(57)【要約】【課題】地震などによる建物躯体の変形が小さい場合にも大きなエネルギ吸収を可能とし、大きな減衰力を発揮できる建物の制振ブレースおよびこの制振ブレースを備えた制振構造する。【解決手段】制振ブレース１０を、所定の間隔をもって互いに平行にかつ先端部が軸方向と直交する方向に重ねて配置される一対のブレース材１０ａ，１０ａと、一対のブレース材の重なっている先端部どうしを、ブレース材の軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結する一対の連結部材１１，１１とを備え、一対の連結部材１１，１１は、それぞれ前記一対のブレース材１０ａ，１０ｂにそれぞれ枢結されるとともに、対向する部位が振動減衰手段１３によって連結されている構成とすることによって、振動減衰手段１３の変形を増幅することができるので、建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能を有効に働かせることができる。【選択図】図１
2006307630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱および梁で囲まれた架構面内に斜めに設けられる制振ブレースであって、
所定の間隔をもって互いに平行にかつ先端部が軸方向と直交する方向に重ねて配置される一対のブレース材と、
これら一対のブレース材の重なっている先端部どうしを、ブレース材の軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結する一対の連結部材とを備え、
前記一対の連結部材は、それぞれ前記一対のブレース材にそれぞれ枢結されるとともに、対向する部位が振動減衰手段によって連結されていることを特徴とする制振ブレース。
【請求項２】
請求項１に記載の制振ブレースにおいて、
前記一対の連結部材および振動減衰手段によって連結減衰手段が構成されており、
この連結減衰手段は、前記一対のブレース材の重なった先端部を側面側から挟むようにして一対設けられていることを特徴とする制振ブレース。
【請求項３】
請求項２に記載の制振ブレースにおいて、
前記振動減衰手段は、粘弾性体とこの粘弾性体にこれを挟み付けるようにして結合された一対のプレートとを備え、
一方の前記プレートが前記一方の連結部材に結合され、他方の前記プレートが前記他方の連結部材に結合されていることを特徴とする制振ブレース。
【請求項４】
請求項３に記載の制振ブレースにおいて、
少なくも一方のプレートと一方の連結部材とは第２の粘弾性体を介して結合されていることを特徴とする制振ブレース。
【請求項５】
請求項３または４に記載の制振ブレースにおいて、
前記粘弾性体は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有する基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０〜３０重量％配合したものであることを特徴とする制振ブレース。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の制振ブレースにおいて、
前記連結部材がブレース材に連結されている位置を枢結位置とすると、
この枢結位置と前記振動減衰手段の中央部との間の前記ブレース材の軸方向と直交する方向における距離より、前記枢結位置と前記振動減衰手段の中央部との間の前記ブレース材の軸方向における距離を長く設定したことを特徴とする制振ブレース。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の制振ブレースにおいて、
前記ブレース材に前記振動減衰手段と異なる減衰性能を有する他の振動減衰手段が設けられていることを特徴とする制振ブレース。
【請求項８】
建物の骨組体を構成する柱および梁で囲まれた架構面内に請求項１〜７のいずれか一項に記載の制振ブレースを斜めに設けてなる制振構造において、
前記骨組体を構成する構成部材に対し、前記制振ブレースの両端部をそれぞれ骨組体の一つの構成部材に端部固定部材を介して取り付け、かつ、建物に横揺れが生じたときに、前記端部固定部材が、柱と梁の相対変形角を抑制しない取り付け構造になっていることを特徴とする制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱および梁で囲まれた架構面内に斜めに設けられる制振ブレースおよびこの制振ブレースを備えた制振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の制振構造の一例として、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載の制振構造は、柱と梁に囲まれた架構の内部空間に取付用ガセット等を介して設置されるブレースの途中に、ダンパ（制振部材）を介在させて、このダンパによって、地震等の際の振動エネルギを吸収するものであり、ブレース型制振装置と称されている。
【特許文献１】特開２００３−４９５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のブレース型制振装置では、地震などによる建物の変形が小さい場合には制振部材（エネルギ吸収材料）に伝えられる変形も小さいため、制振部材のエネルギ吸収量が小さく、建物の振動を減衰する減衰力も小さくなり、制振構造があまり有効に働かない。そのため、制振部材の配置箇所を多くしなければなならかった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、地震などによる建物躯体の変形が小さい場合にも大きなエネルギ吸収を可能とし、大きな減衰力を発揮できる建物の制振ブレースおよびこの制振ブレースを備えた制振構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図６に示すように、柱４，５および梁２，３で囲まれた架構面内に斜めに設けられる制振ブレース１０であって、
所定の間隔をもって互いに平行にかつ先端部が軸方向と直交する方向に重ねて配置される一対のブレース材１０ａ，１０ａと、
