JP2015017488A - 建物の制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰ダンパを効率的に作動させることが可能な建物の制振構造を提供する。【解決手段】梁（１２，１３）と柱１１とによって骨組みが形成される建物の制振構造である。そして、往復運動によって振動エネルギーを吸収させるオイルダンパ２と、オイルダンパの一端と柱の上部とを連結させる柱上方連結部３と、オイルダンパの他端を連結させる他端連結部４と、他端連結部と少なくとも床梁１２とを連結させる支持架台５とを備えている。ここで、オイルダンパは、略水平に配置されるのが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、地震や風や交通振動などによって生じる建物の揺れを抑えるための建物の制振構造に関するものである。

地震や風や交通振動などによって生じる建物の揺れを抑えるために、オイルダンパなどの減衰ダンパが配置された建物の制振構造が知られている（特許文献１−７参照）。

特許文献１−６に開示された制振構造では、オイルダンパは水平方向に向けて配置されている。このオイルダンパは、一端が天井梁から垂下された取付板に連結されており、他端が床梁上に設けられた支持架台に固定されている。

そして、地震などによって天井梁と床梁との間に水平方向の相対変位（層間変位）が発生すると、その相対変位がオイルダンパに入力されて振動エネルギーが吸収されることになる。

一方、特許文献７には、斜めに向けた減衰ダンパの上端を間柱と上大梁との隅角部に連結させるとともに、その減衰ダンパの下端をブレース状に配置された板バネに連結させた制振構造が開示されている。

特開２００８−２０２３４９号公報 特開２００９−２０１１号公報 特開２００９−５２１９９号公報 特開２０１１−１１７１４２号公報 特開２０１１−１８４９９２号公報 特開２０１１−４７２１６号公報 特開２００８−９５３２７号公報

しかしながら、オイルダンパの一端が取付板を介して天井梁に連結された場合、取付板の長さをアームとし、オイルダンパの反力を作用力とするモーメントが、天井梁の取付板との接合箇所に作用することになる。

そもそも天井梁は、このような局部的なモーメントに対抗させるようには設計されていないため、天井梁に変形が生じることになる。例えば取付板を接合した位置の天井梁が下がると、オイルダンパに入力される変位が減少（入力損失）することになるため、オイルダンパの減衰性能を充分に発揮させることができなくなるおそれがある。また、天井梁に変形が起きないように補強ができたとしても、補強コストが必要になる。

また、特許文献７に開示されたように、往復運動をさせる減衰ダンパをさらに振動しやすい板バネに連結させた場合、弱い風などでも振動が生じるような過剰振動の制振構造となるおそれがある。

そこで、本発明は、減衰ダンパを効率的に作動させることが可能な建物の制振構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の建物の制振構造は、梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振構造であって、往復運動によって振動エネルギーを吸収させる減衰ダンパと、前記減衰ダンパの一端と前記柱材の上部とを連結させる柱上方連結部と、前記減衰ダンパの他端を連結させる他端連結部と、前記他端連結部と少なくとも前記柱材の下端間に架け渡される下梁とを連結させる支持架台とを備えたことを特徴とする。

ここで、前記減衰ダンパは、略水平に配置されるのが好ましい。また、前記支持架台は、前記他端連結部と前記下梁とを連結させる梁側支持材と、前記他端連結部と前記柱材の下部とを斜めに連結させる柱側支持材とを有する構成にすることができる。さらに、前記他端連結部と前記梁側支持材と前記柱側支持材と前記下梁とによって三角トラス状の枠構造が形成されるのが好ましい。

また、前記柱材の上端間に架け渡される上梁から垂下されるとともに、前記柱材と前記梁材とによって形成される面内空間の外側への前記他端連結部の移動を制限する倒れ防止部を備えた構成にすることができる。

さらに、前記柱上方連結部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部と、前記柱材の側面を挟んで前記垂直板部に対向させる裏当材と、前記垂直板部と前記柱材の側面と前記裏当材とを一体化させるボルト接合とを有する構成とすることができる。

一方、前記柱側支持材の前記柱材の下部と接合させる柱下方接合部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部と、前記柱材の側面を挟んで前記垂直板部に対向させる裏当材と、前記垂直板部と前記柱材の側面と前記裏当材とを一体化させるボルト接合とを有する構成とすることができる。

また、前記柱上方連結部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部とによって形成されるとともに、前記垂直板部の両側縁が前記柱材の隅角部にそれぞれ接合される構成とすることもできる。

さらに、前記柱側支持材の前記柱材の下部と接合させる柱下方接合部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部とによって形成されるとともに、前記垂直板部の両側縁が前記柱材の隅角部にそれぞれ接合される構成とすることもできる。

また、前記他端連結部と前記倒れ防止部との間に、摩擦抵抗部材が介在される構成にすることができる。

このように構成された本発明の建物の制振構造は、減衰ダンパの一端を柱材の上部に連結させる。また、減衰ダンパの他端は、支持架台を介して少なくとも下梁に連結させる。

ここで、柱材は梁材に比べて剛性が高いため、減衰ダンパの反力が作用しても変形しにくく、減衰ダンパへの入力損失を抑えて効率的に作動させることができる。すなわち、地震などによって発生した建物の変形が、直接減衰ダンパに入力されることになるため、入力損失が少なく減衰ダンパの減衰性能を充分に発揮させることができる。

