JP2016537528A - アウトリガー建築物構成において使用するための粘性壁連結ダンパー - Google Patents

Abstract

建築物コアと、少なくとも１つの側柱と、建築物コアに接合された本体部、少なくとも１つの側柱の方向において建築物コアから遠位の端部、及び当該端部から延在する羽根部を有する少なくとも１つのアウトリガービームとを有するアウトリガー構成における建築構造物。接合された高粘性流体容器を有する少なくとも１つのダンパーは、少なくとも１つの側柱に接合され、羽根部は、建築物コアを少なくとも１つの側柱に連結するように高粘性流体容器内へ延出し、その結果、建築構造物が横荷重を受け、且つ、建築物コアが少なくとも側柱に対して変位されるときに、高粘性流体容器内の高粘性流体は、建築構造物において、振動を減衰するように羽根によって剪断され、また連結を提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、建築物用の減衰システムの分野に関し、より詳細には、減衰効果を有する粘性壁を備えるアウトリガー建築物の建設において使用される連結部材に関する。

アウトリガー型建築物建設は、よく知られており、高層建築物の建設に一般に使用されている。アウトリガーシステムは、２つの構造システム、すなわち、内側のコアシステムと、外側の重力柱などの外周システムとの間に機能的な結び付きを設けることにより動作する。この構成が図１ａに概略的に示されている。建築物コア１０は、建築物の内側の支持構造を形成し、側柱２０は、建築物の外側の支持構造を形成する。コア１０及び側柱２０は、堅固なアウトリガービーム３０により物理的に接合される。１つのアウトリガービーム３０のみが示されているが、構造物の高さまで、建築物の高さに応じて、複数のアウトリガービーム３０があってもよい。これらの２つのシステムを結合すると、特に、建築構造物に加えられる横荷重に抵抗する際に、結合されたシステム間に肯定的な相互作用がもたらされる。アウトリガービーム３０は、横荷重抵抗システムの剛性を大幅に増加するのに使用される。建築物が横方向の風や地震荷重を受けるとき、内側のコアはカンチレバーのように曲がろうとするが、図１ｂに示すように外側の重力柱に垂直に係合する堅固なアウトリガービームによって抵抗される。この構成では、横荷重の下でアウトリガービームに導入される大きな力と、特に鉄筋コンクリート構造システムにおいて重力柱及び内側の建築物コアのそれぞれの長期的な沈下による柱と構造コアとの間の差動垂直運動とに、構造部材が抵抗できることを確実にするように、かなりの注意が払われなければならない。これらの影響は、当分野で広く知られている。

米国特許番号第７，９８７，６３９号は、図２ａに示すように、アウトリガー構成で使用するように適合された減衰システムを説明する。この適用例では、堅固な水平のアウトリガー部材７０が、一方の端部上で建築物コア５０に接合され、他方の端部上でダンパー４０に接合される。ダンパー４０は、アウトリガー部材７０を外側の側柱６０に接合する。前述の特許において説明されるダンパーは、互いに噛み合う構造の鋼製プレート間に接着された粘弾性部材から成り、鋼製プレートは、水平のアウトリガービームと外側の重力柱とに直接固定される。建築物が横方向の風や地震振動により変形されるとき、大きな相対的垂直変位が鋼製プレートの間に導入され、図２ｂ及び図２ｃにおいてより詳細に示すように、剪断の際に粘弾性部材を変形させる。粘弾性部材のこの剪断が、コア‐アウトリガー‐外周を連結した建築構造物に減衰を付与する。

アウトリガー構成における減衰へのこの従来技術のアプローチの１つの課題は、側柱及び内側の建築物コアのそれぞれの長期的な相対運動による、側柱と構造コアとの間の差動垂直運動である。建築物のこの運動及びセトリングは複雑な設計要求につながることがあり、ダンパー内の粘弾性部材層は、断裂のリスクがあるか、または、コア及び側柱が互いに対していったん移動すると、この移動を補償するように接合を調整しなければ、元来設計された通りに動作しない。すなわち、側柱に対するコアの相対位置は、建築物が建設されたときの位置、及びダンパーを設計したパラメータと、わずかに異なることがある。

