JP7304262B2

JP7304262B2 - 制震装置

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Publication number: JP7304262B2
Application number: JP2019185959A
Authority: JP
Inventors: 純二橋本; 俊典関根
Original assignee: Edogawa Lumber Industrial Co Ltd
Current assignee: Edogawa Lumber Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2039-10-09
Also published as: JP2021060109A; JP2023118796A; JP7469543B2

Description

本開示は、構造物の振動を抑制する制震装置に関する。

一般に、住宅に用いられる制震装置は、水平方向に延在すると共に上下方向において対向する上部水平材および下部水平材の間に設けられている。また、制震装置は、下部水平材に設けられた下部伝達部材と、上部水平材に設けられた上部伝達部材と、下部伝達部材と上部伝達部材との間に設けられ、下部伝達部材と上部伝達部材との相対変位を抑えるダンパとを備えている。この場合、地震等が発生して上部伝達部材と下部伝達部材との間に相対変位が生じると、この相対変位によってダンパが伸長、縮小して減衰力を発生する。これにより、制震装置は、住宅の振動を抑制している（特許文献１）。

国際公開第２０１５／００５２８６号

ところで、特許文献１による制震装置は、角形パイプや大きな板体を溶接することにより下部伝達部材を製造しているから、この下部伝達部材は、予め工場で製造したものを現場に搬入しなくてはならない上に、設置場所毎の専用部品となってしまう。これにより、下部伝達部材のコストが嵩んでしまう上に、水平材に対する伝達部材の取付作業に手間を要してしまうという問題がある。

本発明の一実施形態の目的は、下部伝達部材と上部伝達部材を安価に製造でき、かつ下部伝達部材と上部伝達部材の取付作業を容易に行えるようにした制震装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、水平方向に延在すると共に上下方向において対向する上部水平材および下部水平材の間に設けられる制震装置であって、前記下部水平材に設けられ、前記上部水平材に向けて延びた下部伝達部材と、前記上部水平材に設けられ、前記下部水平材に向けて延びた上部伝達部材と、前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との間に設けられ、前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との相対変位を抑えるダンパと、を備え、前記下部伝達部材は、前記下部水平材に設けられた下部柱取付部材と、前記下部水平材の水平方向に間隔をもって前記下部柱取付部材に取付けられ前記下部水平材から前記上部水平材に向けて延びた２本の下部柱部材と、前記２本の下部柱部材間に設けられた下部補強板と、前記下部補強板よりも上方に位置して前記２本の下部柱部材のうち水平方向の一側に位置する下部柱部材に設けられ、前記ダンパの一端側が取付けられる下部ダンパ取付板と、を備えており、前記上部伝達部材は、前記上部水平材に設けられた上部柱取付部材と、前記上部水平材の水平方向に間隔をもって前記上部柱取付部材に取付けられ前記上部水平材から前記下部水平材に向けて延びた２本の上部柱部材と、前記２本の上部柱部材間に設けられた上部補強板と、前記上部補強板よりも下方に位置して前記２本の上部柱部材のうち水平方向の他側に位置する上部柱部材に設けられ、前記ダンパの他端側が取付けられる上部ダンパ取付板と、を備えており、前記下部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記下部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成され、前記上部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記上部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成されていることを特徴としている。

本発明の一実施形態によれば、下部伝達部材と上部伝達部材を安価に製造でき、かつ下部伝達部材と上部伝達部材の取付作業を容易に行うことができる。

本発明の実施形態による制震装置を構造物に取付けた状態で示す前面図である。図１中の下部伝達部材を下部水平材に取付けた状態で示す前面図である。図２中の下部伝達部材を右側から示す右側面である。図２中の下部伝達部材を左側から示す左側面である。下部柱取付部材に各締結部材を用いて第１下部柱部材を取付けた状態を図２中の矢示Ｖ－Ｖ方向から示す断面図である。図５の下部柱取付部材、第１下部柱部材の各アングル材および各締結部材を分解した状態で示す断面図である。下部水平材、下部伝達部材を分解した状態で図３と同じ方向から示す右側面図である。下部柱取付部材、第１下部柱部材の各アングル材、下部補強板、下部共通構造板および各締結部材を分解した状態で示す斜視図である。第１下部補強板を単体で示す前面図である。下部共通構造板を単体で示す前面図である。下部案内部材の板体を単体で示す前面図である。図１中の上部伝達部材を上部水平材に取付けた状態で示す前面図である。図１２中の上部伝達部材を左側から示す左側面である。図１中のダンパの周囲を示す前面図である。下部伝達部材と上部伝達部材とに対するダンパの取付状態を図１４中の矢示XV－XV方向から示す断面図である。本発明の変形例による下部伝達部材を示す前面図である。

以下、本発明の実施形態に係る制震装置を、図１ないし図１５に従って詳細に説明する。

図１において、構造物１は、例えば軽量鉄骨住宅、重量鉄骨構造物、木造建築物等の骨組みを構成している。例えば、軽量鉄骨住宅を構成する構造物１は、基礎または階層毎の床側に設けられた強度部材からなり、水平方向に延在する下部水平材２と、上下方向において対向するように天井側に位置して水平方向に延在する上部水平材３とを備えている。下部水平材２は、例えばコンクリートからなる連続基礎として形成され、水平に均された上面２Ａには、後述する制震装置１１の下部伝達部材１２が取付けられている。下部水平材２には、上面２Ａから上側に突出した状態で複数本のアンカボルト２Ｂが設けられている。各アンカボルト２Ｂは、後述する下部柱取付部材１３の取付部１４に設けられた各ボルト挿通孔１４Ａに対応するように、例えば下部水平材２の長さ方向（図１の左右方向）に離間した位置に４個ずつ間隔をもって配置されている。各アンカボルト２Ｂは、下部水平材２の施工後に設けることができる接着系アンカ、施工時に埋設されたアンカボルト等からなる。各アンカボルト２Ｂには、下部柱取付部材１３を固定するためのナット２Ｃが螺合する。

