(57)【要約】【課題】建物本体の制振性を効果的に向上させることが可能な制振構造体と、この制振構造体を備えた建物を得る。【解決手段】バルコニー２２は、建物本体１６の建物柱に結合される２本の突出梁２６と、突出梁２６の先端部分に接続される連結梁２８で構成された外付枠部材２４を有している。外付枠部材２４を支持する支持柱３０の上端はボールジョイント３２により回転可能とされ、支持柱３０と突出梁２６の間、及び支持柱３０と連結梁２８の間には、制振部材３４が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物本体の外壁から外方に張り出して建物本体に接続される外付構造物と、
前記建物本体と別体で構成され前記外付構造物を支持する支持柱と、
前記外付構造物と前記支持柱とを繋ぎ、外付構造物と支持柱との相対変位のエネルギーを吸収して制振する制振部材と、
を有する制振構造体。
【請求項２】
前記支持柱が前記外付構造物に対し少なくとも１方向に回転可能に接続されている請求項１に記載の制振構造体。
【請求項３】
前記支持柱が前記外付構造物に対し異なる２方向に回転可能に接続され、
前記制振部材が、前記支持柱の前記外付構造物に対する前記２方向で前記エネルギーを吸収可能となるように複数配置されている請求項１に記載の制振構造体。
【請求項４】
前記支持柱の本数が、前記建物本体で負担する前記外付構造物の荷重に基づいて設定されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の制振構造体。
【請求項５】
前記外付構造物がバルコニーを構成している請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の制振構造体。
【請求項６】
建物本体と、
前記建物本体に備えられる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の制振構造体と、
を有する建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の振動のエネルギーを吸収可能な制振構造体と、この制振構造体を備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物では、地震などを考慮して耐震補強されたものがある。たとえば特許文献１には、既設壁の外側面に交差耐力壁や平行耐力壁などを備えるようにした耐震補強構造が記載されている。しかし、特許文献１の構造では、建物に対する制振性を向上させるものではない。
【特許文献１】特開２００２−２７６１６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事実を考慮し、建物本体の制振性を効果的に向上させることが可能な制振構造体と、この制振構造体を備えた建物を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明では、建物本体の外壁から外方に張り出して建物本体に接続される外付構造物と、前記建物本体と別体で構成され前記外付構造物を支持する支持柱と、前記外付構造物と前記支持柱とを繋ぎ、外付構造物と支持柱との相対変位のエネルギーを吸収して制振する制振部材と、を有する。
【０００５】
本発明では、建物本体の外壁から外方に張り出す外付構造物と、この外付構造物を支持する支持柱とが制振部材で繋げられている。この制振部材は、外付構造物と支持柱との相対変位のエネルギーを吸収して制振する。すなわち、建物本体が振動し、その振動が外付構造物にも作用して外付構造物が支持柱に対し相対変位すると、この相対変位のエネルギーが制振部材により吸収される。このように、制振部材によって、建物本体の振動のエネルギーを効果的に吸収できる。特に、建物本体に制振機能を持たせることが構造上困難な場合であっても、外付構造物、支持柱及び制振部材は建物本体の外部に配置されるので、建物本体を制振化することが可能となる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記支持柱が前記外付構造物に対し少なくとも１方向に回転可能に接続されている。
【０００７】
したがって、外付構造物と支持柱との相対移動を、少なくとも１方向の回転により実現することができる。しかも、外付構造物と支持柱とをスライド等させる必要がないので、構造の複雑化を招かない。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記支持柱が前記外付構造物に対し異なる２方向に回転可能に接続され、前記制振部材が、前記支持柱の前記外付構造物に対する前記２方向で前記エネルギーを吸収可能となるように複数配置されている。
