JP3640195B2 - 建築物の制振構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物において、地震動を始めとする振動によって生じる振動エネルギーを吸収するための建築物の制振構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物の制振構造については、種々の提案が行われているが、最も一般的なものとしては、ダンパーを、壁や間柱の一部、壁と柱や梁の間、あるいは、ブレースの取り合い部等に設けたものが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような制振構造を建築物内部に設けた場合、その設置位置によっては、採光など内部空間の居住性を阻害してしまう懸念がある。また、この場合、内部空間の居住性を確保しようとすると、建築物の平面プランを大きく制約するという問題が生じる。
したがって、従来、特に集合住宅のように、平面プランの自由度に対する制約が大きい建築物に対して制振構造を設置することは困難であった。
【０００４】
また、集合住宅等の内部、特に専用住戸内に対して上述のような制振構造を設けた場合には、メンテナンスを容易に行うことができないという問題が生じていた。
さらに、上記のような問題を回避するために、建築物の外壁部分に制振構造を設けた場合には、遮音性や防水性などの問題が生じていた。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明においては、建築物の平面プランを大きく制約しないような建築物の制振構造を提供することを目的とする。また、メンテナンスが容易であり、なおかつ外壁の遮音性や防水性等を阻害しないような建築物の制振構造を提供することを別の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の建築物の制振構造は、建築物を構成する上部構造材および下部構造材の間に設置された柱の側面に沿って、該建築物の振動エネルギーを吸収するための制振柱が配置され、
該制振柱は、その上端が前記上部構造材に対して固定された柱状の上側部材と、その下端が前記下部構造材に対して固定された柱状の下側部材と、これら上側部材および下側部材の間に介装されたダンパー構成材とからなることを特徴とする。
【０００７】
この建築物の制振構造は、制振柱が柱の側面に沿って形成される構成とされるために、従来の制振構造のように、建築物の内部空間を分断したり、採光に問題を生じさせるようなことがない。
【０００８】
請求項２記載の建築物の制振構造は、請求項１記載の建築物の制振構造であって、前記制振柱は、前記建築物の外部空間に露出していることを特徴とする。
【０００９】
この建築物の制振構造は、上記のような構成とされているため、建築物内部の平面プランに問題を生じさせないだけでなく、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００１０】
請求項３記載の建築物の制振構造は、請求項１または２記載の建築物の制振構造であって、
前記柱と前記制振柱とは、互いに平行に一定間隔をおいて配置され、これら柱および制振柱の間に形成される間隙に、緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この建築物の制振構造においては、柱と制振柱が間隔をおいて配置されるために、地震時等に、上部構造材および下部構造材を通じて上側部材および下側部材に振動が伝達された際に、上側部材および下側部材が柱よりも大きく変位することが可能であり、その結果、上側部材および下側部材の間に設けられたダンパー構成材が良好に振動を吸収することができる。さらに、これら上側部材および下側部材と前記柱との間には緩衝材が配置されるために、これらが衝突することがなく、柱および制振柱の安全が守られる。
【００１２】
請求項４記載の建築物の制振構造は、請求項１ないし３のいずれかに記載された建築物の制振構造であって、前記ダンパー構成材は極軟鋼からなることを特徴とする。
【００１３】
この建築物の制振構造においては、上記のような構成とされたダンパー構成材が降伏し、塑性変形することによって、建築物の振動を吸収する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図２は、集合住宅として建設された建築物１のある階の一部を拡大して示した平面図である。図中に示すように建築物の制振構造２は、建築物１に設けられたバルコニー３に面した鉄筋コンクリート製の柱４と、柱４の外部側（バルコニー３側）の側面４ａに沿って配置された制振柱５とを備えて構成される。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）は、これら柱４および制振柱５を正面側（バルコニー３側）および側面側から示した図である。
