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

Claims (4)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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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