(57)【要約】【課題】建築計画の自由度を高めることができる制振構造を提供する。【解決手段】制振構造は、構造物１０の梁１４に固定された固定床１８と、梁１４に非固定又は半固定された変位床２０と、で構成された床材１６と、変位床１６の間に形成された吹抜け２２、又は固定床１８と変位床２０との間に設けられ、変位床２０の水平方向の変位を吸収する制振手段と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の梁に固定された固定床と、前記梁に非固定又は半固定された変位床と、で構成された床材と、
前記変位床の間に形成された吹抜け、又は前記固定床と前記変位床との間に設けられ、前記変位床の水平方向の変位を吸収する制振手段と、
を有する制振構造。
【請求項２】
前記変位床は、前記梁にスライド移動可能に載置されたプレキャストコンクリート版である、請求項１に記載の制振構造。
【請求項３】
前記制振手段は、前記固定床と前記変位床に跨って配筋された鉄筋である、請求項１又は２に記載の制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の制振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超高層建物等の構造物において、地震時における耐震性、安全性を高めるため、各種の制振構造が採用されている。例えば特許文献１には、構造物のコア架構の内部に高さ方向に複数の剛カラムを設け、上下に隣接する剛カラム間に制振ダンパーや積層ゴム等の制振装置を配置する制振構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５２２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すように、制振装置を構造物の上下方向にわたって設置する場合、建築計画と構造計画の綿密な設計が必要であり、建築計画が制約されることが多かった。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑み、建築計画の自由度を高めることができる制振構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の制振構造は、構造物の梁に固定された固定床と、前記梁に非固定又は半固定された変位床と、で構成された床材と、前記変位床の間に形成された吹抜け、又は前記固定床と前記変位床との間に設けられ、前記変位床の水平方向の変位を吸収する制振手段と、を有する。
【０００７】
上記構成によれば、構造物の床材が固定床と変位床とで構成され、変位床の水平方向の変位を吸収する制振手段が変位床の間に形成された吹抜け、又は固定床と変位床との間に設けられている。
【０００８】
これにより、地震時に変位床を面内方向へ変位させることで、床材にせん断変形を生じさせ、制振手段によって床材の変位を吸収することで、構造物を制振することができる。また、変位床の面内方向の変位を制振手段によって吸収するため、制振手段を構造物の上下方向にわたって設置する必要がなく、建築計画の自由度を高めることができる。
【０００９】
請求項２に記載の制振構造は、請求項１に記載の制振構造であって、前記変位床は、前記梁にスライド移動可能に載置されたプレキャストコンクリート版である。
【００１０】
上記構成によれば、プレキャストコンクリート版を梁にスライド移動可能に載置することにより、床材の一部を面内方向へ変位可能な変位床とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の制振構造は、請求項１又は２に記載の制振構造であって、前記制振手段は、前記固定床と前記変位床に跨って配筋された鉄筋である。
【００１２】
上記構成によれば、固定床と変位床に跨って配筋された鉄筋によって制振手段が構成されている。このため、地震時に変位床が固定床に対して面内方向へ変位した際に、変位床の変位に伴って鉄筋が変形することで、変位床の変位を吸収することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る制振構造によれば、建築計画の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は第１実施形態に係る制振構造の平常時の状態を示す平面図であり、（Ｂ）は地震時の状態を示す平面図である。
【図２】第１実施形態に係る制振構造の床材を示す部分斜視図である。
【図３】図１（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第２実施形態に係る制振構造の図３に相当する断面図である。
【図５】第３実施形態に係る制振構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る制振構造について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１６】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の制振構造は、例えば超高層建物等の構造物１０に採用されている。構造物１０は、複数の柱１２と、柱１２間に架渡されたＨ形鋼からなる複数の梁１４と、梁１４上に設けられた床材１６と、を有している。なお、構造物１０は各階に床材１６を有しているが、各階の床材１６の構成は同一であるため、以下、１つの床材１６の構成のみを説明する。
