JP2002227452A - 空間骨組構造体の制振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 骨組構造体に生じる横振動を構造体全体とし
て効率的に制振することを可能とした空間骨組構造体の
制振構造を提供するにある。 【解決手段】 骨組構造体１の制振構造Ａは、該１の四
隅の上方四角平枠体５に、該５の骨組構造体１の中央向
きの対角関係にある上弦接合部４、４に両端を接合して
なる、水平荷重に抵抗する特定部材を塑性化させて振動
エネルギー吸収を行う機能を有する制振部材である座屈
拘束用制振部材１４を取り付けた構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弦材を接合してな
る構造物や建造物の主に天井や屋根を形成する空間骨組
構造体の制振構造に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から、間構造物の屋根等に骨組構造体
が多く採用されている。この骨組構造体は、基本要素を
なす四角平枠体を連続延ばして多数の格子状に組み立て
て作る架構の骨組構造が知られている。また、四角平枠
体を二層にして上層部と下層部を斜弦材や垂直弦で接合
する骨組構造体があり、平板、切妻、方形、寄棟、アー
チ（部分円筒）、球殻状のドーム等の各種形態がある。
これら空間骨組構造体の制振構造としては次のようなも
のが知られている。 （１）骨組構造体とそれを支持する下部構造体の間に免
震装置を配置するもの、下部構造体に制振部材を設ける
技術が知られている。 （２）また、斜材に粘弾性ダンパーを組み込んだものが
知られている。 （３）、空間骨組構造体の制振構造として特開平１１−
２０４８号に、菱形四角平枠体の上方斜弦材接合部と下
方斜弦材接合部に先端を接合したＴＭＤユニット（エア
ーダンパーである軸に取り付けられた対角する圧縮コイ
ルバネの間に振動で上下（軸方向）に動く負荷質量体
（重り）が設けられたもの。）を設けた技術が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術のう
ち（１）の技術は、骨組構造体の振動のうち下部構造に
誘導・伝達された振動を制振しようとするものであるの
で、骨組構造体全体の横向き振動を効率的に制振できな
いものであった。（２）の技術は、四角錐骨組枠を構成
する斜材の一部に粘弾性ダンパーを組み込んだものであ
るので、四角平枠体が振動エネルギーにより菱形状に変
形することを効率的に阻止できない、四角平枠体の変形
が制振機能をはたして粘弾性ダンパーの制振機能が発揮
されない、多数の粘弾性ダンパーを設けなければ効果が
期待できないものでもあり、骨組構造体全体の横向き振
動を効率的に制振できないものであった。（３）の技術
は、鉛直方向の揺れを含む振動を減衰・制振するもので
あるので、横揺れなどの横からの振動を効果的に制振で
きないものであったし、多数のＴＭＤユニットを取り付
けないと効果が期待できないという問題を持つものであ
った。

【０００４】本発明は以上のような従来技術の持つ問題
点に鑑みてなされたものであって、その目的は、骨組構
造体に生じる横振動を構造体全体として効率的に制振す
ることを可能とした空間骨組構造体の制振構造（制振構
造を有した骨組構造体）を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明は次に述べるようになっている。 ＜請求項１記載の発明＞パイプ材などの弦材を四角形に
接合してなる四角形平枠体を、伏せ状態（水平伏せ、傾
斜（勾配）伏せを含む。）で横方向に多数連続させて形
成した骨組平枠構造部を有する空間骨組構造体の制振構
造であって、水平荷重に抵抗する特定部材を塑性化させ
て振動エネルギー吸収を行う機能を有する制振部材を、
前記四角平枠体の対角関係にある弦接合部間に筋交い機
能を果たすように取り付けることを特徴とする。本出願
では便宜上、「空間骨組構造体の制振構造」としている
が、「制振構造を有した骨組構造体」の発明であり、骨
組構造体そのものを権利範囲とするものである。すなわ
ち、侵害、実施権の請求金額の範囲は骨組構造体そのも
のの価値を基準にするものである。「四角形平枠体」に
は、四角形の平枠が単層構造のもの、四角形平枠体を複
数層設けて上下を斜弦材で連結するものなどがある。
「四角形平枠体」は、菱形平枠体、三角平枠体を向かい
合わせに連結して、中に位置する二弦材のいずれもある
いはいずれか一方を制振部材にしてなるものも技術範囲
に含まれるものである。

【０００６】＜請求項２記載の発明＞請求項１記載の構
成の骨組構造体が、パイプ鋼材、Ｌ鋼材、Ｃ鋼材などの
弦材を四角形に接合してなる四角平枠体を、伏せ状態
（水平伏せ、傾斜（勾配）伏せを含む。）で横方向に多
数連続させて形成した骨組平枠構造からなる小屋鉄骨構
造の屋根であることを特徴とする。

【０００７】＜請求項３記載の発明＞請求項１又は２記
載の発明において、第１の制振部材を設けた第１の四角
形平枠体と第２の制振部材を設けた第２の四角形平枠体
が対角関係にあり（骨組平枠構造部の形態によって直線
対角、上下方向曲線対角、上下方向折れ線対角などがあ
る。）且つその間に幾つかの四角形平枠体を有し、前記
第１の制振部材と前記第２の制振部材の間に、該第１、
第２の制振部材に振動エネルギーを誘導・集中させるた
めの弾性部材を設けることを特徴とする。この場合は、
第１の制振部材と第２の制振部材との間には制振部材を
設けない四角平枠体が多数連続しているのが一般的な形
態である。また、弾性部材の取付場所は四角平枠体内に
筋交い機能部として複数本弦接合部を介して連結してな
るものや、複数の四角平枠体にまたがる弾性部材を四角
平枠体外側に設けてなるものなどがある。

