(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向へ間隔をおいて水平に配置される一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架台のような一対の水平部材を備える建築物の制震装置であって、
前記一対の水平部材の軸線を含む仮想面に垂直な方向へ間隔をおいて配置され、前記一対の水平部材にそれぞれ固定される２つの弾塑性ダンパと、該弾塑性ダンパ間にあって、該弾塑性ダンパのそれぞれと密接し、かつ前記一対の水平部材に固定された粘弾性ダンパとを備え、前記弾塑性ダンパは前記粘弾性ダンパの幅方向及び長さ方向の全体に亘っており、前記粘弾性ダンパは、前記一対の水平部材の一方に固定された１枚の第１の鋼板と、前記一対の水平部材の他方に固定された２枚の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそれぞれと前記第１の鋼板との間にはさまれ、前記第２の鋼板及び前記第１の鋼板に接着された粘弾性体とを有する、建築物の制震装置。
【請求項２】
前記弾塑性ダンパは複数のスリット付き鋼板からなる、請求項１に記載の建築物の制震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築物の制震装置に関し、特に、建築物に加わる地震や風による揺れに有効である制震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上下に間隔をおいた梁間に粘弾性ダンパと、弾塑性ダンパとを配置する制震装置が提案されている（特許第２５１６５７５号公報）。この制震装置によれば、振幅の小さい揺れを粘弾性ダンパによって、振幅の大きい揺れを粘弾性ダンパ及び弾塑性ダンパによって有効に吸収することができる。
【０００３】
粘弾性ダンパの具体的な構造は前記公報に記載されていないが、粘弾性ダンパがゴムのような粘弾性体のせん断変形を利用して揺れを吸収するものであることから、基本的には、粘弾性ダンパは、１枚の板状の粘弾性体を２枚の鋼板ではさみ、鋼板に接着して形成できる。そして、一方の鋼板を上の梁に、他方の鋼板を下の梁に固定して使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
粘弾性体のせん断変形によるエネルギ吸収量は、粘弾性体と鋼板との接着面積が大きいほど多くなる。そこで、揺れを有効に吸収するためには接着面積を大きくする必要がある。この場合、少ない数量の粘弾性ダンパによって大きな接着面積を確保することが、製造コスト的に、また組み付けコスト的に有利であるが、このようにすると、１つの粘弾性ダンパによって吸収すべきエネルギ量、換言すると荷重負担量が多くなる結果、粘弾性体が十分にせん断変形する前に鋼板に曲げが生じやすくなり、有効エネルギ吸収量が減少してしまう。
【０００５】
本発明は、有効エネルギ吸収量を減少することのない、建築物の制震装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上下方向へ間隔をおいて水平に配置される一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架台のような一対の水平部材を備える建築物の制震装置であって、２つの弾塑性ダンパと、粘弾性ダンパとを備える。２つの弾塑性ダンパは、前記一対の水平部材の軸線を含む仮想面に垂直な方向へ間隔をおいて配置され、前記一対の水平部材にそれぞれ固定される。粘弾性ダンパは、前記弾塑性ダンパ間にあって、該弾塑性ダンパのそれぞれと密接し、かつ前記一対の水平部材に固定される。前記弾塑性ダンパは前記粘弾性ダンパの幅方向及び長さ方向の全体に亘っている。
【０００７】
前記弾塑性ダンパは複数のスリット付き鋼板からなることが好ましい。一方、前記粘弾性ダンパは、前記一対の水平部材の一方に固定された１枚の第１の鋼板と、前記一対の水平部材の他方に固定された２枚の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそれぞれと前記第１の鋼板との間にはさまれ、前記第２の鋼板及び前記第１の鋼板に接着された粘弾性体とを有する。
