(57)【要約】【課題】外部の構造体と連結しないで柱状構造体の変形を抑制する制振装置を提供する。【解決手段】制振装置１０は、柱状構造体１２の外側の少なくとも対向する２面に配置され、柱状構造体１２に取付けられた第１部材１４と、柱状構造体１２の第１部材１４と同一面であり、かつ、第１部材１４より下方に取付けられた第２部材１６と、一方の端部が第１部材１４に連結され、他方の端部が第２部材１６に連結され、第１部材１４又は第２部材１６との連結部の少なくとも一方は回転可能とされ、第１部材１４と第２部材の相対変位を抑制するエネルギー吸収手段１８と、を有している。【選択図】図１
2014125343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状構造体の外側の少なくとも対向する２面、前記柱状構造体の内側の少なくとも対向する２面、又は前記柱状構造体の内部の中央部のいずれか１つに、配置され、前記柱状構造体に取付けられた第１部材と、
前記柱状構造体の前記第１部材と同一面であり、かつ、前記第１部材より下方に取付けられた第２部材と、
一方の端部が前記第１部材に連結され、他方の端部が前記第２部材に連結され、前記第１部材又は前記第２部材との連結部の少なくとも一方は回転可能とされ、前記第１部材と前記第２部材の相対変位を抑制するエネルギー吸収手段と、
を有する制振装置。
【請求項２】
前記第１部材は、上部で前記柱状構造体と接合され下方へ延設する第１延設部材を備え、前記第２部材は、下部で前記柱状構造体と接合され上方へ延設する第２延設部材を備え、前記第１延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部、及び前記第２延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部は同じ高さにある請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記第１部材と前記第２部材は、前記柱状構造体を外から取り囲む第１フレーム及び第２フレームであり、前記エネルギー吸収手段は、前記第１フレームと前記第２フレームの水平方向の相対変位を抑制する請求項１に記載の制振装置。
【請求項４】
前記第１フレームは、前記柱状構造体に取付けられる第１上部フレームと前記第１上部フレームより下方の第１下部フレームとを有し、前記第１上部フレーム及び前記第１下部フレームには下方へ延設する第１延設部材が接合され、
前記第２フレームは、前記柱状構造体に取付けられる第２下部フレームと前記第２下部フレームより上方の第２上部フレームとを有し、前記第２上部フレーム及び前記第２下部フレームには上方へ延設する第２延設部材は接合され、
前記第１延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部、及び前記第２延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部は同じ高さにある請求項３に記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タワークレーン等の支柱を構成する柱状構造体の制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層の建物を建設する場合には、タワークレーンが広く使用されている。タワークレーンの支柱は、細長く柔軟性を有する構造（柱状構造体）であるために、比較的長周期で揺れやすい。このため、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化等によってタワークレーンの揺れが大きくならないように、タワークレーンの支柱を所定の間隔で、建物躯体につなぎ梁（ステー）で連結し、タワークレーンの支柱と建物の躯体を固定している。ここに、地震時の支柱の変形量を抑制するため、エネルギー吸収装置を活用したタワークレーンの制振装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１は、建物躯体とタワークレーンの支柱を固定する従来のステーに代えて、ステーの一部もしくは全部を、ダンパーを備えたダンパーステーに置き換えた構成である。これにより、建物躯体とタワークレーンの支柱がダンパーを介して柔らかく連結され、ダンパーステーにより振動エネルギーが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の構成は、支柱を所定の間隔でダンパーステー（ステー）を用いて建物躯体に連結する方式であることに変わりはなく、支柱の振動を抑制するには、支柱を連結させる建物躯体が必要である。ここに、支柱の最上部にはクレーン部が取り付けられており、最上部のステーとクレーン部との間の支柱は、振動が発生し易いにも関わらず、建物躯体が構築されていないため、ステーを用いて支柱の振動を抑制することはできない。また、上方への建物躯体の構築に対応させて、頻繁にステーで支柱を建物躯体に連結させるのは、建設作業が中断されて望ましくない。