一方、天井側の上部水平材３は、Ｈ鋼を用いた梁として形成され、下側に位置して水平方向に延びた取付板部３Ａには、後述する制震装置１１の上部伝達部材２８が取付けられている。取付板部３Ａには、各アンカボルト２Ｂの直上に位置するように、また、後述する上部伝達部材２８の上部柱取付部材２９を構成する取付部３０の各ボルト挿通孔に対応するように、ボルト挿通孔３Ｂが設けられている。

次に、本実施形態の制震装置１１は、下部水平材２と上部水平材３との間の空間に設けられている。制震装置１１は、様々な構造物１に対して取付けることができる上に、安価な部品を用いることで設置コストが低く抑えられている。制震装置１１は、後述の下部伝達部材１２、上部伝達部材２８およびダンパ４６を含んで構成されている。下部伝達部材１２は、下部水平材２の上面２Ａ上に取付けられ、上部伝達部材２８は、上部水平材３の取付板部３Ａに取付けられている。そして、下部伝達部材１２の上部と上部伝達部材２８の下部との間には、ダンパ４６が設けられている。制震装置１１は、例えば地震により水平方向（左右方向）の振動が構造物１に入力されると、ダンパ４６が伸長、縮小することで発生する減衰力を利用して構造物１の振動を吸収する。

図２ないし図４に示すように、下部伝達部材１２は、下部水平材２に設けられ、上部水平材３に向けて延びている。下部伝達部材１２は、後述の下部柱取付部材１３、第１下部柱部材１６、第２下部柱部材１９、第１下部補強板２２、下部共通構造板２３（第２下部補強板２４、下部ダンパ取付板２５）、下部案内部材２６を含んで構成されている。ここで、下部伝達部材１２と後述の上部伝達部材２８とは、同一部材として形成されている。即ち、下部伝達部材１２を回転させて上下を反転させることにより、下部伝達部材１２は、上部伝達部材２８として用いることができる（図１参照）。

下部柱取付部材１３は、下部水平材２の上面２Ａに設けられている。この下部柱取付部材１３は、下部水平材２の長さ方向に間隔をもって２個設けられている。図５、図６に示すように、下部柱取付部材１３は、下部水平材２の長さ方向に長尺な長方形状の板体からなる取付部１４と、取付部１４の中央部から上部水平材３に向けて突出した取付突部１５とを有している。取付部１４には、下部水平材２の各アンカボルト２Ｂに対応する位置に４個のボルト挿通孔１４Ａ（図５、図６参照）が設けられている。

取付突部１５は、取付部１４の短尺方向に延びて立設された横板１５Ａと、横板１５Ａの中央位置から下部水平材２の長さ方向に延びて立設された縦板１５Ｂとによって平面視でＴ形状の柱として形成されている。取付突部１５は、取付部１４に対して溶接手段（隅肉溶接等）を用いて一体的に固着されている。この場合、Ｔ形状の柱状体からなる取付突部１５は、様々な方向からの負荷を受け止めることができ、高い剛性を有している。横板１５Ａは、後述する下部柱部材１６，１９のアングル材１７，２０の背板１７Ａ，２０Ａが当接され、縦板１５Ｂは、アングル材１７，２０の対面板１７Ｂ，２０Ｂが当接される。

取付突部１５の横板１５Ａには、上下方向に間隔をもって複数個、例えば２個のボルト挿通孔１５Ｃが設けられている。また、取付突部１５の縦板１５Ｂには、上下方向に間隔をもって複数個、例えば２個のボルト挿通孔１５Ｄが設けられている。これらのボルト挿通孔１５Ｃ，１５Ｄは、アングル材１７，２０に設けられたボルト挿通孔１７Ｃ，１７Ｄ，２０Ｃ，２０Ｄに適宜に対応する位置に配置されている。なお、ボルト挿通孔１５Ｃとボルト挿通孔１５Ｄとは、上下方向の位置が重ならないようにずらして配置されている。これにより、組立作業時には、締結部材１８，２１に対して締結用工具を容易に係合させることができ、作業性を向上できる。

図７に示すように、下部柱取付部材１３は、各ボルト挿通孔１４Ａにアンカボルト２Ｂが通るように取付部１４を下部水平材２の上面２Ａに配置する。２個の下部柱取付部材１３は、取付突部１５の縦板１５Ｂが互いに離れた位置となるように、対称的に配置される。この状態で、各アンカボルト２Ｂにナット２Ｃを螺着することにより、２個の下部柱取付部材１３は、それぞれ下部水平材２の上面２Ａに強固に固定されている。また、下部柱取付部材１３の取付突部１５には、後述する下部柱部材１６，１９の各アングル材１７，２０が挟持状態で取付けられる。しかも、下部柱取付部材１３は、例えば、溶接手段を用いて取付部１４、取付突部１５の横板１５Ａ、縦板１５Ｂの３枚の板材を固着することにより、簡単に、かつ安価に製造することができる。

