JP2003056200A - 構造物の制振装置 - Google Patents
構造物の制振装置Info
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- JP2003056200A JP2003056200A JP2001241545A JP2001241545A JP2003056200A JP 2003056200 A JP2003056200 A JP 2003056200A JP 2001241545 A JP2001241545 A JP 2001241545A JP 2001241545 A JP2001241545 A JP 2001241545A JP 2003056200 A JP2003056200 A JP 2003056200A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設計の自由度が大きく、部品点数及び施工コ
ストを低減することができる構造物の制振装置を得る。 【解決手段】 架構４４内に剛体壁１２が配置され、ア
ームプレート１４によって架構４４内を揺動可能となる
ように支持されている。架構４４に地震等の外力が作用
して架構４４が変形すると、架構４４と剛体壁１２が相
対移動する。剛体壁１２と柱３６との間にはゴム柱２６
が装填されており、架構４４と剛体壁１２が相対移動し
たとき、ゴム柱２６が変形して減衰力を発揮して、架構
４４の振動エネルギーを吸収する。また、アームプレー
ト１４が剛体壁１２の荷重を支え、ゴム柱２６を下方へ
引っ張るような余計なストレスを与えないので、ゴム柱
２６が充分な制振効果を発揮する。ゴム柱３６を使用
し、接着剤でゴム柱３６の側面と剛体壁１２及び柱３６
に固着するだけでよいため、施工が容易で工期を短縮で
きる。
ストを低減することができる構造物の制振装置を得る。 【解決手段】 架構４４内に剛体壁１２が配置され、ア
ームプレート１４によって架構４４内を揺動可能となる
ように支持されている。架構４４に地震等の外力が作用
して架構４４が変形すると、架構４４と剛体壁１２が相
対移動する。剛体壁１２と柱３６との間にはゴム柱２６
が装填されており、架構４４と剛体壁１２が相対移動し
たとき、ゴム柱２６が変形して減衰力を発揮して、架構
４４の振動エネルギーを吸収する。また、アームプレー
ト１４が剛体壁１２の荷重を支え、ゴム柱２６を下方へ
引っ張るような余計なストレスを与えないので、ゴム柱
２６が充分な制振効果を発揮する。ゴム柱３６を使用
し、接着剤でゴム柱３６の側面と剛体壁１２及び柱３６
に固着するだけでよいため、施工が容易で工期を短縮で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の揺れを抑
える構造物の制振装置に関する。
える構造物の制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、梁３４と柱３６で構
成された建物の架構４０の空間部を、耐震壁５０で閉塞
し、地震力等による架構４０の変形を拘束することで、
建物の耐震性能を確保するものがある。この耐震壁５０
は力で地震力に抵抗しているため、耐震壁自体の耐力が
重要になってくる。
成された建物の架構４０の空間部を、耐震壁５０で閉塞
し、地震力等による架構４０の変形を拘束することで、
建物の耐震性能を確保するものがある。この耐震壁５０
は力で地震力に抵抗しているため、耐震壁自体の耐力が
重要になってくる。
【０００３】しかし、例えば、鉄筋コンクリートの耐震
壁では、耐震力を大きくすることができるが、大きな外
力が入力されると、脆性的な破壊を起こし易い。一方、
既存建物の耐震改修には、社会的なニーズがあるが、従
来の耐震壁は施工が大掛りになるため、耐震壁に替わっ
て建物を地震等の外力から守る構造技術が求められてい
る。
壁では、耐震力を大きくすることができるが、大きな外
力が入力されると、脆性的な破壊を起こし易い。一方、
既存建物の耐震改修には、社会的なニーズがあるが、従
来の耐震壁は施工が大掛りになるため、耐震壁に替わっ
て建物を地震等の外力から守る構造技術が求められてい
る。
【０００４】このようなニーズに答えて、特願２０００
−１７２５００号には、架構内に制震部材を配置し、減
衰部材を介して制震部材を架構に取付けることで、架構
の振動エネルギーを吸収する、制震壁構造が提案されて
いる。
−１７２５００号には、架構内に制震部材を配置し、減
衰部材を介して制震部材を架構に取付けることで、架構
の振動エネルギーを吸収する、制震壁構造が提案されて
いる。
【０００５】この制震壁構造は、架構の空間部へ簡単に
構築することができ、また、従来の耐震壁のように脆性
的破壊を起こすこともない点で優れているが、これより
も構造をさらに簡略化し、部品点数を削減する工夫が望
まれる。