これら一対のブレース材１０ａ，１０ａの重なっている先端部どうしを、ブレース材の軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結する一対の連結部材１１，１１とを備え、
前記一対の連結部材１１，１１は、それぞれ前記一対のブレース材１０ａ，１０ｂにそれぞれ枢結されるとともに、対向する部位が振動減衰手段１３によって連結されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、地震等によって柱４，５および梁２，３で囲まれた架構面に変形が生じることによって、一対のブレース材１０ａ，１０ｂに引張りや圧縮力が作用すると、一対の連結部材１１，１１が、ブレース材１１との枢結位置１２を支点として回動する。連結部材１１，１１は一対のブレース材１０ａ，１０ｂにそれぞれ枢結されているので、この枢結位置１２・・・を支点として回動することによって、全体的には、枢結位置１２，１２の中央部を支点として回転するようにして振れる。したがって、一方の連結部材１１と他方の連結部材１１のそれぞれ対向する部位はてこの原理によって振れが増幅されるとともに、互いに反対方向に回転するようにして振れる。
よって、一対の連結部材１１，１１の対向する部位を連結している振動減衰手段１３の変形を増幅することができるので、建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能を有効に働かせることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制振ブレースにおいて、
前記一対の連結部材１１，１１および振動減衰手段１３によって連結減衰手段２０が構成されており、
この連結減衰手段２０は、前記一対のブレース材１０ａ，１０ｂの重なった先端部を側面側から挟むようにして一対設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、一対のブレース材１０ａ，１０ｂの重なった先端部を、一対の連結減衰手段２０，２０によって挟むようにしているので、一対のブレース材１０ａ，１０ｂに作用する引張りや圧縮力による振動をバランスよく減衰できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の制振ブレースにおいて、
前記振動減衰手段１３は、粘弾性体１４とこの粘弾性体１４にこれを挟み付けるようにして結合された一対のプレート１５ａ，１５ｂとを備え、
一方の前記プレート１５ａが前記一方の連結部材１１に結合され、他方の前記プレート１５ｂが前記他方の連結部材１１に結合されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の記載の発明によれば、振動減衰手段１３が、粘弾性体１４とこの粘弾性体にこれを挟み付けるようにして結合された一対のプレート１５ａ，１５ｂとを備えているので、この振動減衰手段１３を容易に部品化できる。そして、この部品化された振動減衰手段１３の一方のプレート１５ａが一方の連結部材１１に結合され、他方のプレート１５ｂが他方の連結部材１１に結合されているので、振動減衰手段１３を容易に制振ブレース１０に組み込むことができる。また、振動減衰手段１３の取り替えや、補修も容易に行える。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の制振ブレースにおいて、
少なくも一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１とは第２の粘弾性体１７を介して結合されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、少なくも一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１とは第２の粘弾性体１７を介して結合されているので、さらに効果的に振動を減衰できる。また、一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１との間に段差が生じていた場合に、この段差に第２の粘弾性体１７を配置することによって、一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１とを容易かつ確実に連結できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の制振ブレースにおいて、
前記粘弾性体１４，１７は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有する基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０〜３０重量％配合したものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、粘弾性体１４，１７に適切な、歪依存性、周波数依存性、温度依存性を持たせることができるので、振動減衰機能つまり制振機能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の制振ブレースにおいて、
前記連結部材１１がブレース材１０ａ，１０ｂに連結されている位置を枢結位置１２とすると、
この枢結位置１２と前記振動減衰手段１３の中央部との間の前記ブレース材の軸方向と直交する方向における距離ｌより、前記枢結位置１２と前記振動減衰手段１３の中央部との間の前記ブレース材の軸方向における距離Ｌを長く設定したことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、一方の連結部材１１と他方の連結部材１１のそれぞれ対向する部位はてこの原理によって振れが増幅されるが、この振れの増幅は、枢結位置１２と振動減衰手段１３の中央部との間のブレース材の軸方向と直交する方向における距離ｌより、枢結位置１２と振動減衰手段１３の中央部との間のブレース材の軸方向における距離Ｌを長く設定することによって、大きくなる。つまり、増幅効果が大きくなる。したがって、より効果的に建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能を有効に働かせることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の制振ブレースにおいて、
