JP2008063818A

JP2008063818A - 制震装置

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Publication number: JP2008063818A
Application number: JP2006242630A
Authority: JP
Inventors: Hideatsu Ushiba; 英温丑場; Mikio Yanagisawa; 幹夫柳沢; Tatsuya Kenjo; 辰哉見城; Masahiko Takeuchi; 雅彦竹内; Toshinao Shimizu; 俊尚清水; Makoto Kurashina; 誠蔵品
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: JP4858835B2

Abstract

【課題】本柱および梁によって画成する空間が狭くなる事態を招くことなく、本柱と梁との連結個所に過大な負荷応力が生じることを防止することができる制震装置を提供することにある。
【解決手段】この発明にかかる制震装置６０を適用するビルは、地盤に立設した一対の本柱１２，１３と、それらの本柱１２，１３に掛け渡した第２１２梁２１２と、それらの本柱１２，１３に掛け渡し、第２１２梁２１２の上方に配置する第２１３梁２１３とを備えている。また、上記ビルには、一対の本柱１２，１３の間に、地盤が振動した場合、その地盤の振動による第２１２梁の振動と、地盤の振動による第２１３梁の振動とに位相差が生じるように、第２１２梁と地盤とを連結する連結手段６２を配設し、且つ一対の本柱１２，１３の間に、第２１２梁と第２１３梁とを連結するダンパー６１を配設してある。
【選択図】図３

Description

本発明は、ビル等の建築物に適用する制震装置に関するものである。

従来、ビル等の建築物に適用する免震装置としては、例えばゴムによって形成した弾性板と鋼板とをそれぞれ複数枚ずつ備え、それら弾性板と鋼板とを上下方向に交互に積層して構築したものがある。この免震装置は、例えば建築物の下端部と、地盤の表面との間に配置する。

この免震装置によれば、地震による建築物の水平方向の振動を低減することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２４８７１２号公報

ところで、通常、建築物は、図６に示すように、一対の本柱９０ａ，９０ｂと、それらの本柱９０ａ，９０ｂに掛け渡した梁９１とを備えている。

ここで、この建築物に上記免震装置を適用したとしても、地震等の外力が建築物に作用した場合、上記免震装置は鉛直方向の振動の低減を考慮するものではないため、建築物は鉛直方向に振動することとなる。建築物が鉛直方向に振動すると、例えば本柱９０ａと梁９１との連結個所９２ａを一方の固定端とし、且つ、本柱９０ｂと梁９１との連結個所９２ｂを他方の固定端として、梁９１は上記連結個所９２ａ，９２ｂを節として鉛直方向に沿って振動することとなる。このとき、本柱９０ａ，９０ｂと梁９１との連結個所９２ａ，９２ｂに過大な応力が発生することとなり、好ましくない。また、梁９１に過大な加速度が発生することとなり好ましくない。

なお、上記振動の振幅は、本柱９０ａと梁９１との連結個所９２ａ、および本柱９０ｂと梁９１との連結個所９２ｂの距離を短くすれば小さくすることができるが、それらの距離を短くした場合には、本柱９０ａ，９０ｂおよび梁９１によって画成されるオフィス空間等の空間が狭くなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、本柱および梁によって画成する空間が狭くなる事態を招くことなく、本柱と梁との連結個所に過大な負荷応力が生じることを防止することができる制震装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、地盤に立設した一対の本柱と、前記一対の本柱に掛け渡した第一梁と、前記一対の本柱に掛け渡し、前記第一梁の上方に配置した第二梁とを備える建築物に適用する制震装置において、前記一対の本柱の間に、前記地盤が振動した場合、その地盤の振動による前記第一梁の振動と、前記地盤の振動による前記第二梁の振動とに位相差が生じるように前記第一梁と前記地盤とを連結する連結手段を配設し、且つ前記一対の本柱の間に、前記第一梁と前記第二梁とを連結するダンパーを配設することを特徴とする。