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑み、外部の構造体と連結させずに柱状構造体の変形を抑制する制振装置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】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る制振装置は、柱状構造体の外側の少なくとも対向する２面、前記柱状構造体の内側の少なくとも対向する２面、又は前記柱状構造体の内部の中央部のいずれか１つに配置され、前記柱状構造体に取付けられた第１部材と、前記柱状構造体の前記第１部材と同一面であり、かつ、前記第１部材より下方に取付けられた第２部材と、一方の端部が前記第１部材に連結され、他方の端部が前記第２部材に連結され、前記第１部材又は前記第２部材との連結部の少なくとも一方は回転可能とされ、前記第１部材と前記第２部材の相対変位を抑制するエネルギー吸収手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、柱状構造体の外側の同一面で上下に取付けられた第１部材と第２部材が、柱状構造体のせん断変形に対応して水平方向へ相対変位する。このとき、第１部材と第２部材には、エネルギー吸収手段の端部がそれぞれ連結されており、エネルギー吸収手段により、振動エネルギーが吸収される。これにより、第１部材と第２部材の相対変位が抑制され、柱状構造体の揺れが抑制される。
また、第１部材と第２部材は、柱状構造体の外側の少なくとも対向する２面に取付けられている。これにより、複数のエネルギー吸収手段が、同じ高さで振動エネルギーを吸収するので、柱状構造体のねじれを防止することができる。
なお、第１部材と第２部材は、柱状構造体の内側の少なくとも対向する２面に取付けられてもよい。これにより、柱状構造体にせん断変形が生じたとき、柱状構造体の外側の少なくとも対向する２面に取付けた場合と同様の作用、効果を得ることができる。
更に、第１部材と第２部材は、柱状構造体の内部の中央部に取付けられてもよい。この場合には、対向する２面でなく中央部の１面、若しくは中央部で交差する２面に取付けてあればよい。これにより、柱状構造体にせん断変形が生じたとき、柱状構造体の外側の少なくとも対向する２面に取付けた場合と同様の作用、効果を得ることができる。
この結果、外部の構造体と連結させないで柱状構造体の揺れを抑制する制振装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制振装置において、前記第１部材は、上部で前記柱状構造体と接合され下方へ延設する第１延設部材を備え、前記第２部材は、下部で前記柱状構造体と接合され上方へ延設する第２延設部材を備え、前記第１延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部、及び前記第２延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部は同じ高さにあることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、柱状構造体と接合された第１部材の上部から下方へ延設された第１延設部材と、柱状構造体と接合された第２部材の下部から上方へ延設された第２延設部材に、エネルギー吸収手段の端部がそれぞれ連結される。これにより、第１部材と第２部材の距離を高さ方向へ離すことができ、第１部材と第２部材の相対変位を大きくすることができる。この結果、効率よく、エネルギー吸収手段で柱状構造体の揺れを抑制することができる。
また、第１延設部材及び第２延設部材のエネルギー吸収手段との連結部は同じ高さとされ、エネルギー吸収手段が水平方向へ取付けられる。これにより、水平方向のせん断変形による振動エネルギーを、エネルギー吸収手段へ水平方向に加えることができ、振動エネルギーを効果的に吸収させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の制振装置において、前記第１部材と前記第２部材は、前記柱状構造体を外から取り囲む第１フレーム及び第２フレームであり、前記エネルギー吸収手段は、前記第１フレームと前記第２フレームの水平方向の相対変位を抑制することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、エネルギー吸収手段が、柱状構造体を外から取り囲む第１フレームと第２フレームに連結されている。