(57)【要約】【課題】想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合でも、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物を提供する。【解決手段】上部構造体２０と下部構造体１０の間にダンパー４３が設置された制振機構４０付きの制振建物１であって、制振機構４０は、下部構造体１０に取り付けられるブレース４１と、ブレース４１に取り付けられるダンパー取付部４２と、ダンパー４３と、上部構造体２０に取り付けられる係止部４４と、を備え、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合に、係止部４４にダンパー取付部４２の一部が当接して上部構造体２０の相対変位を抑制する。【選択図】図３
2019039282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の上部構造体と下部構造体の間に制振装置が設置されたフェールセーフ機構付き制振建物であって、
前記フェールセーフ機構は、前記下部構造体に取り付けられるブレースと、当該ブレースに取り付けられる制振装置取付部と、前記制振装置と、前記上部構造体に取り付けられる係止部と、を備えて構成されており、
前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、前記係止部に前記制振装置取付部の一部が当接して前記上部構造体の相対変位を前記ブレースが抑制することを特徴とするフェールセーフ機構付き制振建物。
【請求項２】
前記制振装置取付部には、前記上部構造体より下方に突出する垂設鋼板を挟み込むように、面外移動拘束材が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のフェールセーフ機構付き制振建物。
【請求項３】
前記ブレースの高さ方向の中間部には、前記ブレースと交差する方向に中間梁部材が架設されるとともに、前記ブレースと前記中間梁部材との間には、前記ブレースの面外変位を拘束する面外振れ止め部が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフェールセーフ機構付き制振建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部構造体と下部構造体との間に制振装置が設置された柔制振建物（ソフトファーストストーリー建物）を対象としたフェールセーフ機構付き制振建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の耐震性能や制振性能を高めるため、例えば、建物の下部構造と上部構造との間に、免震装置や制振装置が設けられた各種の免震構造や制振構造が提案されている。しかし、このような構成において、想定以上の地震荷重が作用すると、免震装置や制振装置が損傷し、その免震性能を発揮できなくなる場合がある。
これに対し、特許文献１には、下部構造と上部構造との水平方向の相対変位を減衰するダンパー部材を有した制振装置に、下部構造と上部構造とが水平方向に予め定めた寸法以上に相対的に変位するのを抑制する変位抑制部材を備える構成が開示されている。この構成において、変位抑制部材は、下部構造および上部構造の一方に設けられた棒状部材と、下部構造および上部構造の他方に設けられた筒状部材と、を有している。
特許文献１に開示されたような構成においては、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合に、棒状部材や筒状部材が塑性変形してしまい、その変位抑制効果が得られず、建物の倒壊・損壊に至る可能性がある。
【０００３】
また、例えば特許文献２には、建物の下部構造に対する上部構造の相対変位を規制するフェールセーフ機構として、下部構造に対する上部構造の相対変位量が過度に大きかった場合に、上部構造に設けられた当接部が当たることで、上部構造の相対変位を規制する変位規制本体部を備える構成が開示されている。
これに対し、特許文献２に開示されたような構成においても、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合に、変位規制本体部が塑性変形してしまうと、その変位規制効果が得られず、建物の倒壊・損壊に至る可能性がある。
【０００４】
