(57)【要約】【課題】大きなねじれ耐力を得ることができ、しかも、機械的ガタによる上部構造部のねじれ方向の動きを小さくすることができ、加えて、それらを簡素な機構で実現することができる、免震建物におけるねじれ防止機構を提供する。【解決手段】アーム回動式摩擦ダンパー２は、水平二次元方向に分散配置状態となるように少なくとも２つ備えられ、両アーム回動式摩擦ダンパー２，２のアーム４ａ，４ａ同士がつなぎ材３で連結され、該つなぎ材３により、免震時の基礎７と上部構造部８との相対的ねじれ動作が規制されるようになされている。その場合に、つなぎ材３は、アーム回動式摩擦ダンパー２，２の摩擦回動中心部領域から離れた位置においてアーム４ａに連結されているとよい。【選択図】      図１
2006104686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造部と上部構造部との間に免震支承部とアーム回動式摩擦ダンパーとが配置され、免震支承部で上部構造部が水平二次元方向において免震されると共に、アーム回動式摩擦ダンパーで免震時の振動が減衰されるようになされた免震建物におけるねじれ防止機構であって、
前記アーム回動式摩擦ダンパーは、水平二次元方向に分散配置状態となるように少なくとも２つ備えられ、両アーム回動式摩擦ダンパーのアーム同士がつなぎ材で連結され、該つなぎ材により、免震時の下部構造部と上部構造部との相対的ねじれ動作が規制されるようになされていることを特徴とする免震建物用ねじれ防止機構。
【請求項２】
前記つなぎ材は、アーム回動式摩擦ダンパーの摩擦回動中心部領域から離れた位置においてアームに連結されている請求項１に記載の免震建物用ねじれ防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震建物用ねじれ防止機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の基礎と上部構造部との間に免震支承部とアーム回動式摩擦ダンパーとを配置し、免震支承部で上部構造部が水平二次元方向において免震されると共に、アーム回動式摩擦ダンパーで免震時の振動を減衰するようにした免震建物は、従来より知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような免震建物では、免震動作によって上部構造部が基礎に対して水平方向にねじれ動いてしまうのを防ぐために、厳しい偏心率規定を満足させる必要があり、そのため、設計上種々の制約を生じ、建物や免震層の設計の自由度を狭くしてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、個々の免震支承部にねじれを防止する機構部を組み込むことも考えられるが、個々の免震支承部は、その平面サイズが建物の平面サイズよりもかなり小さく、そのため、ねじれ補剛抵抗モーメントのレバー長さを大きくするのに限界があり、免震支承部単体のなかにねじれ防止機構を組み込んでも、大きなねじれ耐力をなかなか得られないという問題がある。
【０００５】
また、ねじれ防止機構部には、ねじれ防止方向における機械的ガタが不可避的に存在するが、サイズ的に小さい個々の免震支承部にねじれ防止機構部を組み込む構造であると、その小さなガタが、建物の上部構造部のねじれ方向における大きなガタとなって増幅し、建物の上部構造部が増幅されたそのガタによって大きくねじれ動いてしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、大きなねじれ耐力を得ることができ、しかも、機械的ガタによる上部構造部のねじれ方向の動きを小さくすることができ、加えて、それらを簡素な機構で実現することができる、免震建物におけるねじれ防止機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題において、本発明者は、調査と研究を重ねていく過程で、特定の条件のもとで、水平二次元方向に分散配置状態に備えられた複数のアーム回動式摩擦ダンパーのアーム同士をつなぎ材でつなぐことにより、ねじれ補剛抵抗モーメントを生じさせることができる事実を突き止め、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、下部構造部と上部構造部との間に免震支承部とアーム回動式摩擦ダンパーとが配置され、免震支承部で上部構造部が水平二次元方向において免震されると共に、アーム回動式摩擦ダンパーで免震時の振動が減衰されるようになされた免震建物におけるねじれ防止機構であって、
前記アーム回動式摩擦ダンパーは、水平二次元方向に分散配置状態となるように少なくとも２つ備えられ、両アーム回動式摩擦ダンパーのアーム同士がつなぎ材で連結され、該つなぎ材により、免震時の下部構造部と上部構造部との相対的ねじれ動作が規制されるようになされていることを特徴とする免震建物用ねじれ防止機構（第１発明）を内容とする。
【０００９】
