JP6031284B2 - 建物 - Google Patents

Description

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上側伝達部材と、対向するプレートのうち他方のプレートに接続された下側伝達部材とを備えている。ここで、下側伝達部材は、取り付けられる建物のコンクリート基礎に設けられたアンカーボルトを挿通させるアンカーボルト挿通孔を有する。

この制振装置は、コンクリート基礎に設けられたアンカーボルトに、下側伝達部材を直接固定することができる。これにより、下側伝達部材が、土台に対して強固に固定される。そして、下側伝達部材が、土台に対して動いたり、大きく変形したりするのが小さく抑えられる。このため、制振装置の粘弾性体に、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体によって、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。

この場合において、下側伝達部材は、プレー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を備えていてもよい。この場合、アンカーボルト挿通孔は、基部の両側の離れた少なくとも２箇所に設けられていてもよい。さらに、アンカーボルト挿通孔は、基部の長手方向に沿って延びた長穴であってもよい。また、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、下側伝達部材の基部には、アンカーボルトとは異なる他のボルトを挿通させる第２ボルト挿通孔が設けられていてもよい。また、アンカーボルト挿通孔は、基部の両側の離れた少なくとも２箇所に設けられ、第２ボルト挿通孔は、アンカーボルト挿通孔よりも内側に配置されていてもよい。また、第２ボルト挿通孔は、丸孔であってもよい。

また、ここで提案される建物は、上述した制振装置と、コンクリート基礎と、コンクリート基礎に埋め込まれた状態で設置されたアンカーボルトと、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とを備えている。そして、アンカーボルトに、上述した制振装置の下側伝達部材のアンカーボルト挿通孔が挿通された状態で、下側伝達部材が土台に配置されている。ここで、アンカーボルトの引き抜き強度は、例えば、１５ｋＮ以上であるとよい。

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。 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。 補強部材の変形例を示す図。

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。図１に示すように、制振装置１００は、制振ユニット１０と、上側伝達部材３０と、下側伝達部材４０とを備えている。図２は、制振ユニット１０を拡大した図である。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、木造住宅であり、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階梁である。制振装置１００は、かかる土台６０と、２階梁５０と、土台６０から立ち上がり、２階梁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が取り付けられており、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に取り付けられている。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、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。この実施形態では、図３および図５に示すように、法線方向から見て、プレート１２とプレート１３が重なった領域に対して、プレート１４の片側が重なっており、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１４が重なった領域からはみ出た、プレート１２とプレート１３の両側部には、ボルトを挿通するための挿通孔１７が形成されている。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が法線方向から見て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、２つの取付片３４ａ、３４ｂとの間には、プレート１４が所要の振幅で揺動できるように空隙がある。

＜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。この実施形態では、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）のブリッジ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。

＜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。

ここで、図８は、基部４４の平面図である。図９は、基部４４の取り付け構造を示す分解斜視図である。図１０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８および図９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８に示すように、横長の部材であり、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。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）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）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、この実施形態では、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いる。補強部材４５は、基部４４の底面部４４ａの上に置かれ、周縁部４５１、４５２がそれぞれ当該基部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、これらの第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に架け渡された部材であり、土台６０の上面に沿って配設されている。かかる基部４４は、図８に示すように、長さ方向の両端部において、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９に示すように、制振装置１００が配置される位置に合わせて予め埋め込まれたアンカーボルト１１０が、上方に延びている。また、コンクリート基礎２０２の上には、基礎パッキン１０６を配置されている。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が装着される。アンカーボルト１１０は、当該スリーブ８２に挿通される。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、土台６０を下部から上部に向けて貫通し、土台６０から上方へ向けて延びるように装着される。

＜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。ここでは、コンクリート基礎２０２に設けられ、かつ、土台６０を貫通したアンカーボルト１１０に、基部４４のアンカーボルト挿通孔１０１を通し、ナット６６（ここでは、ダブルナット）を取り付けている。また、土台６０を下部から上部に向けて貫通し、土台６０の上方に延びた座金付きボルト１２０に、基部４４の第２ボルト挿通孔１０２を通し、ナット６９を取り付けている。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８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を通して、締め付けボルト１３０（スクリューボルト）が土台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１１（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１１（ａ）は、２階梁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１１（ｂ）は、２階梁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が装着されており、下側伝達部材４０の基部４４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。

このように、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に直接固定されている。そして、上側伝達部材３０は建物２００の２階梁５０（上梁）に固定されている。このため、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階梁５０との相対変位に応じた、適当な相対変位が生じる。

つまり、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１１（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。

このため、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１１（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、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、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、ナット６６によって、下側伝達部材４０の基部４４をコンクリート基礎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、土台６０に対して動いたり、大きく変形したりするのが極めて小さく抑えられる。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、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。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。

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１１（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９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１２は、補強部材の変形例を示す図である。ここで、補強部材４５Ａは、図１２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８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８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、図１に示すように、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。

また、ここで提案される建物２００は、図１に示すように、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。この建物２００は、上述した制振装置１００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９および図１０参照）。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
３２ ベース
３２ａ ボルト挿通孔
３４ａ、３４ｂ 取付片
４０ 下側伝達部材
４２ａ、４２ｂ ブレース
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 ブリッジ
４８ フランジ
４８ａ ボルトナット
４９ 取付片
５０ ２階梁（上梁）
５２ ボルト
６０ 土台（下梁）
６４ 孔
６６ ナット
６８ ボルト挿通孔
７０ａ、７０ｂ 柱
８０ ボルト挿通孔
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 補強部材４５の周縁部

Claims (4)

1. コンクリート基礎と、
   前記コンクリート基礎に埋め込まれた状態で設置されたアンカーボルトと、
   前記アンカーボルトに装着され、前記コンクリート基礎の上方に配置された下梁と、
   前記下梁の上方において、下梁に対向した上梁と、
   前記下梁から立ち上がり、前記上梁を支持する一対の柱と
   前記上梁と下梁と一対の柱とで囲まれた枠組み内に配置された制振装置と
   を備え、
   前記制振装置は、
   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上側伝達部材と、
   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下側伝達部材と
   を備え、
   前記上側伝達部材は、前記上梁に取り付けられ、かつ、
   前記下側伝達部材は、
   前記他方のプレートに接続された部位と、
   前記下梁に置かれ、前記アンカーボルトが挿通されたアンカーボルト挿通孔を有する底面部と、
   前記底面部から立ち上がった、対向する一対の側面部と、
   前記底面部と前記一対の側面部とで囲まれた空間に応じた形状を有し、前記底面部と前記一対の側面部とで囲まれた空間の内側に、前記底面部と前記一対の側面部に縁部を沿わせて立てた状態で装着され、かつ、前記底面部と重なり合う縁部および前記一対の側面部と重なり合う縁部が溶接された補強板と、
   前記他方のプレートに接続された部位から下方に延びて、前記一対の側面部に接続されたブレースと
   を有する、
   建物。
2. 前記アンカーボルト挿通孔は長穴である、請求項１に記載された建物。
3. 前記底面部の上に、前記アンカーボルト挿通孔の周りに重ねられた状態で溶接された他の補強板を備えた、請求項１または２に記載された建物。
4. 前記底面部に、前記アンカーボルトとは異なる他のボルトを挿通させる第２ボルト挿通孔が設けられており、前記下梁と前記底面部とを締結する他のボルトを備えた、請求項１から３までの何れか一項に記載された建物。
   

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