構築することができ、また、従来の耐震壁のように脆性
的破壊を起こすこともない点で優れているが、これより
も構造をさらに簡略化し、部品点数を削減する工夫が望
まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は係る事実を考
慮し、設計の自由度が大きく、部品点数及び施工コスト
を低減することができる構造物の制振装置を提供するこ
とを課題とする。
慮し、設計の自由度が大きく、部品点数及び施工コスト
を低減することができる構造物の制振装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、梁と柱で構成された架構内に配置された剛体と、前
記剛体を揺動可能に支持する支持部材と、前記剛体と前
記柱との間に装填された弾性部材と、を有することを特
徴としている。
は、梁と柱で構成された架構内に配置された剛体と、前
記剛体を揺動可能に支持する支持部材と、前記剛体と前
記柱との間に装填された弾性部材と、を有することを特
徴としている。
【０００８】この構成では、梁と柱で構成された架構内
に剛体が配置される。この剛体は、支持部材によって架
構内を揺動可能となるように支持されている。これによ
り、架構に地震等の外力が作用して変形すると、架構と
剛体が相対移動する。
に剛体が配置される。この剛体は、支持部材によって架
構内を揺動可能となるように支持されている。これによ
り、架構に地震等の外力が作用して変形すると、架構と
剛体が相対移動する。
【０００９】また、剛体と柱との間には弾性部材が装填
されており、架構と剛体が相対移動したとき、弾性部材
が変形して減衰力を発揮して、架構の振動エネルギーを
吸収する。このように、本発明は、支持部材で剛体の荷
重を支え、弾性部材を下方へ引っ張るような余計なスト
レスを弾性部材に与えないので、弾性部材が充分な制振
効果を発揮することができる。
されており、架構と剛体が相対移動したとき、弾性部材
が変形して減衰力を発揮して、架構の振動エネルギーを
吸収する。このように、本発明は、支持部材で剛体の荷
重を支え、弾性部材を下方へ引っ張るような余計なスト
レスを弾性部材に与えないので、弾性部材が充分な制振
効果を発揮することができる。
【００１０】また、架構で区画された空間部を耐震壁で
閉塞する構造と比較すると、施工が簡単であり設計の自
由度も大きくなる。
閉塞する構造と比較すると、施工が簡単であり設計の自
由度も大きくなる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、前記弾性部材
が、角柱のゴム柱であり、その側面が前記剛体と前記柱
に接着剤で接着されていることを特徴としている。
が、角柱のゴム柱であり、その側面が前記剛体と前記柱
に接着剤で接着されていることを特徴としている。
【００１２】この構成では、弾性部材として角柱のゴム
柱を使用し、接着剤でゴム柱の側面と剛体及び柱に固着
するため、コイルばね、ダンパー、積層ゴム等を装填す
る場合と比較すると施工が容易で工期を短縮できる。
柱を使用し、接着剤でゴム柱の側面と剛体及び柱に固着
するため、コイルばね、ダンパー、積層ゴム等を装填す
る場合と比較すると施工が容易で工期を短縮できる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記支持部材
が、矩形状の前記剛体の角部分と前記梁の中央側部分と
に回動可能に角度を持って連結された４つのアーム材で
構成されていることを特徴としている。
が、矩形状の前記剛体の角部分と前記梁の中央側部分と
に回動可能に角度を持って連結された４つのアーム材で
構成されていることを特徴としている。
【００１４】この構成では、上側の２つのアーム材が矩
形状の剛体を吊下し、下側の２つのアーム材が剛体を支
えるため、各アーム材が受け持つ荷重が分散される。ま
た、アーム材が角度を持って連結されているため、剛体
が縦横に揺動しても、アーム材に曲げモーントによる破
断が生じない。
形状の剛体を吊下し、下側の２つのアーム材が剛体を支
えるため、各アーム材が受け持つ荷重が分散される。ま
た、アーム材が角度を持って連結されているため、剛体
が縦横に揺動しても、アーム材に曲げモーントによる破
断が生じない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１を参照しながら、本形態に係
る構造物の制振装置１０を説明していく。なお、本形態
では、鉄骨構造を想定して構造物の制振装置１０を説明
するが、軸組み工法で建てられた住宅、ＲＣ構造の高層
ビル、橋梁等の構造物の場合、それに適した強度と重量
を備えた制振装置を鉄骨又は木材等で構成することが好
ましい。
る構造物の制振装置１０を説明していく。なお、本形態
では、鉄骨構造を想定して構造物の制振装置１０を説明
するが、軸組み工法で建てられた住宅、ＲＣ構造の高層
