JP5234800B2 - 建物用パネルダンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の制振に用いられる建物用パネルダンパ装置に関する。

建物の制振に用いられるダンパ装置として、極低降伏点鋼などからから成る鋼製パネルを備えた建物用パネルダンパ装置が知られている。この種のパネルダンパ装置は、例えば間柱を上下に分割してその間に取付けるなどの方法によって建物の主架構に取付けられ、地震によって建物が振動して主架構が変形した際に、鋼製パネルが塑性変形することで振動エネルギを吸収し、もってダンパとして機能するものである。このようなパネルダンパ装置は、他の建物用ダンパ装置と比べてコンパクトであり、建物の主架構に容易に組込むことができる。この種のパネルダンパ装置を開示した先行技術文献には、例えば以下に列挙するものなどがある。

特開平８−９３２６３号公報 特開２００４−３００７８２号公報 特開２００４−１９１５７号公報

この種の建物用パネルダンパ装置を建物の間柱などの主架構に組込む場合には、その建物の主架構を構築する時点で組込むようにすれば、パネルダンパ装置を建物に組込む作業が容易となり、コスト面でも有利となる。ただしそうした場合には、パネルダンパ装置を組込んだ後に、その建物の外壁、床、屋根部などが構築されるにつれて、それらによる常時荷重が建物の主架構に加わってくるため、先に組込んだパネルダンパ装置に過大な鉛直力が作用するようになり、それによって、パネルダンパ装置の性能が低下するおそれがある。そのため従来、パネルダンパ装置にそのような常時荷重による鉛直力が作用するのを回避するためには、パネルダンパ装置を骨組に組付ける部分に、鉛直力がパネルダンパ装置に作用するのを回避するための複雑な取付構造を介在させるか、或いは、建物の外壁、床、屋根部などの構築が完了して殆どの常時荷重が主架構に作用するようになった後に、パネルダンパ装置を主架構に取付けるようにするかの、いずれかの方式を採用せざるを得なかった。しかしながら、これら２つの方式のいずれも、作業効率上及び／またはコスト上の不利を伴うものであった。

本発明は上記課題を解決するべくなされたものであり、本発明の目的は、簡明でコンパクトな構成によって、建物の主架構を構築する時点で組込んだパネルダンパ装置に、その建物の完成後に過大な鉛直力が作用するのを回避できるようにし、もって、パネルダンパ装置の組込みに関する作業効率及びコストを改善することにある。

本発明に係る建物用ダンパ装置は、軸方向を有する建物用パネルダンパ装置であって、軸方向に延展する鋼板から成る鋼製パネルと、該鋼製パネルの周囲を囲繞して該鋼製パネルに接合された鋼製の枠構造体と、軸方向の第１端を建物の主架構の第１部分に結合するための第１結合部と、軸方向の第２端を建物の主架構の第２部分に結合するための第２結合部とを備え、建物の主架構の前記第１部分と前記第２部分とが相対的に変位することで前記鋼製パネルが塑性剪断変形するように構成された建物用パネルダンパ装置において、前記第１端と前記第２端との少なくとも一方に鋼板から成る軸方向変形吸収機構を備えており、該軸方向変形吸収機構は、前記第１結合部と前記第２結合部との間の相対的な軸方向の変位を、該軸方向変形吸収機構を形成している鋼板が面外変形することで吸収し、もって前記鋼製パネルの軸方向の変形を抑制し、且つ、該パネルダンパ装置への軸方向力の入力を低減するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る建物用ダンパ装置によれば、建物の主架構を構築する時点でパネルダンパ装置を組込んだ場合に、その建物の外壁、床、屋根部などが構築されるにつれて、それらによる常時荷重が建物の主架構に加わってきても、そのような常時荷重によって生じるパネルダンパ装置の軸方向第１端の第１結合部と軸方向第２端の第２結合部との間の相対的な軸方向の変位が、軸方向変形吸収機構を形成している鋼板が面外変形することで吸収され、それによって鋼製パネルの軸方向の変形が抑制され、且つ、過大な鉛直力がパネルダンパ装置に作用することが回避されるため、パネルダンパ装置の性能が低下するおそれがない。それゆえ、なんら支障を生じることなく建物の主架構を構築する時点でパネルダンパ装置の組込みを行えるため、パネルダンパ装置の組込みに関する作業効率及びコストが改善される。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る建物用パネルダンパ装置１０が取付けられた建物の主架構１２を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１のパネルダンパ装置を拡大して示した、夫々が図１の（Ａ）及び（Ｂ）に対応した図である。 鋼板製の箱形構造体のウェブ板及び接続板の面外変形を示した図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構に取付けられた本発明の第２の実施の形態に係るパネルダンパ装置を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 円形鋼管を形成している鋼板の面外変形を示した図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構に取付けられた本発明の第３の実施の形態に係るパネルダンパ装置を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 上部フランジを形成している鋼板の面外変形を示した図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構に取付けられた本発明の第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 Ｔ型鋼のフランジの面外変形を示した図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構に取付けられた本発明の第５の実施の形態に係るパネルダンパ装置を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る建物用パネルダンパ装置１０が取付けられた建物の主架構１２を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図示した主架構１２は、Ｈ型鋼から成る梁１４、同じくＨ型鋼から成る間柱１６、それに床スラブ１８を備えている。間柱１６は、間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとに分割されており、それらの間にパネルダンパ装置１０が取付けられている。

