(57)【要約】【課題】建物の制震装置の新規構造【解決手段】  制震装置１００は、第１土台１１１と、第１土台１１１から仮想設置線に沿って離れた位置に配置された第２土台１１３と、第１土台１１１に基端が接合され、仮想設置線から上方に延びた仮想平面に沿って上方に延びた第１形鋼材１１２と、第２土台１１３に基端が接合され、仮想平面に沿って上方に延びた第２形鋼材１１４と、第１土台１１１および第２土台１１３から上方に離れた位置において、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とを連結した連結部材１１５と、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とのうち、少なくとも一方の先端に取り付けられた制震ユニット１１６，１１７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１土台と、
前記第１土台から仮想設置線に沿って離れた位置に配置された第２土台と、
前記第１土台に基端が接合され、前記仮想設置線から上方に延びた仮想平面に沿って上方に延びた第１形鋼材と、
前記第２土台に基端が接合され、前記仮想平面に沿って上方に延びた第２形鋼材と、
前記第１土台および前記第２土台から上方に離れた位置において、前記第１形鋼材と前記第２形鋼材とを連結した連結部材と、
前記第１形鋼材と前記第２形鋼材とのうち、少なくとも一方の先端に取り付けられた制震ユニットと
を備えた、制震装置。
【請求項２】
前記第１形鋼材は、
前記仮想平面に沿った第１プレート部と、
当該第１プレート部に直交した少なくとも１つの第１交差プレート部と
を備え、
前記第１プレート部と前記第１交差プレート部は、前記第１土台に接合されており、
前記第２形鋼材は、
前記仮想平面に沿った第２プレート部と、
前記第２プレート部に直交した少なくとも１つの第２交差プレート部と
を備え、
前記第２プレート部と前記第２交差プレート部は、前記第２土台に接合されている、
請求項１に記載された制震装置。
【請求項３】
前記制震ユニットは、前記第１プレート部または第２プレート部に取り付けられている、請求項２に記載された制震装置。
【請求項４】
前記連結部材は、プレート状の部材であり、前記第１プレート部と前記第２プレート部とに重ねられて連結されている、請求項３に記載された制震装置。
【請求項５】
前記連結部材は、前記第１形鋼材と前記第２形鋼材とに予め定められた曲げ力が作用した際に降伏するように構成された、請求項１から４までの何れか一項に記載された制震装置。
【請求項６】
前記連結部材は、前記第１形鋼材と前記第２形鋼材とにボルトナットで締結されている、請求項５に記載された制震装置。
【請求項７】
前記制震ユニットは、前記第１形鋼材と前記第２形鋼材との両方の先端にそれぞれ取り付けられている、請求項１から６までの何れか一項に記載された制震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２０１６−２１７０６７号公報には、建物の土台と梁および柱と柱で囲まれた矩形領域に配置される制震装置が提案されている。ここで提案された制震装置は、間柱が配置される縦軸領域の両側にそれぞれ制震装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、地震で建物に生じる揺れを小さくするには、建物の構造上の強度を高くすることが求められる。建物の構造上の強度を高くするには、制震装置の強度（剛性、強さ、耐力）も強くする必要がある。制震装置の強度を強くするには、制震装置の各部材の耐力を高くすることが求められる。つまり、地震力を受けた時に、少ない変形量に留まるように、制震装置の各部材の強度および部材間の接合強度を増す必要がある。
他方で、建物の構造上の強度を高くするため、建物の土台と梁および柱と柱で囲まれた矩形領域には奥行き方向に制約がある。また、たて枠材や間柱が矩形領域の中間に配置される場合には、たて枠材や間柱を通す部位の大きさなどにも制約がある。ここでは、これらの観点にて、建物の矩形領域に配置される制震装置について新規な構造を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで提案される制震装置の一実施形態は、第１土台と、第１土台から仮想設置線に沿って離れた位置に配置された第２土台と、第１土台に基端が接合され、仮想設置線から上方に延びた仮想平面に沿って上方に延びた第１形鋼材と、第２土台に基端が接合され、仮想平面に沿って上方に延びた第２形鋼材と、第１土台および第２土台から上方に離れた位置において、第１形鋼材と第２形鋼材とを連結した連結部材と、第１形鋼材と前記第２形鋼材とのうち、少なくとも一方の先端に取り付けられた制震ユニットとを備えている。
この場合、形鋼材が設けられているので、断面効率がよく、制震ユニットに適切なせん断変位が付与されやすい。
【０００６】
ここで、第１形鋼材は、仮想平面に沿った第１プレート部と、当該第１プレート部に直交した少なくとも１つの第１交差プレート部とを備えていてもよい。この場合、第１プレート部と第１交差プレート部は、第１土台に接合されているとよい。
また、第２形鋼材は、仮想平面に沿った第２プレート部と、第２プレート部に直交した少なくとも１つの第２交差プレート部とを備えているとよい。そして、第２プレート部と第２交差プレート部は、第２土台に接合されているとよい。
また、制震ユニットは、第１プレート部または第２プレート部に取り付けられていてもよい。
また、連結部材は、プレート状の部材であり、第１プレート部と第２プレート部とに重ねられて連結されていてもよい。
【０００７】
