JP5902586B2 - 制振装置の設置構造 - Google Patents

Description

本発明は、制振装置の設置構造に係り、特に建物ユニットに設置される制振装置の設置構造に関する。

従来、建物ユニットに対して制振装置を設置することで建物全体の制振効果を図る制振装置の設置構造が知られている（例えば特許文献１参照）。具体的には、建物ユニットの上梁及び下梁の間に制振装置を配置し、上梁及び下梁のそれぞれに接合することによって、建物ユニット全体、ひいては建物全体の制振性を高めている。

特許第４８９５６７２号公報

ここで、上述したように制振装置は、建物ユニットの上梁及び下梁の間に設置されるものであるが、当該箇所にバルコニーや窓、ドアなどの開放部を設けたいという顧客の要望がある場合もある。大型の建物である場合には、単に制振装置の位置をずらすだけでその要望に応えられる。しかしながら小型の建物であると、制振装置の位置をずらすだけの余裕がない場合もあり、結果的に顧客の要望に応えられないおそれもあった。
このため、本発明の課題は、制振装置を設置する場合においても、建物ユニットの外周面における設計上の自由度を高めることである。

請求項１に記載の発明は、例えば図３に示すように、
複数本の柱２１と、高さが略等しい長短辺を有する上側の４辺の梁２２と、高さが略等しい長短辺を有する下側の４辺の梁２３と、を接合することによって直方体形状に形成された建物ユニット２Ａに、制震性能を有する制振装置１が設置されてなる制振装置の設置構造において、
前記建物ユニット２Ａにおける上側の４辺の梁２２のうち対向する一対の長辺の梁２２間には、当該一対の長辺の梁２２に対して直交する方向に沿った中間梁２４が架け渡されていて、
前記上側の４辺の梁２２のうち前記中間梁２４に平行な少なくとも一辺の短辺の梁２２と、前記中間梁２４との間には、当該中間梁２４に対して直交する方向に沿った中間小梁５１が架け渡されていて、
前記制振装置１は、前記中間小梁５１に接合されていることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、建物ユニット２Ａにおける上側の４辺の梁２２のうち対向する一対の梁２２間に設けられた中間梁２４と、当該中間梁２４に平行な一辺の梁２２との間に中間小梁５１が設けられており、その中間小梁５１に対して制振装置１が接合されているので、建物ユニット２Ａの外周面に制振装置１が重なる面積を小さくすることができる。これにより、建物ユニット２Ａの外周面における開放部の設置可能領域をより広く確保することが可能となる。したがって、制振装置１を設置する場合においても、建物ユニット２Ａの外周面における設計上の自由度を高めることができる。
また、建物ユニット２Ａには中間梁２４や中間小梁５１が設けられているので、建物ユニット２Ａの剛性を高めることができ、耐震性を向上させることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の制振装置の設置構造において、例えば図３に示すように、
前記上側の４辺の梁２２と前記中間梁２４とがなす領域のうち、前記中間小梁５１に隣接する領域には補強材２６ａが配置されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明によれば、上側の４辺の梁２２と中間梁２４とがなす領域のうち、中間小梁５１に隣接する領域に補強材２６ａが配置されているので、建物ユニット２Ａの剛性をより一層高めることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の制振装置の設置構造において、例えば図２に示すように、
前記制振装置１の下方には基礎３が設けられていて、
前記制振装置１は基礎３に連結されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明によれば、制振装置１が基礎３に連結されているので、基礎３によって制振装置１を支持することができ、設置後の制振装置１の安定性を高めることができる。

