JP2514693Y2 - 制震装置の耐火構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はフレームから切り離さ
れたブレース等の耐震要素とフレームとに跨って設置さ
れ、例えばピストンロッドの移動状態を自由，拘束と切
り替えることによりフレームと耐震要素の接続状態を切
り替える機構の制震装置に耐火被覆を施した、制震装置
の耐火構造に関するものである。

【０００２】

【考案が解決しようとする課題】例えば建物内に設置さ
れたモータや工作機械等の振動源が発生する振動を遮断
する、あるいは構造物に入力する地震時等の振動を低減
することを目的とし、振動源の設置フロアの下階、もし
くは居住フロアの壁やブレース等の耐震要素とその直上
の梁との間に、両者の接続状態を固定，解放と切り替え
る制震装置を設置し、この装置のON,OFFの操作により対
象とするフロアのフレームの剛性を変え、振動源や地震
動の振動との共振を避けることにより振動を積極的に抑
制する制震方法を出願人は既に特開昭62−268479号，特
開昭63−114770号，特開昭63−114771号等において、ま
たこの方法に特に適用される制震装置も特願平２-37992
号や特開平2-289769号を始めとして提案している。

【０００３】この種の制震装置は切替弁を挟んで２箇所
に分割されて設置される油圧室内の圧油の流れを切替弁
の開放と閉鎖操作により発生させ、あるいは阻止するこ
とにより、シリンダの両側にフレームと耐震要素の相対
変形方向に往復動自在に配置されたピストンロッドの移
動を自由，拘束と切り替え、この切り替えによってフレ
ームと耐震要素との接続状態を切り替えるもので、ピス
トンロッドの移動を自由にすることによりフレームの剛
性を低下させ、拘束することにより高める機能を持って
いる。

【０００４】ところで、この制震装置は上記の通り耐震
要素のフレームに対する接続状態を制御する役目より、
フレームから構造的に切り離された耐震要素とフレーム
とに跨り、主としてフレームの梁の部分に組み込まれて
設置されるが、地上階に設置される以上、フレームと同
等の耐火性能を有することが望まれる。

【０００５】この考案はこの制震装置の設置に伴う必要
性に着目してなされたもので、制震装置に耐火性能を付
与する構造を加えて提案しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案では制震装置を、
フレームを構成する梁の軸方向中間部に形成された、梁
成より小さい高さの格納ボックス内に収納し、この格納
ボックスを含め、梁の幅方向両側にその全長に亘って連
続的に耐火被覆材を配置することにより制震装置を梁成
内に納めると同時に、制震装置を梁と共に保護し、また
耐火被覆材と制震装置との間に距離を隔て、制震装置の
回りに断熱空気層を形成することにより耐火被覆材の外
部からの制震装置への直接的な熱の伝導を回避し、格納
ボックス内の温度を制震装置の使用限度温度以内に保
ち、火災の経験後もこれを継続して使用可能とする。

【０００７】制震装置は特に耐火被覆材を受ける鉄骨部
材の下地材とも距離を隔て、下地材と非接触状態に保た
れることにより火災時の、下地材からの制震装置への熱
伝導も防止される。

【０００８】耐火被覆材で構築される耐火壁は周知の技
術であるが、これは主に軽量鉄骨間柱に耐火ボード，ま
たはラス貼りした部材に湿式耐火被覆材を吹き付ける、
あるいは耐火ボードの折り返しによる間柱なしの構造が
一般的である。

【０００９】これらに対し、本考案の構造は制震装置を
被覆する耐火被覆材をそれのみで自立させ、また鉄骨の
装置やブレースには直接接触しないことを特徴とし、こ
の結果、耐火被覆材を介した熱伝導を直接対象物に到達
させず、制震装置回りの空間の温度上昇は対流だけで生
じさせるものである。

【００１０】

【実施例】以下本考案を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１１】この考案はフレームＦから切り離された耐
震要素ＲとフレームＦとの接続状態を、両者の相対変形
方向に、本体のシリンダ１の両側で往復動するピストン
ロッド２と、本体の片側にピストンロッド２を包囲して
取り付けられるロッドカバー２′のシリンダ１に対する
移動状態の制御により切り替える制震装置Ｄを耐火被覆
材３で保護するものである。

【００１２】制震装置Ｄは図１に示すようにシリンダ１
と、その両側から往復動するピストンロッド２，及びロ
ッドカバー２′とからなり、耐震要素ＲとフレームＦと
の接続部分に、両者に跨って設置され、フレームＦの梁
Ｂの中間部に確保された空間である、梁成より小さい高
さの格納ボックスｂ内に収納される。

