JP5086901B2 - 建物の制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、地震や風や交通振動などによって生じる建物の揺れを抑えるための建物の制振装置に関するものである。

従来、地震などによって発生する建物の揺れを低減する制振装置が知られている（特許文献１−３参照）。

特許文献１，２には、天井梁材と床梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物において、天井梁材と床梁材とに斜めに差し渡されるブレースに制振部材を配置した建物の制振装置が開示されている。

また、特許文献３には、断面視略Ｕ字形の屈曲部とその両側縁が直角に折り曲げられて外側に向けて突出する取付部とを備えた断面視略Ω形の振動エネルギー吸収用ダンパが開示されている。
特開２００５−３１５０１９号公報 特開２００１−３３６３０３号公報 特開２００７−１００７６号公報

しかしながら特許文献１，２の制振装置では、天井梁材と床梁材との間に差し渡される長い軸力材をブレースとして使用しなければならず、このような軸力材は座屈を防止するために必要な断面積が大きくなってしまう。

また、制振部材を効率的に機能させるためには、ブレースにねじれが発生しないようにその周囲を囲むフレームの剛性を高める必要があり、制振装置が大型化して高価になる傾向にある。

そこで、本発明は、断面性能が比較的小さな部材の組み合わせであっても制振性能を充分に発揮させることが可能な建物の制振装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の建物の制振装置は、天井梁材と床梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振装置であって、上端が前記天井梁材に連結され下端が前記柱材に連結される第１斜材と、その第１斜材の下端の下方で上端が前記柱材に連結され下端が前記床梁材に連結される第２斜材とを備え、前記第１斜材及び前記第２斜材の少なくとも一方は、その中間部において芯材が分断されており、その芯材間は、曲面を有するとともに、前記芯材の軸に略直交する面で見て曲線となる方向に向けられた制振部材を介して連結されることを特徴とする。

ここで、前記制振部材は複数配置されるものであって、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ配置される構成とするのが好ましい。

また、前記芯材は、２つの軸力材を重ね合わせることによってそれぞれ形成され、前記中間部を挟んで対向する軸力材同士はそれぞれ別体の前記制振部材によって連結される構成とすることができる。

さらに、前記軸力材は、軸直交方向の断面がウエッブとその両端に形成されるフランジとによって略Ｃ字形に形成され、前記芯材は前記ウエッブの背面同士を対向させて形成されるとともに、前記中間部を挟んで対向する前記フランジ同士が前記芯材の軸直交方向の断面が略Ｕ字形となる制振部材によってそれぞれ連結される構成であってもよい。

また、前記略Ｕ字形の制振部材は、脚部の対角線上にある箇所がそれぞれの軸力材の前記フランジに接合されるとともに、それらの接合箇所は、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ設けられることが好ましい。

さらに、前記中間部を挟んで対向する前記軸力材同士は、前記ウエッブ間に延設される軸力補強材によって連結される構成であってもよい。

また、本発明の建物の制振装置は、前記中間部を挟んで配置される芯材は、板状部材によってそれぞれ形成され、それらの板状部材の一面には前記中間部を挟んで一方の板状部材に係留された連結板材が差し渡され、前記板状部材の他面には前記中間部を挟んで他方の板状部材に係留された連結板材が差し渡されるとともに、前記芯材の軸直交方向の断面が略Ｕ字形となる制振部材の脚部がそれぞれ前記板状部材を挟んだ双方の前記連結板材のそれぞれに連結される構成であってもよい。

ここで、前記制振部材は、前記中間部を挟んだ両側にそれぞれ配置されるとともに、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ配置される構成とすることができる。

また、前記連結板材には、前記芯材の軸方向に延設される長穴が形成され、その長穴に挿通されて前記板状部材に取り付けられる締結部材によって、前記連結板材は前記板状部材に対して摺動可能に係留される構成とすることができる。

さらに、本発明の建物の制振装置は、前記芯材は、本体部が円筒形に成形されるとともに、前記中間部には分断された互いの芯材同士が干渉することなく重ね合わされるように切欠部が形成され、その切欠部間が前記制振部材で連結される構成とすることができる。

ここで、前記制振部材は、断面視略円形の帯状に形成され、その円の対向する位置に一対の固定部が形成され、それぞれの前記切欠部にそれぞれの固定部が固定される構成であってもよい。

このように構成された本発明の建物の制振装置は、第１斜材と第２斜材とを備え、それらの少なくとも一方は、その中間部において芯材が分断されており、その芯材間は制振部材を介して連結される。