前記ブレース材１５ｂに前記振動減衰手段１３と異なる減衰性能を有する他の振動減衰手段２１が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、比較的小さい振幅でかつ周期が短い小さな振動と、振幅や周期が比較的大きい振動とを、振動減衰手段１３と振動減衰手段２１とで別々に制振できる。したがって、異なる振動に対して効果的に制振できる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、建物の骨組体１を構成する柱４，５および梁２，３で囲まれた架構面内に請求項１〜７のいずれか一項に記載の制振ブレース１０を斜めに設けてなる制振構造において、
前記骨組体１を構成する構成部材（柱４，５および梁２，３）に対し、前記制振ブレース１０の両端部をそれぞれ骨組体１の一つの構成部材（例えば、柱４，５）に端部固定部材５ａ，４ａを介して取り付け、かつ、建物に横揺れが生じたときに、前記端部固定部材５ａ，４ａが、柱と梁の相対変形角を抑制しない取り付け構造になっていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、骨組体１を構成する構成部材である柱および梁に、制振ブレース１０の両端部をそれぞれ骨組体１の一つの構成部材に端部固定部材４ａ，５ａを介して取り付け、かつ、建物に横揺れが生じたときに、端部固定部材４ａ，５ａが柱と梁の相対変形角を抑制しない取り付け構造になっているので、制振ブレース１０を取り付けたことによって骨組体１の構成部材の接合部の剛性が高くなることはない。このため、地震時、強風時、交通振動時の横揺れにより、建物の骨組体１に水平力が作用したときに、骨組体に作用する力が、骨組体１の構成部材の撓みにより吸収される割合よりも、制振ブレース１０を圧縮させたりまたは引っ張ったりすることにより、制振ブレース１０に吸収する割合が多くなる。これにより、制振ブレース１０をより効果的に機能させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る制振ブレースによれば、所定の間隔をもって互いに平行にかつ先端部が軸方向と直交する方向に重ねて配置される一対のブレース材と、これら一対のブレース材の重なっている先端部どうしを、ブレース材の軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結する一対の連結部材とを備え、前記一対の連結部材は、それぞれ前記一対のブレース材にそれぞれ枢結されるとともに、対向する部位が振動減衰手段によって連結されているので、地震等によって一対のブレース材に引張りや圧縮力が作用すると、一方の連結部材と他方の連結部材のそれぞれ対向する部位はてこの原理によって振れが増幅されるとともに、互いに反対方向に回転するようにして振れる。よって、一対の連結部材の対向する部位を連結している振動減衰手段の変形を増幅することができるので、建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能を有効に働かせることができる。
また、このような制振ブレースの両端部をそれぞれ骨組体の一つの構成部材に固定し、かつ、建物に横揺れが生じたときに、前記制振ブレースの端部固定部材が、柱と梁の相対変形角を抑制しない取り付け構造としているので、骨組体に作用する力が、骨組体の構成部材の撓みにより吸収される割合よりも、制振ブレースを圧縮させたりまたは引っ張ったりすることにより、制振ブレースに吸収する割合が多くなる。これにより、制振ブレースをより効果的に機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図７は第１の実施の形態を説明するためのものである。図１において符号１は、構造物の一例である建物の骨組体を示している。この骨組体１は上梁２、下梁３、柱４、間柱５を備えており、これら上梁２、下梁３、柱４、間柱５で囲まれた架構面内に本発明に係る制振ブレース１０が斜めに設けられている。
【００２３】
制振ブレース１０は、一対のブレース材１０ａ，１０ｂを備えている。ブレース材１０ａ，１０ｂは四角筒状のものであり、所定の間隔をもって互いに平行にかつ先端部が軸方向と直交する方向に重ねて配置されている。ブレース材１０ａの基端部（図１では上端部）は、間柱５の上端部に固定されたブラケット（端部固定部材）５ａにピン結合されている。したがって、ブレース材１０ａはピンを支点として上下に回動可能となっている。ブレース材１０ｂの基端部（図１では下端部）は、柱４の下端部に固定されたブラケット（端部固定部材）４ａにピン結合されている。したがって、ブレース材１０ｂはピンを支点として上下に回動可能となっている。
【００２４】
前記一対のブレース材１０ａ，１０ｂの重なっている先端部どうしは、ブレース材１０ａ，１０ｂの軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結部材１１，１１によって連結されている。
連結部材１１は長方形板状に形成されており、その短辺の長さは、一対のブレース材１０ａ，１０ｂの合計の厚さより、若干長くなっている。つまり、ブレース材１０ａ，１０ｂの間隔Ｓの分だけ若干長くなっている。そして、連結部材１１，１１の基端部は、それぞれブレース材１０ａ，１０ｂに、ボルト１２，１２によって枢結されている。つまり、一方の連結部材１１の基端部は、ブレース材１０ａ先端部における基端と、ブレース材１１ｂの先端部における先端とにそれぞれ枢結されており、他方の連結部材１１の基端部は、ブレース材１０ａ先端部における先端と、ブレース材１１ｂの先端部における基端とにそれぞれ枢結されている。
したがって、図２に示すように、一対のブレース材１０ａ，１０ｂが圧縮や引張り力を受けて、軸方向に動くと、連結部材１１は、その基端部のボルト１２，１２の位置、つまり枢結位置１２，１２間の略中央部を支点として、上下に回動するようになっている。なお、図２は、一対のブレース材１０ａ，１０ｂと、これらを連結する一対の連結部材１１，１１を模式的に表した図である。