図１では、図の上下方向が鉛直方向を表している。パネルダンパ装置１０は軸方向を有するものであり、図示例ではその軸方向を鉛直方向としてパネルダンパ装置１０が建物の主架構１２に取付けられている。

図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１のパネルダンパ装置１０を拡大して示した、夫々が図１の（Ａ）及び（Ｂ）に対応した図である。図示の如く、パネルダンパ装置１０は、極低降伏点鋼の鋼板、低降伏点鋼の鋼板、或いは板厚の薄い従来鋼の鋼板などで形成される、鋼板から成る矩形の鋼製パネル２０を備えている。この鋼製パネル２０は、パネルダンパ装置１０の軸方向に延展しており、従って、パネルダンパ装置１０が図示した姿勢で間柱１６に取付けられているときには鉛直方向に延展している。パネルダンパ装置１０は更に、このパネルダンパ装置１０の軸方向の第１端（図示例では下端）を主架構１２の第１部分（図示例では間柱下半部１６ａ）に結合するための第１結合部と、このパネルダンパ装置１０の軸方向の第２端（図示例では上端）を主架構１２の第２部分（図示例では間柱上半部１６ｂ）に結合するための第２結合部とを備えている。

パネルダンパ装置１０の第１結合部は、鋼製パネル２０の下端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延展する鋼板製の下部フランジ２２により構成されている。この下部フランジ２２が高力ボルト２４を介して間柱下半部１６ａの上端に結合されることによって、このパネルダンパ装置１０の第１結合部が主架構１２に結合されている。

パネルダンパ装置１０の第２結合部は、鋼製パネル２０の上端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延在する鋼板製の箱形構造体２６と、この箱形構造体２６の上面に溶接により接合されて鉛直方向に延展するガセットプレート２８とで構成されている。このガセットプレート２８が高力ボルト３０を介して間柱上半部１６ｂの下端に結合されることで、パネルダンパ装置１０の第２結合部が主架構１２に結合されている。

箱形構造体２６は、水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延在して長手方向の両端が開放した角形鋼管の形状に形成されている。より詳しくは、この箱形構造体２６の底板部は、鋼製パネル２０の上端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延展する鋼板製の上部フランジ３２により構成されており、この箱形構造体２６の両側の側板部は２枚の鋼板製のウェブ板３４、３６により構成されており、この箱形構造体２６の上板部は上部フランジ３２と対向して水平方向に延展する鋼板製の接続板３８により構成されている。そして、それら上部フランジ３２、ウェブ板３４、３６、及び接続板３８が溶接により互いに接合されて、長手方向の両端が開放した角形鋼管の形状の箱形構造体２６が形成されている。