この発明にかかる制震装置によれば、一対の本柱の間に、地盤が振動した場合、その地盤の振動による第一梁の振動と、地盤の振動による第二梁の振動とに位相差が生じるように第一梁と地盤とを連結する連結手段を配設するため、地震等により地盤が振動した場合、第一梁の振動と、第二梁の振動とに位相差が生じる。しかも、一対の本柱の間に、第一梁と第二梁とを連結するダンパーを配設するため、上記位相差がダンパーに伝達されると、本柱に対する第一梁の鉛直方向の振動の振幅を小さくすることができるとともに、本柱に対する第二梁の鉛直方向の振動の振幅を小さくすることができる。よって、本柱と梁との連結個所に過大な負荷応力が発生するのを防止することができる。加えて、この制震装置によれば、上述した効果を得る場合に、一方の本柱と梁との連結個所、および他方の本柱と梁との連結個所の距離を短くする必要がないため、本柱および梁によって画成されるオフィス空間等の空間が狭くなる事態を招くことがない。

以下に、本発明にかかる制震装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明にかかる制震装置を適用したビル（建築物）の躯体を示す斜視図である。

図１に示すように、地盤の表面において、ビルを建造する部位には基礎１を構築してある。このビルは、鉛直方向に延在し、後述する梁を支持するものであって、上記基礎１を介して地盤に立設した本柱を複数本（この実施の形態では２０本）備えている。より具体的には、図２中、左右方向に等間隔となる態様で、第１１本柱１１、第１２本柱１２、第１３本柱１３、第１４本柱１４、および第１５本柱１５を、基礎１を介して地盤にそれぞれ立設してある。

また、図２中、左右方向に等間隔となる態様で、図１に示すように、第２１本柱２１、第２２本柱２２、第２３本柱２３、第２４本柱２４、および第２５本柱２５を、基礎１を介して地盤にそれぞれ立設してある。なお、第２１本柱２１に対する第１１本柱１１の図２における奥行き方向の間隔、第２２本柱２２に対する第１２本柱１２の図２における奥行き方向の間隔、第２３本柱２３に対する第１３本柱１３の図２における奥行き方向の間隔、第２４本柱２４に対する第１４本柱１４の図２における奥行き方向の間隔、および第２５本柱２５に対する第１５本柱１５の図２における奥行き方向の間隔は、相互に同一である。

さらに、図２中、左右方向に等間隔となる態様で、図１に示すように、第３１本柱３１、第３２本柱３２、第３３本柱３３、第３４本柱３４、および第３５本柱３５を、基礎１を介して地盤にそれぞれ立設してある。なお、第３１本柱３１に対する第２１本柱２１の図２における奥行き方向の間隔、第３２本柱３２に対する第２２本柱２２の図２における奥行き方向の間隔、第３３本柱３３に対する第２３本柱２３の図２における奥行き方向の間隔、第３４本柱３４に対する第２４本柱２４の図２における奥行き方向の間隔、および第３５本柱３５に対する第２５本柱２５の図２における奥行き方向の間隔は、相互に同一である。

また、図２中、左右方向に等間隔となる態様で、図１に示すように第４１本柱４１、第４２本柱４２、第４３本柱４３、第４４本柱４４、および第４５本柱４５を、基礎１を介して地盤の上にそれぞれ立設してある。なお、第４１本柱４１に対する第３１本柱３１の図２における奥行き方向の間隔、第４２本柱４２に対する第３２本柱３２の図２における奥行き方向の間隔、第４３本柱４３に対する第３３本柱３３の図２における奥行き方向の間隔、第４４本柱４４に対する第３４本柱３４の図２における奥行き方向の間隔、および第４５本柱４５に対する第３５本柱３５の図２における奥行き方向の間隔は、相互に同一である。

これらの本柱の下端部には、鋼を材料としたプレートとコンクリートとによって形成したコンクリート体８０をそれぞれ配設してある。例えば、図３に示すように、第１２本柱１２の下端部にはコンクリート体８０を配設してある。

また、コンクリート体８０と上記基礎１との間には、免震装置２を配設してある。免震装置２は、例えば図３に示すように、ゴムによって形成した弾性板２ａと鋼板２ｂとをそれぞれ複数枚ずつ備え、それら弾性板２ａと鋼板２ｂとを上下方向に交互に積層して構築してある。なお、免震装置２の下端部には、基礎１に取り付ける第１フランジ２ｃを配設してあり、且つ免震装置２の上端部には、各本柱のコンクリート体８０に取り付ける第２フランジ２ｄを配設してある。

