JP7197977B2

JP7197977B2 - 枠体構造

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Publication number: JP7197977B2
Application number: JP2017253521A
Authority: JP
Inventors: 高夫小山
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2022-12-28
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: JP2019120001A

Description

本発明は枠体構造に関し、特に、横架材及び垂直材で形成される枠体に斜材が取り付けられた枠体構造に関する。

従来から、建築物等の構造物において、横架材及び垂直材で形成される枠体に制振装置を取り付けることで、地震等による構造物の振動を抑制可能とした枠体構造が知られている。例えば、特許文献１には、構造物において、枠体の上部から下方に向かって延設された上部伝達部材と、枠体の下部から上方に向かって延設された下部伝達部材と、を形成し、上部伝達部材と下部伝達部材との間に、水平方向の振動を減衰するように制振装置としての油圧ダンパーを設けた枠体構造が開示されている。

特開２００１－３５９７号公報

ところで、特許文献１に記載の枠体構造では、枠体の振動を、上部伝達部材及び下部伝達部材を経由して油圧ダンパーに伝える必要がある。そのため、剛性の高い上部伝達部材及び下部伝達部材を用いて、枠体に強固に固定する必要があり、これら伝達部材及びその取付構造が大掛かりとなり易い。

そこで本発明は、簡易な構成で、枠体の振動を抑制できる枠体構造を提供することを目的とする。

本発明の枠体構造は、横架材及び垂直材で形成される枠体と、前記枠体に取り付けられる斜材と、を備え、前記斜材は、外力に応じて前記斜材の延在方向に伸縮しながらエネルギーを吸収する制振部と、前記制振部から前記斜材の延在方向に延設された延設部と、前記制振部が前記延設部の延在方向に直交する方向への回動を拘束する回動拘束部と、を備える、ことを特徴とする。

ここで、本発明の枠体構造において、前記斜材は、制振装置と、前記制振装置の一部が挿入され前記制振装置の周囲を覆う嵌合部を有する筒状部材と、を備え、前記制振部は、前記制振装置により構成されており、前記回動拘束部は、前記嵌合部により構成されていることが好ましい。

また、本発明の枠体構造において、前記筒状部材は、前記嵌合部と連続する筒本体部を備え、前記延設部は、前記筒本体部により構成されていることが好ましい。

また、本発明の枠体構造において、前記斜材は、前記枠体に複数取り付けられ、前記複数の斜材は、前記横架材に、鉛直線を対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材、又は、前記垂直材に、水平線を対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材を含むことが好ましい。

また、本発明の枠体構造において、前記斜材の延在方向が水平方向に対してなす角度は、３０°以上４０°以下であることが好ましい。

また、本発明の枠体構造において、前記枠体は、鉛直ブレースが取り付けられる取付部を備え、前記斜材は、前記取付部に取り付けられることが好ましい。

本発明によると、簡易な構成で、枠体の振動を抑制可能な枠体構造を提供できる。

本発明の第１実施形態としての枠体構造を示す正面図である。斜材の第１被取付部が、枠体の取付部に取り付けられている様子を示す、背面側から見た斜視図である。斜材の一部を拡大して示す斜視図である。斜材の第１の変形例の一部を示す斜視図である。斜材の第２の変形例の一部を示す斜視図である。本発明の第２実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第３実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第４実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第５実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第６実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第７実施形態としての枠体構造を示す正面図である。本発明の第８実施形態としての枠体構造を示す正面図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。各図において共通の構成には、同一の符号を付している。

図１は、本発明の第１実施形態としての枠体構造１ａを示す正面図である。枠体構造１ａは、建築物等の構造物の一部として、例えば、屋内空間と屋外空間とを区画する外壁、屋内空間同士を区画する仕切壁、を構成する。図１に示すように、枠体構造１ａは、枠体１０と、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、斜材３０ａと、を備える。枠体構造１ａは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０に、斜材３０ａが追加的に取り付けられて形成される。

図１に示すように、枠体１０は、上部横架材１１と、下部横架材１２と、第１垂直材２１と、第２垂直材２２と、で形成されている。

上部横架材１１は、枠体１０の上部に位置し、水平方向に延在している。本実施形態の上部横架材１１は、構造物の鉄骨造の軸組架構を構成する梁である。上部横架材１１は、水平方向の一端（図１の左端）で、第１垂直材２１に固定されている。本実施形態では、上部横架材１１の水平方向の一端には、鉛直方向の上下両側に上部横架材１１よりも突出したフランジ１３がボルト等の締結部材で固定されている。そして、上部横架材１１は、フランジ１３を第１垂直材２１の側面に当接させた状態で、ボルト等の締結部材でフランジ１３を第１垂直材２１に固定することにより、第１垂直材２１に固定されている。このように、フランジ１３は、上部横架材１１と第１垂直材２１とを接合する。フランジ１３の下端部には、後述する第１鉛直ブレース９０ａの取付部としての貫通孔１４が形成されている。

下部横架材１２は、枠体１０の下部に位置し、水平方向に延在している。下部横架材１２は、本実施形態では構造物の基礎梁である。ただし、本実施形態の上部横架材１１と同様、鉄骨造の軸組架構を構成する梁としてもよい。

