JP2003278405A

JP2003278405A - 建物における制振装置

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Publication number: JP2003278405A
Application number: JP2002087926A
Authority: JP
Inventors: Gen Arakawa; 玄荒川; Masa Ogawa; 雅小川; Hiroshi Nakane; 博中根; Hisaya Kamura; 久哉加村; Shigeki Ito; 茂樹伊藤
Original assignee: JFE Steel Corp; Ohki Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Ohki Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP3725831B2

Abstract

(57)【要約】【課題】建物の鉛直荷重を支持できると共に、建物の柔
軟性を阻害せず、地震時、建物に作用する水平力を有効
に減衰できる建物における制振装置を提供する。【解決手段】上下階の梁２ａ、２ｂと柱１１とで囲まれ
る壁面内に水平スライド分断面１３を介して分断された
上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂを配設し、それぞれ
を上下階の梁２ａ、２ｂに固着すると共に、上下のスラ
イド壁体１４ａ、１４ｂを柱１１に対して非固着にて設
け、かつ水平スライド分断面１３の上下に跨って配置さ
れる低降伏点鋼等のせん断変形もしくは／および曲げ変
形によりエネルギーを吸収する鋼製の制振部材１５で上
下のスライド壁体１４ａ、１４ｂが結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
造あるいはプレスレスコンクリート造等の建物における
制振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐震構造の建築物は従来からあるが、特
に阪神大震災以後に構築される建築物は耐震構造のもの
が多くなっている。この構造物の耐震構造における耐震
設計思想は種々あるが、以前は地震による構造物の振動
免震のみを主対象とする方法が多かった。

【０００３】一方、最近では、構造物の振動応答を制御
して地震による構造物の揺れを積極的に低減し、地震に
よる恐怖や、構造物に付加された給水設備等の重要な機
能を維持しようとする試みがなされ、この種の構造物は
制振構造と呼ばれている。

【０００４】このような制振構造には、免震構造、エネ
ルギー吸収機構その他があり、エネルギー吸収機構は、
さらに、履歴減衰機構、摩擦減衰機構、塑性減衰機構、
履歴減衰部材等の制振装置に分類される。

【０００５】制振装置の具体例として、アンボンドブレ
ース、低降伏点鋼製の鋼板壁、低降伏点鋼製の鋼板間柱
等があり、すでに鉄骨構造物に用いられている。鉄骨構
造物にこれらの部材を用いる際には、大梁または柱にこ
れらの部材をボルト止め、あるいは溶接することで容易
に制振躯体構造物を築造することができる。

【０００６】図１３（Ａ）、（Ｂ）によって従来例の制
振装置を説明すると、同図の制振装置１では、上階梁２
ａと下階梁２ｂの間に低降伏点鋼製の制振部材３が配置
されていて、この制振部材３の上下端が、接合壁４を介
してアンカーボルト５により上階梁２と下階梁２ａに固
着されている。制振部材３の横断面構造は、例えば図１
０（Ｂ）に示すように、所定長、所定幅の低降伏点鋼製
の面板６ａに複数の縦リブ６ｂや、横リブ６ｃを溶接に
より固着して構成される。

【０００７】図１３の制振装置は、建物に作用する水平
力を減衰する機能は有しているが、上下梁２ａ、２ｂに
加わる鉛直荷重を支持する耐荷機能を有していない。

【０００８】図１４（Ａ）、（Ｂ）には、従来例の制振
装置が上下各階の梁２ａ、２ｂ間に配設された建物７の
全体側面が示されている。図１４（Ａ）では低降伏点鋼
製の制振部材８が、側面で示される建物７の中間におけ
る上下階の梁１０ａ、１０ｂに配設され、かつ上下階の
全体的にみて直列状に配置されている。この制振部材８
は、梁２、２ａに加わる建物の鉛直荷重を支持する耐荷
機能を有していない。