【０００８】＜請求項４記載の発明＞請求項１又は２記
載の発明において、骨組平枠構造部の対角線上関係（骨
組平枠構造部の形態によって直線上対角、上下方向曲線
上対角、上下方向折れ線上対角などがある。）にあり、
且つ、全体の振動エネルギーが集中する部位にある第１
の四角形平枠体と第２の四角形平枠体に、長手方向を向
かい合わせるように制振部材を取り付けるようにするこ
とを特徴とする。骨組構造体の横からの振動エネルギー
が集中する部位は、一般的には縁の中央部や構造体を支
持する支柱などの支持体との接合部などであることが多
い。

【０００９】＜請求項５記載の発明＞請求項１又は２記
載の発明において、骨組平枠構造部の対角線上（骨組平
枠構造部の形態によって直線上対角、上下方向曲線上対
角、上下方向折れ線上対角などがある。）にあり、且
つ、全体の振動エネルギーが集中し易い部位の両方ある
いはいずれか一方に制振部材を取り付けると共に、この
制振部材に振動エネルギーを誘導・集中させるための弾
性部材を該制振部材と前記対角線上で接合設けることを
特徴とする。

【００１０】＜請求項６記載の発明＞請求項３又は５記
載の発明において、弾性部材の弾性挙動により制振部材
が弾性挙動及び塑性挙動するように、前記弾性部材の降
伏点応力が前記制振部材の降伏点応力よりも高い部材
（一般的には降伏点応力が高い鋼材。）にすることを特
徴とする。

【００１１】＜請求項７記載の発明＞請求項３、５又は
６載の発明において、骨組構造体を支持するピン支承部
の近傍に制振部材あるいは弾性部材を設けてなることを
特徴とする。

【００１２】＜請求項８記載の発明＞請求項１、２、
３、４、５、６又は７記載の発明において、制振部材
が、鋼管で被覆したコンクリート層等の拘束材で鋼製の
芯材が座屈拘束され、前記芯材と前記コンクリート層の
間に適切な厚さのアンボンド材層を有するブレース本体
（エネルギー吸収部）と、このブレース本体から露出し
て前記芯材の両端に設けられたブレース側接合部とから
なる座屈拘束用制振部材であることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。以下の実施の形態の説明において、
骨組構造体の規模は説明便宜上小規模のものを例に挙げ
ているが、それは説明をし易くするためであり、骨組構
造体の規模を限定する趣旨ではないし、座屈拘束用制振
部材や弾性部材の使用本数や長さ（連結長さを含む）を
限定する趣旨のものでもない。

【００１４】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１の空間骨組構造の制振構造を示す側面図、平面図及
び部分拡大斜視図、図２は同じ実施の形態１の制振部材
である座屈拘束用制振部材の組立分解正面図、エネルギ
ー吸収部（ブレース本体）の拡大断面図及び組立正面
図、図３は同じ実施の形態１の座屈拘束用制振部材の部
分拡大断面図、図４及び図５は同じ実施の形態１の座屈
拘束用制振部材の構成と降伏耐力の関係図及びその説
明、図６及び図７は同じ実施の形態１の座屈拘束用制振
部材を多数の上方四角平枠体に取付た状態を示す平面視
図及び側面視図である。骨組構造体１は、鋼管製部材か
らなる上弦材２を四角形に接合してなる、各角にネジ穴
３を決められた部位に決められた方向で多数設けてなる
円殻状の上弦接合部４を有する上方四角平枠体５を、伏
せ状態（水平伏せ、傾斜（勾配）伏せを含む。）で横方
向に多数連続させて形成した上方骨組平枠構造部６と、
上弦材２と同じ構造の下弦材７を四角形に接合してな
る、各角に上弦材接合部４と同じ構造の下弦接合部８を
有する下方四角平枠体９を、伏せ状態（水平伏せ、傾斜
（勾配）伏せを含む。）で横方向に多数連続させて形成
した下方骨組平枠構造部１０と、この下方骨組平枠構造
部１０と上方骨組平枠構造部６を連結する上弦材２と同
じ構造の斜弦材１２とからなり、上方四角平枠体５の略
中心線上に下方四角平枠体９の下弦接合部８が位置する
ようにして、上方骨組平枠構造部６の下方に適宜な距離
を取って下方骨組平枠構造部１０を配置し、下弦接合部
８と上弦接合部４に斜弦材１２のそれぞれ端方を接合し
て形成した多数の四角錐骨組枠１３を横方向に連続させ
てなるものである。

【００１５】骨組構造体１の制振構造Ａは、該１の四隅
の上方四角平枠体５に、該５の骨組構造体１の中央向き
の対角関係にある上弦接合部４、４に両端を接合してな
る、水平荷重に抵抗する特定部材を塑性化させて振動エ
ネルギー吸収を行う機能を有する制振部材である座屈拘
束用制振部材１４を取り付けた構成となっている。骨組
構造体１は、説明し易くするために四角錐骨組枠１３を
更に多数連続させた巨大な空間構造体のものも含まれる
ことはいうまでもない。