第１垂直材２１は、枠体１０の一対の側部のうちの一方（図１の左側の側部）に位置し、鉛直方向に延在している。第１垂直材２１は、本実施形態では構造物の鉄骨造の軸組架構を構成する柱である。第１垂直材２１は、下端で下部横架材１２に固定されている。本実施形態では、第１垂直材２１の下端部に、後述する第２鉛直ブレース９０ｂの取付部としての貫通孔２３が形成されている。

第２垂直材２２は、枠体１０の一対の側部のうちの他方（図１の右側の側部）に位置し、鉛直方向に延在している。第２垂直材２２は、本実施形態では構造物の鉄骨造の軸組架構を構成する柱である。第２垂直材２２は、上端で上部横架材１１に固定されている。第２垂直材２２は、下端で下部横架材１２に固定されている。本実施形態では、第２垂直材２２の上端部に、後述する第２鉛直ブレース９０ｂの取付部としての貫通孔２４が形成されている。また、本実施形態では、第２垂直材２２の下端部に、後述する第１鉛直ブレース９０ａの取付部としての貫通孔２５が形成されている。

第１鉛直ブレース９０ａは、一端が上部横架材１１と第１垂直材２１との接合部付近に、他端が下部横架材１２と第２垂直材２２との接合部付近に、それぞれ取り付けられている。換言すれば、第１鉛直ブレース９０ａは、枠体１０の一方の略対角線上に延在するように、枠体１０に取り付けられている。第１鉛直ブレース９０ａは、水平方向に沿う引張力によって、枠体１０の下部横架材１２に対する上部横架材１１の一方側（図１では左側）への層間変位を抑制する。本実施形態では、第１鉛直ブレース９０ａは、フランジ１３の貫通孔１４と、第２垂直材２２の貫通孔２５と、にそれぞれボルト等の軸部材によりピン接合で取り付けられている。第１鉛直ブレース９０ａが枠体１０に取り付けられる態様は、ピン接合には限定されず、例えば溶接等による剛接合であってもよい。

第２鉛直ブレース９０ｂは、一端が上部横架材１１と第２垂直材２２との接合部付近に、他端が下部横架材１２と第１垂直材２１との接合部付近に、それぞれ取り付けられている。換言すれば、第２鉛直ブレース９０ｂは、枠体１０の他方の略対角線上に延在するように、枠体１０に取り付けられている。第２鉛直ブレース９０ｂは、水平方向に沿う引張力によって、枠体１０の下部横架材１２に対する上部横架材１１の他方側（図１では右側）への層間変位を抑制する。本実施形態では、第２鉛直ブレース９０ｂは、第２垂直材２２の貫通孔２４と、第１垂直材２１の貫通孔２３と、にそれぞれボルト等の軸部材によりピン接合で取り付けられている。第２鉛直ブレース９０ｂが枠体１０に取り付けられる態様は、ピン接合には限定されず、例えば溶接等による剛接合であってもよい。

斜材３０ａは、制振部３１と、延設部３２と、回動拘束部３３と、第１被取付部３４と、第２被取付部３５と、を備える長尺体である。斜材３０ａは、枠体１０に囲まれる領域に配置されている。また、斜材３０ａは、第１被取付部３４及び第２被取付部３５により、枠体１０に対して取り付けられている。本実施形態の斜材３０ａは、図１に示す正面視で第１鉛直ブレース９０ａと重なる位置で、枠体１０の一方の略対角線上に延在するように、枠体１０に取り付けられている。

第１被取付部３４は、斜材３０ａの一端に位置する。図２は、斜材３０ａの第１被取付部３４が、枠体１０の取付部としての貫通孔１４に取り付けられている様子を示す、背面側から見た斜視図である。図２に示すように、本実施形態の第１被取付部３４は、貫通孔であり、第１鉛直ブレース９０ａと共に、枠体１０の取付部としての貫通孔１４に、軸部材としてのボルト１８が挿通されることによりピン接合で取り付けられている。具体的に、第１鉛直ブレース９０ａが貫通孔１４の正面側に取り付けられているのに対して、斜材３０ａの第１被取付部３４は、貫通孔１４の背面側に取り付けられている。斜材３０ａが枠体１０に取り付けられる態様は、ピン接合には限定されず、例えば溶接等による剛接合であってもよい。

図１に示すように、第２被取付部３５は、斜材３０ａの他端に位置する。本実施形態の第２被取付部３５は、図２に示す第１被取付部３４と同様に貫通孔であり、第１鉛直ブレース９０ａと共に、枠体１０の取付部としての貫通孔２５に、軸部材としてのボルト等が挿通されることによりピン接合で取り付けられている。具体的に、第１鉛直ブレース９０ａが貫通孔２５の正面側に取り付けられているのに対して、斜材３０ａの第２被取付部３５は、貫通孔２５の背面側に取り付けられている。斜材３０ａが枠体１０に取り付けられる態様は、ピン接合には限定されず、例えば溶接等による剛接合であってもよい。

このように、本実施形態の枠体構造１ａでは、第１鉛直ブレース９０ａを取り付けるために枠体１０に形成された取付部としての貫通孔１４及び貫通孔２５を利用して、斜材３０ａを取り付けることができる。従って、斜材３０ａを取り付けるために垂直材や横架材を新たに設置しなくても、既存の枠体１０を利用して斜材３０ａを設置できる。

