(57)【要約】【課題】省スペースであると共に制振効果を有効に発揮できる制振装置を提供する。【解決手段】外部からの振動により曲げ変形が生じる構造物１の部材２に沿って延在し、長手方向一方側が部材２に取り付けられ、長手方向一方側が長手方向他方側よりも部材２の曲げ変形時の変位量が相対的に大きい側に配置される第１アーム１１と、第１アーム１１の長手方向他方側に取り付けられた制振部材１３とを備え、制振部材１３は、部材２の曲げ変形に伴う第１アーム１１の変位により変形することで、部材２の曲げ変形のエネルギーの一部を消散するように構成する。【選択図】  図１
2016114105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの振動により曲げ変形が生じる長尺状の部材を有する構造物に設置する制振装置であって、
前記部材に沿って延在し、長手方向一方側が前記部材に取り付けられ、前記長手方向一方側が長手方向他方側よりも前記部材の曲げ変形時の変位量が相対的に大きい側に配置される第１アームと、
前記第１アームの前記長手方向他方側に取り付けられた制振部材とを備え、
前記制振部材は、前記部材の曲げ変形に伴う第１アームの変位により変形することで、前記部材の曲げ変形のエネルギーの一部を消散するように構成された
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制振装置において、
前記第１アームに向かい合い、前記第１アームの前記長手方向他方側と共に前記制振部材を挟持し、前記部材の曲げ変形に伴う変位量が前記部材における前記第１アームの取付部分の曲げ変形時の変位量よりも相対的に小さくなるように固定される第２アームを更に備え、
前記第１アームは、前記長手方向一方側の異なる位置において前記部材及び前記第２アームにピン接合により取り付けられた
ことを特徴とする制振装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制振装置において、
前記第１アームは、第１ピンにより前記部材にピン接合されると共に第２ピンにより前記第２アームにピン接合され、
前記第２ピンは、前記第１ピンよりも前記制振部材側に配置され、
前記第１ピンと前記第２ピンとの距離は、前記第２ピンと前記制振部材との距離よりも短い
ことを特徴とする制振装置。
【請求項４】
請求項２に記載の制振装置において、
前記第１アームは、第１ピンを介して前記部材にピン接合されると共に第２ピンを介して前記第２アームにピン接合され、
前記第１ピンは、前記第２ピンよりも前記制振部材側に配置される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の制振装置において、
前記部材は土台上に固定された柱部材であり、
前記第２アームは、前記土台上に固定される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の制振装置において、
前記第２アームは、曲げ変形時の変位量が前記第１アームの取付部分よりも相対的に小さい前記部材の部分に固定される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項７】
請求項１に記載の制振装置において、
前記制振部材は、前記第１アームの前記長手方向他方側端部と前記部材とに挟持される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項８】
外部からの振動により曲げ変形が生じる柱部材及び梁部材とを備えた架構構造物と、
前記柱部材及び前記梁部材のうち、少なくとも一方に設置された少なくとも１つの制振装置とを備え、
前記制振装置は、
前記部材に沿って延在し、長手方向一方側が前記部材に取り付けられ、前記長手方向一方側が長手方向他方側よりも前記部材の曲げ変形時の変位量が相対的に大きい側に配置される第１アームと、
前記第１アームの前記長手方向他方側に取り付けられた制振部材とを備え、
前記制振部材は、前記部材の曲げ変形に伴う第１アームの変位により変形することで、前記部材の曲げ変形のエネルギーの一部を消散するように構成された
ことを特徴とする耐震構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置及び耐震構造物に係り、更に詳しくは、地震の震動等の外部からの振動により曲げ変形が生じる架構構造物の柱部材や梁部材等に設置する制振装置及びそれを備えた耐震構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学プラントや原子力プラント等のプラントには、配管に設置されたバルブやポンプ等の各種機器を支持する支持架台や、機器の操作・点検のための操作架台など、種々の架構構造物が存在する。プラントの配管や機器の地震時における健全性を確保するために、架構構造物の地震応答を軽減し、耐震性を向上させることは重要である。
【０００３】