【０００９】図１４（Ｂ）の制振装置では、制振部材１
０が「ハ」の字に配置され、制振部材１０の上端部が上
階梁２の中間部下面に固着され、下端部が下階梁２ｂと
柱１１との接合部に固着されている。この制振部材１０
は、複数枚の鋼製プレートが粘弾性体を介して一体的に
挟持されていて、地震時、鋼製プレートを介して力を受
けて粘弾性体が変形する事により、当該複数枚の鋼製プ
レートが相互に長手方向に制振移動するように構成され
てなるアンボンドブレース形式の制振装置である。この
制振部材１０にあっても、梁２ａ、２ｂに加わる建物の
鉛直荷重を支持する耐荷機能を有していない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の建物の制振装置
は、図１４、図１５に示した例その他種々あるが、上下
階の梁に固定される何れの制振装置も、梁を介して伝わ
る建物の鉛直荷重を支持する構造とはなっていない。上
下階の梁に固定される制振装置が、建物の鉛直荷重を支
持できる構造であれば、その分柱の荷重負担分を分散で
きて好ましいのであるが、従来例の制振装置組込みの建
物はそのような構造になっておらず、このため、建物の
鉛直荷重は専ら柱で支えることになり、柱を太くするな
ど強固にする必要があるとともに、その分、建物の柔軟
性が減殺される。

【００１１】ところで、低降伏点鋼などを利用した履歴
型制振装置は、当該低降伏点鋼などが履歴による減衰効
果と大変形時まで耐力を維持できる変形性能に優れてい
ることを利用し、それにより、地震時の減衰性能を高め
ることで建物の揺れの制御／減衰や過大な変形の防止を
実現するものであるが、この制振装置の組み込まれる建
物は、ある程度の柔軟性を持たせた構造を前提に設計さ
れている。

【００１２】つまり、低降伏点鋼等を使用の制振装置組
み込みの建物において、制振機能を十分発揮させるに
は、当該建物が柔構造であることが必要である。しか
し、建物において上方からの鉛直荷重の支持機能を付与
しようとすれば、柱、梁、壁等の躯体要素に剛性を付与
することにつながり、建物に水平力に対する柔軟性を付
与することとは本来的に相反する機能を付与することで
あり、これらを調和するには構造的工夫が要求される。
また、制振部材は、主要構造よりも優先的にエネルギー
を吸収させるため、地震時の水平力により早期に降伏す
るものであるから、鉛直載荷能力を喪失する。

【００１３】前記から、低降伏点鋼を使用の制振装置組
み込の建物を構築する場合、当該制振装置にも鉛直荷重
の支持機能を負担させることができれば、その分、柱を
細くできると共に壁も薄くでき、当該柱、壁を含む建物
全体に柔軟性を付与することができ、しかも使用する鋼
材も自ずから節約できるのでそのように構成したいとこ
ろである。しかし、エネルギー吸収部材は地震時には荷
重支持機能が乏しいので、図１３、図１４の従来例の制
振装置でも、当該上下階の梁に取付ける制振装置は、建
物の鉛直荷重を支持しない構成とされているのである。

【００１４】本発明は、前記従来の欠点に鑑みて提案さ
れたもので、柱と上下階の梁で囲まれる壁面空間に
は、ＲＣ造などのスライド壁体を配設し、このスライ
ド壁体と低降伏点鋼製等のせん断変形もしくは／および
曲げ変形によりエネルギーを吸収する鋼製の制振部材を
組み合わせて制振装置を構築し、しかも、この制振装
置に建物の鉛直荷重支持機能と、水平方向の柔軟性を付
与した構造を実現したものである。従って、本発明によ
れば、地震時の水平力により降伏し、エネルギー吸収能
力を発揮しても鉛直載荷能力を維持できる。

【００１５】

【問題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は次のように構成する。

【００１６】第１の発明は、建物の上下階の梁と柱とで
囲まれる面内に水平スライド分断面を介して分断された
上下のスライド壁体をそれぞれ上下階の梁に固着すると
共に、上下のスライド壁体を柱に対しては非固着にて設
け、かつ前記水平スライド分断面の上下に跨って配置さ
れるせん断変形もしくは／および曲げ変形によりエネル
ギーを吸収する鋼製の制振部材で上下の壁体が結合され
ていることを特徴とする。