斜材３０ａの制振部３１は、外力に応じて斜材３０ａの延在方向Ａに伸縮しながらエネルギーを吸収する。制振部３１は、延在方向Ａに所定の最大長まで伸長可能であり、かつ、延在方向Ａに所定の最小長まで収縮可能である。換言すれば、制振部３１は、延在方向Ａに沿って、所定の伸縮可能範囲を有する。本実施形態では、制振部３１は、第１被取付部３４と延設部３２との間に位置する。

延設部３２は、制振部３１から斜材３０ａの延在方向Ａに延設されている。延設部３２が延在方向Ａに沿って伸縮するのに必要な外力は、制振部３１が延在方向Ａに沿って最大長まで伸長及び最小長まで収縮するのに必要な外力よりも、はるかに大きい。つまり、斜材３０ａでは、延在方向Ａの外力が入力されると、延設部３２よりも制振部３１が延在方向Ａに優先的に伸縮する。従って、延設部３２の延在方向Ａに沿う全長は、所定の一定長であるとみなせる。延設部３２の延在方向Ａに沿う全長は、斜材３０ａの取り付け位置に応じて選択できる。すなわち、斜材３０ａは、枠体１０が変形していない正常な状態で、制振部３１が更に延在方向Ａに伸長及び収縮できるように、延設部３２の延在方向Ａに沿う全長を選択できる。これにより、枠体１０が地震等の外力によって振動する場合に、制振部３１が延在方向Ａに伸縮しながら有効にエネルギーを吸収し、枠体１０の振動を抑制できる。

回動拘束部３３は、制振部３１が延設部３２の延在方向Ｂに直交する方向への回動を拘束する。斜材３０ａは、回動拘束部３３を備えることにより、延在方向Ａに沿う外力、特に延在方向Ａに圧縮する外力が加わった場合に、制振部３１が延在方向Ｂに直交する方向に回動して制振部３１の伸縮方向が延在方向Ａからずれることが規制される。従って、斜材３０ａは、延在方向Ａに圧縮する外力が加わっても、外力によるエネルギーを有効に吸収し、枠体１０の振動を抑制できる。回動拘束部３３の機構の詳細については後述する。

図１に示すように、本実施形態の斜材３０ａの角度αは、約５６°である。

以下、図３を参照して、斜材３０ａの詳細について説明する。図３は、斜材３０ａの一部を拡大して示す斜視図である。図３に示すように、本実施形態の斜材３０ａは、制振装置４０と、筒状部材５０と、板状部材５５と、を備える。

制振装置４０は、外力に応じて延在方向Ａに伸縮しながらエネルギーを吸収する装置である。すなわち、本実施形態の制振部３１は、制振装置４０により構成されている。制振装置４０としては、既存の制振装置を用いることができ、例えば、オイルダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー等で構成される。制振装置４０は、長寿命化の観点から、塑性変形を伴い得る粘弾性ダンパーよりも、塑性変形を伴わないオイルダンパー又は摩擦ダンパーで構成することが好ましい。

本実施形態の制振装置４０は、オイルダンパーで構成される。詳細には、制振装置４０は、一端に位置するピストン４１と、他端に位置するシリンダー４３と、を備える。シリンダー４３の内部にはオイル等の流体が充填されている。ピストン４１は、シリンダー４３の内部に挿入され、シリンダー４３に対して延在方向Ａに沿って移動可能である。制振装置４０は、外力に応じてピストン４１をシリンダー４３に対して延在方向Ａに沿って移動させることで、シリンダー４３内部の流体が移動して、その際の抵抗力で、外力によるエネルギーを吸収する。ピストン４１がシリンダー４３に対して延在方向Ａに沿って移動可能な範囲は、上述した制振部３１の所定の伸縮可能範囲である。本実施形態の制振装置４０は、斜材３０ａの一端に位置する。制振装置４０の一端部、すなわちピストン４１の一端部には、第１被取付部３４としての貫通孔４２が形成されている。

制振装置４０は、シリンダー４３の他端側が筒状部材５０の内部に挿入されている。すなわち、制振装置４０は、筒状部材５０の内部に挿入された挿入部４５を備える。換言すれば、筒状部材５０は、制振装置４０が挿入され制振装置４０の周囲を覆う嵌合部５２を備える。つまり、筒状部材５０の嵌合部５２内に、制振装置４０の挿入部４５が位置している。挿入部４５は、筒状部材５０に取り付けられている。詳細には、本実施形態のシリンダー４３は、他端に、延在方向Ａに直交する方向に沿って貫通孔４４が形成された板状部４６を備えている。また、筒状部材５０には、延在方向Ａに直交する方向に沿って、貫通孔５１ａ及び貫通孔５１ｂが形成されている。貫通孔５１ａと、貫通孔４４と、貫通孔５１ｂと、にボルト３８等の軸部材を通過させ、ナット３９等で締結することで、挿入部４５が筒状部材５０に取り付けられている。挿入部４５を含むシリンダー４３の外径は、例えば４２ｍｍである。

