(57)【要約】【課題】例えば既存建物の耐震改修に適用する場合であっても、溶接作業をなくし、もしくは減らし、建物の使用者や入居者に対する立ち入りの制約を少なくして建物に優れた耐震性能を付与することを可能にする建物の制振構造及びこれを備えた建物を提供する。【解決手段】Ｖ型ブレース１が、一対の一端部１ａをそれぞれ、柱部材２に圧着機構１０を介して接続して配設され、制振装置６、７が、一端６ａ、７ａを柱部材２に圧着機構１０を介して接続し、他端６ｂ、７ｂをＶ型ブレース１の他端部１ｂに接続して配設され、圧着機構１０は、Ｖ型ブレース１の一端部１ａ及び制振装置６、７の一端６ａ、７ａが接続され、且つ柱部材２の一側面２ａに圧着して設置される第１圧着部材１１と、柱部材２の他側面２ｂに圧着して設置される第２圧着部材１２と、緊張力によって第１圧着部材１１及び第２圧着部材１２を柱部材２に圧着させる圧着力付与部材１３とを備える。【選択図】図１
2015129384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の柱部材と梁部材で囲まれた架構面内に設置され、建物に作用した振動エネルギーを吸収して建物の応答を低減するためのＶ型ブレース及び制振装置を備えた建物の制振構造であって、
前記Ｖ型ブレースが、離間した一対の一端部をそれぞれ、前記柱部材に圧着機構を介して接続して配設され、
前記制振装置が、一端を前記柱部材に圧着機構を介して接続し、他端を前記Ｖ型ブレースの交点側の他端部に接続して配設されており、
前記圧着機構は、前記Ｖ型ブレースの一端部及び前記制振装置の一端が接続され、且つ前記柱部材の一側面に圧着して設置される第１圧着部材と、
前記柱部材の一側面と反対側の他側面に圧着して設置される第２圧着部材と、
緊張力を付与した状態で前記第１圧着部材及び前記第２圧着部材に連結され、緊張力によって前記第１圧着部材及び前記第２圧着部材を前記柱部材の一側面と他側面にそれぞれ圧着させるための圧着力付与部材とを備えていることを特徴とする建物の制振構造。
【請求項２】
請求項１記載の建物の制振構造において、
前記柱部材に沿う上下方向に延設されるとともに、前記柱部材との横方向の間に隙間をあけて配設された連結部材を備え、
前記柱部材の上方側と下方側にそれぞれ設けられた前記圧着機構の第１圧着部材同士を前記連結部材で連結して構成されていることを特徴とする建物の制振構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建物の制振構造において、
前記柱部材が断面方形状に形成されており、
前記柱部材の一側面の幅方向両端側にそれぞれ介装部材を配設し、前記第１圧着部材が前記介装部材を介して前記柱部材の一側面に圧着されていることを特徴とする建物の制振構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の建物の制振構造を備えていることを特徴とする建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震などによって建物に作用した振動エネルギーを減衰させて建物の応答を低減させるための建物の制振構造及びこれを備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば中高層建物が特大地震を受けると、建物の最弱層に損傷が生じて耐力が低下し始め、この層に地震エネルギー（振動エネルギー）が集中して層崩壊が生じ、他の層は健全性が確保されているにもかかわらず、層崩壊モードによって建物が崩壊に至るという現象が発生する。また、崩壊に至らない場合においても、最弱層の被害が甚大となり、補修による復旧が困難になる。
【０００３】
これに対し、従来から、建物の柱と梁で囲まれた架構面内などに種々の制振装置（制振ダンパー、エネルギー吸収機構）を設置することにより地震時や強風時の建物の応答を低減させる対策が多用されている。
【０００４】
