JP5931634B2 - 制振装置 - Google Patents

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本発明は制振装置に関する。
建物に取り付けられた制振装置は、例えば、特開2009−293213号公報に開示されている。同公報の制振装置は、制振ユニットと、建物に生じたせん断変形を制振ユニットに伝達する伝達機構とを備えている。伝達機構は、建物の上梁に取り付けられた上側伝達部材と、建物の下梁に取り付けられた下側伝達部材とを備えている。下側伝達部材は、制振ユニットに接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように斜め下方に延びた2本のブレースと、2本のブレースの下端に架け渡された基材とを有している。基材は、座金付きボルトにより建物の下梁に締結されている。
特開2009−293213号公報
ここでは、かかる制振装置について、制振機能をより確実に得ることができる新規な構成を提案する。
ここで提案される制振装置は、対向するプレートと、対向するプレートの間に配置され、各プレートにそれぞれ接着された粘弾性体と、対向するプレートのうち一方のプレートに接続された第1伝達部材と、対向するプレートのうち他方のプレートに接続された第2伝達部材とを備えている。第1伝達部材と第2伝達部材のうち、少なくとも一方の伝達部材は、プレートに対して直交するように設けられたフランジと、フランジの、プレートとは反対側の面に、フランジから離れるにつれて互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレースと、2本のブレースの先端に架け渡され、当該2本のブレースの両方に取り付けられている基部と、2本のブレースの中間部分に架け渡された横軸材とを備えている。また、横軸材は、2本のブレースに対してピン結合で取り付けられている。
このように、横軸材がピン係合によって2本のブレースに取り付けられているので、2本のブレースの揺れに対して、ブレースと横軸材との接合部分は回転が許容される。このため、横軸材には、曲げ力が生じにくい。また、2本のブレースの間隔は、横軸材によって適切に維持されるので、2本のブレースの変形が小さく抑えられる。このように、2本のブレースの変形を小さく抑えることができるので、粘弾性体に適切なせん断変形が生じさせることができる。
ここで、2本のブレースは、フランジに対して均等な角度で斜めに配置されていてもよい。この場合、基部および横軸材は、フランジと平行になるように2本のブレースに架け渡されているとよい。また、横軸材は、例えば、2本のブレースの長さ方向の中心を挟んで両側にそれぞれ少なくとも1本ずつ設けられているとよい。
また、ここで提案される建物は、上記の制振装置が、例えば、上梁と下梁と2本の柱とで囲まれた矩形の枠組み内に収められている。そして、第1伝達部材と第2伝達部材のうち、2本のブレースと基部とが設けられた一方の伝達部材が、下梁に取り付けられ、他方の伝達部材が上梁に取り付けられている。この場合、さらに、上梁は2階床梁であり、下梁は、コンクリート基礎の上に配置され、アンカーボルトに装着された土台であってもよい。この場合、上述した一方の伝達部材の基部は、アンカーボルトに固定されているとよい。また、一方の伝達部材の基部は、アンカーボルト挿通孔が形成された部位を補強する補強部材を備えていてもよい。また、土台は、アンカーボルトを挿通させる孔に金属製のスリーブが装着されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る制振装置を示す図。 本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットを拡大した図。 本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの正面図。 本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの底面図。 本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの側面図。 制振ユニットにせん断変形が作用した状態を示す図。 粘弾性体のヒステリシスループを示す図。 図2のVIII−VIII断面矢視図。 フランジとブレースとの取り付け構造を示す側面図。 横軸材とブレースとの取り付け構造を示す図。 基部の平面図。 基部と土台との取付構造を示す分解斜視図。 基部が土台に取り付けられた状態を示す斜視図。 (a)、(b)は制振装置の使用状態を示す図。 制振装置のフランジと2本のブレースとの接合構造について、他の形態を示す斜視図。 制振装置のフランジと2本のブレースとの接合構造について、他の形態を示す分解斜視図。 補強部材の他の形態を示す図。 横軸材の他の形態を示す図。 図18に示された横軸材の展開図。
以下、本発明の一実施形態に係る制振装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、同じ作用を奏する部材、部位には、適宜に同じ符号を付している。
<制振装置>
図1は、制振装置100を示している。制振装置100は、図1に示すように、制振ユニット10と、第1伝達部材としての上側伝達部材30と、第2伝達部材としての下側伝達部材40とを備えている。図1に示す例では、制振ユニット10は、建物200の上梁50と、下梁60と、柱70a、70bで囲まれた矩形の枠組み203に配置されている。ここで、上梁50と下梁60と、柱70a、70bは、それぞれ建物200の構造材である。
この実施形態では、建物200は、木造住宅である。制振装置100は、建物200の1階に取り付けられている。ここでは、下梁60は、具体的には、アンカーボルトによってコンクリート基礎202に取り付けられた土台60である。また、上梁50は2階床梁である。制振装置100は、かかる土台60と、2階床梁50と、土台60から立ち上がり、2階床梁50を支持する建物200の1階の柱70a、70bとで囲まれた矩形の枠組み203に取り付けられている。また、この実施形態では、柱70a、70bには、ホールダウン金物150が取り付けられている。柱70a,70bは、ホールダウン金物150をコンクリート基礎202に埋め込まれたホールダウンボルト105に取り付けて固定されている。また、コンクリート基礎202と土台60との間には、厚さ2cm程度の基礎パッキン106が取り付けられており、コンクリート基礎202内の通気が確保されている。
<制振ユニット10>
図2は、制振ユニット10を拡大した図である。図3から図5は、制振装置100に取り付けられる前の状態における、制振ユニット10がそれぞれ示されている。図3は、制振ユニット10の正面図であり、図4は、制振ユニット10の底面図であり、図5は、制振ユニット10の側面図であり、図3の左側面図である。制振ユニット10は、図3から図5に示すように、対向する一対のプレート(12、13)、14と、粘弾性体18a、18bとを有している。
<一対のプレート(12、13)、14>
この実施形態では、一対のプレート(12、13)、14は、それぞれ矩形の鋼板である。図3から図5に示すように、一対のプレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート14に対して、プレート12、13がそれぞれ対向するように配置されている。プレート12とプレート13は、同形状の長方形の鋼板であり、それぞれ向きを揃えて平行に配置されている。プレート14は、長手方向片側がプレート12とプレート13の間に配置され、反対側がプレート12とプレート13からはみ出るように配置されている。
プレート14の片側は、プレート12とプレート13が重なった領域に対して重なっているが、プレート14の反対側は当該領域からはみ出ている。また、プレート12とプレート13の両側は、それぞれプレート14が重なった領域からはみ出ている。プレート12とプレート13の両側部には、プレート14が重なった領域からはみ出た部位に、ボルトを挿通するための挿通孔17が形成されている。また、プレート12およびプレート13と重なった領域からはみ出た、プレート14の一端には、プレート14に直交するようにフランジ15が設けられている。この実施形態では、フランジ15は、プレート14の一端に溶接されている。当該フランジ15には、ボルトを挿通するための挿通孔15aが形成されている。