また、減衰ダンパが略水平に配置されていれば、柱材に対する力の作用方向が減衰ダンパの反力方向と一致することになるため、柱材に不要なモーメントが作用することを防ぐことができる。

さらに、減衰ダンパの端部を連結させる支持架台を、下梁と連結させる梁側支持材と柱材の下部と連結させる柱側支持材とによって構成することで、支持架台を介在させることによる伝達損失が抑えられて、結果的に減衰ダンパの入力損失を減らすことができる。

また、支持架台によって三角トラス状の枠構造が形成されていれば高剛性が確保されるために、支持架台自体の変形による減衰ダンパへの入力損失を減らすことができる。

さらに、減衰ダンパの端部に連結される他端連結部の面外方向への変位を防止する倒れ防止部が設けられていれば、より効率的に変位を減衰ダンパに入力させることができる。

また、柱上方連結部又は柱下方接合部を、ボルト接合によって柱材の側面に固定させる場合は、溶接接合のような熟練した技能を必要とせず、容易かつ短時間で接合作業を実施することができる。さらに、ボルト接合の場合は、高い精度で部材が製作されるので、正確な位置に取り付けることができ、設計通りの性能を発揮させることが可能になる。

また、柱上方連結部又は柱下方接合部を、柱材の側面に接触させる垂直板部と、それに略直交する張出板部とによって形成し、垂直板部の両側縁を柱材の隅角部にそれぞれ接合されることによって、柱材の最も強度が高い箇所に減衰ダンパの反力などが伝達されることになって、柱材の局部変形を防ぐことができる。

さらに、他端連結部と倒れ防止部との間に摩擦抵抗部材が介在されていれば、摩擦力によっても振動エネルギーを減衰させることができるようになる。

本実施の形態の建物の制振構造の構成を説明する正面図である。 オイルダンパと柱とを連結する柱上方連結部の構成を説明する図であって、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）はオイルダンパ側から見た図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視方向で見た断面図である。 オイルダンパと支持架台とを連結する他端連結部の構成を説明する図であって、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視方向で見た図である。 柱側支持材と柱とを接合する柱下方接合部の構成を説明する図であって、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は梁側支持材側から見た図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ矢視方向で見た断面図である。 梁側支持材と床梁とを接合する梁接合部の構成を説明する図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向で見た正面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ矢視方向で見た図である。 実施例１の建物の制振構造の構成を説明する図であって、（ａ）は他端連結部と倒れ防止部との関係を示した部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方向で見た図である。 実施例２の建物の制振構造の構成を説明する正面図である。 実施例２のオイルダンパと柱とを連結する柱上方連結部の構成を説明する図であって、（ａ）は柱部分を切断した部分切断図、（ｂ）はオイルダンパ側から見た図、（ｃ）は（ｂ）のＧ−Ｇ矢視方向で見た断面図である。 実施例２のオイルダンパと支持架台とを連結する他端連結部の構成を説明する図であって、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視方向で見た図である。 実施例２の柱側支持材と柱とを接合する柱下方接合部の構成を説明する図であって、（ａ）は柱部分を切断した部分切断図、（ｂ）は梁側支持材側から見た図、（ｃ）は（ｂ）のＩ−Ｉ矢視方向で見た断面図である。 実施例２の梁側支持材と床梁とを接合する梁接合部の構成を説明する図であって、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方向で見た図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の建物の制振構造の構成を説明する正面図である。この図１では、建物としてのユニット建物（図示省略）を構成する建物ユニット１に制振構造を設けた場合を示している。

まず、ユニット建物の構成から説明すると、ユニット建物は、直方体状（箱形）の建物ユニット１を、上下左右に複数、隣接設置して構築される戸建て住宅などの建物である。

また、建物ユニット１は、柱材としての４本の柱１１と、その柱１１，１１の下端間に架け渡される梁材（下梁）としての床梁１２と、柱１１，１１の上端間に架け渡される梁材（上梁）としての天井梁１３とによって、構造部材となる骨組構造体が構成される。

この骨組構造体は、柱１１と床梁１２とがジョイントピース１２ａを介して溶接によって剛接合されるとともに、柱１１と天井梁１３ともジョイントピース１３ａを介して溶接によって剛接合されたラーメン構造体となっている。

この柱１１は、図２（ｃ）に示すように、角形鋼管などの閉断面の材料によって形成されている。一方、天井梁１３は、図２（ｂ）に示すように、Ｃ形鋼などの開放断面の材料によって形成されている。このため、柱１１の方が天井梁１３よりも剛性が高く、変形しにくい材料となっている。

また、床梁１２も、図４（ｂ）に示すように、Ｃ形鋼などの開放断面の材料によって形成されている。さらに、床梁１２の上面と天井梁１３の下面との間は、図１に示すように、柱１１に平行な間柱１４（又は中柱）によって接続されている。