図中に示すように、制振柱５は、柱４と同一の幅寸法を有する上側部材７および下側部材８と、これら上側部材７および下側部材８間に介装される板状のダンパー構成材９とから構成されている。これらのうち、上側部材７および下側部材８は、鉄筋コンクリートによって構成されており、ダンパー構成材９は極軟鋼から構成されている。
【００１６】
柱４および制振柱５は、その上端および下端において、梁１１，１１およびスラブ１２，１２からなる上部構造材１３および下部構造材１４と接合されている。上側部材７は、その上端側が柱４と一体的に形成されるとともに、上部構造材１３に対して固定されている。同様に、下側部材８は、その下端側が柱４と一体的に形成されるとともに、下部構造材１４に対して接合される。また、柱４および制振柱５は、その上端および下端以外の部分においては、柱４と分離されており、柱４と上側部材７および下側部材８との間の間隙１６には、発泡ポリスチレンからなる緩衝材１７が装填されている。
【００１７】
この建築物の制振構造２を形成する際には、あらかじめ、柱４と上側部材７および下側部材８とが一体化するように型枠を組んでおき、この型枠にコンクリートを打設して、柱４と上側部材７および下側部材８とを一体的に形成する。またこのとき、ダンパー構成材９は、その端部が上側部材７および下側部材８に埋め込むまれて設置される。
【００１８】
また、地震発生時には、本実施の形態の建築物の制振構造２は、以下のように作用する。すなわち、地震時に建築物１に作用する水平力が、上部構造材１３および下部構造材１４を介して、柱４および制振柱５に伝達され、その結果、制振柱５に曲げ応力が生じる。このとき、極軟鋼からなるダンパー構成材９が降伏し、塑性変形することによって、建築物１の地震による振動エネルギーを吸収し、建築物１の安全を守る。また、このとき、上側部材７および下側部材８と柱４との衝突が、緩衝材１７によって防がれる。
【００１９】
上述の建築物の制振構造２においては、制振柱５が柱４の側面４ａに沿って配置されるため、従来の制振構造のように、建築物の内部空間を分断したり、採光に問題を生じさせるようなことがない。
【００２０】
また、この建築物の制振構造２は、上記のように、制振柱５が建築物１の外部のバルコニー３側に露出した構造とされているため、建築物１内部の平面プランに問題を生じさせることがなく、また、本実施の形態のように建築物１が集合住宅であるような場合にも、ダンパー構成材９の交換のようなメンテナンスを比較的容易に実行することができる。さらには、従来の建築物の外壁に設置された制振構造とは異なり、建築物１の外壁の遮音性や防水性に問題を生じさせるようなこともない。
【００２１】
さらに、建築物の制振構造２においては、地震時等に建築物１に加わる振動が、上部構造材１３および下部構造材１４から、上側部材７および下側部材８を介してダンパー構成材９に作用する構成とされる。これら上側部材７および下側部材８の一部、ならびにダンパー構成材９は、柱４と分離され、柱４の変位に拘束されずとは独立に変位することができるため、これによりダンパー構成材９が良好に振動を吸収することができる。また、このとき間隙１６に設けられた緩衝材１７によって、制振柱５と柱４との衝突が防がれ、これらの安全が守られる。
【００２２】
また、本実施の形態においては、ダンパー構成材９として極軟鋼が使用されており、これが他の部分に先行して降伏し塑性変形することによって、良好な振動エネルギー吸収効果が発揮される。
【００２３】
なお、上記実施の形態において、本願発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、建築物の制振構造２の各部の構造、施工方法や材質、さらには建築物の制振構造２が適用される建築物１の形状、構造等について他のいかなる構成を採用するようにしてもよい。
例えば、上側部材７および下側部材８にプレキャスト板を用い、柱４のコンクリートを打設するにあたっては、これら上側部材７および下側部材８を型枠にするようにしてもよい。
また、上側部材７および下側部材８にコンクリートを打設する際に、これらに対してダンパー構成材９を設置するための取付金具を設けておき、上側部材７および下側部材８にコンクリートを打設した後に取り付けるようにしてもよい。