また、特許文献３には、建物の免震層よりも上方に設けられた上部構造体の水平方向への過大変形を防止するため、上部構造体から水平方向に離間した位置に、上部構造体の水平方向の移動を規制するためのアウトリガーフレームを備える構成が開示されている。
特許文献３に開示されたような構成では、建物とは別に、アウトリガーフレームを設けなければならず、非常に大がかりな構成となるうえ、アウトリガーフレームを設けるためのスペースも必要となる。したがって、このようなアウトリガーフレームを設けることは、現実的には、困難である場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−５５２９３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８３４９５号公報
【特許文献３】特開２０１５−３１０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合でも、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上部構造体と下部構造体との間に制振装置が設置された柔制振建物（ソフトファーストストーリー建物）のフェールセーフ機構として、巨大変位が作用した際には、下部構造体に接合されたブレースに取り付けられたダンパー取付部と、上部構造体に取り付けられた係止部とを幾何学的に当接させることで、上部構造体と下部構造体との間に、係止部と、ダンパー取付部、及びブレースとで構成されるせん断抵抗部材を形成させて、柔制振建物の一部が耐震構造に変更されるために、上部構造体に生じる巨大変位を抑制できる点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物は、建物の上部構造体と下部構造体の間に制振装置が設置されたフェールセーフ機構付き制振建物であって、前記フェールセーフ機構は、前記下部構造体に取り付けられるブレースと、当該ブレースに取り付けられる制振装置取付部と、前記制振装置と、前記上部構造体に取り付けられる係止部と、を備えて構成されており、前記下部構造体に対する前記上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、前記係止部に前記制振装置取付部の一部が当接して前記上部構造体の相対変位を前記ブレースが抑制することを特徴とする。
具体的には、例えば、制振装置は、上部構造体と下部構造体の間の集中制振層に設置され、フェールセーフ機構を構成するブレースは、下部構造体の上部に設置される集中制振層を構成する柱梁架構内に位置するように下部構造体に設置されるとともに、係止部は、上部構造体の下部に設置される集中制振層を構成する柱梁架構内に位置するように上部構造体に設置される。
このような構成によれば、地震発生時には、上部構造体に水平変位が生じると、下部構造体に取り付けられるブレースと、ブレースに取り付けられた制振装置取付部を介して設けられた制振装置によって、建物に作用した地震エネルギーが吸収されて、変位が抑制される。したがって、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、上部構造体に生じる水平変位が制振装置の減衰力で吸収されて、下部構造体と上部構造体との間の相対変位が低減される。しかしながら、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部に制振装置取付部の一部が当接して上部構造体の相対変位をブレースが抑制する。これにより、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合であっても、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物が提供できる。
【０００８】
本発明の一態様においては、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物では、前記制振装置取付部には、前記上部構造体より下方に突出する垂設鋼板を挟み込むように、面外移動拘束材が設置されている。
具体的には、例えば、垂設鋼板は、集中制振層を構成する柱梁架構の梁部材を含む上部構造体から下方に突出するように設置される。
このような構成によれば、前述の作用効果に加えて、上部構造体と下部構造体の間の、ブレースが設けられた構造体において、当該構造体の柱梁架構にブレースを介して設けられた制振装置取付部が面外方向に移動しようとしたときに、面外移動拘束材が垂設鋼板に干渉し、面外方向への移動が拘束される。これにより、制振装置取付部の面外方向への過度な変形を抑えることができる。したがって、地震荷重に対する建物の構造安全性能を高めることができる。