箱形構造体２６を形成しているウェブ板３４、３６及び接続板３８の板厚は、ガセットプレート２８と上部フランジ３２との間に鉛直方向の圧縮軸力または引張軸力が作用したときに、ウェブ板３４、３６及び接続板３８が面外変形するような板厚としてあり、例えばそれが圧縮軸力である場合には、それらは図３に破線で示したように面外変形する。それゆえ換言するならば、箱形構造体２６は、複数枚の鋼板を一体に接合して成る半剛機構であって、主架構１２に鉛直方向の軸力が作用してパネルダンパ装置１０の第２結合部であるガセットプレート２８がパネルダンパ装置１０の第１結合部である下部フランジ２０に対して相対的に軸方向に変位させられるときに、この箱形構造体２６を形成している鋼板が面外変形してその軸方向の変位Δを吸収することによって、鋼製パネル２０の軸方向の変形を抑制し、且つ、このパネルダンパ装置１０への軸方向力の入力を低減する、軸方向変形吸収機構として機能するものである。

鋼製パネル２０の両側端には夫々、鋼板製の側部フランジ４２、４４が溶接により接合されている。下部フランジ２２と、箱形構造体２６と、側部フランジ４２、４４とによって、鋼製パネル２０の周囲を囲繞してこの鋼製パネル２０に接合された、鋼製の矩形の枠構造体が構成されている。地震が発生して建物の主架構１２が振動する際には、間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとが相対的に水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）変位することにより、パネルダンパ装置１０が作動する。その際に、鋼製の枠構造体がパンタグラフのように変形し、それに伴って鋼製パネル２０が面内において塑性剪断変形する。この塑性剪断変形によって機械的エネルギが熱エネルギに変換されるより、振動エネルギの吸収が行われる。鋼製パネル２０の両側面には、鋼板製のリブプレート４６、４８が鉛直方向及び水平方向に十文字を成すように配設されて溶接により鋼製パネル２０に接合されている。それらリブプレート４６、４８は、極低降伏点鋼などから成る鋼製パネル２０が塑性剪断変形する際に面外に座屈変形するのを抑制する機能を果たすものである。

以上の構成によれば、パネルダンパ装置１０を間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとの間に取付けて主架構を構築した後に、建物の外壁、床、屋根部などを構築することができ、しかもパネルダンパ装置１０の取付けるための複雑な取付構造を備える必要がない。即ち、このような手順で建物を構築する場合には、主架構の構築後に構築する外壁、床、屋根部などの部分の重量によって間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとの間の間隔が狭まるが、その際に、鋼板製の箱形構造体２６の上板部及びウェブ板部が図３に破線で示したように面外変形することにより、パネルダンパ装置の機能部分である鋼製パネル２０に大きな軸力が作用することが回避される。一方、地震発生時には、間柱下半部１６ａと幅下上半部１６ｂとの間に水平方向の相対変移が発生することによって、箱形構造体２６の長手方向に剪断荷重が加わるが、この箱形構造体２６の当該方向の剪断剛性は大きいため、パネルダンパ装置１０の機能部分である鋼製パネル２０は円滑に塑性変形し、良好なダンパ機能が発揮される。

図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構１２に取付けられた本発明の第２の実施の形態に係るパネルダンパ装置６０を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図示した主架構１２は、図１に示した主架構１２と同様の構成であり、Ｈ型鋼から成る間柱を備え、この間柱は間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとに分割され、それらの間にパネルダンパ装置６０が取付けられている。この第２の実施の形態に係るパネルダンパ装置６０は、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０において、その第２結合部の構成を変更したものであり、極低降伏点鋼の鋼板、低降伏点鋼の鋼板、或いは板厚の薄い従来鋼の鋼板などで形成される、鋼板から成る矩形の鋼製パネル２０や、鋼板製の下部フランジ２２から成る第１結合部は、第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０のものと同一構成であり、また、側部フランジ４２、４４や、十文字を成すように配設されたリブプレート４６、４８も、第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０のものと同様の構成である。