<粘弾性体18a、18b>
粘弾性体18a、18bは、例えば、高減衰性を有する粘弾性ゴム(制振ゴム)で構成されている。この実施形態では、粘弾性体18a、18bは、それぞれ矩形の平板状に成形されている。粘弾性体18a、18bは、プレート(12、13)、14の法線方向から見て、プレート(12、13)、14が重なった四角形の領域内にそれぞれ配設されている。ここで、粘弾性体18aは、プレート14とプレート12との間に配設されており、プレート14とプレート12とにそれぞれ接着されている。粘弾性体18bはプレート14とプレート13との間に配設されており、プレート14とプレート13とにそれぞれ接着されている。ここで、粘弾性体18a、18bと、プレート(12、13)、14とは、それぞれ加硫接着によって接着されている。
なお、粘弾性体18a、18bとして用いられる高減衰性を有する粘弾性ゴム(制振ゴム)には、例えば、天然ゴム,スチレンブタジエンゴム(SBR),ニトリルブタジエンゴム(NBR),ブタジエンゴム素材(BR),イソプレンゴム(IR),ブチルゴム(IIR),ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR),クロロプレンゴム(CR)のゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮する添加剤としては、例えば、カーボンブラックなど、種々の添加剤が知られている。
図6に示すように、プレート12およびプレート13に対して、プレート14を平行に移動して、粘弾性体18a、18bにせん断変形を生じさせる。このとき、粘弾性体18a、18bに生じたせん断変位と、せん断荷重との関係から図7に示すようなヒステリシスループA(実測ヒステリシス曲線)が描かれる。図7中、横軸はせん断方向の変位を示し、縦軸はその際のせん断荷重を示している。かかるヒステリシスループAによれば、せん断変位の増加につれてせん断荷重が高くなり、粘弾性体18a、18bの抵抗力が大きくなることが分かる。この粘弾性体18a、18bは、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループAで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。
次に、上側伝達部材30と下側伝達部材40とを説明する。上側伝達部材30と下側伝達部材40は、建物200に生じたせん断変位を制振ユニット10に伝達する部材である。
<上側伝達部材30>
上側伝達部材30は、図2に示すように、制振ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち、一方のプレート(12、13)と、2階床梁50とに接続される部材である。上側伝達部材30は、図2に示すように、ベース32と、取付片34a、34bとを備えている。ベース32は、2階床梁50の下面に沿って配置される鋼板部材である。ベース32には、ボルト挿通孔32aが貫通して形成されている。ベース32は、ボルト挿通孔32aにボルト52を挿通して2階床梁50に取り付けられる。
2つの取付片34a、34bは、ベース32に溶接されており、ベース32から下側に延びる片材である。2つの取付片34a、34bは、上述した制振ユニット10のプレート12、13の間(図4参照)に嵌り、かつ、所要の剛性を有する。2つの取付片34a、34bは、図2に示すように、プレート12、13の間に配置されている制振ユニット10のプレート14に対して、それぞれ所要の間隔をあけて、プレート12、13の両側部に配置されている。この実施形態では、プレート12、13は、上側伝達部材30の2つの取付片34a、34bに、ボルトナット17aで固定されている。かかる2つの取付片34a、34bによって、制振ユニット10のプレート12、13の間隔が保たれる。さらに、プレート14と2つの取付片34a、34bとの間には、プレート14が予め定められた振幅で揺動できるように所要の空隙がある。
<下側伝達部材40>
下側伝達部材40は、制振ユニット10の対向する一対のプレート(12、13)、14のうち他方のプレート14と、土台60とに接続された部材である。この実施形態では、下側伝達部材40は、2本のブレース42a、42bと、基部44とを備えている。下側伝達部材40は、図1および図2に示すように、プレート14の一端に設けられたフランジ15に、面を合わせて取り付けられるフランジ48を備えている。下側伝達部材40のフランジ48は、プレート14のフランジ15を当接させて、ボルトナット48aによって締結している。フランジ48には、2本のブレース42a、42bを取り付けるための取付片49が、フランジ48から立ち上がった状態(図2では、フランジ48から下側に延在した状態)で溶接されている。
<ブレース42a、42b>
2本のブレース42a、42bは、プレート14に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。この実施形態では、2本のブレース42a、42bは、プレート14に接続されるフランジ48から立ち上がった取付片49に溶接されている。2本のブレース42a、42bは、フランジ48から互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。2本のブレース42a、42bの間には、複数(図1に示す例では、3つ)の横軸材46が架け渡された状態で溶接されている。これにより、2本のブレース42a、42bは、所要の剛性で、互いの間隔が維持されている。
図8および図9は、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cと、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49との取り付け構造を示している。ここで、図8は、図2のVIII−VIII断面矢視図である。また、図9は、2本のブレース42a、42bの基端部42cを示す、下側伝達部材40の左側面図である。この実施形態では、図8および図9に示すように、2本のブレース42a、42bの基端部42cを挟んで対向するように一対の取付片49、49が、フランジ48に設けられている。2本のブレース42a、42bの基端部42cは、当該一対の取付片49、49にそれぞれ取り付けられている。
また、フランジ48と、フランジ48に直交するように設けられたプレート14とは溶接されている。また、フランジ48と、一対の取付片49、49とは、溶接されている。さらに、一対の取付片49、49と、2本のブレース42a、42bの基端部42cとは、それぞれ溶接されている。
また、2本のブレース42a、42bは、図8に示すように、横断面が矩形の角柱材である。2本のブレース42a、42bの基端部42cは、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49に挟まれている。この際、図8および図9に示すように、矩形の角柱材からなる2本のブレース42a、42bのうち、横断面において対向する一対の側面a、bが、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49にそれぞれ当接している。そして、2本のブレース42a、42bの基端部42cと、一対の取付片49、49とは、2本のブレース42a、42bの側周面の角部c1〜c4に沿って溶接されている。
さらに、この実施形態では、2本のブレース42a、42bの側面と一対の取付片49、49の縁d1、d2とが重なった部位は、一対の取付片49、49の縁d1、d2に沿って溶接されている。これにより、2本のブレース42a、42bと、一対の取付片49、49とが強固に溶接されている。
<横軸材46>