また、連結部材は、第１形鋼材と第２形鋼材とに予め定められた曲げ力が作用した際に降伏するように構成されていてもよい。また、連結部材は、第１形鋼材と第２形鋼材とにボルトナットで締結されていてもよい。
【０００８】
制震ユニットは、第１形鋼材と第２形鋼材との両方の先端にそれぞれ取り付けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ここで提案される建物１０００に取り付けられた制震装置１００を示す正面図である。
【図２】図２は、たて枠材２０５の側面図である。
【図３】図３は、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａの正面図である。
【図４】図４は、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａの右側面図である。
【図５】図５は、連結部材１１５の平面図である。
【図６】図６は、制震ユニット１１６の側面図である。
【図７】図７は、他の形態に係る制震装置１００Ａを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、ここで提案される制震装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
〈矩形領域Ａ，縦軸領域Ｂ，第１縦長領域Ｃ，第２縦長領域Ｄ〉
図１は、ここで提案される建物１０００に取り付けられた制震装置１００を示す正面図である。
【００１２】
例えば、図１に示された例では、制震装置１００は、木造枠組壁工法（ツーバイフォー工法）で建てられた建物１０００の耐力壁が構成される枠組みに取り付けられている。
【００１３】
木造枠組壁構法（ツーバイフォー工法）では、例えば、耐力壁が構成される枠組みのたて枠材２０３，２０４に矩形領域Ａが設定されるとよい。また、耐力壁が構成される枠組み内に配置されるたて枠材２０５の配置領域に縦軸領域Ｂが設定されるとよい。また、矩形領域Ａのうち、縦軸領域Ｂの左側の第１縦長領域Ｃが設定され、縦軸領域Ｂの右側の第２縦長領域Ｄが設定されうる。図２は、たて枠材２０５の側面図である。たて枠材２０５には、制震装置１００を取り付けるための貫通孔２０５ａが予め定められた位置に形成されている。この実施形態では、貫通孔２０５ａは、たて枠材２０５を左右に貫通するように設けられている。なお、貫通孔２０５ａが形成されたことによって強度が低下するたて枠材２０５を補強するために、図示は省略するがたて枠材２０５に補強部材を取り付けてもよい。貫通孔２０５ａに代えてたて枠材２０５に溝を形成してもよい。
【００１４】
また、図示は省略するが、木造軸組構法（在来工法）では、建物の２本の柱の間の矩形の枠組みに間柱が取り付けられうる。この場合、建物の２本の柱の間に矩形領域Ａが設定されうる。また、２本の柱の間の間柱が取り付けられた領域に縦軸領域Ｂが設定されうる。この場合、間柱には、制震装置１００を取り付けるための貫通孔が形成されていてもよい。
【００１５】
このように矩形領域Ａは、建物１０００の構法によらず、建物１０００の上下の梁２０１、２０２と、柱２０３、２０４とで囲まれた矩形の枠組み２００の内々の空間に対応した領域でありうる。
縦軸領域Ｂは、間柱のように、２本の柱２０３、２０４の間に配置される縦材が配置される領域でありうる。
矩形領域Ａは、当該建物１０００の矩形の枠組み２００に対して、柱２０３、２０４に沿って上下縦方向が設定され、上下の梁２０１、２０２に沿って左右横方向が設定され、矩形の枠組み２００の厚さ方向に沿って法線方向が設定されている。制震装置１００が取り付けられる矩形領域Ａの高さ、幅、厚さなどは、建物１０００の設計に応じて適宜に変更されうる。
【００１６】
図１に図示された形態では、建物１０００の矩形の枠組み２００を構成する上側の梁２０１には、上階の床梁（ここでは、２階の床梁２１１（床梁は、「床根太」とも称されうる））の下面に頭つなぎ２１２や上枠２１３などと称される補助部材が取り付けられている。図示は省略するが、平屋の木造建築では、矩形の枠組み２００の上側の部材には、天井の梁および天井の梁に取り付けられる補助部材が含まれうる。
【００１７】
また、矩形の枠組み２００を構成する下側の梁２０２には、図１に図示された形態では、鉄筋コンクリート基礎２３０の上に設置された建物１０００の土台２２１の上面に、床合板２２２や下枠２２３などと称される補助部材が取り付けられている。このように矩形の枠組み２００の下側の部材は、土台２２１に限らず、かかる土台２２１の上面に取り付けられた床合板２２２や下枠２２３などの補助部材が含まれうる。
【００１８】
〈仮想設置線Ｌ１,仮想平面Ｓ１〉
図１に示す形態では、制震装置１００を取り付ける部位に合わせて、鉄筋コンクリート基礎２３０に複数のアンカーボルト２３１〜２３３が設けられている。矩形の枠組み２００を構成する下側の梁２０２および柱２０３，２０４は、アンカーボルト２３１および２３２に固定されている。また、この実施形態では、図２に示されているように、矩形の枠組み２００を構成する下側の梁２０２の幅方向の中間位置に、制震装置１００が取り付けられるための仮想設置線Ｌ１が設定されている。仮想設置線Ｌ１は、下側の梁２０２の長さ方向に沿って延びている。また、仮想設置線Ｌ１から上方に沿って延びるように仮想平面Ｓ１が設定されている。制震装置１００を取り付けるためのアンカーボルト２３３は、制震装置１００が取り付けられる建物１０００の矩形の枠組み２００において当該仮想設置線Ｌ１に沿って設けられている。この実施形態では、矩形の枠組み２００のうちたて枠材２０５が配置される縦軸領域Ｂの左右に第１縦長領域Ｃと第２縦長領域Ｄが設定されている。第１縦長領域Ｃと第２縦長領域Ｄとには、仮想設置線Ｌ１に沿って２本のアンカーボルト２３３がそれぞれ予め定められた間隔で設けられている。