【００１３】格納ボックスｂは梁Ｂの中間部の断面を一
部切り欠くことにより、梁成より小さい高さに形成され
る。

【００１４】図１に示す実施例は格納ボックスｂを梁Ｂ
の成方向の中間部に形成した場合であるが、この場合、
格納ボックスｂが位置する部分の梁Ｂは図２の一部拡大
図である図４に示すように上下に並列する、梁成より小
さい高さの一対の梁部材b₁，b₁に分割された形となる。

【００１５】詳細は図示していないが、制震装置Ｄは例
えば特願平２-37992号や特開平2-289769号に記載してあ
るような、切替弁で連通し、これを挟んで２箇所に分割
されて設置される油圧室内の圧油の流れを切替弁の開放
と閉鎖操作により発生させ、あるいは阻止することによ
り、シリンダ１の両側に配置されたピストンロッド２，
ロッドカバー２′の移動を自由，拘束と切り替え、この
切り替えによってフレームＦと耐震要素Ｒとの接続状態
を切り替え、ピストンロッド２，ロッドカバー２′の移
動を自由にすることによりフレームＦの剛性を低下さ
せ、拘束することにより高める機能を果たすもので、こ
の切り替えをリアルタイムで操作することにより能動的
に構造物の振動を低減する。制震装置Ｄには他に、特願
平2-280712号中に記載したような、構造物の固有振動モ
ードに従って設定された高い減衰係数を持ち、この減衰
を利用して受動的に構造物の振動を抑制する減衰装置等
が使用される。

【００１６】制震装置Ｄは図１に示すように一方のピス
トンロッド２で耐震要素Ｒに、他方のロッドカバー２′
でフレームＦに、それぞれ自在継手Ｊ，Ｊを介して任意
の軸回りに自由に回転自在に接続されることにより双方
に対する任意の軸回りの相対回転変形を吸収しながら、
耐震要素Ｒからのピストンロッド２，ロッドカバー２′
の軸方向の力のみをフレームＦに伝達可能に設置され
る。

【００１７】具体的には耐震要素Ｒへは図１に示すよう
に直接的に、または図４に示すようにこれに接続したブ
ラケット４に自在継手Ｊを貫通するピン５により連結さ
れ、梁Ｂへは格納ボックスｂの端部に梁Ｂに連続して突
設され、自在継手Ｊを挟んで対向するプレート６，６に
同じくピン５によりそれぞれ連結される。

【００１８】そして制震装置Ｄはピストンロッド２，ロ
ッドカバー２′を固定した状態のときに、耐震要素Ｒと
フレームＦとを接続して両者の相対変形を拘束し、耐震
要素Ｒの抵抗力を発揮させてフレームＦの剛性を上げ、
逆にピストンロッド２，ロッドカバー２′の移動を自由
にした状態で耐震要素ＲをフレームＦから切り離し、相
対変形を許容し、フレームＦの剛性を低下させる。

【００１９】耐火被覆材３は例えば石膏ボードを２枚張
り，または３枚張りしたもの等であり、図１〜図３，及
び図２の一部拡大図である図４に示すように格納ボック
スｂを含め、梁Ｂの幅方向両側にその全長に亘り、且つ
梁Ｂの全成に亘って連続的に配置される。耐火被覆材３
が梁Ｂの全長に亘ることにより制震装置Ｄと同時に、梁
Ｂにも耐火被覆が施される。

【００２０】実施例では制震装置Ｄのメインテナンス
や、火災を受けた後の点検のために、その設置部分の耐
火被覆材３を図２，図４に示すように部分的に開閉自在
な納まりとしている。

【００２１】耐火被覆材３は図４に示すように、断面
上、梁Ｂ，制震装置Ｄ及び耐震要素Ｒから距離を隔てて
架設される下地材７に張り付けられ、耐火被覆材３と制
震装置Ｄとの間には断熱空気層８が形成される。

【００２２】通常の耐火被覆が施された鉄骨部材の表面
温度は 350℃近くまで上昇するため、この鉄骨部材に接
触する部材の温度も同程度まで上がるが、制震装置Ｄが
下地材７と非接触状態に保たれることにより、鉄骨部材
の場合の下地材７からの制震装置Ｄへの熱伝導は回避さ
れる。この非接触状態の保持とともに断熱空気層８の存
在によって制震装置Ｄの回りの温度上昇は抑えられ、空
間の温度は制震装置Ｄの使用限界温度内に維持される。
このことは２時間加熱後の制震装置Ｄの表面の温度が 1
00℃以下に保たれる、との図８に示す実験結果によって
裏付けられる。