さらに、ダンパー構成材９の材質としては、極軟鋼に限らず、他のエネルギー吸収部材を使用するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る建築物の制振構造は、建築物を構成する柱の側面に対して、上側部材および下側部材と、これら上側部材および下側部材の間に介装されたダンパー構成材とからなる制振柱が設置される構成とされる。したがって、この建築物の制振構造は、従来の制振構造とは異なり、建築物の内部の居住性を損ねたり、建築物の平面プランを制約することがない。
【００２５】
請求項２に係る建築物の制振構造においては、制振柱が外部に露出した構成とされているため、建築物内部の平面プランに問題を生じさせることがなく、また、建築物の外壁の遮音性や防水性に問題を生じさせるようなこともない。さらに、メンテナンスを建築物内部に立ち入ることなく容易に実行することが可能であり、集合住宅などの建築物に好適に用いることができる。
【００２６】
請求項３に係る建築物の制振構造においては、制振柱は、柱に対して一定間隔をおいて配置されているため、制振柱が柱とは独立に変位して、良好に建築物の振動エネルギーを吸収することとなる。さらに、このとき、柱と制振柱との間隙に設けられた緩衝材によって、柱と制振柱との衝突が防がれ、柱の安全が守られる。
【００２７】
請求項４に係る建築物の制振構造によれば、ダンパー構成材が極軟鋼から構成されることから、高度な振動エネルギー吸収性能が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の建築物の制振構造の一実施の形態を模式的に示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】 図１に示した建築物の制振構造の平面図である。
【符号の説明】
１ 建築物
２ 建築物の制振構造
４ 柱
４ａ 側面
５ 制振柱
７ 上側部材
８ 下側部材
９ ダンパー構成材
１３ 上部構成材
１４ 下部構成材
１６ 間隙
１７ 緩衝材
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物において、地震動を始めとする振動によって生じる振動エネルギーを吸収するための建築物の制振構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物の制振構造については、種々の提案が行われているが、最も一般的なものとしては、ダンパーを、壁や間柱の一部、壁と柱や梁の間、あるいは、ブレースの取り合い部等に設けたものが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような制振構造を建築物内部に設けた場合、その設置位置によっては、採光など内部空間の居住性を阻害してしまう懸念がある。また、この場合、内部空間の居住性を確保しようとすると、建築物の平面プランを大きく制約するという問題が生じる。
したがって、従来、特に集合住宅のように、平面プランの自由度に対する制約が大きい建築物に対して制振構造を設置することは困難であった。
【０００４】
また、集合住宅等の内部、特に専用住戸内に対して上述のような制振構造を設けた場合には、メンテナンスを容易に行うことができないという問題が生じていた。
さらに、上記のような問題を回避するために、建築物の外壁部分に制振構造を設けた場合には、遮音性や防水性などの問題が生じていた。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明においては、建築物の平面プランを大きく制約しないような建築物の制振構造を提供することを目的とする。また、メンテナンスが容易であり、なおかつ外壁の遮音性や防水性等を阻害しないような建築物の制振構造を提供することを別の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の建築物の制振構造は、建築物を構成する上部構造材および下部構造材の間に設置された柱の側面に沿って、該建築物の振動エネルギーを吸収するための制振柱が配置され、
該制振柱は、その上端が前記上部構造材に対して固定された柱状の上側部材と、その下端が前記下部構造材に対して固定された柱状の下側部材と、これら上側部材および下側部材の間に介装されたダンパー構成材とからなることを特徴とする。
【０００７】
この建築物の制振構造は、制振柱が柱の側面に沿って形成される構成とされるために、従来の制振構造のように、建築物の内部空間を分断したり、採光に問題を生じさせるようなことがない。
【０００８】
請求項２記載の建築物の制振構造は、請求項１記載の建築物の制振構造であって、前記制振柱は、前記建築物の外部空間に露出していることを特徴とする。
【０００９】
この建築物の制振構造は、上記のような構成とされているため、建築物内部の平面プランに問題を生じさせないだけでなく、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００１０】