本実施の形態の建物の制振構造は、図１に示すように、略平行に配置される天井梁１３及び床梁１２と、それらに略直交するように接合される略平行な柱１１及び間柱１４とによって、長方形に形成される開口部に設けられる。以下ではこの開口部のことを「面内空間」と呼ぶ場合がある。

この面内空間の上方に、減衰ダンパとしてのオイルダンパ２を水平に配置する。このオイルダンパ２は、作動油が封入される筒状のシリンダ２１と、そのシリンダ２１の軸方向に往復運動するロッド２２とによって主に構成される。

そして、オイルダンパ２の軸方向（往復運動をする方向）が天井梁１３の長手方向と略平行になるようにして、ロッド２２の先端を柱上方連結部３にピン３４で固定する。なお、オイルダンパ２を逆向きにして、シリンダ２１の後端を柱上方連結部３にピン固定してもよい。

このオイルダンパ２の一端を連結させる柱上方連結部３の構成について、図２を参照しながら説明する。この柱上方連結部３は、図２（ａ）に示すように、柱１１と天井梁１３との隅角部の内側に取り付けられる。

詳細には、柱上方連結部３は、柱１１の面内空間側の側面に接触させる垂直板部３１と、その垂直板部３１に略直交する一対の略平行な張出板部３２，３２とによって主に構成される。

この垂直板部３１及び張出板部３２は、長方形の鋼板によって成形される。そして、張出板部３２，３２は、面内空間の開口面と略平行となるように（換言すると鉛直方向に広がる面が形成されるように）垂直板部３１に溶接接合される。

この一対の張出板部３２，３２は、図２（ｃ）に示すように、垂直板部３１の側縁に近い柱１１の隅角部の近傍にそれぞれ取り付けられる。また、垂直板部３１は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、柱１１の幅よりも僅かに狭い幅に成形されている。

そして、柱１１の隅角部の外周面と垂直板部３１の側縁とを、隅肉溶接による溶接部３３によって接合させる。このように柱上方連結部３を柱１１の隅角部近傍で接合させれば、柱上方連結部３から柱１１に伝達される力は、柱１１の外殻に直接伝達されることになる。

また、張出板部３２，３２には、水平方向に投影させたときに一致する位置に、それぞれ穴３２ａ，３２ａが穿孔される。張出板部３２，３２間にオイルダンパ２のロッド２２の先端を挿し込み、張出板部３２，３２とロッド２２の先端にピン３４を貫通させることによって、オイルダンパ２の一端を柱上方連結部３にピン接合させる。

続いて、オイルダンパ２の他端を連結させる他端連結部４の構成について、図３を参照しながら説明する。この他端連結部４は、図３（ａ）に示すように、天井梁１３の下面側のフランジ１３１から少し下方に離隔した面内空間に配置される。

この他端連結部４は、後述する支持架台５の上端に設けられる。他端連結部４は、オイルダンパ２のシリンダ２１の後端を連結させるダンパ側部４１と、ダンパ側部４１を支持架台５に取り付けるため架台側部４２とを備えている。

ダンパ側部４１は、シリンダ２１の取付端２１ａを挟むように面内空間の開口面と略平行に配置される一対の立板４１１，４１１と、その立板４１１，４１１間に架け渡されて取付端２１ａに貫通させるピン４１２とによって主に構成される。

この立板４１１，４１１は、架台側部４２の水平方向に広がる基板４２１に溶接接合される。また、基板４２１の下面からは、立板４１１，４１１と略平行となるように一対の下向板４２２，４２２が垂下される。このような他端連結部４は、複数の長方形の鋼板を溶接接合させることによって製作される。

この他端連結部４は、下方は支持架台５に固定されているが、上方は天井梁１３から離隔して自由に変位できる状態になっているため、そのままでは面内空間内だけでなく面外方向にも移動してしまうことになる。

他端連結部４が面外に移動すると、オイルダンパ２を作動させるために入力される変位が低減してしまうため、オイルダンパ２による振動エネルギーの減衰効率が低下することになってしまう。

そこで、面内空間の外側（面外）への他端連結部４の移動を制限する倒れ防止部６を設ける。この倒れ防止部６は、図３に示すように、天井梁１３の下側のフランジ１３１にボルトなどの締結部６３，・・・によって取り付けられる。

倒れ防止部６は、面内空間側となる天井梁１３の下面に接触させる水平板部６１と、その水平板部６１に略直交する一対の略平行な突出板部６２，６２とによって主に構成される。この水平板部６１及び突出板部６２は、長方形の鋼板によって成形され、双方は溶接によって接合される。

この突出板部６２，６２は、他端連結部４の立板４１１，４１１間に少なくとも下端が挿入されるように垂下される。また、突出板部６２，６２は、それぞれ立板４１１，４１１からわずかに離隔した位置に設けられる。

