JP2013227863A - Vibration-damping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造戸建住宅などの建築物に用いられる制震装置に関し、例えば、住宅等の建物の壁に配置され、揺れが上階へ伝播するのを抑制する制震装置に関する。 The present invention relates to a vibration control device used for a building such as a wooden detached house, for example, a vibration control device that is arranged on a wall of a building such as a house and suppresses the propagation of vibration to an upper floor.
柱と梁を接合したラーメンフレームからなる建物において、建物のラーメンフレームの梁にスタッドを立設し、このスタッドに制振装置を含んだブレースを水平方向に対して斜めに配置して取付け、建物のラーメンフレームを構成する梁のスタッド立設部を下部構造体に固定するものがある(特許文献1参照)。 In a building consisting of a ramen frame in which columns and beams are joined, a stud is erected on the beam of the ramen frame of the building, and a brace including a vibration control device is attached to the stud diagonally with respect to the horizontal direction. There are some which fix the stud standing part of the beam constituting the frame frame of the frame to the lower structure (see Patent Document 1).
この制振装置では、地震時の横揺れにより建物のスタッドが傾斜したとき、スタッドに取付けられている制振装置を含んだブレースは水平方向に対して斜め配置されており、スタッドによる制振装置を含んだブレースの斜め方向に沿う取付間隔を大きく変化するため、スタッドに取付けられている制振装置の変形量は大きく、制振装置に発生する減衰力は大きく、制振効果は高いといわれている。 In this vibration control device, when the building stud is tilted due to the rolling of the earthquake, the brace including the vibration control device attached to the stud is arranged obliquely with respect to the horizontal direction. Since the mounting interval along the diagonal direction of the brace including the slag is greatly changed, the amount of deformation of the damping device attached to the stud is large, the damping force generated in the damping device is large, and the damping effect is said to be high. ing.
図6に示すように、建物躯体1に一対の支持部57,57が対向して設けられ、この一対の支持部57,57によって振り子部材58が支持され、振り子部材58の端部と矩形フレーム3との間に制振部材60が設けられている制振構造が開発されている(特許文献2参照)。
As shown in FIG. 6, a pair of
特許文献2では、建物躯体の小さな変形から制振機能を有効に働かせるために、てこ機構を用いて建物躯体の変形を増幅して制振部材60に伝達する。つまり、建物躯体に地震等の横揺れ震動によって変形が生じると、建物躯体の一部を構成している矩形フレームが、略平行四辺形状に変形し、矩形フレームの短辺部が左右にずれるようにして移動するとともに、長辺部が横方向に傾斜することによって矩形フレームが略平行四辺形状に変形する。このことによって、一対の支持部57が斜め上下に互いに離間するようにして変位するので、振り子部材58が一対の支持部間の略中央部を中心として振り子のように振れ、この振り子部材58の端部は振れが増幅され、これによって、前記一対の支持部57の変位が増幅される。したがって、振り子部材58の端部と矩形フレームとの間に設けられている制振部材60の変形を増幅でき、矩形フレームの小さな変形、つまり建物躯体の小さな変形から制振機能を有効に働かせることができるといわれている。
In
しかしながら、上記特許文献1の発明では、左右それぞれから同じ運動で上下にあるダンパーへと伝え吸収し、構造体全体が大きく揺れ、上記特許文献2の発明では、左右からの真横からと真上真下からの揺れは歪みにくいという課題がある。
However, in the invention of the above-mentioned
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できるようになる制震装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a vibration control device that prevents excessive stress from being generated in a component member and prevents the component member from being crushed and deformed. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明は、建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム(3)を含み、この矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた1対の第1のレシーバ(14)及び第2のレシーバ(15)と、1端を前記第1のレシーバに、他端を前記第2のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された振り子部材(16)と、1端を前記第1のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第1のブレース(18)と、1端を前記第2のレシーバに回動可能に固定され、制振装置を含む第2のブレース(19)とを備え、前記振り子部材は、その長手方向に離間して形成された少なくとも2つの貫通孔を有し、該貫通孔の1つは短手方向よりも長手方向に長く形成され、前記第1のレシーバと前記第2のレシーバは略平行に配置されることを特徴とする制震装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a rectangular frame (3) having a rectangular frame shape in a part of a building frame, and is slidable in a longitudinally opposed portion with respect to the center point of the rectangular frame. A pair of the first receiver (14) and the second receiver (15) provided, and one end is fixed to the first receiver and the other end is fixed to the second receiver so as to be swingable. A pendulum member (16) and one end fixed to the first receiver for rotation, a first brace (18) including a damping device and one end for rotation to the second receiver A second brace (19) that is fixed and includes a damping device, wherein the pendulum member has at least two through holes formed spaced apart in the longitudinal direction, one of the through holes being The first receiver and the first receiver are formed longer in the longitudinal direction than in the lateral direction. The receiver provides a vibration control apparatus characterized by being substantially parallel to each other.