筒状部材５０は、上述した嵌合部５２と連続して延在方向Ａに延在する筒本体部５９を備えている。つまり、本実施形態の延設部３２は、筒本体部５９により構成されている。また、上述したように、筒状部材５０の嵌合部５２は、制振装置４０の挿入部４５の周囲を覆っている。従って、筒状部材５０の嵌合部５２は、制振装置４０の挿入部４５と当接することで、制振装置４０が延設部３２としての筒本体部５９の延在方向Ｂに直交する方向に、例えば筒状部材５０に取り付けられた貫通孔４４を中心として、回動することを拘束する。すなわち、本実施形態の回動拘束部３３は、筒状部材５０の嵌合部５２により構成されている。制振装置４０が筒状部材５０の延在方向Ｂに直交する方向に回動することを拘束する観点から、挿入部４５の延在方向Ａに沿う長さは、制振装置４０の延在方向Ａに沿う全長の、５０％以上であることが好ましい。筒状部材５０は、例えばＳＴＫ鋼管で構成される。筒状部材５０の内径は、例えば４２．２ｍｍである。筒状部材５０の厚みは、例えば３．２ｍｍである。

板状部材５５の一端は、筒状部材５０の他端に固定されている。板状部材５５の他端部には、第２被取付部３５としての貫通孔５６が形成されている。

上記の通り、本実施形態の枠体構造１ａは、枠体１０に斜材３０ａを取り付けるという簡易な構成で、枠体１０の振動を抑制できる。

図４は、斜材３０ａの第１の変形例としての斜材３０ａ１の一部を示す斜視図である。図４に示すように、斜材３０ａ１は、制振装置４０と、二又板状部材５０ａと、を備える。斜材３０ａ１の制振装置４０及び二又板状部材５０ａは互いに接続されているが、図４では説明の便宜上、互いに分離した状態で示している。

斜材３０ａ１が備える制振装置４０は、図３に示した斜材３０ａが備える制振装置４０と同一であるので、説明を省略する。二又板状部材５０ａは、延在方向Ａの一端に位置するコの字状部５３と、コの字状部５３と連続して延在方向Ａの他端側に延在する板状部５４と、を備える。コの字状部５３は、延在方向Ａに平行な一対の板状部５７と、一対の板状部５７を他端側で連結する連結部５８と、を備える。コの字状部５３の一対の板状部５７それぞれには、延在方向Ａに直交する方向に沿って、貫通孔５１ａ１及び貫通孔５１ｂ１が形成されている。

制振装置４０のシリンダー４３の他端に位置する板状部４６の一部を、一対の板状部５７で区画される空間に挿入した状態で、貫通孔５１ａ１と、貫通孔４４と、貫通孔５１ｂ１と、にボルト等を通過させ、ナット等の締結部材で締結することで、制振装置４０が二又板状部材５０ａに取り付けられている。このとき、二又板状部材５０ａのうち、コの字状部５３の連結部５８、及び板状部５４は、制振装置４０のシリンダー４３から延在方向Ａに延設されている。つまり、本実施形態の延設部３２は、コの字状部５３の連結部５８、及び板状部５４により構成されている。

一対の板状部５７は、板状部４６が、延設部３２としての連結部５８及び板状部５４の延在方向Ｂに直交する方向のうちの第１方向（図４の奥行方向）に回動することを拘束する。また、連結部５８は、板状部４６が、延在方向Ｂ及び上記第１方向のいずれにも直交する第２方向（図４の上下方向）に回動することを拘束する。さらに、シリンダー４３と二又板状部材５０ａとを強固に締結することによっても、板状部４６が第２方向に回動することを拘束可能である。従って、本実施形態の回動拘束部３３は、二又板状部材５０ａのうち、コの字状部５３の一対の板状部５７及び連結部５８、並びに、シリンダー４３と二又板状部材５０ａとを締結する締結部材により、構成されている。

図５は、斜材３０ａの第２の変形例としての斜材３０ａ２の一部を示す斜視図である。図５に示すように、斜材３０ａ２は、制振装置４０’と、板状部材５０ｂと、を備える。

制振装置４０’は、シリンダー４３（図３参照）に代えてシリンダー４３’を備えること以外は、図３に示した制振装置４０と同一である。シリンダー４３’は、他端に、板状部４６（図３参照）に代えて板状部４６’を備えること以外は、図３に示したシリンダー４３と同一である。板状部４６’は、板状部４６よりも延在方向Ａに長く、延在方向Ａに沿って異なる位置に、延在方向Ａと直交する方向に沿って２つの貫通孔４４ａ及び４４ｂが形成されている。

板状部材５０ｂは、延在方向Ａに延在している。板状部材５０ｂは、延在方向Ａの一端側の延在方向Ａに沿って異なる位置に、延在方向Ａと直交する方向に沿って２つの貫通孔５１ａ２及び５１ｂ２が形成されている。２つの貫通孔４４ａ及び４４ｂ同士の間隔と、２つの貫通孔５１ａ２及び５１ｂ２同士の間隔は、略等しい。

制振装置４０’の板状部４６’と、板状部材５０ｂとは、貫通孔４４ａ及び貫通孔５１ａ２と、貫通孔４４ｂ及び貫通孔５１ｂ２と、がそれぞれ延在方向Ａに直交する方向に並ぶように配置された状態で、それぞれボルト及びナット等の締結部材で締結することで、互いに取り付けられている。このとき、板状部材５０ｂは、制振装置４０’の一方の面を覆う嵌合部５２’を備える。また、板状部材５０ｂは、嵌合部５２’と連続して延在方向Ａに延在する板本体部５９’を備える。つまり、本実施形態の延設部３２は、板本体部５９’により構成されている。