このため、斜材の長さが短くて済み、断面性能の比較的、小さな斜材を使用しても、座屈を起こすことがない。

また、曲面を有する制振部材であれば、変形に追従させ易く取り付けが容易であるうえに、繰り返しの変形に対しても耐久性の高い制振装置とすることができる。さらに、曲面の曲率、材料の厚さ又は幅などを変えることで、任意に耐荷性、剛性、繰り返しの変形に対する耐久性を調整できる。

また、芯材の軸に対して対称となる位置に複数の制振部材を配置することで、対称となる位置の制振部材間でねじれが相殺、吸収されて、斜材にねじれが発生し難くなる。

このため、斜材の断面性能が比較的小さくても、制振部材に斜材の軸方向の変位を効率的に入力させて、効果的に制振部材を機能させることができる。

さらに、２つの軸力材を重ね合わせて芯材を形成すれば、１つの軸力材の断面性能が比較的小さくても、離し置きされた軸力材を合算させた芯材の断面性能は高くなるので、斜材が座屈を起こしたり、ねじれたりすることを防ぐことができる。

また、略Ｃ字形の軸力材をウエッブの背面同士を対向させて重ね合わせ、対向するフランジ同士が制振部材によってそれぞれ連結されることで、少なくとも４箇所の制振部材で斜材の中間部が連結されることになる。

このため、様々な方向から斜材がねじれる力が作用しても、制振部材同士で相殺させることができるので、過大な応力が斜材及び制振部材に発生することを防ぐことができる。

特に、制振部材の脚部の対角線上にある箇所をフランジにそれぞれ接合し、芯材の軸に対して対称となる位置に接合箇所を設けることで、分断された芯材間でねじれの力が伝達されるのを防ぐことができる。

さらに、軸力補強材によって中間部を挟んで対向する軸力材同士を連結すれば、軸力補強材によって軸力が伝達されるので、斜材全長に亘って軸力を伝達させてブレースと同様の効果を発揮させることができる。

また、芯材を板状部材で形成することで、斜材の厚みを抑えることができるので、限られた厚みの壁の内部であっても、制振装置を容易に配置することができる。

さらに、芯材の軸に対して対称となる位置に制振部材を配置することで、ねじれが双方の制振部材で相殺されて、斜材にねじれが発生し難くなる。

また、連結板材に形成された長穴に締結部材を挿通させることで、締結部材と長穴のガイドに沿った軸方向の振幅を斜材に起こすことができる。さらに、制振部材を作動させる範囲を、長穴の大きさによって制限することができる。そして、締結部材による締結力を調整することで、所定の大きさ以上の振動が作用しても、過大な応力が制振部材及び芯材に発生して破損することを防ぐことができる。

また、本体部が円筒形の芯材であれば、比較的断面積が小さくても高い剛性を確保することができるので、厚みに制限のある壁内であっても容易に制振装置を配置することができる。

さらに、断面視略円形の制振部材で円筒形の芯材を連結する制振装置であれば、少ない部品点数の簡易な構成とすることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の建物の制振装置２０の構成を説明する斜視図であり、図２はこの制振装置２０を配置した建物としてのユニット建物（図示省略）を構成する建物ユニット１の構成を説明する斜視図である。

まず、ユニット建物の構成から説明すると、ユニット建物は、図２に示すような矩形箱形の建物ユニット１を、上下左右に複数、隣接設置して構築される戸建て住宅などの建物である。

また、建物ユニット１は、図２に示すように、柱材としての４本の柱１１，・・・と、その柱１１，・・・の上端間に差し渡される天井梁材としての天井梁１２，１２及び妻側梁１２Ａ，１２Ａと、柱１１，・・・の下端間に差し渡される床梁材としての床梁１３，１３及び妻側梁１３Ａ，１３Ａとによって、構造部材となる骨組構造体１０が構成される。この骨組構造体１０は、柱１１と天井梁１２及び妻側梁１２Ａとが溶接などによって剛接合されるとともに、柱１１と床梁１３及び妻側梁１３Ａとが剛接合されたラーメン構造体となっている。

また、この天井梁１２，１２間には、複数の天井小梁１２１，・・・が差し渡されるとともに、ブレース１２２，１２２が平面視Ｘ字状に差し渡されている。さらに、床梁１３，１３間には、複数の床小梁１３１，・・・が差し渡されるとともに、その床小梁１３１に略直交するように複数の根太１３２，・・・が配置される。