また、このビルは、水平方向に延在し、複数本（この実施の形態では４本）の上記本柱に掛け渡す梁を複数本（この実施の形態では２５本）備えている。より具体的には、第１１本柱１１、第２１本柱２１、第３１本柱３１、および第４１本柱４１に掛け渡す第１１１梁１１１、第１１２梁１１２、第１１３梁１１３、第１１４梁１１４、および第１１５梁１１５を上下方向に備えている。

さらに、第１２本柱１２、第２２本柱２２、第３２本柱３２、および第４２本柱４２に掛け渡す第１２１梁１２１、第１２２梁１２２、第１２３梁１２３、第１２４梁１２４、および第１２５梁１２５を上下方向に備えている。

また、第１３本柱１３、第２３本柱２３、第３３本柱３３、および第４３本柱４３に掛け渡す第１３１梁１３１、第１３２梁１３２、第１３３梁１３３、第１３４梁１３４、および第１３５梁１３５を上下方向に備えている。

さらに、第１４本柱１４、第２４本柱２４、第３４本柱３４、および第４４本柱４４に掛け渡す第１４１梁１４１、第１４２梁１４２、第１４３梁１４３、第１４４梁１４４、および第１４５梁１４５を上下方向に備えている。

また、第１５本柱１５、第２５本柱２５、第３５本柱３５、および第４５本柱４５に掛け渡す第１５１梁１５１、第１５２梁１５２、第１５３梁１５３、第１５４梁１５４、および第１５５梁１５５を上下方向に備えている。

加えて、このビルは、図１および図２に示すように、水平方向に延在し、複数本（この実施の形態では５本）の上記本柱に掛け渡す梁を複数本（この実施の形態では２４本）備えている。より具体的には、第１１本柱１１、第１２本柱１２、第１３本柱１３、第１４本柱１４、および第１５本柱１５に掛け渡す第２１１梁２１１、第２１２梁２１２、第２１３梁２１３、第２１４梁２１４、第２１５梁２１５、および第２１６梁２１６を上下方向に備えている。なお、第２１３梁２１３、第２１４梁２１４、第２１５梁２１５、および第２１６梁２１６は、第１１本柱１１と第１５本柱１５との水平方向の間隔よりも長く、且つ相互に同一の長さに設定してあり、一方の端部が第１１本柱１１の左方に張り出し、且つ他方の端部が第１５本柱１５の右方に張り出す。第１１本柱１１に対する第２１３梁２１３、第２１４梁２１４、第２１５梁２１５、および第２１６梁２１６の張り出し長さは相互に同一であり、且つ第１５本柱１５に対する第２１３梁２１３、第２１４梁２１４、第２１５梁２１５、および第２１６梁２１６の張り出し長さは相互に同一である。

また、図１に示すように、第２１本柱２１、第２２本柱２２、第２３本柱２３、第２４本柱２４、および第２５本柱２５に掛け渡す第２２１梁２２１、第２２２梁２２２、第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６を上下方向に備えている。なお、第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６は、第２１本柱２１と第２５本柱２５との水平方向の間隔よりも長く、且つ同一の長さに設定してあり、一方の端部が第２１本柱２１の左方に張り出し、且つ他方の端部が第２５本柱２５の右方に張り出す。これら第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６の水平方向の長さは、上記第２１３梁２１３、第２１４梁２１４、第２１５梁２１５、および第２１６梁２１６の水平方向の長さと同一である。また、第２１本柱２１に対する第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６の張り出し長さは相互に同一であり、且つ第２５本柱２５に対する第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６の張り出し長さは相互に同一である。

さらに、第３１本柱３１、第３２本柱３２、第３３本柱３３、第３４本柱３４、および第３５本柱３５に掛け渡す第２３１梁２３１、第２３２梁２３２、第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６を上下方向に備えている。なお、第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６は、第３１本柱３１と第３５本柱３５との水平方向の間隔よりも長く設定してあり、一方の端部が第３１本柱３１の左方に張り出し、且つ他方の端部が第３５本柱３５の右方に張り出す。これら第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６の水平方向の長さは、上記第２２３梁２２３、第２２４梁２２４、第２２５梁２２５、および第２２６梁２２６の水平方向の長さと同一である。また、第３１本柱３１に対する第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６の張り出し長さは相互に同一であり、且つ第３５本柱３５に対する第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６の張り出し長さは相互に同一である。