下部柱部材としての第１下部柱部材１６は、一側の（図１、図２で右側に位置する）下部柱取付部材１３に取付けられている。第１下部柱部材１６は、上部に後述する下部共通構造板２３の下部ダンパ取付板２５が取付けられる分だけ、他側（図１、図２で左側）に位置する第２下部柱部材１９よりも長尺に形成されている。第１下部柱部材１６は、下部水平材２から上部水平材３に向けて延び、下端部が下部柱取付部材１３に取付けられている。第１下部柱部材１６は、後述の第１下部補強板２２、下部共通構造板２３の第２下部補強板２４、下部ダンパ取付板２５を挟む一対のアングル材１７と、一対のアングル材１７を一体的に固定する締結部材１８とにより構成されている。

第１下部柱部材１６を構成する２本のアングル材１７は、一般的に市販されている山形鋼（アングル鋼）によって形成されている。即ち、アングル材１７は、断面Ｌ形状の山形鋼を所定の長さに切断し、複数個のボルト挿通孔１７Ｃ～１７Ｇを穿設することにより、簡単に、かつ安価に製造することができる。しかも、このアングル材１７の製造作業は、制震装置１１を設置する現場でも行うことができる。図５に示すように、２本のアングル材１７は、下部柱取付部材１３の短尺方向（下部水平材２の長さ方向と直交する方向）で対称となるように配置されている。

アングル材１７は、下部柱取付部材１３の取付突部１５を形成する横板１５Ａに当接する背板１７Ａと、取付突部１５の縦板１５Ｂに当接する対面板１７Ｂとを有している。背板１７Ａの下部には、横板１５Ａのボルト挿通孔１５Ｃに対応する位置に２個のボルト挿通孔１７Ｃが形成されている。

対面板１７Ｂの下部には、複数個、例えば２個のボルト挿通孔１７Ｄが形成されている。これらのボルト挿通孔１７Ｄは、縦板１５Ｂのボルト挿通孔１５Ｄに対応している。また、対面板１７Ｂの長さ方向の中間部の下側寄りには、複数個、例えば５個のボルト挿通孔１７Ｅが形成されている。これらのボルト挿通孔１７Ｅは、第１下部補強板２２のボルト挿通孔２２Ａに対応している。対面板１７Ｂの長さ方向の中間部の上側寄りには、複数個、例えば２個のボルト挿通孔１７Ｆが形成されている。これらのボルト挿通孔１７Ｆは、下部共通構造板２３の第２下部補強板２４のボルト挿通孔２４Ａに対応している。さらに、対面板１７Ｂの上部には、複数個、例えば４個のボルト挿通孔１７Ｇが形成されている。これらのボルト挿通孔１７Ｇは、下部共通構造板２３の下部ダンパ取付板２５のボルト挿通孔２５Ａに対応している。

なお、これらのボルト挿通孔１７Ｃ～１７Ｇの個数や位置は、上述したものに限定されるものではなく、設置される場所、即ち、アングル材１７の長さ、必要とする強度等の条件に応じて変更することができる。

締結部材１８は、一対のアングル材１７を一体的に固定する。具体的には、締結部材１８は、各アングル材１７を下部柱取付部材１３に固定し、各アングル材１７に第１下部補強板２２、下部共通構造板２３の第２下部補強板２４、下部ダンパ取付板２５を固定する。締結部材１８は、ボルト１８Ａとナット１８Ｂとにより構成されている。

下部柱取付部材１３に対する第１下部柱部材１６の取付作業の一例について、図５、図６等を参照して述べる。この取付作業では、２本のアングル材１７の対面板１７Ｂで下部柱取付部材１３の取付突部１５を形成する縦板１５Ｂを挟みつつ、それぞれの背板１７Ａを取付突部１５の横板１５Ａに当接させる。次に、各ボルト挿通孔１７Ｃ，１５Ｃにボルト１８Ａを挿通させ、このボルト１８Ａの突出部分にナット１８Ｂを螺着する。さらに、各ボルト挿通孔１７Ｄ，１５Ｄにボルト１８Ａを挿通させ、このボルト１８Ａの突出部分にナット１８Ｂを螺着する。これにより、第１下部柱部材１６は、下部柱取付部材１３に対して一体的に固定される。

下部柱部材としての第２下部柱部材１９は、他側の（図１、図２で左側に位置する）下部柱取付部材１３に取付けられている。第２下部柱部材１９は、第１下部柱部材１６よりも短く、下部共通構造板２３の下部ダンパ取付板２５を取付けるためのボルト挿通孔が形成されていない点で、第１下部柱部材１６と相違し、それ以外の点で同様の構成を有している。

即ち、第２下部柱部材１９は、一対のアングル材２０と締結部材２１とにより構成されている。締結部材２１は、ボルト２１Ａとナット２１Ｂとにより構成されている。各アングル材２０は、第１下部柱部材１６のアングル材１７と同様に、一般的に市販されている山形鋼（アングル鋼）によって形成されている。一方、各アングル材２０は、アングル材１７よりも短く形成されている。各アングル材２０は、背板２０Ａと対面板２０Ｂとを有している。背板２０Ａの下部には、２個のボルト挿通孔２０Ｃが形成されている。対面板２０Ｂには、下部に２個のボルト挿通孔２０Ｄが形成され、中間部に５個のボルト挿通孔２０Ｅが形成され、上部に２個のボルト挿通孔２０Ｆが形成されている。