【００１７】
また、床材１６は、平面視で矩形状とされており、梁１４に固定された固定床１８と、梁１４に非固定又は半固定された変位床２０とで構成されている。本実施形態では、床材１６の略中央部に矩形状の吹抜け２２が形成されており、吹抜け２２を中心として変位床２０が放射状に配置されている。
【００１８】
すなわち、床材１６の一部が、平面視で十字状に配置された変位床２０とされており、変位床２０の間（交点）に吹抜け２２が形成されている。なお、固定床１８が構造物１０の図示しない外壁に固定されているのに対し、変位床２０は図示しない外壁から離間して配置されている。
【００１９】
図３に示すように、固定床１８は、梁１４の上フランジ１４Ａ上に鉄筋２４を配筋し、コンクリート２６を打設することで構成された鉄筋コンクリート造の剛床であり、梁１４の上フランジ１４Ａに突設された図示しないスタッド等によって梁１４と一体化されている。
【００２０】
一方、図２に示すように、変位床２０は、互いに接合された複数のＰＣａ版２８（プレキャストコンクリート版）によって構成されている。ＰＣａ版２８は、梁１４の上フランジ１４Ａ上に載置されており、下面に突設された図示しないストッパが梁１４の側面に当接することで、梁１４に対してスライド移動可能とされつつ、梁１４からの脱落が防止されている。
【００２１】
図３に示すように、固定床１８と変位床２０との接合面には、段部１８Ａ、２０Ａがそれぞれ形成されており、固定床１８の段部１８Ａが変位床２０の段部２０Ａの上に重なり合うよう配置されている。
【００２２】
また、段部１８Ａ、２０Ａには、制振手段としての複数のダボ３０が設けられている。ダボ３０は、例えば低降伏点鋼で形成された断面矩形状の棒状部材であり、下端が変位床２０の段部２０Ａに形成された凹部３２に挿入され、上端が固定床１８の段部１８Ａに形成された凹部３４に挿入されている。
【００２３】
また、複数のダボ３０は、固定床１８と変位床２０の接合面（段部１８Ａ、２０Ａ）に沿って互いに間隔をあけて配置されており、固定床１８と変位床２０は、互いに隙間をあけた状態でダボ３０を介して接合されている。なお、固定床１８と変位床２０の隙間は、ロックウール等の図示しない繊維材によって埋められている。
【００２４】
本実施形態の制振構造によれば、地震時に構造物１０の床材１６に水平方向（面内方向）に力が加わった場合、図１（Ｂ）に示すように、梁１４に半固定又は非固定された変位床２０が面内方向へ変位する。一方、梁１４に固定された固定床１８は変位しないため、床材１６の固定床１８と変位床２０との間にせん断変形が生じる。
【００２５】
このとき、固定床１８と変位床２０の間に設けられた制振手段としてのダボ３０が、変位床２０の変位に伴って塑性変形することで、変位床２０の水平方向の変位を吸収することができる。このように、地震時に床材１６に生じるエネルギーをダボ３０によって吸収することで、構造物１０を制振することができる。
【００２６】
なお、変位床２０の変形に伴い、床材１６を支持する梁１４も変位床２０と固定床１８の境界部分で塑性変形するため、梁１４によって変位床２０の水平方向の変位を吸収することもできる。このとき、変位床２０を支持する梁１４のフランジ間に図示しないカバープレートを接合して梁１４を閉断面にすることで、梁１４を補強し、梁１４によってより積極的にエネルギーを吸収する構成としてもよい。
【００２７】
また、本実施形態の制振構造によれば、固定床１８と変位床２０の接合面に設けられた制振手段としてのダボ３０によって、変位床２０の面内方向の変位を吸収するため、制振手段を構造物１０の上下方向にわたって設置する必要がない。このため、建築計画の自由度を高めることができる。
【００２８】
また、本実施形態の制振構造によれば、梁１４にスライド移動可能に載置されたＰＣａ版２８によって変位床２０が構成されている。すなわち、ＰＣａ版２８を梁１４に載置するだけで面内方向へ変位可能な変位床２０を構築することができるため、床材１６の一部を容易に変位床２０とすることができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る制振構造について、図４を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については図示及び説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態の制振構造が採用される構造物４０は、第１実施形態と同様に、梁４４に固定された固定床４８と、梁４４に非固定又は半固定された変位床５０とで構成された床材４６を有している。また、変位床５０は、梁４４上に載置された複数のＰＣａ版５８で構成されている。
【００３１】
一方、固定床４８は、梁４４の上フランジ４４Ａ上に設置されたデッキプレート５２上に鉄筋５４を配筋し、コンクリート５６を打設することで構成された合成スラブであり、デッキプレート５２によって梁４４と一体化されている。
【００３２】
また、本実施形態では、変位床５０（ＰＣａ版５８）に配筋された制振手段としての複数の鉄筋６０が、デッキプレート５２上まで延びている。すなわち、制振手段としての複数の鉄筋６０が、固定床４８と変位床５０に跨って配筋されている。
【００３３】
