JP2001271514A - 制震ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建物間にエキスパンションジョイントとして
配置することにより、建物間の相対変位を低減し、従来
のエキスパンションジョイントに比較して小型に形成で
きる制震ダンパーを提供する。 【解決手段】 建物２の外壁面２ａに取り付けた第一の
鋼棒４に、第一の板体８を、該第一の鋼棒４を軸とする
回転方向に変位可能に取り付け、建物３の外壁面３ａに
取り付けた第二の鋼棒５に、第二の板体９を、第二の板
体９を軸とする回転方向および第二の鋼棒５に平行な方
向の双方に変位可能に取り付け、第一および第二の板体
８，９を、板状に形成されたＢＲＣ１０を介して積層状
態に接着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固有振動周期の互
いに異なる構造体同士の間に介装される制震ダンパーに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建物に隣接して立体駐車
場等の構造体を併設する場合、あるいは、鉄骨造建物内
にＲＣ造の構造体（銀行の金庫室、病院のＭＲＩ室）を
設置する場合などにおいては、建物と構造体との固有振
動周期が異なるために、地震動等によって両者が干渉し
ないように、両者の間にエキスパンションジョイントを
設けるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなエキスパン
ションジョイントは、地震時に、接続対象の構造体間に
発生する相対変位に追随して変形する必要があるため、
想定される相対変位の最大値よりも大きな所定寸法に変
形可能に形成する必要がある。この場合、エキスパンシ
ョンジョイントの寸法を比較的大きなものとしなければ
ならず、建物配置や建物内の空間計画に大きな制約とな
ることが懸念される。

【０００４】上記事情に鑑み、本発明においては、エキ
スパンションジョイントとしての機能を有するととも
に、構造体の振動自体を低減することができ、これによ
り、構造体間の相対変位を小さくして、従来のエキスパ
ンションジョイントに比較して小型に形成することので
きる制震ダンパーを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の制震ダンパーは、固有振動周期の互いに
異なる第一および第二の構造体同士の間に介装される制
震ダンパーであって、前記第一の構造体の外周部に、第
一の棒状体が、該外周部から離間した状態で取り付けら
れ、前記第二の構造体の外周部に、第二の棒状体が、前
記第一の棒状体と平行に、かつ、該外周部から離間した
状態で取り付けられ、前記第一の棒状体には、第一の板
体が、該第一の棒状体を軸とする回転方向に変位可能に
取り付けられ、前記第二の棒状体には、第二の板体が、
該第二の棒状体を軸とする回転方向に変位可能に取り付
けられ、第一および第二の板体のうち、少なくとも一方
は、前記第一または第二の棒状体に対して、これら第一
および第二の棒状体と平行な方向に相対変位可能に取り
付けられ、前記第一および第二の板体は、板状に形成さ
れた粘弾性体を介して積層状態に接着されることを特徴
としている。

【０００６】このような構成により、第一および第二の
構造体が振動した場合に、第一および第二の構造体間の
相対変位を利用して粘弾性体を変形させ、第一および第
二の構造体の振動エネルギーを粘弾性体により吸収させ
ることができる。

【０００７】請求項２記載の制震ダンパーは、 請求項
１記載の制震ダンパーであって、互いに平行配置された
一対の前記第一の板体を備え、前記第二の板体は、これ
ら第一の板体の間に配置され、前記第二の板体の両面側
に前記粘弾性体が配置されていることを特徴としてい
る。

【０００８】このような構成により、第一および第二の
板体間に生じる相対変位を、これらの板面と平行な方向
のみに規制することができ、これにより、粘弾性体にね
じれが変形が生じることを避けることができる。

【０００９】請求項３記載の制震ダンパーは、請求項１
または２記載の制震ダンパーであって、前記第一および
第二の構造体は、隣接配置された一対の建物とされ、こ
れら一対の建物のうち、互いに対向する外壁面のそれぞ
れに、前記第一および第二の棒状体が、これら外壁面と
平行に取り付けられていることを特徴としている。

