JP7373382B2 - 制振構造 - Google Patents

Description

本発明は、柱と梁とで構成される柱梁架構部が上下方向に連続する構造物における制振構造に関する。

上記制振構造として、複数の柱梁架構部の夫々にブレースと制振装置とが備えられている。ブレースが、上方側の柱梁架構部を構成する梁から下方側に延びる姿勢で備えられ、制振ダンパー等の制振装置が、ブレースの下端部に接続され水平方向に延びる姿勢で備えられている。

この制振構造では、上方側の柱梁架構部に備えられる制振装置を、下方側の柱梁架構部を構成する梁よりも上方側に配設すると、制振装置がスラブの上方側に突出した状態で配設されることになる。よって、制振装置が邪魔になって、柱梁架構部に室内空間への入り口等の開口を形成することができなくなる。

そこで、従来、下方側の柱梁架構部の梁に対して上方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設しているものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１に記載の制振構造では、下方側の柱梁架構部を構成する梁を省略することで、本来、下方側の柱梁架構部の梁を配設するスペースを、上方側の柱梁架構部の制振装置用の配設スペースとして利用して、下方側の柱梁架構部の梁に対して上方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設している。

特許文献２に記載の制振構造では、下方側の柱梁架構部を構成する梁を、制振装置を組み込んだ制振装置内蔵梁とすることで、下方側の柱梁架構部の梁に対して上方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設している。

特許第５６８２０３５号公報 特許第３６９０４５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の制振構造では、下方側の柱梁架構部を構成する梁を省略するので、制振装置の両側にスラブを支持するための小梁をあらたに設けるという構造を追加しなければならず、構造の複雑化及び施工性の低下を招くものとなる。

また、特許文献２に記載の制振構造では、下方側の柱梁架構部を構成する梁内に制振装置用の配設スペースを確保する等、制振装置を組み込むための構造を追加しなければならず、構造の複雑化及び施工性の低下を招くものとなる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、上下一方側の柱梁架構部の梁に対して上方他方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設することができながら、構造の簡素化及び施工性の向上を図ることができる制振構造を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、柱と梁とで構成される柱梁架構部が上下方向に連続する構造物において、それら柱梁架構部の夫々にブレースと制振装置とが備えられた制振構造であって、
前記ブレースは、上方側の柱梁架構部の仕口部側から下方側に伸びる姿勢で備えられ、
前記制振装置は、前記ブレースの下端部に接続され水平方向に延びる姿勢で備えられ、
上下方向で隣接する上下の柱梁架構部において、下方側の柱梁架構部を構成する梁と上方側の柱梁架構部に備えられた制振装置とが、構面外方向に並ぶ状態で配設され、
下方側の柱梁架構部を構成する梁に対して上方側の柱梁架構部に備えられた制振装置を同一レベルに配設している点にある。

本構成によれば、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部において、上下一方側の柱梁架構部の梁と上下他方側の柱梁架構部の制振装置とを、構面外方向に並ぶ状態で配設することで、上下一方側の柱梁架構部の梁に対して上下他方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設することができる。これにより、制振装置をスラブの下方側に隠すことができるので、例えば、柱梁架構部に室内空間への入り口等の開口を形成することができる。また、制振装置を隠すことで、デザインの幅を広げることができるとともに、制振装置にて光が遮られることがなく、採光性の向上を図ることができる。

しかも、このような梁と制振装置との配置関係を実現するためには、上下一方側の柱梁架構部の梁と上下他方側の柱梁架構部の制振装置との配設位置を調整するだけでよく、新たな構造等を追加する必要がない。よって、上下一方側の柱梁架構部の梁に対して上下他方側の柱梁架構部の制振装置を上下方向で同一レベルに配設することができながら、構造の簡素化及び施工性の向上を図ることができる。

本発明の第２特徴構成は、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部において、上方側の柱梁架構部を構成する梁が構面外方向の一方側に変位して配設され、且つ、下方側の柱梁架構部を構成する梁が構面外方向の他方側に変位して配設され、
上方側の柱梁架構部に備えられたブレース及び制振装置が、上方側の柱梁架構部を構成する梁と上下方向に並ぶ状態で構面外方向の一方側に変位して配設されている点にある。