【００１７】第２の発明は、第１の発明において、前記
スライド壁体はプレキャストコンクリート製であると共
に、前記水平スライド分断面は低摩擦すべり支承面であ
り、前記制振部材は、前記水平スライド分断面の上下に
跨って、かつ上下のスライド壁体の側面に配置された制
振プレートで構成され、当該制振プレートは任意の固着
手段により当該スライド壁体に固着されていることを特
徴とする。

【００１８】第３の発明は、第２の発明において、前記
制振プレートは、水平スライド分断面に沿って水平方向
に伸びる制振プレートで構成され、または、上下方向に
長い複数の制振小プレート片を水平スライド分断面の長
手方向に所定間隔をあけて配設して構成されていること
を特徴とする。

【００１９】第４の発明は、第２の発明において、前記
スライド壁体はプレキャストコンクリート製であると共
に、前記水平スライド分断面は低摩擦すべり支承面であ
り、前記制振部材は任意の断面に構成され、この制振部
材を、開口部が水平スライド分断面に位置するようにし
て上下のスライド壁体に形成された凹部に配設したこと
を特徴とする。

【００２０】第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明
において、前記制振部材は、低降伏点鋼製または、上下
のスライド壁体との固着部および／または補強部を除く
部分が低降伏点鋼からなることを特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明によると、せん断変形もしくは／および
曲げ変形によりエネルギーを吸収する鋼製の制振部材と
上下に分断されている剛体であるＲＣ造などのスライド
壁体とを組み合わせることで、平常時は、上下の梁に加
わる建物の鉛直荷重を前記ＲＣ造などのスライド壁体で
支持できると共に、地震時、建物に水平力が作用した場
合には、水平スライド分断面を介して上下のスライド壁
体が横にずれ動くことで建物の柔軟性を阻害せず、か
つ、このとき上下のスライド壁体を結合する制振部材に
せん断力もしくは／および曲げ力を作用させることで、
地震時、建物に作用する水平力を有効に減衰でき、ま
た、一定値以上の振動に対しては制振部材が、せん断変
形もしくは／および曲げ変形することで柱の損壊を防止
できる。従って、本発明によれば、地震時の水平力によ
り降伏し、エネルギー吸収能力を発揮しても鉛直載荷能
力を維持できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に実施形態を図を参
照して説明する。

【００２３】図１は、実施形態１の側面説明図、図２
は、図１の縦断面図である。各図において、隣り合う柱
１１と上下階の梁２ａ，２ｂで囲まれる壁面空間に、実
施形態１に係る制振装置１２を配置した例を示す。柱１
１は、Ｈ形鋼または鋼管にコンクリートが充填されたＣ
ＦＴ造などで構築され、梁２ａ，２ｂにはＨ形鋼が用い
られ、その上にコンクリートスラブが打設される。

【００２４】制振装置１２は、スライド分断面１３を介
して上下に分断されたプレキャストコンクリート（ＰＣ
ａ）製の上部スライド壁体１４ａと、下部スライド壁体
１４ｂとの間をせん断変形もしくは／および曲げ変形に
よりエネルギーを吸収する鋼製の制振部材１５で結合し
て構成される。この制振部材１５の具体例としては、低
降伏点鋼からなる制振部材または、上下のスライド壁体
１４ａ、１４ｂとの固着部および／または補強部を除く
部分が低降伏点鋼からなる制振部材等がある。

【００２５】本実施形態１において、上下部スライド壁
体１４ａ、１４ｂとは、本来の壁体と同一の意味で用い
るものではない。すなわち、壁本来の諸機能は、建物の
内外遮蔽機能、内外装機能、鉛直荷重支持機能などの諸
機能があるが、本実施形態１において、上下部スライド
壁体１４ａ、１４ｂは、前記本来のＲＣ造の壁体の諸機
能のうち、本来の壁体と略同様の厚み、形状、鉛直荷重
支持機能、部分的内外遮蔽機能などを有する意味で用い
る。