また、第４１本柱４１、第４２本柱４２、第４３本柱４３、第４４本柱４４、および第４５本柱４５に掛け渡す第２４１梁２４１、第２４２梁２４２、第２４３梁２４３、第２４４梁２４４、第２４５梁２４５、および第２４６梁２４６を上下方向に備えている。なお、第２４３梁２４３、第２４４梁２４４、第２４５梁２４５、および第２４６梁２４６は、第４１本柱４１と第４５本柱４５との水平方向の間隔よりも長く設定してあり、一方の端部が第４１本柱４１の左方に張り出し、且つ他方の端部が第４５本柱４５の右方に張り出す。これら第２４３梁２４３、第２４４梁２４４、第２４５梁２４５、および第２４６梁２４６の水平方向の長さは、上記第２３３梁２３３、第２３４梁２３４、第２３５梁２３５、および第２３６梁２３６の水平方向の長さと同一である。また、第４１本柱４１に対する第２４３梁２４３、第２４４梁２４４、第２４５梁２４５、および第２４６梁２４６の張り出し長さは相互に同一であり、且つ第４５本柱４５に対する第２４３梁２４３、第２４４梁２４４、第２４５梁２４５、および第２４６梁２４６の張り出し長さは相互に同一である。

このビルは、上記梁１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，２１１，２２１，２３１，２４１によって１階のフロアを構築してある。また、上記梁１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，２１２，２２２，２３２，２４２によって２階のフロアを構築してある。

加えて、このビルは、図１に示すように、第２１３梁２１３の一方の端部、第２２３梁２２３の一方の端部、第２３３梁２３３の一方の端部、および第２４３梁２４３の一方の端部を連結する第３３１小梁３３１を備えている。さらに、このビルは、第２１３梁２１３の他方の端部、第２２３梁２２３の他方の端部、第２３３梁２３３の他方の端部、および第２４３梁２４３の他方の端部を連結する第３３２小梁３３２を備えている。

また、このビルは、第２１４梁２１４の一方の端部、第２２４梁２２４の一方の端部、第２３４梁２３４の一方の端部、および第２４４梁２４４の一方の端部を連結する第３４１小梁３４１を備えている。さらに、このビルは、第２１４梁２１４の他方の端部、第２２４梁２２４の他方の端部、第２３４梁２３４の他方の端部、および第２４４梁２４４の他方の端部を連結する第３４２小梁３４２を備えている。

またさらに、このビルは、第２１５梁２１５の一方の端部、第２２５梁２２５の一方の端部、第２３５梁２３５の一方の端部、および第２４５梁２４５の一方の端部を連結する第３５１小梁３５１を備えている。さらに、このビルは、第２１５梁２１５の他方の端部、第２２５梁２２５の他方の端部、第２３５梁２３５の他方の端部、および第２４５梁２４５の他方の端部を連結する第３５２小梁３５２を備えている。

また、このビルは、第２１６梁２１６の一方の端部、第２２６梁２２６の一方の端部、第２３６梁２３６の一方の端部、および第２４６梁２４６の一方の端部を連結する第３６１小梁３６１を備えている。さらに、このビルは、第２１６梁２１６の他方の端部、第２２６梁２２６の他方の端部、第２３６梁２３６の他方の端部、および第２４６梁２４６の他方の端部を連結する第３６２小梁３６２を備えている。

このビルは、上記梁１１３，１２３，１３３，１４３，１５３，２１３，２２３，２３３，２４３および小梁３３１，３３２によって３階のフロアを構築してある。また、上記梁１１４，１２４，１３４，１４４，１５４，２１４，２２４，２３４，２４４および小梁３４１，３４２によって４階のフロアを構築してある。さらに、上記梁１１５，１２５，１３５，１４５，１５５，２１５，２２５，２３５，２４５および小梁３５１，３５２によって５階のフロアを構築してある。また、上記梁２１６，２２６，２３６，２４６および小梁３６１，３６２によって屋根を構築してある。

加えて、このビルは、第２１３梁２１３の一方の端部、第２１４梁２１４の一方の端部、第２１５梁２１５の一方の端部、および第２１６梁２１６の一方の端部を連結する第４０１小柱４０１を備えている。さらに、このビルは、第２１３梁２１３の他方の端部、第２１４梁２１４の他方の端部、第２１５梁２１５の他方の端部、および第２１６梁２１６の他方の端部を連結する第４０２小柱４０２を備えている。