本構成によれば、柱を基準とする構面外方向の一方側のスペースを利用して、上方側の柱梁架構部の梁、ブレース、及び、制振装置をまとめて効率よく配設することができる。しかも、上方側の柱梁架構部の梁や制振装置等が配設されない構面外方向の他方側のスペースを利用して、下方側の柱梁架構部の梁を構面外方向の他方側に変位して配設することができるので、上方側の柱梁架構部の制振装置と下方側の柱梁架構部の梁とを構面外方向に並ぶ状態で簡易に且つ適切に配設することができる。よって、柱を基準とする構面外方向でのスペースを有効に活用しながら、梁、ブレース及び制振装置を簡易に適切な配置関係に配設することができる。

本発明の第３特徴構成は、上下方向に隣接する複数の柱梁架構部において、前記梁、前記ブレース、及び、前記制振装置が、構面外方向の一方側と他方側とに交互に存在する連層状態で配設されている点にある。

本構成によれば、複数の柱梁架構部において、梁、ブレース、及び、制振装置を、構面外方向の一方側と他方側とに交互に存在する連層状態で配設するので、梁、ブレース、及び、制振装置を、柱を基準とする構面外方向でバランスよく配設することができ、構造物の構造バランスを適切なバランスに確保し易いものとなる。

第１実施形態における柱梁架構部の正面図 第１実施形態における柱梁架構部の側面図 第２実施形態における柱梁架構部の側面図 第３実施形態における柱梁架構部の側面図

本発明に係る制振構造の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この制振構造は、例えば、オフィスビルやマンション等の多層構造の建物等に適用され、地震時や強風時等に建物に作用する地震エネルギーや振動エネルギーを吸収して減衰させるためのものである。

図１に示すように、多層構造の建物は、柱１と梁２とで構成される柱梁架構部３が上下方向に連続する構造物（建物）４となっている。複数の柱梁架構部３の夫々において、所定間隔を隔てて配設された左右一対の柱１同士を接続する状態で上方の梁（大梁）２が備えられ、その梁２にて各階層のスラブ５が支持されている。

複数の柱梁架構部３の夫々には、図１に示すように、ブレース６と制振装置７とが備えられている。ブレース６は、上端部位６ａ側が左右方向に広がり、下端部位６ｂ側が左右方向に接近して交差するＶ字状に構成されている。ブレース６における左右の上端部位６ａの夫々は、柱梁架構部３の仕口部（柱１と梁２との接合部）に接続されている。左右のブレース６が交差する下端部位６ｂは、中央取付部８に接続されている。柱梁架構部３の左右方向の中央部には、中央取付部８が配設され、柱梁架構部３の左右方向の両端部には、端部取付部９が配設されている。制振装置７（例えば、オイルダンパー）は、中央取付部８と端部取付部９との間の夫々に位置する状態で左右一対備えられている。

上下の柱梁架構部３における各部材の配設位置の関係について説明する。
複数の柱梁架構部３の夫々において、図２に示すように、梁２とブレース６と制振装置７とが上下方向に直線状に並ぶ状態で配設されている。ちなみに、図１及び図２では、上下方向に連続する複数の柱梁架構部３のうち、３階層分の柱梁架構部３を示しており、それよりも上方側及び下方側に配設される各部材を省略して図示している。

上下方向に隣接する複数の柱梁架構部３の全体で見ると、図１及び図２に示すように、梁２、ブレース６、及び、制振装置７が、構面外方向（図１中紙面に対する奥行方向、図２中左右方向）の一方側と他方側とに交互に存在する連層状態で配設されている。

図２に示すように、下方側から１つ目の柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７が、柱１の幅内において、右側に変位して配設されている。下方側から２つ目の柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７が、柱１の幅内において、左側に変位して配設されている。下方側から３つ目の柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７が、柱１の幅内において、右側に変位して配設されている。このように、梁２、ブレース６、制振装置７を、柱１を基準とする構面外方向でバランスよく配設することができ、構造物４の構造バランスを適切なバランスに確保し易いものとなる。