【０００９】
このように、支持柱を外付構造物に対し異なる２方向に回転可能とすることで、外付構造物と支持柱との相対移動方向の制限が少なくなる。制振部材も、この２方向でエネルギー吸収可能となるように複数配置されているので、より効果的に、建物本体を制振化できる。もちろん、支持柱は外付構造物に対し２方向以上の方向で回転可能とされていてもよい。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記支持柱の本数が、前記建物本体で負担する前記外付構造物の荷重に基づいて設定されている。
【００１１】
したがって、必要かつ十分な本数の支持柱で外付構造物を支持することが可能となる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記外付構造物がバルコニーを構成している。
【００１３】
したがって、バルコニーと、このバルコニーを支持する支持柱を有効に利用して建物本体を制振化する、あるいは制振性を向上させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、建物本体と、前記建物本体に備えられる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の制振構造体と、を有する。
【００１５】
この建物では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の制振構造体を有しているので、建物本体の制振性が効果的に向上される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成としたので、建物本体の制振性を効果的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には、本発明の一実施形態に係る制振構造体１２が適用された建物１４が部分的に示されている。また、図３には、この建物１４が１階部分及び２階部分における水平方向の概略断面図として示されている。
【００１８】
図１に示すように、建物１４を構成する建物本体１６の１階部分及び２階部分の外壁１８は開口されて窓２０が形成されている。そして、２階部分の窓２０の外側には、建物本体１６の外壁１８から外側に張り出すバルコニー２２が設けられている。本実施形態では、本発明に係る外付構造物がバルコニー２２を構成している。
【００１９】
バルコニー２２は、建物本体１６の図示しない建物柱に結合固定される２本の突出梁２６を有している。突出梁２６は２本とも同一の高さ及び突出長とされている。そして、突出梁２６の先端部分の間に、連結梁２８の両端が結合固定されている。全体として、２本の突出梁２６とこれらを連結する連結梁２８によって、平面視にて扁平Ｕ字状の外付枠部材２４が建物本体１６から外側に張り出している。外付枠部材２４は、突出梁２６によって建物本体１６に接続（結合）されているので、建物本体１６が振動すると、外付枠部材２４も建物本体１６と共に振動しようとする。
【００２０】
なお、突出梁２６及び連結梁２８としては、建物本体１６を構成している柱部材や梁部材と同様の構造の部材、たとえば四角筒状の鋼材やＨ型鋼、Ｃ型鋼等を用い、これらを所望の長さに切断したもので構成できる。
【００２１】
外付枠部材２４は、複数の支持柱３０によって支持されている。この支持柱３０の本数は、バルコニー２２の重量を建物本体１６の建物架構がどの程度負担するか、という点を考慮して決められている。本実施形態では、建物架構で負担可能な重量に余裕がある場合が前提であり、バルコニー２２の重量の半分程度を建物本体１６の建物架構で負担し、残りの重量を支持柱３０で負担する構造としている。したがって、本実施形態では、それぞれの突出梁２６の先端部分に１本ずつ、合計で２本の支持柱３０が設定されている。
【００２２】
支持柱３０の上端（柱頭）にはボールジョイント３２（あるいはピン、ベアリングなど）が設けられており、外付枠部材２４と支持柱３０との接続部分では、支持柱３０が外付枠部材２４に対し少なくとも２方向（矢印Ｒ１方向及び矢印Ｒ２方向）で相対回転可能となっている。これに対し、支持柱３０の下端は、地面などの設置面に設置されており、固定端となっている。