そして、この建物ユニット１の外壁を取り付ける側面の一方の柱１１に近接して制振装置２０が配置される。

この制振装置２０は、図１に示すように、上端が天井梁１２に連結され下端が柱１１の中央付近に連結される第１斜材としてのブレース２Ａと、そのブレース２Ａの下端の下方で上端が柱１１に連結され下端が床梁１３に連結される第２斜材としてのブレース２Ｂとによって主に構成されている。

このブレース２Ａ，２Ｂは、中間部２１において芯材２２，２２間が分断されており、その芯材２２，２２間は、制振部材としてのＵ形ダンパ４，・・・によって連結されている。

また、この芯材２２は、図３に示すように、軸力材としてのＣ形鋼２３，２３を２枚、並列させて構成される。このＣ形鋼２３は、軸直交方向の断面がウエッブ２３ａと、その両端に形成されるフランジ２３ｂ，２３ｃとによって略Ｃ字形に形成される。

さらに、この芯材２２は、それぞれのウエッブ２３ａ，２３ａの背面同士を対向させて重ね合わせることで構成されている。また、このＣ形鋼２３，２３間は、後述する取付片３１，３２の厚み分だけ離間して配置されることになる。

すなわち、このブレース２Ａの一端である下端は、図１に示すように、柱１１の側面に溶接によって固定された板状の取付片３１を介して柱１１に連結される。また、このブレース２Ａの下端は、２枚のＣ形鋼２３，２３によって取付片３１を挟み付けて、ピン接合３１１されている。

さらに、この取付片３１にピン接合３１１された一方の芯材２２は、図１，３に示すように、隙間となる中間部２１を挟んで配置される他方の芯材２２と、制振部材としてのＵ形ダンパ４，・・・を介して連結される。すなわち、中間部２１を挟んだ両側の芯材２２，２２間には、柱１１と天井梁１２と床梁１３とによって形成される面内でＵ形ダンパ４，・・・が架け渡される。

このＵ形ダンパ４は、繰り返しの変形に対する耐久性が高く、エネルギー吸収性能に優れた材料によって形成するのが好ましい。例えば、鉄、鉛、錫、銅若しくはアルミニウム、又はそれらの合金等の金属を主体とする材料を用いることができる。また、弾性性能に優れたプラスチックなどの樹脂材料を使用することもできる。

本実施の形態のＵ形ダンパ４は、図３に示すように、炭素鋼やステンレス鋼等の軟鋼板をアーチ状に成形した部材で、両側縁となる脚部４ａ，４ａが後述する箇所でＣ形鋼２３，２３に接合される。

すなわち、このＵ形ダンパ４は、図３に示すように、Ｃ形鋼２３のフランジ２３ｂ，２３ｃの一面に、両方の脚部４ａ，４ａを当接させて取り付けられる。このように中間部２１を挟んで対向する一対のフランジ２３ｂ，２３ｂ（２３ｃ，２３ｃ）間を、それぞれ別体のＵ形ダンパ４，・・・によって連結する。

図４（ａ）は、図３に示したブレース２Ａの中間部２１付近の構成を上から見た図で、図４（ｂ）は下から見た図である。

この図４（ａ），（ｂ）を参照しながら、Ｕ形ダンパ４，・・・の接合箇所を説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、Ｕ形ダンパ４は、中間部２１を挟んだ脚部４ａ，４ａの対角線上にある箇所が、それぞれフランジ２３ｂ，２３ｂに溶接部４１，４１によって接合されている。

すなわち、図４（ａ）に示した芯材２２の軸Ｏの上側にある一対のフランジ２３ｂ，２３ｂ間は、中間部２１を挟んで左上と右下の脚部４ａ，４ａに溶接部４１，４１がそれぞれ設けられる。また、軸Ｏの下側に示した一対のフランジ２３ｂ，２３ｂ間は、中間部２１を挟んで左下と右上の脚部４ａ，４ａに溶接部４１，４１がそれぞれ設けられる。