アウトリガー構造における減衰の１つの他の実施例が、出願人Ｏｖｅ Ａｒｕｐ ａｎｄ Ｐａｒｔｎｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｍｉｔｅｄのＰＣＴ公報番号第ＷＯ２００７０４５９００号に示されている。しかし、このシステムも、上記の課題のうちの少なくともいくつかを十分に取り除くことができておらず、このシステムにおけるダンパーには定期的または半定期的なメンテナンスを必要とするという課題もある。さらに、この従来技術のシステムは、連結及び減衰を可能にする粘弾性応答を示すものではなく、また、風や地震荷重について予測される全ての広範囲の変位に効果的な減衰を示すものではない。

従って、当分野には、アウトリガー建築物構成における改善された減衰を提供する必要性がある。

本発明の一実施形態によれば、地面から垂直に延出する建築物コアと、地面に平行した面において建築物コアから離間され、且つ建築構造物の外側の外周を規定する少なくとも１つの側柱と、建築物コアに接合された本体部、少なくとも１つの側柱の方向において建築物コアから遠位の端部、及び端部から延出する羽根部を有する、少なくとも１つのアウトリガービームと、少なくとも１つの側柱に接合される高粘性流体容器を有する少なくとも１つのダンパーと、を有する建築構造物が提供され、羽根部は、建築物コアを少なくとも１つの側柱に連結するように高粘性流体容器内へ延出し、それによって、建築構造物が横荷重を受け、且つ、建築物コアが少なくとも側柱に対して変位されるときに、高粘性流体容器内の高粘性流体が、建築構造物における振動を減衰するように羽根によって剪断される。本発明の一変形形態において、高粘性流体容器は、少なくとも１つのアウトリガービームに連結され、羽根部は、少なくとも１つの側柱から、例えば中間ビームを介して延出する。

本発明の一態様において、端部の下端部が本体部の下端部から垂直に離間されるように、少なくとも１つのアウトリガービームの端部は本体部よりも幅が狭い。

本発明の別の態様において、少なくとも１つのダンパーは、端部に近接してこれの下に配置され、また、少なくとも１つのダンパーは、少なくとも１つのダンパーの下端部が本体部の下端部とおおよそ同一平面上にあるような大きさとされ、そうでない場合には必要な大きさにされる。

本発明の別の態様において、少なくとも１つのダンパーは、高粘性流体容器を画定する、第１及び第２の垂直に延出する鋼製プレートならびに当該鋼製プレート間の床面をさらに含む。

本発明の別の態様において、高粘性流体容器を囲み、且つ、羽根部を延出させる切断部分を有するカバーがさらに提供される。

本発明の別の態様において、床面から垂直に延出する隔壁がさらに提供され、当該隔壁は高粘性流体容器を２つの流体収容部に隔てる。

本発明の別の態様において、少なくとも１つのアウトリガービームは、追加の羽根をさらに含み、羽根及び当該追加の羽根は２つの流体収容部のそれぞれ１つ内へ延出する。

本発明の別の態様において、アウトリガービームは、建築構造物において１つよりも多い連続的な床の間に配置され、また、アウトリガービームは、アウトリガービームの上の床及びアウトリガービームの下の床のうちの少なくとも１つから離間される。

本発明の別の態様において、アウトリガービームは、建築構造物における３つの連続的な床の間を延出するように、建築構造物における中間床を通って延出する。

本発明の別の態様において、ダンパーは、アウトリガービームの下の床から中間床を通って延出する。

本発明の別の態様において、ダンパーは、アウトリガービームの下の床にさらに接合される。

本発明の別の実施形態によれば、建築構造物がアウトリガー構成において構成されるように、建築物コア、複数の側柱及び複数のアウトリガービームを有する建築構造物において、複数のアウトリガービームのうちの少なくとも１つを複数の側柱のうちの少なくとも１つに連結する粘性壁連結ダンパーを含む改良物が提供される。

本発明の別の実施形態によれば、地面から垂直に延出する建築物コアと、地面に平行した面において建築物コアから離間され、且つ建築構造物の外側の外周にある少なくとも１つの側柱であって、建築物コアに向かって水平に延出する中間ビーム及び当該中間ビームに取付けられた羽根を有する少なくとも１つの側柱と、建築物コアに接合された本体部、及び少なくとも１つの側柱の方向において建築物コアから遠位の端部を有する少なくとも１つのアウトリガービームと、少なくとも１つのアウトリガービームに接合された高粘性流体容器を有する少なくとも１つのダンパーと、を有する建築構造物が提供され、羽根部は、建築物コアを少なくとも１つの側柱に連結するように、高粘性流体容器内へ延出し、それによって、建築構造物が横荷重を受け、且つ、建築物コアが少なくとも１つの側柱に対して変位されるときに、高粘性流体容器内の高粘性流体は、建築構造物における振動を減衰するように羽根によって剪断される。

