JP2019132742A - 構造物の変位軌跡の記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震時等、構造物が振動を生じ、上部構造が下部構造に対して相対変位したときに相対変位の軌跡を水平２方向毎に記録する。【解決手段】構造物の振動時に水平方向に相対変位を生ずる上部構造７と下部構造８のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁９と、付加壁９の他方の躯体側に鉛直方向、もしくは鉛直に近い方向を向いて軸方向に昇降自在に支持される罫書き具２と、他方の躯体に、罫書き具２の先端が接触し得る状態で設置される罫書き板４から記録装置１を構成し、付加壁９を上部構造７と下部構造８間の相対変位時に他方の躯体との間で、付加壁９の面外方向の相対移動を拘束させたまま、付加壁９の面内方向に相対移動自在にする。【選択図】図１

Description

本発明は地震時等、構造物が振動を生じ、上部構造が下部構造に対して相対変位したときに相対変位の軌跡を記録する記録装置に関するものである。

地震時等に上部構造が下部構造に対して相対変位したときの、両構造間の相対変位の軌跡を記録する記録装置は上部構造と下部構造のいずれか一方に固定される罫書き具と、他方に固定される罫書き板の組み合わせからなり、罫書き具の先端に接続された罫書き針が罫書き板の上面（表面）等、罫書き針側の面に連続した線を描くことにより罫書き板に罫書き線を記録する（特許文献１〜４参照）。下部構造と上部構造は多くの場合、免震装置を挟んで上下に分離した基礎と地上構造物であるが（特許文献１、３、４）、地上構造物内の下層階と上層階であることもある（特許文献２）。

罫書き具は上部構造の下部構造に対する相対変位量を罫書き板に軌跡として記録するから、罫書き具が上部構造に固定されれば、罫書き板は下部構造に固定される。上部構造の下部構造に対する相対変位時には、上部構造は下部構造に対し、平面上、水平二方向に相対変位するため、罫書き具が罫書き板に描く軌跡は紡錘形の連続した、または不規則な連続した２次元の曲線を描く（特許文献２の図５、特許文献４の図５）。

ここで、上部構造が免震装置に支持された地上構造物で、下部構造が、免震装置が固定された基礎であるような場合には（特許文献１、３、４）、上部構造と下部構造間の距離が小さいため、罫書き具に地上構造物の隣接階間程の長さを与える必要はない。それに対し、地上構造物の隣接階である上階と下階が上部構造と下部構造である場合、すなわち地上構造物の隣接階間に罫書き具を設置する場合には、原則として罫書き具に隣接階（１層）分の長さを与えなければならない。

一方、隣接階の内、例えば上階に接続した間仕切り壁（非構造壁）の下方を下階から分離させ、間仕切り壁の下端部と下階の床との間に罫書き具を架設すれば（非特許文献１参照）、罫書き具に１層分の長さを与える必要がなくなり、罫書き具には免震装置で支持された上部構造と下部構造間に架設する場合と同等の規模を与えればよくなる。

特開平１１−１４２１３５号公報（請求項１、段落００１４〜００２１、図１〜図３） 特開２００１−１３２５８号公報（請求項１、段落０００８〜００１６、図１、図２） 特開２００２−１６８９６２号公報（請求項１、段落０００９〜００２３、図１） 特開２０１５−５５６０１号公報（請求項１、段落００１８〜００４１、図１〜図３、図５）

「災害拠点建築物の設計ガイドライン（案）」、国土技術政策総合研究所、２０１７．３．３０、図４−１

但し、上記した従来の罫書き具が描く水平二方向の連続した２次元の曲線のみからでは、各方向の相対変位量の最大値を直ちに把握することが困難な場合もあり、例えば各方向（Ｘ方向とＹ方向）の相対変位量の最大値を独立して把握すべきような場合には、水平二方向の軌跡が合成された２次元の連続した軌跡より、方向毎に独立して記録が得られた方がよいこともある。