【００１９】
なお、図１に示す形態では、建物１０００の１階を構成する構造材で囲まれた矩形の枠組み２００に制震装置１００が取り付けられている。建物１０００の大きさにもよるが、制震装置１００は、建物の１階を構成する構造材で囲まれた複数の矩形の枠組み２００に取り付けられていてもよい。例えば、建物１０００の１階部分の直交する座標系に沿って配置された構造材で囲まれた矩形の枠組み２００のうち、直交する座標系に沿って制震装置１００が配置されているとよい。
【００２０】
〈制震装置１００〉
ここで提案される制震装置１００は、第１土台１１１と、第１形鋼材１１２と、第２土台１１３と、第２形鋼材１１４と、連結部材１１５と、制震ユニット１１６，１１７とを備えている。この実施形態では、第１土台１１１と第１形鋼材１１２は、溶接された一体の部材である。また、第２土台１１３と第２形鋼材１１４は、溶接された一体の部材である。さらに、この実施形態では、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａと、第２土台１１３と第２形鋼材１１４を溶接した一体の部材１１０Ｂとは、左右対称の部材である。図１に示されているように、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａは、左側の第１縦長領域Ｃに取り付けられる。第２土台１１３と第２形鋼材１１４を溶接した一体の部材１１０Ｂは、右側の第２縦長領域Ｄに取り付けられる。ここでは、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａを説明し、第２土台１１３と第２形鋼材１１４については、第１土台１１１と第１形鋼材１１２に対する相違点を中心に説明する。
【００２１】
図３は、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａの正面図である。図４は、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａの右側面図である。
【００２２】
〈第１土台１１１，第２土台１１３〉
第１土台１１１は、所要の剛性を有する鋼板である。第１土台１１１には、アンカーボルト２３３を挿通させるための挿通孔１１１ａが形成されている。この実施形態では、第１土台１１１は、略矩形の鋼板である。挿通孔１１１ａは、第１縦長領域Ｃに設けられた２本のアンカーボルト２３３の間隔に合せて、第１土台１１１の長手方向に沿って離れた２箇所に形成されている。第２土台１１３も同様の構造である。第２土台１１３には、アンカーボルト２３３を挿通するための挿通孔１１３ａが、第２縦長領域Ｄに設けられたアンカーボルト２３３の位置に合せて形成されている。なお、第１土台１１１や第２土台１１３に形成される挿通孔１１１ａ，１１３ａの数や位置は、この実施形態に限定されず、適宜に変更されうる。
【００２３】
〈第１形鋼材１１２〉
第１形鋼材１１２は、第１土台１１１に基端が溶接され、第１土台１１１から上方に延びている。図１に示されているように、第１土台１１１が矩形の枠組み２００の第１縦長領域Ｃに設定された仮想設置線Ｌ１（図２参照）に沿って取り付けられた場合には、第１形鋼材１１２は、仮想設置線Ｌ１から上方に延びた仮想平面Ｓ１（図２参照）に沿って上方に延びた状態になる。
【００２４】
この実施形態では、第１形鋼材１１２は、第１プレート部１１２ａと、第１交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃとを備えている。第１プレート部１１２ａと、第１交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃとは、それぞれ所要の剛性を有する鋼板で構成されている。第１プレート部１１２ａは、仮想平面Ｓ１に沿って延びた状態となるように、第１土台１１１から上方に立ち上がっている。第１交差プレート部１１２ｂは、第１プレート部１１２ａに対して直交しており、第１プレート部１１２ａの左側の側面に溶接されている。第１交差プレート部１１２ｃは、第１プレート部１１２ａに対して直交しており、第１プレート部１１２ａの右側の側面に溶接されている。第１プレート部１１２ａの下端と第１交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃの下端は、それぞれ第１土台１１１に溶接されている。なお、第１プレート部１１２ａの下部は、第１土台１１１を固定するアンカーボルト２３３が干渉しないように切り欠き１１２ｄが形成されている。
【００２５】
〈第２形鋼材１１４〉
第２形鋼材１１４は、左右対称で同様の構造で第２プレート部１１４ａと、第２交差プレート部１１４ｂ，１１４ｃとを備えている。ここで、第２交差プレート部１１４ｂは、第２プレート部１１４ａの右側の側面に溶接されている。第２交差プレート部１１４ｃは、第２プレート部１１４ａの左側の側面に溶接されている。第２プレート部１１４ａの下部には、第２土台１１３を固定するアンカーボルト２３３が干渉しないように切り欠き１１４ｄが形成されている。
【００２６】
〈第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４との連結〉
この実施形態では、第１形鋼材１１２は、第１プレート部１１２ａの左右それぞれ両側端部に直交するように、第１交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃが取り付けられており、略Ｈ形の断面形状を有している。第２形鋼材１１４も同様に略Ｈ形の断面形状を有している。