【００２５】
前記一対の連結部材１１，１１は、それらの対向する部位が振動減衰手段１３によって連結されている。つまり、連結部材１１，１１の先端部どうしが振動減衰手段１３によって連結されている。
振動連結手段１３は、図３〜図６に示すように、粘弾性体１４と、この粘弾性体１４にこれを挟み付けるようにして結合された一対のプレート１５ａ，１５ｂとを備えており、これらプレート１５ａ，１５ｂの先端部の対向する面に、粘弾性体１４が接着剤や加硫接着によって接着固定されている。この粘弾性体１４は、正方形板状に形成されており、その四周の側端面にはそれぞれ被覆ゴム１６が貼着されている。
【００２６】
プレート１５ａ，１５ｂは、連結部材１１より幅が狭くなっており、一方のプレート１５ａは、一方の連結部材１１に第２の粘弾性体１７を介して結合されている。また、他方のプレート１５ｂは、他方の連結部材１１に直接結合されている。これらプレート１５ａ，１５ｂと連結部材１１，１１との結合は、プレート１５ａ，１５ｂにそれぞれ形成された孔１８・・・と、連結部材１１，１１に前記孔１８・・・と対向して形成されたねじ孔とを合わせ、ボルト１９をねじ込むことによって行われている。なお、第２の粘弾性体１７にも前記孔１８・・・と対向する位置に孔が形成されている。
したがって、上記のような構成の振動減衰手段１３は、連結部材１１，１１に対して容易に取り付け、取り外しが行える。
また、図４に示すように、前記一対の連結部材１１，１１および振動減衰手段１３によって連結減衰手段２０が構成されており、この連結減衰手段２０は、前記一対のブレース１０ａ，１０ｂ材の重なった先端部を側面側から挟むようにして一対設けられている。
【００２７】
また、図２に示すように、連結部材１１，１１がブレース材１０ａ，１０ｂに連結されている位置を枢結位置１２とすると、この枢結位置１２と前記振動減衰手段１３の中央部、すなわち、粘弾性体１４の中央部１４ａとの間の前記ブレース材の軸方向と直交する方向における距離ｌより、前記枢結位置１２と粘弾性体１４の中央部１４ａとの間の前記ブレース材の軸方向における距離Ｌが長く設定されている。
このように、一方の連結部材１１と他方の連結部材１１のそれぞれ対向する部位（背端部）はてこの原理によって振れが増幅されるが、この振れの増幅は、枢結位置１２と粘弾性体１４の中央部１４ａとの間のブレース材の軸方向と直交する方向における距離ｌより、枢結位置１２と粘弾性他１４の中央部１４ａとの間のブレース材の軸方向における距離Ｌを長く設定することによって、大きくなる。つまり、増幅効果が大きくなる。
【００２８】
また、図１に示すように、前記制振ブレース１０のブレース材１０ｂには、前記振動減衰手段１３と異なる減衰性能を有する他の振動減衰手段２１が設けられている。
すなわち、他の振動減衰手段２１は、対向して設けられた一対のプレート２１ａ，２１ａと、これらプレート２１ａ，２１ａの対向する面にそれぞれ結合された粘弾性体２１ｂと、プレート２１ａ，２１ａどうしを連結する複数の連結ボルト２１ｃ・・・とを備えている。そして、一方のプレート２１ａに、ブレース材１０ｂの基端部（図１では下端部）が結合されており、他方のプレート２１ａに、端部材１０ｃが結合され、この端部材１０ｃが前記ブラケット４ａにピン結合されている。
そして、このような振動減衰手段２１では、地震力によって、制振ブレース１０に圧縮や引張り力が加わったとき、粘弾性体２１ｂにせん断変形を加え、振動エネルギを吸収することによって、制振するようになっている。
前記減衰振動手段１３と他の減衰振動手段２１とは異なる減衰性能を有しており、減衰振動手段１３は、に小さい地震力が作用した際に主に機能し、減衰振動手段２１は、大きい地震力が作用した際に主に機能するようになっている。
【００２９】
前記振動減衰手段１３に備えられている粘弾性体１４，１７、２１ｂは、主鎖にＣ−Ｃ結合を有する基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０〜３０重量％配合した高減衰ゴムによって形成されている。
【００３０】
以下に、粘弾性材料について説明する。
一般的な粘弾性材料は、振幅の増加に連れて剛性が増加し、抵抗力が大きくなる。振幅が大きくなるにつれて剛性が大きくなる性質を持つ粘弾性体を用いると、建物の加速度応答や各部応力の過大な上昇が生じる。そこで、振幅が増加しても剛性の増加が頭打ちになる性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。特に、本発明では、建物に作用する振動の振幅に比べて、粘弾性体を大きくせん断変形させるものであるから、歪依存性について上記の性質を備えたものを用いることによる効果は大きい。
【００３１】
また、交通振動などの環境振動から台風時の風揺れ、大地震に至るまでの幅広い振幅領域で機能する必要があるため、歪依存性が小さい粘弾性体を用いる。すなわち、小歪から大歪まで安定した振動エネルギ吸収能力を発揮するものを用いる。
具体的には、０．０１≦γ≦３．５の領域で、Ｈｅｑ＞０．２０の安定したエネルギ吸収能力が必要とされる。このため大振幅領域において抵抗力が大きくならないように、γ＞１．０の領域において、γの増加とともにＫｅｑ／（Ｓ／Ｄ）が減少することを特徴とする、例えば、０．４５≦｛Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ）(γ＝3.0)｝／｛Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ）(γ＝1.0)｝＜０．７５の粘弾性体を用いるとよい。
【００３２】
なおここで、γはせん断歪み率であり、図９に示すように、粘弾性体のせん断変形量ｄを粘弾性体の高さｔで除したものである。また、動的粘弾性試験における等価粘性減衰係数（等価減衰定数）（Ｈｅｑ）および等価せん断弾性率（Ｇｅｑ＝Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ））とは、粘弾性材料のせん断変形を生じさせる正弦波加振を行い、その際の履歴ループ（ヒステリシス曲線）を測定し、その結果に基づいて計算されるものである。図７に基づいて説明すると、Ｈｅｑは下記の式（数１）、Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ）は下記の式（数２）にて計算される数値である。