架構構造物の耐震性の向上を図る技術として、例えば、鋼材等の弾塑性材やゴム等の粘弾性体を有する制振部材を用いるものがある。弾塑性材は、地震の震動等の動的エネルギーを塑性変形により抑制するものである。粘弾性体は、動的エネルギーを速度依存の減衰効果を生ずるような粘性と弾力により対抗力を生ずるような弾性とをもって抑制するものである。このような制振部材は、加えられる変位量が増加すると、それに応じて制振効果が高まる。
【０００４】
このような制振部材を用いて架構構造物の耐震性の向上を図る技術の一例として、梁用部材や土台用部材等の一対の水平方向平行部材と柱用部材等の一対の垂直方向平行部材とで四角形の空間を形成する枠部材（架構構造物）の１つの対角点どうしの近傍を、粘弾性的に連結する連結用具を介して、筋交い等の対角点連結部材により連結する耐震構造物が提案されている（特許文献１参照）。連結用具は、粘弾性体をもつと共に所定の移動限度で制止される粘弾性支持部材（制振部材）を有している。この耐震構造物は、地震の震動による横揺れで変形すると、連結用具の粘弾性支持部材が粘弾性で抗しながら移動限度で制止されるまで移動することにより制震される。
【０００５】
また、他の例として、角度を成すよう接合された横架材と柱部材のうち横架材に取り付けた第１アーム材と、柱部材に取り付けられて第１アーム材と交差する第２アーム材と、第１アーム材及び第２アーム材で挟持された粘弾性材からなる制振部材とを備えた制振ダンパーが提案されている（特許文献２参照）。地震等により生じた柱部材の水平変位が第１及び第２アーム材を介して制震部材の変形量として現れ、柱部材の変位エネルギーが制振部材の変形により消散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８０６９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、架構構造の柱部材の地震震動時における変形形状は、片持ち梁と同様な曲げ変形と見なすことができる。すなわち、柱部材の変形時の柱上部の変位量は、柱上部よりも固定端側と見なせる柱下部の変位量よりも大きくなる。
【０００８】
また、プラントに設置されている一般的な架構構造物においては、その脚部（柱部材）間に配管系や機器が多数設置されている。このため、プラント内の架構構造物に設置する制振装置は、配管系や機器に干渉しないように、小型で省スペースである必要がある。
【０００９】
上記した特許文献１に記載の耐震構造物をプラントに適用した場合、枠部材（架構構造物）の一対の垂直方向平行部（柱部材）における一方の下端部と他方の上端部とを粘弾性体を有する連結用具を介して対角点連結部材により連結する。この場合、変位量の小さい柱部材の下端部と変位量の大きい上端部を連結しているので、粘弾性体に加えられる変位量が大きくなり、その変位量に応じて制振効果も大きくなる。しかし、架構構造物における対角点連結部材の占有する空間が大きくなるので、架構構造物周辺の配管系や機器の配置に工夫が必要となる。
【００１０】
また、上記した特許文献２に記載の制振ダンパーは、接合した横架材と柱部材下部との間に設置するものなので、それ自体は省スペースである。しかし、この制振ダンパーにおいては、変位量が相対的に小さい柱部材下部の水平変位が主に第２アーム材を介して略等倍で制震部材に加わるので、制震部材の変形量が小さく、その制震効果も小さくなる。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、省スペースであると共に制振効果を有効に発揮できる制振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、外部からの振動により曲げ変形が生じる長尺状の部材を有する構造物に設置する制振装置であって、前記部材に沿って延在し、長手方向一方側が前記部材に取り付けられ、前記長手方向一方側が長手方向他方側よりも前記部材の曲げ変形時の変位量が相対的に大きい側に配置される第１アームと、前記第１アームの前記長手方向他方側に取り付けられた制振部材とを備え、前記制振部材は、前記部材の曲げ変形に伴う第１アームの変位により変形することで、前記部材の曲げ変形のエネルギーの一部を消散するように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、構造物の部材に沿って延在する第１アームの長手方向一方側を部材に取り付けると共に第１アームの長手方向他方側に制振部材を取り付けることで、部材の曲げ変形のエネルギーの一部を消散する構成としたので、省スペースである。さらに、曲げ変形時の変位量が相対的に大きい部材の部分への第１アームの取付や第１アームの長さの調整により、省スペースであることを損なうことなく、制振効果を有効に発揮することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の側面図である。
【図３】図１に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の作用を示す説明図である。
