し、再使用することが可能である。
【０１０５】
また、突部４８の突出量を変え、粘弾性体５０のくびれ５０Ａをこれに対応した形状とすることで、粘弾性体５０が離脱するタイミングを調整することができる。
【０１０６】
また、粘弾性体５０は長状体であるので、長手方向２２に取付プレート１２が移動した場合、取付プレート１２及び取付プレート１４と、粘弾性体５０との接触面に発生する摩擦抵抗により、粘弾性体５０がせん断変形をし、これによって減衰効果を発揮する。また、粘弾性体５０の変形が大きくなると、静止摩擦力以上のせん断力を受けて滑るので、変形追随性を維持することができる。また、本実施形態は、取付プレート１２又は取付プレート１４と、粘弾性体５０との接触面を大きくとることができるので、摩擦抵抗も大きく、取付プレート１２の移動に対してせん断変形が受け持つ割合も大きいので、取付プレート１２の長手方向２２の移動に対しても、高い減衰効果を発揮することができる。
また、免震構造物に本実施形態を適用した場合、免震構造物の効果が重要となる中小変形及び大変形時には、粘弾性体５０は突部４８から離脱するので、免震構造物の免震層の設計に影響を及ぼすことはない。
【０１０７】
また、微小変形を対象とした単純な機構の減衰装置４７なので、小型化及び低コスト化が図れ、施工や、粘弾性体５０のメンテナンス時の取付け、取外しが容易である。また、粘弾性体５０が離脱したとき以外は、メンテナンスを殆ど必要としない。
このように、減衰装置４７が小型かつ単純であり施工も容易であるので、竣工後に風揺れ等が問題になったときに、免震層の設計を変更することなく設置することができ、また、改修工事へも適用できる。
【０１０８】
次に、本発明の第６の実施形態に係る免震構造物及び制振構造物とその作用及び効果について説明する。
【０１０９】
第６の実施形態は、第１の実施形態である図１の減衰装置１０の適用例を示したものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【０１１０】
図１５では、免震構造物の躯体５４と、土留め等を目的とする擁壁５６との間に、空間
５８が形成されており、この空間５８は、バルコニー、植栽帯、スロープ、車路等の犬走り６０によって覆われている。そして、擁壁５６と犬走り６０との間には、隙間６２が形成されており、この隙間６２に減衰装置１０が設けられている。
【０１１１】
躯体５４と擁壁５６は、地震等の揺れに対して免震機能を発揮するために、４０〜６０ｃｍ程度離されており、擁壁５６と犬走り６０の相対位置も変化するので、隙間６２には、通常、止水ゴムやシール材が充填されている。しかし、これらの材料に替えて、減衰装置１０を隙間６２に設けることにより、免震機能を阻害することなく、従来の止水性を確保し、かつ微小変形に対する減衰効果を発揮することができる。
図１６では、免震装置６４が配置された建物６６の中間層６８を囲む外周壁７０の間に減衰装置１０が設けられている。よって、建物６６の微小変形において減衰効果を発揮する免震構造物を構築することができる。
【０１１２】
図１７では、制振建物７２の室内空間７３において、間仕切壁７４の上部や、下部間仕切壁７４Ｂと上部躯体７６から垂らした上部間仕切壁７４Ａとの間に減衰装置１０が設けられている。よって、制振建物７２の微小変形に対しても確実に減衰効果が得られる制振構造物を構築することができる。
【０１１３】
減衰装置１０は、上部躯体７６から垂らした間仕切壁７４の下部と下部躯体７７との間に設けてもよい。また、減衰装置１０は、あらゆる階層の間仕切壁７４に容易に設けることができるので、減衰効果が最も得られる階層に減衰装置１０を配設することが可能であり、改修工事も容易に行なうことができる。さらに、外壁７９の上部、下部、又は中間に減衰装置１０を配設することが可能である。
【０１１４】
図１８では、上部躯体とエレベータピット躯体７８の上部とが緊結しており、エレベータピット躯体７８が上部躯体から吊り下げられた状態になっている。そして、このエレベータピット躯体７８の底部と建物本体の底版８０との間に減衰装置１０が設けられている。上部躯体とエレベータピット躯体７８とは緊結されているので、上部躯体が風等の外乱により変形するとそれに伴いエレベータピット躯体７８も変形する。その際に、エレベータピット躯体７８の底部と建物本体の底版８０とが相対移動し、これにより減衰装置１０がせん断変形して減衰効果を発揮する。
図１９では、防振ゴム等の免震装置８２を介して床８４上に載置された機器８６と、床８４との間に減衰装置１０が設けられている。
半導体製造装置のような、微振動を嫌う機器８６等に対して減衰装置１０が防振効果を発揮し、地震時には免震装置８２によって機器８６が壊れるのを防ぐことができる。
【０１１５】
第６の実施形態では、第１の実施形態である図１の減衰装置１０の適用例を示したが、これまでに述べた第１〜第５の実施形態のすべての減衰装置１０、２９、３１、３５、４５、４７を第６の実施形態に適用することができる。
また、第１〜第６の実施形態において、粘弾性体１６、４３、５０の材料は、微小変形に対して減衰効果を発揮するものであればよく、高減衰ゴム、亜鉛アルミ合金、鉛等の非鉄金属等を用いてもよい。
また、第１〜第５の実施形態においては、取付プレート１２のみが水平方向に相対移動した例を示したが、小さな地震等で取付プレート１４のみが水平方向に相対移動したり、取付プレート１２及び取付プレート１４の両方が水平方向に相対移動した場合にも、同様の作用及び効果を得ることができる。
【０１１６】
図２０は、本発明の第６の実施形態である図１５の減衰装置１０を適用した免震構造物の減衰係数Ｃに対する加速度応答を示し、図２１〜２３のモデルに対して数値解析を行った結果である。
【０１１７】
図２１は、数値解析で用いた建物モデルであり、高さ約１００ｍの超高層ビル８８である。この超高層ビル８８の地下に設けられた免震層９０には、図２２の平面図に示すレイアウトのように、免震装置９２と、本発明の減衰装置１０が配置されている。犬走り６０と擁壁５６の間に減衰装置１０が周囲約１２０ｍに渡って設けられている。犬走り６０と擁壁５６の間の隙間６２は２ｃｍであり、この隙間６２に、立断面が矩形で幅５ｃｍの粘弾性体１６が取付けられている。粘弾性体１６の粘弾性体材料定数は、Ｇｅｑ＝２．０ｋｇ／ｃｍ２、ｈｅｑ＝３０％とした。なお、本数値解析は、粘弾性体の減衰効果を検証するためのものなので、粘弾性体１６の立断面の幅は、犬走り６０と擁壁５６の間の隙間よりも短くなってはいない。