【００２６】さらに説明すると、ＰＣａ製の上下部スラ
イド壁体１４ａ、１４ｂの厚み（ｔ ₁）は、図２に示す
ように、上下部の梁２ａ、２ｂの幅寸法（ｔ）よりも厚
みが若干薄く、かつ、上部スライド壁体１４ａの上端縁
と、下部スライド壁体１４ｂの下端縁は、それぞれ鋼製
の上部梁２ａの下面と下部梁２ｂの上面に、アンカーボ
ルトその他の結合手段（図示省略する）で結合されてい
る。また、水平スライド分断面１３には、低摩擦すべり
支承面であり、この低摩擦滑り支承を期待通りに構成す
るため、上下部スライド壁体１４ａ、１４ｂの相対する
接合面に四フッ化エチレン（商品名、テフロン（登録商
標））や、ステンレス鋼板などの低摩擦部材１６を接合
するとよい。さらに、上下部スライド壁体１４ａ、１４
ｂの両側縁は、柱１１との間で若干の空間１７が形成さ
れており、この点が、本来の意味での壁体と最も異なる
点である。空間１７を形成した理由は、地震時、上下部
スライド壁体１４ａ、１４ｂを水平方向に柱１１と非一
体的にスライドさせるためで（詳細は後述する）、空間
１７の大きさ、幅寸法、形状等は適宜に設定してよい。

【００２７】さらに、上下部スライド壁体１４ａ、１４
ｂの水平スライド分断面１３の上下に跨って配置される
低降伏点鋼等からなる制振部材１５は、実施形態１で
は、水平スライド分断面１３の上下に跨って、かつ上下
の壁体の両側面に配置された低降伏点鋼製の制振プレー
トで構成されている。また、上下部スライド壁体１４
ａ、１４ｂを厚み方向に貫通する連結ボルト１８が、水
平スライド分断面１３に沿って所定間隔で複数設けられ
ており、各連結ボルト１８の両端部を両側面の制振部材
１５のボルト挿通孔１９に挿通し、外側からナット２０
を締結することで、制振部材１５が上下部スライド壁体
１４ａ、１４ｂに一体的に固着されている。

【００２８】実施形態１の制振装置１２の施工法を説明
すると、柱１１と梁２ａ、２ｂを溶接で組み立て鉄骨架
構を構築した後、これらで囲まれた矩形の壁面に制振装
置１２を組み付ける。制振装置１２は、予め工場で上下
のスライド壁体１４ａ、１４ｂと制振部材１５を連結ボ
ルト１８とナット２０で締結することで壁板状にユニッ
ト化して一体に構成して現場に搬送する。そして、制振
装置１２をクレーンで吊上げて各階の壁面に配置し、上
下階の梁２ａ、２ｂに固着する。なお、制振装置１２の
両側面には、図２に示すように適宜の材質からなる仕上
げ板２１を装着するとよい。

【００２９】実施形態１の作用を説明すると、制振装置
１２において、平常時は、上下の梁２ａ、２ｂに作用す
る建物の鉛直方向の荷重（図１矢印イで示す長期軸力）
は、剛体である上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂで支
承でき、しかも、地震時、建物に水平力が作用した場合
には、水平スライド分断面１３を介して上下のスライド
壁体１４ａ、１４ｂがせん断方向にずれ動くことで建物
の柔軟性を阻害することがなく、かつ揺れを制振でき
る。さらに、建物の水平方向の振動に対しては、上下の
スライド壁体１４ａ、１４ｂがせん断方向にずれ動き可
能であることと相俟って、剛体である柱１１に比べて先
に降伏する極軟鋼である制振部材１５が先に降伏するこ
とで建物に作用する振動を、当該建物が損壊する前に有
効に減衰できる。

【００３０】次に、図３、図４は実施形態２を示す。こ
の実施形態２では、制振部材１５の構成が、実施形態１
の水平方向に伸びる制振プレートと若干相違している。
実施形態２では、上下方向に長い複数のいわゆる、リン
ク状の制振小プレート片１５ａ、１５ａ…を長手方向に
所定間隔をあけて配設し、それぞれを連結ボルト１８と
ナット２０で、上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂに固
着して構成されている。その他の構成は実施形態１と同
じであるので、同一要素には同一符号を付して重複説明
を省略する。

【００３１】実施形態２においても、実施形態１と同様
に、上下の梁２ａ、２ｂに加わる建物の鉛直荷重を剛体
である上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂで支承でき、
また、建物の水平方向の振動に対しては、長手方向に所
定間隔をあけて配設した極軟鋼である制振小プレート片
１５ａ、１５ｂ…が剛体である柱１１に比べて先に降伏
することで建物に作用する振動を、当該建物が損壊する
前に有効に減衰できる。