【図４】本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例を示す正面図である。
【図５】図４に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例の側面図である。
【図６】図４に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例の作用を示す説明図である。
【図７】本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図７に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態の側面図である。
【図９】図７に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態の作用を示す説明図である。
【図１０】本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態を示す正面図である。
【図１１】図１０に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態の側面図である。
【図１２】図１０に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態の作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の制振装置及び耐震構造物の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態は、本発明の制振装置を架構構造物に設置した場合を例に挙げて示している。
［第１の実施の形態］
本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の構成を図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態を示す正面図、図２は図１に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の側面図である。
【００１６】
図１及び図２において、基礎や床等の土台Ｂ上には、架構構造物１が設置されている。架構構造物１として、例えば、プラント内の配管に設置されたバルブやポンプ等の各種機器を支持する支持架台や機器の操作・点検のための操作架台等が挙げられる。架構構造物１は、土台Ｂに立設・固定された柱部材２や柱部材２に組み付けられた梁部材（図示せず）を備えている。柱部材２や梁部材として、例えば、操作架台で一般的に使用される角形鋼管が挙げられる。柱部材２や梁部材は、地震の震動等の外部からの振動により、片持ち梁に荷重が作用した場合と同様な曲げ変形が生じる。そこで、例えば柱部材２には、耐震性の向上のために、制振装置１０が設置されている。上記した架構構造物１と、架構構造物１に設置された制振装置１０は、耐震構造物を構成している。
【００１７】
制振装置１０は、柱部材２の長手方向に沿って延在する第１アーム１１と、第１アーム１１に向かい合うように土台Ｂに立設・固定された第２アーム１２と、第１アーム１１と第２アーム１２とに挟持された制振部材１３とを備えている。第１アーム１１は、柱部材２と第２アーム１２との間に配置されている。柱部材２には、第１ピン１４が溶接等により固定されている。
【００１８】
第１アーム１１は、例えば、矩形で長尺状の板部材である。第１アーム１１の長手方向一方側端部（図１及び図２では上端部）には、第１ピン孔１１ａが設けられており、第１アーム１１の長手方向一方側における第１ピン孔１１ａより長手方向他方側（図１及び図２では下側）の部分には、第２ピン孔１１ｂが設けられている。第１アーム１１は、柱部材２に固定された第１ピン１４に第１ピン孔１１ａが遊びを持った状態で嵌合されることにより、柱部材２に回動可能に取り付けられている。つまり、第１アーム１１は、その長手方向一方側端部が第１ピン１４により柱部材２にピン接合されている。また、第１アーム１１は、その長手方向一方側が長手方向他方側よりも上側、すなわち、柱部材２の曲げ変形時の変位量が相対的に大きい側に位置している。また、第１アーム１１は、柱部材２の任意の高さに取付可能であり、その取付位置に応じてその長さを設定することが可能である。
【００１９】
第２アーム１２は、例えば、矩形で長尺状の板部材である。第２アーム１２の先端部（上端部）には、第１アーム１１の第２ピン孔１１ｂに遊びを持った状態で嵌合する第２ピン１５が溶接等により固定されている。すなわち、第２アーム１２には、第１アーム１１が第２ピン１５によりピン接合されている。また、第２アーム１２は、その長さが第１アーム１１の取付位置に応じて設定されている。
【００２０】
