JP2013213338A - 制震補強架構付き構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】水平二方向の柱・梁のフレームからなり、例えば耐力不足の可能性がある既存の構造体に対して耐震（制震）性を付与する補強架構を屋外側から付加することができないような場合にも、屋内側から、且つ層間単位で補強架構を配置することを可能にする。
【解決手段】平面上の外周側に、柱２と梁３からなるフレームを構成し、外周側に位置する側柱２１を通り、屋内と屋外を区画する外構面４が水平二方向に配置された構造体１において、いずれかの外構面４を構成し、その面内方向に並列する側柱２１、２１の屋外側に、その側柱２１、２１に直接、もしくは間接的に支持される外周梁６を外構面４に平行に架設する。外構面４に平行な、上下に隣接する外周梁６、６間、もしくは外周梁６と地盤との間に制震補強架構１０を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は水平二方向の柱・梁のフレームからなり、例えば耐力不足の可能性がある既存の構造体に対して耐震（制震）性を付与する補強架構を屋外側から付加することができないような場合にも、屋内側から補強架構を配置することを可能にする制震強架構付き構造物に関するものである。

水平二方向に架設される柱・梁のフレームを基本の骨組みとし、平面上の外周側に位置する側柱を通り、前記フレームを構成する外構面が水平二方向に配置された、例えば既存の構造体に対して耐震（制震）補強を施そうとする場合に、構造体が敷地境界線一杯に配置されている等の事情により、構造体に対して耐震（制震）性を付与する補強架構を屋外側から付加することができない場合には、必然性に屋内側から補強架構を配置せざるを得ない。

このような場合、補強架構は桁行方向とスパン方向の水平二方向に架設されている柱・梁のフレームの内、いずれかの構面の内周面（構面内）に配置されることが多い（特許文献１、２参照）。但し、構面内に補強架構を配置することは既存の開口部を閉塞するか、開口部の面積を制限し、構造体内部での使い勝手を犠牲にすることがあるため、構面内を外した箇所に補強架構を配置することにより開口部の閉塞を回避することもある（特許文献３〜５参照）。

特開平１１−１５２９２９号公報（請求項１、段落０００６〜００１２、図１〜図４） 特開２０００−２４０２９６号公報（請求項１、段落０００６〜００１５、図１、図２） 特開２０００−７３５８４号公報（請求項１、段落００１０〜００２８、図２〜図４、図９〜図１１、） 特開２００１−２６２８４０号公報（請求項１、段落００１１〜００２０、図１〜図５） 特開平９−２３５８９２号公報（請求項１、段落００１９〜００２１、００２７〜００３２、図１、図２、図９〜図１５）

しかしながら、特許文献３〜５のように構造体の屋外寄りの構面の外側（構面外）に補強架構を配置する方法では、補強架構を構成する柱が既存の構造体から伝達される水平力の一部を地盤に流す役目を持つことから、必然的に補強架構を地上から構造体の全層に亘り、連続して構築せざるを得ないため、層間単位で独立して補強架構を付加することはできない。

特許文献３のように屋外側の構面の屋内側に補強架構を付加する方法では、既存の躯体に補強架構を配置するための新たな開口を形成する必要が生ずるため（段落００１０、図２）、躯体に多大な損傷を与えなければならない犠牲を払うことになる。

また補強架構が地上から連続して構築される以上、補強架構の付加対象が既存の構造体である場合に、屋外側からの作業を余儀なくされるため、屋内側からの補強架構を付加する要請に応えることができない。

本発明は上記背景より、補強架構を屋外側から付加することができないような場合において、構造体の屋外寄りに位置する外構面の構面外に補強架構を配置する場合にも、屋内側から、且つ層間単位で補強架構を配置することを可能にする制震強架構付き構造物を提案するものである。

請求項１に記載の発明の制震強架構付き構造物は、水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱に直接、もしくは間接的に支持される外周梁が前記外構面に平行に架設され、
前記外構面に平行な、上下に隣接する前記外周梁間、もしくは前記外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを構成要件とする。

「水平二方向」は主に構造体の平面が長辺方向と短辺方向を持つ場合のスパン方向と桁行方向を指すが、構造体の平面は長辺方向と短辺方向の区別がない形状の場合もある。「構造体」は「水平二方向に架設された柱と梁のフレーム」からなる基本の骨組みのみを指す場合と、側柱に支持され、制震補強架構が収納（配置）される外周梁、または側柱から屋外側へ張り出す、後述の請求項２で言う張出部材と外周梁を合わせた部分を含める場合があり、「構造体」と制震補強架構を合わせて「構造物」と呼ぶ。

「外周梁」、または「張出部材と外周梁」（請求項２）は側柱と、側柱を通る梁と共に、制震補強架構を収納（配置）し、制震補強架構を「構造体」に一体構造化させ、制震補強架構を「構造体」と一体的に挙動させるための補助架構を構成する（請求項４）。

「構造体」は既存構造物である場合と新設構造物である場合があり、既存構造物である場合には、外周梁、または張出部材と外周梁が不在である場合と、元々存在している場合がある。既存構造物の構造体に外周梁、または張出部材と外周梁が不在である場合には、制震補強架構の付加時に外周梁、または張出部材と外周梁も付加される。

「平面上の外周側に位置する側柱」は「水平二方向に架設された柱・梁のフレーム」からなる骨組み（構造体）を構成する柱の内、最も外周寄りに位置する柱を指す。平面上の外周側に沿って配列する側柱を通る「外構面」は柱・梁のフレームを包囲し、周回するように水平二方向に配置されることで、構造体を屋内と屋外に区画する。但し、「外構面」は構造体の周囲を連続して周回する場合と、周方向の一部で不連続になる場合がある。

請求項１における「外周梁が側柱に直接、もしくは間接的に支持される」とは、外周梁が側柱、または外構面を構成する梁に重なり、側柱、もしくは梁（側柱等）に、または側柱と梁の双方に直接接合（固定）されて支持される場合と、側柱、または側柱と梁から屋外側へ向けて張り出す張出部材に外周梁が接合（固定）され、支持されることにより（請求項２、３）側柱等に間接的に支持される場合があることを言う。外周梁が平行に架設される「外構面」は水平二方向の外構面の内、少なくともいずれか一方の外構面を指す。

外周梁が側柱等に重なって側柱等に直接接合される場合も、張出部材を介して側柱等に間接的に支持される場合も、制震補強架構は上下に並列する（対向する）外周梁間、または外周梁と地盤（以下、外周梁等と言う）間に収納（配置）され、構造体との間で力の伝達が行われる状態に構造体に支持される。上下に並列して対になる外周梁６、６等は図１０−（ａ）、（ｂ）に示すように制震補強架構１０を収納する、鉛直面内の単位の領域を区画する鉛直フレーム７を構成する。この上下に並列する外周梁６、６等（鉛直フレーム７）は二方向の外構面４、４に沿い、二方向に配置される場合（請求項４）と、いずれか一方向にのみ配置される場合がある。

鉛直フレーム７は外構面４に平行な面内方向において制震補強架構１０が配置される領域を区画するが、その面内方向に連続する場合（請求項４）には、鉛直フレーム７への制震補強架構１０の配置後（事後的）に、あるいは選択的に制震補強架構１０を追加で付加することに対応可能な自由度を持つ。外周梁６は外構面４に沿って構造物の周囲を周回する場合としない場合がある。