これにより、柱状構造体がいずれの方向に揺れても、柱状構造体を外から取り囲む複数のエネルギー吸収手段により、第１フレームと第２フレームの相対変位が抑制され、柱状構造体の揺れを抑制することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の制振装置において、前記第１フレームは、前記柱状構造体に取付けられる第１上部フレームと前記第１上部フレームより下方の第１下部フレームとを有し、前記第１上部フレーム及び前記第１下部フレームには下方へ延設する第１延設部材が接合され、前記第２フレームは、前記柱状構造体に取付けられる第２下部フレームと前記第２下部フレームより上方の第２上部フレームとを有し、前記第２上部フレーム及び前記第２下部フレームには上方へ延設する第２延設部材は接合され、前記第１延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部、及び前記第２延設部材の前記エネルギー吸収手段との連結部は同じ高さにあることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、第１フレームの上部に取付けられた第１上部フレームが柱状構造体に取付けられ、第１上部フレームと、第１上部フレームの下方にある第１下部フレームには、第１延設部材が接合されている。同様に、第２フレームの下部に取付けられた第２下部フレームが、柱状構造体に取付けられ、第２下部フレームと、第２下部フレームの上方にある第２上部フレームには、それぞれ第２延設部材が接合されている。
これにより、柱状構造体がせん断変形したとき、柱状構造体の上部に取付けられた第１フレームも柱状構造体と一体となって移動し、第１フレームと第２フレームの間に水平方向の相対変位が生じる。この相対変位は、第１延設部材及び第２延設部材を介してエネルギー吸収手段に伝わり、エネルギー吸収手段に荷重が加わりエネルギーが吸収される。エネルギー吸収手段は、柱状構造体に取付けられた第２フレームで支持されており、エネルギー吸収手段に吸収されたエネルギーは、第１フレームを通じて、柱状構造体に出力される。これにより、柱状構造体の変形が抑制される。即ち、エネルギー吸収手段を用いて、テコの原理により、柱状構造体に力を加え、変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記構成としてあるので、外部の構造体と連結させないで柱状構造体の変形を抑制する制振装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る制振装置の取り付け状態を示す側面図であり、（Ｂ）は、制振装置の拡大図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る制振装置のせん断変形が生じていない状態の基本構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、矢印Ｐ１方向へせん断変形が生じた状態の基本構成を示す側面図であり、（Ｃ）は、矢印Ｐ２方向へせん断変形が生じた状態の基本構成を示す側面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る制振装置の支柱への高さ方向の取り付け距離が大きい場合のせん断変形を示す側面図であり、（Ｂ）は、支柱への高さ方向の取り付け距離が小さい場合のせん断変形を示す側面図である。
【図４】（Ａ）は、支柱の断面が正方形の場合の本発明の第１実施形態に係る制振装置の配置例を示す平面図であり、（Ｂ）は、支柱の断面が円形の場合の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る制振装置の取り付け状態を示す側面図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る制振装置の基本構成を示す平面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）はいずれも、本発明の第２実施形態に係る制振装置の基本構成を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る支柱の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る制振装置の基本構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る制振装置の基本構成を示す側面図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の第４実施形態に係る制振装置の基本構成を示す平面図であり、（Ｂ）はその斜視図であり、（Ｃ）は展開例の基本構成を示す平面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明の第５実施形態に係る制振装置の基本構成を示す平面図であり、（Ｂ）はその斜視図であり、（Ｃ）は展開例の基本構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
図１〜図４を用いて、第１実施形態に係る制振装置１０について説明する。
図１（Ａ）に示すように、制振装置１０は、例えば、風力発電用のブレード６２及び発電部６４を支持するタワー（以下、支柱と呼ぶ）１２の外側に取付けられている。制振装置１０は、上三角フレーム１４、下三角フレーム１６、及びダンパー１８を有し、少なくとも、支柱１２の外側の対向する２面に一対に取付けられている。