この機構では、水平二次元方向に分散配置状態となるように備えられたアーム回動式摩擦ダンパーをつなぎ材でつなぐことにより下部構造部と上部構造部との相対的なねじれ動作を規制するようにしたものであるから、上部構造部がねじれ動作をしようとする際のねじれ補剛抵抗モーメントのレバー長さを大きなものにすることができ、それによって、これまでの予想をはるかに越える大きなねじれ耐力を得ることができて、建物や免震層の設計の自由度を大きくすることができる。
【００１０】
しかも、水平二次元方向に分散配置状態のアーム回動式摩擦ダンパーをつなぎ材でつなぐ機構であるから、ねじれ防止機構部がサイズ的に大きなものになり、該ねじれ防止機構部に不可避的に存在するねじれ方向の小さな機械的ガタによって増幅される、建物の上部構造部のねじれ方向のガタを小さく抑えることができて、そのようなガタによる上部構造部のねじれ方向の動きを極めて小さいものにすることができる。
【００１１】
加えて、免震建物に備えられるアーム回動式摩擦ダンパーのうちの２つを利用し、これらダンパーのアーム同士をつなぎ材でつなぐだけのものであるから、簡素な機構でそれらを実現することができる。
【００１２】
第１発明の機構において、つなぎ材が、アーム回動式摩擦ダンパーの摩擦回動中心部領域から離れた位置においてアームに連結されているとよい（第２発明）。その場合は、摩擦回動中心部領域の構造を変更することなくつなぎ材を連結することができ、ねじれ防止機構の設計や製作を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のとおりのものであるから、大きなねじれ耐力を得ることができ、しかも、機械的ガタによる上部構造部のねじれ方向の動きを小さくすることができ、加えて、それらを簡素な機構で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１及び図２に示す第１実施形態のねじれ防止機構１は、下部構造部としての基礎と上部構造部との間に免震支承部とアーム回動式摩擦ダンパーとが配置され、免震支承部で上部構造部が水平二次元方向において免震されると共に、アーム回動式摩擦ダンパーで免震時の振動が減衰されるようになされた免震建物に備えられるもので、２つのアーム回動式摩擦ダンパー２，２とつなぎ材３とで構成されている。
【００１６】
各アーム回動式摩擦ダンパー２は、図１に示すように、アーム４…を水平面内で菱形状に組んだいわゆるパンタグラフ式のもので、隣り合うアーム４，４の端部同士は必要に応じて摩擦リング等を介設した状態でボルト５により締め合わせ状態にされて回動可能に連結され、一方の対の対角部のうちの一方がブラケット６によって基礎７の側に連結されると共に、該対角部のうちのもう一方がブラケット６によって上部構造部８の側に連結され、免震により、基礎７と上部構造部８とが水平方向に相対移動をすると、ボルト５で締め合わされたアーム４…の各関節部分がボルト５…による締付け力に抗して回動し、その時の摩擦力で免震による水平振動が減衰されるようになされている。なお、ダンパーは、アームを垂直内で菱形状などに組んだものであってもよい。
【００１７】
そして、２つのアーム回動式摩擦ダンパー２，２は、関節部間の各アーム長さが互いに同じに設定されると共に、関節部におけるアームの開き角度も互いに同じに設定され、かつ、水平面内で同じ方向を向けられて、水平二次元方向に互いに間隔をおき、基礎７と上部構造部８の免震による水平方向の相対移動中、上部構造部８にねじれ方向の動きがなければ、対応するアーム４ａ，４ａが互いに同じ動きをするように備えられている。
【００１８】
つなぎ材３は、上記の２つのアーム回動式摩擦ダンパー２，２の対応する一組のアーム４ａ，４ａ同士をつないでそれらの間隔距離を一定に保つもので、本実施形態では、線状に延びるつなぎ材からなり、そのようなつなぎ材として、圧縮と引張りの両方に耐えることができる、例えば、鋼棒等の金属材が用いられている。
【００１９】
そして、図２（ロ）に示すように、つなぎ材３は、その端部３ａが鉤形に曲げられており、また、アーム４ａには、ダンパー２の摩擦回動中心部領域である関節部から離れた位置において差し込み孔９が明けられ、つなぎ材３とアーム４ａとは、つなぎ材３がその端部鉤部３ａをアーム４ａの差し込み孔９に上から差し込んだ状態に設置されることにより連結されている。
【００２０】
上記のねじれ防止機構１によれば、地震による免震動作中、上部構造部が基礎に対して相対的にねじれ動こうとし、２つのダンパー２，２に備えられている対応するアーム４ａ，４ａが互い異なった動きをしようとすると、つなぎ材３が圧縮又は引張りでそれを阻止するように働いてねじれ補剛モーメントを生じ、そのねじれ補剛モーメントによって上部構造部８のねじれ方向における動きが阻止される。
【００２１】
このように、上記のねじれ防止機構１では、水平方向に分散配置状態となるように備えられた２つのアーム回動式摩擦ダンパー２をつなぎ材３でつなぐことにより、基礎７と上部構造部８との相対的なねじれ動作を規制するようにしたものであるから、上部構造部８がねじれ動作をしようとする際のねじれ補剛抵抗モーメントのレバー長さを大きなものにすることができ、それによって、これまでの予想をはるかに越える大きなねじれ耐力を得ることができ、建物や免震層の設計の自由度や、また、建物内における家具等の配置の自由度なども大きくすることができる。