要するに、他端連結部４が突出板部６２の面に平行する方向（例えば天井梁１３の長手方向）に移動する場合は、倒れ防止部６によって移動が制限されることはない。

他方、他端連結部４が突出板部６２の面と交差する方向（面外方向）へ移動する場合は、突出板部６２の外面に立板４１１の内面が当たって移動が制限されることになる。このため、倒れ防止部６の突出板部６２は、天井梁１３の長手方向における他端連結部４の想定される移動範囲に形成されていればよい。

そして、他端連結部４を上端に設ける支持架台５は、図１に示すように、他端連結部４と床梁１２とを連結させる梁側支持材５１と、他端連結部４と柱１１の下部とを斜めに連結させる柱側支持材５２とによって主に構成される。

この梁側支持材５１は、床梁１２に対して垂直、すなわち柱１１及び間柱１４と平行に立てられる。この梁側支持材５１及び柱側支持材５２は、例えば角形鋼管によって形成される。

一方、柱側支持材５２は、他端連結部４から柱１１の下部に向けて斜めに配置される。梁側支持材５１及び柱側支持材５２の上端は、図３に示すように、架台側部４２の下向板４２２，４２２間にそれぞれ挿入されて溶接接合される。

これに対して柱側支持材５２の下端は、図４（ａ）に示すように、柱下方接合部５３を介して、柱１１と床梁１２との隅角部の内側に取り付けられる。

詳細には、柱下方接合部５３は、柱１１の面内空間側の側面に接触させる垂直板部５３１と、その垂直板部５３１に略直交する一対の略平行な張出板部５３２，５３２とによって主に構成される。

この垂直板部５３１及び張出板部５３２は、長方形の鋼板によって成形される。また、張出板部５３２，５３２は、面内空間の開口面と略平行となるように垂直板部５３１に溶接接合される。

この一対の張出板部５３２，５３２は、図４（ｃ）に示すように、垂直板部５３１の側縁に近い柱１１の隅角部の近傍にそれぞれ取り付けられる。また、垂直板部５３１は、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、柱１１の幅よりも僅かに狭い幅に成形されている。

そして、柱１１の隅角部の外周面と垂直板部５３１の側縁とを、隅肉溶接による溶接部５３３によって接合させる。このように柱下方接合部５３を柱１１の隅角部近傍で接合させれば、柱下方接合部５３から柱１１に伝達される力は、柱１１の外殻に直接伝達されることになる。

柱側支持材５２の下端は、この柱下方接合部５３の張出板部５３２，５３２間に挿入されて溶接接合される。一方、梁側支持材５１の下端は、梁接合部５４を介して床梁１２に接合される。

この梁側支持材５１の下端を接合させる梁接合部５４の構成について、図５を参照しながら説明する。この梁接合部５４は、図５（ｂ）に示すように、床梁１２が補強材５４５によって補強された箇所に設けられる。この補強材５４５は、アンカーボルトを介して基礎に連結されている。

梁接合部５４は、床梁１２の上側のフランジ１２１上に設置される基板５４２と、その基板５４２の上面に垂直に立てられる一対のＬ壁材５４１，５４１とによって主に構成される。

Ｌ壁材５４１，５４１は、図５（ａ）に示すように、梁側支持材５１の対角線上の外側にそれぞれ配置される。そして、梁側支持材５１は、Ｌ壁材５４１，５４１間に挿入されて、双方は溶接接合される。

一方、梁接合部５４の基板５４２は、補強材５４５の上端に設けられた端面板５４３に、ボルトなどの締結部５４４によって接合される。すなわち、床梁１２の上側のフランジ１２１を挟んで、梁接合部５４の基板５４２と端面板５４３とが連結される。

このように支持架台５と床梁１２との接合箇所では、基礎と連結された補強材５４５を介在させることで、床梁１２の変形を少なくして伝達損失を低減させることができる。

以上で説明したように、支持架台５は、上端が他端連結部４に溶接接合され、柱側支持材５２の下端が柱１１に柱下方接合部５３を介して接合され、梁側支持材５１の下端が床梁１２に梁接合部５４を介して接合されることによって、三角トラス状の枠構造に形成される。

次に、本実施の形態の建物の制振構造の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の建物の制振構造は、オイルダンパ２の一端を柱１１の上部に連結させる。また、オイルダンパ２の他端は、支持架台５を介して床梁１２に連結させる。

地震などによって天井梁１３と床梁１２との間に水平方向の相対変位（層間変位）が発生した場合、その相対変位を水平方向に向けたオイルダンパ２に入力させることによってロッド２２に往復運動をさせることができる。

このロッド２２の往復運動は、シリンダ２１に封入された作動油の粘性抵抗を受けながら行われるため、地震による振動エネルギーは熱エネルギーに変換されて消散されることになる。