【００１６】座屈拘束用制振部材１４は次に述べるよう
な構成となっている。円筒の被覆鋼管１５（多角形のも
のもある。）で被覆したコンクリート層１６で鋼製の一
枚プレートからなる芯材１７が座屈拘束され、芯材１７
とコンクリート層１６の間に適切な厚さのアンボンド材
層（付着防止層）１８を有するブレース本体１９（エネ
ルギー吸収部）と、このブレース本体１９から露出して
芯材１７の両端に設けられたブレース本体側接合部２
０、２０と、このブレース本体側接合部２０に接合され
る第１の接合部２１を一方の側に設け、他方の側に上弦
接合部４あるいは下弦接合部８にネジにより螺合接合さ
れる第２の接合部２２を設けてなる補助接合体２３とか
らなっている。ブレース本体側接合部２０は４枚のプレ
ート２４、２４、２４、２４からなる十字プレートから
なっている。

【００１７】補助接合体２３は、第１の接合部２１と第
２の接合部２２と該２１と該２２を連絡するエンドコー
ン２５からなっていて、第１の接合部（補助側筒状接合
部）２１はブレース本体側接合部２０の各プレート２４
がそれぞれの一部を外側に突出させて差し込まれるスリ
ット２６を４箇所に有する筒状部材からなっていて、第
２の接合部２２はエンドコーン２５の先端にあけられた
ボルト透孔（図示せず）に内側から差し込まれネジ部分
を外に突出した、先端に六角穴（図示せず）を有する接
合ボルト２９が設けられ、上弦接合部４あるいは下弦接
合部８のネジ穴３に螺合接合されるようになっている。
ブレース本体側接合部２０と補助接合体２３の接合固定
は、スリット２６に差し込まれたプレート２４を外側か
ら隅肉溶接３０により行うようになっている。ブレース
本体側接合部２０への補助接合体２３の接合固定は、差
し込み中途で接合する中途溶接、全部差し込んで溶接す
る全部溶接、適当なところで両者を切断して全部溶接な
どにより、構造体への取り付け長さを自在に得ることが
できる。

【００１８】図３に示すように、座屈拘束用制振部材１
４は、ブレース本体側接合部２０の十字プレートからな
る根本がブレース本体１９に少し入り込んで、この入り
込んだ部分を鉛製部材や高減衰ゴムなどの粘弾性部材や
弾性部材からなる弾性層３１で被覆するようになってい
る。このようにすることにより、振動エネルギーを弾性
層３１で吸収減衰されるので、芯材の動き変形を少なく
でき、全体として振動エネルギー吸収能力と耐久性を大
幅に改善することができる。以下に述べる実施の形態の
説明において、上述した実施の形態の構成と同じ構成に
は同じ符号を付与しその説明を省略する。

【００１９】＜実施の形態２＞図１０は本発明の実施の
形態２の空間骨組構造体の制振構造を示す平面図であ
る。制振構造Ｂは、骨組構造体１のそれぞれの縁の中央
に隣接する二つの上方四角平枠体５、５に縁側の上弦接
合部４を共通の起点にして、該４と対角側の上弦接合部
４に座屈拘束用制振部材１４を取り付けている。

【００２０】＜実施の形態３＞図１１は本発明の実施の
形態３の空間骨組構造体の制振構造を示す平面図であ
る。制振構造Ｃは、骨組構造体１の対向する一対の縁の
中央に隣接する二つの上方四角平枠体５、５に縁側の上
弦接合部４を共通の起点にして、対角側の上弦接合部４
に座屈拘束用制振部材１４を取り付け、各座屈拘束用制
振部材１４の対角線上に延長するように該１５と上弦接
合部４を介して連結された、座屈拘束用制振部材１４よ
りも降伏点及び剛性の高い弾性部材３３、３３が取り付
けられている。延びた弾性部材３３の先端同士はもう一
方の縁の中央に位置する上弦接合部４で接合している。
弾性部材３３の接合構造は、座屈拘束用制振部材１４や
弦材と同じボルト接合によるものである。

【００２１】＜実施の形態４＞図１２は本発明の実施の
形態４の空間骨組構造体の制振構造を示す平面図であ
る。骨組構造体１の制振構造Ｄは、該１の四隅の上方四
角平枠体５に、該５の骨組構造体１の中央向きの対角関
係にある上弦接合部４、４に両端を接合した座屈拘束用
制振部材１４を取り付け、対角関係にある座屈拘束用制
振部材１４，１４を、空間構造体１の全体におよんでい
る地震力を該１４，１４に誘導するための、一本の弾性
部材３４が架け渡され、該３４，３４は交差部分の連結
部３５で連結されている。弾性部材３３を連結して使用
するのもよい。弾性部材３４は天井支持梁部材を兼ねる
ようにするなどもよい。

【００２２】＜実施の形態５＞図１３は本発明の実施の
形態５の空間骨組構造体の制振構造を示す平面図であ
る。四角錐骨組枠１３を連続させて形成された平長方形
の骨組構造体４０の制振構造Ｅは、空間骨組構造４０の
対向する短手方向の各縁の中央に隣接する二つの上方四
角平枠体５、５に縁側の上弦接合部４を共通の起点にし
て、対角側の上弦接合部４に座屈拘束用制振部材１４を
取り付け、各座屈拘束用制振部材１４の対角線上に延長
するように該１５と上弦接合部４を介して二本の弾性部
材３３が連結されている。

【００２３】＜実施の形態６＞図１４は本発明の実施の
形態６の空間骨組構造体の制振構造を示す平面図であ
る。骨組構造体４０の制振構造Ｆは、空間骨組構造４０
の対向する長手方向の各縁の中央に隣接する二つの上方
四角平枠体５、５に縁側の上弦接合部４を共通の起点に
して、対角側の上弦接合部４に座屈拘束用制振部材１４
を取り付け、各座屈拘束用制振部材１４の対角線上に延
長するように該１５と上弦接合部４を介して５本の弾性
部材３３が連結されている。弾性部材３３は対向する側
の弾性部材３３と交わる上弦接合部４に接合される。