なお、これらのボルト挿通孔２０Ｃ～２０Ｆの個数や位置は、上述したものに限定されるものではなく、設置される場所、即ち、アングル材２０の長さ、必要とする強度等の条件に応じて変更することができる。

下部補強板としての第１下部補強板２２は、第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９との間に設けられている。図９に示すように、第１下部補強板２２は、水平方向に長尺な長方形状の金属板として形成され、十分な板厚と大きな面積を有することによって強度を備えている。第１下部補強板２２の水平方向の両側には、第１下部柱部材１６の各アングル材１７に設けられた各ボルト挿通孔１７Ｅと第２下部柱部材１９の各アングル材２０に設けられた各ボルト挿通孔２０Ｅとに対応する位置にボルト挿通孔２２Ａが設けられている。

第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９に対する第１下部補強板２２の取付作業の一例について、図７、図８等を参照して述べる。この取付作業では、第１下部補強板２２を第１下部柱部材１６の長さ方向の中間部の下側寄りに配置し、第１下部補強板２２の水平方向の一側を各アングル材１７の対面板１７Ｂ間に挟む。この状態で、各ボルト挿通孔１７Ｅ，２２Ａにボルト１８Ａを挿通させ、このボルト１８Ａにナット１８Ｂを螺着する。同様に、第１下部補強板２２の水平方向の他側を、第２下部柱部材１９を構成する各アングル材２０の対面板２０Ｂ間に挟む。この状態で、各ボルト挿通孔２０Ｅ，２２Ａにボルト２１Ａを挿通させ、このボルト２１Ａにナット２１Ｂを螺着する。これにより、第１下部補強板２２は、第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９に対して締結部材１８，２１を用いて一体的に固定される。

そして、各下部柱部材１６，１９間に取付けられた第１下部補強板２２は、各下部柱部材１６，１９と一緒に高強度な１枚板を形成する。これにより、第１下部補強板２２は、下部水平材２に対して各下部柱部材１６，１９が傾くのを抑制することができ、後述のダンパ４６に振動による負荷を直接的に作用させることができる。

下部共通構造板２３は、各下部柱部材１６，１９の上部に設けられている。下部共通構造板２３は、Ｌ形状をした１枚の板体として形成されている。下部共通構造板２３は、第２下部補強板２４と下部ダンパ取付板２５とにより構成されている。下部共通構造板２３は、各下部柱部材１６，１９を連結した第２下部補強板２４と下部ダンパ取付板２５を一体形成することで、下部ダンパ取付板２５が下部水平材２の長さ方向に振れるのを抑制している。

下部共通構造板２３の第２下部補強板２４は、第１下部補強板２２と一緒に下部補強板を構成している。第２下部補強板２４は、第１下部補強板２２よりも上側に位置して第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９との間に設けられている。図１０に示すように、第２下部補強板２４は、水平方向に長尺な長方形状の金属板として形成され、十分な板厚によって強度を備えている。第２下部補強板２４の水平方向の両側には、第１下部柱部材１６の各アングル材１７に設けられた各ボルト挿通孔１７Ｆと第２下部柱部材１９の各アングル材２０に設けられた各ボルト挿通孔２０Ｆとに対応するボルト挿通孔２４Ａが設けられている。また、第２下部補強板２４の第２下部柱部材１９寄り位置には、複数個、例えば２個のボルト挿通孔２４Ｂが設けられている。これらのボルト挿通孔２４Ｂは、後述する下部案内部材２６の板体２７のボルト挿通孔２７Ａに対応している。

第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９に対する第２下部補強板２４の取付作業の一例について述べる。この取付作業は、第２下部補強板２４と下部ダンパ取付板２５とが一体形成されていることから、下部ダンパ取付板２５と同時に行われるものであるが、説明を明確にするために個々に述べる。第２下部補強板２４の取付作業では、第２下部補強板２４を第１下部柱部材１６の長さ方向の中間部の上側寄りに配置し、第２下部補強板２４の水平方向の一側を各アングル材１７の対面板１７Ｂ間に挟む。この状態で、各ボルト挿通孔１７Ｆ，２４Ａにボルト１８Ａを挿通させ、このボルト１８Ａの突出部分にナット１８Ｂを螺着する。同様に、第２下部補強板２４の水平方向の他側を、第２下部柱部材１９を構成する各アングル材２０の対面板２０Ｂ間に挟む。この状態で、各ボルト挿通孔２０Ｅ，２４Ａにボルト２１Ａを挿通させ、このボルト２１Ａの突出部分にナット２１Ｂを螺着する。これにより、第２下部補強板２４は、第１下部柱部材１６と第２下部柱部材１９に対して締結部材１８，２１を用いて一体的に固定される。

そして、各下部柱部材１６，１９間に取付けられた第２下部補強板２４は、第１下部補強板２２と同様に、各下部柱部材１６，１９と一緒に高強度な１枚板を形成する。これにより、第２下部補強板２４は、第１下部補強板２２と一緒に下部伝達部材１２の強度を高めることができる。