本発明は上記背景より、相対変位の軌跡をＸ方向とＹ方向毎に記録することができる構造物の変位軌跡の記録装置を提案するものである。

請求項１に記載の発明の構造物の変位軌跡の記録装置は、構造物の振動時に水平方向に相対変位を生ずる上部構造と下部構造のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁と、この付加壁の前記他方の躯体側に鉛直方向、もしくは鉛直に近い方向を向いて軸方向に昇降自在に支持される罫書き具と、前記他方の躯体に、前記罫書き具の先端が接触し得る状態で設置される罫書き板とを備え、
前記付加壁は前記上部構造と前記下部構造間の相対変位時に前記他方の躯体との間で、前記付加壁の面外方向の相対移動を拘束されたまま、前記付加壁の面内方向に相対移動自在であることを構成要件とする。

上部構造と下部構造は構造物の振動時に水平方向に相対変位を生じる関係にあれば、部位は問われず、構造物内であれば、上部構造と下部構造はそれぞれ例えば上階の躯体と下階の躯体等であり、構造物外であれば、例えば免震装置を介して上下に区分された地上構造物等の上部構造と基礎等の下部構造である。免震装置が地上階に設置される場合、免震装置の下部が固定される側が下部構造になり、免震装置の上部が固定される側が上部構造になる。上部構造と下部構造が地上構造物の上階の躯体と下階の躯体である場合、「上部構造と下部構造間の相対変位」は層間変位になる。

「上部構造と下部構造のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁」とは、付加壁が上部構造に接続すれば、付加壁は下部構造から分離し、下部構造に接続すれば、上部構造から分離することを言う。「（いずれか）他方の躯体」は付加壁が接続しない側である下部構造、または上部構造の躯体を指す。付加壁はいずれか他方の躯体から分離することで、本来的には上部構造と下部構造間の相対変位時に、いずれか他方の躯体からは面内方向と面外方向に反力を受けることなく、相対変位に追従しようとする。

但し、「付加壁が上部構造と下部構造間の相対変位時に（分離した）他方の躯体との間で、付加壁の面外方向の相対移動を拘束されたまま、付加壁の面内方向に相対移動自在であること」で、基本的に付加壁は他方の躯体に対しては付加壁の面外方向には相対移動せずに、面内方向に自由に相対移動可能な状態にある。「付加壁が他方の躯体に対して付加壁の面外方向には相対移動しない」とは、必ずしも完全に面外方向に相対移動しないことを意味せず、得られる軌跡を目視する上で、容認される程度の面外方向の相対移動は許容される趣旨である。

「付加壁が一方の躯体に接続し」とは、付加壁９が上部構造７と下部構造８の内のいずれか一方の躯体と一体的に挙動し、他方の躯体に対して相対移動するように一方の躯体に直接、もしくは間接的に接合されることを言う。上部構造７と下部構造８の躯体は主にスラブ（床）や梁（桁）、または図１に示すように壁（耐力壁）７２であることが多いが、必ずしもこれらには限られず、柱や杭等であることもある。

付加壁９が分離した他方の躯体、図面では下部構造８の躯体に対し、付加壁９の面外方向には相対移動せずに、面内方向に相対移動自在であることで、上部構造７が下部構造８に対して付加壁９の面内方向と面外方向の２方向に相対変位を生じたときにも、付加壁９は他方の躯体に対しては、付加壁９の面内方向にしか相対移動しない。この結果、罫書き具２は図９−（ｃ）に示すように主に付加壁９の面内方向の、上部構造７の下部構造８に対する相対移動の軌跡のみを罫書き板４に描くため、方向毎に独立して記録を得ることが可能になる。

付加壁９とそれから分離した他方の躯体に固定される罫書き具２と罫書き板４の組み合わせからなる記録装置１は１枚の付加壁９単位で成立するため、水平二方向（Ｘ方向とＹ方向）の相対移動の軌跡を得るには図９−（ａ）、（ｂ）に示すように平面上（平面で見たとき）、直交等、交差する２枚の付加壁に記録装置１が設置される。２枚の付加壁９、９が交差する二方向を向いて配置されることで、上部構造７と下部構造８間の相対変位の軌跡をＸ方向とＹ方向毎に記録することが可能になる。

請求項１における「付加壁の他方の躯体側に支持される罫書き具」とは、付加壁９のいずれかの部分の内、付加壁９が分離する他方の躯体側（躯体寄り）に罫書き具２が配置され、付加壁９に固定状態で支持されることを言う。「鉛直に近い方向」は罫書き具２の軸方向が鉛直方向に近い方向を向くことを含む意味である。「軸方向に昇降自在に」とは、罫書き具２が付加壁９に対して昇降（出没）自在であることであり、罫書き具２の本体が付加壁９から他方の躯体側へ向かって軸方向（長さ方向）に突出し、突出した状態から没入することが自在であることを言う。