【００２４】＜実施の形態７＞図１５は本発明の実施の
形態７の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図、側面
図及び平面図である。アーチ（部分円形）形の骨組構造
体４２の制振構造Ｇは、骨組構造体４２のそれぞれの縁
の中央（頂上と裾）に隣接する二つの上方四角平枠体
５、５に縁側の上弦接合部４を共通の起点にして、該４
と対角側の上弦接合部４に座屈拘束用制振部材１４を取
り付けている。骨組構造体４２の場合、下弦材４３、下
方四角平枠体４４及び下方骨組平構造部４５は、上弦材
２、上方四角平枠体５及び上方骨組平構造部６より短形
である。

【００２５】＜実施の形態８＞図１６は本発明の実施の
形態８の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図であ
る。骨組構造体４２の制振構造Ｈは、骨組構造体４２の
各縁角（４つの裾角）の上方四角平枠体５に縁側の上弦
接合部４と対角側の上弦接合部４に座屈拘束用制振部材
１４を取り付け、該１４を対角線上に延長するかのよう
に、上弦接合部４を介して弾性部材３３が二本連結・接
合されている。

【００２６】＜実施の形態９＞図１７は本発明の実施の
形態９の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図及び平
面図である。切妻形の骨組構造体４７の制振構造Ｊは、
骨組構造体４７の各縁角（４つの裾角）の上方四角平枠
体５に縁側の上弦接合部４と対角側の上弦接合部４に座
屈拘束用制振部材１４を取り付け、それぞれの座屈拘束
用制振部材１４を対角線上に延長するかのように上弦接
合部４を介して、４つの上方四角平枠体５に跨り架かる
ように弾性部材４８が設けられている。

【００２７】＜実施の形態１０＞図１８は本発明の実施
の形態１０の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図及
び平面図である。ドーム形の骨組構造体５０の制振構造
Ｋは、骨組構造体５０の裾縁を形成する４箇所の同間隔
にある４箇所の上弦接合部４を共通の起点にして、該４
と対角側の上弦接合部４（上方四角平枠体５の）に座屈
拘束用制振部材１４を取り付け、それぞれの座屈拘束用
制振部材１４を対角線上に延長するよかのように該１４
の上弦接合部４を介して、いくつかの上方四角平枠体５
に跨り架かるように弾性部材５１が設けられている。骨
組構造体５０の場合、下弦材、下方四角平枠体、上弦
材、上方四角平枠体は内側に行くにしたがって短く小さ
くなり、平枠体の形状も略台形形状を有するものとなる
が、ここでは便宜上前述してきた符号を付与して説明し
ている。

【００２８】＜実施の形態１１＞図８は本発明の実施の
形態１１の小屋組鉄骨構造の屋根（切妻形）の制振構造
を示す斜視図、図９は図８の制振部材の取付状態を示す
平面図である。制振構造は基本的には実施の形態９の制
振構造Ｊとおなじであり、より詳しくは四角錐骨組枠を
形成しないＨ鋼を主材とする四角平枠体５４が横に連続
してなる骨組平枠構造部５２のみの屋根骨組５３であっ
ても、制振構造Ｊ同じような制振効果を得ることができ
る。ここでは、座屈拘束用制振部材４９の取付接合はボ
ルト接合による。

【００２９】＜実施の形態１２＞図１９及び図２０は本
発明の実施の形態１２の骨組構造体を支持する下部構造
への取付構造を示す部分平視図及び部分側視図である。
パイプ鋼管（Ｈ鋼材なども使用される）からなる上弦材
５５と上弦材５６を溶接して四角形の上方四角平枠体５
７を形成し、その上方四角枠体５７（上方骨組平枠構造
部６が接合：図示せず）の対角に平板からなるピン接合
の枠体側接合部５８、５８を設け、この５８、５８にク
レビス５９を有する座屈拘束用制振部材６０が取り付け
られていて、いわゆるピン支持方式となっている。座屈
拘束用制振部材６０は座屈拘束用制振部材１４の補助接
合体２１の第２の接合部をクレビス５９とした補助接合
体６９を使用しているものである。下弦材６１が形成す
る下方四角平枠体６２は下方骨組平枠構造部１０（図示
せず）が接合されている。

【００３０】上方四角枠体５７の端は下部支持鋼材７０
に載せ固定されてコンクリート製の下部構造６３にアン
カーボルト６４により固定され、ベースプレート６５の
下方には下部構造６３に埋め込まれたシアキー６６が設
けられている。ピン支持方式の場合、支承部に作用する
地震荷重のうち、引張力又はせん断力はアンカーボルト
を介して下部構造に伝達される。その際、溶接部やボル
トの接合ディテールとしての信頼性、材料の安全率によ
る安全性の確保のほかに、フェイルセーフの設計を行う
のが望ましい。例えば、骨組構造体から下部構造に伝達
するせん断力をシアキーで１００パーセント負担させ
る。アンカーボルトのせん断力を余力とするような二重
の安全性の確保である。その支承部にシアキーと一体型
とした鋳鋼ブロックを使用することでディテールの改善
を図ることができる。支承部に作用するせん断力は、シ
アキーを介して下部構造へ伝達されるフェイルセーフの
設計である。

