(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の制振構造であって、
前記建造物は、コア部と非コア部とに分けられており、
前記建造物の一部を、前記コア部及び前記非コア部を構成する柱部より細い細柱部によって構成されて水平方向への剛性が他の部分より低い低剛性部とし、
前記建造物のうち、前記低剛性部が設けられている以外の部分にダンパ部を設けたことを特徴とする制振構造。
【請求項２】
前記コア部と前記非コア部との間に、前記低剛性部及び前記ダンパ部が介在していることを特徴とする請求項１に記載の制振構造。
【請求項３】
建造物の制振構造であって、
前記建造物は、コア部と非コア部とに分けられており、
前記建造物の一部を、前記コア部及び前記非コア部を構成する柱部より細い細柱部によって構成されて水平方向への剛性が他の部分より低い低剛性部とし、
前記低剛性部の少なくとも一部は、下端を前記コア部または地面に接続し、上端を前記非コア部に接続して設けられ、
前記建造物のうち、前記低剛性部が設けられている以外の部分にダンパ部を設けたことを特徴とする制振構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建造物の制振構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路交通などの振動発生源の増加や建造物の高層化により、いたるところで振動が発生しやすくなっているため、建造物内の作業性や快適性が著しく損なわれるといった問題が発生している。更に、高層化に伴って地震発生時には建造物が大きく振動するため、こららの振動を低減するために、近年の建造物では様々な制振（免震）構造が適用されている。
【０００３】
図４は従来における制振構造の一例を示す図であって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側方断面図である。この図に示すように、建造物Ｊは、コア部４１と、このコア部４１を囲む一般部４２と、コア部４１と一般部４２との間に介在しているダンパ部４３とを備えている。コア部４１と一般部４２とは変形特性（振動特性）が異なっている。このように、建造物Ｊを振動特性の異なるブロック（すなわち、コア部４１と一般部４２）に分け、これらブロック間にダンパ部４３を設けることで、地震等によって振動が発生した際、建造物Ｊは振動エネルギーを吸収する構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した制振構造は、確かに地震発生時の振動エネルギーを吸収可能であるが、その吸収効果は不十分であった。特に、広い帯域の振動周波数を有する地震が発生した際、十分な振動減衰効果を得ることができない。また、建造物Ｊを、異なる振動特性を有するブロック毎に分類しなければならないため、設計上の負担が大きかった。今後、建造物の更なる高層化を考えると、振動減衰効果が更に高い制振構造を効率的に構築する必要がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、建造物に作用する振動を効果的に抑えることができる制振構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の制振構造は、建造物の制振構造であって、前記建造物は、コア部と非コア部とに分けられており、前記建造物の一部を、前記コア部及び前記非コア部を構成する柱部より細い細柱部によって構成されて水平方向への剛性が他の部分より低い低剛性部とし、前記建造物のうち、前記低剛性部が設けられている以外の部分にダンパ部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、建造物の一部に低剛性部を設けるとともに他の部分にダンパ部を設けることにより、この低剛性部の剛性及びダンパ部の減衰特性を調整することによって所望の制振特性を得ることができるとともに十分な振動減衰効果を得ることができる。また、建造物の一部に低剛性部を設ければよいので、効率良く制振構造を構築できる。さらに、低剛性部は、コア部及び非コア部を構成する柱部より細い細柱部によって構成されていることを特徴とするので、細柱部の材質や太さを選択するだけで、低剛性部の剛性を任意に設定できる。したがって、制振特性の変更を効率良く行うことができる。
【０００８】
前記建造物は、コア部と非コア部とに分けられており、前記コア部と前記非コア部との間に、前記低剛性部及び前記ダンパ部が介在していることを特徴とするので、非コア部はコア部に支持された状態で、十分な制振効果を得ることができる。