罫書き具２が付加壁９に対して昇降自在であることは、上部構造７の下部構造８に対する相対変位時に付加壁９と他方の躯体との間に生じる鉛直方向の相対変位に罫書き具２が追従しながら、罫書き具２の軸方向先端（罫書き板４側の先端）の罫書き針３が罫書き板４に接触し続ける意味がある。具体的には図１、図６に示すように罫書き具２を付加壁９の例えば下方に支持部材５を用いて鉛直方向等に相対移動自在に保持させた上で、支持部材５と罫書き具２との間にコイルスプリング２５等のばねを介在させることで、罫書き具２が付加壁９から昇降自在に付加壁９に支持される。罫書き板４は罫書き具２の先端が位置するレベルに配置される。

「付加壁９が付加壁９の面外方向の相対移動を拘束されたまま、付加壁９の面内方向に相対移動自在であること」は、付加壁９が上部構造７に接続した場合であれば、例えば図１に示すように付加壁９の下端部（下方部）が下部構造８に、付加壁９の面内方向に平行に形成された案内溝６内に差し込まれることにより（請求項２）、または下部構造８の上部構造７側の面に、付加壁９の面内方向に平行に敷設されたレールに載ること、もしくはレールを保持すること等により可能になる。付加壁９の下端部が案内溝６内に差し込まれる等により付加壁９が分離した側の（他方の）躯体に、面外方向の相対移動を拘束された状態になる。

付加壁９が案内溝６内に差し込まれる例で言えば、付加壁９が下部構造８に接続した場合には、付加壁９の上端部が上部構造７に、付加壁９の面内方向に平行に形成された案内溝６内に差し込まれる（請求項２）。案内溝６内に差し込まれる部分は付加壁９本体の一部である場合と、図８−（ａ）、（ｂ）に示すように付加壁９本体に一体化した部品である場合がある。

付加壁９が付加壁９の面外方向の相対移動を拘束されたまま、面内方向に相対移動自在であることで、上部構造７と下部構造８間に水平二方向の相対変位が生じたときにも、付加壁９は分離した他方の躯体に対しては付加壁９の面外方向には実質的に相対移動を生じないため、付加壁９は図２に鎖線で示すようにその面内方向にのみ他の躯体に対して相対移動し、罫書き具２はこの方向の相対移動量を罫書き板４に描く。上部構造７と下部構造８間の水平二方向の相対変位の軌跡を記録する場合には、図９−（ａ）、（ｂ）に示すように付加壁９が水平二方向（Ｘ方向とＹ方向）を向いて配置される。

付加壁９が他方の躯体に付加壁９の面外方向の相対移動を拘束されることで、上部構造７（付加壁９）が下部構造８（他方の躯体）に対して面外方向に相対移動しようとするときに、罫書き具２は他方の躯体から面外方向の力を受ける可能性がある。このような事態に対しては、罫書き具２が付加壁９に対し、付加壁９の面外方向に相対的に回転自在に支持されることで（請求項３）、罫書き具２に他方の躯体から力が作用する事態を回避することが可能である。

例えば付加壁９の他方の躯体側の端部が他方の躯体に、付加壁９の面内方向に平行に形成された案内溝６内に差し込まれている場合（請求項２）、付加壁９が接続した一方の躯体が他方の躯体に対し、付加壁９の面外方向に相対変位したとき、付加壁９の他方の躯体側の端部は他方の躯体に対して相対移動することができない。この場合、図５に示すように付加壁９は他方の躯体に対して付加壁９の面内水平方向の軸（水平軸）回りに回転変形しようとする。

このとき、付加壁９は面外方向には面内方向に比べて剛性が小さいことから、面外方向には弾性変形可能な範囲で変形することができるため、基本的には罫書き具２が付加壁９に固定されていても罫書き具２が他方の躯体から過大な力を受けずに済む。但し、付加壁９が変形可能な量を超える変形を生じようとするときに、罫書き具２が他方の躯体から力を受ける可能性がある。このような場合に備え、罫書き具２が付加壁９に対し、付加壁９の壁面に平行な水平軸の回りに角度調整自在に支持されていれば（請求項３）、付加壁が他方の躯体に対して面外方向に変形しようとするときに、罫書き具２が他方の躯体から力を受けない状態が得られる。