【００３１】＜実施の形態１３＞図２１及び図２２は本
発明の実施の形態１３の骨組構造体を支持する下部構造
への取付構造を示す部分平視図及び部分側視図である。
下部構造６３の端角の上部に立設された十字形態のメイ
ン下部支持鋼材７５の上部に屋根梁枠７６が支持され、
メイン下部支持鋼材７５の中途に円殻形態の上弦接合部
７７が取付られ、上弦接合部７７には上方骨組平枠構造
部６の端角を形成する上方四角平枠体５の上弦材２、２
と斜弦材１２と座屈拘束用制振部材７８が接合されてい
る。座屈拘束用制振部材７８は、座屈拘束用制振部材１
４の補助接合体２１の第２の接合部を十字プレートにボ
ルト透穴を設けた第２の接合部７９とした補助接合体８
０を使用しているものである。枠体側は当然補助接合体
８０に対応してプレートにボルト透し穴を設けた枠体側
接合部８１となっている。下部支持鋼材８２のベースプ
レート８３は下部構造６３にアンカーボルト６４により
固定されているが、ベースプレート８３と下部構造６３
の間には移動抵抗を少なくするための線状突起８６をい
くつか設けたステンレス板からなる滑り機構８４が設け
られたローラー支持構造となっている。下部支持鋼材８
２による支持は主要箇所になり、その間の支持は該８２
と同じような構成の小規模な下部支持鋼材８５により支
持するようになっていて、滑り機構８８はテフロン板と
なっている。

【００３２】＜実施の形態１４＞図２３は本発明の実施
の形態１４の制振構造の加速度応答例を示した骨組構造
体の斜視図及び加速度応答グラフである。平らな骨組構
造体９２の一辺の中央である上弦接合部４を共通の接合
部とする座屈拘束用制振部材１４、１４が設けられてい
る。地震力９３が水平力として加わった場合の、制振部
材無し（点線）、制振部材有り（実線）の場合の加速度
応答をグラフに示している。

【００３３】＜実施の形態１５＞図２４は本発明の実施
の形態１５の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図で
ある。四角平枠体４６が連続してなる一層の骨組平枠構
造部１０１からなる単層トラス骨組構造体（骨組構造
体）１００の制振構造Ｌは、四隅の四角平枠体４６に、
該４６の骨組構造体１００の内向きの対角関係にある接
合部に両端を接合した座屈拘束用制振部材６０を取り付
け、対角関係にある座屈拘束用制振部材６０に、単層ト
ラス骨組構造体１００の全体におよんでいる地震力を誘
導するための弾性部材３４が座屈拘束用制振部材６０を
延長したような形態で取り付けられている。

【００３４】＜実施の形態１６＞図２５は本発明の実施
の形態１６の空間骨組構造体の制振構造を示す斜視図で
ある。本図では見やすくするために上部層と下部層の線
の太さを変えてあるが他意はない。四角平枠体４６が連
続してなる骨組平枠構造部１０１と同じ構成の上部骨組
平枠構造部１０５と下部骨組平枠構造部１０６を二層に
して、四角平枠４６の角同士を垂直弦１０４で接合して
なる複層トラス骨組構造体（二層骨組構造体）１０３の
制振構造Ｍは、単層トラス骨組構造体（骨組構造体）１
００の制振構造Ｌとおなじ構成のものが、上部骨組平枠
構造部１０５に施してなるものである。当然上部、下部
のそれぞれの骨組平枠構造部に制振構造を施すのもよい
ことは言うまでもない。

【００３５】＜実施の形態１７＞図２６は本発明の実施
の形態１７の空間骨組構造体の制振構造を示す部分斜視
図、図２７は図２６の平面図である。本図では見やすく
するために上部層、下部層、斜弦材、弦接合部の線等の
種類を変えてあるが他意はない。二層骨組構造体１０８
は、四角平枠体４６が角同士を上弦接合部４で接合し連
続してなる上部骨組平枠構造部６と、四角平枠体４６の
各上弦材２（４本）の中央に対応する角が位置する四角
平枠体１０９（下弦材１１２により形成され、四角平枠
体４６よりも小さい形態となる。）の角同士を下弦接合
部８で接合し連続してなる下部骨組平枠構造部１１０
と、一の下弦接合部８の垂直上部に位置する上弦材２の
両端の上弦接合部４、４とを斜弦材１１１で該一の下弦
接合部８に接合してなる構成となっている。二層骨組構
造体１０８の制振構造Ｎは、図１２に示した制振構造Ｄ
と同じである。

【００３６】＜実施の形態１８＞図２８は本発明の実施
の形態１８の空間骨組構造体の制振構造を示す部分斜視
図である。本図では見やすくするために上部層、下部
層、斜弦材、弦接合部の線等の種類を変えてあるが他意
はない。二層骨組構造体１１５は、上部骨組平枠構造部
６と、四角平枠体４６と同じ大きさの形態からなる四角
平枠体１１６を連続してなる下部骨組平枠構造部１１７
と、上下位置を同じにして配置された四角平枠体４６と
四角平枠体１１６、四角平枠体４６の同一線上の上弦接
合部４、４から対応する四角平枠体１１６の下弦材１１
８の中央に斜弦材１１９、１１９が接合してなる構成と
なっている。二層骨組構造体１０８の制振構造Ｐは、図
１２に示した制振構造Ｄと同じである。