そして、このように芯材２２の軸Ｏの両側にそれぞれ設けられた溶接部４１，・・・は、軸Ｏに対して対称となる位置にそれぞれ設けられている。

一方、図４（ｂ）に示した芯材２２の軸Ｏの上側にある一対のフランジ２３ｃ，２３ｃ間は、中間部２１を挟んで左下と右上の脚部４ａ，４ａに溶接部４１，４１がそれぞれ設けられる。さらに、軸Ｏの下側に示した一対のフランジ２３ｃ，２３ｃ間は、中間部２１を挟んで左上と右下の脚部４ａ，４ａに溶接部４１，４１がそれぞれ設けられる。そして、このように芯材２２の軸Ｏの両側にそれぞれ設けられた溶接部４１，・・・は、軸Ｏに対して対称となる位置にそれぞれ設けられている。

すなわち、このように設けられる溶接部４１，・・・は、例えば図４（ａ）に示すような一側面から見ても、反対側の面に設けられる溶接部４１，・・・（図４（ｂ）参照）を含めてすべて異なる位置に設けられることになる。

このように対角線上に溶接部４１，４１を設けることによって、個々のＵ形ダンパ４は、ねじれを吸収し易くなる。また、芯材２２の軸Ｏに対して対称となる位置に接合箇所となる溶接部４１，・・・を設けることによって、Ｕ形ダンパ４，４間でねじれを相殺させて、芯材２２，２２間、換言するとブレース２Ａにねじれが発生し難くなる。

また、中間部２１を挟んで対向するＣ形鋼２３，２３同士は、図３に示すように、ウエッブ２３ａ，２３ａ間に延設される軸力補強材２４によって連結される。この軸力補強材２４は、それぞれのウエッブ２３ａ，２３ａの内面に重ねて取り付けられるガイドブロック２４２，２４２と、そのガイドブロック２４２，２４２間を連結する鋼棒２４１とから主に構成される。

このガイドブロック２４２は、箱形に成形されており、Ｃ形鋼２３のフランジ２３ｂの下面とウエッブ２３ａの内面とフランジ２３ｃの上面に当接させて固定されることにより、Ｃ形鋼２３が補強されることになる。また、このようにガイドブロック２４２の３面をＣ形鋼２３に密着させることにより、鋼棒２４１に大きな軸力が作用しても、その鋼棒２４１を定着させるガイドブロック２４２がＣ形鋼２３に対してずれることがないように固定できる。

なお、図示していないが、この軸力補強材２４は、図３の奥側のＣ形鋼２３，２３間にも取り付けられる。

一方、このブレース２Ａの他端となる上端は、図１に示すように、天井梁１２に溶接によって固定された取付片３２を介して天井梁１２に連結される。また、このブレース２Ａの上端は、２枚のＣ形鋼２３，２３によって取付片３２を挟み付けて、ピン接合３２１されている。

なお、ブレース２Ｂについては、ブレース２Ａの下端がブレース２Ｂの上端となり、ブレース２Ａの上端がブレース２Ｂの下端となり、天井梁１２が床梁１３となるだけで、その他の構成は同じであるので説明を省略する。

そして、このように取り付けられたブレース２Ａ，２Ｂを備えた制振装置２０は、正面視略く字形となって、柱１１，１１と天井梁１２と床梁１３とに囲まれた空間に収容される。

次に、本実施の形態の建物の制振装置２０の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の建物の制振装置２０は、第１のブレース２Ａと第２のブレース２Ｂとを備え、それらブレース２Ａ，２Ｂは中間部２１，２１で芯材２２，２２が分断されており、その芯材２２，２２間はＵ形ダンパ４，・・・を介して連結される。

これらのブレース２Ａ，２Ｂは、天井梁１２又は床梁１３と柱１１の略中央との間で斜めに差し渡される部材であるため、天井梁１２と床梁１３との間に差し渡される通常のブレース材に比べて長さが短くて済む。

そして、ブレース２Ａ，２Ｂは、主として軸方向の荷重に抵抗させる軸力材であるため、長さが短くなれば断面積を小さくしても座屈が起きにくくなる。

さらに、これらのブレース２Ａ，２Ｂは、２つのＣ形鋼２３，２３を取付片３１，３２の厚み分だけ離間させて重ね合わせることで形成されている。このため、断面二次モーメントが大きくなって剛性が増加するので、比較的断面性能の低い部材によって、安価にブレース２Ａ，２Ｂを製作することができる。また、ブレース２Ａ，２Ｂの剛性が増加すればねじれにくくなるので、地震などによって発生する振動を効率的に軸方向（図３の矢印方向）の変位にしてＵ形ダンパ４，・・・に入力させることができる。