この実施形態では、横軸材46は、2本のブレース42a、42bの中間部分に架け渡されている。横軸材46は、2本のブレース42a、42bに対してピン係合で取り付けられている。図10は、横軸材46とブレース42aとの取り付け構造を示す図であり、図1のX−Xに沿ってブレース42a、42bを横断した端面矢視図である。
図1に示すように、横軸材46は、2本のブレース42a、42b間に架け渡される軸部材である。この実施形態では、2本のブレース42a、42bは、フランジ48に対して、均等な角度で斜めに配設されている。基部44および横軸材46は、フランジ48と凡そ平行になるように、2本のブレース42a、42bに架け渡されている。このように、この実施形態では、2本のブレース42a、42b、基部44および横軸材46は、凡そ等脚台形を構築するように配設されている。
ここで、基部44は、2本のブレース42a、42bの先端43a、43b(下端)に溶接されている。これに対して、横軸材46は、2本のブレース42a、42bに対してピン係合で取り付けられている。この実施形態では、図10に示すように、横軸材46は、2本の長軸部材(この実施形態では、2枚の長軸の板材)で構成されている。横軸材46は、ブレース42a、42bの前面側と背面側(矩形の枠組み203の表側と裏側)において対向し、2本のブレース42a、42bを挟むように配置されている。横軸材46の両端部46a、46bには、2本のブレース42a、42bにピン係合している。この実施形態では、横軸材46の両端部46a、46bにボルトを挿通させる孔を開け、2本のブレース42a、42bのブレースにも対応するように孔を開け、ボルト47を挿通させている。そして、当該ボルト47をピンとしてブレース42a、42bと横軸材46とをピン結合によって接合している。この場合、横軸材46の接合部分はブレース42a、42bに対して回転が許容される。
<基部44>
基部44は、図1に示すように、2本のブレース42a、42bの先端(図示した例では下端)43a、43bに架け渡され、当該2本のブレースの両方に取り付けられている。この実施形態では、基部44は、横長の部材であり、2本のブレース42a、42bの先端43a、43bにそれぞれ溶接されている。当該基部44は、図1に示すように、土台60の上面に沿って配置され、土台60から上方に延びるボルト(例えば、コンクリート基礎202から延びるアンカーボルト110や座金付きボルト120)に装着され、ナット66、69で固定されている(図12、図13参照)。
ここで、図11は、基部44の平面図である。図12は、基部44の取り付け構造を示す分解斜視図である。図13は、基部44が土台60に取り付けられた状態を示す斜視図である。基部44は、図11および図12に示すように、ブレース42a、42bの先端43a、43bに対向する底面部44aと、底面部44aから立ち上がった側面部44b、44bと、底面部44aの変形を規制する補強部材45とを備えている。この実施形態では、側面部44b、44bは、底面部44aの幅方向の両端から互いに対向するように立設している。基部44の上側と長さ方向の両側は開口している。
基部44は、図11に示すように、横長の部材である。基部44の底面部44aには、基部44を土台60に固定するために複数のボルト挿通孔101、102、103が形成されている。ここで、ボルト挿通孔101(アンカーボルト挿通孔)は、コンクリート基礎202から延びるアンカーボルト110が挿通される孔である。ボルト挿通孔102(第2ボルト挿通孔)とボルト挿通孔103(第2ボルト挿通孔)は、コンクリート基礎202から延びるアンカーボルト110とは異なる他のボルトが挿通される孔である。ここでは、ボルト挿通孔102(第2ボルト挿通孔)には、土台60に取り付けられた座金付きボルト120が挿通される。また、ボルト挿通孔103(第2ボルト挿通孔)には、基部44の底面部44a側から土台60に打ち込まれる締め付けボルト130が挿通される。
この実施形態では、アンカーボルト挿通孔101は、基部44の両側の離れた少なくとも2箇所に設けられている。アンカーボルト挿通孔101は、基部44の長手方向に沿って延びた長穴である。ここでは、アンカーボルト挿通孔101の長軸は、基部44の長手方向に沿って延びている。また、当該アンカーボルト挿通孔101が形成された部位は、補強部材45によって補強されている。
<補強部材45>
補強部材45は、底面部44aの変形を規制する部材である。この実施形態では、補強部材45は、所要の剛性を有する矩形の鋼鈑である。なお、補強部材45は、底面部44aの変形を規制する部材であり、所要の剛性を有していればよく、必ずしも鋼鈑に限定される訳ではない。この実施形態では、補強部材45は、基部44の底面部44aの上に、アンカーボルト挿通孔101の周りに重ねられた状態で溶接されている。また、補強部材45は、基部44の側面部44b、44bの間に収まる幅の矩形形状を有しており、基部44の底面部44aの上に置かれ、周縁部451、452が基部44に溶接されている。アンカーボルト挿通孔101は、当該補強部材45と基部44とを連通するように形成されている。
また、この実施形態では、アンカーボルト110が挿通されるアンカーボルト挿通孔101は、基部44の両側の離れた少なくとも2箇所に設けられている。これに対して、アンカーボルト110とは異なる他のボルト(座金付きボルト120、締め付けボルト130)を挿通させる第2ボルト挿通孔102、103は、アンカーボルト挿通孔101よりも、内側に配置されている。この実施形態では、アンカーボルト挿通孔101は、基部44の長手方向に沿って延びた長穴である。第2ボルト挿通孔102、103は丸孔である。
<基部44とブレース42a、42bとの組み付け>
下側伝達部材40の2本のブレース42a、42bは、基部44の側面部44b、44bの間に入れ込まれて、当該側面部44b、44bに溶接されている。この実施形態では、図1に示すように、2本のブレース42a、42bは、基部44の長手方向の両側の離れた位置にそれぞれ溶接されている。基部44の側面部44b、44bの当該溶接部位44cは、各ブレース42a、42bに沿ってそれぞれ高くなっている。これにより、基部44と、各ブレース42a、42bとの溶接面積が増え、基部44と各ブレース42a、42bとが強固に固定されている。
この実施形態では、図1に示すように、基部44は、2本のブレース42a、42bの下端43a、43bに架け渡されており、土台60の上面に沿って配設されている。かかる基部44の長さ方向の両端部には、図11に示すように、アンカーボルト挿通孔101が形成されている。第2ボルト挿通孔102、103は、基部44の長さ方向において、アンカーボルト挿通孔101の内側に形成されている。
これに対して、コンクリート基礎202には、図12に示すように、下側伝達部材40の基部44のアンカーボルト挿通孔101が配置される位置に合わせて、アンカーボルト110が予め埋め込まれている。また、コンクリート基礎202の上には、基礎パッキン106が配置されている。土台60は、当該基礎パッキン106の上に配置される。土台60には、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110に位置を合わせて、アンカーボルト110を挿通するための孔64が形成される。当該孔64には、当該孔64を保護するための金属製のスリーブ82が装着されている。コンクリート基礎202に土台60を設置する際、土台60の孔64に装着されたスリーブ82に、コンクリート基礎202のアンカーボルト110が挿通される。また、土台60には、下側伝達部材40の基部44に形成された第2ボルト挿通孔102に合わせて、ボルト挿通孔68が形成されている。当該ボルト挿通孔68には、座金付きボルト120が装着されている。
<制振装置100の取り付け構造>
この制振装置100は、建物200の2階床梁50と、土台60と、柱70a、70bとによって囲まれた矩形の枠組み203内に配置され、土台60と、2階床梁50とに取り付けられている。
