(57)【要約】【課題】  空間を遮ることなく設置でき、かつ、大がかりな補強工事等を不要として簡易に短い工期で既設建物にも設置可能とし、ＲＣ建造物を効果的に制震する。【解決手段】  相互に連結される柱３と梁４とを備えるＲＣ系建造物２の制震構造１であって、前記柱３または梁４の一方もしくは両方に、地震力により加わる曲げモーメントの方向が切り替わる軸方向の途中位置Ａ近傍に設けられ、該柱３または梁４の曲率の変化により回転変位する変位部材５と、前記柱３または梁４の他方と前記変位部材５との間に取り付けられ、前記変位部材５の回転変位と他方の柱または梁の変形による相対変位で作動するエネルギー吸収機構６とを備えるＲＣ系建造物２の制震構造１を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に連結される柱と梁とを備えるＲＣ系建造物の制震構造であって、
前記柱または梁の一方もしくは両方に、地震力により該柱または梁に生じる曲げモーメントの方向が切り替わる軸方向の途中位置近傍に設けられ、該柱または梁の曲率の変化により回転変位する変位部材と、
前記柱または梁の他方と前記変位部材との間に取り付けられ、地震時に前記変位部材の回転変位と他方の柱または梁の変形による相対変位で作動するエネルギー吸収機構とを備えることを特徴とするＲＣ系建造物の制震構造。
【請求項２】
前記変位部材が、前記曲げモーメントの軸線に直交ずる方向に延びる片持ち梁状のレバーからなり、
前記エネルギー吸収機構が、前記柱または梁の他方と前記レバーの端部近傍との間に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＲＣ系建造物の制震構造。
【請求項３】
前記エネルギー吸収機構が、ピン結合により前記変位部材と前記他方の柱または梁に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＣ系建造物の制震構造。
【請求項４】
前記エネルギー吸収機構が、伸縮式の粘性減衰型ダンパーからなり、前記変位部材が設けられている前記柱または梁に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＲＣ系建造物の制震構造。
【請求項５】
前記エネルギー吸収機構が、前記柱または梁との結合部、または前記変位部材との結合部の少なくとも一方に配置された回転式の粘性減衰型ダンパーを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＲＣ系建造物の制震構造。
【請求項６】
前記エネルギー吸収機構が、履歴減衰型ダンパーからなり、前記変位部材が設けられている前記柱または梁に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＲＣ系建造物の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＲＣ系建造物の制震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＣ系建造物のうち、柱と梁との節点が剛に結合されたラーメン構造は、粘りがなく変形能力が小さいことから、地震発生時に損傷を受け易いという欠点を有している。このため、損傷に対する居住者等の安全確保の観点から損傷を防止する対策を講じる必要がある。また、地震発生時に生ずる損傷としては、柱と梁との節点近傍に生ずるクラック等、比較的目につき易い損傷もあり、建造物の不動産価値を低下させることにもなる。したがって、安全確保のみならず不動産価値低減を防止する観点からも対策を講じる必要がある。
【０００３】
従来、この種のＲＣ系建造物の地震対策としては、柱と梁とで構成される架構内にＲＣ壁や斜材を組み込んで剛性を高めることにより変形を抑える方法の他、架構内の上梁と下梁との層間変位を利用して振動エネルギーを吸収することにより、振動を減衰させて変形を抑える制震方法が採用されている。