次に、実施形態が、添付の図面を参照して、単に実施例として説明される。
図１ａ〜１ｂは、アウトリガー建築物構成を示す概略図である。 図２ａ〜２ｃは、アウトリガー建築物構成における従来技術の減衰構成を示す図である。 変形されていない形状及び変形された形状の、本発明の一実施形態を概略的に示す図である。 本発明の減衰システムにおいて使用される粘性壁ダンパーの詳細図である。 図５ａ〜５ｂは、本発明のダンパー及びアウトリガーを示す概略図である。 図６ａ〜６ｂは、単層アウトリガー及び２層アウトリガーそれぞれにおける実施態様の詳細を示す図である。 図６ｂの２層構成の追加の実施態様の詳細を示す図である。 本発明の粘性壁連結ダンパーとアウトリガーの結合の別の実施形態を示す図である。 本発明のアウトリガーと粘性壁連結ダンパーの結合を用いる建築物断面の上面図である。 図１０および図１１は、それぞれ並列及び直列に接合された力制限ヒューズ部材と組合せた本発明の実施形態を示す図である。 図１０および図１１は、それぞれ並列及び直列に接合された力制限ヒューズ部材と組合せた本発明の実施形態を示す図である。 本発明の別の実施形態を示す概略図である。 単一のアウトリガービームにおいて複数の粘性壁ダンパーを用いる、本発明の実施形態の概略図である。 アウトリガービームにおいて戸口と一体化された、本発明の粘性ダンパーの実施態様の概略図である。 本発明のアウトリガービーム及び羽根が建築物壁の面内で移動することを確実にするのに使用できる選択的な抑制システムを示す図である。 図１５の抑制システムに関する変形形態を示す図である。

アウトリガー建築物構成における建築物コア及び側柱の長期的なセトリングと関連した従来技術の課題を軽減し、さらに、横荷重に抵抗するのに十分な減衰を提供するために、建築物の長期的なセトリングが定着するときに建築物コアと側柱との間の変動する相対位置に対する反応に適応でき、さらに、連結及び減衰の両方を構造システムに提供するダンパーを提供することが有益であろう。概括的に言えば、本発明は、従来技術の課題のうちのいくつかを解決し、且つ、以下で詳述する追加の利点を選択的に提供する、新規性のあるダンパー及びアウトリガー構成を提供するものである。他の従来技術のシステムに関する改良は、軸方向に構成されたダンパーが遭遇する疲労問題を解決することと、軸方向に構成されたダンパーが遭遇するいかなるコンプライアンス問題もなく、減衰を付与できることを備える。それゆえ、対処される問題のうちのいくつかは、ｉ）長期的な差動運動、ｉｉ）疲労及びｉｉｉ）コンプライアンス問題、ならびにｉｖ）より小さな変位での相当の剛性である。

コンプライアンス問題‐一般に、軸方向の粘性ダンパーは、応答におけるコンプライアンス問題（粘性機構が即座に係合しない）を生じさせる機械的構成要素（シール及びピン）を有し、そのため、低振幅の暴風や低振幅の地震など、より小さな振動振幅には、粘性応答が達成されないことがある。連結壁ダンパー減衰機構は、粘性材料を剪断することにより即座に係合されるので、減衰応答は瞬時であり、そのため、あらゆる種類の振動（弱いレベルの風や小さなレベルの地震振動から非常に大きな地震まで）に使用できる。

疲労問題‐本発明に従った粘性壁ダンパーにはメンテナンスの必要がない。軸方向の粘性ダンパーは、機械的構成要素（シール及びピン）に関係する疲労についての問題を有することがある。

剛性‐特に、小さな振幅変位での粘性壁の応答において、風荷重に対する建築物の応答に有用な剛性の構成要素がある。通常は粘性ダンパーには剛性がなく、前述のように、小さな変位振幅で、コンプライアンスに関する問題がある（すなわち、全く応答しない〜粘性または剛性）。