ここで、第１形鋼材１１２の右側の第１交差プレート部１１２ｃと、第２形鋼材１１４の左側の第２交差プレート部１１４ｃとが、縦軸領域Ｂの左右で対向するように配置される。図４に示されているように、第１形鋼材１１２の右側の第１交差プレート部１１２ｃには、連結部材１１５を通すための開口１１２ｃ１が形成されている。この実施形態では、第１プレート部１１２ａは、第１交差プレート部１１２ｃの幅方向の中間に溶接されている。開口１１２ｃ１は、第１交差プレート部１１２ｃに溶接された第１プレート部１１２ａの前面側と背面側とに、それぞれ開口している。
【００２７】
図３に示されているように、第１交差プレート部１１２ｃに形成された当該開口１１２ｃ１の近傍において、第１プレート部１１２ａには、連結部材１１５を取り付けるための取付部位１１２ａ１が設けられている。また、第１プレート部１１２ａの上部には、制震ユニット１１６を取り付けるための取付部位１１２ａ２が設けられている。ここで、連結部材１１５と制震ユニット１１６は、第１プレート部１１２ａに対してボルトナットで取り付けられる。これらを取り付ける取付部位１１２ａ１，１１２ａ２には、粗面加工が施されている。粗面加工としては、ここではブラスト加工が施されている。粗面加工は、連結部材１１５、制震ユニット１１６との締結を強固にするためのものである。このため取付部位１１２ａ１，１１２ａ２のうち連結部材１１５、制震ユニット１１６が第１プレート部１１２ａにそれぞれ重ねられる部位に、粗面加工が施されているとよい。取付部位１１２ａ１，１１２ａ２には、それぞれボルトを挿通するためのボルト挿通孔１１２ａ３，１１２ａ４が形成されている。
【００２８】
また、第２形鋼材１１４の左側の第２交差プレート部１１４ｃにも、同様に連結部材１１５を通すための開口１１４ｃ１が形成されている。また、連結部材１１５を取り付けるための取付部位１１４ａ１、制震ユニット１１７を取り付けるための取付部位１１４ａ２が設けられている。図示は省略されるが、取付部位１１４ａ１、１１４ａ２のうち、連結部材１１５または制震ユニット１１７が重ねられる部位には、それぞれ粗面加工が施されている。また、取付部位１１４ａ１、１１４ａ２には、連結部材１１５と制震ユニット１１７を取り付けるためのボルトを挿通するための挿通孔が形成されている。
【００２９】
〈連結部材１１５〉
図５は、連結部材１１５の平面図である。
連結部材１１５は、第１土台１１１および第２土台１１３から離れた位置において、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とを連結する部材である。
【００３０】
この実施形態では、連結部材１１５は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４を連結するとともに所要の剛性を有する鋼板である。連結部材１１５は、図５に示されているように、略Ｔ字状のプレートである。つまり、図１に示された前面側に配置された連結部材１１５は、右側の第２形鋼材１１４の第２プレート部１１４ａの左端に沿って直線上に延びた第１部位１１５ａと、当該第１部位１１５aの中間部から直交するように直線上に延びた第２部位１１５ｂとを備えている。
【００３１】
第１部位１１５ａには、複数のボルト挿通孔１１５ａ１が形成されている。そして、図１に示されているように、第２プレート部１１４ａの左端部に沿って設けられた取付部位１１４ａ１に重ねられて複数のボルトナットで第２プレート部１１４ａの左端部に締結されている。
【００３２】
第２部位１１５ｂは、図１に示されているように、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４との間に架け渡されている。この実施形態では、第２部位１１５ｂは、第２形鋼材１１４の左側の第２交差プレート部１１４ｃに形成された開口１１４ｃ１、たて枠材２０５に形成された貫通孔２０５ａ、および、第１形鋼材１１２の右側の第１交差プレート部１１２ｃに形成された開口１１２ｃ１に通されている。第２部位１１５ｂの先端部には、ボルト挿通孔１１５ｂ１が形成されており、第１形鋼材１１２の第１プレート部１１２ａにボルトナットで締結されている。
【００３３】
この実施形態では、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の背面側にも連結部材１１５が取り付けられている。第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の背面側では、第１形鋼材１１２の第１プレート部１１２ａの右端に沿って、連結部材１１５の第１部位１１５ａ（図５参照）が重ねられている。第２部位１１５ｂは、第２形鋼材１１４の左側の第２交差プレート部１１４ｃに形成された開口１１４ｃ１、たて枠材２０５に形成された貫通孔２０５ａ、および、第１形鋼材１１２の右側の第１交差プレート部１１２ｃに形成された開口１１２ｃ１に通されている。そして、第２部位１１５ｂを、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の間に架け渡し、第２部位１１５ｂの先端を第２形鋼材１１４の背面側に重ねている。第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の前面側と背面側とに重ねられた連結部材１１５は、一部において共通のボルトナット１２０で第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とに取り付けられている。かかるボルトナット１２０には、いわゆる高力ボルトが用いられうる。
【００３４】