ビル、橋梁等の構造物の場合、それに適した強度と重量
を備えた制振装置を鉄骨又は木材等で構成することが好
ましい。
【００１６】この制振装置１０は、矩形板状の剛体壁１
２を構成要素としている。この剛体壁１２は、せん断変
形しない面内剛性の高い壁であるが、材質は問わない。
また、剛体壁１２は格子枠や積層パネルで構成するのが
好ましく、さらに、図４に示すように、鋼材で構成した
矩形枠３８にブレス材４２を配置したものでもよい。な
お、剛体壁１２は、曲げ変形しても構わず、所定の重量
があれば制振性能上の問題はない。
２を構成要素としている。この剛体壁１２は、せん断変
形しない面内剛性の高い壁であるが、材質は問わない。
また、剛体壁１２は格子枠や積層パネルで構成するのが
好ましく、さらに、図４に示すように、鋼材で構成した
矩形枠３８にブレス材４２を配置したものでもよい。な
お、剛体壁１２は、曲げ変形しても構わず、所定の重量
があれば制振性能上の問題はない。
【００１７】剛体壁１２の角部分には、鋼板で構成され
たアームプレート１４が配置されている。アームプレー
ト１４の両端部には、取付孔１６Ａ、１６Ｂが形成され
ている。アームプレート１４の取付孔１６Ａ側は、座板
１８を間に挟んでボルト２０で剛体壁１２に連結され
る。このとき、座板１８のボス部１８Ａが取付孔１６Ａ
へ挿通され、ボルト２０の頭部２０Ａがアームプレート
１４をボス部１８Ａ側へ押し付ける。これにより、アー
ムプレート１４が剛体壁１２に対して回動可能となる。
たアームプレート１４が配置されている。アームプレー
ト１４の両端部には、取付孔１６Ａ、１６Ｂが形成され
ている。アームプレート１４の取付孔１６Ａ側は、座板
１８を間に挟んでボルト２０で剛体壁１２に連結され
る。このとき、座板１８のボス部１８Ａが取付孔１６Ａ
へ挿通され、ボルト２０の頭部２０Ａがアームプレート
１４をボス部１８Ａ側へ押し付ける。これにより、アー
ムプレート１４が剛体壁１２に対して回動可能となる。
【００１８】また、アームプレート１４の取付孔１６Ｂ
側も同様に座板１８を間に挟んでボルト２０で梁３４へ
連結され、座板１８のボス部１８Ａが取付孔１６Ｂへ挿
通されて、アームプレート１４が梁３４に対して回動可
能となる。
側も同様に座板１８を間に挟んでボルト２０で梁３４へ
連結され、座板１８のボス部１８Ａが取付孔１６Ｂへ挿
通されて、アームプレート１４が梁３４に対して回動可
能となる。
【００１９】そして、図３に示すように、上側のアーム
プレート１４はハの字形状に取付けられ剛体壁１２を揺
動可能に吊下し、下側のアームプレート１４は逆ハの字
形状に取付けられ剛体壁１２を揺動可能に支持してい
る。このように、アームプレート１４をハの字形状及び
逆ハの字形状に配置することで、架構４４が変位したと
き、左右のアームプレート１４が梁３４となす角度が異
なる。これによって、柱３６と剛体壁１２の間に装填さ
れるゴム柱２６（後述する）は、横方向及び上下方向に
変形して、大きな減衰力を発揮し、架構４４の振動を低
減する。
プレート１４はハの字形状に取付けられ剛体壁１２を揺
動可能に吊下し、下側のアームプレート１４は逆ハの字
形状に取付けられ剛体壁１２を揺動可能に支持してい
る。このように、アームプレート１４をハの字形状及び
逆ハの字形状に配置することで、架構４４が変位したと
き、左右のアームプレート１４が梁３４となす角度が異
なる。これによって、柱３６と剛体壁１２の間に装填さ
れるゴム柱２６（後述する）は、横方向及び上下方向に
変形して、大きな減衰力を発揮し、架構４４の振動を低
減する。
【００２０】すなわち、ゴム柱２６は、圧縮変形とせん
断変形の複合変形となり、２方向に減衰力を発揮する。
断変形の複合変形となり、２方向に減衰力を発揮する。
【００２１】また、柱３６と剛体壁１２の間には、角柱
状のゴム柱２６が装填されている。このように、弾性部
材としてのゴムを角柱形状とすることで、形状が簡易と
なり量産化が容易となる。このゴム柱２６は接着剤で隙
間なく柱３６及び剛体壁１２に固着されているが、剛体
壁１２が揺動しないとき（平常時）には、剛体壁１２が
上下方向からアームプレート１４に支持されているの
で、ゴム柱２６は上下方向に大きなせん断力を受けな
い。このため、ゴム柱２６は上下横方向に減衰力が発揮
でき、経時劣化も少ない。
状のゴム柱２６が装填されている。このように、弾性部
材としてのゴムを角柱形状とすることで、形状が簡易と
なり量産化が容易となる。このゴム柱２６は接着剤で隙
間なく柱３６及び剛体壁１２に固着されているが、剛体
壁１２が揺動しないとき（平常時）には、剛体壁１２が
上下方向からアームプレート１４に支持されているの
で、ゴム柱２６は上下方向に大きなせん断力を受けな
い。このため、ゴム柱２６は上下横方向に減衰力が発揮
でき、経時劣化も少ない。
【００２２】また、本形態のゴム柱２６は高減衰ゴムで