この点に関して、本発明の実施形態は、一般に、建築物構成において、好ましくは高層建築物構成において、構造コアを側柱と連結するアウトリガービームの位置に構成された粘性壁ダンパーを備える。一般的な構成が図３ａ及び図３ｂに示され、単一のアウトリガー３２が説明目的のためだけに示されている。建築物の主要な支持構造を形成する内側の建築物コア３８が、いくつかの外側の側柱３６によって囲まれる。側柱３６は、重力柱３６と区別なく呼ばれる。アウトリガービーム３２は、内側のコア３８の動的反応を側柱３６の動的反応と結合するように配置され、それゆえ、全体的なより堅固な建築構造物を提供する。ダンパー３４は、建築物コア３８と側柱３６との連結を遂行するように、アウトリガービーム３２と外側の側柱３６との間に配置される。ダンパー３６は、風や地震の横荷重により引き起こされるものなどの横荷重にさらされるときに、内側のコア３８と外側の柱３６との間に、ある程度の相対垂直運動を提供するように意図される。図３ｂは、横荷重がかけられたときのシステムの運動を示す。コア３８はカンチレバーの変形を受け、これがアウトリガービーム３２における回転運動を生じさせる。これは、ダンパーにおいて大きな相対垂直変位をもたらす。ダンパーは以下でより詳細に説明され、これらの垂直変位は、アウトリガービームに接合された鋼製羽根プレートの高粘性流体内の運動の減衰をもたらす。ダンパーは、本明細書において粘性壁ダンパーと呼ばれる。

例示的な粘性壁ダンパーの一実施例が図４に示される。示された粘性壁ダンパーは、下部床４４または支持面に接合された一対の垂直に延出する鋼製プレートから作ることのできる鋼製容器４２と、本出願では好ましくはアウトリガービームである上面に接合された内部の鋼製プレート４６の形をとる羽根とから成る。鋼製容器４２は、下面及び上面が互いに対して水平に移動するときに、水平に剪断される高粘性流体で充填される。粘性壁ダンパーは、他の適用例において使用されてきたが、本明細書において説明するアウトリガー構成内の実施態様の具体的な構造的詳細は、出願人により新規性があるものと考えられ、また、以下でより詳細に概説するように、いくつかの驚くべき利点を提供する。上部筐体が、高粘性流体の漏出または流出を防ぐように提供されてもよい。いずれにせよ、粘性壁ダンパーの動作、それらの製造及び一般的な特徴は、１９９８年４月２１日に井上らに発行された米国特許番号第５，７４０，６５２号において、及び２０００年３月１４日に片瀬らに発行された米国特許番号第６，０３７，４０３号において説明されており、これらのそれぞれの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

次に図５ａ及び図５ｂを参照すると、粘性壁ダンパー５０が、アウトリガービーム５２と側柱５６との間の連結として構成される本発明の一実施形態が示してある。この連結は、建築物コア５４の応答を側柱５６の応答と結び付ける。意図された減衰を建築構造物全体に提供するために、羽根５８が、建築物コア５４から遠位のアウトリガービーム５２の端部に取付けられ、且つ、粘性壁ダンパーの鋼製プレート容器内へ、または鋼製プレート容器から、垂直に突入するように構成され、それによって、建築物に加えられる横荷重がアウトリガービーム５２と側柱５６との間に相対運動を生じさせるときに、高粘性流体が垂直に剪断され、これが、効果的なレベルの減衰またはエネルギー消散を建築物全体に付与する。たいていの減衰は、流体の垂直剪断により生じるが、羽根は、流体内部を水平に回転して移動することもでき、それによって、構造に加えられる荷重により生じる相対運動の他のモードに、従来技術のシステムよりもいっそう適応できることにも留意すべきである。図５ｂは、ダンパー５０内の羽根５８の相対運動を示す。図５ａ及び図５ｂに示した実施形態において、ダンパー５０は、側柱に完全に接合されている。アウトリガービーム５２は、主要ビーム部５２Ａ及び端部５２Ｂから成る。主要ビーム部５２Ａは、従来技術のアウトリガー建築物構成における場合のような大きさとされ、そうでない場合には必要な大きさにされる。端部５２Ｂは主要ビーム部５２Ａよりも幅が狭く、ダンパー５０の切断部分におおよそ対応するような大きさにされた切断部分を有する。羽根５８は、端部５２Ｂから下方へ、ダンパー５０の粘性流体内へ延出する。このように、端部５２Ｂとダンパー５０の結合は、アウトリガービーム５２の主要部５２Ａの高さとおおよそ同等の高さを有する。本出願の都合上、「高さ」という用語への言及は、地面と垂直の方向、または、建築物の方向に上向きに延出することを指す。