罫書き具２が付加壁９の壁面に対して水平軸回りに「角度調整自在」に支持されていればよいから、例えば図１、図５に示すように罫書き具２の軸方向に距離を置いた２箇所（保持材５１、５１）で付加壁９に保持される場合に、各保持位置において罫書き具２が壁面に対して相対移動自在に保持されればよい。具体的には図５に示すように罫書き具２がその軸方向に距離を置いて付加壁９に固定された支持部材５の保持材５１、５１に２箇所で保持された場合、罫書き具２が各保持材５１に、付加壁９の面外方向に弾性変形可能な緩衝材５２を介して保持されることで、付加壁９の壁面に対し、水平軸回りに「角度調整自在」に支持された状態になる。

「角度調整自在」は罫書き具２が他方の躯体に対し、付加壁９の面外方向に相対的に回転自在であることも含まれる。「面外方向に相対的に回転自在」とは、罫書き具２が付加壁９の面内水平方向の軸の回りに回転自在に付加壁９に支持（軸支）されることを言い、例えば罫書き具２の軸線が付加壁９の壁面（面内方向）に対し、壁面に平行な水平軸の回りに相対的に回転自在であることを言う。

但し、上部構造７（上階）が下部構造８（下階）に対して相対変位（層間変位）をしたときに、付加壁９の壁面が他方の躯体に対して生じる回転角は数度程度であるから、多くの場合、付加壁９が面外方向に弾性変形することで、罫書き具２への力の作用を回避することが可能である。

請求項２では付加壁９の他方の躯体側の端部が他方の躯体の案内溝６内に差し込まれている関係で、付加壁９が他方の躯体に対して面外方向に相対変位しようとするときに、図４−（ｂ）、（ｃ）に示すように付加壁９が案内溝６内に差し込まれたまま、面外方向に転倒しようとすることが考えられる。この転倒が生じようとするとき、案内溝６内に差し込まれている部分が案内溝６内で面外方向に自由に移動できるだけの空間が確保されている必要がある。

これに対し、付加壁９の案内溝６等、他方の躯体寄りの部分が図７−（ａ）に示すように付加壁９の高さ方向に付加壁本体９１とその下方の下方部９２とに区分され、下方部９２が高さ方向に複数の棒要素９２ａに分離し、付加壁本体９１と最上部の棒要素９２ａ、及び隣接する棒要素９２ａ、９２ａが付加壁９の面内方向に平行な水平軸の回りに互いに回転自在に連結されていれば（請求項４）、案内溝６内に位置する区間が付加壁９の面外方向に変形可能になるため、案内溝６内に空間を確保する必要がなくなる。

付加壁９が付加壁本体９１と下方部９２とに区分され、付加壁本体９１と棒要素９２ａ、及び隣接する棒要素９２ａ、９２ａが水平軸回りに互いに回転自在に連結されること（請求項４）は、必ずしも付加壁９の下方寄りの部分が案内溝６内に差し込まれている場合には限られず、上記したように下部構造８に敷設されたレールに付加壁９が載るような場合にも、付加壁９が区分されることもある。

付加壁本体９１と下方部９２の内の最上部の棒要素９２ａ、及び上下に隣接する棒要素９２ａ、９２ａ同士が水平軸回りに互いに回転自在に連結されることで、図７−（ｂ）に示すように下方部９２の最下部の棒要素９２ａが案内溝６内に納まったまま、その棒要素９２ａより上の棒要素９２ａと付加壁本体９１が案内溝６に対して面外方向に移動可能になる。この結果、案内溝６内に付加壁９が本体９１と下方部９２に分離しない場合のように、下方部が案内溝６内で相対的に回転変形できるための空間を確保する必要がなくなるため、案内溝６自体の大きさを抑えることが可能になる。

付加壁本体９１と棒要素９２ａ、及び棒要素９２ａ、９２ａ同士が水平軸回りに互いに回転自在に連結されることは、例えば水平軸回りに回転可能に連結されたヒンジ（蝶番）の羽根（羽根板）を接続されるべき要素の双方に接続することにより可能になる。