【００３２】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施形態３
を示す。この実施形態３は、図５（Ａ）に示す既設の建
物の柱１１と上下の梁２ａ、２ｂで囲まれた壁面に構築
された既設のスライド壁体２２を取り換えて、図５
（Ｂ）に示す制振装置１２を組み込む例を示す。この場
合は、既設の建物の壁面１０に装着されているスライド
壁体２２を取り除いた後、工場で一体に製作された制振
装置１２を図５（Ｂ）のように組み込む。実施形態３で
は、上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂの両側縁の中間
側が短縮するように傾斜していて、柱１０との間に形成
される空間１７の形状が横向き山形である点が実施形態
１と若干相違するが、他の構成と作用は実施形態１と同
じであるので、同一要素には同一符号を付して重複説明
を省略する。

【００３３】図６（Ａ）、（Ｂ）、図７（Ａ）、（Ｂ）
は実施形態４を示す。この実施形態４では、制振部材１
５の構成および、これと上下のスライド壁体１４ａ、１
４ｂとの取付け態様が、実施形態１〜３の制振部材１５
と若干相違している。実施形態４では、上下のスライド
壁体１４ａ、１４ｂに、開口部が水平スライド分断面１
３に位置し上下で向き合うようにするようにして凹部２
３が形成されており、上下の凹部２３、２３で囲まれた
開口部内に、水平スライド分断面１３を跨って、その上
下に伸長して低降伏点鋼からなる制振部材１５ｂが配設
されている。制振部材１５ｂの断面形状は任意である
が、上下に長い面板１５ｃに両側縁と中間に縦リブ１５
ｄを設け、上下部と中間部に横リブ１５ｅを設け、上下
端に支圧プレート１５ｆを固着して構成されている。制
振部材１５ｂの上下支圧プレート１５ｆと上下の凹部１
０の底とはアンカーボルト２４で固着される。また、こ
の実施形態４でも、前記制振部材１５ｂの両側縁と凹部
２３の両側面との間には、若干の間隙が形成されてい
る。その他の構成は、実施形態１〜３と同じである。

【００３４】実施形態４においても、実施形態１〜３と
同様に、上下の梁２ａ、２ｂに加わる建物の鉛直荷重を
剛体である上下のスライド壁体１４ａ、１４ｂで支承で
きる。また、建物の水平方向の振動に対しては、上下の
スライド壁体１４ａ、１４ｂが水平かつ反対方向にスラ
イドし、このとき低降伏点鋼からなる制振部材１５ｂに
せん断力が作用することで地震により建物に加わる水平
力を制振できる。さらに、水平力が設定値以上になった
とき、制振部材１５ｂが剛体である柱１１よりも先にせ
ん断破壊することで、柱１１の損壊を防止するものであ
る。

【００３５】図８は実施形態５を示す。この実施形態５
では、制振部材１５ｇの断面構造が実施形態４と相違し
ている。図８の実施形態５の制振部材１５ｇでは、２枚
の面板１５ｈが間隔をあけて平行に配置され、各面板１
５ｈの外側面に複数の縦リブ１５ｊと横リブ１５ｋが設
けられた例が示されている。その他の構成と作用は実施
形態４と同じであるので、同一要素には同一符号を付し
て重複説明を省略する。

【００３６】図９は実施形態６を示す。この実施形態６
では、制振部材１５ｍの断面構造が実施形態４、５等と
相違している。すなわち、実施形態６では、制振部材１
５ｍが横断面矩形の極軟鋼製の角管で構成されていて、
その上下端がプレート１５ｎを介して上下の凹部２３の
底にアンカーボルト２４を介して固着されている。その
他の構成と作用は実施形態４、５等と同じであるので、
同一要素には同一符号を付して重複説明を省略する。な
お、極軟鋼製の管体の横断面形状は矩形の例を示した
が、これ以外に円形断面であっても構わない。