本発明によれば、制振装置を設置する場合においても、建物ユニットの外周面における設計上の自由度を高めることができる。

第一の実施の形態に係る制振装置の設置構造を示す斜視図である。 制振装置の概略構成を示す正面図である。 第二の実施の形態に係る制振装置の設置構造を示す斜視図である。 図３の制振装置の設置構造の配置例を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
［第一の実施の形態］
図１は、第一の実施の形態に係る制振装置の設置構造を示す斜視図である。図１に示すように直方体状の建物ユニット２に対して制振装置１が取り付けられている。
建物ユニット２は、複数本の柱２１と、これらの柱２１の上端間どうしを結合する複数本の梁２２と、柱２１の下端間どうしを結合する複数本の梁２３とを備え、略直方体状に形成された骨組みを有するものである。これら複数本の柱２１と、上下の梁２２，２３との結合箇所は剛接合されている。
そして、上側の４辺の梁２２のうち対向する一対の梁２２間には、当該一対の梁２２に対して直交する方向に沿った中間梁２４が架け渡されている。この中間梁２４と、一対の梁２２との結合箇所は剛接合されている。同様に、下側の４辺の梁２３のうち対向する一対の梁２３間には、当該一対の梁２３に対して直交する方向に沿った中間梁２５が架け渡されている。この中間梁２５と、一対の梁２３との結合箇所は剛接合されている。

上側の４辺の梁２２と中間梁２４とがなす領域Ｈ１，Ｈ２には補強材２６が配置されている。補強材２６は、例えば領域Ｈ１，Ｈ２の対角線上に配置されたブレースが挙げられる。ブレース以外にも補強材２６としては鉄板や合板を用いることが可能である。
また、下側の４辺の梁２３及び中間梁２５の下方には基礎３（図２参照）が形成されていて、当該基礎３によって下側の４辺の梁２３及び中間梁２５が支持されている。

上下の中間梁２４，２５の略半分に対して制振装置１が接合されている。図２は制振装置１の概略構成を示す正面図である。制振装置１には、矩形枠部１０と、矩形枠部１０に支持された本体部３０とが設けられている。
矩形枠部１０は、図２に示すように、上下の中間梁２４，２５間に立設された一対の間柱１１と、一対の間柱１１との間の上下端部に架設された横材１２とを備えている。間柱１１の上下端部には、上下の中間梁２４，２５に取り付けられて接合される接合部１１ａが設けられており、ボルト接合によって前記上下の中間梁２４，２５に接合されている。接合部１１ａ及び下側の中間梁２５は、図示しないアンカーボルトによって基礎３に連結されている。

本体部３０には、矩形枠部１０の上側の横材１２に固定された状態で下方に突出する上支持部３１と、矩形枠部１０の下側の横材１２に固定された状態で上方に突出する下支持部３２と、上支持部３１及び下支持部３２の双方に枢結される揺動体３３とが備えられている。揺動体３３は、上側の横材１２と下側の横材１２との間の中間部より上方または下方位置において、前記上支持部３１と下支持部３２との双方に枢結されている。そして、揺動体３３の上支持部３１と下支持部３２との枢結位置より、上方又は下方位置において、揺動体３３と、上支持部３１又は下支持部３２とが振動減衰手段３４を介して連結されている。

ここで、上支持部３１は、略ホームベース形状の鉄板で形成されており、二つの側端部が、間柱１１の上端部に設けられた一対のブラケット４３に固定されている。また、上支持部３１の上辺部に取付板部４４が設けられており、この取付板部４４が上側の横材１２に当接してボルトによって固定されている。

また、下支持部３２は、略二等辺三角形板状の建築用の構造用パネルで形成されている。この下支持部３２の下端部にはフレーム４５が接合されている。そして、このフレーム４５は、間柱１１の下端部に設けられた一対のブラケット４６に固定されている。さらに、フレーム４５の下辺部に取付板部４７が設けられており、この取付板部４６が下側の横材１２に当接して固定されている。