例えば図３に示すように、建物Ｔの架構面Ｔ１内にＶ型ブレース（エネルギー伝達部材）１を設置するとともに、Ｖ型ブレース１と架構（柱部材２、梁部材３）にオイルダンパーなどの制振装置４を接続して構成した制振構造Ａが多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
そして、このような制振構造Ａを設置した場合には、建物Ｔに振動エネルギーが作用して層間変形が生じると、Ｖ型ブレース１から制振装置４にこの層間変形（変位、振動エネルギー）が伝達され、制振装置４によって振動エネルギーが吸収される。これにより、制振構造Ａによって建物Ｔに作用した振動エネルギーが減衰され、建物Ｔの応答が低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１２２２２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の制振構造を建物の耐震改修などに適用する際には、一般に既存建物の鉄骨架構にブレースや制振装置を現場溶接によって取り付けるようにしている。そして、このように現場溶接でブレースや制振装置を取り付けるため、その設置時に火花が飛び散ったり、煙が発生する。そして、これに伴い、場合によっては長期にわたり、建物の制振構造を設置する箇所の使用者や入居者の立ち入りを制限する必要があった。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、例えば既存建物の耐震改修に適用する場合であっても、溶接作業をなくし、もしくは減らし、建物の使用者や入居者に対する立ち入りの制約を少なくして建物に優れた耐震性能を付与することを可能にする建物の制振構造及びこれを備えた建物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の建物の制振構造は、建物の柱部材と梁部材で囲まれた架構面内に設置され、建物に作用した振動エネルギーを吸収して建物の応答を低減するためのＶ型ブレース及び制振装置を備えた建物の制振構造であって、前記Ｖ型ブレースが、離間した一対の一端部をそれぞれ、前記柱部材に圧着機構を介して接続して配設され、前記制振装置が、一端を前記柱部材に圧着機構を介して接続し、他端を前記Ｖ型ブレースの交点側の他端部に接続して配設されており、前記圧着機構は、前記Ｖ型ブレースの一端部及び前記制振装置の一端が接続され、且つ前記柱部材の一側面に圧着して設置される第１圧着部材と、前記柱部材の一側面と反対側の他側面に圧着して設置される第２圧着部材と、緊張力を付与した状態で前記第１圧着部材及び前記第２圧着部材に連結され、緊張力によって前記第１圧着部材及び前記第２圧着部材を前記柱部材の一側面と他側面にそれぞれ圧着させるための圧着力付与部材とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の建物の制振構造においては、前記柱部材に沿う上下方向に延設されるとともに、前記柱部材との横方向の間に隙間をあけて配設された連結部材を備え、前記柱部材の上方側と下方側にそれぞれ設けられた前記圧着機構の第１圧着部材同士を前記連結部材で連結して構成されていることが望ましい。
【００１２】
さらに、本発明の建物の制振構造においては、前記柱部材が断面方形状に形成されており、前記柱部材の一側面の幅方向両端側にそれぞれ介装部材を配設し、前記第１圧着部材が前記介装部材を介して前記柱部材の一側面に圧着されていることがより望ましい。
【００１３】
本発明の建物は、上記のいずれかの建物の制振構造を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の建物の制振構造及びこれを備えた建物においては、Ｖ型ブレースの一対の一端部と、制振装置の一端とをそれぞれ柱部材に圧着機構で圧着接合するようにして制振構造が構成されていることにより、地震や強風等で建物に作用した力（振動エネルギー、層間変位）を、圧着機構による圧着力及び摩擦力と、Ｖ型ブレースの軸力とで制振装置に伝達させることができる。
