(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に互いに距離を隔てて対向し、水平力の負担時に軸方向に相対変位を生ずる少なくとも一組の柱と、この対向する各柱に跨って両柱に接続するスラブと、対向する前記各柱間に架設され、軸方向力を負担したときに両端間に相対変位を生じて減衰力を発生する制震装置とを備え、
前記スラブは少なくとも前記一組の柱の対向する端面間で不在になり、且つ前記一組の柱の少なくとも一方の柱の前記端面寄りの、前記スラブ側を向いた側面からも構造的に分離していることを特徴とする曲げ変形制御型制震構造物。
【請求項２】
前記対向する柱の、それぞれの対向する面から対向する柱側へ、高さ方向に互いに段差が付いて張出部が突出し、双方の張出部間に前記制震装置が架設されていることを特徴とする請求項１に記載の曲げ変形制御型制震構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は曲げ変形型架構の曲げ変形量を制震装置の介在によって低減し、建築計画上の自由度を高めることを可能にする曲げ変形制御型制震架構にスラブが接続する場合に、制震装置が跨る壁柱等、柱間の相対変位に伴うスラブの損傷を極力抑制し、制震架構の変形能力を高める機能を持たせた制震構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物架構を例えば連層の耐震要素からなるコア（壁柱）とその外周の外周フレームから構成する場合に、剛性の差を利用してコアに水平力の大半を分担させる場合、架構の高層化に伴い、変形性状が曲げ変形型になる傾向があるため、この曲げ変形を低減させることがコアを有する高層建物の設計上の課題になる。
【０００３】
コアの曲げ変形量は外周フレームを含めた架構全体の剛性を上げることにより低減されるが、コアと外周フレームに同等の水平力を分担させようとすれば、外周フレームに入力する地震力が過大になり、コアに地震力のほとんどを負担させようとすれば、コアの脚部における転倒モーメントが過大になるため、いずれも設計が不可能になることがある。
【０００４】
こうした背景から、出願人はコアの曲げ変形を効果的に低減することを趣旨とする構造物と（特許文献１参照）、その発明を派生させ、更に建築計画上の自由度を増す制震架構を（特許文献２参照）を先に提案している。
【０００５】
特に架構内へのスラブの配置を想定した特許文献２では、地上から最上層まで連続する連層耐震要素である壁柱の区間の任意の範囲に、住居や事務所等の用途に対応するためのスラブを配置することが可能になっている（請求項４、段落００３０〜００３３、図３１）。
【０００６】
この特許文献２では壁柱の頂部から水平に張り出す壁梁が壁柱の曲げ変形に伴って鉛直方向に相対変位を生ずることで、その先端に接続される制震装置に軸方向の変形を加える働きをするから、壁梁先端寄りの鉛直方向の変位量が大きくなることを前提としている。この関係で、壁柱頂部寄りの壁梁の区間にスラブを接続すればスラブ上の居住性が確保されなくなる可能性があるため、スラブの配置は壁梁を含めた壁柱の全長の内、壁梁を除く区間内に限られている。
【０００７】
同一構面内に位置し、互いに分離している構造体が水平力を負担したときに、両構造体間に生ずる相対変位を利用してダンパーにエネルギを吸収させることは、コアを構成する構造体としての連層耐震壁間にダンパーを架設することによっても実現可能である（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２８４２１５９号公報（請求項１、第３図、図４、図８、図１０）
【特許文献２】特許第２９１４１８７号公報（請求項４、段落００３０〜００３３、図３１、図３３、図３４）
【特許文献３】特開２００３−２６９００４号公報（請求項１、段落００１１〜００１４、図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２において壁梁を除く壁柱の区間にスラブを配置し、壁柱に接続するとしても、図４−（ｂ）に示すように壁柱の曲げ変形量が上層寄り程、大きくなるから（段落００１６、００１７、図３、図１０）、壁柱の上層寄りに接続しているスラブが壁柱の曲げ変形を拘束するように作用する可能性がある。スラブが壁柱の曲げ変形を拘束することは、壁柱の曲げ変形に伴い、スラブの壁柱への接続部分が損傷を受けることでもある。
【００１０】
従って特許文献２において壁柱にスラブを接続する場合には、壁柱の曲げ変形を効果的に生じさせ、制震装置によるエネルギ吸収能力を有効に発揮させる上では、スラブの接続位置、あるいは接続区間が必然的に制限されることになる。
【００１１】
一方、特許文献３では対向する連層耐震壁間に境界梁（境界梁ダンパー）を架設し、その一部に鋼材ダンパーを組み込んでいることから、鋼材ダンパーに変形が集中する傾向がある。
【００１２】
特許文献３では境界梁（境界梁ダンパー）の架設位置（レベル）とスラブ（床）の関係、あるいはスラブ（床）の配置位置に関する言及が一切ないが、図１に示す平面の全体にスラブを配置するとすれば、特許文献２と同様にスラブは対向する連層耐震壁間の相対変位を阻害するように作用するため、スラブに損傷が生ずる可能性を秘めている。
【００１３】
本発明は上記背景より、特許文献２の壁柱のように水平力の負担時に生ずる相対変位を利用して制震装置によるエネルギ吸収効果を期待する制震構造物において、壁柱にスラブが接続する場合に、スラブによる壁柱の曲げ変形に対する拘束を抑制し、スラブ自体の損傷を回避する構造の曲げ変形制御型制震構造物を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明の曲げ変形制御型制震構造物は、水平方向に互いに距離を隔てて対向し、水平力の負担時に軸方向に相対変位を生ずる少なくとも一組の柱と、この対向する各柱に跨って両柱に接続するスラブと、対向する前記各柱間に架設され、軸方向力を負担したときに両端間に相対変位を生じて減衰力を発生する制震装置とを備え、
