JP3219739B2 - 制振装置 - Google Patents
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Description
に構造物の振動エネルギを吸収するダンパ装置が壁内に
取り付けられるよう構成された制振装置に関する。
手段として、骨組みの対角位置に装架されて壁の内部に
配置されるブレースに油圧ダンパを取り付けてなる制振
構造の開発が進められている。この制振構造では、油圧
ダンパにより柱や梁等の骨組み間に骨組を塑性変形させ
ようとする地震の振動エネルギを吸収し、構造物の骨組
みを制振させる構成となっている。
レースダンパ装置としては、例えば実開平7−2310
8号公報に開示された構成のものがある。この公報に記
載されたものは、油圧ダンパがブレースとして取り付け
られており、油圧ダンパのシリンダ端部が骨組みの角部
に連結され、シリンダ内を往復動するピストンに結合さ
れたピストンロッドの端部が骨組みの対角位置に形成さ
れた他の角部に連結されている。
の骨組みに伝わると、長方形状に組まれた骨組みが平行
四辺形となるように変形させる応力が構造物に作用す
る。その際の振動エネルギは、油圧ダンパにより吸収さ
れる。その結果、構造物は地震による変形が防止され
る。
たブレースダンパ装置では、油圧ダンパ及び柱や梁等の
骨組みを有するため、複数の作業員が特別な施工方法で
組み立てながらコンクリートの壁面に固定する必要があ
り、取付作業が難しかった。そのため、ブレースダンパ
装置を上部パネルと下部パネルとの間に介在させてなる
制振壁パネルを形成し、この制振壁パネルを工場で組み
立てて現場でパネル毎コンクリートの壁板に固定するよ
うにして取付作業が容易に行なえるよう構成された制振
装置が開発されつつある。
達部材と床等の基礎に固定される下部伝達部材との間に
油圧ダンパが取り付けられており、油圧ダンパのシリン
ダ端部及びピストンロッド端部が水平方向の振動を伝え
る上部伝達部材又は下部伝達部材に連結されている。さ
らに、上記のような制振装置では、一般の木造住宅等で
は柱の幅が通常105mmであり、壁板と壁板との間に
形成される空間の隙間も最大で105mmとなる。一
方、ブレースダンパ装置に組み込まれる油圧ダンパは、
金属製のシリンダが円筒形状に形成されており、その外
径が上記壁板と壁板との間に収納されるような寸法にな
っている。そのため、油圧ダンパは、シリンダの外周が
壁板と近接した状態で保持されている。
置においては、油圧ダンパが壁板から所定の隙間を介し
て離間しているが、減衰動作方向と直交する水平方向の
振動が入力されると油圧ダンパがその方向に揺動し、シ
リンダの外周が壁板に当接して当接音を発するといった
問題がある。そこで、本発明は上記課題を解決した制振
装置を提供することを目的とする。
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項1
記載の発明は、構造物の柱、梁から形成される垂直な壁
面状空間に設けられ、該壁面状空間と平行な水平方向の
振動を伝える上部伝達部材と、前記構造物の基礎、柱か
ら形成される垂直な壁面状空間に設けられ、前記基礎か
らの該壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える下部
伝達部材と、前記上部伝達部材と前記下部伝達部材との
間に設けられたダンパ装置とを有する制振装置におい
て、前記上部伝達部材及び前記下部伝達部材の壁面と平
行な方向の動きを許し、壁面と垂直な方向の動きを規制
するために前記上部伝達部材及び前記下部伝達部材と摺
動可能な摺動部材を設けたことを特徴とするものであ
る。
部伝達部材及び下部伝達部材の壁面と平行な方向の動き
を許し、壁面と垂直な方向の動きを規制するために上部
伝達部材及び下部伝達部材と摺動可能な摺動部材を設け
たため、ダンパ装置の減衰動作方向と直交する水平方向
の振動が伝播されてもダンパ装置が壁板に近接する方向
に揺動しないように保持され、振動による当接音を防止
できる。
柱、梁から形成される垂直な壁面状空間に設けられ、該
壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える上部伝達部
材と、前記構造物の基礎、柱から形成される垂直な壁面
状空間に設けられ、前記基礎からの該壁面状空間と平行
な水平方向の振動を伝える下部伝達部材と、前記上部伝
達部材及び前記下部伝達部材に結合される上・下フラン
ジ部を有し、該上・下フランジ部間に減衰手段が設けら
れたダンパ装置とを有する制振装置において、前記ダン