上側伝達部材30は、図1および図2に示すように、ボルト52によって2階床梁50に取り付けられている。下側伝達部材40の基部44は、土台60を貫通したアンカーボルト110(コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト)、および、土台60に設けられた座金付きボルト120に取り付けられている。コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110には、土台60が設置され、さらに、アンカーボルト挿通孔101を通して基部44が設置され、ナット66(ここでは、ダブルナット)が取り付けられる。また、土台60を下部から上部に向けて貫通した座金付きボルト120には、第2ボルト挿通孔102を通して基部44が設置され、ナット69が取り付けられる。さらに、この実施形態では、下側伝達部材40の基部44には、図11に示すように、座金付きボルト120が取り付けられる第2ボルト挿通孔102よりも内側にボルト挿通孔103が形成されている。そして、図1に示すように、かかるボルト挿通孔103には、締め付けボルト130(スクリューボルト)が取り付けられ、土台60にねじ込まれている。そして、ナット66、69および締め付けボルト130を締め付けることによって、基部44は土台60に強固に取り付けられている。
図14(a)、(b)は、制振装置100が取り付けられた建物200について、2階床梁50と土台60とが水平方向に相対的に変位した状態を示している。ここで、図14(a)は、2階床梁50が、土台60に対して右側に変位した状態を示しており、図14(b)は、2階床梁50が、土台60に対して左側に変位した状態を示している。
かかる建物200において、大きな地震時には、2階床梁50と土台60とが水平方向に相対的な変位を伴って揺れる。2階床梁50と土台60とが水平方向に相対的な変位を伴って揺れると、2階床梁50に取り付けられた上側伝達部材30と、土台60に取り付けられた下側伝達部材40との間に相対的な変位が生じる。上側伝達部材30には、制振ユニット10の一方のプレート(12、13)が接続されている。下側伝達部材40には、制振ユニット10の他方のプレート14が接続されている。かかる一方のプレート(12、13)と、他方のプレート14とは対向している。当該対向するプレート(12、13)、14の間には、粘弾性体18a、18bが配置されており、各プレート(12、13)、14にそれぞれ接着されている。
上側伝達部材30と下側伝達部材40とが相対的に変位すると、制振ユニット10の対向するプレート(12、13)、14に相対的な変位が生じる。対向するプレート(12、13)、14に相対的な変位が生じると、図6に示すように、粘弾性体18a、18bにせん断変形が生じる。大きな地震時には、2階床梁50(上側伝達部材30)およびプレート(12、13))と、土台60(下側伝達部材40)およびプレート14)とが水平方向に相対的な変位を伴って揺れる。この際、粘弾性体18a、18bに、繰返しせん断荷重が入力される。
粘弾性体18a、18bは、図7に示すように、せん断荷重に対して抵抗力を有するとともに、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループAで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。このため、制振装置100は、地震時に建物200の揺れを小さく抑えるとともに、振動を早期に減衰させることができ、建物200に生じる損傷や被害の程度を小さくすることができる。
また、この制振装置100によれば、図1に示すように、下側伝達部材40は、プレート14に接続された部位(フランジ48)から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレース42a、42bと、2本のブレース42a、42bの先端43a、43b(下端)に架け渡され、当該2本のブレース42a、42bの両方に取り付けられている基部44と、基部44に設けられ、取り付けられる建物200のコンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110を挿通させるアンカーボルト挿通孔101とを有している。基部44のアンカーボルト挿通孔101には、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110が装着されている。下側伝達部材40の基部44は、当該アンカーボルト110に固定されている。
このように、下側伝達部材40がコンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110に直接固定されている。そして、上側伝達部材30は建物200の2階床梁50(上梁)に固定されている。建物200に大きな揺れが生じた場合に、下側伝達部材40がコンクリート基礎202の動きに応じて動くのに対して、上側伝達部材30は建物200の2階床梁50(上梁)に応じて動く。このため、下側伝達部材40と、上側伝達部材30との間には、コンクリート基礎202と2階床梁50との相対変位に応じた、適当な相対変位が生じる。
かかる制振装置100について、本発明者は、実際に制振装置100を建物200に取り付けて振動試験をするなどして、種々の研究を重ねた。その際、当初は、下側伝達部材40の基部44は、土台60に設けられた座金付きボルト120によって、土台60に取り付けられているのみであり、コンクリート基礎202に埋め込まれたアンカーボルト110には取り付けられていなかった。この場合、振動試験において、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が十分に得られない事象があった。本発明者は、実際に建物200に取り付けられた制振装置100を検証したところ、下側伝達部材40の基部44が、土台60に対して持ち上がるなど、土台60に対して動くことがあることに気が付いた。
このような事象は、地震時に、粘弾性体18a、18bの変形に対する抗力が下側伝達部材40に作用することに伴って生じていると考えられる。つまり、この実施形態では、下側伝達部材40は、プレート14に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように2本のブレース42a、42bが延在している。基部44は、2本のブレース42a、42bの先端43a、43b(下端)に架け渡され、当該2本のブレース42a、42bの両方に取り付けられている。
このため、粘弾性体18a、18bの変形に対する抗力を受ける下側伝達部材40は、プレート14に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレース42a、42bを通じて、基部44に力が作用する。この際、図14(a)、(b)に示すように、プレート14に接続された部位(フランジ48)に水平方向の力F1が作用する。それに伴い、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレース42a、42bには、一方において基部44を押さえつけるように力F2が作用し、他方において基部44を引き上げるように力F3が作用する。
この場合、制振ユニット10のプレート14に取り付けられた、下側伝達部材40のフランジ48と、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cとの接合部分に、大きな荷重が作用する。さらには、ブレース42a、42bには、引っ張りや圧縮の軸力が交互に作用する。
この際、ブレース42a、42bに作用する圧縮方向の軸力が大き過ぎると、ブレース42a、42bを座屈させるように力が作用する。この実施形態では、ブレース42a、42b間に架け渡された横軸材46は、ブレース42a、42bに対してピン係合によって接合されている。このため、2本のブレース42a、42bの揺れに対して、ブレース42a、42bと横軸材46との接合部分は回転が許容される。このため、横軸材46には、曲げ力が生じにくい。また、2本のブレース42a、42bの間隔は、横軸材46によって維持される。このため、2本のブレース42a、42bの変形が小さく抑えられる。例えば、ブレース42a、42bが矩形の枠組み203内で座屈するのが防止される。
