JP2011006987A - ユニット建物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地震、風圧等により天井大梁42と床大梁52との間に梁軸方向の相対変位が生じると、制震装置22が該相対変位を抑制して建物ユニット60の揺れを低減する。ここで、天井大梁42が変形すると、ダンパ74に入力させるべき力がその分減少してしまい、ダンパ74の減衰効果を十分に発揮できなくなる虞があるが、本発明の建物ユニット60では、天井大梁42に沿って連結された補強梁80が、天井大梁42の変形を防止するので、建物ユニット60に揺れが生じた際に、ダンパ74に入力させるべき力を減少させることなくダンパ74へ入力させることができ、ダンパ74による減衰効果を十分に発揮することができるようになる。
【選択図】図2
Description
しかしながら、建物が揺れた際に、上記梁軸方向に垂直な方向の揺れや制震手段の反力によって梁が曲げ変形すると、梁自体の損傷や制震手段への荷重(力)伝達の効率が低下し、制震手段の効果が十分に得られなくなる場合がある。
請求項1に記載のユニット建物では、地震、風圧等により揺れが生じ、互いに離間して配置される床梁と天井梁との間に相対変位が生じると、これらの梁に連結されている制震手段が該相対変位を抑制するのでユニット建物の揺れを低減できる。一般的に、建物ユニットに揺れが生じた際には、床梁と、床梁の上方に平行に設けられる天井梁との相対変位が大きいので、この相対変位を抑えることが建物ユニットの揺れを抑えるのに効果的である。
また、制震手段は、床梁、及び天井梁に対して直接的に連結されるのは勿論の事、他の部材を介して間接的に連結されていても良い。
請求項2に記載のユニット建物では、柱が連結される第1の端部と柱が連結されない第2の端部を各々有する床梁及び天井梁を含んで構成された複数の建物ユニットを、第2の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成される。
請求項3に記載のユニット建物では、第1の制震手段によって第1の方向の揺れを低減し、第2の制震手段によって第2の方向の揺れを低減することができる。これにより、水平方向の内の特定の方向の揺れのみではなく、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。
請求項4に記載のユニット建物では、第1の制震手段によって第1の方向の揺れを低減し、第2の制震手段によって第2の方向の揺れを低減することができる。これにより、水平方向の内の特定の方向の揺れのみではなく、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。
第1の方向に沿って延びる第1の部分と第2の方向に沿っての延びる第2の部分とを連結することで、第1の部分と第2の部分とが互いに補強し合い、第1の部分と第2の部分とが離間している場合に比較して梁の補強効果を高めることができる。
互いに隣接する複数の床梁を補強梁で連結することで、床梁の補強効果が更に向上する。
また、互いに隣接する複数の天井梁を補強梁で連結することで、天井梁の補強効果が更に向上する。
3階以上のユニット建物において、中間の階、即ち、1階よりも上側の階で、かつ最上階よりも下側の階に制震手段を設けることで、最小限の制震手段でもって効果的にユニット建物の揺れを抑えることができる。例えば、3階のユニット建物では、2階に制震手段を設けることが好ましい。
請求項7のユニット建物のように中間の階に制震手段を設けた場合で、床梁及び天井梁の何れかに補強梁を連結するかを考えたときに、天井梁よりも床梁の方に補強梁を連結して床梁の動き(変形)を抑制した方が、制震手段の不要な動きを抑えるには効果的であり、最小限の補強梁でもって制震手段本来の高い減衰効果を得るには好ましい形態となる。
3階以上のユニット建物において中間の階に制震手段を設けた場合、補強梁を、該制震手段の連結された中間の階の床梁と、その床梁の下方に位置する下階の天井梁とに連結することで、補強手段、天井梁、及び床梁が互いに補強し合い、梁の補強効果が向上する。
請求項10に記載のユニット建物では、制震手段が、補強梁を介して床梁に連結されると共に補強梁を介して天井梁に連結されているため、制震手段が直接的に床梁及び天井梁に連結されている場合と同様に、ユニット建物の揺れを低減できる。
間仕切り内に制震手段を配置したことにより、その分外壁側に制震手段を設ける必要が無くなり、外壁側の窓、ドア等の配置の自由度を向上させることができる。
請求項12に記載のユニット建物では、第1の補強梁が床梁の補強を行うことで外力による床梁の変形が抑えられ、第2の補強梁が天井梁の補強を行うことで外力による天井梁の変形が抑えられる。
また、第2の補強梁は少なくとも天井梁に連結されるが、天井梁に隣接する他の梁、例えば、上階の床梁にさらに連結されても良く、これによって更に補強効果が向上する。
以下、図1〜図6を用いて、本発明に係る建物ユニットの第1の実施形態について説明する。
(本実施形態に係るユニット建物の全体構成)
図1には、複数個(本実施形態では8個)の建物ユニット60からなる2階建てのユニット建物10が示されている。図1に示すように、本実施形態のユニット建物10は、1階部分、2階部分が各々4つの建物ユニット60で形成され、4つの建物ユニット60は、各々桁方向(矢印A方向)、及び妻方向(矢印B方向)に隣接するように連結されている。
そして、上下に対向して配置された天井仕口部66と床仕口部68との間に、柱32の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット60が構成される。
次に、本実施形態の制震構造の要部について詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態のユニット建物10では、1階の外壁側と、1階の建物中央側に制震装置22が設けられている。より具体的には、図4に示すように、図面右上の建物ユニット60の桁方向(矢印A方向)に沿った外壁側、及び図面左下の妻方向に沿った外壁側に制震装置22が設けられていると共に、4個の建物ユニット60の角部分同士が隣接する建物1階中央部分に2個の制震装置22が設けられている。
制震装置22は、床大梁52と天井大梁42との間、及び天井大梁44と床大梁54との間に設けられている。
床大梁と天井大梁とが同じ量だけ曲げ変形したことを考えると、固定フレーム12の方が上下方向の寸法が長いため、床大梁の曲げ変形に起因する固定フレーム12の上端の変位量は、天井大梁の曲げ変形に起因する第2のダンパ取付部材72の下端の変位量よりも大きなものとなる。したがって、本実施形態の制震装置22では、床大梁52,54の変形を抑えることが重要である。