【００３７】図１０、図１１は実施形態７を示す。この
実施形態７では、制振部材１５ｂの上下の分割壁体１４
ｃ、１４ｄ（図１２参照）ヘの結合構造が先の実施形態
と相違している。この実施形態７では、制振部材１５ｂ
の基端部がいわゆる埋め込み型であって、該制振部材１
５ｂの上下端に境界鋼板２４が一体に固着されている。
境界鋼板２４の背面側には、三角リブ２５で補強されて
Ｈ形断面の埋め込み固定プレート２６が固着されてい
て、そのフランジにコンクリート廻り込み用の孔３０が
開設されていると共に、リブ２６ａには複数のスタッド
２７が固着されている。

【００３８】そして、境界鋼板２４の背面側に位置する
三角リブ２５と埋め込み固定プレート２６と複数のスタ
ッド２７が上下の分割壁体１４ｃ、１４ｄの中に埋設さ
れており、それにより制振部材１５ｂと上下の分割壁体
１４ｃ、１４ｄが一体化されていて、地震時などに上下
の分割壁体１４ｃ、１４ｄの動きを制振部材１５ｂに伝
達できる。また、その際、分割壁体１４ｃ、１４ｄと制
振部材１５ｂの境界部に抉り力が作用するとき、境界鋼
板２４によって壁体コンクリートが破壊する恐れを防止
できる。分割壁体１４ｃ、１４ｄは、図１２で示す上下
のスライド壁体１４ａ、１４ｂと結合するためのさし筋
などの突起部材２８を設けてある。

【００３９】図１２は実施形態８を示す。この実施形態
８では、図の中央部から右側に設けた制振装置１２を分
離型と称し、左側に設けた制振装置１２を一体型と称す
る。

【００４０】図１２の中央部から右側の分離型では、ス
ライド分断面１３で分離した上下のスライド壁体１４
ａ、１４ｂが、制振装置１２の左右の側で互いに分離し
ている。そして制振装置１２において、制振部材１５ｂ
の上下部が図１１と同じ埋め込み手段により上下の分割
壁体１４ｃ、１４ｄに結合されている。この分離型の制
振装置を製作するには、制振部材１５ｂと上下の分割壁
体１４ｃ、１４ｄを一体に製作した後、別途製作した左
右の上下スライド壁体１４ａ、１４ｂの間に配置する。
そして、分割壁体１４ｃ、１４ｄと上下スライド壁体１
４ａ、１４ｂの一方または両方からは、予めさし筋など
の突起部材２８（図１１に例示する）を突出させておく
ことにより、両壁体の接合部（図１２のロ部）におい
て、前記さし筋等が埋設されるようにモルタル、コンク
リート、グラウト等の充填材を充填することで両壁体を
一体化する。

【００４１】実施形態８の分離型（図１２の中央部右
側）の制振装置は、一体型（図１２の中央部左側に示
し、実施形態1〜７に示す）の制振装置と同じ作用があ
ることに加えて、さらに期待される作用として、互いに
分離した左右の上下スライド壁体１４ａ、１４ｂにおけ
るスライド分断すべり面を確実にタッチさせることがで
きるので、必要に応じてこの構成を実施すると良い。実
施形態８において、その他の構成は、先の実施形態と同
じであるので、同一要素には同一符号を付して説明を省
略する。

【００４２】本発明者は、図６に示す実施形態４の制振
装置について、エネルギー吸収性能の基礎資料を得るた
めにせん断試験を実施した。制振部材（極軟鋼パネル）
１５ｂには、降伏点１６０Ｎ／ｍｍ²クラスの低降伏点
鋼を用いた。表１に使用材料のミルシート値を示す。低
摩擦部材（低摩擦滑り支承）１６はフッ素樹脂の微粒子
を均一に分散共析させた複合メッキ被膜したものであ
る。

