(57)【要約】【課題】  回転摩擦ダンパーの移動を阻害せずに免震階の建物平面を有効に利用できるようにする。【解決手段】  下部建物部Ｂａ上に、免震移動面Ｈに沿って相対移動自在に上部建物部が設置してあると共に、下部建物部Ｂａと上部建物部とに揺動自在な状態に枢支連結されたダンパーアーム２と、それらダンパーアーム２どうしを枢支連結し且つ相対揺動に対して摩擦抵抗を与える関節部３とを備えた回転摩擦ダンパーＤが、下部建物部Ｂａと上部建物部とにわたって複数取り付けられている免震建物において、各回転摩擦ダンパーＤは、建物平面での外周側に寄った位置に設置してあると共に、下部建物部Ｂａへのダンパーアーム２の枢支連結部１０ａと、上部建物部へのダンパーアーム２の枢支連結部１０ｂとを結ぶ線上、又は、その線より建物外周側に関節部３が位置する状態に設置されている。【選択図】        図２
2006161362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部建物部上に、水平又はほぼ水平な免震移動面に沿って相対移動自在に上部建物部が設置してあると共に、前記下部建物部と前記上部建物部とにそれぞれ前記免震移動面に沿って揺動自在な状態に枢支連結されたダンパーアームと、それらダンパーアームどうしを前記免震移動面に沿って相対揺動自在に枢支連結すると共に相対揺動に対して摩擦抵抗を与える関節部とを備えた回転摩擦ダンパーが、前記下部建物部と前記上部建物部とにわたって複数取り付けられている免震建物であって、
前記各回転摩擦ダンパーは、建物平面での中央部より外周側に寄った位置に設置してあると共に、前記下部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部と、前記上部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部とを結ぶ線上、又は、その線より建物外周側に前記関節部が位置する状態に設置されている免震建物。
【請求項２】
前記回転摩擦ダンパーは、偶数個設けてあり、対を成す回転摩擦ダンパーどうしは、建物平面における中央部を挟んで対向配置させてある請求項１に記載の免震建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部建物部上に、水平又はほぼ水平な免震移動面に沿って相対移動自在に上部建物部が設置してあると共に、前記下部建物部と前記上部建物部とにそれぞれ前記免震移動面に沿って揺動自在な状態に枢支連結されたダンパーアームと、それらダンパーアームどうしを前記免震移動面に沿って相対揺動自在に枢支連結すると共に相対揺動に対して摩擦抵抗を与える関節部とを備えた回転摩擦ダンパーが、前記下部建物部と前記上部建物部とにわたって複数取り付けられている免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の回転摩擦ダンパーは、一端部どうしを関節部で枢支連結された一対のダンパーアームで主要部が構成されており、一方のダンパーアームの他端部を下部建物部に、他方のダンパーアームの他端部を上部建物部に、それぞれ枢支連結しておくことで、地震による横揺れで下部建物部と上部建物部とが前記免震移動面に沿って相対移動するに伴って、両ダンパーアームどうしが関節部周りに相対揺動し、その揺動抵抗によって建物へのダンパー効果を発揮すると言ったものである（例えば、特許文献１、２、３参照）。従って、下部建物部と上部建物部との相対移動に伴って、両ダンパーアーム、及び、それらを枢支連結する前記関節部は、前記免震移動面に沿って広範囲に移動することとなり、移動軌跡上には障害となるものを設けられない。
従来、この種の免震建物としては、図９に示すように、各回転摩擦ダンパーＤは、下部建物部Ｂａに対するダンパーアーム２の枢支連結部１０ａと、上部建物部Ｂｂに対するダンパーアーム２の枢支連結部１０ｂとを結ぶ線より建物中央側に関節部３が位置する状態に設置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１８６８２号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開平１０−２８０７２６号公報（図１、図３〜７）