【０００８】
【作用及び効果】
建築物に水平方向の荷重が加わり、上下の水平部材が相対変位しようとするとき、その相対変位が風や中小地震による揺れのような小さなもの、換言すると、弾塑性ダンパの弾性変形内の揺れのようなものであるときには、弾塑性ダンパが弾性変形すると共に粘弾性ダンパが働いて揺れのエネルギを吸収し、相対変位を抑える。相対変位が大地震による揺れのような大きなものであるときには、粘弾性ダンパが働くと共に弾塑性ダンパが塑性変形して揺れのエネルギを吸収し、相対変位を抑える。
【０００９】
粘弾性ダンパが２つの弾塑性ダンパのすきま内に配置されているが、このすきまは粘弾性ダンパが入る大きさであればよく、十分に小さくしうることから、粘弾性ダンパの鋼板の曲げ変形が２つの弾塑性ダンパによって拘束され、粘弾性ダンパの粘弾性体は実質的にせん断変形のみをする。これにより、有効エネルギ吸収量を高めることができる。これは、少ない数量の粘弾性ダンパによってより多くのエネルギを吸収できることである。
【００１０】
粘弾性ダンパが２つの弾塑性ダンパのすきま内に入っているため、粘弾性ダンパを設置するための空間を確保する必要がなく、それだけ有効に建築物の空間を利用することができる。
【００１１】
弾塑性ダンパが複数のスリットを有する鋼板である場合、簡単に作ることができ、確実にエネルギ吸収させることができる。
【００１２】
粘弾性ダンパが一対の水平部材の一方に固定された１枚の第１の鋼板と、一対の水平部材の他方に固定された２枚の第２の鋼板と、これら第２の鋼板のそれぞれと第１の鋼板との間にはさまれ、第２の鋼板及び第１の鋼板に接着された粘弾性体とを有する場合、一対の水平部材の相対変位によって２枚の粘弾性体をせん断変形させることから、２倍のエネルギ吸収量を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
制震装置１０は、断面状態を示す図１と、正面状態を示す図２と、斜視状態を示す図３とを参照すると、上下方向へ間隔をおいて水平に配置される一対の梁又はこれら梁にそれぞれ固定される一対の架台のような一対の水平部材１２を備える建築物の揺れを抑えるものであって、２つの弾塑性ダンパ１８と、１つの粘弾性ダンパ２０とを備える。
【００１４】
図示の実施例では一対の水平部材１２は、上方の架台１４と、下方の架台１６とからなる。架台１４，１６はＨ型鋼からなるフレームである。架台１４，１６は、制震装置１０と共に間柱又は壁を形成する。水平部材１２は、建築物の梁とすることもできる。一対の水平部材はまた、一方の水平部材を上の梁から垂れている垂れ壁又は下の梁から立ち上がっている腰壁とし、他方の水平部材を梁とすることもできる。制震装置１０はこれら水平部材１２を利用して建築物に取り付ける。
【００１５】
２つの弾塑性ダンパ１８は、一対の水平部材１２である架台１４，１６の軸線を含む仮想面に垂直な方向、つまり図２の紙面に垂直な方向へすきまＤをおいて配置され、架台１４，１６にそれぞれ固定されている。弾塑性ダンパ１８は、建築物に加わる地震による揺れを主として抑えるもので、まず弾性変形し、その後塑性変形する。
【００１６】
図示の実施例では、弾塑性ダンパ１８は鋼板からなり、上下方向へ伸びる複数のスリット２２を有する。鋼板として通常の鋼板の他、極低降伏点の鋼板を使用することができる。弾塑性ダンパ１８は架台１４，１６に固定されるが、その固定は、後述の粘弾性ダンパ２０の架台１４，１６への固定と一緒に行われており、効率的な固定構造となっている。
【００１７】
粘弾性ダンパ２０は、２つの弾塑性ダンパ１８のすきまＤ内に配置され、一対の水平部材である架台１４，１６に固定されている。
【００１８】