請求項１で言う「地盤」は地上に位置する外周梁６との対比で、外周梁６に対応する、あるいは外周梁６と対になる（上下に対向する）地盤上の部分の意味であり、地盤上、もしくは地中に構築される基礎４１、あるいは基礎４１を支持する杭を含む。制震補強架構１０が地上の外周梁６と地盤との間に配置される場合には、地盤に、外周梁６と対になる連続基礎、地中梁等の基礎４１が構造体１の敷地内に構築される。

上下に並列する外周梁６、６等が制震補強架構１０を収納するための単位となる鉛直フレーム７を構成することで、構造体１の層間単位（外周梁６、６等単位）で制震補強架構１０を付加することが可能になる。構造体１に対して層間単位で制震補強架構１０を付加することが可能になることは、制震補強架構１０に地上から構造体１の最上層まで連続する支柱を必要としないことでもあるため、制震補強架構１０を構造体１の屋内側から配置することも可能になる。

制震補強架構１０は前記のように外構面４の面内方向に並列し、軸方向に複数本の支柱材１１ａ、１１ｂに分離し、支柱材１１ａ、１１ｂ間に絶縁装置１４が介在した支柱１１、１１と、並列する支柱１１、１１間に架設されるダンパー１３内蔵型のブレース１２から構成されるため、部材の構成上、外構面４の屋内側を通じて外構面４の外側（屋外側）に制震補強架構１０の構成部材を配置することが可能になっている。

鉛直フレーム７を構成する上下に並列する外周梁６、６等は制震補強架構１０を上下から挟み込んで保持し得る機能（強度と剛性）を持てばよく、寸法上は制震補強架構１０の厚さ分（厚さ相当）の幅を持っていれば制震補強架構１０を収納し、保持することが可能である。この結果、鉛直フレーム７は図６−（ａ）の桁行方向の一方側にある制震補強架構１０のように外構面４に重なる状態で制震補強架構１０を配置することも可能にする。

鉛直フレーム７は外構面４（梁３と側柱２１）に重なって接合されることで、柱・梁のフレームからなる構造体１との一体性が確保されるため、地震時等の構造体１（柱・梁フレーム）の変形時には構造体１と一体となって挙動し、構造体１が変形するときに負担する水平力の一部を制震補強架構１０に伝達し、また制震補強架構１０からの水平力の一部を受け、制震補強架構１０との間で水平力を授受する。

この場合、制震補強架構１０は外構面４に重なることで、外構面４の構面内の開口部を閉塞するか、開口部の面積を制限する可能性があるが、制震補強架構１０は前記のように外構面４の面内方向に並列する支柱１１、１１と、支柱１１、１１間に架設されるブレース１２から構成され、支柱１１、１１は外構面４を構成する側柱２１に屋外側から重なるように配置可能であるため、外構面４の面内に位置する開口部を閉塞することにはならず、実質的に開口部の面積を制限することにもならない。側柱２１から張出部材５が張り出し、張出部材５、５の先端部間に外周梁６が架設され、鉛直フレーム７が側柱２１から距離を置いた位置に配置される場合（請求項２）には、開口部から制震補強架構１０までに距離が保たれるため、開口部の開放状態に与える影響は、制震補強架構１０が外構面４に重なる場合より軽減される。

請求項１では制震補強架構１０を収納する鉛直フレーム７が外構面４に重なり、制震補強架構１０も外構面４に重なる状態になることで、例えば構造体１が既存の構造物であり、いずれかの外構面４が敷地境界線に接近している場合にも、外構面４の屋外側に制震補強架構１０を配置することが可能である。この場合、少なくとも外構面４から敷地境界線までに制震補強架構１０の厚さ分以上の距離が確保されてさえいえれば、外構面４の構面内にある開口部を閉塞することなく、また既存の構造体１に手を加える（損傷を与える）ことなく、上下に対向する（並列する）外周梁６等からなる鉛直フレーム７内に制震補強架構１０を収納することが可能である。

制震補強架構１０の厚さは支柱１１の厚さ、もしくは外径と、ブレース１２の厚さ、もしくは外径のいずれか大きい方の寸法で決まるから、外周梁６の幅が制震補強架構１０の厚さと等しい場合が、鉛直フレーム７（制震補強架構１０）の側柱２１からの突出長さが最小になる。

制震補強架構１０の配置領域は前記のように上下に並列する外周梁６、６等（鉛直フレーム７）によって各層での鉛直面内で区画され、層単位で鉛直フレーム７を介して構造体１と制震補強架構１０との間で水平力の伝達（授受）が行われる。制震補強架構１０は上下に対向する外周梁６、６間等（鉛直フレーム７）に配置され、外周梁６のいずれかの部分、もしくは請求項２における外周梁６と張出部材５との接合部、あるいは二方向の外周梁６、６が交差する接合部に、支柱１１の内の、最上部の支柱材１１ｂと最下部の支柱材１ａが接合される。

水平二方向に配置されている外構面４、４を構成する側柱２１と側柱２１を通る梁３、及び外周梁６はまた、外構面４の面内方向に連続することで（請求項４）、図１０−（ａ）に示すように外周梁６を通る鉛直面内の任意の領域に制震補強架構１０を収納（受け入れ）自在で、構造体１と制震補強架構１０との間で力の伝達（授受）を行う補助架構９を構成する。制震補強架構１０が外周梁６と地盤との間に配置される場合には、前記のように地盤に基礎４１が構築されるため、基礎４１も制震補強架構１０用の補助架構９を構成することがある。

補助架構９は少なくとも水平二方向に配置されている外構面４、４を構成する側柱２１と側柱２１を通る梁３、及び外周梁６からなり、水平二方向の各方向にそれぞれ連続する（請求項４）。「少なくとも」とは、図１０−（ｂ）に示すように外周梁６が側柱２１から張り出す張出部材５に支持される場合（請求項２）の張出部材５が補助架構９の構成要素に含まれることがある趣旨である。

水平二方向に配置されている外構面４、４と外周梁６、または張出部材５（５１）と外周梁６からなる、制震補強架構１０収納用の補助架構９が各方向に連続する場合（請求項４）には、各方向のそれぞれに付き、補助架構９の内の任意の水平方向の区間に制震補強架構１０を収納（受け入れ）自在になる。この結果、構造体１に対する制震補強架構１０の配置上の自由度が高く、選択的に制震補強架構１０を構造体１に対して配置（付加）することが可能である他、制震補強架構１０の配置位置の変更の自由度も高まる。この場合、補助架構９、９は水平二方向の各方向にそれぞれ連続するが、必ずしも構造体１の周囲を周回する必要はない。

鉛直フレーム７を通じて構造体１から伝達される水平力を制震補強架構１０が負担し、ブレース１２が伸縮するときには、ブレース１２の反力の一部が支柱１１から外周梁６、もしくは地盤に伝達される。このため、支柱１１（支柱材１１ａ、１１ｂ）が接合される外周梁６の軸方向の中間部に（鉛直）せん断力を作用させないようにする上では、支柱１１は外周梁６の内、側柱２１の屋外側に重なる部分、あるいは請求項２における外周梁６と張出部材５との接合部、または二方向の外周梁６、６が交差する外周梁６、６同士の接合部に接合されることが合理的である。但し、支柱１１から外周梁６に伝達される力はブレース１２に内蔵されるダンパー１３によって減衰（低減）されているため、必ずしも支柱１１がいずれかの接合部に接合される必要はない。