制振装置４０’が、延設部３２としての板本体部５９’の延在方向Ｂに直交する方向に回動しようとする場合、板状部材５０ｂの嵌合部５２’、貫通孔４４ａと貫通孔５１ａ２とを締結する締結部材、及び、貫通孔４４ｂと貫通孔５１ｂ２とを締結する締結部材によって、制振装置４０’の回動が拘束される。詳細には、制振装置４０’が延在方向Ｂに直交する方向のうちの第１方向（図５の奥行方向）に回動しようとする場合、制振装置４０’の板状部４６’を第１方向に挟み込んでいる嵌合部５２’及び締結部材によって、制振装置４０’の回動が拘束される。また、制振装置４０’が延在方向Ｂに直交する方向のうちの第２方向（図５の上下方向）に回動しようとする場合、延在方向Ｂの異なる位置で制振装置４０’の板状部４６’を固定している２つの締結部材によって、制振装置４０’の回動が拘束される。このように、本実施形態の回動拘束部３３は、板状部材５０ｂの嵌合部５２’、貫通孔４４ａと貫通孔５１ａ２とを締結する締結部材、及び、貫通孔４４ｂと貫通孔５１ｂ２とを締結する締結部材により、構成されている。

図６は、本発明の第２実施形態としての枠体構造１ｂを示す正面図である。枠体構造１ｂは、建築物等の構造物の一部として、例えば、屋内空間と屋外空間とを区画する外壁、屋内空間同士を区画する仕切壁、を構成する。図６に示すように、枠体構造１ｂは、枠体１０と、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、２つの斜材３０ｂと、２つの取付部材２６ａと、を備える。枠体構造１ｂは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０に、２つの斜材３０ｂが２つの取付部材２６ａを用いて追加的に取り付けられて形成される。

本実施形態の枠体１０、第１鉛直ブレース９０ａ、及び第２鉛直ブレース９０ｂは、図１に示した第１実施形態の枠体１０、第１鉛直ブレース９０ａ、及び第２鉛直ブレース９０ｂとそれぞれ同一であるので、説明を省略する。

２つの斜材３０ｂそれぞれは、制振部３１と、延設部３２と、回動拘束部３３と、第１被取付部３４と、第２被取付部３５と、を備える長尺体である。斜材３０ｂは、枠体１０に囲まれる領域で、第１被取付部３４及び第２被取付部３５で、枠体１０に斜材として取り付けられている。本実施形態の斜材３０ｂは、延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが、図１等に示した第１実施形態における斜材３０ａの延設部３２の長さよりも短いが、それ以外の点では斜材３０ａと同様である。

２つの取付部材２６ａは、枠体１０の内部空間の鉛直方向中心位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第１垂直材２１に設けられている。２つの取付部材２６ａそれぞれには、貫通孔２７が形成されている。

２つの斜材３０ｂのうちの一方は、第１被取付部３４が２つの取付部材２６ａのうちの一方（図６の上側）の貫通孔２７に取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２４に取り付けられている。ここで、貫通孔２４は、第２垂直材２２の上端部に形成されている。２つの斜材３０ｂのうちの他方は、第１被取付部３４が２つの取付部材２６ａのうちの他方（図６の下側）の貫通孔２７に取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２５に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の下端部に形成されている。

２つの斜材３０ｂそれぞれは、互いに水平線Ｈを対称軸として線対称に延在する。換言すれば、２つの斜材３０ｂは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。２つの斜材３０ｂをこのように線対称に取り付けることで、第１垂直材２１の曲げモーメントの発生を抑制でき、第１垂直材２１の曲げ変形を防止することができる。なお、図６に示すように、本実施形態の斜材３０ｂの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約３６°である。このように、斜材３０ａの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、３０°以上４０°以下であることが好ましい。角度αが３０°以上４０°以下であれば、高い水平剛性を得ることができるため、エネルギー吸収効率及び部材コストを鑑みて、バランスの良い設計をすることができる。

図７は、本発明の第３実施形態としての枠体構造１ｃを示す正面図である。枠体構造１ｃは、建築物等の構造物の一部を構成する。図７に示すように、枠体構造１ｃは、枠体１０と、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、２つの斜材３０ｃと、２つの取付部材１５と、を備える。枠体構造１ｃは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０に、２つの斜材３０ｃが２つの取付部材１５を用いて追加的に取り付けられて形成される。

２つの斜材３０ｃそれぞれは、制振部３１と、延設部３２と、回動拘束部３３と、第１被取付部３４と、第２被取付部３５と、を備える長尺体である。斜材３０ｃは、枠体１０に囲まれる領域で、第１被取付部３４及び第２被取付部３５で、枠体１０に斜材として取り付けられている。本実施形態の斜材３０ｃは、延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが、図１等に示した第１実施形態の斜材３０ａの延設部３２の長さよりも短いが、それ以外の点では斜材３０ａと同一である。

２つの取付部材１５は、枠体１０の内部空間の水平方向中心位置付近で、互いに水平方向に隣接するようにして、上部横架材１１に設けられている。２つの取付部材１５それぞれには、貫通孔１６が形成されている。