制振部材１３は、例えば、板状の粘弾性体１６と、粘弾性体１６を挟み込む２枚の板部材１７、１８とで構成されている。粘弾性体１６は、例えば、シリコン系、ジエン系、天然ゴムやイソプレンゴム等のゴム系などの粘弾性を有する材料により形成されている。２枚の板部材１７、１８は、それぞれ第１アーム１１の長手方向他方側端部（下端部）及び第２アーム１２の基端部（下端部）に、例えばボルト等の締結具（図示せず）により取り付けられている。制振部材１３は、柱部材２の曲げ変形に伴い生じる第１アーム１１の長手方向他方側端部と第２アーム１２との間の相対変位に対して、粘弾性体１６がせん断変形することで柱部材２の曲げ変形のエネルギーの一部を消散するものである。
【００２１】
次に、第１アームの異なる２つのピン接合の位置関係や第１アームのピン接合位置と制振部材の第１アームに対する取付位置との位置関係を図１及び図２を用いて説明する。
本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、制振部材１３は、第１ピン１４及び第２ピン１５よりも下側、すなわち、柱部材２の曲げ変形時の変位量が相対的に小さい側に配置されている。第１ピン１４と第２ピン１５は、柱部材２の長手方向に沿って並列している。第１ピン１４（第１アーム１１の第１ピン孔１１ａ）が最も上側に位置し、第２ピン１５（第１アーム１１の第２ピン孔１１ｂ）が第１ピン１４より下側に位置している。すなわち、第２ピン１５は、第１ピン１４よりも制振部材１３側に配置されている。また、図２に示すように、第１ピン１４の中心と第２ピン１５の中心との距離Ｌ１は、第２ピン１５の中心と制振部材１３の第１アーム１１に対する取付位置中心との距離Ｌ２より短くなるように設定されている。
【００２２】
次に、本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の作用を図３を用いて説明する。
図３は図１に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の作用を示す説明図である。図３中、第１ピン孔１１ａ、第２ピン孔１１ｂ、及び第２アーム１２を省略している。また、二点鎖線の第１アーム１１、第１ピン１４、及び制振部材１３は、柱部材２の曲げ変形前の状態を示している。なお、図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
地震の震動により架構構造物１が振動すると、柱部材２には、図３に示すように、土台Ｂに固定された下端を固定端とした曲げ変形が生じる。この場合、柱部材２の上部側は、下部側よりも変位量（撓み量）が大きくなる。それに対して、第２アーム１２（図１及び図２参照）は、土台Ｂに固定されているが、地震の震動により作用する荷重が柱部材２と比較して十分に小さいので、柱部材２と比較すると曲げ変形を無視できる。
【００２４】
この柱部材２の曲げ変形に伴い、柱部材２に固定された第１ピン１４は柱部材２の変形方向へ変位量Ｄ１分移動する。それに対して、第２アーム１２は、曲げ変形を無視できるので、柱部材２の曲げ変形に伴う変位量が０である。このため、第２アーム１２に固定された第２ピン１５及び制振部材１３の第２アーム１２側の板部材１８（図２参照）も、変位せずにその位置に留まっている。
【００２５】
この第１ピン１４の移動に伴って、第１アーム１１の上端部（一方側端部）は第１ピン１４と同じ変位量Ｄ１分、柱部材２の変形方向へ移動する。一方、第２ピン１５は移動しないので、第１アーム１１の第２ピン１５によりピン接合されている部分は移動しない。このため、第１アーム１１は、第２ピン１５を支点（回転軸）として回動し、その下端部（他方側端部）が柱部材２の変形方向とは逆方向へ移動する。すなわち、第１アーム１１の下端部は第２アーム１２に対してスライドする。このため、制振部材１３の第１アーム１１側の板部材１７（図２参照）と第２アーム１２側の板部材１８（図２参照）の間に相対変位が生じ、これら２枚の板部材１７、１８に挟持された粘弾性体１６（図１及び図２参照）にせん断変形が生じる。その結果、粘弾性体１６に柱部材２の曲げ変形のエネルギーの一部が消散され、制振効果が得られる。
【００２６】
この場合、柱部材２の曲げ変形前後の第１アーム１１における制振部材１３の取付部分中心の相対変位量（つまり、制振部材１３に加えられる相対変位量）Ａ１は、第１アーム１１が第２ピン１５を中心に回動するので、以下の（式１）のように表される。なお、Ｌ２／Ｌ１は、第１ピン１４の中心と第２ピン１５の中心との距離Ｌ１に対する第２ピン１５の中心と制振部材１３の第１アーム１１に対する取付中心との距離Ｌ２の比である。また、Ｄ１は柱部材２の曲げ変形に伴う第１ピン１４の変位量である。
Ａ１＝Ｌ２／Ｌ１×Ｄ１  …  （式１）
【００２７】
本実施形態においては、距離Ｌ１が距離Ｌ２より短くなるように設定されているので、比Ｌ２／Ｌ１が１より大きい。そのため、相対変位量Ａ１は、第１ピン１４の変位量Ｄ１より大きくなる。すなわち、第１アーム１１が第２ピン１５を支点として回動することにより、制振部材１３の粘弾性体１６に加えられる相対変位量Ａ１が第１ピン１４の変位量Ｄ１（つまり、柱部材２における第１ピン１４の固定部分の変位量）よりもＬ２／Ｌ１分増幅される。このため、制振装置１０の制振効果は、柱部材２の変位量（撓み量）が制振部材１３にそのまま加えられる場合よりも、上記増幅分向上する。