さらに、曲面としてのアーチ形状を有するＵ形ダンパ４であれば、変形に追従させ易く、Ｃ形鋼２３，・・・の取り付け位置に多少の誤差があったとしても、その誤差を吸収させて容易に取り付けることができる。

また、アーチ形状は変形に対する拘束が小さい形状であるため、繰り返しの変形に対しても耐久性の高いＵ形ダンパ４とすることができる。さらに、このようなＵ形ダンパ４は、アーチの曲率、材料の厚さ又は幅などを変えることで、任意に耐荷性、剛性、繰り返しの変形に対する耐久性などを調整することができる。

また、芯材２２の軸Ｏに対して対称となる位置に複数のＵ形ダンパ４，・・・を配置することで、ねじれが対称となる位置のＵ形ダンパ４，・・・で相殺、吸収されて、ブレース２Ａ，２Ｂにねじれが発生し難くなる。

すなわち、中間部２１にはこのようにＵ形ダンパ４，・・・が配置されて芯材２２，２２間が連結されているので、ブレース２Ａ，２Ｂがねじれる方向の力が作用すると、中間部２１のＵ形ダンパ４，・・・がそれぞれ変形することになる。

そして、地震などによって発生した振動によるエネルギーは、複数のＵ形ダンパ４，・・・に吸収され、ブレース２Ａ，２Ｂにはねじれに伴う負荷が作用し難くなる。

特に、芯材２２の軸Ｏに対称となる位置の４箇所にそれぞれＵ形ダンパ４，・・・が配置されて芯材２２，２２間が連結されていれば、ブレース２Ａ，２Ｂがいずれの方向にねじれようとしても、４箇所に配置されたＵ形ダンパ４，・・・同士で変形を相殺させることができるので、過大な応力がブレース２Ａ，２Ｂ及びＵ形ダンパ４に発生することを防ぐことができる。

さらに、Ｕ形ダンパ４の脚部４ａ，４ａの対角線上にある箇所をフランジ２３ｂ，２３ｂ（２３ｃ，２３ｃ）にそれぞれ接合し、芯材２２の軸Ｏに対して対称となる位置に接合箇所を設けることで、分断された芯材２２，２２間でねじれの力が伝達されるのを防ぐことができる。

また、軸力補強材２４によって中間部２１を挟んで対向するＣ形鋼２３，２３同士を連結すれば、Ｕ形ダンパ４，・・・に加えて軸力補強材２４によっても軸力が伝達されるので、ブレース２Ａ，２Ｂの全長に亘って軸力を伝達させて通常のブレースと同様の効果を発揮させることができる。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図５（ａ）は、この実施例１で説明する制振装置の中間部５１周辺の構成を説明する側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図、図６は図５（ｂ）のＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。

この実施例１の制振装置の全体構成は、前記した実施の形態の図１で説明した構成と略同様のため、説明を省略する。

この実施例１の第１斜材及び第２斜材を構成する芯材５２は、板状部材としての溝形鋼５３によって形成されている。この溝形鋼５３は、図６に示すように平板状の板部５３ａと、その両側縁に略直角に立設されるリブ部５３ｂ，５３ｂとを備えている。

また、この溝形鋼５３の板部５３ａの両面には、図５（ａ）及び図６に示すように、それぞれ連結板材５４１，５４２が重ね合わされる。この連結板材５４１，５４２は、中間部５１を挟んで溝形鋼５３，５３間に差し渡される板状の部材である。

この溝形鋼５３のリブ部５３ｂ，５３ｂに囲まれた内面側に差し渡される連結板材５４１は、中間部５１を挟んだ一方の溝形鋼５３に当接させる位置に、芯材５２の軸Ｏ方向に延設される長穴５４４が形成されている。

この長穴５４４には、溝形鋼５３の穴５３ｃを挿通させた締結部材としてのボルト５４５が挿通され、上方に突出したボルト５４５にはナット５４６が締結されることによって連結板材５４１が一方の溝形鋼５３に係留される。

また、溝形鋼５３の板部５３ａの外面側に差し渡される連結板材５４２は、中間部５１を挟んだ他方の溝形鋼５３に当接させる位置に、芯材５２の軸Ｏ方向に延設される長穴５４４が形成されている。

この長穴５４４には、ボルト５４５が挿通されて、溝形鋼５３の穴５３ｃを通って上方に突出したボルト５４５にはナット５４６が締結されることによって連結板材５４２が他方の溝形鋼５３に係留される。