パネルダンパ装置６０の第２結合部は、鋼製パネル２０の上端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延在する円形鋼管６２と、この円形鋼管６２の外周の上面に溶接により接合されて鉛直方向に延展するガセットプレート６４とで構成されている。このガセットプレート６０が高力ボルト３０を介して間柱上半部１６ａの下端に結合されることで、パネルダンパ装置６０の第２結合部が主架構１２に結合されている。

円形鋼管６２はその両端が開放しており、この円形鋼管６２を形成している管状の鋼板の板厚は、ガセットプレート６０と鋼製パネル２０との間に鉛直方向の圧縮軸力または引張軸力が作用したときに、この円形鋼管６２の上半部の鋼板が面外変形するような板厚としてあり、例えばそれが圧縮軸力である場合には、その部分の鋼板は図５に破線で示したように面外変形する。それゆえ換言するならば、円形鋼管６２は、管状の鋼板から成る半剛機構であって、主架構１２に鉛直方向の軸力が作用してパネルダンパ装置６０の第２結合部であるガセットプレート６４がパネルダンパ装置６０の第１結合部である下部フランジ２２に対して相対的に軸方向に変位させられるときに、この円形鋼管６２を形成している管状の鋼板が面外変形してその軸方向の変位Δを吸収することによって、鋼製パネル２０の軸方向の変形を抑制し、且つ、このパネルダンパ装置６０への軸方向力の入力を低減する、軸方向変形吸収機構として機能するものである。

以上の構成を有するパネルダンパ装置６０によっても、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０と同様の作用及び効果が得られる。

図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構１２に取付けられた本発明の第３の実施の形態に係るパネルダンパ装置７０を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図示した主架構１２は、図１に示した主架構１２と同様の構成であり、Ｈ型鋼から成る間柱を備え、この間柱は間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとに分割され、それらの間にパネルダンパ装置７０が取付けられている。この第３の実施の形態に係るパネルダンパ装置７０は、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０において、極低降伏点鋼の鋼板、低降伏点鋼の鋼板、或いは板厚の薄い従来鋼の鋼板などで形成される、鋼板から成る矩形の鋼製パネルの装備枚数を２枚にすると共に、第２結合部の構成を変更したものであり、鋼板製の下部フランジ２２から成る第１結合部は第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０のものと同一構成であり、また、側部フランジ４２、４４や、十文字を成すように配設されたリブプレート４６、４８も、同様の構成である。

パネルダンパ装置７０に装備された２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂは、互いの間に間隔Ｌを空けて互いに平行に延展しており、またそれら２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂは、パネルダンパ装置７０の軸方向に延展しており、従って、パネルダンパ装置７０が図示した姿勢で間柱に取付けられているときには鉛直方向に延展している。このパネルダンパ装置７０の第２結合部は、それら２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂの上端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延展する鋼板製の上部フランジ７２と、この上部フランジ７２の上面に、即ち、２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂが接合されている面とは反対側の面に、２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂが接合されている夫々の接合位置の間に溶接により接合されたガセットプレート７４とで構成されており、このガセットプレート７４が高力ボルト３０を介して間柱上半部１６ｂの下端に結合されることで、このパネルダンパ装置７０の第２結合部が主架構１２に結合されている。