【０００９】
本発明の一態様においては、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物では、前記ブレースの高さ方向の中間部には、前記ブレースと交差する方向に中間梁部材が架設されるとともに、前記ブレースと前記中間梁部材との間には、前記ブレースの面外変位を拘束する面外振れ止め部が設置されている。
このような構成によれば、前述の作用効果に加えて、ブレースと交差する中間梁部材との間に設けられた面外振れ止め部によって、ブレースの面外方向への変位が拘束される。これにより、ブレースの面外方向への過度な変形を抑えることができる。したがって、地震荷重に対する建物の構造安全性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合でも、建物の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えたフェールセーフ機構付き制振建物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の制振建物の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の制振建物において、集中制振層の構成を示す平断面図である。
【図３】集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の構成を示す正面図である。
【図４】図３の制振機構の要部の構成を示す部分拡大図である。
【図５】制振機構を構成するダンパーブラケットと柱との間に設けられた、ダンパーブラケットの水平方向の相対変位を許容する機構を示す平面図である。
【図６】制振機構に設けられた面外移動拘束材の構成を示す、図４のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】制振機構に設けられた面外振れ止め部の構成を示す、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【図８】面外振れ止め部の構成を示す図であり、図７におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図９】制振機構に設けられた面外振れ止め部の変形例の構成を示す、（ａ）は部分拡大正面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視断面図である。
【図１０】面外振れ止め部の変形例の構成を示す図であり、図９におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１１】集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の変形例の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、想定を上回る巨大地震に対するフェールセーフ機構付き制振建物として、下部構造体に対する上部構造体の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を上回った際には、下部構造体に接合されたブレースに取り付けられる制振装置取付部と、上部構造体に接合された係止部とを部分的に当接させて、上部構造体と下部構造体との間にブレースを主要なせん断抵抗部材として形成させ、柔制振建物の一部を耐震構造に変更して、上部構造体の相対変位を抑制するものである。
本発明の実施形態では、下部構造体のブレース上部に設置された制振装置取付部の面外移動拘束材と上部構造体に取り付けられた垂設鋼板とを部分的に当接させて、下部構造体と上部構造体との間にせん断抵抗部材を形成させるフェールセーフ機構付き制振建物である（図１〜図６）。また、上記実施形態において、下部構造体のブレースを対象として、当該ブレースの中間高さ位置に中間梁部材を設置し、かつブレースと中間梁部材との間に面外振れ止め部を設けることで、ブレースの面外移動を拘束するフェールセーフ機構付き制振建物である（図７、図８）。この面外振れ止め部の変形例を、図９、図１０を用いて説明する。また、その他の変形例として、下部構造体と上部構造体との間に設けるブレースの配置形態について、実施形態では逆Ｖ字状に設けられていたが、Ｖ字状に配置する点が異なる制振建物を説明する（図１１）。