支柱１１は複数の支柱材１１ａ、１１ｂに分離し、上下の支柱材１１ａ、１１ｂが積層ゴム支承等の絶縁装置１４を介して連結されていることで、上下の外周梁６、６間等（鉛直フレーム７）の相対移動（層間変形）時、すなわち上層側の外周梁６が地震力等により下層側の外周梁６や地盤に対して層間変形しようとするときには、図９に二点鎖線で示すように上層側の外周梁６に一体化している最上部の支柱材１１ｂが上層側の外周梁６と共に挙動する。上下に分離した支柱材１１ａ、１１ｂ間には絶縁装置１４が介在していることで、下層側の外周梁６等に一体化している最下部の支柱材１１ａは下層側の外周梁６等と共に原位置に留まろうとするため、最下部の支柱材１１ａより上に位置する支柱材１１ｂがそれぞれ直下の支柱材１１ａに対して相対水平移動する。

このとき、上側の外周梁６等に接合されている支柱材１１ｂと下側の外周梁６等に接合されている支柱材１１ａとが軸の向きを変えることなく相対移動しようとするため、上下の外周梁６、６間等の相対移動（層間変形）に伴って支柱１１は水平せん断力を負担することがないか、負担の軽減が図られている。この結果、上下の外周梁６、６間等の相対移動（層間変形）時に、制震補強架構１０を構成する支柱１１が水平せん断力を負担する場合のように、各層の制震補強架構１０の支柱１１が負担すべき水平せん断力の下層側の支柱１１への累積は生じない。

図９は図８−（ａ）に示すようにブレース１２が並列する支柱１１、１１間に外周梁６、もしくは地盤を経由して架設される場合の例を示している。ここに示すように上層側の外周梁６の下層側の外周梁６等に対する相対移動（層間変形）に伴い、分離した上下の支柱材１１ａ、１１ｂが相対水平移動したとき、ブレース１２が接続された最上部の支柱材１１ｂと最下部の支柱材１１ａの少なくともいずれか一方にはブレース１２からの軸方向力が作用するが、この軸方向力はダンパー１３によって減衰され、低減されているため、支柱材１１ａ、１１ｂの負担は緩和される。

構造体１に入力する地震力の一部は上層側の外周梁６等に接合され、ブレース１２が接続されている支柱材１１ａ（１１ｂ）からブレース１２に伝達され、ダンパー１３が減衰力を発生しながら、ブレース１２から下層側の外周梁６等に伝達され、最終的には構造体１の最下層の（側柱２１を通る）梁３、もしくは地盤から地中に伝達され、負担される。最上部の支柱材１１ｂに作用する軸方向力に対する反力は上層側の外周梁６で負担される。図８−（ｂ）に示すブレース１２の架設例で言えば、最下部の支柱材１１ａに作用する軸方向力に対する反力は外周梁６や地盤で負担される。

このため、ブレース１２（ダンパー１３）からの軸方向力によって支柱材１１ａ、１１ｂに過大な曲げモーメントとせん断力が作用する事態は回避され、分離している各支柱材１１ａ、１１ｂが転倒する可能性と、支柱材１１ａ、１１ｂの脚部や頂部に過大な応力を生じさせる可能性は低下している。支柱材１１ａ、１１ｂの脚部や頂部に過大な応力を生じさせる可能性が低下していることで、支柱材１１ａ、１１ｂ自身は必ずしもダンパー１３からの軸方向力に抵抗し得る強度を有する必要はない。

上下の外周梁６、６間等の相対移動（層間変形）時には、上下に分離している支柱材１１ａ、１１ｂ間に相対移動を生ずることで、並列する支柱１１、１１間に架設されているブレース１２が伸長、もしくは収縮し、内蔵されているダンパー１３が伸縮量に応じた、もしくは伸縮時の速度に応じた、軸方向力の作用と逆向きの減衰力を発生し、構造体１の振動時のエネルギを吸収する。この軸方向力と逆向きの減衰力は上下の外周梁６、６間等（鉛直フレーム７）の相対移動（揺れ）を抑制するように各外周梁６等に作用するため、構造体１に対する制震補強が施される。

上下に対向する外周梁６、６等と、外周梁６、６間等に配置（収納）される制震補強架構１０が層間単位で構造体１を制震補強し、構造体１の振動時のエネルギを吸収し、揺れを抑制することで、制震補強架構１０が構造体１の層間単位で独立し得るため、制震補強架構１０は外周梁６、６（鉛直フレーム７）による収納の面に加え、構造体１の揺れを抑制することの機能を発揮する面からも、地上（地盤）から構造体１の最上層まで連続して構築される必要性を持たない。

ダンパー１３内蔵型のブレース１２は図８−（ａ）に示すように並列する支柱１１、１１間に外周梁６、もしくは地盤を経由して架設される場合と、（ｂ）に示すように外構面４の面内方向に並列する支柱１１、１１間に直接、架設される場合がある。前者の場合、ブレース１２はいずれかの支柱１１の最下部、もしくは最上部の支柱材１１ａ（１１ｂ）と外周梁６、もしくは地盤との間に架設され、後者の場合、ブレース１２は並列する支柱１１、１１の内、一方の支柱１１の最下部の支柱材１１ａと他方の支柱１１の最上部の支柱材１１ｂとの間に架設される。前者の場合、ブレース１２の一方の端部が接続（連結）される外周梁６、もしくは地盤にブレース１２接続のためのガセットプレート１７等が突設される。

外周梁６が張出部材５を介して側柱２１に間接的に支持される場合、張出部材５は二方向の外構面４、４の内、いずれかの外構面４を構成し、その面内方向に並列する側柱２１、２１から屋外側へ向けて張り出し、外構面４の面内方向に隣接する張出部材５、５の先端部を通って外構面４に平行に外周梁６が架設される。外周梁６は隣接する張出部材５、５を介して並列する側柱２１、２１に支持される（請求項２）。外構面４の面内方向に「並列する側柱２１、２１」は「隣接する側柱２１、２１」である場合と、「隣接する側柱２１、２１」の一方の側柱２１を挟んだ（越えた）「並列する側柱２１、２１」の場合がある。張出部材５、５は並列する側柱２１、２１から張り出すことで外構面４の面内方向に隣接する。

外構面４の面内方向に並列して張り出す張出部材５、５と、張出部材５、５の先端部を通る外周梁６は外構面４を構成する梁３と共に、水平な面をなすラーメン構造のフレームを構成し、制震補強架構１０に対して水平な板（版）として機能する。この結果、図１０に示すように外構面４の梁３と水平方向に並列する張出部材５、５、及び張出部材５、５間に架設される外周梁６からなる水平フレーム８は構造体１の骨組みである水平二方向の柱・梁のフレームに対して相対的に剛な面材として、構造体１からの水平力を制震補強架構１０に伝達し、また制震補強架構１０からの水平力を構造体１に伝達する働きをする。

「水平フレーム８が柱・梁のフレームに対して相対的に剛な面材として働く」とは、構造体１が地震時等の慣性力により変形（曲げ変形、もしくはせん断変形）し、層間で層間変形が生じようとするときに、水平フレーム８が柱・梁のフレームとの対比で見れば、変形を生じず、相対的に剛な面材として機能することを言う。外構面４を構成する（側柱２１を通る）梁３と張出部材５、及び外周梁６からなる水平フレーム８が剛な面材として機能することで、柱・梁のフレーム（構造体１）の変形（層間変形）時に、その変形量に応じた変形を制震補強架構１０に生じさせ、減衰力を発生させることになる。

「水平フレーム８が柱・梁のフレームに対して剛な面材として機能すること」は水平フレーム８の水平剛性が柱・梁のフレームの水平剛性より高いことであり、この状態は基本的には柱・梁のフレームを構成する柱２の長さより張出部材５の張り出し長さを小さくすることで得られる。

