JP2017053135A5

JP2017053135A5 -

Info

Publication number: JP2017053135A5
Application number: JP2015177429A
Authority: JP
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2035-09-09

Description

本発明は、並行する２本の柱材（１０５）（１０６）と、これら２本の柱材の上端及び下端に接合した並行する２本の横架材（１０２）（１０３）と、から構成される構造体（１０１）を有する建物の制振構造であって、
前記構造体（１０１）内に配置され、前記２本の横架材の層間変位（Ｘ）を作動変位（Ｙ）として伝達する伝達手段（Ｕ）と、
前記伝達手段（Ｕ）の作動変位（Ｙ）を吸収する油圧ダンパ（１）と、を備えた、
ことを特徴とする。
前記伝達手段は、前記２本の柱材の内の一方の柱材（１０５）における高さの異なる少なくとも２箇所で連結して、他方の柱材側（１０６）における前記一方の柱材の連結部の高さ方向中間部に、前記作動変位（Ｙ）として伝達してなる、
ことを特徴とする。

請求項１又は２に係る本発明によると、層間変位を伝達手段により作動変位として油圧ダンパに伝達し、油圧ダンパは、所定の作動効率により地震等による構造体の揺れを制振する。これにより、油圧ダンパは、比較的大きなストロークで作動して、油圧ダンパの性能を適正に発揮することができ、建物全体で用いる油圧ダンパの個数を減少して、コストダウンを図ることができると共に、地震による建物の損壊を減少することができる。

請求項３に係る本発明によると、伝達手段がブレース構造からなり、比較的簡単で軽量な構造でもって、適正な作動効率により油圧ダンパの機能を発揮することができる。

請求項４に係る本発明によると、伝達手段が耐力壁材からなり、構造体の剛性をも向上することができる。

請求項５に係る本発明によると、油圧ダンパ自体が伝達手段を構成するので、簡単な構成により適正な作動効率を得ることができる。

請求項６に係る本発明によると、伝達手段がトッグル機構からなるので、簡単な構成でもって所定の作動効率を得ることができる。

請求項７に係る本発明によると、伝達手段がブレース構造及びレバー部材からなるので、レバー部材のレバー比により作動効率を変更して、例えば１に近い任意の作動効率を得ることができ、油圧ダンパの性能を最適に発揮し得る作動効率を容易に設定することが可能となる。これにより、油圧ダンパの性能にマッチした高い機能の建物の制振構造を得ることができる。

請求項８に係る本発明によると、油圧ダンパが油圧室に直列してガス室を備え、油圧室のオイルが温度変化により膨張又は収縮しても、フロート部材がガス室の付勢力に抗して又は順じて移動するので、オイルの膨張又は収縮に応じて油圧室の容積を変化して、油圧室からのオイルの漏れ又は油圧室への空気の吸込みを防止して、油圧ダンパの性能を長期に亘って維持することができる。

請求項９に係る本発明によると、前記油圧ダンパは、前記所定値以下の状態で１５０〜６００［ｋＮ／（ｍ／ｓｅｃ）］の上記急勾配からなる減衰力特性を保持してなるので、木造建築に適用して最適である。６００［ｋＮ／（ｍ／ｓｅｃ）］以上であると、油室に残圧を発生して振動エネルギを有効に吸収することができない。

請求項１０に係る本発明によると、油圧ダンパは、ピストンロッドが一方の油圧のみに貫通して延びているので、油圧ダンパの構造が簡単となり、信頼性の高い油圧ダンパを用いた建物の制振構造を提供することができる。また、ピストンロッドが一方の油室のみにあるので、ピストンのストロークにより油圧室の容積が変化するが、該容積変化は、上記ガス室により吸収される。

請求項１１に係る本発明によると、第１及び第２のピストンバルブは、突起、バルブ座板、皿バネ及び油路からなる簡単な構成で足りる。また、周長の長い環状の突起の全周からバルブ座板の外周部が離れることにより、オイルの流路面積を確保して、上記急勾配と緩勾配とに一気に切換えることができ、上記所望の減衰力特性を容易かつ確実に得ることができる。