以下、添付図面を参照して、本発明によるフェールセーフ機構付き制振建物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
本発明の実施形態の制振建物の構成を示す縦断面図を図１に示す。図１の制振建物において、集中制振層の構成を示す平断面図を図２に示す。
図１に示されるように、制振建物（フェールセーフ機構付き制振建物）１は、下部構造体１０と、上部構造体２０と、集中制振層３０と、を備えている。
下部構造体１０は、地盤Ｇ中に構築された基礎杭（図示無し）上に支持されている。下部構造体１０は、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）造からなる複数本の下部柱１１と、互いに隣接する下部柱１１どうしの間に架設された下部梁１２と、を備えている。
上部構造体２０は、下部構造体１０上に集中制振層３０を介して設けられている。上部構造体２０は、上下方向に複数階を有している。上部構造体２０は、複数本の柱２１と、互いに隣接する柱２１の間に架設された梁２２と、これら柱２１と梁２２との間に設けられたブレース２３とを備えたブレース構造である。上部構造体２０の柱２１は、例えばコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）造であり、梁２２およびブレース２３は鉄骨造である。
【００１４】
集中制振層３０は、例えば地上１階から３階にわたって設けられている。図１、図２に示されるように、集中制振層３０は、柱３１と梁３２とからなるラーメン構造である。柱３１は、下部構造体１０の下部柱１１および上部構造体２０の柱２１に連続し、複数階にわたる長柱である。梁３２は、集中制振層３０の最上部に設けられた梁３２Ａと、最下部に設けられた梁３２Ｂのみが設けられ、中間階（図１の例では地上２階、３階部分）には設けられていない。これにより、高い剛性を有したブレース構造からなる剛構造の上部構造体２０に対し、集中制振層３０は、剛性の低い柔構造をなしている。
このような制振建物１は、各階において、下部梁１２、梁２２、３２上に、例えば鉄骨小梁、デッキプレート（何れも図示省略）を設けることで床が形成されている。
【００１５】
集中制振層の柱梁架構に設けられた制振機構の構成を示す正面図を図３に示す。図３の制振機構の要部の構成を示す部分拡大図を図４に示す。
図３に示されるように、集中制振層３０は、互いに隣接する柱３１，３１と、集中制振層３０の最上部および最下部に設けられた梁３２Ａ，３２Ｂとによって形成される正面視矩形の柱梁架構３３内に、制振機構（フェールセーフ機構）４０を備えている。制振機構４０は、ブレース４１，４１と、ダンパー取付部（制振装置取付部）４２と、ダンパー（制振装置）４３と、係止部４４と、面外移動拘束材５０と、面外振れ止め部６０と、を備えている。
ブレース４１，４１は、柱梁架構３３を構成する柱３１及び梁３２が位置する構面（鉛直面）内に設けられている。ブレース４１，４１は、例えば逆Ｖ字状に設けられ、集中制振層３０の上下方向の複数の階層にわたって連続して延びている。各ブレース４１は、鉄骨製で、その下端部４１ａが、柱梁架構３３の下方に位置する柱３１及び梁３２Ｂに結合されることにより、梁３２Ｂを介して下部構造体１０に取り付けられている。これら２本のブレース４１，４１の上端部４１ｂ，４１ｂは、ダンパー取付部４２に連結されている。
図４に示されるように、ダンパー取付部４２は、ブロック状の本体部４２ａと、本体部４２ａの中央部から下方に延び、ブレース４１の上端部４１ｂが接続されるブレース接続部４２ｂと、を一体に有している。本体部４２ａの水平方向両端部には、梁３２の中心軸方向Ｄに対して直交方向に延在するように板状の受け部材４２ｃが一体に設けられている。このようにして、ブレース４１の上端部４１ｂに接続されたダンパー取付部４２は、その上方の梁３２Ａとは直接接合されておらず、縁が切られている。地震発生時に、柱梁架構３３を構成する上方の梁３２Ａと下方の梁３２Ｂとが中心軸方向Ｄに沿って相対変位が生じると、下方の梁３２Ｂと一体に変位するブレース４１の上端部４１ｂに接合されたダンパー取付部４２は、上方の梁３２Ａに対して中心軸方向Ｄに沿った変位が生じる。
【００１６】