このため、地震などによって発生した建物の変形が、損失されることなく直接、オイルダンパ２に入力されれば、オイルダンパ２の減衰性能を充分に発揮させることができる。

ここで、柱１１には閉断面の部材が使用され、開放断面の天井梁１３に比べて剛性が高くなるため、オイルダンパ２の反力を作用させた場合に柱１１の方が変形しにくい。

すなわち、オイルダンパ２の一端を、反力を受けても変形しにくい柱１１に連結させることで、入力損失を抑えて効率的に減衰性能を発揮させることができる。

また、オイルダンパ２が略水平に配置されていれば、柱１１の鉛直な側面に対して直角方向からオイルダンパ２の力が伝達されることになる。すなわち、柱１１に対する力の作用方向がオイルダンパ２の反力方向と一致することになるため、柱１１に不要なモーメントが作用することを防ぐことができる。

さらに、オイルダンパ２の一端を柱１１に連結させる構成であれば、オイルダンパ２の設置高さを容易に調整することができる。オイルダンパ２の高さが変わると制振構造の減衰効果も変わることになるため、所望する減衰効果に容易に調整することができる。また、オイルダンパ２の設置高さが容易に調整できれば、他の部材との干渉を避けることも容易にできる。

さらに、オイルダンパ２の端部を連結させる支持架台５を、床梁１２と連結させる梁側支持材５１と柱１１の下部と連結させる柱側支持材５２とによって構成することで、支持架台５を介在させることによる伝達損失が抑えられて、結果的にオイルダンパ２の入力損失を減らすことができる。

特に、支持架台５によって三角トラス状の枠構造が形成されていれば高剛性が確保されるために、支持架台５自体の変形によるオイルダンパ２への入力損失を減らすことができる。

また、オイルダンパ２の端部に連結される他端連結部４の面外方向への変位を防止する倒れ防止部６が設けられていれば、他端連結部４が面外方向に移動して入力損失を発生させてしまうことがないため、より効率的に変位をオイルダンパ２に入力させることができる。

また、柱上方連結部３（又は柱下方接合部５３）を、柱１１の側面に接触させる垂直板部３１（５３１）と、それに略直交する張出板部３２，３２（５３２，５３２）とによって形成し、垂直板部３１（５３１）の両側縁を柱１１の隅角部にそれぞれ接合されることによって、柱１１の最も強度が高い隅角部にオイルダンパ２の反力などが伝達されることになって、柱１１の局部変形を防ぐことができる。

さらに、ラーメン構造体によって形成されたユニット建物に本実施の形態の制振構造を設けることで、ラーメン構造体のエネルギー吸収性能と併せた効果が期待できる。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

前記実施の形態で説明した建物の制振構造では、他端連結部４が天井梁１３の長手方向に移動する際には、倒れ防止部６から摩擦力を含めて移動の制限を受けることのない構成となっていた。すなわち、倒れ防止部６の突出板部６２と他端連結部４の立板４１１との間には僅かな隙間があり、天井梁１３の長手方向には滑り抵抗を受けることなく移動することができた。

これに対して本実施例１の建物の制振構造では、倒れ防止部６Ａの突出板部６２Ａと他端連結部４Ａの立板４１１Ａとの間に摩擦抵抗部材６４を介在させて、他端連結部４Ａが天井梁１３の長手方向に移動する際に摩擦力を発生させる。

詳細には、他端連結部４Ａのダンパ側部４１Ａには、図６（ａ），(ｂ)に示すように、倒れ防止部６Ａの突出板部６２Ａと重なる立板４１１Ａの上部に摩擦抵抗部材６４が設けられている。

この摩擦抵抗部材６４は、図６(ｂ)に示すように、立板４１１Ａの突出板部６２Ａ側の面に配置される滑り材６４２と、その滑り材６４２を突出板部６２Ａに押し付けるためのボルト６４１とを備えている。

この滑り材６４２には、例えば四フッ化エチレン樹脂やステンレス製の板材が使用できる。四フッ化エチレン樹脂は、摩擦係数が小さいため、そのままでは何も介在させない場合に近い滑り抵抗にしかならない。

そこで、ボルト６４１を締め付けて滑り材６４２を突出板部６２Ａに押し付ける構成にする。このボルト６４１の締付け力は、任意に設定することができ、締付け力を大きくするほど滑り時に発生する摩擦力を大きくすることができる。

このように突出板部６２Ａと立板４１１Ａとの間に摩擦抵抗部材６４を介在させて滑り抵抗が発生されるようにすれば、地震などによって建物に揺れが起きた際に、オイルダンパ２に加えて摩擦力によっても振動エネルギーを減衰させることができるようになる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態及び実施例１とは別の形態の実施例２について、図７−１１を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

本実施例２では、建物ユニット１Ａの天井梁１３、床梁１２、柱１１及び間柱１４によって長方形に形成された開口部の面内空間の上方に、減衰ダンパとして略平行な２本のオイルダンパ２Ａ，２Ｂを水平方向に向けて配置する。その結果、オイルダンパ２Ａ，２Ｂの軸方向（往復運動をする方向）が天井梁１３の長手方向と略平行となるので、ロッド２２の先端を柱上方連結部７にピン７３で固定する。

このオイルダンパ２Ａ，２Ｂの一端を連結させる柱上方連結部７の構成について、図８を参照しながら説明する。この柱上方連結部７は、図８（ａ）に示すように、柱１１と天井梁１３との隅角部の内側に取り付けられる。

