JPH03235842A - 建築物の制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野− この発明は、建築物の制振装置に係り、特に、中小地震
や風荷重の発生時に好適に対応し得ろ制振装置に関する
。

従来の技術−・ 従来より、高層な建築物の地震時等における揺れを抑制
するための手段として、ダンパー等を利用したもの、す
なわち液体状の粘性体を用いこの粘性体の粘性抵抗によ
り、建築物の振動時におけるエネルギを吸収して揺れを
減衰させる方法かある。

しかし、このような振動抑制方法においては、主に大地
震時における過大なエネルギに対処することを想定した
ものであり、中小地震や風荷重を受けた時には建築物自
体の変形量が小さいため、ダンパー等のエネルギ吸収効
率が悪く、建築物の振動エネルギをうまく吸収して効果
的な制振効果が得られなかった。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、第６図は一般的なダンパーによる変形Ｒとエ
ネルギ吸収ＮＱとの関係を示しているが、この図に示す
ように、大変形時（領域Ｒ１）にはダンパーのエネルギ
吸収量が高く、小変形時（領域Ｒ２）にはダンパーのエ
ネルギ吸収量か非常に小さく、同じ変形量でも小変形時
の方かエネルキ吸収効率か悪いことか分かる。

このように一般的なダンパー等では小変形時に有効に制
振効果を奏しえないため、これに代イつつて中小地震や
風荷重時に好適に対応することのでさる制振装置の開発
か望まれていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされにもので、特に中
小地震や風荷重時に建築物に小さな揺れが十しｆ二場合
に、その振動エネルギを効率的に吸収し得て、効果的に
制振効果を発揮し得る建築物の制振装置を提供すること
を目的としている。

課題を解決するための手段謬 この発明は、建築物の揺れに対し増幅して揺動させられ
る長尺な作動片を有する構造体を首記建築物の軸組間に
架設し、前記作動片の自由端を減衰材を間に介装して軸
組に連結ずろようにしたしのである。

なお、前記減衰材は粘性体あるいは金属ダンパーからな
ることか望ましい。

！作用　≦ この発明に係る制振装置は、中小地震あるいは風により
建築物に揺れか生じに際に、建築物の揺れに合わせて軸
間に架設５れた構造体にも同し揺れか生しるか゛、この
揺わは長尺な作動片の自由端においてさらに大きく増幅
され、この変形は作動片の自由端と軸組との間に介装さ
れている減衰材を変形させ、この減衰材の変形によって
建築物に与えられ几振動エネルギか吸収され、制振効果
が発揮されろことになる。このように小さな揺れをより
大きな変形に変えることにより、減衰材のエネルギ吸収
効率かアップする。その結果、中小地震や風荷重時の小
さな揺れに対しても、建築物の振動エネルギを高い効率
で吸収し、制振効果を発揮させるものである。

璽実施例！ 以下、図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
、これらの図において、符号Ｓは本発明の制振装置を示
している。

この制振装置Ｓは、基本的には、第１図に示すように、
建築物にの軸組を構成する柱ｌと粱２とによって取り囲
まれろ部分に、建築物の揺れに伴い増幅して揺動する作
動片３を有する構造体としての支持体４が架設された構
造とされている。

この実施例においては、第１図に示すように、垂直な支
持体４の両端か上下粱２．２に対してそれぞれ連結部５
．５を介してビン６により結合され、支持体４の中央に
スパン方向へ延びる長尺な作動片３の中央が剛接合され
た構成とされている。

そして、作動片３の両端が間に減衰材７を介装して上下
梁２に連結されるが、この場合、第２図に示すように作
動片３の一端部は上梁２の下面に固定部８を介して取り
付けられた連結板９の先端部とその間に減衰材７を介装
して互いに連結され、また、作動片３の他端部は下梁２
上面に固定部８を介して取り付けられた連結板９の先端
部とその間に減衰材７を介装して互いに連結されている
。

なお、連結板９と固定ｆ４８とは互いにボルト１０によ
り一体に連結されている。

減衰材７には、ゴムとアスファルト等を混合しててきｆ
こ粘性体か用いられるか、第３図に示すように、連結板
９の下端の片面にボルト１０により固定板１１が取り付
けられ、この連結板９及び固定板１１間に減衰材７か介
装され、この減衰材７内部に作動片３の自由端が挿入さ
れ、ボルト１０を締結することにより、作動片３の自由
端と連結板１１の下端とが互いに連結される構成とされ
ている。