好ましくは、羽根５８は、端部５２Ｂにしっかりと接合され、これはそれ自体が建築物コア５４から延出する本体部５２Ａからの堅固な構造的延出である。図６ａ及び図６ｂは、それぞれ単層アウトリガー及び２層アウトリガーにおける実施態様に関する選択的な変形形態を示す。より理解しやすいように、単層アウトリガーとは、アウトリガービームが、具体的にはアウトリガービームの本体部が、建築物における２つの連続的な床の間にその全体が適合したものである。２層アウトリガーは、アウトリガービームが、建築物における３つの連続的な床の間にその全体が適合するように、建築物における少なくとも１つの床を通って延出する。本発明は、当業者にとって可能であり、且つ要求される建築物の設計上の制限に適合する場合は、高粘性流体容器の大きさに対応する改造を施すことにより、２つよりも多い床に及ぶアウトリガーを意図しており、またこれに適用できる。

図６ａに示した単層構成の１つの実行可能な実施態様において、羽根は、堅固な水平のアウトリガービームに接合され、ダンパー５０の流体を保持する底部の鋼製の封じ込めプレートが、床とそれぞれの重力柱５６の合流地点にある床に取付けられる。図示するように、アウトリガービーム５２とアウトリガービーム５２の上の床５３との間には垂直の空間があり、また、アウトリガービームとアウトリガービーム５２の下の床５５との間に同様の垂直の間隙がある。

図６ｂは、アウトリガービーム６２が中間床６４の一部を通って延出する２層の実施態様を示す。これは、例えば、アウトリガービーム６２を各床の壁の内部に配置することによって、見えなくすることができる。ダンパー６０及び羽根もまた、図示するように中間床を通って延出する。

図７は、２層構成の追加の詳細を示す。上面図において、アウトリガービーム７０と上の床７２との間の間隙がはっきりと認識でき、ダンパーと下部床７６との接合が示されている。下面図において、アウトリガービームの本体部が、上部床７２と下部床７６のそれぞれの間に垂直の間隙を有することを示すように、ダンパーは取除かれている。これにより、アウトリガービーム７０が垂直に変位されている図７における漸増的な図に示すように、構造コアが横荷重の間に回転する場合に干渉がもたらされないことが確実になり、上の床７２及び下の床７６への干渉が除去される。これは、予期しない構造損傷を防止し、また、粘性壁ダンパー７８により減衰されるある程度の動きをアウトリガービーム７０に与える。

本発明の変形形態において、粘性壁ダンパーは、複数の、好ましくは２つの羽根を備える。この変形形態が図８に示され、前述の実施形態のそれぞれに同様に適用できる。複数の羽根プレートを使用すると、粘性壁ダンパー内に複数の剪断面がもたらされ、それによって、追加の減衰が提供される。図８について、アウトリガービーム８０（コアに接合されるが、本図には示されていない）が上部床８６から垂直に離間された状態の断面図が示してある。アウトリガービーム８０は、そこから下方に粘性壁ダンパー８２内へ延出する一対の羽根８８ａ及び８８ｂを有する。粘性壁ダンパー８２は、共に高粘性流体をその間に封入するベースに接合される一対の外壁８７ａ及び８７ｂから形成される。隔壁８５が、高粘性流体空間を２つのコンパートメントに隔てるように、ベースから上方に延出する。一対の羽根８８ａ及び８８ｂは、隔壁８５ならびに外壁８７ａ及び８７ｂにより画定されるコンパートメント内へ延出するように構成される。図８におけるその後の図は、建築物が横荷重を受けるときの、流体チャンバ内の一対の羽根８８ａ及び８８ｂの垂直変位を示す。

図９は、建築物コア９４と側柱９０との間の複数のアウトリガービーム９２を連結する複数の粘性壁ダンパー９０を示す上面断面図である。この図において、側柱９０は、一対のアウトリガービーム９２が建築物コア９４の各側部から延出するように、建築物コア９４からオフセットされている。