水平フレーム８を構成する張出部材５の張り出し長さが柱２の長さより小さく抑えられることで、制震補強架構１０を構造体１に対して付加する上で、平面上、構造体１の屋外側へ大きく突出する梁（張出部材）を架設する必要がないため、構造体１が限られた敷地内に構築されている既存構造物である場合に、外構面４から制震補強架構１０までの距離を確保しながらも、制限のある敷地境界線の内側に制震補強架構１０を配置することが可能になる。制震補強架構１０は外構面４の屋外側に配置されるため、構造体１の屋内の平面積を縮小させることがない。

水平フレーム８の剛性は図１、図１０−（ｂ）等に示すように水平フレーム８を構成する側柱２１を通る梁３と外周梁６との間に複数本の張出部材５１が架設されることにより（請求項３）、または梁３の（側柱２１との）接合部と張出部材５の先端部との間に水平ブレースが架設されることにより、あるいは水平フレーム８で囲まれた領域に面材が配置されること等により増大する。

張出部材５、５は外周梁６（制震補強架構１０）を構造体１の外構面４から距離を置いた位置で側柱２１、２１に支持させる目的で側柱２１、２１から突設されるが、張出部材５、または張出部材５と外周梁６は既存の構造体１（柱・梁フレーム）の一部として存在している場合もあるため、制震補強架構１０は既存の構造体１の既存状態を利用して収納されることもある。

張出部材５、５は既存の構造体１に対して付加される場合に、側柱２１、２１から張り出すことで、基本的には制震補強架構１０を収納する外周梁６、６（鉛直フレーム７）の、外構面４からの構面外方向の距離を調整し、外構面４の面内方向の開口部への影響を軽減する。張出部材５は制震補強架構１０が配置される領域を区画する側柱２１からのみ張り出す場合と、構造体１の全側柱２１から張り出す場合がある。

この他、張出部材５、５を介して外周梁６、６（鉛直フレーム７）を側柱２１、２１（柱・梁フレーム）に支持させる場合に、前記のように外構面４の面内方向に隣接する側柱２１、２１間の梁３からも張出部材５１が張り出し、外周梁６を支持することで（請求項３）、梁３と側柱２１から張り出す張出部材５、５１はこれらと外周梁６とで構成される水平フレーム８の剛性を確保する機能も有する。

更に梁３と張出部材５、５１と外周梁６とで構成される水平フレーム８は外構面４の面内方向の長さの範囲内に制震補強架構１０を納めることができるため、制震補強架構１０の長さを自由に設定する機能も持つ。よって梁３からも張出部材５１が張り出す場合（請求項３）には、張出部材５、５１が梁３と側柱２１から複数、張り出すことで、制震補強架構１０の支柱１１、１１を張出部材５と外周梁６の接合部に接合する場合に、支柱１１、１１間の距離を自由に調整することができるため、制震補強架構１０の長さを自由に調整する働きもすることになる。

水平フレーム８は基本的には外構面４を構成する梁３と側柱２１から張り出す張出部材５と外周梁６とで構成されるが（請求項２）、１本（１個）、もしくは複数本（複数個）の張出部材５１が梁３から張り出し、外周梁６との間に架設される場合には（請求項３）、張出部材５１も水平フレーム８の構成要素になる。従って複数本（複数個）の張出部材５、５１と外周梁６との接合部の内のいずれかに制震補強架構１０の支柱１１を接合するとすれば、任意の張出部材５、５１と外周梁６との接合部間単位で制震補強架構１０の長さ（支柱１１、１１間の距離）を設定できることになるため、事後的に、あるいは選択的に制震補強架構１０を追加で付加することに対応可能な自由度を水平フレーム８自体が持つことになる。

水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持つ構造体のいずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、側柱に直接、もしくは間接的に支持される外周梁を外構面に平行に架設し、上下に並列する外周梁間、または外周梁と地盤間に制震補強架構を配置することで、外構面の面内方向に平行に上下に並列する外周梁、または外周梁と地盤が制震補強架構を収納するための単位となる鉛直フレームを構成するため、構造体の層間単位で制震補強架構を付加することができる。従って制震補強架構に地上から構造体の最上層まで連続する支柱を必要としないため、制震補強架構を構造体の屋内側から配置することが可能になる。

既存の構造物である図２に示す構造体に対し、水平二方向の適所に制震補強架構を配置して制震強架構付き構造物を完成させた様子を示した斜視図である。 図１に示す制震強架構付き構造物の補強前の構造体を示した斜視図である。 図１に示す制震強架構付き構造物を図１の視点と点対称の位置から見た様子を示した斜視図である。 図１に示す制震強架構付き構造物を図１の視点とスパン方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示した斜視図である。 図１に示す制震強架構付き構造物を図１の視点と桁行方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示した斜視図である。 （ａ）は図１に示す制震強架構付き構造物（構造体）と敷地境界線との関係を示した平面図、（ｂ）は制震補強架構を外構面に接近させて、あるいは重なるように配置した様子を示した平面図である。 （ａ）は構造体の各層内に制震補強架構を配置した様子を示した立面図、（ｂ）は（ａ）におけるブレースの一方の端部の詳細例を示した拡大図である。 （ａ）は図７−（ａ）における制震補強架構の詳細例を示した立面図、（ｂ）は制震補強架構を並列する支柱間に直接、架設した場合に架設例を示した立面図である。 上層側の外周梁（水平フレーム）が下層側の外周梁（水平フレーム）に対して層間変形を生じたときの支柱材とブレースの変形の様子を示した立面図である。 （ａ）は構造体の骨組みを構成する柱・梁のフレームの内の外構面と外周梁（鉛直フレーム）と、制震補強架構との関係を示した概略図、（ｂ）は外構面と張出部材（水平フレーム）及び外周梁（鉛直フレーム）と、制震補強架構との関係を示した概略図である。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は水平二方向に架設される柱２と梁３からなるフレームを持ち、平面上の外周側に、フレームを構成し、平面上の外周側に位置する側柱２１を通り、屋内と屋外を区画する外構面４、４が水平二方向に配置された構造体１の屋外側に制震補強架構１０を付加した制震補強架構付き構造物（以下、構造物）１５の構築例を示す。

図１、図３〜図５に示す構造物１５は図２に示す既存の構造体１に対し、制震補強架構１０を付加した例を示しているが、構造物１５は新設で構築されることもある。図２に示す構造体１の平面（基礎）を図６−（ａ）に示している。水平二方向は主に構造体１のスパン方向と桁行方向を指すため、図１、図６−（ａ）等では便宜的にスパン方向と桁行方向の語句を記載している。

水平二方向の外構面４、４の内、少なくともいずれかの外構面４を構成し、その面内方向に並列する側柱２１、２１から屋外側（構造体１の外周側）に、その側柱２１に直接、もしくは間接的に支持される外周梁６が外構面４に平行に架設される。図１〜図６では側柱２１、２１から屋外側へ向けて張出部材５が張り出し、外構面４の面内方向に隣接する張出部材５、５の先端部を通って外構面４に平行に外周梁６が架設され、張出部材５、５に支持されている場合の例を示しているが、図１０−（ａ）に示すように外周梁６が側柱２１に重なって、または外構面４を構成する梁３に重なって、あるいは柱２１と梁３に重なって側柱２１と梁３の少なくともいずれか一方に直接接合されることもある。