【特許文献３】特開２００３−１０６３６０号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の免震建物によれば、関節部の移動軌跡は、回転摩擦ダンパー本体に対する建物中央側に位置するから、その移動軌跡範囲、即ち、建物中央側の範囲は、前記ダンパーアームや関節部が自由に移動できるように空けておく必要がある。よって、本来ならば、設備用機器や配管類等を配置するのにまとまった広い範囲を確保し易い建物中央側の部分が使用できなくなり、免震階の建物平面を有効に利用し難い問題点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、回転摩擦ダンパーの移動を阻害せずに免震階の建物平面を有効に利用できる免震建物を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、下部建物部上に、水平又はほぼ水平な免震移動面に沿って相対移動自在に上部建物部が設置してあると共に、前記下部建物部と前記上部建物部とにそれぞれ前記免震移動面に沿って揺動自在な状態に枢支連結されたダンパーアームと、それらダンパーアームどうしを前記免震移動面に沿って相対揺動自在に枢支連結すると共に相対揺動に対して摩擦抵抗を与える関節部とを備えた回転摩擦ダンパーが、前記下部建物部と前記上部建物部とにわたって複数取り付けられている免震建物において、前記各回転摩擦ダンパーは、建物平面での中央部より外周側に寄った位置に設置してあると共に、前記下部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部と、前記上部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部とを結ぶ線上、又は、その線より建物外周側に前記関節部が位置する状態に設置されているところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記各回転摩擦ダンパーは、建物平面での中央部より外周側に寄った位置に設置してあるから、建物平面での中央部に連続してひとまとまりとなった広い空間が確保される。そして、前記下部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部と、前記上部建物部に対する前記ダンパーアームの枢支連結部とを結ぶ仮想線上、又は、その仮想線より建物外周側に前記関節部が位置する状態に設置されているから、地震等によって下部建物部と上部建物部とが相対的に横移動した場合、前記仮想線より建物外周側に寄ったエリアでダンパーアームや関節が移動しながらダンパー効果を発揮することができる事に加えて、ダンパーアームや関節部の移動軌跡が、前記建物中央部の広い空間内に入り込むことが防止でき、その広い空間には、例えば、設備用機器や配管類等を設置することが可能となる。従って、回転摩擦ダンパーの機能を発揮できながら、免震階の建物平面を有効に利用することも可能となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記回転摩擦ダンパーは、偶数個設けてあり、対を成す回転摩擦ダンパーどうしは、建物平面における中央部を挟んで対向配置させてあるところにある。
【０００９】
回転摩擦ダンパーにおいては、図８に示すように、両枢支連結部１０ａ，１０ｂどうしが所定方向に沿って相対移動する際に、直線移動量が一定であっても、相互の離間距離が変化すれば一対のダンパーアーム２どうしの角度変化量も異なってくる。図の例によれば、一方の枢支連結部１０ａに対して他方の枢支連結部１０ｂがａ〜ｅ（間隔一定）に移動した際のダンパーアームどうしの角度θは、ａの位置よりｅの位置の方が大きくなるのは当然であるが、角度変化量も同様に、ａからｂの間より、ｄ〜ｅの間の方が大きくなる。そして、ダンパーによる回転摩擦力総量は、前記角度変化量（回転角度）に比例するから、一つの回転摩擦ダンパーに注目すると、建物の下部建物部と上部建物部との相対移動が発生した場合、移動の最初と最後とではダンパー効果に差が生じ易い。