また、一部の柱を上下に切断されたモーメント柱として、両者間に制震ダンパーを取り付けることにより、振動を減衰させる制震方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２９１４１８９号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、架構内にＲＣ壁や斜材を組み込んで剛性を高める方法や、架構内の上梁と下梁との層間変位を利用する方法には、ＲＣ壁や斜材あるいは層間変位伝達部材を設置することによって空間が遮られてしまうという問題がある。すなわち、ＲＣ壁や層間変位伝達部材によって柱間に形成されている空間が仕切られてしまい、空間を広いままの状態で使用することができないという不都合がある。その結果、建築物の内部空間の機能性や景観が損なわれることにもなる。
【０００５】
また、一部の柱をモーメント柱とする制震方法では、長手方向の途中位置で上下に切断された柱の先端に制震ダンパーが取り付けられるため、地震発生時には、柱の長さを腕とする比較的大きな曲げモーメントが梁に作用するという不都合がある。特に、この制震方法を既設建物に適用しようとすると、モーメント柱を既設構造に追加する必要があるとともに、モーメント柱の付け根位置において梁に作用する曲げモーメントに耐え得る強度を付与するための梁の補強が必要となり、工期が長期化する欠点がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、空間を遮ることなく設置でき、かつ、大がかりな補強工事等を不要として簡易に短い工期で既設建物にも設置可能なＲＣ系建造物の制震構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、相互に連結される柱と梁とを備えるＲＣ系建造物の制震構造であって、前記柱または梁の一方もしくは両方に、地震力により該柱または梁に生じる曲げモーメントの方向が切り替わる軸方向の途中位置近傍に設けられ、該柱または梁の曲率の変化により回転変位する変位部材と、前記柱または梁の他方と前記変位部材との間に取り付けられ、地震時に前記変位部材の回転変位と他方の柱または梁の変形による相対変位で作動するエネルギー吸収機構とを備えるＲＣ系建造物の制震構造を提供する。
【０００８】
地震の発生によって柱または梁からなるＲＣ系建造物に水平地震力が作用すると、柱および梁は,その接合部の直角度を保持して変形する。この時、柱および梁に生ずる曲げモーメントは、その両端の節点において逆向きとなり、端部に向かうほど大きくなる。すなわち、曲げモーメントは梁および柱の軸方向の途中位置でゼロとなり、その位置で方向が切り替わるように作用する。また、その位置において変形角が最大となり、回転変位量も最大となる
【０００９】
この発明によれば、曲げモーメントの方向が切り替わる位置またはその近傍に設けられた変位部材が、地震時の変形で大きく回転変位させられることを利用し、その回転変位と他方の柱または梁の変形による相対変位でエネルギー吸収機構を動かし、振動エネルギーを吸収することにより振動を効果的に抑制することが可能となる。また、エネルギー吸収機構によって、変位部材には回転変位を妨げる方向に力が作用し、その結果、変位部材が取り付けられている柱または梁に曲げモーメントが作用するが、変位部材はもともと曲げモーメントがほぼゼロの位置に設けられているので、梁に作用するトータルの曲げモーメントは小さく抑えられ、補強等を行う必要がない。
【００１０】
上記発明において、前記変位部材が、前記曲げモーメントの軸線に直交ずる方向に延びる片持ち梁状のレバーからなり、前記エネルギー吸収機構が、前記柱または梁の他方と前記レバーの端部近傍との間に取り付けられていることとしてもよい。
この発明によれば、変位部材を曲げモーメントの軸線に直交する方向に延びる片持ち梁状のレバーとすることにより、地震力の作用によりレバーがその基端を中心として回転変位させられる。レバーの端部では回転による変位量が増幅されるので、この端部近傍をエネルギー吸収機構によって押さえることにより、効果的にエネルギー吸収機構が作動し、振動を抑制することが可能となる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記エネルギー吸収機構が、ピン結合により前記レバー端部と他方の前記柱または梁に取り付けられていることが好ましい。
この発明によれば、変位部材の回転変位を抑制する際に、エネルギー吸収機構の両端部をピン結合とすることにより、結合点における曲げモーメントの発生を抑制することができ、柱または梁に過大な曲げ応力が発生することを防止できる。またエネルギー吸収機構には、伸縮方向の力のみが作用するため、設計が容易になり性能に対する信頼性が向上する。