本明細書におけるようにアウトリガー建築物構成に適用される粘性壁減衰システムは、側柱に与えられる力を抑制するために、他の力制限構造システムと直列または並列に搭載できることが考えられる。これらの力制限構造システムは、自動調心エネルギー消散ブレース（ＳＣＥＤ）、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）、鋼製プレート剪断壁、スコーピオンシステム等を備えることができる。この実施態様の実施例が図１０に示されており、力制限ヒューズエレメント１０１０が、本発明の粘性壁連結ダンパー１０２０と並列に示されている。あるいは、図１１に示すように、力制限ヒューズエレメント１１１０は、直列に接合されてもよい。

上述の本発明の実施形態は、床スラブとアウトリガービームとの間の差動運動に関して特定の利点を示したが、構造物における差動運動の他の原因を対象とするために、類似の原則が本発明を実施するにあたり適用できる。

図１２について、中間ビーム１２０５が、羽根１２１５を支持することを目的として側柱１２１０から延出する、本発明の別の実施形態が示してある。この実施形態におけるアウトリガービーム１２２０は、本体部１２２５及び端部１２３０から成り、端部１２３０は、より地面に近接したアウトリガービーム１２２０の側部上の本体部１２２５から延出している。粘性壁ダンパー１２３５が提供され、本明細書において説明される粘性壁ダンパーの特徴を組み込むことができる。粘性壁ダンパー１２３５の下側は、アウトリガービーム１２２０の端部１２３０に接合される。羽根１２１５は、中間ビーム１２０５から粘性壁ダンパー１２３５内へ延出し、本明細書において説明される他の実施形態に適合する方法で機能する。図１２の実施形態において、粘性壁ダンパーは、アウトリガービームに接合され、羽根は中間ビームを介して側柱に接合される。

図１３は、各アウトリガービーム１３０５が、この場合では２つとして示される、１つよりも多い関連する粘性壁ダンパー１３１０を有する、本発明の変形形態を示す。実施態様の接合の詳細及び具体的内容は、本明細書において説明される他の実施形態のうちのいずれかに関して説明したものとすることができる。アウトリガービームの端部が、図１３に示すように各粘性壁ダンパーのための別個の端部を有するという点にのみ改造がなされている。

図１４は、実施態様への本発明の原則の適応を示すものであり、粘性壁ダンパー１４０５が、アウトリガービーム１４１５の一部を通って形成された戸口通路１４１０の上に配置されるような大きさとされており、そうでない場合には必要な大きさにされる。戸口通路を囲む要素間の差動運動を可能にするように、ダンパーと側柱との間に空間が提供される。戸口通路は、図示するようにアウトリガービームの末端に配置する必要はなく、アウトリガービームの両端部の間に配置してもよいことに留意すべきである。戸口通路は、当分野で一般に知られているように補強され、粘性ダンパーは戸口の上に配置され、また、戸口が図示する位置にある場合には、アウトリガービーム（前述のように羽根を介する）に、及び側柱に接合される。この適応では、粘性ダンパーの大きさは、説明された先の実施形態におけるものよりも小さいものであろう。

図１５及び図１６は、本発明の２つの選択的な変形形態を示すものであり、上部及び下部ガイド１５０５、１５０７のうちの１つまたは両方が、アウトリガービームと、上の床１５１０及び下の床１５２０との間に提供されている。これらのガイドは、好ましくは、低摩擦または摩擦のない表面であり、これは、アウトリガービーム（そしてそれゆえ、羽根）の動きを妨害しないが、アウトリガービームの動きを建築物壁の面内部に維持し、それゆえ、システム上に課されるいかなる面外の力及び／または変位も除去し、または劇的に低減させる。図１６は、複数の床の実施態様を示し、追加のガイド１６０５がアウトリガービームと中間床との間に同様に提供されている。

様々な利点及び驚くべき結果が、本明細書において説明した本発明の様々な実施形態及び変形形態のうちの１つまたは複数を実施することで達成できる。まず、アウトリガービームが建築物コアの応答と側柱のそれを結合するように、アウトリガービームと側柱との間の連結ダンパーとして働くように粘性壁ダンパーを利用する。説明されたアウトリガービームになされる改造が、アウトリガーの接合及び連結の一体性を維持し、また、ダンパー内のアウトリガーの相対垂直運動を提供する。基本的に、アウトリガービームの一部は、粘性壁ダンパーと置き換えられる。この構成により、アウトリガービームに取付けられた羽根プレートがダンパー内の粘性流体内部に垂直方向に突入し、それゆえ、羽根プレートと下部の封じ込めプレートとの間で粘性流体を垂直に剪断するので、エネルギーを消散する動作（すなわち、減衰の付与）が生じる。