下部共通構造板２３の下部ダンパ取付板２５は、第２下部補強板２４の上縁部から上部水平材３に向けて上側に延びている。これにより、下部ダンパ取付板２５は、第１下部柱部材１６の上部に設けられている。下部ダンパ取付板２５には、後述するダンパ４６が取付けられる。図１０に示すように、下部ダンパ取付板２５は、縦方向（垂直方向）に長尺な長方形状の金属板として形成され、第２下部補強板２４と同様に、十分な板厚によって強度を備えている。第２下部補強板２４の第１下部柱部材１６側となる一側には、第１下部柱部材１６の各アングル材１７に設けられた各ボルト挿通孔１７Ｇに対応するボルト挿通孔２５Ａが設けられている。また、下部ダンパ取付板２５の第２下部柱部材１９側となる他側には、複数個、例えば２個のダンパ取付孔２５Ｂが上下方向に間隔をもって設けられている。各ダンパ取付孔２５Ｂには、後述のダンパ４６の一端側が取付けられる。

第１下部柱部材１６に対する下部ダンパ取付板２５の取付作業の一例について述べる。この取付作業は、第２下部補強板２４と同時に行われるが、説明を明確にするために個々に述べる。取付作業では、下部ダンパ取付板２５の水平方向の一側を各アングル材１７の対面板１７Ｂ間に挟む。この状態で、各ボルト挿通孔１７Ｇ，２５Ａにボルト１８Ａを挿通させ、このボルト１８Ａにナット１８Ｂを螺着する。これにより、下部ダンパ取付板２５は、第１下部柱部材１６に対して締結部材１８を用いて一体的に固定される。

ここで、下部ダンパ取付板２５は、その下部を第２下部補強板２４の他側に向けて傾斜させることにより、三角形状の傾斜部２５Ｃを有している。この傾斜部２５Ｃは、第２下部補強板２４との間の１箇所に応力が集中しないように、応力を分散する働きがある。

下部案内部材２６は、下部共通構造板２３の第２下部補強板２４に設けられている。下部案内部材２６は、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８との間に配置され、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８との相対変位を各水平材２，３の長さ方向に沿って案内する。下部案内部材２６は、下部ダンパ取付板２５を挟む２枚の板体２７によって形成されている。各板体２７は、縦方向に長尺な長方形状の金属板として形成され、十分な板厚によって強度を備えている。図１１に示すように、各板体２７の下部には、第２下部補強板２４の各ボルト挿通孔２４Ｂに対応するボルト挿通孔２７Ａが設けられている。

第２下部補強板２４に対する下部案内部材２６の取付作業の一例について述べる。この取付作業では、各板体２７の下部で第２下部補強板２４を挟む。この状態で、各板体２７の各ボルト挿通孔２７Ａ，２４Ｂに締結部材２７Ｂのボルトを挿通させ、このボルトにナットを螺着する。これにより、下部案内部材２６は、第２下部補強板２４に対して締結部材２７Ｂを用いて一体的に固定される。

このように組立てられた下部案内部材２６は、各板体２７間に後述する上部伝達部材２８の上部共通構造板３９の上部ダンパ取付板４１の下部を挟む。これにより、下部案内部材２６は、当該下部案内部材２６に対して水平方向の一側と他側との間で上部伝達部材２８が相対変位するのを案内することができる。

以上のように構成された下部伝達部材１２では、下部柱取付部材１３は、単純な長方形状をした取付部１４、取付突部１５の横板１５Ａ、縦板１５Ｂを溶接手段で固着することにより製造されている。また、第１下部柱部材１６は、市販のアングル鋼を切断してアングル材１７を形成し、このアングル材１７に各ボルト挿通孔１７Ｃ～１７Ｇを穿設することにより製造されている。第２下部柱部材１９は、市販のアングル鋼を切断してアングル材２０を形成し、このアングル材２０に各ボルト挿通孔２０Ｃ～２０Ｆを穿設することにより製造されている。第１下部補強板２２は、長方形状の金属板にボルト挿通孔２２Ａを穿設することにより製造されている。下部共通構造板２３の第２下部補強板２４は、金属板にボルト挿通孔２４Ａ，２４Ｂを穿設することにより製造されている。下部共通構造板２３の下部ダンパ取付板２５は、金属板にボルト挿通孔２５Ａとダンパ取付孔２５Ｂを穿設することにより製造されている。さらに、下部案内部材２６の各板体２７は、長方形状の金属板にボルト挿通孔２７Ａを穿設することにより製造されている。

このように、下部伝達部材１２を構成する各部品は、単純な形状で安価な材料を用い、単純な穴あけ加工や溶接加工等の加工を施すだけで製造することができる。即ち、下部伝達部材１２は、安価に製造でき、かつ下部水平材２に対する取付作業を容易に行うことができる。

次に、図１、図１２、図１３に示すように、上部伝達部材２８は、下部伝達部材１２と上下方向で対向するように、上部水平材３に設けられている。上部伝達部材２８は、上部水平材３から下部水平材２に向けて延びている。ここで、上部伝達部材２８は、下部伝達部材１２と同一の構造体として形成されている。即ち、下部伝達部材１２を１８０度回転させて上下を反転させることにより上部伝達部材２８になる。従って、上部伝達部材２８は、下部伝達部材１２の構成で用いた符号と同じ順番で新たに符号を付し、その構成の説明は省略する。

上部伝達部材２８は、上部柱取付部材２９（取付部３０、取付突部３１）、第１上部柱部材３２（アングル材３３、締結部材３４）、第２上部柱部材３５（アングル材３６、締結部材３７）、第１上部補強板３８、上部共通構造板３９（第２上部補強板４０、上部ダンパ取付板４１）、上部案内部材４２（板体４３）を含んで構成されている。