構造体１の平面図である図６−（ａ）は構造体１（柱・梁のフレーム）の基礎４１の配置と、基礎４１上に立設されている柱２（側柱２１）の配置を示している。ここに示すように構造体１（柱・梁のフレーム）における外構面４の位置は側柱２１の配置（配列）によって決まり、また基礎４１上には必ずしも柱・梁のフレームと外構面４（側柱２１）が配置されているとは限らない。

既存の構造体１を示す図６−（ａ）ではスパン方向の一方側（図面上、上側）に外構面４より屋外へ張り出した基礎４１が構築され、桁行方向両側の基礎４１の位置に外構面４、４が配置されている場合の例が示されている。このように構造体１が既存であるか新設であるかを問わず、外構面４の位置が基礎４１の位置と一致している場合と、一致せず、基礎４１が外構面４より屋外側へ張り出している場合がある。

図６−（ａ）ではまた、図２との対応から分かるように、スパン方向一方側の外構面４から屋外側へ張り出して基礎４１が構築されていることに伴い、図３、図１０−（ｂ）に示すように制震補強架構１０が収納される、後述の鉛直フレーム７を構成し、基礎４１と対になる外周梁６とそれを支持する張出部材５が側柱２１から屋外側へ張り出している。但し、構造体１が既存の場合、基礎４１のみが外構面４から屋外側へ張り出し、側柱２１から屋外側へ張り出す張出部材５と外周梁６（鉛直フレーム７）は存在していない場合もあり、構造体１が既存の場合の柱・梁のフレームと外構面４の配置、基礎４１の配置、並びに鉛直フレーム７の配置の組み合わせは複数通りある。

外構面４を構成する側柱２１から張出部材５が張り出す場合、図１０−（ｂ）に示すように外構面４の面内方向（水平面内方向）に並列する張出部材５、５と、その先端部を通り、上下に並列する外周梁６、６、または上下に並列する外周梁６と地盤（外周梁６、６等）は側柱２１を通る梁３と共に構造体１から制震補強架構１０に水平力を伝達するための水平フレーム８を構成する。地盤は前記した基礎４１を含む。上下に並列する外周梁６、６等は制震補強架構１０を収納（配置）するための、鉛直面内の領域を区画する鉛直フレーム７を構成する。上下に並列する外周梁６、６等は図１０−（ａ）に示すように側柱２１から張出部材５が張り出さない場合も鉛直フレーム７を構成する。

側柱２１から張出部材５が張り出す場合にはまた、上下に並列する（隣接する）水平フレーム８、８と、外構面４を構成し、両水平フレーム８、８をつなぐ側柱２１は外構面４の面内方向に連続することで、外構面４から制震補強架構１０までの距離を確保しつつ、構造体１と制震補強架構１０間での水平力の伝達を図りながら、鉛直面内の任意の領域への制震補強架構１０の収納を可能にする補助架構９を構成する。補助架構９は制震補強架構１０を外構面４の面内方向のいずれかの領域に選択的に収納するために、外構面４の構造体１内の配置に応じ、図１等に示すように水平二方向の各方向にそれぞれ制震補強架構１０の長さ以上、連続する。

図面では構造体１（柱・梁のフレーム）を構成する柱２（側柱２１を含む）と梁４、張出部材５、外周梁６、並びに制震補強架構１０にＨ形鋼、鋼管（角形鋼管を含む）等の鉄骨部材を使用している例を示しているが、構造体１を構成する各部材は鉄筋コンクリート造（プレキャストコンクリートを含む）、鉄骨鉄筋コンクリート造等、合成構造の場合もあり、構造体１と制震補強架構１０の構造種別は一切、問われない。

制震補強架構１０は図７、図８に示すように外構面４の面内方向に並列する支柱１１、１１と、並列する支柱１１、１１間に架設されるダンパー１３を内蔵したブレース１２とを備え、支柱１１が軸方向（鉛直方向）に複数本の支柱材１１ａ、１１ｂに分離し、分離した支柱材１１ａ、１１ｂ間に両支柱材１１ａ、１１ｂの相対水平移動を生じさせる絶縁装置１４が介在している。両支柱材１１ａ、１１ｂの相対移動は図９に示すように原則的にそれぞれの軸が鉛直状態を維持したまま水平方向に生ずる。

ダンパー１３には図９に示すようにブレース１２が軸方向に伸縮し、軸方向力を負担したときに、例えばブレース１２の伸縮量や相対速度に応じた減衰力を発生する形式の、オイルダンパー等の粘性流体を用いたダンパーが主に使用されるが、減衰力発生の形式は問われず、摩擦ダンパー、弾塑性ダンパー等も使用される。

絶縁装置１４には積層ゴム支承、滑り支承、弾性滑り支承、転がり支承等が使用される。絶縁装置１４に積層ゴム支承を使用した場合、上下に隣接する外周梁６、６間等に図９に示すような層間変形が生じ、上側の支柱材１１ａが下側の支柱材１１ｂから浮き上がりを生じたときに、絶縁装置１４に軸方向の引張力を作用させずに、且つ絶縁装置１４がいずれかの支柱材１１ａ、１１ｂから抜け出さないよう、絶縁装置１４は一方の支柱材１１ａ（１１ｂ）内に差し込まれ、常に水平方向に係止した状態で設置される。

制震補強架構１０は図７、図８に示すように外構面４に平行な、上下に隣接する外周梁６、６間、または外周梁６と地盤間（以下、外周梁６、６間等）に配置される。図面では支柱１１が軸方向に２本の支柱材１１ａ、１１ｂに分割されている場合の例を示しているが、支柱１１は３本以上の支柱材に分割される場合もある。

支柱１１は最下部の支柱材１１ａにおいて下層側の外周梁６、もしくは地盤（基礎４１を含む（以下、外周梁６等））の上面や側面等に固定され、最上部の支柱材１１ｂにおいて上層側の外周梁６の下面や側面等に固定される。ブレース１２は図８−（ａ）に示すように最上部の支柱材１１ｂと下層側の外周梁６等との間、または最下部の支柱材１１ａと上層側の外周梁６との間に架設される場合と、（ｂ）に示すように最下部の支柱材１１ａと、それに隣接する支柱１１の最上部の支柱材１１ｂとの間に架設される場合がある。

ブレース１２の支柱材１１ａ、１１ｂ側の端部は支柱材１１ａ、１１ｂに接続（連結）される場合と、支柱材１１ａ、１１ｂが固定されている外周梁６等に接続（連結）される場合と、支柱材１１ａ、１１ｂと外周梁６等の接合部に接続（連結）される場合がある。ブレース１２の両端部は外周梁６等へは永久的に、または着脱自在に接続されるが、接続方法は問われない。

図７、図８では外周梁６等の、ブレース１２の端部に対応した位置に、ブレース１２の端部が連結されるためのガセットプレート１７が固定されている定着材１６をアンカーボルト等のアンカー１８等によって定着させ、ブレース１２の端部に一体化しているブラケット１２ａをガセットプレート１７にボルトやピン等を用いて連結している。

図７−（ａ）における下側の定着材１６部分の拡大図である図７−（ｂ）では定着材１６として上下に対向する２枚の水平プレート間に鉛直プレートを介在させたブロック状の部材を使用し、下側の水平プレートと外周梁６等の上面との間にレベル調整用のモルタル等の充填材１９を充填している。

図６−（ａ）は前記のように既存構造物である図２に示す構造体１と、構造体１に付加される制震補強架構１０の平面上の位置関係を示している。図６−（ａ）の外形線は構造体１の敷地境界線に該当する。図６−（ａ）では構造体１の外構面４に沿って基礎（連続基礎）４１が敷設され、基礎４１上に水平二方向の柱２と梁３からなるフレームが構築されている様子を示している。