詳細には、柱上方連結部７は、柱１１の面内空間側の側面に接触させる垂直板部７１と、その垂直板部７１に略直交する一対の略平行な張出板部７２，７２と、柱１１の側面（外殻）を挟んで垂直板部７１に対向させる裏当材７４と、垂直板部７１と柱１１の側面と裏当材７４とを一体化させるボルト接合（ボルト７５、ナット７５ａ）とによって主に構成される。

この垂直板部７１及び張出板部７２は、長方形の鋼板によって成形され、溶接接合される。一方、垂直板部７１に対向させる裏当材７４は、中空の柱１１の内空側の側面に接触させる。

この裏当材７４は、垂直板部７１と略同じ平面形状で、鋼材を加工して成形される。裏当材７４の四方の縁部は、折り曲げられて側壁部７４ａが形成される。

そして、垂直板部７１と裏当材７４とのボルト接合は、図８(ａ)，(ｂ)に示すように、鉛直方向に間隔を置いて３箇所で行われる。このボルト接合は、張出板部７２，７２間に配置されるボルト７５と、それに締結させるナット７５ａとによって行われる。また、鉛直方向の中央に配置されるボルト７５の頭部側とナット７５ａ側には、それぞれ座金としてＵ金具７５ｂ，７５ｂが装着される。

側壁部７４ａを有する裏当材７４やＵ金具７５ｂなどのように曲げ加工した立体的な部材を使用すれば、部材剛性が高くなるので、オイルダンパ２Ａ，２Ｂの作動時に発生する引抜き力や圧縮力に対する局所的な変形を最小限に抑えることができる。この結果、オイルダンパ２Ａ，２Ｂへの入力損失を抑えて効率的に作動させることができる。なお、裏当材７４やＵ金具７５ｂのように曲げ加工された部材に限定されるものではなく、平板であっても所望する性能を満たす構成とすることができる。

ここで、ナット７５ａ，・・・とＵ金具７５ｂは裏当材７４に溶接などで固定させ、裏当材７４は柱１１の内側面に溶接で固定させる。このように予め裏当材７４を柱１１の内空側に取り付けておくことで、外部からの作業だけで容易に柱上方連結部７をボルト接合することができるようになる。

また、張出板部７２，７２には、水平方向に投影させたときに一致する位置に、それぞれ穴７２ａ，７２ａが穿孔される。張出板部７２，７２間にオイルダンパ２Ａ（２Ｂ）のロッド２２の先端を挿し込み、張出板部７２，７２とロッド２２の先端にピン７３を貫通させることによって、オイルダンパ２Ａ（２Ｂ）の一端を柱上方連結部７にピン接合させる。

続いて、オイルダンパ２Ａ，２Ｂの他端を連結させる他端連結部８の構成について、図９を参照しながら説明する。この他端連結部８は、図９（ａ）に示すように、天井梁１３の下面側のフランジ１３１から少し下方に離隔した面内空間に配置される。

この他端連結部８は、後述する支持架台９の上端に設けられる。他端連結部８は、オイルダンパ２Ａ，２Ｂのシリンダ２１，２１の後端を連結させるダンパ側部８１と、ダンパ側部８１を支持架台９に取り付けるため架台側部８２とを備えている。

ダンパ側部８１は、シリンダ２１，２１の取付端２１ａ，２１ａを挟むように面内空間の開口面と略平行に配置される一対の立板８１１，８１１と、その立板８１１，８１１間に架け渡されて取付端２１ａ，２１ａに貫通させるピン８１２，８１２と、立板８１１，８１１間の上部側に架け渡される間隔保持板８３とによって主に構成される。

一方、立板８１１，８１１の下端は、架台側部８２の水平方向に広がる基板８２１に溶接接合される。また、基板８２１の下面からは、立板８１１，８１１と略平行となるように一対の下向板８２２，８２２が垂下される。このような他端連結部８は、台形や長方形などの複数の鋼板を溶接接合させることによって製作される。

そして、他端連結部８を上端に設ける支持架台９は、図７に示すように、他端連結部８と床梁１２とを連結させる梁側支持材９１と、他端連結部８と柱１１の下部とを斜めに連結させる柱側支持材９２とによって主に構成される。

この梁側支持材９１は、床梁１２に対して垂直、すなわち柱１１及び間柱１４と平行に立てられる。この梁側支持材９１及び柱側支持材９２は、例えば角形鋼管によって形成される。

一方、柱側支持材９２は、他端連結部８から柱１１の下部に向けて斜めに配置される。梁側支持材９１及び柱側支持材９２の上端は、図９に示すように、架台側部８２の下向板８２２，８２２間にそれぞれ挿入されて溶接接合される。