【００１０】このような構成により、建物が隣接してい
る場合に、建物が接近・離間する方向の相対変位を利用
して制震効果を得ることができ、建物同士の干渉を防ぐ
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１および図２は、本発明の一
実施の形態である制震ダンパー１を示す図であり、図１
は、制震ダンパー１の平面図、図２は、図１におけるＩ
−Ｉ線矢視断面図である。

【００１２】これらの図中に示す制震ダンパー１は、図
３，４に示すように、固有振動周期の互いに異なる隣接
する一対の建物２，３間に設けられたものであり、図１
に示すように、建物２に固定された第一の鋼棒（第一の
棒状体）４と、建物３に固定された第二の鋼棒（第二の
棒状体）５と、これら第一および第二の鋼棒４，５間に
設けられたダンパー機構６とを備えた構成となってい
る。

【００１３】第一の鋼棒４は、建物２の外壁面２ａに対
して、外周面２ａから離間した状態で、なおかつ、外壁
面２ａに平行に取り付けられており、また第二の鋼棒５
は、建物３の外周面３ａに対して、第一の鋼棒４と平行
に、なおかつ、建物３の外壁面３ａと離間した状態で取
り付けられている。

【００１４】また、ダンパー機構６は、図２に示すよう
に第一の板体８，８と、第二の板体９と、ゴムアスファ
ルト系の粘弾性体であるＢＲＣ（Bitumen Rubber Compo
und）１０とを積層状態に接着した構成となっている。
第一の板体８，８は、互いに平行配置されるとともに、
その側端縁８ａ，８ａが、ともに、第一の鋼棒４に外嵌
された筒状体１１に対して、板体１２およびボルト１３
を介して固定されており、これにより、第一の鋼棒４に
対して、第一の鋼棒４を軸とする回転方向に変位可能に
取り付けられている。

【００１５】また、第二の板体９は、第一の板体８，８
同士の間に、これらと平行に配置されるとともに、その
側端縁９ａが、第二の鋼棒５に外嵌された筒状体１５に
対して固定されている。これにより、第二の板体９は、
第一の鋼棒５に対して、第一の鋼棒５を軸とする回転方
向に変位可能に取り付けられる。また、図１に示すよう
に、第二の鋼棒５は、筒状体１５に比較して長い寸法に
形成されており、これにより、第二の板体９は、第二の
鋼棒５により、第二の鋼棒５に平行な方向に相対変位可
能に支持されることとなる。

【００１６】また、ＢＲＣ１０，１０は、第二の板体９
の両面９ｂ，９ｂと第一の板体８，８との間に介装され
るとともに、ボルト１２の締結力により、第一および第
二の板体８，９から押圧される構成となっている。

【００１７】このような制震ダンパー１を建物２，３間
に配置することにより、地震により建物２，３が水平振
動した場合に、建物２，３が接近する方向（第一および
第二の鋼棒４，５が接近する方向）の相対変位を、第一
および第二の板体８，９を介して、ＢＲＣ１０，１０に
対して作用させ、これによりＢＲＣ１０，１０にせん断
ひずみを生じさせることができる。これにより、ＢＲＣ
１０，１０によって、建物２，３が接近または離間する
方向の建物２，３の振動エネルギーを吸収させ、この方
向の建物２，３の振動応答を低減させることができる。

【００１８】また、この場合、第一および第二の板体
８，９が、第一および第二の鋼棒４，５に対して、これ
ら第一および第二の鋼棒４，５を軸とした回転方向に変
位可能に取り付けられているため、ダンパー機構６全体
が建物２，３に対して水平軸周りに回動変位可能とされ
ることとなる。これにより、建物２，３が上下方向に変
位した場合においても、ダンパー機構６にねじれが生じ
ることを避けることができる。

【００１９】さらに、第二の板体９が、第二の鋼棒５に
対して、第二の鋼棒５と平行な方向に変位可能に取り付
けられているため、建物２，３が接近・離間する方向以
外の水平方向に相対変位した場合においても、この相対
変位に制震ダンパー１が追随することが可能となる。