Ｈｅｑ＝ΔＷ／２πＷ  （数１）、
Ｗ：剪断変形の弾性エネルギ（図１３において示される２つの三角形の面積。単位はkgf・cm）、
ΔＷ＝剪断変形により吸収するエネルギの合計（図７において示されるヒステリシス曲線で囲まれた面積。単位はkgf・cm）、
Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ）＝Ｆ／Ｕ圧／（Ｓ／Ｄ）  （数２）、
Ｆ：最大変位を与えるときの荷重（単位はkgf）、
ＵBe：最大変位（単位はcm）、
Ｓ／Ｄ：試験サンプルの形状係数（サンプル剪断面積／サンプル剪断隙間。  単位はcm）
【００３３】
また、一般的な粘弾性材料は、振動周波数の増加に伴い、Ｇｅｑ（＝Ｋｅｑ／（Ｓ／Ｄ））〔Ｎ／mm2〕が著しく増加する。例えば、一般的な粘弾性体では、２０℃では、０．１Hzのときと２．０HzのときではＧｅｑの値が２〜３倍に増加する。交通振動の卓越周波数は４Hz〜７Hzに分布し、地振動は０．１Hz〜２０Hz程度に分布するので、これらの周波数に対して剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。具体的には、より入力周波数分布領域が広範囲に及ぶ地震動に対応する必要がある。制振材が家屋に付与する減衰性能は、概ね制振材の有する剛性（ここでは等価せん断弾性率（Gｅｑ））と減衰定数（ここでは等価粘性減衰定数（等価減衰定数）Ｈｅｑ）との積で表現することができる。周波数依存性の評価は、一定の温度条件の下で、斯かる積の値がある周波数の時を基準として、上述した地振動の０．１Ｈｚ〜２０Hzの範囲で±５０％以内であればよい。
【００３４】
また、一般的に粘弾性体は、低温時に剛性が高くなり、高温時に剛性が低くなる。日本は一年を通じて気温の変化が大きく、−１０℃〜４０℃程度の温度範囲に対して剛性や減衰性能の点で比較的安定した性質を備えた粘弾性体を用いることが望ましい。
例えば、本発明に係る制振構造の使用環境が−１０℃〜４０℃であれば、２０℃のＧｅｑ（等価せん断弾性率）を基準として、低温側は−１０℃のときの等価せん断弾性率Ｇｅｑ（ｔ＝−１０℃）と、２０℃のときの等価せん断弾性率Ｇｅｑ（ｔ＝２０℃）の比、Ｇｅｑ（ｔ＝−１０℃）／Ｇｅｑ（ｔ＝２０℃）≦２．２とし、高温側は、４０℃のときの等価せん断弾性率Ｇｅｑ（ｔ＝４０℃）と、２０℃のときの等価せん断弾性率Ｇｅｑ（ｔ＝２０℃）の比、Ｇｅｑ（ｔ＝４０℃）／Ｇｅｑ（ｔ＝２０℃）≧０．６とするとよい。
【００３５】
本実施の形態では、粘弾性体は、上述した歪依存性、周波数依存性、温度依存性を持たせるため、例えば、主鎖にＣ−Ｃ結合を有する基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０〜３０重量％配合した高減衰ゴムを用いる。その好適な粘弾性体の一例を挙げると、基材ゴム１００重量部に対してシリカ１３５重量部を添加し、さらにそのシリカに対してシラン化合物を１７重量％配合したものを挙げることができる。この粘弾性体によれば、上述した歪依存性、周波数依存性、温度依存性を持たせることができ、上述した制振構造の機能を十分に発揮させることができる。
特に、２０℃での性能がＨｅｑ≧０．２、０．３５≦Ｇｅｑ≦６．０（Ｎ／mm2）の範囲にあって、かつ、Ｇｅｑの温度依存性が−１０℃／２０℃≦２．２、４０℃／２０℃≧０．６（ともに、周波数０．１Hz、せん断歪±１００％）を実現でき、上記のように、制振部材の粘弾性体を大きくせん断変形させるようにした制振構造の機能を十分に発揮させることができる。
【００３６】
なお、シラン化合物は、下記の一般式で、
【化１】
2006307630.tif 000003
〔式中、R1、R2、R3およびR4のうち少なくとも１つはアルコキシ基、またはハロゲン原子を示し、他は同一または異なって水素原子、アルキル基またはアリール基を示す。〕で表されるシラン化合物とを含有するゴム組成物の加硫成形により形成される。また、基材ゴムとしては、主鎖にC−C結合を有する種々のゴムがいずれも使用可能である。具体的には天然ゴム（NR）の他、イソプレンゴム（IR）、ブタジエンゴム（BR）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（SBR）、エチレン−プロピレン共重合ゴム（EPM）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（NBR）、ブチルゴム（IIR）などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で使用される他、２種類以上を併用することもできる。
【００３７】
上記の基材ゴムに添加されるシリカとしては、ゴムの補強剤として使用される、親水性あるいは疎水性の種々のシリカが使用可能である。上記シリカの添加量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１５０重量部に限定される。この理由は前述したとおりである。
前記一般式（１）で表されるシラン化合物において、R1〜R4に相当するアルコキシ基としては、ＣnＨ2n+1Ｏで表される種々の炭素数のものがあげられるが、とくに炭素数が１〜２であるメトキシ、エトキシが好ましいものとしてあげられる。またハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素などがあげられる。
【００３８】
アルキル基としては、ＣnＨ2n+1で表される種々の炭素数のものがあげられるが、とくにその炭素数は１〜２０程度であるのが好ましい。かかるアルキル基としては、たとえば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、第２級ブチル、第３級ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどがあげられる。