さらに、内面側に配置された連結板材５４１の表面には、中間部５１に隣接したそれぞれの溝形鋼５３，５３と重なる位置に、板状の固定片５４３，５４３がそれぞれ積層される。この固定片５４３，５４３の上面は、図５（ａ）及び図６に示すように、溝形鋼５３のリブ部５３ｂの上端より上方に突出している。

そして、この固定片５４３，５４３が取り付けられた位置に、制振部材としてのＵ形ダンパ５，・・・が取り付けられる。

このＵ形ダンパ５は、前記した実施の形態のＵ形ダンパ４と同様の部材で、曲面が側方に突出し、脚部５ａ，５ａが芯材５２の軸Ｏに向くように取り付けられる。すなわち、図６に示すように、Ｕ形ダンパ５の一方の脚部５ａは固定片５４３の上面に溶接などで固定され、他方の脚部５ａは連結板材５４２の下面に溶接などで固定されることによって、溝形鋼５３の両側縁がＵ形ダンパ５，５でそれぞれ挟持されることになる。

ここで、このＵ形ダンパ５は、中間部５１を挟んだ両側の溝形鋼５３，５３に対して摺動可能な連結板材５４１，５４２を介して取り付けられているので、芯材５２，５２に軸力が入力されて溝形鋼５３が軸Ｏ方向に移動すると、Ｕ形ダンパ５が変形してエネルギーが吸収される。

次に、本実施例１の建物の制振装置の作用について説明する。

このように構成された本実施例１の建物の制振装置は、芯材５２を１枚の溝形鋼５３で形成することで、斜材の厚みを抑えることができるので、限られた厚みの壁の内部であっても、制振装置を容易に配置することができる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、芯材５２の軸Ｏに対して対称となる位置にＵ形ダンパ５，・・・をそれぞれ配置すれば、ねじれが対称の位置にあるＵ形ダンパ５，・・・で互いに相殺されて、斜材にねじれが発生し難くなる。

また、連結板材５４１，５４２に形成された長穴５４４にボルト５４５を挿通させることで、ボルト５４５と長穴５４４のガイドに沿った軸Ｏ方向の振幅を芯材５２，５２に起こして、Ｕ形ダンパ５，・・・を効果的に機能させることができる。

また、ボルト５４５とナット５４６による締結力を調整することで、交通振動、風による振動、小規模な地震による振動など、比較的小さな振動に対しては、連結板材５４１，５４２を摺動させずにＵ形ダンパ５，・・・に変形が入力されるようにし、中規模や大規模な地震など大きな振動に対しては、連結板材５４１，５４２を摺動させて、過大な応力がＵ形ダンパ５，・・・及び芯材５２に発生しないようにすることで破損を防ぐことができる。

さらに、ボルト５４５が長穴５４４の端に当接すると、同一方向への芯材５２，５２の摺動がそれ以上できなくなる。このように、一方向への移動量が制限されると、反対方向への移動に移り易くなるので、Ｕ形ダンパ５，・・・が振幅しやすくなって、効率的に地震のエネルギーを吸収させることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態及び実施例１とは別の形態の実施例２について説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図７は、この実施例２で説明する建物の制振装置６０の構成を説明する斜視図、図８は中間部６１周辺の構成を説明する斜視図である。

この制振装置６０は、上端が天井梁１２に連結され下端が柱１１の中央付近に連結される第１斜材としてのブレース６Ａと、そのブレース６Ａの下端の下方で上端が柱１１に連結され下端が床梁１３に連結される第２斜材としてのブレース６Ｂとによって主に構成されている。

ここで、ブレース６Ａの下端及びブレース６Ｂの上端は、柱１１に固定される矩形板状の取付片６４にピン接合６４１，６４１されることによって柱１１に連結される。また、ブレース６Ａの上端は、天井梁１２の下面に固定される取付片６５にピン接合６５１されることによって天井梁１２に連結される。さらに、ブレース６Ｂの下端は、床梁１３の上面に固定される取付片６５にピン接合６５１されることによって床梁１３に連結される。

また、このブレース６Ａ，６Ｂを構成する芯材６２は、図８に示すように円筒形の本体部６３ａと、円筒形を半分切り欠いた切欠部６３ｂとを備えた円筒鋼６３によって構成される。