また、このビルは、第２２３梁２２３の一方の端部、第２２４梁２２４の一方の端部、第２２５梁２２５の一方の端部、および第２２６梁２２６の一方の端部を連結する第４１１小柱４１１を備えている。さらに、このビルは、第２２３梁２２３の他方の端部、第２２４梁２２４の他方の端部、第２２５梁２２５の他方の端部、および第２２６梁２２６の他方の端部を連結する第４１２小柱４１２を備えている。

またさらに、このビルは、第２３３梁２３３の一方の端部、第２３４梁２３４の一方の端部、第２３５梁２３５の一方の端部、および第２３６梁２３６の一方の端部を連結する第４２１小柱４２１を備えている。さらに、このビルは、第２３３梁２３３の他方の端部、第２３４梁２３４の他方の端部、第２３５梁２３５の他方の端部、および第２３６梁２３６の他方の端部を連結する第４２２小柱４２２を備えている。

また、このビルは、第２４３梁２４３の一方の端部、第２４４梁２４４の一方の端部、第２４５梁２４５の一方の端部、および第２４６梁２４６の一方の端部を連結する第４３１小柱４３１を備えている。さらに、このビルは、第２４３梁２４３の他方の端部、第２４４梁２４４の他方の端部、第２４５梁２４５の他方の端部、および第２４６梁２４６の他方の端部を連結する第４３２小柱４３２を備えている。

このビルの内部には、４本の本柱と８本の梁によってオフィス空間等の空間が画成されている。例えば、図４に示すように、第１２本柱１２、第１３本柱１３、第２２本柱２２、第２３本柱２３、第１２２梁１２２、第１２３梁１２３、第１３２梁１３２、第１３３梁１３３、第２１２梁２１２、第２１３梁２１３、第２２２梁２２２、および第２２３梁２２３によって、空間９０が画成されている。

上記ビルにおいて、本柱と本柱との間には、制震装置６０を配設してある。具体的には、図１に示すように、第１１本柱１１と第１２本柱１２との間、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間、第１３本柱１３と第１４本柱１４との間、第１４本柱１４と第１５本柱１５との間、第２１本柱２１と第２２本柱２２との間、第２２本柱２２と第２３本柱２３との間、第２３本柱２３と第２４本柱２４との間、第２４本柱２４と第２５本柱２５との間、第３１本柱３１と第３２本柱３２との間、第３２本柱３２と第３３本柱３３との間、第３３本柱３３と第３４本柱３４との間、および第３４本柱３４と第３５本柱３５との間には、制震装置６０をそれぞれ配設してある。以下、図３に示す第１２本柱１２と第１３本柱１３との間に配設したものを例として制震装置６０について説明する。

制震装置６０は、ダンパー６１と連結手段６２とすべり支承６３と第１間柱６４と第２間柱６５とを備えている。

ダンパー６１は、例えば粘弾性ダンパーであって、粘弾性体６１ａと第１締結手段６１ｂと第２締結手段６１ｃとを備えており、この例において第一梁である第２１２梁２１２と、この例において第二梁である第２１３梁２１３とを連結するものである。このダンパー６１は、図３に示すように、上下方向に延在する軸心６１ｘを有しており、水平方向において、第１２本柱１２と、第１３本柱１３との間に配置してある。より具体的には、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間の中央に配置してある。

粘弾性体６１ａは、例えば合成ゴム等のゴムを材料として、上下方向に延在する態様で形成してある。第１締結手段６１ｂは、上記粘弾性体６１ａの下端部と、第２１２梁２１２とを締結するものである。第２締結手段６１ｃは、上記粘弾性体６１ａの上端部と、第２１３梁２１３とを締結するものである。なお、第１締結手段６１ｂおよび第２締結手段６１ｃは、第２１２梁２１２および第２１３梁２１３に対する粘弾性体６１ａの脱着を可能にするものである。

連結手段６２は、地盤が振動した場合、その地盤の振動による第２１２梁２１２の鉛直方向に沿った振動と、地盤の振動による第２１３梁２１３の鉛直方向に沿った振動とに位相差が生じるように、第２１２梁と地盤とを基礎１を介して連結するものである。この連結手段６２は、第１連結部材６２ａと第２連結部材６２ｂとを備えており、且つ上下方向に延在する軸心６２ｘを有している。そして、連結手段６２は、その軸心６２ｘと上記ダンパー６１の軸心６１ｘとが合致する態様で、ダンパー６１の下方に配置してある。すなわち、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間の中央に配置してある。