上部フランジ７２を形成している平板状の鋼板の板厚は、ガセットプレート７４と２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂとの間に鉛直方向の圧縮軸力または引張軸力が作用したときに、この鋼板のうちの２枚の鋼製パネル２０ａと２０ｂとの間の部分が面外変形するような板厚としてあり、例えばそれが圧縮軸力である場合には、その部分の鋼板は図７に破線で示したように面外変形する。それゆえ換言するならば、上部フランジ７２は、平板状の鋼板から成る半剛機構であって、主架構１２に鉛直方向の軸力が作用してパネルダンパ装置７０の第２結合部であるガセットプレート７４がパネルダンパ装置７０の第１結合部である下部フランジ２２に対して相対的に軸方向に変位させられるときに、この上部フランジ７２を形成している平板状の鋼板が面外変形してその軸方向の変位Δを吸収することによって、２枚の鋼製パネル２０ａ、２０ｂの軸方向の変形を抑制し、且つ、このパネルダンパ装置７０への軸方向力の入力を低減する、軸方向変形吸収機構として機能するものである。

以上の構成を有するパネルダンパ装置７０によっても、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０と同様の作用及び効果が得られる。

図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構１２に取付けられた本発明の第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置８０を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図示した主架構１２は、図１に示した主架構１２と同様の構成であり、Ｈ型鋼から成る間柱を備え、この間柱は間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとに分割され、それらの間にパネルダンパ装置８０が取付けられている。

上で説明した第１、第２、及び第３の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０、６０、７０はいずれも、そのパネルダンパ装置の全体を１個のユニットとして構成したものであるが、この第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置８０は、このパネルダンパ装置の全体のうちから、このパネルダンパ装置を主架構１２の第２部分に結合するための第２結合部だけを分離することによって、パネルダンパ装置の全体を互いに分離可能な２個のセクション・ユニットから成る構成としたものである。

パネルダンパ装置８０は、第１セクション・ユニット８２と、第２セクション・ユニット８４とから成る。第１セクション・ユニット８２は、極低降伏点鋼の鋼板、低降伏点鋼の鋼板、或いは板厚の薄い従来鋼の鋼板などで形成される、鋼板から成る矩形の鋼製パネル２０を備えている。この鋼製パネル２０は、パネルダンパ装置８０の軸方向に延展しており、従って、パネルダンパ装置８０が図示した姿勢で間柱に取付けられているときには鉛直方向に延展している。第１セクション・ユニット８２は更に、このパネルダンパ装置８０の軸方向の第１端（図示例では下端）を主架構１２の第１部分（図示例では間柱下半部１６ａ）に結合するための第１結合部を備えている。

パネルダンパ装置８０の第１結合部は、鋼製パネル２０の下端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延展する鋼板製の下部フランジ２２により構成されており、この下部フランジ２２が高力ボルト２４を介して間柱下半部１６ａの上端に結合されることによって、このパネルダンパ装置８０の第１結合部が主架構１２に結合されている。

第１セクション・ユニット８２は更に、鋼製パネル２０の上端に溶接により接合され水平方向に（即ち軸方向と直交する方向に）延展する鋼板製の上部フランジ３２と、鋼製パネル２０の両側端に夫々溶接により接合された鋼板製の側部フランジ４２、４４とを備えている。下部フランジ２２と、上部フランジ３２と、側部フランジ４２、４４とによって、鋼製パネル２０の周囲を囲繞してこの鋼製パネル２０に接合された、鋼製の矩形の枠構造体が構成されている。更に、鋼製パネル２０の両側面には、鋼板製のリブプレート４６、４８が鉛直方向及び水平方向に十文字を成すように配設されて溶接により鋼製パネル２０に接合されている。この第１セクション・ユニット８２は、第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０のうちの第２結合部を除いた部分の構成に対応した構成を有するものであり、それゆえ、第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０の対応部分の作用及び効果と同様の作用及び効果を提供するものである。

パネルダンパ装置８０の第２セクション・ユニット８４は、ウェブ８６とフランジ８８とを有するＴ型鋼により構成されている。ここで、Ｔ型鋼のウェブ８６は、このパネルダンパ装置８０の軸方向の第２端（図示例では上端）を主架構１２の第２部分（図示例では間柱上半部１６ｂ）に結合するための第２結合部を構成しており、このＴ型鋼のウェブ８６が高力ボルト３０を介して間柱上半部１６ｂの下端に結合されることで、このパネルダンパ装置８０の第２結合部が主架構１２に結合されている。