この減衰材７には、第４図に示すように、金属ダンパー
を用いる例もある。すなわち、金属ダンパーたる鋼板１
２の一端が作動片３の自由端にボルト１０により連結さ
れ、鋼板１２の他端が連結板９の下端にボルト１０によ
り連結され、これにより作動片３および連結板９同士が
互いに連結されている。なお、綱板１２には自身の塑性
変形を容易にするためにその厚さ方向に複数のスリット
１３が形成されている。

次いで、このように構成された制振装置Ｓの作用につい
て説明する。

建築物Ｋに中小地震や風等により揺れが生じると、上下
の粱２間に相対移動か生しる。

このような上下の粱２の相対移動に伴い、これらにピン
結合されている支持体４に層間変形か生じ、この支持体
４は第５図に示すようにいずれか方に水平変位δたけ傾
くと共に、支持体４に直交方向に剛接合された長尺な作
動片３も同一方向へ垂直変位δ゛たけ傾くことになる。

この場合、δ°とδの関係式は δ゛−δｘ（Ｌ／Ｈ）　　　・・・■ である。また、支持体４中心からの作動片３の長さ寸法
りおよび支持体４の高さ寸法Ｈとの関係はＬ　＞　＞　
Ｈであるから、■式において、δ′〉〉δとなることが
分かる。なお、第５図においては理解しやすいように作
動片３の長さ寸法は意識的に短くされているが、実際の
施工例では当然ながら作動片３はより長尺な寸法となる
。

したかって、支持体４に生じた過小な層間変形は作動片
３の自由端において増幅された変形となり、作動片３と
連結板９との間においても相対移動か生しる。

そして、このような両者の相対移動により、両者間に介
在させられている減衰材７に面方向に沿うせん断力か与
えられ、このせん断力により減衰材７か変形させられて
建築物Ｋに与えられた振動エネルギが吸収される。

本実施例においては、支持体４における過小な変形か作
動片３の自由端において増幅され、これにより減衰材７
のエネルギ吸収効率が上昇することから、かかる減衰材
７の効率的なエネルギ吸収効率により、効果的な制振効
果が得られる。

なお、エネルギ吸収装置である減衰材７の構造としては
、前記した如く粘性系（粘性体）、鋼材系（金属ダンパ
）が考えられるが、いずれの形式においても、建築物の
形状・大きさ、風の影響、想定地震等の諸要因を考慮し
て、支持体４、作動片３の各寸法Ｈ，Ｌを適切に選定す
ることにより、エネルギ吸収効率の良い変形量に拡大し
て使用することができる。

また、この発明にがかる制振装置Ｓは、本来の制振効果
を発揮させる以外にも、減衰材７を免震構造のダンパー
としても使用でき、免震効果を小振幅領域より発揮させ
ることが可能となる。この場合、第５図に示したように
、ダンパーとして吸収効率か高いので、通常ダンパーに
比較してより有効である。

１−発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明の建築物の制振装
置は、建築物の揺れに対し増幅して揺動させられる長尺
な作動片を有する構造体を前記建築物の軸組間に架設し
、前記作動片の自由端を減衰材を間に介装して軸組に連
結する構成としたので、中小地震や風荷重時に建築物に
生じる小さな揺れに伴う振動エネルギを減衰材により効
率的に吸収し得て、効果的な制振効果を発揮させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は制振装置を取り付けた建築物の要部の正面図
、第２図は減衰材の一例を示す要部の正面図、第３図は
第２図における■−■矢視図、第４図は減衰材の別例を
示す要部の正面図、第５図は構造体の変形の前後を示す
図、第６図は一般的なダンパーの特性図である。 ｌ　・・・ ３　・・・ ７　・・・ Ｓ　・・・

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）建築物の揺れに対し増幅して揺動させられる長尺
   な作動片を有する構造体が前記建築物の軸組間に架設さ
   れ、前記作動片の自由端は減衰材を間に介装して軸組に
   連結されていることを特徴とする建築物の制振装置。
2. （２）前記減衰材は、粘性体からなることを特徴とする
   請求校１記載の建築物の制振装置。
3. （３）前記減衰材は、金属ダンパーからなることを特徴
   とする請求項１記載の建築物の制振装置。