本発明に係る制震装置によれば、建物躯体の一部に矩形枠状に形成された矩形フレームの中心点に対してその長手方向の対向する部位に摺動可能に設けられた1対のレシーバに、振り子部材が両端を各レシーバに揺動可能に固定され、該振り子部材に、離間して形成された1対の貫通孔の1つは長手方向に長い長穴となっている。そして、1対のブレースが各1端を1対のレシーバにそれぞれ揺動可能に固定された構造であるので、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。 According to the vibration control device according to the present invention, a pair of slidably provided at portions facing each other in the longitudinal direction with respect to a center point of a rectangular frame formed in a rectangular frame shape in a part of the building frame. A pendulum member is fixed to the receiver so that both ends of the pendulum member are swingable to each receiver, and one of a pair of through holes formed in the pendulum member so as to be separated from each other is an elongated hole in the longitudinal direction. And, since one pair of braces is fixed to each pair of receivers so as to be swingable, excessive stress is not generated in the component members, and the component members are crushed and deformed. It can be prevented from occurring.
好ましい態様では、前記矩形フレーム(3)の中心点に対してその長手方向の対向する部位に固着された1対の第1の支持部(62)及び第2の支持部(63)を有し、前記第1のブレース(18)は、その他端を前記第1の支持部に回動可能に固定され、前記第2のブレース(19)は、その他端を前記第2の支持部に回動可能に固定されることを特徴とする。上記構成によれば、1対のブレースが矩形フレームの長手方向に固着された1対の支持部に各他端をそれぞれ回動可能に固定して設けられるので、より震度の大きい地震等に対しても、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。 In a preferred embodiment, the rectangular frame (3) has a pair of first support part (62) and second support part (63) fixed to the longitudinally opposed portions of the center point of the rectangular frame (3). The other end of the first brace (18) is fixed to the first support part so as to be rotatable, and the other end of the second brace (19) is turned to the second support part. It is fixed to be possible. According to the above configuration, since the other end is rotatably fixed to the pair of support portions fixed in the longitudinal direction of the rectangular frame, the pair of braces are provided for an earthquake having a greater seismic intensity. However, excessive stress is not generated in the component member, and it is possible to prevent the component member from being crushed and deformed.
上記態様では、前記第1の支持部(42)及び前記第2の支持部(43)はそれぞれ前記矩形フレームの外部に設けられるのが好ましい。このような構成によれば、1対のブレースが矩形フレームの外部に設けられた、例えば柱に設けられるので、構造体が特に弱い場合には効率的に、より震度の大きい地震等に対しても、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる。 In the said aspect, it is preferable that the said 1st support part (42) and the said 2nd support part (43) are each provided in the exterior of the said rectangular frame. According to such a configuration, a pair of braces are provided on the outside of the rectangular frame, for example, on the pillars, so that when the structure is particularly weak, it can efficiently deal with earthquakes with greater seismic intensity. However, excessive stress is not generated in the constituent member, and it is possible to prevent the constituent member from being crushed and deformed.
上記態様では、柱と梁を接合したラーメンフレーム(30a)からなる建物において、該建物のラーメンフレームの梁(32,34)に2本のスタッド(37,38)を立設し、前記梁と前記スタッドで形成された矩形枠状を建物躯体の矩形フレームとして、請求項1ないし3のいずれか1項記載の制震装置を配置して取り付け、建物のラーメンフレームを構成する前記梁(32)のスタッド立設部を下部構造体に固定することが好ましい。このような構成によれば、大きな地震に対して耐え得る建物をつくることができる。
In the above aspect, in a building composed of a ramen frame (30a) in which a column and a beam are joined, two studs (37, 38) are erected on the beam (32, 34) of the ramen frame of the building, The said frame (32) which comprises the rectangular frame shape formed of the said stud as a rectangular frame of a building frame, arrange | positions and attaches the damping device of any one of
以上のように、本発明に係る制震装置によれば、過大な応力が構成部材に発生することがなく、構成部材に押し潰し変形等が生ずるのを防止できる制震装置を提供することができる。 As described above, according to the vibration control device according to the present invention, it is possible to provide a vibration control device capable of preventing crushing deformation and the like from occurring in the component member without causing excessive stress to be generated in the component member. it can.