【００２３】
支持柱３０と突出梁２６の間、及び支持柱３０と連結梁２８の間には、制振部材３４が斜めに掛け渡されており、その両端部分で支持柱３０、突出梁２６又は連結梁２８に取り付けられている。支持柱３０が外付枠部材２４に対し矢印Ｒ１方向又は矢印Ｒ２方向（もちろん、これらが合成された方向を含む）に相対回転すると、これら制振部材３４は、それぞれ伸縮してこの回転（相対変位）のエネルギーを吸収する。制振部材３４全体でみると、矢印Ｒ１方向と矢印Ｒ２方向の２方向でエネルギー吸収している。なお、制振部材３４としては、このようにエネルギー吸収可能であればその具体的構造は特に限定されない。たとえば、所定の剛性を有する材料の変形によってエネルギー吸収するもの（いわゆる鋼材系）、粘弾性体（ゴムなど）の変形（内部摩擦を伴う）によってエネルギー吸収するもの（いわゆる粘弾性系）、粘性流体（オイルなど）の流動によってエネルギー吸収するもの（いわゆる粘性系）を単独で、あるいは必要に応じて組み合わせて適用できる。
【００２４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２５】
本実施形態の制振構造体１２を備えた建物１４では、地震等により建物本体１６が振動すると、外付枠部材２４も振動しようとする。このとき、外付枠部材２４を構成している突出梁２６又は連結梁２８に対し支持柱３０が相対的に（矢印Ｒ１方向及び矢印Ｒ２方向に）回転しようとするので、制振部材３４が伸縮される。そしてこれにより、突出梁２６又は連結梁２８と支持柱３０との相対移動のエネルギーが吸収されるので、建物本体１６としても効果的に制振化されることになる。
【００２６】
ここで、図２及び図３に示すように、本実施形態の制振構造体１２が適用される新築の建物本体１６を考える。図２及び図３において便宜的に方角を設定し、建物本体１６の４つの外壁１８をそれぞれ、東壁１８Ｅ、西壁１８Ｗ、南壁１８Ｓ、北壁１８Ｎとするが、もちろん、建物の配設方向やこれに限定されない。
【００２７】
ここで、東壁１８Ｅ、西壁１８Ｗ、北壁１８Ｎには、実質的に所定の幅を有する部分（窓などの開口が形成されていない部分）が存在しているので、この部分に壁用の制振部材（以下、この制振部材を、本実施形態の制振構造体に係る制振部材３４と区別して壁用制振部材３６とする）を配設することが可能である。しかし、南壁１８Ｓについては、図１にも示したように窓２０として大型のものが形成されており、壁用制振部材３６を配設することが困難である。このため、建物本体１６を全体としてみたときにも、南壁１８Ｓに対応する壁用制振部材３６が存在しないこととなり、偏りが生じている。また、たとえば建物本体１６内に東西方向の内壁３８が存在している場合には、この内壁３８に壁用制振部材３６を配設することも考えられるが、居室内のスペースが狭くなったり、居室内の開放感が損なわれたりすることが懸念される。内壁３８の構造によっては、壁用制振部材３６の取り付けが困難な場合もある。内壁３８に壁用制振部材３６を取り付けることが可能な場合でも、建物本体１６全体としてみたときに壁用制振部材３６に偏りが生じてしまう。
【００２８】
このような建物本体１６に対し、本実施形態では、図３にも示すように、南壁１８Ｓに対応して設けられたバルコニー２２に、制振構造体１２を適用している。すなわち、壁用制振部材３６を配設することが困難な外壁に対して、本発明の制振構造体１２を適用して、建物本体１６をこの壁面（南壁１８Ｓ）において制振化することが可能となる。建物１４を全体でみたときの制振部材の配置にも、偏よりが少なくなる。さらに、内壁３８に壁用制振部材３６を配設する必要がなくなるので、内部のスペースをより有効に利用できるようになる。
【００２９】
図４及び図５には、本発明を適用可能な既設の建物４４が示されている。この建物４４では、東壁１８Ｅ、西壁１８Ｗ、北壁１８Ｎ及び南壁１８Ｓのいずれにも制振部材３４（図２（Ａ）及び図３（Ａ）参照）は配設されていない。また、この建物４４には、建物本体４６にあらかじめキャンチバルコニー４８が設けられている。
【００３０】
このような建物１４に対し、キャンチバルコニー４８を、本実施形態に係るバルコニー２２へと改修する（付け替える）ことで、南壁１８Ｓに対応して制振構造体１２を設けることができる。図５（Ａ）から分かるように、制振部材３４は、東西方向と南北方向の両方向に配設されることになるので、これら２方向で効果的に制振構造体１２の減衰効果を発揮させて、建物本体４６を制振化することができる。しかも、建物本体４６に制振構造体１２が追加されることで、建物４４の全体としての剛性も向上し、建物本体４６が捩れ難くなる。