ここに示すように既存構造物の構造体１の基礎４１の配置とフレームの配置は必ずしも一致しないこともあるが、原則として水平二方向の基礎４１の交差位置に柱２（側柱２１）が配置される。柱２と梁３からなるフレームの内、構造体１の外周寄りに位置するフレームが水平二方向の外構面４、４になり、全柱２の内、外構面４を構成する柱２が側柱２１になる。図６−（ａ）に示す例では構造体１の平面が長辺方向と短辺方向を持つため、ここでは短辺方向と長辺方向をそれぞれスパン方向と桁行方向と呼称する。

図６−（ａ）では基礎４１の上に柱２が立設されていない部分があるが、この柱２が配置されていない基礎４１は外構面４の屋外側に位置することで、図１０−（ａ）、（ｂ）に示すように制震補強架構１０を収納するための鉛直フレーム７と補助架構９を形成するために利用される。すなわち、柱２が配置されていない基礎４１上の、側柱２１を通る外構面４の屋外側が鉛直フレーム７と補助架構９を形成するための（制震補強架構１０を収納（配置）するための）領域になる。この鉛直フレーム７と補助架構９を形成する領域において、外構面４の面内方向に隣接する側柱２１、２１から水平フレーム８を構成する張出部材５、５が張り出し、張出部材５、５の先端部を通って外周梁６が架設される。

図６−（ａ）はまた、スパン方向両側位置と桁行方向両側位置のそれぞれに１組の制震補強架構１０を配置した様子を示している。この例では上記のようにスパン方向の一方側、もしくは両側の制震補強架構１０、１０の配置領域に元々、柱２が立設されていない基礎４１が敷設され、桁行方向両側の制震補強架構１０、１０の配置領域には基礎４１が存在していない状況を示している。

これに伴い、図１〜図３に示すように柱２（側柱２１を含む）が不在の基礎４１が存在するスパン方向一方側、もしくは両側にある外構面４の面内方向に配列する側柱２１から、張出部材５、５が屋外側に張り出すと共に、張出部材５、５間に外周梁６が架設されることにより水平フレーム８が外構面４から張り出し、柱・梁のフレームに連続した状態で構築されている。

図６−（ａ）は構造体１が既存構造物である場合の一例であり、既存の構造体１のスパン方向と桁行方向の少なくともいずれか一方の外構面４の屋外側に必ず柱２が不在の基礎４１が敷設されているとは限らない。また張出部材５と外周梁６が外構面４から屋外側に張り出しているとも限らないが、外構面４の屋外側に基礎４１が敷設されている場合には、その基礎４１を利用して制震補強架構１０が配置される。また構造体１に張出部材５と外周梁６（水平フレーム８）が柱・梁のフレームから連続した状態で構築されている場合にも、その張出部材５と外周梁６を利用して制震補強架構１０が配置される。

既存の構造体１の外構面４の面内に基礎４１がない場合には、図１、図３の桁行方向両側に示すように新たに基礎４１が構築され、張出部材５と外周梁６がない場合には、新たに張出部材５と外周梁６が構築される。いずれにしても、構造体１が既存構造物である場合には、基礎４１と柱・梁のフレームと外構面４の状況に応じ、基礎４１と張出部材５、外周梁６の少なくともいずれかを新たに構築した上で、制震補強架構１０が配置される。

図１〜図３に示すように桁行方向両側の制震補強架構１０、１０が配置された位置には、側柱２１から屋外側へ張り出す張出部材５と外周梁６から構成される水平フレーム８が形成されているが、この水平フレーム８を構成する梁３と外周梁６との間には張出部材５と同等の張出部材５１が張出部材５に平行に架設されている。この梁３から張り出す張出部材５１は水平フレーム８の剛性を増大させる働きをするが、側柱２１から張り出す張出部材５と区別なく外構面４の面内方向に配列することで、制震補強架構１０の長さを調整し、制震補強架構１０の配置（収納）領域を自由に区画する働きもする。

すなわち、側柱２１から張り出す張出部材５と、梁３から張り出す張出部材５１の先端部と通る外周梁６が外構面４の面内方向に連続することで、制震補強架構１０の支柱１１を張出部材５、５１と外周梁６との接合部に接合されるか否かを問わず、外周梁６の全長の内、外構面４の面内方向に配列する複数本（複数個）の張出部材５、５１の間隔単位で、制震補強架構１０の長さを設定し、その設定された区間に制震補強架構１０を配置することが可能である。図面では側柱２１から張り出す張出部材５と外周梁６との接合部に支柱１１（１１ａ、１１ｂ）を配置しているが、梁３から張り出す張出部材５１と外周梁６との接合部に支柱１１を配置することもできる。

図６、図２に示す例のようにスパン方向両側の制震補強架構１０、１０の配置領域に柱２が不在の基礎４１が敷設されている場合には、図１、図３〜図５に示すように基礎４１の上に制震補強架構１０が配置される。図６、図２の例では前記のように基礎４１の上に基礎４１と対になる外周梁６が張出部材５、５間に架設されているため、上下に並列する外周梁６、６間、または外周梁６と基礎４１との間に制震補強架構１０が配置される。

図１、図３〜図５では張出部材５と外周梁６の接合部、または張出部材５１と外周梁６の接合部に対応し、接合部と上下方向に対になる二方向の基礎４１、４１の交差部等に制震補強架構１０の支柱１１、１１を配置し、隣接する支柱１１、１１の中間部と支柱１１との間にブレース１２を架設している。具体的には図８−（ａ）に示すように支柱１１の設置位置である下層側の基礎４１、もしくは外周梁６の上面等と上層側の外周梁６の下面等に前記のように定着材１６、１６を定着させ、各定着材１６に支柱材１１ａ、１１ｂを固定している。

ブレース１２の一方の端部（ブラケット１２ａ）は支柱材１１ａ、１１ｂが固定されている定着材１６のガセットプレート１７に接続（連結）される。他方の端部（ブラケット１２ａ）が支柱材１１ａ、１１ｂ以外の部分に接続される図８−（ａ）の例では、その他方の端部が接続される位置である下層側の基礎４１、もしくは外周梁６の上面等、または上層側の外周梁６の下面等にもガセットプレート１７が固定された定着材１６が定着される。

図６、図２の例のように桁行方向両側の制震補強架構１０、１０の配置領域に基礎４１が存在していない場合には、地盤上の制震補強架構１０を配置すべき領域に新たな基礎４１が構築されると共に、それと対になる外周梁６（鉛直フレーム７）、または張出部材５と外周梁６（水平フレーム８）が構築、もしくは設置され、基礎４１と外周梁６との間に制震補強架構１０が配置される。基礎４１が独立基礎であるか連続基礎であるか、または地中（つなぎ）梁であるかは問われない。

図１等では支柱１１、１１の立設位置に基礎４１としての独立基礎を配置し、両独立基礎間に両者を拘束（連結）するためと、ブレース１２を接続するための基礎４１としての地中梁を構築している。新たに構築される基礎４１はブレース１２からと支柱１１から伝達される力を安定させて地盤に伝達するために、必要により既存の基礎４１と一体化させられる。

図３は図１に示す構造物１５を図１の視点と点対称の位置から見た様子を示し、図４は図１に示す構造物１５を図１の視点とスパン方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示し、図５は図１に示す構造物１５を図１の視点と桁行方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示している。