つまり、横軸材46を2本のブレース42a、42bに対して溶接すると、横軸材46とブレース42a、42bとが剛接合となり、ブレース42a、42bと横軸材46との接合部分は回転が許容されない。このため、2本のブレース42a、42bの微小な変位に対して、横軸材46に曲げ力が作用する。また、横軸材46を支持する2本のブレース42a、42bにも、横軸材46に作用する曲げ力を支持するため、横軸材46が接合された部位に曲げモーメントが作用する。これに対して、横軸材46を、2本のブレース42a、42bに対してピン係合とすることによって、横軸材46に生じる曲げ力や、2本のブレース42a、42bに作用する曲げモーメントが小さく抑えられる。このように、2本のブレース42a、42bの間隔を維持するのに、横軸材46を取り付ける場合には、横軸材46をブレース42a、42bに対してピン係合とすることが好ましい。
また、この実施形態では、図8および図9に示すように、2本のブレース42a、42bの基端部42cを挟んで対向するように一対の取付片49、49が、フランジ48に設けられている。2本のブレース42a、42bの基端部42cは、当該一対の取付片49、49にそれぞれ取り付けられている。2本のブレース42a、42bの基端部42cが、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49に挟まれた状態で取り付けられている。この場合、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49によって、2本のブレース42a、42bの基端部42cを挟んだ状態で取り付けているので、各部材の加工や組み付けが比較的容易である。
かかる接合部分は、溶接されている。つまり、この実施形態では、フランジ48に直交するように、制振ユニット10のプレート14が設けられている。制振ユニット10の当該プレート14と、フランジ48とは溶接されている。また、フランジ48と、一対の取付片49、49とは、溶接されている。さらに、一対の取付片49、49と、2本のブレース42a、42bの基端部42cとは、それぞれ溶接されている。
より詳しくは、2本のブレース42a、42bは、図8に示すように、横断面が矩形の角柱材であり、2本のブレース42a、42bの基端部42cは、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49に挟まれている。この際、図8および図9に示すように、矩形の角柱材からなる2本のブレース42a、42bのうち、横断面において対向する一対の側面a、bが、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49にそれぞれ当接している。そして、2本のブレース42a、42bの基端部42cと、一対の取付片49、49とは、2本のブレース42a、42bの側周面の角部c1〜c4に沿って溶接されている。この実施形態では、2本のブレース42a、42bの側面と一対の取付片49、49の縁とが重なる部位では、一対の取付片49、49の縁d1、d2に沿って溶接されている。
このように、2本のブレース42a、42bと、一対の取付片49、49とで、溶接箇所が十分に確保されている。これにより、下側伝達部材40のフランジ48と、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cとが、強固に接合されている。これにより、地震時に生じる、粘弾性体18a、18bの変形に対して、十分な抗力を発揮することができる。
下側伝達部材40のフランジ48と、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cとの接合構造について、例えば、図15および図16に、他の形態を示す。図15は、他の形態における、下側伝達部材40のフランジ48と、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cとの接合構造を示す斜視図である。図16は、フランジ48と、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cとの接合前の構造を示す分解斜視図である。ここで示される形態では、下側伝達部材40のフランジ48は、幅方向の中央部に、長手方向に沿って下側に延びるように取付片49を溶接している。他方、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cには、図16に示すように、それぞれ取付片49が嵌る切り込み42c1を設ける。そして、図15に示すように、フランジ48から下方に延びた取付片49に、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cに設けた切り込み42c1を嵌めて、当該切り込み42c1と、取付片49との接合部分49aを溶接する。
このように、図15および図16に示された構造では、フランジ48に取付片49を一枚設け、他方、2本のブレース42a、42bには、当該取付片49が嵌る切り込み42c1が形成されている。そして、フランジ48から下方に延びた取付片49に、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cに設けた切り込み42c1を嵌めて、当該切り込み42c1と取付片49との接合部分49aが溶接されている。
これに対して、図8および図9に示された構造では、フランジ48に一対の取付片49、49を設けた。そして、当該一対の取付片49、49によって、2本のブレース42a、42bの基端部を挟み取り付けた。より詳しくは、矩形の角柱材からなる2本のブレース42a、42bのうち、横断面において対向する一対の側面a、bを、フランジ48に設けられた一対の取付片49、49に当接させた。そして、2本のブレース42a、42bの側周面の角部c1〜c4に沿って、2本のブレース42a、42bと、一対の取付片49、49とを溶接した。さらに、一対の取付片49、49の縁d1、d2に沿って、2本のブレース42a、42bと一対の取付片49、49とを溶接した。
この構造では、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cに切り込み42c1(図16参照)を設けることが不要である。さらに、2本のブレース42a、42bの側周面の角部c1〜c4と、一対の取付片49、49の縁d1、d2とに沿って溶接箇所を設けることができる。このため、フランジ48に設ける取付片49、49の大きさや、2本のブレース42a、42bの形状が凡そ同じであれば、図8および図9に示された構造の方が、溶接箇所を多く設けることができ、フランジ48と、2本のブレース42a、42bとを、より強固に接合することができる。
このように、2本のブレース42a、42bの基端部42cを挟むように対向した一対の取付片49、49を、フランジ48に設けることによって、2本のブレース42a、42bの基端部42cを、フランジ48に強固に取り付けることができる。ここでは、さらにフランジ48と、制振ユニット10のプレート14とが溶接されている。また、フランジ48と、一対の取付片49、49とが溶接されている。これにより、地震時に、一対の取付片49、49と、フランジ48と、制振ユニット10のプレート14とが、剛接合され、一体的に変位する。このため、地震時に、制振ユニット10の粘弾性体18a、18bにより適切な変形が生じ、制振装置100がより適切に機能する。
さらに、一対の取付片49、49と、2本のブレース42a、42bの基端部42cとは、それぞれ溶接されているとよい。この場合、2本のブレース42a、42bは、横断面が矩形の角柱材であるとよい。これにより、一対の取付片49、49と、2本のブレース42a、42bの基端部42cとは、2本のブレース42a、42bの側周面の角部c1〜c4に沿って溶接することができる。さらに、2本のブレース42a、42bの側面と一対の取付片49、49の縁d1、d2とが重なる部位を、一対の取付片49、49の縁d1、d2に沿って溶接することができる。