ダンパー４３は、ダンパー取付部４２の両側に、鉛直方向に複数列、例えば２本ずつが配設されている。柱梁架構３３において、ダンパー取付部４２に対して梁３２の中心軸方向Ｄに沿って間隔をあけた両側に、それぞれダンパーブラケット４５が設けられている。各ダンパーブラケット４５は、柱梁架構３３の上側の梁３２Ａから下方に向かって突出して設けられ、ダンパー取付部４２の受け部材４２ｃと対向する側に、受け部材４５ｃを有している。ダンパー４３は、例えば油圧シリンダー等からなり、その両端部が、ダンパー取付部４２の受け部材４２ｃと、ダンパーブラケット４５の受け部材４５ｃとに連結されている。このダンパー４３は、ブレース４１の上端部４１ｂに接合されたダンパー取付部４２と、上方の梁３２Ａに設けられたダンパーブラケット４５との、梁３２の中心軸方向Ｄに沿った相対変位を低減する。
【００１７】
図５に、制振機構を構成するダンパーブラケットと柱との間に設けられた、ダンパーブラケットの水平方向の相対変位を許容する機構を示す、図４のＥ−Ｅ矢視断面図を示す。
ここで、図５に示されるように、ダンパーブラケット４５において、柱３１の側面３１ｓに対向する側には、梁３２の中心軸方向Ｄに沿って突出するプレート４６が設けられている。また、柱３１の側面３１ｓには、梁３２の中心軸方向Ｄに沿ってダンパーブラケット４５側に向かって突出するプレート３６が、プレート４６に沿うよう設けられている。これらのプレート３６，４６には、梁３２の中心軸方向Ｄに連続する長孔３６ｈ，４６ｈが上下方向に間隔をあけて複数形成されている。さらに、プレート３６には、プレート４６に対向する側に、例えばステンレス鋼製のシート３７が設けられ、プレート４６には、シート３７に対向する位置に、ステンレス鋼製のシート４７およびテフロン（登録商標）からなる低摩擦材４８と、が設けられている。ダンパーブラケット４５側のプレート４６と、柱３１側のプレート３６とは、各長孔３６ｈ、４６ｈにおいて、ボルト・ナット４９によって締結され、長孔３６ｈ、４６ｈの中心軸方向Ｄの長さの範囲内で、中心軸方向Ｄに沿って相対移動可能に連結されている。
【００１８】
図３に示されるように、係止部４４は、ダンパー取付部４２に対し、梁３２の中心軸方向Ｄの両側にそれぞれ所定の間隔をあけて設けられている。係止部４４は、柱梁架構３３の上方の梁３２の下面から下方に突出するよう、梁３２の下面に溶接されて設けられることにより、梁３２Ａを介して上部構造体２０に取り付けられている。図４に示されるように、係止部４４は、ダンパー取付部４２の受け部材４２ｃに対し、中心軸方向Ｄに沿って間隔をあけて対向する対向面４４ｆを有している。このような係止部４４は、地震発生時に、柱梁架構３３を構成する上方の梁３２Ａと下方の梁３２Ｂとが中心軸方向Ｄに沿って相対変位し、ダンパー取付部４２の中心軸方向Ｄの相対変位量が過度に増加した際には、ダンパー取付部４２の受け部材４２ｃの上部の一部が当接する。
【００１９】
このような制振機構４０を備えた制振建物１は、地震発生時に、下部構造体１０に対して上部構造体２０に相対変位が生じると、柱梁架構３３を構成する上方の梁３２Ａが上部構造体２０と一体に変位し、下方の梁３２Ｂが下部構造体１０と一体に変位する。すると、下方の梁３２Ｂに設けられたブレース４１，４１およびダンパー取付部４２と、上方の梁３２Ａに設けられたダンパーブラケット４５との間には、相対変位が生じる。下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、ダンパー取付部４２と、柱梁架構３３の上方の梁３２Ａに設けられたダンパーブラケット４５との間の相対変位は、ダンパー４３により低減される。これにより、制振機構４０は、いわゆる制振構造として機能している。
また、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部４４にダンパー取付部４２の一部が当接する。すると、柱梁架構３３を構成する上方の梁３２Ａと下方の梁３２Ｂとの中心軸方向Ｄに沿った相対変位、すなわち下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位は、下部構造体１０と一体化されたブレース４１，４１によって抑制される。このように、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位をブレース４１がせん断抵抗部材として形成されることで、柔制振構造の一部が耐震構造に変更され、下部構造体の変形が抑制される。
【００２０】