【００１２】
上記発明において、前記エネルギー吸収機構が、伸縮式の粘性減衰型ダンパーからなり、前記変位部材が設けられている前記柱または梁に沿って配置されていることとしてもよい。
【００１３】
この発明によれば、粘性減衰型ダンパーを伸縮させることで、変位部材の回転変位を抑制する方向に力を作用させて振動エネルギーを吸収することが可能となる。この場合伸縮式の粘性減衰型ダンパーを採用することで、微小変位であっても振動エネルギーを吸収することが可能となる。さらに柱または梁に沿わせるように配置する本発明によれば、空間を遮ることなく、ＲＣ系建造物の制震を行うことができる。すなわち、エネルギー吸収構造を柱に沿わせ、あるいは、梁に沿わせて天井裏や床下に設置できるので、室内空間を仕切ることなく利用することができる。
なお想定を超える地震に遭遇し、柱と梁の結合部が塑性ヒンジの状態になると、変位部材の回転変位が小さくなりダンパー伸縮は生じ難くなるが、変位部材が設けられている柱または梁に沿ってダンパーが設置された場合、柱と梁の結合部の角度変化でダンパーが伸縮し、振動エネルギーを吸収できるため、制震機能を保持することができる。
【００１４】
また、上記発明において、前記エネルギー吸収機構が、前記柱または梁との結合部、または前記変位部材との結合部の少なくとも一方に配置された回転式の粘弾性ダンパーを備えることとしてもよい。
この発明によれば、例えば、柱に設けた変位部材の端部と梁との間をエネルギー吸収機構により連結している場合に、変位部材に回転変位が生ずると、エネルギー吸収機構と回転部材との結合部またはエネルギー吸収機構と梁との結合部にも相対的な回転変位が生ずるので、この位置に相対的な回転変位を抑制する回転式の粘弾性ダンパーを配置しておくことにより、さらにコンパクトに制震構造を構成することができる。
また上記発明において、前記エネルギー吸収機構が、履歴減衰型ダンパーからなり、前記変位部材が設けられている前記柱または梁に沿って設置されていることとしてもよい。
この発明によればダンパー自体を細くしても大きな抑制力を得ることができるので、室内空間をさらに広く利用できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、柱や梁に過大な曲げモーメントを加えることなくＲＣ系建造物を制震することができるという効果を奏する。また、柱の追加や補強部材の設置等を必要とせず、施工が簡単なので、既設建造物にも短い工期で取り付けることができる。さらに、柱や梁に沿わせるようにエネルギー吸収機構を設置できるので、設置スペースを節約でき、室内空間の機能性や景観を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るＲＣ系建造物の制震構造について、図１〜図１７を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る耐震構造１を適用するＲＣ系建造物２としては、柱３と梁４とを剛に接合したラーメン構造のＲＣ系建造物２を例に挙げる。ここでは、説明を簡略にするために、例えば、図１に示されるように、２本の柱３と梁４とからなるラーメン架構２に適用した場合について説明する。特に、本実施形態に係る耐震構造１は、図２に示されるように、水平方向の地震荷重Ｆが作用するラーメン架構に適用される。
【００１７】
本実施形態に係る耐震構造１は、図１に示されるように、梁４に設けられたレバー５と、該レバー５の先端と２本の柱３との間にそれぞれ配された粘弾性ダンパー（エネルギー吸収機構）６とを備えている。なおここでの実施形態は粘弾性ダンパーを例に説明するが、これに変えてオイルダンパー等の粘性減衰型ダンパーや、鋼材の塑性や摩擦等を利用した履歴減衰型ダンパーを備えてもよい。レバー５は、梁４の下面から鉛直下方に片持ち梁状に延びる直棒部材である。
水平方向の地震荷重Ｆが作用した場合に、ラーメン架構２には、図３に示される曲げモーメントが作用する。矢印は各部の曲げモーメントの大きさを表している。この図３から明らかなように、柱３や梁４に作用する曲げモーメントは、各柱３や梁４の軸方向の途中位置Ａ，Ｂにおいてゼロになりその両側で反対向きに作用する。曲げモーメントの大きさは長手方向に直線的に変化し柱３または梁４の両端において大きくなっている。
