JPH05311921A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既存の建物を制振し得るように耐震改修する。 【構成】上下方向に対抗配置する形の鋼材を枠組み加工
したフレーム６、６間に、弾塑性ダンパ１０を。該フレ
ーム６、６を接続する形で設けて構成した、ダンパユニ
ット５を、構造物１の梁３、３間に配設する。地震時に
は、その水平荷重をフレーム６の耐力が負担支持して構
造物の崩壊を防止する一方で、その揺れによる振動エネ
ルギを弾塑性ダンパが吸収して、制振する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既存の建物を耐震補強
するために用いる制振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の耐震壁を示す図、図６は従
来の耐震補強用ブレースを示す図である。従来、地震時
に建物に生じる揺れを抑えるために各種の制振装置が提
案されているが、そのいずれもが建物の構築時に組み込
んでおかなければならないものが多く、既存の建物には
適用され難い。そこで、既存の建物を耐震改修する場合
には、図５に示すように、隣接する柱２、２及び梁３、
３間にＲＣコンクリートによる耐震壁３０を、該柱２及
び梁３に支持させる形で打設構築したり、或いは図６に
示すように、ブレース３１を、アンカー３２により柱２
及び梁３に固定されたフレーム３３に懸架する形で、該
柱２及び梁３が地震による水平荷重を受けて建物構造が
変形するのを防止するようにして、耐震補強がなされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こういった耐
震改修方法は、既存の建物の耐力を上げる形で補強する
ものであり、耐震壁３０やブレース３１が柱２及び梁３
に剛支持されるために、地震時の揺れによる振動を吸収
する作用はない、という欠点があった。そこで、既存の
建物においても地震時の揺れによる振動を吸収すること
が出来るように、これを耐震改修することが出来れば、
実に好都合である。本発明は、上記事情に鑑み、既存の
建物に簡単に組み込んで、地震等による振動を吸収する
ことが出来るようにした、耐震補強用の制振装置を提供
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上下方向に対
向する形の一対のフレーム（６、６）を有し、前記一対
のフレーム（６、６）間に弾塑性ダンパ（１０）を、該
一対のフレーム（６、６）を相互に接続する形で設け
て、制振装置（５）が構成される。なお、（ ）内の番
号等は、図面における対応する要素を示す、便宜的なも
のであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束さ
れるものではない。以下の

【作用】の欄についても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、フレーム
（６）が耐力を発現する一方で弾塑性ダンパ（１０）が
振動吸収するように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による制振装置の一実施例を示
す図、図２は図１に示す制振装置の側面図、図３は図１
に示す制振装置に用いられる弾塑性ダンパの一例を示す
図、図４は図３に示す弾塑性ダンパの別の例を示す図で
ある。

【０００７】既存の建物である構造物１は、図１に示す
ように、所定の間隔で立設された柱２を有しており、各
柱２間にはそれ等柱２間を接続する形で梁３が水平に設
けられている。図中左右方向に隣接する柱２、２及び上
下方向に隣接する梁３、３間に囲まれた空間には図１左
右に２ヶ並ぶ形のダンパユニット５、５が、図１上側の
梁３と下側の梁３とを接続する形で設けられており、ダ
ンパユニット５、５と周囲の柱２及び上下の梁３との間
には間隙９が形成されている。

【０００８】ダンパユニット５は形鋼等により枠組み状
に形成された図１上下一対に並ぶ形のフレーム６、６を
有しており、フレーム６、６は複数のアンカー７を介し
て図１上下の梁３、３にそれぞれ定着支持されている。
各フレーム６にはブレース６１が、該フレーム６の側部
における対角線上に配置する形で複数設けられており、
フレーム６はブレース６１により補強された形で、所定
の耐力を保有している。そして、各ダンパユニット５に
は、図１上下に並ぶフレーム６、６間に弾塑性ダンパ１
０が、図１上側のフレーム６の下端部６ｂと図１下側の
フレーム６の上端部６ａとを接続する形で設けられてい
る。

【０００９】弾塑性ダンパ１０は、図２及び図３に示す
ように、ベースプレート１１、１１を有しており、各ベ
ースプレート１１は、図中上側のプレート１１が図中上
側のフレーム６に、図中下側のプレート１１が図中下側
のフレーム６に装着支持されている。各ベースプレート
１１、１１間には該プレート１１、１１を接続する形
で、複数の振動エネルギ吸収体１２が、図２に示すよう
に壁厚方向（図１紙面と直交方向）に２列をなし、構造
物１の振動方向である図３矢印Ａ、Ｂ方向に複数並ぶ形
で設けられており、振動エネルギ吸収体１２は、図３に
示すように該吸収体１２の上下の端部１２ａ、１２ｂが
ベースプレート１１の図３紙面と直交方向に伸延する形
でそれぞれ形成された溝１１ａに嵌合された形で、該ベ
ースプレート１１に固着されている。

【００１０】振動エネルギ吸収体１２は、その各々が鉛
直方向である図２上下方向に伸延する形で板状に形成さ
れた鋼板等からなる弾塑性部材により構成されており、
弾塑性ダンパ１０は、振動エネルギ吸収体１２の形態及
び設置枚数を変化させることによりその剛性がそれぞれ
相違する形で、適宜な剛性Ｋｎが予め設定されている。
即ち、弾塑性ダンパ１０は、構造物１の振動時に梁３、
３間に生じる矢印Ａ、Ｂ方向の振幅が所定の値に到達す
ると、エネルギ吸収体１２が塑性変形を生じるようにそ
の剛性Ｋｎが設定されている。