このように、この実施形態では、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の前面側と背面側とでそれぞれ連結部材１１５が架け渡されている。このため、所要の強度で、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とが連結されている。なお、連結部材１１５が十分な強度を備えている場合には、連結部材１１５は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４の前面側または背面側の一方だけに設けてもよい。また、連結部材１１５は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とを連結する構造を備えているとよく、形状や構造や取付方法などは上述した形態に限定されない。例えば、Ｉ字形、Ｌ字型などとしてもよい。なお、上述のように、制震装置１００が建物１０００の壁を構成する矩形の枠組み２００に納められる場合には、厚さに制約がある。このため、連結部材１１５は、プレート状の部材とするとよい。
【００３５】
〈制震ユニット１１６，１１７〉
制震ユニット１１６，１１７は、この実施形態では、図１に示されているように、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４との両方の先端にそれぞれ取り付けられている。つまり、制震ユニット１１６は、矩形の枠組み２００の構成する上側の梁２０１と、第１形鋼材１１２とに取り付けられている。制震ユニット１１７は、上側の梁２０１と、第２形鋼材１１４とに取り付けられている。
【００３６】
図６は、制震ユニット１１６の側面図である。制震ユニット１１７は、制震ユニット１１６と同様の構造を備えている。
制震ユニット１１６は、図６に示すように、中間プレート３０１と、一対の粘弾性体３０２，３０３と、一対の外側プレート３０４，３０５とを備えている。
【００３７】
〈中間プレート３０１〉
この実施形態では、中間プレート３０１は、所要の剛性を有する略長方形の鋼板プレートである。中間プレート３０１の長手方向の端部には、中間プレート３０１に直交する取付プレート３０１ａが溶接されている。取付プレート３０１ａには、上側の梁２０１に取り付けられるための取付孔が複数形成されている。図１に示されているように、取付プレート３０１ａは、上側の梁２０１の下面に重ねられてラグスクリューボルトなどの締結部材３１０で締結されている。図６に示されているように、中間プレート３０１の長手方向の片側に偏った位置には、中間プレート３０１の両面に粘弾性体３０２，３０３が接着されている。
【００３８】
〈粘弾性体３０２，３０３〉
一対の粘弾性体３０２，３０３は、中間プレート３０１を挟んで対向している。この実施形態では、一対の粘弾性体３０２，３０３は、図１に示されているように、矩形の平板状のゴムからなる。中間プレート３０１と一対の粘弾性体３０２，３０３との接着は、加硫接着による。なお、この実施形態では、粘弾性体３０２，３０３の形状は、矩形の平板状であるが、粘弾性体３０２，３０３は、かかる形状に必ずしも限定されない。粘弾性体３０２，３０３は、同じ形状で、中間プレート３０１の同じ位置に対向するように配置されていることが好ましい。
【００３９】
粘弾性体３０２，３０３には、高減衰性を有する粘弾性ゴム（制震ゴム）が好適に採用されうる。ここで粘弾性体３０２，３０３に用いられる高減衰性を有する粘弾性ゴム（制震ゴム）には、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム素材（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）のゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮する添加剤としては、例えば、カーボンブラックなど、種々の添加剤が知られている。
【００４０】
〈外側プレート３０４，３０５〉
一対の外側プレート３０４，３０５は、中間プレート３０１に接着された一対の粘弾性体３０２，３０３の外側面に接着されている。外側プレート３０４，３０５は、中間プレート３０１に粘弾性体３０２，３０３を介して対向する部位からはみ出ている。当該はみ出た部位３０４ａ，３０５ａは、第１形鋼材１１２に取り付けられる。この実施形態では、当該はみ出た部位に、ボルト挿通孔３０４ａ１，３０５ａ１が形成されており、図１に示されているように、第１形鋼材１１２の第１プレート部１１２ａにボルトナット３１２で締結されている。第２形鋼材１１４に取り付けられた制震ユニット１１７も同様の構造を有している。
【００４１】
〈ヒステリシスループ〉
ここで、制震ユニット１１６，１１７は、一対の外側プレート３０４，３０５に対して中間プレート３０１が平行移動すると、中間プレート３０１と一対の外側プレート３０４，３０５とにそれぞれ接着された粘弾性体３０２，３０３にせん断変形が生じる。このとき、粘弾性体３０２，３０３に生じたせん断変位と、せん断荷重との関係から、ヒステリシスループ（実測ヒステリシス曲線）が描かれる。横軸はせん断方向の変位を示し、縦軸はその際のせん断荷重を示している。かかるヒステリシスループによれば、せん断変位の増加につれてせん断荷重が高くなり、粘弾性体３０２，３０３の抵抗力が大きくなることが分かる。この粘弾性体３０２，３０３は、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。
【００４２】
この制震装置１００は、例えば、図１に示されているように、建物１０００の一階の上下の梁２０１、２０２と、柱２０３、２０４とで囲まれた矩形の枠組み２００の内々の空間に取り付けられる。