梁２、ブレース６、及び、制振装置７を、構面外方向の一方側と他方側とに交互に存在する連層状態で配設することで、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３の夫々について見ると、上方側の柱梁架構部３を構成する梁２が構面外方向（図１中紙面に対する奥行方向、図２中左右方向）の一方側に変位して配設され、且つ、下方側の柱梁架構部３を構成する梁２が構面外方向（図１中紙面に対する奥行方向、図２中左右方向）の他方側に変位して配設されることになる。

図２に示すものでは、例えば、下方側から１つ目の柱梁架構部３における梁２ａは、柱１の幅内において、右側に変位して配設されているのに対して、下方側から２つ目の柱梁架構部３における梁２ｂは、柱１の幅内において、左側に変位して配設されている。このように、上下方向に隣接する上下の柱梁架構部３においては、梁２の配設位置が柱１の幅内で左右反対側となるように配設されている。

また、梁２とブレース６と制振装置７とが上下方向に直線状に並ぶ状態で配設されているので、図２に示すように、例えば、下方側から１つ目の柱梁架構部３における梁２ａは、柱１の幅内において、右側に変位して配設されているのに対して、下方側から２つ目の柱梁架構部３におけるブレース６ｃ及び制振装置７ａが、下方側から２つ目の柱梁架構部３における梁２ｂと上下方向に並ぶ状態で、柱１の幅内において、左側に変位して配設されている。

梁２と制振装置７との配置構成として、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３において、図１及び図２に示すように、上下一方側の柱梁架構部３を構成する梁２と上下他方側の柱梁架構部３に備えられた制振装置７とが、構面外方向（図１中紙面に対する奥行方向、図２中左右方向）に並ぶ状態で配設されている。図１では、制振装置７について、梁２よりも紙面の前方側に位置するものを実線にて示し、梁２よりも紙面の後方側に位置するものを点線にて示している。

図２に示すように、例えば、下方側から１つ目の柱梁架構部３における梁２ａが、柱１の幅内において、右側に変位して配設され、下方側から２つ目の柱梁架構部３における制振装置７ａが、柱１の幅内において、左側に変位して配設されており、この梁２ａと制振装置７ａとが、柱１の幅内において、構面外方向（図２中左右方向）に隣接して並ぶ状態で配設されている。

柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７について、上述のような配置構成を採用することで、図１に示すように、スラブ５の下方側に制振装置７を隠すように配設することができる。これにより、スラブ５の上方側に制振装置７が突出することがなく、柱梁架構部３に室内空間への入り口等の開口部１０を形成することができる。また、制振装置７をスラブ５の下方側に隠すことで、デザインの幅を広げることができるとともに、制振装置７にて光が遮られることがなく、採光性の向上を図ることができる。

スラブ５の下方側に制振装置７を隠すように配設するために、図１に示すように、一対の柱１の間のスラブ５の中央部には、上下方向に貫通する貫通開口部１１が備えられ、ブレース６がその貫通開口部１１を上下方向に貫通する状態で備えられている。ブレース６の下端部位６ｂは、貫通開口部１１を上下方向に貫通して、スラブ５よりも下方側に配設された中央取付部８に接続されている。図２に示すように、柱梁架構部３の構面外方向（図２中左右方向）において、貫通開口部１１の幅は、ブレース６の幅よりも所定幅だけ大きく形成されている。これにより、貫通開口部１１がブレース６に当接して、ブレース６の構面外方向への座屈を防止することができる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態における柱１の構成についての別実施形態である。以下、図３に基づいて、第１実施形態と同様の構成は説明を省略しながら、柱１の構成を中心に説明する。

第１実施形態では、図２に示すように、柱梁架構部３の構面外方向（図２中左右方向）において、柱１の幅が、梁２と制振装置７とを並べる状態で梁２と制振装置７の両方を配設できるだけの幅を有するように設定されており、柱１の幅内において梁２と制振装置７とが並ぶように配設されている。

それに対して、第２実施形態では、図３に示すように、柱梁架構部３の構面外方向（図３中左右方向）において、柱１の幅が、梁２及び制振装置７の一方側のみを配設できるだけの幅を有するように設定されている。これにより、第２実施形態では、柱梁架構部３において柱１と梁２とを接合する仕口部１２が、梁２と制振装置７とを並べる状態で梁２と制振装置７の両方を配設できるだけの幅を有するように設定されており、仕口部１２の幅内において梁２と制振装置７とが並ぶように配設されている。