【０１１８】
図２３は、免震装置９２及び減衰装置１０をモデル化した、Ｖｏｉｇｔモデル９４である。並列に接続されたバネ９８及びダンパー１００からなる減衰装置１０のモデルと、バネ９６からなる免震装置９２のモデルとが並列に接続されている。
【０１１９】
図２０の符号１０２は、超高層ビル８８の最上階の値、符号１０４は、中間階の値、符号１０６は、最下階の値が示されている。図２３のバネ９６のバネ定数１９４ｔ／ｃｍと、バネ９８の０から１０ｔ／ｃｍずつ順に増やしたバネ定数とから、減衰係数Ｃを求め、この減衰係数Ｃに対する、各階層の加速度応答値を算出した。
【０１２０】
図２０に示されているように、各階ともに、減衰装置１０が設けられていない状態に相当する減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍの加速度応答値に比べ、本発明の減衰装置１０を適用した場合に相当する減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍ以外の加速度応答値が小さくなっている。よって、本発明の減衰装置１０の減衰効果が発揮されていることがわかる。
【０１２１】
また、体感的な居住性の悪化に最も影響を及ぼす、最上階の加速度応答（符号１０２）に注目すると、減衰係数Ｃ＝１１．４９ｔｓ／ｃｍ（図２０の値Ｄ）のときの加速度応答が３．０１ｇａｌ（図２０の値Ｅ）と最も小さく、減衰係数Ｃ＝０ｔｓ／ｃｍのときの６割程度にまで加速度応答を抑えることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の作用を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る減衰装置の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置を示す側面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る減衰装置の作用を示す側面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る制振構造物の説明図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る構造物の説明図である。
【図１９】本発明の第６の実施形態に係る免震構造物の説明図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る免震構造物の減衰係数に対する加速度応答を示す線図である。
【図２１】数値解析の建物モデルを示す説明図である。
【図２２】数値解析の建物モデルの免震層の平面図である。
【図２３】数値解析のＶｏｉｇｔモデルを示す説明図である。
【図２４】従来の粘弾性体の減衰効果を示す説明図である。
【図２５】従来の減衰装置を示す説明図である。
【図２６】従来の減衰装置を示す説明図である。
【図２７】従来の減衰装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 減衰装置
１１ 上部躯体（上部構造体）
１２ 取付プレート（板材）
１４ 取付プレート（板材）
１５ 下部躯体（下部構造体）
１６ 粘弾性体
２４ 長溝、保持手段
２６ 突起
２８ 突壁
２９ 減衰装置
３０ 挿入溝
３１ 減衰装置
３５ 減衰装置
３６ アングル材（突片、保持手段）
４３ 粘弾性体
４５ 減衰装置
４６ 凹部、保持手段
４７ 減衰装置
４８ 突部、保持手段
５０ 粘弾性体
５０Ａ くびれ
６４ 免震装置
６６ 建物（構造物）
７２ 制振建物（制振構造物）
７４ 間仕切壁
７９ 外壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外乱により相対移動する上部構造体と下部構造体の間に配置され、減衰効果を発揮する減衰装置であって、
前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、粘弾性体を保持すると共に、該上部構造体と該下部構造体が所定値以上相対移動したとき前記粘弾性体を離脱させる保持手段を備え、
前記粘弾性体は、前記保持手段から離脱すると前記上部構造体又は前記下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状であることを特徴とする減衰装置。
【請求項２】
前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が長手方向に沿って係合する長溝であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項３】
前記長溝に係合する前記粘弾性体の係合面には突起が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の減衰装置。
【請求項４】
前記長溝の縁部に沿って突壁を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の減衰装置。
【請求項５】
前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方には、外側から前記粘弾性体を前記長溝へ挿入できる挿入溝が形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項６】
前記粘弾性体の立断面形状が矩形であることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項７】
前記粘弾性体の立断面形状が楕円であることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項８】
前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方から突設し、前記粘弾性体の長辺の端部を挟持する突片であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項９】