【００１８】
本実施形態に係る耐震構造１は、梁４の曲げモーメントがほぼゼロになる位置Ａに、レバー５を固定している。この位置Ａは、言い換えれば、梁４の軸方向に沿って曲げモーメントの方向が切り替わる位置でもあり、図２に示す梁４の変形の変曲点となる。この位置Ａは、計算により求めることができるとともに、既設建造物の場合には設計計算書により知ることができる。
【００１９】
前記粘弾性ダンパー６は、図４、図５に示されるように、細長い平板部材７と、該平板部材７を長手方向に挿入する筒状部材８と、これら平板部材７と筒状部材８との間に充填された粘弾性体９とからなる伸縮式の粘弾性ダンパー６である。筒状部材８から露出する平板部材７の一端および筒状部材８の先端には、それぞれレバー５および柱３に接続するための接続部１０，１１が設けられている。筒状部材８に対して平板部材７を長手方向（図４中の矢印Ｘの方向）に押し引きする際に、粘弾性体９によってエネルギーが吸収されるように構成されている。
粘弾性ダンパー６の接続部１０，１１は、レバー５の先端および柱３の側面に設けられたブラケット１２にピン結合により連結されている（図１参照）。
【００２０】
このように構成された本実施形態に係る耐震構造１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る耐震構造１によれば、地震の発生により地震荷重Ｆが作用した場合には、図２に示されるように主として梁４が鉛直面内において変形する。この梁４には鉛直下方に延びるレバー５が固定されているので、このレバー５も梁４の変形によって鉛直面内において回転変位させられる。
【００２１】
この場合において、梁４に作用する曲げモーメントが梁４の軸方向に沿って切り替わる位置Ａは、梁４の曲率の符号が変化する変曲点であり、水平方向に対する傾斜角度が最も大きくなる。したがって、その位置Ａに取り付けられているレバー５は、その位置Ａにおいて梁４に直交する水平な軸線回りに回転変位させられて大きく傾斜させられることになる。
【００２２】
レバー５の先端には粘弾性ダンパー６の一端が取り付けられているので、レバー５が回転変位してレバー５の先端が移動させられると、粘弾性ダンパー６の接続部１０，１１間の距離が変化し、粘弾性ダンパー６が伸縮させられる結果、粘弾性体９によって振動のエネルギーが吸収されて、ＲＣ系建造物２が制震されることになる。
【００２３】
本実施形態に係る制震構造１によれば、地震荷重Ｆによる梁４の変形をレバー５の回転変位として取り出すとともに、その回転変位で粘弾性ダンパー６を伸縮させることにより振動エネルギーを吸収することができる。この場合において、レバー５の梁４への取り付け位置Ａには、粘弾性ダンパー６から受ける反力とレバー５の長さとに応じた曲げモーメントが作用することになるが、上述したように、この位置Ａは、地震による曲げモーメントがゼロになる位置であるため、レバー５から曲げモーメントを受けたとしても全体として過大な曲げモーメントになることはない。レバー５の長さを長くすれば変位量がより増幅されるので、より効果的に制震することが可能となるが、さほど長くしなくても十分な効果が得られることが後述するシミュレーションにより確認された。
【００２４】
したがって、レバー５が短くてすむので、梁４に加えられる曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、梁４を補強部材等によって補強する必要がない。すなわち、梁４の補強工事等を不要として簡易に取り付けることができるので、既設建造物にも短い工期で、簡易に設置できるという効果がある。
【００２５】
また、本実施形態に係る制震構造１によれば、図１に示されるように、粘弾性ダンパー６を梁４に沿わせて配置することができる。したがって、天井裏や床下等の邪魔にならない部分に設置でき、室内空間の機能性および景観を確保することができる。また、粘弾性ダンパー６をピン結合により柱３およびレバー５に取り付けたので、接続部に生ずる曲げモーメントを抑制することができるという効果もある。
【００２６】