請求項３記載の建築物の制振構造は、請求項１または２記載の建築物の制振構造であって、
前記柱と前記制振柱とは、互いに平行に一定間隔をおいて配置され、これら柱および制振柱の間に形成される間隙に、緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この建築物の制振構造においては、柱と制振柱が間隔をおいて配置されるために、地震時等に、上部構造材および下部構造材を通じて上側部材および下側部材に振動が伝達された際に、上側部材および下側部材が柱よりも大きく変位することが可能であり、その結果、上側部材および下側部材の間に設けられたダンパー構成材が良好に振動を吸収することができる。さらに、これら上側部材および下側部材と前記柱との間には緩衝材が配置されるために、これらが衝突することがなく、柱および制振柱の安全が守られる。
【００１２】
請求項４記載の建築物の制振構造は、請求項１ないし３のいずれかに記載された建築物の制振構造であって、前記ダンパー構成材は極軟鋼からなることを特徴とする。
【００１３】
この建築物の制振構造においては、上記のような構成とされたダンパー構成材が降伏し、塑性変形することによって、建築物の振動を吸収する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図２は、集合住宅として建設された建築物１のある階の一部を拡大して示した平面図である。図中に示すように建築物の制振構造２は、建築物１に設けられたバルコニー３に面した鉄筋コンクリート製の柱４と、柱４の外部側（バルコニー３側）の側面４ａに沿って配置された制振柱５とを備えて構成される。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）は、これら柱４および制振柱５を正面側（バルコニー３側）および側面側から示した図である。
図中に示すように、制振柱５は、柱４と同一の幅寸法を有する上側部材７および下側部材８と、これら上側部材７および下側部材８間に介装される板状のダンパー構成材９とから構成されている。これらのうち、上側部材７および下側部材８は、鉄筋コンクリートによって構成されており、ダンパー構成材９は極軟鋼から構成されている。
【００１６】
柱４および制振柱５は、その上端および下端において、梁１１，１１およびスラブ１２，１２からなる上部構造材１３および下部構造材１４と接合されている。上側部材７は、その上端側が柱４と一体的に形成されるとともに、上部構造材１３に対して固定されている。同様に、下側部材８は、その下端側が柱４と一体的に形成されるとともに、下部構造材１４に対して接合される。また、柱４および制振柱５は、その上端および下端以外の部分においては、柱４と分離されており、柱４と上側部材７および下側部材８との間の間隙１６には、発泡ポリスチレンからなる緩衝材１７が装填されている。
【００１７】
この建築物の制振構造２を形成する際には、あらかじめ、柱４と上側部材７および下側部材８とが一体化するように型枠を組んでおき、この型枠にコンクリートを打設して、柱４と上側部材７および下側部材８とを一体的に形成する。またこのとき、ダンパー構成材９は、その端部が上側部材７および下側部材８に埋め込むまれて設置される。
【００１８】
また、地震発生時には、本実施の形態の建築物の制振構造２は、以下のように作用する。すなわち、地震時に建築物１に作用する水平力が、上部構造材１３および下部構造材１４を介して、柱４および制振柱５に伝達され、その結果、制振柱５に曲げ応力が生じる。このとき、極軟鋼からなるダンパー構成材９が降伏し、塑性変形することによって、建築物１の地震による振動エネルギーを吸収し、建築物１の安全を守る。また、このとき、上側部材７および下側部材８と柱４との衝突が、緩衝材１７によって防がれる。
【００１９】
上述の建築物の制振構造２においては、制振柱５が柱４の側面４ａに沿って配置されるため、従来の制振構造のように、建築物の内部空間を分断したり、採光に問題を生じさせるようなことがない。
【００２０】
また、この建築物の制振構造２は、上記のように、制振柱５が建築物１の外部のバルコニー３側に露出した構造とされているため、建築物１内部の平面プランに問題を生じさせることがなく、また、本実施の形態のように建築物１が集合住宅であるような場合にも、ダンパー構成材９の交換のようなメンテナンスを比較的容易に実行することができる。さらには、従来の建築物の外壁に設置された制振構造とは異なり、建築物１の外壁の遮音性や防水性に問題を生じさせるようなこともない。
【００２１】