前記粘弾性体が、卵形状をしており、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が係合する凹部であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項１０】
前記粘弾性体が、中央にくびれが設けられたダンベル形状をしており、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の前記くびれに係合する突部であり、
前記粘弾性体の前記くびれの両側の厚さは前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項１１】
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられた板材に設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が、前記上部構造体と前記下部構造体の間に免震装置を配置した構造物の免震層に配設されたことを特徴とする免震構造物。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が配設された制振構造物において、
前記制振構造物の室内に設けられた間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間に、前記減衰装置が配設されたことを特徴とする制振構造物。
【請求項１】
外乱により相対移動する上部構造体と下部構造体の間に配置され、減衰効果を発揮する減衰装置であって、
前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、粘弾性体を保持すると共に、該上部構造体と該下部構造体が所定値以上相対移動したとき前記粘弾性体を離脱させる保持手段を備え、
前記粘弾性体は、前記保持手段から離脱すると前記上部構造体又は前記下部構造体から損傷するようなせん断力を受けない形状であることを特徴とする減衰装置。
【請求項２】
前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が長手方向に沿って係合する長溝であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項３】
前記長溝に係合する前記粘弾性体の係合面には突起が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の減衰装置。
【請求項４】
前記長溝の縁部に沿って突壁を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の減衰装置。
【請求項５】
前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方には、外側から前記粘弾性体を前記長溝へ挿入できる挿入溝が形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項６】
前記粘弾性体の立断面形状が矩形であることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項７】
前記粘弾性体の立断面形状が楕円であることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項８】
前記粘弾性体が、立断面で長辺と短辺を持つ長状体であり、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方から突設し、前記粘弾性体の長辺の端部を挟持する突片であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項９】
前記粘弾性体が、卵形状をしており、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の長辺の端部が係合する凹部であり、
前記粘弾性体の短辺長が前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項１０】
前記粘弾性体が、中央にくびれが設けられたダンベル形状をしており、
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に設けられ、前記粘弾性体の前記くびれに係合する突部であり、
前記粘弾性体の前記くびれの両側の厚さは前記上部構造体と前記下部構造体の隙間より短い、
ことを特徴とする請求項１に記載の減衰装置。
【請求項１１】
前記保持手段が、前記上部構造体又は前記下部構造体の少なくとも一方に対向する面に取り付けられた板材に設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の減衰装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が、前記上部構造体と前記下部構造体の間に免震装置を配置した構造物の免震層に配設されたことを特徴とする免震構造物。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１の何れか1項に記載の減衰装置が配設された制振構造物において、
前記制振構造物の室内に設けられた間仕切壁又は外壁の上部、下部、又は中間に、前記減衰装置が配設されたことを特徴とする制振構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２００７−１２６９４６（Ｐ２００７−１２６９４６Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２２７６７（Ｐ２００５−３２２７６７）
【出願日】平成１７年１１月７日（２００５．１１．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月７日（２００５．１１．７）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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