前記スラブが少なくとも前記一組の柱の対向する端面間で不在になり、且つ前記一組の柱の少なくとも一方の柱の前記端面寄りの、前記スラブ側を向いた側面からも構造的に分離していることを構成要件とする。
【００１５】
「柱」は構造物の骨組みであるラーメン構造の柱・梁の架構を構成する柱（図１０）の他、特許文献１、２で言う、地上から立ち上がる連層の耐震要素（耐震壁）（図９）を含む。連層の耐震要素はブレースの組み合わせからなる構造体も含む。
【００１６】
「一組の柱」は制震装置が跨って架設され、制震装置の一端が接続（連結）される一方の柱と、制震装置の他端が接続（連結）される他方の柱の組（組み合わせ）を指す。いずれの柱も架構や耐震要素が水平力を負担するときに主としてその水平力の作用方向に曲げ変形する形式（曲げ変形卓越型）の柱であればよい。「少なくとも一組の柱」とは、「一組の柱」を構成する「対になる柱」の組が構造物内に一組のみある場合と、複数組ある場合があることを言う。
【００１７】
制震装置はそれが架設される、対向する柱の相対変位時に両柱から軸方向両端部において軸方向力（圧縮力と引張力）を受けることにより軸方向に相対変位を生じ、その相対変位量、または相対速度等に応じた減衰力を発揮することで、構造物に入力する地震力によるエネルギを吸収する。軸方向両端部間に受ける軸方向力によって減衰力を発揮すればよいため、制震装置にはオイルダンパー等の粘性ダンパー、摩擦ダンパーの他、軸方向力である圧縮力と引張力のいずれかを受けて軸部が降伏する形式のダンパー等が使用される。
【００１８】
オイルダンパーの制震装置は例えばピストンの両側に油圧室を持つ油圧シリンダ内をピストンロッドが往復動し、圧力油が油圧室間を移動するときの抵抗力を減衰力として発生する機能を持ち、油圧シリンダの一方の端部が対向する柱の内の一方の柱に相対回転変位可能に接続（連結）され、ピストンロッドが他方の柱に相対回転変位可能に接続（連結）される。両柱間の相対変位時にはピストンロッドが油圧シリンダに対していずれかの向きに移動し、圧力油がピストンを通過することにより減衰力を発生する。
【００１９】
制震装置はまた、対向する両柱の相対変位時に軸方向力を受けることができればよく、両柱の相対変位による制震装置への加力が制震装置に対して軸方向の成分を持てばよいため、制震装置は軸を鉛直方向、あるいは柱の軸方向に向けて配置される他、鉛直方向や柱軸方向に対して傾斜した状態で配置されることもある。制震装置は柱の曲げ変形時に機能するから、柱が曲げ変形した状態のときに、制震装置の軸方向に力を受け易い方向を向いていることが合理的である。
【００２０】
スラブは図２に示すように対向する一組の柱の双方に接続するが、少なくとも一組の柱の対向する端面間で不在になっていることで、両柱への接続にも拘らず、一組の柱を互いに分離した状態に保つ。一組の柱の双方にスラブが接続しても一組の柱が互いに分離した状態に保たれることで、スラブによって一組の柱間の相対変位が阻害されることはない。スラブが一組の柱間の相対変位を阻害しないことで、スラブが柱の曲げ変形に追従しようとする挙動が緩和されるため、スラブの損傷も抑制、あるいは回避される。
【００２１】
一組の柱間に確保される水平距離（端面間距離）は図３−（ａ）〜（ｃ）に示すように各柱が水平力を受けて曲げ変形したときに、変形前の両柱間における高さ方向（柱軸方向）の距離より変形後の両柱間における高さ方向（柱軸方向）の距離が増減するように設定される。
【００２２】
すなわち、図３−（ｃ）に示すようにいずれか一方の向きへの曲げ変形時に高さ方向（柱軸方向）の相対変位量が拡大し、（ｂ）に示すように他方の向きへの曲げ変形時に高さ方向（柱軸方向）の相対変位量が減少するように、変形前の状態での柱間の水平距離が確保される。「高さ方向」は柱の軸方向であり、その方向は柱の曲げ変形の程度によって変動するから、必ずしも「鉛直方向」を指すとは限らない。
【００２３】
ここで、例えば一組の柱の対向する端面間距離（水平距離）が小さければ、両柱の曲げ変形時に対向する端面が互いに接触する可能性がないとは言えないから、水平距離は少なくとも曲げ変形時にも両柱が互いに接触しない程度以上、確保される必要がある。
【００２４】
従って「スラブが少なくとも一組の柱の対向する端面間で不在になった状態で両柱に接続すること」（請求項１）は、一組の柱の対向する端面間に確保されている間隔（距離）分以上の距離を置いた状態を維持するように、すなわち、柱の対向する端面間の距離を短縮させないように両柱にスラブが接続することになる。
【００２５】
対向する柱の柱軸方向の相対変位量はそのまま制震装置に与える相対変位量であり、制震装置はその相対変位量に応じたエネルギ吸収能力を発揮する。水平力は正負の向きに交互に作用するから、図３−（ｂ）の状態からは（ａ）の状態を経て（ｃ）の状態に移行するため、（ｂ）の状態で圧縮力を受けた制震装置は（ｃ）の状態では引張力を受けることになる。
【００２６】
また対向する柱間の軸方向の相対変位量は主に各柱の曲げ剛性と、柱へのスラブの接続区間の長さ（水平距離）（スラブによる柱の拘束の程度）によって決まるから、各柱に自由な曲げ変形を生じさせ、それに伴って制震装置に効果的に相対変位量を与える上では、スラブが各柱から分離している区間の長さは大きい方がよい。
【００２７】
図３に示すように各柱が曲げ変形を起こしたときの（水平）変形量は上層寄り程、大きく、制震装置によるエネルギ吸収能力は軸方向両端部間に生ずる変形量が大きい程、大きいから、制震装置は図１、図９に示すように対向する柱間の上層寄りに配置されることが効果的である。
【００２８】