【００２２】
しかも、水平方向に分散配置状態にされているのアーム回動式摩擦ダンパー２，２をつなぎ材３でつなぐ機構であるから、ねじれ防止機構部がサイズ的に大きなものになり、該ねじれ防止機構部に不可避的に存在するねじれ方向の小さな機械的ガタによって増幅される、建物の上部構造部８のねじれ方向のガタを小さく抑えることができて、そのようなガタによる上部構造部８のねじれ方向の動きを極めて小さいものにすることができる。
【００２３】
そして、免震建物に備えられるアーム回動式摩擦ダンパーのうちの２つを利用し、これらダンパー２，２のアーム４ａ，４ａ同士をつなぎ材３でつなぐだけのものであるから、簡素な機構でそれらを実現することができる。
【００２４】
特に、つなぎ材３は、アーム回動式摩擦ダンパー２の摩擦回動中心部領域である関節部分から離れた位置においてアーム４ａに連結されているので、摩擦回動中心部領域の構造を変更することなくつなぎ材を連結することができ、ねじれ防止機構の設計や製作を容易にすることができる。具体的には、例えば、上記のように、各アーム回動式摩擦ダンパー２の対応アーム４ａに差し込み孔９を明け、つなぎ材３の鉤形端部３ａを差し込むだけで、上記のねじれ防止機構１を構成することができる。
【００２５】
図３（イ）に示す第２実施形態のねじれ防止機構１は、つなぎ材３が２つ備えられ、アーム回動式摩擦ダンパー２，２の対応する二組のアーム４ａ，４ａ；４ｂ，４ｂ同士をこれらのつなぎ材３，３でつないだものである。
【００２６】
また、図３（ロ）に示す第３実施形態のねじれ防止機構１は、アーム回動式摩擦ダンパー２が、アーム４，４を水平面内でＶ字形に組んだＶ字式のダンパーに構成されており、対応する一組のアーム４ａ，４ａをつなぎ材３でつないだものである。
【００２７】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、アーム回動式摩擦ダンパー２が、摩擦回動中心部である関節部をボルト５…で締め合わせ摩擦力を生じさせるようにしたものからなっている場合を示したが、ばねによるばね力で締め合わせるようにしたものからなっていてもよい。
【００２８】
また、上記の実施形態形態では、つなぎ材３とアーム４ａとの連結を差し込み孔９と鉤形端部とで行うようにしているが、これに限らず、種々の連結手段で連結されてよい。
【００２９】
また、上記の実施形態では、つなぎ材３が、摩擦回動中心部である関節部から離れた位置においてアーム４ａに連結されている場合を示したが、それに限らず、つなぎ材は、摩擦回動中心部である関節部において連結されていてもよく、その場合に、つなぎ材３がアームに直接連結されているか、関節的に連結されているかは問わない。即ち、第１発明において、「アーム同士がつなぎ材で連結され」の文言は、そういう意味に解釈すべきものである。
【００３０】
また、上記の実施形態では２つのアーム回動式摩擦ダンパー２，２の対応アーム４ａ，４ａ同士をつなぎ材３でつないだ場合を示しているが、３つ以上のアーム回動式摩擦ダンパーの対応するアーム同士をつなぎ材でつなぐようにしてもよい。
【００３１】
更に、水平一方向において減衰作用を行う複数のアーム回動式摩擦ダンパーの群において、そのうちの２つのアーム回動式摩擦ダンパーのアーム同士をつなぎ材でつなぐと共に、前記方向とは直交する水平方向において減衰作用を行う複数のアーム回動式摩擦ダンパーの群において、そのうちの２つのアーム回動式摩擦ダンパーのアーム同士をつなぎ材でつなぐようにしてもよい。
【００３２】
また、上記の実施形態では、引張りと圧縮の両方に耐えるつなぎ材でアーム同士を連結した場合示したが、引張りに耐えるが圧縮には耐えないつなぎ材を複数数本組み合わせることで両方向のねじれに対応できるようになされていてもよい。
【００３３】
更にまた、本発明のねじれ防止機構は、建物の建築において、アーム回動式摩擦ダンパーと共に、建物に組み込まれたものであってもよいし、そのほか、例えば、既設の免震建物に備えられているアーム回動式摩擦ダンパー同士をつなぎ材で連結して構成したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態のねじれ防止機構を示す一部断面平面図である。
【図２】同一部断面正面図である。
【図３】図（イ）は第２実施形態のねじれ防止機構を示す一部断面平面図、図（ロ）は第３実施形態のねじれ防止機構を示す一部断面平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ねじれ防止機構
２…アーム回動式摩擦ダンパー
３…つなぎ材
４ａ…対応アーム
７…基礎（下部構造部）
８…上部構造部
【図１】
2006104686.tif 000003
【図２】
2006104686.tif 000004
【図３】
2006104686.tif 000005