成形されており、軟らかくて変形のストロークが大きい
が、ゴム柱２６を天然ゴムで成形すれば硬くなり、変形
のストロークを小さくすることができる。このように、
ゴム柱のゴムの種類を適宜選択することにより、所望の
弾性剛性及び減衰力を得ることができる。
成形されており、軟らかくて変形のストロークが大きい
が、ゴム柱２６を天然ゴムで成形すれば硬くなり、変形
のストロークを小さくすることができる。このように、
ゴム柱のゴムの種類を適宜選択することにより、所望の
弾性剛性及び減衰力を得ることができる。
【００２３】次に、本形態に係る制振装置の施工方法を
説明する。
説明する。
【００２４】図２（Ａ）に示すような架構４４の柱３６
の側面に、図２（Ｂ）に示すように、ゴム柱２６を接着
剤で固着させる。ゴム柱２６の重量は、作業者が一人で
持ち運ぶことが出来る程度であるが、接着剤が固着する
までバンド等で柱３６に固定したり、又は下方から支え
るようにすることが好ましい。
の側面に、図２（Ｂ）に示すように、ゴム柱２６を接着
剤で固着させる。ゴム柱２６の重量は、作業者が一人で
持ち運ぶことが出来る程度であるが、接着剤が固着する
までバンド等で柱３６に固定したり、又は下方から支え
るようにすることが好ましい。
【００２５】次に、図２（Ｃ）に示すように、下側の梁
３４の上に架台２８をセットし、この架台２８の上に剛
体壁１２を載せると共に、接着剤で剛体壁１２の側面に
ゴム柱２６を固着させる。このとき、ゴム柱２６は横方
向に若干圧縮された格好となり、隙間なく接着される。
３４の上に架台２８をセットし、この架台２８の上に剛
体壁１２を載せると共に、接着剤で剛体壁１２の側面に
ゴム柱２６を固着させる。このとき、ゴム柱２６は横方
向に若干圧縮された格好となり、隙間なく接着される。
【００２６】次に、図２（Ｄ）に示すように、アームプ
レート１４をハの字形状及び逆ハの字形状に取付け、剛
体壁１２を梁３４に連結し、架構４４に対して剛体壁１
２を揺動可能とする。最後に架台２８を撤去して制振装
置の施工が完了する。
レート１４をハの字形状及び逆ハの字形状に取付け、剛
体壁１２を梁３４に連結し、架構４４に対して剛体壁１
２を揺動可能とする。最後に架台２８を撤去して制振装
置の施工が完了する。
【００２７】この制振装置１０では、架構４４に地震等
の外力が作用して変形すると、図３に示すように、架構
４４と剛体壁１２が相対変位する。これにより、ゴム柱
２６が変形して減衰力を発揮して、架構４４の振動エネ
ルギーを吸収する。なお、ゴム柱２６の体積は変化しな
いので、架構４４の変形に確実に追従することができ
る。
の外力が作用して変形すると、図３に示すように、架構
４４と剛体壁１２が相対変位する。これにより、ゴム柱
２６が変形して減衰力を発揮して、架構４４の振動エネ
ルギーを吸収する。なお、ゴム柱２６の体積は変化しな
いので、架構４４の変形に確実に追従することができ
る。
【００２８】また、アームプレート１４の取付角度を調
整することで、架構４４が変位したときの剛体壁１２の
上下方向の変位量を増幅させることができる。これによ
って、ゴム柱２６が上下方向へ大きくせん断変形して、
大きな減衰力を発揮し、揺れに対する建物の応答を低減
させる。
整することで、架構４４が変位したときの剛体壁１２の
上下方向の変位量を増幅させることができる。これによ
って、ゴム柱２６が上下方向へ大きくせん断変形して、
大きな減衰力を発揮し、揺れに対する建物の応答を低減
させる。
【００２９】なお、剛体壁１２の重量とゴム柱２６の弾
性剛性及び減衰力の大きさを調整すれば、ＴＭＤ（チュ
ーンドマスダンパー）として、制振効果を高めることが
できる。
性剛性及び減衰力の大きさを調整すれば、ＴＭＤ（チュ
ーンドマスダンパー）として、制振効果を高めることが
できる。
【００３０】さらに、ゴム柱は簡単な金型で比較的に安
価に製造できるため、角柱の断面形状を簡単に変えるこ
とができる。これにより、剛体壁１２の減衰力とストロ
ークを調整することができる。
価に製造できるため、角柱の断面形状を簡単に変えるこ
とができる。これにより、剛体壁１２の減衰力とストロ
ークを調整することができる。
【００３１】また、剛体壁１２は耐力壁として機能させ
ることもできるので、柱３６が倒壊しても、梁３４を支
えるフェールセーフとして制震壁の機能を持たせること
もできる。
ることもできるので、柱３６が倒壊しても、梁３４を支
えるフェールセーフとして制震壁の機能を持たせること
もできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記構成としたので、設計の自
由度が大きく、部品点数及び施工コストを低減すること
ができる。
由度が大きく、部品点数及び施工コストを低減すること
ができる。
【図１】本形態に係る制振装置の分解斜視図である。