この切欠部６３ｂは、中間部６１で分断された芯材６２，６２同士が互いに干渉することなく重ね合わされるように形成されている。すなわち、図８の左側の芯材６２は、下半分が切り欠かれた切欠部６３ｂを備えており、右側の芯材６２は上半分が切り欠かれた切欠部６３ｂを備えているので、芯材６２，６２の軸方向を一致させて双方の切欠部６３ｂ，６３ｂを重ねても、干渉することなく軸方向（図８の矢印方向）に移動させることができる。

そして、これらの芯材６２，６２は、中間部６１において、それぞれの切欠部６３ｂ，６３ｂが制振部材としてのＯ形ダンパ７によって連結される。

このＯ形ダンパ７は、前記実施の形態のＵ形ダンパ４に使用される炭素鋼やステンレス鋼等の軟鋼板を、断面視円形になるように筒状に成形した部材で、対向する位置に一対の固定部７１，７１が設けられる。

この固定部７１には、板厚方向に貫通する穴（図示省略）が設けられており、この穴に挿通されたボルト７１１を切欠部６３ｂに定着させることによってＯ形ダンパ７を芯材６２に固定する。

また、Ｏ形ダンパ７を芯材６２，６２に固定する際には、Ｏ形ダンパ７の軸心と芯材６２，６２の軸心とを一致させる。

次に、本実施例２の建物の制振装置６０の作用について説明する。

このように構成された本実施例２の建物の制振装置６０は、本体部６３ａが円筒形に形成された芯材６２によってブレース６Ａ，６Ｂが構成されているので、比較的断面積が小さくても高い剛性を確保することができる。このため、厚みに制限のある壁内であっても容易に制振装置６０を配置することができる。

また、円筒形の芯材６２，６２の軸心に一致させてＯ形ダンパ７を固定すれば、軸方向の変位が生じた際にも軸ずれが起き難い。また、Ｏ形ダンパ７は断面視略円形に形成されているので、ねじれに対する抵抗力が高く、ねじれなどの面外方向の変形による影響を少なくできる。このため、効率的に軸方向の変位をＯ形ダンパ７に入力でき、地震などによって発生した振動エネルギーを効果的に吸収させることができる。

さらに、中間部６１を挟んで配置される２本の芯材６２，６２と、それらを連結する１個のＯ形ダンパ７という少ない部品点数でそれぞれのブレース６Ａ，６Ｂを構成できるので、制振装置６０全体も簡易な構成となって、安価に製作することができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は前記実施例１と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、両方のブレース２Ａ，２Ｂの中間部２１，２１にＵ形ダンパ４，・・・を配置したが、これに限定されるものではなく、一方のブレース２Ａ（２Ｂ）だけにＵ形ダンパ４，・・・を配置する構成であってもよい。また、同じく実施例２では、両方のブレース６Ａ，６Ｂの中間部６１，６１にＯ形ダンパ７，７を配置したが、これに限定されるものではなく、一方のブレース６Ａ（６Ｂ）だけにＯ形ダンパ７を配置する構成であってもよい。

また、前記実施の形態及び実施例２では、取付片３１（６４）は柱１１の略中央の１箇所に設けたが、これに限定されるものではなく、柱１１に対してブレース２Ａ，２Ｂ（６Ａ，６Ｂ）毎に取付片を設けてもよい。

さらに、前記実施の形態又は実施例において、ブレース２Ａ（６Ａ）の上端とブレース２Ｂ（６Ｂ）の下端に隣接して、天井梁１２と床梁１３とを連結する縦材としての縦フレームを配置してもよい。このよう、天井梁１２と床梁１３と柱１１と縦フレームとに囲まれた矩形領域を形成すれば、同一面が保持されるねじれにくい面内領域を形成することができ、地震などによって建物ユニット１に発生した振動を効率的にブレース２Ａ，２Ｂ（６Ａ，６Ｂ）に伝達させることができる。

また、前記実施の形態では、ブレース２Ａ，２Ｂの芯材２２はＣ形鋼２３，２３を２枚重ねて構成したが、これに限定されるものではなく、例えばＨ形鋼などの１本の軸力材によって芯材を構成してもよい。

本発明の最良の実施の形態の建物の制振装置の構成を説明する斜視図である。 制振装置が配置された建物ユニットの構成を説明する斜視図である。 ブレースの中間部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大斜視図である。 （ａ）はブレースの中間部周辺を図３の上から見た平面図であり、（ｂ）は図３の下から見た底面図である。 実施例１の制振装置のブレースの中間部周辺の構成を説明する図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図である。 図５（ｂ）のＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。 実施例２の建物の制振装置の構成を説明する斜視図である。 ブレースの中間部周辺の構成の詳細を説明する部分拡大斜視図である。