【００２８】
また、本実施の形態においては、柱部材２の下端部（土台Ｂ近傍）に取付可能な構成であるので、制振装置１０の取付は、高所での作業が不要であり、少ない労力で済む。
【００２９】
さらに、本実施の形態は、柱部材２の上端部、すなわち曲げ変形時の変位量が相対的に大きな部分に第１アーム１１を取付可能な構成である。このため、柱部材２の下端部に第１アーム１１を取り付ける場合よりも第１ピン１４の変位量Ｄ１を大きくすることができ、その分、相対変位量Ａ１も大きくなる。また、柱部材２の上端部に第１アーム１１を取り付けることでその長さを長くすることが可能であり、第１アーム１１の長さが長くなる分、比の値Ｌ２／Ｌ１を大きくなり、その分、相対変位量Ａ１も大きくなる。
【００３０】
上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態によれば、架構構造物（構造物）１の柱部材（部材）２に沿って延在する第１アーム１１の上部側（長手方向一方側）を柱部材（部材）２に取り付けると共に第１アーム１１の下部側（長手方向他方側）に制振部材１３を取り付けることで、柱部材（部材）２の曲げ変形のエネルギーの一部を消散する構成としたので、省スペースである。さらに、曲げ変形時の変位量が相対的に大きい柱部材（部材）２の部分への第１アーム１１の取付や第１アーム１１の長さの調整により、省スペースであることを損なうことなく、制振効果を有効に発揮することができる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、第１アーム１１の長手方向一方側を柱部材２及び第２アーム１２にピン接合し、第１アーム１１の長手方向他方側と第２アーム１２とで制振部材１３を挟持する構成としたので、第１アーム１１がピン接合部分を支点として回動して、第１アーム１１の異なる２つのピン接合部分（第１ピン１４と第２ピン１５）の柱部材２の曲げ変形に伴う相対変位量（つまり第１ピン１４の変位量Ｄ１）を増幅して制振部材１３に加えることが可能となる。このため、制振効果の向上が見込める。
【００３２】
さらに、本実施の形態によれば、第２ピン１５を第１ピン１４よりも制振部材１３側に配置すると共に、第１ピン１４と第２ピン１５との距離Ｌ１を第２ピン１５と制振部材１３の第１アーム１１に対する取付位置との距離Ｌ２より短くなるように設定したので、第１アーム１１の異なる２つのピン接合部分の柱部材２の曲げ変形に伴う相対変位量が確実に増幅されて制振部材１３に加えられ、制振効果が確実に向上する。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、第２アーム１２を土台Ｂに固定したので、第２アーム１２に固定された第２ピン１５は柱部材２の曲げ変形時に変位しない。このため、第２ピン１５が柱部材２の曲げ変形に伴い変位する場合より、柱部材２の曲げ変形に伴い生じる第１ピン１４と第２ピン１５の間の相対変位量が大きくなるので、第１アーム１１の回動角を大きくすることができ、制振効果が更に向上する。
【００３４】
［第１の実施の形態の変形例］
次に、本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例を図４乃至図６を用いて説明する。
図４は本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例を示す正面図、図５は図４に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例の側面図、図６は図４に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例の作用を示す説明図である。図６中、第１ピン孔２１ａ、第２ピン孔２１ｂ、及び第２アーム２２を省略している。また、二点鎖線の第１アーム２１、第１ピン２４、及び制振部材１３は、柱部材２の曲げ変形前の状態を示している。なお、図４乃至図６において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
第１の実施の形態は、柱部材２に固定した第１ピン１４を第２アーム１２に固定した第２ピン１５よりも上側、すなわち制振部材１３側とは反対側に配置したものである（図１及び図２参照）。それに対して、図４及び図５に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例は、柱部材２に固定した第１ピン２４を第２アーム２２に固定した第２ピン２５よりも下側、すなわち制振部材１３側に配置したものである。また、第１アーム２１の長手方向一方側端部（上端部）には、第２ピン２５に嵌合する第２ピン孔２１ｂが設けられており、第１アーム２１における第２ピン孔２１ｂより他方側（下側）の部分には、第１ピン２４に嵌合する第１ピン孔２１ａが設けられている。
【００３６】
次に、本発明の制振装置の第１の実施の形態の変形例の作用を図６を用いて説明する。