【００１５】
そして、このように、圧着機構、Ｖ型ブレースを通じて、回転慣性質量ダンパーやオイルダンパー、鋼材ダンパー等の制振装置に伝達させることで、建物に作用した力を吸収・減衰させることができ、確実且つ効果的に、建物の応答を低減させることができる。これにより、建物の制振性能（耐震性能）を高めることが可能になる。
【００１６】
また、Ｖ型ブレースの一対の一端部と、制振装置の一端とをそれぞれ柱部材に圧着機構で圧着接合するようにして制振構造が構成されているため、溶接作業を全く行わずに（あるいはほとんど行わずに）制振構造を設けることができ、火災の危険性が少なく、且つ騒音が少なく、好適に耐震改修工事を行うことが可能になる。
【００１７】
よって、本発明の建物の制振構造及びこれを備えた建物によれば、例えば既存建物の耐震改修に適用する場合であっても、建物の使用者や入居者に対する立ち入りの制約を少なくして建物に優れた耐震性能を付与することが可能になる。
【００１８】
また、本発明の建物の制振構造及びこれを備えた建物においては、Ｖ型ブレースの一対の一端部と、制振装置の一端とをそれぞれ柱部材に圧着機構で圧着接合するとともに、柱部材の上方側と下方側の圧着機構の第１圧着部材同士を連結部材で連結して制振構造を構成すると、圧着機構とＶ型ブレースに加え、柱部材の上下側の圧着機構に集中的に作用する力を連結部材で受け、この連結部材によって、より確実に地震や強風等で建物に作用した力を制振装置に伝達させることができる。
【００１９】
これにより、圧着機構、Ｖ型ブレースに加え、連結部材を通じて、回転慣性質量ダンパーやオイルダンパー、鋼材ダンパー等の制振装置に伝達させることで、建物に作用した力を吸収・減衰させることができ、より確実且つ効果的に、建物の応答を低減させ、建物の制振性能を高めることが可能になる。
【００２０】
さらに、本発明の建物の制振構造及びこれを備えた建物においては、柱部材が断面方形状に形成され、柱部材の一側面の幅方向両端側にそれぞれ配設された介装部材を介して第１圧着部材が柱部材の一側面に圧着されていることにより、柱部材の角部側から集中的に、地震や強風等で建物に作用した力（振動エネルギー、層間変位）を圧着力及び摩擦力として第１圧着部材ひいてはＶ型ブレースや連結部材、さらに制振装置に伝達させることが可能になる。これにより、さらに確実且つ効果的に、建物の応答を低減させ、建物の制振性能を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物の制振構造及びこれを備えた建物を示す正面図（側面図）である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図３】従来の建物の制振構造を示す正面図（側面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る建物の制振構造及びこれを備えた建物について説明する。
【００２３】
本実施形態の建物の制振構造Ｂは、図１に示すように、例えばオフィスビルやマンションなどの多層構造の建物Ｔの柱部材２と梁部材３（架構）で囲まれた架構面Ｔ１に設置されて、地震時（あるいは強風時）に建物Ｔに作用した地震エネルギー（振動エネルギー、層間変位）を吸収して減衰させ、建物Ｔの応答を低減させるためのものである。
【００２４】
そして、本実施形態の制振構造Ｂは、架構面Ｔ１を形成する一対の柱部材２に、離間した一対の一端部（上端部）１ａをそれぞれ接続して配設されるＶ型ブレース１と、Ｖ型ブレース１の交点側の他端部（下端部）１ｂに一体に設けられた取付部材５と、一端６ａ、７ａを柱部材２に、他端６ｂ、７ｂを取付部材５を介してＶ型ブレース１にそれぞれ接続して配設される制振装置６、７とを備えて構成されている。
【００２５】
また、本実施形態の建物の制振構造Ｂにおいては、Ｖ型ブレース１の一対の一端部１ａと、制振装置６、７の一端６ａ、７ａとがそれぞれ、圧着機構１０を介して柱部材２に圧着して接続されている。
【００２６】