【００１８】
図１（Ｂ）の拡大図に示すように、上三角フレーム１４は、金属製の３本の棒状部材を接合して直角三角形に形成されている。即ち、水平部材１４ａは、上三角フレーム１４の直角を挟む一辺を構成し、支柱１２の幅Ｗ１より小さい長さＷ２に加工され水平に配置されている。水平部材１４ａは支柱１２の固定部２８ａと緊結されている。なお、便宜上、水平部材１４ａ（後述する水平部材１６ａを含む）の長さは、支柱１２の幅Ｗ１より小さい長さ寸法Ｗ２の場合について説明するが、これに限定されることはなく、水平部材１４ａの長さが、支柱１２の幅Ｗ１と同等又は大きくてもよい。
鉛直部材１４ｂは、直角を挟む他の一辺を構成し、水平部材１４ａの一方の端部から鉛直方向下方へ配置され、水平部材１４ａの他方の端部に接合された斜め部材１４ｃと下端の接合部Ｂで接合されている。水平部材１４ａ、鉛直部材１４ｂ及び斜め部材１４ｃで、直角部が上方に、接合部Ｂが下端にある直角三角形を形成している。
【００１９】
また、上三角フレーム１４の内部には、２本の補強部材１４ｄ、１４ｅが接合されている。即ち、鉛直部材１４ｂと斜め部材１４ｃのほぼ中央部には、水平方向に補強部材１４ｅが接合され、斜め部材１４ｃと補強部材１４ｅの接合部と、水平部材１４ａと鉛直部材１４ｂの接合部との間には、補強部材１４ｄが接合されている。これにより、上三角フレーム１４の外力に対する剛性を高くしている。鉛直部材１４ｂ、斜め部材１４ｃ、補強部材１４ｄ、１４ｅは、いずれも支柱１２とは直接固定されていない。
【００２０】
下三角フレーム１６は、上三角フレーム１４と同じ寸法、構造で形成され、上三角フレーム１４の下方に、直角部が下方に、接合部Ａが下端に配置されている。即ち、下三角フレーム１６は、３本の金属製の棒状部材で直角三角形に形成されている。水平部材１６ａは、下三角フレーム１６の直角を挟む一辺を構成し水平に配置され、支柱１２の固定部２８ｂに緊結されている。鉛直部材１６ｂは、直角を挟む他の一辺を構成し、水平部材１６ａの端部から、鉛直方向上方へ配置され、斜め部材１６ｃと上端の接合部Ａで接合されている。
【００２１】
ここに、下三角フレーム１６の直角部と、上三角フレーム１４の鉛直部とは正面視において、互いに左右方向の反対側に配置されている。これにより、水平部材１６ａ、鉛直部材１６ｂ及び斜め部材１６ｃで、接合部Ａが上端にあり、上三角フレーム１４の接合部Ｂとの間に空間を有する直角三角形が形成される。下三角フレーム１６の内部には、トラス構造を形成する２本の補強部材１６ｄ、１６ｅが設けられている。
【００２２】
上三角フレーム１４の鉛直部材１４ｂと斜め部材１４ｃの接合部Ｂと、下三角フレーム１６の鉛直部材１６ｂと斜め部材１６ｃの接合部Ａとの間の空間には、ダンパー（エネルギー吸収手段）１８が水平方向に配置され、ダンパー１８の両端部は、接合部Ａ、Ｂとそれぞれ連結されている。ここに、接合部Ａ、Ｂとダンパー１８との連結部の少なくとも一方は、回転可能なピン接合とされている。これにより、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の相対変位を、ダンパー１８で抑制することができる。
【００２３】
次に、図２を用いて、ダンパー１８によるエネルギー吸収について説明する。
図２（Ａ）は、支柱１２にせん断変形が生じていない場合の上三角フレーム１４、下三角フレーム１６、及びダンパー１８の位置関係を示している。ダンパー１８の両端部の接合部Ａと接合部Ｂの間の距離をＬ１としている。
【００２４】
先ず、図２（Ｂ）に示すように、ブレード６２や発電部６４が地震や風などの水平力を受けて、支柱１２にせん断変形が生じ、支柱１２の上部が矢印Ｐ１の方向へ距離Ｌ２だけせん断変形して移動した場合には、支柱１２の固定部２８ａと緊結された上三角フレーム１４の水平部材１４ａが一体となって矢印Ｐ１の方向へ移動する。このとき、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６は、剛性が高く形成されているので、接合部Ｂを含む上三角フレーム１４全体が、水平部材１４ａと平行に距離Ｌ２だけ移動する。一方、下三角フレーム１６は移動していない。
【００２５】
この結果、接合部Ａと接合部Ｂの距離は、支柱１２のせん断変形に対応して水平方向へ距離Ｌ２だけ離れＬ１＋Ｌ２となる。このとき、上三角フレーム１４の接合部Ｂと下三角フレーム１６の接合部Ａには、ダンパー１８の端部がそれぞれ連結されており、振動エネルギーがダンパー１８で吸収され、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の相対変位が抑制される。これにより支柱１２の揺れが抑制される。
【００２６】
次に、図２（Ｃ）に示すように、支柱１２の上部が外力を受けて矢印Ｐ２の方向へせん断変形し、距離Ｌ３だけ移動した場合には、接合部Ａと接合部Ｂの距離は、支柱１２のせん断変形に対応して水平方向へ距離Ｌ３だけ近づく。このとき、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６は、剛性が高く形成されているので、ダンパー１８が接合された接合部Ｂを含む上三角フレーム１４全体が、水平部材１４ａと平行に距離Ｌ３だけ移動する。一方、下三角フレーム１６は移動していない。