【０００９】
前記低剛性部は、前記非コア部の上部及び下部に配置されて前記非コア部を支持しており、前記ダンパ部が、前記非コア部の側部と前記コア部との間に配置されている場合には、非コア部は低剛性部によって鉛直方向への支持を安定して行われた状態で水平方向への振動を十分に低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制振構造について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の制振構造の一実施形態を示す正面図である。
図１（ａ）において、建造物Ｓは、非コア部１と、この両側に配置されているコア部２と、非コア部１とコア部２との間に介在しているダンパ部３及び低剛性部（細柱部）４とを備えている。
【００１２】
非コア部１は複数の柱部５を有しており、非コア部１全体で所定の剛性を有している。コア部２も複数の柱部６を有しており、コア部２全体で所定の剛性を有している。ここで、非コア部１の剛性とコア部２の剛性とはほぼ同じに設定されている。
【００１３】
非コア部１は、建造物Ｓのほぼ中央部に配置されている。コア部２は、この非コア部１の両側に配置されており、側壁部２ａと天井部２ｂとを有している。側壁部２ａの下端は地面に固定されている。
【００１４】
低剛性部４は、非コア部１及びコア部２を構成する柱部５，６より細い細柱部４Ａ，４Ｂによって構成されている。この低剛性部４は、非コア部１の上部及び下部に配置されて非コア部１を支持している。すなわち、低剛性部４は、建造物Ｓの側壁部（外周部）２ａ以外のうち、最上部と最下部とに設けられている。
このうち、非コア部１の下部に配置されている細柱部４Ａは、下端を地面に固定しており、上端を非コア部１に接続している。一方、非コア部１の上部に配置されている細柱部４Ｂは、下端を非コア部１に接続しており、上端をコア部２の天井部２ｂに接続している。
【００１５】
ダンパ部３は、建造物Ｓのうち、低剛性部４が設けられている以外の部分に配置されている。本実施形態において、ダンパ部３は、非コア部１の側部１ａとコア部２の側壁部２ａとの間を接続するように設けられている。ダンパ部３としては、例えば鋼材ダンパやオイルダンパなどを用いることができる。
【００１６】
複数の細柱部４Ａ，４Ｂによって構成され、非コア部１の上部及び下部に設けられている低剛性部４は、水平方向への剛性を、建造物Ｓのうち、低剛性部４が設けられている以外の部分、すなわち、非コア部１及びコア部２より低くなるように設定されている。すなわち、低剛性部４を構成する細柱部４Ａ，４Ｂの太さや材質を非コア部１及びコア部２を構成する柱部５，６と異ならせることによって、低剛性部４全体の水平方向への剛性が低減されている。一方、細柱部４Ａ，４Ｂの長手方向の剛性、すなわち、低剛性部４全体の鉛直方向への剛性は高く、非コア部１を支持するのに十分な強度を有している。
【００１７】
次に、上述した構成を有する建造物Ｓが振動した際の作用について図１（ｂ）を参照しながら説明する。図１（ｂ）は図１（ａ）に示した構造物Ｓに対して地震が発生した際の建造物Ｓの形状変化を示す図である。
【００１８】
通常時（地震が発生していない状態）では、図１（ａ）に示したように、非コア部１は、鉛直方向に十分な強度を有している細柱部４Ａ，４Ｂやコア部２によって安定して支持されている。
【００１９】
地震が発生して建造物Ｓに振動が作用した際、建造物Ｓは図１（ｂ）に示すように変形する。すなわち、地震が発生して建造物Ｓに水平方向への大きな揺れ（横揺れ）が作用したら、水平方向への剛性が低減されている細柱部４Ａ，４Ｂが図１（ｂ）のように斜めに歪む。これとともに、非コア部１の側部１ａとコア部２の側壁部２ａとの間の距離が変化し、非コア部１の周囲に複数設けられているダンパ部３のそれぞれが変形する。このダンパ部３の変形や低剛性部４の変位によって、建造物Ｓに作用する振動が低減される。
【００２０】
所定の振動周波数帯域に対しての制振特性を高めたい場合、例えば、低周波成分に対する制振性能を向上させたい場合には、細柱部４Ａ，４Ｂの水平方向への剛性を低く設定する。一方、建造物Ｓ全体についてある程度の剛性を維持したい場合などには、細柱部４Ａ，４Ｂの水平方向への剛性を高く設定する。制振特性を変更する場合には、細柱部４Ａ，４Ｂを細いものや太いものに取り替えればよい。あるいは、非コア部１の重量を変更してもよい。更に、共振ピークを抑えたい場合などには、ダンパ部３を減衰特性の異なるものに取り替えればよい。