圧着機構１０は、図１及び図２に示すように、Ｖ型ブレース１の一端部１ａ及び制振装置６、７の一端６ａ、７ａが接続され、且つ柱部材２の一側面２ａに圧着して設置される第１圧着部材１１と、柱部材２の一側面２ａと反対側の他側面２ｂに圧着して設置される第２圧着部材１２と、緊張力を付与した状態で第１圧着部材１１及び第２圧着部材１２に連結され、緊張力によって第１圧着部材１１及び第２圧着部材１２を柱部材２の一側面２ａと他側面２ｂにそれぞれ圧着させるための複数の圧着力付与部材１３とを備えている。
【００２７】
また、本実施形態の柱部材２が断面方形状に形成されており、柱部材２の一側面２ａ及び他側面２ｂの幅方向Ｓ１両端側にそれぞれ介装部材１４を配設し、第１圧着部材１１及び第２圧着部材１２がそれぞれ介装部材１４を介して柱部材２の一側面２ａ及び他側面２ｂにそれぞれ圧着されている。
【００２８】
さらに、本実施形態の建物の制振構造Ｂにおいては、柱部材２に沿う上下方向Ｓ２に延設されるとともに、柱部材２との横方向の間に隙間ｔをあけて配設された連結部材１５を備え、柱部材２の上方側と下方側にそれぞれ設けられた圧着機構１０の第１圧着部材１１同士を連結部材１５で連結して構成されている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、例えば、建物Ｔの柱部材２が箱型溶接柱やユニバーサルボックス柱等を用いて断面方形状に形成され、梁部材３がＨ形鋼（Ｉ形鋼）を用いて形成されている。また、Ｖ型ブレース１や取付部材５、圧着機構１０の第１圧着部材１１、第２圧着部材１２、連結部材１５が鉄骨を用いて形成されている。さらに、介装部材１４には棒状の鋼材、圧着機構１０の圧着力付与部材１３にはタイロッドやＰＣ鋼棒などが用いられている。
【００３０】
一方、制振装置６、７は、例えば回転慣性質量ダンパー、オイルダンパー、鋼材ダンパー等であり、Ｖ型ブレース１の他端部（下端部）１ｂに取り付けられた取付部材５と左右の柱部材２との間にそれぞれ設置されている。このとき、回転慣性質量ダンパー及び付加ばねを備えてなる制振装置６を取付部材５と一方の柱部材２の間に設置し、オイルダンパーなどの制振装置７を取付部材５と他方の柱部材２の間に設置すると、すなわち、異なる種類の制振装置６、７を並設して制振構造Ｂを構成すると、各制振装置６、７の性能、特長を活かし、効果的に制振性能の向上を図ることができる。
【００３１】
そして、上記構成からなる建物の制振構造Ｂ（及びこれを備えた建物Ｔ）においては、地震や強風などによって建物Ｔに振動エネルギー、外力が作用し、建物Ｔの梁部材３や柱部材２の変位、すなわち層間変位が生じると、これに伴う力、変位がＶ型ブレース１を通じて制振装置６、７に伝達され、振動エネルギーが吸収される。
【００３２】
このとき、本実施形態では、Ｖ型ブレース１の一対の一端部１ａと、各制振装置６、７の一端６ａ、７ａとがそれぞれ柱部材２の上方側と下方側の圧着機構１０によってそれぞれ圧着接合されているため、層間変位が生じると、柱部材２を曲げ変形させるように力が加わり、これによって、柱部材２の圧着機構１０が固着された上方側と下方側に集中的に力が作用する。
【００３３】
また、本実施形態の建物の制振構造Ｂでは、柱部材２の上方側と下方側に固着された一対の圧着機構１０の第１圧着部材１１同士が連結部材１５で連結されているため、柱部材２の上方側と下方側に集中的に作用する力が圧着機構１０と柱部材２の間に作用する圧着力や摩擦力として連結部材１５に伝達される。
【００３４】
そして、これら圧着機構１０や連結部材１５、Ｖ型ブレース１を通じて、確実に制振装置６、７に振動エネルギーが伝達されて吸収され、建物Ｔの応答を低減させることが可能になる。
【００３５】
したがって、本実施形態の建物の制振構造Ｂ及びこれを備えた建物Ｔにおいては、まず、Ｖ型ブレース１の一対の一端部１ａと、制振装置６、７の一端６ａ、７ａとをそれぞれ柱部材２に圧着機構１０で圧着接合するようにして制振構造Ｂが構成されていることにより、地震や強風等で建物Ｔに作用した力（振動エネルギー、層間変位）を、圧着機構１０による圧着力及び摩擦力と、Ｖ型ブレース１の軸力とで制振装置６、７に伝達させることができる。