また、アリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、ビフェニル、o−テルフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリルなどがあげられる。かかるシラン化合物の具体例として、これに限定されないがたとえば、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルジクロロシランなどがあげられる。
【００３９】
ゴム組成物には上記以外にもたとえば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、シリカ以外の補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、粘着性付与剤その他、各種の添加剤を添加してもよい。上記のうち加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物などがあげられ、このうち有機含硫黄化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジチオビスモルホリンなどがあげられ、有機過酸化物としては、例えばペンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどがあげられる。
【００４０】
また、加硫促進剤としては、たとえばテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤、ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどのジチオカーバミン酸類、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのチアゾール類、トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ´−ジエチルチオ尿素などのチオウレア類などの有機促進剤や、あるいは消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサージ（ＰｂＯ）などの無機促進剤などがあげられる。
【００４１】
加硫促進助剤としては、たとえばステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸や、あるいは亜鉛華などの金属酸化物などがあげられる。加硫遅延剤としては、たとえばサリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドキノン、Ｎ−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物などがあげられる。
【００４２】
上記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤および加硫遅延剤は、その合計の配合量が、基材ゴム１００重量部に対して４〜１５重量部程度であるのが好ましい。老化防止剤としては、たとえば２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ´−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ´−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などがあげられる。
【００４３】
老化防止剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１．５〜５重量部程度が好ましい。シリカ以外の補強剤としては主にカーボンブラックが使用される他、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーなどの無機補強剤や、あるいはクマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂（スチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体）などの有機補強剤も使用できる。
【００４４】
また、充填剤としては、たとえば炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土などがあげられる。上記シリカ以外の補強剤および／または充填剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度が好ましい。軟化剤としては、たとえば脂肪酸（ステアリン酸、ラウリン酸など）、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの、植物油系、鉱物油系、および合成系の各種軟化剤があげられる。
軟化剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１００重量部程度が好ましい。可塑剤としては、たとえばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェートなどの各種可塑剤があげられる。可塑剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部程度が好ましい。
さらに、粘着性付与剤としては、たとえばクマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などがあげられる。粘着性付与剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部程度であるのが好ましい。
【００４５】
上記以外にも、ゴム組成物にはたとえば分散剤、溶剤などを適宜配合してもよい。ゴム組成物は、上記の各成分を、たとえば密閉式混練機などを用いて混練することで製造される。そして粘弾性体は、たとえば上記ゴム組成物をローラヘッド押出機などを用いてシート状に成形し、所定の形状を有するようにこのシートを打ち抜いた後、打ち抜いたシートを、所定の厚みを有するように複数枚、積層した状態で、所定の型内で加熱して加硫成形するなどして製造される。
【００４６】