また曲げ変形を起こしたときの柱の変形量が上層寄り程、大きいことで、上層寄り程、柱に接続しているスラブの、柱に追従しての変形量も大きくなり、それだけスラブによる柱の変形を阻害し易く、スラブは損傷を受け易くなるから、図９に示すようにスラブが柱に接続する区間は上層寄り程、短縮されることが合理的である。
【００２９】
対向する柱の端面間には前記のように少なくとも両柱が曲げ変形したときに互いに接触しない程度の間隔（距離）が確保されるが、更にこの対向する柱の端面間の間隔（距離）を超えた水平方向の区間に亘ってスラブと柱が分離するよう、スラブは柱の端面寄りの柱の側面部分においても柱から分離し（請求項１）、図２に２点鎖線で示すように柱の側面とスラブとの間にはスリットが形成される形になる。
【００３０】
スラブが柱の端面寄りの柱の側面から分離し、一組の柱の少なくとも一方の柱の側面から分離することで、スラブが柱から分離している水平方向の区間の長さは対向する柱間の水平方向の距離より大きくなる。
【００３１】
対向する一組の柱は曲げ変形時に両者間に生ずる軸方向の相対変位に伴って制震装置に効果的に変形を与えるような間隔（距離）を置いて配置されるため、一組の柱同士は全高に亘って水平方向に分離する。水平方向に分離する柱端面間の間隔（水平距離）は図２に示すように制震装置が配置される区間（制震装置の配置区間）と、制震装置が配置されない区間（制震装置の不在区間）とで相違することもあるが、スラブは少なくとも対向する柱同士が水平方向に分離する（間隔を置く）範囲で柱と分離する。
【００３２】
スラブが対向する柱間の相対変位を阻害しないように柱に接続するには、少なくとも柱の対向する端面間をスラブが埋めないようにスラブが柱の側面（端面に直交する面）に接続することが必要であるが、上記のように極力、スラブが柱の曲げ変形を阻害せず、柱の曲げ変形時にスラブが損傷を受けないようにする上では、柱の端面寄りの柱の側面部分においてもスラブと柱が分離し、両者間にスリットが形成されることがより望ましい。
【００３３】
スラブがある階（層）の床面全体を覆うように配置、あるいは構築されるとすれば、スラブは柱の対向する端面間の分離部分を埋めるように配置等されることになり、結局、分離すべき柱同士がスラブによって一体化することになる。これに対し、スラブが柱の対向する端面間の間隔を埋めないように配置等されれば、柱同士は分離した状態に保たれるため、柱間の相対変位が許容されることになる。
【００３４】
例えば図１に示すように対向する柱の、それぞれの対向する端面から対向する柱側へ、高さ方向（柱軸方向）に互いに段差が付いて張出部が突出し、双方の張出部間に制震装置が架設（配置）される場合（請求項２）、対向する柱の対向する端面間に水平方向に確保される間隔（距離）の大きさは、図２に示すように制震装置の配置区間と不在区間とで相違し、柱端面間の水平距離は制震装置の配置区間で大きく、不在区間では小さくなる。図１では制震装置が軸を鉛直方向に向けて配置されているが、上記のように必ずしも制震装置の軸が鉛直方向を向く必要はない。張出部は柱の一部を構成するか、梁のように柱に一体化する。
【００３５】
対向する柱の、それぞれの対向する端面から対向する柱側へ突出する張出部は主として制震装置の軸を鉛直方向に向けた状態で、あるいは鉛直方向に近い角度で傾斜させた状態で、対向する柱間に架設する目的で形成されるが、制震装置は必ずしも軸を鉛直方向に向けて、あるいはそれに近い角度で傾斜して配置される必要はないため、張出部も必ずしも形成される必要はない。
【００３６】
制震装置の軸が鉛直方向を向く必要がないことから、張出部の上面と下面は必ずしも水平面をなしている必要もなく、水平面、あるいは鉛直面に対して傾斜した面をなしていることもある。また例えば柱の対向する端面に切欠きを形成することにより相対的に張出部を形成することもある。
【００３７】
図１の場合、制震装置の配置区間における柱端面間の水平距離と、不在区間における柱端面間の水平距離に差があるため、図２に破線で示すように制震装置の配置区間にスラブが接続する場合と、図２に２点鎖線で示すように不在区間にスラブが接続する場合とでは、スラブが柱から分離する区間（水平距離）にも差が生じ、配置区間にスラブが接続する場合の方がスラブの、柱からの分離区間の距離が大きくなるため、それだけ柱間の相対変位が拡大し易い。
【００３８】
スラブは少なくとも柱の対向する端面間において不在になることで不連続になるから、一組の柱を高さ方向に見たとき、水平方向に対向する柱端間距離が最も大きくなる区間である制震装置の配置区間にスラブを配置（接続）することにすれば、スラブの不連続区間（距離）が大きくなるため、一組の柱の相対変位が生じ易くなり、同時にスラブが受ける損傷が軽減され易くなることになる。
【００３９】
但し、スラブが制震装置の不在区間に配置（接続）された場合にも、図２に２点鎖線で示すようにスラブの、一方の柱からの分離区間を、制震装置の配置区間における柱間距離に対応した距離分、確保すれば、対向する柱間の関係はスラブを制震装置の配置区間に配置した場合と同じ状況になるため、柱間に相対変位を発生させ易くなり、スラブの損傷も軽減され易くなる。この場合、スラブが制震装置の不在区間に配置（接続）されながらも、スラブと少なくとも一方の柱の側面との間には両者が互いに分離するためのスリットが形成される形になる。
【００４０】
図２に２点鎖線で示す場合のように破線で示す場合と同様に、スラブが制震装置の配置区間に配置されるか、不在区間に配置されるかに関係なく、スラブの、柱からの分離区間の水平距離が制震装置の配置区間等、対向する柱端面間距離が最も大きい区間以上になる場合には、スラブの両柱への接続によって柱間の相対変位が阻害されることがなくなる。この結果、柱間には相対的な曲げ変形が自由に生ずると同時に、スラブが両柱から強制的な変形を受けることがないため、スラブの損傷も軽減、あるいは抑制される。
【００４１】