具体的には、実施例においては、図３、図４に示すように、係止部４４とダンパー取付部（制振装置取付部）４２との間の水平距離ｄと、下部構造体と上部構造体との間に設置されるブレースを挟んだ下部構造体の上面から上部構造体の下面までの集中制振層の有効階高ｈとの間の層間変形角Ｒ＝ｄ/ｈが、許容変形角１/７５を上回ると、係止部とダンパー取付部との水平距離ｄがゼロとなり、当接することになる。よって、係止部とダンパー取付部が当接すると、上部構造体に作用する水平荷重は、上部構造体の下端に位置する梁３２Ａを通り、係止部４４、ダンパー取付部４２を介してブレース４１へと流れ、下部構造体１０に伝達されることになる。なお、許容変形角は、建物の形状や集中制振層を挟んだ建物の上下階の水平剛性やせん断耐力等により設定される判定値である。
【００２１】
図６に、制振機構に設けられた面外移動拘束材の構成を示す、図４のＡ−Ａ矢視断面図を示す。
図３に示されるように、面外移動拘束材５０は、ダンパー取付部４２の上面に、梁３２の中心軸方向Ｄに間隔をあけた２個所に設置されている。図４、図６に示されるように、柱梁架構３３を構成する上方の梁３２Ａの下面には、面外移動拘束材５０に対向する位置に、垂設鋼板３５が設けられている。垂設鋼板３５は、上部構造体２０より下方に突出するように設けられている。より具体的には、梁３２Ａの下面から鉛直下方に突出し、梁３２の中心軸方向Ｄに沿って一定長を有して設けられている。面外移動拘束材５０は、一対の拘束部材５１，５１を有している。これら拘束部材５１，５１は、垂設鋼板３５を、梁３２の中心軸方向Ｄに直交する水平方向両側から挟み込むように配置されている。各拘束部材５１は、ダンパー取付部４２の上面にボルト５５により接合されている。
【００２２】
拘束部材５１には、垂設鋼板３５と対向する位置に、例えばステンレス鋼からなるシート材５２が設けられ、シート材５２の表面には、テフロン（登録商標）等の低摩擦材５３が設けられている。垂設鋼板３５の両面には、各拘束部材５１に設けられた低摩擦材５３と対向するよう、例えばステンレス鋼からなるスライドシート３４が設けられている。スライドシート３４は、梁３２の中心軸方向Ｄに沿って延びるよう、帯状に設けられている。このような面外移動拘束材５０は、梁３２に設けられた垂設鋼板３５の両側に一対の拘束部材５１，５１が位置することで、梁３２の中心軸方向Ｄに交差する方向、すなわち柱梁架構３３の構面の面外方向に変位するのを拘束する。また、面外移動拘束材５０は、柱梁架構３３の梁３２に対し、ダンパー取付部４２が、梁３２の中心軸方向Ｄに変位するのを許容する。このとき、拘束部材５１に設けられた低摩擦材５３が、垂設鋼板３５に設けられたスライドシート３４に摺接することで、ダンパー取付部４２の中心軸方向Ｄへの変位に対する摩擦抵抗を抑えている。
【００２３】
ところで、図３に示されるように、集中制振層３０において、中間階（例えば２階、３階）を設ける部分においては、互いに隣接する柱３１，３１の間に、各階の床スラブを支持する中間梁部材３９が設けられている。この中間梁部材３９は、ブレース４１，４１の高さ方向の中間部において、ブレース４１，４１と交差し、梁３２と平行に延びている。各中間梁部材３９の両端部は、柱３１，３１に対し、ピン接合されている。また、中間梁部材３９は、各ブレース４１に対し、梁３２の中心軸方向Ｄに直交する水平方向に間隔をあけて配置されている。
図７（ａ）は、制振機構に設けられた面外振れ止め部の構成を示す部分拡大正面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。面外振れ止め部の構成を示す図であり、図７（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図を図８に示す。
図７、図８に示されるように、面外振れ止め部６０は、ブレース４１と中間梁部材３９との間に、ブレース４１の、柱梁架構３３（図３参照）の構面に対して交差する方向（図７（ａ）の紙面に直交する方向、図８の左右方向）の面外変位を拘束するよう設けられている。面外振れ止め部６０は、中間梁側プレート６１と、ブレース側プレート６２と、連結ピン６３と、を備える。中間梁側プレート６１は、各ブレース４１と交差する部分に設けられ、中間梁部材３９の上面からブレース４１側に延び、水平面内に位置するよう設けられている。中間梁側プレート６１の下側には、補強リブ６５が中間梁部材３９と一体に設けられている。ブレース側プレート６２は、ブレース４１において中間梁部材３９と交差する位置に設けられ、中間梁部材３９に対向する側の側面４１ｓから中間梁部材３９側に延び、中間梁側プレート６１の上面に平行に設けられている。