上記のような粘弾性体１４，１７，２１ｂを備えた制振ブレース１０は、その両端部をそれぞれ骨組体の一つの構成部材に端部固定部材（ブラケット）４ａ，５ａを介して取り付け、かつ、建物に横揺れが生じたときに、端部固定部材４ａ，５ａが、柱４，５と梁２，３の相対変形角を抑制しない取り付け構造になっている。
すなわちまず、制振ブレース１０は、建物の骨組体１の上梁２、下梁３、柱４、間柱５で囲まれた架構面内に、下梁３と柱４を接合した隅部と、間柱５と上梁２を接合した隅部を結ぶ対角線に沿って斜めに配設されている。
【００４７】
間柱５と上梁２とを接合した隅部において、端部固定部材５ａが上梁２との間に所定の隙間Ｓ１を開けて間柱５の上端部側面に固定されている。また、柱４と下梁３とを接合した隅部において、端部固定部材４ａが下梁３との間に所定の隙間Ｓ２を空けて柱４の下端部側面に固定されている。
そして、端部固定部材５ａに、制振ブレース１０の上端部がピン結合によって取り付けられており、端部固定部材４ａに、制振ブレース１０の下端部がピン結合によって取り付けられている。
【００４８】
このよう制振ブレースの取付構造では、制振ブレース１０の一方の端部（上端部）は、骨組体１の間柱５の上端部に端部固定部材５ａを介して取り付けられ、他方の端部（下端部）は骨組体１の柱４の下端部に端部固定部材４ａを介して取り付けられている。このため、建物の骨組体１の接合部で、柱と梁を跨ぐようにして固定したガセットプレートなどを介在させて制振ブレースを取り付ける場合に比して、骨組体１の接合部の強度は高くならない。
また、制振ブレース１０の両端部を取り付けている端部固定部材５ａ，４ａは、骨組体１の接合部では固定されていない他方の構成部材（上梁２、下梁３）に隙間Ｓ１，Ｓ２を空けて取り付けている。このため、地震時などの横揺れにより、建物に横揺れが生じたときでも、制振ブレース１０の両端部にある端部固定部材５ａ，４ａが柱と梁の相対変位角を抑制しない取付構造となっている。
【００４９】
したがって、地震時の横揺れなどにより、大きな水平力が骨組体１に作用し、骨組体１の上部（上梁）が下部（下梁）に対して水平に相対移動した場合に、骨組体１の構成部材の撓みを抑え、より直接的に制振ブレース１０に圧縮または引張方向の力を作用させることができる。すなわち、地震時に骨組体１に作用する力が、骨組体１の構成部材の撓みにより吸収される割合よりも、制振ブレース１０を圧縮したり引っ張ったりすることにより吸収される割合が多くなる。これにより、より効果的に制振ブレース１０を機能させることができる。
なお、前記端部固定部材５ａ，４ａはそれぞれ間柱５の上端部、柱４の下端部に固定したが、これに限らず、端部固定部材５ａは、間柱５の上端部または梁２に固定し、端部固定部材４ａは柱４の上端部または梁３に固定すればよい。
【００５０】
次に前記制振ブレース１０の作用効果について説明する。
まず、図１および図２（ａ）に示す状態が地震が発生していない状態であり、制振ブレース１０を構成するブレース材１０ａ，１０ｂ間には所定の隙間Ｓが設けられている。また、制振ブレース１０の粘弾性体１３，１４，２１ｂには変形が生じていない。
【００５１】
そして、地震によって建物に振動が発生した場合、柱４，５および梁２，３で囲まれた架構面に変形が生じることによって、一対のブレース材１０ａ，１０ｂに引張りや圧縮力が作用して、該ブレース材１０ａ，１０ｂが軸方向に往復動するとともに、軸方向と直交する方向に接近離間するように振動する。振動初期では、比較的小さい振幅でかつ周期が短い小さな振動であるので、この振動を振動減衰手段１３で制振する。すなわち、一対のブレース材１０ａ，１０ｂに引張りや圧縮力が作用すると、図２（ｂ）に示すように、一対の連結部材１１，１１が、ブレース材１０ａ，１０ｂとの枢結位置１２・・・を支点として回動する。
連結部材１１，１１は一対のブレース材１０ａ，１０ｂにそれぞれ枢結されているので、この枢結位置１２を支点として回動することによって、全体的には、枢結位置１２，１２の中央部を支点として回転するようにして振れる。したがって、一方の連結部材１１と他方の連結部材１１のそれぞれ対向する部位はてこの原理によって振れが増幅されるとともに、互いに反対方向に回転するようにして振れる。
これによって粘弾性体１４，１７にはせん断変形が生じ、この粘弾性体１４，１７がブレース材１０ａ，１０ｂの振動エネルギを吸収することによって振動を制振する。
また、一対の連結部材１１，１１の対向する部位を連結している振動減衰手段１３の変形を増幅することができるので、建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能（制振機能）を有効に働かせることができる。
【００５２】
そして、連結部材１１，１１がブレース材１０ａ，１０ｂに連結されている枢結位置１２と振動減衰手段１３の粘弾性体１４の中央部１４ａとの間のブレース材の軸方向と直交する方向における距離ｌより、前記枢結位置１２と前記粘弾性体１４の中央部１４ａとの間のブレース材の軸方向における距離Ｌを長く設定したので、一方の連結部材１１と他方の連結部材１１のそれぞれ対向する部位（先端部）の振れ増幅効果が大きくなる。したがって、より効果的に建物躯体の小さな変形から振動エネルギを吸収でき、減衰機能を有効に働かせることができる。
【００５３】
また、前記ブレース材１０ａ，１０ｂに圧縮や引張り力が作用して該ブレース材１０ａ，１０ｂが接近離間するように振動した場合において、振動の幅が大きくなって、ブレース材１０ａ，１０ｂどうしが当接したときは、ブレース材１０ａ，１０ｂどうしのそれ以上の振動が防止される。したがって、それ以降の振幅や周期が比較的大きい振動の制振を他の振動減衰手段２１へとスムーズに移行できる。
振動減衰手段２１で制振する場合、ブレース材１０ａ，１０ｂが軸方向に振動することによって、粘弾性体２１ｂがせん断変形して、ブレース材１０ａ，１０ｂの振動エネルギを吸収して、振動を制振する。
【００５４】
また、本実施の形態では、一対のブレース材１０ａ，１０ｂの重なった先端部を、一対の連結減衰手段２０，２０によって挟むようにしているので、一対のブレース材１０ａ，１０ｂに作用する引張りや圧縮力による振動をバランスよく減衰できる。