第１連結部材６２ａは、鋼を材料として上下方向に長い円筒状を成すよう形成してあり、例えば上端部を第２１２梁２１２に溶接してあり、且つ下端部を第２１１梁２１１に溶接してある。この実施の形態に示す第１連結部材６２ａは、横断面における外径が１８０ｍｍで、厚さが３６ｍｍの建築構造用炭素鋼管（ＳＴＫＮ４９０）を使用してある。

また、第２連結部材６２ｂは、上記第２１１梁２１１の一部を含むように形成してあり、下端部をすべり支承６３に接続してある。この実施の形態に示す第２連結部材６２ｂは、鋼を材料として形成した複数枚のプレート６２ｃと、コンクリートによって略円柱状に形成してある。

上記連結手段６２に一定の力を加えて上下方向に圧縮したときの縮み量と、上記ダンパー６１に同一の力を加えて上下方向に圧縮したときの縮み量とを比較した場合、ダンパー６１の縮み量に比して連結手段６２の縮み量が小さくなるよう連結手段６２およびダンパー６１を設定してある。また、連結手段６２に一定の力を加えて上下方向に引っ張ったときの伸び量と、上記ダンパー６１に同一の力を加えて上下方向に引っ張ったときの伸び量とを比較した場合、ダンパー６１の伸び量に比して連結手段６２の伸び量が小さくなるよう連結手段６２およびダンパー６１を設定してある。

すべり支承６３は、地震等の外力がビルに作用し、上記免震装置２によって、ビルが水平方向に移動している際であっても、第２連結部材６２ｂの下端部と、基礎１との接触を確保するものである。

第１間柱６４は、第２１３梁２１３と第２１４梁２１４とを連結するものであって、上下方向に延在する軸心６４ｘを有している。この第１間柱６４は、その軸心６４ｘと上記ダンパー６１の軸心６１ｘが合致する態様で、ダンパー６１の上方に配置してある。すなわち、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間の中央に配置してある。第１間柱６４の下端部は第３締結手段６４ａを介して第２１３梁２１３に取り付けてあり、第１間柱６４の上端部は第４締結手段を介して第２１４梁２１４に取り付けてある。なお、第３締結手段６４ａおよび第４締結手段は、第２１３梁２１３および第２１４梁２１４に対する第１間柱６４の脱着を可能にするものである。この実施の形態に示す第１間柱６４には、横断面における外径が１５４ｍｍで、厚さが３６ｍｍの建築構造用炭素鋼管（ＳＴＫＮ４９０）を使用してある。

第２間柱６５は、第２１４梁２１４と第２１５梁２１５とを連結するものであって、上下方向に延在する軸心を有している。この第２間柱６５は、その軸心と第１間柱６４の軸心６４ｘが合致する態様で、第１間柱６４の上方に配置してある。すなわち、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間の中央に配置してある。第２間柱６５の下端部は第５締結手段を介して第２１４梁２１４に取り付けてあり、第２間柱６５の上端部は第６締結手段を介して第２１５梁２１５に取り付けてある。なお、第５締結手段および第６締結手段は、第２１４梁２１４および第２１５梁２１５に対する第２間柱６５の脱着を可能にするものである。この実施の形態に示す第２間柱６５には、横断面における外径が１５４ｍｍで、厚さが３６ｍｍの建築構造用炭素鋼管（ＳＴＫＮ４９０）を使用してある。