Ｔ型鋼のフランジ８８と、第１セクション・ユニット８２の上部フランジ３２とは、互いに対向するように配置され、それらの間にスペーサ９０が介装され、そして、高力ボルト９２を介して互いに結合されている。従って、高力ボルト９２を取外すことで、第１セクション・ユニット８２と第２セクション・ユニット８４とは分離可能となっている。

スペーサ９０は、互いに対向したＴ型鋼のフランジ８８及び第１セクション・ユニット８２の上部フランジ３２の両側縁に沿って配設されており、そのためＴ型鋼のウェブ８６の直下に空隙が形成されている。また、Ｔ型鋼のフランジ８８を形成している鋼板の板厚は、Ｔ型鋼のウェブ８６と第１セクション・ユニット８２の下部フランジ２２との間に鉛直方向の圧縮軸力または引張軸力が作用したときに、この鋼板のうちの幅方向の中間部分が面外変形するような板厚としてあり、例えばそれが圧縮軸力である場合には、その部分の鋼板は図９に破線で示したように面外変形する。それゆえ換言するならば、第２セクション・ユニット８２を構成しているＴ型鋼のフランジ８８は、平板状の鋼板から成る半剛機構であって、主架構１２に鉛直方向の軸力が作用してパネルダンパ装置８０の第２結合部であるＴ型鋼のウェブ８６がパネルダンパ装置８０の第１結合部である第１セクション・ユニット８２の下部フランジ２２に対して相対的に軸方向に変位させられるときに、このフランジ８８を形成している平板状の鋼板が面外変形してその軸方向の変位Δを吸収することによって、鋼製パネル２０の軸方向の変形を抑制し、且つ、このパネルダンパ装置８０への軸方向力の入力を低減する、軸方向変形吸収機構として機能するものである。

以上の構成を有するパネルダンパ装置８０によれば、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０と同様の作用及び効果が得られることに加えて、鋼製パネル２０を含む第１セクション・ユニット８２と、軸方向変形吸収機構を含む第２セクション・ユニット８４とが分離可能であることによる利点も得られる。即ち、パネルダンパ装置は非常に大きな地震を経験すると性能限界に達し、鋼製パネル２０のエネルギ吸収能力が低下するが、そのような場合に、この構成によれば鋼製パネル２０を含む第１セクション・ユニット８２だけを交換することができ、コスト的に有利なものとなる。

図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、建物の主架構１２に取付けられた本発明の第５の実施の形態に係るパネルダンパ装置１００を示しており、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図示した主架構１２は、図１に示した主架構１２と同様の構成であり、Ｈ型鋼から成る間柱を備え、この間柱は間柱下半部１６ａと間柱上半部１６ｂとに分割され、それらの間にパネルダンパ装置１００が取付けられている。

上で説明した第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置８０と同様に、この第５の実施の形態に係るパネルダンパ装置１００も、第１セクション・ユニット１０２と、第２セクション・ユニット１０４とから成る。第１セクション・ユニット１０２は、極低降伏点鋼の鋼板、低降伏点鋼の鋼板、或いは板厚の薄い従来鋼の鋼板などで形成される、鋼板から成る矩形の鋼製パネル２０と、いずれも鋼板製の下部フランジ２２、上部フランジ３２、側部フランジ４２、４４とを備えている。それらフランジ２２、３２、４２、４４は溶接により鋼製パネル２０の四辺の端縁に夫々接合されており、それらフランジによって、鋼製パネル２０の周囲を囲繞して鋼製パネル２０に接合された、構成の矩形の枠構造体が構成されている。鋼製パネル２０の両側面には、鋼板製のリブプレート４６、４８が鉛直方向及び水平方向に十文字を成すように配設されて溶接により鋼製パネル２０に接合されている。この第１セクション・ユニット１０２は、第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置８０の第１セクション・ユニット８２の作用及び効果と同様の作用及び効果を提供するものである。