また、これら上支持部３１及び下支持部３２は、双方とも板状に形成されており、前記上支持部３１と下支持部３２とは、一方が他方より上下の長さが長く、かつ、一方が他方より厚くなっている。
すなわち、下支持部３２の先端部と上支持部３１の先端部とは、上側の横材１２と下側の横材１２との間の中間部より上方または下方位置に位置する。したがって、下支持部３２の先端部と上支持部３１の先端部とに揺動体３３を枢結することによって、揺動体３３を、上側の横材１２と下側の横材１２との間の中間部より上方または下方位置において、上支持部３１と下支持部３２との双方に確実に枢結することができる。
また、上支持部３１と下支持部３２とは、一方が他方より厚くなっているので、上支持部３１と下支持部３２の一方の剛性を他方より大きくすることができる。したがって、剛性が大きい一方に揺動体３３を枢結することによって、上側の横材１２又は下側の横材１２の変位を揺動体３３に確実に伝達することができる。

揺動体３３は、２枚（図示せず）の揺動板３７によって構成されている。揺動板３７はそれぞれ縦長の六角形板状の鉄板で形成されたものであり、これら揺動板３７は、平行離間して対向している。揺動板３７は上支持部３１を、それと所定の隙間をもって挟むようにして配置されており、これら揺動板３７の下端部には、この揺動板３７が回転する主軸となる枢結軸３５が挿通されている。

また、この揺動体３３は上支持部３１側に延出し、この延出している延出部分が上支持部３１に振動減衰手段３４を介して連結されている。さらに、上支持部３１にはプレート３８がボルトによって固定されており、このプレート３８に粘弾性体（振動減衰手段３４）が加硫接着または接着剤によって固着されている。なお、粘弾性体は、エネルギー吸収性能が変形量に比例するものであり、効率的に地震のエネルギーを吸収でき、大きな減衰力を発揮できる。

このような制振装置１では、建物ユニット２に震動によって変形が生じると、この建物ユニット２の上側の横材１２及び下側の横材１２が左右に変位し、これに伴って上支持部３１と下支持部３２とが左右に変位する。上支持部３１と下支持部３２とが左右に変位することによって、揺動体３３が、その二つの枢結位置間の中央部を中心として振り子のように揺動し、この揺動体３３の端部は振れが増幅され、これによって、上側の横材１２と下側の横材１２との変位が増幅される。したがって、振動減衰手段３４の変形を増幅できるので、建物ユニット２の小さな変形から制振機能を有効に働かせることができる。

以上のように、本実施形態によれば、建物ユニット２における上側の４辺の梁２２のうち対向する一対の梁２２間に設けられた中間梁２４に対して制振装置１が接合されているので、建物ユニット２の外周面に制振装置１が重なる面積を小さくすることができる。これにより、建物ユニット２の外周面における開放部の設置可能領域（例えば図１における制振装置１の前後の領域Ｓ１，Ｓ２）をより広く確保することが可能となる。したがって、制振装置１を設置する場合においても、建物ユニット２の外周面における設計上の自由度を高めることができる。
また、建物ユニット２における上側及び下側の４辺の梁２２，２３のうち対向する一対の梁２２，２３間に中間梁２４，２５が設けられているので、建物ユニット２の剛性を高めることができ、耐震性を向上させることができる。
また、上側の４辺の梁２２と中間梁２４とがなす領域に補強材２６が配置されているので、建物ユニット２の剛性をより一層高めることができる。

［第二の実施の形態］
次に、第二の実施の形態に係る制振装置の設置構造について説明する。第一の実施の形態では中間梁２４，２５に対して制振装置１が設けられる場合を例示して説明したが、第二の実施の形態では、中間梁に対して直交する方向に沿った中間小梁を設け、その中間小梁に制振装置１を設ける場合について説明する。なお、以下の説明において、第一の実施の形態と同一の部分においては同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３は、第二の実施の形態に係る制振装置の設置構造の概略構成を示す斜視図である。図３に示すように、建物ユニット２Ａの中間梁２４ａ，２５ａは図における手前側に寄った位置に配置されている。建物ユニット２Ａは、上側の４辺の梁２２のうち中間梁２４ａに平行な一辺の梁２２と、中間梁２４ａとの間には、中間梁２４ａに対して直交する方向に沿った中間小梁５１が架け渡されている。上側の４辺の梁２２と中間梁２４ａとがなす領域のうち、中間小梁５１に隣接する領域Ｒ１，Ｒ２には例えばブレース等の補強材２６ａが設けられている。同様に、上側の４辺の梁２２と中間梁２４ａとがなす領域のうち、中間小梁５１に隣接しない領域Ｒ３においても例えばブレース等の補強材２６ｂが設けられている。
また、下側の４辺の梁２３のうち中間梁２５ａに平行な一辺の梁２３と、中間梁２５ａとの間には、上側の中間小梁５１と対向する中間小梁５２が架け渡されている。下側の中間小梁５２の下方には基礎３が設けられていて、当該基礎３によって下側の中間小梁５２が支持されている。そして、上下の中間小梁５１，５２の略半分に対して制振装置１が接合されている。中間小梁５１，５２と制振装置１との接合は、上述した中間梁２４，２５と制振装置１との接合と略同構成である。