上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３において、梁２が構面外方向（図３中左右方向）の一方側と他方側とに変位して配設されている配置構成、及び、梁２と制振装置７とが構面外方向（図３中左右方向）に並ぶ状態で配設されている配置構成等、その他の配置構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、第１実施形態における上下方向で隣接する柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７の配置構成についての別実施形態である。以下、図４に基づいて、第１実施形態と同様の構成は説明を省略しながら、上下方向で隣接する柱梁架構部３における梁２、ブレース６、制振装置７の配置構成について説明する。

第１実施形態では、図２に示すように、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３において、上方側の柱梁架構部３を構成する梁２が構面外方向（図２中左右方向）の一方側に変位して配設され、且つ、下方側の柱梁架構部３を構成する梁２が構面外方向（図２中左右方向）の他方側に変位して配設されている。

それに対して、第３実施形態では、図４に示すように、上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３において、上方側の柱梁架構部３を構成する梁２が構面外方向（図４中左右方向）の一方側に変位して配設され、且つ、下方側の柱梁架構部３を構成する梁２も構面外方向（図４中左右方向）の一方側に変位して配設されている。上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３では、梁２の夫々が、構面外方向（図４中左右方向）の同一側（図４中、右側）に変位して配設されている。

これにより、構面外方向（図４中左右方向）において、梁２と並ぶ制振装置７については、構面外方向の他方側に変位して配設されている。上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３では、制振装置７の夫々が、構面外方向（図４中左右方向）の同一側（図４中、左側）に変位して配設されている。

ブレース６は、上方側の梁２と中央取付部８（下方側の制振装置７を取り付ける部材）とを接続するので、図４に示すように、構面外方向の一方側に変位して配設された梁２と構面外方向の他方側に変位して配設された中央取付部８とを接続する傾斜姿勢に備えられている。図４に示すものでは、梁２が右側に変位して配設され、且つ、中央取付部８が左側に変位して配設されているので、ブレース６が、下方側部位ほど左側となる傾斜姿勢にて備えられている。

ちなみに、図４では、柱梁架構部３を構成する梁２を左側に変位して配設し、制振装置７を右側に変位して配設した例を図示しているが、逆に、柱梁架構部３を構成する梁２を右側に変位して配設し、制振装置７を左側に変位して配設することもできる。

上下方向で隣接する上下の柱梁架構部３において、梁２と制振装置７とが構面外方向（図３中左右方向）に並ぶ状態で配設されている配置構成等、その他の配置構成は第１実施形態と同様である。

１ 柱
２ 梁
３ 柱梁架構部
４ 構造物（建物）
６ ブレース
７ 制振装置

Claims (3)

1. 柱と梁とで構成される柱梁架構部が上下方向に連続する構造物において、それら柱梁架構部の夫々にブレースと制振装置とが備えられた制振構造であって、
   前記ブレースは、上方側の柱梁架構部の仕口部側から下方側に伸びる姿勢で備えられ、
   前記制振装置は、前記ブレースの下端部に接続され水平方向に延びる姿勢で備えられ、
   上下方向で隣接する上下の柱梁架構部において、下方側の柱梁架構部を構成する梁と上方側の柱梁架構部に備えられた制振装置とが、構面外方向に並ぶ状態で配設され、
   下方側の柱梁架構部を構成する梁に対して上方側の柱梁架構部に備えられた制振装置を同一レベルに配設している制振構造。
2. 上下方向で隣接する上下の柱梁架構部において、上方側の柱梁架構部を構成する梁が構面外方向の一方側に変位して配設され、且つ、下方側の柱梁架構部を構成する梁が構面外方向の他方側に変位して配設され、
   上方側の柱梁架構部に備えられたブレース及び制振装置が、上方側の柱梁架構部を構成する梁と上下方向に並ぶ状態で構面外方向の一方側に変位して配設されている請求項１に記載の制振構造。
3. 上下方向に隣接する複数の柱梁架構部において、前記梁、前記ブレース、及び、前記制振装置が、構面外方向の一方側と他方側とに交互に存在する連層状態で配設されている請求項１又は２に記載の制振構造。

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