上部構造と下部構造のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁が他方の躯体に対し、付加壁の面外方向には相対移動せずに面内方向に相対移動自在であるため、上部構造が下部構造に対して付加壁の面内方向と面外方向の２方向に相対変位を生じたときにも、付加壁を他方の躯体に対し、実質的に付加壁の面内方向にしか相対移動しない状態にすることができる。

この結果、罫書き具は付加壁の面内方向の、主に上部構造の下部構造に対する相対移動の軌跡のみを罫書き板に描くため、方向毎に独立して記録を得ることができ、２枚の付加壁を交差する二方向に向けて配置すれば、上部構造と下部構造間の相対変位の軌跡をＸ方向とＹ方向毎に記録することができる。

上部構造に接続した付加壁の下端部（下方部）が下部構造に一体化した案内溝内に差し込まれた場合の、付加壁に支持された罫書き具と下部構造に設置された罫書き板との関係を示した斜視図である。 図１に示す付加壁の立面図である。 付加壁の付近に躯体としての壁（構造壁）がある場合の付加壁と壁の（配置）関係を示した平面図である。 （ａ）は上部構造と下部構造間に付加壁の面外方向に相対変位が生じていないときの付加壁を示した図３のｘ−ｘ線断面図、（ｂ）は上部構造が下部構造に対し、罫書き具を支持した付加壁の表面側へ相対変位したときの付加壁を示した断面図、（ｃ）は上部構造が下部構造に対し、付加壁の背面側へ相対変位したときの付加壁を示した断面図である。 罫書き具が軸方向に距離を置いて付加壁に固定された２本の保持材に付加壁の面外方向に相対移動自在に保持された場合の、付加壁と罫書き具の関係を示した付加壁の面内方向の縦断面図である。 図１における罫書き具の支持部材への接続部分の詳細例を示した立面図である。 （ａ）は付加壁の案内溝寄りの部分が付加壁の高さ方向に、付加壁本体とその下方の複数の棒要素からなる下方部に分離し、付加壁本体と棒要素、及び隣接する棒要素が付加壁の面内方向に平行な水平軸の回りに回転自在に連結されている場合の付加壁を示した面内方向の縦断面図、（ｂ）は上部構造が付加壁の背面側へ相対変位したときの棒要素間の相対移動の様子を示した縦断面図である。 （ａ）は付加壁が壁の外部に配置され、案内溝が腰壁に支持された場合の付加壁と壁の関係を示した縦断面図、（ｂ）は付加壁と腰壁が壁の内部に配置され、案内溝が腰壁に支持された場合の付加壁と壁の関係を示した縦断面図である。 （ａ）は付加壁が二方向の壁の外部に配置された場合の壁と付加壁の関係を示した平面図、（ｂ）は付加壁が二方向の中空の壁の内部にされた場合の壁と付加壁の関係を示した平面図、（ｃ）は（ａ）、または（ｂ）に示す付加壁の罫書き具が描いた各方向の相対変位の軌跡を示した平面図である。

図１は構造物の振動時に水平方向に相対変位を生ずる上部構造７と下部構造８のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁９と、付加壁９の他方の躯体側に鉛直方向、もしくは鉛直に近い方向を向いて軸方向に昇降自在に支持される罫書き具２と、他方の躯体に、罫書き具２の先端が接触し得る状態で設置される罫書き板４とを備えた変位軌跡の記録装置１の構成例を示す。以下では付加壁９が上部構造７に接続した場合の図１に示す例を主に説明する。「構造物の振動時」は主に地震時を言う。

付加壁９は上部構造７と下部構造８間の相対変位時に、付加壁９が接続しない側の他方の躯体との間で、付加壁９の面外方向の相対移動を拘束されたまま、付加壁９の面内方向に相対移動自在な状態に置かれる。具体的には図１に示すように付加壁９の他方の躯体（下部構造８の躯体）側の端部が、その他方の躯体に、付加壁９の面内方向に平行に形成された案内溝６内等に差し込まれることにより、付加壁９は他方の躯体に対し、付加壁９の面外方向の相対移動を拘束される。