【００３１】
また、本実施形態の制振構造体１２では、バルコニー２２の荷重の一部を支持柱３０で負担している。このため、キャンチバルコニー４８を取り付けた図４（Ａ）及び（Ｂ）の構成と比較して、建物本体４６（建物架構）で負担するバルコニー２２の荷重が少なくなる。この結果、既設の建物に対し、バルコニーの機能を残し、且つ建物架構へのバルコニーの荷重負担を軽減させつつ、制振性を高めることが可能となる。
【００３２】
なお、上記では、バルコニー２２の荷重を２本の支持柱３０で支持する構造のものを例に挙げたが、支持柱３０の本数は、建物架構で負担するバルコニー２２の荷重を考慮して、さらに多くすることも可能である。第１実施形態の変形例として図６に示す制振構造体４２では、支持柱３０よりも建物本体１６に近い位置（ただし建物本体１６、４６とは別体とされている）に、さらに２本の支持柱５４を追加し、合計で４本の支持柱によりバルコニー２２を支持している。追加された２本の支持柱５４も、上端にはボールジョイント３２が備えられており、突出梁２６に対し２方向に回転可能となっている。また、下端は地面などの設置面に設置されており、固定端となっている。
【００３３】
このように、４本あるいはそれ以上の支持柱を用いることで、バルコニー２２の荷重を実質的に建物本体１６の建物架構に全く負担させないようにすることが可能である。換言すれば、建物架構で負担すべき（負担可能な）バルコニー２２の荷重に応じて、必要かつ十分な本数の支持柱で支持できることになる。そして、バルコニー２２の荷重を実質的に建物本体１６、４６の建物架構に負担させない構成は、図４及び図５に示したように、既設の建物４４に対し本発明を適用する際に好ましい。
【００３４】
また、各実施形態において、制振部材３４の数及び位置も上記したものに限定されない。たとえば図７に示すように、連結梁２８と支持柱３０の間にのみ制振部材３４を配置した構成の制振構造体５２でもよい。特に、図２及び図３に示した建物本体１６では、南壁１８Ｓへの壁用制振部材３６の取り付けが困難であることから、特に東西方向の制振性を高めることが望まれる。このような場合に、図７に示した制振構造体５２を適用すれば、図８に示すように、必要とされる東西方向の制振性は確保しつつ、制振構造体の構成を簡素化できる。このように、建物本体１６の構造等も考慮した上で、制振部材３４の数及び位置を必要且つ十分なものとすればよい。
【００３５】
図７に示した制振構造体５２では、矢印Ｒ１方向で支持柱３０が回転したときに制振部材３４がエネルギー吸収するので、支持柱３０は１方向にのみ回転すればよい。したがって、ボールジョイント３２に代えて、ピンやベアリングを用いることで支持柱３０の上端部分の構造を簡素化することも可能である。
【００３６】
このように、支持柱３０の上端の構造として、ボールジョイント及びピンのいずれを用いた構成であっても、建物本体の振動時に支持柱３０を外付枠部材２４に対し相対移動させることができる。このような相対移動としては、回転ではなくスライドでもよいが、スライドさせるためには構造の複雑化を招くおそれがある。上記したように、ボールジョイントやピンを用いると、簡単な構造で支持柱３０を外付枠部材２４に対し相対移動させることができ、好ましい
【００３７】
図９には、本発明の第２実施形態の制振構造体６２が示されている。第２実施形態では、
【００３８】
第１実施形態（図１参照）あるいは第１実施形態の変形例（図６参照）と同一の構成とされているが、さらに、突出梁２６、支持柱３０に、四角枠状のフレーム部材６４が取り付けられている。このフレーム部材６４には、必要に応じて壁面緑化用の格子（すのこ）や、壁面装飾用のパネル等の各種部材を取付可能とされている。
【００３９】
したがって、第２実施形態では、第１実施形態と同様にして建物本体１６の制振性を向上させることができるが、さらに、制振構造体６２の側面部分を容易に緑化、装飾等できる。突出梁２６、支持柱３０を利用してフレーム部材６４を取り付けているので、フレーム部材６４の取付用の特別な部材が不要となる。
【００４０】
なお、図９では、建物本体１６に向かって左側の突出梁２６、支持柱３０にのみフレーム部材６４を備えた例を挙げているが、右側の突出梁２６及び支持柱３０にフレーム部材６４を配置することも可能である。さらに、連結梁２８と２本の支持柱３０の間（正面）にフレーム部材６４を配置することも可能である。