【００３６】
そして、このように、圧着機構１０、Ｖ型ブレース１を通じて、回転慣性質量ダンパーやオイルダンパー、鋼材ダンパー等の制振装置６、７に伝達させることで、建物Ｔに作用した力を吸収・減衰させることができ、確実且つ効果的に、建物Ｔの応答を低減させることができる。これにより、建物Ｔの制振性能（耐震性能）を高めることが可能になる。
【００３７】
また、Ｖ型ブレース１の一対の一端部１ａと、制振装置６、７の一端６ａ、７ａとをそれぞれ柱部材２に圧着機構１０で圧着接合するように制振構造Ｂが構成されているため、溶接作業を全く行わずに（あるいはほとんど行わずに）制振構造Ｂを設けることができ、火災の危険性が少なく、且つ騒音が少なく、好適に耐震改修工事を行うことが可能になる。
【００３８】
よって、本実施形態の建物の制振構造Ｂ及びこれを備えた建物Ｔによれば、例えば既存建物の耐震改修に適用する場合であっても、建物Ｔの使用者や入居者に対する立ち入りの制約を少なくして建物Ｔに優れた耐震性能を付与することが可能になる。
【００３９】
また、本実施形態の建物の制振構造Ｂ及びこれを備えた建物Ｔにおいては、Ｖ型ブレース１の一対の一端部１ａと、制振装置６、７の一端６ａ、７ａとをそれぞれ柱部材２に圧着機構１０で圧着接合するとともに、柱部材２の上方側と下方側の圧着機構１０の第１圧着部材１１同士を連結部材１５で連結して制振構造Ｂを構成することにより、圧着機構１０とＶ型ブレース１に加え、柱部材２の上下側の圧着機構１０に集中的に作用する力を連結部材１５で受け、この連結部材１５によって、より確実に地震や強風等で建物Ｔに作用した力を制振装置６、７に伝達させることができる。
【００４０】
これにより、圧着機構１０、Ｖ型ブレース１に加え、連結部材１５を通じて、回転慣性質量ダンパーやオイルダンパー、鋼材ダンパー等の制振装置６、７に伝達させることで、建物Ｔに作用した力を吸収・減衰させることができ、より確実且つ効果的に、建物Ｔの応答を低減させ、建物Ｔの制振性能を高めることが可能になる。
【００４１】
さらに、本実施形態の建物の制振構造Ｂ及びこれを備えた建物Ｔにおいては、柱部材２が断面方形状に形成され、柱部材２の一側面２ａ（他側面２ｂ）の幅方向Ｓ１両端側にそれぞれ配設された介装部材１４を介して第１圧着部材１１（第２圧着部材１２）が柱部材２の一側面２ａ（他側面２ｂ）に圧着されていることにより、柱部材２の角部側から集中的に、地震や強風等で建物Ｔに作用した力（振動エネルギー、層間変位）を圧着力及び摩擦力として第１圧着部材１１（第２圧着部材１２）ひいてはＶ型ブレース１や連結部材１５、さらに制振装置６、７に伝達させることが可能になる。これにより、さらに確実且つ効果的に、建物Ｔの応答を低減させ、建物Ｔの制振性能を高めることが可能になる。
【００４２】
以上、本発明に係る建物の制振構造及びこれを備えた建物の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１      Ｖ型ブレース
１ａ    一端部（上端部）
１ｂ    他端部（下端部）
２      柱部材
２ａ    一側面
２ｂ    他側面
３      梁部材
４      制振装置
５      取付部材
６      制振装置
６ａ    一端
６ｂ    他端
７      制振装置
７ａ    一端
７ｂ    他端
１０    圧着機構
１１    第１圧着部材
１２    第２圧着部材
１３    圧着力付与部材
１４    介装部材
１５    連結部材
Ａ      従来の建物の制振構造
Ｂ      建物の制振構造
Ｓ１    横方向
Ｓ２    上下方向
Ｔ      建物
Ｔ１    架構面
【図１】
2015129384.tif 000003
【図２】
2015129384.tif 000004
【図３】
2015129384.tif 000005