さらに、本実施形態に係る制震構造１によれば、想定を超える地震により、柱３と梁４との結合部が剛結合からピン構造化しても、その回転による角度変化で粘弾性ダンパー６が作動させられるので、制震機能が失われることがないという利点もある。
【００２７】
次に、上記制震構造１の効果を確認するためのシミュレーションについて説明する。このシミュレーションでは、固有振動解析および地震応答解析を行った。
シミュレーションにおいて想定した架構モデルを図６に示す。この架構モデルは、３階建てのＲＣ系建造物を示すラーメン架構モデルである。
シミュレーションにおいて、床の重量は、２階、３階をそれぞれ７０ｔ、屋上階を３５ｔ、梁の重量は、２階を６．３ｔ、３階、屋上階をそれぞれ５．０ｔ、柱は、１階、２階をそれぞれ９．３ｔ、３階を６．５ｔとして計算した。構造減衰定数は、各振動モードとも一律にｈ＝２％と設定した。
【００２８】
シミュレーションに用いた粘弾性ダンパー６のモデルは、図４、図５に示された寸法を用いて、図７の表に示される諸元値をベースに設定した。図中、記号ｄは粘弾性体の厚み、Ａｓはｎ×Ｌ×Ｈ（粘弾性体のせん断面積）であり、ｎはせん断面数を示している。また、記号ＫＲおよびＣｅは、それぞれ雰囲気温度を２５℃、せん断ひずみを０．５と設定したときの等価剛性および等価減衰係数を示している。等価剛性ＫＲおよび等価減衰係数Ｃｅは、ひずみと雰囲気温度とによりバネ定数および減衰係数が変化する２つのバネと２つのダッシュポットとからなる４要素モデルとして捉えられる粘弾性ダンパー６を、単純な１つのバネと１つのダッシュポットとの並列配置モデルに置き換えたときのバネの剛性およびダッシュポットの減衰係数をそれぞれ表している。
【００２９】
図８に解析モデルを示す。この解析モデルは、梁４の曲率変化点に片持ち梁状のレバー５を設け該レバー５の先端と柱３との間に、梁４に平行に粘弾性ダンパー６を設置したものである。レバー５長は３０ｃｍとした。ラーメン架構２は、平面骨組み構造にモデル化し、柱３間の梁４および梁４間の柱３をそれぞれ１０分割して節点を設け、質量を分布させた。また、柱３と梁４との交差接合部材１３並びに柱３の中央から粘弾性ダンパー６との接合点までのブラケット１２は剛部材としてモデル化した。
【００３０】
図９〜図１２に固有振動解析結果を示す。図９は１次振動モード、図１０は２次振動モードにおける架構モデルの振動形態を示している。図１１は、粘弾性ダンパー６により付加される減衰定数（％）を、粘弾性ダンパー６のせん断面積Ａｓとの関係で示したものである。また、図１２は、粘弾性ダンパー６のせん断面積Ａｓと、架構モデルの固有振動数との関係を示している。
【００３１】
図１１によれば、１次振動モードにおいて架構に付加される減衰定数は、せん断面積Ａｓの増加に伴って増加し、せん断面積Ａｓが、１５×５４００ｃｍ２程度で約６％となる。また、２次振動モードにおいては、せん断面積Ａｓが増加すると、１０×５４００ｃｍ２程度で最大値約６．７％となるが、その後減少して１５×５４００ｃｍ２程度で、１次振動モードと同様の約６％となることがわかった。
また、図１２によれば、架構モデルの１次振動数は約３Ｈｚ、２次振動数は約８．５Ｈｚであり、粘弾性ダンパー６のせん断面積Ａｓが増加しても振動数に大きな変化がみられないことがわかった。
【００３２】
その結果、粘弾性ダンパー６のせん断面積Ａｓを１５×５４００ｃｍ２（ＫＲ＝１０１ｔ／ｃｍ、Ｃｅ＝６．７８ｔｓ／ｃｍ）とすることにより、架構の１次および２次振動モードに対し、それぞれ６％程度の減衰定数付加効果を達成できることが確認された。そこで、以降の地震応答解析においては、粘弾性ダンパー６のせん断面積Ａｓを１５×５４００ｃｍ２と設定して行った。
【００３３】
地震応答解析は、（財）日本建築センターより提供されているレベル２地震動のＢＣＪ−Ｌ２を用いて、所定の加速度タイムヒストリーの地震波を入力した。
その結果、図１３〜図１６に示されるように、最大加速度分布、最大変位分布、架構層間変位、架構層間変形角のいずれにおいても、本実施形態の制震構造１を採用した場合（制震）と、しない場合（非制震）とを比較すると十分な低減効果が達成されていることが確認された。特に応答変位に関しては、１／２程度まで低減することができ、その結果として、層間変形角を約１／１８０（非制震）から約１／３５０（制震）に低減することができた。
【００３４】