第１セクション・ユニット１０２は更に、下部フランジ２２の下面及び側部フランジ４２、４４の下端部分に溶接により接合された鋼板製の下部ガセットプレート１０６と、上部フランジ３２の上面及び側部フランジ４２、４４の上端部分に溶接により接合された鋼板製の上部ガセットプレート１０８とを備えている。下部ガセットプレート１０６と側部フランジ４２、４４の下端部分とで、このパネルダンパ装置１００の軸方向の第１端（図示例では下端）を主架構１２の第１部分（図示例では間柱下半部１６ａ）に結合するための第１結合部が構成されており、この第１結合部は、当て板１１０及び高力ボルト１１２を介して主架構１２の第１部分に結合されている。

パネルダンパ装置１００の第２セクション・ユニット１０４は、上で説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０の第２結合部の箱形構造体２６と同様に構成された鋼板製の箱形構造体１１４を備えている。この箱形構造体１１４の下面には、鋼板製の下部ガセットプレート１１６が溶接により接合されている。この下部ガセットプレート１１６は当て板１１８及び高力ボルト１２０を介して第１セクション・ユニット１０２の上部ガセットプレート１０８に結合されており、それにより第１セクション・ユニット１０２と第２セクション・ユニット１０４とが互いに結合されている。従って、高力ボルト１２０を取外すことで、第１セクション・ユニット１０２と第２セクション・ユニット１０４とは分離可能となっている。

箱形構造体１１４の上面には、鋼板製の上部ガセットプレート１２２が溶接により接合されている。この上部ガセットプレート１２２は、このパネルダンパ装置１００の軸方向の第２端（図示例では上端）を主架構１２の第２部分（図示例では間柱上半部１６ｂ）に結合するための第２結合部を構成しており、この上部ガセットプレート１２２が当て板１２４及び高力ボルト１２６を介して間柱上半部１６ｂの下端に結合されることで、このパネルダンパ装置８０の第２結合部が主架構１２に結合されている。

箱形構造体１１４は、先に説明した第１の実施の形態に係るパネルダンパ装置１０における箱形構造体２６と同じく、複数枚の鋼板を一体に接合して成る半剛機構であって、主架構１２に鉛直方向の軸力が作用して、パネルダンパ装置１００の第２結合部である第２セクション・ユニット１０４の上部ガセットプレート１２２が、パネルダンパ装置１００の第１結合部である第１セクション・ユニット１０２の下部ガセットプレート１０６に対して相対的に軸方向に変位させられるときに、この箱形構造体１１４を形成している鋼板が面外変形してその軸方向の変位を吸収することによって、鋼製パネル２０の軸方向の変形を抑制し、且つ、このパネルダンパ装置１００への軸方向力の入力を低減する、軸方向変形吸収機構として機能するものである。

以上の構成を有するパネルダンパ装置１００によっても、上で説明した第４の実施の形態に係るパネルダンパ装置８０と同様の作用及び効果が得られる。

以上に説明したパネルダンパ装置１０、６０、７０、８０、１００はいずれも、図面に示した姿勢に限られず、その他の様々な姿勢で建物の主架構に取付けられ、また、図面に示したような分割した間柱の間に限られず、建物のその他の様々な箇所に取付けられるものである。従って、以上の説明で用いた「上部」、「下部」、「水平」、「鉛直」などの用語は、具体例を説明するためのものであって本発明を限定するものではない。また、以上に説明した軸方向変形吸収機構は、パネルダンパ装置の軸方向の第１端と第２端との少なくとも一方に設けるようにすればよく、通常はどちらか一方に設けるだけで十分であるが、両方に設けるようにしてもよい。

本発明に係る建物用パネルダンパ装置は、建物に制振機能を付与するために、建物の主架構に組込んで用いるものであり、なんら支障を生じることなく建物の主架構を構築する時点でパネルダンパ装置の組込みを行えるため、パネルダンパ装置の組込みに関する作業効率及びコストが改善される。