これに対して柱側支持材９２の下端は、図１０（ａ）に示すように、柱下方接合部９３を介して、柱１１と床梁１２との隅角部の内側に取り付けられる。

詳細には、柱下方接合部９３は、柱１１の面内空間側の側面に接触させる垂直板部９３１と、その垂直板部９３１に略直交する張出板部９３２と、柱１１の側面（外殻）を挟んで垂直板部９３１に対向させる裏当材９３３と、垂直板部９３１と柱１１の側面と裏当材９３３とを一体化させるボルト接合（ボルト９３４、ナット９３４ａ）とによって主に構成される。

この垂直板部９３１及び張出板部９３２は、長方形又は台形の鋼板によって成形される。そして、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、垂直板部９３１の幅方向の略中央に張出板部９３２が溶接接合される。

一方、垂直板部９３１に対向させる裏当材９３３は、中空の柱１１の内空側の側面に接触させる。この裏当材９３３は、垂直板部９３１と略同じ平面形状で、鋼材を加工して成形される。裏当材９３３の四方の縁部は、折り曲げられて側壁部９３３ａが形成される。

側壁部９３３ａを有する裏当材９３３のように曲げ加工した立体的な部材を使用すれば、部材剛性が高くなるので、オイルダンパ２Ａ，２Ｂの作動時に発生する引抜き力や圧縮力に対する局所的な変形を最小限に抑えることができる。この結果、オイルダンパ２Ａ，２Ｂへの入力損失を抑えて効率的に作動させることができる。なお、裏当材９３３のように曲げ加工された部材に限定されるものではなく、平板であっても所望する性能を満たす構成とすることができる。

そして、垂直板部９３１と裏当材９３３とのボルト接合は、図１０(ａ)，(ｂ)に示すように、鉛直方向に間隔を置いて３段で行われる。このボルト接合は、張出板部９３２の左右両側に配置されるボルト９３４と、それに締結させるナット９３４ａとによって行われる。

ここで、ナット９３４ａ，・・・は裏当材９３３に溶接などで固定させ、裏当材９３３は柱１１の内側面に溶接で固定させる。このように予め裏当材９３３を柱１１の内空側に取り付けておくことで、外部からの作業だけで容易に柱下方接合部９３をボルト接合することができるようになる。

柱側支持材９２の下端は、この柱下方接合部９３の張出板部９３２に挿入されて溶接接合される。すなわち角形鋼管によって形成される柱側支持材９２の下端の略中央に溝状の切欠きを設けて、その切欠きに張出板部９３２の上端を挿し込んで接合を行う。

一方、梁側支持材９１の下端は、梁接合部９４を介して床梁１２に接合される。この梁側支持材９１の下端を接合させる梁接合部９４の構成について、図１１を参照しながら説明する。この梁接合部９４は、図１１（ａ）に示すように、床梁１２が補強材９４５によって補強された箇所に設けられる。この補強材９４５は、アンカーボルト１５１を介して基礎部１５に連結されている。

梁接合部９４は、床梁１２の上側のフランジ１２１上に設置される断面視略Ｕ字形の受材９４１と、その受材９４１の底面に垂直に立てられて梁側支持材９１を両側から支える一対の控え板９４２，９４２とによって主に構成される。

控え板９４２は、図１１（ｂ）に示すように梁側支持材９１の幅方向の略中央に、床梁１２の長手方向が延伸方向となる壁状に配置される。そして、梁側支持材９１は、控え板９４２，９４２間に挿入されて、双方は溶接接合される。

一方、補強材９４５は、床梁１２の上側のフランジ１２１の下面に接触させる端面板９４３と、その端面板９４３と略平行となるように下側のフランジ１２１の上面に接触させる底面板９４５ｂと、それらの両端を繋ぐ端板９４５ａ，９４５ａとによって主に構成される。

また、端板９４５ａ，９４５ａ間には、それらと略平行となるように横リブ９４５ｄが配置され、端板９４５ａと横リブ９４５ｄとの間には、上下に縦リブ９４５ｃ，９４５ｃが架け渡される。ここで、上方に配置される縦リブ９４５ｃの上面は端面板９４３の下面に溶接接合され、下方に配置される縦リブ９４５ｃの下面は底面板９４５ｂの上面に溶接接合される。また、縦リブ９４５ｃ，９４５ｃは、図１１(ｂ)に示すように床梁１２の開放側に配置される。

そして、梁接合部９４の受材９４１は、補強材９４５の上端に設けられた端面板９４３に、ボルトなどの締結部９４４によって接合される。すなわち、床梁１２の上側のフランジ１２１を挟んで、梁接合部９４の受材９４１と補強材９４５の端面板９４３とが連結される。

このように支持架台９（梁側支持材９１）と床梁１２との接合箇所では、基礎部１５とアンカーボルト１５１を介して連結された補強材９４５を介在させることで、床梁１２の変形を少なくして伝達損失を低減させることができる。