２つの斜材３０ｃのうちの一方は、第１被取付部３４が２つの取付部材１５のうちの一方（図７の左側）の貫通孔１６に取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２３に取り付けられている。ここで、貫通孔２３は、第１垂直材２１の下端部に形成されている。２つの斜材３０ｃのうちの他方は、第１被取付部３４が２つの取付部材１５のうちの他方（図７の右側）の貫通孔１６に取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２５に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の下端部に形成されている。

２つの斜材３０ｃそれぞれは、互いに鉛直線Ｖを対称軸として線対称に延在する。換言すれば、２つの斜材３０ｃは、上部横架材１１に、鉛直線Ｖを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。２つの斜材３０ｃをこのように線対称に取り付けることで、上部横架材１１の曲げモーメントの発生を抑制でき、上部横架材１１の曲げ変形を防止することができる。なお、図７に示すように、本実施形態の斜材３０ｃの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約７１．６°である。

図８は、本発明の第４実施形態としての枠体構造１ｄを示す正面図である。枠体構造１ｄは、建築物等の構造物の一部を構成する。図８に示すように、枠体構造１ｄは、枠体１０と、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、２つの斜材３０ｄと、２つの取付部材２６ｂと、を備える。枠体構造１ｄは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０に、２つの斜材３０ｄが２つの取付部材２６ｂを用いて追加的に取り付けられて形成される。

２つの斜材３０ｄそれぞれは、制振部３１と、延設部３２と、回動拘束部３３と、第１被取付部３４と、第２被取付部３５と、を備える長尺体である。斜材３０ｄは、枠体１０に囲まれる領域で、第１被取付部３４及び第２被取付部３５で、枠体１０に斜材として取り付けられている。本実施形態の斜材３０ｄは、延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが、図１等に示した第１実施形態の斜材３０ａの延設部３２の長さよりも短いが、制振部３１、延設部３２、回動拘束部３３、第１被取付部３４、及び第２被取付部３５の各機能は、斜材３０ａと同一である。

図８に示すように、本実施形態の斜材３０ｄは、２つの制振装置４０と、筒状部材５０ｃと、板状部材５５’と、を備える。

制振装置４０は、図３に示した第１実施形態の制振装置４０と同一である。筒状部材５０ｃは、図３に示した第１実施形態の筒状部材５０よりも、延在方向Ａに直交する方向（幅方向）に長く、例えば角形鋼管で構成される。筒状部材５０ｃの内部には、２つの筒状部材５ｃが、延在方向Ａに沿って並行するように挿入されている。筒状部材５０ｃには、延在方向Ａに直交する方向に沿って、貫通孔５１ａ及び貫通孔５１ｂが形成されている。貫通孔５１ａと、２つの制振装置の貫通孔４４と、貫通孔５１ｂと、にボルト等を通過させ、ナット等で締結することで、２つの制振装置４０が筒状部材５０ｃに取り付けられている。

板状部材５５’の一端は、筒状部材５０ｃの他端に固定されている。板状部材５５’の他端部には、第２被取付部３５としての貫通孔が形成されている。

２つの取付部材２６ｂは、枠体１０の内部空間の鉛直方向中心位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第１垂直材２１に設けられている。２つの取付部材２６ｂそれぞれには、２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂが形成されている。

２つの斜材３０ｄのうちの一方は、第１被取付部３４が２つの取付部材２６ｂのうちの一方（図８の上側）の２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２４に取り付けられている。ここで、貫通孔２４は、第２垂直材２２の上端部に形成されている。２つの斜材３０ｄのうちの他方は、第１被取付部３４が２つの取付部材２６ｂのうちの他方（図８の下側）の２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２５に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の下端部に形成されている。

２つの斜材３０ｄそれぞれは、互いに水平線Ｈを対称軸として線対称に延在する。換言すれば、２つの斜材３０ｄは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。２つの斜材３０ｄをこのように線対称に取り付けることで、第１垂直材２１の曲げモーメントの発生を抑制でき、第１垂直材２１の曲げ変形を防止することができる。なお、図８に示すように、本実施形態の斜材３０ｄの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約３６°である。

上記のように、本実施形態の枠体構造１ｄでは、延在方向Ａに沿って互いに並行する２つの制振装置４０を備える斜材３０ｄを用いているので、枠体１０の振動をより効果的に抑制することができる。

図９は、本発明の第５実施形態としての枠体構造１ｅを示す正面図である。枠体構造１ｅは、建築物等の構造物の一部を構成する。図９に示すように、枠体構造１ｅは、枠体１０ａと、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、２つの斜材３０ｅと、２つの取付部材２６ｂと、を備える。枠体構造１ｅは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０ａに、２つの斜材３０ｅが２つの取付部材２６ｂを用いて追加的に取り付けられて形成される。

本実施形態の枠体構造１ｅは、図８に示した第４実施形態の枠体構造１ｄが備える枠体１０よりも幅の小さい枠体１０ａを備え、枠体構造１ｄが備える斜材３０ｄよりも延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが短い斜材３０ｅを備えるが、それ以外の点では枠体構造１ｄと同様である。すなわち、２つの斜材３０ｅは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。図９に示すように、本実施形態の斜材３０ｅの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約４０°である。