図４−（ａ）は柱の頂部の高さが柱以外の構造体の頂部より高い構造物の立面を示している。この図４−（ａ）に示す一組の柱が図４−（ｂ）に示すように曲げ変形を起こしたとき、柱の頂部寄りの区間は柱以外の構造体によって拘束されることがないため、構造体の曲げ変形より大きい曲げ変形を起こす傾向がある。このため、例えば柱の頂部寄りの区間にスラブが接続しているとすれば、スラブが柱の曲げ変形に追従することで、損傷を受け易い。
【００４２】
そこで、図４−（ｃ）に示すように柱の頂部の高さとそれ以外の構造体の頂部の高さを揃えれば、柱以外の構造体が柱の曲げ変形を全高に亘って拘束するように作用する結果、柱の曲げ変形量が（ｂ）の場合より抑制されるため、柱の頂部寄りの区間にスラブが接続している場合にも、柱の曲げ変形に伴うスラブの損傷が軽減される。
【００４３】
図５−（ａ）は一組の柱２、３の対向する端面から高さ方向に段差が付いて張出部２１、３１が突出し、双方の張出部２１、３１間に制震装置５が架設（配置）された場合（請求項２）の状況を示している。ここでは対向する柱２、３の内、左側に位置する柱２の頂部寄りから張出部２１が突出し、右側に位置する柱３の、頂部より下方位置から張出部３１が突出し、左側の張出部２１の下面と右側の張出部３１の上面との間に制震装置５が架設され、両端において双方に任意の水平軸回りに回転自在に連結されている。
【００４４】
この図５−（ａ）の状態で、図３−（ｂ）に示すように両柱２、３が共に右側へ一様に曲げ変形したときには、図５−（ｂ）に示すように対向する柱２、３の端面間では左側に位置する柱２が右側の柱３に対して相対的に下方へ変位し、右側の柱３が相対的に左側の柱２に対して上方へ変位する状況になるため、両柱２、３間に配置されている制震装置５には軸方向圧縮力が作用する。
【００４５】
逆に図３−（ｃ）に示すように両柱２、３が共に左側へ一様に曲げ変形したときには、図５−（ｃ）に示すように対向する面（端面）間では左側に位置する柱２が右側に位置する柱３に対して相対的に上方へ変位し、右側の柱３が相対的に左側の柱２に対して下方へ変位する状況になるため、両柱２、３間に配置されている制震装置５には軸方向引張力が作用する。
【００４６】
なお、双方の柱２、３から突出する張出部２１、３１の位置が図５、図３とは逆であって、右側の柱３の頂部寄りから張出部３１が突出し、左側の柱２の頂部より下方位置から張出部２１が突出する場合には、制震装置５の状況は逆になり、両柱２、３が右側へ曲げ変形したとき、制震装置５には引張力が作用し、左側へ曲げ変形したときには圧縮力が作用する。
【００４７】
図５−（ｂ）の状態でも図５−（ｃ）の状態でも、変形を起こしていない（ａ）の状態を基準とすれば、見かけ上は一方の柱２（３）が伸長し、他方の柱３（２）が収縮するように両柱２、３が挙動する。一方の柱２（３）の見かけ上の伸長量と他方の柱３（２）の見かけ上の収縮量の合計は一方の柱２（３）の伸長量（収縮量）の２倍になるため、いずれの状態でも一方の柱２（３）のみが曲げ変形を起こした場合との対比では２倍の変形量を制震装置５に与え、２倍のエネルギ吸収効果を得ることができることになる。
【発明の効果】
【００４８】
水平力の負担時に軸方向に相対変位を生ずる少なくとも一組の柱と、各柱に跨って両柱に接続するスラブと、対向する各柱間に架設される制震装置とを備え制震構造物において、スラブが少なくとも一組の柱の対向する端面間で不在になっていることで、両柱への接続にも拘らず、一組の柱を互いに分離した状態に保つことができる。
【００４９】
この結果、スラブによって一組の柱間の相対変位が阻害されることはないか、軽減されるため、スラブが柱の曲げ変形に追従しようとする挙動が緩和され、スラブの損傷を抑制、あるいは回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は対向する端面に張出部が突出した一組の柱を有する基本的な制震構造物の例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｘ線断面図である。
【図２】図１−（ａ）における張出部の形成区間（制震装置の不在区間）にスラブが接続する場合と、張出部以外の区間（制震装置の配置区間）にスラブが接続する場合の両柱とスラブの関係を示した斜視図である。
【図３】（ａ）は張出部を有する、図１−（ａ）における対向する柱を抽出してモデル化した様子を示した立面図、（ｂ）は（ａ）に示す両柱が右側へ一様に曲げ変形したときの様子を示した立面図、（ｃ）は（ａ）に示す両柱が左側へ一様に曲げ変形したときの様子を示した立面図である。
【図４】（ａ）は柱の頂部の高さが柱以外の構造体の頂部より高く、対向する柱間に制震装置が架設された制震構造物を示した立面図、（ｂ）は（ａ）に示す制震構造物が右側へ曲げ変形したときの様子を示した立面図、（ｃ）は（ａ）に示す制震構造物の柱の頂部とそれ以外の構造体の頂部の高さを揃えた場合の制震構造物を示した立面図である。
【図５】（ａ）は図１−（ａ）に示す、制震装置が架設された対向する柱を抜き出して示した立面図、（ｂ）は（ａ）に示す両柱が右側へ曲げ変形したときの、高さ方向に対向する張出部間の相対的な距離の変化と制震装置の関係を示した立面図、（ｃ）は（ａ）に示す両柱が左側へ曲げ変形したときの張出部間の相対的な距離の変化と制震装置の関係を示した立面図である。
【図６】（ａ）は図１−（ａ）の具体例であり、対向する柱のそれぞれから高さ方向に交互に、突出長さが等しい張出部が突出し、この張出部の突出区間（制震装置の不在区間）にスラブが接続している場合の例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）のｙ−ｙ線断面図である。
【図７】（ａ）は対向する柱のそれぞれから高さ方向に交互に、突出長さが相違する張出部が突出し、この張出部の突出区間（制震装置の不在区間）にスラブが接続している場合の例を示した立面図、（ｂ）は（ａ）のｚ−ｚ線断面図である。