さらに、建築物の制振構造２においては、地震時等に建築物１に加わる振動が、上部構造材１３および下部構造材１４から、上側部材７および下側部材８を介してダンパー構成材９に作用する構成とされる。これら上側部材７および下側部材８の一部、ならびにダンパー構成材９は、柱４と分離され、柱４の変位に拘束されずとは独立に変位することができるため、これによりダンパー構成材９が良好に振動を吸収することができる。また、このとき間隙１６に設けられた緩衝材１７によって、制振柱５と柱４との衝突が防がれ、これらの安全が守られる。
【００２２】
また、本実施の形態においては、ダンパー構成材９として極軟鋼が使用されており、これが他の部分に先行して降伏し塑性変形することによって、良好な振動エネルギー吸収効果が発揮される。
【００２３】
なお、上記実施の形態において、本願発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、建築物の制振構造２の各部の構造、施工方法や材質、さらには建築物の制振構造２が適用される建築物１の形状、構造等について他のいかなる構成を採用するようにしてもよい。
例えば、上側部材７および下側部材８にプレキャスト板を用い、柱４のコンクリートを打設するにあたっては、これら上側部材７および下側部材８を型枠にするようにしてもよい。
また、上側部材７および下側部材８にコンクリートを打設する際に、これらに対してダンパー構成材９を設置するための取付金具を設けておき、上側部材７および下側部材８にコンクリートを打設した後に取り付けるようにしてもよい。
さらに、ダンパー構成材９の材質としては、極軟鋼に限らず、他のエネルギー吸収部材を使用するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る建築物の制振構造は、建築物を構成する柱の側面に対して、上側部材および下側部材と、これら上側部材および下側部材の間に介装されたダンパー構成材とからなる制振柱が設置される構成とされる。したがって、この建築物の制振構造は、従来の制振構造とは異なり、建築物の内部の居住性を損ねたり、建築物の平面プランを制約することがない。
【００２５】
請求項２に係る建築物の制振構造においては、制振柱が外部に露出した構成とされているため、建築物内部の平面プランに問題を生じさせることがなく、また、建築物の外壁の遮音性や防水性に問題を生じさせるようなこともない。さらに、メンテナンスを建築物内部に立ち入ることなく容易に実行することが可能であり、集合住宅などの建築物に好適に用いることができる。
【００２６】
請求項３に係る建築物の制振構造においては、制振柱は、柱に対して一定間隔をおいて配置されているため、制振柱が柱とは独立に変位して、良好に建築物の振動エネルギーを吸収することとなる。さらに、このとき、柱と制振柱との間隙に設けられた緩衝材によって、柱と制振柱との衝突が防がれ、柱の安全が守られる。
【００２７】
請求項４に係る建築物の制振構造によれば、ダンパー構成材が極軟鋼から構成されることから、高度な振動エネルギー吸収性能が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の建築物の制振構造の一実施の形態を模式的に示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】 図１に示した建築物の制振構造の平面図である。
【符号の説明】
１ 建築物
２ 建築物の制振構造
４ 柱
４ａ 側面
５ 制振柱
７ 上側部材
８ 下側部材
９ ダンパー構成材
１３ 上部構成材
１４ 下部構成材
１６ 間隙
１７ 緩衝材
Claims (4)
- 建築物を構成する上部構造材および下部構造材の間に設置された柱の側面に沿って、該建築物の振動エネルギーを吸収するための制振柱が配置され、
該制振柱は、その上端が前記上部構造材に対して固定された柱状の上側部材と、その下端が前記下部構造材に対して固定された柱状の下側部材と、これら上側部材および下側部材の間に介装されたダンパー構成材とからなることを特徴とする建築物の制振構造。 - 請求項１記載の建築物の制振構造であって、前記制振柱は、前記建築物の外部空間に露出していることを特徴とする建築物の制振構造。
- 請求項１または２記載の建築物の制振構造であって、
前記柱と前記制振柱とは、互いに平行に一定間隔をおいて配置され、これら柱および制振柱の間に形成される間隙に、緩衝材が設けられていることを特徴とする建築物の制振構造。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載された建築物の制振構造であって、前記ダンパー構成材は極軟鋼からなることを特徴とする建築物の制振構造。
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