【００４１】
以上の実施形態では、本発明の外付構造物である外付枠部材２４が、バルコニー２２を構成している例を挙げたが、外付構造物（外付枠部材２４）は、バルコニー２２を構成している必要はない。たとえば、バルコニー２２に代えて建物本体１６の２階部分に増築される部屋や庇など、あるいは建物本体１６の１階部分に増築される車庫、倉庫の屋根部分に本発明を適用することが可能である。
【００４２】
また、図１０に示す第３実施形態の制振構造体７２では、このように特定の目的を持った外付構造物を利用するのではなく、建物本体１６の制振性を高めること自体を目的として、本発明の制振構造体が適用されている。したがって、この制振構造体７２では、外付枠部材２４自体が本発明の外付構造物を構成しており、突出梁２６及び連結梁２８が外部から露出していてもよい。もちろん、このような制振構造体７２において、突出梁２６及び連結梁２８の上にもフレーム部材６４等を設置し、これを植物用の棚（たとえば藤棚など）等として利用することも可能である。
【００４３】
以上説明したように、本発明の制振構造体を適用することで、建物本体の制振性を効果的に向上させることができる。本発明の制振構造体は、建物本体が新築の場合及び既設の場合（改修・増築）の双方に対応できる。しかも、本発明の制振構造体は、建物本体の外側で制振機能を付加するので、建物本体のスペース効率や間取りプランなどに影響を与えることがなく、建物設計の自由度（選択肢）が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態の制振構造体が適用された建物を部分的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の制振構造体が適用される建物を適用前の状態で示す平面図であり、（Ａ）は１階部分、（Ｂ）は２階部分である。
【図３】本発明の第１実施形態の制振構造体が適用された建物を示す平面図であり、（Ａ）は１階部分、（Ｂ）は２階部分である。
【図４】本発明の第１実施形態の制振構造体が適用される建物を適用前の状態で示す平面図であり、（Ａ）は１階部分、（Ｂ）は２階部分である。
【図５】本発明の第１実施形態の制振構造体が適用された建物を示す平面図であり、（Ａ）は１階部分、（Ｂ）は２階部分である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例の制振構造体が適用された建物を部分的に示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例の制振構造体が適用された建物を部分的に示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例の制振構造体が適用された建物を示す平面図であり、（Ａ）は１階部分、（Ｂ）は２階部分である。
【図９】本発明の第２実施形態の制振構造体が適用された建物を部分的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の制振構造体が適用された建物を部分的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１２  制振構造体
１４  建物
１６  建物本体
１８  外壁
２０  窓
２２  バルコニー（外付構造物）
２４  外付枠部材（外付構造物）
２６  突出梁
２８  連結梁
３０  支持柱
３２  ボールジョイント
３４  制振部材
３６  壁用制振部材
３８  内壁
４２  制振構造体
４４  建物
４６  建物本体
４８  キャンチバルコニー
５２  制振構造体
５４  支持柱
６２  制振構造体
６４  フレーム部材
７２  制振構造体
【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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【図６】
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【図７】
2010116679.tif 000009
【図８】
2010116679.tif 000010
【図９】
2010116679.tif 000011
【図１０】
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