図１、図２ではスパン方向の外構面４と桁行方向の外構面４の交わる位置にある柱（側柱２１）の梁３との接合部から張出部材５、５が水平二方向に屋外側へ張り出している様子が示されている。図１では図２のスパン方向にある一部の張出部材５、５を既存状態のまま（制震補強架構１０の収納のためには利用しないまま）にしているが、ここに示す張出部材５、５はその先端部間に外周梁６が架設されることで、制震補強架構１０を保持するための水平フレーム８を構成し得る状態にあるため、図２の状態から水平方向に並列する張出部材５、５間に外周梁６が架設され、上下の外周梁６、６間に制震補強架構１０が収納されることもあり、制震補強架構１０の配置位置は選択的に決められる。

また図５、図１、図２に示すように図２の既存状態では桁行方向の中間部の区間にある側柱２１、２１の頭部から張出部材５、５が張り出すと共に、その先端部間に外周梁６が架設され、既存状態で水平フレーム８が形成されている様子が示されている。この張出部材５、５と外周梁６（水平フレーム８）は制震補強架構１０付加後の図５、図１、図２においても既存状態のまま残されているが、この張出部材５、５と外周梁６も、図１に示す構造物１５の構築後に制震補強架構１０を収納するための水平フレーム８（補助架構９）として利用されることもある。

図６−（ａ）は図２に示す既存の構造体１に対してスパン方向両側と桁行方向両側に制震補強架構１０、１０を配置した後の様子も示している。図６の桁行方向両側に配置された制震補強架構１０のように、新たに基礎４１と張出部材５及び外周梁６の少なくともいずれかを構築する場合にも、張出部材５を側柱２１から屋外側へ突設することができさえすれば、外構面４の屋外側に距離を置いた位置に制震補強架構１０を配置することが可能になっている。

ここで、張出部材５の長さ（側柱２１からの突出距離）に制限はなく、側柱２１の屋外側に僅かでも突出してさえいれば、外周梁６と共に水平フレーム８として制震補強架構１０を保持する機能を果たせるため、図６−（ａ）の桁行方向の一方側（右側）にある制震補強架構１０のように外構面４に接近して、あるいは（ｂ）に示すように重なるように制震補強架構１０を配置することも可能になっている。張出部材５を使用しなければ（不在にすれば）、外構面４に重なって制震補強架構１０を配置することが可能である。

１……構造体、２……柱、２１……側柱、３……梁、４……外構面、４１……基礎、
５……張出部材（側柱に接続）、５１……張出部材（梁に接続）、６……外周梁、
７……鉛直フレーム、８……水平フレーム、９……補助架構、
１０……制震補強架構、
１１……支柱、１２……ブレース、１２ａ……ブラケット、１３……ダンパー、１４……絶縁装置、
１５……制震補強架構付き構造物、
１６……定着材、１７……ガセットプレート、１８……アンカー、１９……充填材。

本発明は水平二方向の柱・梁のフレームからなり、例えば耐力不足の可能性がある既存の構造体に対して耐震（制震）性を付与する補強架構を屋外側から付加することができないような場合にも、屋内側から補強架構を配置することを可能にする制震補強架構付き構造物に関するものである。

本発明は上記背景より、補強架構を屋外側から付加することができないような場合において、構造体の屋外寄りに位置する外構面の構面外に補強架構を配置する場合にも、屋内側から、且つ層間単位で補強架構を配置することを可能にする制震補強架構付き構造物を提案するものである。

請求項１に記載の発明の制震補強架構付き構造物は、水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱に直接、もしくは間接的に支持される外周梁が前記外構面に平行に架設され、
前記外構面に平行な、上下に隣接する前記外周梁間、もしくは前記外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを構成要件とする。

既存の構造物である図２に示す構造体に対し、水平二方向の適所に制震補強架構を配置して制震補強架構付き構造物を完成させた様子を示した斜視図である。 図１に示す制震補強架構付き構造物の補強前の構造体を示した斜視図である。 図１に示す制震補強架構付き構造物を図１の視点と点対称の位置から見た様子を示した斜視図である。 図１に示す制震補強架構付き構造物を図１の視点とスパン方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示した斜視図である。 図１に示す制震補強架構付き構造物を図１の視点と桁行方向の反対側（線対称）の位置から見た様子を示した斜視図である。 （ａ）は図１に示す制震補強架構付き構造物（構造体）と敷地境界線との関係を示した平面図、（ｂ）は制震補強架構を外構面に接近させて、あるいは重なるように配置した様子を示した平面図である。 （ａ）は構造体の各層内に制震補強架構を配置した様子を示した立面図、（ｂ）は（ａ）におけるブレースの一方の端部の詳細例を示した拡大図である。 （ａ）は図７−（ａ）における制震補強架構の詳細例を示した立面図、（ｂ）は制震補強架構を並列する支柱間に直接、架設した場合に架設例を示した立面図である。 上層側の外周梁（水平フレーム）が下層側の外周梁（水平フレーム）に対して層間変形を生じたときの支柱材とブレースの変形の様子を示した立面図である。 （ａ）は構造体の骨組みを構成する柱・梁のフレームの内の外構面と外周梁（鉛直フレーム）と、制震補強架構との関係を示した概略図、（ｂ）は外構面と張出部材（水平フレーム）及び外周梁（鉛直フレーム）と、制震補強架構との関係を示した概略図である。

請求項１に記載の発明の制震強架構付き構造物は、水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱と、前記外構面を構成する前記梁の少なくともいずれか一方に直接、もしくは間接的に接合されて支持され、前記構造体と一体となる外周梁が前記外構面に平行に架設され、
前記外構面に平行で、上下に隣接して上下で対になり、鉛直面内の単位の領域を区画する前記外周梁間、もしくは前記外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを構成要件とする。

請求項１に記載の発明の制震強架構付き構造物は、水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱と、前記外構面を構成する前記梁の少なくともいずれか一方に直接接合されて支持され、前記構造体と一体となる外周梁が前記外構面に平行に、且つ各層単位で上下に対になって、または地盤と共に上下に対になって架設され、
この各層単位で上下に対になる、上下に並列する前記外周梁、もしくは上下に並列する前記外周梁と前記地盤は各層単位で独立して鉛直面内の単位の領域を区画する鉛直フレームを構成し、
前記上下に並列する外周梁間、もしくは前記上下に並列する外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを構成要件とする。

「外周梁」、または「張出部材と外周梁」（請求項２）は側柱と、側柱を通る梁と共に、制震補強架構を収納（配置）し、制震補強架構を「構造体」に一体構造化させ、制震補強架構を「構造体」と一体的に挙動させるための補助架構を構成する（請求項３）。

請求項１における「外周梁が側柱に直接、もしくは間接的に支持される」とは、外周梁が側柱、または外構面を構成する梁に重なり、側柱、もしくは梁（側柱等）に、または側柱と梁の双方に直接接合（固定）されて支持される場合と、側柱、または側柱と梁から屋外側へ向けて張り出す張出部材に外周梁が接合（固定）され、支持されることにより（請求項２）側柱等に間接的に支持される場合があることを言う。外周梁が平行に架設される「外構面」は水平二方向の外構面の内、少なくともいずれか一方の外構面を指す。
請求項２に記載の発明の制震強架構付き構造物は、水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱から屋外側へ向けて張り出す張出部材と、前記外構面を構成する梁から屋外側へ向けて張り出す１本、もしくは複数本の張出部材に接合されて支持され、前記構造体と一体となる外周梁が前記外構面に平行に、且つ各層単位で上下に対になって、または地盤と共に上下に対になって架設され、
この各層単位で上下に対になる、上下に並列する前記外周梁、もしくは上下に並列する前記外周梁と前記地盤は各層単位で独立して鉛直面内の単位の領域を区画する鉛直フレームを構成し、
前記上下に並列する外周梁間、もしくは前記上下に並列する外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを構成要件とする。