パ装置の上・下フランジ部と前記上・下フランジ部を壁
面左右方向への摺動を可能とし、壁面と垂直方向の動き
を規制する摺動部材を設けたことを特徴とするものであ
る。
ンパ装置の上・下フランジ部と上・下フランジ部を壁面
左右方向への摺動を可能とし、壁面と垂直方向の動きを
規制する摺動部材を設けたため、上記請求項1と同様に
ダンパ装置の減衰動作方向と直交する水平方向の振動が
伝播されてもダンパ装置が壁板に近接する方向に揺動し
ないように保持され、振動による当接音を防止できる。
形態について説明する。図1は本発明になる制振装置の
一実施例を示す正面図である。また、図2は図1中A−
A線に沿う縦断面図である。また、図3は図1中B−B
線に沿う縦断面図である。
10は、例えば木造の一般住宅用建物等の壁に組み込ま
れて構造物の振動を制振するダンパ装置11を有する。
このダンパ装置11は、1階床と2階床との間に起立さ
れた柱12と、1階床に支持されるように横架された下
梁13と、2階床を支持するように横架された上梁14
とにより形成された長方形の壁面状空間15(図1中2
点鎖線で示す)に取り付けられている。
1の他に下梁13に固定される下部伝達部材16と、上
梁14に固定される上部伝達部材17とが設けられてお
り、ダンパ装置11は下部伝達部材16と上部伝達部材
17との間に介在するように取り付けられる。下部伝達
部材16は、長方形に形成された木製の枠16aと、枠
16aの前後面に固定された板16bと、板16bを内
側から支持するように横架された横架部材16cとから
なる。
16と同様に、長方形に形成された木製の枠17aと、
枠17aの前後面に固定された板17bと、板17bを
内側から支持するように横架された横架部材17cとか
らなる。尚、下部伝達部材16の枠16aは、釘やボル
ト等の締結部材(図示せず)により下梁13に固定され
る。また、上部伝達部材17の枠17aは、釘やボルト
等の締結部材(図示せず)により上梁14に固定され
る。さらに、下部伝達部材16及び上部伝達部材17
は、木製であるので、現場で大工が作成しても良いし、
あるいは予め工場等で所定寸法に製作するようにしても
良い。
部材16及び上部伝達部材17の前後には、壁板31,
32が取り付けられる。この壁板31,32は、下部伝
達部材16及び上部伝達部材17に所定距離離間して対
向した位置で下梁13及び上梁14に固定される。そし
て、壁板31,32の内面には、横方向(C方向)に延
在するように6本の摺動部材33,34が平行に横架さ
れている。この摺動部材33,34は、壁板31,32
と下部伝達部材16及び上部伝達部材17との間に介在
するように取り付けられ、下部伝達部材16及び上部伝
達部材17の枠16a,17a、横架部材16c,17
cと対向しうる高さ位置となるように設けられている。
また、摺動部材33,34は、木製又は合成樹脂材等に
より形成されており、低摩擦で下部伝達部材16の板1
6b及び上部伝達部材17の板17bを摺動するように
当接している。
下部伝達部材16及び上部伝達部材17を壁面と垂直な
方向である前後方向(D方向)から保持しているが、地
震による横方向(C方向)の振動が下梁13、上梁14
に伝播されたときは、下部伝達部材16及び上部伝達部
材17を摺動して下部伝達部材16及び上部伝達部材1
7の動きを規制しないようにしている。そのため、ダン
パ装置11に連結された下部伝達部材16及び上部伝達
部材17は、地震発生時、横方向(C方向)に振動して
ダンパ装置11に地震による振動エネルギを伝達するこ
とができる。
1の減衰動作方向(C方向)と直交する水平方向(D方
向)への振動が入力された場合、下部伝達部材16及び
上部伝達部材17が摺動部材33,34により前後方向
へのガタツキがない状態で保持されているため、ダンパ
装置11のD方向への揺動が防止される。すなわち、制
振装置10においては、ダンパ装置11が壁板31,3
2に当接しないように保持され、ダンパ装置11と壁板
31,32との当接音が発生しないように構成されてい
る。
た、図5は図4中D−D線に沿う縦断面図である。ま
た、図6は図4中E−E線に沿う縦断面図である。ま
た、図7は図4中F−F線に沿う縦断面図である。図4
乃至図7及び図1に示されるように、ダンパ装置11
は、下部伝達部材16の枠16aに釘又は取付ボルト等
の締結部材18により分離可能に組み付けられる下部枠
部材19と、上部伝達部材17の枠17aに釘又は取付
ボルト等の締結部材20により分離可能に組み付けられ
る上部枠部材21と、上部枠部材21と下部枠部材19