１０ パネルダンパ装置
１２ 建物の主架構
１４ 梁
１６ 間柱
１６ａ 間柱下半部
１６ｂ 間柱上半部
１８ 床スラブ
２０ 鋼製パネル
２０ａ 鋼製パネル
２０ｂ 鋼製パネル
２２ 下部フランジ
２６ 鋼板製の箱形構造体
４２ 側部フランジ
４４ 側部フランジ
６０ パネルダンパ装置
６２ 円形鋼管
７０ パネルダンパ相違
８０ パネルダンパ装置
８２ 第１セクション・ユニット
８４ 第２セクション・ユニット（Ｔ型鋼）
８６ Ｔ型鋼のウェブ
８８ Ｔ型鋼のフランジ
１００ パネルダンパ装置
１０２ 第１セクション・ユニット
１０４ 第２セクション・ユニット
１１４ 鋼板製の箱形構造体

Claims (6)

1. 軸方向を有する建物用パネルダンパ装置であって、軸方向に延展する鋼板から成る鋼製パネルと、該鋼製パネルの周囲を囲繞して該鋼製パネルに接合された鋼製の枠構造体と、軸方向の第１端を建物の主架構の第１部分に結合するための第１結合部と、軸方向の第２端を建物の主架構の第２部分に結合するための第２結合部とを備え、建物の主架構の前記第１部分と前記第２部分とが相対的に変位することで前記鋼製パネルが塑性剪断変形するように構成された建物用パネルダンパ装置において、
   前記第１端と前記第２端との少なくとも一方に鋼板から成る軸方向変形吸収機構を備えており、該軸方向変形吸収機構は、前記第１結合部と前記第２結合部との間の相対的な軸方向の変位を、該軸方向変形吸収機構を形成している鋼板が面外変形することで吸収し、もって前記鋼製パネルの軸方向の変形を抑制し、且つ、該パネルダンパ装置への軸方向力の入力を低減するように構成されている、
   ことを特徴とする建物用パネルダンパ装置。
2. 前記軸方向変形吸収機構は、前記鋼製パネルの軸方向の一端に接合され軸方向と直交する方向に延展する鋼板製のフランジと、２枚のウェブ板と、前記フランジと対向して延展する鋼板製の接続板とが互いに接合されて、軸方向と直交する方向に延在して長手方向の両端が開放した角形鋼管の形状の構造体として形成された、鋼板製の箱形構造体から成る、
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用パネルダンパ装置。
3. 前記軸方向変形吸収機構は、前記鋼製パネルの軸方向の一端に接合され軸方向と直交する方向に延在する円形鋼管から成る、
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用パネルダンパ装置。
4. 互いの間に間隔を空けて互いに平行に延展する２枚の前記鋼製パネルと、それら２枚の鋼製パネルの軸方向の一端に接合され軸方向と直交する方向に延展する鋼板製のフランジと、該フランジの前記２枚のパネルが接合されている面とは反対側の面に、前記２枚の鋼製パネルが接合されている夫々の接合位置の間に接合されたガセットプレートとを備え、
   前記軸方向変形吸収機構は、前記フランジにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用パネルダンパ装置。
5. 前記鋼製パネルの軸方向の一端に接合され軸方向と直交する方向に延展する鋼板製のフランジと、ウェブとフランジとを有するＴ型鋼とを備え、
   前記Ｔ型鋼の前記フランジと、前記鋼製パネルに接合された前記鋼板製のフランジとは、互いに対向するように配置され、それらの間にスペーサが介装されて互いに結合されており、
   前記軸方向変形吸収機構は、前記Ｔ型鋼の前記フランジにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用パネルダンパ装置。
6. 前記鋼製パネルを含む第１セクション・ユニットと、前記軸方向変形吸収機構を含む第２セクション・ユニットとを、互いに分離可能に結合して構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用パネルダンパ装置。

Images