外周梁が側柱等に重なって側柱等に直接接合される場合も、張出部材を介して側柱等に間接的に支持される場合も、制震補強架構は上下に並列する（対向する）外周梁間、または外周梁と地盤（以下、外周梁等と言う）間に収納（配置）され、構造体との間で力の伝達が行われる状態に構造体に支持される。上下に並列して対になる外周梁６、６等は図１０−（ａ）、（ｂ）に示すように制震補強架構１０を収納する、鉛直面内の単位の領域を区画する鉛直フレーム７を構成する。この上下に並列する外周梁６、６等（鉛直フレーム７）は二方向の外構面４、４に沿い、二方向に配置される場合（請求項３）と、いずれか一方向にのみ配置される場合がある。

鉛直フレーム７は外構面４に平行な面内方向において制震補強架構１０が配置される領域を区画するが、その面内方向に連続する場合（請求項３）には、鉛直フレーム７への制震補強架構１０の配置後（事後的）に、あるいは選択的に制震補強架構１０を追加で付加することに対応可能な自由度を持つ。外周梁６は外構面４に沿って構造物の周囲を周回する場合としない場合がある。

請求項１、２で言う「地盤」は地上に位置する外周梁６との対比で、外周梁６に対応する、あるいは外周梁６と対になる（上下に対向する）地盤上の部分の意味であり、地盤上、もしくは地中に構築される基礎４１、あるいは基礎４１を支持する杭を含む。制震補強架構１０が地上の外周梁６と地盤との間に配置される場合には、地盤に、外周梁６と対になる連続基礎、地中梁等の基礎４１が構造体１の敷地内に構築される。

水平二方向に配置されている外構面４、４を構成する側柱２１と側柱２１を通る梁３、及び外周梁６はまた、外構面４の面内方向に連続することで（請求項３）、図１０−（ａ）に示すように外周梁６を通る鉛直面内の任意の領域に制震補強架構１０を収納（受け入れ）自在で、構造体１と制震補強架構１０との間で力の伝達（授受）を行う補助架構９を構成する。制震補強架構１０が外周梁６と地盤との間に配置される場合には、前記のように地盤に基礎４１が構築されるため、基礎４１も制震補強架構１０用の補助架構９を構成することがある。

補助架構９は少なくとも水平二方向に配置されている外構面４、４を構成する側柱２１と側柱２１を通る梁３、及び外周梁６からなり、水平二方向の各方向にそれぞれ連続する（請求項３）。「少なくとも」とは、図１０−（ｂ）に示すように外周梁６が側柱２１から張り出す張出部材５に支持される場合（請求項２）の張出部材５が補助架構９の構成要素に含まれることがある趣旨である。

水平二方向に配置されている外構面４、４と外周梁６、または張出部材５（５１）と外周梁６からなる、制震補強架構１０収納用の補助架構９が各方向に連続する場合（請求項３）には、各方向のそれぞれに付き、補助架構９の内の任意の水平方向の区間に制震補強架構１０を収納（受け入れ）自在になる。この結果、構造体１に対する制震補強架構１０の配置上の自由度が高く、選択的に制震補強架構１０を構造体１に対して配置（付加）することが可能である他、制震補強架構１０の配置位置の変更の自由度も高まる。この場合、補助架構９、９は水平二方向の各方向にそれぞれ連続するが、必ずしも構造体１の周囲を周回する必要はない。

水平フレーム８の剛性は図１、図１０−（ｂ）等に示すように水平フレーム８を構成する側柱２１を通る梁３と外周梁６との間に複数本の張出部材５１が架設されることにより（請求項２）、または梁３の（側柱２１との）接合部と張出部材５の先端部との間に水平ブレースが架設されることにより、あるいは水平フレーム８で囲まれた領域に面材が配置されること等により増大する。

この他、張出部材５、５を介して外周梁６、６（鉛直フレーム７）を側柱２１、２１（柱・梁フレーム）に支持させる場合に、前記のように外構面４の面内方向に隣接する側柱２１、２１間の梁３からも張出部材５１が張り出し、外周梁６を支持することで（請求項２）、梁３と側柱２１から張り出す張出部材５、５１はこれらと外周梁６とで構成される水平フレーム８の剛性を確保する機能も有する。

更に梁３と張出部材５、５１と外周梁６とで構成される水平フレーム８は外構面４の面内方向の長さの範囲内に制震補強架構１０を納めることができるため、制震補強架構１０の長さを自由に設定する機能も持つ。よって梁３からも張出部材５１が張り出す場合（請求項２）には、張出部材５、５１が梁３と側柱２１から複数、張り出すことで、制震補強架構１０の支柱１１、１１を張出部材５と外周梁６の接合部に接合する場合に、支柱１１、１１間の距離を自由に調整することができるため、制震補強架構１０の長さを自由に調整する働きもすることになる。

水平フレーム８は基本的には外構面４を構成する梁３と側柱２１から張り出す張出部材５と外周梁６とで構成されるが（請求項２）、１本（１個）、もしくは複数本（複数個）の張出部材５１が梁３から張り出し、外周梁６との間に架設されることで、張出部材５１も水平フレーム８の構成要素になる。従って複数本（複数個）の張出部材５、５１と外周梁６との接合部の内のいずれかに制震補強架構１０の支柱１１を接合するとすれば、任意の張出部材５、５１と外周梁６との接合部間単位で制震補強架構１０の長さ（支柱１１、１１間の距離）を設定できることになるため、事後的に、あるいは選択的に制震補強架構１０を追加で付加することに対応可能な自由度を水平フレーム８自体が持つことになる。

Claims (4)

1. 水平二方向に架設される柱・梁のフレームを持ち、平面上の外周側に、前記フレームを構成し、前記外周側に位置する側柱を通り、屋内と屋外を区画する外構面が水平二方向に配置された構造体において、
   前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する側柱の屋外側に、その側柱に直接、もしくは間接的に支持される外周梁が前記外構面に平行に架設され、
   前記外構面に平行な、上下に隣接する前記外周梁間、もしくは前記外周梁と地盤との間に、前記外構面の面内方向に並列する支柱と、この並列する支柱間に架設されるダンパー内蔵型のブレースとを備え、前記支柱が軸方向に複数本の支柱材に分離し、分離した前記支柱材間に絶縁装置が介在した制震補強架構が配置されていることを特徴とする制震補強架構付き構造物。
2. 前記いずれかの外構面を構成し、その面内方向に並列する前記側柱から屋外側へ向けて張出部材が張り出し、前記外構面の面内方向に隣接する前記張出部材の先端部を通って前記外構面に平行に前記外周梁が架設され、前記外周梁が前記隣接する張出部材を介して前記並列する側柱に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の制震補強架構付き構造物。
3. 前記張出部材は前記外構面の面内方向に隣接する前記側柱間に架設される前記梁からも張り出し、前記外周梁を支持していることを特徴とする請求項２に記載の制震補強架構付き構造物。
4. 少なくとも水平二方向に配置されている前記外構面を構成する前記側柱と前記側柱を通る梁、及び前記外周梁からなり、前記制震補強架構を収納可能な補助架構が前記水平二方向の各方向にそれぞれ連続していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制震補強架構付き構造物。
   

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