【００２１】
以上説明したように、建造物Ｓの一部に低剛性部４を設けるとともに他の部分いダンパ部３を設けたことにより、この低剛性部４の剛性やダンパ部３の減衰特性を調整することによって所望の制振特性を得ることができ、十分な制振効果を得ることができる。
【００２２】
低剛性部４を、建造物Ｓの外周部（側壁部２ａ）以外のうち、最上部と最下部とに設けたことにより、建造物Ｓの中央部である非コア部１とコア部２とに作用する振動を効果的に低減することができる。
【００２３】
また、建造物Ｓを、非コア部１と非コア部１の両側にあるコア部２とに分け、ダンパ部３及び低剛性部４を非コア部１とコア部２との間に介在させることによって、非コア部１は低剛性部４やコア部２に安定して支持された状態で十分な制振効果を得ることができる。
【００２４】
低剛性部４を、非コア部１及びコア部２を構成する柱部５，６より細い細柱部４Ａ，４Ｂによって構成したので、細柱部４Ａ，４Ｂの材質や太さを選択するだけで、低剛性部４の剛性を任意に設定できる。したがって、制振特性の変更を効率良く行うことができる。
【００２５】
なお、上記実施形態においては、地震発生時における建造物Ｓの作用について説明したが、本発明の制振構造は、道路交通やその他の振動発生源による振動に対しても同様の振動減衰効果を得ることができる。
【００２６】
次に、本発明の制振構造の他の実施形態について図２，図３を参照しながら説明する。ここで、以下の説明において、図１で説明した制振構造と同一又は同等の構成部分についてはその説明を簡略もしくは省略する。
【００２７】
図２に示す構造物Ｓ２において、コア部２は、側壁部２ａと、天井部２ｂと、底部２ｃとを有しており、底部２ｃが地面と接している。そして、コア部２の内部に非コア部１が配置されている。コア部２の内部に配置されている非コア部１の上部及び下部には低剛性部（細柱部）４が配置されており、このうち、非コア部１の下部側の細柱部４Ａは下端をコア部２の底部２ｃに接続している。非コア部１の側部１ａとコア部２の側壁部２ａとの間には複数のダンパ部３が介在している。
【００２８】
このように、図２においては、非コア部１は細柱部４Ａを介してコア部２の底部２ｃに支持されている。つまり、図１に示したような非コア部１を支持する下部側の細柱部４Ａは地面と接続しているが、図２に示したように、非コア部１の下部側の細柱部４Ａを地面に接続させずにコア部２に接続させる構成とすることもできる。
【００２９】
図３に示す構造物Ｓ３は、コア部２の内部に２つの非コア部１を有している。
そして、非コア部１のそれぞれの上部及び下部には細柱部（低剛性部）４Ａ，４Ｂが設けられている。このように、１つの建造物について、非コア部１は１つに限らず複数設けることができる。すなわち、建造物の一部に、水平方向への剛性が他の部分より低い低剛性部４を複数箇所、好ましくは建造物の少なくとも最上部及び最下部に設けるとともに、低剛性部４が設けられている以外の複数の部分にダンパ部３が設けられていればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、建造物の一部に低剛性部を設けるとともに他の部分にダンパ部を設けたことにより、低剛性部の剛性やダンパ部の減衰特性を調整することによって所望の制振特性を得ることができ、従来の制振構造よりも十分な制振効果を得ることができる。また、構造自体がシンプルな構成であるため、建造物構築の際、作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制振構造の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の制振構造の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の制振構造の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】従来の制振構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１    非コア部
２    コア部
２ａ    側壁部（外周部）
３    ダンパ部
４    低剛性部
４Ａ，４Ｂ    細柱部
Ｓ    建造物（制振構造）
【図１】
0004660807.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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