【図８】（ａ）は対向する柱のそれぞれから高さ方向に交互に、突出長さが等しい張出部が突出し、上下の張出部間に複数本の制震装置を配置した場合の例を示した立面図、（ｂ）は張出部を鋼材（鉄骨）で構成した場合の例を示した立面図である。
【図９】柱が連層の耐震要素（耐震壁）からなる壁柱である場合の制震構造物の例を示した立面図である。
【図１０】（ａ）は柱が柱・梁架構の柱である場合の制震構造物の例を示した立面図、（ｂ）は軸を鉛直方向以外の方向に向けて制震装置を張出部間に配置した場合の例を示した立面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｌ）は対向する柱の平面形状例と組み合わせ例を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００５２】
図１−（ａ）、（ｂ）は水平方向に互いに距離を隔てて対向し、水平力の負担時に軸方向に相対変位を生ずる少なくとも一組の柱２、３と、この対向する各柱２、３に跨って両柱２、３に接続するスラブ４と、対向する各柱２、３間に架設され、軸方向力を負担したときに両端間に相対変位を生じて減衰力を発生する制震装置５とを備える曲げ変形制御型制震構造物（以下、構造物）１の具体例を示している。
【００５３】
柱２、３とスラブ４、構造物１全体は鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、鉄骨造等で構築されるが、柱２、３は構造物１とは別構造で構築されることもある。コンクリート造の場合には現場打ちコンクリートとプレキャストコンクリートの場合の他、プレストレスの導入がされることもある。
【００５４】
図１を含め、図面では対向する柱２、３の、それぞれの対向する面（端面２ａ、３ａ）から対向する柱３、２側へ、高さ方向に互いに段差が付いて張出部２１、３１が突出し、双方の張出部２１、３１間に制震装置５が架設されている場合を示しているが、張出部２１、３１は形成されないこともある。
【００５５】
張出部２１、３１は制震装置５の軸を鉛直方向に向けるか、それに近い角度を付けた状態で、制震装置５を柱２、３間に架設するために形成されるため、軸に傾斜を付ける場合でも例えば柱２、３の対向する端面２ａ、３ａに切欠きを形成して水平面、あるいは鉛直面に対して傾斜した面を形成することができれば、張出部２１、３１を形成することは必ずしも必要ではなくなる。切欠きの形成によって相対的に張出部２１、３１が形成されること同等の状態を得ることができることによる。図示するように張出部２１、３１の上面と下面が水平面をなす場合は、制震装置５は軸が鉛直方向を向いて架設される。
【００５６】
スラブ４は図１−（ｂ）、図２に示すように少なくとも一組の柱２、３の対向する端面２ａ、３ａ間で不在になっており、両柱２、３の対向する端面２ａ、３ａ間に空間（空隙）を確保し、両柱２、３を一体化させず、互いに分離した状態に保っている。図１−（ｂ）は張出部２１、３１のない区間での断面である、図１−（ａ）のｘ−ｘ線の断面を示しているが、少なくとも対向する柱２、３間のハッチングのない範囲にはスラブ４が存在せず、両柱２、３は互いに分離している。
【００５７】
柱２、３の高さ方向（軸方向）にはスラブ４の配置（接続）位置は問われず、また高さ方向に一定の間隔でスラブ４が配列する必要もない。但し、柱２、３の対向する端面２ａ、３ａに張出部２１、３１を形成する場合、図２に示すように制震装置５が配置される区間（配置区間）の柱２、３の端面２ａ、３ａ間距離と、制震装置５が配置されない区間（不在区間）の柱２、３間の端面２ａ、３ａ間距離は相違し、不在区間（張出部２１、３１の形成区間）での端面２ａ、３ａ間距離が小さくなる。
【００５８】
詳しく言えば、制震装置５の配置区間では張出部２１、３１が不在になるが、制震装置５の不在区間には張出部２１（３１）が一方の柱２（３）から突出する関係で、制震装置５の不在区間（張出部２１（３１）の形成区間）における柱２、３の端面２ａ、３ａ間距離は制震装置５の配置区間における柱２、３の端面２ａ、３ａ間距離より、張出部２１、３１の幅（柱２、３の端面２ａ、３ａからの張り出し長さ）分だけ、小さくなる。
【００５９】
図２では制震装置５の配置区間（張出部２１（３１）が不在の区間）に配置されるスラブ４を破線で、制震装置５の不在区間（張出部２１（３１）が存在する区間）に配置されるスラブ４を２点鎖線で示している。ここでは便宜的に破線のスラブ４と２点鎖線のスラブ４を共に、幅と長さを持つ一部の領域として（スラブ４を一部で切断した状態で）示しているが、スラブ４は図９に示すように柱２、３と外周柱９で囲まれた領域に構築（形成）、あるいは敷設される。
【００６０】
ここに２点鎖線で示す、制震装置５の不在区間に配置されるスラブ４が例えば柱２、３の側面２ｂ、３ｂに突き当たった状態で両柱２、３に接続して（接合されて）いる場合には、そのスラブ４の、柱２、３から分離する区間（分離区間）は破線で示す、制震装置５の配置区間に配置されるスラブ４より、張出部２１、３１の幅分だけ短縮される。
【００６１】
スラブ４と柱２、３とは例えばスラブ４と柱２、３の側面との間に跨って鉄筋が配筋され、両者間にコンクリート等が充填されることにより接合（接続）状態になるから、このような接合状態になければ、スラブ４と柱２、３とは構造的に分離（絶縁）した状態になる。
【００６２】
このことから、例えば図２に２点鎖線で示すスラブ４が制震装置５の不在区間において両柱２、３の側面２ｂ、３ｂに接合された状態にある場合には、スラブ４が柱２、３の端面２ａ、３ａ間で不在になるだけでは、スラブ４が柱２、３に接続する区間（スラブ４が柱２、３から分離する区間以外の区間）の距離が大きくなるため、柱２、３へスラブ４の接続（柱２、３側面への接合）によって柱２、３の曲げ変形を拘束する可能性が高まる。