【００２０】以上述べた制震ダンパー１によれば、第一
の板体８，８が、第一の鋼棒４に対して、第一の鋼棒４
を軸とする回転方向に変位可能に取り付けられ、第二の
板体９が、第二の鋼棒５に対して、第二の鋼棒５を軸と
する回転方向、および、第二の鋼棒５と平行な方向の双
方に変位可能に取り付けられ、第一および第二の板体
８，９が、板状に形成されたＢＲＣ１０，１０を介して
積層状態に接着されているために、建物２，３間の相対
変位を、第一および第二の板体８，９を介して、ＢＲＣ
１０，１０に作用させＢＲＣ１０，１０を変形させるこ
とにより制震効果を得ることができ、建物２，３自体の
振動応答を低減させ、建物２，３間に設けるべきクリア
ランスを小さくすることができる。これにより、従来、
隣接する建物間に配置されていたエキスパンションジョ
イントに比較して、小型の装置によって建物２，３間の
干渉を防ぐことができ、制震ダンパー１を建物２，３間
に従来のエキスパンションジョイントに代えて配置する
ことにより、建物２，３の敷地内における平面計画の自
由度を向上させることができる。さらに、制震ダンパー
１は、簡易な構成により小型に実現できるために、設置
性に優れるとともに、コスト上においても有利である。

【００２１】また、制震ダンパー１は、上述のような構
造とされるために、ダンパー機構６にねじれ変形が生じ
ることがなく、したがって、破損等の危険が無く、良好
にその制震効果を発揮することが可能となる。

【００２２】また、上述の制震ダンパー１においては、
一対の第一の板体８，８間に第二の板体９が挟み込ま
れ、第二の板体９の両面９ｂ，９ｂ側にＢＲＣ１０，１
０が配置されているため、第一および第二の板体８，９
の相対変位を、これらの板面と平行な方向にのみに規制
することができ、これにより、ＢＲＣ１０，１０にねじ
れが生じることを避けて、ＢＲＣ１０，１０が良好に振
動エネルギーの吸収効果を発揮することが可能となる。

【００２３】さらに、上述の制震ダンパー１は、隣接配
置された一対の建物２，３の互いに対向する外壁面２
ａ，３ａ間に配置され、なおかつ、第一および第二の鋼
棒４，５が、これら外壁面２ａ，３ａに対して平行に取
り付けられているために、建物２，３が接近・離間する
方向の相対変位を利用して制震効果を得ることができ、
隣接する建物２，３の干渉を良好に防いで、建物２，３
間に設けるべきクリアランスを小さくすることができ
る。これにより、建物２，３の配置計画や敷地の利用計
画の自由度を向上することができる。

【００２４】なお、図５に、制震ダンパー１による建物
２，３間の相対変位（横軸）の高さ（縦軸）ごとの低減
効果を数値解析した結果を示す。図中に示すように、Ｂ
ＲＣ１０の平面面積を２０００ｃｍ²とした場合、制震
ダンパー１が無い場合に比較して、相対変位の値を約１
／３程度に減ずることができ、またさらに、ＢＲＣ１０
の平面面積を拡大した場合（４０００ｃｍ²から１００
００ｃｍ²とした場合）には、より優れた制震効果を得
ることが可能であることが理解できる。

【００２５】なお、上記実施の形態において、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用することがで
きる。例えば、制震ダンパー１は、図２に示すようなも
のに限らず、図６に示す制震ダンパー１’のように、３
枚の第二の板体９，９，９の間に、一対の第一の板体
８，８を配置し、第一および第二の板体８，９間にＢＲ
Ｃ１０を設けるようにしてもよい。このようにすること
によって、ＢＲＣ１０の面積を拡大し、より優れた制震
性能を得ることができる。また、ゴムアスファルト系の
ＢＲＣ１０に代えて、高減衰ゴム系（ウレタン系ゴム、
スチレン系ゴム、ジエン系ゴム、シリコン系ゴム）、ア
クリル樹脂系など、他の粘弾性体を用いることも可能で
ある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る制
震ダンパーにおいては、第一の板体が、第一の棒状体に
対して、第一の棒状体を軸とする回転方向に変位可能に
取り付けられ、第二の板体が、第二の棒状体に対して、
第二の棒状体を軸とする回転方向に変位可能に取り付け
られ、第一および第二の板体のうち、少なくとも一方
が、第一または第二の棒状体に対して、これらと平行な
方向に相対変位可能に取り付けられ、第一および第二の
板体が、板状に形成された粘弾性体を介して積層状態に
接着されているために、建物間の相対変位を、第一およ
び第二の板体を介して、粘弾性体に作用させ粘弾性体を
変形させることにより制震効果を得ることができ、構造
体自体の振動応答を低減させ、構造体間に設けるべきク
リアランスを小さくすることができる。これにより、従
来、隣接する構造体間に配置されていたエキスパンショ
ンジョイントに比較して、小型の装置によって構造体同
士の干渉を防ぐことができ、空間の利用性を向上させる
ことができる。また、この場合、ダンパー部分にねじれ
変形が生じることがなく、したがって、破損等の危険が
無く、良好にその制震効果を発揮することができる。