かかる接合構造は、下側伝達部材40のフランジ48に一対の取付片49、49を設けた比較的簡単な構造ではあるが、下側伝達部材40のフランジ48と、2本のブレース42a、42bとの溶接箇所を多く確保でき、両者をより強固に接合できる。これにより、地震時に、粘弾性体18a、18bにより適切にせん断変形を生じさせることができ、制振装置100をより効果的に機能させることができる。
また、基部44は、長手方向の片側が土台60に押し付けられたり、土台60から引き上げられたりするように力を受ける。この際、図14(a)、(b)に示すように、基部44の長手方向の両端部において、一方Sが土台60に押し付けられると、他方Tは土台60から引き上げられる。これが振動の一周期毎に、基部44の長手方向の両端において交互に入れ替わる。このため、地震時には相当数の繰返し荷重が、基部44の長手方向の両端に作用する。
したがって、この実施形態では、下側伝達部材40の基部44は、特に長手方向の両端部に、より大きな力が作用する。この際、下側伝達部材40の基部44が、土台60に対して動いたり、大きく変形したりすると、粘弾性体18a、18bに適切なせん断変形が生じない。このため、振動試験において、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が十分に得られなかったと考えられる。また、下側伝達部材40の形状が、上記の形状でない場合にも、下側伝達部材40は、粘弾性体18a、18bの変形に対して大きな荷重を受ける。下側伝達部材40が、土台60に対して動いたり大きく変形したりすると、粘弾性体18a、18bに適切なせん断変形が生じない。このため、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が十分に得られない事象が生じうる。
本発明者は、上記のような知見を基に、アンカーボルト挿通孔101を、下側伝達部材40に設けた。そして、下側伝達部材40の基部44のアンカーボルト挿通孔101を、取り付けられる建物200のコンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110に通して、下側伝達部材40の基部44を土台60に設置した。そして、ナット66によって、下側伝達部材40の基部44を土台60およびコンクリート基礎202に固定した。これにより、下側伝達部材40の基部44が、コンクリート基礎202および土台60に対して強固に固定される。そして、当該基部44が、土台60に対して動いたり、大きく変形したりするのを極めて小さく抑えることができる。このため、制振ユニット10の粘弾性体18a、18bに、より適切なせん断変形が生じる。そして、粘弾性体18a、18bによって振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が、より効果的に得られる。
さらに、この実施形態では、制振装置100は、図1および図2に示すように、対向するプレート(12、13)、14と、粘弾性体18a、18bとを備えている。粘弾性体18a、18bは、対向するプレート(12、13)、14の間に配置され、かつ、各プレート(12、13)、14にそれぞれ接着されている。さらに、制振装置100は、上側伝達部材30と下側伝達部材40とを備えている。ここで、上側伝達部材30は、対向するプレート(12、13)、14のうち一方のプレート(12、13)に接続されている。下側伝達部材40は、他方のプレート14に接続されている。また、下側伝達部材40は、2本のブレース42a、42bと、基部44とを備えている。2本のブレース42a、42bは、対向するプレート(12、13)、14に接続された部位(フランジ48)から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。そして、基部44は、2本のブレース42a、42bの先端43a、43b(下端)において架け渡され、2本のブレース42a、42bの両方に取り付けられている。
上述したように、かかる形態では、特に、地震時に、相当数の繰返し荷重が、基部44の長手方向の両端に作用する。これに対して、上述した実施形態では、下側伝達部材40の基部44の両側の離れた少なくとも2箇所にアンカーボルト挿通孔101が設けられている。そして、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110を、当該アンカーボルト挿通孔101に通すことによって、下側伝達部材40の基部44の両側の離れた2箇所を土台60に強固に固定している。
この場合、下側伝達部材40の基部44は、両側の離れた少なくとも2箇所において、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110によって、土台60に強固に固定される。このため、地震時に下側伝達部材40の基部44が、土台60に対して動いたり変形したりするのが抑えられる。さらに、アンカーボルト110が挿通される土台60の孔64には、当該孔64を保護するための金属製のスリーブ82が装着されている。当該スリーブ82によって、土台60の孔64が保護される。このため、コンクリート基礎202に取り付けられたアンカーボルト110に対して土台60がずれ難い。また、制振ユニット10の粘弾性体18a、18bに、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
このように、下側伝達部材40の基部44は、両側の離れた少なくとも2箇所において、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110に装着されている。さらに、アンカーボルト110が挿通される土台60の孔64には、当該孔64を保護するための金属製のスリーブ82が装着されている。これにより、下側伝達部材40の基部44は、土台60およびコンクリート基礎202に強固に固定されている。さらに、下側伝達部材40の基部44は、補強部材45によって補強されている。このため、当該基部44の変形は規制されている。このように、下側伝達部材40の2本のブレース42a、42bの下端43a、43bが取り付けられた基部44が、土台60およびコンクリート基礎202に強固に固定されている。これに対して、大きな地震時には、粘弾性体18a、18bの変形を支持する抗力として、2本のブレース42a、42bの上側の基端部42cに大きな軸力が作用する。このため、2本のブレース42a、42bに作用する力が大きくなる。
この実施形態では、2本のブレース42a、42bの間に配設された横軸材46は、ブレース42a、42bに対してピン係合されている。この場合、横軸材46が、ブレース42a、42bに対してピン係合されているので、横軸材46とブレース42a、42bとの接合部分の回転が許容されている。このため、横軸材46に作用する曲げ力や、ブレース42a、42bに作用する曲げモーメントが小さく抑えられる。この結果、特に、ブレース42a、42bに大きな軸力(圧縮力)が作用した場合に、ブレース42a、42bが矩形の枠組み203内へ座屈変形するのを効果的に抑止できる。
大きな地震時には、上述したように2本のブレース42a、42bには大きな力が作用しうる。これに対して、横軸材46によってブレース42a、42bの間隔を維持されるが、横軸材46に作用する曲げ力や、ブレース42a、42bに作用する曲げモーメントは小さく抑えられる。この結果、横軸材46に生じる曲げ変形が小さく抑えられるので、ブレース42a、42bに生じる変形も小さく抑えられる。また、ブレース42a、42bの変形が小さく抑えられるので、制振ユニット10のプレート(12、13)、14の変位を大きくできる。これにより、制振ユニット10の粘弾性体18a、18bに、より適切なせん断変形が生じる。そして、粘弾性体18a、18bによって振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が、より効果的に得られる。