なお、ナット受板４４は、上部水平材３の取付板部３Ａに上部伝達部材２８の各上部柱取付部材２９を取付けるときに、取付板部３Ａの上側にそれぞれ設けられる。ナット受板４４は、上部柱取付部材２９の取付部３０と同等の長方形状の板体からなり、ボルト挿通孔３Ｂと対応するボルト挿通孔（図示せず）が設けられている。

上部伝達部材２８は、上部水平材３の取付板部３Ａの下面に上部柱取付部材２９の取付部３０を当接させ、取付板部３Ａの上面にナット受板４４を配置する。この状態で、締結部材４５を用いて上部水平材３と取付部３０とナット受板４４とを一体的に固定する。

ここで、上部伝達部材２８を上部水平材３に取付けるときには、下部伝達部材１２を構成する下部案内部材２６の各板体２７間に上部伝達部材２８の上部ダンパ取付板４１を差込む。また、上部伝達部材２８を構成する上部案内部材４２の各板体４３間に下部伝達部材１２の下部ダンパ取付板２５を差込む。これにより、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８とが各水平材２，３の長さ方向と直交する方向にずれるのを各案内部材２６，４２によって防止でき、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８とを各水平材２，３の長さ方向に相対移動させることができる。

ダンパ４６は、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８との間に、上下方向に並べて２本設けられている。各ダンパ４６は、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８との相対変位を抑える。ダンパ４６は、作動油が充填されたシリンダ４６Ａと、シリンダ４６Ａ内を摺動するピストン（図示せず）と、長さ方向の一端がピストンに結合され、他端がシリンダ４６Ａから突出したピストンロッド４６Ｂとを含んで構成されている。シリンダ４６Ａの一端側は、シリンダ取付部材４６Ｃによって下部伝達部材１２の下部共通構造板２３を構成する下部ダンパ取付板２５のダンパ取付孔２５Ｂに回動可能に取付けられている。一方、ピストンロッド４６Ｂの他端側は、ロッド取付部材４６Ｄによって上部伝達部材２８の上部共通構造板３９を構成する上部ダンパ取付板４１のダンパ取付孔４１Ｂに回動可能に取付けられている。これにより、２本のダンパ４６は、下部伝達部材１２および上部伝達部材２８の間の振動による相対変位を、ピストンに設けた減衰バルブ（図示せず）によって減衰させる。なお、ダンパは、１本または３本以上設ける構成としてもよい。

本実施形態による制震装置１１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

地震により制震装置１１が取付けられた構造物１に水平方向の振動が入力された場合には、上部水平材３と下部水平材２が水平方向の相対変位が生じる。上部水平材３と下部水平材２との間で生じた相対変位は、下部伝達部材１２、上部伝達部材２８を通じて、各ダンパ４６に入力される。これにより、ダンパ４６は、シリンダ４６Ａ内をピストンが摺動することにより減衰力を発生して、振動エネルギを吸収する。

かくして、本実施形態によれば、下部柱部材１６，１９は、下部水平材２の水平方向に間隔をもって下部柱取付部材１３に２本取付けられ、下部水平材２から上部水平材３に向けて延びている。この２本の下部柱部材１６，１９は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材１７，２０と、２本のアングル材１７，２０間に下部補強板２２，２４を挟んだ状態で２本のアングル材１７，２０を締結する締結部材１８，２１とによって構成されている。

また、上部柱部材３２，３５は、上部水平材３の水平方向に間隔をもって上部柱取付部材２９に２本取付けられ、上部水平材３から下部水平材２に向けて延びている。この２本の上部柱部材３２，３５は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材３３，３６と、２本のアングル材３３，３６間に上部補強板３８，３９を挟んだ状態で２本のアングル材３３，３６を締結する締結部材３４，３７とによって構成されている。

従って、制震装置１１は、下部柱部材１６，１９を構成するアングル材１７，２０を、一般的に市販されている山形鋼（アングル鋼）によって形成することができる。また、アングル材１７，２０は、現場で所定の長さに切断することもでき、複数個のボルト挿通孔１７Ｃ～１７Ｇを穿設することもできる。

この結果、制震装置１１は、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８を安価に製造できる上に、水平材２，３に対する下部伝達部材１２と上部伝達部材２８の取付作業を容易に行うことができる。また、本実施形態では、制震装置１１の下部伝達部材１２と上部伝達部材２８は、アングル鋼（山形鋼）と鋼板（鉄板）によって形成しているから、これらの部品を現場に持ち込んで加工することができる。即ち、リノベーション（改築、改修）を行う場合でも、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８を設置場所の状態（寸法）に適応するように容易に加工することができ、建物に制震機能を付加することができる。

しかも、下部補強板２２，２４は、下部伝達部材１２の強度を高めることができる。また、上部補強板３８，４０は、上部伝達部材２８の強度を高めることができる。従って、下部補強板２２，２４は、下部水平材２に対して各下部柱部材１６，１９が傾くのを抑制することができる。さらに、上部補強板３８，４０は、上部水平材３に対して各上部柱部材３２，３５が傾くのを抑制することができる。これにより、各ダンパ４６に対して振動による負荷を直接的に作用させることができ、減衰性能を高めることができる。

下部柱取付部材１３は、下部水平材２に取付けられた取付部１４と、取付部１４から上方に向けて突出し、下部柱部材１６，１９の２本のアングル材１７，２０に挟まれた状態で２本のアングル材１７，２０が取付けられる取付突部１５とを備えている。また、上部柱取付部材２９は、上部水平材３に取付けられた取付部３０と、取付部３０から上方に向けて突出し、上部柱部材３２，３５の２本のアングル材３３，３６に挟まれた状態で２本のアングル材３３，３６が取付けられる取付突部３１とを備えている。