【００２４】
中間梁側プレート６１には、図７に示すように梁３２の中心軸方向Ｄに沿って間隔をあけた複数個所に雌ネジ孔６１ｈが形成されている。また、ブレース側プレート６２には、梁３２の中心軸方向Ｄに沿って延びる長孔６２ｈが形成されている。連結ピン６３は、その下部が中間梁側プレート６１の各雌ネジ孔６１ｈにねじ込まれ、その上部がブレース側プレート６２の長孔６２ｈ内に位置するよう設けられている。この連結ピン６３により、中間梁側プレート６１とブレース側プレート６２とは、長孔６２ｈの長手方向（梁３２の中心軸方向Ｄ）に沿った相対変位が許容され、長孔６２ｈの短手方向、すなわち柱梁架構３３（図３参照）の構面に対する面外方向への相対変位が拘束されている。また、連結ピン６３には、中間梁側プレート６１の下側と、ブレース側プレート６２の上側に、径方向外側に突出する拡径部６４が設けられ、中間梁側プレート６１とブレース側プレート６２との上下方向への相対移動を拘束している。
【００２５】
上述したような制振建物１によれば、上部構造体２０と下部構造体１０の間にダンパー４３が設置された制振機構４０付きの制振建物１であって、制振機構４０は、下部構造体１０に取り付けられるブレース４１と、ブレース４１に取り付けられるダンパー取付部４２と、ダンパー４３と、上部構造体２０に取り付けられる係止部４４と、を備えて構成されており、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超える場合には、係止部４４にダンパー取付部４２の一部が当接して上部構造体２０の相対変位をブレース４１で抑制する。
具体的には、既に説明したように、ダンパー４３は、上部構造体２０と下部構造体１０の間の集中制振層３０に設置され、フェールセーフ機構を構成するブレース４１は、下部構造体１０の上部に設置される集中制振層３０を構成する柱梁架構３３内に位置するように下部構造体１０に設置されるとともに、係止部４４は、上部構造体２０の下部に設置される集中制振層３０を構成する柱梁架構３３内に位置するように上部構造体２０に設置される。
このような構成によれば、地震発生時に、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が生じると、下部構造体１０に取り付けられるブレース４１と、ブレース４１に取り付けられたダンパー取付部４２を介して設けられたダンパー４３によって、建物１に作用した地震エネルギーが吸収されて、変位が抑制される。したがって、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量より小さい場合には、上部構造体２０に生じる水平変位がダンパー４３の減衰力で吸収されて、下部構造体１０と上部構造体２０との間の相対変位が低減される。しかしながら、下部構造体１０に対する上部構造体２０の相対変位が、予め設定した許容範囲の相対変位量を超えた場合、係止部４４にダンパー取付部４２の一部が当接することで、上部構造体２０の相対変位を下部構造体１０と一体化されたブレース４１がせん断抵抗部材として機能して、変位が抑制される。ここで、ブレース４１，４１は、逆Ｖ字状をなして下部構造体１０側に設けられているため、係止部４４がダンパー取付部４２に当接したときに、トラス状のせん断抵抗部材として機能し、上部構造体２０の相対変位を効率良く抑制することができる。
これにより、想定される最大級の巨大地震や、想定を超える超巨大地震が発生した場合であっても、制振建物１の倒壊・崩壊を抑制し、人命を保護できるような汎用性が高いフェールセーフシステムを備えた制振機構４０付きの制振建物１を提供することができる。
【００２６】
また、ダンパー取付部４２には、上部構造体２０より下方に突出する垂設鋼板３５を挟み込むように、面外移動拘束材５０が設置されている。
具体的には、既に説明したように、垂設鋼板３５は、集中制振層３０を構成する柱梁架構３３の梁部材３２Ａを含む上部構造体２０から下方に突出するように設置される。
このような構成によれば、ダンパー取付部４２が面外方向に移動しようとしたときに、面外移動拘束材５０が垂設鋼板３５に当接することによって、ブレース４１およびダンパー取付部４２の面外方向への移動が拘束される。これにより、上部構造体２０に作用する変位を、ダンパー４３で効率的に抑制させることができる。
【００２７】