アウトリガービーム及び粘性壁ダンパーの尺度及び大きさは、特定の実施態様、建築物の大きさ、及び横荷重に対する建築物の感受性によって決まるが、一定の設計原理が最適の結果を促進するように規定できる。例えば、アウトリガービームは、好ましくは、変形の大部分が羽根と容器プレートとの間で生じることを確実にするような大きさとされ、そうでない場合には必要な大きさにされる。すなわち、他の要素への干渉は、完全な減衰効果を実現するように、理想的に最小化される。さらに、好ましくは鋼製の羽根がアウトリガービームの端部に取付けられ、当該端部は、建築物コアからの運動を移動させるために、静止した水平に延出する部材である。端部は、大きな垂直力も伝達するような大きさにすべきであり、そうでない場合には必要な大きさにされるべきである。ダンパー内の流体を保持する封じ込めプレートは、アウトリガーのすぐ下の床に取付けられ、また、封じ込めプレートは側柱に直接的に延出することがさらに好ましい。累積的に、当システムにより、どんな余分な力もシステムに与えることなく、柱と内側の構造コアとの間の緩慢な差動垂直運動が可能となる。従来技術のアウトリガーシステムが使用される場合には、これは通常かなりのモニタリング及び補償を必要とする。

アウトリガービームのための連結として粘性壁ダンパーを実施すると、建築構造物全体に減衰を付与するのに効率的な場所が提供される。具体的には、それが、原寸のアウトリガービームの本来の設置面積内に適合するおかげで、いかなる販売可能な空間または建築用の空間も占有しない。さらに、現在知られているコンプライアンス問題はなく、そのため、当システムは、小さな変位振幅から非常に大きな変位振幅にとって効果的である。

従来技術のシステムは、ダンパーの働きが材料の静的変形により経時的に低下し得る粘弾性の減衰部材または他の機械的相互作用に依拠するが、当ダンパーは、永久変形を受けないものである。従って、メンテナンスの必要がない。容器内の流体は、漏出があるように封止されてもよい。さらに、軸方向のダンパーシステムにおいて問題となり得る、疲労に関する課題がない。最後に、ダンパー内の羽根の定位置または既定位置が固定されず、経時的に変化できるので、羽根とダンパーの相互作用は、建築物の長期的なセトリングに容易に適合する。例えば、建築物が沈下するにつれて、非常にわずかな量であっても、建築物のコアが経時的に外周に対して移動する場合に、羽根は、振動を減衰する新たな既定位置に向かって流体内を容易に移動する。従来技術のシステムはそのように適合できるものではなく、ダンパーは長期的なセトリングにより変形することを余儀なくされ、設計を複雑かつ困難にする。

特許請求の範囲の範囲は、好ましい実施形態の記載において、または実施例において述べられた好ましい実施形態によって限定されるべきではないが、全体として記載に適合する最も広い解釈がなされるべきである。

Claims (18)