これにより、下部柱取付部材１３、上部柱取付部材２９は、少なく単純な形状の部品を用いて簡単に、かつ安価に製造することができる。この上で、下部柱取付部材１３は、下部水平材２に各下部柱部材１６，１９を強固に取付けることができる。また、上部柱取付部材２９は、上部水平材３に各上部柱部材３２，３５を強固に取付けることができる。

下部伝達部材１２は、上部ダンパ取付板４１を厚さ方向で挟む２枚の板体２７からなり、下部伝達部材１２に対して水平方向の一側と他側との間で上部伝達部材２８が相対変位するのを案内する下部案内部材２６を備えている。また、上部伝達部材２８は、下部ダンパ取付板２５を厚さ方向で挟む２枚の板体４３からなり、上部伝達部材２８に対して水平方向の一側と他側との間で下部伝達部材１２が相対変位するのを案内する上部案内部材４２を備えている。これにより、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８とが各水平材２，３の長さ方向と直交する方向にずれるのを各案内部材２６，４２によって防止でき、下部伝達部材１２と上部伝達部材２８とを各水平材２，３の長さ方向に相対移動させることができる。この結果、各ダンパ４６の動作、減衰能力を安定させることができる。

さらに、下部案内部材２６は、第２下部補強板２４に取付けられ、上部案内部材４２は、第２上部補強板４０に取付けられている。これにより、第２下部補強板２４を利用して下部案内部材２６を容易に設けることができる。また、第２上部補強板４０を利用して上部案内部材４２を容易に設けることができる。

第２下部補強板２４と下部ダンパ取付板２５とは、１枚の下部共通構造板２３として形成されている。また、第２上部補強板４０と上部ダンパ取付板４１とは、１枚の上部共通構造板３９として形成されている。これにより、下部ダンパ取付板２５と上部ダンパ取付板４１は、水平材２，３の長さ方向への振れに対する強度を高めることができる。

なお、実施形態では、第１下部補強板２２を、大きな面積をもった長方形状の金属板によって形成した場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図１６に示す下部伝達部材５１のように構成してもよい。即ち、下部伝達部材５１を構成する第１下部補強板５２は、細長い板材を用い、アングル材１７，２０との間に三角形を描くように板材の両端部をアングル材１７，２０に取付ける構成としてもよい（トラス構造）。この構成は、上部伝達部材にも適用することができる。

実施形態では、下部柱取付部材１３と上部柱取付部材２９は、水平材２，３の長さ方向に間隔をもってそれぞれ２個設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、水平材２，３の長さ方向に延びる１枚の長尺な板体によって取付部を形成し、この１枚の取付部の両端側に取付突部を設けることにより、１個の柱取付部材に２本の柱部材を取付ける構成としてもよい。

実施形態では、下部伝達部材１２に第１下部補強板２２と下部共通構造板２３との２枚の板体を設け、上部伝達部材２８に第１上部補強板３８と上部共通構造板３９との２枚の板体を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、補強板と共通構造板とを１枚の板体として形成してもよい。また、補強板と共通構造板と３枚以上の板体によって構成してもよい。

実施形態では、第２下部補強板２４と下部ダンパ取付板２５とを下部共通構造板２３によって一体形成し、第２上部補強板４０と上部ダンパ取付板４１とを上部共通構造板３９によって一体形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、補強板とダンパ取付板とを別個に設ける構成としてもよい。

さらに、実施形態では、下部水平材２を、コンクリートからなる連続基礎として形成し、上部水平材３を、Ｈ鋼を用いた梁として形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、対象となる構造物が２階以上の場合には、下部水平材もＨ鋼を用いた梁として形成される場合がある。この場合には、上部水平材と同じ取付構造を採用すればよい。

以上、説明した実施形態に基づく制震装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、水平方向に延在すると共に上下方向において対向する上部水平材および下部水平材の間に設けられる制震装置であって、前記下部水平材に設けられ、前記上部水平材に向けて延びた下部伝達部材と、前記上部水平材に設けられ、前記下部水平材に向けて延びた上部伝達部材と、前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との間に設けられ、前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との相対変位を抑えるダンパと、を備え、前記下部伝達部材は、前記下部水平材に設けられた下部柱取付部材と、前記下部水平材の水平方向に間隔をもって前記下部柱取付部材に取付けられ前記下部水平材から前記上部水平材に向けて延びた２本の下部柱部材と、前記２本の下部柱部材間に設けられた下部補強板と、前記下部補強板よりも上方に位置して前記２本の下部柱部材のうち水平方向の一側に位置する下部柱部材に設けられ、前記ダンパの一端側が取付けられる下部ダンパ取付板と、を備えており、前記上部伝達部材は、前記上部水平材に設けられた上部柱取付部材と、前記上部水平材の水平方向に間隔をもって前記上部柱取付部材に取付けられ前記上部水平材から前記下部水平材に向けて延びた２本の上部柱部材と、前記２本の下部柱部材間に設けられた上部補強板と、前記下部補強板よりも下方に位置して前記２本の上部柱部材のうち水平方向の他側に位置する上部柱部材に設けられ、前記ダンパの他端側が取付けられる上部ダンパ取付板と、を備えており、前記下部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記下部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成され、前記上部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記上部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成されている。