図１０は、本発明の第６実施形態としての枠体構造１ｆを示す正面図である。枠体構造１ｆは、建築物等の構造物の一部を構成する。図１０に示すように、枠体構造１ｆは、枠体１０ｂと、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、４つの斜材３０ｆと、２つの取付部材２６ａと、４つの取付部材２６ｂと、を備える。枠体構造１ｆは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０ｂに、４つの斜材３０ｅが２つの取付部材２６ａ及び４つの取付部材２６ｂを用いて追加的に取り付けられて形成される。

枠体１０ｂは、図９に示した第５実施形態の枠体構造１ｅが備える枠体１０ａよりも更に幅の小さい枠体である。枠体１０ｂは、上記以外の点では、図１等に示した第１実施形態の枠体構造１ａが備える枠体１０と同様である。

本実施形態における第１鉛直ブレース９０ａ、第２鉛直ブレース９０ｂ、２つの取付部材２６ａ、及び４つの取付部材２６ｂは、それぞれ、上記各実施形態において対応する構成と同一である。４つの斜材３０ｆは、延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが、図９に示した第５実施形態における斜材３０ｅの延設部３２の長さよりも短いが、それ以外の点では斜材３０ｅと同様である。

２つの取付部材２６ａは、枠体１０の内部空間の鉛直方向中心位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第２垂直材２２に設けられている。４つの取付部材２６ｂのうちの２つは、枠体１０の内部空間の鉛直方向の上方からの距離と下方からの距離が１：３となる位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第１垂直材２１に設けられている。４つの取付部材２６ｂのうちの残りの２つは、枠体１０の内部空間の鉛直方向の上方からの距離と下方からの距離が３：１となる位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第１垂直材２１に設けられている。

４つの斜材３０ｆのうちの最も上方に位置する斜材３０ｆは、第１被取付部３４が最も上方に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２４に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の上端部に形成されている。４つの斜材３０ｆのうちの上方から２番目に位置する斜材３０ｆは、第１被取付部３４が上方から２番目に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が上方に位置する取付部材２６ａの貫通孔２７に取り付けられている。４つの斜材３０ｆのうちの上方から３番目に位置する斜材３０ｆは、第１被取付部３４が上方から３番目に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が下方に位置する取付部材２６aの貫通孔２７に取り付けられている。４つの斜材３０ｆのうちの最も下方に位置する斜材３０ｆは、第１被取付部３４が最も下方に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２５に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の下端部に形成されている。

図１０に示すように、４つの斜材３０ｆのうち最も上方に位置する斜材３０ｆ、及び上方から２番目に位置する斜材３０ｆは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。４つの斜材３０ｆのうち上方から２番目に位置する斜材３０ｆ、及び上方から３番目に位置する斜材３０ｆは、第２垂直材２２に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。４つの斜材３０ｆのうち上方から３番目に位置する斜材３０ｆ、及び最も下方に位置する斜材３０ｆは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。図１０に示すように、本実施形態の斜材３０ｆの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約２９°である。

図１１は、本発明の第７実施形態としての枠体構造１ｇを示す正面図である。枠体構造１ｇは、建築物等の構造物の一部を構成する。図１１に示すように、枠体構造１ｇは、枠体１０ｃと、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、４つの斜材３０ｇと、２つの取付部材２６ａと、４つの取付部材２６ｂと、を備える。枠体構造１ｇは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０ｃに、４つの斜材３０ｅが２つの取付部材２６ａ及び４つの取付部材２６ｂを用いて追加的に取り付けられて形成される。

本実施形態の枠体構造１ｇは、図１０に示した第６実施形態の枠体構造１ｆが備える枠体１０ｂよりも幅の小さい枠体１０ｃを備え、枠体構造１ｆが備える斜材３０ｆよりも延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが短い斜材３０ｆを備えるが、それ以外の点では枠体構造１ｆと同様である。すなわち、４つの斜材３０ｇのうち、それぞれ上下方向に隣り合う斜材３０ｇは、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材を構成する。図１１に示すように、本実施形態の斜材３０ｇの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約３６°である。

図１２は、本発明の第８実施形態としての枠体構造１ｈを示す正面図である。枠体構造１ｈは、建築物等の構造物の一部を構成する。図１２に示すように、枠体構造１ｈは、枠体１０と、第１鉛直ブレース９０ａと、第２鉛直ブレース９０ｂと、３つの斜材３０ｈと、１つの取付部材２６ａと、３つの取付部材２６ｂと、を備える。枠体構造１ｈは、例えば、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂが取り付けられた既存の枠体１０に、３つの斜材３０ｈが１つの取付部材２６ａ及び４つの取付部材２６ｂを用いて追加的に取り付けられて形成される。

本実施形態の枠体１０、第１鉛直ブレース９０ａ、第２鉛直ブレース９０ｂ、取付部材２６ａ、及び取付部材２６ｂは、上記各実施形態の各構成とそれぞれ同一であるので、説明を省略する。４つの斜材３０ｈは、延設部３２の延在方向Ａに沿う長さが、図８に示した第４実施形態の斜材３０ｄの延設部３２の長さよりも短いが、それ以外の点では斜材３０ｄと同様である。