そして、以上のように構成された実施例２の建物の制振構造では、柱上方連結部７（又は柱下方接合部９３）を、ボルト接合によって柱１１の側面（外殻）に固定させる。

このため、溶接接合のような熟練した技能を有する作業者を必要とせず、容易かつ短時間で柱上方連結部７（又は柱下方接合部９３）の接合作業を実施することができる。

さらに、ボルト接合とするために高い精度で部材が製作されるので、正確な位置に取り付けることができ、設計通りの性能を発揮させることが可能になる。すなわち、オイルダンパン２Ａ，２Ｂの向きや位置が異なると振動エネルギーの減衰効率が変化することになるので、設計通りに機能させるには正確な位置に取り付ける必要がある。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態及び実施例では、オイルダンパ２を減衰ダンパとして説明したが、これに限定されるものではなく、粘弾性ダンパなどを減衰ダンパとして適用することができる。

また、前記実施の形態及び実施例では、オイルダンパ２を水平方向に向けて配置したが、これに限定されるものではなく、斜めにして配置することもできる。

さらに、前記実施の形態では、柱１１及び床梁１２に強固に固定される制振構造について説明したが、この固定強度を変更することによって制振構造の減衰効果を制御することができる。例えば、柱１１及び床梁１２に対する接合を溶接接合からボルト接合に変更すると固定強度が変わり、オイルダンパ２への入力損失の大きさも変更されることになって、結果的に減衰効果を調整することができる。

また、前記実施の形態又は実施例２では、支持架台５（９）の一部を柱側支持材５２（９２）として柱１１の下部に接合させたが、これに限定されるものではなく、床梁１２にのみ固定される支持架台の上端に他端連結部４（８）を設けることもできる。

そして、前記実施の形態及び実施例では、建物の１階部分についてのみ説明したが、２階建て、３階建てなどの複層階の建物においては、例えば１階部分と平面的に同じ位置となるそれぞれの階に本発明の制振構造を設けることができる。

１１ 柱（柱材）
１２ 床梁（梁材，下梁）
１３ 天井梁（梁材，上梁）
２ オイルダンパ（減衰ダンパ）
２Ａ，２Ｂ オイルダンパ（減衰ダンパ）
３ 柱上方連結部
３１ 垂直板部
３２ 張出板部
４，４Ａ 他端連結部
５ 支持架台
５１ 梁側支持材
５２ 柱側支持材
５３ 柱下方接合部
５３１ 垂直板部
５３２ 張出板部
６，６Ａ 倒れ防止部
６４ 摩擦抵抗部材
７ 柱上方連結部
７１ 垂直板部
７２ 張出板部
７４ 裏当材
７５ ボルト（ボルト接合）
７５ａ ナット（ボルト接合）
８ 他端連結部
９ 支持架台
９１ 梁側支持材
９２ 柱側支持材
９３ 柱下方接合部
９３１ 垂直板部
９３２ 張出板部
９３３ 裏当材
９３４ ボルト（ボルト接合）
９３４ａ ナット（ボルト接合）

Claims (10)

1. 梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振構造であって、
   往復運動によって振動エネルギーを吸収させる減衰ダンパと、
   前記減衰ダンパの一端と前記柱材の上部とを連結させる柱上方連結部と、
   前記減衰ダンパの他端を連結させる他端連結部と、
   前記他端連結部と少なくとも前記柱材の下端間に架け渡される下梁とを連結させる支持架台とを備えたことを特徴とする建物の制振構造。
2. 前記減衰ダンパは、略水平に配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制振構造。
3. 前記支持架台は、前記他端連結部と前記下梁とを連結させる梁側支持材と、前記他端連結部と前記柱材の下部とを斜めに連結させる柱側支持材とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の制振構造。
4. 前記他端連結部と前記梁側支持材と前記柱側支持材と前記下梁とによって三角トラス状の枠構造が形成されることを特徴とする請求項３に記載の建物の制振構造。
5. 前記柱材の上端間に架け渡される上梁から垂下されるとともに、前記柱材と前記梁材とによって形成される面内空間の外側への前記他端連結部の移動を制限する倒れ防止部を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の建物の制振構造。
6. 前記柱上方連結部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部と、前記柱材の側面を挟んで前記垂直板部に対向させる裏当材と、前記垂直板部と前記柱材の側面と前記裏当材とを一体化させるボルト接合とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建物の制振構造。
7. 前記柱側支持材の前記柱材の下部と接合させる柱下方接合部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部と、前記柱材の側面を挟んで前記垂直板部に対向させる裏当材と、前記垂直板部と前記柱材の側面と前記裏当材とを一体化させるボルト接合とを有することを特徴とする請求項３に記載の建物の制振構造。
8. 前記柱上方連結部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部とによって形成されるとともに、
   前記垂直板部の両側縁が前記柱材の隅角部にそれぞれ接合されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建物の制振構造。
9. 前記柱側支持材の前記柱材の下部と接合させる柱下方接合部は、前記柱材の側面に接触させる垂直板部と、その垂直板部に略直交する張出板部とによって形成されるとともに、
   前記垂直板部の両側縁が前記柱材の隅角部にそれぞれ接合されることを特徴とする請求項３に記載の建物の制振構造。
10. 前記他端連結部と前記倒れ防止部との間に、摩擦抵抗部材が介在されることを特徴とする請求項５に記載の建物の制振構造。