振れ止めブラケット78は、第1の柱部材14の上端に設けた鉛直方向、及び梁長手方向に延びるプレート14Aを挟み込む格好のコ字形状部78Aを有しており、第1の柱部材14のプレート14Aは、振れ止めブラケット78のコ字形状部78A内に梁長手方向に沿ってスライド自在に挿入されて固定フレーム12が面外方向(梁長手方向と直交し、壁面に対して垂直方向)へ倒れることを防止している。なお、面外方向の「面」とは、ここでは天井大梁42と床大梁52とを結ぶ仮想の面を意味する。
図1,2,5,6に示すように、本実施形態では、1階を構成する4つの建物ユニット60の中央部分である柱レス部分の天井大梁部分において、天井大梁42と天井大梁42の間、及び天井大梁44と天井大梁44の間に、十字形状の補強梁80が配置されている。
次に、本実施形態の建物ユニット60の作用を説明する。
例えば、地震、風圧等により建物ユニット60に揺れが生じ、互いに平行に配置された天井大梁42と床大梁52との間に梁軸方向の相対変位が生じると、天井大梁42と床大梁52との間に配置された制震装置22が該相対変位を抑制し、建物ユニット60の揺れを低減する。
次に、第2の実施形態に係るユニット建物10を図7にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第1の実施形態では、1階の建物中央に2個の制震装置22を配置し、外壁側に2個の制震装置22を配置したが、図7に示すように、1階の建物中央に1個の制震装置22を配置し、外壁側に3個の制震装置22を配置する構成としても良い。
次に、第3の実施形態に係るユニット建物10を図8にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第1の実施形態では、1階、及び2階を各々4個の建物ユニット60で構成したが、ユニット建物10を構成するにあたり、建物ユニット60の個数は4個に限るものではなく、5個以上で構成されても良い。
上記実施形態のユニット建物10は2階建であったが、建物ユニット60を3個以上積み上げて3階以上にすることも可能である。
以下に、3階建てのユニット建物10に対する制震装置22を取り付け方のバリエーションを説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
22 制震装置(制震手段、第1の制震手段、第2の制震手段)
42 天井大梁(天井梁)
44 天井大梁(天井梁)
52 床大梁(床梁)
54 床大梁(床梁)
60 建物ユニット
80 補強梁(第1の補強梁、第2の補強梁)
Claims (12)
- 複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁を互いに連結して前記床梁と前記天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも1つ備えたユニット建物であって、
前記制震手段の連結される前記床梁、及び前記天井梁の少なくとも一方に、補強梁が連結されている、ユニット建物。 - 柱が連結される第1の端部と前記柱が連結されない第2の端部とを各々有する前記床梁及び前記天井梁を含んで構成された複数の前記建物ユニットを、前記第2の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成され、
前記床梁の前記第2の端部側と前記天井梁の前記第2の端部側とが前記制震手段で連結されている、請求項1に記載のユニット建物。 - 第1の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第1の制震手段と、
前記第1の方向とは交差する方向とされた第2の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第2の制震手段とを有し、
前記第1の制震手段の側部に前記第2の制震手段が配置されている、請求項1または請求項2に記載のユニット建物。 - 第1の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第1の制震手段と、
前記第1の方向とは交差する方向とされた第2の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第2の制震手段とを有し、
前記第1の制震手段と前記第2の制震手段とが互いに交差した状態で連結されている、請求項1または請求項2に記載のユニット建物。 - 前記補強梁は、前記第1の方向に沿って延びる第1の部分と、第1の部分に連結され前記第2の方向に沿っての延びる第2の部分とを有する、請求項3または請求項4に記載のユニット建物。
- 互いに隣接する複数の前記床梁を連結する前記補強梁、及び互い隣接する複数の前記天井梁を連結する前記補強梁の少なくとも一方を有する、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のユニット建物。
- 少なくとも3階以上となるように前記建物ユニットが積層され、
少なくとも中間の階の前記建物ユニットに前記制震手段が設けられている、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のユニット建物。 - 前記補強梁が、前記中間の階に設けられた前記制震手段に連結される前記床梁に設けられている、請求項7に記載のユニット建物。
- 前記補強梁は、前記中間の階の前記床梁の下方に位置する下階の前記天井梁にも連結されている、請求項8に記載のユニット建物。
- 前記床梁に連結される前記補強梁、及び前記天井梁に連結される補強梁のみに連結される前記制震手段を有する、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載のユニット建物。
- 間仕切り内に前記制震手段が配置されている、請求項1〜請求項10の何れか1項に記載のユニット建物。
- 複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも1つ備えたユニット建物であって、
前記制震手段の一方側が連結されると共に前記床梁に連結されて少なくとも前記床梁の補強を行う第1の補強梁と、前記制震手段の他方側が連結されると共に前記天井梁に連結されて少なくとも前記天井梁の補強を行う第2の補強梁の少なくとも一方が設けられている、ユニット建物。
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