ここで、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａは、矩形の枠組み２００に設定された矩形領域Ａのうち、たて枠材２０５が配置される縦軸領域Ｂの左側の第１縦長領域Ｃに配置される。図１に示された形態では、第１縦長領域Ｃに予め定められた仮想設置線Ｌ１（図２参照）に沿って第１土台１１１が取り付けられている。ここでは、第１土台１１１は、仮想設置線Ｌ１に沿って設けられたアンカーボルト２３３に固定されている。そして、仮想設置線Ｌ１から上方に延びた仮想平面Ｓ１（図２参照）に沿って第１形鋼材１１２が設けられている。
【００４３】
同様に、右側の第２縦長領域Ｄに第２土台１１３と第２形鋼材１１４を溶接した一体の部材１１０Ｂが配置されている。第２土台１１３は、第２縦長領域Ｄに予め定められた仮想設置線Ｌ１に沿って固定されており、第２形鋼材１１４は仮想設置線Ｌ１から上方に延びた仮想平面Ｓ１に沿って設けられている。そして、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４は、第１土台１１１と第２土台１１３から上方に離れた位置において、連結部材１１５によって連結されている。そして、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とのうち少なくとも一方（この実施形態では、両方）の先端に制震ユニット１１６，１１７が取り付けられている。制震ユニット１１６，１１７は、建物１０００の上側の梁２０１と、第１形鋼材１１２および第２形鋼材１１４の間に取り付けられている。
【００４４】
建物１０００を揺らすような大きな地震が生じた際には、建物１０００の上側の梁２０１が下側の梁２０２に対して相対的に変位する。この際、第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材１１０Ａと第２土台１１３と第２形鋼材１１４を溶接した一体の部材１１０Ｂは、建物１０００の下側の梁２０２に固定されている。また、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４は、第１土台１１１と第２土台１１３から上方に離れた位置において、連結部材１１５によって連結されているので、上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対的な変位が、制震ユニット１１６，１１７に伝達される。
【００４５】
この実施形態では、制震ユニット１１６，１１７は、下側の梁２０２に対する上側の梁２０１の相対的な変位に応じて、一対の外側プレート３０４，３０５に対して中間プレート３０１が平行に変位する。この変位に応じて、粘弾性体３０２，３０３にせん断変形が生じる。粘弾性体３０２，３０３は、せん断変形に対して抗力を生じさせるとともに、上述のように、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。このため、建物１０００に生じる揺れが小さく抑えられるとともに、早期に減衰する。
【００４６】
制震装置の強度を強くするには、制震装置の各部材の耐力を高くすることが求められる。つまり、矩形領域Ａに沿った地震力を受けた時に、制震装置１００の変形量が小さく留まるように、制震装置の各部材の強度および部材間の接合強度を増す必要がある。この実施形態では、建物１０００の矩形の枠組み２００に相当する矩形領域Ａにおいて、たて枠材２０５（あるいは間柱）が配置される縦軸領域Ｂの右側の第１縦長領域Ｃと左側の第２縦長領域Ｄに土台１１１，１１３に基端が溶接されて上方に延びた形鋼材１１２，１１４が配置されている。形鋼材１１２，１１４は、幅方向に対して高さを有する縦長領域Ｃ，Ｄに対しての収まりがよく、さらに断面効率に優れている。このため、形鋼材１１２，１１４において所要の剛性が確保されやすい。また、左右の縦長領域Ｃ，Ｄに取り付けられた形鋼材１１２，１１４は、連結部材１１５によって連結されている。この際、連結部材１１５は、土台１１１，１１３から上方に離れた位置において、形鋼材１１２，１１４を連結している。このため、形鋼材１１２，１１４の変形が小さく抑えられやすく、制震装置１００の変形量が小さく抑えられる。その結果、下側の梁２０２に対する上側の梁２０１に相当する変位が、制震ユニット１１６，１１７に伝わりやすい。このため、制震ユニット１１６，１１７に生じるせん断変形が大きくなり、一周期毎に、吸収されうるエネルギが大きくなる。その結果、建物１０００に生じる揺れが小さく抑えられるとともに、早期に減衰する。
【００４７】
なお、制震ユニット１１６，１１７の形態として、中間プレート３０１と対向する一対の外側プレート３０４，３０５の間に、それぞれ粘弾性体３０２，３０３が加硫接着された形態を例示したが、制震ユニット１１６，１１７はかかる形態に限定されない。例えば、シリンダ型の制震装置の一端を形鋼材１１２，１１４に取り付け、他端を上側の梁２０１に取り付けてもよい。また、ここでは、制震ユニット１１６，１１７は、対向する一対のプレートの間に粘弾性体が加硫接着された形態でもよい。この場合、対向する一対のプレートのうち第１のプレートが、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とのうち、少なくとも一方の先端に取り付けられているとよい。また、対向する一対のプレートのうち第２のプレートが、上側の梁２０１に取り付けられているとよい。また、制震ユニット１１６，１１７は、図示は省略するが、プレートと、粘弾性体とがさらに多層に積層された構造でもよい。また、粘弾性体や粘性対のみならず、摩擦する部位を備えた制震装置（いわゆる摩擦ダンパー）や、低降伏点鋼材を備えた制震装置などが採用されうる。