【図２】本形態に係る制振装置の取付手順を示した正面
図である。
図である。
【図３】本形態に係る制振装置の作動状態を示す正面図
である。
である。
【図４】変形例に係る制振装置の分解斜視図である。
【図５】従来の耐震壁を示す正面図である。
１２ 剛体壁（剛体）
１４ 支持部材（アームプレート）
２６ ゴム柱（弾性部材）１０ 制振装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｅ
Ｆターム(参考） 2E001 DG01 EA01 FA01 FA02 FA03
GA12 GA59 GA63 HA04 HE01
KA03 LA01 LA04 LA11
2E002 FA04 FB03 FB12 HA02 HB02
HB06 HB14 HB16 JA01 JA02
JB02 LB06 MA12
3J048 AA01 AC01 BA03 BD01 DA04
EA38
Claims (3)
- 【請求項１】 梁と柱で構成された架構内に配置された
剛体と、前記剛体を揺動可能に支持する支持部材と、前
記剛体と前記柱との間に装填された弾性部材と、を有す
ることを特徴とする構造物の制振装置。 - 【請求項２】 前記弾性部材が、角柱のゴム柱であり、
その側面が前記剛体と前記柱に接着剤で接着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の構造物の制振装置。 - 【請求項３】 前記支持部材が、矩形状の前記剛体の角
部分と前記梁の中央側部分とに回動可能に角度を持って
連結された４つのアーム材で構成されていることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の構造物の制振装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241545A JP4828053B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 構造物の制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241545A JP4828053B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 構造物の制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056200A true JP2003056200A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4828053B2 JP4828053B2 (ja) | 2011-11-30 |
Family
ID=19071966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241545A Expired - Fee Related JP4828053B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 構造物の制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4828053B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006132182A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Misawa Homes Co Ltd | 制振装置 |
| JP2006226065A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sumitomo Fudosan Kk | 低弾性率材を利用した制振体 |
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| WO2019113718A1 (es) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Universidad De Chile | Disipador de masa sintonizada bidireccional en base a multiples palancas compuestas |
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-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001241545A patent/JP4828053B2/ja not_active Expired - Fee Related
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