本実施形態の制振構造によれば、第１実施形態と同様に、地震時に構造物４０の床材４６に水平方向（面内方向）に力が加わった場合、梁４４に半固定又は非固定された変位床５０が面内方向へ変位する。一方、梁４４に固定された固定床４８は変位しないため、床材４６の固定床４８と変位床５０との間にせん断変形が生じる。
【００３４】
このとき、固定床４８と変位床５０に跨って配筋された制振手段としての鉄筋６０が、変位床５０の変位に伴って塑性変形することで、変位床５０の水平方向の変位を吸収することができる。このように、地震時に床材４６に生じるエネルギーを鉄筋６０によって吸収することで、構造物４０を制振することができる。
【００３５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る制振構造について、図５を用いて説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成については図示及び説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００３６】
図５に示すように、本実施形態の制振構造が採用される構造物７０は、第１実施形態と同様に、複数の柱７２と、柱７２間に架渡されたＨ形鋼からなる複数の梁７４と、梁７４上に設けられた床材７６と、を有している。また、床材７６は、平面視で矩形状とされており、梁７４に固定された固定床７８と、梁７４に非固定又は半固定された変位床８０とで構成されている。
【００３７】
床材７６において、変位床８０は平面視で十字状に配置されており、変位床８０の間（交点）に吹抜け８２が形成されている。また、吹抜け８２には、制振手段としての一対のダンパー８４が設けられている。
【００３８】
一対のダンパー８４は、平面視でＸ字状となるように吹抜け８２の対角線上に配置されており、吹抜け８２を挟んで対向する変位床８０同士を繋いでいる。なお、ダンパー８４としては、粘性系ダンパーや、粘弾性系ダンパー、摩擦系ダンパー等の公知の制振ダンパーを用いることができる。
【００３９】
本実施形態の制振構造によれば、第１実施形態と同様に、地震時に構造物７０の床材７６に水平方向（面内方向）に力が加わった場合、梁７４に半固定又は非固定された変位床８０が面内方向へ変位する。一方、梁７４に固定された固定床７８は変位しないため、床材７６の固定床７８と変位床８０との間にせん断変形が生じる。
【００４０】
このとき、変位床８０に形成された吹抜け８２に設けられた制振手段としてのダンパー８４によって変位床５０の水平方向の変位を吸収することで、構造物７０を制振することができる。
【００４１】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明について第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。また、第１〜第３実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。
【００４２】
例えば、第１実施形態では、固定床１８と変位床２０との間に制振手段としてのダボ３０が設けられていた。しかし、制振手段は、ダボ３０等に限らず、例えば固定床１８と変位床２０との間に制振手段としての摩擦材を設け、摩擦材の摩擦力によってエネルギーを吸収する構成としてもよい。また、固定床１８と変位床２０との間に制振手段としてのダンパーを設け、ダンパーの減衰力によってエネルギーを吸収する構成としてもよい。
【００４３】
また、上記の実施形態では、変位床２０、５０が複数のＰＣａ版２８、５８によって構成されていた。しかし、変位床２０、５０は、少なくとも梁１４、４４に非固定又は半固定とされていればよく、ＰＣａ版２８、５８によって構成されている必要はない。
【００４４】
また、上記の実施形態では、構造物１０、７０及び床材１６、７６の平面形状がともに矩形状とされていたが、構造物及び床材の平面形状は矩形状に限らず、三角形状や多角形状とされていてもよい。さらに、構造物の平面形状に対して床材の平面形状が異なっていても構わない。
【００４５】
また、上記の実施形態では、床材１６、７６に吹抜け２２、８２が１箇所形成されていたが、吹抜けは１つの床材に少なくとも１箇所形成されていればよく、１つの床材に複数（２箇所以上）の吹抜けが形成されていてもよい。なお、吹抜けを複数形成する場合、構造物の各階の床材に形成される吹抜けは、平面視でそれぞれ同一の位置であることが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１０、４０、７０     構造物
１４、４４、７４     梁
１６、４６、７６     床材
１８、４８、７８     固定床
２０、５０、８０     変位床
２２、８２           吹抜け
２８、５８           ＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）
３０                 ダボ（制振手段の一例）
６０                 鉄筋（制振手段の一例）
８４                 ダンパー（制振手段の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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