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
−実施例1−
図1は、実施例1に係る制震装置10を模式的に示す正面図である。図1に示すように、制震装置10は、建物躯体の一部に矩形枠状の矩形フレーム3と1対のレシーバ(第1及び第2のレシーバ)14,15と、振り子部材16と、1対のブレース(第1及び第2のブレース)18,19とを有する。第1のレシーバ14と第2のレシーバ15は、矩形フレーム3の中心点に対してその長手方向6,6の対向する部位にそれぞれ摺動可能に設けられている。1対のレシーバ14,15は、いずれも粘弾性ゴムによって伸縮できる構造となっている。
振り子部材16は、矩形フレーム3内に1端を第1のレシーバ14に、他端を第2のレシーバ15にそれぞれ揺動可能に固定されている。
Example 1
FIG. 1 is a front view schematically showing the
The pendulum member 16 is fixed in the
第1のブレース18と第2のブレース19は、それぞれ弾性体からなる制振装置(図示せず)、本実施例では粘弾性ゴムによって伸縮できる制振装置(図示せず)を有し、両ブレース18,19は矩形フレーム3内に略平行、かつ各1端を第1のレシーバ14及び第2のレシーバ15、他端を矩形フレーム3の中心点に対してその短手方向5,5の対向する部位に溶接された1対の第1の支持部12及び第2の支持部13にそれぞれ回動可能に固定されている。振り子部材16には、その長手方向6,6に2つの貫通孔22,23が離間して形成されている。これら2つの貫通孔22,23のうちの1の貫通孔22は振り子部材16の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっており、他の貫通孔23は断面円形である。
Each of the first brace 18 and the
以下、制震装置10の作用について説明する。制震装置10は、矩形フレーム3に揺れによって水平方向での歪みが生じると、地震時の変形や横揺れなどを吸収しながら揺れを軽減し逃す制震装置である。
まず、地震が発生するとその揺れのエネルギーによって矩形フレーム3はゆがみを生じようとする。上下斜めに2本ある1対のブレース18,19は、その揺れを抑えようと伸縮によって直ちに吸収し始める。
Hereinafter, the operation of the
First, when an earthquake occurs, the
第1のブレース18及び第2のブレース19の伸縮をそれぞれ第1のレシーバ14及び第2のレシーバ15で調節し、押引に因る力も働いて第1のレシーバ14及び第2のレシーバ15も更に上下に吸収する。それに連動して振り子部材16がどちらかにエネルギーが弱まった状態で回転を始める。
The expansion and contraction of the first brace 18 and the
2つの貫通孔22,23のうち、断面円形の貫通孔23を支点、長手方向に長い長穴となっている貫通孔22を作用点として、揺れによるエネルギーでの歪みはブレース18,19へと渡り、そのどこかが力点となる。支点は、回転しながらのスウェーによって力をそらし、作用点へ伝えた時は、力点と支点より支点と作用点の方が長いので軽減される。
Of the two through-
−実施例2−
図2は、実施例2に係る制震装置20を模式的に示す正面図である。図2に示すように、本実施例では、1対のブレース(第1及び第2のブレース)18,19が矩形フレーム3の中心点に対してその長手方向の対向する部位に溶接された1対の第1の支持部22及び第2の支持部23に各他端をそれぞれ回動可能に固定されている。また、振り子部材16には、1対の貫通孔が振り子部材16の長手方向に離間して形成されている。これら1対の貫通孔のいずれもが振り子部材16の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっている。
その他は、実施例1に係る制震装置10と同様な構成である。
-Example 2-
FIG. 2 is a front view schematically illustrating the
Other configurations are the same as those of the
制震装置20の作用は、上記制震装置10の場合と同様であるが、本実施例では、1対のブレース(第1及び第2のブレース)18,19が矩形フレーム3の中心点に対してその長手方向6,6の対向する部位に溶接された1対の第1の支持部62及び第2の支持部63に各他端をそれぞれ回動可能に固定されているので、矩形フレーム3の長手方向6,6の横揺れに対して、同様に長手方向6,6に設けられている第1及び第2のレシーバ14,15に連動して作用しやすい。
The action of the
また、振り子部材16には、その長手方向6,6に2つの貫通孔22,23が離間して形成されている。これら2つの貫通孔22,23のいずれについても振り子部材16の短手方向よりも長手方向に長い長穴となっているので、それぞれは一方が支点となれば他方は作用点となり、揺れによるエネルギーでの歪みはブレースへと渡り、そのどこかが力点となる。
Further, the pendulum member 16 is formed with two through
−実施例3−
図3は、実施例3に係る制震装置を備える建物ユニット30を示す模式正面図である。
図3に示すように、柱(図示せず)と梁32,34を接合したラーメンフレーム30aからなる建物に、ラーメンフレーム30aの梁32,34にスタッド37,38が立設されている。そして、梁32,34とスタッド37,38で囲まれたフレームを矩形フレームとして、実施例2の制震装置(図示せず)が配置して取り付けられている。
-Example 3-
FIG. 3 is a schematic front view illustrating the