【００２７】
この結果、接合部Ａと接合部Ｂの距離は、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６が、支柱１２のせん断変形に対応して水平方向へ相対変位して、距離Ｌ３だけ近づきＬ１−Ｌ３となる。このとき、上三角フレーム１４の接合部Ｂと下三角フレーム１６の接合部Ａには、ダンパー１８の端部がそれぞれ連結されており、ダンパー１８により、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の相対変位が抑制される。これにより、振動エネルギーが吸収され、支柱１２の揺れが抑制される。
即ち、外部の構造体と連結させないで、支柱１２の揺れを抑制する制振装置１０を提供することができる。
【００２８】
また、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６は、支柱１２の外側に対向して一対で取付けられている。これにより、複数のダンパー１８が、同じ高さで振動エネルギーを吸収するので、支柱１２のねじれを防止することができる。
ここで、エネルギー吸収装置として使用可能なダンパー１８は、オイルダンパー、金属系履歴エネルギー吸収型ダンパー（鋼材系ダンパー）、粘弾性体を用いたダンパー、摩擦ダンパー、及び回転摩擦ダンパー等、接合部Ａと接合部Ｂとの変形差を利用してエネルギー吸収を行うことが出来る機能を備えたものであれば、どのような構成のダンパーでも使用することが出来る。
【００２９】
また、上述したように、上三角フレーム１４は下方へ延設する鉛直部材（第１延設部材）１４ａを備え、下三角フレーム１６は上方へ延設する鉛直部材（第２延設部材）１６ａを備え、鉛直部材１４ｂの下端部（接合部Ｂ）と鉛直部材１６ｂの上端部（接合部Ａ）を同じ高さとしている。これにより、図１（Ｂ）に示すように、上三角フレーム１４の水平部材１４ａと、下三角フレーム１６の水平部材１６ａとの距離Ｈ１を高さ方向へ確保することができる。この結果、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の相対変位を大きくすることができ、効率よく、ダンパー１８で支柱１２の揺れを抑制することができる。
【００３０】
また、ダンパー１８が連結された鉛直部材１４ｂの下端の接合部Ｂと、鉛直部材１６ｂの上端の接合部Ａは、いずれも同じ高さとされ、ダンパー１８が水平方向へ取付けられている。これにより、せん断変形による水平方向の振動エネルギーを、水平方向のダンパー１８へ直接加えることができ、振動エネルギーを効果的に吸収させることができる。
【００３１】
なお、上三角フレーム１４の水平部材１４ａと、下三角フレーム１６の水平部材１６ａとの距離Ｈ１は、図３（Ａ）に示すように、距離Ｈ２を大きく（Ｈ２＞Ｈ１）することでせん断変形量Ｌ２が増大し、ダンパー１８のエネルギー吸収量が増大する。しかし、距離Ｈ２を大きくすれば、外力を受けたときの上三角フレーム１４と下三角フレーム１６のたわみ量が増大し、ダンパー１８のエネルギー吸収量が減少する。
【００３２】
一方、図３（Ｂ）に示すように、距離Ｌ３を小さく（Ｌ３＜Ｌ１）すれば、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６のせん断変形量Ｌ２が減少し、外力を受けたときの上三角フレーム１４と下三角フレーム１６のたわみ量が減少する。しかし、距離Ｌ３を小さくすれば、ダンパー１８のストロークが小さい分だけエネルギー吸収量が減少する。
即ち、上三角フレーム１４の水平部材１４ａと、下三角フレーム１６の水平部材１６ａとの距離Ｈ１には最適値が存在するので、最適値（目安としては４ｍ〜６ｍ程度）に設定するのが望ましい。
【００３３】
即ち、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の高さ方法の間隔を調整することで、その接合部Ａ、Ｂ間に生じる支柱１２のせん断変形量をコントロールできる。エネルギー吸収を大きく取りたい場合は、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の高さ方法の間隔を、構造上許容できる範囲で大きくして、支柱１２のせん断変形量が大きくなるようにすればよい（図３（Ａ）参照）。
【００３４】
また、図４（Ａ）の平面図に示すように、支柱１２に対する制振装置１０の配置は、断面形状が正方形の支柱１２においては、周囲を４方から囲む構成とするのが望ましい。これにより、せん断変形の方向に関わらず、せん断変形を減衰させることができる。
なお、図４（Ｂ）の平面図に示すように、断面形状が円形の支柱１３においても、支柱１３の周囲を４方から囲む構成とするのが望ましい。これにより、せん断変形の方向に関わらず、せん断変形を減衰させることができる。なお、図示は省略するが、支柱１２の断面形状は、正多角形でもよい。