３つの取付部材２６ｂのうちの２つは、枠体１０の内部空間の鉛直方向の上方からの距離と下方からの距離が１：２となる位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第２垂直材２２に設けられている。取付部材２６ａ及び４つの取付部材２６ｂのうちの残りの１つの取付部材２６ｂは、枠体１０の内部空間の鉛直方向の上方からの距離と下方からの距離が２：１となる位置付近で、互いに鉛直方向に隣接するようにして、第１垂直材２１に設けられている。

３つの斜材３０ｈのうちの最も上方に位置する斜材３０ｈは、第１被取付部３４が最も上方に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔１４に取り付けられている。ここで、貫通孔１４は、上部横架材１１の第１垂直材２１が位置する側の一端に溶接固定されたフランジ１３の、下端部に形成されている。３つの斜材３０ｈのうちの上方から２番目に位置する斜材３０ｈは、第１被取付部３４が上方から２番目に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が取付部材２６ａの貫通孔２７に取り付けられている。３つの斜材３０ｈのうちの最も下方に位置する斜材３０ｈは、第１被取付部３４が最も下方に位置する取付部材２６ｂの２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂに取り付けられ、第２被取付部３５が枠体１０の取付部としての貫通孔２５に取り付けられている。ここで、貫通孔２５は、第２垂直材２２の下端部に形成されている。

図１２に示すように、３つの斜材３０ｈのうち最も上方に位置する斜材３０ｈ、及び上方から２番目に位置する斜材３０ｈは、第２垂直材２２に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。３つの斜材３０ｈのうち上方から２番目に位置する斜材３０ｈ、及び最も下方に位置する斜材３０ｈは、第１垂直材２１に、水平線Ｈを対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材である。図１２に示すように、本実施形態の斜材３０ｈの延在方向Ａが水平方向に対してなす角度αは、約２６°である。

本発明は、上述した各実施形態で特定された構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各実施形態の枠体構造１ａ～１ｈは、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂのうち、少なくとも一方を備えていなくてもよい。但し、枠体構造１ａ～１ｈは、外力に対する補強の観点で、第１鉛直ブレース９０ａ及び第２鉛直ブレース９０ｂを備えていることが好ましい。

また、各実施形態における斜材は、制振部３１に対して延在方向Ａの一方に延設部３２を備える構成としたが、制振部３１に対して延在方向Ａの両側に延設部３２を備えていてもよい。

１ａ～１ｈ：枠体構造
１０、１０ａ～１０ｃ：枠体
１１：上部横架材
１２：下部横架材
１３：フランジ
１４：貫通孔
１５：取付部材
１６：貫通孔
１８：ボルト
２１：第１垂直材
２２：第２垂直材
２３：貫通孔
２４：貫通孔
２５：貫通孔
２６ａ、２６ｂ：取付部材
２７、２７ａ、２７ｂ：貫通孔
３０ａ～３０ｈ、３０ａ１、３０ａ２：斜材
３１：制振部
３２：延設部
３３：回動拘束部
３４：第１被取付部
３５：第２被取付部
３８：ボルト
３９：ナット
４０、４０’：制振装置
４１：ピストン
４２：貫通孔
４３、４３’：シリンダー
４４、４４ａ、４４ｂ：貫通孔
４５：挿入部
４６、４６’：板状部
５０：筒状部材
５０ａ：二又板状部材
５０ｂ：板状部材
５０ｃ：筒状部材
５１ａ、５１ａ１、５１ａ２、５１ｂ、５１ｂ１、５１ｂ２：貫通孔
５２、５２’：嵌合部
５３：コの字状部
５４：板状部
５５、５５’：板状部材
５６：貫通孔
５７：一対の板状部
５８：連結部
５９：筒本体部
５９’：板本体部
９０ａ：第１鉛直ブレース
９０ｂ：第２鉛直ブレース
Ａ：斜材の延在方向
Ｂ：延設部の延在方向
Ｃ：延設部の延在方向に直交する方向
Ｈ：水平線
Ｖ：鉛直線
α：斜材の延在方向が水平方向に対してなす角度

Claims

横架材及び垂直材で形成される枠体と、
前記枠体に取り付けられる斜材と、を備え、
前記斜材は、
ピストンとシリンダーとを有し、外力に応じて前記斜材の延在方向に伸縮しながらエネルギーを吸収するオイルダンパーと、
前記枠体に固定され、前記オイルダンパーから前記斜材の延在方向に延設された筒本体部を備えた筒状部材と、を有し、
前記オイルダンパーは、前記シリンダーを前記筒状部材に挿入されて、前記筒状部材の延在方向に直交する方向への回動を拘束されており、
前記シリンダーは、
貫通孔が形成されるとともに前記筒本体部内に設けられる板状部を有し、
前記筒状部材の延在方向と交差する方向に挿通された軸部材で前記筒状部材に固定されており、
前記軸部材が、前記貫通孔を通過する枠体構造。
前記斜材は、前記枠体に複数取り付けられ、
前記複数の斜材は、前記横架材に、鉛直線を対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材、又は、前記垂直材に、水平線を対称軸として互いに線対称に延在するように取り付けられた一対の斜材を含む、請求項１に記載の枠体構造。
前記斜材の延在方向が水平方向に対してなす角度は、３０°以上４０°以下である、請求項１又は２に記載の枠体構造。
前記枠体は、鉛直ブレースが取り付けられる取付部を備え、
前記斜材は、前記取付部に取り付けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の枠体構造。