【００４３】試験装置は合計３体（Ｎｏ．１、Ｎｏ．
２、Ｎｏ．３）とし、Ｎｏ．１は、低摩擦滑り支承のみ
を設け、摩擦係数を確認するための試験体である。Ｎ
ｏ．２は、極軟鋼パネルのみを設け、極軟鋼パネルの性
状の把握と極軟鋼パネルとＲＣ部との接合性状の把握を
目的とした試験体である。試験体詳細図は図６（Ａ）、
（Ｂ）に示している。極軟鋼パネルの性能を十分発揮さ
せるために極軟鋼パネルと上下のスライド壁体（ＲＣ
部）１４ａ、１４ｂとの接合方法には、制振部材１５ｂ
の固定度を十分確できるＨ鋼埋込み＋スタット方式と
し、Ｈ鋼埋込長さを１．０Ｄとした。また、極軟鋼パネ
ルとＲＣ部の支圧破壊による剛性抵下を防ぐため支圧プ
レート１５ｆを設けた。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】Ｎｏ．１、Ｎｏ．３では、一定軸力を与え
た後、加力用鉄骨を介して試験体中心部に直接せん断力
を加え、Ｎｏ．２では、Ｎｏ．３の結果と軸方向変形を
同じに保った状態で、せん断力を加えた。各試験体と
も、水平変位１ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍとなる
ように、変位制御して２回与えた。

【００４７】Ｎｏ．１（軸力７０トンのグラフを外す）
では、想定される軸力変動と繰り返しせん断変形に対し
て、摩擦係数が０．１から０．１３程度で安定した数値
を示すと共に、繰り返し履歴ループが概略矩形の典型的
な摩擦・すべり挙動が認められる。Ｎｏ．２では、小さ
な変形時から降伏挙動を示し、座屈などによる耐力低下
も見られなく、バイリニア−型の典型的な履歴挙動を示
し、地震時のエネルギー吸収が確実になされることが示
されている。Ｎｏ．１とＮｏ．２の複合系であるＮｏ．
３（２５ｍｍ振幅程度のグラフを示しつつ述べる）は、
概略Ｎｏ．１とＮｏ．２との重ね合わせが成立し、極め
て小さなせん断変形で降伏が開始され、滑らかな滑りを
伴いつつ（ぎくしゃくした挙動がない）、座屈などによ
る耐力低下も見られず、大変形時まで安定した履歴挙動
とそれに伴うエネルギー吸収挙動が認められる。

【００４８】すなわち、本発明の主目的である、「鉛直
荷重を壁体で支持できる、水平力が作用する場合にずれ
動くことができる、一定以上の地震に効果を発揮する、
建物に作用する水平力を有効に低減できる、」などを実
現していることが確認された。

【００４９】なお、本発明は、図示の実施形態に限定さ
れず、制振部材１５ｂの構造や、制振部材１５ｂと上下
スライド壁体１４ａ、１４ｂとの結合構造は適宜変更し
てかまわないものである。例えば、図６の実施形態４に
おける凹部２３の形状は、上下対称でなくても構わな
く、片側フラット＋片側凹部付きでもよい。さらに、凹
部２３は、必ずしも開口部である必要はなく、制振部材
１５ｂを嵌め込んである部分のみ両側に若干の隙間があ
ればよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によると、低降伏点鋼製の制振部
材と上下に分断されている剛体であるＲＣ造などのスラ
イド壁体とを組み合わせることで、平常時は、上下の梁
に加わる建物の鉛直荷重を前記ＲＣ造などのスライド壁
体で支持でき、その分柱に掛かる荷重を低減できて、柱
に要求される強度を低減できると共に、地震時建物に水
平力が作用した場合には、水平スライド分断面を介して
上下のスライド壁体が横にずれ動くことで建物の柔軟性
を阻害せず、かつこのとき上下のスライド壁体を結合す
る低降伏点鋼製の制振部材にせん断力を作用させること
で、地震時、建物に作用する水平力を有効に減衰でき、
さらに、一定値以上の振動に対しては制振部材が塑性せ
ん断変形して地震エネルギーを吸収することで柱の損壊
を防止できる効果があり、またさらに構成が簡潔で、地
震発生の後、制振部材の取換えも容易である。

【００５１】さらに、制振部材は上下の壁体を鉛直方向
に一体化させると共に、塑性化によりエネルギー吸収を
行うものである。また、スライド壁体は柔性を保つ上で
低摩擦化とすることが望ましいが、柔性が損なわれない
範囲で摩擦型ダンパーとして作用させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る制振装置の側断面図
である。