【００２３】実験は図９〜図11に示すような、高さ2950
mm，幅2925mm，厚さ 446mmの鉄製枠の中間に、制震装置
Ｄを模した鉄製箱（30mm角，長さ600mm,板厚20mm）を据
え付け、その両側に、片面に付き３枚張り合わせた不燃
石膏ボード（厚さ21mm）を配置して鉄製枠にネジで止め
付けた試験体に、昭和44年建設省告示第2999号に規定さ
れる標準加熱温度曲線に従って２時間行ったものであ
る。鉄製箱には温度を測定するための熱電対が20本取り
付けられ、測定は30秒間隔で行った。

【００２４】その結果のグラフである図８には２時間の
耐火実験の、加熱温度と装置の最高温度を示してある
が、この結果より、装置に接触させずに不燃石膏ボード
等の耐火被覆材でこれを覆うことにより２時間の火災に
対して装置の性能を保証する温度(100℃）以下に保つこ
とが確認された。

【００２５】この温度は制震装置Ｄが油圧を利用する場
合の油封式装置を構成する部品の通常使用範囲内の数値
であり、この結果、制震装置Ｄは油封式に限らず、全般
的に機械部品を使用する装置であれば火災を受けた後も
継続して使用可能となる。

【００２６】図１〜図４に示す実施例は耐震要素Ｒとし
てブレースを使用した場合であるが、ブレースの場合、
耐火被覆材３は図２，図４に示すように耐震要素Ｒの両
面側にも梁Ｂ回りの耐火被覆材３から連続し、断熱空気
層８を確保して配置され、耐震要素Ｒは制震装置Ｄとと
もに耐火被覆される。図１〜図３には耐火被覆材３を破
線で示してある。

【００２７】図５〜図７に示す実施例は耐震要素Ｒとし
て鉄筋コンクリート造の耐震壁を使用した場合である
が、RC造の耐震壁の場合は耐震要素Ｒへの耐火被覆が不
要化されるため、耐火被覆材３は梁Ｂの両側と下側に配
置すれば足り、その結果、図５，図６に示すように耐火
被覆材３を天井内に納めることが可能となる。

【００２８】

【考案の効果】この考案は以上の通りであり、制震装置
を梁や耐震要素とともに回りに断熱空気層を形成して耐
火被覆し、特に耐火被覆材を受ける下地材と制震装置と
を非接触状態に置くものであるため、制震装置回りの温
度上昇が抑えられると同時に、熱伝導の発生も防止さ
れ、上記した通り制震装置回りの温度を火災時もその使
用限界温度以下に保つことができ、制震装置を火災後も
継続して使用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した立面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１の横断面図である。

【図４】図２の一部拡大図である。

【図５】本考案の他の実施例を示した立面図である。

【図６】図５の縦断面図である。

【図７】図５の横断面図である。

【図８】耐火実験の結果を示したグラフである。

【図９】耐火実験に使用された試験体を示した立面図で
ある。

【図10】図９の横断面図である。

【図11】図９の縦断面図である。

【符号の説明】

Ｄ……制震装置、１……シリンダ、２……ピストンロッ
ド、Ｊ……自在継手、３……耐火被覆材、Ｒ……耐震要
素、Ｆ……フレーム、Ｂ……梁、ｂ……格納ボックス、
b₁……梁部材、４……ブラケット、５……ピン、６……
プレート、７……下地材、８……断熱空気層。

フロントページの続き (72)考案者 松永 義憲 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 丹羽 直幹 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 田上 淳 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)考案者 宮本 圭一 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物のフレームから切り離された耐震
   要素とフレームとの接続位置，または耐震要素同士の接
   続位置に設置される制震装置を耐火被覆で保護する構造
   であり、制震装置はフレームを構成する梁の軸方向中間
   部に形成された、梁成より小さい高さの格納ボックス内
   に収納され、この格納ボックスを含め、梁の幅方向両側
   にその全長に亘って連続的に耐火被覆材が配置され、こ
   の耐火被覆材と制震装置との間には距離が保たれ、制震
   装置の回りに断熱空気層が形成されていることを特徴と
   する制震装置の耐火構造。