【００１１】構造物１等は以上のような構成を有するの
で、該構造物１にダンパユニット５を組み込み配設する
には、構造物１の既設の柱２、２及び梁３、３の間隔に
対応させる形で所定の形状に加工したフレーム６をアン
カー７等を介して梁３に定着支持させる形で、ここに配
設すると共に、該フレーム６、６間に、所定の剛性Ｋｎ
に設定したダンパユニット５を固定装着する形でこれを
行い、これにより既設の柱２、２及び梁３、３間の空間
部分を耐震補強することが簡単に出来る。なお、ダンパ
ユニット５は、フレーム６の高さ（図１上下方向長さ）
を調整変更することにより、梁３、３間の間隔に大小が
あるような不規則な建物においても、エネルギ吸収体１
２が所定の剛性Ｋｎに設定された弾塑性ダンパ１０を、
該建物の様々な耐震補強位置に適用配設することが可能
である。

【００１２】こうして耐震補強された構造物１に地震等
により、図１矢印Ａ、Ｂ方向に振動が生じた場合には、
図１上下の梁３、３間で矢印Ａ、Ｂ方向に相対的な振動
が生じる。こうして梁３、３間で図１矢印Ａ、Ｂ方向に
相対的な振動が生じると、これにより隣接する柱２、２
及び梁３、３には、これ等の間に形成された空間を平行
四辺形に歪める形で或いはフレーム６全体にねじれを生
じさせる形で水平力が作用するが、当該水平力はブレー
ス６１により補強された形のフレーム６が耐力を発現す
る形で、該フレーム６に負担支持されて、該柱２及び梁
３の接続状態の変形、即ち構造物１の構造の崩壊が好適
に防止される。また、この際、振動により梁３、３間に
生じた矢印Ａ、Ｂ方向の振幅が所定の値に到達すると、
図１上下の梁３、３間に設けられたダンパユニット５の
各弾塑性ダンパ１０の振動エネルギ吸収体１２が、図２
矢印Ａ、Ｂ方向に塑性変形する形で、振動エネルギが吸
収されて、これにより梁３、３間の振動は効果的に低減
される。故に、前述したフレーム６が負担支持すべき水
平力自体が少なくなり、即ちフレーム６が保有すべき耐
力が小さくてすむので、各フレーム６を軽量、小型なも
のにすることが出来る。なお、フレーム６は形鋼等によ
り枠組み状に形成されたものであるところから、弾塑性
ダンパ１０と柱２、梁３構造を堅固に剛接続してしまう
ことなく、ダンパユニット５が構造物１に所謂粘り強さ
を提供することが出来る。

【００１３】なお、上述した実施例においては梁３、３
間に生じた振動エネルギを吸収する為のダンパユニット
５の振動エネルギ吸収体１２が、その各々が鉛直方向で
ある図２上下方向に伸延する形で板状に形成された鋼板
等からなる弾塑性部材により構成された例を述べたが、
こういった振動エネルギは図４に示すように、その全体
が板状に形成された振動エネルギ吸収格子１３にスリッ
ト１３ａを設けておくことにより、該スリット１３ａ、
１３ａ間に、鉛直方向である図４上下方向に振動エネル
ギ吸収体１３ｂを形成して、これが弾塑性変形すること
によっても同様に効果的に吸収される。また、振動エネ
ルギ吸収体１２、振動エネルギ吸収格子１３等の弾塑性
部材は、耐震補強すべき構造物１の制振すべき振動に合
わせてその剛性Ｋｎを適宜設定する形で、その形状及び
配設様態が任意に用いられることにより、既存の建物で
ある構造物１に最適な耐震補強及び制振効果を付与する
ことが可能となる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上下方向に対向する形のフレーム６、６等の一対のフレ
ームを有し、前記一対のフレーム間に弾塑性ダンパ１０
等の弾塑性ダンパを、該一対のフレームを相互に接続す
る形で設けて、ダンパユニット５等の制振装置を構成し
たので、フレームが耐力を発現する一方で弾塑性ダンパ
が振動吸収することが出来る。従って、一対のフレーム
を上下方向に対向する梁３、３に支持させる形で、既存
の建物の互いに隣接する柱２、２及び梁３、３間に制振
装置を組み込み配設することが手間なく簡単に出来る。
そして、こうして建物に組み込まれた制振装置は、建物
に地震が生じた場合に、当該地震による水平荷重をフレ
ームの耐力により負担支持して当該建物構造が崩壊する
のを防止すると共に、地震による振動エネルギを弾塑性
ダンパが吸収して、これにより建物の揺れを低減させる
ことが出来る。故に地震時に、フレーム及び建物の構造
材が負担すべき荷重そのものも低減される。従って、本
発明による制振装置によれば、耐力補強及び制振の両方
に効果を発揮することが出来るので、既存の建物を効果
的に耐震改修することが簡単に出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制振装置の一実施例を示す図であ
る。

【図２】図１に示す制振装置の側面図である。

【図３】図１に示す制振装置に用いられる弾塑性ダンパ
の一例を示す図である。

【図４】図３に示す弾塑性ダンパの別の例を示す図であ
る。

【図５】従来の耐震壁を示す図である。

【図６】従来の耐震補強用ブレースを示す図である。

【符号の説明】

５……制振装置（ダンパユニット） ６……フレーム １０……弾塑性ダンパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下方向に対向する形の一対のフレームを
   有し、 前記一対のフレーム間に弾塑性ダンパを、該一対のフレ
   ームを相互に接続する形で設けて構成した、制振装置。