【図２】図１の中央部縦断面図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る制振装置の側断面図
である。

【図４】図３の縦断面図である。

【図５】（Ａ）は建物の既設の壁の側断面図、（Ｂ）は
この建物の既設の壁を取り換えて、に本発明の実施形態
３に係る制振装置を取付けた側断面図、（Ｃ）は（Ｂ）
の中央部縦断面図である。

【図６】（Ａ）は本発明の実施形態４に係る制振装置の
側断面図、（Ｂ）は（Ａ）において、地震時制振装置に
水平力が作用し、制振部材が変位した側断面図である。

【図７】図７（Ａ）は、図６（Ａ）の横断平面図、図
（Ｂ）は、制振部材の斜視図である。

【図８】本発明の実施形態５に係る制振装置横断平面図
である。

【図９】本発明の実施形態６に係る制振装置横断平面図
である。

【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施形態７に係
る制振装置の全体の正面図と側面図である。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、図１０に示す制振装置の
本体部の側面図と正面図である。

【図１２】本発明の実施形態８に係る制振装置の全体の
正面図である。

【図１３】（Ａ）は第１従来例に係る制振装置組み込み
の建物の側面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａの横断
平面図である。

【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、第２従来例と、第３従来
例に係る制振装置組み込みの建物の全体側面図である。

【符号の説明】

１制振装置２ａ上部梁２ｂ下部梁３制振部材４接合壁５アンカーボルト６６ａ面板６ｂ縦リブ６ｃ横リブ７建物８制振部材１０制振部材１１柱１２制振装置１３スライド分断面１４ａ上部スライド壁体１４ｂ下部スライド壁体１４ｃ上部分割壁体１４ｄ下部分割壁体１５制振部材１５ａ制振小プレート片１６低摩擦部材１７空間１８連結ボルト１９ボルト挿通孔２０ナット２１仕上げ板２２壁体２３凹部２４境界鋼板２５三角リブ２６埋め込み固定板２７スタッド２８突起部材３０孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川玄埼玉県川口市戸塚１−11−11 アヴァンセ 205号 (72)発明者小川雅埼玉県岩槻市加倉２−10−９ (72)発明者中根博千葉県我孫子市若松147−２ (72)発明者加村久哉東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者伊藤茂樹東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 3J048 AA06 AC06 BC09 BE10 BG04 EA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下階の梁と柱とで囲まれる面内に水平
スライド分断面を介して分断された上下のスライド壁体
をそれぞれ上下階の梁に固着すると共に、上下のスライ
ド壁体を柱に対しては非固着にて設け、かつ前記水平ス
ライド分断面の上下に跨って配置されるせん断変形もし
くは／および曲げ変形によりエネルギーを吸収する鋼製
の制振部材で上下の壁体が結合されていることを特徴と
する建物における制振装置。
【請求項２】前記スライド壁体はプレキャストコンク
リート製であると共に、前記水平スライド分断面は低摩
擦すべり支承面であり、前記制振部材は、前記水平スラ
イド分断面の上下に跨って、かつ上下のスライド壁体の
側面に配置された制振プレートで構成され、当該制振プ
レートは任意の固着手段により当該スライド壁体に固着
されていることを特徴とする請求項１記載の建物におけ
る制振装置。
【請求項３】前記制振プレートは、水平スライド分断
面に沿って水平方向に伸びる制振プレートで構成され、
または、上下方向に長い複数の制振小プレート片を水平
スライド分断面の長手方向に所定間隔をあけて配設して
構成されていることを特徴とする請求項２記載の建物に
おける制振装置。
【請求項４】前記スライド壁体はプレキャストコンク
リート製であると共に、前記水平スライド分断面は低摩
擦すべり支承面であり、前記制振部材は任意の断面に構
成され、この制振部材を、開口部が水平スライド分断面
に位置するようにして上下のスライド壁体に形成された
凹部に配設したことを特徴とする請求項２記載の建物に
おける制振装置。
【請求項５】前記制振部材は、低降伏点鋼または、上
下のスライド壁体との固着部および／または補強部を除
く部分が低降伏点鋼からなることを特徴とする請求項１
〜４の何れか１項記載の建物における制振装置。