との間の相対変位を減衰するように上部枠部材21と下
部枠部材19との間に装袈される一対の油圧ダンパ2
2,23と、上部枠部材21と下部枠部材19との両端
間を部分的に連結する一対の連結部24,25とから構
成されている。
なC方向に延在する梁部19aと、梁部19aの下方に
突出する断面がL字状の取付部19bと、梁部19aの
両端近傍から上方に突出する一対のダンパ支持部19
c,19dとを有する。そして、取付部19bは、締結
部材18により下部伝達部材16の枠16aの縁部と平
行となるように固定される。
と平行に延在する梁部21aと、梁部21aの上方に突
出する断面がL字状の取付部21bと、梁部21aの中
央から下方に突出するダンパ支持部21cとを有する。
そして、取付部21bは、締結部材20により上部伝達
部材17の枠17aの縁部と平行となるように固定され
る。
材19と、上部枠部材21と、連結部24,25とがダ
ンパ支持部19c,19d、ダンパ支持部21cと共
に、例えばFRP材又はアルミニウム材等により一体成
形される。また、油圧ダンパ22,23は、壁面状空間
15の平面と平行なC方向の振動を減衰するように取り
付けられている。すなわち、油圧ダンパ22,23は、
端部に設けられたアイ部22a,23aが上部枠部材2
1のダンパ支持部21cに上下方向に回動可能に連結さ
れたシリンダ22b,23bと、先端ネジ部22c,2
3cが上部枠部材19のダンパ支持部19c,19dの
孔19e,19fに貫通してナット26によりロックさ
れたピストンロッド22d,23dとを有する。
は、弾性を有するゴムブッシュ27,28を介してダン
パ支持部19c,19dを挟持しており、ピストンロッ
ド22d,23dに伝播される衝撃がゴムブッシュ2
7,28により緩和されるように取り付けられている。
油圧ダンパ22,23は、壁面状空間15と平行なC方
向への力が作用して下部枠部材19のダンパ支持部19
c,19dと上部枠部材21のダンパ支持部21cとの
相対距離が変化すると、シリンダ22b,23bに対し
ピストンロッド22d,23dが摺動して減衰力を発生
させる。また、シリンダ22b,23bのアイ部22
a,23aは、ダンパ支持部21cの下端に設けられた
溝21dに挿入された状態でボルト29により回動可能
に支持されている。よって、壁面状空間15と平行なC
方向への力が作用しても油圧ダンパ22,23に剪断力
が作用しないようになっている。
作により建物に入力された振動は、減衰される。これに
より、建物は、地震等により倒壊することが防止され
る。また、連結部24,25は、上部枠部材21と下部
枠部材19との両端間を連結するように上下方向に延在
しており、組み立て前は油圧ダンパ22,23が勝手に
伸縮動作しないように上部枠部材21と下部枠部材19
との相対変位を規制している。これにより、ダンパ装置
11は、下部伝達部材16と上部伝達部材17との間に
取付けられる際、上部枠部材21と下部枠部材19とが
連結部24,25により連結されているので、運搬作業
が容易に行なえると共に、取付作業が容易に行なえる。
6及び上部伝達部材17と別体であるので、パネルに組
み合わされたものに比べて小型化及び軽量化されてお
り、例えば1人の作業者(大工)でも取付作業が行なえ
るように構成されている。さらに、連結部24,25
は、C方向(左右方向)の厚さta がD方向(前後方
向)の厚さtb の1/6程度に小さい寸法に形成されて
いるため、壁面状空間15と平行なC方向(左右方向)
への外力に対しては弾性変形しやすく、壁面状空間15
と直交するD方向(前後方向)への外力に対しては剛性
を有する。そのため、ダンパ装置11が下部伝達部材1
6と上部伝達部材17との間に取付けられた後は、壁面
状空間15と平行なC方向(左右方向)への外力が入力
されると、連結部24,25の弾性変形と共に上部枠部
材21と下部枠部材19とがC方向(左右方向)に相対
変位して長方形から平行四辺形となるように変形する。
ストンロッド22d,23dがシリンダ22b,23b
に対し摺動して減衰力を発生させて建物の振動を減衰さ
せる。また、壁面状空間15と直交するD方向(前後方
向)への外力が入力されると、連結部24,25が剛体
として機能するため、連結部24,25及び上部枠部材
21、下部枠部材19がD方向(前後方向)に変形する
ことが防止される。そのため、上部枠部材21と下部枠
部材19との間に装架された油圧ダンパ22,23は、
D方向(前後方向)に揺動しないように保持されて、前
後に貼り合わせられる壁板(図示せず)に当接しないよ
うになっている。