1. 建築構造物であって、
   地面から垂直に延出する建築物コアと、
   前記地面に平行した面において前記建築物コアから離間され、且つ前記建築構造物の外側の外周にある、少なくとも１つの側柱と、
   前記建築物コアに接合される本体部、前記少なくとも１つの側柱の方向において前記建築物コアから遠位の端部、及び前記端部から延出する羽根部を有する、少なくとも１つのアウトリガービームと、
   前記少なくとも１つの側柱に接合される高粘性流体容器を有する少なくとも１つのダンパーと
   を含み、前記羽根部が、前記建築物コアを前記少なくとも１つの側柱に連結するように前記高粘性流体容器内へ延出し、それによって、前記建築構造物が横荷重を受け、且つ、前記建築物コアが前記少なくとも１つの側柱に対して変位されるときに、前記高粘性流体容器内の高粘性流体が、前記建築構造物における振動を減衰するように前記羽根によって剪断される、建築構造物。
2. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記端部の下端部が前記本体部の下端部から垂直に離間されるように、前記少なくとも１つのアウトリガービームの前記端部が、前記本体部よりも幅が狭い、前記建築構造物。
3. 請求項２に記載の建築構造物であって、前記少なくとも１つのダンパーが前記端部に近接してこれの下に配置され、また、前記少なくとも１つのダンパーが、前記少なくとも１つのダンパーの下端部が前記本体部の前記下端部とおおよそ同一平面上にあるような大きさとされ、そうでない場合には必要な大きさにされる、前記建築構造物。
4. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記少なくとも１つのダンパーが、前記高粘性流体容器を画定する、第１及び第２の垂直に延出する鋼製プレートならびに前記鋼製プレート間の床面をさらに含む、前記建築構造物。
5. 請求項４に記載の建築構造物であって、前記高粘性流体容器を囲み、且つ、前記羽根部を延出させる切断部分を有するカバーをさらに含む、前記建築構造物。
6. 請求項４に記載の建築構造物であって、前記床面から垂直に延出する隔壁をさらに含み、前記隔壁が前記高粘性流体容器を２つの流体収容部に隔てる、前記建築構造物。
7. 請求項６に記載の建築構造物であって、前記少なくとも１つのアウトリガービームが、追加の羽根をさらに含み、前記羽根及び前記追加の羽根が前記２つの流体収容部のそれぞれ１つ内へ延出する、前記建築構造物。
8. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記アウトリガービームが、前記建築構造物において１つよりも多い連続的な床の間に配置され、また、前記アウトリガービームが、前記アウトリガービームの上の床及び前記アウトリガービームの下の床のうちの少なくとも１つから離間される、前記建築構造物。
9. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記アウトリガービームが、前記建築構造物における３つの連続的な床の間を延出するように、前記建築構造物における中間床を通って延出する、前記建築構造物。
10. 請求項９に記載の建築構造物であって、前記ダンパーが、前記アウトリガービームの下の床から前記中間床を通って延出する、前記建築構造物。
11. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記ダンパーが、前記アウトリガービームの下の床にさらに接合される、前記建築構造物。
12. 請求項１に記載の建築構造物であって、前記少なくとも１つの粘性壁連結ダンパーに直列または並列に接合される少なくとも１つの力制限ヒューズ部材をさらに含む、前記建築構造物。
13. 前記建築構造物がアウトリガー構成において構成されるように、建築物コア、複数の側柱及び複数のアウトリガービームを有する建築構造物において、前記複数のアウトリガービームのうちの少なくとも１つを前記複数の側柱のうちの少なくとも１つに連結する粘性壁連結ダンパーを含む、改良物。
14. 建築構造物であって、
    地面から垂直に延出する建築物コアと、
    前記地面に平行した面において前記建築物コアから離間され、且つ前記建築構造物の外側の外周にある少なくとも１つの側柱であって、前記建築物コアに向かって水平に延出する中間ビーム及び前記中間ビームに取付けられた羽根を有する、前記少なくとも１つの側柱と、
    前記建築物コアに接合された本体部、及び前記少なくとも１つの側柱の方向において前記建築物コアから遠位の端部を有する、少なくとも１つのアウトリガービームと、
    前記少なくとも１つのアウトリガービームに接合された高粘性流体容器を有する少なくとも１つのダンパーと
    を含み、前記羽根部が、前記建築物コアを前記少なくとも１つの側柱に連結するように、前記高粘性流体容器内へ延出し、それによって、前記建築構造物が横荷重を受け、且つ、前記建築物コアが前記少なくとも１つの側柱に対して変位されるときに、前記高粘性流体容器内の高粘性流体が、前記建築構造物における振動を減衰するように前記羽根によって剪断される、建築構造物。
15. 請求項１３に記載の建築構造物であって、前記少なくとも１つのダンパーが、前記高粘性流体容器を画定する、第１及び第２の垂直に延出する鋼製プレートならびに前記鋼製プレートの間の床面をさらに含む、前記建築構造。
16. 請求項１４に記載の建築構造物であって、前記高粘性流体容器を囲み、且つ、前記羽根部を延出させる切断部分を有するカバーをさらに含む、前記建築構造物。
17. 請求項１４に記載の建築構造物であって、前記床面から延出する隔壁をさらに含み、前記隔壁が、前記高粘性流体容器を２つの流体収容部に隔てる、前記建築構造物。
18. 請求項１３に記載の建築構造物であって、前記アウトリガービームが、前記建築構造物における１つよりも多い連続的な床の間に配置され、また、前記アウトリガービームが、前記アウトリガービームの上の床及び前記アウトリガービームの下の床のうちの少なくとも１つから離間される、前記建築構造物。

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