図示の実施例では、粘弾性ダンパ２０は、一対の架台１４，１６の一方の架台１４に固定された１枚の第１の鋼板２４と、一対の架台１４，１６の他方の架台１６に固定された２枚の第２の鋼板２６と、これら第２の鋼板２６のそれぞれと第１の鋼板２４との間にはさまれ、第２の鋼板２６及び第１の鋼板２４に接着されたゴムのような板状の粘弾性体２８とを有する。
【００１９】
鋼板２４，２６と粘弾性体２８とは接着剤によって接着され、粘弾性ダンパ２０となっている。アングル材からなる２つのブラケット３０が鋼板２４の厚みに相当するすきまをおき、スペーサプレート３１を介在して上方の架台１４にボルト３２とナット３４とによって取り付けられ、鋼板２４が２つのブラケット３０にはさまれて配置されている。鋼板２４と２枚の粘弾性体２８との厚みに相当する厚みの取付プレート３６が下方の架台１６に溶接され、２枚の鋼板２６が取付プレート３６の両側に配置されている。取付プレート３６と２枚の鋼板２６との厚みは、２つのブラケット３０と鋼板２４との厚みと実質的に等しくする。ブラケット３０及び鋼板２６の外側にそれぞれ弾塑性ダンパ１８を当て、ボルト３８を一方の弾塑性ダンパ１８からブラケット３０、鋼板２４、ブラケット３０、さらに他方の弾塑性ダンパ１８の順に通し、ボルト３８にナット４０をねじ込んで弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０とを上方の架台１４に固定してある。ボルト３８及びナット４０による固定は複数箇所で行う。さらに、ボルト４２を一方の弾塑性ダンパ１８から鋼板２６、取付プレート３６、鋼板２６、他方の弾塑性ダンパ１８の順に通し、ボルト４２にナット４４をねじ込んで、弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０とを下方の架台１６に固定してある。ボルト４２及びナット４４による固定は複数箇所で行う。
【００２０】
弾塑性ダンパ１８と粘弾性ダンパ２０との前記固定構造によれば、粘弾性ダンパ２０と２つの弾塑性ダンパ１８とは実質的に密接した状態となるため、２つの弾塑性ダンパ１８による粘弾性ダンパ２０の拘束効果を最大限に発現することができる。
【００２１】
制震装置１０を取り付けた建築物に揺れが加わると、上下の架台１４，１６が相対変位をしようとするが、まず粘弾性ダンパ２０がせん断変形し、揺れによるエネルギを吸収して相対変位を抑える。図４に示すように、粘弾性ダンパ２０の鋼板２４が上方の架台に固定され、２枚の鋼板２６が下方の架台に固定されているため、２枚の粘弾性体２８が同時にせん断変形する。これによって、２倍のエネルギ吸収量を確保できる。
【００２２】
弾塑性ダンパがない場合には図４の（ｂ）のように、２枚の鋼板２６が曲げ変形して粘弾性体２８が一方側で膨らむように変形するため、鋼板２６の厚みを大きくしてこのような変形を防ぎ、粘弾性体２８が十分にせん断変形できるようにしなければならない。これに対して、前記実施例によれば、粘弾性ダンパ２０は２つの弾塑性ダンパによって挟まれ、弾塑性ダンパに密接しているため、２枚の鋼板２６が曲げ変形する余地がなく、粘弾性体２８は十分にせん断変形することができる。その結果、鋼板２６の厚みを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建築物の制震装置の実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示した制震装置の正面図である。
【図３】粘弾性ダンパの実施例を示す斜視図である。
【図４】粘弾性ダンパの作用を示す断面図で、（a ）は粘弾性ダンパを弾塑性ダンパで拘束したもの、（ｂ）は粘弾性ダンパを拘束しないものである。
【符号の説明】
１０  制震装置
１２  水平部材
１４，１６  架台
１８  弾塑性ダンパ
２０  粘弾性ダンパ
２２  スリット
２４  第１の鋼板
２６  第２の鋼板
２８  粘弾性体
【図１】
0003792395.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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