11では、油圧ダンパ22,23がC方向(左右方向)
に延在する向きに取り付けられているので、下部伝達部
材16と上部伝達部材17との間のC方向の相対変位が
直接的に伝達されて良好な制振効果が得られる。図8は
制振装置の変形例1を説明するための正面図である。ま
た、図9は図8中G−G線に沿う縦断面図である。ま
た、図10は図8中H−H線に沿う縦断面図である。
尚、図8乃至図10において、上記実施例と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。
1の制振装置41では、一対の柱12間に複数(変形例
1では8本)の摺動部材42,43が平行に横架されて
いる。この摺動部材42,43は、木製であり、所定高
さ間隔毎に配置されており、両端が柱12の側面に釘等
の締結部材(図示せず)により固定される。複数の摺動
部材42,43は、夫々1枚のパネルからなる下部伝達
部材44及び上部伝達部材45の前後面に摺動可能に当
接している。そのため、摺動部材42,43は、下部伝
達部材44及び上部伝達部材45のD方向(前後方向)
から保持すると共に、地震による横方向(C方向)の振
動が下梁13、上梁14に伝播されたときは、下部伝達
部材44及び上部伝達部材45を摺動して下部伝達部材
44及び上部伝達部材45の動きを規制しないようにし
ている。よって、ダンパ装置11に連結された下部伝達
部材44及び上部伝達部材45は、地震発生時、横方向
(C方向)に振動してダンパ装置11に地震による振動
エネルギを伝達することができる。
9及び上部枠部材21に結合される下部伝達部材44及
び上部伝達部材45が摺動部材42,43により前後方
向から保持されているので、減衰動作方向と直交する前
後方向の振動が入力されても揺動せず、壁板に当接する
ことが防止される。また、摺動部材42,43には、壁
板46,47を固定する際の支持部材としても機能す
る。すなわち、壁板46,47は、摺動部材42,43
に対向する位置に釘を打ち込むことにより摺動部材4
2,43に固定される。
正面図である。また、図12は変形例2の要部を拡大し
て示す正面図である。尚、図11及び図12において、
上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。図11及び図12に示されるように、変形例
2の制振装置51では、ダンパ装置11の下部枠部材1
9の下縁に当接する一対の摺動部材52,53が柱12
間に横架されている。また、上部枠部材21の上縁に当
接する一対の摺動部材54,55が柱12間に横架され
ている。
出する下ブラケット56を有する。この下部枠部材19
と下ブラケット56とにより下フランジ部が形成されて
いる。そして、下ブラケット56と下梁13に固定され
たブラケット58,59との間には、金属パイプからな
るブレース60,61が装架される。ブレース60,6
1は、金属パイプの両端部分をプレス加工してなり、一
端60a,61aがボルト62により下フランジ部56
に固定され、他端60b,61bがボルト63によりブ
ラケット58,59に固定される。
方に突出する上ブラケット64を有する。この上部枠部
材21と上ブラケット64により上フランジ部が形成さ
れている。そして、上ブラケット64と上梁14に固定
されたブラケット65,66との間には、金属パイプか
らなるブレース67,68が装架される。ブレース6
7,68は、金属パイプの両端部分をプレス加工してな
り、一端67a,68aがボルト69により上ブラケッ
ト64に固定され、他端がボルト70によりブラケット
65,66に固定される。
には、上下方向に延在する木製の間柱71が装架されて
いる。また、上ブラケット64と上梁14との間には、
上下方向に延在する木製の間柱72が装架されている。
図13は図12中K−K線に沿う横断面図である。ま
た、図14は図12中I−I線に沿う縦断面図である。
部材54,55は、上ブラケット64の前後面に対向す
るように柱12間に横架されている。すなわち、摺動部
材54,55間には、上ブラケット64の厚さより若干
幅の広い隙間74が形成されている。そのため、摺動部
材54,55は、上部枠部材21に対して摺動可能に当
接しているが、上ブラケット64とは非接触となるよう
に設けられている。
動部材52,53も摺動部材54,55と同様に下ブラ
ケット56の厚さより若干幅の広い隙間76が形成され
るように設けられており、下ブラケット56とは非接触
となるように設けられている。従って、摺動部材52,
53及び摺動部材54,55は、ダンパ装置11の下部
枠部材19及び上部枠部材21に摺動可能に当接してい