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記回転摩擦ダンパーを偶数個設けると共に、対を成す回転摩擦ダンパーどうしは、建物平面における中央部を挟んで対向配置させてあるから、下部建物部と上部建物部との相対横移動に伴って、一方の回転摩擦ダンパーのダンパーアーム角度が小さくなると、他方の回転摩擦ダンパーのダンパーアーム角度が大きくなるように移動できるようになる。その結果、摩擦力の差が平均化でき、移動の最初と最後とにおけるダンパー効果のバラツキを少なくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１１】
図１、図２は、本発明の免震建物の一実施形態を示すもので、免震建物Ｂは、基礎部（下部建物部に相当）Ｂａ上に、水平又はほぼ水平な免震移動面Ｈに沿って相対移動自在に建物部（上部建物部に相当）Ｂｂを設置して構成してあり、図には示さないが、適宜箇所に設けられた免震装置を介して、前記建物部Ｂｂは、基礎部Ｂａ上に支持されている。
そして、基礎部Ｂａと建物部Ｂｂとにわたっては、地震時の相対的な横揺れを減衰させるための免震ダンパーが複数取り付けられている。
【００１２】
前記免震ダンパーは、図３、図４に示すように、基礎部Ｂａと建物部Ｂｂとにそれぞれ前記免震移動面Ｈに沿って揺動自在な状態に枢支連結されたダンパーアーム２と、それらダンパーアーム２どうしを前記免震移動面Ｈに沿って相対揺動自在に枢支連結すると共に相対揺動に対して摩擦抵抗を与える関節部３とを備えた回転摩擦ダンパーＤで構成されている。
前記ダンパーアーム２は、間隔をあけて上下方向に重なる状態に並設した複数枚の金属製アームプレート４で構成してある。
本実施形態においては、基礎部Ｂａに一端部を枢支連結されるダンパーアーム２ａは、二枚のアームプレート４で、建物部Ｂｂに一端部を枢支連結されるダンパーアーム２ｂは、三枚のアームプレート４で構成されている。そして、両ダンパーアーム２ａ，２ｂの他端部どうしは、前記関節部３において各アームプレート４が交互に重なる状態に配置されると共に、それらを貫通するボルト５とナット６によって枢支連結されている。また、重なり合うアームプレート４間には、ボルト５軸芯周りに相対回転する際に両者に摩擦力を作用させるための摩擦パッド７をそれぞれ介在させてある一方、上端のアームプレート４と前記ボルト５の拡径頭部５ａとの間、及び、下端のアームプレート４と前記ナット６との間には、ボルトナットによる締め付け力を所定の値に調整自在な金属製皿バネ８をそれぞれ介在させてある。
従って、両ダンパーアーム２ａ，２ｂどうしがボルト５軸芯周りに相対回転するに伴って、前記ボルトナットによる締め付け力や、前記摩擦パッド７の摩擦係数に相関した回転抵抗力を作用させることが可能となる。
因みに、前記摩擦パッド７は、例えば、アラミド繊維（商標名ケブラーｋｅｖｌａｒ）に真鍮や鉄などの金属繊維をブレンドした摩擦繊維を、熱硬化性樹脂で接着して板状に固めたブレーキパッド等の材料で構成してある。
また、ダンパーアーム２ａ（又は２ｂ）の一端部は、基礎部Ｂａ（又は建物部Ｂｂ）に設けられた被取付部９ａ（又は９ｂ）に対して、縦軸芯周りに回転自在にボルト連結されている。このボルト連結部１０ａ（又は１０ｂ）が枢支連結部に相当する。
尚、本実施形態においては、上述のように、基礎部Ｂａ側のダンパーアーム２ａと建物部Ｂｂ側のダンパーアーム２ｂとの各アームプレート４の枚数が異なる設計をしてあるが、アームプレート４の部材設計においては、両ダンパーアーム２ａ，２ｂのアームプレート４の総有効断面積は同じ（又は、ほぼ同じ）となるように設計してあり、当該回転摩擦ダンパＤの両端部に引っ張り力が作用して直線状となった際の引張断面強度が、両ダンパーアーム２ａ，２ｂとも同じ（又は、ほぼ同じ）となるように構成してある。従って、当該回転摩擦ダンパーＤによれば、基礎部Ｂａと建物部Ｂｂとの相対横移動を減衰させることができるのに加えて、相対横移動の上限値を設定するストッパとしての役目をも果たすことができる。
【００１３】
次に、各回転摩擦ダンパーＤの配置について説明する。
ここでは、四つの回転摩擦ダンパーＤを設置してある矩形平面形状の免震建物を例に挙げて説明する。