【００３７】＜実施の形態１９＞図２９は本発明の実施
の形態１９の空間骨組構造体の制振構造を示す部分斜視
図であり、図３０は同じく実施の形態１９の説明図であ
る。本発明の実施の形態１９は、丸棒材、パイプ材等の
下弦材１２２で形成された四角平枠体１２０を連続して
なる下部骨組平枠構造部と、横方向の下弦材１２２にの
み立設された束材１２５と、束材１２５の上部に接合さ
れた上弦材１２３と、上弦材に固着して縦方向に走る補
鋼材１２４からなっている。すなわち、本実施の形態１
９は、下部骨組平枠構造部は四角平枠体１２０を構成す
るが、上弦材１２３は四角平枠体を構成しない点が他の
実施の形態と異なる、変形二層トラス骨組構造体であ
る。補剛材１２４は、このような構成に対応して強度を
補強するために設けられている。本実施の形態１９の制
振構造Ｑは、単層トラス骨組構造体１００の制振構造Ｌ
に類似し、四隅の四角平枠体１２０に、骨組構造体の内
向きの対角関係にある接合部に両端を接合した座屈拘束
用制振部材１２１を取り付け、本構造体の全体におよぶ
地震力を誘導するための弾性部材が座屈拘束用制振部材
に取り付けられている。

【００３８】

【発明の効果】上述した目的を達成するために本発明は
次に述べるようになっている。 ＜請求項１記載の発明の効果＞骨組平枠構造部の構成単
位である適宜な四角平枠体（伏せ状態にある四角平枠
体）の対角関係にある弦接合部と弦接合部間に、水平荷
重に抵抗する特定部材を塑性化させて振動エネルギー吸
収を行う機能を有する制振部材を筋交い機能を有するよ
うに接合・取り付けたものである。すなわち、四角平枠
体に制振部材が筋交い（横筋交い）状態で接合されるの
で、横振動により四角平枠体が菱形に変形しないよう強
力に抵抗すると共に、その結果として制振部材に横振動
が誘導され・集中し、振動エネルギーを効率的に制振
（減衰）できるという効果を奏する。そして、その設置
場所を適切にすることにより横からの振動エネルギーを
空間構造体全体で効率よく制振する骨組構造体を現する
ものである。

【００３９】＜請求項２記載の発明の効果＞請求項１記
載の発明効果に加えて、小屋組鉄骨構造の屋根に用いる
ことにより、最も大きな効果を得ることができるという
効果を奏する。

【００４０】＜請求項３記載の発明の効果＞請求項１又
は２記載の発明の効果に加えて、対角線関係にある第１
の制振部材と第２の制振部材の間に、該制振部材に振動
エネルギーを誘導・集中させるための弾性部材を設ける
構造としたことにより、長く延ばした弾性部材に骨組構
造体の全体の振動エネルギーを誘導・伝達させて、その
振動エネルギーを少ない制振部材に集中させることがで
き、少ない制振部材による効率的な振動エネルギー吸収
構造を実現するという効果を奏する。また、制振部材の
設置数を少なくできると共に、制振部材の座屈状態を調
べるのが短時間に容易に行える、破損した制振部材の取
り替えも容易であるなど、メンテナンス性に優れた制振
構造を実現するものである。

【００４１】＜請求項４記載の発明の効果＞請求項１又
は２記載の発明の効果に加えて、骨組平枠構造部の対角
線上関係にあり、且つ、全体の振動エネルギーが集中す
る部位にある四角平枠体に制振部材を取り付けるもので
あるので、制振部材の設置数を少なくできると共に、制
振部材の座屈状態を調べるのが短時間に容易に行える、
破損した制振部材の取り替えが容易であるなど、安価で
メンテナンス性に優れた制振構造を実現するという効果
を奏する。

【００４２】＜請求項５記載の発明の効果＞請求項１又
は２記載の発明の発明の効果に加えて、骨組平枠構造部
の対角線上にあり、且つ、全体の振動エネルギーが集中
し易い部位にある四角平枠体の両方あるいはいずれか一
方に制振部材を取り付けると共に、この制振部材に振動
エネルギーを誘導・集中させるための弾性部材を該制振
部材と前記対角線上で接合設けてなるものであるので、
長く延ばした弾性部材に骨組構造体の全体の振動エネル
ギーを誘導・伝達させて、その振動エネルギーを少ない
制振部材に集中させることができ、少ない制振部材によ
るより効率的な振動エネルギー吸収構造を実現するとい
う効果を奏する。また、制振部材の設置数をより少なく
できると共に、制振部材の座屈状態を調べるのが短時間
に容易に行える、破損した制振部材の取り替えが容易で
あるなど、より安価でメンテナンス性に優れた制振構造
を実現するものである。

【００４３】＜請求項６記載の発明の効果＞請求項３又
は５記載の発明の効果に加えて、弾性部材の弾性挙動に
より制振部材が弾性挙動及び塑性挙動するように、前記
弾性部材の降伏点応力が前記制振部材の降伏点応力より
も高い部材（一般的には高い鋼材）にしてなるものであ
るので、骨組構造体にかかる横振動エネルギーをより効
率的に制振部材に集中誘導・伝達できると共に制振部材
が弾性挙動と塑性挙動の双挙動機能を発揮させるという
効果を奏する。

【００４４】＜請求項７記載の発明の効果＞請求項３、
５又は６記載の発明の効果と同じような効果を奏する。

【００４５】＜請求項８記載の発明の効果＞請求項１、
２、３、４、５、６又は７記載の発明の効果に加えて、
制振部材が座屈拘束用制振部材であるので、その形態を
弦材と類似したものにできるので、空間構造体全体の意
匠（景観）に大きな影響をおよぼすことがなく、構造が
単純で多様な制振性能のものが製作容易であり、コスト
を安価にできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の空間骨組構造の制振構
造を示す側面図、平面図及び部分拡大斜視図。