第２の態様としては、第１の態様において、前記下部柱取付部材は、前記下部水平材に取付けられた取付部と、前記取付部から上方に向けて突出し、前記下部柱部材の前記２本のアングル材に挟まれた状態で前記２本のアングル材が取付けられる取付突部とを備え、前記上部柱取付部材は、前記上部水平材に取付けられた取付部と、前記取付部から下方に向けて突出し、前記上部柱部材の前記２本のアングル材に挟まれた状態で前記２本のアングル材が取付けられる取付突部とを備えている。

第３の態様としては、第１または第２の態様において、前記下部伝達部材は、前記上部ダンパ取付板を厚さ方向で挟む２枚の板体からなり、前記下部伝達部材に対して前記水平方向の一側と他側との間で前記上部伝達部材が相対変位するのを案内する下部案内部材を備えており、前記上部伝達部材は、前記下部ダンパ取付板を厚さ方向で挟む２枚の板体からなり、前記上部伝達部材に対して前記水平方向の一側と他側との間で前記下部伝達部材が相対変位するのを案内する上部案内部材を備えている。

第４の態様としては、第３の態様において、前記下部案内部材は、前記下部補強板に取付けられ、前記上部案内部材は、前記上部補強板に取付けられている。

第５の態様としては、第１ないし４の態様において、前記下部補強板と前記下部ダンパ取付板とは、１枚の下部共通構造板として形成され、前記上部補強板と前記上部ダンパ取付板とは、１枚の上部共通構造板として形成されている。

２下部水平材
３上部水平材
１１制震装置
１２下部伝達部材
１３下部柱取付部材
１４，３０取付部
１５，３１取付突部
１６第１下部柱部材（下部柱部材）
１７，２０，３３，３６アングル材
１８，２１，３４，３７締結部材
１９第２下部柱部材（下部柱部材）
２２第１下部補強板（下部補強板）
２３下部共通構造板
２４第２下部補強板（下部補強板）
２５下部ダンパ取付板
２６下部案内部材
２７，４３板体
２８上部伝達部材
２９上部柱取付部材
３２第１上部柱部材（上部柱部材）
３５第２上部柱部材（上部柱部材）
３８第１上部補強板（上部補強板）
３９上部共通構造板
４０第２上部補強板（上部補強板）
４１上部ダンパ取付板
４２上部案内部材
４６ダンパ

Claims

水平方向に延在すると共に上下方向において対向する上部水平材および下部水平材の間に設けられる制震装置であって、
前記下部水平材に設けられ、前記上部水平材に向けて延びた下部伝達部材と、
前記上部水平材に設けられ、前記下部水平材に向けて延びた上部伝達部材と、
前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との間に設けられ、前記下部伝達部材と前記上部伝達部材との相対変位を抑えるダンパと、を備え、
前記下部伝達部材は、
前記下部水平材に設けられた下部柱取付部材と、
前記下部水平材の水平方向に間隔をもって前記下部柱取付部材に取付けられ前記下部水平材から前記上部水平材に向けて延びた２本の下部柱部材と、
前記２本の下部柱部材間に設けられた下部補強板と、
前記下部補強板よりも上方に位置して前記２本の下部柱部材のうち水平方向の一側に位置する下部柱部材に設けられ、前記ダンパの一端側が取付けられる下部ダンパ取付板と、を備えており、
前記上部伝達部材は、
前記上部水平材に設けられた上部柱取付部材と、
前記上部水平材の水平方向に間隔をもって前記上部柱取付部材に取付けられ前記上部水平材から前記下部水平材に向けて延びた２本の上部柱部材と、
前記２本の上部柱部材間に設けられた上部補強板と、
前記上部補強板よりも下方に位置して前記２本の上部柱部材のうち水平方向の他側に位置する上部柱部材に設けられ、前記ダンパの他端側が取付けられる上部ダンパ取付板と、を備えており、
前記下部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記下部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成され、
前記上部柱部材は、互いに対面した断面Ｌ形状の２本のアングル材と、前記２本のアングル材間に前記上部補強板を挟んだ状態で前記２本のアングル材を締結する締結部材とによって構成されていることを特徴とする制震装置。
前記下部柱取付部材は、前記下部水平材に取付けられた取付部と、前記取付部から上方に向けて突出し、前記下部柱部材の前記２本のアングル材に挟まれた状態で前記２本のアングル材が取付けられる取付突部とを備え、
前記上部柱取付部材は、前記上部水平材に取付けられた取付部と、前記取付部から下方に向けて突出し、前記上部柱部材の前記２本のアングル材に挟まれた状態で前記２本のアングル材が取付けられる取付突部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の制震装置。
前記下部伝達部材は、前記上部ダンパ取付板を厚さ方向で挟む２枚の板体からなり、前記下部伝達部材に対して前記水平方向の一側と他側との間で前記上部伝達部材が相対変位するのを案内する下部案内部材を備えており、
前記上部伝達部材は、前記下部ダンパ取付板を厚さ方向で挟む２枚の板体からなり、前記上部伝達部材に対して前記水平方向の一側と他側との間で前記下部伝達部材が相対変位するのを案内する上部案内部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の制震装置。
前記下部案内部材は、前記下部補強板に取付けられ、前記上部案内部材は、前記上部補強板に取付けられていることを特徴とする請求項３に記載の制震装置。
前記下部補強板と前記下部ダンパ取付板とは、１枚の下部共通構造板として形成され、前記上部補強板と前記上部ダンパ取付板とは、１枚の上部共通構造板として形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の制震装置。