JPH0665571U - 構造物の制振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造スペースの無駄を省き、単純な構造でも
水平振動に対して有効に制振機能を果し、調整を行うこ
となく、長年の使用に対しても構造の変質なく使用可能
にする。 【構成】 上部の梁３に取り付けた上部ＲＣ壁５の凹部
５ａと、下部の梁４に取り付けた下部ＲＣ壁７の凸部７
ａとを、互いに一定のギャップＧを介して対向配置す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、地震等の横揺れに対する構造物の制振構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在、構造物の制振構造として、以下のものが知られている。まず、受動的付 加マス方式であり、この方式は、図６に示すように、構造物２１の最上部に重錘 ２２とバネ２３とを連設して取り付け、重錘２２とバネ２３を調整して構造物１ と等しい固有周期をこれらの装置にもたせるものであり、構造物２１が横揺れす る際に、装置は構造物２１の揺れを小さくする方向に作用する。

【０００３】 つぎに、受動的付加減衰方式があり、この方式は、図７に示すように、構造物 ２１の部材２４．２５間に横揺れの振動エネルギーを吸収するダンパー２６を付 加し、このダンパー２６によって構造物２１の減衰性を高めて揺れをおさえるも のである。

【０００４】 さらに、能動的制振方式があり、この方式は、図８に示すように、構造物２１ の振動を地動感知センサー２７、もしくは遠方の地動センサー２８で感知し、こ の信号を電子計算機２９で処理して加力機３０を作動し、構造物２１全体の振動 を抑えるよう作用するものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来方式のうち、まず、受動的付加マス方式については、 装置を設置する空間が無駄であり、しかも不規則な外乱に対しては追従性が良く ないという欠点がある。

【０００６】 また、受動的付加減衰方式は、エネルギー吸収に用いられるダンパー２６内の アスファルト材等の材料が温度、振動数、変形量などによって変質して取り扱い に不便であるという不都合がある。

【０００７】 さらに、能動的制振方式では、上記各受動方式に較べて構造が複雑になり、電 子計算機２９などの制御システムを設置する空間が無駄であり、なによりも誤動 作により振動を助長したり、停電などで作動しなくなるといった問題点がある。

【０００８】 本考案は、これらの問題点を解消せんとしたもので、その目的とするところは 、構造スペースの無駄を省き、単純な構造でも水平振動に対して有効に制振機能 を果し、調整を行うことなく、長年の使用に対しても構造の変質なく使用できる 構造物の制振構造を提供せんとする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る構造物の制振構造は、フレーム内に、上部の梁に固定されて下 縁が凹形または凸形に形成された鋼製枠のついた上部ＲＣ壁を設け、さらに、上 記フレーム内に、下部の梁に固定されて、上縁が上記凹形または凸形に対応する 形状の凸形または凹形に形成され、かつ上記上縁および下縁間にギャップを介在 するように、鋼製枠のついた下部ＲＣ壁を設けたものである。

【００１０】

【作用】

この考案における上部ＲＣ壁の下縁および下部ＲＣ壁の上縁は、それぞれの互 いに対応する凹部および凸部間に一定のギャップを介して対向しており、構造物 が横揺れして、一定の変位量を超えると、上記対向した凹部および凸部で接触ま たは衝突が発生し、これにより構造物の層剛性を高められるようにし、以って、 構造物の固有周期を変化させ、共振の発生を抑えて、振動の抑制効果を得られる ようにする。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１は２層スパンのフレー ムに本制振装置を適用した例を示す。同図において、１，２はフレームＦを構成 する柱、３，４はこれらの柱１，２間に架設されて、上記フレームＦを構成する 上部の梁および下部の梁である。

【００１２】 また、５は鋼製枠６を有する上部ＲＣ壁、７は鋼製枠８を有する下部ＲＣ壁で あり、この実施例では各層ごとに設けられている。ここで、上層および下層の上 部ＲＣ壁５の鋼製枠６は、上縁部において、梁３，４のフランジ３ａ，４ａに添 え板９を介して、図２に示すように、高力ボルト１０により結合されている。

【００１３】 さらに、上層および下層の下部ＲＣ壁７の鋼製枠８も、下縁部において、梁４ および基礎１１のフランジ（図示しない）に添え板を介して、上記同様にして、 高力ボルトにより結合されている。