図６に示すように、地震の震動等による柱部材２の曲げ変形に応じて、柱部材２に固定された制振装置２０の第１ピン２４は、柱部材２の変形方向へ変位量Ｄ２分移動する。変位量Ｄ２は、第１ピン２４の柱部材２に対する固定位置により変化する。例えば、本実施の形態における第１ピン２４が第１の実施の形態における第１ピン１４より低い位置で柱部材２に固定されている場合には、本実施の形態における第１ピン２４の変位量Ｄ２は、第１の実施形態のおける第１ピン１２４の変位量Ｄ１より小さくなる。また、第２アーム２２（図４及び図５参照）は、第１の実施の形態と同様に変位せず、それにより、第２アーム２２に固定された第２ピン２５及び制振部材１３の第２アーム２２側の板部材１８（図５参照）も変位せずにその位置に留まっている。
【００３７】
この第１ピン２４の移動に伴って、第１アーム２１の第１ピン２４によりピン接合されている部分が変位量Ｄ２分、柱部材２の変形方向へ移動するので、第１アーム２１は、変位しない第２ピン２５を支点として回動する。第１ピン２４より上側に位置する第２ピン２５を支点として第１アーム２１が回動するので、第１アーム２１の下端部は、第１の実施の形態の場合と異なり、柱部材２の変形方向と同じ方向へ移動する。このように、第１アーム２１の下端部、つまり制振部材１３の取付部分が第２アーム２２に対してスライドするため、制振部材１３にせん断変形が生じる。その結果、制振部材１３によって柱部材２の曲げ変形のエネルギーの一部が消散され、制振効果を得ることができる。
【００３８】
この場合、柱部材２の曲げ変形前後の第１アーム２１における制振部材１３の取付部分中心の相対変位量（すなわち、制振部材１３に加えられる相対変位量）Ａ２は、第１アーム２１が第２ピン２５を中心に回動するので、以下の（式２）のように表される。なお、Ｌ２／Ｌ１は、第１ピン２４の中心と第２ピン２５の中心との距離Ｌ１に対する第２ピン２５の中心と制振部材１３の第１アーム２１に対する取付中心との距離Ｌ２の比である。また、Ｄ２は柱部材２の曲げ変形に伴う第１ピン２４の変位量である。
Ａ２＝Ｌ２／Ｌ１×Ｄ２  …  （式２）
【００３９】
本実施形態においては、第１ピン２４、第２ピン２５、及び制振部材１３の位置関係により、距離Ｌ２が距離Ｌ１より必ず長くなるので、比Ｌ２／Ｌ１は、必ず１より大きくなる。そのため、相対変位量Ａ２は、第１ピン２４の変位量Ｄ２より大きくなる。すなわち、第１アーム２１が第１ピン２４より上側に位置する第２ピン２５を支点として回動することにより、制振部材１３に加えられる相対変位量Ａ２は第１ピン２４の変位量Ｄ２（つまり柱部材２における第１ピン２４の固定部分の変位量）よりも比Ｌ２／Ｌ１分確実に増幅される。このため、制振装置２０の制振効果は、柱部材２の変位量（撓み量）が制振部材１３にそのまま加えられる場合よりも、上記増幅分確実に向上する。
【００４０】
上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第１の実施の形態の変形例によれば、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、柱部材２に固定した第１ピン２４を第２アーム２２に固定した第２ピン２５よりも制振部材１３側に配置したので、柱部材２の曲げ変形時の変位量を確実に増幅して制振部材１３に加えることができ、制振効果が確実に向上する。
【００４２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態を図７乃至図９を用いて説明する。
図７は本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態を示す正面図、図８は図７に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態の側面図、図９は図７に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態の作用を示す説明図である。図９中、第１ピン孔１１ａ及び第２ピン孔１１ｂを省略している。また、二点鎖線の柱部材２、第１アーム１１、第２アーム３２、第１ピン１４、第２ピン１５及び制振部材１３は、柱部材２の曲げ変形前の状態を示している。なお、図７乃至図９において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図７及び図８に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態は、第１の実施の形態が第２アーム１２を土台Ｂに立設したものであるのに対して、第２アーム３２の下端部を第１アーム１１よりも下側で柱部材２に固定したものである。すなわち、第２アーム３２は、柱部材２における第１アーム１１の取付部分よりも曲げ変形時の変位量が相対的に小さい柱部材２の部分に固定されている。
【００４４】