なお、上記実施形態においては、梁４の変曲点Ａ近傍に設けたレバー５と２本の柱３との間にそれぞれ粘弾性ダンパー６を設けた制震構造１を例に挙げて説明したが、一方の柱３とレバー５との間にだけ粘弾性ダンパー６を設けることにしても、ある程度の効果は得られるものと考えられる。また、粘弾性ダンパー６の両端の接続部１０，１１をピン結合としたが、相対変位角が小さく、曲げモーメントの増大を許容できるのであれば、剛に結合してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、図２に示されるように、梁４に適用する制震構造１を例に挙げて説明したが、これに代えて、柱３の変形を利用する場合においても同様の制震構造１を採用することができる。
すなわち、この場合には、図２に示した柱３の変形の変曲点Ｂから図１７に示すように梁４に平行に水平に突出する片持ち梁状のレバー１４を設け、該レバー１４の先端と上下の梁４（あるいは天井や床１５）との間に粘弾性ダンパー６を取り付けることにすればよい。
【００３６】
このように構成することにより、柱３に過大な曲げモーメントを発生させることなく効果的に制震することができ、また、粘弾性ダンパー６を柱３に沿わせて配置できるので、室内空間を遮ることなく設置できるという利点等その他の利点も上記実施形態と同様である。
さらに、エネルギー吸収能力の小さいダンパーで対応する場合には、梁４および柱３の両方に粘弾性ダンパー６をそれぞれ設けることにしてもよい。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態に係るＲＣ系建造物の制震構造２０について、図１８〜図２１を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１実施形態に係る制震構造１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を簡略化する。
【００３８】
本実施形態に係る制震構造２０は、第１の実施形態に係る制震装置１が伸縮式の粘弾性ダンパー６を採用していたのに対し、回転式の粘弾性ダンパー２１，２２を採用している点において相違している。すなわち、図１８に示されるように、梁４の変曲点Ａ近傍に鉛直下方に向けて設けられたレバー２３の先端と柱３とをリンク２４により連結し、リンク２４の両端の連結部に回転式の粘弾性ダンパー２１，２２を配置している。
【００３９】
柱３に取り付けられた回転式の粘弾性ダンパー２１は、例えば、図１９および図２０に示されるように、２枚の平行平板２５により構成されるブラケット２６内に、平行平板２５に平行な平板部材２７をピン２８により回転自在に配置し、２枚の平行平板２５と平板部材２７との間に粘弾性体２９を充填した構造のものである。梁４に対してリンク２４が相対的に傾斜するときに、平行平板２５内において平板部材２７が回転し、粘弾性体２９により回転エネルギーが吸収される構造となっている。
【００４０】
また、レバー２３の先端に取り付けられた粘弾性ダンパー２２は、例えば、図２１に示されるように、２枚の平行平板３０により構成されるブラケット３１内に、平行平板３０に平行な２枚の平板部材３２を間隔をあけて配置し、これらの平行平板３０および平板部材３２をピン３３により相対回転自在に連結している。平行平板３０と平板部材３２との間および平板部材３２どうしの間には粘弾性体３４が充填されている。
【００４１】
各平板部材３２にはピン３３を貫通させる長穴３５が形成されており、ピン３３を長穴３５内で移動させることにより、梁４の変形により生ずるピン２８，３３間距離の変動を吸収することができるようになっている。レバー２３に対してリンク２４が相対的に回転すると、平行平板２５，３０内において平板部材２７，３２が回転（および長穴３５に沿って移動）することにより、粘弾性体２９，３４によって回転エネルギーが吸収されるように構成されている。
【００４２】
このように構成された本実施形態に係る制震構造２０によれば、振動荷重が加わることにより梁４が変形すると、梁４の変形に伴ってレバー２３が回転変位させられる結果、リンク２４と柱３、およびリンク２４とレバー２３との間に相対的な角度変化が生ずるので、粘弾性体２９，３４により建造物２が制震されることになる。この場合に、レバー２３が梁４の変曲点、すなわち、曲げモーメントがほぼゼロになる位置Ａに配置されていることにより、制震による曲げモーメントがレバー２３を介して梁４に加えられても、全体として梁４に過大な曲げモーメントが作用することがないという第１実施例と同様の効果を奏する。