【００３５】
このとき、上三角フレーム１４の接合部Ｂと下三角フレーム１６の接合部Ａを同じ高さに取付け、ダンパー１８を、水平に設置するのが望ましい。このように、四周に水平にダンパー１８を配置することで、支柱１２に過度なねじれ変形が生じることを防止できる。支柱１２の四周に上三角フレーム１４と下三角フレーム１６を配置できない場合には、支柱１２のねじれ防止するために、少なくとの向かい合う２面に上三角フレーム１４と下三角フレーム１６を配置するのが望ましい。
なお、支柱１２は、風力発電用の支柱１２を例にとり説明した。しかし、これに限定されることはなく、図示しない煙突や、電波塔等の柱状構造体であれば適用できる。
【００３６】
（第２実施形態）
図５〜図９に示すように、第２実施形態に係る制振装置３０は、上筒状フレーム２４と下筒状フレーム２６が、タワークレーン２２の支柱２０を外から取り囲み、上筒状フレーム２４の下端部と下筒状フレーム２６の上端部との間にダンパー１８を配置した構成である点において、第１実施形態に係る制振装置１０と相違する。相違点を中心に説明する。
【００３７】
タワークレーン２２は、建設中の建物躯体６０に沿って鉛直方向へ設けられ、平面視が四角形の支柱２０（図８（Ａ）参照）と、支柱２０の上部に昇降可能に取り付けられ、建物躯体６０へ建設資材類を持ち上げるクレーン部５２と、支柱２０の下部を支柱の支持部５４に固定する基礎部５６と、を有している。また、支柱２０は、高さ方向の中間部に設けられたステー５８で、建物躯体６０へ固定されている。制振装置３０は、ステー５８とクレーン部５２との間に配置されている。
【００３８】
ここに、図５に記載のタワークレーン２２は、基礎部５６を最初に設置した位置のまま動かさず、支柱２０の上に継足し用の支柱２０を自ら継ぎ足して、継ぎ足された支柱２０をクレーン部５２がクライミングして上昇する、マストクライミング方式である。しかし、この方式に限定されることはなく、油圧ジャッキ等を用いて、タワークレーン２２を支える基礎部５６ごと、自ら建てた建物を登ってゆくフロアークライミング方式のものであってもよい。
【００３９】
タワークレーン２２は、製品毎に予め定められている所定の高さ（自立高さ）の範囲内では、自立した状態で揚重作業が可能である。しかし、タワークレーン２２の支柱２０は、鉛直方向に細長い形状に形成されており、地震や強風等の外力を受けたとき、ある程度柔軟に変形できる構成とされている。このため、比較的長周期で揺れ易い。揺れを抑制するため、自立高さを超える範囲では、建物躯体６０にステー５８で連結し、揺れを許容範囲に収めている。本実施形態によれば、後述するように、支柱２０の揺れが許容範囲とされた状態において、作業性を更に向上させる見地から、支柱２０の揺れをより低減することができる。
【００４０】
図６の平面図、側面図、及び図７の斜視図に示すように、制振装置３０を構成する上筒状フレーム２４と下筒状フレーム２６は、いずれも金属製部材で筒状に形成され、タワークレーン２２の支柱２０（図８（Ａ）参照）を外から取り囲む構成とされている。このとき、上筒状フレーム２４の下方へ下筒状フレーム２６が配置され、上筒状フレーム２４の下端部と、下筒状フレーム２６の上端部の間に、ダンパー１８が水平方向へ配置されている。
上筒状フレーム２４は平面視が正方形とされ、四隅に配置された４本の柱部材２５と、柱部材２５の上端部に設けられ、平面視が正方形に配置され四隅で柱部材２５と接合された４本の上部フレーム３２と、上部フレーム３２の下方へ高さＨ４の空間部を設け設けられ、平面視が正方形に配置され四隅で柱部材２５と接合された４本の下部フレーム３４と、上部フレーム３２と下部フレーム３４との間に斜めに配置された補強用の第１斜め部材４０ａと、下部フレーム３４と柱部材２５の下端部との間に斜めに配置された補強用の第１斜め部材４０ｂとで形成されている。
【００４１】
下筒状フレーム２６は、基本的に上筒状フレーム２４と同じ構成とされ、上筒状フレーム２４の下方へ配置されている。即ち、四隅に配置された４本の柱部材２７と、柱部材２７の下端部に設けられ、平面視が正方形に配置され四隅で柱部材２７と接合された４本の下部フレーム３８と、下部フレーム３８の下方へ高さＨ４の空間部を設け設けられ、平面視が正方形に配置され四隅で柱部材２７と接合された４本の上部フレーム３６と、下部フレーム３８と上部フレーム３６との間に斜めに配置された補強用の第２斜め部材５０ａと、上部フレーム３６と柱部材２７の上端部との間に斜めに配置された補強用の第２斜め部材５０ｂとで形成されている。
【００４２】
上筒状フレーム２４の４つの側面の下端部には、それぞれ柱部材２５と斜め部材４０ｂとの接合部Ｃが、１つずつ形成されている。また、下筒状フレーム２６の４つの側面の上端部には、それぞれ柱部材２５と斜め部材４０ｂとの接合部Ｄが、１つずつ接合部Ｃと対向して形成されている。接合部Ｃと接合部Ｄは、正面視において両端部を構成する柱部材の片方ずつを形成し、接合部Ｃと接合部Ｄの間には空間が形成され、この空間にはダンパー１８が配置され、ダンパー１８の両端部は、接合部Ｃと接合部Ｄにそれぞれ取り付けられている。このとき、ダンパー１８の少なくとも１方の端部は、ピン接合とされている。これにより、支柱２０がいずれの方向に揺れても、支柱２０を外から取り囲む４個のダンパー１８により、第１フレームと第２フレームの相対変位が抑制され、支柱２０の揺れを抑制することができる。