制振装置３０の第２アーム３２は、横断面Ｌ字状に形成されており、第１アーム１１に向かい合うように配置された板状の本体部３２ａと、本体部３２ａの下端部から直交するように突出し、柱部材２に溶接等により固定される取付部３２ｂとで構成されている。第１アーム１１及び第２アーム３２は、柱部材２の任意の高さに取付可能である。
【００４５】
本実施の形態においては、図９に示すように、柱部材２における第１ピン１４の固定部分は、柱部材２における第２アーム３２の取付部３２ｂの固定部分よりも上側に位置している。このため、柱部材２における第１ピン１４の固定部分の曲げ変形時の変位量（撓み量）Ｄ３は、柱部材２における第２アーム３２の取付部３２ｂの固定部分の曲げ変形時の変位量（撓み量）Ｅ３よりも大きくなる。
【００４６】
柱部材２の曲げ変形に伴い、第１ピン１４は、第１の実施の形態の場合と同様に、柱部材２の変形方向へ変位量Ｄ３分移動する。一方、第２アーム３２は、その取付部３２ｂが柱部材２に固定されているので、第１の実施の形態の場合と異なり、柱部材２の変位量に応じて柱部材２の変形方向へ変位量Ｅ３分移動する。この第２アーム３２の移動に伴い、第２アーム３２に固定された第２ピン１５及び制振部材１３の第２アーム３２側の板部材１８（図８参照）も柱部材２の変形方向へ変位量Ｅ３分移動する。この場合、第２ピン１５の変位量Ｅ３は第１ピン１４の変位量Ｄ３よりも相対的に小さく、第１ピン１４の第２ピン１５に対する相対変位量は差分Ｄ３−Ｅ３となる。
【００４７】
この第１ピン１４の第２ピン１５に対する相対変位によって、第１アーム１１は第２ピン１５を支点として回動し、第１アーム１１の下端部（他方側端部）が柱部材２の変形方向とは逆方向へ移動する。これにより、第１アーム１１の下端部と第２アーム３２とに挟持された制振部材１３にせん断変形が生じ、制振効果を得ることができる。
【００４８】
この場合、第２アーム３２における制振部材１３の取付中心に対する第１アーム１１における制振部材１３の取付中心の相対変位量（すなわち、制振部材１３に加えられる相対変位量）Ａ３は、第１アーム１１が第２ピン１５を中心に回動するので、概略以下の（式３）のように表される。なお、Ｌ２／Ｌ１は、第１ピン１４の中心と第２ピン１５の中心との距離Ｌ１に対する制振部材１３の第１アーム１１に対する取付中心との距離Ｌ２の比である。また、Ｄ３は柱部材２の曲げ変形に伴う第１ピン１４の変位量であり、Ｅ３は柱部材２の曲げ変形に伴う第２ピン１５の変位量である。
Ａ３＝Ｌ２／Ｌ１×（Ｄ３−Ｅ３）  …  （式３）
【００４９】
本実施形態においては、距離Ｌ１が距離Ｌ２より短くなるように設定されているので、比Ｌ２／Ｌ１が１より大きい。そのため、相対変位量Ａ３は、変位量Ｄ３と変位量Ｅ３との差分Ｄ３−Ｅ３よりも大きくなる。すなわち、第２ピン１５を支点として第１アーム１１が回動することにより、制振部材１３に加えられる相対変位量Ａ３が柱部材２の上下部分の曲げ変形時の相対変位量（つまり差分Ｄ３−Ｅ３）よりもＬ２／Ｌ１分増幅される。このため、制振装置３０の制振効果は、柱部材２の上下部分の曲げ変形時の相対変位量が制振部材１３にそのまま加えられる場合よりも、上記増幅分向上する。
【００５０】
上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第２の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、第２アーム３２を、土台Ｂでなく、柱部材２に固定する構成としたので、制振装置３０を柱部材２の任意位置に設置可能であり、第２アーム３２の土台Ｂへの設置が困難な場合においても制振効果を得ることができる。
【００５２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態を図１０乃至図１２を用いて説明する。
図１０は本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態を示す正面図、図１１は図１０に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態の側面図、図１２は図１０に示す本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態の作用を示す説明図である。図１２中、二点鎖線の第１アーム４１及び制振部材１３は、柱部材２の曲げ変形前の状態を示している。また、矢印は第１アーム４１の回動方向を示している。なお、図１０乃至図１２において、図１乃至図９に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図１０及び図１１に示す本発明の制振装置の第３の実施の形態は、第１の実施の形態が第１アーム１１と第２アーム１２と制振部材１３とで制振効果を得るものであるのに対して（図１及び図２参照）、第１アーム４１と制振部材１３のみで制振効果を得るものである。
【００５４】