【００４３】
さらに、本実施形態に係る制震構造２０によれば、粘弾性ダンパー２１，２２をリンク２４と柱３との接続部、および、リンク２４とレバー２３との接続部近傍に集中させるので、さらにコンパクトに構成することができる。
また、粘弾性ダンパー２１，２２を梁４に設ける場合について説明したが、柱３に設けてもよく、柱３および梁４の両方に設けてもよい。
【００４４】
なお、上記各実施形態に係る制震構造１．２０においては、２枚の平行平板８，２５間に１枚の平板部材７，２７を配置して粘弾性体９，２９を充填した粘弾性ダンパー６，２１を例示したが、これに限定されるものではなく、３枚以上の平行平板間に２枚以上の平板部材を配置する構成のものでもよい。
【００４５】
また、梁４から鉛直下方に延びる片持ち梁状のレバー２３の先端に鉛直面内での回転エネルギーを吸収する粘弾性ダンパー２２を設けたが、これに代えて、図２２に示されるように、梁４の側面から水平に延びる片持ち梁状のロッド４０に鉛直面内に配される平板部材４１を固定し、柱３から延びるリンク２４の先端に配した２枚の平行平板４２の間に前記平板部材４１を挟んで粘弾性体４３を充填することにしてもよい。これにより、ロッド４０をピンとして併用することができ、さらに簡易に構成することができる。また、ロッド４０を極めて短くすることができるので、さらに設置スペースを節約してコンパクトかすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の第１実施形態に係るＲＣ系建造物の制震構造を示す概略図である。
【図２】図１の制震構造が適用されるラーメン架構の変形モードを示す模式図である。
【図３】図２のラーメン架構に加わる曲げモーメントの大きさと方向を示す模式図である。
【図４】図１の制震構造に使用される粘弾性ダンパーの一例を示す正面図である。
【図５】図４の粘弾性ダンパーの断面図である。
【図６】図１の制震構造をシミュレーションするためのラーメン架構モデルを示す模式図である。
【図７】図４の粘弾性ダンパーの諸元表を示す図である。
【図８】図６のラーメン架構の解析モデルを示す図である。
【図９】図８の解析モデルを用いたシミュレーションの１次振動モードを示す図である。
【図１０】図８の解析モデルを用いたシミュレーションの２次振動モードを示す図である。
【図１１】粘弾性体せん断面積に対する付加減衰定数の変化を示すグラフである。
【図１２】粘弾性体せん断面積に対する固有振動数の変化を示すグラフである。
【図１３】図８の解析モデルを用いた地震解析応答のうち、応答加速度の変化を示すグラフである。
【図１４】図８の解析モデルを用いた地震解析応答のうち、応答変位の変化を示すグラフである。
【図１５】図８の解析モデルを用いた地震解析応答のうち、層間変位の変化を示すグラフである。
【図１６】図８の解析モデルを用いた地震解析応答のうち、層間変形角の変化を示すグラフである。
【図１７】図２の変形モードのラーメン架構に適用される制震構造を示す概略図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係るＲＣ建造物の制震構造を示す概略図である。
【図１９】図１８の制震構造の柱に固定される回転式の粘弾性ダンパーを示す正面図である。
【図２０】図１９の粘弾性ダンパーの平面図である。
【図２１】図１８の制震構造のレバー先端に固定される回転式の粘弾性ダンパーを示す縦断面図である。
【図２２】図１８の制震構造の変形例を示す平断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ，Ｂ  曲げモーメントの方向が切り替わる位置
Ｆ  地震荷重（地震力）
１  制震構造
２  ラーメン架構（ＲＣ系建造物）
３  柱
４  梁
５，１４，２３  レバー（変位部材）
６、２１，２２  粘弾性ダンパー（エネルギー吸収機構）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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