【００６３】
以上のようにスラブ４の柱２、３の側面２ｂ、３ｂに沿った区間は柱２、３に接続する（接合された）接続区間と、縁が切れる（絶縁される）分離区間に区分されるが、分離区間が接続区間より相対的に短ければ、スラブ４が柱２、３の曲げ変形を拘束し易くなり、同時に柱２、３が曲げ変形しようとするときにスラブ４がその変形に追従して損傷を受け易くなる。
【００６４】
これに対し、図２に破線で示すようにスラブ４が制震装置５の配置区間（張出部２１、３１が不在の区間）において両柱２、３に接続する（柱２、３の側面２ｂ、３ｂに接合される）場合には、張出部２１（３１）の幅分以上、柱２、３間でスラブ４が不在になることで、スラブ４が柱２、３に接続する区間（スラブ４が柱２、３から分離する区間以外の区間）の距離は図２の２点鎖線の場合より小さくなるため、スラブ４による柱２、３に対する拘束効果は低下している。
【００６５】
同様に図２に２点鎖線で示すスラブ４も図示するように張出部３１の区間でスラブ４を柱３の側面３ｂから分離させれば、破線で示すスラブ４の場合と同距離の、スラブ４と柱２、３との分離区間が確保されるため、スラブ４による柱２、３に対する拘束効果は破線のスラブ４と同等になる。
【００６６】
スラブ４の柱２、３からの分離は上記した接合状態にならなければ得られるため、スラブ４と柱２、３との間に跨って鉄筋を配筋せず、コンクリート等を充填することをしなければ得られる。図２では制震装置５の不在区間に配置されるスラブ４と、張出部３１が突出する柱３の側面３ｂとの間にスリット４１を形成することで、分離させている。
【００６７】
このように柱２、３の端面２ａ、３ａから張出部２１、３１が張り出す場合には、図１−（ｂ）、図２に示すように一組の柱２、３の少なくとも一方の柱の側面２ｂ、３ｂからスラブ４を分離させることによってスラブ４の、柱２、３からの分離区間を稼ぐことができる。
【００６８】
スラブ４を柱２、３の側面２ｂ、３ｂから分離させることは例えばスラブ４を現場で構築するような場合には、上記のようにスラブ４と柱２、３の側面２ｂ、３ｂとの間にスペーサ等を介在させ、スリット４１を形成することによって可能になるが、スラブ４と柱２、３とは構造的に分離していれば（縁が切れていれば）よいため、必ずしもスリット４１が形成される必要はない。但し、スリット４１の形成は柱２、３が曲げ変形するときにその方向に直交する方向にも変形を伴うような場合に、柱２、３とスラブ４との衝突を回避する意味も持つ。
【００６９】
構造的に分離すべき（スリットを形成すべき）スラブ４と柱２、３との間では、例えば両者間に鉄筋を跨って配筋しないことによっても、あるいは構造的に分離すべきでない区間より相対的に降伏強度の低い材料でスラブ４と柱２、３を接続しておくことによっても分離状態は確保される。
【００７０】
図１−（ａ）は前記のように対向する柱２、３の、それぞれの端面２ａ、３ａから張出部２１、３１が突出し、この双方の張出部２１、３１間に制震装置５が配置された場合の例を示している。図１−（ａ）は柱２、３の頂部の高さと柱以外の構造体の頂部の高さが等しい図４−（ｃ）の構造物の具体例でもある。
【００７１】
張出部２１、３１は高さ方向（柱２、３の軸方向）に柱２と柱３から交互に張り出し、両張出部２１、３１に跨って制震装置５が架設されることで、制震装置５が対向し、分離している柱２、３間に跨って設置されることになる。各柱２、３の端面２ａ、３ａからの張出部２１、３１の突出長さ（幅）は必ずしも同一である必要はなく、図７に示すように相違することもある。
【００７２】
また図１−（ａ）を含め、図面では高さ方向に配列する制震装置５の軸が同一線上に位置するように全制震装置５を配置しているが、必ずしもその必要もない。只、全制震装置５の軸が同一線上に位置するように制震装置５が配列する場合には、制震装置５が軸方向力を負担するときに、その軸方向力が上下に位置する制震装置５の軸線上に伝達されることになるから、例えばある張出部２１（３１）の上面がその上に連結されている制震装置５から受ける力と、下面がその下に連結されている制震装置５から受ける力が同一線上にあることで、それぞれの力が相殺されることになる。
【００７３】
特許文献３のように張出部２１（３１）の上面への制震装置５の連結位置と下面への制震装置５の連結位置が相違する場合には、上面で受ける力と下面で受ける力が同一線上にないことで、相殺し合うことがないため、張出部２１（３１）に幅方向に直交する方向のせん断力を作用させることになるが、全制震装置５の軸線が同一線上に位置していれば、張出部２１（３１）がせん断力を受けることがない利点がある。
【００７４】
図１−（ｂ）は図１−（ａ）のｘ−ｘ線の断面を示している。図１−（ａ）では図２に破線で示すように制震装置５の配置区間にスラブ４が配置されている場合を示しているが、図１−（ｂ）では特に制震装置５の配置区間での対向する柱２、３の端面２ａ、３ａ間距離より大きい区間に亘ってスリット４１の形成によってスラブ４を柱２、３から分離させている。図１−（ｂ）中、１点鎖線の領域はスラブ４のない吹抜けの空間であることを示している。
【００７５】
図６−（ａ）は図１−（ａ）の具体例として一組の柱２、３の対向する端面２ａ、３ａのそれぞれから等しい突出長さ（幅）の張出部２１、３１を高さ方向に交互に突出させ、相対的に上側に位置する張出部２１（３１）の下面と下側に位置する張出部３１（２１）の上面との間に制震装置５を架設した場合を示している。制震装置５の軸方向上端部は相対的に上側に位置する張出部３１（２１）の下面に任意の水平軸回りに回転自在に連結され、下端部は下側に位置する張出部２１（３１）の上面に任意の水平軸回りに回転自在に連結される。
【００７６】