符号の説明

Ｏ 芯材の軸
１０ 骨組構造体
１１ 柱（柱材）
１２ 天井梁（天井梁材）
１３ 床梁（床梁材）
２０ 制振装置
２Ａ ブレース（第１斜材）
２Ｂ ブレース（第２斜材）
２１ 中間部
２２ 芯材
２３ Ｃ形鋼（軸力材）
２３ａ ウエッブ
２３ｂ、２３ｃ フランジ
２４ 軸力補強材
４ Ｕ形ダンパ（制振部材）
４ａ 脚部
５ Ｕ形ダンパ（制振部材）
５ａ 脚部
５１ 中間部
５２ 芯材
５３ 溝形鋼（板状部材）
５４１，５４２ 連結板材
５４４ 長穴
５４５ ボルト（締結部材）
６０ 制振装置
６Ａ ブレース（第１斜材）
６Ｂ ブレース（第２斜材）
６１ 中間部
６２ 芯材
６３ 円筒鋼
６３ａ 本体部
６３ｂ 切欠部
７ Ｏ形ダンパ（制振部材）
７１ 固定部

Claims (11)

1. 天井梁材と床梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物の制振装置であって、
   上端が前記天井梁材に連結され下端が前記柱材に連結される第１斜材と、その第１斜材の下端の下方で上端が前記柱材に連結され下端が前記床梁材に連結される第２斜材とを備え、
   前記第１斜材及び前記第２斜材の少なくとも一方は、その中間部において芯材が分断されており、その芯材間は、曲面を有するとともに、前記芯材の軸に略直交する面で見て曲線となる方向に向けられた制振部材を介して連結されることを特徴とする建物の制振装置。
2. 前記制振部材は複数配置されるものであって、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制振装置。
3. 前記芯材は、２つの軸力材を重ね合わせることによってそれぞれ形成され、前記中間部を挟んで対向する軸力材同士はそれぞれ別体の前記制振部材によって連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の制振装置。
4. 前記軸力材は、軸直交方向の断面がウエッブとその両端に形成されるフランジとによって略Ｃ字形に形成され、前記芯材は前記ウエッブの背面同士を対向させて形成されるとともに、前記中間部を挟んで対向する前記フランジ同士が前記芯材の軸直交方向の断面が略Ｕ字形となる制振部材によってそれぞれ連結されることを特徴とする請求項３に記載の建物の制振装置。
5. 前記略Ｕ字形の制振部材は、脚部の対角線上にある箇所がそれぞれの軸力材の前記フランジに接合されるとともに、それらの接合箇所は、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項４に記載の建物の制振装置。
6. 前記中間部を挟んで対向する前記軸力材同士は、前記ウエッブ間に延設される軸力補強材によって連結されることを特徴とする請求項４又は５に記載の建物の制振装置。
7. 前記中間部を挟んで配置される芯材は、板状部材によってそれぞれ形成され、それらの板状部材の一面には前記中間部を挟んで一方の板状部材に係留された連結板材が差し渡され、前記板状部材の他面には前記中間部を挟んで他方の板状部材に係留された連結板材が差し渡されるとともに、
   前記芯材の軸直交方向の断面が略Ｕ字形となる制振部材の脚部がそれぞれ前記板状部材を挟んだ双方の前記連結板材のそれぞれに連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の制振装置。
8. 前記制振部材は、前記中間部を挟んだ両側にそれぞれ配置されるとともに、前記芯材の軸に対して対称となる位置にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項７に記載の建物の制振装置。
9. 前記連結板材には、前記芯材の軸方向に延設される長穴が形成され、その長穴に挿通されて前記板状部材に取り付けられる締結部材によって、前記連結板材は前記板状部材に対して摺動可能に係留されることを特徴とする請求項７又は８に記載の建物の制振装置。
10. 前記芯材は、本体部が円筒形に成形されるとともに、前記中間部には分断された互いの芯材同士が干渉することなく重ね合わされるように切欠部が形成され、その切欠部間が前記制振部材で連結されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制振装置。
11. 前記制振部材は、断面視略円形の帯状に形成され、その円の対向する位置に一対の固定部が形成され、それぞれの前記切欠部にそれぞれの固定部が固定されることを特徴とする請求項１０に記載の建物の制振装置。

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