【００４８】
また、形鋼材１１２，１１４としては、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａと、当該プレート部１１２ａ，１１４ａに直交した少なくとも１つの交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃ，１１４ｂ，１１４ｃとを備えているとよい。また、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａと、交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃ，１１４ｂ，１１４ｃとは、それぞれ土台１１１，１１３に溶接されているとよい。
この場合、形鋼材１１２，１１４は、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａに対して、直交した交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃ，１１４ｂ，１１４ｃを備えている。さらに、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａと、直交した交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃ，１１４ｂ，１１４ｃとが、それぞれ土台１１１，１１３に溶接されている。このため、形鋼材１１２，１１４の断面効率が高く、特に仮想平面Ｓ１に沿った方向での曲げ剛性が高い。このため、仮想平面Ｓ１に沿った方向における上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対的な変位が、より効率良く、制震ユニット１１６，１１７に伝達される。
【００４９】
また、上述した実施形態では、第１形鋼材１１２の基端が、第１土台１１１に溶接され、かつ、第２形鋼材１１４の基端が、第２土台１１３に溶接された形態が例示されている。第１形鋼材１１２の基端と、第１土台１１１との接合は、溶接に限定されない。例えば、第１形鋼材１１２の基端と、第１土台１１１とは、ボルトナットで締結されていてもよい。また、第２形鋼材１１４の基端と、第２土台１１３との接合も、同様に、溶接に限定されず、ボルトナットで締結されていてもよい。ただし、第１形鋼材１１２の基端と第１土台１１１との剛性および第２形鋼材１１４の基端と第２土台１１３との剛性が確保されやすいとの観点において、第１形鋼材１１２の基端が、第１土台１１１に溶接され、かつ、第２形鋼材１１４の基端が、第２土台１１３に溶接されていることが好ましい。
【００５０】
かかる形鋼材１１２，１１４として、上述した実施形態では、Ｈ形の断面形状を有する鋼材が例示されているが、形鋼材１１２，１１４の断面形状はかかる形態に限定されない。例えば、形鋼材１１２，１１４の断面形状は、仮想平面Ｓ１（図２参照）に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａから、一方のみに突出するように交差プレート部が設けられた、いわゆるＣ形の断面形状を有する鋼材を採用してもよい。また、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａの幅方向に一方のみに交差プレート部が設けられた、いわゆるＬ形、あるいは、Ｔ形の断面形状を有する鋼材を採用してもよい。
【００５１】
上述のように仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａと、直交した交差プレート部１１２ｂ，１１２ｃ，１１４ｂ，１１４ｃとは、それぞれ土台１１１，１１３に溶接されている。かかる形態では、図１に示されているように、制震ユニット１１６，１１７は、仮想平面Ｓ１（図２参照）に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａに取り付けられているとよい。プレート部１１２ａ，１１４ａは、仮想平面Ｓ１に沿って配置されているので、上述のようにプレート部１１２ａ，１１４ａに制震ユニット１１６，１１７の一端を重ねる場合など、厚さ方向に取り付ける構造を許容しうる。
【００５２】
さらに、連結部材１１５は、プレート状の部材であり、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａに重ねられて連結されているとよい。この場合、連結部材１１５がプレート状であり、仮想平面Ｓ１に沿ったプレート部１１２ａ，１１４ａに重ねられて連結されているので、仮想平面Ｓ１に直交する厚さ方向を小さく抑えることができる。特に連結部材１１５は、たて枠材２０５（あるいは、間柱）などが設置される縦軸領域Ｂを横切るように配置されるが、この際、連結部材１１５を配置するために、たて枠材２０５に貫通孔２０５ａを設けるなどの加工が施される。連結部材１１５がプレート状の部材とすることによって、たて枠材２０５に形成される貫通孔２０５ａが小さく抑えられうる。また、たて枠材２０５を補強する場合でも、その補強領域が小さく抑えられうる。なお、連結部材は、略Ｔ字状のプレート形状が例示されているが、必ずしもかかる形状に限定されない。
【００５３】