【００２７】請求項２に係る制震ダンパーにおいては、
一対の第一の板体間に第二の板体が挟み込まれ、第二の
板体の両面側に粘弾性体が配置されているため、第一お
よび第二の板体間の相対変位を、これらの板面と平行な
方向にのみに規制することができ、これにより、粘弾性
体にねじれが生じることを避けて、粘弾性体が良好に振
動エネルギーの吸収効果を発揮することが可能となる。

【００２８】請求項３に係る制震ダンパーにおいては、
隣接配置された一対の建物の互いに対向する外壁面に対
して、第一および第二の棒状体が、これら外壁面に対し
て平行に取り付けられているために、建物が接近・離間
する方向の相対変位を利用して制震効果を得ることがで
き、隣接する建物の干渉を良好に防いで、建物間に設け
るべきクリアランスを小さくすることができる。これに
より、建物の配置計画や敷地の利用計画の自由度を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１ 】 本発明の一実施の形態を模式的に示す制震
ダンパーの平面図である。

【図２ 】 図１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。

【図３ 】 図１に示した制震ダンパーが適用された建
物の立面図である。

【図４ 】 同、平面図である。

【図５ 】 本発明の効果を示す図であって、建物間の
相対変位（横軸）と高さ（縦軸）との関係の数値解析結
果を、制震ダンパーを設けた場合と設けない場合とで比
較したグラフである。

【図６ 】 本発明の他の実施の形態を模式的に示す制
震ダンパーの立断面図である。

【符号の説明】

１ 制震ダンパー ２，３ 建物 ４ 第一の鋼棒（第一の棒状体） ５ 第二の鋼棒（第二の棒状体） ６ ダンパー機構 ８ 第一の板体 ９ 第二の板体 ９ｂ 両面 １０ ＢＲＣ（粘弾性体）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固有振動周期の互いに異なる第一および
   第二の構造体同士の間に介装される制震ダンパーであっ
   て、 前記第一の構造体の外周部に、第一の棒状体が、該外周
   部から離間した状態で取り付けられ、 前記第二の構造体の外周部に、第二の棒状体が、前記第
   一の棒状体と平行に、かつ、該外周部から離間した状態
   で取り付けられ、 前記第一の棒状体には、第一の板体が、該第一の棒状体
   を軸とする回転方向に変位可能に取り付けられ、 前記第二の棒状体には、第二の板体が、該第二の棒状体
   を軸とする回転方向に変位可能に取り付けられ、 第一および第二の板体のうち、少なくとも一方は、前記
   第一または第二の棒状体に対して、これら第一および第
   二の棒状体と平行な方向に相対変位可能に取り付けら
   れ、 前記第一および第二の板体は、板状に形成された粘弾性
   体を介して積層状態に接着されることを特徴とする制震
   ダンパー。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制震ダンパーであって、 互いに平行配置された一対の前記第一の板体を備え、 前記第二の板体は、これら第一の板体の間に配置され、 前記第二の板体の両面側に前記粘弾性体が配置されてい
   ることを特徴とする制震ダンパー。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の制震ダンパーで
   あって、 前記第一および第二の構造体は、隣接配置された一対の
   建物とされ、 これら一対の建物のうち、互いに対向する外壁面のそれ
   ぞれに、前記第一および第二の棒状体が、これら外壁面
   と平行に取り付けられていることを特徴とする制震ダン
   パー。