さらに、コンクリート基礎202には、制振装置100の下側伝達部材40の基部44を取り付けるためのアンカーボルト110が、下側伝達部材40の基部44に設けられるアンカーボルト挿通孔101の間隔に対応させて、予め設けられている。この場合、制振装置100の下側伝達部材40の基部44に設けられるアンカーボルト挿通孔101の間隔に応じて、コンクリート基礎202にアンカーボルト110を設けることになる。しかし、アンカーボルト110が設けられた位置は、コンクリート基礎202を施工する段階で決まってしまうので、土台60や制振装置100を施工する段階では修正ができない。
この実施形態では、下側伝達部材40の基部44に設けられるアンカーボルト挿通孔101は基部44の長手方向に沿って延びた長穴である。したがって、土台60や制振装置100を施工する段階で、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110の位置に合わせて、下側伝達部材40のコンクリート基礎202を取り付けることが容易になる。
さらに、この実施形態では、アンカーボルト挿通孔101が形成された部位を補強する補強部材を備えている。つまり、この実施形態では、下側伝達部材40の基部44の底面部44aにアンカーボルト挿通孔101が形成された部位において、当該部位の変形を規制する補強部材45が設けられている。上述したように、下側伝達部材40は、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110に直接取り付けられている。
この場合、当該アンカーボルト挿通孔101が形成された部位は、土台60に対して強固に取り付けられる。当該部位には、図14(a),(b)に示すように、基部44を押さえつける力F2や、基部44を引き上げる力F3が交互に繰り返し作用する。このような力を受けて、当該部位において、基部44の底面部44aが変形する場合がある。基部44の底面部44aが変形すると、粘弾性体18a、18bに、適切なせん断変形が生じず、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られない。
この実施形態では、基部44のアンカーボルト挿通孔101が形成された部位を補強する補強部材45が設けられている。具体的には、補強部材45は、図12に示すように、基部44の底面部44aのアンカーボルト挿通孔101が形成された部位に取り付けられた補強板(第1補強板45)である。このため、基部44の底面部44aのアンカーボルト挿通孔101が形成された部位を、補強部材45によって直接補強できる。これにより、粘弾性体18a、18bに、せん断変形をより適切に生じさせ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
なお、補強部材45は、基部44の底面部44aのアンカーボルト挿通孔101が形成された部位を補強でき、底面部44aの変形を規制する部材であればよい。このため、必ずしも上述した形態に限定されない。ここで、図17は、補強部材の他の形態を示す図である。ここで、補強部材45Aは、図17に示すように、ブレース42a、42bの先端43a、43b(下端)に対向する底面部44aと、底面部44aから立ち上がった側面部44b、44bとの間に架設された補強板(第2補強板45A)である。
ここで、第2補強板45Aは、底面部44aと重なり合う縁部441および側面部44b、44bと重なり合う縁部442、443がそれぞれ溶接されている。かかる第2補強板45Aによれば、当該第2補強板45Aが配設された部位において、基部44の剛性が高くなり、底面部44aの変形が小さく抑えられる。また、上述したように、この実施形態では、基部44は、長手方向の両端部に大きな力が繰返し作用する傾向がある。このため、第2補強板45Aは、基部44の長手方向の両端に取り付けられていると、基部44の変形を規制するのに効果的である。
また、かかる底面部44aから立ち上がった側面部44b、44bとの間に架設された補強板(第2補強板45A)は、基部44の底面部44aに取り付けられた補強板(第1補強板45)と併用できる。これにより、基部44の剛性をさらに高めることができ、底面部44aの変形をより効果的に規制することができる。これにより、粘弾性体18a、18bに、せん断変形をより適切に生じさせ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
また、この実施形態では、図1および図11に示すように、基部44に、アンカーボルト110とは異なる他のボルト120、130を挿通させる第2ボルト挿通孔102、103が設けられている。このように、アンカーボルト110だけでなく、アンカーボルト110とは異なる他のボルト120、130を併用して、基部44を土台60に固定するとよい。これにより、基部44を土台60により強固に固定できるとともに、基部44の変形を小さく抑えることができる。これにより、粘弾性体18a、18bに、せん断変形をより適切に生じさせ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
また、上述したように、アンカーボルト挿通孔101は、基部44の両側の離れた2箇所に設けられており、基部44は、コンクリート基礎202に設けられたアンカーボルト110によって、当該両側の離れた2箇所が強固に固定されている。この実施形態では、さらに、図11に示すように、アンカーボルト110とは異なる他のボルト120、130が挿通される第2ボルト挿通孔102、103が、アンカーボルト挿通孔101よりも内側に配置されている。このため、アンカーボルト110によって固定される基部両側よりも内側は、アンカーボルト110とは異なる他のボルト120、130によって土台60に固定される。これにより、下側伝達部材40の基部44を、土台60に対して強固に取り付けられる。その結果、粘弾性体18a、18bに、せん断変形をより適切に生じさせ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
また、かかる第2ボルト挿通孔102、103に装着されるボルト120、130は、コンクリート基礎202に埋め込まれるものではなく、土台60を施工する段階で土台60に取り付けられる。このため、これらのボルト120、130は、下側伝達部材40の基部44に形成された孔に合わせた位置に取り付けることが可能であるから、丸穴で形成してもよい。
以上のように、かかる制振装置100は、建物200に生じた振動を小さく抑え、かつ、早期に減衰させる制振装置として好適である。
ここで提案される制振装置100は、対向するプレート(12、13)、14の間に配置され、各プレート(12、13)、14にそれぞれ接着された粘弾性体18a、18bと、対向するプレート(12、13)、14のうち一方のプレート(12、13)に接続された第1伝達部材30(上側伝達部材)と、他方のプレート14に接続された第2伝達部材40(下側伝達部材)とを備えている。このうち、第2伝達部材40(下側伝達部材)は、プレート14に対して直交するように設けられたフランジ48と、フランジ48の、プレート14とは反対側の面に、フランジ48から離れるにつれて互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレース42a、42bと、2本のブレース42a、42bの先端に架け渡され、当該2本のブレース42a、42bの両方に取り付けられている基部44と、2本のブレース42a、42bの中間部分に架け渡された横軸材46とを備えている。ここで、横軸材46は、2本のブレース42a、42bに対してピン結合で取り付けられている。
図1および図10に示すように、ブレース42a、42bの前面側と背面側において、ブレース42a、42bを挟むように、2本の長軸の横軸材46を配置し、横軸材46の両端部46a、46bを、ブレース42a、42bにピン係合する構造を例示した。横軸材46の構造は、かかる形態に限定されない。