上部構造７に接続した場合、付加壁９は上部構造７の躯体には上部構造７と一体的に挙動するように接合される。躯体が鉄筋コンクリート造か鉄骨造か、または木造かの構造種別に応じ、付加壁９の躯体との接合方法は異なるが、図示するように木造の場合、付加壁９は図１に示すように例えば上部構造７の躯体である梁７１や壁７２（構造壁（耐力壁））等の側面に直接、もしくは間接的に重なり、付加壁９を厚さ方向に貫通し、梁７１等に到達するボルト等の接合具１１により接合される。この場合、梁７１等の軸方向が付加壁９の面内方向になる。躯体が鉄筋コンクリート造か鉄骨造の場合も、木造の場合と同様に付加壁９は上部構造７に接合される。

図３に示すように付加壁９の面外方向片側の付近に躯体としての壁７２がある場合には、付加壁９は上部構造７と下部構造８間の相対変位時に壁７２との接触（衝突）が生じない程度に、付加壁９の厚さ方向に間隔を確保し、壁７２から分離した状態を保った状態で躯体に接合される。図３は図１の水平断面を示している。付加壁９と壁７２との間に間隔を確保するために、付加壁９は例えば上部構造７の梁７１には梁７１との間にスペーサ１２を介在させて接合される。

付加壁９が上部構造７に接続した場合、付加壁９の下端部（下方部）は例えば下部構造８の躯体としての床（スラブ）８１、または床８１上に一体化した腰壁８２等に形成、もしくは固定された案内溝６内に差し込まれる。案内溝６は例えば板材を溝形に組み立てて互いに接合することにより、または溝形断面形状を有する溝形鋼により形成される。案内溝６内、または案内溝６外の、罫書き具２の先端位置に対応した位置に、罫書き具２の先端が接触する罫書き板４が配置され、案内溝６に固定され、支持される。但し、罫書き板４を案内溝６内に配置した場合には、案内溝６の幅が大きくなる関係で付加壁９が案内溝６内で面外方向に移動し易くなることから、面外方向への移動量を抑えるために図面では罫書き板４を案内溝６の外に配置している。

上部構造７が下部構造８に対して付加壁９の面外方向に相対移動したときには、付加壁９は図４−（ｂ）、（ｃ）に示すように案内溝６内で付加壁の面内方向の水平軸回りに回転しようとするから、付加壁９の案内溝６内での相対的な回転変形を許容し得る程度の空隙が付加壁９の表面と案内溝６の内周面との間に確保される。

付加壁９は鉛直荷重と水平荷重を負担しない、罫書き具２を支持するための壁であるため、躯体が木造の場合、付加壁９は図８−（ａ）に示すように壁７２の外部に配置される場合と（ｂ）に示すように内部に配置される場合がある。図８に示す例では案内溝６を腰壁８２の上端部に固定し、付加壁９の下端部を案内溝６の高さに揃えている。罫書き板４は腰壁８２の上端部に、上面が水平面をなして固定される。ここに示す例では付加壁９の案内溝６内での面外方向の相対移動量を極力、小さくするために、案内溝６の幅を付加壁９の厚さ以下に抑え、案内溝６内に付加壁９の下端部に一体化した板状の案内材１０を挿入している。

図８−（ｂ）に示すように付加壁９を壁７２の内部に配置する場合、壁７２の室内側には建物が地震を経験し、罫書き具２が罫書き板４に軌跡を描いたときの罫書き板４を回収するための開口部７３が形成される。

図９−（ａ）は平面上、直交する二方向の壁７２、７２の各外部に付加壁９を配置した様子を、（ｂ）は二方向の壁７２、７２の各内部に付加壁９を配置した様子を示す。（ｃ）は各方向に配置された付加壁９の罫書き具２が罫書き板４に描いた軌跡の様子を示すが、軌跡は主に付加壁９の面内方向の上部構造７の下部構造８に対する相対移動量を表している。

罫書き板４は罫書き具２の先端に接続される罫書き針３が罫書き板４に対して相対移動するときに罫書き針３が罫書き板４の表面に線を描くことにより軌跡を描く形態の他、罫書き板４の表面が罫書き針３に削られることにより軌跡を描く形態がある。後者の形態では罫書き板４の材料自体が削られる場合と、罫書き板４の表面に塗布されたインクその他の塗料が削られる場合がある。

罫書き具２は付加壁９のいずれかの側の面に軸方向に昇降自在に支持されればよいが、図１では付加壁９の片面に固定される支持部材５に、罫書き具２の軸方向に距離を置いて固定された複数個の保持材５１、５１に罫書き具２を挿通させ、罫書き針３のレベルを調整した状態で罫書き具２を接続している。