As shown in FIG. 3,
図4は、実施例3に係る建物ユニット30の基礎個体構造を示す断面図である。図4に示すように、建物のラーメンフレーム(図示せず)を構成する梁32のスタッド37,38の立設部は下部構造体(基礎)56に固定されている。建物ユニット10の床梁32におけるスタッド37,38の立設部はアンカーボルト58により基礎56に固定される。上下のフランジ間に渡る開き防止プレート52Aは、スタッド37,38の立設部で、床梁32に溶接されて取り付けられる。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the basic individual structure of the
建物ユニット30のラーメンフレームは、第1のブレース18及び第2のブレース19(1対の粘弾性ダンパー)での伸縮できるブレースの様な機能を持つ。力を吸収したり、逃がしながら梁32,34とスタッド37,38で囲まれたフレームに隣接する壁構造に歪みが生じるのも吸収する。
The ramen frame of the
−実施例4−
図5は、実施例4に係る制震装置を備える建物ユニット40を示す模式正面図である。
図5に示すように、柱35,36と梁32,34を接合したラーメンフレーム30aからなる建物に、ラーメンフレーム30aの梁32,34にスタッド37,38が立設されている。そして、梁32,34とスタッド37,38で囲まれたフレームを矩形フレームとして、実施例2の制震装置(図示せず)が配置して取り付けられている。
しかしながら、本実施例ではラーメンフレーム30aの梁32,34にスタッド37,38の他にスタッド39が立設され、第1の支持部42及び第2の支持部43は、それぞれスタッド39の上部及び柱35aの下部に溶接し取り付けられている。
Example 4
FIG. 5 is a schematic front view illustrating a
As shown in FIG. 5,
However, in this embodiment,
第1のブレース48と第2のブレース49は、それぞれ弾性体からなる制振装置(図示せず)、本実施例では粘弾性ゴムによって伸縮できる制振装置(図示せず)を有し、両ブレース48,49は各1端を第1のレシーバ44及び第2のレシーバ45、他端を第1の支持部42及び第2の支持部43に各他端をそれぞれ回動可能に固定されている。第1のブレース48及び第2のブレース49は、略平行、かつそれぞれスタッド37,38とその前面を交差している。
Each of the first brace 48 and the
その他の構成は実施例1に係る制震装置10と同様である。また、建物のラーメンフレーム(図示せず)を構成する梁32のスタッド37,38,39の立設部は下部構造体(基礎)に固定されているが、その構成は実施例3にて示したとおりである。
本実施例に係る制震装置を備える建物ユニット40は、建物の構造体が弱い場合に外取り付けすることができるので有用である。
Other configurations are the same as those of the
The
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明に係る制震装置では、ダンパーに用いるゴムは、粘弾性だけではなく、高減衰ゴム等に類する弾性体であり、建物の構造によれば、それが鉄筋コンクリートであるなどの場合は、ゴムの代わりにオイルダンパー類を使用することができる。
また、実施例2に係る制震装置20は、木造や軽量鉄骨での建物での軸組み工法で特に有効に働き、実施例1に係る制震装置10は、歪みの少ない建物ではパッシブ効果を高める。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the vibration damping device according to the present invention, the rubber used for the damper is not only viscoelastic, but also an elastic body similar to high damping rubber or the like, and according to the structure of the building, it is reinforced concrete. Oil dampers can be used instead of rubber.
Further, the
本発明に係る制震装置は、取り付けが簡単な外壁の外付け、あるいは部屋の壁にも取り付けることができ、新築時に最初から組み込むこともリフォームによって組み込むこともできる制震構造として利用できる。 The seismic damping device according to the present invention can be attached to an external wall that can be easily attached or attached to a wall of a room, and can be used as a seismic damping structure that can be built in from the beginning or by renovation.
3 矩形フレーム
10,20 制震装置
12,42,62 第1の支持部
13,43,63 第2の支持部
14,44 第1のレシーバ
15,45 第2のレシーバ
16 振り子部材
18,48 第1のブレース
19,49 第2のブレース
22,23 貫通孔
30,40 建物ユニット
30a ラーメンフレーム
32 梁,床梁
34 梁
35,36 柱
37,38,39 スタッド
52A 開き防止プレート
56 基礎
58 アンカーボルト
3
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