建物ユニット２Ａにおける上側の４辺の梁２２のうち対向する一対の梁２２間に設けられた中間梁２４ａと、当該中間梁２４ａに平行な一辺の梁２２との間に中間小梁５１が設けられており、その中間小梁５１に対して制振装置１が接合されているので、建物ユニット２Ａの外周面に制振装置１が重なる面積を小さくすることができる。これにより、建物ユニット２Ａの外周面における開放部の設置可能領域をより広く確保することが可能となる。したがって、制振装置１を設置する場合においても、建物ユニット２Ａの外周面における設計上の自由度を高めることができる。

例えば、図４は建物ユニット２Ａを用いた住宅のレイアウトの一例を示す説明図である。この場合、住宅１００をなす建物ユニットのうち、制振装置１が設けられていない建物ユニット２Ｂは３つ用いられている。制振装置１を備える建物ユニット２Ａは、図４において上から２番目の位置に配置されている。ここで、制振装置１が外壁部分１０１に設けられていると開放部１０２は形成することができないが、第二の実施の形態のように中間小梁５１，５２に制振装置１が設けられているので、開放部１０２を形成することが可能となる。

また、建物ユニット２Ａには中間梁２４ａ，２５ａや中間小梁５１，５２が設けられているので、建物ユニット２Ａの剛性を高めることができ、耐震性を向上させることができる。
さらに、上側の４辺の梁２２と中間梁２４ａとがなす領域のうち、中間小梁５１に隣接する領域Ｒ１，Ｒ２や、中間小梁に隣接しない領域ｒ３に補強材２６ａ，２６ｂが配置されているので、建物ユニット２Ａの剛性をより一層高めることができる。

１ 制振装置
２，２Ａ 建物ユニット
３ 基礎
１０ 矩形枠部
２１ 柱
２２，２３ 梁
２４，２５，２４ａ 中間梁
２６，２６ａ 補強材
３０ 本体部
５１，５２ 中間小梁

Claims (3)

1. 複数本の柱と、高さが略等しい長短辺を有する上側の４辺の梁と、高さが略等しい長短辺を有する下側の４辺の梁と、を接合することによって直方体形状に形成された建物ユニットに、制震性能を有する制振装置が設置されてなる制振装置の設置構造において、
   前記建物ユニットにおける上側の４辺の梁のうち対向する一対の長辺の梁間には、当該一対の長辺の梁に対して直交する方向に沿った中間梁が架け渡されていて、
   前記上側の４辺の梁のうち前記中間梁に平行な少なくとも一辺の短辺の梁と、前記中間梁との間には、当該中間梁に対して直交する方向に沿った中間小梁が架け渡されていて、
   前記制振装置は、前記中間小梁に接合されていることを特徴とする制振装置の設置構造。
2. 請求項１記載の制振装置の設置構造において、
   前記上側の４辺の梁と前記中間梁とがなす領域のうち、前記中間小梁に隣接する領域には補強材が配置されていることを特徴とする制振装置の設置構造。
3. 請求項１または２に記載の制振装置の設置構造において、
   前記制振装置の下方には基礎が設けられていて、
   前記制振装置は基礎に連結されていることを特徴とする制振装置の設置構造。

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