この場合、罫書き具２は図１に示すように付加壁９の表面に固定された支持部材５の、高さ方向に配列した複数個の保持材５１、５１を挿通する。具体的には図６に示すように罫書き具２の本体である軸部２１の上端部に接続された係止材２２が保持材５１に下向きに係止することにより罫書き具２の自重が罫書き針３から罫書き板４に作用し、罫書き針３の筆圧に応じて支持部材５に対して軸方向に自由に昇降できる状態で、支持部材５に支持される。罫書き針３のレベルは例えば図６に示すように係止材２２の軸部２１に対する接続位置を調整した状態で、係止材２２を最上部の保持材５１に下向きに係止させることで、調整される。

係止材２２が最上部の保持材５１に下向きに係止することで、罫書き針３は支持部材５に支持された状態になるが、罫書き針３が罫書き板４の上面に接触したときには罫書き針３の自重は罫書き板４に掛かるため、罫書き針３が罫書き板４の上面上を移動し、罫書き線を作成中には係止材２２は最上部の保持材５１から浮くこともある。係止材２２は罫書き具２の周囲に配置され、係止材２２を径方向に貫通するねじ２２ａが罫書き具２の軸部２１に突き当たることにより罫書き具２に接続される。

図６では罫書き具２の軸部２１に雄ねじを切り、この雄ねじの区間にナット２３を螺合させると共に、雄ねじの区間以外の区間の最上部の保持材５１の下面側に止め具２４を挿通により接続し、ナット２３と止め具２４との間にコイルスプリング２５を介在させ、ナット２３の軸部２１に対する螺合位置の調節によりコイルスプリング２５の復元力を調整することで、罫書き針３の筆圧を調整している。軸部２１への止め具２４の接続位置を調節すれば、係止材２２の保持材５１からの浮き、または浮き量が調節される。

コイルスプリング２５が自然長（復元力が０）のときは筆圧は罫書き具２の自重であり、コイルスプリング２５が収縮し、これに復元力が与えられたときに、復元力がナット２３に下向きに作用し、罫書き具２が保持材５１から下向きに押し下げられるため、筆圧は自重より上昇する。止め具２４は係止材２２と同様、罫書き具２の周囲に配置され、止め具２４を径方向に貫通するねじ２４ａが罫書き具２の軸部２１に突き当たることにより罫書き具２に接続される。

上部構造７が下部構造８に対し、付加壁９の面外方向への相対移動を伴うことなく、付加壁９の面内方向に相対移動したときには、上部構造７に接続した付加壁９は図２に示すように案内溝６に沿って面内方向に案内溝６（下部構造８）に対して相対移動する。上部構造７が下部構造８に対し、付加壁９の面外方向への相対移動を伴いながら付加壁９の面内方向に相対移動したときには、上記した通り、図４−（ｂ）、（ｃ）に示すように付加壁９の下端部は案内溝６内で回転しながら、案内溝６に沿って相対移動する。

付加壁９の面外方向の相対移動を伴うか否かに拘わらず、上部構造７が下部構造８に対して付加壁９の面内方向に相対移動したときには、付加壁９は案内溝６に沿い、案内溝６の長さ方向（軸方向）に相対移動するため、罫書き具２（罫書き針３）は主には付加壁９の面内方向の、上部構造７に下部構造８に対する相対移動の軌跡（相対移動量）を罫書き板４に記録する。「主に」とは、付加壁９が案内溝６内で面外方向に回転することに伴い、罫書き具２が罫書き板４上で付加壁９の面外方向に移動する分の相対移動の軌跡を描くことがあることの意味である。

付加壁９の面外方向の相対移動を伴うか否かに拘わらず、上部構造７が下部構造８に対して付加壁９の面外方向に相対移動したときには、付加壁９は面外方向には案内溝６に対して実質的には相対移動しないため、付加壁９の面外方向の相対移動の軌跡は罫書き板４には実質的に記録されない。

図５は罫書き具２が付加壁９に対し、付加壁９の壁面に平行な水平軸の回りに角度調整自在に支持されている場合の具体例を示す。ここでは付加壁９の壁面に固定された支持部材５の上下に並列する保持材５１、５１の、罫書き具２が挿通する挿通孔内周面と罫書き具２表面との間に弾性変形可能な緩衝材５２を介在させることで、罫書き具２の軸線が保持材５１に対して水平軸回りに自由に回転できるようにし、付加壁９が案内溝６内で面外方向に回転したときにも、罫書き具２が罫書き板４に接触した元の状態を維持できるようにている。