各回転摩擦ダンパーＤは、図２に示すように、建物平面での中央部を空けた四隅にそれぞれ設置してある。そして、図中の９ａは、基礎部Ｂａに形成された被取付部であり、９ｂは、建物部Ｂｂに形成された被取付部を示している。また、関節部３の位置は、平面図において、回転摩擦ダンパーＤの両端のボルト連結部１０ａ，１０ｂを結ぶ線上、又は、その線より建物外周側に位置する状態に設置されている。
基礎部Ｂａに対して、建物部Ｂｂが、平面図での上下左右にそれぞれ移動する場合の回転摩擦ダンパーＤの姿勢を示すと、図５に示すとおりであるが、この図から見られるように、関節部３やダンパーアーム２の移動軌跡は、建物平面での外縁側に設定され、建物平面における中央部を、他の目的で使用可能な空間として空けることが可能となっている。
【００１４】
また、図２に示す白抜き矢印の方向に建物部Ｂｂが移動した場合における各回転摩擦ダンパーＤ単体の復元力特性は、図６の通りとなり、幾何学的非対称性を示すものの、四つの回転摩擦ダンパーＤが組み合わされることによって、建物全体としての復元力特性は、図７に示すとおりとなり、幾何学的非対称性を解消することが可能となる。尚、グラフの
横軸は変形量を表し、縦軸は荷重を表している。
【００１５】
本実施形態の免震建物によれば、回転摩擦ダンパーによる振動減衰機能を発揮できながら、免震階の建物平面を有効に利用することが可能となる。そして、何れの方向への横移動に対してもバラツキの少ない減衰力を作用させることが可能となり、安定したダンパー効果を発揮することが可能となる。
【００１６】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１７】
〈１〉  前記免震建物は、先の実施形態で説明した基礎部とその上の建物部との間に免震層を形成したものに限るものではなく、例えば、建物部の中間階に免震層を形成した所謂『中間免震建物』であってもよく、要するに下部建物部と上部建物部との間に免震層が形成されているものであればよい。それらを含めて免震建物と総称する。
〈２〉  回転摩擦ダンパーは、先の実施形態で説明した形式のものに限るものではなく、例えば、ダンパーアームを構成するアームプレートの数は、適宜設定することが可能である。また、関節部３の詳細な構成も、適宜変更することが可能である。それらを含めて回転摩擦ダンパーと総称する。
また、設置数に関しても、先の実施形態で説明したように四つに限るものではなく、二つ以上の複数個設けるものであってもよい。但し、復元力特性の幾何学的非対称性を解消できるようにするためには、偶数個の回転摩擦ダンパーを設けることが好ましい。また、更には、４の倍数個の回転摩擦ダンパーを設けることがより好ましい。
【００１８】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】免震建物の要部を示す側面視断面図
【図２】免震建物の免震階平面図
【図３】回転摩擦ダンパーの設置状況を示す側面視断面図
【図４】回転摩擦ダンパーの設置状況を示す平面図
【図５】建物の横移動に伴うダンパーの変形を示す模式平面図
【図６】各ダンパーの復元力特性を示す図
【図７】免震建物全体でのダンパーの復元力特性を示す図
【図８】建物の横移動量とダンパーアームの角度との関係を示す模式平面図
【図９】従来の免震建物におけるダンパーの設置状況を示す要部平面図
【符号の説明】
【００２０】
２      ダンパーアーム
３      関節部
１０ａ  ボルト連結部（基礎部側の枢支連結部に相当）
１０ｂ  ボルト連結部（建物部側の枢支連結部に相当）
Ｂａ    基礎部（下部建物部に相当）
Ｂｂ    建物部（上部建物部に相当）
Ｄ      回転摩擦ダンパー
Ｈ      免震移動面
【図１】
2006161362.tif 000003
【図２】
2006161362.tif 000004
【図３】
2006161362.tif 000005
【図４】
2006161362.tif 000006
【図５】
2006161362.tif 000007
【図６】
2006161362.tif 000008
【図７】
2006161362.tif 000009
【図８】
2006161362.tif 000010
【図９】
2006161362.tif 000011