また、ブレース４１の高さ方向の中間部には、ブレース４１と交差する方向に中間梁部材３９が架設されるとともに、ブレース４１と中間梁部材３９との間には、ブレース４１の面外変位を拘束する面外振れ止め部６０が設置されている。
このような構成によれば、ブレース４１と交差する中間梁部材３９との間に設けられた面外振れ止め部６０によって、ブレース４１の面外方向への変位が拘束される。これにより、ブレース４１の面外方向への過度な変形を抑え、上部構造体２０に作用する変位を、下部構造体１０側のブレース４１で有効に抑制することができる。
【００２８】
（実施形態の変形例）
なお、本発明のフェールセーフ機構付き制振建物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、面外振れ止め部６０の構成を例示したが、以下のような構成の面外振れ止め部６０Ｂとしてもよい。
図９（ａ）は、面外振れ止め部の変形例の構成を示す部分拡大正面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＪ−Ｊ矢視断面図である。面外振れ止め部の変形例の構成を示す図であり、図９におけるＣ−Ｃ矢視断面図を図１０に示す。
図９、図１０に示されるように、面外振れ止め部６０Ｂは、中間梁側プレート６１Ｂと、ブレース側プレート６２Ｂと、連結ピン６３と、を備える。中間梁側プレート６１Ｂは、各ブレース４１と交差する部分において、ブレース４１に対して中心軸方向Ｄの両側にそれぞれ設けられている。各中間梁側プレート６１Ｂは、中間梁部材３９の上面からブレース４１側に延び、水平面内に位置している。ブレース側プレート６２Ｂは、各ブレース４１において、梁３２の中心軸方向Ｄの両側の側面４１ｃ、４１ｄから延び、各中間梁側プレート６１Ｂの上面に平行に設けられている。
【００２９】
中間梁側プレート６１Ｂには、雌ネジ孔６１ｇが形成されている。また、ブレース側プレート６２Ｂには、中心軸方向Ｄに沿って延びる長孔６２ｇが形成されている。連結ピン６３は、その下部が各中間梁側プレート６１Ｂの雌ネジ孔６１ｇにねじ込まれ、その上部がブレース側プレート６２Ｂの長孔６２ｇ内に位置するよう設けられている。この連結ピン６３により、中間梁側プレート６１Ｂとブレース側プレート６２Ｂとは、長孔６２ｇの長手方向（中心軸方向Ｄ）に沿った相対変位が許容され、長孔６２ｇの短手方向、すなわち柱梁架構３３（図３参照）の構面に対する面外方向への相対変位が拘束されている。また、連結ピン６３には、中間梁側プレート６１Ｂの下側と、ブレース側プレート６２Ｂの上側に、径方向外側に突出する拡径部６４が設けられ、中間梁側プレート６１Ｂとブレース側プレート６２Ｂとの上下方向への相対移動を拘束している。
【００３０】
（その他の変形例）
また、上記実施形態において、制振機構４０として、ブレース４１，４１とダンパー４３とを備える構成を例に挙げたが、上記した以外の構成を備えてもよい。例えば、ブレース４１，４１を逆Ｖ字状に設けたが、これを、図１１に示されるように、ブレース４１，４１をＶ字状として、柱梁架構３３の上方の梁３２Ａに接合し、ダンパー４３を柱梁架構３３の下方の梁３２Ｂ側に設けてもよい。これ以外にも、ブレース４１やダンパー４３の形状や配置を、適宜変更することができる。
また、ダンパー４３は、油圧シリンダーに限らず、粘弾性ダンパー等、他の形式のものとしてもよい。
また、制振機構４０の設置位置については、その設置位置、設置方向について何ら限定するものではなく、制振建物１の構成に応じて、求める制振性が得られるように適宜配置すれば良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  制振建物                      ４０  制振機構（フェールセーフ機構）
１０  下部構造体                  ４１  ブレース
２０  上部構造体                  ４２  ダンパー取付部（制振装置取付部）
３０  集中制振層                  ４３  ダンパー（制振装置）
３２  梁（梁部材）                ４４  係止部
３３  柱梁架構                    ５０  面外移動拘束材
３５  垂設鋼板                    ６０  面外振れ止め部
３９  中間梁部材
【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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