図７は付加壁９の案内溝６寄りの部分を付加壁９の高さ方向に付加壁本体９１とその下方の下方部９２とに区分し、下方部９２を高さ方向に複数の棒要素９２ａに分離し、付加壁本体９１と最上部の棒要素９２ａ、及び隣接する棒要素９２ａ、９２ａを付加壁９の面内方向に平行な水平軸となるヒンジ９３の回りに互いに回転自在に連結した場合の例を示す。

この場合、分離した付加壁本体９１の下端部と、下方部９２の内の最上部の棒要素９２ａはヒンジ９３の図示しない羽根（羽根板）が接続されることにより互いに水平軸回りに回転自在に連結される。同様に上下に隣接する棒要素９２ａ、９２ａもヒンジ９３の羽根が接続されることにより互いに回転自在に連結される。

付加壁本体９１と棒要素９２ａ、及び隣接する棒要素９２ａ、９２ａが互いに回転自在に連結されることで、上部構造７が下部構造８に対して付加壁９の面外方向に相対移動したとき、付加壁本体９１と棒要素９２ａ、及び隣接する棒要素９２ａ、９２ａが図７−（ｂ）に示すように相対的に回転変形することができる。

結果的に、案内溝６内の棒要素９２ａは案内溝６内に留まったまま、付加壁本体９１は下部構造８、または案内溝６に対して水平軸回りに回転変形することなく、平行移動することができる。このため、案内溝６内には、付加壁９が本体９１と下方部９２に分離しない場合に必要となる、下方部が案内溝６内で回転できるための空間を確保する必要がなくなる。付加壁本体９１の平行移動に伴い、案内溝６の外部に露出する棒要素９２ａは回転しながら浮きあがろうとするため、案内溝６内に留まる棒要素９２ａは元の位置より少し上昇する。

１……記録装置、
２……罫書き具、２１……軸部、２２……係止材、２２ａ……ねじ、２３……ナット、２４……止め具、２４ａ……ねじ、２５……コイルスプリング、
３……罫書き針、
４……罫書き板、
５……支持部材、５１……保持材、５２……緩衝材、
６……案内溝、
７……上部構造、７１……梁、７２……壁（構造壁）、７３……開口部、
８……下部構造、８１……床、８２……腰壁、
９……付加壁、９１……付加壁本体、９２……下端部、９２ａ……棒要素、９３……ヒンジ、１０……案内材、
１１……接合具、１２……スペーサ。

Claims (4)

1. 構造物の振動時に水平方向に相対変位を生ずる上部構造と下部構造のいずれか一方の躯体に接続し、いずれか他方の躯体から分離した付加壁と、この付加壁の前記他方の躯体側に鉛直方向、もしくは鉛直に近い方向を向いて軸方向に昇降自在に支持される罫書き具と、前記他方の躯体に、前記罫書き具の先端が接触し得る状態で設置される罫書き板とを備え、
   前記付加壁は前記上部構造と前記下部構造間の相対変位時に前記他方の躯体との間で、前記付加壁の面外方向の相対移動を拘束されたまま、前記付加壁の面内方向に相対移動自在であることを特徴とする構造物の変位軌跡の記録装置。
2. 前記付加壁の前記他方の躯体側の端部はその他方の躯体に、前記付加壁の面内方向に平行に形成された案内溝内に差し込まれていることを特徴とする請求項１に記載の構造物の変位軌跡の記録装置。
3. 前記罫書き具は前記付加壁に対し、前記付加壁の面外方向に相対的に回転自在に支持されていることを特徴とする請求項２に記載の構造物の変位軌跡の記録装置。
4. 前記付加壁の前記他方の躯体寄りの部分は前記付加壁の高さ方向に付加壁本体とその下方の下方部とに区分され、前記下方部は高さ方向に複数の棒要素に分離し、前記付加壁本体と最上部の前記棒要素、及び隣接する前記棒要素が前記付加壁の面内方向に平行な水平軸の回りに互いに回転自在に連結され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構造物の変位軌跡の記録装置。

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