Claims

並行する２本の柱材と、これら２本の柱材の上端及び下端に接合した並行する２本の横架材と、から構成される構造体を有する建物の制振構造であって、
前記構造体内に配置され、前記２本の横架材の層間変位を作動変位として伝達する伝達手段と、
前記伝達手段の作動変位を吸収する油圧ダンパと、
を備えたことを特徴とする建物の制振構造。
前記伝達手段は、前記２本の柱材の内の一方の柱材における高さの異なる少なくとも２箇所で連結して、他方の柱材側における前記一方の柱材の連結部の高さ方向中間部に、前記作動変位として伝達してなる、
請求項１記載の建物の制振構造。
前記伝達手段は、前記一方の柱材の上端部及び下端部にそれぞれ連結すると共に、前記中間部にて互いに連結するブレース構造であり、
前記油圧ダンパは、前記ブレース構造の中間部と前記他方の柱材との間に介在されてなる、
請求項２記載の建物の制振構造。
前記伝達手段は、前記一方の柱材に固定された耐力壁材であり、該耐力壁材の前記他方の柱材側と前記他方の柱材との間に前記油圧ダンパを介在してなる、
請求項２記載の建物の制振構造。
前記油圧ダンパは、前記一方の柱材の端部と前記他方の柱材の中間部との間に連結されてなる、
請求項２記載の建物の制振構造。
前記伝達手段は、前記一方の柱材の端部と前記他方の柱材の中間部との間に連結されたトッグル機構であり、
前記油圧ダンパは、前記トッグル機構の連結ピンと前記他方の柱材との間に介在してなる、
請求項２記載の建物の制振構造。
前記伝達手段は、前記一方の柱材の上端部及び下端部にそれぞれ一端が連結される第１及び第２ブレース材と、前記他方の柱材の中間部に一端が連結され、かつ前記第１及び第２ブレース材の他端が連結されるレバー部材と、を有し、
前記油圧ダンパは、前記レバー部材の他端と前記一方の柱材の間に介在され、
前記レバー部材は、前記第１及び第２ブレース材の連結点を支点とし、前記一端の連結点を力点とし、前記他端の連結点を作用点としたレバー比により、前記力点に作用する変位を前記作用点から前記油圧ダンパに変更して伝達してなる、
請求項２記載の建物の制振構造。
前記油圧ダンパは、シリンダ内にオイルを充填した油圧室を１個のピストンにより２個の油室に区画し、前記シリンダに少なくとも軸方向に一体のエンド部材と、前記シリンダに軸方向に移動自在なフロート部材との間で前記油圧室を形成してなり、
前記シリンダの端部の閉塞部と前記フロート部材との間に、前記油圧室から前記フロート部材に作用する油圧に対向する所定圧の不活性ガスが封入されているガス室を形成し、
前記ピストン部分に、前記２個の油室の一方から他方の油室へのオイルの流れを規制する第１のピストンバルブと、前記他方の油室から一方の油室へのオイルの流れを規制する第２のピストンバルブと、前記２個の油室を連通するオリフィスと、を設け、
前記油圧ダンパは、前記第１及び第２のピストンバルブがそれぞれ前記規制される流れと反対方向のオイルの流れに対して、前記シリンダに対する前記ピストンの移動速度が所定値以下の状態では閉じ位置にあって前記オイルの流れを前記オリフィスにより制限し、移動速度に対する荷重変化が急勾配からなり、前記ピストンの移動速度が前記所定値より速い状態では開かれて前記オイルの流れを許容し、移動速度に対する荷重変化が小さい緩勾配からなる減衰力特性を有し、
前記オリフィスは、前記シリンダの内径断面積に対する該オリフィスの流通面積の比である開口面積比率が０．００４〜０．０４０である、
請求項１ないし７のいずれか１項記載の建物の制振構造。
前記油圧ダンパは、前記所定値以下の状態で前記移動速度に対する荷重変化が１５０〜６００［ｋＮ／（ｍ／ｓｅｃ）］である、
請求項８記載の建物の制振構造。
前記油圧ダンパは、前記ピストンからのピストンロッドが前記ピストンから前記２個の油室の内の一方の油室のみを貫通して延び、かつ前記エンド部材と前記ピストンとの間に縮設されて前記一方の油室にスプリングが配置されてなる、
請求項８又は９記載の建物の制振装置。
前記第１及び第２のピストンバルブは、前記ピストンの両側面に形成され、前記油圧ダンパの中心軸線を中心とした円周からなる環状の突起と、該突起に外周部が当接するように付勢された可撓性のバルブ座板と、前記ピストンの両側面を前記突起の外径側と内径側とでそれぞれ連通する油路と、を有し、
前記バルブ座板は、複数枚からなり、該複数枚のバルブ座板の少なくとも１枚に、外径側から切込まれた少なくとも１個の溝が形成され、該溝が前記環状の突起の内径側と外径側とを連通して前記オリフィスを形成してなる、
請求項８ないし１０のいずれか１項記載の建物の制振装置。