さらに、振動減衰手段１３が、粘弾性体１４とこの粘弾性体１４にこれを挟み付けるようにして結合された一対のプレート１５ａ，１５ｂとを備えているので、この振動減衰手段１３を容易に部品化できる。そして、この部品化された振動減衰手段１３の一方のプレート１５ａが一方の連結部材１１に結合され、他方のプレート１５ｂが他方の連結部材１１に結合されているので、振動減衰手段１３を容易に制振ブレース１０に組み込むことができる。また、振動減衰手段１３の取り替えや、補修も容易に行える。
【００５５】
また、振動減衰手段１３の一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１とは第２の粘弾性体１７を介して結合されているので、さらに効果的に振動を減衰できる。加えて、一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１との間に段差が生じているが、この段差に第２の粘弾性体１７を配置しているので、一方のプレート１５ａと一方の連結部材１１とを容易かつ確実に連結できる。
また、粘弾性体１４，１７，２１ｂは、主鎖にＣ−Ｃ結合を有する基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０〜３０重量％配合した高減衰ゴムであるので、粘弾性体１４，１７，２１ｂに適切な、歪依存性、周波数依存性、温度依存性を持たせることができるので、振動減衰機能つまり制振機能を十分に発揮させることができる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図８は第２の実施の形態を説明するためのものである。
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる点は、制振ブレース１０を構成する一対のブレース材１０ａ，１０ｂどうしの連結構造であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施の形態と共通部分については同一符号を付して、その説明を簡略化ないし省略する。
【００５７】
本実施の形態では、一対のブレース材１０ａ，１０ｂの互いに対向する先端部に、延出部３０ａ，３０ｂが一体的に形成されている。延出部３０ａ，３０ｂは、ブレース１０ａ，１０ｂより、図８において水平方向の厚さが十分に薄く形成されており、ブレース１０ａ，１０ｂの先端面の中央部（水平方向中央部）から前方に延出形成されている。延出部３０ａ，３０ｂは上下方向において重なっており、それらの側面は面一となっている。
【００５８】
そして、前記延出部３０ａ，３０ｂの重なっている部分どうしは、連結部材３１，３１によって連結されている。連結部材３１，３１は、それぞれ延出部３０ａ，３０ｂの軸方向に離間した２箇所で延出部３０ａ，３０ｂに連結されている。図８では、連結部材３１に孔３１ａ，３１ａと孔３１ｂ，３１ｂが形成されているが、孔３１ａ，３１ａと孔３１ｂ，３１ｂに図示しないボルトをそれぞれ挿通し、これらを延出部３０ａ，３０ｂに形成された孔にねじ込むことによって、延出部３０ａ，３０ｂの重なっている部分どうしが、延出部の軸方向に離間した二箇所でそれぞれ連結部材３１，３１によって連結されている。また、一対の連結部材３１，３１は、前記ボルトによってそれぞれ一対の延出部３０ａ，３０ｂにそれぞれ枢結されている。
さらに、一対の連結部材３１，３１は、振動減衰手段３２によって連結されている。この振動減衰手段３２は、粘弾性体３２であり、この粘弾性体３２の対向する面をそれぞれ連結部材３１，３１の対向する面に接着することによって、一対の連結部材３１，３１は、振動減衰手段３２によって連結されている。さらに、一方の連結部材３１と一方の延出部３０ａとは、第２の粘弾性体３３によって連結されている。
また、一対の延出部３０ａ，３０ｂは、その両側からそれぞれ前記連結部材３１，３１、粘弾性体３２，３３によって挟まれた状態で連結されている。
【００５９】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、制振ブレース１０を構成する一対のブレース１０ａ，１０ｂに、これより薄い延出部３０ａ，３０ｂを形成し、これら延出部３０ａ，３０ｂを、連結部材３１，３１、粘弾性体３２，３３によって連結したので、制振ブレース１０を構成する一対のブレース材１０ａ，１０ｂどうしの連結部分の厚さを第１の実施の形態に比して薄くすることができる。
したがって、制振ブレース１０を、柱と梁で囲まれた架構面を構成する壁内に容易に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すもので、制振ブレースを備えた制振構造の一例を示す側面図である。
【図２】同、制振構造の要部を模式的に示す図である。
【図３】同、制振構造の要部を示す側面図である。
【図４】同、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】同、振動減衰手段の断面図である。
【図６】同、振動減衰手段の平面図である。
【図７】同、粘弾性体のせん断変形を生じさせる正弦波加振を行った際の履歴ループを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示すもので、制振構造の要部を示す斜視図である。
【図９】粘弾性体のせん断ひずみ率γを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  骨組体
２  上梁
３  下梁
４  柱
５  間柱
１０  制振ブレース
１０ａ，１０ｂ  ブレース材
１１，３１ｂ  連結部材
１２  枢結位置
１３  振動減衰手段
１４，３２  粘弾性体
１５ａ，１５  プレート
１７，３３  第２の粘弾性体
２０  連結減衰手段
２１  他の振動減衰手段
２１ｂ  粘弾性体
【図１】
2006307630.tif 000004
【図２】
2006307630.tif 000005
【図３】
2006307630.tif 000006
【図４】
2006307630.tif 000007
【図５】
2006307630.tif 000008
【図６】
2006307630.tif 000009
【図７】
2006307630.tif 000010
【図８】
2006307630.tif 000011
【図９】
2006307630.tif 000012