【図２】本発明の実施の形態１の制振部材である座屈拘
束用制振部材の組立分解正面図、エネルギー吸収部（ブ
レース本体）の拡大断面図及び組立正面図。

【図３】本発明の実施の形態１の座屈拘束用制振部材の
部分拡大断面図。

【図４】本発明の実施の形態１の座屈拘束用制振部材の
構成と降伏耐力の関係図。

【図５】本発明の実施の形態１の座屈拘束用制振部材の
構成と降伏耐力の説明。

【図６】本発明の実施の形態１の座屈拘束用制振部材を
多数の上方四角平枠体に取付た状態を示す平面視図。

【図７】本発明の実施の形態１の座屈拘束用制振部材を
多数の上方四角平枠体に取付た状態を示す側面視図。

【図８】本発明の実施の形態１１の小屋組鉄骨構造の屋
根（切妻形）の制振構造を示す斜視図。

【図９】図８の制振部材の取付状態を示す平面図。

【図１０】本発明の実施の形態２の空間骨組構造体の制
振構造を示す平面図。

【図１１】本発明の実施の形態３の空間骨組構造体の制
振構造を示す平面図。

【図１２】本発明の実施の形態４の空間骨組構造体の制
振構造を示す平面図。

【図１３】本発明の実施の形態５の空間骨組構造体の制
振構造を示す平面図。

【図１４】本発明の実施の形態６の空間骨組構造体の制
振構造を示す平面図。

【図１５】本発明の実施の形態７の空間骨組構造体の制
振構造を示す斜視図、側面図及び平面図。

【図１６】本発明の実施の形態８の空間骨組構造体の制
振構造を示す斜視図。

【図１７】本発明の実施の形態９の空間骨組構造体の制
振構造を示す斜視図及び平面図。

【図１８】本発明の実施の形態１０の空間骨組構造体の
制振構造を示す斜視図及び平面図。

【図１９】本発明の実施の形態１２の骨組構造体を支持
する下部構造への取付構造を示す部分平視図。

【図２０】本発明の実施の形態１２の骨組構造体を支持
する下部構造への取付構造を示す部分側視図。

【図２１】本発明の実施の形態１３の骨組構造体を支持
する下部構造への取付構造を示す部分平視図。

【図２２】本発明の実施の形態１３の骨組構造体を支持
する下部構造への取付構造を示す部分側視図。

【図２３】本発明の実施の形態１４の精神構造の加速度
応答例を示した骨組構造体の斜視図及び加速度応答グラ
フ。

【図２４】本発明の実施の形態１５の空間骨組構造体の
制振構造を示す斜視図。

【図２５】本発明の実施の形態１６の空間骨組構造体の
制振構造を示す斜視図。

【図２６】本発明の実施の形態１７の空間骨組構造体の
制振構造を示す部分斜視図。

【図２７】図２６の平面図。

【図２８】本発明の実施の形態１８の空間骨組構造体の
制振構造を示す部分斜視図。

【図２９】本発明の実施の形態１９の空間骨組構造体の
制振構造を示す部分斜視図。

【図３０】本発明の実施の形態１９の空間骨組構造体の
制振構造の説明図

【符号の説明】

Ａ・・・・・制振構造 Ｂ・・・・・制振構造 Ｃ・・・・・制振構造 Ｄ・・・・・制振構造 Ｅ・・・・・制振構造 Ｆ・・・・・制振構造 Ｇ・・・・・制振構造 Ｈ・・・・・制振構造 Ｊ・・・・・制振構造 Ｋ・・・・・制振構造 Ｌ・・・・・制振構造 Ｍ・・・・・制振構造 Ｎ・・・・・制振構造 Ｐ・・・・・制振構造 Ｑ・・・・・制振構造 １・・・・・骨組構造体 ２・・・・・上弦材 ３・・・・・ネジ孔穴 ４・・・・・上弦接合部 ５・・・・・上方四角平枠体 ６・・・・・上方骨組平枠構造部 ７・・・・・下弦材 ８・・・・・下弦接合部 ９・・・・・下方四角平枠体 １０・・・・・下方骨組平枠構造部 １２・・・・・斜弦材 １３・・・・・四角錐骨組枠 １４・・・・・座屈拘束用制振部材 １５・・・・・被覆鋼管 １６・・・・・コンクリート層 １７・・・・・芯材 １８・・・・・アンボンド材層 １９・・・・・ブレース本体 ２０・・・・・ブレース本体側接合部 ２１・・・・・第１の接合部 ２２・・・・・第２の接合部 ２３・・・・・補助接合体 ２４・・・・・プレート ２５・・・・・エンドコーン ２６・・・・・スリット ２９・・・・・接合ボルト ３０・・・・・隅肉溶接 ３１・・・・・弾性層 ３３・・・・・弾性部材 ３４・・・・・弾性部材 ３５・・・・・連結部 ４０・・・・・骨組構造体 ４２・・・・・骨組構造体 ４３・・・・・下弦材 ４４・・・・・下方四角平枠体 ４５・・・・・下方骨組平構造部 ４６・・・・・四角平枠体 ４７・・・・・骨組構造体 ４８・・・・・弾性部材 ４９・・・・・座屈拘束用制振部材 ５０・・・・・骨組構造体 ５１・・・・・弾性部材 ５２・・・・・骨組平枠構造部 ５３・・・・・屋根骨組 ５４・・・・・四角平枠体 ５５・・・・・上弦材 ５６・・・・・上弦材 ５７・・・・・上方四角枠体 ５８・・・・・枠体側接合部 ５９・・・・・クレビス ６０・・・・・座屈拘束用制振部材 ６１・・・・・下弦材 ６２・・・・・下方四角平枠体 ６３・・・・・下部構造 ６４・・・・・アンカーボルト ６５・・・・・ベースプレート ６６・・・・・シアキー ６７・・・・・ピン ６８・・・・・斜弦材 ６９・・・・・補助接合体 ７０・・・・・下部支持鋼材 ７５・・・・・メイン下部支持鋼材 ７６・・・・・屋根梁枠 ７７・・・・・上弦接合部 ７８・・・・・座屈拘束用制振部材 ７９・・・・・第２の接合部 ８０・・・・・補助接合体 ８１・・・・・枠体側接合部 ８２・・・・・下部支持鋼材 ８３・・・・・ベースプレート ８４・・・・・滑り機構 ８５・・・・・下部支持鋼材 ８６・・・・・線状突起 ８８・・・・・滑り機構 ８９・・・・・上弦接合部 ９０・・・・・ベースプレート ９２・・・・・骨組構造体 ９３・・・・・地震力 １００・・・・・単層トラス骨組構造体 １０１・・・・・骨組平枠構造部 １０３・・・・・複層トラス骨組構造体 １０４・・・・・垂直弦 １０５・・・・・上部骨組平枠構造部 １０６・・・・・下部骨組平枠構造部 １０８・・・・・二層骨組構造体 １０９・・・・・四角平枠体 １１０・・・・・下部骨組平枠構造部 １１１・・・・・斜弦材 １１２・・・・・下弦材 １１５・・・・・二層骨組構造体 １１６・・・・・四角平枠体 １１７・・・・・下部骨組平枠構造部 １１８・・・・・下弦材 １１９・・・・・斜弦材 １２０・・・・・四角平枠体 １２１・・・・・座屈拘束用制振部材 １２２・・・・・下弦材 １２３・・・・・上弦材 １２４・・・・・補剛材 １２５・・・・・束材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸棒部材やパイプ材などの弦材を四角形
   に接合してなる四角形平枠体を、伏せ状態（水平伏せ、
   傾斜（勾配）伏せを含む。）で横方向に多数連続させて
   形成した骨組平枠構造部を有する空間骨組構造体の制振
   構造であって、 水平荷重に抵抗する特定部材を塑性化させて振動エネル
   ギー吸収を行う機能を有する制振部材を、前記四角平枠
   体の対角関係にある弦接合部間に筋交い機能を果たすよ
   うに取り付けることを特徴とする空間骨組構造体の制振
   構造。
2. 【請求項２】 骨組構造体がパイプ材鋼材、Ｌ鋼材、Ｃ
   鋼材などの弦材を四角形に接合してなる四角平枠体を、
   伏せ状態（水平伏せ、傾斜（勾配）伏せを含む。）で横
   方向に多数連続させて形成した骨組平枠構造からなる小
   屋組鉄骨構造の屋根であることを特徴とする請求項１記
   載の空間骨組構造体の制振構造。
3. 【請求項３】 第１の制振部材を設けた第１の四角形平
   枠体と第２の制振部材を設けた第２の四角形平枠体が対
   角関係にあり（骨組平枠構造部の形態によって直線対
   角、上下方向曲線対角、上下方向折れ線対角などがあ
   る。）且つその間に幾つかの四角形平枠体を有し、前記
   第１の制振部材と前記第２の制振部材の間に、該第１、
   第２の制振部材に振動エネルギーを誘導・集中させるた
   めの弾性部材を設けることを特徴とする請求項１又は２
   記載の空間骨組構造体の制振構造。
4. 【請求項４】 骨組平枠構造部の対角線上関係（骨組平
   枠構造部の形態によって直線上対角、上下方向曲線上対
   角、上下方向折れ線上対角などがある。）にあり、且
   つ、全体の振動エネルギーが集中する部位にある第１の
   四角形平枠体と第２の四角形平枠体に、長手方向を向か
   い合わせるように制振部材を取り付けるようにすること
   を特徴とする請求項１又は２記載の空間骨組構造体の制
   振構造。
5. 【請求項５】 骨組平枠構造部の対角線上（骨組平枠構
   造部の形態によって直線上対角、上下方向曲線上対角、
   上下方向折れ線上対角などがある。）にあり、且つ、全
   体の振動エネルギーが集中し易い部位の両方あるいはい
   ずれか一方に制振部材を取り付けると共に、この制振部
   材に振動エネルギーを誘導・集中させるための弾性部材
   を該制振部材と前記対角線上で接合することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の空間骨組構造体の制振構造。
6. 【請求項６】 弾性部材の弾性挙動により制振部材が弾
   性挙動及び塑性挙動するように、前記弾性部材の降伏点
   応力が前記制振部材の降伏点応力よりも高い部材（一般
   的には降伏点応力が高い鋼材。）にすることを特徴とす
   る請求項３又は５記載の空間骨組構造体の制振構造。
7. 【請求項７】 骨組構造体を支持するピン支承部の近傍
   に制振部材あるいは弾性部材を設けることを特徴とする
   請求項３、５又は６記載の空間骨組構造体の制振構造。
8. 【請求項８】 制振部材が、鋼管で被覆したコンクリー
   ト層等の拘束材で鋼製の芯材が座屈拘束され、前記芯材
   と前記コンクリート層の間に適切な厚さのアンボンド材
   層を有するブレース本体（エネルギー吸収部）と、この
   ブレース本体から露出して前記芯材の両端に設けられた
   ブレース側接合部とからなる座屈拘束用制振部材である
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７
   記載の空間骨組構造体の制振構造。