例えば、図18は、横軸材について他の形態を示している。なお、図18は、当該他の形態について、図10と同様、図1中のX−X断面矢視図に相当する図である。図18に示された横軸材46Aは、ブレース42a、42bの間隙に嵌り得る長さの部材で、横軸材46Aの長手方向の両端には係合片46c、46dが設けられている。係合片46c、46dは、ブレース42a、42bの前面側と背面側において、ブレース42a、42bを挟むように延びている。そして、当該横軸材46Aの係合片46c、46dと、ブレース42a、42bのそれぞれにボルト47が貫通している。ブレース42a、42bと横軸材46Aは、当該ボルト47をピンとしてピン結合によって接合されている。この場合、横軸材46Aとブレース42a、42bとの接合部は、回転が許容される。
図19は、横軸材46Aの展開図である。横軸材46Aは、例えば、図19に示すように、係合片46c、46dを含めて鋼板を所定の形状に切り出し、係合片46c、46dを含めて長手方向に直交する方向の両側部46eが対向するように、当該両側部46eを長手方向(図19中の一点鎖線b)に沿って折り曲げるとよい。この場合、横軸材46Aは、図18に示すように、ブレース42a、42bの前面側と背面側で一連に繋がっている。このため、横軸材46Aの剛性を高めることができる。
また、横軸材46とブレース42a、42bとの係合構造は、上述した形態に限定されない。例えば、図示は省略するが、ブレース42a、42bに、横軸材46Aを取り付けるためのブラケット(図示省略)を溶接しておき、当該ブラケットに横軸材46をピン係合にて取り付けてもよい。また、横軸材46と、ブレース42a、42bはボルト47をピンとして接合する構造を例示した(図1参照)。ここで、横軸材46とブレース42a、42bとの接合構造は、リベットによって接合してもよい。
また、上述した実施形態では、2本のブレース42a、42bは、フランジ48に対して均等な角度で斜めに配置されている。基部44および横軸材46は、フランジ48と平行になるように2本のブレース42a、42bに架け渡されている。なお、特に言及されない限りにおいて、フランジ48と、2本のブレース42a、42bと、基部44と横軸材46の構造は、上述した実施形態で示された構造に限定されない。
また、図1に示すように、横軸材46は、2本のブレース42a、42bの長さ方向の中心を挟んで、2本のブレース42a、42bの長さ方向の両側部にそれぞれ少なくとも1本ずつ設けられているとよい。横軸材46は、2本のブレース42a、42bの長さ方向の中心を挟んで両側にそれぞれ少なくとも1本ずつ設けることによって、ブレース42a、42bの変形を効果的に小さく抑えることができる。例えば、上述した実施形態では、図1に示すように、2本のブレース42a、42bの長さ方向の上側に、2本の横軸材46が設けられており、下側に1本の横軸材46が設けられていてもよい。横軸材46の配置や数は、特段、このような形態に限定されない。加えて、2本のブレース42a、42bの長さ方向の中心に架け渡すように、横軸材46を設けても良い。
また、図1に示すように、建物200は、上述した制振装置100と、コンクリート基礎202と、コンクリート基礎202に埋め込まれた状態で設置されたアンカーボルト110と、コンクリート基礎202の上に配置され、アンカーボルト110に装着された土台60とを備えている。制振装置100は、下側伝達部材40を土台60に配置する際に、下側伝達部材40のアンカーボルト挿通孔101がコンクリート基礎202のアンカーボルト110に装着され、ナット66(ここでは、ダブルナット)によって固定されている(図12および図13参照)。これにより、制振装置100の下側伝達部材40が土台60に強固に固定されている。この場合、下側伝達部材40は、土台60に対して動き難く、制振装置100の粘弾性体18a、18bに、せん断変形をより適切に生じさせ、粘弾性体18a、18bによって、振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
この場合、アンカーボルト110の引き抜き強度は、15kN以上であり、より好ましくは、18kN以上、さらに好ましくは20kN以上であるとよい。これにより、大きな地震時に、制振装置100が取り付けられたアンカーボルト110がコンクリート基礎202から外れることが防止でき、大地震時に制振装置100を、より確実に機能させ、建物200の被害をより軽微に抑えることができる。
以上、本発明の一実施形態に係る制振装置100を説明したが、本発明は、特に言及されない限りにおいて、上述した何れの実施形態にも限定されない。
10 制振ユニット
12、13、14 プレート
15 フランジ
15a 挿通孔
17 挿通孔
17a ボルトナット
18a、18b 粘弾性体
30 上側伝達部材(第1伝達部材)
32 ベース
32a ボルト挿通孔
34a、34b 取付片
40 下側伝達部材(第2伝達部材)
42a、42b ブレース
42c 2本のブレースの上側の基端部
43a、43b ブレースの下端(ブレースの先端)
44 基部
44a 底面部
44b 側面部
44c 溶接部位
45 補強部材(第1補強板)
45A 補強部材(第2補強板)
46、46A 横軸材
47 ボルト
48 フランジ
48a ボルトナット
49 取付片
50 2階床梁(上梁)
52 ボルト
60 土台(下梁)
64 孔(アンカーボルトを挿通させる孔)
66、69 ナット
68 ボルト挿通孔
70a、70b 柱
82 スリーブ
100 制振装置
101 アンカーボルト挿通孔
102 ボルト挿通孔(第2ボルト挿通孔)
103 ボルト挿通孔(第2ボルト挿通孔)
105 ホールダウンボルト
106 基礎パッキン
110 アンカーボルト
120 座金付きボルト
130 締め付けボルト
150 ホールダウン金物
200 建物
202 コンクリート基礎
203 矩形の枠組み
441 基部の底面部と重なり合う第2補強板の縁部
442、443 基部の側面部と重なり合う第2補強板の縁部
451、452 第1補強板の周縁部

Claims (7)

  1. 対向するプレートと、
    前記対向するプレートの間に配置され、各プレートにそれぞれ接着された粘弾性体と、
    前記対向するプレートのうち一方のプレートに接続された第1伝達部材と、
    前記対向するプレートのうち他方のプレートに接続された第2伝達部材と
    を備え、
    前記第1伝達部材と第2伝達部材のうち、少なくとも一方の伝達部材は、
    前記プレートに対して直交するように設けられたフランジと、
    前記フランジの、前記プレートとは反対側の面に、前記フランジから離れるにつれて互いの間隔が徐々に拡がるように延在した2本のブレースと、
    前記2本のブレースの先端に架け渡され、当該2本のブレースの両方に取り付けられている基部と、
    前記2本のブレースの中間部分に架け渡された横軸材と
    を備え、
    前記横軸材は、前記2本のブレースに対してピン結合で取り付けられている、制振装置。
  2. 前記2本のブレースは、前記フランジに対して均等な角度で斜めに配置されており、
    前記基部および前記横軸材は、前記フランジと平行になるように前記2本のブレースに架け渡されている、請求項1に記載された制振装置。
  3. 前記横軸材は、前記2本のブレースの長さ方向の中心を挟んで両側にそれぞれ少なくとも1本ずつ設けられている、請求項1または2に記載された制振装置。
  4. 請求項1から3までの何れか一項に記載された制振装置が、
    上梁と下梁と2本の柱とで囲まれた矩形の枠組み内に収められ、前記第1伝達部材と第2伝達部材のうち、前記2本のブレースと基部とが設けられた一方の伝達部材が、下梁に取り付けられ、他方の伝達部材が上梁に取り付けられた、建物。
  5. 前記上梁は2階床梁であり、下梁は、コンクリート基礎の上に配置され、アンカーボルトに装着された土台であり、前記一方の伝達部材の基部は、アンカーボルトに固定された、請求項4に記載された建物。
  6. 前記一方の伝達部材の基部は、前記アンカーボルト挿通孔が形成された部位を補強する補強部材を備えた、請求項5に記載された建物。
  7. 前記土台は、アンカーボルトを挿通させる孔を有し、当該孔には、金属製のスリーブが装着されている、請求項6に記載された建物。
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