図６−（ａ）では高さ方向（柱２、３の軸方向）に配列する複数本の制震装置５の軸が同一線上に位置するように配列させているが、必ずしもその必要はない。全制震装置５の軸が同一線上に位置する場合には、上記のようにある制震装置５が受ける軸方向の反力がその軸と同一線上に作用することで、張出部２１、３１にせん断力が作用しない利点がある。
【００７７】
図６−（ａ）では制震装置５の軸方向両端部にベースプレート５１、５１を連結し、このベースプレート５１、５１を張出部２１、３１の上面と下面にボルト６等により接合しているが、特にボルト６として張出部２１（３１）の上面と下面間を貫通するアンカーボルトを使用し、張出部２１（３１）の上面と下面とで対になるベースプレート５１、５１を互いに連結しながら、張出部２１（３１）に接合している。
【００７８】
図６では柱２、３の端面２ａ、３ａから突出する張出部２１、３１の区間にスラブ４を配置しているが、（ａ）のｙ−ｙ線断面図である（ｂ）に示すように図２における２点鎖線で示すスラブ４と同じく、少なくとも張出部２１（３１）の形成位置ではその幅（突出長さ）分、スラブ４をスリット（空隙）４１の形成によって柱２（３）の側面２ｂ、３ｂから分離させている。
【００７９】
スラブ４と柱２、３の側面２ｂ、３ｂを分離させるために両者間に確保されるスリット（空隙）４１の幅としては、柱２、３が曲げ変形を起こしたときに想定される、柱２、３の幅方向の変形（面外変形）によって柱２、３とスラブ４の接触（衝突）を回避できる程度の大きさが適切である。
【００８０】
スリット４１の長さは両柱２、３が図３−（ｂ）、（ｃ）に示すような相対変位したときに、スラブ４がその相対変位に追従して変形を生じない程度、あるいは変形を生じてもその変形が許容される程度に留まる大きさに設定される。
【００８１】
図６は対向する柱２、３の端面２ａ、３ａ間の中央部に制震装置５が位置するように張出部２１、３１を形成し、制震装置５を配置している場合の例を示しているが、図７−（ａ）は一方の柱２（３）の端面２ａ（３ａ）側へ寄せて制震装置５を配置した場合の例を示している。
【００８２】
図７−（ａ）では制震装置５を一方の柱２（３）側へ寄せたことに伴い、他方の柱３（２）側に空間が形成されることから、この他方の柱３（２）側に通路用の開口部７を確保している。開口部７は図示するように他方の柱３の端面３ａ寄りに確保される。ここでは張出部２１、３１を除く端面２ａ、３ａ間距離（２０００ｍｍ）の半分の距離（１０００ｍｍ）を開口部７の幅として確保している。
【００８３】
図６、図７に示すようには柱２、３が壁柱（コア壁）である場合には、柱２、３が構造物１のコアを構成することから、各図の（ｂ）に示すように各柱２、３は例えば箱形、あるいはＬ形等に閉じた水平断面形状に形成され、平面（スラブ４）はコアの内側と外側に区分される。図６はこのコアの外側にスラブ４を配置し、内側にはその外側のスラブ４と同一面内に位置するスラブを配置していない場合の例を示しているが、図７では対向する柱２、３の端面２ａ、３ａ間に通行用の開口部７を形成している関係で、内側にもスラブ４を配置している。
【００８４】
図６では（ｂ）に示すように柱２、３が対向する端面２ａ、３ａ寄りの側面２ｂ、３ｂからスラブ４を分離させ、図７においても同様に柱２、３の端面２ａ、３ａ寄りの側面２ｂ、３ｂからスラブ４を分離させているが、図７の場合は特に他方の柱３の端面３ａと制震装置５との間に開口部７を形成していることに伴い、内側のスラブ４と外側のスラブ４との間にエキスパンションジョイントとなり得る渡り廊下７１を配置（架設）している。
【００８５】
図８は図６に示す張出部２１、３１を、柱２、３の端面２ａ、３ａから平面上、両張出部２１、３１が重複する程度、突出させ、この重複した領域に柱２、３の対向する方向に並列する２本以上の制震装置５を配置した場合の例を示している。制震装置５は柱２、３の対向する方向の他、対向する方向に直交する方向（柱２、３の幅方向、あるいは厚さ方向：紙面に直交する方向）に並列することもある。
【００８６】
図６、図７はスラブ４を制震装置５の不在区間に配置した場合の例を示しているが、図８はスラブ４を制震装置５の配置区間に配置した場合の例を示している。図８ではスラブ４が制震装置５の配置区間にあることで、スラブ４を柱２、３の側面２ｂ、３ｂに接合しても、端面２ａ、３ａ間で十分な分離区間を確保することができるから、必ずしもスラブ４を柱２、３の側面２ｂ、３ｂから分離させる必要はない。
【００８７】
図８−（ｂ）は図６−（ａ）〜図８−（ａ）に示す張出部２１、３１を鉄骨（鋼材）で形成した場合の例を示している。張出部２１（３１）を鉄骨で形成する場合、張出部２１（３１）はＨ形鋼やプレート等の形鋼（鋼材）を組み合わせることにより形成される。図８−（ｂ）では張出部２１（３１）を構成する張出部本体８１にＨ形鋼を使用し、柱２、３の端面２ａ、３ａ側に柱２、３への接合のための端部プレート８２を溶接等により接合している。端部プレート８２はそれを貫通して柱２、３中に定着されるアンカーボルト８３によって接合される。
【００８８】
張出部本体８１の上部のフランジ上に上側に位置する制震装置５のベースプレート５１をボルト６等により接合し、下部のフランジ下に下側に位置する制震装置５のベースプレート５１を同様に接合している。上部と下部のフランジ間には張出部本体８１が圧縮力を負担したときの補強のためのスチフナ（プレート）８４が配置される。
【００８９】
図９は柱２、３が地上から立ち上がる連層の耐震要素からなる壁柱（コア柱）である場合の構造物１の例を示している。柱２、３の平面上の周囲には柱２、３と共に、架構を構成する外周柱９が配置され、外周柱９と柱２、３との間にスラブ４が構築される。スラブ４は図７のように壁柱である柱２、３で囲まれた領域に構築されることもある。
【００９０】
図９に示す構造物１は壁柱（コア柱）の柱２、３と、平面上の周囲に地上から立設される外周柱９を基本の架構（骨組み）とし、高さ方向（柱２、３の軸方向）に間隔を置き、柱２、３と外周柱９との間にスラブ４が配置（構築）されることにより構造物１が構成される。