るもののダンパ装置11の減衰動作を妨げないように取
り付けられている。
9及び上部枠部材21が摺動部材52,53及び摺動部
材54,55により前後方向から保持されているので、
減衰動作方向と直交する前後方向の振動が入力されても
揺動せず、壁板に当接することが防止される。尚、上記
のように一対の摺動部材52,53及び摺動部材54,
55は、隙間74,76が形成されるように所定間隔離
した位置で柱12に固定されるが、これに限らず、例え
ば1本の摺動部材の中央に長手方向に延在する下ブラケ
ット56、上ブラケット64が摺動可能に嵌合する溝を
設ける構成としも良い。
である。図15に示されるように、上部枠部材21と上
梁14との間に装架された間柱72の下端部分は、上ブ
ラケット64が嵌合するためのスリット72aは上下方
向に形成されている。これにより、上ブラケット64
は、減衰動作時に間柱72のスリット72aに沿って摺
動することができる。また、下部枠部材19と下梁13
との間に装架された間柱71も下端部分に下ブラケット
56が摺動可能に嵌合するスリット(図示せず)が設け
られている。
21は、間柱71,72によって上下方向の荷重のみが
支えられるように支持されており、左右方向(C方向)
への動作が間柱71,72によって規制されないように
取り付けられている。尚、上記実施の形態では、油圧ダ
ンパ22,23のシリンダ22b,23bの端部及びピ
ストンロッド22d,23dの端部の両方をアイ部とし
ても良いのは勿論である。
ンパ22,23を一列に配置させた構成を一例として挙
げたが、これに限らず、油圧ダンパ数は1つでも良い
し、あるいは3つ以上を並列に配置しても良いのは勿論
である。また、本発明の制振装置を2階以上の階に設け
る場合は、下の階の梁が本発明の基礎ち該当する。
ば、上部伝達部材及び下部伝達部材の壁面と平行な方向
の動きを許し、壁面と垂直な方向の動きを規制するため
に上部伝達部材及び下部伝達部材と摺動可能な摺動部材
を設けたため、ダンパ装置の減衰動作方向と直交する水
平方向の振動が伝播されてもダンパ装置が壁板に近接す
る方向に揺動しないように保持され、振動による当接音
を防止できる。
パ装置の上・下フランジ部と上・下フランジ部を壁面左
右方向への摺動を可能とし、壁面と垂直方向の動きを規
制する摺動部材を設けたため、上記請求項1と同様にダ
ンパ装置の減衰動作方向と直交する水平方向の振動が伝
播されてもダンパ装置が壁板に近接する方向に揺動しな
いように保持され、振動による当接音を防止できる。
である。
ある。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 構造物の柱、梁から形成される垂直な壁
面状空間に設けられ、該壁面状空間と平行な水平方向の
振動を伝える上部伝達部材と、 前記構造物の基礎、柱から形成される垂直な壁面状空間
に設けられ、前記基礎からの該壁面状空間と平行な水平
方向の振動を伝える下部伝達部材と、 前記上部伝達部材と前記下部伝達部材との間に設けられ
たダンパ装置とを有する制振装置において、 前記上部伝達部材及び前記下部伝達部材の壁面と平行な
方向の動きを許し、壁面と垂直な方向の動きを規制する
ために前記上部伝達部材及び前記下部伝達部材と摺動可
能な摺動部材を設けたことを特徴とする制振装置。 - 【請求項2】 構造物の柱、梁から形成される垂直な壁
面状空間に設けられ、該壁面状空間と平行な水平方向の
振動を伝える上部伝達部材と、 前記構造物の基礎、柱から形成される垂直な壁面状空間
に設けられ、前記基礎からの該壁面状空間と平行な水平
方向の振動を伝える下部伝達部材と、 前記上部伝達部材及び前記下部伝達部材に結合される上
・下フランジ部を有し、該上・下フランジ部間に減衰手
段が設けられたダンパ装置とを有する制振装置におい
て、 前記ダンパ装置の上・下フランジ部と前記上・下フラン
ジ部を壁面左右方向への摺動を可能とし、壁面と垂直方
向の動きを規制する摺動部材を設けたことを特徴とする
制振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01759499A JP3219739B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01759499A JP3219739B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 制振装置 |
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