【００１４】 また、５ａは上記上部ＲＣ壁５の下縁中央に形成された凹部、７ａは下部ＲＣ 壁７の上縁中央に突設された凸部で、これらの凸部７ａおよび凹部５ａは互いに 他を受け入れる対応形状をなし、しかもこれらが水平方向に一定のギャップＧを 介して対向している。

【００１５】 ここで、上記ギャップＧの大きさは、設計方針によって例えば柱１，２の降伏 点付近となるように、任意に選定されるが、中小の地震や風による振動を対象と する場合には例えば数ミリ程度とされ、大地震を対象とする場合には、１センチ 程度とされ、このとき各ＲＣ壁５，７の厚さは１０〜１５センチとする。なお、 柱１，２と各ＲＣ壁５，７との間は空隙Ｓとなっており、これらの空隙Ｓおよび 各ＲＣ壁５，７を挾むように、これらの両側に化粧壁板（図示しない）が取付可 能となっている。

【００１６】 かかる構成になる構造物の制振構造にあっては、この構造物が風や地震によっ て、図３の矢印方向に外力を受けると、フレームＦが、例えば図３に示すように ギャップＧを狭めるように撓む。上記外力が設定レベルを超えると、上記凹部５ ａの側面に凸部７ａの対向側面が衝突し、互いに接触して、構造物の水平剛性を 高めることとなる。また、上記外力が取り除かれ、層間変形が小さくなっていく と、上記接触状態が解除され、構造物の水平剛性は元に復帰する。

【００１７】 このようにして、外力の変化に応じて水平剛性が図４に示すように変化するこ とにより、質量と剛性で決まる固有周期も、図５に示すように変化することにな る。そして、かかる制振構造を、２層以上の構造物に設置すれば、その構造物に は２のｎ乗（ｎは層数）通りの剛性変化が生じることになり、振動時には、構造 物の固有周期は様々に変化する。

【００１８】 すなわち、この考案では、構造物は振動モード時にあって特定の固有周期を持 たないため、振動の共振現象が生じることがなく、上記振動は急速に、減衰，抑 制できる。そして、この制振構造は極めて簡単な構成で壁厚内に設置できるため 、特別な設置空間を確保する必要がなく、また、材料が鋼およびＲＣであるため 、経年変化がなく温度，振動数，変形量に応じて性質が変化せず、制振モードの 安定化による設計，生産の容易化が図れる。

【００１９】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、フレーム内に、上部の梁に固定されて下縁 が凹形または凸形に形成された鋼製枠のついた上部ＲＣ壁を設け、さらに、上記 フレーム内に、下部の梁に固定されて、上縁が上記凹形または凸形に対応する形 状の凸形または凹形に形成され、かつ上記上縁および下縁間にギャップを介在す るように、鋼製枠のついた下部ＲＣ壁を設けるように構成したので、特別の占有 スペースを確保せずに、簡単な作業，構成にて制振構造を設置でき、不規則な外 乱に対しても十分な制振効果を発揮できるとともに、温度，振動数，変動量に対 して制振構造の性質が変化せず、また、振動に固有周期を持たせないため、共振 による振動の増幅を確実に防止でき、耐久性かつ経済性にすぐれるものが得られ る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による構造物の制振構造を
示す概念図である。

【図２】この考案における上部ＲＣ壁と梁との結合構造
を示す要部の正面図である。

【図３】図１における構造物の変形モードを説明する概
念図である。

【図４】この考案による構造物の外力−水平変位特性を
示すグラフである。

【図５】この考案による構造物の固有振動−水平変位特
性を示すグラフである。

【図６】従来の受動的マス方式の制振構造を示す概念図
である。

【図７】従来の受動的付加減衰方式の制振構造を示す概
念図である。

【図８】従来の能動的制振方式の制振構造を示す概念図
である。

【符号の説明】

１，２ 柱 ３，４ 梁 ５ 上部ＲＣ壁 ５ａ 凹部 ６ 鋼製枠 ７ 下部ＲＣ壁 ７ａ 凸部 ８ 鋼製枠 Ｇ ギャップ Ｓ 空隙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 梁と柱からなるフレームと、該フレーム
   内で上部の上記梁に固定されて、下縁に凹部または凸部
   が形成された鋼製枠のついた上部ＲＣ壁と、上記フレー
   ム内で下部の上記梁に固定されて、上縁が上記凹部また
   は凸部に対応する形状の凸部または凹部に形成され、か
   つ上記上縁および下縁間にギャップを介在するように設
   けられた鋼製枠のついた下部ＲＣ壁とを備えた構造物の
   制振構造。