【００９１】
前記した通り、柱２、３が曲げ変形したときの（水平）変形量は上層寄り程、大きく、制震装置５によるエネルギ吸収効果も大きいことから、図９では上層寄りの柱２、３間に制震装置５を配置している。
【００９２】
また上層寄り程、柱２、３に接続しているスラブ４が柱２、３の曲げ変形を阻害し易く、スラブ４は柱２、３の変形に追従することで損傷を受け易くなるから、図９では上層寄りのスラブ４の、両柱２、３からの分離区間を長くし、両柱２、３への接続区間を短縮している。柱２、３の曲げ変形が卓越しない中層以下の層では平面の全面に亘ってスラブ４を配置している。
【００９３】
図１０−（ａ）は構造物１が構造的に互いに分離したラーメン構造の架構１１、１２から構成され、各架構１１（１２）が複数本の柱２（３）と各柱２（３）をつなぐ梁１０から成立している場合の例を示している。この例では対向する柱２、３を含むそれぞれの架構１１、１２が図９の例の場合における柱（壁柱）２、３に相当し、各架構１１、１２が独立して曲げ変形を起こすよう、水平方向に分離し、両者間に架設される制震装置５によって連結される。
【００９４】
図１０−（ａ）に示す立面上、中央部に配列する制震装置５に関して片側に位置する各架構１１、１２は柱２（３）と柱２（３）をつなぐ梁１０から構成されていることで、それぞれの架構の、対向する方向への曲げ剛性が高くないため、図９等に示す例と同様に、柱２（３）を含む架構１１、１２単位で対向する方向に曲げ変形を起こすことになる。
【００９５】
例えば図１０−（ａ）に示すように左側から右側へ向かう水平力（外力：慣性力）が作用したときには、各架構１１、１２を構成し、梁１０によってつながれた複数本の柱２、３が一様に曲げ変形する。各架構１１、１２を構成する柱２、３の内、外力の上流側に位置する柱２（３）は引張力を受けて伸びようとし、下流側に位置する柱２（３）は圧縮力を受けて収縮しようとする。その結果、各架構１１、１２は図３に示す、並列する柱２、３と同様の挙動を示すことになる。
【００９６】
図１０−（ａ）の場合、隣接する架構１１、１２の対向する側に位置する柱２、３の端面２ａ、３ａから対向する柱３、２側へ、高さ方向に交互に梁（ブラケット）１０、１０が突出し、その梁１０、１０が図１等の例における張出部２１、３１に相当する。この交互に突出する梁１０、１０間に跨って制震装置５が架設され、双方に連結される。
【００９７】
対向する柱２、３の曲げ変形の量は上層寄り程、大きくなり、その曲げ変形に伴って例えば軸を鉛直方向に向けて配置されている制震装置５の軸方向の向きが鉛直方向に対して傾斜するから、前記のように制震装置５は必ずしも軸を鉛直方向（高さ方向：柱軸方向）に向けて配置される必要はない。図１０−（ｂ）は柱２、３の曲げ変形前の状態で、予め制震装置５の軸を鉛直方向に対して傾斜した方向に向けて上下の梁１０、１０間に架設した場合の例を示している。
【００９８】
図１１−（ａ）〜（ｌ）は柱２、３が図９に示すような壁柱（コア柱）である場合の対向する柱２、３の平面形状例と配置（組み合わせ）例を示す。（ａ）〜（ｃ）、（ｇ）は同一形状をした２本の柱２、３の配置例、（ｄ）、（ｅ）は同一形状をした４本の柱２、３の配置例である。（ｆ）、（ｈ）、（ｉ）は形状の異なる２本の柱２、３の配置例である。（ｊ）〜（ｌ）は形状の異なる４本を超える本数の柱２、３の配置例である。いずれの場合も対向する（隣接する）柱２、３間に制震装置５が配置される。
【００９９】
図１１−（ａ）、（ｅ）、（ｈ）、（ｌ）は少なくとも一方の、あるいはいずれかの柱２（３）がＴ形断面である場合、（ｂ）、（ｆ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）は少なくとも一方の、あるいはいずれかの柱２（３）がＩ形断面である場合、（ｄ）、（ｋ）は少なくとも一方の、あるいはいずれかの柱２（３）がＬ形断面である場合、（ｃ）、（ｆ）は少なくとも一方の、あるいはいずれかの柱２（３）が溝形断面である場合の柱２、３の平面形状例である。（ｉ）、（ｊ）、（ｌ）はまた、少なくとも一方の、あるいはいずれかの柱２（３）が点形断面である場合の柱２、３の平面形状例である。
【０１００】
以上のように対向する（隣接する）柱２、３の平面形状の組み合わせ例、すなわち如何なる平面形状の柱２、３同士を組み合わせるかは任意であり、それに伴う制震装置５の配置位置も任意であるが、柱２、３が曲げ変形し易い（曲げ変形が卓越する）方向に制震装置５が位置するように柱２、３の平面形状が組み合わせられることが合理的である。
【０１０１】
また図１１−（ｄ）、（ｅ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）のようにいずれかの柱２（３）に対し、水平２方向に柱３（２）が対向して（隣接して）組み合わせられ、その柱３（２）との間に制震装置５が配置される場合には、構造物１が受ける水平２方向の水平力に対して地震時のエネルギを制震装置５に吸収させることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１……制震構造物、
２……柱、２ａ……端面、２ｂ……側面、２１……張出部、
３……柱、３ａ……端面、３ｂ……側面、３１……張出部、
４……スラブ、４１……スリット、
５……制震装置、５１……ベースプレート、
６……ボルト、
７……開口部、７１……渡り廊下、
８１……張出部本体、８２……端部プレート、８３……アンカーボルト、８４……スチフナ、
９……外周柱、１０……梁、
１１……架構、１２……架構。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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