具体的には、制振装置４０の第１アーム４１は、横断面Ｌ字状に形成されており、板部材２に沿って延在する矩形で長尺状の本体部４１ａと、本体部４１ａの長手方向一方側端部（上端部）から直交するように突出し、ボルト等の締結具や溶接などにより柱部材２に固定される取付部４１ｂとで構成されている。第１アーム４１の本体部４１ａの長手方向他方側端部（下端部）は、柱部材２と共に制振部材１３を挟持している。第１アーム４１の取付部４１ｂは、制振部材１３よりも柱部材２の上部に取り付ける必要がある。つまり、第１アーム４１の取付部４１ｂを制振部材１３よりも曲げ変形時の変位量（撓み量）が相対的に大きい柱部材２の部分に取り付けている。
【００５５】
本実施の形態においては、図１２に示すように、地震の震動による柱部材２の曲げ変形に伴い第１アーム４１は移動する。このとき、第１アーム４１の取付部４１ｂには、柱部材２の曲げ形状（変位量）に応じた回転角θ（柱部材２の撓み角と略同等なもの）が生じる。すなわち、柱部材２の変位量（撓み量）が大きい程、第１アーム４１の回転角θも大きくなる。第１アーム４１における制振部材１３の取付部分中心の回動前後の相対変位量Ａ４は、この回転角θと第１アーム４１の略全長Ｌとの積と見なすことができ、回転角θ及び第１アーム４１の略全長Ｌに比例する。したがって、第１アーム４１の長さを長くすることにより、相対変位量Ａ４を増幅することができる。また、柱部材２の変位量に応じて第１アーム４１の回転角θも大きくなるので、曲げ変形時の変位量が相対的に大きい柱部材２の上端部側に第１アーム４１の取付部４１ｂを固定することにより、第１アーム４１の回転角θを大きくすることができ、その結果、相対変位量Ａ４を増幅することができる。このように、第１アーム４１の長さや第１アーム４１の取付部４１ｂの柱部材２に対する固定位置を調整することより、有効な制振効果を得ることができる。
【００５６】
上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第３の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態と同様に、省スペースであることを損なうことなく、制振効果を有効に発揮することができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、第１アーム４１の上端部（長手方向一方側端部）を柱部材２に取り付けると共に、その下端部（長手方向他方側端部）を制振部材１３を介して柱部材２に固定するように構成したので、より省スペースで、かつ、少ない部品点数で制振効果を得ることができる。
【００５８】
なお、上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第１乃至第３の実施の形態においては、制振装置を主体に説明したが、架構構造物１に制振装置を設置した耐震構造物においても上述と同様な効果を得ることができる。
【００５９】
［その他の実施の形態］
なお、上述した本発明の制振装置及び耐震構造物の第１乃至第３の実施の形態においては、上記第１アーム１１、２１、４１や第２アーム３２を、架構構造物１の柱部材２に取り付ける構成の例を示したが、架構構造物１の梁部材や架構構造物以外の構造物の部材、例えば配管など、地震の震動等の外部からの振動により曲げ変形が生じる部材に取り付ける構成も可能である。
【００６０】
また、上述した実施の形態においては、架構構造物１の１本の柱部材２に対して１つの制振装置１０、２０、３０、４０を設置した例を示したが、１本の柱部材２に対して複数の制振装置１０、２０、３０、４０を設置することが可能である。また、架構構造物１の各柱部材や各梁部材にそれぞれ制振装置１０、２０、３０、４０を設置することも可能である。
【００６１】
なお、上述した実施の形態においては、制振部材として、粘弾性体１６を備えたものの例を示したが、制振部材は、第２アーム又は柱部材２に対する第１アームの相対変位により柱部材２の曲げ変形のエネルギーを消散して制振効果を得られるものであればよい。例えば、鋼材等の弾塑性変形する部材を備えた制振部材を用いることができる。
【００６２】
また、上述した第１及び第２の実施の形態においては、第１アーム１１を柱部材２と第２アーム１２との間に配置した構成の例を示したが、第１アーム１１を第２アーム１２の外側に配置する構成も可能である。
【００６３】
なお、上述した第２の実施の形態においては、柱部材２に固定した第１ピン２４を第２アーム１２に固定した第２ピン１５よりも上側に配置した構成の例を示したが、第１ピン２４を第２ピン１５よりも下側に配置した構成も可能である。
【００６４】
また、本発明は上述した第１乃至第３の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…架構構造物（構造物）、  ２…柱部材（部材）、
１０、２０、３０、４０…制振装置、  １１、２１、４１…第１アーム、
１２、２２、３２…第２アーム、  １３…制振部材、  １４、２４…第１ピン、
１５、２５…第２ピン、  Ｂ…土台
【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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