【００４３】
更に、上筒状フレーム２４の上部フレーム３２は、支柱２０と連結金具６６で連結されている。また、上筒状フレーム２４の上部フレーム３２と下部フレーム３４は、所定の高さＨ４を設けて配置され、上部フレーム３２と下部フレーム３４は、それぞれ、柱部材（第１延設部材）２５と接合されている。
これにより、支柱２０がせん断変形したとき、支柱２０の上部に取付けられた上筒状フレーム２４も支柱２０と一体となって移動し、上筒状フレーム２４と下筒状フレーム２６の間に水平方向の相対変位が生じる。この相対変位は、柱部材２５及び柱部材２７を介してダンパー１８に伝わり、ダンパー１８に荷重が加わりエネルギーが吸収される。ダンパー１８は、支柱２０に取付けられた下筒状フレーム２６で支持されており、ダンパー１８に吸収されたエネルギーは、上筒状フレーム２４を通じて、支柱２０に出力される。これにより、支柱２０の変形が抑制される。即ち、ダンパー１８を用いて、テコの原理により、支柱２０に力を加え、変形を抑制することができる。
【００４４】
第１連結金具６６は、側面視がカタカナのコ字状に形成され、支柱２０の外側から差し込んで、支柱２０の構成部材と上筒状フレーム２４の上部フレーム３２を挟み込み、上筒状フレーム２４を支柱２０に連結する。第１連結金具６６は、上筒状フレーム２４の対向する２面から差し込まれ、支柱２０の上部フレーム３２と上筒状フレーム２４の構成部材を着脱可能に接合する。
同様に、第２連結金具は、第１連結金具６６と同じ構成の図示しない第２連結金具で、支柱２０と下筒状フレーム２６の下部フレーム３８を着脱可能に連結する。
【００４５】
このように、第１連結金具と第１連結金具を、外方から挟み込んで固定する構成とすることにより、タワークレーン２２のクレーン部５２のクライミングに対応させて、制振装置３０の取り付け位置を最適位置に変更することができる。
このとき、制振装置３０の高さ方向の位置の変更は、クレーン部５２に設置したウインチやチェーンブロックを用いて移動させる。
【００４６】
次に、制振装置３０の支柱２０への取り付け方法について説明する。
図８（Ｂ）の平面図に示すように、制振装置３０を構成する上筒状フレーム２４の上部フレーム３２と下部フレーム３４の対向する２か所、及び下筒状フレーム２６の上部フレーム３６と下部フレーム３８の対向する２か所にピン接合部６８が設けられている。これにより、ピン接合部６８のピンを外して接合部同士を分離させることができる。即ち、１箇所のピン接合部６８のピンを外すことで、筒状フレームに開口部を作り、支柱２０を外側から挟み込むことができる。また、２箇所のピン接合部６８のピンを同時に外して、制振装置３０を半割れ状態とし、それらで支柱２０を外側から挟み込み、再びピン接合部６８でピン接合して筒状に組み立てることができる。
なお、制振装置３０を閉じた筒状のままとし、支柱２０の組立時に、制振装置３０の内部に支柱２０を直接差し込んでもよい。
【００４７】
これにより、大地震時、台風などの短期荷重作用時に対しては、タワークレーン２２の損傷や倒壊を防止することができる。また、通常使用時においては、タワークレーン２２の揺れを低減させ、作業安全性や揚重作業効率を改善することができる。
また、本実施形態によれば、支柱２０に生じるせん断変形を活用する方式であり、建物躯体６０との相互作用を考慮する必要はない。このため、タワークレーンのみの条件によってダンパー１８の設計を行うことが可能となる。更に、上述したようにダンパー１８の設計条件を単純化出来るため、他の種々の工事条件においても使用可能な汎用システムとすることが可能となる。本実施形態における他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。
【００４８】
（第３実施形態）
図９に示す第３実施形態に係る制振装置７０は、第２実施形態で説明した制振装置３０と同じ構成の制振装置３０Ａを、第２実施形態と同じステー５８とクレーン部５２の間に設置すると共に、制振装置３０と同じ構成の制振装置３０Ｂを、ステー５８と基礎部５６の下に追加して取付けた点において、第２実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
【００４９】
図９の側面図に示すように、制振装置３０Ａと制振装置３０Ｂはいずれも同じ構成であり、第２実施形態で説明したように、図７に示す上筒状フレーム２４、下筒状フレーム２６、及びダンパー１８を有し支柱２０を囲んで取付けられている。これにより、ステー５８とクレーン部５２との間の支柱２０の変形を制振装置３０Ａで抑制することができる。同様に、ステー５８と基礎部５６の間の支柱２０の変形を、制振装置３０Ｂで抑制することができる。
【００５０】