この発明にかかる制震装置６０によれば、例えば第１２本柱１２と、第１３本柱１３との間に、地盤が振動した場合、その地盤の振動による第２１２梁２１２の鉛直方向に沿う振動と、地盤の振動による第２１３梁２１３の鉛直方向に沿う振動とに位相差が生じるように、第２１２梁２１２と地盤とを連結する連結手段６２を配設するため、地震等による地盤が振動した場合、第２１２梁２１２の鉛直方向に沿う振動と、第２１３梁２１３の鉛直方向に沿う振動とに位相差が生じる。しかも、第１２本柱１２と、第１３本柱１３との間に、第２１２梁２１２梁と第２１３梁とを連結するダンパー６１を配設するため、上記位相差がダンパーに伝達されると、本柱１２，１３に対する第２１２梁２１２の鉛直方向の振動の振幅を小さくすることができるとともに、本柱１２，１３に対する第２１３梁２１３の鉛直方向の振動を振幅を小さくすることができる。よって、本柱１２，１３と第２１２梁２１３との連結個所、および本柱１２，１３と第２１３梁２１３との連結個所に過大な負荷応力が発生するのを防止することができる。また、第２１３梁２１３に過大な加速度が発生するのを防止することができる。さらに、第１間柱６４により第２１３梁２１３と第２１４梁２１４とが連結され、さらに、第２間柱６５により第２１４梁２１４と第２１５梁２１５とが連結されているため、本柱１２，１３と第２１４梁２１４との連結個所に過大な加速度が発生するのを防止することができるとともに、本柱１２，１３と第２１５梁２１５との連結個所に過大な加速度が発生するのを防止することができる。

例えば、上記制震装置６０を適用したビルと、上記制震装置６０を備えていないビルとにそれぞれ同一の大きさの上下方向の振動を加えた場合に、５階に加わる加速度をそれぞれシミュレーションしてみた。その結果を図５に示す。図５から判るとおり、制震装置６０を適用したビルの５階では、最大１．０８×１０⁺³ｇａｌの加速度が加わる。一方、制震装置を備えないビルの５階では、最大１．４７×１０⁺³ｇａｌの加速度が加わる。この結果からも、この発明にかかる制震装置６０の効果が判る。

さらに、この制震装置６０によれば、上述した効果を得る場合に、本柱１２，１３と第２１２梁２１２との連結個所、および本柱１２，１３と第２１３梁２１３との連結個所の距離を短くする必要がないため、例えば本柱１２，１３，２２，２３、および梁１２２，１２３，１３２，１３３，２１２，２１３，２２２，２２３によって画成される空間９０が狭くなる事態を招くことがない。

さらに、２階のフロアを構成する第２１２梁２１２と、３階のフロアを構成する第２１３梁２１３とを連結する態様でダンパー６１を配設してあるため、例えば１階のフロアを構成する梁および２階のフロアを構成する梁の重量によって、すべり支承６３から第２連結部材６２ｂが離れることを確実に防止することができる。

なお、上述した実施形態には、第１２本柱１２と第１３本柱１３との間に配設し、且つ第２１１梁２１１、第２１２梁２１２、および第２１３梁２１３に適用する制震装置６０を用いて説明したが、このビルが備える他の本柱間に配設した制震装置６０も、同様の作用・効果を奏する。

また、上述した実施の形態では、図２中、ビルの左右方向に複数の制震装置６０を配設するもので説明した。しかしながら、この発明はそれに限られず、図２中、奥行方向に複数の制震装置６０を配設しても良い。

さらに、上述した実施の形態では、第２１２梁２１２と第２１３梁２１３とを連結するダンパー６１を配設するもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば第２１１梁２１１と第２１２梁２１２とを連結するダンパーを配設しても良い。もちろん、他の梁間に配設しても良い。

本発明にかかる制震装置を適用したビルの躯体を示す斜視図である。図１に示した躯体の正面図である。図１に示したビルが備える制震装置を示す説明図である。図１に示したビルが有する空間を示す斜視図である。本発明にかかる制震装置を適用したビルにおいて地震が発生した場合の５階の鉛直方向の揺れと、上記制震装置を適用しないビルにおいて地震が発生した場合の５階の鉛直方向の揺れとを比較するグラフである。従来のビルの躯体を示す説明図である。

符号の説明

１２本柱
１３本柱
６０制震装置
６１ダンパー
６２連結手段
２１２第２１２梁（第一梁）
２１３第２１３梁（第二梁）

Claims

地盤に立設した一対の本柱と、前記一対の本柱に掛け渡した第一梁と、前記一対の本柱に掛け渡し、前記第一梁の上方に配置した第二梁とを備える建築物に適用する制震装置において、
前記一対の本柱の間に、前記地盤が振動した場合、その地盤の振動による前記第一梁の振動と、前記地盤の振動による前記第二梁の振動とに位相差が生じるように前記第一梁と前記地盤とを連結する連結手段を配設し、且つ
前記一対の本柱の間に、前記第一梁と前記第二梁とを連結するダンパーを配設することを特徴とする制震装置。