また、連結部材１１５は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とに予め定められた曲げ力が作用した際に降伏するように設計されていてもよい。換言すると、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とに作用する曲げ荷重に対して、第１形鋼材１１２または第２形鋼材１１４が破断あるいは損傷する前に、連結部材１１５が降伏されるように設計されているとよい。この場合、制震装置１００に作用する過剰な変形に対して、連結部材１１５が先に降伏されるので、制震装置１００の他の部材の損傷が小さく抑えられうる。
【００５４】
また、連結部材１１５は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とにボルトナット１２０で締結されていてもよい。この場合、制震装置１００に作用する過剰な変形に対して、先に破断されるように設計された連結部材１１５が交換用意になる。また、連結部材１１５は、土台１１１，１１３から上方に離れた位置に取り付けられるとよい。形鋼材１１２，１１４の高さの中間よりも高い位置に取り付けられているとよい。連結部材１１５が高い位置に取り付けられている方が、形鋼材１１２，１１４の変形を小さく抑えられる。また、たて枠材２０５に複数の貫通孔２０５ａを形成することが許容される場合には、形鋼材１１２，１１４に連結部材１１５を複数取り付けてもよい。
【００５５】
また、図１に示された形態では、制震装置１００は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とにそれぞれ制震ユニット１１６，１１７が取り付けられている。このため、上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対変位を伴う振動に対して、２つの制震ユニット１１６，１１７によって振動のエネルギが吸収されうる。
これに対して、図７は、他の形態に係る制震装置１００Ａを示す正面図である。制震装置１００Ａでは、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４のうち一方の形鋼材（ここでは、第１形鋼材１１２）にのみ制震ユニット１１６が取り付けられている。この場合、上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対変位を伴う振動に対して、１つの制震ユニット１１６によって振動のエネルギが吸収されうる。上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対変位に対して、１つの制震ユニット１１６によって抗力を受けるので、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とに作用する力は小さく抑えられる。つまり、１つの制震ユニット１１６に対して、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とで抗力を受けられるので、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とに所要の強度が確保されやすく。上側の梁２０１と下側の梁２０２との相対変位がより適切に制震ユニット１１６に伝わる。このように、制震ユニット１１６は、第１形鋼材１１２と第２形鋼材１１４とのうち一方の先端に取り付けられていてもよい。
【００５６】
以上のとおり、ここで提案される制震装置について、種々説明したが、ここで提案される制震装置は、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態や変形例に限定されない。また、種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００，１００Ａ  制震装置
１１０Ａ  第１土台１１１と第１形鋼材１１２を溶接した一体の部材
１１０Ｂ  第２土台１１３と第２形鋼材１１４を溶接した一体の部材
１１１  第１土台
１１１ａ  挿通孔
１１２  第１形鋼材
１１２ａ  第１プレート部
１１２ａ１  連結部材１１５を取り付けるための取付部位
１１２ａ２  制震ユニット１１６を取り付けるための取付部位
１１２ａ３，１１２ａ４  ボルト挿通孔
１１２ｂ，１１２ｃ  第１交差プレート部
１１２ｃ１  開口
１１２ｄ  切り欠き
１１３  第２土台
１１３ａ  挿通孔
１１４  第２形鋼材
１１４ａ  第２プレート部
１１４ａ１  連結部材１１５を取り付けるための取付部位
１１４ａ２  制震ユニット１１６を取り付けるための取付部位
１１４ｂ，１１４ｃ  第２交差プレート部
１１４ｃ１  開口
１１４ｄ  切り欠き
１１５  連結部材
１１５ａ  第１部位
１１５ａ１  ボルト挿通孔
１１５ｂ  第２部位
１１５ｂ１  ボルト挿通孔
１１６，１１７  制震ユニット
１２０  ボルトナット
２００  矩形の枠組み
２０１  上側の梁
２０２  下側の梁
２０３，２０４  柱（たて枠材）
２０５  枠材
２０５ａ  貫通孔
２３０  鉄筋コンクリート基礎
２３１〜２３３  アンカーボルト
３０１  中間プレート
３０１ａ  取付プレート
３０２，３０３  粘弾性体
３０４，３０５  外側プレート
３０４ａ１，３０５ａ１  ボルト挿通孔
３１０  締結部材
３１２  ボルトナット
１０００  建物
Ａ  矩形領域
Ｂ  縦軸領域
Ｃ，Ｄ  縦長領域
Ｌ１  仮想設置線
Ｓ１  仮想平面
【図１】
2019065516.tif 000003
【図２】
2019065516.tif 000004
【図３】
2019065516.tif 000005
【図４】
2019065516.tif 000006
【図５】
2019065516.tif 000007
【図６】
2019065516.tif 000008
【図７】
2019065516.tif 000009