この結果、ステー５８とクレーン部５２との間、及びステー５８と基礎部５６の間において、外部の構造体と連結させないで支柱２０の振動を抑制することができる。本実施形態における他の構成は、第２実施形態と同じであり説明は省略する。
なお、図示は省略するが、第１実施形態で説明した制振装置１０を、支柱１２の上下方向に複数設けてもよい。
【００５１】
（第４実施形態）
図１０に示すように、第４実施形態に係る制振装置７２は、第１実施形態で説明した制振装置１０を、支柱７４の内部に配置した点において第１実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
図１０（Ａ）の平面図、図１０（Ｂ）の斜視図に示すように、支柱７４は、断面形状が正方形に形成され、支柱７４の内部には、断面形状が正方形の内部空間７６が形成されている。支柱７４の内部空間７６には、第１実施形態で説明した制振装置１０が、２個対抗して配置されている。制振装置１０の上三角フレーム１４には、上三角フレーム１４の直角を挟む一辺を構成する水平部材１４ａが設けられ、水平部材１４ａは支柱７４の内部に形成された固定部７８と緊結されている。
【００５２】
同様に、制振装置１０の下三角フレーム１６には、下三角フレーム１６の直角を挟む一辺を構成する水平部材（図示せず）が設けられ、水平部材は支柱７４の内部に形成された図示しない固定部と緊結されている。また、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の間には、ダンパー１８が取り付けられている。
これにより、一対で配置された制振装置１０がねじれを抑制して、支柱７４の変形を抑制することができる。更に、図示は省略するが、制振装置１０は、支柱７４の内部空間７６に２対（４個）配置してもよい。
なお、支柱７４は断面形状が正方形の場合を例にとり説明したが、これに限定されることはなく、図１０（Ｃ）の平面図に示すように、断面形状が円形の支柱７５を用いてもよい。他の構成は、第１実施形態と同じであり説明は省略する。
【００５３】
（第５実施形態）
図１１に示すように、第５実施形態に係る制振装置８０は、支柱８２の内部空間に１個配置した点において、第４実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
図１１（Ａ）の平面図、図１１（Ｂ）の斜視図に示すように、制振装置１０は、断面形状が正方形の支柱８２の内部空間の中央部に、Ｘ方向に配置されている。制振装置１０の上三角フレーム１４には、上三角フレーム１４の直角を挟む一辺を構成する水平部材１４ａが設けられ、水平部材１４ａは支柱８２の内部に形成された固定部８４と緊結されている。同様に、制振装置１０の下三角フレーム１６には、下三角フレーム１４の直角を挟む一辺を構成する水平部材１６ａが設けられ、水平部材１６ａは支柱７４の内部に形成された固定部８４と緊結されている。また、上三角フレーム１４と下三角フレーム１６の間には、ダンパー１８が取り付けられている。
【００５４】
これにより、Ｘ方向からの外力に対してねじれを発生させず、支柱８２の揺れを抑制することができる。なお、Ｘ方向と直交するＹ方向に、制振装置１０と干渉しないように配置すれば、Ｙ方向の揺れも抑制することができる。
なお、  支柱８２は断面形状が正方形の場合を例にとり説明したが、これに限定されることはなく、図１１（Ｃ）の平面図に示すように、断面形状が円形の支柱８３を用いてもよい。他の構成は、第４実施形態と同じであり説明は省略する。
【符号の説明】
【００５５】
１０、３０、７０、７２、８０  制振装置
１２  支柱（柱状構造体）
１３  支柱（柱状構造体）
１４  上三角フレーム（第１部材）
１４ｂ  鉛直部材（第１延設部材）
１６  下三角フレーム（第２部材）
１６ｂ  鉛直部材（第２延設部材）
１８  ダンパー（エネルギー吸収手段）
１８Ａ  連結部
１８Ｂ  連結部
２４  上筒状フレーム（第１部材、第１フレーム）
２５  柱部材（第１延設部材）
２６  下筒状フレーム（第２部材、第２フレーム）
２７  柱部材（第２延設部材）
３２  上部フレーム（第１上部フレーム）
３４  下部フレーム（第１下部フレーム）
３６  上部フレーム（第２上部フレーム）
３８  下部フレーム（第２下部フレーム）
７４  支柱（柱状構造体）
７５  支柱（柱状構造体）
８２  支柱（柱状構造体）
８３  支柱（柱状構造体）
【図１】
2014125343.tif 000003
【図２】
2014125343.tif 000004
【図３】
2014125343.tif 000005
【図４】
2014125343.tif 000006
【図５】
2014125343.tif 000007
【図６】
2014125343.tif 000008
【図７】
2014125343.tif 000009
【図８】
2014125343.tif 000010
【図９】
2014125343.tif 000011
【図１０】
2014125343.tif 000012
【図１１】
2014125343.tif 000013